KR102250250B1 - Method and device for modelling and producing implant for orbital wall of human body customication with patterns for implanting a screw - Google Patents

Method and device for modelling and producing implant for orbital wall of human body customication with patterns for implanting a screw Download PDF

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Abstract

본 발명은, (a) 안와 결손 부위에 대한 정보를 입력받는 단계; (b) 상기 결손 부위의 가장자리에 대응하는 형상으로서, 상기 결손 부위의 뼈의 곡면을 추종하는 가장자리가 구비된 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 안와 임플란트 영역을 입력받는 단계; (c) 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대한 패턴의 종류 또는 유형을 입력받는 단계; (d) 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 가이드 라인들을 부여하는 단계; 및 (e) 상기 가이드 라인들 중 어느 하나를 선택되면, 선택된 가이드 라인에 대해 깊이 방향의 가이드 라인을 표시하고, 상기 깊이 방향의 가이드 라인에 대한 변형이 요청되면, 상기 요청에 따라 상기 깊이 방향의 가이드 라인을 깊이 방향으로 변형하여 안와 임플란트의 형상정보를 생성하는 단계;를 포함하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법과 장치를 제공한다. The present invention comprises the steps of: (a) receiving information on an orbital defect; (b) As a shape corresponding to the edge of the defect site, the curved shape of the orbital implant provided with the edge following the curved surface of the bone at the defect site is estimated, and the orbital implant area is determined for the estimated curved shape of the orbital implant. Receiving an input; (c) receiving a type or type of a pattern for the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant area; (d) giving guide lines to the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant region; And (e) when any one of the guide lines is selected, a guide line in the depth direction is displayed with respect to the selected guide line, and when a deformation of the guide line in the depth direction is requested, the depth direction is displayed according to the request. It provides a method and apparatus for modeling and manufacturing an orbital implant including; generating shape information of the orbital implant by transforming the guide line in the depth direction.

Description

나사 식립이 가능한 패턴을 가진 인체 맞춤형 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MODELLING AND PRODUCING IMPLANT FOR ORBITAL WALL OF HUMAN BODY CUSTOMICATION WITH PATTERNS FOR IMPLANTING A SCREW}METHOD AND DEVICE FOR MODELLING AND PRODUCING IMPLANT FOR ORBITAL WALL OF HUMAN BODY CUSTOMICATION WITH PATTERNS FOR IMPLANTING A SCREW}

본 발명은 안와 임플란트 제작기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 결손 환부의 주변부 정보를 토대로 결손 환부와 정확히 정합되면서 결손 부위를 지지할 수 있는 안와 임플란트의 형상을 추정할 뿐만 아니라 나사 식립이 가능한 구멍들로 형성된 패턴을 갖는 임플란트 디자인과 이를 쉽게 설계할 수 있는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an orbital implant manufacturing technology, and more particularly, based on information on the periphery of the defective area of the patient, it is possible to estimate the shape of the orbital implant capable of supporting the defective area while accurately matching with the defective area. The present invention relates to an implant design having a pattern formed of holes, and a method and apparatus for modeling and manufacturing an orbital implant that can be easily designed.

안와(眼窩)를 형성하는 뼈가 파열 또는 결손 등으로 손상된 환자들의 경우에는 상기 손상으로 생긴 구멍으로 안구를 지지하는 연부 조직들이 흘러내려 안구 함몰이나 안구 위치 변동을 유발시킬 수 있었다. 또한 눈 주위의 조직이나 근육들이 상기 손상 부위에 맞닿음으로 인해 2차적인 손상이나 감염이 야기되기도 하였다. In the case of patients in which the bone forming the orbit was damaged due to a rupture or defect, etc., the soft tissues supporting the eyeball flowed down through the hole created by the injury, which could cause eye depression or change in the position of the eyeball. In addition, secondary damage or infection was caused by tissues or muscles around the eyes coming into contact with the damaged area.

이에 종래에는 안와를 형성하는 뼈의 손상 부분에 안와 임플란트를 시술하여 상기 안와를 형성하는 뼈를 재건하여 2차적인 손상이나 감염으로부터 환자를 보호하고 있다. Accordingly, conventionally, an orbital implant is applied to the damaged portion of the bone that forms the orbit, and the bone that forms the orbit is reconstructed to protect the patient from secondary damage or infection.

종래의 안와 임플란트 제작 방법은 크게 두가지로 나눌 수 있다. Conventional orbital implant manufacturing methods can be largely divided into two.

첫번째, 안와 임플란트 제작 방법은 미리 가공되어 판매되는 안와 임플란트 템플릿을 의사가 환자에 맞게 자르고 구부려서 환자에게 적합한 임플란트 형상을 만드는 것이며, 상기 안와 임플란트 템플릿은 얇은 티타늄 플레이트로 형성되며, 도 1은 상기 안와 임플란트 템플릿을 예시한 것이다. First, the orbital implant manufacturing method is that a doctor cuts and bends an orbital implant template that is pre-processed and sold to fit a patient to create an implant shape suitable for the patient, and the orbital implant template is formed of a thin titanium plate, and FIG. 1 shows the orbital implant This is an example of a template.

그리고, 두번째 안와 임플란트 제작 방법은 3차원 캐드 설계 툴을 사용하여 사람이 직접 수작업으로 3차원 곡면을 환부에 맞게 디자인하여 임플란트 형상을 모델링하여 제작하는 것이다. In addition, the second orbital implant manufacturing method is to manually design a 3D curved surface to fit the affected area using a 3D CAD design tool and model the implant shape to manufacture it.

상기의 첫번째 방법은 의사가 환자의 환부를 X-ray나 CT, MRI 같은 영상을 통해 환부를 간접적으로 보면서 제작하므로 의사의 숙련도에 따라 임플란트가 환부에 매칭되는 정확도가 상이해지는 문제가 있었다. 또한, 실제 시술 과정에서 재보정이 요구되는 등 시행 착오를 거칠 가능성이 높았다. 그리고 아무리 의사의 숙련도가 높다고 하더라도 환부와 정확히 일치되게 안와 임플란트 템플릿을 구부리는 것은 매우 어려운 일이었다. The first method described above has a problem in that the accuracy of matching the implant to the affected area differs according to the doctor's skill level because the doctor manufactures the patient's affected area indirectly through images such as X-ray, CT, and MRI. In addition, it was highly likely to undergo trial and error, such as requiring recalibration in the actual procedure. And even if the doctor's skill level was high, it was very difficult to bend the orbital implant template to exactly match the affected area.

그리고, 두 번째 방법은 안와 임플란트를 설계 및 모델링하는 전용 소프트웨어가 없기 때문에 일반적으로 널리 사용되는 3차원 캐드 소프트웨어들을 사용하여 수작업으로 일일이 곡면을 디자인해서 제작하거나, 환자의 환부 반대편 안와의 3차원 모델 변환 데이터를 거울처럼 대칭되도록 변형하여 임플란트 제작에 활용하는 미러링 기법을 사용하였다. 상기 3차원 캐드 소프트웨어를 이용하여 안와 임플란트를 모델링할 때에는 3차원 곡면을 설계하여야 하므로 그 설계과정이 매우 까다롭고 시간이 오래 걸리는 문제가 있었으며, 미러링 기법을 적용하는 경우에도 인체의 좌우 안와의 구조가 실제로는 완벽하게 대칭이 되지 않으므로 간극을 없애기 위한 추가적인 작업이 필수적으로 요구되어 미러링 기법을 사용하든 하지 않든 제작 시간이 오래 걸리고 제작이 까다로운 문제가 있었다. In the second method, since there is no dedicated software for designing and modeling orbital implants, a curved surface is manually designed and manufactured using commonly used 3D CAD software, or a 3D model of the orbit opposite the patient's affected area is converted. A mirroring technique was used that transforms the data to be symmetrical like a mirror and uses it for implant manufacturing. When modeling an orbital implant using the 3D CAD software, it is necessary to design a 3D curved surface, so the design process is very difficult and takes a long time. Even when the mirroring technique is applied, the structure of the left and right orbits of the human body In practice, since it is not perfectly symmetrical, additional work to eliminate the gap is indispensable, so whether or not the mirroring technique is used, it takes a long time to manufacture and has a difficult manufacturing problem.

또한, CT와 MRI와 같은 의료 영상 데이터는 현재 해상도의 한계로 인한 정밀도 문제와 수술 시 확인되는 실제 환부의 상태가 수술계획 단계 때와 다른 상황일 발생하는 일이 자주 일어날 수 있다.In addition, for medical image data such as CT and MRI, precision problems due to the limitation of the current resolution and the actual condition of the affected area identified during surgery may often occur in a situation different from that of the operation planning stage.

이와 같이, 현장에서 가공하고 변형해서 적용해야 하는 경우가 자주 발생할 수 있고, 금속 3D 프린팅 임플란트를 설계해서 출력 제작하기까지는 최소 2일이라는 시간이 필요하기 때문에 수술 중 발생하는 변수로 인해 수정이 필요한 상황에 따라 즉각적으로 수정 및 제작 대응을 하는 데 어려움이 있다.In this way, it is often necessary to process, transform and apply in the field, and it takes at least two days to design and print a metal 3D printing implant, so it is a situation that requires correction due to variables that occur during surgery. It is difficult to immediately correct and respond according to the production.

이에 환자의 결손 환부의 주변부 정보로부터 환부와 정확히 정합되면서 결손 부위를 지지할 수 있는 임플란트를 손쉽게 모델링하면서도 수정 및 변경 요청에 따라 즉각적으로 수정/제작 대응할 수 있는 환자 맞춤형 3D 프린팅 임플란트 기술의 개발이 요구되고 있다.Therefore, it is required to develop a patient-specific 3D printing implant technology that can easily model an implant that can support the defective area while accurately matching with the affected area from the periphery information of the patient's defective area, while responding to the modification/production immediately upon request for modification or change. Has become.

대한민국 특허등록 제1013555980000호Korean Patent Registration No. 1013555980000 대한민국 특허등록 제1016711500000호Korean Patent Registration No. 1016711500000 대한민국 특허등록 제1010272520000호Korean Patent Registration No. 1010272520000 대한민국 특허등록 제1012692950000호Korean Patent Registration No. 1012692950000

본 발명은 환자의 결손 환부의 주변부 정보를 토대로 결손 환부와 정확히 정합되면서 결손 부위를 지지할 수 있는 안와 임플란트의 형상을 추정하여 안와 임플란트를 빠르고 정확하며 쉽게 모델링 및 제조할 수 있게 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention estimates the shape of an orbital implant capable of supporting the defective area while accurately matching with the defective area based on information on the periphery of the defective area of the patient, and modeling the orbital implant that enables fast, accurate and easy modeling and manufacturing of the orbital implant. Its purpose is to provide a method and apparatus for manufacturing.

또한, 본 발명의 다른 목적은 제작된 안와 임플란트에 수정 및 변경에 따라 나사 구멍의 위치 변화가 있더라도 나사 식립이 가능한 패턴 형성으로 임플란트 디자인 및 이를 쉽게 설계할 수 있는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is a method for modeling and manufacturing an orbital implant that can easily design and design an implant by forming a pattern capable of screw placement even if there is a change in the position of the screw hole according to the modification or change in the orbital implant. It is to provide the device.

이를 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, (a) 안와 결손 부위에 대한 정보를 입력받는 단계; (b) 상기 결손 부위의 가장자리에 대응하는 형상으로서, 상기 결손 부위의 뼈의 곡면을 추종하는 가장자리가 구비된 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 안와 임플란트 영역을 입력받는 단계; (c) 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대한 패턴의 종류 또는 유형을 입력받는 단계; (d) 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 가이드 라인들을 부여하는 단계; 및 (e) 상기 가이드 라인들 중 어느 하나를 선택되면, 선택된 가이드 라인에 대해 깊이 방향의 가이드 라인을 표시하고, 상기 깊이 방향의 가이드 라인에 대한 변형이 요청되면, 상기 요청에 따라 상기 깊이 방향의 가이드 라인을 깊이 방향으로 변형하여 안와 임플란트의 형상정보를 생성하는 단계;를 포함하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법을 제공한다. To this end, according to one aspect of the present invention, (a) receiving information on the orbital defect region; (b) As a shape corresponding to the edge of the defect site, the curved shape of the orbital implant provided with the edge following the curved surface of the bone at the defect site is estimated, and the orbital implant area is determined for the estimated curved shape of the orbital implant. Receiving an input; (c) receiving a type or type of a pattern for the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant area; (d) giving guide lines to the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant region; And (e) when any one of the guide lines is selected, a guide line in the depth direction is displayed with respect to the selected guide line, and when a deformation of the guide line in the depth direction is requested, the depth direction is displayed according to the request. It provides a method for modeling and manufacturing an orbital implant including; generating shape information of the orbital implant by transforming the guide line in the depth direction.

또한, 상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며, 상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 또는 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상으로 추정함을 특징으로 한다.In addition, the information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user, and lines at a predetermined interval are assigned to the 3D image information in a horizontal or vertical direction, and a depth is applied to each of the lines. It is characterized in that the curve of the bone at the edge of the defect site is calculated based on the amount of change in direction, and the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines is estimated to be estimated as the curved shape of the orbital implant.

또한, 상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며, 상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 상기 3D 이미지 정보에 대해 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 상기 안와 임플란트의 곡면 형상들의 평균을 계산하여 최종 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정함을 특징으로 한다.In addition, the information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user, and lines at predetermined intervals in the horizontal direction are assigned to the 3D image information, and each of the lines is in the depth direction. Based on the amount of change, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated, and the curved surface of the orbital implant is estimated by estimating the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines, and the 3D image information is in advance in the vertical direction. Orbital implants are given by giving lines of predetermined intervals, calculating the curve of the bone at the edge of the defect based on the amount of change in the depth direction for each of the lines, and estimating the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines. The curved shape of the orbital implant is estimated, and the average of the curved shape of the orbital implant is calculated to estimate the shape of the final orbital implant.

또한, (f) 사용할 곡면을 선택하면, 상기 안와 임플란트의 곡면 형상에서 깊이 이미지의 각 픽셀의 온/오프 설정으로 사용 곡면 또는 사용하지 않는 곡면을 컨트롤 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, (f) when a curved surface to be used is selected, controlling a curved surface to be used or a curved surface not used by setting on/off of each pixel of the depth image in the curved shape of the orbital implant.

또한, 상기 (c) 단계에서의 패턴은 나사 구멍 형태인 것을 특징으로 한다.In addition, the pattern in step (c) is characterized in that the screw hole shape.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치에 있어서, 사용자와의 인터페이스를 담당하는 사용자 인터페이스부; 및 안와 결손 부위에 대한 정보를 입력받아, 상기 결손 부위의 가장자리에 대응하는 형상으로서, 상기 결손 부위의 뼈의 곡면을 추종하는 가장자리가 구비된 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 안와 임플란트 영역과 패턴의 종류 또는 유형을 입력받아, 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 가이드 라인들을 부여하고, 상기 가이드 라인들 중 어느 하나를 선택되면, 선택된 가이드 라인에 대해 깊이 방향의 가이드 라인을 표시하고, 상기 깊이 방향의 가이드 라인에 대한 변형이 요청되면, 상기 요청에 따라 상기 깊이 방향의 가이드 라인을 깊이 방향으로 변형하여 안와 임플란트의 형상정보를 생성하는 제어장치;를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for modeling and manufacturing an orbital implant, comprising: a user interface unit in charge of an interface with a user; And receiving information on the orbital defect, estimating the curved shape of the orbital implant having an edge that follows the curved surface of the bone of the defect, as a shape corresponding to the edge of the defect, and the estimated orbital implant When the type or type of the orbital implant area and pattern is input for the curved shape, guide lines are given to the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant area, and any one of the guide lines is selected, A guide line in the depth direction is displayed for the selected guide line, and when a deformation of the guide line in the depth direction is requested, the guide line in the depth direction is transformed in the depth direction according to the request to generate shape information of the orbital implant. It may include a control device;

또한, 상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며, 상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 또는 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상으로 추정함을 특징으로 한다.In addition, the information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user, and lines at a predetermined interval are assigned to the 3D image information in a horizontal or vertical direction, and a depth is applied to each of the lines. It is characterized in that the curve of the bone at the edge of the defect site is calculated based on the amount of change in direction, and the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines is estimated to be estimated as the curved shape of the orbital implant.

또한, 상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며, 상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 상기 3D 이미지 정보에 대해 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 상기 안와 임플란트의 곡면 형상들의 평균을 계산하여 최종 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정함을 특징으로 한다.In addition, the information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user, and lines at predetermined intervals in the horizontal direction are assigned to the 3D image information, and each of the lines is in the depth direction. Based on the amount of change, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated, and the curved surface of the orbital implant is estimated by estimating the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines, and the 3D image information is in advance in the vertical direction. Orbital implants are given by giving lines of predetermined intervals, calculating the curve of the bone at the edge of the defect based on the amount of change in the depth direction for each of the lines, and estimating the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines. The curved shape of the orbital implant is estimated, and the average of the curved shape of the orbital implant is calculated to estimate the shape of the final orbital implant.

또한, 상기 제어장치는 상기 사용자인터페이스부로부터 사용할 곡면의 선택 요청을 수신받으면, 상기 안와 임플란트의 곡면 형상에서 깊이 이미지의 각 픽셀의 온/오프 설정으로 사용 곡면 또는 사용하지 않는 곡면을 컨트롤하는 것을 특징으로 한다.In addition, when receiving a request for selection of a curved surface to be used from the user interface unit, the control device controls a curved surface to be used or a curved surface not used by setting on/off of each pixel of the depth image in the curved shape of the orbital implant. It is done.

또한, 상기 패턴은 나사 구멍 형태인 것을 특징으로 한다.In addition, the pattern is characterized in that the screw hole shape.

본 발명은 환자의 결손 환부의 주변부 정보를 토대로 결손 환부와 정확히 정합되면서 결손 부위를 지지할 수 있는 안와 임플란트의 형상을 추정하여 안와 임플란트를 빠르고 정확하며 쉽게 모델링 및 제조할 수 있게 하는 장점이 있다.The present invention estimates the shape of an orbital implant capable of supporting the defective area while accurately matching with the defective area based on information on the periphery of the defective area of the patient, thereby making it possible to quickly, accurately and easily model and manufacture the orbital implant.

또한, 단순한 2D 이미지 연산만으로도 3차원 곡면에 패턴을 적용 가능하기 때문에 임플란트 설계 시간을 단축하고 설계 난이도를 대폭 낮출 수 있다.In addition, since a pattern can be applied to a three-dimensional curved surface with only a simple 2D image operation, implant design time can be shortened and design difficulty can be significantly reduced.

또한, 안와 임플란트의 가공으로 기존의 나사 구멍을 사용하지 못하거나, 절단과 같이 임플란트의 일정 영역을 잘라내는 변형을 가하거나, 나사 구멍의 위치 변화 발생 등 안와 임플란트에 수정 및 변경이 가해지더라도 나사 식립이 가능한 구멍들로 형성된 패턴을 통해 나사 식립이 가능하여 수술현장에서 즉각적으로 대응 가능한 장점이 있다.In addition, due to the processing of the orbital implant, it is impossible to use the existing screw hole, or even if a modification or change is applied to the orbital implant, such as cutting a certain area of the implant, such as cutting, or a change in the position of the screw hole, the screw is placed. There is an advantage of being able to respond immediately at the surgical site by enabling screw placement through a pattern formed with these possible holes.

도 1은 일반적인 안와 임플란트 템플릿을 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법의 절차도.
도 4 내지 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안와 임플란트 모델링 및 제작과정을 예시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a general orbital implant template.
2 is a block diagram of an apparatus for modeling and manufacturing an orbital implant according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for modeling and manufacturing an orbital implant according to a preferred embodiment of the present invention.
4 to 15 are views illustrating an orbital implant modeling and manufacturing process according to a preferred embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명에 따르는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치 및 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an apparatus and a method for modeling and manufacturing an orbital implant according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치의 구성><Configuration of device for orbital implant modeling and fabrication>

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 안와 임플란트 제작을 위한 장치의 구성을 도시한 것이다. 2 shows the configuration of an apparatus for manufacturing an orbital implant according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 안와 임플란트 제작을 위한 장치는 제어장치(100)와, 메모리부(102)와, 입출력 인터페이스(104)와, 사용자 인터페이스(106)와, 디스플레이 제어기(108)와, 디스플레이(110)와, 외부기기 인터페이스(112)와, 3D 프린터(114)로 구성된다. The device for manufacturing the orbital implant includes a control device 100, a memory unit 102, an input/output interface 104, a user interface 106, a display controller 108, a display 110, and an external device. It consists of a device interface 112 and a 3D printer 114.

상기 제어장치(100)는 상기 안와 임플란트 제작을 위한 장치의 각부를 전체적으로 제어하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 동작을 수행한다. The control device 100 performs an operation for modeling and manufacturing an orbital implant according to a preferred embodiment of the present invention by entirely controlling each part of the device for manufacturing the orbital implant.

상기 메모리부(102)는 상기 제어장치(100)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. The memory unit 102 stores various information including a processing program of the control device 100.

상기 입출력 인터페이스(104)는 상기 제어장치(100)와 사용자 인터페이스(106) 사이의 인터페이스를 담당한다. The input/output interface 104 serves as an interface between the control device 100 and the user interface 106.

상기 사용자 인터페이스(106)는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 이행하는 사용자로부터 입력되는 각종 정보를 상기 제어장치(100)로 제공한다. The user interface 106 provides various types of information input from a user performing orbital implant modeling and manufacturing to the control device 100.

상기 디스플레이 제어기(108)는 상기 제어장치(100)로부터의 비디오 출력정보를 제공받아 상기 디스플레이(110)로 출력한다. The display controller 108 receives video output information from the control device 100 and outputs it to the display 110.

상기 디스플레이(110)는 상기 디스플레이 제어기(108)를 통한 상기 제어장치(100)로부터의 비디오 출력정보에 따른 비디오를 출력한다. The display 110 outputs video according to the video output information from the control device 100 through the display controller 108.

상기 외부기기 인터페이스(112)는 외부기기인 3D 프린터(114)와 제어장치(100) 사이를 인터페이스한다. The external device interface 112 interfaces between the 3D printer 114 as an external device and the control device 100.

상기 3D 프린터(114)는 상기 제어장치(100)의 제어에 따라 안와 임플란트를 3D 프린팅하여 제조한다. The 3D printer 114 manufactures an orbital implant by 3D printing under the control of the control device 100.

<안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법의 절차><Procedure of method for orbital implant modeling and fabrication>

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 안와 임플란트 제작을 위한 장치에 적용가능한 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법의 절차도를 도시한 것이다. 상기 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법을 상세히 설명한다. 3 is a flowchart illustrating a method for modeling and manufacturing an orbital implant applicable to an apparatus for manufacturing an orbital implant according to a preferred embodiment of the present invention. A method for modeling and manufacturing an orbital implant according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

상기 제어장치(100)는 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자가 안와 임플란트 설계를 요청하는지를 체크한다(200단계). The control device 100 checks whether the user requests orbital implant design through the user interface 106 (step 200).

상기 사용자가 안와 임플란트 설계를 요청하면, 상기 제어장치(100)는 안와 결손 부위의 영상정보를 입력받는다(202단계). 상기 안와 결손 부위의 영상정보는 3D 영상정보로서, CT 및 MRI 같은 입체영상정보로부터 획득된 것이다. 이러한 입체영상정보를 예시한 것이 도 4이다. 상기 도 4의 (a)는 두개골에서의 안와 결손 부위를 나타낸 것이며, 도 4의 (b)는 클리핑 박스(clipping box)를 이용하여 확대한 안와 결손 부위를 나타낸 것이다. When the user requests the design of an orbital implant, the control device 100 receives image information of an orbital defect (step 202). The image information of the orbital defect is 3D image information, which is obtained from 3D image information such as CT and MRI. Fig. 4 illustrates such three-dimensional image information. 4(a) shows the orbital defect in the skull, and FIG. 4(b) shows the orbital defect enlarged using a clipping box.

상기 제어장치(100)는 상기 안와 결손 부위의 영상정보로부터 깊이정보를 포함하는 안와 결손 부위에 대한 3D 이미지를 생성하여 표시한다(204단계). 이후 상기 제어장치(100)는 표시된 안와 결손 부위에 대한 3D 이미지에서 환부 범위에 대한 정보를 사용자로부터 입력받아 저장하며, 상기 환부 범위는 마우스를 통해 2차원 영역으로 선택된다(206단계). 이러한 환부 범위에 대한 정보를 선택하는 과정을 예시한 도 5를 참조하면, 도 5의 좌측 이미지는 환부에 형성된 결손부위(hole)을 나타낸 것이고, 도 5의 우측 이미지는 마우스를 이용하여 상기 환부 범위에 대한 2차원 영역을 선택한 것이다. 여기서, 상기 3D 이미지는 결손 부위의 깊이정보가 포함되어 형성된다. 좀더 설명하면, 클리핑 박스(Clipping Box)의 깊이 정보로 본 발명은 깊이 이미지(depth image)를 생성하며, 상기 깊이 정보는 직접 계산하지 않고 openGL Library에서 제공하는 함수를 사용해서 획득한다. 도 5의 좌측 이미지는 획득한 깊이 정보를 포함하고 있는 깊이 이미지(Depth image)이며, 이 프로그램에서는 색이 흰색에 가까울수록 깊이가 깊다.The control device 100 generates and displays a 3D image of the orbital defect including depth information from the image information of the orbital defect (step 204). Thereafter, the control device 100 receives and stores information on the affected area range from the user in the 3D image of the displayed orbital defect, and the area of the affected area is selected as a two-dimensional area using a mouse (step 206). Referring to FIG. 5 illustrating the process of selecting information on the affected area, the left image of FIG. 5 shows a hole formed in the affected area, and the right image of FIG. 5 is the area of the affected area using a mouse. The two-dimensional area for is selected. Here, the 3D image is formed by including depth information of the defect. In more detail, the present invention generates a depth image with depth information of a clipping box, and the depth information is obtained by using a function provided in the openGL Library without directly calculating the depth information. The left image of FIG. 5 is a depth image including acquired depth information. In this program, the closer the color is to white, the deeper the depth.

상기 제어장치(100)는 환부 범위가 선택되면, 상기 환부 범위내에서 결손 부위를 검출하고, 상기 결손 부위의 주변부에 대한 정보를 검출하고, 상기 결손 부위의 주변부와 정합되는 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정한다(208단계). 즉 결손 부위에 대해 미리 정해둔 간격으로 수평 또는 수직 라인들을 부여하고, 상기 수평 또는 수직 라인들 각각마다 회귀 분석을 사용하여 곡선을 계산하고, 계산한 곡선들을 모아서 곡면을 추정한다. 즉 본 발명에서는 가로줄마다 계산한 곡면과 세로줄마다 계산한 곡면을 각각 추정한 후, 두 곡면의 평균을 계산해 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하며, 이를 예시한 것이 도 6이다. When the area of the affected area is selected, the control device 100 detects a defective area within the area of the affected area, detects information on the periphery of the defective area, and determines a curved shape of the orbital implant that matches the peripheral area of the defective area. Estimate (step 208). That is, horizontal or vertical lines are assigned to the defective area at predetermined intervals, a curve is calculated using regression analysis for each of the horizontal or vertical lines, and a curved surface is estimated by collecting the calculated curves. That is, in the present invention, after estimating the curved surface calculated for each horizontal line and the curved surface calculated for each vertical line, the average of the two curved surfaces is calculated to estimate the shape of the curved surface of the orbital implant, which is illustrated in FIG. 6.

상기 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상이 추정되면, 상기 제어장치(100)는 상기 안와 임플란트의 곡면 형상에 가우시안 스무딩(Gaussian Smoothing)을 사용하여 최종 곡면 형상을 추정하며, 도 7은 임플란트 곡면 형상을 예시한 것으로 환부(hole)를 덮고 있는 분홍색 곡면이 임플란트 곡면 형상이다. When the estimated curved shape of the orbital implant is estimated, the control device 100 estimates the final curved shape using Gaussian Smoothing on the curved shape of the orbital implant, and FIG. 7 illustrates the shape of the implant curved surface. As a result, the pink curved surface covering the hole is the shape of the implant surface.

이후 상기 제어장치(100)는 사용자 인터페이스(106)를 통한 사용자의 요청에 따라 안와 임플란트의 곡면형상 중 실제 임플란트를 형성할 2차원 범위를 설정받는다(210단계). 이러한 2차원 범위의 설정과정은 도 8에 예시하였으며, 이는 마우스의 클릭과 드래그의 2차원 인터페이스로 설정된다. Thereafter, the control device 100 receives a 2D range to form an actual implant from among the curved shapes of the orbital implant according to the user's request through the user interface 106 (step 210). The process of setting the two-dimensional range is illustrated in FIG. 8, which is set as a two-dimensional interface of mouse click and drag.

이후, 상기 제어장치(100)는 상기 안와 임플란트의 곡면형상 중 2차원 범위가 설정되면 이 설정된 2차원 범위에 대한 3차원 곡면 형상을 표시하고, 상기 2차원 범위에 해당되는 안와 임플란트의 형상에 직교하는 수직 또는 수평 방향 가이드 라인들로 구성되는 패턴을 표시한다(212단계). 상기 2차원 범위에 대한 3차원 곡면 형상은 도 9에 예시한 바와 같고, 상기 2차원 범위에 대한 3차원 곡면 형상에 직교하는 수직 또는 수평 방향 가이드 라인들로 구성되는 패턴을 표시한 것은 도 10 및 도 11에 예시한 바와 같다. 이때, 형성된 패턴 형태는 직사각형 또는 정사각형의 사각형태로 설정되어 있으나, 다양한 패턴의 종류 또는 유형이 선택될 수 있다. Thereafter, when a two-dimensional range of the curved shape of the orbital implant is set, the control device 100 displays a three-dimensional curved shape for the set two-dimensional range, and is orthogonal to the shape of the orbital implant corresponding to the two-dimensional range. A pattern consisting of vertical or horizontal guide lines is displayed (step 212). The three-dimensional curved surface shape for the two-dimensional range is as illustrated in FIG. 9, and a pattern composed of vertical or horizontal guide lines orthogonal to the three-dimensional curved surface shape for the two-dimensional range is shown in Fig. 10 and As illustrated in FIG. 11. In this case, the formed pattern shape is set to have a rectangular shape or a square shape, but various types or types of patterns may be selected.

여기서, 상기 제어장치(100)는 사용자 인터페이스(106)를 통한 사용자의 요청에 따라 패턴의 종류로 원형, 타원형 등의 둥근 패턴, 삼각 패턴 등을 선택할 수 있고, 선택된 패턴 모양으로 안와 임플란트를 디자인할 수 있다(214, 216단계). 특히, 도 14에 도시된 바와 같이, 둥근 패턴을 선택하면 이에 근사한 모양이 곡면상에 반영이 된다. 즉, 둥근 패턴을 반복적으로 depth 이미지에 적용하는 것만으로도 쉽게 일정한 간격의 나사구멍들을 곡면상에 디자인할 수 있다. 이를 통해 임플란트의 가공으로 기존의 나사 구멍을 사용하지 못하거나 초기 예상과 달리 나사 구멍이 부족해지거나 수술현장에서 가공하고 변형해서 적용해야 하는 경우에 나사 식립이 가능한 구멍들로 형성된 패턴을 가진 임플란트 디자인으로 해결할 수 있다.Here, the control device 100 may select a round pattern, such as a circle, an oval, or a triangular pattern as a pattern type according to the user's request through the user interface 106, and design the orbital implant in the selected pattern shape. Yes (steps 214 and 216). In particular, as shown in FIG. 14, when a round pattern is selected, a shape approximate thereto is reflected on the curved surface. That is, by repeatedly applying a round pattern to the depth image, it is possible to easily design screw holes at regular intervals on a curved surface. Through this, when the existing screw hole cannot be used due to the processing of the implant, the screw hole is insufficient unlike the initial expectation, or if it needs to be processed and transformed and applied at the surgical site, the implant design has a pattern formed of holes that can be screwed. Can be solved.

이후, 상기 제어장치(100)는 상기 사용자 인터페이스(106)를 통해 상기 수직 또는 수평 가이드 라인들로 구성되는 패턴에서 어느 한 수직 또는 수평 가이드 라인이 선택되면, 상기 선택된 가이드 라인에 해당되는 깊이 방향 형상을 나타내는 깊이 방향 가이드 라인을 표시하여 사용자에게 안내한다(218,220단계). 여기서, 상기 깊이 방향 가이드 라인의 양종단은 결손 부위의 뼈의 곡률을 추정하는 곡선으로 형성되고 나머지는 초기값으로 설정된다. Thereafter, when any one of the vertical or horizontal guide lines is selected from the pattern consisting of the vertical or horizontal guide lines through the user interface 106, the control device 100 has a depth-direction shape corresponding to the selected guide line. A depth direction guide line indicating is displayed to guide the user (steps 218 and 220). Here, both ends of the depth direction guide line are formed as curves for estimating the curvature of the bone at the defect, and the rest are set as initial values.

이후, 상기 제어장치(100)는 상기 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자가 선택된 가이드 라인에 해당되는 깊이 방향 형상을 나타내는 깊이 방향 가이드 라인의 변경을 요청하는지를 체크한다(222단계). 상기 깊이 방향 가이드 라인의 변경이 요청되면, 상기 제어장치(100)는 상기 변경 요청된 깊이 방향 가이드 라인을 변경하여 사용자가 요청한 곡면을 가지도록 안와 임플란트의 형상을 변경한다(224단계). 이러한 형상 변경 과정을 예시한 것이 도 12이다. 상기 도 12는 추정한 임플란트 곡면을 깊이 이미지(Depth image) 생성 방향으로 쉬프트(조금 이동)시킨 새로운 곡면을 생성한 뒤, 윗면과 아랫면을 이을 옆면을 계산하여 체적을 생성하는 과정을 예시한 것으로, 사용자에 의한 체적 생성 버튼(단축키)이 입력되면 상기의 과정이 자동으로 수행된다. Thereafter, the control device 100 checks whether a user requests to change the depth direction guide line indicating the depth direction shape corresponding to the selected guide line through the user interface 106 (step 222). When the change of the depth direction guide line is requested, the control device 100 changes the shape of the orbital implant to have the curved surface requested by the user by changing the change requested depth direction guide line (step 224). 12 illustrates this shape change process. 12 illustrates a process of generating a volume by generating a new curved surface in which the estimated implant surface is shifted (slightly moved) in the direction of creating a depth image, and then a side surface connecting the upper and lower surfaces is calculated. When a volume generation button (shortcut key) is pressed by the user, the above process is automatically performed.

이러한 과정을 반복하면서 사용자는 각 가이드 라인에 대해 깊이 방향의 형상을 변경하면서 안와 임플란트의 형상의 모델링을 이행하며, 도 14는 이에 따라 형성된 안와 임플란트의 형상을 예시한 것이다. 이러한 과정을 거쳐 생성된 안와 임플란트를 예시한 것이 도 14와 같다. 이때, 도 14는 패턴의 사용자 선택을 통해 나사 구멍을 패턴으로 대체한 안와 임플란트 형성을 나타낸 예이다. While repeating this process, the user performs modeling of the shape of the orbital implant while changing the shape of the depth direction for each guide line, and FIG. 14 illustrates the shape of the orbital implant formed accordingly. 14 illustrates an orbital implant created through this process. In this case, FIG. 14 is an example showing the formation of an orbital implant in which a screw hole is replaced with a pattern through user selection of a pattern.

이때, 상기 제어장치(100)는 상기 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자가 추가적으로 사용할 곡면을 선택하는 과정이 수행될 수 있다(226단계). 가령, 전술한 바와 같이 깊이 이미지(Depth image)는 곡면 계산에 주고 사용되지만, 사용할 곡면을 결정하는 2차원 인터페이스로서 활용될 수 있다. 즉, 범위가 지정된 3차원 영역을 투영하여 만들어지는 깊이 이미지의 특성상, 한 픽셀(pixel)은 3차원 영역에서 자신에게 투영되는 공간에 대한 정보를 가지게 되고, 이를 활용하여 이 영역에서 곡면을 사용할지 결정하는 2차원 인터페이스로 설정한다.In this case, the control device 100 may perform a process of selecting a curved surface to be additionally used by the user through the user interface 106 (step 226). For example, as described above, a depth image is given and used for calculating a curved surface, but may be used as a two-dimensional interface for determining a curved surface to be used. In other words, due to the nature of the depth image created by projecting a 3D area with a specified range, a pixel has information about the space projected to itself in the 3D area, and whether to use it to use a curved surface in this area. It is set as a two-dimensional interface to determine.

도 13에 도시된 바와 같이, 추정한 임플란트 곡면에서 깊이 이미지(Depth image)를 활용하여 깊이 이미지의 각 픽셀(pixel) 영역에 대해 곡면의 사용 여부에 따라 사용할건지 아니면 사용하지 않을지에 따라 on/off 하는 것으로 설정할 수 있고, 이를 통해 3차원 곡면을 컨트롤할 수 있다(228단계).As shown in Fig. 13, by using a depth image from the estimated implant surface, on/off depending on whether or not to use the curved surface for each pixel area of the depth image. It can be set to be, and through this, it is possible to control a three-dimensional curved surface (step 228).

앞에서 설명한 바와 같이, 도 14를 통해 설명된 나사 구멍을 패턴으로 대체한 안와 임플란트가 형성되며, 이때 226 및 228 단계를 통해 추가적으로 사용할 곡면을 on/off 컨트롤 통해 설정할 수 있으므로, 사용자의 설정한 영역에만 도 15와 같이 나사 구멍을 설계할 수 있다. 여기서, 도 15는 도 14에 설정된 나사 구멍을 패턴으로 대체한 안와 임플란트 형사에서 사용자 선택에 따라 사용자 곡면을 on/off 컨트롤 하여 사용자가 설정 영역에만 패턴을 형성한 예를 나타낸 것이다.As described above, an orbital implant is formed in which the screw hole described through FIG. 14 is replaced with a pattern, and at this time, the curved surface to be used additionally through steps 226 and 228 can be set through the on/off control. As shown in Fig. 15, a screw hole can be designed. Here, FIG. 15 shows an example in which the orbital implant detective in which the screw hole set in FIG. 14 is replaced with a pattern, by controlling the user's curved surface on/off according to the user's selection, forms the pattern only in the setting area.

상기 제어장치(100)는 상기 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자가 안와 임플란트의 형상 모델링 종료를 요청하면(230단계), 상기 안와 임플란트 형상에 대한 3D 정보인 안와 임플란트 형상정보를 저장함과 아울러 안와 임플란트의 체적을 산출한다. 이어, 상기 제어장치(100)는 상기 사용자 인터페이스(106)를 통해 사용자가 안와 임플란트의 제작을 요청하면, 안와 임플란트 형상에 대한 3D 정보에 따라 3D 프린트를 이행하여 안와 임플란트를 제조한다(232 단계). When the user requests the end of shape modeling of the orbital implant through the user interface 106 (step 230), the control device 100 stores orbital implant shape information, which is 3D information on the shape of the orbital implant, and stores the orbital implant. Calculate the volume of Subsequently, when the user requests the manufacture of an orbital implant through the user interface 106, the control device 100 performs 3D printing according to 3D information on the shape of the orbital implant to manufacture the orbital implant (step 232). .

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention may be implemented independently, respectively, and may be implemented in combination with each other. In addition, the present invention has been described through the embodiments described in the drawings and the detailed description of the invention, but this is only illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments are provided from those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the appended claims.

100 : 제어장치
102 : 메모리부
104 : 입출력 인터페이스
106 : 사용자 인터페이스
108 : 디스플레이 제어기
110 : 디스플레이
112 : 외부기기 인터페이스
114 : 3D 프린터
100: control device
102: memory unit
104: input/output interface
106: user interface
108: display controller
110: display
112: external device interface
114: 3D printer

Claims (10)

안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법에 있어서,
(a) 안와 결손 부위에 대한 정보를 입력받는 단계;
(b) 상기 결손 부위의 가장자리에 대응하는 형상으로서, 상기 결손 부위의 뼈의 곡면을 추종하는 가장자리가 구비된 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고, 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 안와 임플란트 영역을 입력받는 단계;
(c) 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대한 패턴의 종류 또는 유형을 입력받는 단계;
(d) 상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 가이드 라인들을 부여하는 단계;
(e) 상기 가이드 라인들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 가이드 라인에 대해 깊이 방향의 가이드 라인을 표시하고, 상기 깊이 방향의 가이드 라인에 대한 변경이 요청되면, 상기 요청에 따라 상기 깊이 방향의 가이드 라인을 깊이 방향으로 변경하여 안와 임플란트의 형상정보를 생성하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법.
In the method for modeling and manufacturing an orbital implant,
(a) receiving information on an orbital defect;
(b) As a shape corresponding to the edge of the defective area, the curved shape of the orbital implant provided with an edge that follows the curved surface of the bone of the defective area is estimated, and the orbital implant area is determined for the estimated curved shape of the orbital implant. Receiving an input;
(c) receiving a type or type of a pattern for the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant area;
(d) giving guide lines to the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant region;
(e) When any one of the guide lines is selected, a guide line in the depth direction is displayed for the selected guide line, and when a change to the guide line in the depth direction is requested, the guide in the depth direction according to the request A method for modeling and manufacturing an orbital implant, comprising: generating shape information of the orbital implant by changing the line in the depth direction.
제1항에 있어서,
상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며,
상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 또는 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고,
상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상으로 추정함을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법.
The method of claim 1,
The information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user,
Lines at predetermined intervals are assigned to the 3D image information in a horizontal or vertical direction,
For each of the lines, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated based on the amount of change in the depth direction, and the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines is estimated to estimate the shape of the curved surface of the orbital implant. Method for orbital implant modeling and fabrication.
제1항에 있어서,
상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며,
상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고,
상기 3D 이미지 정보에 대해 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고,
상기 안와 임플란트의 곡면 형상들의 평균을 계산하여 최종 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정함을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법.
The method of claim 1,
The information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user,
For the 3D image information, lines at a predetermined interval in the horizontal direction are given, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated based on the amount of change in the depth direction for each of the lines, and calculated for each of the lines. Estimate the shape of the orbital implant by estimating the curved surface indicated by the curves,
For the 3D image information, lines at a predetermined interval in the vertical direction are given, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated based on the amount of change in the depth direction for each of the lines, and calculated for each of the lines. Estimate the shape of the orbital implant by estimating the curved surface indicated by the curves,
A method for modeling and manufacturing an orbital implant, characterized in that the average of the curved shapes of the orbital implant is calculated to estimate the shape of the final orbital implant.
제1항에 있어서,
(f) 사용할 곡면을 선택하면, 상기 안와 임플란트의 곡면 형상에서 깊이 이미지의 각 픽셀의 온/오프 설정으로 사용 곡면 또는 사용하지 않는 곡면을 컨트롤 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법.
The method of claim 1,
(f) when selecting a curved surface to be used, controlling a curved surface to be used or a curved surface not to be used by setting on/off of each pixel of the depth image in the curved shape of the orbital implant; And methods for making.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서의 패턴은 나사 구멍 형태인 것을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 방법.
The method of claim 1,
The method for modeling and manufacturing an orbital implant, characterized in that the pattern in step (c) is in the form of a screw hole.
안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치에 있어서,
사용자와의 인터페이스를 담당하는 사용자 인터페이스부; 및
안와 결손 부위에 대한 정보를 입력받아,
상기 결손 부위의 가장자리에 대응하는 형상으로서, 상기 결손 부위의 뼈의 곡면을 추종하는 가장자리가 구비된 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고,
추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 안와 임플란트 영역과 패턴의 종류 또는 유형을 입력받아,
상기 안와 임플란트 영역에 해당되는 추정된 안와 임플란트의 곡면 형상에 대해 가이드 라인들을 부여하고,
상기 가이드 라인들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 가이드 라인에 대해 깊이 방향의 가이드 라인을 표시하고, 상기 깊이 방향의 가이드 라인에 대한 변경이 요청되면, 상기 요청에 따라 상기 깊이 방향의 가이드 라인을 깊이 방향으로 변경하여 안와 임플란트의 형상정보를 생성하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치.
In an apparatus for modeling and manufacturing an orbital implant,
A user interface unit in charge of an interface with a user; And
Receive information on the orbital defect,
As a shape corresponding to the edge of the defective area, the curved shape of the orbital implant provided with an edge that follows the curved surface of the bone of the defective area is estimated,
Receiving the type or type of the orbital implant area and pattern for the estimated curved shape of the orbital implant,
Guide lines are given to the estimated curved shape of the orbital implant corresponding to the orbital implant area,
When any one of the guide lines is selected, a guide line in the depth direction is displayed for the selected guide line, and when a change to the guide line in the depth direction is requested, the guide line in the depth direction is reduced to a depth according to the request. A device for modeling and manufacturing an orbital implant, comprising: a control device for changing the direction to generate shape information of the orbital implant.
제6항에 있어서,
상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며,
상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 또는 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고,
상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상으로 추정함을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치.
The method of claim 6,
The information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user,
Lines at predetermined intervals are assigned to the 3D image information in a horizontal or vertical direction,
For each of the lines, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated based on the amount of change in the depth direction, and the curved surface indicated by the calculated curves for each of the lines is estimated to estimate the shape of the curved surface of the orbital implant. A device for modeling and manufacturing an orbital implant.
제6항에 있어서,
상기 안와 결손 부위에 대한 정보는 사용자에 의해 선택된 환부 영역에 대한 3D 이미지 정보이며,
상기 3D 이미지 정보에 대해 수평 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고,
상기 3D 이미지 정보에 대해 수직 방향으로 미리 정해진 간격의 라인들을 부여하고, 상기 라인들 각각에 대해 깊이 방향의 변화량을 토대로 결손 부위의 가장자리의 뼈의 곡선을 계산하고, 상기 라인들 각각에 대해 계산된 곡선들이 지시하는 곡면을 추정하여 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정하고,
상기 안와 임플란트의 곡면 형상들의 평균을 계산하여 최종 안와 임플란트의 곡면 형상을 추정함을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치.
The method of claim 6,
The information on the orbital defect is 3D image information on the affected area selected by the user,
For the 3D image information, lines at a predetermined interval in the horizontal direction are given, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated based on the amount of change in the depth direction for each of the lines, and calculated for each of the lines. Estimate the shape of the orbital implant by estimating the curved surface indicated by the curves,
For the 3D image information, lines at a predetermined interval in the vertical direction are given, the curve of the bone at the edge of the defect is calculated based on the amount of change in the depth direction for each of the lines, and calculated for each of the lines. Estimate the shape of the orbital implant by estimating the curved surface indicated by the curves,
An apparatus for modeling and manufacturing an orbital implant, characterized in that the average of the curved shapes of the orbital implant is calculated to estimate the shape of the final orbital implant.
제6항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 사용자인터페이스부로부터 사용할 곡면의 선택 요청을 수신받으면, 상기 안와 임플란트의 곡면 형상에서 깊이 이미지의 각 픽셀의 온/오프 설정으로 사용 곡면 또는 사용하지 않는 곡면을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치.
The method of claim 6,
The control device, when receiving a request for selection of a curved surface to be used from the user interface unit, controls the used or unused curved surface by setting on/off of each pixel of the depth image in the curved shape of the orbital implant. A device for modeling and manufacturing orbital implants.
제6항에 있어서,
상기 패턴은 나사 구멍 형태인 것을 특징으로 하는 안와 임플란트 모델링 및 제작을 위한 장치.
The method of claim 6,
The device for modeling and manufacturing an orbital implant, characterized in that the pattern is in the form of a screw hole.
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