본 발명의 실시예들은 수술용 가이드를 제작하는 장치 및 그것의 동작방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a device for manufacturing a surgical guide and a method of operating the same.
구강악안면외과는 악구강계 질환 즉, 턱과 얼굴 부위에 관련된 전문적인 진료를 수행하고 있으며, 각종 기초연구 및 임상연구를 통하여 구강악안면외과학의 발전에 기여하고 있다. 구강악안면외과의 주진료분야로는 구강암의 예방 및 치료, 악골(상악, 하악, 두개골) 재건술, 얼굴 기형증(주걱턱 기형, 두개악안면 기형 등) 설형술, 안면골 골절치료, 구순구개열 수술, 악관절증의 치료, 인공치아 식립 및 가자골 이식술, 안면 미용 성형수술 등이 있다.Oral and maxillofacial surgery provides specialized treatment related to diseases of the jaw and face, and contributes to the development of oral and maxillofacial surgery through various basic and clinical studies. The main areas of oral and maxillofacial surgery include prevention and treatment of oral cancer, jaw bone (maxilla, mandible, and skull) reconstruction, cuneiform surgery for facial deformities (squamous jaw deformity, craniomaxillofacial deformity, etc.), facial bone fracture treatment, cleft lip and palate surgery, and temporomandibular arthrosis surgery. Treatment includes artificial tooth implantation, iliac bone transplantation, and facial cosmetic surgery.
특히, 악안면 수술은 일반적으로 환자의 뼈를 절골하여 병소 위치에 적절하게 위치시킨 후 고정한다. 예컨대, 병소 위치가 턱뼈 부분이여서 턱뼈가 절제된 경우, 비골과 같은 타 부위의 뼈를 절골해서 가져와 고정하여 턱 부분을 이상적인 형태로 만들어 주는 수술이다.In particular, maxillofacial surgery generally involves cutting the patient's bone, placing it appropriately at the location of the lesion, and then fixing it. For example, if the location of the lesion is the jawbone and the jawbone is resected, this is a surgery in which bone from another area, such as the fibula, is cut and fixed to create the jawbone in an ideal shape.
악안면 수술은 병소 부위에 대한 절골과 비골 부위에 대한 절골이 필요한데, 절골된 뼈를 고정하기 위하여 절골을 위한 수술용 가이드가 사용된다.Maxillofacial surgery requires an osteotomy in the lesion area and an osteotomy in the fibula area, and a surgical guide for osteotomy is used to fix the fractured bone.
종래 비골 부위에 대한 절골에 사용된 가이드는 뼈의 각도를 고려해야 하고, 뼈를 자르기 위한 톱이 들어가야하는 공간이 필요하였고, 이러한 공간에 의하여 절골된 뼈를 고정하는데 큰 어려움이 있다.Conventionally, the guide used for osteotomy of the fibula region must take into account the angle of the bone and require a space for a saw to cut the bone, and this space poses great difficulties in fixing the osteotomized bone.
본 발명의 실시 예들은 비골 부위에 환자맞춤형 가이드를 제조하는 장치 및 그것의 동작방법을 제공하는 것에 목적이 있다.The purpose of embodiments of the present invention is to provide a device for manufacturing a patient-customized guide in the fibula region and a method of operating the same.
가이드 제조장치의 동작방법에 있어서, 제1 스캔데이터 및 제2 스캔데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 스캔데이터에 기초하여 골절제선을 설정하는 단계; 상기 골절제선, 상기 제1 스캔데이터 및 상기 제2 스캔데이터에 기초하여 재건용 플레이트를 생성하는 단계; 및 상기 재건용 플레이트의 제1 파트, 상기 재건용 플레이트의 제2 파트 및 제2 스캔데이터를 활용하여 상기 병소대체부위에 대응하는 수술가이드를 제작하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a guide manufacturing apparatus, comprising: acquiring first scan data and second scan data; Setting a fracture line based on the first scan data; generating a reconstruction plate based on the fracture line, the first scan data, and the second scan data; And it may include manufacturing a surgical guide corresponding to the lesion replacement site using the first part of the reconstruction plate, the second part of the reconstruction plate, and the second scan data.
본 발명의 실시 예에 따른 가이드 제조장치는 상기 수술가이드는 상기 제1 파트에 대응하는 제1 세그먼트, 상기 제2 파트에 대응하는 제2 세그먼트 및 상기 제1 세그먼트, 상기 제2 세그먼트에 기초하여 제작된 제3 세그먼트를 포함할 수 있다.In the guide manufacturing device according to an embodiment of the present invention, the surgical guide is manufactured based on a first segment corresponding to the first part, a second segment corresponding to the second part, and the first segment and the second segment. may include a third segment.
본 발명의 실시 예에 따른 가이드 제조장치는 상기 골절제선 및 상기 제1 스캔데이터에 기초하여 상기 병소부위에 대응하는 수술가이드를 제작하는 단계를 더 포함할 수 있다.The guide manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include manufacturing a surgical guide corresponding to the lesion area based on the fracture line and the first scan data.
본 발명의 실시 예에 따른 가이드 제조장치는 상기 제3 세그먼트는 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 세그먼트 각각의 크기, 홀의 개수, 홀의 위치에 고려하여 제작될 수 있다.In the guide manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, the third segment may be manufactured taking into account the size, number of holes, and location of the holes of each of the first segment and the second segment.
가이드 제조장치에 있어서, 제1 스캔데이터 및 제2 스캔데이터를 저장하는 데이터베이스; 및 상기 제1 스캔데이터에 기초하여 골절제선을 설정하고, 상기 골절제선, 상기 제1 스캔데이터 및 상기 제2 스캔데이터에 기초하여 재건용 플레이트를 생성하며, 상기 재건용 플레이트의 제1 파트, 상기 재건용 플레이트의 제2 파트 및 제2 스캔데이터를 활용하여 상기 병소대체부위에 대응하는 수술가이드를 제작하는 프로세서;를 포함할 수 있다.A guide manufacturing apparatus comprising: a database storing first scan data and second scan data; And setting a fracture line based on the first scan data, generating a reconstruction plate based on the fracture line, the first scan data, and the second scan data, the first part of the reconstruction plate, the It may include a processor that produces a surgical guide corresponding to the lesion replacement site using the second part of the reconstruction plate and the second scan data.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 종래의 가이드에 비하여 의료인이 수술을 용이하게 수행할 수 있다.According to embodiments of the present invention, medical personnel can perform surgery more easily than with a conventional guide.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 제조장치가 구현되는 환경을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 제조장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 가이드 제조장치의 동작을 나타낸 흐름도(flow-chart)이다.Figure 1 is a diagram showing an environment in which a guide manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is implemented.
Figure 2 is a diagram showing the configuration of a guide manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing the operation of the guide manufacturing device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 본 발명은 특정 실시 예에 대해 한정되지 아니며, 본 발명의 실시 예들의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention are described with reference to the attached drawings. The present invention is not limited to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives to the embodiments of the present invention. In connection with the description of the drawings, similar reference numbers may be used for similar components.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this document, expressions such as “have,” “may have,” “includes,” or “may include” refer to the existence of the corresponding feature (e.g., a numerical value, function, operation, or component such as a part). , and does not rule out the existence of additional features.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.In this document, expressions such as “A or B,” “at least one of A or/and B,” or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together. . For example, “A or B”, “at least one of A and B”, or “at least one of A or B” (1) includes at least one A, (2) includes at least one B, or (3) it may refer to all cases including both at least one A and at least one B.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.As used herein, expressions such as "first", "second", "first", or "second" may describe various elements in any order and/or importance, and may refer to one element as another. It is only used to distinguish from components and does not limit the components. For example, a first component may be renamed a second component without departing from the scope of rights described in this document, and similarly, the second component may also be renamed the first component.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지는 않는다.The expression “configured to” used in this document may mean, for example, “suitable for,” “having the capacity to,” or “having the capacity to.” It can be used interchangeably with ", "designed to," "adapted to," "made to," or "capable of." The term “configured (or set) to” does not necessarily mean “specifically designed to.”
본 문서에 있어서 제1 전자 장치(들)와 제2 전자 장치(들) 사이에서 송수신되는, 예컨대, "명령(command)", "명령어(instruction)", "제어 정보", "메시지", "정보", "데이터", "패킷", "데이터 패킷", "인텐트(intent)" 및/또는 "신호"는 그 표현에 구애됨 없이 인간이 인지할 수 있는 사상이나 구체적인 전기적 표현(예: 디지털 부호/아날로그 물리량)을 포함하거나 그 자체를 지칭하는 것일 수 있다. 상기 열거된 예시적인 표현이 사용하게 되는 맥락에 따라 다양하게 해석될 수 있음은 본 문서에서 개시된 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 본 문서에서 “A가 B보다 크다”는 단순히 “A가 B보다 크다”는 의미를 갖고 있을 뿐만 아니라 “A가 B보다 같거나 크다”라는 의미도 포함한다.In this document, for example, “command”, “instruction”, “control information”, “message”, etc. transmitted and received between the first electronic device(s) and the second electronic device(s). “Information”, “data”, “packet”, “data packet”, “intent” and/or “signal”, regardless of the expression, means a human-perceivable idea or specific electrical expression (e.g. It may contain (digital symbol/analog physical quantity) or refer to itself. It will be apparent to those skilled in the art that the exemplary expressions listed above can be interpreted in various ways depending on the context in which they are used. In this document, “A is greater than B” not only means “A is greater than B,” but also includes “A is equal to or greater than B.”
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in this document are merely used to describe specific embodiments and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in general dictionaries may be interpreted to have the same or similar meaning as the meaning they have in the context of related technology, and unless clearly defined in this document, they may be interpreted in an ideal or excessively formal sense. It is not interpreted. In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude embodiments of this document.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수술용 가이드 제조장치가 구현되는 환경을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an environment in which a surgical guide manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is implemented.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수술용 가이드 제조장치는 가이드 제조장치(110), 외부서버(150)를 포함할 수 있다. 가이드 제조장치(110), 외부서버(150)는 네트워크를 통해 연결될 수 있다.As shown in FIG. 1, the surgical guide manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may include a guide manufacturing apparatus 110 and an external server 150. The guide manufacturing device 110 and the external server 150 may be connected through a network.
가이드 제조장치(110)는 환자의 컴퓨터단층촬영(CT)을 활용하여 수술에 사용될 환자맞춤형 가이드를 제작하는 장치일 수 있다. 상기 컴퓨터단층촬영은 일반촬영으로 나타낼 수 없는 신체의 단층면상을 나타내는 영상장치로, 인체의 여러 각도에서 투과한 X선을 컴퓨터로 측정하고 인체의 단면에 대한 흡수치를 재구성하여 영상으로 나타내 주는 단층촬영기기이며, 최근 사용되는 CBCT(Cone Beam Computed Tomography) 및 MDCT(Mulit-Detector Computed Tomography)등의 모든 영상장비를 통칭할 수 있다. 가이드 제조장치(110)는 CT 촬영을 통하여 수술에 필요한 부위에 대한 영상과 모형을 획득하고, 이를 이용하여 수술에 사용될 가이드를 제작할 수 있다.The guide manufacturing device 110 may be a device that manufactures a patient-customized guide to be used in surgery using a patient's computed tomography (CT). The computed tomography is an imaging device that shows the tomographic image of the body that cannot be displayed through regular imaging. It measures It is a device that can collectively refer to all recently used imaging equipment such as CBCT (Cone Beam Computed Tomography) and MDCT (Mulit-Detector Computed Tomography). The guide manufacturing device 110 can acquire images and models of areas required for surgery through CT scanning and use these to produce a guide to be used in surgery.
가이드 제조장치(110)는 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데이트톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 또한, 가이드 제조장치(110)는 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 예를 들어, 가이드 제조장치(110)는 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블릿 PC(Table PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld)기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.The guide manufacturing device 110 may be implemented as a computer that can connect to a remote server or terminal through a network. For example, a computer may include a laptop, desktop, laptop, etc. equipped with a web browser (WEB Browser). Additionally, the guide manufacturing device 110 may be implemented as a terminal that can connect to a remote server or terminal through a network. For example, the guide manufacturing device 110 is a wireless communication device that guarantees portability and mobility, and is used for navigation, PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communication), PDC (Personal Digital Cellular), and PHS (Personal Communication System). Handphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), Wibro (Wireless Broadband Internet) terminal, It may include all types of handheld wireless communication devices such as smartphones, smartpads, and tablet PCs.
외부서버(150)는 가이드 제조장치(110)로부터 제공받은 사용자데이터를 데이터항목별로 서로 상이하게 암호화된 키로 등록할 수 있다. 예컨대, 외부서버(150)는 상기 암호화키를 환자별, 데이터항목별 저장시점별로 등록할 수 있다. 외부서버(150)는 키관리(KEY Vault)를 활용하여 상기 암호화키를 관리할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 외부서버(150)는 azure key vault, oracle key vault 등을 활용하여 해당 암호화키를 저장하고, 엑세스할 수 있다.The external server 150 may register user data provided from the guide manufacturing device 110 with different encrypted keys for each data item. For example, the external server 150 can register the encryption key for each patient, each data item, and each storage point. The external server 150 can manage the encryption key using key management (KEY Vault). According to an embodiment of the present invention, the external server 150 can store and access the corresponding encryption key using Azure key vault, Oracle key vault, etc.
한편, 외부서버(150)는 데이터항목, 암호화키, 사용자데이터가 저장된 위치, 사용자정보 및 메타데이터 등을 활용하여 하나의 블록을 생성할 수 있다. 구체적으로, 외부서버(150)는 데이터항목, 암호화키, 사용자데이터가 저장된 위치, 사용자정보 등과 해당 트랜잭션의 해시값을 포함하는 트랜잭션을 생성할 수 있다. 외부서버(150)는 복수의 트랜잭션들과 블록해더(Block Header)를 포함하여 하나의 블록을 생성할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 블록해더는 해당블록해시값, 이전블록(pre-block) 해시값, 머클루트(merkle root) 해시값, 버전(Version)정보, 타임(time)정보, 넌스(nouce)정보, 난이도정보 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the external server 150 can create one block using data items, encryption keys, location where user data is stored, user information, and metadata. Specifically, the external server 150 can create a transaction that includes a data item, an encryption key, a location where user data is stored, user information, and the hash value of the transaction. The external server 150 can generate one block including multiple transactions and a block header. According to an embodiment of the present invention, the block header includes the corresponding block hash value, previous block hash value, merkle root hash value, version information, time information, and nonce. It may include (nouce) information, difficulty information, etc.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크(blockchain network)는 해당 네트워크에 참여하는 복수의 노드에 의해 해당 네트워크상에 저장될 정보를 공동으로 검증하고, 그 검증된 정보를 해당 네트워크에 기록 및 공유함으로써 공인된 제3자에 의존하지 않고, 위의 기록된 정보의 무결성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 방식의 네트워크일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크는 비트코인, 이더리움, 퀀텀, 메디블록 등과 같은 종래의 블록체인 네트워크가 갖는 특성과 적어도 일부가 유사한 네트워크일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 블록체인 네트워크는, 프라이빗(private) 블록체인 네트워크, 퍼블릭(public) 블록체인 네트워크 또는 프라이빗 블록체인과 퍼블릭 블록체인의 혼합형 네트워크 등 다양한 블록체인 네트워크를 포함하는 개념일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a blockchain network jointly verifies information to be stored on the network by a plurality of nodes participating in the network, records the verified information in the network, and It may be a network that secures the integrity and reliability of the above recorded information by sharing it without relying on authorized third parties. For example, according to an embodiment of the present invention, the blockchain network may be a network that is at least partially similar to the characteristics of conventional blockchain networks such as Bitcoin, Ethereum, Quantum, MediBloc, etc. In addition, according to an embodiment of the present invention, this blockchain network includes various blockchain networks such as a private blockchain network, a public blockchain network, or a hybrid network of private blockchain and public blockchain. It could be a concept.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 제조장치(110)의 구성을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing the configuration of the guide manufacturing apparatus 110 according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 제조장치(110)는 버스(210), 디스플레이(220), 통신회로(230), 데이터베이스(240), 메모리(250), I/O 인터페이스(260) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 가이드 제조장치(110)는 상기 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.Referring to Figure 2, the guide manufacturing device 110 according to an embodiment of the present invention includes a bus 210, a display 220, a communication circuit 230, a database 240, a memory 250, and an I/O interface. It may include 260 and a processor 270. In another embodiment, the guide manufacturing apparatus 110 may omit at least one of the above components or may additionally include other components.
버스(210)는 구성요소들(220 내지 270)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 버스(210)는 구성요소들(220 내지 270) 간의 통신(예를 들면, 제어 메시지 및/또는 데이터)을 위한 회로를 포함할 수 있다.Bus 210 may electrically connect components 220 to 270 to each other. Bus 210 may include circuitry for communication (e.g., control messages and/or data) between components 220-270.
디스플레이(220)는 각종 콘텐츠를 구성하는 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘 혹은 심볼 등을 표시할 수 있다. 디스플레이(220)는 터치스크린을 포함할 수 있으며, 전자펜 혹은 사용자 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접 혹은 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.The display 220 can display text, images, videos, icons, or symbols that constitute various contents. The display 220 may include a touch screen and receive touch, gesture, proximity, or hovering input using an electronic pen or a part of the user's body.
예를 들면, 디스플레이(220)는 액정디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic LED) 디스플레이 또는 마이크로 전자기기 시스템(microelectromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(220)는 가이드 제조장치(110)에 포함되어 구현되거나, 서버(150)와 별도로 구현되되 가이드 제조장치(110)에 기능적(operatively)으로 연결될 수 있다.For example, display 220 may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (organic LED) display, a microelectromechanical systems (MEMS) display, or electronic paper. May include a display. The display 220 may be implemented as included in the guide manufacturing device 110, or may be implemented separately from the server 150 and functionally (operatively) connected to the guide manufacturing device 110.
통신회로(230)는 가이드 제조장치(110)와 외부 장치들(예를 들면, 구매자 전자장치(110))과의 통신 채널을 수립할 수 있다. 예를 들면, 통신회로(230)는 무선 통신 혹은 유선 통신을 통하여 네트워크(280)에 액세스하여 외부장치들과 통신할 수 있다.The communication circuit 230 may establish a communication channel between the guide manufacturing device 110 and external devices (eg, the purchaser electronic device 110). For example, the communication circuit 230 can access the network 280 and communicate with external devices through wireless or wired communication.
네트워크(280)는 도 1에 도시된 네트워크와 대응될 수 있다. 네트워크(280)는 통신 네트워크(telecommunications network), 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷, 혹은 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 네트워크(280)에 액세스하기 무선 통신 프로토콜은, 예를 들면, LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), GSM(Global System for Mobile communications), 또는 5G 표준통신 프로토콜 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.Network 280 may correspond to the network shown in FIG. 1 . The network 280 may include at least one of a telecommunications network, a computer network, the Internet, or a telephone network. Wireless communication protocols for accessing the network 280 include, for example, Long-Term Evolution (LTE), LTE Advanced (LTE-A), Code Division Multiple Access (CDMA), Wideband CDMA (WCDMA), and Universal Wireless Communications Protocol (UMTS). At least one of the following can be used: Mobile Telecommunications System), WiBro (Wireless Broadband), GSM (Global System for Mobile communications), or 5G standard communication protocol.
데이터베이스(240)는 메모리(250) 상에 구현되거나 별도의 저장매체에 구현될 수 있다. 데이터베이스(240)는 외부 촬영장치와 송수신한 데이터(예컨대, 환자의 두부계측 방사선 영상)의 내용, 내역 등을 모두 저장할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 데이터베이스(240)에 저장되는 데이터는 환자의 민감한 정보이므로, 상기 정보들의 이용에 관한 보안성 향상을 위하여 블록체인 네트워크에 분산 저장될 수도 있다. 데이터베이스(240)가 블록체인 네트워크에 분산 저장되면, 데이터베이스(240)에 포함된 정보의 전송, 수정(modification), 삭제, 추가 등의 이력은 당해 블록체인 네트워크에서 더욱 안전하게 관리될 수 있다.The database 240 may be implemented on the memory 250 or in a separate storage medium. The database 240 can store all of the contents, details, etc. of data transmitted and received with an external imaging device (for example, a patient's cephalometric radiological image). According to various embodiments, since the data stored in the database 240 is sensitive patient information, it may be distributed and stored in a blockchain network to improve security regarding the use of the information. If the database 240 is distributed and stored in a blockchain network, the history of transmission, modification, deletion, addition, etc. of information contained in the database 240 can be more safely managed in the blockchain network.
메모리(250)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(250)는 가이드 제조장치(110)에 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 혹은 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(250)는 실행 시에, 프로세서(270)가 본 명세서에서 설명되는 다양한 동작을 수행하도록 하는 명령어(instructions)를 저장할 수 있다. 일 예로, 상기 명령어는 어플리케이션 프로그램의 패키지 파일에 포함될 수 있다.Memory 250 may include volatile and/or non-volatile memory. The memory 250 may store commands or data related to at least one other component in the guide manufacturing apparatus 110. For example, the memory 250 may store instructions that, when executed, cause the processor 270 to perform various operations described herein. As an example, the command may be included in a package file of an application program.
I/O 인터페이스(260)는 사용자 혹은 다른 외부기기로부터 입력된 명령 혹은 데이터를 가이드 제조장치(110)의 다른 구성요소에 전달할 수 있는 역할을 수행할 수 있다. I/O 인터페이스(260)는 하드웨어 혹은 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 사용자 인터페이스(UI) 및 외부 다른 장치와의 통신을 위한 단자를 포괄하는 개념으로 사용될 수 있다.The I/O interface 260 may serve to transmit commands or data input from a user or other external device to other components of the guide manufacturing device 110. The I/O interface 260 can be implemented as hardware or software, and can be used as a concept encompassing a user interface (UI) and a terminal for communication with other external devices.
프로세서(270)는 중앙처리장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP) 혹은 커뮤니케이션 프로세서(CP) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(270)는 버스(210)를 통하여 메모리(250), 디스플레이(220) 및 통신회로(230)과 전기적으로 연결되며, 동작 중에, 메모리(250)에 저장된 명령어, 프로그램 혹은 소프트웨어에 따라 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 따라서, 상기 명령어, 어플리케이션 프로그램 혹은 소프트웨어의 실행은 프로세서(270)의 동작으로 이해될 수 있다.The processor 270 may include at least one of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), or a communication processor (CP). The processor 270 is electrically connected to the memory 250, the display 220, and the communication circuit 230 through the bus 210, and has different configurations depending on the instructions, programs, or software stored in the memory 250 during operation. Operations or data processing related to control and/or communication of elements can be performed. Accordingly, execution of the command, application program, or software can be understood as the operation of the processor 270.
프로세서(270)는 외부 촬영장치로부터 제공받은 환자 병소부위(예컨대, 하악골)에 대한 3차원 스캔데이터 및 환자의 병소대체부위(예컨대, 비골)에 대한 3차원 스캔데이터에 기초하여 상기 병소부위 및 상기 병소대체부위 각각의 절골을 지원하는 가이드를 제작할 수 있다.The processor 270 determines the lesion site and the A guide can be produced to support osteotomy for each lesion replacement site.
상기 프로세서(270)의 동작은 대표적인 예시로서, 본 발명의 기술사상은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 명세서에서 직간접적으로 기재된 “가이드 제조장치(110)”의 동작은 해당 “가이드 제조장치(110)”에 포함된 프로세서(270)의 동작으로 이해될 수 있다. 아울러, 가이드 제조장치(110)에서 이루어지는 동작 중 적어도 일부는 서버-클라이언트 아키텍쳐, 클라우드 컴퓨팅 및/또는 병렬 컴퓨팅 등을 통하여 제3의 장치에 의하여 수행될 수 있음은 본 발명이 속한 통상의 기술자에게 자명할 것이다.The operation of the processor 270 is a representative example, and the technical idea of the present invention is not limited thereto. For example, the operation of the “guide manufacturing device 110” described directly or indirectly in this specification may be understood as the operation of the processor 270 included in the “guide manufacturing device 110.” In addition, it is obvious to those skilled in the art that at least some of the operations performed in the guide manufacturing device 110 can be performed by a third device through server-client architecture, cloud computing, and/or parallel computing, etc. something to do.
이하에서는 상기와 같은 개별 주체를 포함한 환경에서 구현되는 본 발명의 다양한 실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention implemented in an environment including individual subjects as described above will be described.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 가이드 제조장치(110)의 동작을 나타낸 흐름도(flow-chart)이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 병소 부위는 '하악골', 병소 대체 부위는 '비골'이라 가정한다. 이는 일 실시 예일 뿐이며, 이에 제한되는 것은 아니다.Figure 3 is a flow chart showing the operation of the guide manufacturing device 110 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the lesion site is the ‘mandible’ and the lesion replacement site is the ‘fibula.’ This is only an example and is not limited thereto.
단계 S301에서, 가이드 제조장치(110)는 외부 촬영장치를 통하여 촬영한 환자의 하악골에 대한 제1 스캔데이터 및 환자의 비골(fibula)에 대한 제2 스캔데이터를 획득할 수 있다. 해당 촬영장치는 컴퓨터 단층 촬영(computed Tomography: CT)장치이고, 스캔데이터는 환자의 CT영상, 혹은 의료영장 정보일 수 있다. 가이드 제조장치(110)는 로드된 제1 스캔데이터 및 제2 스캔데이터를 데이터베이스(240)에 저장할 수 있다.In step S301, the guide manufacturing device 110 may acquire first scan data for the patient's mandible and second scan data for the patient's fibula captured through an external imaging device. The imaging device in question is a computed tomography (CT) device, and the scan data may be a patient's CT image or medical warrant information. The guide manufacturing device 110 may store the loaded first scan data and second scan data in the database 240.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가이드 제조장치(110)는 제1 스캔데이터 및 제2 스캔데이터를 성별, 연령과 같은 속성별로 분류하여 저장할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예를 들면, 가이드 제조장치(110)는 10대 남성/여성에 대한 랜드마크, 20대 남성/여성에 대판 랜드마크, 30대 남성/여성에 대한 랜드마크와 같이 속성의 조합별로 데이터를 저장하고 관리할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, the guide manufacturing apparatus 110 may classify and store the first scan data and the second scan data by attributes such as gender and age. For example, the guide manufacturing device 110 is a combination of attributes such as a landmark for men/women in their teens, a landmark for men/women in their 20s, and a landmark for men/women in their 30s. Data can be stored and managed separately.
단계 S303에서, 가이드 제조장치(110)는 제1 스캔데이터에 기초하여 골절제선을 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가이드 제조장치(110)는 하악골을 미러링하여, 중첩되지 않는 부분을 병소 부위로 결정할 수 있다. 가이드 제조장치(110)는 결정된 병소 부위를 기준으로 환자의 병명에 기초하여 골절제선을 설정할 수 있다. 예컨대, 환자의 병명이 '악성병소(암)'인 경우, 가이드 제조장치(110)는 병소 부위의 외곽선으로부터 10mm 떨어져서 골절제선을 설정할 수 있다.In step S303, the guide manufacturing apparatus 110 may set a fracture line based on the first scan data. According to one embodiment of the present invention, the guide manufacturing device 110 may mirror the mandible and determine the non-overlapping portion as the lesion site. The guide manufacturing device 110 may set a fracture line based on the patient's disease name based on the determined lesion area. For example, if the patient's disease name is 'malignant lesion (cancer)', the guide manufacturing device 110 can set the fracture line 10 mm away from the outline of the lesion site.
단계 S305에서, 가이드 제조장치(110)는 단계 S303에서 설정된 골절제선에 기초하여 제1 수술가이드를 제작할 수 있다. 또한, 가이드 제조장치(110)는 제1 스캔데이터에 기초하여 제1 수술가이드를 제작할 수 있다. 즉, 가이드 제조장치(110)는 하악골을 감싸면서, 골절제선을 고려하여 제1 수술가이드를 제작할 수 있다. 하악골을 감싸기 위하여 제1 수술가이드는 적어도 하나 이상일 수 있다. 실 수술에서 제1 수술가이드의 크기가 클수록 벗겨야 하는 연조작양이 많아지게 되고, 제1 수술가이드의 크기가 너무 작으면 가이드가 하악골에 접촉하는 면적이 줄어들 수 있다. 또한, 제1 수술가이드의 두께가 너무 얇으면 가이드가 고정되지 않아 정확한 위치를 잡기 어렵고, 환자에게 매우 위험하며, 제1 수술가이드의 두께가 너무 두꺼우면 연조직사이에 집어넣어 사용하기가 어려워지므로, 가이드 제조장치(110)는 제1 스캔데이터 및 골절제선을 고려하여 최적의 제1 수술가이드의 디자인과 두께, 형태를 결정할 수 있다.In step S305, the guide manufacturing apparatus 110 may manufacture a first surgical guide based on the fracture line set in step S303. Additionally, the guide manufacturing device 110 can manufacture a first surgical guide based on the first scan data. That is, the guide manufacturing device 110 can manufacture the first surgical guide while surrounding the mandible and taking the fracture line into consideration. There may be at least one first surgical guide to surround the mandible. In actual surgery, the larger the size of the first surgical guide, the more soft tissue that needs to be removed, and if the size of the first surgical guide is too small, the area where the guide contacts the mandible may decrease. In addition, if the thickness of the first surgical guide is too thin, the guide is not fixed, making it difficult to accurately position it, which is very dangerous to the patient. If the thickness of the first surgical guide is too thick, it becomes difficult to insert and use between soft tissues. The guide manufacturing device 110 can determine the optimal design, thickness, and shape of the first surgical guide by considering the first scan data and the fracture line.
단계 S307에서, 가이드 제조장치(110)는 골절제선, 제1 스캔데이터 및 제2 스캔데이터에 기초하여 골절제 부위를 대체할 수 있는 재건용 플레이트를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 가이드 제조장치(110)는 환자의 비골에 대한 스캔데이터를 기준으로 재건용 플레이트를 구성하되 환자의 하악골에 대한 스캔데이터를 이용하여 하악골이 꺽인 각도(prebending)를 반영하도록 재건용 플레이트는 제1 파트와 제2 파트로 구분하여 재건용 플레이트를 생성할 수 있다.In step S307, the guide manufacturing device 110 may generate a reconstruction plate that can replace the fracture site based on the fracture line, first scan data, and second scan data. According to an embodiment of the present invention, the guide manufacturing device 110 constructs a reconstruction plate based on scan data for the patient's fibula, but reflects the bending angle (prebending) of the mandible using scan data for the patient's mandible. Thus, the reconstruction plate can be created by dividing it into a first part and a second part.
단계 S309에서, 가이드 제조장치(110)는 재건용 플레이트의 제1 파트, 재건용 플레이트의 제2 파트 및 제2 스캔데이터를 활용하여 제2 수술가이드를 제작할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 가이드 제조장치(110)는 제1 파트에 대응되는 비골부위, 제2 파트에 대응하는 비골부위를 결정하고, 제2 스캔데이터(특히, 비골 부분의 혈관 데이터)를 활용하여 제2 수술가이드를 제작할 수 있다. 제2 수술가이드는 아래에서 설명되는 제1 세그먼트, 제2 세그먼트 및 제3 세그먼트를 포함하고 있다.In step S309, the guide manufacturing apparatus 110 may manufacture a second surgical guide using the first part of the reconstruction plate, the second part of the reconstruction plate, and the second scan data. According to an embodiment of the present invention, the guide manufacturing device 110 determines the fibula portion corresponding to the first part and the fibula portion corresponding to the second part, and uses the second scan data (particularly, blood vessel data of the fibula portion). A second surgical guide can be produced using this method. The second surgical guide includes a first segment, a second segment, and a third segment described below.
예컨대, 가이드 제조장치(110)는 발과 연결되어 있는 비골의 말단으로부터 6cm 내지 8cm 떨어진 부분부터 제1 파트에 대응되는 비골부위를 절골할 수 있도록 지원하는 제1 세그먼트를 제작할 수 있다. 또한, 가이드 제조장치(110)는 제1 파트에 대응되는 비골부위와 일정거리 떨어져서 제2 파트에 대응되는 비골부위를 절골할 수 있도록 지원하는 제2 세그먼트를 제작할 수 있다. 이때, 가이드 제조장치(110)는 제1 파트에 대응되는 비골부위와 제2 파트에 대응되는 비골부위의 거리가 최소가 될 수 있도록 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 제작할 수 있다. 그리고, 가이드 제조장치(110)는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에 기초하여 제3 세그먼트를 제작할 수 있다. 즉, 가이드 제조장치(110)는 제1 및 제2 세그먼트의 각각의 크기, 홀의 위치, 홀의 개수를 고려하여 제3 세그먼트를 제작할 수 있다. 가이드 제조장치(110)는 의료인이 제1 세그먼트, 제2 세그먼트 부분의 비골을 절골할 때, 비골의 혈관과 나머지 비골부분을 보호하고, 절골을 용이하게 할 수 있도록 지지하는 제3 세그먼트를 제작할 수 있다.For example, the guide manufacturing device 110 can manufacture a first segment that supports osteotomy of the fibula corresponding to the first part starting from a portion 6 cm to 8 cm away from the distal end of the fibula connected to the foot. Additionally, the guide manufacturing device 110 can manufacture a second segment that supports osteotomy of the fibula region corresponding to the second part at a certain distance from the fibula region corresponding to the first part. At this time, the guide manufacturing device 110 may manufacture the first segment and the second segment so that the distance between the fibula portion corresponding to the first part and the fibula portion corresponding to the second part is minimized. And, the guide manufacturing apparatus 110 can manufacture the third segment based on the first segment and the second segment. That is, the guide manufacturing apparatus 110 can manufacture the third segment by considering the respective sizes of the first and second segments, the location of the holes, and the number of holes. The guide manufacturing device 110 can manufacture a third segment that protects the blood vessels of the fibula and the remaining fibula portion and supports the fibula to facilitate the osteotomy when a medical professional osteotomies the fibula in the first and second segments. there is.
제1 세그먼트 내지 제3 세그먼트를 포함하는 제2 수술가이드는 제1 세그먼트의 홀(hole)과 제2 세그먼트의 홀(hole)의 위치가 공유되므로 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 각각의 위치에서 골절제를 시행할 수 있다. 하나의 수술가이드를 통하여 골절제가 이루어지기 때문에 절골되는 비골량이 최적화되고, 수술을 시행하는 의료인 역시 수술가이드에 따라 보다 편리하게 골절제를 시행할 수 있다.The second surgical guide including the first segment to the third segment shares the positions of the holes of the first segment and the holes of the second segment, so that it is possible to cut fractures at each position of the first segment and the second segment. can be implemented. Since the fracture is performed through a single surgical guide, the amount of fibula to be osteotomized is optimized, and the medical personnel performing the surgery can also perform the fracture more conveniently according to the surgical guide.
이상으로 설명한 본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치, 서버, 혹은 외부 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Electronic devices, servers, or external devices according to various embodiments of this document described above include, for example, a smartphone, tablet PC, mobile phone, video phone, desktop PC, laptop PC, PDA (personal digital assistant), It may include at least one of a portable multimedia player (PMP), MP3 player, mobile medical device, camera, or wearable device.
다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치 (head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the wearable device may be in the form of an accessory (e.g., a watch, ring, bracelet, anklet, necklace, glasses, contact lenses, or a head-mounted-device (HMD)), a fabric or clothing piece ( It may include at least one of a body attachable type (e.g. electronic clothing), a body attachable type (e.g. a skin pad or tattoo), or a bioimplantable type (e.g. an implantable circuit).
어떤 실시 예들에서, 전자 장치 또는 외부 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the electronic device or external device may be a home appliance. Home appliances include, for example, televisions, DVD players (Digital Video Disk players), stereos, refrigerators, air conditioners, vacuum cleaners, ovens, microwave ovens, washing machines, air purifiers, set-top boxes, and home automation. It may include at least one of a home automation control panel, a security control panel, a TV box, a game console, an electronic dictionary, an electronic key, a camcorder, or an electronic picture frame.
다른 실시 예에서, 전자 장치, 외부 장치, 웨어러블 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템 (GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 가정용 로봇, 또는 사물 인터넷 장치(internet of things) (예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In other embodiments, electronic devices, external devices, and wearable devices include various medical devices (e.g., various portable medical measurement devices (blood sugar monitor, heart rate monitor, blood pressure monitor, or body temperature monitor, etc.), magnetic resonance angiography (MRA), MRI). (magnetic resonance imaging, CT (computed tomography), imaging device, or ultrasound device, etc.), navigation device, satellite navigation system (GNSS (Global Navigation Satellite System)), EDR (event data recorder), FDR (flight data recorder) ), automotive infotainment devices, home robots, or internet of things (e.g. light bulbs, various sensors, electric or gas meters, sprinkler systems, fire alarms, thermostats, street lights, exercise equipment) , hot water tank, heater, boiler, etc.).
본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments disclosed in this document are presented for explanation and understanding of the disclosed technical content, and do not limit the scope of the present invention. Therefore, the scope of this document should be interpreted as including all changes or various other embodiments based on the technical idea of the present invention.
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