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KR101981055B1 - Patient-Customized Surgical Instrument Manufacturing System and Method thereof - Google Patents

Patient-Customized Surgical Instrument Manufacturing System and Method thereof Download PDF

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KR101981055B1
KR101981055B1 KR1020170111299A KR20170111299A KR101981055B1 KR 101981055 B1 KR101981055 B1 KR 101981055B1 KR 1020170111299 A KR1020170111299 A KR 1020170111299A KR 20170111299 A KR20170111299 A KR 20170111299A KR 101981055 B1 KR101981055 B1 KR 101981055B1
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주식회사 코렌텍
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Abstract

본 발명은 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수술할 환자의 뼈 형상을 얻는 환자뼈정보획득단계와, 상기 획득한 뼈 형상을 토대로 적합한 형상의 수술기기를 모델링하는 수술기기모델링단계와, 상기 수술기기모델링단계에서 만들어진 모델을 기초로 수술기기를 제조하는 수술기기성형단계를 포함하여 환자마다 다른 뼈 형상에 대응하는 수술기기를 제조할 수 있으며, 상기 수술기기모델링단계는 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 대응하는 어깨뼈지그를 제조할 수 있도록 어깨뼈지그모델링단계와, 환자마다 다른 위팔뼈 형상에 대응하는 위팔뼈지그를 제조할 수 있도록 위팔뼈지그모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법에 대한 것이다. The present invention relates to a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof, and more particularly, to a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument, which includes a patient bone information obtaining step of obtaining a bone shape of a patient to be operated, The surgical instrument corresponding to different bone shapes may be manufactured including the surgical instrument modeling step and the surgical instrument forming step of manufacturing the surgical instrument based on the model created in the surgical instrument modeling step, A shoulder bone jig modeling step for preparing a shoulder bone jig corresponding to different shoulder bone shapes for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement, A system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument, characterized by comprising an arm-bone jig modeling step One will.

Description

환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법{Patient-Customized Surgical Instrument Manufacturing System and Method thereof}[0001] The present invention relates to a patient-customized surgical instrument manufacturing system,

본 발명은 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수술할 환자의 뼈 형상을 얻는 환자뼈정보획득단계와, 상기 획득한 뼈 형상을 토대로 적합한 형상의 수술기기를 모델링하는 수술기기모델링단계와, 상기 수술기기모델링단계에서 만들어진 모델을 기초로 수술기기를 제조하는 수술기기성형단계를 포함하여 환자마다 다른 뼈 형상에 대응하는 수술기기를 제조할 수 있으며, 상기 수술기기모델링단계는 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 대응하는 어깨뼈지그를 제조할 수 있도록 어깨뼈지그모델링단계와, 환자마다 다른 위팔뼈 형상에 대응하는 위팔뼈지그를 제조할 수 있도록 위팔뼈지그모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법에 대한 것이다. The present invention relates to a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof, and more particularly, to a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument, which includes a patient bone information obtaining step of obtaining a bone shape of a patient to be operated, The surgical instrument corresponding to different bone shapes may be manufactured including the surgical instrument modeling step and the surgical instrument forming step of manufacturing the surgical instrument based on the model created in the surgical instrument modeling step, A shoulder bone jig modeling step for preparing a shoulder bone jig corresponding to different shoulder bone shapes for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement, A system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument, characterized by comprising an arm-bone jig modeling step One will.

인공관절이란 사람의 관절 일부가 관절염, 외상 등에 의해 제 기능을 하지 못하는 경우, 파괴된 관절을 대체하는 임플란트를 의미한다. 이러한 인공관절을 위한 치환술은 대체할 관절 부위의 뼈 일부를 절삭한 뒤 그 위치에 임플란트를 이식함으로써 이루어진다. An artificial joint refers to an implant that replaces a broken joint when a part of the human joint is unable to function due to arthritis or trauma. Replacement for this artificial joint is accomplished by cutting a part of the bone at the replacement joint and implanting the implant at that position.

그러나 모든 환자는 그 크기와 형상이 조금씩 다른 뼈를 가지고 있는바, 어떤 크기와 형상의 임플란트가 환자에게 적합하고, 또 어떤 형상의 수술기기가 환자에게 맞는지는 직접 수술을 실시하기 전에는 가늠하기 어렵다. 좀 더 구체적인 설명을 위해 인공어깨관절을 예로 들어 서술하겠다.However, all patients have slightly different sizes and shapes of bones. It is difficult to determine the exact shape and shape of the implants for the patients and the shape of the surgical instruments to be used before the surgery. For a more detailed explanation, we will describe the artificial shoulder joint as an example.

어깨관절(Shoulder Joint)은 어깨뼈(Scapula)와 위팔뼈(Humerus) 사이의 관절을 의미하는 것으로, 상기 어깨뼈에는 상기 위팔뼈를 수용하는 부분인 글레노이드(Glenoid)가 구성되고, 상기 위팔뼈의 가장 위에는 반구 모양의 상완골두(Humeral Head)가 형성된다. 구상관절(Ball and Socket Joint)을 이루기 위하여 상기 상완골두는 어깨뼈의 글레노이드와 접하게 되어 움직이면서 자연스러운 팔 운동을 가능하게 하는데, 관절염, 외상 등에 의해 상기 어깨관절이 제 기능을 상실하였을 때 파괴된 관절을 대치할 수 있는 임플란트를 이식하여 정상적인 어깨관절의 기능을 수행할 수 있도록 인공어깨관절 치환술을 시술하게 된다.The shoulder joint refers to a joint between a scapula and a humerus. The shoulder bone is composed of a Glenoid, which is a portion accommodating the upper arm bone, The humeral head is formed at the top of the head. In order to achieve a ball and socket joint, the humeral head is brought into contact with the glinoid of the shoulder bone to allow a natural arm movement, and when the shoulder joint fails to function due to arthritis or trauma, Artificial shoulder arthroplasty is performed to implant a replaceable implant and perform normal shoulder joint function.

상기 인공어깨관절 수술을 진행하는 과정에서는 글레노이드 상에 임플란트를 삽입하기에 앞서, 글레노이드에 리밍(Reaming) 등을 진행하기 위해 글레노이드 상에는 가이드핀이 삽입되게 된다. 이러한 가이드핀을 계획된 정확한 위치 상에 삽입하기 위해서는 지그가 필요하다.In the course of the artificial shoulder joint surgery, a guide pin is inserted on the glnoid to advance the glionoid to the gloneoid prior to inserting the implant on the gloneid. A jig is needed to insert these guide pins into the planned correct position.

하지만, 환자의 혈액, 체액 등이 낭자하고, 수술 후 환자의 흉터를 최소화하고자 최소 침습을 이유로 좁은 절개만으로 이루어지는 수술상황에서 수술의의 시야는 극도로 제한이 되며, 좁은 공간 내에서 손을 집어넣어 한 손에는 지그를 잡고 글레노이드 상에 위치설정을 시키는 과정은 비용이하다. 즉, 지그의 모든 접촉면을 환자 맞춤형으로 구성하는 것은 오히려 위치설정에 있어 보다 많은 시간을 필요로 하게 하는바, 수술을 진행하는 수술의의 입장에서는 상당한 부담으로 다가온다. 따라서 이러한 악조건 속에서 글레노이드 상에 가이드핀을 정확하게 고정하는 것은 수술을 진행하는 수술의 숙련도 등에 의해 좌우될 수밖에 없다. However, in order to minimize the scarring of the patient's blood and body fluids and to minimize the scarring of the patient, the scope of surgery is extremely limited in a surgical situation with narrow incision only because of minimal invasion, The process of placing a jig on the hand and positioning it on the glenoid is costly. In other words, constructing all the contact surfaces of the jig in a patient-customized manner requires more time for positioning, which is a considerable burden on the operation side of the operation. Therefore, precise fixation of the guide pin on the glnoids in such a bad condition can not but be influenced by the proficiency of the surgery to be performed.

한편, 일반적으로 수술은 CBCT(Cone Beam Computed Tomography, 전산화 단층촬영) 또는 MRI(Magnetic Resonance Imaging, 자기공명영상) 등으로 준비된 2d 단층 이미지 데이터를 보면서 이루어져, 의료진이 어깨관절 부위에 대하여 입체적으로 이해하기 어려운 문제가 있다. 또한, 3d 스캐닝 장비를 이용한다 하더라도 단순히 환자의 어깨관절을 보는 것에 그칠 뿐, 환자 시술은 수술실에서 처음 시행되는 것이어서 시술시 발생할 수 있는 여러 가지 변수를 미리 예상하기는 쉽지 않다. On the other hand, in general, surgery is performed by observing 2d tomographic image data prepared by CBCT (Cone Beam Computed Tomography) or MRI (Magnetic Resonance Imaging, MRI) There is a difficult problem. In addition, even if a 3D scanning device is used, it is merely to view the patient's shoulder joint, and since the patient operation is first performed in the operating room, it is difficult to predict various parameters that may occur during the operation.

그러므로 지그에 의하여 환자의 글레노이드 측에 리밍을 시행하기 전, 의료진이 환자 맞춤형 지그를 시뮬레이션/모델링을 수행할 수 있다면, 특히 시뮬레이션을 반복하여 수행하거나 환자마다 상이한 형상으로 형성되는 글레노이드 측에 알맞은 지그의 시뮬레이션/모델링을 할 수 있다면 정확한 리밍을 가능하게 하여 상기와 같은 다양한 문제점을 해결할 수 있을 것이다. Therefore, if the clinician can simulate / model the patient-customized jig prior to reaming on the patient's glnoid side by the jig, especially if the simulation is repeated, If the jig can be simulated / modeled, accurate reaming will be possible and various problems as described above will be solved.

그러나 환자의 뼈 스캐닝을 통해 얻은 정보를 바탕으로 환자 맞춤형 지그를 모델링한다고 하더라도, 대부분의 병원에는 이를 실제로 만들 수 있는 생산수단이 구비되어 있지 않다. However, even if patient-customized jigs are modeled based on information obtained from patient bone scanning, most hospitals do not have the means to actually produce them.

환자 맞춤형 지그는 말 그대로 각 환자마다 다른 뼈의 형상에 최적화된 수술기기인바, 해당 환자를 수술할 때 말고는 쓰일 일이 없다. 즉, 한 개의 모델은 한 번의 수술에서 한 사람만을 위해 쓰이고 버려지게 된다. 이렇듯 다품종 소량생산이기에 종래의 전통적인 생산공정인 사출, 주조 등은 너무나 비효율적이어서 적용이 어렵다. 따라서 절삭가공이나 적층가공 방식을 사용하여야 하는데, 절삭공구나 3d프린터도 수억 원을 넘기에 각 병원마다 이러한 고가의 장비를 구비할 수는 없다. 결국 환자 맞춤형 임플란트/지그 시뮬레이션 및 모델링이 가능한 시스템을 구비하더라도, 실제 수술에서 활용할 수 있는 지그를 만드는 것은 다른 차원의 문제로써 병원에서 이를 구현하기란 쉽지 않은 일이다.The patient-customized jig is literally a surgical device optimized for the shape of the different bones for each patient, and it can be used only when the patient is operated on. That is, one model is used for one person only in one operation and discarded. As it is a small quantity production of many kinds of products, conventional production processes such as injection molding and casting are so inefficient that it is difficult to apply them. Therefore, it is necessary to use cutting or laminating method. Cutting tools and 3d printers are more than hundreds of millions of won, so it is not possible to equip these expensive equipments in each hospital. In the end, even if a patient-customized implant / jig simulation and modeling system is available, creating a jig that can be used in actual surgery is another problem, and it is not easy to implement it in hospitals.

따라서, 본원발명은, 다양한 방법을 시도하여 최적의 환자 맞춤형 지그를 모델링/시뮬레이션한 뒤에 이를 효율적으로 생산할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 지그 제조 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention is to provide a system and method for customizing a jig that can be produced efficiently by modeling / simulating an optimal patient-customized jig by trying various methods.

대한민국 등록특허공보 제10-1403968호 "의료수술 시뮬레이션 장치 및 그 방법" Korean Patent Publication No. 10-1403968 " Medical Surgical Simulation Apparatus and Method Thereof "

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은 환자 맞춤형 수술기기를 생산함에 따라 효율적이고 신속한 수술이 가능한 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument capable of performing an efficient and rapid operation by producing a patient-customized surgical instrument.

또한, 본 발명의 다른 목적은 환자 맞춤형 수술기기를 분업화를 이루어 생산함에 따라 효율적인 작업이 가능한 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a patient-customized surgical device manufacturing system and method that can efficiently operate a patient-customized surgical device by producing it in a divided manner.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 환자 맞춤형 수술기기를 적층가공을 통해 생산함에 따라 각 환자마다 다른 수술기기의 모델을 소량으로 생산하면서도 효율성을 추구하여 비용을 최소화할 수 있는 구조의 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a patient-customized surgical instrument having a structure capable of minimizing costs by producing a small amount of models of different surgical instruments for each patient, A manufacturing system and a method therefor.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 일측에서 다수의 의사단말로부터 생산의뢰를 받아 수술기기를 제조함으로써 생산 효율이 높고 단가를 낮출 수 있는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and a method thereof, which can increase production efficiency and lower the unit cost by manufacturing a surgical instrument from a plurality of physician terminals on one side.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 시술자와 엔지니어 간에 의견을 교류하며 수술기기를 모델링하고 임플란트를 선정함으로써 최적의 결과를 도출함에 따라 효율적인 수술이 가능한 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument capable of performing an efficient operation by obtaining optimal results by modeling an operating instrument and selecting an implant, exchanging opinions between an operator and an engineer have.

본 발명의 또 다른 목적은 환자마다 다른 뼈의 형상에 대응한 환자 맞춤형 수술기기를 생산하여 수술을 용이하게 하고 수술시간을 획기적으로 단축함에 따라 시술자의 부담을 완화할 수 있는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a patient-customized surgical instrument manufacturing system which can reduce the burden on the operator by facilitating surgery and dramatically shortening the operation time by producing a patient- And a method therefor.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 환자 맞춤형 수술기기를 통해 수술시간이 단축됨에 따라 환자의 건강회복을 도울 수 있는 구조의 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and a method thereof, which can help a patient's health recovery as the operation time is shortened through a patient-customized surgical instrument.

본 발명은 수술 시뮬레이션에 사용될 환자의 어깨뼈 및 위팔뼈의 3차원 영상을 제공하는 환자영상 생성부와, 제공된 어깨뼈의 글레노이드 3차원 영상에 환자 지그를 디스플레이하여 시뮬레이션/모델링하는 어깨뼈 지그 모델링부를 포함하여, 환자의 실제 어깨관절(Shoulder Joint) 영상을 시뮬레이션 환경에 제공하여 수술시행 전 의료진이 환자 맞춤형 어깨뼈 지그를 시뮬레이션 및 모델링하고 실제 수술시 개별 환자별 적합한 어깨뼈 지그를 제작할 수 있도록 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention relates to a shoulder bone jig modeling method for displaying a patient jig on a three-dimensional image of a gleneoid of a provided shoulder bone to simulate / model the shoulder bone and upper arm bones of a patient to be used in a surgical simulation, The shoulder joint image of the patient, including the part, is provided to the simulation environment so that the medical staff simulates and models the patient-customized shoulder bone jig before the operation, It is an object of the present invention to provide a customized surgical instrument manufacturing system and method.

또한, 본 발명은 조작부를 포함하여 수술영상 표시부에 디스플레이되는 지그 또는 지그의 각 구성요소의 위치/방향/각도 조절을 수행함으로써 환자마다 상이한 형상으로 형성되는 글레노이드에 상응하도록 다양하게 시뮬레이션/모델링 되어 그 활용의 유연성을 도모할 수 있는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다. In addition, the present invention includes a manipulation part and is variously simulated / modeled so as to correspond to a glennoid formed in a different shape for each patient by performing position / direction / angle adjustment of each component of the jig or jig displayed on the surgical image display part And it is an object of the present invention to provide a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument that can be flexibly utilized.

또한, 본 발명은 조작부를 포함하여 수술영상 표시부에 표시되는 축의 위치/방향 조절, 구성요소들에 대해 측정하고자 하는 지점 간의 거리/각도 측정하는 시뮬레이션을 수행함으로써 실제 수술상황에 근접한 시뮬레이션 환경을 제공하고 의료진은 다양한 수술방법을 시도할 수 있는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다. In addition, the present invention provides a simulation environment close to the actual surgical situation by performing a position / direction adjustment of a shaft displayed on a surgical image display unit including a manipulation unit, and a simulation of distance / angle measurement between points to be measured for the constituent elements The purpose of the present invention is to provide a system and a method for manufacturing a patient-customized surgical instrument in which a medical staff can try various surgical methods.

또한, 본 발명은, 가이드홀을 포함하는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 일정한 각도별로 이격되어 시야 확보를 위한 공간을 형성하며 연장형성된 다리부를 구비하는 지지부를 포함하여 상기 지지부 상에 복수의 접촉부가 형성될 수 있도록 함으로써, 동시에 글레노이드 림부의 여러 지점을 파지할 수 있게 됨에 따라 안정적으로 위치설정이 되도록 하는 환자 맞춤형 지그를 시뮬레이션/모델링 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including: a base portion including a guide hole; and a support portion having an extended leg portion spaced apart from the base portion by a predetermined angle to form a space for securing a visual field, The present invention provides a system and a method for manufacturing a patient-customized surgical instrument that enables simulation / modeling of a patient-customized jig that allows stable positioning of the glenoid rim as it is capable of grasping various points of the glnoid rim portion It has its purpose.

또한, 본 발명은, 포스트부의 중심축이 베이스부의 중심축과 일정한 각도를 이루도록 구성하여, 특정 접촉부가 상대적으로 길게 구성될 경우 지그의 위치설정시 안정성이 떨어지는 문제를 지그의 접촉부 각각의 길이를 대략 균등하게 유지할 수 있도록 하면서, 핀의 삽입축과 포스트부의 중심축이 불일치하는 문제는 포스트부의 중심축을 베이스부의 중심축으로부터 일정한 각도만큼 기울여 조절할 수 있도록 함으로써 환자에게 알맞은 맞춤형 지그를 모델링/시뮬레이션하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다. According to the present invention, the central axis of the post portion is formed at a predetermined angle with the central axis of the base portion, and when the specific contact portion is configured to be relatively long, the stability of the jig is poor when positioning the jig. The problem of the inconsistency between the insertion axis of the pin and the central axis of the post portion while maintaining uniformity can be achieved by adjusting the central axis of the post portion by a certain angle from the central axis of the base portion to adjust the patient customized modeling / It is an object of the present invention to provide a surgical instrument manufacturing system and method.

또한, 본 발명은 조작부를 포함하여 환자의 3차원 영상의 이미지를 변화시켜 실제 지그 등의 뼈(bone) 삽입되는 위치, 삽입각도 등을 확인할 수 있어 실제 수술상황에 근접한 시뮬레이션 환경을 제공하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다. In addition, the present invention includes a manipulation part to change the image of a three-dimensional image of a patient so that a position, an insertion angle, and the like of a bone such as an actual jig can be confirmed, It is an object of the present invention to provide a surgical instrument manufacturing system and method.

또한, 본 발명은 어셈블리부를 포함하여 제1 기준축 및 제3 기준축을 일치시켜 어셈플리 기준축을 형성하고 어셈블리 기준축을 기준으로 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈를 결합함으로써 해부학적 모델에 근접한 인공어깨관절을 제공함으로써 실제 환자의 어깨관절 운동범위에 근접한 시술을 제공할 수 있는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다. The present invention also includes an assembly comprising an assembly section to form an assembly reference axis by matching a first reference axis and a third reference axis and combining the modeled shoulder bone and the modeled upper arm bone relative to the assembly reference axis, And to provide a patient-customized surgical device manufacturing system and method that can provide an operation close to the range of motion of the shoulder joint of an actual patient by providing joints.

또한, 본 발명은 위팔뼈 지그 모델링부를 포함하여 환자의 실제 어깨관절(Shoulder Joint) 영상을 시뮬레이션 환경에 제공하여 수술시행 전 의료진이 환자 맞춤형 위팔뼈 지그를 시뮬레이션 및 모델링하고 실제 수술시 개별 환자별 적합한 위팔뼈 지그를 제작할 수 있도록 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides an actual shoulder joint image of the patient including the upper arm bone jig modeling unit to the simulation environment so that the medical staff simulates and models the patient-customized upper arm bone jig before the operation, And an object of the present invention is to provide a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument so that the upper arm bone jig can be manufactured.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시 예에 의해서 구현된다.In order to achieve the above object, the present invention is implemented by the following embodiments.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 수술할 환자의 뼈 정보를 스캐닝하는 환자뼈정보획득부와, 상기 환자뼈정보획득부에서 획득한 뼈 정보를 바탕으로 뼈 형상과 지그템플릿을 디스플레이하여 수술기기를 모델링하는 모델링부와, 모델링된 수술기기를 성형하는 수술기기성형부 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention includes a patient bone information acquiring unit that scans bone information of a patient to be operated, a bone information acquiring unit that acquires bone information A modeling unit for modeling the surgical instrument by displaying a bone shape and a jig template on the basis of the bone shape and the jig template, and a surgical instrument molding unit for molding the modeled surgical instrument.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 수술기기성형부가 상기 모델링부에서 모델링된 수술기기를 입력받아 적층가공 방식을 통해 수술기기를 출력하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the surgical instrument forming section receives a surgical instrument modeled by the modeling section and outputs a surgical instrument through a lamination processing method .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 모델링부가 상기 환자뼈정보획득부에서 획득된 뼈정보를 네트웍을 통해 전송받는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the modeling unit receives bone information obtained from the patient bone information acquiring unit through a network.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 제조 시스템이 획득한 뼈 정보를 네트워크를 통해 전송받아 저장하는 정보저장부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention further includes an information storage unit for receiving and storing bone information acquired by the manufacturing system through a network do.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 모델링부가 어깨뼈지그모델링부를 포함하여, 상기 정보저장부에 저장된 어깨뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 대응하는 어깨뼈지그를 모델링할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the modeling unit includes a shoulder bone jig modeling unit, and the shoulder bone jig template, stored in the information storage unit, The shoulder bone jig corresponding to different shoulder bone shapes can be modeled for each patient in preparation for arthroplasty.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 어깨뼈지그모델링부는 획득한 어깨뼈의 글레노이드 림부에 어깨뼈 지그가 안정적으로 안착될 수 있도록 어깨뼈 지그의 몸체를 이루는 베이스부를 디스플레이하여 그 위치, 또는 각도를 조절하는 베이스부모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the patient-customized surgical instrument manufacturing system and method, the shoulder bone jig modeling unit includes a shoulder bone jig modeling unit for modeling the shoulder bone jig, And a base part modeling module for displaying the base part constituting the body of the bone jig and adjusting the position or angle thereof.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 어깨뼈지그모델링부는 획득한 어깨뼈의 글레노이드 림부에 어깨뼈 지그가 안정적으로 안착될 수 있도록 상기 베이스부의 일측에 형성된 지지부를 디스플레이하여 그 위치, 개수, 각도 또는 길이를 조절하는 지지부모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and the method thereof are characterized in that the shoulder bone jig modeling unit includes a shoulder bone jig modeling unit for obtaining a shoulder bone jig, And a supporting part modeling module for displaying the supporting part formed on one side of the base part and adjusting the position, number, angle or length of the support part.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 지지부 모델링모듈은 지지부의 베이스부로부터 일정한 각도별로 이격되어 일정 길이 연장 형성되는 다리부를 디스플레이하고 상기 다리부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 글레노이드 림부 형상에 적합하도록 원하는 길이와 각도로 다리부를 시뮬레이션/모델링 하며, 상기 다리부의 말단에서 내측방향으로 돌출형성되어 글레노이드 림부 상에 위치하는 환자맞춤형 접촉부를 시뮬레이션/모델링하여 그 높이를 조절하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention is characterized in that the support modeling module displays a leg portion formed by extending a predetermined length apart from the base portion of the support portion by a predetermined angle, Simulating / modeling the legs at desired lengths and angles so as to conform to the glonoid rim shape by controlling the movement, angular extent or rotation of the legs, Is simulated / modeled to adjust its height.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 어깨뼈지그모델링부는 베이스부의 일측에 형성된 포스트부를 디스플레이하여 그 길이를 조절하여 모델링하는 포스트모델링모듈을 포함하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 적합한 어깨뼈지그를 모델링할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and the method thereof are characterized in that the shoulder bone jig modeling unit includes a post modeling module for displaying a post part formed at one side of the base part, And a shoulder bone jig suitable for different shoulder bone shapes can be modeled for each patient.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 모델링부가 위팔뼈지그모델링부를 포함하여, 상기 정보저장부에 저장된 위팔뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 위팔뼈 형상에 대응하는 위팔뼈지그를 모델링할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the modeling unit includes an upper arm bone jig modeling unit, It is possible to model an upper arm bone jig corresponding to another upper arm bone shape for each patient in preparation for arthroplasty.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 위팔뼈지그모델링부가 위팔뼈 헤드부의 해부학적 형상에 상응하는 접촉면을 가지며 위팔뼈 지그가 헤드부 상에 안착될 수 있도록 하는 가이드부를 시뮬레이션/모델링하는 가이드부모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the upper arm bone modeling part has a contact surface corresponding to an anatomical shape of the upper arm bone head part, And a guide part modeling module for simulating / modeling a guide part which can be mounted on the guide part.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 위팔뼈지그모델링부가 상기 가이드부의 일측에 결합되며 위팔뼈의 이두근 홈에 안착되어 가이드부의 위치를 용이하게 정하는 위치설정부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 위팔뼈의 외면에 상보적인 형상을 가지는 위치설정부를 통해 가이드부를 위팔뼈에 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 위치설정부모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and a method thereof, wherein the upper arm modeling unit is coupled to one side of the guide unit and is seated in a biceps groove of the upper arm bone, And a position setting unit modeling module for performing simulation / modeling such that the guide unit is aligned with the upper arm bones through a position setting unit having a shape complementary to the outer surface of the upper arm bone by controlling the movement, angular range or rotation of the position setting unit. .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 위팔뼈지그모델링부가 위팔뼈 헤드부의 일부를 절삭하는 컷팅기구가 결합된 가이드레일의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 컷팅기구의 위치를 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 가이드레일 모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof, wherein the upper arm bony jig modeling unit includes a movement mechanism for moving a guide rail coupled with a cutting mechanism for cutting a part of an upper arm bone head, Or a guide rail modeling module for controlling the rotation to align the position of the cutting mechanism.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 정보저장부가 모델링에 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스를 포함하고, 상기 데이터베이스는 지그의 기초적인 형상인 템플릿에 대한 정보를 저장하는 지그저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention includes a database for storing data necessary for modeling the information storage unit, And a jig storage unit for storing information on the jig storage unit.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 데이터베이스가 모델링된 지그에 대한 정보를 저장하는 결과저장부를 포함하고, 상기 결과저장부는 지그의 위치, 각도, 개수 또는 접촉면의 형상에 대한 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention includes a result storage unit for storing information on a jig modeled by the database, Angle, number or information of the shape of the contact surface.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 수술할 환자의 뼈 형상을 얻는 환자뼈정보획득단계와, 상기 획득한 뼈 형상을 토대로 적합한 형상의 수술기기를 모델링하는 수술기기모델링단계를 포함하고, 상기 수술기기모델링단계에서 만들어진 모델을 기초로 수술기기를 제조하는 수술기기성형단계를 더 포함하여 환자마다 다른 뼈 형상에 대응하는 수술기기를 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention includes a step of obtaining patient bone information to obtain a bone shape of a patient to be operated, And a surgical instrument molding step of manufacturing a surgical instrument based on the model made in the surgical instrument modeling step, including a surgical instrument modeling step of modeling the apparatus, .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 수술기기성형단계가 상기 수술기기모델링단계에서 모델링된 수술기기를 입력받아 적층가공 방식을 통해 수술기기를 출력하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the surgical instrument forming step receives a surgical instrument modeled in the surgical instrument modeling step, And outputs the output signal.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 제조 방법이 상기 환자뼈정보획득부에서 획득된 뼈정보를 네트웍을 통해 전송하는 정보공유단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention further includes an information sharing step in which the manufacturing method transmits bone information obtained from the patient bone information acquiring unit through a network .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 수술기기모델링단계가 어깨뼈지그모델링단계를 포함하여 정보저장부에 저장된 어깨뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 대응하는 어깨뼈지그를 생산할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the surgical instrument modeling step includes a shoulder bone jig modeling step and uses a shoulder bone jig template stored in an information storage unit The shoulder bone jig corresponding to the different shape of the shoulder bone can be produced for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 어깨뼈지그모델링단계는 획득한 어깨뼈의 글레노이드 림부에 어깨뼈 지그가 안정적으로 안착될 수 있도록 어깨뼈 지그의 몸체를 이루는 베이스부를 디스플레이하여 그 위치, 또는 각도를 조절하는 베이스부모델링단계을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and the method thereof is characterized in that the modeling of the shoulder bone jig is carried out such that the shoulder bone jig can be stably placed on the gloneid rim of the obtained shoulder bone And a base part modeling step of displaying the base part constituting the body of the shoulder bone jig and adjusting the position or angle thereof.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 어깨뼈지그모델링단계는 획득한 어깨뼈의 글레노이드 림부에 어깨뼈 지그가 안정적으로 안착될 수 있도록 상기 베이스부의 일측에 형성된 지지부를 디스플레이하여 그 위치, 개수, 각도 또는 길이를 조절하는 지지부모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and the method thereof is characterized in that the modeling of the shoulder bone jig is carried out such that the shoulder bone jig can be stably placed on the gloneid rim of the obtained shoulder bone And a support part modeling step of displaying the support part formed on one side of the base part and adjusting the position, number, angle or length of the support part.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 지지부 모델링단계는 지지부의 베이스부로부터 일정한 각도별로 이격되어 일정 길이 연장 형성되는 다리부를 디스플레이하고 상기 다리부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 글레노이드 림부 형상에 적합하도록 원하는 길이와 각도로 다리부를 시뮬레이션/모델링 하며, 상기 다리부의 말단에서 내측방향으로 돌출형성되어 글레노이드 림부 상에 위치하는 환자맞춤형 접촉부를 시뮬레이션/모델링하여 그 높이를 조절하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention is characterized in that the supporting part modeling step displays a leg part formed by extending a predetermined length apart from the base part of the supporting part by a predetermined angle, Simulating / modeling the legs at desired lengths and angles so as to conform to the glonoid rim shape by controlling the movement, angular extent or rotation of the legs, Is simulated / modeled to adjust its height.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 어깨뼈지그모델링단계는 베이스부의 일측에 형성된 포스트부를 디스플레이하여 그 길이를 조절하여 모델링하는 포스트모델링단계를 포함하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 적합한 어깨뼈지그를 모델링할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention is characterized in that the shoulder bone jig modeling step includes a post modeling step of displaying a post part formed at one side of the base part, The shoulder bone jig suitable for different shoulder bone shapes can be modeled.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 수술기기모델링단계가 위팔뼈지그모델링단계를 포함하여, 정보저장부에 저장된 위팔뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 위팔뼈 형상에 대응하는 위팔뼈지그를 모델링할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the surgical instrument modeling step includes an upper arm bone jig modeling step and uses an upper arm bone jig template stored in an information storage unit So that the upper arm bone jig corresponding to different upper arm bones can be modeled for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 위팔뼈지그모델링단계가 위팔뼈 헤드부의 해부학적 형상에 상응하는 접촉면을 가지며 위팔뼈 지그가 헤드부 상에 안착될 수 있도록 하는 가이드부를 시뮬레이션/모델링하는 가이드부모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention is characterized in that the upper arm bone jig modeling step has a contact surface corresponding to an anatomical shape of the upper arm bone head, And a guide part modeling step of simulating / modeling the guide part to be placed on the guide part.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 위팔뼈지그모델링단계가 상기 가이드부의 일측에 결합되며 위팔뼈의 이두근 홈에 안착되어 가이드부의 위치를 용이하게 정하는 위치설정부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 위팔뼈의 외면에 상보적인 형상을 가지는 위치설정부를 통해 가이드부를 위팔뼈에 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 위치설정부모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the system for manufacturing a patient-customized surgical instrument and method thereof includes a step of modeling the upper arm bone jig, which is coupled to one side of the guide part and is seated in the biceps groove of the upper arm bone, And a position setting unit modeling step for simulating / modeling the guide unit by aligning the guide unit with the upper arm bone by controlling the movement, angular range, or rotation of the position setting unit to be easily determined, through the positioning unit having a complementary shape to the outer surface of the upper arm bone .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 위팔뼈지그모델링단계가 위팔뼈 헤드부의 일부를 절삭하는 컷팅기구가 결합된 가이드레일의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 컷팅기구의 위치를 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 가이드레일 모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method of the present invention is characterized in that the upper arm bone jig modeling step includes a movement of a guide rail coupled with a cutting mechanism for cutting a part of the upper arm bone head, And a guide rail modeling step of simulating / modeling the position of the cutting tool to control the range or rotation of the cutting tool to align the position of the cutting tool.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 제조 방법은 획득한 뼈 정보를 네트워크를 통해 전송받아 저장하는 정보저장단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a system and method for manufacturing a patient-customized surgical instrument according to the present invention is characterized in that the method further comprises an information storing step of transmitting and storing the acquired bone information through a network .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 정보저장단계는 모델링에 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스에 정보를 저장하고, 상기 데이터베이스는 지그의 기초적인 형상인 템플릿에 대한 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention is characterized in that the information storing step stores information in a database storing data necessary for modeling, And stores information about a template that is a shape.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법은 상기 정보저장단계는 모델링된 지그에 대한 정보를 저장하는 결과저장단계를 포함하고, 상기 결과저장단계는 지그의 위치, 각도, 개수 또는 접촉면의 형상에 대한 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method thereof according to the present invention is characterized in that the information storing step includes a result storing step of storing information on the modeled jig, And information on the position, angle, number, or shape of the contact surface.

본 발명은 앞서 본 실시 예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the above-described embodiment, the constitution described below, the combination, and the use relationship.

본 발명은 환자 맞춤형 수술기기를 생산함에 따라 효율적이고 신속한 수술이 가능한 효과가 존재한다.The present invention has the effect of enabling an efficient and quick operation by producing a patient-customized surgical instrument.

또한, 본 발명은 환자 맞춤형 수술기기를 분업화를 이루어 생산함에 따라 효율적인 작업이 가능한 효과를 가진다.In addition, the present invention has an effect that efficient operation can be performed as a patient-customized surgical device is produced by division.

또한, 본 발명은 환자 맞춤형 수술기기를 적층가공을 통해 생산함에 따라 각 환자마다 다른 수술기기의 모델을 소량으로 생산하면서도 효율성을 추구하여 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the patient-customized surgical instruments are produced through the lamination process, the present invention can produce a small number of models of different surgical instruments for each patient, while minimizing costs by pursuing efficiency.

또한, 본 발명은 일측에서 다수의 의사단말로부터 생산의뢰를 받아 수술기기를 제조함으로써 생산 효율이 높고 단가를 낮출 수 있는 효과를 도모할 수 있다.In addition, according to the present invention, a manufacturing request is received from a plurality of doctor terminals on one side, and an operation device is manufactured, so that the production efficiency is high and the unit price can be lowered.

또한, 본 발명은 시술자와 엔지니어 간에 의견을 교류하며 수술기기를 모델링하고 임플란트를 선정함으로써 최적의 결과를 도출함에 따라 효율적인 수술이 가능한 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides an effect that enables efficient operation as an optimal result is obtained by exchanging opinions between an operator and an engineer, modeling an operation instrument, and selecting an implant.

본 발명은 환자마다 다른 뼈의 형상에 대응한 환자 맞춤형 수술기기를 생산하여 수술을 용이하게 하고 수술시간을 획기적으로 단축함에 따라 시술자의 부담을 완화할 수 있는 효과가 존재한다.The present invention produces a patient-customized surgical instrument corresponding to different bone shapes for each patient, thereby facilitating surgery and dramatically shortening the operation time, thereby relieving the burden on the operator.

또한, 본 발명은 환자 맞춤형 수술기기를 통해 수술시간이 단축됨에 따라 환자의 건강회복을 도울 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of helping the recovery of the patient's health as the operation time is shortened through the patient-customized surgical instrument.

또한, 본 발명은 수술 시뮬레이션에 사용될 환자의 어깨뼈 및 위팔뼈의 3차원 영상을 제공하는 환자영상 생성부와, 제공된 어깨뼈의 글레노이드 3차원 영상에 환자 지그를 디스플레이하여 시뮬레이션/모델링하는 어깨뼈 지그 모델링부를 포함하여, 환자의 실제 어깨관절(Shoulder Joint) 영상을 시뮬레이션 환경에 제공하여 수술시행 전 의료진이 환자 맞춤형 어깨뼈 지그를 시뮬레이션 및 모델링하고 실제 수술시 개별 환자별 적합한 어깨뼈 지그를 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The present invention also relates to a patient image generating unit for providing a three-dimensional image of a shoulder bone and an upper arm bone of a patient to be used in a surgical simulation, a shoulder bone for simulating / modeling a patient jig on a three- The shoulder joint image of the patient, including the jig modeling part, is provided to the simulation environment so that the medical staff can simulate and model the patient-customized shoulder bone jig before the surgery, and make a suitable shoulder bone jig The effect can be obtained.

또한, 본 발명은 조작부를 포함하여 수술영상 표시부에 디스플레이되는 지그 또는 지그의 각 구성요소의 위치/방향/각도 조절을 수행함으로써 환자마다 상이한 형상으로 형성되는 글레노이드에 상응하도록 다양하게 시뮬레이션/모델링 되어 그 활용의 유연성을 도모할 수 있는 효과가 존재한다.In addition, the present invention includes a manipulation part and is variously simulated / modeled so as to correspond to a glennoid formed in a different shape for each patient by performing position / direction / angle adjustment of each component of the jig or jig displayed on the surgical image display part There is an effect that flexibility of utilization can be promoted.

또한, 본 발명은 조작부를 포함하여 수술영상 표시부에 표시되는 축의 위치/방향 조절, 구성요소들에 대해 측정하고자 하는 지점 간의 거리/각도 측정하는 시뮬레이션을 수행함으로써 실제 수술상황에 근접한 시뮬레이션 환경을 제공하고 의료진은 다양한 수술방법을 시도할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the present invention provides a simulation environment close to the actual surgical situation by performing a position / direction adjustment of a shaft displayed on a surgical image display unit including a manipulation unit, and a simulation of distance / angle measurement between points to be measured for the constituent elements The medical staff has the effect of trying various surgical methods.

또한, 본 발명은 가이드홀을 포함하는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 일정한 각도별로 이격되어 시야 확보를 위한 공간을 형성하며 연장형성된 다리부를 구비하는 지지부를 포함하여 상기 지지부 상에 복수의 접촉부가 형성될 수 있도록 함으로써, 동시에 글레노이드 림부의 여러 지점을 파지할 수 있게 됨에 따라 안정적으로 위치설정이 되도록 하는 환자 맞춤형 지그를 시뮬레이션/모델링 할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including a base portion including a guide hole, a support portion having an extended leg portion spaced apart from the base portion by a predetermined angle to form a space for securing a visual field, Thereby making it possible to simulate / model the patient-customized jig so as to stably position the glenoid rim as it is capable of grasping various points of the rimonoid rim portion at the same time.

또한, 본 발명은 포스트부의 중심축이 베이스부의 중심축과 일정한 각도를 이루도록 구성하여, 특정 접촉부가 상대적으로 길게 구성될 경우 지그의 위치설정시 안정성이 떨어지는 문제를 지그의 접촉부 각각의 길이를 대략 균등하게 유지할 수 있도록 하면서, 핀의 삽입축과 포스트부의 중심축이 불일치하는 문제는 포스트부의 중심축을 베이스부의 중심축으로부터 일정한 각도만큼 기울여 조절할 수 있도록 함으로써 환자에게 알맞은 맞춤형 지그를 모델링/시뮬레이션하는 효과를 제공한다.According to the present invention, the central axis of the post portion is formed at a predetermined angle with the central axis of the base portion, and when the specific contact portion is configured to be relatively long, the stability of the jig is poor when positioning the jig. The problem of the inconsistency between the insertion axis of the pin and the center axis of the post portion can be adjusted by inclining the central axis of the post portion by a certain angle from the central axis of the base portion so as to model and simulate a customized jig suitable for the patient do.

또한, 본 발명은 조작부를 포함하여 환자의 3차원 영상의 이미지를 변화시켜 실제 지그 등의 뼈(bone) 삽입되는 위치, 삽입각도 등을 확인할 수 있어 실제 수술상황에 근접한 시뮬레이션 환경을 제공하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention provides an effect of providing a simulation environment close to an actual operation situation by changing an image of a three-dimensional image of a patient including an operation unit and confirming a position where a bone is inserted, an insertion angle, Can be obtained.

또한, 본 발명은 어셈블리부를 포함하여 제1 기준축 및 제3 기준축을 일치시켜 어셈플리 기준축을 형성하고 어셈블리 기준축을 기준으로 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈를 결합함으로써 해부학적 모델에 근접한 인공어깨관절을 제공함으로써 실제 환자의 어깨관절 운동범위에 근접한 시술을 제공할 수 있는 효과가 존재한다.The present invention also includes an assembly comprising an assembly section to form an assembly reference axis by matching a first reference axis and a third reference axis and combining the modeled shoulder bone and the modeled upper arm bone relative to the assembly reference axis, There is an effect of providing a procedure close to the range of motion of the shoulder joint of the actual patient by providing the joint.

또한, 본 발명은 위팔뼈 지그 모델링부를 포함하여 환자의 실제 어깨관절(Shoulder Joint) 영상을 시뮬레이션 환경에 제공하여 수술시행 전 의료진이 환자 맞춤형 위팔뼈 지그를 시뮬레이션 및 모델링하고 실제 수술시 개별 환자별 적합한 위팔뼈 지그를 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention provides an actual shoulder joint image of the patient including the upper arm bone jig modeling unit to the simulation environment so that the medical staff simulates and models the patient-customized upper arm bone jig before the operation, It is possible to produce an effect on the upper arm bone jig.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템을 보여주는 흐름도이다.
도 2a는 일반적인 어깨관절을 개괄적으로 설명하는 도면이다.
도 2b는 일반적인 인공어깨관절을 개괄적으로 설명하는 도면이다.
도 2c는 일반적인 토탈형 인공어깨관절을 개괄적으로 설명하는 도면이다.
도 2d는 일반적인 리버스형 인공어깨관절을 개괄적으로 설명하는 도면이다.
도 3a는 토탈형 인공어깨관절의 입체적 형상을 나타낸 도면이다.
도 3b는 토탈형 인공어깨관절의 분해 사시도이다.
도 3c는 리버스형 인공어깨관절의 입체적 형상을 나타낸 도면이다.
도 3d는 리버스형 인공어깨관절의 분해 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지그의 구성요소를 보여주는 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지그의 구성요소를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5a는 도 4a 내지 4b에 따른 베이스부의 가이드 홀의 각도가 수직인 것을 보여주는 단면도이다.
도 5b는 도 4a 내지 4b에 따른 베이스부의 가이드 홀의 각도가 오른쪽으로 기울어진 것을 보여주는 단면도이다.
도 5c는 도 4a 내지 4b에 따른 베이스부의 가이드 홀의 각도가 왼쪽으로 기울어진 것을 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어깨뼈 지그의 포스트부를 보여주는 사시도이다.
도 7는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어깨뼈 지그의 포스트부를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 4a 내지 4b에 따른 지그가 글레노이드 상에 안착되는 것을 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈 지그를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈 지그에 가이드레일이 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈 지그를 위팔뼈에 결합시킨 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 지그 시뮬레이션 시스템을 보여주는 블럭도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수술영상 표시부를 보여주는 도면이다.
도 14a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어깨뼈에 결합되는 글레노이드 임플란트를 도시한 디스플레이 화면을 나타낸 도면이다.
도 14b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어깨뼈에 결합되는 어깨뼈헤드 임플란트를 도시한 디스플레이 화면을 나타낸 도면이다.
도 14c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈에 결합되는 토탈형 임플란트를 도시한 디스플레이 화면을 나타낸 도면이다.
도 14d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈에 결합되는 리버스형 임플란트를 도시한 디스플레이 화면을 나타낸 도면이다.
도 15은 본 발명의 일 실시 예에 따른 글레노이드 측에 결합되는 지그를 도시한 도면이다.
도 16은 일반적인 해부학적 자세와 해부학적 기준면을 설명하는 도면이다.
도 17a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 기준축을 형성하는 시뮬레이션 과정을 보여주는 도면이다.
도 17b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 기준축을 형성하는 시뮬레이션 과정의 원리를 보여주는 도면이다.
도 17c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 스케퓰라면을 형성하는 시뮬레이션 과정을 보여주는 도면이다.
도 17d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 스케퓰라면을 형성하는 시뮬레이션 과정의 원리를 보여주는 도면이다.
도 18a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제2 및 제3 기준축을 형성하는 시뮬레이션 과정에서 상완골헤드를 보여주는 도면이다.
도 18b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제2 및 제3 기준축을 형성하는 시뮬레이션 과정에서 위팔뼈 디스탈을 보여주는 도면이다.
도 18c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제2 및 제3 기준축이 형성된 상태를 보여주는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따라 위팔뼈의 넥 커팅 시뮬레이션 과정을 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따라 위팔뼈의 넥 커팅 시뮬레이션 과정을 마친 상태를 보여주는 도면이다.
도 21a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 토탈형 인공어깨관절의 운동가능범위를 시뮬레이션하는 과정을 보여주는 첫 번째 도면이다.
도 21b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 토탈형 인공어깨관절의 운동가능범위를 시뮬레이션하는 과정을 보여주는 두 번째 도면이다.
도 21c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 리버스형 인공어깨관절의 운동가능범위를 시뮬레이션하는 과정을 보여주는 첫 번째 도면이다.
도 21d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 리버스형 인공어깨관절의 운동가능범위를 시뮬레이션하는 과정을 보여주는 두 번째 도면이다.
도 22a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 축제어 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 22b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 축제어 모듈의 제어로 글레노이드 임플란트의 위치가 변경된 상태를 보여주는 도면이다.
도 23a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 임플란트조절 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 23b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 임플란트조절 모듈의 제어로 어깨뼈헤드 임플란트의 위치가 변경된 상태를 보여주는 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따라 측정 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 25a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 첫 번째 도면이다.
도 25b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 두 번째 도면이다.
도 25c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 세 번째 도면이다.
도 25d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 기준축을 도시한 상태에서 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 첫 번째 도면이다.
도 25e는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 기준축을 도시한 상태에서 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 두 번째 도면이다.
도 25f는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 기준축을 도시한 상태에서 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 세 번째 도면이다.
도 26a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 손상된 헤드 부분의 정상상태 곡면을 추정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 26b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 손상된 헤드 부분의 정상상태 곡면을 복원한 상태를 설명하는 도면이다.
도 27은 도 15에 따른 어깨뼈 지그가 제 1 기준축을 따라 상측으로 이동하여 글레노이드로부터 이격된 것을 보여주는 도면이다.
도 28a는 어깨뼈 지그의 베이스부가 회전하여 제 1 기준축으로부터 틀어진 것을 보여주는 도면이다.
도 28b는 어깨뼈 지그가 글레노이드 측으로 이동한 것을 보여주는 도면이다.
도 28c는 어깨뼈 지그의 지지부가 제 1 기준축을 중심으로 회전한 것을 보여주는 도면이다.
도 28d는 어깨뼈 지그의 지지부 중 하나가 베이스로부터 멀어진 것을 보여주는 도면이다.
도 28e는 어깨뼈 지그의 지지부가 한 개 추가된 것을 보여주는 도면이다.
도 28f는 어깨뼈 지그의 포스트부가 글레노이드로부터 멀어진 것을 보여주는 도면이다.
도 29a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 위팔뼈에 위팔뼈 지그 가이드부를 디스플레이한 모습을 나타내는 도면이다.
도 29b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 디스플레이된 위팔뼈 지그 가이드부를 회전 및 평행이동시킨 모습을 나타내는 도면이다.
도 30a은 도 29b의 가이드부에 위치설정부를 결합시킨 것을 보여주는 도면이다.
도 30b은 도 30a의 디스플레이된 위치설정부를 회전 및 평행이동시킨 것을 보여주는 도면이다.
도 31a는 도 30b의 위팔뼈 지그에 가이드레일을 결합시킨 것을 보여주는 도면이다.
도 31b는 도 31a의 위팔뼈 지그 결합된 가이드레일을 회전시킨 것을 보여주는 도면이다.
도 31c는 도 31b의 가이드레일에 컷팅기구를 결합시킨 것을 보여주는 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 33은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어깨뼈 모델링 단계를 설명하는 흐름도이다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈 모델링 단계를 설명하는 흐름도이다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어깨뼈 지그 모델링단계를 설명하는 흐름도이다.
도 36은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위팔뼈 지그 모델링단계를 설명하는 흐름도이다.1 is a flowchart showing a patient-customized surgical device manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
2A is a view for explaining a general shoulder joint.
FIG. 2B is a view for explaining a general artificial shoulder joint.
2C is a view for explaining a general total artificial shoulder joint.
FIG. 2D is a view for explaining a general reverse artificial shoulder joint.
3A is a diagram showing a three-dimensional shape of a total artificial shoulder joint.
3B is an exploded perspective view of the total artificial shoulder joint.
3C is a diagram showing a three-dimensional shape of a reverse artificial shoulder joint.
FIG. 3D is an exploded perspective view of a reverse artificial shoulder joint.
4A is a perspective view illustrating components of a jig according to an embodiment of the present invention.
4B is an exploded perspective view showing the components of the jig according to an embodiment of the present invention.
5A is a cross-sectional view showing that the angle of the guide hole of the base portion according to Figs. 4A to 4B is vertical. Fig.
FIG. 5B is a sectional view showing that the angle of the guide hole of the base portion according to FIGS. 4A to 4B is inclined to the right.
Fig. 5C is a sectional view showing the angle of the guide hole of the base portion according to Figs. 4A to 4B tilted to the left. Fig.
6 is a perspective view illustrating a post portion of a shoulder bone jig according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a post portion of a shoulder bone jig according to another embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing that the jig according to Figs. 4A to 4B is seated on the glenoid; Fig.
9 is a perspective view illustrating an upper arm bone jig according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of a guide rail coupled to an upper arm bone jig according to an embodiment of the present invention. FIG.
11 is a perspective view illustrating a state in which the upper arm bone jig is coupled to the upper arm bone according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating a patient-customized jig simulation system in accordance with an embodiment of the present invention.
13 is a view illustrating a surgical image display unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14A is a view illustrating a display screen showing a glnoid implant coupled to a shoulder bone according to an embodiment of the present invention. FIG.
14B is a view illustrating a display screen showing a shoulder bone head implant coupled to a shoulder bone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14C is a view showing a display screen showing a total-type implant coupled to the upper arm bone according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 14D is a view illustrating a display screen showing a reverse-type implant that is coupled to the upper arm bone according to an embodiment of the present invention.
15 is a view illustrating a jig coupled to the glnoid side according to an embodiment of the present invention.
16 is a view for explaining an ordinary anatomical posture and an anatomical reference plane.
17A is a diagram illustrating a simulation process for forming a first reference axis according to an embodiment of the present invention.
17B is a diagram illustrating a principle of a simulation process for forming a first reference axis according to an embodiment of the present invention.
17C is a diagram illustrating a simulation process for forming a skewed plane according to an embodiment of the present invention.
17D is a diagram illustrating a principle of a simulation process for forming a skewed plane according to an embodiment of the present invention.
18A is a view showing the head of a humerus in a simulation process of forming second and third reference axes according to an embodiment of the present invention.
18B is a view showing an upper arm bone distiller in a simulation process of forming second and third reference axes according to an embodiment of the present invention.
18c is a view illustrating a state in which second and third reference axes are formed according to an embodiment of the present invention.
19 is a view showing a neck cutting simulation process of the upper arm bone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a view showing a state in which a neck cutting simulation process of the upper arm bone is completed according to an embodiment of the present invention.
21A is a first view showing a process of simulating the range of motion of a total artificial shoulder joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21B is a second view showing a process of simulating the range of motion of the total artificial shoulder joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21C is a first diagram showing a process of simulating a range of motion of a reverse artificial shoulder joint according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 21D is a second diagram showing a process of simulating the range of motion of a reverse artificial shoulder joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 22A is a diagram illustrating a process in which a surgical simulation is performed under the control of a language module according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 22B is a view showing a state where the position of the gleneoid implant is changed by the control of the fingertip module according to an embodiment of the present invention.
23A is a view illustrating a process of performing a surgical simulation by controlling an implant control module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 23B is a view showing a state where the position of the shoulder bone head implant is changed by the control of the implant control module according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 24 is a diagram illustrating a process of performing a surgical simulation under the control of a measurement module according to an embodiment of the present invention.
25A is a view showing a process in which a surgical simulation is performed under the control of an image modification module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 25B is a second diagram showing a process of performing a surgery simulation under the control of an image modification module according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 25C is a third diagram illustrating a process of performing a surgical simulation under the control of an image modification module according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 25D is a view showing a process in which a surgical simulation is performed under the control of an image modification module in a state in which a first reference axis is shown according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 25E is a second diagram showing a process of performing a surgery simulation under the control of the image change module in a state in which a first reference axis is shown according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 25F is a third diagram showing a process of performing a surgical simulation under the control of an image modification module in a state of showing a first reference axis according to an embodiment of the present invention. FIG.
26A is a view for explaining a process of estimating a steady state surface of a damaged head portion according to an embodiment of the present invention.
26B is a view for explaining a state in which a steady state surface of a damaged head portion is restored according to an embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a view showing that the shoulder bone jig according to FIG. 15 moves upward along the first reference axis and is separated from the glnode.
28A is a view showing that the base portion of the shoulder bone jig is rotated and turned from the first reference axis.
28B is a view showing that the shoulder bone jig has moved to the glnoid side.
28c is a view showing that the support portion of the shoulder bone jig is rotated about the first reference axis.
28d is a view showing that one of the supports of the shoulder bone jig is moved away from the base.
FIG. 28E is a view showing one support portion of the shoulder bone jig. FIG.
FIG. 28f is a view showing that the post portion of the shoulder bone jig is moved away from the glenoid;
29A is a view illustrating a display of the upper arm bony jig guide unit on the upper arm bones according to an embodiment of the present invention.
29B is a view illustrating a rotation and translation of the displayed upper arm bony jig guide unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 30A is a view showing that the positioning portion is coupled to the guide portion of FIG. 29B.
30B is a view showing that the displayed position setting unit of Fig. 30A is rotated and translated. Fig.
31A is a view showing a guide rail coupled to the upper arm bone jig of FIG. 30B.
FIG. 31B is a view showing the rotation of the guide rails coupled with the upper arm bones of FIG. 31A.
31C is a view showing a cutting mechanism coupled to the guide rail of FIG. 31B.
32 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a patient-customized surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
33 is a flowchart for explaining the shoulder bone modeling step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a flowchart illustrating the upper arm bone modeling step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 35 is a flowchart illustrating a step of modeling a shoulder bone jig according to an embodiment of the present invention.
FIG. 36 is a flowchart illustrating the modeling of the upper arm bone jig according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.Hereinafter, a patient-customized surgical instrument manufacturing system and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Unless defined otherwise, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs and, if conflict with the meaning of the terms used herein, It follows the definition used in the specification.

그러면 도면을 참고하여 본 발명의 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템 및 그 방법에 대하여 상세하게 설명한다.The patient-customized surgical instrument manufacturing system and method of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템은 크게 환자뼈정보획득부(1), 시뮬레이션부(2), 모델링부(3), 수술기기성형부(4), 정보공유부 및 정보저장부(8)를 포함한다.1, the patient-customized surgical instrument manufacturing system according to the present invention mainly includes a patient bone information acquisition unit 1, a simulation unit 2, a modeling unit 3, a surgical instrument molding unit 4, And an information storage unit 8.

상기 환자뼈정보획득부(1)는 수술할 환자의 뼈를 X-RAY, CT나 MRI 등(이하, '스캐닝기기'라 함) 이용해 3d 스캐닝하여 그 정보를 얻는 부분으로써, 구체적으로는 뼈의 외관 형태를 얻는 부분이다. 이때 상기 수술이 인공어깨관절치환술인 경우에는 상기 뼈는 어깨뼈와 위팔뼈일 수 있다. 상기 환자뼈정보획득부(1)는 스캐닝기기를 구비한 하나 이상의 의사단말(11,12,13,…, 1n)을 의미하며, 여기서 의사단말은 위 스캐닝기기를 이용하여 환자의 뼈정보를 취득할 수 있는 스캐닝기기를 보유활용할 수 있는 기기를 의미하며, 통상 병원내에 존재하게 된다. 또한, 도면번호 11,12,13,…,1n은 환자의 뼈를 촬영하여 뼈정보를 획득하는 복수의 스캐닝장비를 의미한다. The patient bone information obtaining unit 1 scans the bone of the patient to be operated in 3d by using X-RAY, CT or MRI (hereinafter, referred to as 'scanning device') and obtains the information. Specifically, It is the part that obtains appearance form. At this time, if the operation is artificial shoulder joint replacement, the bone may be a shoulder bone and an upper arm bone. The patient bone information acquisition unit 1 refers to one or more pseudo terminals 11, 12, 13, ..., 1n having a scanning device, and the pseudo terminal acquires bone information of a patient using the above scanning device Which means that a device capable of utilizing a scanning device can be used, and usually exists in a hospital. In addition, reference numerals 11, 12, 13, ... And 1n denotes a plurality of scanning devices for acquiring bone information by photographing a bone of a patient.

상기 시뮬레이션부(2)는 상기 환자뼈정보획득부(1)에서 얻은 환자의 뼈 정보를 바탕으로 수술을 미리 시뮬레이션해봄으로써 적합한 크기와 형태의 임플란트를 선정하는 부분으로써, 컴퓨터 등에 정보를 입력해 모니터 등의 디스플레이를 통해 출력된 화면을 보고 작업을 진행하게 된다.The simulation unit 2 is a part for selecting an implant having an appropriate size and shape by simulating the operation based on the bone information of the patient obtained from the patient bone information acquiring unit 1. The simulation unit 2 inputs information to a computer, Or the like, and displays the output image.

상기 시뮬레이션부(2)의 구체적인 구성과 방식을 설명하기 위해 도 2 내지 도 11을 참고하여 어깨뼈 관절과 임플란트 및 지그의 실제 구성을 설명한 뒤, 도 12를 중심으로 도 13 내지 도 26b를 참고하여 설명하겠다.The actual configuration of the shoulder joint, the implant and the jig will be described with reference to FIGS. 2 to 11 to explain the concrete configuration and the method of the simulation unit 2, and then, with reference to FIG. 12, I will explain.

도 2a는 일반적인 건강한 어깨관절을 설명하는 도면이며, 도 2b는 토탈 형 인공어깨관절을 설명하는 도면이며, 도 2c는 토탈형으로 인공어깨관절 수술을 시행한 환자의 엑스레이 화면이며, 도 2d는 리버스형으로 인공어깨관절 수술을 시행한 환자의 엑스레이 화면이다. FIG. 2A is a view for explaining a general healthy shoulder joint, FIG. 2B is a view for explaining a total artificial shoulder joint, FIG. 2C is an X-ray screen of a patient who has undergone artificial shoulder joint surgery as a total type, This is an x-ray screen of a patient who underwent artificial shoulder surgery.

도 2a을 참고하면, 관절염 등 다양한 원인으로 어깨관절(또는 어깨관절, Shoulder Joint) 부분이 손상될 수 있다. 손상된 어깨관절을 대체하는 인공어깨관절은 토탈형(Total Shoulder Replacement) 및 리버스형(Reverse Total Shoulder Replacement)이 있으며, 인체 구조상 어깨관절은 볼-소켓 관절(ball-Socket)이다. Referring to FIG. 2A, parts of the shoulder joint (or shoulder joint) may be damaged due to various causes such as arthritis. Artificial shoulder joints replacing the damaged shoulder joints are Total Shoulder Replacement and Reverse Total Shoulder Replacement, and the shoulder joints of the human body are ball-socket joints.

토탈형은 위팔뼈(upper arm bone, Humerus, 상완골)의 헤드(head)/볼(ball)이 어깨뼈(Scapula)의 소켓(shallow socket)에 끼워진다. 이때 소켓(socket)은 글레노이드(Glenoid)라고 불려 진다. 즉, 글레노이드(Glenoid)를 어깨뼈(Scapula)에 삽입고정하고, 스템(stem)을 위팔뼈(Humerus)에 매식한 후 스템(stem)의 리세스에 헤드(Humeral Head)를 고정시킨 후, 글레노이드(Glenoid)의 관절면과 헤드(Humeral Head)의 관절면의 곡면 접촉을 유도하여 자연스러운 어깨관절운동을 구현할 수 있도록 시술된다. In total, the head / ball of the upper arm bone (Humerus, humerus) is inserted into the shallow socket of the scapula. At this time, the socket is called Glenoid. That is, a Glenoid is inserted and fixed in a scapula, a stem is inserted into a humeral head, a humeral head is fixed to a recess of a stem, It is performed to induce the natural contact of the shoulder joint by inducing the curved contact between the joint surface of the Glenoid and the humeral head.

리버스형은 토탈형에서 설명한 볼(ball)과 소켓(socket)의 위치가 변경된다. 즉, 리버스형은 어깨뼈(Scapula)에 헤드(head)/볼(ball)이 결합되고, 위팔뼈(Humerus)에 스템(stem)을 매식한 후 스템(stem)의 리세스에 소켓(socket)을 삽입고정시킨 후, 어깨뼈의 볼(ball)과 위팔뼈의 소켓(Humeral Cup, Socket)의 곡면접촉을 유도하기 위해 부가적인 구성요소(ex, Humeral Insert 등)를 결합하여 자연스러운 어깨관절운동을 구현할 수 있도록 시술된다. In the reverse type, the positions of the ball and the socket described in the total type are changed. In other words, the reverse type is a socket in which a head / ball is coupled to a scapula, a stem is inserted in a humerus, and then a socket is inserted into a recess of a stem. (Humeral Insert, etc.) to induce the curved contact between the ball of the shoulder bone and the socket of the upper arm (Humeral Cup, Socket) To be implemented.

리버스형은 어깨관절의 손상 정도가 커 일반적인 토탈형으로는 시술이 어렵거나, 일부 특이한 어깨관절 구조를 가지는 환자의 특성을 반영하기 위해 제안된 인공어깨관절이다. The reverse type is an artificial shoulder joint proposed to reflect the characteristics of a patient with some unusual shoulder joint structure, which is difficult to perform as a general total type because the degree of damage of the shoulder joint is high.

한편, 토탈형 또는 리버스형은 의료진의 수술방법 선택으로 결정되며, 본 발명에서는 양 타입 중 어느 하나의 타입을 선택하는 것을 전제로 설명한다. On the other hand, the total or reverse type is determined by the selection of the operation method of the medical staff, and in the present invention, it is assumed that any one of the two types is selected.

도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공어깨관절의 유형과 구성요소를 설명하는 도면이다. 본 발명은 환자 맞춤형 인공어깨관절 수술 시뮬레이션 진행 시, 도 3a 내지 3d에 개시된 구성요소를 3d로 형태로 제공할 수 있다. FIGS. 3A through 3D are views for explaining types and components of an artificial shoulder joint according to an embodiment of the present invention. The present invention can provide the components disclosed in Figs. 3A to 3D in the form of 3d in the course of the patient-customized artificial shoulder joint surgery simulation.

도 3a 및 3b는 토탈형 인공어깨관절(Total Shoulder Replacement)의 구성요소이다. 도 3a 및 3b를 참고하면, 토탈형 인공어깨관절은 글레노이드(31), 위팔뼈헤드(33, Humeral Head), 스템(35, Humeral Stem) 임플란트를 개시하고 있다. 특히, 글레노이드(31)는 사람마다 다양한 해부학적 구조를 잘 반영하기 위해 구조가 부분적으로 상이한 3가지 예시를 보여주고 있다.Figures 3a and 3b are components of total shoulder replacement (Total Shoulder Replacement). Referring to FIGS. 3A and 3B, the total artificial shoulder joint discloses a Glenoid 31, a Humeral Head 33, and a Humeral Stem 35 implant. In particular, the glennoid (31) shows three examples in which the structure is partially different in order to reflect various anatomical structures for each person.

도 3c 및 3d는 리버스형 인공어깨관절(Reverse Total Shoulder Replacement)의 구성요소이다. 도 3c 및 3d를 참고하면, 리버스형 인공어깨관절은 베이스플레이트(Baseplate, 32), 어깨뼈헤드(34, Scapula Head), 위팔뼈소켓(361, Humeral Insert), 인서트(362, insert), 스템(38, Humeral Stem)을 개시하고 있다. 이때, 리버스형 인공어깨관절은 어깨뼈헤드(34, Scapula Head)가 어깨뼈(Scapula)에 결합되는 점에서 토탈형 인공어깨관절에서 위팔뼈헤드(33, Humeral Head)가 위팔뼈(Humerus)에 결합되는 것과 차이점이 있다.Figures 3c and 3d are components of the Reverse Total Shoulder Replacement. 3C and 3D, the reverse artificial shoulder joint includes a base plate 32, a scapula head 34, a humeral insert 361, an insert 362, (38, Humeral Stem). At this time, the reverse type artificial shoulder joint is composed of a shoulder bone head (34, Scapula Head) coupled to the shoulder bone (Scapula), and a total artificial shoulder joint having a humeral head (33) There is a difference from being combined.

이하, 본 발명에서는 도 3a 및 3b에 개시된 글레노이드(31)는 토탈형 어깨뼈 임플란트, 그리고 위팔뼈헤드(33) 및 스템(35)은 통칭하여 토탈형 위팔뼈 임플란트라고 지칭한다. 또한, 도 3c 및 3d에 개시된 베이스플레이트(32) 및 어깨뼈헤드(34)는 통칭하여 리버스형 어깨뼈 임플란트, 그리고 위팔뼈소켓(361), 인서트(362) 및 스템(38)은 통칭하여 리버스형 위팔뼈 임플란트라고 지칭한다.In the present invention, the Glenoid 31 shown in FIGS. 3A and 3B is referred to as a total upper shoulder bone implant, and the upper arm bone head 33 and the stem 35 are collectively referred to as a total upper arm bony implant. The base plate 32 and shoulder bone head 34 disclosed in Figures 3c and 3d are collectively referred to as the reverse type shoulder bone implants and the upper arm bone socket 361, the insert 362 and the stem 38 collectively refer to the reverse It is called an upper arm bony implant.

또한, 본 발명은 도 3a 내지 도 3d에 개시된 토탈형 인공어깨관절 및 리버스형 인공어깨관절의 예시에 한정되지 아니하며, 새로운 인공어깨관절과 관련된 다양한 형태의 임플란트를 환자 맞춤형 인공어깨관절 수술 시뮬레이션 진행 시 3d로 형태로 제공할 수 있다. The present invention is not limited to the examples of total artificial shoulder joints and reverse artificial shoulder joints disclosed in Figs. 3A to 3D. Various types of implants related to the new artificial shoulder joints are simulated in a patient- It can be provided in 3d form.

다음으로, 도 4a 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 일 실시 예에 따라 디스플레이되어 시뮬레이션/모델링 되는 어깨뼈 지그(5)의 실제 구성을 설명하겠다.Next, the actual configuration of the shoulder bone jig 5 to be displayed and simulated / modeled according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 4A to 8.

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어깨뼈 지그의 구성요소를 보여주는 도면이며, 도 5a, 5b, 5c는 도 4a 및 4b에 따른 베이스부의 가이드 홀의 각도를 보여주는 도면이며, 도 6은 환자의 글레노이드의 형상에 따라 어깨뼈 지그의 접촉면 형상이 달라지는 것을 설명하는 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어깨뼈 지그의 포스트부를 보여주는 도면이며, 도 8은 도 4에 따른 어깨뼈 지그가 글레노이드 상에 안착되는 것을 보여주는 도면이다.FIGS. 4A and 4B are views showing the components of a shoulder bone jig according to an embodiment of the present invention, FIGS. 5A, 5B and 5C are views showing the angles of the guide holes of the base according to FIGS. 4A and 4B, FIG. 7 is a view showing a post portion of a shoulder bone jig according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing the post portion of the shoulder bone jig according to the embodiment of FIG. Lt; / RTI > shows that the shoulder bone jig is seated on the glenoid.

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 글레노이드의 리밍(Reaming)을 진행하기 위하여 사용되는 어깨뼈 지그(Jig)의 구성요소를 설명하는 도면이다. 본 발명은 환자 맞춤형 지그 시뮬레이션/모델링 진행시, 도 4a 및 4b에 개시된 구성요소를 3d 형태로 제공할 수 있다.FIGS. 4A and 4B are views illustrating components of a shoulder bone jig used for advancing reaming of a glennoid according to an embodiment of the present invention. The present invention can provide the components disclosed in Figures 4A and 4B in 3d form in the course of patient customized jig simulation / modeling.

도 4a 및 4b는 어깨뼈 지그(Jig)의 구성요소이다. 도 4a 및 4b를 참고하면, 인공어깨관절 치환수술을 진행하는 과정에서 글레노이드 상에 인공보철물을 삽입하기에 앞서, 글레노이드의 리밍을 진행하기 위하여 글레노이드 상에 가이드 핀(미도시)이 삽입되며, 이러한 가이드 핀(미도시)을 계획된 정확한 위치 상에 삽입하기 위하여 지그(5)가 위치된다.Figures 4a and 4b are components of a shoulder bone jig. 4A and 4B, a guiding pin (not shown) is inserted on the glnoid to advance the gloneoid prior to inserting the prosthesis on the gleneoid in the process of performing the artificial shoulder joint replacement operation And the jig 5 is positioned to insert such a guide pin (not shown) onto the planned correct position.

본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템을 통하여 시뮬레이션 되는 지그(5)의 구성요소에 대하여 구체적으로 살펴보면, 글레노이드(371)의 림부(373)의 해부학적 형상에 상응하는 접촉면을 가지는 지지부(51)와, 가이드홀(5111)의 중심축(38)을 따라 상기 가이드홀(5111)이 외측방향으로 연장되도록 베이스부(511)를 연장형성하는 포스트부(52)를 포함한다. 또한, 상기 지지부(51)는 핀 삽입축(38)에 따라 관통하도록 형성되어 핀을 가이드 하는 가이드홀(5111)을 포함하는 베이스부(511)와, 상기 베이스부(511)로부터 일정한 각도별로 이격되어 연장형성되는 다리부(513)와, 상기 다리부(513)의 말단에서 내측방향으로 돌출형성되어 글레노이드(371)의 림부(373) 상에 위치하는 접촉부(515)를 포함한다. A support 51 having a contact surface corresponding to the anatomical shape of the rim portion 373 of the glinoid 371 and a support portion 51 having a contact surface corresponding to the anatomical shape of the rim portion 373 of the glinoid 371. [ And a post portion 52 extending along the central axis 38 of the hole 5111 to extend the base portion 511 such that the guide hole 5111 extends outwardly. The support portion 51 includes a base portion 511 including a guide hole 5111 formed to penetrate the pin insertion shaft 38 and guiding the pin and a base portion 511 that is spaced apart from the base portion 511 by a predetermined angle And a contact portion 515 protruding inward from the distal end of the leg portion 513 and positioned on the rim portion 373 of the glinoid 371.

또한 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 가이드홀(5111)은 원판형으로 이루어지는 베이스부(511)의 중심부를 대략 수직으로 관통하는 것이 일반적이지만, 상기 가이드홀(5111)이 상기 베이스부(511)를 수직으로 관통하는 것은 물론, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 소정의 각도로 기울어져 가이드홀(5111)을 형성할 수도 있다. 다만, 어떠한 경우라도 상기 가이드홀(5111)의 중심축(38)은 수술의가 환자의 글레노이드(371) 상에 삽입시키고자 하는 핀의 삽입방향인 삽입축(38)과 일치시키는 것이 바람직하다.5A, the guide hole 5111 generally passes through the central portion of the disk-shaped base portion 511 substantially vertically. However, the guide hole 5111 may extend through the base portion 5111 And may be inclined at a predetermined angle to form the guide hole 5111 as shown in FIGS. 5B and 5C. However, in any case, the center axis 38 of the guide hole 5111 preferably coincides with the insertion axis 38, which is the insertion direction of the pin to be inserted on the patient's glinoid 371.

도 4a 내지 4b을 참조하면, 다리부(513)는 원판형의 베이스부(511)로부터 4방향으로 뻗어나간 형태이지만, 이는 예시적인 것이며, 이에 한정되지 않고 상기 다리부(513)의 개수를 줄이거나 늘릴 수도 있으며, 대칭 또는 비대칭으로 다리부(513) 사이 간격을 일정하게 하거나 일정하지 않게 할 수도 있는 등 환자의 글레노이드(371) 형상에 맞게 얼마든지 다양한 형태로 구성될 수 있다.4A and 4B, the leg 513 extends in four directions from the disk-shaped base portion 511, but the present invention is not limited thereto, and the number of the leg portions 513 may be reduced Or may be formed in a variety of shapes corresponding to the shape of the patient's glennoid 371, such that the distance between the legs 513 may be made constant or non-constant, symmetrically or asymmetrically.

접촉부(515)는 상기 다리부(513)의 말단에서 내측방향으로 돌출형성되어 글레노이드(371)의 림부(373) 상에 위치하는 구성이며, 상기 다리부(513)와 직각을 이루며 내측방향으로 연장형성되어 지지부(51)를 글레노이드(371)의 캐비티(372)로부터 이격시키는 연장부(5151)와, 상기 연장부(5151)의 말단에 형성되어 글레노이드(371)의 림부(373)의 외주형상과 상보적인 형상을 가지는 접촉면(5153)을 포함한다.The contact portion 515 is formed on the rim portion 373 of the glinoid 371 so as to protrude inwardly from the distal end of the leg portion 513. The contact portion 515 is perpendicular to the leg portion 513, An extension portion 5151 extending from the extension portion 5151 to separate the support portion 51 from the cavity 372 of the glinoid 371 and an extension portion 5151 formed at the end of the extension portion 5151 and extending from the rim portion 373 of the glinoid 371 And a contact surface 5153 having a shape complementary to the outer shape.

도 6의 경우 상기 포스트부(52)가 베이스부(51)로부터 수직하게 형성되어 있으나, 도 7의 경우 상기 포스트부(52)가 베이스부(51)로부터 소정의 각도로 기울어져 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 포스트부(52)는 가이드홀(5111)의 중심축(38)을 따라 상기 가이드홀(5111)이 외측방향으로 연장되도록 상기 베이스부(51)를 연장형성한 것이므로, 베이스부(51)에 포함된 가이드홀(5111)의 중심축(38)이 핀의 삽입축(38)을 따라 기울어지게 될 경우, 이러한 가이드홀(5111)을 외측방향으로 연장형성하고자 할 때, 형성되는 포스트부(52)가 도 7에 도시된 바와 같이 기울어 지게 된다.6, the post portion 52 is formed vertically from the base portion 51. However, in the case of FIG. 7, the post portion 52 is formed to be inclined at a predetermined angle from the base portion 51 Able to know. Since the base portion 51 is extended from the post portion 52 so that the guide hole 5111 extends outward along the central axis 38 of the guide hole 5111, When the central axis 38 of the included guide hole 5111 is inclined along the insertion axis 38 of the pin and the guide hole 5111 is to be extended in the outward direction, Is inclined as shown in Fig.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 시스템을 통하여 생산되는 환자 맞춤형 지그가 글레노이드 상에 안착되는 것을 도시한 도면으로, 전술한 과정을 거쳐 3d 프린팅 기술 등으로 완성된 어깨뼈지그(5)는 환자의 글레노이드(371)의 림부(373) 상의 정해진 지점에 정확히 안착될 수 있게 된다.FIG. 8 is a view showing that the patient-customized jig produced through the simulation system according to the embodiment of the present invention is seated on the glenoid, and the shoulder bone jig 5 Can be accurately seated at a predetermined point on the rim 373 of the patient's glenoid 371.

또한, 본 발명은 도 4a 내지 도 8에 개시된 지그의 예시에 한정되지 아니하며, 다양한 형태의 지그를 환자 맞춤형 지그 시뮬레이션 진행 시 3d로 형태로 제공할 수 있다. Further, the present invention is not limited to the example of the jig disclosed in Figs. 4A to 8, and various types of jigs can be provided in 3d in the case of a patient-customized jig simulation.

다음으로, 도 9 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 일 실시 예에 따라 디스플레이되어 시뮬레이션/모델링 되는 위팔뼈지그의 실제 구성을 설명하겠다.Next, referring to Figs. 9 to 11, the actual configuration of the upper arm bone jig to be displayed and simulated / modeled according to an embodiment of the present invention will be described.

도 8은 위팔뼈지그를 나타낸 사시도이고, 도 10은 상기 위팔뼈지그 위에 컷팅기구(97)가 결합된 가이드레일(96)이 안착된 모습을 나타낸 사시도이며, 도 11은 상기 결합된 위팔뼈지그 어셈블리를 위팔뼈(39) 위에 장착한 모습을 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view showing a state in which a guide rail 96 having a cutting mechanism 97 coupled thereto is seated on the upper arm bony jig, FIG. 11 is a perspective view of the upper arm bony jig, And the assembly is mounted on the upper arm bone (39).

도 9를 참고하여 설명하면, 상기 위팔뼈지그는 인공 어깨관절 치환수술을 진행하는 과정에서, 수술의가 사전에 계획된 대로 환자의 상완골두를 컷팅하고 컷팅된 상완골두에 임플란트를 이식하기에 앞서, 상완골두를 컷팅하는데 사용되는 상완골두 컷팅 가이드를 정위치에 안착시키고자, 그 이전 준비작업으로 컷팅 전의 상완골두 상에 가이드핀을 정확한 위치에 정확한 방향으로 삽입하는데에 사용되는 수술기구를 말한다. 이러한 상기 환자 맞춤형 위팔뼈지그는 가이드부(94)와, 위치설정부(95)를 포함한다.Referring to FIG. 9, in the process of performing the artificial shoulder joint replacement operation, the upper arm bones jig is cut into the humerus hairs of the patient as previously planned, and before implanting the implants into the cut humerus hairs, This is a surgical instrument used for precisely positioning the guide pin on the humerus head prior to cutting, in order to place the two cutting guides of the humerus in place. The patient-customized upper arm bony jig includes a guide portion 94 and a positioning portion 95.

상기 가이드부(94)는, 상완골두의 해부학적 형상에 상보적인 접촉면(941)을 가지면서 상완골두에 삽입될 핀을 가이드하는 구성을 말한다. 도 9를 참고하여 설명하면, 상기 가이드부(94)는 전체적으로 수직하게 신장된 형태를 가진다. 이러한 가이드부(94)의 수직 높이가 길어질수록, 상기 환자 맞춤형 어깨뼈지그에 의해 가이드 되어 환자의 어깨뼈에 삽입되는 가이드핀을 가이드 하는 영역이 커짐에 따라 보다 안정적으로 가이드핀을 가이드할 수 있게 된다. 반면에 가이드부(94)의 수직 높이가 길어지게 되면 환자의 상완골두 상에 상기 가이드부(94)를 안착하였을 때, 안정성이 다소 떨어질 수 있다. 따라서 상기 가이드부(94)의 수직 높이는 가이드핀의 가이드 영역의 관점과 가이드부(94) 안착시 안정성의 측면을 고려하여 정해질 수 있다. 이러한 상기 가이드부(94)는 가이드홀(945)과 슬롯(943)을 포함한다.The guide portion 94 has a contact surface 941 that is complementary to the anatomical shape of the humerus, and guides the pin to be inserted into the humerus. Referring to FIG. 9, the guide portion 94 has a vertically elongated shape as a whole. As the vertical height of the guide portion 94 becomes longer, the guide pin guided by the patient-customized shoulder bone jig and guided by the shoulder bone of the patient becomes larger, so that the guide pin can be more stably guided do. On the other hand, when the vertical height of the guide portion 94 is long, stability may be somewhat lowered when the guide portion 94 is placed on the patient's humerus head. Therefore, the vertical height of the guide portion 94 can be determined in consideration of the viewpoint of the guide region of the guide pin and the stability in the seating of the guide portion 94. The guide portion 94 includes a guide hole 945 and a slot 943.

상기 슬롯(943)은, 상기 가이드레일(96, 도 10 참고)이 끼워져 고정되는 부분으로, 가이드레일(96)의 일부가 상기 슬롯(943)에 끼워져 고정될 수 있으며, 이로써 상기 슬롯(943)에 의해 상완골두 가이드레일(96)의 회전 등은 방지될 수 있다.The slot 943 is a portion in which the guide rail 96 is inserted and fixed so that a part of the guide rail 96 can be fixedly inserted into the slot 943, Rotation of the guide rails 96 of the humerus can be prevented.

도 10을 참고하면, 상기 가이드레일(96)은 일측에 커팅기구(97)가 결합되어 있는 구성으로, 상기 슬롯(943)에 안착될 수 있다.Referring to FIG. 10, the guide rail 96 has a cutting mechanism 97 coupled to one side thereof, and can be seated in the slot 943.

상기 커팅기구(97)는 위팔뼈(39)의 상완골두(391, 도 11 참고) 일부를 절삭하는 톱 등의 절삭수단이 삽입될 수 있도록 얇은 관통공이 형성되어 있다. The cutting mechanism 97 is formed with a thin through-hole so that cutting means such as a saw cutting part of the humeral head 391 (see FIG. 11) of the upper arm bone 39 can be inserted.

도 11을 참고하면, 상기 위치설정부(95)는 상기 상완골두(391)의 이두근 홈에 위치하여 위팔뼈지그의 위치를 용이하게 설정하도록 도와주는 구성으로, 그 내측에 접촉면(951)을 포함한다. 상기 접촉면(951)은 상기 헤드(391)의 일측에 접하는 구성으로, 헤드(391)에 상보적인 형상을 가지는데 그 모델 원리에 대해서는 후술한다.11, the position setting unit 95 is disposed in the biceps groove of the humeral head 391 to facilitate the setting of the position of the upper arm bone jig, and includes a contact surface 951 inside thereof do. The contact surface 951 is in contact with one side of the head 391 and has a shape complementary to the head 391. The principle of the model will be described later.

이제, 상기 설명한 위팔뼈 지그 및 어깨뼈 지그의 실제 구성을 바탕으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션부(2)를 도 12 내지 도 26b를 참고하여 설명하겠다.Now, the simulation unit 2 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 12 to 26B based on the actual configuration of the above-described upper arm bones jigs and shoulder bone jigs.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 맞춤형 지그 시뮬레이션 시스템을 보여주는 블럭도이다. 12 is a block diagram illustrating a patient-customized jig simulation system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 12를 참고하면, 환자 맞춤형 지그 시뮬레이션 시스템은 환자영상 생성부(100), 수술영상 표시부(200), 어깨뼈 모델링부(300), 위팔뼈 모델링부(400), 운동범위 확인부(600), 조작부(700), 어깨뼈 지그모델링부(500), 위팔뼈 지그모델링부(900), 그리고 데이터베이스(800)를 포함할 수 있으며, 의료진에게 환자의 신체조건에 따른 적응적인 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다. 12, the patient-customized jig simulation system includes a patient image generating unit 100, a surgical image display unit 200, a shoulder bone modeling unit 300, an upper arm modeling unit 400, a motion range verifying unit 600, An operation unit 700, a shoulder bone jig modeling unit 500, an upper arm bone jig modeling unit 900, and a database 800, and may provide the medical staff with an adaptive simulation environment according to the body condition of the patient .

환자영상 생성부(100)는 수술 시뮬레이션에 사용될 환자의 어깨뼈 및 위팔뼈에 대한 3차원 영상을 생성할 수 있다. 환자영상 생성부(100)에서 생성된 어깨뼈 및 위팔뼈에 대한 3차원 영상은 데이터베이스(800)에 저장된다. The patient image generating unit 100 may generate a three-dimensional image of a shoulder bone and an upper arm bone of a patient to be used in a surgical simulation. The three-dimensional images of the shoulder bones and the upper arm bones generated in the patient image generating unit 100 are stored in the database 800.

환자영상 생성부(100)는 X-선 촬영, CBCT(Cone Beam Computed Tomography, 전산화 단층촬영), 그리고 MRI(Magnetic Resonance Imaging, 자기공명영상) 등으로 준비된 2d 단층 이미지 데이터를 활용하여 어깨뼈 및 위팔뼈에 대한 3d 본 모델(bone model)을 생성할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 예시에 한정되지 아니하고, 수술 시뮬레이션에 사용될 환자의 3d 본 모델을 생성하는 다양한 형태의 소프트웨어 모델을 포함하는 개념이다. The patient image generating unit 100 uses the 2d tomographic image data prepared by X-ray imaging, Cone Beam Computed Tomography (CBCT), and MRI (Magnetic Resonance Imaging) You can create a bone model for the arm bone. In addition, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, but is a concept including various types of software models for generating a 3D model of a patient to be used in a surgical simulation.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술영상 표시부를 보여주는 도면이다. 13 is a view illustrating a surgical image display unit according to an embodiment of the present invention.

도 12 및 도 13을 참고하면, 수술영상 표시부(200)는 메뉴표시부(210), 프로젝트 선택부(220), 레이어 매니저부(230), 임플란트 제시부(241), 지그 제시부(242), 메인표시부(250), 컨트롤부(260) 및 기준면표시부(270)를 포함하며, 상기 어깨뼈 모델링부(300) 및 상기 위팔뼈 모델링부(400)에서 수행되는 모델링 과정을 환자의 3차원 영상에 표시하고 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈가 결합된 인공어깨관절의 운동가능범위 측정과정을 표시한다. 12 and 13, the surgical image display unit 200 includes a menu display unit 210, a project selection unit 220, a layer manager unit 230, an implant display unit 241, a jig display unit 242, A controller 260 and a reference plane display unit 270. The modeling process performed by the shoulder bone modeling unit 300 and the upper arm modeling unit 400 is displayed on a three- It shows the process of measuring the range of motion of the artificial shoulder joint, which is a combination of the modeled shoulder bone and the modeled upper arm bones.

메뉴표시부(210)는 수술 시뮬레이터 실행시 필요한 각종 메뉴실행, 파일저장, 파일 불러오기와 같은 제어입력단자를 포함할 수 있다. The menu display unit 210 may include control input terminals such as various menu operations, file storage, and file retrieval required for executing the operation simulator.

또한, 메뉴표시부(210)는 수술 시뮬레이션 수행시 데이터베이스(800)에 저장된 환자의 3차원 본(bone) 영상, 즉, 어깨뼈 3차원 영상 및 위팔뼈 3차원 영상을 불러오고 현재 진행할 환자의 수술 프로젝트를 정의할 수 있다. 예를 들어, 수술 시뮬레이션 정의는 환자의 이름 등으로 특정할 수 있다. The menu display unit 210 loads the 3D bone image of the patient stored in the database 800, that is, the shoulder bone 3D image and the upper arm bone 3D image, Can be defined. For example, the definition of the surgical simulation can be specified by the name of the patient.

특히, 메뉴표시부(210)는 의료진의 제어입력에 따라 인공어깨관절의 유형을 결정한다, 즉, 의료진은 메뉴표시부(210)를 통하여 토탈형(Total Shoulder Replacement) 및 리버스형(Reverse Total Shoulder Replacement) 중 하나를 선택하여 이후 수행되는 수술 시뮬레이션 종류를 결정할 수 있다.Specifically, the menu display unit 210 determines the type of the artificial shoulder joint according to the control input of the medical staff. In other words, the medical staff displays a total shoulder replacement and a reverse total shoulder replacement through the menu display unit 210, May be selected to determine the type of surgical simulation to be performed thereafter.

프로젝트 선택부(220)는 상기 메뉴표시부(210)가 호출하여 정의한 환자의 어깨뼈 3차원 영상 및 위팔뼈 3차원 영상 중 하나를 선택하여 이후 진행할 모델링 대상을 특정할 수 있다. 또한, 프로젝트 선택부(220)는 선택된 3차원 영상에 대한 모델링이 진행되도록 레이어 매니저부(230), 임플란트 제시부(241), 지그 제시부(242), 메인표시부(250) 및 기준면표시부(270)를 제어할 수 있다.The project selection unit 220 can select one of the three-dimensional image of the shoulder bone and the three-dimensional image of the upper arm bone of the patient, which is defined by the menu display unit 210 called by the menu display unit 210, The project selection unit 220 may further include a layer manager 230, an implant presentation unit 241, a jig presentation unit 242, a main display unit 250, and a reference plane display unit 270 so that modeling of the selected three- Can be controlled.

예를 들어, 프로젝트 선택부(220)가 어깨뼈 3차원 영상(Scapula 3d)을 선택한 경우, 임플란트 제시부(241) 및 지그 제시부(242)는 어깨뼈에 결합되는 지그, 또는 어깨뼈 및/또는 위팔뼈에 결합되는 다양한 임플란트를 제시하고, 메인표시부(260)에는 어깨뼈 3차원 영상이 표시되는 것이다. 또한, 이 경우, 레이어 매니저부(230)는 선택된 어깨뼈 3차원 영상과 이에 대응되는 지그의 각종 구성요소와, 임플란트 사양 등의 목록을 표시할 수 있다. 또한, 프로젝트 선택부(220)가 위팔뼈 3차원 영상(Humerus)을 선택한 경우에도 상기와 같은 방법으로 레이어 매니저부(230), 임플란트 제시부(241), 지그 제시부(242), 메인표시부(250), 컨트롤부(260) 및 기준면표시부(270)를 제어할 수 있다.For example, when the project selection unit 220 selects the shoulder bone three-dimensional image (Scapula 3d), the implant presenting unit 241 and the jig presenting unit 242 may be configured to display a jig or a shoulder bone and / Various implants to be coupled to the arm bone are presented, and a shoulder bone three-dimensional image is displayed on the main display 260. In this case, the layer manager 230 can display a list of various components of the selected shoulder bone three-dimensional image, the corresponding jig, and the implant specification. Even when the project selection unit 220 selects the upper arm bone 3D image (Humerus), the layer manager 230, the implant presentation unit 241, the jig display unit 242, the main display unit 250, The control unit 260, and the reference plane display unit 270. [

레이어 매니저부(230)는 수술 시뮬레이션 수행시 프로젝트 선택부(220)에 의해 선택된 환자의 3차원 본(bone) 영상, 지그 제시부(242) 및/또는 임플란트 제시부(241)에서 선택되는 각종 지그의 구성요소 및/또는 임플란트 목록들을 제시한다. 의료진은 레이어 매니저부(230)가 제시하는 복수의 목록 중 특정 목록을 선택하면, 선택된 목록에 대한 이미지 화면이 메인표시부(250)에 표시된다. 또한, 레이어 매니저부(230)는 메인표시부(250)에 표시된 이미지의 감추기, 잠금(lock) 및 삭제 등과 같은 제어기능을 수행할 수 있다.The layer manager 230 may be configured to generate a three-dimensional bone image of the patient selected by the project selection unit 220 during the operation simulation, a configuration of various jigs selected from the jig presenting unit 242 and / Elements and / or implants. When the medical staff selects a specific list from the plurality of lists presented by the layer manager unit 230, an image screen for the selected list is displayed on the main display unit 250. In addition, the layer manager 230 may perform control functions such as hiding, locking, and deleting images displayed on the main display unit 250.

도 14a 내지 14d는 본 발명의 일 실시예에 따른 어깨뼈 및 위팔뼈에 결합되는 임플란트를 도시한 도면이다. 도 14a 및 도 14b는 어깨뼈 임플란트를 도시하고, 도 14c 및 도 14d는 위팔뼈 임플란트를 보여주고 있다. 또한, 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 어깨뼈의 글레노이드에 결합되는 지그를 도시한 도면이다.FIGS. 14A through 14D are views showing implants coupled to the shoulder and upper arm bones according to an embodiment of the present invention. FIG. Figs. 14A and 14B show a shoulder bone implant, and Figs. 14C and 14D show an upper arm bony implant. In addition, reference numeral 15 denotes a jig to be coupled to the glinoid of the shoulder bone according to an embodiment of the present invention.

임플란트 제시부(241) 및 지그 제시부(242)는 수술 시뮬레이션 수행시 필요한 임플란트/지그의 종류 및 사양을 제시하여 실행 가능하도록 지원한다. 특히, 프로젝트 선택부(220)에서 선택되는 인공어깨관절의 유형에 따라 필요한 각종 임플란트를 제시한다. The implant proposal unit 241 and the jig proposal unit 242 provide the types and specifications of the implants / jigs necessary for performing the surgical simulation, and support them. In particular, various types of implants necessary for the type of artificial shoulder joint selected by the project selection unit 220 are presented.

예를 들어, 의료진이 메뉴표시부(210)를 통하여 토탈형(Total Shoulder Replacement)을 선택하고, 프로젝트 선택부(220)를 통하여 어깨뼈 3차원 영상을 선택한 경우, 임플란트 제시부(250)는 토탈형 어깨뼈 임플란트에 속하는, 도 3a 내지 3b에 예시를 포함하여 다양한 유형의 글레노이드에 대한 이미지 화면을 제시할 수 있다. For example, when the medical staff selects Total Type Replacement through the menu display unit 210 and selects the shoulder bone three-dimensional image through the project selection unit 220, the implant presentation unit 250 displays the total shoulder Images of the various types of glennoids, including those illustrated in FIGS. 3A-3B, belonging to bone implants can be presented.

도 14a를 참고하면, 토탈형에서 사용되는 어깨뼈 임플란트로 글레노이드(31)를 예를 들어 도시하고, 도 14b를 참고하면, 리버스형에서 사용되는 어깨뼈 임플란트로 베이스플레이트(32) 및 어깨뼈헤드(34)를 예를 들어 도시하고 있다. Referring to FIG. 14A, the shoulder bone implants used in the total type are shown as examples of the glinoid 31, and referring to FIG. 14B, the shoulder bone implants used in the reverse type include a base plate 32 and a shoulder bone The head 34 is shown as an example.

도 14c를 참고하면, 토탈형에서 사용되는 위팔뼈 임플란트로 위팔뼈헤드(33) 및 스템(35)을 도시하고 있다. 도 14d를 참고하면, 리버스형에서 사용되는 위팔뼈 임플란트로 위팔뼈소켓(361), 인서트(362) 및 스템(38)을 도시하고 있다. Referring to FIG. 14C, the upper arm bone head 33 and the stem 35 are shown with an upper arm bony implant used in the total type. Referring to FIG. 14D, an upper arm bony socket 361, an insert 362, and a stem 38 are shown with an upper arm bony implant used in a reverse type.

도 14c 및 도 14d를 참고하면, 스템 임플라트(35, 38)는 위팔뼈 축을 따라 삽입되며 토탈형 및 리버스형에서 모두 동일하게 삽입될 수 있다. 특히, 토탈형에서는 볼 형태의 위팔뼈헤드(33)가 스템(35)의 리세스에 결합하고, 리버스형에서는 소켓 형태의 위팔뼈소켓(361) 및 인서트(362)가 스템(38)의 리세스에 결합하는 점에 양자 차이를 보이고 있다. Referring to FIGS. 14C and 14D, the stem implants 35 and 38 are inserted along the upper arm bone axis and can be inserted in both the total shape and the reverse shape. Particularly, in the total type, the ball-shaped upper arm bone head 33 is coupled to the recess of the stem 35, and in the reverse type, the upper arm-bone socket 361 and the insert 362, And the difference in the point of bonding to Seth.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 글레노이드 측에 결합되는 지그를 도시한 도면이다. 도 15를 참고하면, 글레노이드(371)의 리밍을 위하여 글레노이드(371) 상에 가이드 핀을 삽입하기 위한 지그(5)로, 그 구성요소로서 지지부(51)와 포스트부(52)를 도시하고 있다. 상기 지그(5)는 임플란트와는 다르게, 프로젝트 선택부(220)에서 선택되는 인공어깨관절의 유형과는 관계 없이 동일한 구성요소가 제시된다.15 is a view illustrating a jig coupled to the glnoid side according to an embodiment of the present invention. 15, a jig 5 for inserting a guide pin on the glinoid 371 for reaming of the glinoid 371 is provided with a support portion 51 and a post portion 52 . Unlike the implants, the jig 5 is presented with the same components regardless of the type of artificial shoulder joint selected in the project selection unit 220.

메인표시부(250)는 현재 사용자가 보고자 하는 어깨뼈 3차원 영상(Scapula 3d), 위팔뼈 3차원 영상(Humerus 3d) 또는 인공어깨관절 어셈블리 영상 등 시뮬레이션 화면을 표시한다. 또한, 메인표시부(250)에서 지그 및/또는 임플란트 삭제, 수정 등과 같은 시뮬레이션 작업을 수행할 수 있다. The main display unit 250 displays a simulation screen such as a shoulder bone three-dimensional image (Scapula 3d), an upper arm bone three-dimensional image (Humerus 3d), or an artificial shoulder joint assembly image to be viewed by the current user. In addition, a simulation operation such as jig and / or implant deletion, correction, and the like can be performed in the main display unit 250.

컨트롤부(260)는, 도 13을 참고하면, 이동모듈(261), 틸팅 모듈(262), 그리고 축회전 모듈(263)을 포함할 수 있으며, 수술 시뮬레이션에서 의료진이 원하는 수술진행 방향으로 임플란트 또는 가이드 축을 제어할 수 있다. 13, the control unit 260 may include a movement module 261, a tilting module 262, and an axis rotation module 263, The guide shaft can be controlled.

이동모듈(261)은 임플란트 가이드 축과 상관없이 상하좌우 방향으로 이동하도록 지그 및/또는 임플란트를 제어한다. 사람마다 본(bone) 형상이 매우 다양하므로, 이동모듈(261)을 이용하여 환자 맞춤형 수술 시뮬레이션을 다양하게 시도할 수 있다. The transfer module 261 controls the jig and / or the implant so as to move in the up, down, left, and right directions irrespective of the implant guide axis. Since the shape of the bone varies greatly for each person, various simulations of patient-customized surgery can be attempted using the movement module 261. [

틸팅 모듈(262)은 지그 또는 임플란트 또는 가이드 축의 각도 범위를 제어할 수 있다. 틸팅 모듈(262)을 이용하여 최적의 환자 맞춤형의 수술 시뮬레이션을 수행할 수 있다. The tilting module 262 can control the angular extent of the jig or implant or guide axis. An optimal patient-customized surgical simulation can be performed using the tilting module 262.

축회전 모듈(263)은 지그 및/또는 임플란트가 가이드 축이 고정된 상태에서 회전하도록 제어할 수 있다. The axis rotation module 263 can control the jig and / or the implant to rotate in a state where the guide axis is fixed.

도 16은 일반적인 해부학적 자세와 해부학적 기준면을 설명하는 도면이다. 16 is a view for explaining an ordinary anatomical posture and an anatomical reference plane.

도 16을 참고하면, 신체의 부분과 동작을 설명하는데 있어 보편적으로 인정하는 초기 기준자세는 반드시 필요하며, 이러한 표준자세를 해부학적 자세(Anatomical Position)라고 한다. 해부학적 자세에서 주요 해부학적 기준면을 해부학적 기준면이라고 하는데, 몸의 기준면에서 시상면(sagital plane), 관상면(coronal plane) 및 횡단면(traverse plane)은 많이 있으나, 정중면(median plane)은 하나만 있다. Referring to FIG. 16, an initial reference posture that is universally recognized in describing parts of the body and its operation is indispensable, and this standard posture is called an anatomical position. In anatomic postures, the main anatomical reference plane is called the anatomical reference plane. There are many sagittal, coronal, and traverse planes on the reference plane of the body, but only one median plane have.

정중면은 몸 가운데를 지나며 오른쪽과 왼쪽이 똑같이 절반으로 나뉜다. 시상면 중 특수한 경우로 정중시상면(mid-sagital plane)이라고도 한다. 시상면은 관상면과 직각을 이루는 절단면으로 몸을 수직으로 관통하여 오른쪽과 왼쪽으로 나누는 면이다. 관상면은 시상면과 직각을 이루는 절단면으로 몸을 수직으로 관통하여 앞부분과 뒷부분으로 나누는 면이다. 횡단면은 몸을 가로로 나누는 절단면으로 윗부분과 아랫부분으로 나누는 면이며, 수평면(horizontal plane)이라고도 한다. The median plane passes through the center of the body, and the right and left sides are equally divided into halves. It is also called the mid-sagittal plane. The sagittal plane is a section perpendicular to the coronal plane, which is a plane perpendicular to the body and divided into right and left sides. The coronal plane is a cut plane perpendicular to the sagittal plane, which is divided vertically into the front and the back. A cross section is a cross section that divides the body horizontally, divided into upper and lower parts, also called the horizontal plane.

기준면표시부(270)는, 도 13을 참고하면, 기준면표시부(270)의 관상면표시부(271), 시상면표시부(272) 및 가로면표시부(273)를 포함할 수 있다. 관상면표시부(271), 시상면표시부(272) 및 가로면표시부(273)가 기준면표시부(270)에 배치되는 위치는 제한없이 임의적으로 배치하도록 구성할 수 있다. 13, the reference plane display unit 270 may include a tubular plane display unit 271, a sagittal plane display unit 272, and a horizontal plane display unit 273 of the reference plane display unit 270. The positions at which the tubular-surface display section 271, the sagittal-plane display section 272, and the horizontal-plane display section 273 are arranged in the reference plane display section 270 can be arbitrarily arranged without limitation.

예를 들어, 프로젝트 선택부(220)가 어깨뼈 3차원 영상(Scapula 3d) 또는 위팔뼈 3차원 영상(Humerus 3d)을 선택한 경우 메인표시부(250)는 선택된 어깨뼈 3차원 영상 또는 위팔뼈 3차원 영상을 표시한다. 이때, 상기 메인표시부(260)에 표시되는 3d bone model에 대하여 해부학적 기준면인 관상면, 시상면 및 횡단면을 의료진이 설정할 수 있고, 설정된 관상면, 시상면 및 횡단면이 관상면표시부(271), 시상면표시부(272) 및 가로면표시부(273)에 각각 표시될 수 있다. For example, when the project selection unit 220 selects either the shoulder bone 3D image (Scapula 3d) or the upper arm 3D image (Humerus 3d), the main display unit 250 displays the selected three- Display the image. At this time, the medical team can set the anatomical reference plane, the sagittal plane, and the cross-sectional plane for the 3d bone model displayed on the main display unit 260. The set coronal plane, sagittal plane, and cross-sectional plane are displayed on the coronal plane display unit 271, The sagittal plane display unit 272 and the horizontal plane display unit 273, respectively.

본 발명은 의료진이 직접 해부학적 기준면인 관상면, 시상면 및 횡단면을 설정하도록 구성하고 설정된 해부학적 기준면을 관상면표시부(271), 시상면표시부(272) 및 가로면표시부(273)에 각각 저장함으로써, 수술 시뮬레이션을 수행하는 과정에서 관상면표시부(271), 시상면표시부(272) 및 가로면표시부(273)를 클릭하는 것만으로 해당 기준면의 이미지가 메인표시부(250)에 표시되도록 구성함으로써 시뮬레이션 수행의 편의성을 제공할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention is configured such that the medical staff sets the anatomical reference plane, the coronal plane, the sagittal plane and the cross section, and stores the set anatomical reference plane in the coronal plane display unit 271, the sagittal plane display unit 272 and the lateral plane display unit 273 The image of the reference plane is displayed on the main display unit 250 only by clicking the coronal plane display unit 271, the sagittal plane display unit 272 and the horizontal plane display unit 273 in the course of performing the surgical simulation, It is a technical feature that it is possible to provide convenience of performance.

도 17a 내지 17d는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 기준축(38) 및 스케퓰라면(39)을 형성하는 시뮬레이션 과정을 보여주는 도면이다. 도 17a는 글레노이드 포사의 중심점(371x)을 생성하는 과정을 보여주는 시뮬레이션 화면이며, 어깨뼈에 대한 시상면을 도시하고 있다. 도 17b는 도 17a의 글레노이드 포사의 중심점(371x)을 생성하는 과정을 자세히 보여주는 도면이다. 도 17c는 제1 기준축(38) 및 스케퓰라면(39)을 보여주는 도면이며, 어깨뼈에 대한 관상면을 비스듬히 틀어진 상태를 보여주는 시뮬레이션 화면이다. 도 17d는 도 17c의 제1 기준축(38) 및 스케퓰라면(39)을 생성하는 과정을 자세히 보여주는 도면이다.FIGS. 17A through 17D are views showing a simulation process of forming a first reference axis 38 and a sculpted surface 39 according to an embodiment of the present invention. FIG. 17A is a simulation screen showing the process of generating the central point 371x of the gleneoid fascia, showing the sagittal plane for the shoulder bone. FIG. 17B is a view showing in detail the process of generating the center point 371x of the glonoid pose shown in FIG. 17A. 17C is a view showing the first reference axis 38 and the skewer surface 39, and is a simulation screen showing a state in which the coronal surface of the shoulder bone is obliquely distorted. FIG. 17D is a view showing in detail the process of generating the first reference axis 38 and the sculpted surface 39 of FIG. 17C.

어깨뼈 모델링부(300)는 어깨뼈 기준설정부(310), 그리고 어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)를 포함하며, 환자의 어깨뼈 3차원 영상에 어깨뼈 임플란트를 결합하여 인공 어깨뼈를 모델링한다. The shoulder bone modeling unit 300 includes a shoulder bone reference setting unit 310 and a shoulder bone implant virtualization unit 320. The shoulder bone implanting unit 300 includes a shoulder bone implantation unit 310, do.

어깨뼈 기준설정부(310)는 제1 기준축 생성부(311), 스케퓰라면 형성부(312), 그리고 해부학면 형성부(313)를 포함하며, 인공 어깨뼈 모델링 시 필요한 기준값을 설정할 수 있다. The shoulder bone reference setting unit 310 includes a first reference axis generating unit 311, a skewer plane forming unit 312 and an anatomic plane forming unit 313 and is capable of setting a reference value required for modeling the artificial shoulder bone have.

제1 기준축 생성부(311)는 글레노이드 포사의 중심점(371x)과 어깨뼈 좌측점(371e)을 연결하여 어깨뼈 임플란트를 가이드 하는 제1 기준축(38)을 생성한다. The first reference axis generating unit 311 generates a first reference axis 38 for guiding the shoulder bone implants by connecting the center point 371x of the glonoid fossa with the left shoulder point 371e.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 17b를 참고하면, 글레노이드 포사의 중심점(371x)은 가이드 핀이 삽입되는 지점에 해당하며, 상기 중심점(371x)은 글레노이드 상의 최상측점(Most Superior PointMSP, 371a), 최하측점(Most Inferior Point: MIP, 371b), 최좌측점(Most Anterior PointMAP, 371c) 및 최우측점(Most Posterior PointMPP, 371d)을 연결하여 생성되는 직선의 교점으로 정의될 수 있다. 본 발명에서 중심점(371x)은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 의료분야에서 시행되는 다양한 방법을 포함하는 개념이다. 17B, the center point 371x of the glinoid fossa corresponds to the point where the guide pin is inserted, and the center point 371x corresponds to the most superior point MSP on the Glenoid, A Most Anterior Point MAP 371a, a Most Inferior Point 371b, a Most Anterior Point MAP 371c, and a Most Posterior Point MPP 371d. In the present invention, the center point 371x is not limited to the above-described embodiment, and includes various methods implemented in the medical field.

어깨뼈 좌측점(371e)은, 도 17d을 참고하면, 어깨뼈를 관상면을 기준으로 봤을 때, 척추(spine)에 가장 가까운 어깨뼈 지점으로 정의할 수 있다. Referring to Fig. 17D, the left shoulder point 371e can be defined as a shoulder point nearest to the spine when the shoulder bone is viewed from the coronal plane.

스케퓰라면 형성부(312)는 글레노이드 포사의 중심점(371x), 어깨뼈 좌측점(371e) 및 어깨뼈 최하점(371f)을 연결하여 형성되는 스케퓰라면(39)을 형성한다. 스케퓰라면(39)은 어깨뼈의 해부학적인 기준면 설정시 기준이 되는 면으로 정의할 수 있다. 어깨뼈 최하점(371f)은, 도 17b을 참고하면, 어깨뼈를 관상면을 기준으로 봤을 때, 가장 하단에 위치하는 지점으로 정의할 수 있다. The skewer surface forming section 312 forms a skewer surface 39 formed by connecting the center point 371x of the glonoid fossa, the left shoulder point 371e and the shoulder bone bottom point 371f. Sculler facet (39) can be defined as the reference plane for setting the anatomical reference plane of the shoulder bone. Referring to Fig. 17B, the lowest point 371f of the shoulder bone can be defined as a point located at the lowest position when the shoulder bone is viewed from the coronal plane.

해부학면 형성부(313)는 스케퓰라면(39)을 기준으로 시상면(sagital plane), 관상면(coronal plane) 및 가로면(traverse plane)을 사용자가 설정할 수 있다. The anatomical plane forming unit 313 can set the sagittal plane, the coronal plane, and the traverse plane based on the skewer plane 39 by the user.

어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)는 어깨뼈의 3차원 영상에 어깨뼈 임플란트를 결합하여 인공 어깨뼈를 모델링한다.Shoulder Bone Implant The hypothetical implant 320 models the artificial shoulder bone by attaching a shoulder bone implant to a three-dimensional image of the shoulder bone.

어깨뼈 임플란트는 토탈형 어깨뼈 임플란트 및 리버스형 어깨뼈 임플란트를 포함할 수 있으며, 도 14a 및 도 14b를 참고하면, 인공어깨관절 종류에 따라 대응되는 어깨뼈 임플란트가 어깨뼈의 3차원 영상에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 3 및 도 14를 참고하면, 토탈형 어깨뼈 임플란트는 도 3a에 개시된 글레노이드(31)와 같은 임플란트를 포함하고, 리버스형 어깨뼈 임플란트는 도 3b에 개시된 베이스플레이트(32) 및 어깨뼈헤드(34)와 같은 임플란트를 포함할 수 있다.The shoulder bone implants may include a total shoulder bone implant and a reverse type shoulder bone implant. Referring to FIGS. 14A and 14B, the corresponding shoulder bone implants are coupled to the three-dimensional image of the shoulder bone according to the types of artificial shoulder joints . 3 and 14, the total shoulder bone implant comprises an implant, such as the glnoid 31 disclosed in FIG. 3A, and the reverse-type shoulder bone implant comprises the implant, as shown in FIG. 3B, The base plate 32 and the shoulder bone head 34. As shown in FIG.

도 18a 내지 18c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제2 및 제3 기준축을 형성하는 시뮬레이션 과정을 보여주는 도면이고, 도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 위팔뼈의 넥 커팅 시뮬레이션 과정을 보여주는 도면이다.FIGS. 18A to 18C are views showing a simulation process of forming second and third reference axes according to an embodiment of the present invention. FIGS. 19 and 20 are views showing a simulation process of neck cutting of upper arm bones according to an embodiment of the present invention Fig.

도 18a는 위팔뼈 헤드의 헤드(391)에 기준점을 표시한 도면, 도 18b는 위팔뼈 몸체(392)의 원위단(393)에 기준점들을 표시한 도면, 도 18c는 헤드(391)에 기준점 및 원위단(393)에 기준점들로 생성된 제2 기준축(395) 및 제3 기준축(397)을 보여주는 도면이다. 도 18a 및 18b를 참고하면, 헤드(391)과 몸체(392)로 구성되는 위팔뼈의 구조에서 심장에서 가까운 위치 영역을 근위(proximal), 심장에서 먼 위치 영역을 원위(distal)라 하며, 그 끝단을 근위단과 원위단(393)이라 칭한다.FIG. 18A is a view showing reference points on the head 391 of the upper arm bone head, FIG. 18B is a view showing reference points on the distal end 393 of the upper arm body 392, And a second reference axis 395 and a third reference axis 397 generated as reference points at the distal end 393. Referring to FIGS. 18A and 18B, a proximal region near the heart and a distal region far from the heart are referred to as a distal region in the structure of the upper arm bones composed of the head 391 and the body 392, The end is referred to as a proximal end and a distal end (393).

위팔뼈 모델링부(400)는 위팔뼈 기준설정부(410), 위팔뼈 넥 커팅부(420), 그리고 위팔뼈 임플란트 가상이식부(430)를 포함할 수 있으며, 위팔뼈의 3차원 영상에 위팔뼈 임플란트를 결합하여 인공 위팔뼈를 모델링한다. The upper arm modeling unit 400 may include an upper arm designation unit 410, an upper arm designation 420, and an upper arm implantation virtualization unit 430, The artificial upper arm bone is modeled by combining the arm bone implants.

위팔뼈 기준설정부(410)는 제2 기준축 생성부(411), 그리고 제3 기준축 생성부(412)를 포함할 수 있으며, 인공 위팔뼈(artificial humerus) 모델링 시 필요한 기준값을 설정한다. The upper arm bones reference setting unit 410 may include a second reference axis generating unit 411 and a third reference axis generating unit 412 and sets a reference value required for artificial humerus modeling.

제2 기준축 생성부(411)는 스템 임플란트의 결합 가이드 역할을 하는 제2 기준축(395)을 생성한다. The second reference axis generation unit 411 generates a second reference axis 395 serving as a coupling guide of the stem implant.

도 18a 내지 18c를 참고하면, 본 발명은 도 18a에 도시된 헤드(391)의 기준점(391a)과 도 18b에 도시된 원위단(393)의 중심점(393x)의 연결로 형성되는 직선이 제2 기준축(395)이 될 수 있는 실시예를 보여준다. 중심점(393x)은 원위단(393) 외곽을 따르는 네 선(D1, D2, D3, D4)의 각 중심점(393a, 393b, 393c, 393d), 즉 4개의 기준점을 연결하여 생성되는 직선의 교점으로 정의될 수 있다. 18A to 18C, the present invention is characterized in that a straight line formed by connecting the reference point 391a of the head 391 shown in Fig. 18A and the center point 393x of the distal end 393 shown in Fig. And may be a reference axis 395. FIG. The center point 393x is an intersection point of straight lines generated by connecting four center points 393a, 393b, 393c, and 393d of four lines D1, D2, D3, and D4 along the outer periphery of the distal end 393, Can be defined.

헤드(391)의 기준점(391a)은 모의수술 시뮬레이션을 수행하는 의료진이 임상적 전문지식에 따라 환자의 3차원 위팔뼈 영상에 표시할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 의료진은 기준점에 선정에 따라 다양한 제2 기준축(395)이 형성되는 과정을 확인할 수 있고, 반복적인 수행으로 환자의 위팔뼈에 스템 임플란트가 최적 위치에 삽입될 수 있도록 가이드 하는 제2 기준축(395)을 찾을 수 있는 효과를 가진다. The reference point 391a of the head 391 is configured so that a medical staff performing the simulation simulation can display the 3D upper arm bone image of the patient according to clinical expert knowledge. Accordingly, the medical practitioner can confirm the process of forming the various second reference axes 395 according to the selection at the reference point, and the second reference guide 395 guides the insertion of the stem implant into the optimal position So that the shaft 395 can be found.

제3 기준축 생성부(412)는 위팔뼈헤드(Humeral Head) 또는 위팔뼈소켓(Humeral Insert)의 결합 가이드 역할을 하는 제3 기준축(397)을 생성한다. The third reference axis generating unit 412 generates a third reference axis 397 serving as a coupling guide of a humeral head or a humeral insert.

도 18c를 참고하면, 본 발명은 도 18a에 도시된 헤드(391)의 또 다른 기준점(391b)과 도 18c에 도시된 상기 제2 기준축(395)과 연결로 형성되는 직선이 제3 기준축(397)이 될 수 있는 실시예를 보여준다. 일반적으로, 제2 기준축(395)인 직선과 헤드(391)의 또 다른 기준점(391b)인 한점에 의해 만들어지는 직선은 수없이 많을 수 있으나, 본 발명은 제2 기준축(395)과 헤드(391)의 또 다른 기준점(391b)이 일정한 각도(a°)로 이루어지는 단일 직선인 실시예를 포함한다. 신체 해부학적으로 바람직한 실시 예는 40°< a°< 50°이며, 가장 바람직하게는 a°= 45°인 실시예를 포함한다. 18C, the present invention is characterized in that a straight line formed by connecting another reference point 391b of the head 391 shown in FIG. 18A and the second reference axis 395 shown in FIG. (397). &Lt; / RTI &gt; In general, the number of straight lines formed by a straight line that is the second reference axis 395 and another point 391b of the head 391 may be numerous, but the present invention is not limited to the second reference axis 395, And the other reference point 391b of the reference plane 391 is at a constant angle a °. The bodily anatomically preferred embodiment includes embodiments wherein 40 ° <a ° <50 °, most preferably a ° = 45 °.

본 발명은, 의료진이 총 6개의 기준점, 즉 헤드(391)의 두 기준점(391a, 391b) 및 원위단(393) 외곽을 따르는 네 선(D1, D2, D3, D4)의 각 중심점인 네 기준점(393a, 393b, 393c, 393d)을 각각 환자의 3차원 위팔뼈 영상에 지정(표시)하는 시뮬레이션만으로, 제2 기준축 생성부(411)가 원위단(393)의 중심점(393x)을 생성하고, 헤드(391)의 기준점(391a)과 원위단(393)의 중심점(393x)의 연결하여 제2 기준축(395)을 생성할 수 있다. 또한, 제3 기준축 생성부(412)가 정해진 각도로 제2 기준축(395)과 헤드(391)의 또 다른 기준점(391b)을 연결하여 제3 기준축(397)을 생성하는 실시예를 포함할 수 있다. The present invention is based on the assumption that the medical staff has a total of six reference points, namely four reference points 391a and 391b of the head 391 and four center points of four lines D1, D2, D3 and D4 along the outer edge of the distal end 393, The second reference axis generating unit 411 generates the center point 393x of the distal end 393 by only designating (displaying) the three-dimensional upper arm bone images 393a, 393b, 393c, The second reference axis 395 can be generated by connecting the reference point 391a of the head 391 and the center point 393x of the distal end 393. An embodiment in which the third reference axis generating section 412 connects the second reference axis 395 with another reference point 391b of the head 391 at a predetermined angle is used to generate the third reference axis 397 .

본 발명은 의료진이 상기 총 6개의 기준점을 표시하는 시뮬레이션(ex, 마우스를 이용하여 메인표시부(250)에 표시되는 환자의 위팔뼈 3차원 영상에 마우스 등으로 기준점을 표시하는 행위)을 수행하면, 위팔뼈 기준설정부(410)가 원위단(393)의 중심점(393x), 제2 기준축(395) 및 제3 기준축(397)을 생성하는 과정이 순차적으로 자동으로 이루어지는 실시예를 포함할 수 있다. When the medical staff performs a simulation (e.g., an operation of displaying a reference point with a mouse or the like on a three-dimensional image of the upper arm of a patient displayed on the main display unit 250 using a mouse) that displays the total of six reference points, The upper arm base reference setting unit 410 automatically generates the center point 393x of the distal end 393, the second reference axis 395, and the third reference axis 397 in sequence .

위팔뼈 넥 커팅부(420)는 위팔뼈 헤드(391) 부분에 3개의 기준점을 지정하고 기준점을 연결하여 형성되는 면을 절단하여 위팔뼈 임플란트가 결합될 영역, 즉 헤드(391) 절단면을 형성한다. 본 발명은 상기 기준점의 개수를 3개로 설정하는 실시예를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기준점은 의료진이 원하는 개수를 임의로 설정할 수 있고 헤드(391) 절단면을 형성하는 다양한 개수의 기준점을 지정하는 실시 예를 모두 포함할 수 있다. The upper arm-bone neck cutting portion 420 designates three reference points on the upper arm bone head 391, cuts a face formed by connecting the reference points, and forms a cut face of the head 391 to be coupled with the upper arm bone implant . However, the present invention is not limited thereto, and the reference point may be arbitrarily set by the medical staff, and a plurality of reference points forming the cut surface of the head 391 may be designated But may include all embodiments.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 19는 헤드(391)에 3개의 기준점(391c, 391d, 391e)을 찍어 만들어진 평면을 보여주며, 도 20은 평면에 따라 위팔뼈 헤드(391)가 절단된 상태를 보여주는 도면이다. 19 shows a plane made by taking three reference points 391c, 391d and 391e on the head 391 and Fig. 20 shows a plane in which the upper arm bone head 391 is cut according to the plane Fig.

위팔뼈 임플란트 가상이식부(430)는 스템삽입부(431), 그리고 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)를 포함할 수 있으며, 위팔뼈의 3차원 영상에 위팔뼈 임플란트를 결합하여 인공 위팔뼈(artificial humerus)를 모델링한다. The upper arm implantation part 430 may include a stem insertion part 431 and an upper arm implant insertion part 432. The upper arm implant may be combined with a three dimensional image of the upper arm bone to form an artificial upper arm bone humerus).

본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 3a 및 도 13을 참고하면, 토탈형 위팔뼈 임플란트는 도 3a에 개시된 위팔뼈헤드(33, Humeral Head) 및 스템(35, Humeral Stem)과 같은 임플란트를 포함하고, 리버스형 위팔뼈 임플란트는 도 3b에 개시된 위팔뼈소켓(361, Humeral Insert), 인서트(362, Insert) 및 스템(38, Humeral Stem)과 같은 임플란트를 포함할 수 있다. 3A and 13, the total upper arm bony implant includes implants such as the humeral head 33 and the stem 35 (Humeral Stem) disclosed in FIG. 3A And the inverted upper arm bony implant may include an implant such as a humeral insert 361, an insert 362, and a stem 38 (Humeral Stem) disclosed in FIG. 3B.

스템삽입부(431)는 제2 기준축(395)을 따라 스템 임플란트(35, 38)를 삽입한다. The stem insertion portion 431 inserts the stem implant 35, 38 along the second reference axis 395.

위팔뼈 임플란트 삽입부(432)는 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈헤드(33, Humeral Head) 또는 위팔뼈소켓(361, Humeral Insert) 또는/및 인서트(362, Insert)을 삽입한다. 앞서 설명에서, 토탈형 위팔뼈 임플란트는 위팔뼈헤드(33) 및 스템(35)과 같은 임플란트를 포함하고, 리버스형 위팔뼈 임플란트는 위팔뼈소켓(361), 인서트(362) 및 스템(38)을 포함할 수 있다고 하였으나, 스템삽입부(431)가 제2 기준축(395)을 따라 스템 임플란트(35, 38)를 삽입하고 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)는 상기 스템 임플란트(35, 38)를 제외한 나머지 위팔뼈 임플란트를 제3 기준축(397)을 따라 삽입하는 것으로 설명할 수 있다. The upper arm implant 432 inserts a humeral head or humeral insert 361 and / or an insert 362 along the third reference axis 397. The upper arm bony implant includes an implant such as an upper arm bone head 33 and a stem 35 and a reverse upper arm bony implant includes an upper arm bone socket 361, an insert 362, and a stem 38, The stem insertion portion 431 inserts the stem implant 35 or 38 along the second reference axis 395 and the upper arm implant insertion portion 432 inserts the stem implant 35 or 38, And the other upper-arm bony implants are inserted along the third reference axis 397.

도 13 및 도 18a 내지 18c를 참고하면, 토탈형에서는 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈헤드(33, Humeral Head)를 삽입하고, 리버스형에서는 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈소켓(36, Humeral Insert)을 삽입한다. 도 14c 및 도 14d를 참고하면, 인공어깨관절 종류에 따라 대응되는 위팔뼈 임플란트가 위팔뼈의 3차원 영상에 결합된 실시 예를 보여준다. 13 and 18A to 18C, in the total type, the upper arm bony implant insertion portion 432 inserts the upper arm bone head 33 (Humeral Head) along the third reference axis 397, and in the reverse type, The implant insertion portion 432 inserts the upper arm bone socket 36 (Humeral Insert) along the third reference axis 397. 14C and 14D, there is shown an embodiment in which the corresponding upper arm bony implant according to the type of artificial shoulder joint is combined with a three-dimensional image of the upper arm bone.

도 21a 내지 21d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 인공어깨관절의 운동가능범위를 시뮬레이션하는 과정을 보여주는 도면이다. FIGS. 21A to 21D are views illustrating a process of simulating the range of motion of an artificial shoulder joint according to an embodiment of the present invention.

운동범위 확인부(600)는 어셈블리 모듈(610), 운동범위확인 모듈(620), 경고표시 모듈(630)을 포함할 수 있으며, 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈가 결합된 인공어깨관절의 운동범위를 확인한다. The movement range confirmation unit 600 may include an assembly module 610, a movement range confirmation module 620, and a warning display module 630. The movement range confirmation unit 600 may include an artificial shoulder joint having a modeled shoulder bone and a modeled upper arm bone Check the range of motion.

어셈블리 모듈(610)은 제1 기준축(38) 및 제3 기준축(397)을 일치시켜 어셈블리 기준축(600a)을 형성하고 어셈블리 기준축(600a)을 기준으로 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈를 결합하여 인공어깨관절을 형성할 수 있다. 도 21a는 토탈형 인공어깨관절 어셈블리, 도 21c, 21d는 리버스형 인공어깨관절 어셈블리를 보여주는 실시예이다. The assembly module 610 forms an assembly reference axis 600a by aligning the first reference axis 38 and the third reference axis 397 and forms an assembly reference axis 600a with the shoulder bone modeled on the assembly reference axis 600a and the modeled upper Artificial shoulder joints can be formed by combining the arm bones. FIG. 21A shows an embodiment of a total artificial shoulder joint assembly, and FIGS. 21C and 21D show an example of a reverse artificial shoulder joint assembly.

운동범위확인 모듈(620)은 상기 어셈블리 모듈(610)에서 형성된 인공어깨관절의 운동범위를 확인할 수 있다. 특히, 운동범위확인 모듈(520)은 구부리기(flexion), 펴기(extension), 외전운동(abduction), 내전운동(adduction) 및 회전운동(roation)와 같은 어깨관절 운동범위(Range of Motion, ROM) 중 적어도 하나를 수행하여 인공어깨관절의 운동가능범위를 측정하는 것을 특징으로 한다. 상기 어깨관절 운동범위(Range of Motion, ROM)에 대한 내용은 공연히 알려진 내용으로 자세한 설명을 생략한다. The motion range confirmation module 620 can confirm the motion range of the artificial shoulder joint formed in the assembly module 610. In particular, the range-of-motion identification module 520 includes a range of motion ROM (ROM) such as flexion, extension, abduction, adduction and roation, And the motion range of the artificial shoulder joint is measured. The range of motion of the shoulder (Range of Motion, ROM) is well known in the art and will not be described in detail.

도 21a, 21b는 토탈형 인공어깨관절에서 운동가능 범위를 측정하는 전후 비교도면이며, 도 21c, 21d는 리버스형 인공어깨관절에서 운동가능 범위를 측정하는 전후 비교도면이다. 도 21a, 21b, 21c 및 21d를 참고하면, 인공어깨관절이 삽입된 환자의 운동가능 범위를 예측해보고, 이를 기초로 의료진은 환자 맞춤형 인공어깨관절 수술 시뮬레이션을 반복하여 시도함으로써 최상의 수술진행방법을 모색할 수 있는 특징이 있다. FIGS. 21A and 21B are front and rear comparison views for measuring the range of motion in the total artificial shoulder joint, and FIGS. 21C and 21D are front and rear comparison views for measuring the range of motion in the reverse artificial shoulder joint. Referring to FIGS. 21A, 21B, 21C, and 21D, the range of possible motion of the patient having the artificial shoulder joint is predicted, and the medical staff repeatedly simulates a patient-designed artificial shoulder joint operation, There is a characteristic that can be done.

경고표시 모듈(630)은 상기 운동범위확인 모듈(620)이 인공어깨관절의 운동가능범위를 측정하는 과정에서 인접하는 구성 또는 환자의 본(bone)과 접촉하는 경우 충격표시 및 충격음 중 적어도 하나를 표시하여 부적합한 운동영역 범위를 경고할 수 있다. The warning display module 630 may detect at least one of the impact display and the impact sound when the motion range confirmation module 620 contacts the adjacent configuration or the bone of the patient in the process of measuring the range of motion of the artificial shoulder joint It is possible to warn the inadequate range of the exercise area.

도 22a 및 22b는 본 발명의 일 실시예에 따라 축제어 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이며, 도 23a 및 23b는 본 발명의 일 실시예에 따라 임플란트조절 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이며, 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따라 측정 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이며, 도 25a 내지 25c는 본 발명의 일 실시예에 따라 이미지변경 모듈의 제어로 수술 시뮬레이션이 수행되는 과정을 보여주는 도면이며, 도 26a 및 26b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 손상된 헤드 부분의 정상상태 곡면을 추정하는 과정을 설명하는 도면이다. FIGS. 22A and 22B are views showing a process of performing a surgical simulation by controlling a fancy language module according to an embodiment of the present invention. FIG. 23A and FIG. FIG. 24 is a view illustrating a process of performing a surgical simulation by controlling a measurement module according to an embodiment of the present invention. FIGS. 25A to 25C are views illustrating a procedure of performing a simulation according to an embodiment of the present invention FIGS. 26A and 26B are views illustrating a process of estimating a steady state surface of a damaged head according to an embodiment of the present invention. FIG.

조작부(700)는 축조절 모듈(710), 지그조절 모듈(720), 임플란트조절 모듈(720), 측정 모듈(730), 이미지변경 모듈(740), 그리고 헤드곡면측정 모듈(750)을 포함할 수 있으며, 상기 어깨뼈 모델링부(300) 및 상기 위팔뼈 모델링부(400) 또는 지그 삽입부(500)에서 수행되는 시뮬레이션/모델링과정 또는 상기 운동범위 확인부(500)에서 수행되는 인공어깨관절의 운동범위 확인과정에서 필요한 제어신호를 제공할 수 있다. The manipulation unit 700 includes an axis adjustment module 710, a jig adjustment module 720, an implant adjustment module 720, a measurement module 730, an image modification module 740, and a head curvature measurement module 750 The simulation / modeling process performed in the shoulder bone modeling unit 300 and the upper arm modeling unit 400 or the jig inserting unit 500, or the simulation of the artificial shoulder joint performed in the motion range checking unit 500, It is possible to provide a necessary control signal in the motion range checking process.

축조절 모듈(710)는 수술영상 표시부(200)에 표시되는 축의 위치 또는 방향 조절 제어신호를 생성할 수 있다. The axis adjustment module 710 may generate a position or direction adjustment control signal for the axis displayed on the surgical image display unit 200. [

축조절 모듈(710)은 임플란트 가이드 축을 다양한 위치 및 각도로 조작할 수 있다. 도 22a 및 22b는 리버스형 어깨뼈 임플란트(베이스플레이트, 32)가 삽입될 때 가이드하는 제1 기준축(38)을 상하로 조작하는 실시예를 도시하고 있다. 본 발명은 축조절 모듈(710)에 의해 제1 기준축(38), 제2 기준축(395) 및 제3 기준축(397)이 제어되는 실시예를 포함한다. The axis adjustment module 710 can manipulate the implant guide shaft at various positions and angles. Figs. 22A and 22B show an embodiment in which the first reference shaft 38 guiding when the reverse-type shoulder bone implant (base plate 32) is inserted is vertically manipulated. The present invention includes embodiments in which the first reference axis 38, the second reference axis 395, and the third reference axis 397 are controlled by the axis adjustment module 710.

또한, 본 발명은 축조절 모듈(710)이 가이드 축을 이동시 가이드 축에 결합된 임플란트도 함께 이동하는 실시예 및 축조절 모듈(710)이 가이드 축만 이동하도록 하고 임플란트는 설정된 위치에 고정되도록 하는 다른 실시예를 포함할 수 있다. The present invention is also applicable to an embodiment in which the shaft adjusting module 710 moves together with an implant coupled to the guide shaft when the guide shaft is moved, and another embodiment in which the shaft adjusting module 710 moves only the guide shaft and the implant is fixed at a predetermined position Examples may be included.

지그조절 모듈(720)은 수술영상 표시부에 표시되는 지그의 일부 또는 전체 구성요소의 위치 또는 방향 조절 제어신호를 생성할 수 있다. 상기 제어신호에 의하여 도 27 내지 도 30b와 같이 지그가 이동 방향/각도 범위/회전 제어될 수 있다.The jig adjusting module 720 may generate a position or direction adjusting control signal of a part or all of the components of the jig displayed on the surgical image display unit. According to the control signal, the jig can be controlled in the moving direction / angle range / rotation as shown in FIGS. 27 to 30B.

지그조절 모듈(720)에 의해 제1 기준축(38)과 별도로 지그의 구성요소만이 다양한 위치 및 각도로 조작되는 실시예를 도시하고 있다. 따라서, 환자마다 본(bone) 모양이 상이한 경우라도 지그조절 모듈(720)에 의하여 지그를 환자 맞춤형으로 위치를 설정하여 지그를 삽입할 수 있는 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다.Only the components of the jig are manipulated at various positions and angles by the jig adjusting module 720 in addition to the first reference axis 38. [ Therefore, even when the bone shape is different for each patient, it is possible to provide a simulation environment in which the jig can be inserted by setting the jig to the patient-customized position by the jig adjusting module 720.

임플란트조절 모듈(730)은 수술영상 표시부(200)에 표시되는 임플란트의 위치 또는 방향 또는 각도 조절 제어신호를 생성할 수 있다. The implant adjustment module 730 may generate the position, orientation, or angle adjustment control signal of the implant displayed on the surgical image display unit 200.

도 23a 및 23b를 참고하면, 임플란트조절 모듈(730)에 의해 제1 기준축(38)과 별도로 리버스형 어깨뼈 임플란트만 다양한 위치 및 각도로 조작하는 실시예를 도시하고 있다. 도 23a은 리버스형 어깨뼈 임플란트, 즉 베이스플레이트(32)가 어깨뼈에 고정되어 있고 어깨뼈헤드(34)가 제1 기준축(38)에 따라 삽입되는 과정을 도시하고 있다. 도 23b는 임플란트조절 모듈(730)에 의해 어깨뼈헤드(34)만 제1 기준축(38)을 중심으로 일정 각도범위에서 이동시키는 실시 예를 도시하고 있다. 23A and 23B illustrate an embodiment in which only the reverse type of shoulder bone implant is manipulated at various positions and angles by the implant adjustment module 730 separately from the first reference axis 38. [ 23A shows a process in which a reverse-type shoulder bone implant, i.e., a base plate 32 is fixed to a shoulder bone, and a shoulder bone head 34 is inserted along a first reference axis 38. Fig. 23B shows an embodiment in which only the shoulder bone head 34 is moved by a predetermined distance from the first reference axis 38 by the implant adjustment module 730 in a certain angle range.

따라서, 환자마다 본(bone) 모양이 상이한 경우라도 임플란트조절 모듈(730)에 의해 임플란트를 환자 맞춤형으로 위치를 설정하여 임플란트를 삽입할 수 있는 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다. Accordingly, even when the bone shape is different for each patient, it is possible to provide a simulation environment in which the implants can be inserted by setting the position of the implant in a patient-customized manner by the implant adjustment module 730.

측정 모듈(740)은 수술영상 표시부(200)에 표시되는 화면 구성요소들에 대해 측정하고자 하는 지점 간의 거리 또는 각도를 측정하는 제어신호를 생성할 수 있다. The measurement module 740 may generate a control signal for measuring a distance or an angle between points to be measured with respect to the screen components displayed on the operation image display unit 200. [

도 24를 참고하면, 본 발명은 측정 모듈(740)에 의해 임플란트가 삽입되는 위치나 각도 또는 뼈의 일정영역의 위치나 각도 등을 측정하는 실시 예를 포함하고 있다. 실제 수술과정에서 의료진은 임플란트가 삽입되는 위치나 각도, 또는 뼈의 일정영역의 위치나 각도 등을 측정할 필요가 있는데, 본 발명은 측정 모듈(740)을 포함하여 실제 수술환경과 유사한 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있게 된다. 이때 측정된 수치들은 데이터베이스(800)에 저장 된다. Referring to FIG. 24, the present invention includes an embodiment for measuring a position or an angle at which the implant is inserted by the measurement module 740, or a position or angle of a certain region of the bone. In practice, the practitioner needs to measure the position or angle of the implant, or the position or angle of a certain area of the bone. The present invention includes a measurement module 740 and a simulation environment similar to the actual surgical environment . At this time, the measured values are stored in the database 800.

이미지변경 모듈(750)은 수술영상 표시부(200)에 표시되는 환자의 3차원 영상의 이미지 변화 제어신호를 생성할 수 있다. The image change module 750 may generate an image change control signal of the three-dimensional image of the patient displayed on the surgical image display unit 200. [

도 25a 내지 25f를 참고하면, 도 25a, 25b, 25c를 차례로 설명하면, 환자의 실제 어깨뼈에 가장 가까운 이미지 영상, 환자의 어깨뼈에 대한 엑스레이 이미지 영상, 환자의 어깨뼈의 윤곽선 정도만 보여주는 이미지 영상을 보여준다. 특히, 도 25d, 25e, 25f를 보면, 글레노이드 임플란트가 어깨뼈에 삽입이 제 위치에 잘 되었는지 이미지 영상의 변경에 따라 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 의료진이 수술 시뮬레이션을 수행하는 과정에서 임플란트가 환자의 어깨뼈 또는 위팔뼈에 어떤 위치에 어떤 각도로 삽입되었는지 확인할 수 있어 수술 시뮬레이션의 정밀도 향상에 기여할 수 있다. 25A, 25B and 25C, the image image closest to the actual shoulder bone of the patient, the x-ray image of the patient's shoulder bone, the image showing only the contours of the patient's shoulder bones Lt; / RTI &gt; 25D, 25E, and 25F, it can be seen that the insertion of the gleneoid implant into the shoulder bone is in place and the image changes. Therefore, the present invention can confirm the position of the implant on the shoulder bone or the upper arm bone at which the implant is inserted in the course of performing the surgical simulation by the medical staff, thereby contributing to the improvement of the precision of the surgical simulation.

본 발명은 도 25a 내지 25f에 도시된 이미지 영상에 한정되지 아니하고, 다양한 본(bone) 형상의 3차원 이미지를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 시뮬레이션 과정에서 본(bone) 형상의 3차원 이미지를 다양하게 제공함으로써 의료진의 기호에 맞게 다양한 수술방법을 선택할 수 있도록 할 수 있다. The present invention is not limited to the image images shown in Figs. 25A to 25F, but may include a three-dimensional image of various bone shapes. Accordingly, the present invention can provide a variety of three-dimensional images of a bone shape in a simulation process, thereby enabling various surgical methods to be selected according to the preference of the medical staff.

헤드곡면측정 모듈(760)은 상기 수술영상 표시부(200)에 표시되는 환자의 위팔뼈 3차원 영상에서 헤드 곡면측정 제어신호를 생성할 수 있다. The head curved surface measurement module 760 may generate a head curved surface measurement control signal in the upper arm bone 3D image of the patient displayed on the surgical image display unit 200. [

도 26a 및 26b는 손상된 헤드의 복원과정을 설명하는 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 헤드곡면측정 모듈(760)은 헤드 곡면측정 제어신호를 생성하기 이전에 손상된 헤드복원을 수행하고, 상기 헤드복원 수행방법은 손상되지 아니한 반대쪽 어깨뼈(예를 들어, 오른쪽 어깨뼈)의 정상 헤드(391) 곡면을 기준으로 손상된 어깨뼈(예를 들어, 외쪽 어깨뼈)의 헤드(391)를 복원하는 방법을 포함할 수 있다. Figs. 26A and 26B are diagrams for explaining a restoration process of a damaged head. Fig. In accordance with another embodiment of the present invention, the head curvature measurement module 760 performs a damaged head restoration prior to generating a head curvature measurement control signal, and the head restoration method may be performed on the opposite unspoiled shoulder bone A method of restoring the head 391 of a damaged shoulder bone (e.g., the outer shoulder bone) with reference to the top surface 391 of the top head 391 of the right shoulder bone (e.g., right shoulder bone).

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 26a를 참고하면, 헤드곡면측정 모듈(650)의 상기 헤드복원 수행방법은 임의의 복수 개의 기준점을 지정하고 지정된 기준점이 연결되는 곡면을 기준으로 손상된 헤드(391)를 복원하는 방법을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 26A, the head restoration method of the head curvature measurement module 650 may be performed by designating any plurality of reference points and referring to a curved surface to which the reference points are connected, (391).

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 도 26b를 참고하면, 헤드곡면측정 모듈(760)의 상기 헤드복원 수행방법은 헤드(391)의 손상된 곡면을 연장하여 연장된 면이 손상된 면에 인접한 다른 면들과 자연스런 곡면을 형성하는 경우 자연스런 곡면을 기준으로 손상된 헤드(391)를 복원하는 방법을 포함할 수 있다.26B, the method of performing head restoration of the head curvature measurement module 760 includes extending the damaged curved surface of the head 391 such that the extended surface is adjacent to the damaged surface And a method of restoring a damaged head 391 based on a natural curved surface when forming a natural curved surface with other surfaces.

상기 모델링부(3)는 환자마다 다른 뼈 형상에 대응해 환자 맞춤형 수술기기를 모델링해 볼 수 있는 구성이다. 이는 통상 상기 시뮬레이션부(2)에서 임플란트 선정 이후에 행해지나, 반드시 이에 한하는 것은 아니고 그 순서는 바뀌어도 무방하다.The modeling unit 3 can model a patient-customized surgical instrument corresponding to different bone shapes for each patient. This is usually done after the selection of the implant in the simulation unit 2, but the order is not necessarily limited to this, and the order may be changed.

상기 모델링부(3)의 구체적인 구성과 방식은 도 12를 중심으로 도 27 내지 도 31c를 참고하여 설명하겠다.The specific configuration and the method of the modeling unit 3 will be described with reference to FIG. 12 and FIG. 27 to FIG. 31C.

도 27은 도 15에 따른 어깨뼈 지그가 제 1 기준축을 따라 상측으로 이동하여 글레노이드로부터 이격된 것을 보여주는 도면이고, 도 28a는 어깨뼈 지그의 베이스부가 회전하여 제 1 기준축으로부터 틀어진 것을 보여주는 도면이며, 도 28b는 어깨뼈 지그가 글레노이드 측으로 이동한 것을 보여주는 도면이고, 도 28c는 어깨뼈 지그의 지지부가 제 1 기준축을 중심으로 회전한 것을 보여주는 도면이며, 도 28d는 어깨뼈 지그의 지지부 중 하나가 베이스로부터 멀어진 것을 보여주는 도면이고, 도 28e는 어깨뼈 지그의 지지부가 한 개 추가된 것을 보여주는 도면이며, 도 28f는 어깨뼈 지그의 포스트부가 글레노이드로부터 멀어진 것을 보여주는 도면이다.FIG. 27 is a view showing that the shoulder bone jig according to FIG. 15 moves upward along the first reference axis and is separated from the glinoid. FIG. 28A is a view showing that the base portion of the shoulder bone jig is rotated and turned from the first reference axis 28B is a view showing the movement of the shoulder bone jig toward the glnoid side, FIG. 28C is a view showing that the support part of the shoulder bone jig is rotated around the first reference axis, FIG. 28D is a view FIG. 28E is a view showing that one support portion of the shoulder bone jig is added, and FIG. 28F is a view showing that the post portion of the shoulder bone jig is moved away from the Glenoid.

도 3a 내지 3d 및 도 27 내지 도 28f를 참고하면, 어깨뼈 지그 모델링부(500)는 위팔뼈를 수용하는 부분인 어깨뼈의 글레노이드 상에 리밍(Reaming) 등을 진행하기 위한 가이드 핀(미도시)을 삽입하도록 상기 수술영상표시부(200)에 표시된 글레노이드의 3차원 영상에 환자 맞춤형 어깨뼈 지그(5)를 디스플레이하여 시뮬레이션/모델링 할 수 있도록 하는 구성이다.3A to 3D and FIGS. 27 to 28F, the shoulder bone jig modeling unit 500 includes a guide pin (not shown) for advancing a reaming or the like on the glinoid of the shoulder bone, The patient-customized shoulder bone jig 5 is displayed on the three-dimensional image of the glnode displayed on the surgical image display unit 200 so as to insert the patient-customized shoulder bone jig 5 so as to be simulated / modeled.

도 12를 참고하면, 어깨뼈지그모델링부(500)는 베이스부모델링모듈(510)과, 지지부모델링모듈(520)과, 포스트부모델링모듈(530)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the shoulder bone jig modeling unit 500 may include a base part modeling module 510, a support part modeling module 520, and a post part modeling module 530.

데이터베이스(800)의 지그저장부(820)에 저장된 어깨뼈지그의 템플릿이 로딩된 상태를 보여주는 도면인 도 27을 참고하면, 상기 어깨뼈지그모델링부(500)는 지그제시부(242)의 어깨뼈지그제시부가 클릭되어 지그저장부(820)에 저장되어 로딩된 어깨뼈지그의 템플릿을 이용하여 해당 환자의 어깨뼈의 해부학적 형상에 적합한 그리고 글래노이드의 포사나 림의 해부학적 형상에 상보적인 접촉면 가진 어깨뼈지그를 모델링하게 되는데, 로딩되는 어깨뼈지그의 템플릿은 베이스부(511), 지지부(513), 포스트부(52)를 포함하므로, 이들 각각이 화면상에 디스플레이되게 된다. 이때 포스트부(52)의 가이드홀(5111)의 축과 제 1 기준축(38)이 자동적으로 일치되게 설정되며, 로딩된 어깨뼈지그(5)는 초기에는 글레노이드(371)로부터 일정 거리 이격되어 위치한다.27, which shows a state in which a template of the shoulder bone jig stored in the jig storage unit 820 of the database 800 is loaded, the shoulder bone jig modeling unit 500 includes a shoulder bone jig modeling unit 500, The jig presenting section is clicked and stored in the jig storage section 820, and using the loaded template of the shoulder bone jig, a contact surface which is suitable for the anatomical shape of the shoulder bone of the patient and which is complementary to the anatomical shape of the glandoid, The template of the shoulder bone jig to be loaded includes the base portion 511, the support portion 513, and the post portion 52, so that each of them is displayed on the screen. At this time, the axis of the guide hole 5111 of the post 52 and the first reference axis 38 are set to be automatically aligned, and the loaded shoulder bone jig 5 is initially separated from the glinoid 371 by a predetermined distance Respectively.

상기 베이스부모델링모듈(510)은 상기 베이스부(511)의 위치 및 각도를 조절하는 구성이다. 이는 도 28a에서 확인할 수 있는데, 도 27과 비교시 베이스부(511)가 틀어진 것을 볼 수 있다. 이는 디스플레이된 베이스부(511)를 클릭한 뒤, 도 13에 도시된 컨트롤부(260)의 틸팅 모듈(262) 또는 축회전 모듈(263)을 클릭하여 베이스부(511)를 제 1 기준축(38)을 기준으로 회전시킴으로써 이루어진다. 지그저장부(820, 도 12 참고)에서 호출된 어깨뼈지그(5)의 베이스부(511)는 초기에는 제 1 기준축(38)에 수직으로 위치하나, 환자의 글레노이드(371) 형상에 따라 다양하게 회전시켜 가며 최적의 형상을 모델링한다. 도 28a에서는 이러한 과정을 거쳐 베이스부(511)가 기울어져 있는 모습을 확인할 수 있다. The base part modeling module 510 adjusts the position and angle of the base part 511. This can be seen in FIG. 28A, but it can be seen that the base unit 511 is broken in comparison with FIG. The user clicks the displayed base unit 511 and then clicks the tilting module 262 or the axis rotation module 263 of the control unit 260 shown in FIG. 13 to move the base unit 511 to the first reference axis 38 as a reference. The base portion 511 of the shoulder bone jig 5 called at the jig storage portion 820 (see FIG. 12) is initially positioned perpendicular to the first reference axis 38, but is inclined to the shape of the patient's glinoid 371 And then variously rotated to model the optimal shape. In FIG. 28A, the base unit 511 is tilted through this process.

또한 도 28b를 참고하면, 도 28a와 비교할 시 상기 베이스부(511)를 포함한 어깨뼈지그(5)가 글레노이드(371) 측으로 가깝게 붙어 있는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기 베이스부(511)를 클릭한 뒤 글레노이드(371) 측으로 드래그하여 이루어진다. 이때 이동경로는 제 1 기준축(38)을 따라 움직인다. 어깨뼈지그(5)는 글레노이드(371)측으로 가깝게 접근하다가, 접촉부(515)가 글레노이드(371) 내측으로 들어갈 정도로 가까워지면, 해당 부분의 접촉면(5153)은 곧 글레노이드(371)와 경계가 되는 면으로 설정된다. 즉, 글레노이드(371) 면과 꼭 맞닿을 수 있도록 이에 상보적인 형태로 어깨뼈지그(5)의 접촉면(5153) 형태가 자동으로 설정되는 것이다. 이렇게 설정된 접촉면(5153)의 형태에 의해 어깨뼈지그(5)는 각 환자마다 다른 어깨뼈에 안정적으로 안착될 수 있다.Referring to FIG. 28B, it can be seen that the shoulder bone jig 5 including the base portion 511 is closely attached to the Glenoid 371 as compared with FIG. 28A. This is done by clicking on the base 511 and dragging it to the side of the glinoid 371. At this time, the movement path moves along the first reference axis 38. When the shoulder bone jig 5 is close to the Glenoid 371 and the contact portion 515 is so close to the inside of the Glenoid 371 that the contact surface 5153 of the portion is close to the Glenoid 371, As shown in FIG. That is, the shape of the contact surface 5153 of the shoulder bone jig 5 is automatically set in a complementary manner so as to come into contact with the surface of the glinoid 371 automatically. By the shape of the contact surface 5153, the shoulder bone jig 5 can be stably placed on the different shoulder bones for each patient.

상기 지지부모델링모듈(520)은 상기 지지부(513)의 길이 및 각도를 조절하는 구성이다. 이는 도 28b, 28c, 28d 및 28e에서 확인 가능한데, 상기 베이스부(511)의 평행이동에 의해 글레노이드(371)와의 적정 거리가 설정된 후에, 상기 지지부(513)를 클릭하여 컨트롤부(260, 도 13 참고)를 이용해 회전시키거나 평행이동시켜 각도 및 거리를 조절한다. 즉, 한 개의 지지부(513)를 클릭한 뒤 틸팅모듈(262) 혹은 축회전모듈(263)을 클릭하여 회전시킴으로써 베이스부(511)와의 각도를 조절하거나, 혹은 이웃한 지지부(513)와의 각도 및 거리를 조절할 수 있다. 이는 도 28b와 비교할시 도 28c의 지지부(513)의 각도가 변경된 것을 통해 확인할 수 있다. 이러한 미세 조정에 의해 환자마다 다른 글레노이드(371) 형상에 부합하는 모양으로 모델링함으로써 어깨뼈지그(5)의 안정적인 안착을 도와준다. The supporting part modeling module 520 controls the length and angle of the supporting part 513. This is confirmed in FIGS. 28B, 28C, 28D and 28E. After the appropriate distance to the glinoid 371 is set by the parallel movement of the base part 511, the support part 513 is clicked, 13) to adjust the angle and distance. That is, the tilting module 262 or the shaft rotation module 263 is clicked to rotate the tilting module 262 or the tilting module 263 by clicking one support part 513, thereby adjusting the angle with respect to the base part 511, You can control the distance. This can be confirmed by comparing the angle of the support portion 513 of FIG. 28C with that of FIG. 28B. By such fine adjustment, the patient is modeled in a shape corresponding to the shape of the different Glenoid 371, thereby assuring a stable seating of the shoulder bone jig 5.

도 28d에서는 이동모듈(261)에 의해 지지부(513)가 외측으로 이동하여 글레노이드(371) 바깥으로까지 뻗어 나온 모습을 확인할 수 있다. 이렇듯 지지부(513)를 평행이동시켜 환자마다 다른 글레노이드(371) 형상에 부합하는 모양으로 모델링함으로써 어깨뼈지그(5)의 안정적인 안착을 도와준다. In Fig. 28D, it can be seen that the support portion 513 is moved outward by the movement module 261 and extends to the outside of the glinoid 371. The supporting portion 513 is moved in parallel to model the patient so as to conform to the shape of the different Glenoid 371 for each patient, thereby assuring a stable seating of the shoulder bone jig 5. [

또한 도 28e를 참고하면, 도 28d와 비교할 때 지지부(513)의 개수가 하나 더 늘어난 것을 확인할 수 있다. 즉, 기존의 4개에서 5개로 늘어났다. 이는 레이어매니저부(230, 도 13 참고)에 디스플레이된 아이콘을 클릭하여 실행할 수 있는데, 이렇게 늘어난 지지부(513)에 의해 좀 더 견고하고 안정적으로 글레노이드(371) 상에 안착시킬 수 있다. 그러나 반드시 지지부(513)의 개수가 많다고 용이한 결합이 가능한 것은 아니며, 환자마다 다른 글레노이드(371) 형상을 고려하여 그 개수를 정해야 한다. 혹은 레이어매니저부(230)를 통해 지지부(513)의 개수를 줄일 수도 있다.Referring to FIG. 28E, it can be seen that the number of the support portions 513 is increased by one more as compared with FIG. 28D. In other words, the number has increased from four to five. This can be implemented by clicking on the icon displayed in the layer manager unit 230 (see FIG. 13). By this extended support portion 513, it is possible to rest on the glinoid 371 more firmly and stably. However, if the number of the support portions 513 is large, it is not possible to easily assemble them, and the number of the glenoids 371 should be determined in consideration of the shape of the different Glenoid 371 for each patient. Alternatively, the number of the support portions 513 may be reduced through the layer manager unit 230.

상기 포스트모델링모듈(530)은 상기 포스트부(52)의 길이를 조절하는 구성으로, 도 28f를 참고하면 포스트부(52)가 글레노이드(371) 위쪽으로 높게 튀어나온 것을 확인할 수 있다. 즉, 포스트부(52)를 클릭한 뒤 드래그하여 뒤쪽으로 당기면 포스트부(52)가 글레노이드(371)로부터 멀어진다. 이런 작업을 통해 최적 길이의 포스트부(52)를 가지는 어깨뼈지그(5)를 모델링할 수 있다.The post modeling module 530 has a structure for adjusting the length of the post part 52. Referring to FIG. 28F, it can be seen that the post part 52 protrudes upward above the gleneoid 371. That is, when the post part 52 is clicked and dragged and pulled backward, the post part 52 is moved away from the glinoid 371. By doing this, the shoulder bone jig 5 having the post portion 52 of the optimum length can be modeled.

상기 과정을 거쳐 만들어진 어깨뼈지그모델은 결과저장부(840, 도 12 참고)에 저장되는데, 자세한 것은 후술하겠다.The shoulder bone jig model created through the above process is stored in the result storage unit 840 (see FIG. 12), which will be described later in detail.

다음으로, 도 12 및 도 29a 내지 도 31c를 참고하여, 위팔뼈지그를 디스플레이하여 시뮬레이션 및 모델링하는 과정을 설명하겠다.Next, a process of displaying and simulating and modeling the upper arm bone jig will be described with reference to FIGS. 12 and 29A to 31C.

도 12를 참고하면, 상기 위팔뼈 지그모델링부(900)는 가이드부 모델링모듈(910)과, 위치설정부 모델링모듈(920)과, 가이드레일 모델링모듈(930)을 포함할 수 있다.12, the upper arm bony jig modeling unit 900 may include a guide part modeling module 910, a position setting part modeling module 920, and a guide rail modeling module 930.

데이터베이스(800)의 지그저장부(820)에 저장된 어깨뼈지그의 템플릿이 로딩된 상태를 보여주는 도면인 도 29a를 참고하면, 상기 위팔뼈지그모델링부(900)는 지그제시부(242)의 위팔뼈지그가 클릭되어 지그저장부(820)에 저장되어 로딩된 위팔뼈지그의 템플릿을 이용하여 해당 환자의 위팔뼈의 해부학적 형상에 적합한 그리고 헤드(391)에 상보적인 접촉면 가진 어깨뼈지그를 모델링하게 되는데, 로딩되는 어깨뼈지그의 템플릿은 가이드부(94), 위치설정부(95), 가이드레일(96)을 각각 포함하므로, 이들 각각이 화면상에 디스플레이되게 된다. 이때 상기 제2 기준축(395)이 상기 가이드홀(945)에 삽입되어 양 축이 일치하도록 자동으로 정렬된다.29A, which shows a state in which a template of the shoulder bone jig stored in the jig storage unit 820 of the database 800 is loaded, the upper arm bony jig modeling unit 900 includes a jig storage unit 820, The jig is clicked and stored in the jig storage unit 820 to model a shoulder bone jig having a contact surface that is compliant with the anatomical shape of the upper arm bones of the patient and is complementary to the head 391 using the template of the loaded upper arm bone jig Since the template of the loaded shoulder bone jig includes the guide portion 94, the positioning portion 95, and the guide rail 96, each of them is displayed on the screen. At this time, the second reference shaft 395 is inserted into the guide hole 945, and the second reference shaft 395 is automatically aligned so that both axes coincide with each other.

상기 가이드부모델링모듈(91)은, 가이드부(94)의 위치와 각도를 변경하여 가이드부(94)의 형상을 모델링하는 구성이다. 이는 도 29b에서 확인할 수 있는데, 도 29a와 비교해보면 상기 가이드부(94)가 가이드홀(945)의 축을 기준으로 회전되어 있다. 이러한 작업은 가이드부(94)를 클릭한 뒤, 컨트롤부(260, 도 13 참고)의 틸팅모듈(262) 혹은 축회전모듈(263)을 클릭하여 가이드부(94)를 회전시킴으로써 이루어진다. The guide part modeling module 91 is configured to model the shape of the guide part 94 by changing the position and angle of the guide part 94. [ This can be confirmed in FIG. 29B. In comparison with FIG. 29A, the guide portion 94 is rotated with respect to the axis of the guide hole 945. This operation is performed by clicking the tilting module 262 or the shaft rotating module 263 of the control unit 260 (see FIG. 13) after clicking the guide unit 94 and rotating the guide unit 94.

이때 바람직하게는 가이드부(94)가 헤드(391)와 접하는 접촉면이 상기 헤드(391)의 근위단부를 지나도록 설정하는데, 이는 위팔뼈지그가 헤드(391) 위에서 미끄러지지 않고 견고하고 안정적으로 안착될 수 있게 하기 위함이다. 그러나 반드시 이러한 실시 예에 한하는 것은 아니고, 상황에 따라, 환자의 위팔뼈(39) 헤드(391) 형상에 따라 얼마든지 다른 모델링도 가능함은 물론이다. At this time, preferably, the contact surface at which the guide portion 94 contacts the head 391 is set to pass through the proximal end of the head 391, which causes the upper arm bony jig to slip down on the head 391, It is to be able to do. However, the present invention is not necessarily limited to such an embodiment, and it is needless to say that it is possible to perform any other modeling depending on the shape of the head 391 of the patient's upper arm bone 39, depending on the situation.

또한 전술한 바와 같이 로딩 초기에는 상기 가이드부(94)의 가이드홀(945)과 제2 기준축(395)이 일치하게 정렬되나, 가이드홀(945)을 이동시킬 필요가 있는 경우에는 가이드부(94)를 평행이동시킬 수도 있으며, 이 경우 제2 기준축(395)과 일치하지 않게 된다. The guide hole 945 of the guide portion 94 and the second reference shaft 395 are aligned so as to be aligned with each other at the initial stage of the loading as described above. However, if it is necessary to move the guide hole 945, 94, which in this case will not coincide with the second reference axis 395.

추가적으로, 가이드부(94)의 일부는 회전 또는 평행이동에 의해 헤드(391)의 내부와 중첩되는데, 이때 중첩되는 부분은 제거된 채 헤드(391)와 가이드부(45) 사이의 경계면을 기준으로 가이드부(94)의 형상이 형성된다. 이렇게 위팔뼈(39)에 상보적인 형태를 갖도록 가이드부(94)가 모델링됨에 따라 실제 수술시에 위팔뼈지그를 헤드(391) 위에 신속하고 안정적으로 안착시킬 수 있다.In addition, a portion of the guide portion 94 overlaps the interior of the head 391 by rotation or translation, with the overlapping portion removed, with reference to the interface between the head 391 and the guide portion 45 The shape of the guide portion 94 is formed. As the guide portion 94 is modeled so as to have a complementary shape to the upper arm bones 39, the upper arm bice jig can be quickly and stably placed on the head 391 during actual operation.

위치설정부모델링모듈(920)은 상기 정렬된 가이드부(94)의 일측에 디스플레이된 위치설정부(95)를 회전 및 평행이동시키는 구성이다. 도 30b를 참고하면, 도 30a와 비교할 시 상기 위치설정부(95)가 회전되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이는 컨트롤부(260, 도 13 참고)의 틸팅모듈(262) 혹은 이동모듈(261)을 클릭하여 위치설정부(95)를 가이드부(94)에 대하여 이동시킴으로써 이루어진다. 이때 상기 위치설정부(95)는 상완골두(391)의 이두근 홈에 위치하는 것이 바람직한데, 이는 실제 수술에서 내측으로 일정 깊이 파인 이두근 홈에 위치설정부(95)를 위치시킴으로써 용이하고 신속하게 위팔뼈지그의 위치를 정하면서도 안정적으로 지지될 수 있기 때문이다. 만일 디스플레이된 위치설정부(95)의 위치가 이두근 홈에 맞지 않거나 차이가 있으면 회전시키거나 평행이동시켜 그 위치를 설정한다. The positioning unit modeling module 920 rotates and translates the positioning unit 95 displayed on one side of the aligned guide unit 94. Referring to FIG. 30B, it can be seen that the position setting unit 95 is rotated in comparison with FIG. 30A. This is achieved by moving the position setting unit 95 relative to the guide unit 94 by clicking the tilting module 262 or the moving module 261 of the control unit 260 (see FIG. 13). The position setting unit 95 is preferably positioned in the biceps groove of the humeral head 391. The position setting unit 95 can be easily and quickly positioned by placing the position setting unit 95 in the biceps groove, This is because it can be stably supported while determining the position of the arm bone jig. If the position of the displayed position setting portion 95 does not match the bipedal groove or there is a difference, the position is set by rotating or translating.

또한 위치설정부(95)의 일부는 회전 또는 평행이동에 의해 헤드(391)의 내부와 중첩되는데, 이때 중첩되는 부분은 제거된 채 헤드(391)와 위치설정부(95) 사이의 경계면을 기준으로 접촉면(951)이 형성된다. 이렇게 위팔뼈(39)에 상보적인 접촉면(951)을 갖도록 위치설정부(95)가 모델링됨에 따라 실제 수술시에 위팔뼈지그를 헤드(391) 위에 신속하고 안정적으로 안착시킬 수 있다.A part of the position setting section 95 is overlapped with the inside of the head 391 by rotation or parallel movement while the boundary between the head 391 and the positioning section 95 is set as the reference A contact surface 951 is formed. The positioning unit 95 is modeled so as to have the contact surface 951 complementary to the upper arm bones 39 so that the upper arm bice jig can be quickly and stably placed on the head 391 during actual operation.

가이드레일모델링모듈(930)은 상기 정렬된 위팔뼈지그 상에 가이드레일(96)과 커팅기구(97)를 디스플레이하여 그 위치와 각도를 조정하는 구성이다. 도 31a 및 도 31c를 참고하면, 가이드레일(96)과 커팅기구(97)를 확인할 수 있는데, 도 31b를 보면 도 31a에 비해 가이드레일(96)이 회전되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이때 회전 각도는 적절한 커팅이 가능하도록 커팅기구(97)에 형성된 홈을 참고하며 결정된다. 구체적으로는, 가이드레일(96)을 선택한 뒤 컨트롤부(260)의 틸팅모듈(262)을 클릭하여 가이드홀(945)을 기준으로 회전시킨다. The guide rail modeling module 930 displays a guide rail 96 and a cutting mechanism 97 on the aligned upper arm bone jig to adjust the position and angle of the guide rails 96 and 97. Referring to FIGS. 31A and 31C, the guide rail 96 and the cutting mechanism 97 can be identified. In FIG. 31B, it can be seen that the guide rail 96 is rotated as compared with FIG. 31A. At this time, the rotation angle is determined by referring to the groove formed in the cutting mechanism 97 so as to enable proper cutting. Specifically, after the guide rail 96 is selected, the tilting module 262 of the control unit 260 is clicked to rotate around the guide hole 945.

이때 커팅기구(97)에 형성된 홈이 헤드(391)의 적정위치를 향하게 될 때까지 회전시키는데, 가이드부(95)와 가이드레일(96)이 중첩되는 부분에는 빈 공간인 슬롯(943)이 형성되어 가이드레일(96)이 고정 상태로 안착된다. 이렇게 슬롯(943)의 위치까지 모델링함에 따라 실제 수술에서는 가이드레일(96)을 슬롯(943)에 안착시키기만 하면 절삭위치가 특정되므로 매우 신속한 수술이 가능하다.At this time, the groove formed in the cutting mechanism 97 is rotated until it is directed to the proper position of the head 391. In the portion where the guide portion 95 and the guide rail 96 are overlapped, a slot 943 And the guide rail 96 is seated in a fixed state. By modeling the position to the position of the slot 943, in the actual operation, since the cutting position is specified only by placing the guide rail 96 in the slot 943, very quick operation is possible.

이렇게 정렬된 위팔뼈지그는 위팔뼈과 경계과 되는 단면을 기준으로 컷팅된 상태로 결과저장부(840)에 저장된다. 따라서 위팔뼈지그의 접촉면(941)은 각 환자마다 다른 위팔뼈(39)의 상완골두(39B) 형상에 상보적인 형상을 띄게 되므로 용이하게 안착시킬 수 있다. 상기 결과저장부(840)에는 상기 접촉면(941)에 대한 정보 이외에도, 가이드부(94), 위치설정부(95) 및 슬롯(943)의 위치, 각도, 개수 또는 길이에 대한 정보를 저장하는데, 자세한 것은 후술한다.The aligned upper arm bones jig is stored in the result storage unit 840 in a state in which the upper arm bones are cut based on a cross section with the upper arm bones. Therefore, the contact surface 941 of the upper arm bones jig can be easily placed because the shape of the contact surface 941 of the upper arm bones jig is complementary to the shape of the humeral head 39B of the upper arm bones 39. The result storage unit 840 stores information on the position, angle, number, or length of the guide unit 94, the positioning unit 95, and the slot 943 in addition to the information about the contact surface 941, Details will be described later.

상기 수술기기성형부(4)는 상기 과정을 거쳐 확정된 수술기기의 모델을 실제 제품으로 생산하는 부분으로, 바람직하게는 적층가공을 통해 만들어진다. 그러나 반드시 3d 프린터를 이용한 적층가공에 한하는 것은 아니고, 다른 방법을 통해서도 성형 가능함은 물론이다.The surgical instrument forming part 4 is a part for producing a model of the surgical instrument determined through the above process as an actual product, and is preferably formed by lamination processing. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the lamination processing using the 3d printer, but may be formed by other methods.

상기 정보공유부는 네트워크서버를 통해 상기 환자뼈정보획득부(1)에서 얻은 뼈 정보와, 상기 시뮬레이션부(2)를 통해 선정한 임플란트와, 모델링부(3)를 통해 모델링된 수술기기 등을 공유하는 부분으로, 통상 환자를 맞는 병원과 환자 맞춤형 수술기기를 생산하는 제조업체가 서로 정보를 공유하게 된다. 이때 환자뼈정보획득부(1) 측에서는 네트워크서버에 상기 뼈 정보를 업로드하게 되고, 시뮬레이션부(2)나 모델링부(3)는 상기 뼈 정보를 다운로드 받아 모델링 한 후 다시 업로드하게 된다. 그러나 정보 흐름의 방향은 일방적이지 않고, 환자뼈정보획득부(1)에서도 임플란트 선정 혹은 수술기기 모델링이 가능하고 이를 네트워크 서버에 업로드하여 시뮬레이션부(2)나 모델링부(3) 측이 다운로드 받을 수도 있다. 이러한 과정을 통해 의견을 주고받아 최적의 임플란트를 선정하고 수술기기를 모델링하게 된다.The information sharing unit shares the bone information obtained from the patient bone information acquisition unit 1 with the implant selected through the simulation unit 2 and the surgical instrument modeled through the modeling unit 3 via the network server As part of this, information sharing is usually shared between hospitals that match patients and manufacturers that produce patient-specific surgical instruments. At this time, the patient bone information acquisition unit 1 uploads the bone information to the network server, and the simulation unit 2 and the modeling unit 3 download the bone information, model it, and upload the bone information again. However, the direction of the information flow is not unidirectional, and the patient bone information acquisition unit 1 can also select the implant or model the surgical instrument, upload it to the network server, and download it to the simulation unit 2 or the modeling unit 3 have. Through this process, the optimal implant is selected and the surgical instrument is modeled.

상기 정보저장부(8)는 상기 스캐닝한 뼈 정보와, 선정된 임플란트와, 모델링된 수술기기에 대한 정보를 저장하고 관리하며, 업로드/다운로드 하는 구성이다. 상기 정보저장부(8)의 구체적 구성과 이에 저장되는 정보는 도 12를 참고하여 설명하겠다.The information storage unit 8 stores and manages the scanned bone information, the selected implants, and information on the modeled surgical instruments, and uploads / downloads the information. The specific configuration of the information storage unit 8 and the information stored therein will be described with reference to FIG.

도 12를 참고하면, 상기 정보저장부(8)는 데이터베이스(800)를 포함하는데, 데이터베이스(800)는 3차원 영상저장부(810), 지그저장부(820), 임플란트저장부(830), 그리고 결과저장부(840)를 포함할 수 있으며, 수술 시뮬레이션에 필요한 데이터를 저장한다.12, the information storage unit 8 includes a database 800. The database 800 includes a three-dimensional image storage unit 810, a jig storage unit 820, an implant storage unit 830, And a result storage unit 840, and stores data necessary for the surgical simulation.

3차원 영상저장부(810)는 수술 시뮬레이션에 사용될 환자의 어깨뼈 및 위팔뼈의 3차원 영상을 저장할 수 있다. 즉, 3차원 영상저장부(810)는 환자영상 생성부(100)에서 생성된 3차원 영상을 저장하고 수술영상 표시부(200)의 호출시 저장된 3차원 영상을 제공할 수 있다.The three-dimensional image storage unit 810 may store three-dimensional images of a shoulder bone and an upper arm bone of a patient to be used for a surgical simulation. That is, the three-dimensional image storage unit 810 may store the three-dimensional image generated by the patient image generation unit 100 and provide the stored three-dimensional image when the operation image display unit 200 is called.

지그저장부(820)는 지그의 템플릿을 저장하는 곳으로, 수술 시뮬레이션에 사용되며 글레노이드(371)의 특정 위치에 결합 또는 일정한 각도를 이루는 지그의 기초적인 모델을 저장할 수 있다. 이때 지그는 어깨뼈지그와 위팔뼈지그를 포함한다. 사용자는 상기 지그저장부(820)에서 지그의 기초 모델을 불러와 이를 바탕으로 길이나 각도 등을 조절해가며 환자 맞춤형 지그를 모델링하게 된다.The jig storage unit 820 stores a template of a jig. The jig storage unit 820 may store a basic model of a jig that is used in a surgical simulation and is coupled to a specific position of the glinoid 371 or forms a certain angle. The jig includes a shoulder bone jig and an upper arm bone jig. The user loads the basic model of the jig in the jig storage unit 820 and models the patient customized jig while adjusting the length, angle, and the like based on the basic model.

임플란트저장부(830)는 임플란트의 템플릿을 저장하는 곳으로, 수술 시뮬레이션에 사용되는 각종 임플란트를 저장할 수 있다. 사용자는 상기 임플란트저장부(830)에서 다양한 크기와 형상의 임플란트를 불러와 디스플레이된 뼈 형상과 대비해가며 최적의 임플란트를 선정하게 된다.The implant storage unit 830 stores a template of an implant, and can store various implants used in a surgical simulation. The user loads the implants having various sizes and shapes in the implant storage unit 830 and selects the optimal implant in comparison with the displayed bone shape.

결과저장부(840)는 수술 시뮬레이션 수행 후 모델링된 어깨뼈, 모델링된 위팔뼈, 환자맞춤형 지그 및 인공어깨관절 어셈블리 중 적어도 하나 이상을 저장할 수 있다. 즉, 결과저장부(840)는 수술 시뮬레이션 과정에서 어깨뼈 및 위팔뼈에 결합된 지그 및/또는 임플란트의 사양 및 결합 위치, 각도 값 또는 인공어깨관절 어셈블리를 구성하는 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈의 결합 상태를 저장하는 것을 특징으로 한다. The result storage unit 840 may store at least one of modeled shoulder bones, modeled upper arm bones, patient-customized jigs, and artificial shoulder joint assemblies after performing a surgical simulation. That is, the result storage unit 840 stores the specifications and the joint positions, angles, or angular values of the jigs and / or implants coupled to the shoulder and upper arm bones in the surgical simulation process or the modeled shoulder bones and the modeled shoulders constituting the artificial shoulder joint assembly And the joint state of the arm bone is stored.

전술한 바와 같이, 결과저장부(840)는 모델링된 지그의 결합 위치, 각도 값 등을 저장하며, 예를 들어, 어깨뼈지그의 베이스부(51)와, 포스트부(52) 또는 제 1 기준축(38)과의 결합각도 및/또는 다리부(513)의 개수 및/또는 연장부(5151)의 길이 및/또는 접촉부(515)의 길이 및/또는 글레노이드(371) 림부(373)와 상보적인 접촉면(5153)의 형상 및/또는 포스트부(52)의 전체적인 길이 등을 저장한다.As described above, the result storage unit 840 stores the joining position, angle value, and the like of the modeled jig. For example, the base unit 51 of the shoulder bone jig, the post 52, The angle of engagement with the axis 38 and / or the number of legs 513 and / or the length of the extension 5151 and / or the length of the contact 515, and / or the distance between the rim 371 and the rim 373 The shape of the complementary contact surface 5153 and / or the overall length of the post portion 52, and the like.

또한 결과저장부(840)는 위팔뼈지그의 가이드부(94)와, 위치설정부(95)와, 그 접촉면(951)과, 가이드레일(96)의 위치, 형상, 각도 등의 3차원 정보 데이터를 저장한다.The result storage unit 840 stores three-dimensional information such as the position, shape, and angle of the guide portion 94 of the upper arm bone jig, the positioning portion 95, the contact surface 951 thereof, and the guide rail 96 And stores the data.

상기 서술한 구성을 바탕으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 수술기기를 만드는 과정을 도 1을 참고하여 개략적으로 설명한다.A process for making a patient-customized surgical instrument according to an embodiment of the present invention will be schematically described with reference to FIG. 1 based on the above-described configuration.

도 32를 참고하면, 병원 등을 방문한 환자는 CT, MRI 등의 스캐닝 장비를 통해 뼈 형상에 대한 데이터를 의사단말 측에 넘겨주게 되고(환자뼈정보획득단계, S1), 의사단말은 상기 뼈 정보를 정보공유부를 통해 공유한다. 그 다음 상기 뼈 정보를 바탕으로 컴퓨터 프로그램을 통해 3d 모델을 디스플레이(환자영상준비단계, S2)하여 시뮬레이션 작업을 거쳐 환자 뼈 형상에 맞는 크기와 형상의 임플란트를 선정하고(시뮬레이션단계, S3), 또한 환자 마다 다른 뼈 형상에 대응한 수술기기를 모델링한다(모델링단계, S4). 그러나 이러한 작업은 의사단말에서도 수행될 수도 있음은 전술하였다. 만들어진 모델링을 바탕으로 제조업체에서는 3d 프린터 등을 이용하여 환자 맞춤형 수술기기를 생산(수술기기성형단계, S6)하고, 이를 다시 병원 측에 전달하여 수술에 활용하게 된다. 이렇게 여러 군데의 병원에서 요구되는 환자 맞춤형 수술기기를 한 군데의 제조업체에서 생산함에 따라 효율적인 작업이 가능하다.Referring to FIG. 32, a patient who visits a hospital or the like hand over data on a bone shape to a doctor terminal through a scanning device such as CT or MRI (patient bone information acquisition step, S1) Are shared by the information sharing unit. Then, based on the bone information, a 3D model is displayed through a computer program (patient image preparation step S2), a simulation operation is performed to select an implant having a size and shape suitable for a patient bone shape (simulation step, S3) The surgical instruments corresponding to different bone shapes are modeled for each patient (modeling step S4). However, it has been described above that such an operation can also be performed in a doctor terminal. Based on the modeling made, the manufacturer manufactures patient-specific surgical instruments using a 3D printer, etc. (S6), and sends them back to the hospital for use in surgery. Such a patient-tailored surgical device required by many hospitals can be produced by a single manufacturer, thus enabling efficient operation.

다음으로, 도 33 내지 도 36을 참고하여 본 발명에 의한 성형 방법의 구체적인 내용을 설명하겠다.Next, specific contents of the molding method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 33 to 36. FIG.

어깨뼈 모델링단계(S321)는 어깨뼈 기준설정단계(S3211), 그리고 어깨뼈 임플란트 가상 이식단계(S3212)를 포함하며, 상기 환자영상 준비단계(S10)에서 제공된 어깨뼈의 3차원 영상에 어깨뼈 임플란트을 결합하여 인공 어깨뼈(artificial scapula)를 모델링하는 단계이다. The shoulder bone modeling step S321 includes a shoulder bone reference setting step S3211 and a shoulder bone implant virtual implantation step S3212. In the three-dimensional image of the shoulder bone provided in the patient image preparing step S10, It is the step of modeling the artificial scapula by combining the implants.

또한, 어깨뼈 모델링단계(S321)는 프로젝트 선택부(220)가 상기 환자영상 준비단계(S10)에서 정의된 환자의 어깨뼈 3차원 영상을 선택하여 모델링 대상을 특정하는 단계를 포함하는 것을 전제로 한다. 상기 어깨뼈 3차원 영상을 선택하여 모델링 대상을 특정하는 단계는 메인표시부(250)에 어깨뼈 3차원 영상이 표시되는 단계, 레이어 매니저부(230)가 선택된 어깨뼈 3차원 영상과 이에 대응되는 각종 임플란트 사양 등의 목록을 표시하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the shoulder bone modeling step S321 includes a step of selecting the modeling object by selecting the shoulder bone three-dimensional image of the patient defined in the patient image preparation step S10 of the project selecting unit 220 do. The step of selecting the shoulder bone three-dimensional image and specifying the modeling object may include displaying the shoulder bone three-dimensional image on the main display unit 250, displaying the three-dimensional image of the shoulder bone selected by the layer manager unit 230, And a step of displaying a list of implant specifications and the like.

어깨뼈 기준설정단계(S3211)는 제1 기준축 생성단계(S3111), 스케퓰라면 형성단계(S3112), 해부학 기준면 형성단계(S3113)를 포함할 수 있으며, 어깨뼈 기준설정부(310)가 인공 어깨뼈 모델링 시 필요한 기준값을 설정하는 단계이다. The shoulder bone reference setting step S3211 may include a first reference axis generating step S3111, a sculpting plane forming step S3112 and an anatomical reference plane forming step S3113. It is a step to set the reference value necessary for artificial shoulder bone modeling.

제1 기준축 생성단계(S3111)는 제1 기준축 생성부(311)가 글레노이드 포사의 중심점과 어깨뼈 좌측점(371e)을 연결하여 어깨뼈 임플란트를 가이드하는 제1 기준축(38)을 생성하는 단계이다. 여기서, 상기 글레노이드 포사의 중심점(371x)은 글레노이드 상의 최상측점(MSP, 371a), 최하측점(MIP, 371b), 최좌측점(MAP, 371c) 및 최우측점(MPP, 371d)을 연결하여 생성되는 직선의 교점으로 정의될 수 있다. 본 발명에서 글레노이드 포사의 중심점(371x)은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 의료분야에서 시행되는 다양한 방법을 포함하는 개념이다. 또한, 어깨뼈 좌측점(371e)은, 도 7B을 참고하면, 어깨뼈를 관상면을 기준으로 봤을 때, 척추(spine)에 가장 가까운 어깨뼈 지점으로 정의할 수 있다.In the first reference axis generation step S3111, the first reference axis generation unit 311 connects the center point of the glinoid fossa with the left shoulder point 371e to guide the first reference axis 38 for guiding the shoulder bone implant . The center point 371x of the glinoid fusers is connected to the uppermost point (MSP) 371a, the lowest point (MIP) 371b, the leftmost point (MAP) 371c and the highest point (MPP) 371d on the Glenoid It can be defined as the intersection of the generated straight line. In the present invention, the central point 371x of the glionoid capsule is not limited to the above-described embodiment, but includes various methods implemented in the medical field. The shoulder bone left point 371e can be defined as a shoulder bone point nearest to the spine when the shoulder bone is viewed from the coronal plane, referring to Fig. 7B.

스케퓰라면 형성단계(S3112)는 스케퓰라면 형성부(312)가 글레노이드 포사의 중심점(371x), 어깨뼈 좌측점(371e) 및 어깨뼈 최하점(371f)을 연결하여 형성되는 스케퓰라면(39)을 형성하는 단계이다. 어깨뼈 최하점(371f)은, 도 13b을 참고하면, 어깨뼈를 관상면을 기준으로 봤을 때, 가장 하단에 위치하는 지점으로 정의할 수 있다. The forming step S3112 of the sculpting surface forming step S3112 is a step of forming the skuller surface forming part 312 by connecting the center point 371x of the gleneoid fossa, the left shoulder point 371e and the shoulder bone bottom 371f 39). Referring to FIG. 13B, the lowest point 371f of the shoulder bone can be defined as a point located at the lowest position when the shoulder bone is viewed from the coronal plane.

해부학 기준면 형성단계(S3113)는 해부학면 형성부(313)가 스케퓰라면(39)을 기준으로 시상면(sagital plane), 관상면(coronal plane) 및 가로면(traverse plane)을 설정하는 단계이다. The anatomical reference plane forming step S3113 is a step in which the anatomical plane forming unit 313 sets a sagittal plane, a coronal plane, and a traverse plane based on the skewed plane 39 .

어깨뼈 임플란트 가상 이식단계(S3212)는 토탈형 어깨뼈 이식단계(S3121)및 리버스형 어깨뼈 이식단계(S3122)를 포함할 수 있으며, 어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)가 어깨뼈의 3차원 영상에 어깨뼈 임플란트를 결합하여 인공 어깨뼈를 모델링할 수 있다. The shoulder bone implant virtual implantation step S3212 may include a total shoulder bone implantation step S3121 and a reverse shoulder bone implantation step S3122 and the shoulder bone implant virtual implant 320 may include three- The artificial shoulder bone can be modeled by combining the shoulder bone implants with the image.

도 2를 참고하면, 토탈형 어깨뼈 이식단계(S3121)는 어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)가 도 2a에 개시된 글레노이드(31)와 같은 토탈형 어깨뼈 임플란트를 어깨뼈의 3차원 영상에 결합하는 실시예를 포함할 수 있다. 또한, 리버스형 어깨뼈 이식단계(S3122)는 어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)가 도 2b에 개시된 베이스플레이트(32) 및 어깨뼈헤드(34)와 같은 리버스형 어깨뼈 임플란트를 어깨뼈의 3차원 영상에 결합하는 실시예를 포함할 수 있다. 도 20을 참고하면, 인공어깨관절 종류에 따라 대응되는 어깨뼈 임플란트가 어깨뼈의 3차원 영상에 결합되는 실시예를 보여준다. Referring to FIG. 2, the total shoulder bone implantation step S3121 includes implanting a total shoulder bone implant, such as the Glenoid 31 disclosed in FIG. 2A, into a three-dimensional image of the shoulder bone, Or a combination thereof. In addition, the reverse type shoulder bone implantation step S3122 is a step in which the shoulder bone implant implant 320 is inserted into the shoulder bone 3 of the shoulder bone, such as the base plate 32 and the shoulder bone head 34, Dimensional image. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; Referring to FIG. 20, there is shown an embodiment in which the corresponding shoulder bone implants are coupled to a three-dimensional image of the shoulder bone according to the types of artificial shoulder joints.

도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 위팔뼈 모델링 단계를 설명하는 흐름도이다.FIG. 34 is a flowchart illustrating the upper arm bone modeling step according to an embodiment of the present invention.

위팔뼈 모델링단계(S322)는 위팔뼈 기준설정단계(S321), 위팔뼈 넥 커팅단계(S322), 그리고 위팔뼈 임플란트 가상 이식단계(S323)를 포함할 수 있으며, 위팔뼈 모델링부(400)가 상기 환자영상 준비단계(S10)에서 제공된 위팔뼈의 3차원 영상에 위팔뼈 임플란트를 결합하여 인공 위팔뼈(artificial humerus)를 모델링하는 단계이다. The upper arm modeling step S322 may include the upper arm bone reference setting step S321, the upper arm bone neck cutting step S322, and the upper arm bone implantation step S323, The artificial humerus is modeled by combining the upper arm bony implants with the three-dimensional images of the upper arm bones provided in the patient image preparation step (S10).

또한, 위팔뼈 모델링단계(S322)는 프로젝트 선택부(220)가 상기 환자영상 준비단계(S10)에서 정의된 환자의 위팔뼈 3차원 영상을 선택하여 모델링 대상을 특정하는 단계를 포함하는 것을 전제로 한다. 상기 위팔뼈 3차원 영상을 선택하여 모델링 대상을 특정하는 단계는 메인표시부(250)에 위팔뼈 3차원 영상이 표시되는 단계, 레이어 매니저부(230)가 선택된 위팔뼈 3차원 영상과 이에 대응되는 각종 임플란트 사양 등의 목록을 표시하는 단계를 포함할 수 있다. The upper arm bone modeling step S322 includes a step of selecting the modeling object by selecting the upper arm bone 3D image of the patient defined in the patient image preparing step S10 of the project selecting unit 220 do. The step of selecting the upper arm bone 3D image and specifying the modeling object may include displaying the upper arm bone 3D image on the main display unit 250, displaying the upper arm bone 3D image selected by the layer manager unit 230, And a step of displaying a list of implant specifications and the like.

위팔뼈 기준설정단계(S321)는 제2 기준축 생성단계(S3211), 그리고 제3 기준축 생성단계(S3212)를 포함할 수 있으며, 위팔뼈 기준설정부(410)가 인공 위팔뼈 모델링 시 필요한 기준값을 설정하는 단계이다. The upper arm bones reference setting step S321 may include a second reference axis generating step S3211 and a third reference axis generating step S3212. And setting a reference value.

제2 기준축 생성단계(S3211)는 제2 기준축 생성부(411)가 스템 임플란트의 결합 가이드 역할을 하는 제2 기준축(395)을 생성하는 단계이다. 도 17을 참고하면, 본 발명은 도 17a에 도시된 헤드(391)부의 기준점(11)과 도 17b에 도시된 디스탈(393)의 중심점(393x)의 연결로 형성되는 직선이 제2 기준축(395)이 될 수 있는 실시예를 보여준다. The second reference axis generation step S3211 is a step in which the second reference axis generation unit 411 generates a second reference axis 395 serving as a coupling guide of the stem implant. 17, a straight line formed by connecting the reference point 11 of the head 391 portion shown in Fig. 17A and the center point 393x of the distal 393 shown in Fig. 17B is referred to as a second reference axis (395). &Lt; / RTI &gt;

제3 기준축 생성단계(S3212)는 제3 기준축 생성부(412)가 위팔뼈헤드(33, Humeral Head) 또는 위팔뼈소켓(36, Humeral Insert)의 결합 가이드 역할을 하는 제3 기준축(397)을 생성하는 단계이다. 도 17c를 참고하면, 본 발명은 도 17a에 도시된 헤드(391)부의 또 다른 기준점(391b)과 도 17d에 도시된 상기 제2 기준축(395)과 연결로 형성되는 직선이 제3 기준축(397)이 될 수 있는 실시예를 보여준다.The third reference axis generating step S3212 is a step in which the third reference axis generating unit 412 generates a third reference axis by using a third reference axis serving as a coupling guide of the humeral head or the humeral insert 397). 17C, the present invention is characterized in that a straight line formed by connecting another reference point 391b of the head 391 portion shown in FIG. 17A and the second reference axis 395 shown in FIG. (397). &Lt; / RTI &gt;

위팔뼈 넥 커팅단계(S322)는 위팔뼈 넥 커팅부(420)가 위팔뼈 헤드(391) 부분에 3개의 기준점을 지정하고 기준점을 연결하여 형성되는 면을 절단하여 위팔뼈 임플란트가 결합될 영역, 즉 헤드(391) 절단면을 형성하는 단계이다. In the upper arm-bone neck cutting step S322, the upper arm-bone neck cutting portion 420 designates three reference points on the upper arm bone head 391, cuts a face formed by joining the reference points, That is, forming a cut surface of the head 391.

본 발명은 상기 기준점의 개수를 3개로 설정하는 실시예를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기준점은 의료진이 원하는 개수를 임의로 설정할 수 있고 헤드(391) 절단면을 형성하는 다양한 개수의 기준점을 지정하는 실시예를 모두 포함할 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the reference point may be arbitrarily set by the medical staff, and a plurality of reference points forming the cut surface of the head 391 may be designated But may include all embodiments.

위팔뼈 임플란트 가상 이식단계(S323)는 스템 삽입단계(S3231), 그리고 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232)를 포함할 수 있으며, 위팔뼈 임플란트 가상이식부(430)가 상기 위팔뼈 넥 커팅단계(S322)에서 형성된 위팔뼈의 절단면에 위팔뼈 임플란트를 결합하여 인공 위팔뼈(artificial humerus)를 모델링하는 단계이다. The upper arm implantation virtual implantation step S323 may include a stem insertion step S3231 and an upper arm bone implantation step S3232 and the upper arm implantation virtual implantation step 430 may be performed in the upper arm bone neck cutting step S322 ), And the artificial upper arm bone (artificial humerus) is modeled by bonding the upper arm bony implant to the cut surface of the upper arm.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 2 및 도 13을 참고하면, 토탈형 위팔뼈 임플란트는 도 2a에 개시된 위팔뼈헤드(33, Humeral Head) 및 스템(35, Humeral Stem)과 같은 임플란트를 포함하고, 리버스형 위팔뼈 임플란트는 도 2b에 개시된 위팔뼈소켓(36, Humeral Insert) 및 스템(38, Humeral Stem)과 같은 임플란트를 포함할 수 있다. 2 and 13, the total upper arm bony implant includes implants such as the humeral head 33 and the stem 35 (Humeral Stem) disclosed in FIG. 2A. And the inverted upper arm bony implant may include an implant such as a humeral insert 36 and a stem 38 (Humeral Stem) as shown in FIG. 2B.

스템 삽입단계(S3231)는 스템삽입부(431)가 제2 기준축(395)을 따라 스템 임플란트(35, 38)를 삽입하는 단계이다. The stem inserting step S3231 is a step in which the stem inserting part 431 inserts the stem implants 35 and 38 along the second reference axis 395. [

위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232)는 토탈형 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232a) 그리고 리버스형 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232b)를 포함할 수 있으며, 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈헤드(33, Humeral Head) 또는 위팔뼈소켓(36, Humeral Insert)를 삽입하는 단계이다. The upper arm bony implant insertion step S3232 may include a total upper arm bony implant insertion step S3232a and a reverse upper arm bony implant insertion step S3232b. The upper arm bony implant insertion part 432 may include a third reference axis (Humeral Head) 33 or a humeral insert (36) along the upper and lower arms 397, 397, respectively.

즉, 앞서 설명에서, 토탈형 위팔뼈 임플란트는 위팔뼈헤드(33) 및 스템(35)과 같은 임플란트를 포함하고, 리버스형 위팔뼈 임플란트는 위팔뼈소켓(361), 인서트(362) 및 스템(38)을 포함할 수 있다고 하였으나, 스템 삽입단계(S3231)에서 스템삽입부(431)가 제2 기준축(395)을 따라 스템 임플란트(35, 38)를 삽입하고 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232)에서 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 상기 스템 임플란트(35, 38)를 제외한 나머지 위팔뼈 임플란트를 제3 기준축(397)을 따라 삽입하는 것으로 설명할 수 있다. That is, in the foregoing description, the total upper arm bony implant includes an implant such as the upper arm bone head 33 and the stem 35, and the reverse upper arm bony implant includes the upper arm bone socket 361, the insert 362, The stem insertion unit 431 inserts the stem implants 35 and 38 along the second reference axis 395 and inserts the upper arm bone implantation step S3232 in the stem insertion step S3231. The upper arm implant 432 inserts the upper arm implant except for the stem implant 35 and 38 along the third reference axis 397. [

토탈형 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232a)는 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈헤드(33, Humeral Head)를 삽입하는 단계이다.The total-type upper biceps implant insertion step S3232a is a step in which the upper-arm bite implant insertion portion 432 inserts the upper arm bone head 33 along the third reference axis 397.

리버스형 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232b)는 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈소켓(36, Humeral Insert)을 삽입하는 단계이다.The reverse-type upper arm bone implant step (S3232b) is a step in which the upper arm-bone implant insertion portion 432 inserts the upper arm bone socket (Humeral Insert) 36 along the third reference axis 397.

본 발명의 인공어깨관절 종류에 따른 어깨뼈 모델링단계(S321) 및 위팔뼈 모델링단계(S322)를 종합하여 정리할 수 있다. The shoulder bone modeling step (S321) and the upper arm modeling step (S322) according to the type of the artificial shoulder joint of the present invention can be summarized.

본 발명의 일 실시예에 따라, 인공어깨관절 종류를 선정하는 단계(S11)에서 토탈 어깨관절 교체형(S121)으로 설정한 경우, 상기 어깨뼈 임플란트 가상 이식단계(S3212)에서 토탈형 어깨뼈 이식단계(S3121)는 어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)가 글레노이드(31)를 제1 기준축(38)을 따라 이식하고, 상기 위팔뼈 임플란트 가상 이식단계(S323)에서 스템 삽입단계(S3231)는 제2 기준축(395)을 따라 스템 임플란트을 삽입하고, 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232)는 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈헤드(33, Humeral Head)를 삽입하는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment of the present invention, when the total shoulder joint replacement type S121 is set in the step S11 for selecting the type of artificial shoulder joint, the total shoulder bone implantation step S3212 in the virtual shoulder bone implantation step S3212, In step S3121, the shoulder-bone implant virtual implants 320 implant the Glenoid 31 along the first reference axis 38 and insert the stem in step S3231 in the virtual implantation virtual implantation step S323, The upper arm implant insertion section 432 inserts a stem implant along the second reference axis 395 and the upper arm implant insertion section 432 inserts the upper arm bone head 33 along the third reference axis 397, ) Is inserted.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 인공어깨관절 종류를 선정하는 단계(S11)에서 리버스 어깨관절 교체형(S122)으로 설정한 경우, 상기 어깨뼈 임플란트 가상 이식단계(S3212)에서 리버스형 어깨뼈 이식단계(S3122)는 어깨뼈 임플란트 가상이식부(320)가 베이스플레이트(32) 및 어깨뼈헤드(34)를 제1 기준축(38)을 따라 이식하고, 상기 위팔뼈 임플란트 가상 이식단계(S323)에서 스텝 삽입단계(S3231)는 제2 기준축(395)을 따라 스템 임플란트을 삽입하고, 위팔뼈 임플란트 삽입단계(S3232)는 위팔뼈 임플란트 삽입부(432)가 제3 기준축(397)을 따라 위팔뼈소켓(36, Humeral Insert)을 삽입하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, when the artificial shoulder joint type is set to the reverse shoulder joint replacement type S122 in the step S11, the reverse shoulder bone implantation step S3212 is performed in the virtual shoulder bone implantation step S3212. Step S3122 is a step in which the shoulder bone implants 320 implant the base plate 32 and the shoulder bone head 34 along the first reference axis 38 and perform the virtual implantation of the upper arm bones S323, The step insertion step S3231 inserts the stem implant along the second reference axis 395 and the upper arm implant insertion step S3232 inserts the upper arm implantation part 432 along the third reference axis 397 And inserting an arm bone socket 36 (Humeral Insert).

도 35는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 운동범위 확인 단계를 설명하는 흐름도이다. FIG. 35 is a flowchart illustrating a step of checking a range of motion according to another embodiment of the present invention.

운동범위 확인단계(S40)는 어셈블리 단계(S41), 그리고 맞춤형 운동범위 확인단계(S42)를 포함할 수 있으며, 운동범위 확인부(600)가 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈를 결합하여 인공어깨관절을 형성하고 형성된 인공어깨관절의 운동범위를 확인하는 단계이다. The exercise range checking step S40 may include an assembling step S41 and a customized exercise range checking step S42. The exercise range confirming part 600 may combine the modeled shoulder bone and the modeled upper arm bone, It is a step to form the shoulder joint and to confirm the motion range of the formed artificial shoulder joint.

어셈블리 단계(S41)는 어셈블리 모듈(610)이 제1 기준축(38) 및 제3 기준축(397)을 일치시켜 어셈블리 기준축(381)을 형성하고 어셈블리 기준축(600a)을 기준으로 모델링된 어깨뼈 및 모델링된 위팔뼈를 결합하여 인공어깨관절을 형성하는 단계이다. 도 20A는 토탈형 인공어깨관절 어셈블리, 도 20B는 리버스형 인공어깨관절 어셈블리를 보여주는 실시 예이다. The assembly step S41 is a step in which the assembly module 610 aligns the first reference axis 38 and the third reference axis 397 to form an assembly reference axis 381, It is the step of forming the artificial shoulder joint by combining the shoulder bone and the modeled upper arm bones. Fig. 20A is an embodiment showing a total artificial shoulder joint assembly, and Fig. 20B is an embodiment showing a reverse artificial shoulder joint assembly.

맞춤형 운동범위 확인단계(S42)는 상기 어셈블리 단계(S41)에서 형성된 인공어깨관절에 대하여 운동범위확인 모듈(620)이 운동범위를 확인하는 단계이다. The customized motion range confirmation step S42 is a step of confirming the motion range of the artificial shoulder joint formed in the assembly step S41 by the motion range confirmation module 620. [

특히, 맞춤형 운동범위 확인단계(S42)는 운동범위확인 모듈(620)이 상기 어셈블리 단계(S41)에서 형성된 인공어깨관절에 대하여 구부리기(flexion), 펴기(extension), 외전운동(abduction), 내전운동(adduction) 및 회전운동(roation)와 같은 어깨관절 운동범위(Range of Motion, ROM) 중 적어도 하나를 수행하여 인공어깨관절의 운동가능범위를 측정하는 것을 특징으로 한다. Particularly, the step S42 of confirming the customized range of motion may be performed by the motion range determination module 620 in the assembly step S41 by flexing, extension, abduction, the range of motion of the artificial shoulder joint is measured by performing at least one of a range of motion (ROM) such as adduction and roation.

어깨뼈 지그 모델링단계(S41)는 도 36에 도시된 바와 같이 베이스부모델링단계(S411)와, 지지부모델링단계(S412)와, 포스트모델링단계(S413)를 포함할 수있다.The shoulder bone jig modeling step S41 may include a base part modeling step S411, a support part modeling step S412, and a post modeling step S413 as shown in FIG.

상기 베이스부모델링단계(S411)는 전술한 베이스부시뮬레이션모듈(510)에서 이루어지는 것으로써 스캐닝을 통해 얻은 환자 어깨뼈를 디스플레이한 후 로딩된 어깨뼈지그(5)의 베이스부(511)를 회전/평행이동시켜 최적의 어깨뼈지그(5)를 모델링하는 단계이다.The base part modeling step S411 is performed in the base part simulation module 510 described above. The base part 511 of the loaded shoulder bone jig 5 is rotated / And then modeling the optimal shoulder bone jig 5 in parallel.

상기 지지부모델링단계(S412)는 상기 베이스부모델링단계(S411) 이후, 지지부(513)를 회전/평행이동시켜 환자마다 다른 글레노이드(371)의 형상에 상보적인 접촉면을 갖는 어깨뼈지그(5)를 모델링하는 단계로써 상기 지지부모델링모듈(520)에서 진행된다.The supporting part modeling step S412 may include rotating the support part 513 after the base part modeling step S411 so that the shoulder bone jig 5 having a contact surface that is complementary to the shape of the different Glenoid 371, And the support modeling module 520 processes the model.

상기 포스트모델링단계(S413)는 포스트부(52)의 길이를 조절하는 단계로써 상기 포스트모델링모듈(530)에서 진행된다.The post modeling step (S413) is performed in the post modeling module (530) as a step of adjusting the length of the post part (52).

위팔뼈지그모델링단계(S42)는 도 37에 도시된 바와 같이 가이드부모델링단계(S421), 위치설정부모델링단계(S422), 슬롯모델링단계(S423)를 포함할 수 있다.The upper arm modeling step S42 may include a guide part modeling step S421, a position setting part modeling step S422, and a slot modeling step S423 as shown in FIG.

상기 가이드부모델링단계(S610)은 전술한 가이드부시뮬레이션모듈(910)에서 진행되는 과정으로 스캐닝을 통해 얻은 환자의 위팔뼈를 디스플레이한 후 로딩된 위팔뼈지그의 가이드부(94)를 회전/평행이동시켜 헤드(391)에 상보적인 접촉면을 갖는 위팔뼈지그를 모델링하는 단계이다.The guide part modeling step S610 is a process performed by the guide part simulation module 910. The guiding part modeling step S610 displays the upper arm bones of the patient obtained through scanning and then rotates the guide part 94 of the loaded upper arm bone jig Thereby modeling the upper arm bone jig having a contact surface that is complementary to the head 391.

상기 위치설정부모델링단계(S422)는 상기 가이드부모델링단계(S421) 이후 가이드부(94)의 일측에 디스플레이된 위치설정부(95)를 회전시켜 이두근 홈 사이에 위치시키는 단계로써, 위치설정부시뮬레이션모듈(920)에서 진행된다.The positioning unit modeling step S422 is a step of rotating the position setting unit 95 displayed on one side of the guide unit 94 after the guide unit modeling step S421 to place it between the biceps grooves, And proceeds in the simulation module 920.

상기 슬롯모델링단계(S423)는 상기 가이드부모델링단계(S422) 이후 가이드레일(95)을 가이드부(94)에 대해 회전시켜 컷팅기구(96)의 홈이 절삭하고자 하는 위치를 바라보게 정렬하는 단계로써 상기 슬롯시뮬레이션모듈(930)에서 진행된다.The slot modeling step S423 includes rotating the guide rail 95 relative to the guide part 94 after the guide part modeling step S422 and aligning the groove of the cutting mechanism 96 so as to look at a position to be cut Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 930 &lt; / RTI &gt;

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and explain the preferred embodiments of the present invention, and the present invention may be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The above-described embodiments illustrate the best mode for carrying out the technical idea of the present invention, and various modifications required for specific application fields and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.

1: 환자뼈정보획득부
2: 시뮬레이션부
3: 모델링부
4: 수술기기성형부
S1: 환자뼈정보획득단계
S2: 환자영상준비단계
S3: 임플란트선정단계
S4: 수술기기모델링단계
S5: 정보공유단계
S6: 수술기기성형단계
100: 환자영상 생성부 200: 수술영상 표시부
300: 어깨뼈 모델링부 400: 위팔뼈 모델링부
500: 어깨뼈지그 모델링부 600: 운동범위 확인부
700: 조작부 800: 데이터베이스부
900: 위팔뼈지그 모델링부1: Patient bone information acquisition unit
2: Simulation section
3: Modeling unit
4: Surgical instrument molding section
S1: Patient bone information acquisition step
S2: Patient image preparation step
S3: Implant selection step
S4: Surgical instrument modeling step
S5: Information sharing phase
S6: Surgical instrument molding step
100: patient image generating unit 200:
300: shoulder bone modeling part 400: upper arm bone modeling part
500: shoulder bone jig modeling unit 600: motion range confirmation unit
700: Operation part 800: Database part
900: Upper arm bone jig modeling part

Claims (29)

수술할 환자의 뼈 정보를 스캐닝하는 환자뼈정보획득부와, 상기 환자뼈정보획득부에서 획득한 뼈 정보를 바탕으로 뼈 형상과 지그템플릿을 디스플레이하여 수술기기를 모델링하는 모델링부와, 모델링된 수술기기를 성형하는 수술기기성형부와, 획득한 뼈 정보를 네트워크를 통해 전송받아 저장하는 정보저장부를 포함하고,
상기 모델링부는, 상기 정보저장부에 저장된 위팔뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비해 환자마다 다른 위팔뼈 형상에 대응하는 위팔뼈지그를 모델링하는 위팔뼈지그모델링부를 포함하며,
상기 위팔뼈지그모델링부는, 위팔뼈 헤드부의 해부학적 형상에 상보적인 접촉면을 가지며 위팔뼈 지그가 헤드부 상에 안착될 수 있도록 하는 가이드부를 시뮬레이션/모델링하는 가이드부모델링모듈과, 상기 가이드부의 일측에 결합되며 위팔뼈의 이두근 홈에 안착되어 가이드부의 위치를 용이하게 정하는 위치설정부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 위팔뼈의 외면에 상보적인 형상을 가지는 위치설정부를 통해 가이드부를 위팔뼈에 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 위치설정부모델링모듈을 포함하여,
상기 가이드부의 일측에 형성되는 상기 위치설정부를 회전 및/또는 평행이동시켜, 이두근 홈 상에 용이하게 정렬하고, 상기 위치설정부의 일부를 위팔뼈의 내부와 중첩시킨 뒤 중첩되는 부분은 제거되도록 함에 따라, 상기 위치설정부의 모델링을 용이하게 하는, 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.A modeling unit for modeling the surgical instrument by displaying a bone shape and a jig template based on the bone information acquired by the patient bone information acquiring unit to scan the bone information of the patient to be operated; And an information storage unit for storing and storing the obtained bone information through a network,
Wherein the modeling unit includes an upper arm boss jig modeling unit for modeling an upper arm boss jig corresponding to a different upper arm boss shape for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement using the upper arm bone jig template stored in the information storage unit,
The upper arm modeling unit includes a guide part modeling module for simulating / modeling a guide part having a contact surface complementary to the anatomical shape of the upper arm bone head and allowing the upper arm bone jig to be seated on the head part, The guide portion is aligned with the upper arm bones through a positioning portion having a shape complementary to the outer surface of the upper arm bones by controlling the movement, angular range, or rotation of the positioning portion that is seated in the biceps groove of the upper arm bones and easily determines the position of the guide portion And a position setting sub-modeling module for simulating / modeling the sub-
The positioning portion formed on one side of the guide portion is rotated and / or translated to easily align on the biceps groove, and a part of the positioning portion is overlapped with the inside of the upper arm bones and then the overlapping portion is removed And facilitates modeling of the positioning portion. 제1항에 있어서,
상기 수술기기성형부는 상기 모델링부에서 모델링된 수술기기를 입력받아 적층가공 방식을 통해 수술기기를 출력하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the surgical instrument shaping unit receives the surgical instrument modeled by the modeling unit and outputs the surgical instrument through a stacking method. 제2항에 있어서,
상기 모델링부는 상기 환자뼈정보획득부에서 획득된 뼈정보를 네트웍을 통해 전송받는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the modeling unit receives the bone information acquired from the patient bone information acquisition unit through the network. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 모델링부는 어깨뼈지그모델링부를 포함하여, 상기 정보저장부에 저장된 어깨뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 대응하는 어깨뼈지그를 모델링할 수 있는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.The method according to claim 1,
The modeling unit may include a shoulder bone jig modeling unit to model the shoulder bone jig corresponding to different shoulder bone shapes for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement using the shoulder bone jig template stored in the information storage unit A patient-customized surgical instrument manufacturing system. 제5항에 있어서,
상기 어깨뼈지그모델링부는 글레노이드 림부의 해부학적 형상에 상응하는 접촉면을 가지며 지그가 글레노이드 림부 상에 안착될 수 있도록 하는 지지부를 시뮬레이션하는 지지부모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.6. The method of claim 5,
Characterized in that the shoulder bone jig modeling part comprises a support modeling module having a contact surface corresponding to the anatomical shape of the glinoid rim and simulating a support for allowing the jig to be seated on the glinoid rim. system. 제6항에 있어서,
상기 지지부모델링모듈은 디스플레이된 지지부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어를 하여 시뮬레이션/모델링 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the support modeling module is capable of simulating / modeling by controlling the movement, angular extent or rotation of the displayed support. 제7항에 있어서,
상기 지지부 모델링모듈은 지지부의 베이스부로부터 일정한 각도별로 이격되어 일정 길이 연장 형성되는 다리부를 디스플레이하고 상기 다리부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 글레노이드 림부 형상에 적합하도록 원하는 길이와 각도로 다리부를 시뮬레이션/모델링 하는 다리부 모델링모듈과, 상기 다리부의 말단에서 내측방향으로 돌출형성되어 글레노이드 림부 상에 위치하는 환자맞춤형 접촉부를 시뮬레이션/모델링하는 접촉부 모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.8. The method of claim 7,
The supporting part modeling module displays a leg part formed by extending a predetermined length apart from the base part of the supporting part by a predetermined angle, and controls the movement, angular range or rotation of the leg part, And a contact modeling module for simulating / modeling a patient-specific contact portion protruding inwardly from the distal end of the leg portion and located on the glnoid rim portion, Manufacturing system. 제8항에 있어서,
상기 접촉부 모델링모듈은 상기 다리부와 직각을 이루며 내측방향으로 연장형성되어 지지부를 글레노이드의 캐비티로부터 이격시키는 연장부를 디스플레이하고 상기 연장부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 환자맞춤형 연장부를 시뮬레이션/모델링하는 연장부 모델링모듈과, 상기 연장부의 말단에 형성되어 글레노이드 림부의 외주형상과 상보적인 형상을 가지는 환자맞춤형 접촉면의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 시뮬레이션/모델링하는 접촉면 모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.9. The method of claim 8,
The contact modeling module displays an extension that is orthogonal to the leg and extends inward to separate the support from the cavity of the glnode and controls movement, angular extent or rotation of the extension to simulate / model the patient- And a contact surface modeling module for simulating / modeling the movement, angular range or rotation of the patient-customized contact surface formed at the distal end of the extension portion and having a shape complementary to the outer circumference shape of the glnoid rim portion A patient-customized surgical instrument manufacturing system. 제9항에 있어서,
상기 글레노이드의 캐비티는, 글레노이드 면에서 상측점, 하측점, 좌측점 및 우측점을 연결하여 생성되는 직선의 교차점을 중심점으로 하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the cavity of the glonoid has a center point at an intersection of straight lines generated by connecting an upper point, a lower point, a left point, and a right point on a glonoid surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 위팔뼈지그모델링부는 위팔뼈 헤드부의 일부를 절삭하는 컷팅기구가 결합된 가이드레일의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 컷팅기구의 위치를 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 가이드레일 모델링모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.The method according to claim 1,
The upper arm modeling unit includes a guide rail modeling module for simulating / modeling the position of the cutting mechanism by controlling movement, angular range, or rotation of a guide rail coupled with a cutting mechanism for cutting a part of the upper arm bone head And a patient-specific surgical instrument manufacturing system. 제1항에 있어서,
상기 정보저장부는 모델링에 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스를 포함하고,
상기 데이터베이스는 지그의 기초적인 형상인 템플릿에 대한 정보를 저장하는 지그저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the information storage unit includes a database for storing data necessary for modeling,
Wherein the database includes a jig storage unit for storing information on a template, which is a basic shape of a jig. 제15항에 있어서,
상기 데이터베이스는 모델링된 지그에 대한 정보를 저장하는 결과저장부를 포함하고,
상기 결과저장부는 지그의 위치, 각도, 개수 또는 접촉면의 형상에 대한 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 시스템.16. The method of claim 15,
Wherein the database includes a result storage unit for storing information on the modeled jig,
Wherein the result storage unit stores information on a position, an angle, a number, or a shape of a contact surface of the jig. 환자뼈정보획득부가 수술할 환자의 뼈 형상을 얻는 환자뼈정보획득단계와, 모델링부가 상기 획득한 뼈 형상을 토대로 적합한 형상의 수술기기를 모델링하는 수술기기모델링단계와, 수술기기성형부가 상기 수술기기모델링단계에서 만들어진 모델을 기초로 수술기기를 제조하는 수술기기성형단계를 포함하고,
상기 수술기기모델링단계는, 위팔뼈지그모델링부가 정보저장부에 저장된 위팔뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비해 환자마다 다른 위팔뼈 형상에 대응하는 위팔뼈지그를 모델링하는 위팔뼈지그모델링단계를 포함하며,
상기 위팔뼈지그모델링단계는, 가이드부모델링모듈이 위팔뼈 헤드부의 해부학적 형상에 상응하는 접촉면을 가지며 위팔뼈 지그가 헤드부 상에 안착될 수 있도록 하는 가이드부를 시뮬레이션/모델링하는 가이드부모델링단계와, 위치설정부모델링모듈이 상기 가이드부의 일측에 결합되며 위팔뼈의 이두근 홈에 안착되어 가이드부의 위치를 용이하게 정하는 위치설정부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 위팔뼈의 외면에 상보적인 형상을 가지는 위치설정부를 통해 가이드부를 위팔뼈에 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 위치설정부모델링단계를 포함하여,
상기 가이드부의 일측에 형성되는 상기 위치설정부를 회전 및/또는 평행이동시켜, 이두근 홈 상에 용이하게 정렬하고, 상기 위치설정부의 일부를 위팔뼈의 내부와 중첩시킨 뒤 중첩되는 부분은 제거되도록 함에 따라, 상기 위치설정부의 모델링을 용이하게 하는, 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.A patient bone information acquiring step of acquiring a bone shape of the patient to be operated by the patient bone information acquiring step; a modeling step of modeling the surgical instrument having an appropriate shape based on the bone shape obtained by the modeling unit; And a surgical instrument forming step of manufacturing the surgical instrument based on the model created in the modeling step,
The modeling of the surgical instrument may include modeling an upper arm bone jig corresponding to a different upper arm bone shape for each patient in preparation for artificial shoulder joint replacement using the upper arm bone jig template stored in the information storage unit of the upper arm bone jig modeling unit / RTI &gt;
The upper arm modeling step includes a guide part modeling step of simulating / modeling a guide part having a contact surface corresponding to an anatomical shape of the upper arm bone head part and allowing the upper arm bone jig to be seated on the head part, , The position setting sub-modeling module is coupled to one side of the guide portion and is placed in the biceps groove of the upper arm bone to control the movement, angular range or rotation of the position setting portion for easily determining the position of the guide portion, And a position setting unit modeling step of simulating / modeling the guide unit to align the guide unit with the upper arm bone through the position setting unit,
The positioning portion formed on one side of the guide portion is rotated and / or translated to easily align on the biceps groove, and a part of the positioning portion is overlapped with the inside of the upper arm bones and then the overlapping portion is removed Thereby facilitating modeling of the positioning portion. 제17항에 있어서,
상기 수술기기성형단계는 상기 수술기기모델링단계에서 모델링된 수술기기를 입력받아 적층가공 방식을 통해 수술기기를 출력하는 것을 특징으로 하는, 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the surgical instrument forming step receives the surgical instrument modeled in the surgical instrument modeling step and outputs the surgical instrument through a lamination method. 제18항에 있어서,
상기 제조 방법은 상기 환자뼈정보획득부에서 획득된 뼈정보를 네트웍을 통해 전송하는 정보공유단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the manufacturing method further comprises an information sharing step of transmitting the bone information acquired by the patient bone information acquisition unit through a network. 제19항에 있어서,
상기 수술기기모델링단계는 어깨뼈지그모델링단계를 포함하여 정보저장부에 저장된 어깨뼈 지그 템플릿을 이용하여 인공어깨관절치환술을 대비하여 환자마다 다른 어깨뼈 형상에 대응하는 어깨뼈지그를 생산할 수 있는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.20. The method of claim 19,
The surgical instrument modeling step may include a shoulder bone jig modeling step to prepare a shoulder bone jig corresponding to different shoulder bone shapes for each patient by preparing a shoulder bone jig template stored in an information storage unit The method comprising the steps of: 제20항에 있어서,
상기 어깨뼈지그모델링단계는 글레노이드 림부의 해부학적 형상에 상응하는 접촉면을 가지며 지그가 글레노이드 림부 상에 안착될 수 있도록 하는 지지부를 시뮬레이션하는 지지부모델링단계을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.21. The method of claim 20,
Characterized in that the step of modeling the shoulder bone jig comprises a support modeling step having a contact surface corresponding to the anatomical shape of the glnoid rim and simulating a support for allowing the jig to be seated on the glnoid rim. Way. 제21항에 있어서,
상기 지지부모델링단계는 디스플레이된 지지부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어를 하여 시뮬레이션/모델링 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.22. The method of claim 21,
Wherein the support modeling step allows simulating / modeling by controlling the movement, angular extent or rotation of the displayed support. 제22항에 있어서,
상기 지지부모델링단계는 지지부의 베이스부로부터 일정한 각도별로 이격되어 일정 길이 연장 형성되는 다리부를 디스플레이하고 상기 다리부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 글레노이드 림부 형상에 적합하도록 원하는 길이와 각도로 다리부를 시뮬레이션/모델링 하는 다리부 모델링단계와, 상기 다리부의 말단에서 내측방향으로 돌출형성되어 글레노이드 림부 상에 위치하는 환자맞춤형 접촉부를 시뮬레이션/모델링하는 접촉부 모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.23. The method of claim 22,
The supporting part modeling step displays a leg part formed by extending a predetermined length apart from the base part of the supporting part by a predetermined angle, and controls the movement, angular range or rotation of the leg part so that the leg part Simulating / modeling leg-portion modeling step of simulating / modeling a patient-specific contact portion protruding inwardly from the distal end of the leg portion and located on the glnoid rim portion, Gt; 제23항에 있어서,
상기 접촉부모델링단계는 상기 다리부와 직각을 이루며 내측방향으로 연장형성되어 지지부를 글레노이드의 캐비티로부터 이격시키는 연장부를 디스플레이하고 상기 연장부의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 환자맞춤형 연장부를 시뮬레이션/모델링하는 연장부모델링단계와, 상기 연장부의 말단에 형성되어 글레노이드 림부의 외주형상과 상보적인 형상을 가지는 환자맞춤형 접촉면의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 시뮬레이션/모델링하는 접촉면모델링단계 을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.24. The method of claim 23,
The contact modeling step may include the step of simulating / modeling the patient customized extension by displaying an extension that is orthogonal to the leg and extending inwardly to separate the support from the cavity of the glinoid and controls the movement, angular extent or rotation of the extension, And a contact surface modeling step of simulating / modeling by controlling the movement, angular range or rotation of the patient-customized contact surface formed at the distal end of the extension portion and having a shape complementary to the outer circumferential shape of the glinoid rim portion The method comprising the steps of: 제24항에 있어서,
상기 글레노이드의 캐비티는, 글레노이드 면에서 상측점, 하측점, 좌측점 및 우측점을 연결하여 생성되는 직선의 교차점을 중심점으로 하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.25. The method of claim 24,
Wherein the cavity of the glonoid has a center point at an intersection of straight lines generated by connecting an upper point, a lower point, a left point, and a right point on a glonoid surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제17항에 있어서,
상기 위팔뼈지그모델링단계는 위팔뼈 헤드부의 일부를 절삭하는 컷팅기구가 결합된 가이드레일의 이동, 각도범위 또는 회전을 제어하여 컷팅기구의 위치를 정렬시키도록 시뮬레이션/모델링하는 가이드레일 모델링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 수술기기 제조 방법.18. The method of claim 17,
The upper arm bone modeling step includes a guide rail modeling step of simulating / modeling the position of the cutting mechanism to align the position of the cutting mechanism by controlling the movement, angular range, or rotation of the guide rail coupled with the cutting mechanism for cutting a part of the upper arm bone head Wherein the method comprises the steps of:
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