KR101227645B1

KR101227645B1 - Tooth prosthesis with Reference Fitures for Image Process and Multiple Image Merging Method using the same

Info

Publication number: KR101227645B1
Application number: KR1020100071408A
Authority: KR
Inventors: 정제교; 이태경
Original assignee: 이태경; 정제교
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: KR20120009998A

Abstract

본 발명은 치아형 보철물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 임플란트 식립위치의 결정에 필요한 복수개의 영상을 정합하는데 사용되는 영상 처리용 마커가 내부에 포함된 치아형 보철물에 대한 것이다.
본 발명의 치아형 보철물은 교합 및 보철관계를 재현하는데 사용되는 모형 치아에 있어서, 치아의 형상을 갖는 모형 치아 본체와, 상기 모형 치아 본체와 일체형으로 형성되는 영상 처리용 마커를 포함한다.
본 발명의 치아형 보철물은 임플란트 시술에 필수적인 모형 치아 보철물과 식립위치를 결정하는데 사용되는 복수개의 영상을 정합하는 마커를 일체로 형성하여 정밀한 영상 정합이 가능할 뿐만 아니라 식립위치를 정교하고 간단하게 결정할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a dental prosthesis, and more particularly, to a dental prosthesis in which an image processing marker used to align a plurality of images required for determining an implant placement position is included therein.
The dental prosthesis of the present invention includes a model tooth main body having a tooth shape and an image processing marker integrally formed with the model tooth main body in a model tooth used to reproduce the occlusal and prosthetic relationship.
The dental prosthesis of the present invention integrally forms a model dental prosthesis and a marker for aligning a plurality of images used to determine an implantation position, which enables precise image registration as well as precisely and easily determine the implantation position. It has an effect.

Description

Tooth prosthesis with Reference Fitures for Image Process and Multiple Image Merging Method using the same}

본 발명은 치아형 보철물에 대한 것으로, 임플란트 시술 등에 사용되는 3차원 악안면 두경부를 포함하되, 서로 다른 기기를 통해 얻은 복수개의 영상, 기하학적 공통요소를 공유하는 복수개의 영상, 촬영시점이 상이한 복수개의 영상을 하나의 영상으로 정합하는데 사용될 뿐만 아니라 임플란트 시술을 유도하는 구강내장착물의 제작을 위한 가공좌표를 동기화하는 데에 필요한 마커를 포함하는 치아형 보철물에 대한 것이다.
The present invention relates to a dental prosthesis, including a three-dimensional maxillofacial head and neck portion used for implantation, etc., a plurality of images obtained through different devices, a plurality of images sharing geometric common elements, a plurality of images different from the photographing time point The present invention relates to a dental prosthesis including a marker used to synchronize the processing coordinates for the preparation of an oral implant to induce an implant procedure as well as to align a single image.

치아에 대한 보철치료는 사고, 질병 등에 의해 손실된 치아를 수복하는 치료로서 손실된 치아가 있는 위치에 기존의 치아와 동일하거나 유사한 형상의 인공치아를 수복하는 치과시술을 말한다.Prosthetic treatment for a tooth is a treatment for repairing a tooth lost due to an accident, a disease, etc., which refers to a dental procedure for restoring an artificial tooth having the same or similar shape as an existing tooth at the position of the lost tooth.

종래 손실된 치아와 인접한 양쪽의 정상치아를 깍은 후 손실된 치아를 대신한 보철치아를 브릿지로 연결하여 손실된 치아를 수복하는 보철 치료를 대신하여 손실된 치아가 있는 위치의 치조골을 천공한 후 인공치아가 결합될 픽스츄어를 치조골에 삽입하는 임플란트라는 보철시술이 널리 시행되고 있다.After cutting the normal tooth on both sides adjacent to the lost tooth and connecting the prosthetic tooth instead of the lost tooth with a bridge, instead of the prosthetic treatment to repair the lost tooth, perforated the alveolar bone at the position of the missing tooth Prosthetic implants are widely used to implant implants with artificial teeth into the alveolar bone.

치조골을 천공하는 임플란트 보철시술은 피시술자의 치조골, 신경관, 기존 치아와의 교합관계 등을 고려하여 천공될 치조골의 위치, 방향, 깊이 등을 결정하여야 하고 피시술자에게 최적화된 천공 위치 등은 피시술자의 단층 촬영 영상, 예를 들어 CT 영상을 참조하여 결정하게 된다. Implant prosthesis for puncturing the alveolar bone should determine the position, direction, and depth of the alveolar bone to be punctured in consideration of the occlusal relationship with the alveolar bone, neural tube, and existing tooth of the subject. The image is determined by referring to the CT image.

또한, 영상을 참조하여 결정된 천공을 위한 치조골의 드릴링을 정밀하게 유도하기 위해 구강내에 적용하는 시술유도 장착물을 가공하여 사용하는데, 장착물의 장착정밀도 및 드릴링의 정밀한 유도를 위해, 환자의 CT 데이타와 같은 직접적인 데이타를 기본으로 활용하여 시술유도물을 설계 및 제작하는 것보다, 환자의 구강내 조직을 본뜬 모델의 데이터를 활용하여 제작하는 것이 유리하다.In addition, in order to precisely induce the drilling of the alveolar bone for perforation determined by referring to the image, a treatment-guided attachment applied to the oral cavity is processed and used. Rather than designing and producing a surgical guide using the same direct data as a basis, it is advantageous to manufacture using data from a model that mimics the oral tissue of a patient.

이를 위해서는 구강내조직에 대한 스캔영상과 3차원 CT영상 혹은 MRI영상과 같은 환자의 내부조직정보를 담고 있는 영상을 정밀하게 정합해야 하는 필요성이 있었으나, 종래에는 영상 정합에 정밀도가 떨어지거나 정합과정이 복잡하여 정합하지 않고 사용하였거나 정합을 하더라도 치아 등의 특징점을 이용하여 정합을 수행함에 따라 낮은 해상도에 따른 정합상의 오차가 크고, 정확한 정합이 이루어지지 않는 문제점이 있어 왔다.To this end, there was a need to precisely match images containing internal tissue information of patients such as scan images of intraoral tissues and 3D CT images or MRI images. Even when a complex is used without matching or matching, there is a problem in that the matching error is large due to low resolution, and accurate matching is not performed as the matching is performed using feature points such as teeth.

또한, 종래 마커를 이용하여 영상을 정합하기도 하였으나 임플란트를 시술할 위치와는 별도로 마커가 마련됨에 따라 임플란트 식립 위치를 결정하는데 복잡한 과정을 거쳐야 하거나 정교하게 식립위치를 결정하는 것이 어려운 문제점이 있었다.In addition, although the image is conventionally matched using a marker, there is a problem that it is difficult to determine the implantation position precisely or to go through a complicated process to determine the implantation position, as the marker is provided separately from the position to perform the implant.

또한, CT기기 등을 통해 얻은 영상이 가진 고유의 임의좌표계에 기준하여 시뮬레이션을 통해 생성된 임플란트 위치 좌표값과 임플란트 정밀유도식립 구내장착물의 가공을 위한 기기좌표를 상호동기화시키는 가공좌표동기화과정을 종래의 별도의 마커를 사용하여 운영함으로써 운영과정이 번거로운 단점이 있었다.
In addition, the conventional process coordinate synchronization process for synchronizing the implant position coordinate value generated by the simulation and the machine coordinate for processing the implant precision guided premises fixture based on the unique arbitrary coordinate system possessed by the CT device, etc. The operation process was cumbersome by operating with a separate marker.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 임플란트 시술 등에 필수적으로 사용되는 치아형 보철물의 내부에 식립위치의 결정에 사용되는 복수의 영상을 정합하는 마커를 삽입하여 정밀한 영상의 정합이 가능하고, 임플란트의 식립위치를 정교하고 손쉽게 결정할 수 있는 영상 처리용 마커가 포함된 치아형 보철물을 제공함에 있다.
The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to insert a marker to match a plurality of images used for the determination of the position of implantation in the dental prosthesis that is essential for implant procedures, etc. The present invention provides a dental prosthesis including a marker for image processing, which enables the registration of an implant and precisely and easily determines an implantation position.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 치아형 보철물은 교합 및 보철관계를 재현하는데 사용되는 모형 치아에 있어서, 치아의 형상을 갖는 모형 치아 본체와, 상기 모형 치아 본체와 일체형으로 형성되는 영상 처리용 마커를 포함한다.In order to achieve the above object, the dental prosthesis of the present invention is a model tooth used for reproducing occlusal and prosthetic relationships, a model tooth main body having a tooth shape, and image processing formed integrally with the model tooth main body. Contains a marker.

또한, 상기 영상 처리용 마커는 모형 치아 본체의 하부 또는 인접 치아와의 접촉면을 제외한 모형 치아 본체 외면에 함몰형으로 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the marker for image processing may be provided in a recessed type on the outer surface of the model tooth body except for the contact surface with the lower or adjacent teeth of the model tooth body.

또한, 상기 함몰된 영상 처리용 마커의 형상은 단면이 원, 현이 포함된 원호 또는 다각형 중 어느 하나인 기둥 또는 뿔대인 것을 특징으로 한다.In addition, the shape of the recessed image processing marker is characterized in that the cross section is a column or a horn which is any one of an arc or a polygon containing a string.

또한, 상기 영상 처리용 마커는 상기 모형 치아 본체와 밀도가 상이한 재질로 이루어지며, 모형 치아 본체의 인접 치아와의 접촉면을 제외한 교합면, 설측면, 협측면 및 치조면 상 중 일부에 함몰 삽입된 형태로 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the marker for image processing is made of a material having a different density from the model tooth body, and recessed and inserted into a part of the occlusal surface, lingual surface, buccal surface and alveolar surface except for the contact surface with adjacent teeth of the model tooth body. Characterized in that it is provided in a form.

또한, 상기 영상 처리용 마커는 모형 치아 본체 내부 또는 인접 치아와의 접촉면을 제외한 모형 치아 본체 외면 돌출형으로 마련되며, 상기 모형 치아 본체와 밀도가 상이한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the marker for image processing is provided in the protruding shape of the model tooth main body excluding the contact surface of the inside of the model tooth main body or adjacent teeth, characterized in that made of a material different in density from the model tooth main body.

또한, 상기 영상 처리용 마커의 형상은 단면이 원, 현이 포함된 원호 또는 다각형 중 어느 하나인 기둥 또는 뿔대인 것을 특징으로 한다.In addition, the shape of the marker for image processing is characterized in that the cross-section is a column or a horn which is any one of an arc or a polygon containing a string, a string.

또한, 상기 영상 처리용 마커는 밀도가 1 이상 4.5 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the marker for image processing is characterized in that the density is 1 or more and 4.5 or less.

또한, 상기 영상 처리용 마커는 그 내부에 원, 현이 포함된 원호 또는 다각형 중 어느 하나인 기둥 또는 뿔대 형상의 중공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The image processing marker may include a hollow portion having a pillar or a horn shape, which is any one of an arc or a polygon including a circle, a string, and the like.

또한, 상기 중공부 형상은 옆면이 소정 기울기를 갖는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the hollow portion is characterized in that the side surface is a tapered shape having a predetermined slope.

또한, 상기 영상 처리용 마커의 형상은 옆면이 소정 기울기를 갖는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the shape of the image processing marker is characterized in that the side surface is a tapered shape having a predetermined slope.

또한, 상기 영상 처리용 마커의 상부면 또는 하부면의 외곽선 또는 단면형상의 내접원 또는 외접원의 반지름은 최소 1mm 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the radius of the inscribed circle or the circumscribed circle in the outline or the cross-sectional shape of the upper surface or the lower surface of the marker for image processing is characterized in that at least 1mm or more.

또한, 상기 영상 처리용 마커의 최외곽부에는 좌표검출을 위한 접촉식 검출용팁에 대응되는 형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The outermost portion of the marker for image processing may include a shape corresponding to a contact detection tip for coordinate detection.

또한, 상기 접촉식 검출용팁에 대응되는 형상에는 접촉식 검출용팁과의 정밀한 접촉을 위한 단차를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the shape corresponding to the contact detection tip is characterized in that it further comprises a step for precise contact with the contact detection tip.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 영상정합방법은 보철 치료에 사용되는 모형 치아와 일체형으로 형성된 영상 처리용 마커를 이용한 영상정합방법에 있어서, 영상 처리용 마커가 포함된 모형 치아를 설치한 상태에서 피시술자의 악안면 두경부 영상이 포함된 3차원 영상 및 피시술자의 인상모델의 스캔영상을 획득하는 단계; 각 영상에 포함된 영상 처리용 마커의 이미지에서 각 마커의 기준점을 산출하는 단계; 상기 산출된 기준점을 매칭시켜 상기 3차원 영상과 스캔영상을 정합하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the image registration method of the present invention is an image registration method using an image processing marker formed integrally with a model tooth used in the prosthetic treatment, comprising a model tooth including an image processing marker Acquiring a 3D image including the maxillofacial head and neck image of the subject and a scanned image of the impression model of the subject; Calculating a reference point of each marker in the image of the image processing marker included in each image; Matching the 3D image and the scanned image by matching the calculated reference point.

또한, 상기 각 마커의 기준점을 산출하는 단계에서, 상기 각 영상 처리용 마커 이미지의 외곽선에서 3개 이상의 점을 선택하는 단계; 상기 선택된 3개 이상의 점을 모두 통과하는 원의 중심을 각 마커의 기준점으로 산출하는 단계를 더 포함한다.The method may further include selecting three or more points from an outline of each image processing marker image in calculating a reference point of each marker; Computing the center of the circle passing through all three or more selected points as a reference point for each marker.

또한, 상기 영상 처리용 마커의 형상은 단면이 원, 현이 포함된 원호 또는 다각형 중 어느 하나인 기둥 또는 뿔대이고, 상기 마커의 이미지로부터 선택되는 3개 이상의 점은 상기 단면 영상의 외곽선 또는 내접, 외접하는 원호 상에 있는 점인 것을 특징으로 한다.The shape of the marker for image processing may be a pillar or a horn having a cross section of any one of an arc or a polygon including a circle, a string, and at least three points selected from the image of the marker may be outlined, inscribed, or external to the cross-sectional image. It is characterized in that the point on the arc contact.

또한, 상기 영상 처리용 마커의 형상은 옆면이 소정 기울기를 갖는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 한다.
In addition, the shape of the image processing marker is characterized in that the side surface is a tapered shape having a predetermined slope.

이상과 같은 구성의 본 발명은 임플란트 식립위치를 결정하는데 사용되는 영상을 정밀하게 정합할 수 있는 효과가 있다.The present invention having the above configuration has the effect of precisely matching the image used to determine the implant placement position.

또한, 보철치료에 사용되는 모형 치아에 마커가 포함되어 식립위치를 정교하고 손쉽게 결정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the marker is included in the model tooth used in the prosthetic treatment has an effect that can be precisely and easily determine the placement position.

또한, 마커의 옆면이 소정 기울기를 갖도록 테이퍼져 마커의 형상을 정확하게 인식할 수 있는 효과가 있다.In addition, the side surface of the marker is tapered so as to have a predetermined inclination, so that the shape of the marker can be accurately recognized.

또한, 별도의 마커를 부착할 필요가 없어 영상의 촬영과정이 간단하고 영상의 촬영과정에서 구강내 조직과의 간섭을 없앨 수 있는 효과가 있다.
In addition, there is no need to attach a separate marker, the image taking process is simple and there is an effect that can eliminate the interference with the oral tissue in the image taking process.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치아형 보철물의 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 치아형 보철물의 내부에 함몰형 마커가 포함된 것을 나타내는 도면이고,
도 3, 4, 5는 도 1에 도시된 치아형 보철물의 내부에 모형 치아 본체와 밀도가 상이한 마커가 포한된 것을 나타내는 도면이고,
도 6은 영상 처리용 마커에 중공이 형성된 모습을 나타내는 도면이고,
도 7은 영상 처리용 마커에 단차형 중공이 형성된 모습을 나타내는 도면이고,
도 8은 영상 처리용 마커가 모형 치아 본체의 외부에 설치된 모습을 나타내는 도면이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 치아형 보철물이 피시술자의 구강내 조직을 인상한 석고모델에 설치된 모습을 나타내는 도면이고,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 치아형 보철물을 이용한 영상정합방법의 흐름도를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a dental prosthesis according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a view illustrating a recessed marker included in the tooth prosthesis shown in FIG. 1;
3, 4, and 5 are views showing markers having different densities from the model tooth body in the dental prosthesis shown in FIG.
6 is a view showing a state in which a hollow is formed on the image processing marker,
7 is a view showing a stepped hollow is formed on the image processing marker,
8 is a view showing a state in which a marker for image processing is installed outside the model tooth body,
9 is a view showing a state in which a dental prosthesis according to an embodiment of the present invention is installed on the plaster model to raise the intraoral tissue of the subject,
10 is a flowchart illustrating an image registration method using a dental prosthesis according to an embodiment of the present invention.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 치아형 보철물에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a dental prosthesis according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치아형 보철물의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 치아형 보철물의 내부에 함몰형 마커가 포함된 것을 나타내는 도면이고, 도 3은 치아형 보철물의 내부에 모형 치아 본체와 밀도가 상이한 마커가 포한된 것을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a dental prosthesis according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing that the recessed marker is included in the interior of the dental prosthesis shown in Figure 1, Figure 3 is a dental prosthesis It is a figure which shows the marker which differs in density from a model tooth main body inside.

본 발명의 치아형 보철물은 피시술자의 구강내 조직을 인상한 인상모델 등에 설치되어 기존 치아와의 교합관계 등을 점검하는데 사용되는 모형 치아 본체(110)와, 모형 치아 본체 내부에 포함되어 식립위치의 결정에 필요한 복수개의 영상을 정합하는데 사용되는 영상 처리용 마커(120, 130)를 포함하여 이루어진다.The dental prosthesis of the present invention is installed in the impression model that raises the intraoral tissue of the subject, and is used to check the occlusal relationship with the existing tooth, including the model tooth main body 110 and the model tooth main body, which is included in the implantation position. And image processing markers 120 and 130 used to match the plurality of images necessary for the determination.

임플란트 보철시술과정은 통상적으로 피시술자의 치열, 치조골 등을 포함하는 구강 조직이 포함된 영상을 얻기 위해 CT 등을 이용하여 3차원 단층 촬영을 수행하고, 트레이 등을 이용하여 피시술자의 구강내 조직을 인상한 후 석고를 이용하여 피시술자의 인상모델을 제작한다.Implant prosthetic procedures typically perform three-dimensional tomography (CT) to obtain an image containing oral tissue, including the dentition, alveolar bone, etc. of the subject, and raise the intraoral tissue of the subject using a tray or the like. After that, the impression model of the subject is manufactured by using plaster.

앞서 언급한 바와 같이 CT 등의 단층 촬영영상은 치조골 등의 구장 조직 내부를 어느 정도 정확하게 알 수는 있지만 치아, 치은 등 구강내 조직의 외곽 형상은 정밀하게 표시되지 않는 단점이 있다. 이 때문에 식립위치에서의 드릴링을 정밀하게 가이드할 구강내 시술유도 장착물을 제작하는데 CT 등의 영상을 이용하기 보다는 피시술자의 구강내 조직을 인상한 석고모델을 스캔한 후 이를 CT 영상과 정합하여 식립위치의 시뮬레이션 및 구강내 시술유도 장착물의 제작에 활용하는 것이 바람직하다.As mentioned above, tomography images such as CT can know the inside of the gut tissue such as the alveolar bone to some extent, but the outer shape of the oral tissue such as the teeth and the gingiva is not accurately displayed. For this reason, instead of using CT images, we scan a gypsum model that raises the intraoral tissue of the subject and then aligns it with the CT images to produce the intraoral induction fixture to precisely guide the drilling at the implantation position. It is desirable to utilize the simulation of the position and the preparation of the oral procedure induction.

위와 같은 정합된 피시술자의 영상을 얻음에 있어서 종래에는 CT 영상과 석고모델의 스캔 영상의 외곽선을 일치시켜 정합하거나, 별도로 설치된 마커를 이용하여 정합하였으나, 외곽선을 일치시키는 방법은 저해상도의 CT 영상 때문에 정합의 정밀도 및 오정합의 확률이 높아 정밀한 시술유도 장착물의 제작이 어렵고, 별도의 마커를 활용하는 방법은 영상 정합의 정밀도는 어느 정도 확보할 수 있는 장점은 있지만 마커를 별도로 설치하여야하고 마커와 구강내 조직의 간섭이 있어 촬영이 불편하고 마커가 임플란트가 식립될 치아와 전혀 무관하게 설치되어 임플란트의 식립위치의 정밀한 시뮬레이션이 어려운 문제점이 있었다.Conventionally, in acquiring images of the matched subjects, the contours of the CT images and the scan images of the gypsum model are matched or matched using a separately installed marker. However, the method of matching the outlines is performed because of the low resolution CT images. Because of the high precision and the probability of misalignment, it is difficult to manufacture a precise induction fixture, and the method of using a separate marker has the advantage of securing the accuracy of image registration to some extent, but it is necessary to install the marker separately, and the marker and intraoral tissue. There is a problem that the shooting is inconvenient and the marker is installed irrespective of the tooth to be implanted, so that it is difficult to accurately simulate the implantation position of the implant.

본 발명의 치아형 보철물(100)은 그 내부에 영상 정합을 위한 영상 처리용 마커(120, 130)를 일체형을 마련하여 영상의 정합을 위한 마커를 별도로 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라 영상 처리용 마커(120, 130)가 임플란트가 식립될 치아형 보철물(100) 내부에 설치되어 임플란트 식립위치를 손쉽게 시뮬레이션할 수 있고 기존 치아와의 교합관계가 상당 부분 반영된 위치가 시뮬레이션을 수행할 영상에 미리 반영되어 있어 정교한 임플란트의 식립위치를 간단하게 설정 할 수 있는 효과가 있다.The dental prosthesis 100 of the present invention is provided with an integrated image processing marker 120 and 130 for image registration therein, and there is no need to separately install a marker for image registration. 120 and 130 are installed inside the dental prosthesis 100 to be implanted to easily simulate the implant placement position and the position where the occlusal relationship with the existing teeth is largely reflected in the image to be simulated in advance It is effective to simply set the position of fine implant.

본 발명의 영상 처리용 마커(120, 130)는 모형 치아 본체(110)의 하부 또는 모형 치아 본체(110)와 인접하는 치아와의 간섭이 없는 위치에 함몰형 마커(120)로 형성되거나 또는 모형 치아 본체(110)와 다른 밀도로 형성된 영상 처리용 마커(130)가 일체형으로 형성된다.The image processing markers 120 and 130 of the present invention are formed of the recessed marker 120 at the lower portion of the model tooth main body 110 or at the position where the model tooth main body 110 does not interfere with the adjacent teeth. The image processing marker 130 formed at a different density from the main body 110 is integrally formed.

모형 치아 본체(110)와 다른 밀도로 형성된 마커의 경우 모형 치아 본체(110)의 외면에 일체형으로 설치되어도 무관한데 인접 치아와 간섭이 없는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 함몰형으로 마련되는 경우 인접 치아와 간섭은 없으나 치아형 보철물(100)은 인접치아와의 교합 및 보철관계를 정밀하게 검토하여야 하는 바 함몰형 마커가 교합 및 보철관계의 정밀한 검토에 방해가 되기 때문이다. 또한, 모형 치아 본체(110)의 앞면 또는 뒷면에 설치되어도 무방하고 앞면에 설치되는 경우 구강내 시술유도 장착물을 가공하는 가공장치와의 좌표 동기화용으로 활용이 가능하다. 이는 영상을 이용한 식립위치를 가공장치에 정확하게 전달하고 식립위치가 구강내 시술유도 장착물에 정확하게 반영되도록 가공하는 것이 중요한데 이를 위해 가공장치내에 석고모델이 특정한 방식으로 결합되어야 하고 모형 치아 본체(110)에 일체형으로 형성된 영상 처리용 마커(130)가 특정한 방식으로 결합되도록 유도하는 역할을 수행한다. 도 5는 모형 치아 본체(110)의 상부에 함몰 삽입 형태로 영상 처리용 마커(130)가 마련된 모습을 도시하고 있고, 도 8은 모형 치아 본체(110)의 외면에 영상 처리용 마커(130)가 마련된 모습을 도시하고 있다.Markers formed at different densities from the model tooth body 110 may be installed integrally on the outer surface of the model tooth body 110, but may be installed at positions without interference with adjacent teeth. If it is provided in recessed type, there is no interference with adjacent teeth, but the dental prosthesis 100 must examine the occlusal and prosthetic relationship with adjacent teeth precisely because the recessed markers prevent the precise examination of the occlusal and prosthetic relationships. to be. In addition, when installed on the front or back of the model tooth main body 110, if installed on the front can be utilized for coordinate synchronization with the processing device for processing the oral procedure induction mounting. This is important to accurately transfer the placement position using the image to the processing device and to accurately position the placement position in the oral procedure induction fixture. For this purpose, the gypsum model must be combined in a specific manner and the model tooth body 110 The image processing marker 130 formed integrally with the guide serves to guide the coupling in a specific manner. 5 illustrates a state in which an image processing marker 130 is provided in a recessed insertion form on an upper portion of the model tooth body 110, and FIG. 8 illustrates an image processing marker 130 on an outer surface of the model tooth body 110. Shows the appearance.

모형 치아 본체(110)와 일체형으로 형성된 영상 처리용 마커(130)의 외곽부 표면에는 가공장치와의 좌표 동기화를 위해 영상 처리용 마커의 좌표를 검출하는 접촉식 검출용팁에 대응되는 형상을 포함할 수도 있다. 접촉식 검출용팁은 팁의 끝단의 위치를 검출하는 장치로서 마커의 최외곽부에 검출용팁을 댄 후 스위치를 누르거나 클릭 등을 통해 검출용팁 끝단의 좌표를 인식하는 장치를 말한다. 이러한 과정을 통해 마커의 위치를 드릴링 가이드 장치물을 가공하는 가공장치와 영상좌표계 사이의 동기화를 이룰 수 있다. 이러한 동기화를 통해 영상좌표계에서 결정된 식립위치에 대한 별다른 좌표변환 등의 과정이 불필요하고, 영상좌표계에서 결정된 식립위치를 드릴링 가이드 장치물에 정확하게 반영할 수 있는 효과가 있다. 좀 더 정밀한 좌표검출을 위해서는 검출용팁 끝단이 마커에 정확하게 결합되는 것이 중요한 만큼 정확한 결합을 위해 도 7과 같이 마커 내부에 단차(180)가 포함될 수도 있다.The outer surface of the image processing marker 130 formed integrally with the model tooth main body 110 may include a shape corresponding to the contact detection tip for detecting the coordinate of the image processing marker for synchronizing coordinates with the processing apparatus. It may be. The touch detection tip is a device for detecting the position of the tip of the tip and refers to a device that recognizes the coordinates of the tip of the detection tip by pressing a switch or clicking after applying the detection tip to the outermost part of the marker. Through this process, the position of the marker can be synchronized between the processing device for processing the drilling guide device and the image coordinate system. This synchronization eliminates the need for a separate coordinate conversion process for the placement position determined in the image coordinate system, and has the effect of accurately reflecting the placement position determined in the image coordinate system to the drilling guide device. For more accurate coordinate detection, it is important that the tip of the detection tip is accurately coupled to the marker, so that a step 180 may be included inside the marker as shown in FIG. 7 for accurate coupling.

영상 처리용 마커(120, 130)는 다른 위치보다 모형 치아 본체(110)에 포함되는 마커(120, 130)는 모형 치아 본체(110)의 하부 중앙에 마련되는 것이 임플란트의 식립위치를 결정하는데 더 편리하다. The markers 120 and 130 included in the model tooth body 110 than the other positions of the image processing markers 120 and 130 are provided at the lower center of the model tooth body 110 to determine the implantation position of the implant. It is convenient.

더욱 바람직하게는 모형 치아 본체(110)에 결합될 어버트먼트를 위한 홀의 중심축과 마커의 중심축이 일치되도록 형성된다면 마커의 이미지가 포함된 영상으로 수행되는 식립위치의 시뮬레이션을 더욱 정교하고 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.More preferably, if the center axis of the hole for the abutment to be coupled to the model tooth body 110 and the center axis of the marker are coincident with each other, the simulation of the implantation position performed by the image including the image of the marker is more precise and efficient. There is an effect that can be performed with.

모형 치아 본체(110)에 포함되는 마커의 외형 형상은 단면 형상이 원, 현이 포함된 원호, 다각형 중 어느 하나인 기둥 또는 뿔대 형상인 것이 바람직하다. 이는 마커를 이용한 영상의 정합에 있어서, 정합될 복수의 영상에 포함된 마커의 이미지로부터 마커의 상부면 또는 하부면의 외곽선을 추출하고 추출된 외곽선에서 3개 이상의 점을 선택한 후 선택된 점을 통과하는 기준원을 산출하고 산출된 기준원의 중심을 매칭시키는 방식으로 수행하는 것이 정합의 정밀도를 높일 수 있기 때문이다. 따라서 마커의 단면 형상이 원, 현이 포함된 원호, 다각형 중 어느 하나인 경우 외곽선의 내접원 또는 외접원을 손쉽게 산출할 수 있고, 정합의 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있기 때문이다. 이러한 마커의 형상은 중공형태로 마커 내부에 마련되어도 무방하다. 도 6은 마커 내부에 중공부(160)이 형성된 모습을 도시한 도면이다.The external shape of the marker included in the model tooth main body 110 is preferably a column or a horn shape having any one of a circle, an arc including a string, and a polygon. In the registration of the image using the marker, it extracts the outline of the upper or lower surface of the marker from the image of the marker included in the plurality of images to be matched, selects three or more points from the extracted outline and passes through the selected point. This is because the accuracy of matching can be increased by calculating the reference source and performing the matching center of the calculated reference source. Therefore, when the cross-sectional shape of the marker is any one of a circle, an arc including a string, and a polygon, it is possible to easily calculate the inscribed circle or the circumscribed circle of the outline and increase the accuracy of matching. The shape of such a marker may be provided inside the marker in a hollow form. 6 is a view illustrating a hollow portion 160 formed inside the marker.

본 발명의 영상 처리용 마커(120, 130)의 경우 옆면(140)이 테이퍼져 있으므로, 상부면(하부면)의 평면에서 얻은 mesh 데이터의 각 평면수선벡터들이 서로간의 벡터내적에 의거한 기울기 값이 유사할 경우 동일한 상부면 평면상에 존재한다고 판정하는데, 내접 혹은 외접 경계부 이외의 옆면부에서 급격하게 수선벡터값이 변화함에 따라 벡터내적값이 급격히 변화하므로 벡터내적을 계산하여 평면이행부(또는 상부면(하부면)의 외곽선)의 검출을 자동검출하는 데에 벡터내적값을 강조값(threshold)으로 활용할 수 있는 효과가 있다.In the case of the image processing markers 120 and 130 of the present invention, since the side surfaces 140 are tapered, the plane repair vectors of the mesh data obtained from the plane of the upper surface (lower surface) are inclined based on the vector product of each other. In case of similarity, it is judged to exist on the same upper surface plane, but since the vector product value changes rapidly as the vertical vector value changes rapidly at the side surface other than the internal or external boundary part, the vector product product is calculated to calculate the plane product. The vector dot value can be used as a threshold to automatically detect the detection of the outline of the surface (lower surface).

본 발명의 마커(120, 130)는 단층촬영 시에도 그 영상이 표시되어야 하는 바 방사성 불투과성 물질로 이루어지는 것이 바람직하고 구강내 조직과의 구별을 위해 밀도가 1 이상 4.5 인 것이 바람직하다. 이는 마커의 밀도가 1이하인 경우, 연조직 영상값과 유사하여 Segmentation 과정에서 마커가 소실되는 문제가 있고, 4.5이상인 경우 Metal Artifact가 생겨, 방사선조사에 대한 전류 전압값을 높이지 않는 한 영상의 이미지가 나빠지는 원인이 되기 때문이다. 또한, 도 3에 도시된 함몰형 마커(120)가 아닌 경우 영상 처리용 마커(130)은 모형 치아 본체(130)와 서로 다른 밀도로 형성되는 것이 마커의 정확한 인식 측면에서 바람직하다.The markers 120 and 130 of the present invention should be displayed at the time of tomography, and are preferably made of a radiopaque material, and preferably have a density of 1 or more and 4.5 for distinguishing from tissues in the oral cavity. If the density of the marker is less than 1, it is similar to the soft tissue image value, so that the marker disappears during the segmentation process.If the marker density is 4.5 or more, metal artifact occurs, so that the image of the image is not increased unless the current voltage value for irradiation is increased. Because it causes worse. In addition, when the recessed marker 120 is not illustrated in FIG. 3, the marker 130 for image processing is preferably formed at a different density from the model tooth body 130 in view of accurate recognition of the marker.

본 발명의 마커(120, 130)의 크기, 더 정확하게는 기준원을 추출하고자하는 기준이 되면 원, 현, 다각형의 내접, 외접원의 지름, 혹은 반지름에 관계된 기하구조의 크기는 외곽선 추출을 위해 단층재구성면의 간격의 2배 이상이 되어야한다. 이는 나이키스트 이론에 근거하여 도출된 값이며, 통상 2배보다 더 큰 4배의 값을 쓰는 것이 바람직하다. 즉, 최소한의 정합 정밀도를 보장하는 최소기준을 산출하면, 마커의 상부면(하부면) 내접원의 지름이 단층촬영이미지 슬라이스 간격의 4배 이상인 것이 바람직하며, 예를 들어 슬라이스 간격이 0.25mm인 경우 슬라이스 간격을 고려하였을 때, 외곽선(원), 다각형의 내접원 또는 외접원의 지름이 1mm 이상이어야 한다. 이렇게 되면, 또한 원의 곡률을 모두 수용하여, 원 내부에 슬라이스가 2개, 혹은 3개일 때 발생할 수 있는 4각형, 3각형으로의 기하곡률 오판정을 줄일 수 있는 효과도 있다.When the size of the markers 120 and 130 of the present invention, more precisely, the reference to extract the reference circle, the size of the geometry related to the circle, chord, polygon inscribed, circumscribed circle, or radius is monolayer for outline extraction. It should be more than twice the spacing of the reconstructed surface. This is a value derived from the Nyquist theory, and it is generally preferable to use a value of 4 times larger than 2 times. That is, when calculating the minimum criterion to ensure the minimum registration accuracy, the diameter of the inscribed circle of the upper surface (lower surface) of the marker is preferably at least four times the slice interval of the tomography image, for example, the slice interval is 0.25mm Considering the slice spacing, the diameter of the outline (circle), polygonal inscribed circle or circumscribed circle should be 1mm or more. This also accommodates all the curvatures of the circle, thereby reducing the geometrical curvature misjudgement into quadrilaterals and triangles that can occur when there are two or three slices inside the circle.

도 9는 본 발명의 치아형 보철물이 석고모델에 설치된 모습을 나타내는 도면이고, 도 10은 치아형 보철물을 이용한 영상정합방법의 흐름도를 나타내는 도면으로 영상정합방법에 대해 이하에서 상세히 설명한다. 9 is a view showing a state in which the dental prosthesis of the present invention is installed in the gypsum model, Figure 10 is a view showing a flow chart of the image registration method using a dental prosthesis will be described in detail below.

우선 석고모델에 대한 영상과 피시술자의 악안면 두경부가 포함된 3차원 영상을 얻는다.(S100) 이를 위해 임플란트 시술 시 피시술자의 구강내 조직을 인상한 석고모델에 치아형 보철물을 설치한 후 스캔하거나 단층촬영하여 석고모델에 대한 영상을 얻는데 이 영상에는 마커에 대한 이미지가 포함된다.First, a 3D image including the image of the plaster model and the maxillofacial head and neck of the subject is obtained. (S100) To this end, a dental prosthesis is installed on a plaster model that raises the intraoral tissue of the subject during the implantation and then scanned or tomographically photographed. This results in an image of the plaster model, which includes an image of the marker.

또한, 치아형 보철물을 피시술자에 장착한 후 CT 등을 통해 악안면 두경부의 영상이 포함된 단층촬영영상을 얻는다. 단층촬영영상에도 마커에 대한 이미지가 포함된다.In addition, after the tooth prosthesis is mounted on the subject, a tomography image including an image of the maxillofacial head and neck portion is obtained through CT. Tomography images also include an image of the marker.

각 마커의 이미지에서 각 마커의 기준점을 산출하는데(S110) 일예로 마커의 상부면 또는 하부면의 외곽선에서 3개 이상의 점을 선택한 후 선택된 점을 모두 통과하는 원을 계산하고 그 원의 중심을 기준점으로 하는 방법이 있을 수 있다. 또는 마커에서 다른 부분과 구별되는 특징점을 찾고 이를 기준점으로 할 수도 있다. 다만 특징점을 기준점으로 하는 경우 정합의 오차율이 원의 중심을 기준점으로 하는 것에 비해 높을 수 있다는 단점이 있다.The reference point of each marker is calculated from the image of each marker (S110). For example, three or more points are selected from the outline of the upper or lower surface of the marker, and then a circle that passes all the selected points is calculated and the center of the circle is the reference point. There may be a way. Alternatively, a feature point that is distinguished from other parts of the marker may be found and used as a reference point. However, when the feature point is the reference point, there is a disadvantage that the error rate of the matching may be higher than that of the reference point based on the center of the circle.

또한, 좌표검출용 접촉식 검출용팁을 이용하여 마커의 위치를 검출하고 이를 통해 드릴링 가이드 장치물과의 좌표 동기화를 이룰 수 있다.In addition, the position of the marker can be detected using the contact detection tip for coordinate detection, and through this, the coordinate synchronization with the drilling guide device can be achieved.

위과 같은 과정을 거쳐 마커의 기준점을 결정한 후 이를 이용하여 각 영상을 매칭한다.(S120)
After determining the reference point of the marker through the above process and matching each image using this (S120).

치아형 보철물 : 100 모형 치아 본체 : 110
영상 처리용 마커 : 120, 130Tooth prosthesis: 100 Model tooth body: 110
Image processing markers: 120, 130

Claims

In model teeth used to reproduce occlusal and prosthetic relationships,
Model tooth body having a tooth shape,
An image processing marker formed integrally with the model tooth main body and provided in a recessed shape on an outer surface of the model tooth main body except for a contact surface with a lower or adjacent tooth of the model tooth main body,
The shape of the recessed image processing marker is a tooth-shaped prosthesis, characterized in that the cross section is a column or horn which is any one of an arc or a polygon containing a string.

delete

The method according to claim 1,
The marker for image processing is made of a material having a different density from the model tooth body, and is recessed and inserted into a part of an occlusal surface, a lingual surface, a buccal surface, and an alveolar surface except for a contact surface with adjacent teeth of the model tooth body. Tooth prosthesis, characterized in that provided.

delete

The method according to claim 1,
The image processing marker is a tooth-shaped prosthesis, characterized in that the density is 1 or more and 4.5 or less.

The method according to claim 1,
The marker for image processing is a tooth-shaped prosthesis, characterized in that it comprises a hollow portion of a column or horn shape which is any one of an arc or a polygon containing a circle, a string therein.

The method according to claim 8,
The hollow portion is a tooth-shaped prosthesis, characterized in that the side surface is a tapered shape having a predetermined slope.

The method according to claim 1,
The shape of the image processing marker is a tooth-shaped prosthesis, characterized in that the side surface is a tapered shape having a predetermined slope.

The method according to claim 1,
Tooth prosthesis, characterized in that the radius of the inscribed circle or the circumscribed circle of the upper surface or the lower surface of the image processing marker or the cross section is at least 1mm.

The method according to claim 1,
The outermost portion of the marker for image processing prosthesis, characterized in that it comprises a shape corresponding to the contact detection tip for coordinate detection.

The method of claim 12,
The tooth-shaped prosthesis further comprises a step for precise contact with the contact detecting tip in a shape corresponding to the contact detecting tip.

In the image registration method using the image processing marker formed integrally with the model teeth used in the prosthetic treatment,
Model containing an image processing marker having a column or horn shape having any one of a circle, a circular arc or a polygon with a cross section. A 3D image including an image of the maxillofacial head and neck of the subject and an impression model of the subject with the tooth installed. Obtaining a scanned image of the;
In the image of the image processing marker included in each image, at least three points on the outline of the cross-sectional image, or inscribed and circumscribed arcs are selected, and the center of the circle passing through the selected points is the reference point of each marker. Calculating;
And matching the 3D image and the scanned image by matching the calculated reference point.

delete

The method according to claim 14,
And the shape of the marker for image processing is a tapered shape having a predetermined slope on the side surface.