ES2959203T3 - Sistema y método de mapeo automático de arco dental - Google Patents
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Abstract
El método para asignar automáticamente etiquetas numéricas a los dientes en un mapa de arco dental proporciona una imagen de superficie 3D segmentada de la dentición del paciente que ha identificado dientes individuales y ha determinado la posición de los dientes en el arco dental. Se define un contorno dental para los dientes identificados. El tipo de diente se identifica como incisivo, canino, premolar o molar. Una visualización del contorno del diente está rotulada con un número de diente asignado según la posición del diente, el contorno del diente y el tipo de diente. Se muestra la asignación etiquetada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema y método de mapeo automático de arco dental
Campo de la invención
La divulgación se refiere en general a métodos y aparatos de formación de imágenes y más particularmente a métodos y aparatos que generan un mapa bidimensional del arco dental a partir de información de superficie tridimensional sobre el paciente.
Antecedentes de la invención
La tabla dental o mapa de arco dental convencional se utiliza para ayudar al facultativo y a un mayor equipo de profesionales dentales proporcionando un vehículo para organizar anotaciones y otra información relacionada con la condición y el tratamiento de los dientes para cada paciente en particular. En la práctica convencional se utiliza la misma tabla dental básica como punto de partida para cada paciente. Utilizando este mapeo del arco dental como referencia, la evaluación de diagnóstico y los procedimientos de tratamiento pueden continuar y correlacionarse con cada diente según sea necesario. Las tablas dentales son complejas, intrincadas y contienen grandes cantidades de datos por paciente. Véase, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos N.° 8.416.984 titulada "Automatic tooth charting using digital images".
Sin embargo, el mapa de arco dental que se usa convencionalmente consiste en una disposición de mapeo estándar y puede no aplicarse igualmente bien a cada paciente. Hay una serie de condiciones que pueden hacer que el mapa de arco dental estándar sea incorrecto o confuso para un paciente individual y pueden tender a complicar el uso de un mapeo estándar de las estructuras dentales. Las condiciones del paciente que pueden comprometer la eficacia de la tabla dental estándar incluyen casos de mala alineación, dientes faltantes, dientes supernumerarios y disposiciones dentales con una mezcla de dientes permanentes y temporales, por ejemplo.
El documento EP2479694 A2 divulga medios y métodos para asignar manualmente números de dientes a los dientes de una tabla dental electrónica.
Compendio de la invención
La invención se refiere a un método para asignar automáticamente etiquetas numéricas a dientes en un mapa de arco dental tal como se define en la reivindicación 1, y a un aparato de obtención de imágenes dentales tal como se define en la reivindicación 12. En las reivindicaciones dependientes adjuntas se definen otras realizaciones.
Un objeto de la presente divulgación consiste en avanzar en la técnica del diagnóstico por imágenes y abordar la necesidad de generar una tabla dental que tenga un mapeo de arco que represente con precisión la dentición de un paciente individual. Una realización de la presente divulgación procesa información del contorno del diente en 3D disponible desde un aparato de formación de imágenes dentales para generar automáticamente un mapa de arco dental en 2D del paciente.
Estos objetos se proporcionan únicamente a modo de ejemplo ilustrativo, y dichos objetos pueden ser un ejemplo de una o más realizaciones de la invención. Otros objetivos y ventajas deseables inherentemente logrados por los métodos descritos pueden tener lugar o resultar evidentes para los expertos en la técnica. La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.
Según un aspecto de la presente divulgación se proporciona un método para generar un mapa de arco dental para un paciente que puede incluir adquirir una imagen de superficie en 3D de la dentición del paciente, segmentar automáticamente la imagen de superficie en 3D para identificar dientes individuales, formar un mapeo de contornos para los dientes identificados y mostrar el mapeo etiquetado. En una realización ejemplar, el mapeo se puede etiquetar automáticamente según un esquema de numeración de dientes designado.
Según un aspecto de la presente divulgación se proporciona un método para asignar automáticamente etiquetas numéricas a dientes en un mapa de arco dental que comprende:
proporcionar una imagen de superficie en 3D segmentada de la dentición del paciente, que comprende dientes individuales identificados y una posición determinada de los dientes en el arco dental;
definir un contorno dental para los dientes identificados;
identificar el tipo de diente como incisivo, canino, premolar o molar;
etiquetar una visualización del contorno del diente con un número de diente asignado según la posición del diente, el contorno del diente y el tipo de diente;
y
visualizar el mapeo etiquetado.
Breve descripción de los dibujos
Los objetos, características y ventajas anteriores y otros de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de las realizaciones de la invención, como se ilustra en los dibujos adjuntos.
Los elementos en los dibujos no están necesariamente a escala uno con respecto a otro. Una cierta exageración puede ser útil para enfatizar relaciones estructurales básicas, capacidades de la interfaz del operador o principios de operación.
La Figura 1 muestra componentes de un sistema de formación de imágenes dentales para obtener y visualizar imágenes de pacientes de varios tipos, incluyendo imágenes adquiridas durante diferentes etapas de una sesión de tratamiento.
La Figura 2 muestra una disposición estándar de los arcos maxilar y mandibular de un paciente.
La Figura 3 muestra la dentición del arco maxilar de un paciente ejemplar, escaneada a partir de una impresión. La Figura 4 muestra una realización ejemplar de un mapa de arco dental en 2D obtenido a partir de una imagen de contorno de superficie en 3D según la solicitud.
La Figura 5 es un diagrama de flujo lógico que muestra realizaciones ejemplares del método de generación y actualización de mapas de arco dental según la solicitud.
La Figura 6 muestra el contenido de la imagen de contorno obtenida usando el aparato de formación de imágenes de la Figura 1.
Las Figuras 7A y 7B muestran diferentes proyecciones para formar un mapa de arco dental en 2D.
La Figura 8A muestra la generación de un mapa de arco dental a partir de información de volumen en 3D obtenida de impresiones escaneadas.
La Figura 8B muestra la corrección del contorno de un diente a partir del mapa de arco dental generado de la Figura 8A.
La Figura 9 muestra una vista en primer plano de una función de edición que puede corregir o ajustar errores relacionados con uno o más elementos del mapa dental.
La Figura 10 muestra la edición del mapa del arco para los dientes que no se han identificado correctamente mediante segmentación automática.
La Figura 11 muestra el uso del mapa dinámico de arco dental con simulación para dientes seleccionados. La Figura 12 es un ejemplo de una interfaz de usuario que emplea una tabla dental con etiquetado automático de dientes.
La Figura 13 es un diagrama de flujo lógico que muestra una secuencia para la numeración automática de dientes según una realización de la presente divulgación.
La Figura 14 es un diagrama de flujo lógico que muestra las etapas detalladas que se pueden utilizar para la asignación automática de etiquetas de dientes.
La Figura 15 es un diagrama que muestra un ejemplo de un arco visualizado con dientes numerados.
La Figura 16 muestra una etapa en el procesamiento de asignación de números.
Descripción de realizaciones ejemplares
Lo que sigue es una descripción detallada de realizaciones ejemplares del método y/o el aparato, haciendo referencia a los dibujos en los que los mismos números de referencia identifican los mismos elementos de estructura en cada una de las diversas figuras.
Cuando se usan en el contexto de la presente divulgación, los términos "primero", "segundo", etc., no necesariamente denotan una relación ordinal, secuencial o de prioridad, sino que simplemente se usan para distinguir más claramente una etapa, elemento o conjunto de elementos de otro, a menos que se especifique lo contrario.
Tal como se usa en la presente memoria, el término "energizable" se refiere a un dispositivo o conjunto de componentes que realizan una función indicada al recibir energía y, opcionalmente, al recibir una señal de habilitación.
En el contexto de la presente divulgación, los términos "observador", "operador" y "usuario" se consideran equivalentes y se refieren al facultativo, técnico u otra persona observadora que puede operar un sistema de formación de imágenes, cámara o escáner y que también puede ver y manipular la presentación de una imagen tal como una imagen dental, en un monitor de visualización. Una "instrucción de operador" o "instrucción de observador" se obtiene a partir de órdenes explícitas introducidas por el observador, por ejemplo haciendo clic en un botón de la cámara o escáner o utilizando el ratón de un ordenador o por entrada de pantalla táctil o teclado.
En el contexto de la presente divulgación, la frase "en comunicación de señales" indica que dos o más dispositivos y/o componentes son capaces de comunicarse entre sí mediante señales que se transmiten a través de algún tipo de ruta de señales. La comunicación de señales puede ser por cable o inalámbrica. Las señales pueden ser señales de comunicación, potencia, datos o energía. Las rutas de señales pueden incluir conexiones físicas, eléctricas, magnéticas, electromagnéticas, ópticas, cableadas y/o inalámbricas entre el primer dispositivo y/o componente y el segundo dispositivo y/o componente. Las rutas de señales también pueden incluir dispositivos y/o componentes adicionales entre el primer dispositivo y/o componente y el segundo dispositivo y/o componente.
En el contexto de la presente divulgación, la expresión "aparato de formación de imágenes" se refiere a un dispositivo que está habilitado para adquirir cualquiera de una serie de tipos de imágenes, utilizando una fuente apropiada de energía de luz o radiación, incluyendo varios tipos de formación de imágenes de reflectancia, formación de imágenes de luz estructurada, formación de imágenes panorámicas, formación de imágenes de rayos X, formación de imágenes de tomografía computarizada (CT), formación de imágenes de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT), tomografía de coherencia óptica (OCT) u otro tipo de formación de imágenes.
El término "sujeto" se refiere al diente u otra parte de un paciente del que se forma y se visualiza una imagen. Las expresiones "imagen en 3D", "superficie en 3D", "imagen de contorno de superficie" o "imagen de volumen" se usan de manera equivalente.
El término "resaltar" para una característica visualizada tiene su significado convencional como lo entienden los expertos en las técnicas de visualización de información e imágenes. En general, el resaltado utiliza alguna forma de mejora de visualización localizada para atraer la atención del observador. Resaltar una parte de una imagen, como un diente, órgano, hueso o estructura individual, o un recorrido de una cámara a la siguiente, por ejemplo, se puede lograr de varias maneras, incluyendo, entre otras, anotar, visualizar un símbolo cercano o superpuesto, delinear o trazar, visualizar en un color diferente o con una intensidad o valor de escala de grises marcadamente diferente que otra imagen o contenido de información, parpadear o animar una parte de una visualización, o visualizar con mayor nitidez o contraste.
La Figura 1 muestra componentes de un sistema 100 de formación de imágenes dentales para obtener y visualizar imágenes de pacientes de diversos tipos, incluyendo imágenes de la dentición del paciente adquiridas durante diferentes etapas de una sesión de tratamiento. El sistema 100 de formación de imágenes dentales incluye al menos un aparato 18 de formación de imágenes para la adquisición de imágenes de superficie en 3D, que puede ser una cámara digital 114 tal como una cámara intraoral o un escáner, tal como un escáner de formación de imágenes de luz estructurada que utiliza formación de imágenes de reflectancia, o un sistema 116 de tomografía computarizada por haz cónico (CBCT) para generar imágenes de volumen de la superficie del diente y la estructura relacionada. También podrían emplearse otros tipos de aparatos 18 de formación de imágenes para obtener imágenes de dientes y estructuras de soporte, encías y tejidos relacionados, tales como aparatos de obtención de imágenes panorámicas o aparatos de obtención de imágenes por ultrasonido. Además, también se pueden prever varios tipos de instrumentación de medición de diagnóstico para trabajar con el sistema 100 de formación de imágenes dentales, tal como se describe con mayor detalle más adelante.
Aún con referencia a la Figura 1, un procesador anfitrión 120, tal como uno o más ordenadores u otro tipo de procesador lógico dedicado para obtener, procesar y almacenar datos de imágenes del aparato 18 de formación de imágenes, también forma parte del sistema 100 de formación de imágenes dentales, junto con una o más pantallas 126 para visualizar los resultados de las imágenes. Cada pantalla 126 puede tener una interfaz gráfica de usuario (GUI) 128 para la entrada de instrucciones del observador. La GUI 128 puede usar una pantalla táctil u otro dispositivo de entrada de instrucciones, tal como un ratón u otro puntero. El procesador anfitrión 120 está en comunicación de datos y señales con uno o más dispositivos de captura de imágenes para la adquisición de imágenes y, opcionalmente, con cualquier cantidad de dispositivos de medición automáticos (no mostrados en la Figura 1). Además, el procesador anfitrión 120 también puede estar en comunicación de datos y señales con una base de datos de registros de pacientes, almacenados internamente o en un anfitrión o servidor en red (no mostrado), que puede proporcionarse de forma local o remota, por ejemplo. También está prevista una memoria 124 accesible por ordenador, que puede consistir en un dispositivo de almacenamiento de memoria no volátil usado para almacenamiento a largo plazo, tal como un dispositivo que usa medios de almacenamiento de datos magnéticos, ópticos u otros. Además, la memoria 124 accesible por ordenador puede comprender una memoria electrónica volátil tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM), dentro o de otro modo en la comunicación de datos con el procesador anfitrión 120, que se usa para almacenamiento de datos a corto plazo, tal como una memoria usada conjuntamente con un dispositivo de visualización para almacenar temporalmente contenido de imagen como una memoria tampón de visualización, o una memoria que se emplea para almacenar un programa informático que tiene instrucciones para controlar uno o más ordenadores con el fin de poner en práctica el método según la presente divulgación.
La Figura 2 muestra un tipo de gráfico dental convencional que muestra una disposición estándar de vistas de los arcos maxilar y mandibular de un paciente. Tal como se ha descrito anteriormente, uno o más dientes pueden faltar, estar desalineados o ser supernumerarios con respecto a la disposición de arco dental estándar para un paciente en particular. Los dientes supernumerarios pueden resultar especialmente difíciles.
La Figura 3 muestra la dentición del arco maxilar de un paciente en particular, escaneada a partir de una impresión o usando una cámara intraoral, por ejemplo. Como puede verse fácilmente, este arco presenta un patrón dental irregular. Sería difícil representar con precisión la disposición de los dientes mostrada en la disposición de arco dental estándar de la Figura 2 o en otro tipo de tabla dental convencional.
La Figura 4 muestra un mapa de arco dental en 2D dinámico ejemplar obtenido a partir de imágenes en 3D según realizaciones del método y/o aparato descritos en la presente memoria. Se puede prever una numeración de dientes para los dientes de cada arco. Los dientes irregulares se mapean y numeran como referencia para proporcionar anotaciones que respalden el diagnóstico y el tratamiento de cada diente.
El mapa de arco dental de la Figura 4 se puede generar a partir de los datos de la imagen de superficie en 3D de varias maneras. La Figura 5 muestra un diagrama de flujo lógico que describe etapas ejemplares para la generación y actualización de mapas de arco dental según ciertas realizaciones ejemplares de la solicitud. Este procesamiento se puede realizar, por ejemplo, usando el procesador 120 y el aparato de formación de imágenes anteriormente descrito con referencia a la Figura 1. En una etapa S100 de adquisición de imágenes en volumen se obtiene una imagen de superficie en 3D de los dientes del paciente a partir de una fuente de imágenes, tal como una de las fuentes de imágenes de superficie anteriormente descritas con respecto a la Figura 1. El contenido de la imagen en 3D se puede obtener a partir de un sistema CBCT, por ejemplo, proporcionando datos de imagen de superficie en 3D o de volumen completo obtenidos mediante reconstrucción a partir de una secuencia de imágenes radiográficas obtenidas en diferentes ángulos de la fuente de radiación y el detector, utilizando métodos de reconstrucción de volumen en 3D familiares para los expertos en las técnicas de formación de imágenes de volumen. Las imágenes se pueden obtener escaneando al paciente o escaneando una impresión de la dentición del paciente. Alternativamente, el contenido de las imágenes puede proceder de una formación de imágenes de superficie en 3D obtenidas usando una cámara intraoral que emplea técnicas de luz estructurada. El contenido de la imagen de superficie en 3D puede incluir cualquier parte del arco dental o el arco dental completo del paciente.
Con referencia a la Figura 6, en ella se muestra una visualización ejemplar del contenido de la imagen de superficie de dentición en 3D de los arcos superior e inferior. La Figura 6 muestra, en forma modelada, contenido de imagen de superficie en 3D que se puede obtener del aparato de formación de imágenes de la Figura 1. En una realización, la visualización de ejemplo del contenido de imagen de superficie en 3D para los arcos superior e inferior en la Figura 6 puede resultar de la etapa S100.
En una etapa S 110 de segmentación, el contenido de la imagen en 3D se procesa para definir los límites del contorno de los dientes individuales. El procesamiento de segmentación puede automatizarse completamente o puede ser asistido manualmente de alguna manera, como por ejemplo mediante la entrada de datos de simiente u otros datos de inicialización. Los métodos que pueden usarse para la segmentación incluyen segmentación basada en contornos activos, técnicas de segmentación iterativa, crecimiento de regiones y otras técnicas bien conocidas por los expertos en las técnicas de procesamiento de imágenes. Es posible que no sea necesaria la segmentación completa del volumen dental para formar un mapa de arco dental. Por ejemplo, una vista superior que pueda definir la imagen del contorno de cada diente puede ser suficiente para generar un mapa de arco dental que caracterice el arco de un paciente en particular.
Una vez que los dientes están segmentados con éxito, se ejecuta una etapa S120 de proyección, en la que los contornos en 3D definidos se proyectan a lo largo de un plano en 2D para formar los contornos o perfiles en 2D del mapa de arco dental. La etapa S120 de proyección se puede realizar de varias maneras. Según una realización ejemplar de la presente divulgación, los límites del margen cervical en 3D se pueden proyectar en el mismo plano (por ejemplo, Z = 0) (es decir, proyectar en el mismo plano para todos los modelos). Sin embargo, según la orientación inicial del modelo, algunas proyecciones podrían tener artefactos y representar mal el diente. Alternativamente se puede determinar el mejor plano que limite dichos artefactos, utilizando el eje del plano oclusal del modelo o el eje de orientación de cada diente. Por ejemplo, se puede identificar el eje de cada diente, lo que aumenta o maximiza el área del contorno proyectado. Se podría aplicar ponderación, asignando una mayor ponderación a los incisivos u otros dientes en función de factores tales como la facilidad de detección. Alternativamente se puede utilizar un eje que reduzca o minimice las intersecciones de dientes en 2D entre límites de contorno de los dientes. El eje de proyección se puede adaptar o modificar alternativamente, diente por diente, o según el tipo de diente (como usando un eje de proyección diferente para dientes incisivos, caninos, premolares y molares).
Las Figuras 7A y 7B muestran una proyección ejemplar utilizada para formar contornos del mapa de arco dental en 2D. La Figura 7B muestra la corrección de las proyecciones en 2D por una ligera inexactitud en los límites del contorno de los dientes que se muestran para la separación de los dientes en la Figura 7A.
Haciendo referencia nuevamente a la secuencia de la Figura 5, en una etapa S130 de mejora, los dientes se pueden etiquetar usando un esquema de numeración de dientes. La numeración de dientes puede seguir cualquier estándar adecuado como esquema de numeración de dientes, incluyendo el Sistema de Numeración Universal, la numeración del Sistema de Designación de la Organización Internacional de Normalización (ISO) (ISO 3950) y la notación Palmer, por ejemplo, que se describe con mayor detalle más adelante. La numeración de dientes puede ser automática o manual, con utilidades de edición disponibles para la corrección del operador mediante la interfaz gráfica de usuario. La numeración automática puede utilizar plantillas de referencia o modelos de dentición estándar de pacientes almacenados como parte delsoftwaredel sistema. Por ejemplo, se pueden almacenar múltiples modelos de dentición estándar según el sexo, la edad, el tamaño y otros factores del paciente. Como otra parte de la etapa S130 de mejora, los contornos en 2D obtenidos se pueden suavizar para mejorar la visibilidad o legibilidad, por ejemplo usando un filtro de suavizado o encontrando la envolvente convexa para cada contorno. Cuando un perfil de contorno en 2D se cruza con otro, es posible mover ligeramente o reducir dimensionalmente los contornos para reducir o evitar la obstrucción o la superposición en los mapeos del arco dental.
La edición del margen cervical u otras definiciones de contorno del diente también se puede realizar como parte de la etapa S130 de mejora en la secuencia de la Figura 5. Alternativamente, las operaciones de edición se pueden realizar en las líneas de contorno o margen, las etiquetas de los dientes o las orientaciones mesiodistales, por ejemplo. Algunas de las funciones de edición ejemplares que se pueden utilizar incluyen la creación del contorno, edición, eliminación, cambio de etiqueta y ajuste de orientación. Para la edición interactiva por parte del facultativo o técnico, el contorno del diente se puede seleccionar usando una instrucción en la pantalla táctil o usando un ratón u otro puntero para especificar el diente en particular en la visualización del contorno del arco dental (por ejemplo, usando el mapa de arco dental en 2D ejemplar mostrado en la Figura 4). La selección de un diente en particular en el mapa dinámico del arco dental puede hacer que el contorno seleccionado o la o las líneas del margen cervical se resalten dentro del modelo de arco dental, centrándose en el contorno del diente seleccionado para funciones de manipulación de imágenes como zum automático, panorámica, y rotación del diente o de su región circundante. El resaltado se puede realizar mediante color, contorno reforzado o líneas en negrita, por ejemplo.
A medida que el operador edita los márgenes cervicales existentes u otros datos dentales en el mapa dinámico del arco dental visualizado, se puede volver a calcular el contorno del diente, actualizar el mapa del arco dental y mostrar las ediciones en el nuevo mapa presentado.
Continuando con la secuencia de la Figura 5, los resultados del procesamiento dinámico del mapa del arco dental se muestran al facultativo en una etapa S140 de visualización. Además, las etiquetas de los dientes también se pueden visualizar en el mapa, por ejemplo situadas dentro o fuera del contorno del diente.
En algunos casos, el facultativo puede examinar la imagen de volumen y puede ver la necesidad de corregir información sobre uno o más dientes, donde esta información agregada puede requerir la consiguiente actualización del mapa dental. En una realización se alerta al sistema de formación de imágenes sobre este tipo de condición en una etapa S150 de prueba. Cuando se realiza una actualización o ajuste, se ejecuta una etapa S160 de actualización. Luego, el procesamiento regresa a la etapa S110 de segmentación y a las etapas S120 y S130 para generar el nuevo mapeo basado en información actualizada. Las instrucciones del operador pueden identificar uno o más dientes que no fueron detectados mediante el procedimiento de segmentación automática, por ejemplo. En ciertas realizaciones ejemplares, la etapa S150 se puede implementar en una GUI usando controles seleccionables que incluyen acciones de editar mapa/aprobar mapa. Alternativamente, el proceso de ventana de diálogo puede implementar la etapa S150. En una realización, las etapas S150 y S160 son opcionales.
Tal como se describe en la presente memoria, el mapa de arco dental que se genera se correlaciona con los datos del modelo virtual. Cualquier acción realizada en el mapa de arco dental se refleja automáticamente en la escena en 3D. De manera similar, los cambios en la escena en 3D se muestran en el mapa de arco dental según realizaciones ejemplares.
La Figura 8A muestra la generación de un mapa 50 de arco dental completo ejemplar a partir de información de superficie en 3D obtenida a partir de impresiones escaneadas de un paciente. Los dientes segmentados con éxito se resaltan, delineados en la imagen de volumen reconstruida que se visualiza. Téngase en cuenta que, por ejemplo, falta el diente número 24 en el arco superior y que no todos los dientes parecen estar correctamente segmentados.
La Figura 8B muestra la corrección de un contorno dental para el diente número 25 en el mapa 50 de arco dental generado. El elemento correspondiente, la corona dentaria 52, en la escena en 3D se resalta a medida que se edita el contorno del diente número 25 (flecha A1).
La Figura 9 muestra una vista en primer plano de una realización ejemplar de la función de edición que se puede utilizar para corregir o ajustar errores relacionados con contornos u otras características de uno o más elementos dentales del mapa dental. En el ejemplo mostrado, la remodelación de un mínimo cervical 92 en la escena en 3D puede ayudar a proporcionar una representación del contorno y una caracterización mejoradas del diente. También se puede realizar resaltado uno o más de los contornos en el mapeo y recalcular uno o más contornos resaltados de acuerdo con instrucciones del operador.
La Figura 10 muestra otra función de edición ejemplar del mapa de arco dental para dientes que no se han identificado adecuadamente utilizando segmentación automática. El facultativo u otro operador puede corregir las discrepancias de segmentación utilizando comandos de marcado manuales introducidos en la pantalla de visualización. Para el ejemplo que se muestra en la Figura 10, el espaciado irregular entre dientes se corrige usando una secuencia de marcado manual, luego se puede reiniciar la segmentación para volver a calcular el contorno y los límites de los dientes. Para el ejemplo mostrado en la Figura 10, el espaciado irregular de los dientes se corrige en 1002 en una escena en 3D correspondiente 1010. Se puede introducir una instrucción de operador para volver a intentar la segmentación de dientes no detectados o procesados en etapas anteriores.
La Figura 11 muestra el uso del mapa dinámico 50 de arco dental consoftwarede simulación para manipular el contenido para dientes seleccionados. El observador puede especificar uno o más dientes para la simulación, por ejemplo haciendo clic o seleccionando de otro modo los dientes del mapa 50 de arco, luego mostrar la apariencia del mapa 50 de arco dental con la acción simulada realizada, tal como con la extracción de dientes planificada o contemplada, el ajuste de alineación, o el reespaciamiento, por ejemplo.
Debido a que utiliza información de volumen en 3D adquirida del paciente, el mapa de arco dental de la presente divulgación puede ser más preciso para planificar y rastrear el progreso individual que las herramientas de mapeo de arco dental convencionales. El mapa de arco dental que se genera utilizando la secuencia de la Figura 5 se puede utilizar no sólo para formar un plan de tratamiento, sino también para ayudar a visualizar los cambios planificados en el arco dental con el tratamiento en curso. Según una realización ejemplar de la presente divulgación, los contornos de los dientes individuales proporcionados en el mapa dinámico de arco dental pueden servir como índices para acceder a imágenes adicionales y anotaciones para los dientes. Por lo tanto, en algunas realizaciones ejemplares, el mapa dinámico 50 de arco dental se puede utilizar con diversas funciones de dentista/dentales. Por ejemplo, seleccionar un diente particular en la visualización puede permitir la visualización selectiva de imágenes del diente, así como registros y anotaciones para el tratamiento previo o planificado del diente.
Una imagen en 3D puede incluir contenido de imagen de contorno de superficie que proporciona datos para caracterizar una superficie, como estructura de superficie, curvatura y características de contorno, pero no es capaz de proporcionar información sobre el material que se encuentra debajo de la superficie. Las técnicas alternativas para la formación de imágenes de contorno, como las imágenes de contorno dental, pueden incluir imágenes de luz estructurada utilizando longitudes de onda de luz visible, luz infrarroja cercana o luz ultravioleta, así como otras técnicas conocidas para caracterizar la estructura de la superficie, como el seguimiento de características mediante triangularización, estructura a partir de fotogrametría de movimiento, imágenes de tiempo de vuelo e imágenes de profundidad desde el foco, por ejemplo. El contenido de la imagen de contorno también se puede extraer del contenido de la imagen de volumen, por ejemplo identificando y recopilando solo aquellos vóxeles que representan tejido superficial, por ejemplo.
Sistemas de numeración dental de dientes
Una realización de la presente divulgación permite al operador seleccionar entre cualquiera de varios sistemas de numeración dental de dientes, incluidos sistemas estándar bien establecidos.
Un sistema de numeración ampliamente utilizado que es un estándar para etiquetar dientes es el método de notación Palmer, también conocido como sistema Zsigmondy o Grid. Basado en cuadrantes, el método Palmer cuenta hacia afuera desde los dientes centrales en cada cuadrante de la boca. Para los dientes permanentes, la numeración dentro de cada cuadrante está en el intervalo del 1 al 8, con símbolos adjuntos que indican la posición del cuadrante. Los dientes temporales están etiquetados con letras mayúsculas de la A a la E en cada cuadrante.
El Sistema de Numeración Universal, también conocido como sistema americano, asigna etiquetas numéricas con el número 1 asignado como etiqueta al molar superior del lado derecho del paciente y numeraciones sucesivas avanzando a lo largo de los dientes superiores, hasta el tercer molar en el lado superior izquierdo, al que se le asigna el número 16. El molar debajo del número 16 está etiquetado como el número 17, y la numeración continúa hasta el 32 como el último molar inferior en el lado derecho debajo del número 1. Los dientes temporales están etiquetados con letras mayúsculas A-T. La letra D designa el primer diente superior del lado derecho. La letra T se asigna como etiqueta al último diente en el lado inferior derecho.
El sistema ISO, también conocido como ISO 3950, utiliza una etiqueta de 2 dígitos para cada diente. El primer dígito es una referencia de cuadrante; el segundo dígito etiqueta el diente dentro del cuadrante. Los dientes individuales están etiquetados del 1 al 8 comenzando desde los dientes centrales. La numeración de los cuadrantes es del 1 al 4 para los dientes permanentes; los números del 5 al 8 se utilizan para etiquetar los dientes temporales, en donde el superior derecho es 1, el superior izquierdo 2, el inferior izquierdo 3 y el inferior derecho 4. Se aplica un patrón similar a los dientes temporales utilizando el sistema de etiquetado ISO.
Según una realización de la presente divulgación, los dientes supernumerarios se etiquetan apropiadamente para cualquier sistema de numeración dental de dientes que se haya seleccionado.
Uso de etiquetado en un sistema de formación de imágenes
La interfaz gráfica de usuario (GUI) 78 ejemplar de la Figura 12 muestra cómo se puede usar la numeración dental para etiquetar una representación visual basada en una malla u otra imagen de volumen para un arco dental 82 visualizado. El facultativo puede seleccionar un diente numerado particular de la visualización del arco dental 82 para mostrar información más detallada, tal como en otra ventana en pantalla 84. La selección se puede realizar utilizando una herramienta de interfaz como un ratón o una pantalla táctil. Un gráfico etiquetado 86 muestra los números asignados utilizados como etiquetas para los dientes correspondientes.
Secuencia de asignación automática de etiquetas
Como se ha señalado anteriormente, la tarea de asignación de etiquetas numeradas puede complicarse por varios factores, incluyendo una disposición irregular o transitoria de características de los dientes. Por ejemplo, en la práctica de ortodoncia para pacientes más jóvenes, puede resultar difícil detectar automáticamente y etiquetar adecuadamente los dientes temporales y distinguir los mismos de los dientes permanentes. Algunas realizaciones de la presente divulgación abordan el problema de la numeración automática de dientes, también denominada etiquetado de dientes, utilizando la malla 3D segmentada u otra imagen de volumen proporcionada por un aparato de formación de imágenes dentales, tal como se ha descrito anteriormente.
La Figura 13 es un diagrama de flujo lógico que muestra una secuencia para la numeración automática de dientes según una realización de la presente divulgación. El procesamiento comienza con una etapa S800 de adquisición de volumen, en la que se genera un volumen en 3D formado a partir de una reconstrucción tomográfica o una malla a partir del contenido de la imagen de nube de puntos, obtenida a partir de un escáner intraoral o un sistema CBCT tal como se ha descrito anteriormente. El contenido de la imagen en 3D utilizado para generar la malla se puede obtener a partir de un sistema CBCT, por ejemplo proporcionando datos de imagen de superficie en 3D o de volumen completo obtenidos mediante reconstrucción a partir de una secuencia de imágenes radiográficas obtenidas en diferentes ángulos de la fuente de radiación y el detector, utilizando métodos de reconstrucción de volumen en 3D familiares para los expertos en las técnicas de obtención de imágenes de volumen. Las imágenes se pueden obtener escaneando al paciente o escaneando una impresión de la dentición del paciente. Alternativamente, el contenido de la imagen puede proceder de una formación de imágenes de superficie en 3D obtenidas usando una cámara intraoral que emplea técnicas de luz estructurada. El contenido de la imagen de superficie en 3D puede incluir cualquier parte del arco dental o el arco dental completo del paciente.
Una etapa S810 de segmentación proporciona los resultados de segmentación que distinguen dientes separados dentro de los datos de volumen. En una etapa S810 de segmentación, el contenido de la imagen en 3D se procesa para definir los límites del contorno de los dientes individuales. El procesamiento de segmentación puede automatizarse por completo o puede ser asistido manualmente de alguna manera, como por ejemplo mediante la entrada de datos de simiente u otros datos de inicialización. También se puede prever una edición de la segmentación automática. Para la segmentación se pueden utilizar cualesquiera de una serie de métodos, incluyendo segmentación basada en contornos activos, técnicas de segmentación iterativa, crecimiento de regiones y otras técnicas bien conocidas por los expertos en las técnicas de procesamiento de imágenes. Es posible que no sea necesaria la segmentación completa del volumen dental para formar un mapa de arco dental; una vista superior que pueda definir la imagen del contorno de cada diente puede ser suficiente para generar un mapa de arco dental que caracterice el arco de un paciente en particular.
Una etapa S820 de asignación automática de etiquetas genera entonces el número de diente que se asigna como etiqueta para cada diente. Se puede utilizar uno de un conjunto de esquemas 38 de etiquetado disponibles para el etiquetado dental automático, tales como los esquemas Palmer, ISO o Universal anteriormente mencionados. Una etapa S840 de verificación de operador permite al facultativo u otro operador indicar al sistema si se necesita o no corrección para una o más asignaciones de etiquetas. Una etapa S850 de edición permite al facultativo u otro operador editar manualmente la asignación automática de etiquetas y proporcionar la numeración dental correcta para uno o más dientes. La edición se puede realizar usando herramientas de interfaz de usuario estándar para identificar la etiqueta que ha de ser cambiada, tal como usando una pantalla táctil o un clic del ratón, y editar uno o más dígitos de la etiqueta asignada usando un teclado o teclado en pantalla. Luego, una etapa S860 de visualización muestra el mapa de arco dental con asignaciones automáticas de numeración de dientes y también puede proporcionar almacenamiento y transmisión del mapa de arco dental con datos de numeración de dientes.
Cabe señalar que el procedimiento mostrado en la Figura 13 se puede utilizar para numerar todo el arco maxilar o mandibular o solo una parte seleccionada del arco.
Etapas detalladas para la asignación de etiquetas numéricas
La Figura 14 es un diagrama de flujo lógico que muestra etapas detalladas que se pueden usar para la asignación automática de etiquetas dentales como parte de la etapa S820 (Figura 13). Comenzando con los datos de la imagen del diente segmentado, esta secuencia identifica diversa información sobre el diente que se puede utilizar para caracterizar adecuadamente el diente y asignar un número de diente de acuerdo con el esquema de numeración especificado. Esta secuencia, representada por las etapas S824, S826 y S828, se puede realizar en cualquier orden adecuado y puede utilizar cualquier dato disponible sobre el paciente, incluyendo la edad del paciente, por ejemplo. Se puede prever la edición de resultados automatizados.
En la secuencia de la Figura 14, una etapa S822 de identificación de posición detecta la posición relativa de un diente objeto dentro del arco. Las posiciones de los dientes centrales se pueden identificar y utilizar como referencia para otros dientes en el arco.
Una etapa S824 de definición del contorno dental define el contorno del diente. Este procesamiento puede utilizar procesamiento de proyección, en el que los contornos en 3D definidos se proyectan en un plano en 2D para formar los contornos o perfiles en 2D del mapa de arco dental. La proyección se puede realizar de cualquiera de una serie de maneras. Según una realización de la presente divulgación, los límites del margen cervical en 3D de los dientes segmentados se pueden proyectar en el mismo plano de referencia (Z = 0). Sin embargo, según la orientación inicial del modelo dental, algunas proyecciones pueden tener artefactos y la proyección de esta manera puede representar mal el contorno del diente. Alternativamente se puede determinar el mejor plano que limite dichos artefactos, por ejemplo utilizando el eje del plano oclusal del modelo o utilizando el eje de orientación de cada diente. Por ejemplo se puede identificar el eje de cada diente que maximiza el área del contorno proyectado. Se podría aplicar ponderación, asignando una mayor ponderación a los incisivos u otros dientes en función de factores tales como la facilidad de detección. Alternativamente se puede utilizar un eje que minimice las intersecciones de dientes en 2D entre límites de contorno de los dientes. El eje de proyección se puede adaptar o modificar alternativamente, diente por diente o según el tipo de diente (como usando un eje de proyección diferente para dientes incisivos, caninos, premolares y molares). También se puede realizar la edición manual del margen cervical u otras definiciones del contorno del diente como parte de la etapa S824.
Continuando con la secuencia de la Figura 14, una etapa S826 de identificación del tipo de diente proporciona entonces una identificación de cada diente según diversas características métricas y/o de curvatura.
El número total de dientes en la mandíbula puede ser un factor útil para el etiquetado de los dientes. Para cada diente se puede detectar una serie de características, individualmente o en combinación, para ayudar a proporcionar una identificación más precisa, incluyendo las siguientes:
(i) eje de corona;
(ii) eje mesio-distal;
(iii) puntos mesiales y distales;
(iv) cúspide vestibular y lingual; y/o
(v) estrías.
Se puede realizar una detección automática de una clase de cada diente como incisivo, canino, premolar o molar, basándose en aspectos de la posición, el contorno y las características detectadas del diente. A continuación se pueden obtener determinaciones más precisas, como por ejemplo para distinguir el premolar permanente del molar temporal.
Según una realización ejemplar de la presente divulgación se aplican algoritmos de aprendizaje por ordenador, tales como para determinar el número de un diente según diversos datos del paciente, como la edad y el sexo, y según características del diente, incluyendo la posición, rasgos distintivos, detección de clase y/u otros aspectos anteriormente descritos.
Según los resultados del análisis de las etapas S822, S824 y S826, una etapa S828 de asignación automática de etiquetas asigna un número a cada diente. Esta asignación automática se puede utilizar para el diente a menos que se corrija, como se ha descrito anteriormente con referencia a la secuencia de la Figura 13. Una etapa S830 de verificación determina si se ha asignado o no una etiqueta numérica a todos los dientes del arco, o región de interés dentro del arco. Cuando se han asignado todos los dientes, una etapa S832 de visualización muestra las asignaciones automáticas. Cuando es necesario asignar una etiqueta a dientes adicionales, se ejecuta una etapa S834 de iteración en un diente segmentado posterior. Dichos dientes adicionales pueden incluir, por ejemplo, dientes supernumerarios.
La Figura 15 es un diagrama que muestra un ejemplo de un arco visualizado con dientes numerados.
La Figura 16 muestra una etapa en el procesamiento de asignación de números, mediante la cual a cada diente se le asigna una etiqueta automática de acuerdo con características tales como la posición relativa en el arco y el tipo de diente, métricas y otras características.
Otra realización ejemplar de la presente divulgación puede realizar el etiquetado de los dientes detectando, por ejemplo inicialmente, si el arco dental es un arco superior (maxilar) o un arco inferior (mandibular). Un procedimiento para tomar esta determinación puede incluir, individualmente o en combinación:
(i) Determinar la línea media de la mandíbula. Esto se puede determinar mediante una parábola orientada que se traza a través del contorno del diente. La cima o punto de inflexión de la parábola puede usarse entonces para identificar una posición inicial para la línea media. Esta posición inicial se puede refinar utilizando la simetría dental más cercana a la posición.
(ii) Calcular y comparar tamaños de dientes centrados alrededor de la línea media. Según lo identificado por los inventores, los dientes en las mandíbulas superior e inferior tienen relaciones de tamaño características que pueden usarse para identificar el arco superior o inferior. La determinación de si los dientes están en el arco superior/inferior puede realizarse antes o incluirse en los procesos ejemplares descritos en relación con la Figura 14.
Además de la determinación del arco superior/inferior, para el etiquetado se puede determinar una clase de cada diente, como incisivo/canino/premolar/molar. La clase de diente se refiere a la posición relativa a lo largo del arco, que puede usarse para asignar una "probabilidad de clase" para la determinación de clase. La probabilidad de vecindad también se puede utilizar para mejorar aún más la probabilidad de éxito en la determinación de clase. Entre los criterios que también se pueden utilizar, individualmente o en combinación, se encuentran los siguientes:
(i) para distinguir los incisivos de los caninos se puede utilizar la forma característica del borde;
(ii) para distinguir los caninos de los premolares se puede utilizar el número y la altura de las cúspides; y/o
(iii) para distinguir los premolares de los molares se pueden utilizar las características de las cúspides y el tamaño de los dientes. La "clase" de cada diente puede incluirse en los procesos ejemplares descritos relacionados con la Figura 14.
Además, se puede utilizar una determinación de la distancia entre dientes adyacentes para ayudar a determinar si falta o no un diente, y ésta puede ser anterior o incluirse en los procesos ejemplares descritos en relación con la Figura 14.
El análisis para la identificación del arco y la clase de diente también puede ser útil para determinar si un diente es permanente o temporal. La edad y el sexo del paciente también se pueden utilizar para determinar si un diente es permanente o no, junto con factores como el tamaño, la longitud y el ancho totales del diente y la relación largo-ancho. La forma de las cúspides y la distribución de las curvaturas máxima y mínima también pueden ser útiles para tomar la decisión de si un diente es permanente o temporal. El número total de dientes en la mandíbula y su distribución relativa también pueden ayudar a determinar la edad del paciente, si no se proporciona específicamente como información utilizada con los procesos ejemplares de la Figura 14, y puede ser un factor para determinar si un diente es permanente. Alternativamente se puede utilizar una base de datos de referencia de datos dentales para proporcionar diversas métricas y características.
Se puede utilizar una combinación de factores para ayudar a tomar una decisión adecuada en cuanto a la numeración de los dientes. Los factores, individualmente o en combinación, pueden incluir la edad y el sexo del paciente, la clase dental probable, la posición relativa de los dientes, la mandíbula superior o inferior asociada y el estado permanente o temporal.
Debido a que utiliza información de volumen en 3D adquirida del paciente, el mapa de arco dental de la presente divulgación puede ser más preciso para planificar y rastrear el progreso individual que las herramientas de mapeo de arco dental convencionales. La numeración de arcos dentales que se genera usando la secuencia de las Figuras 13 y 14 se puede usar para formar un plan de tratamiento y para registrar y comunicar con precisión los datos del tratamiento. Según una realización de la presente divulgación, los contornos de los dientes individuales proporcionados en el mapa de arco dental dinámico pueden servir como índices para acceder a imágenes adicionales y anotaciones para los dientes. En consecuencia, por ejemplo, seleccionar un diente particular en la visualización puede permitir la visualización selectiva de imágenes del diente, así como registros y anotaciones para el tratamiento previo o planificado del diente.
De acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente memoria, un programa informático puede usar instrucciones almacenadas que se ejecutan en datos de imagen a los que se accede desde una memoria electrónica. Como pueden apreciar los expertos en las técnicas de procesamiento de imágenes, un programa informático para operar el sistema de formación de imágenes y la sonda y adquirir datos de imagen en realizaciones ejemplares de la solicitud puede utilizarse mediante un sistema informático adecuado de uso general que funcione como procesador anfitrión 120 tal como se describe en la presente memoria, como un ordenador personal o una estación de trabajo. No obstante se pueden usar muchos otros tipos de sistemas informáticos para ejecutar el programa informático de la presente invención, incluida una disposición de procesadores en red, por ejemplo. El programa informático para llevar a cabo realizaciones del método ejemplar puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Este medio puede comprender, por ejemplo, medios de almacenamiento magnético tales como un disco magnético, como un disco duro o un dispositivo extraíble o una cinta magnética; medios de almacenamiento óptico tales como discos ópticos, cintas ópticas o codificación óptica legible por máquina; dispositivos de almacenamiento electrónico de estado sólido tales como una memoria de acceso aleatorio (RAM) o una memoria de solo lectura (ROM); o cualquier otro dispositivo físico o medio empleado para almacenar un programa informático. Los programas informáticos para llevar a cabo realizaciones del método ejemplar también se pueden almacenar en un medio de almacenamiento legible por ordenador que se conecta al procesador de imágenes a través de internet u otra red o medio de comunicación. Los expertos en la técnica reconocerán fácilmente que el equivalente de un producto de programa informático de este tipo también puede construirse enhardware.
Cabe señalar que el término "memoria", equivalente a "memoria accesible por ordenador" en el contexto de la solicitud, puede referirse a cualquier tipo de espacio de trabajo de almacenamiento de datos temporal o más duradero utilizado para almacenar y trabajar sobre datos de imagen y accesible para un sistema informático, incluyendo una base de datos, por ejemplo. La memoria podría ser no volátil, utilizando, por ejemplo, un medio de almacenamiento a largo plazo como almacenamiento magnético u óptico. Alternativamente, la memoria podría ser de naturaleza más volátil, usando un circuito electrónico, como una memoria de acceso aleatorio (RAM) que se usa como memoria tampón temporal o espacio de trabajo por un microprocesador u otro dispositivo de procesamiento de lógica de control. Los datos de visualización, por ejemplo, típicamente se almacenan en una memoria tampón de almacenamiento temporal que está asociada directamente con un dispositivo de visualización y se actualiza periódicamente según sea necesario para proporcionar datos visualizados. Esta memoria tampón de almacenamiento temporal también puede considerarse como un tipo de memoria, tal como se utiliza el término en la solicitud. La memoria también se utiliza como espacio de trabajo de datos para ejecutar y almacenar resultados intermedios y finales de cálculos y otros procesos. La memoria accesible por ordenador puede ser volátil, no volátil o una combinación híbrida de tipos volátiles y no volátiles.
Se entiende que los productos de programa informático de la solicitud pueden hacer uso de diversos algoritmos y procesos de manipulación de imágenes que son bien conocidos. Se entenderá además que las realizaciones del producto de programa informático de la solicitud pueden incorporar algoritmos y procesos no mostrados o descritos específicamente en la presente memoria que son útiles para la implementación. Dichos algoritmos y procesos pueden incluir utilidades convencionales que están dentro de los conocimientos habituales de las técnicas de procesamiento de imágenes. Aspectos adicionales de dichos algoritmos y sistemas, yhardwarey/osoftwarepara producir y procesar de otro modo las imágenes o cooperar con el producto de programa informático de la solicitud, no se muestran ni describen específicamente en la presente memoria y pueden seleccionarse entre dichos algoritmos, sistemas,hardware,componentes y elementos conocidos en la técnica.
Determinados métodos ejemplares y/o realizaciones de aparatos según la solicitud pueden proporcionar mapas de arco dental correlacionados con modelos virtuales en 3D de la dentición de un paciente. Las realizaciones ejemplares según la solicitud pueden incluir varias características descritas en la presente memoria (individualmente o en combinación). En una realización, las operaciones descritas con respecto a las Figuras 8B-10 pueden implementar parcialmente las etapas S150 y 160. Aunque algunas realizaciones de la presente divulgación se ilustran utilizando aparatos de formación de imágenes dentales, se pueden aplicar principios similares para otros tipos de formación de imágenes de diagnóstico y para otras anatomías.
Claims (13)
1. Un método para asignar automáticamente etiquetas numéricas a dientes en un mapa de arco dental, que comprende:
proporcionar (S110) una imagen de superficie en 3D segmentada de la dentición del paciente que comprende dientes individuales identificados y una posición determinada de los dientes en el arco dental;
definir (S120) un contorno dental para los dientes identificados;
identificar el tipo de diente como incisivo, canino, premolar, molar o supernumerario;
etiquetar (S130) una visualización del contorno del diente con un número de diente asignado según la posición del diente, el contorno del diente y el tipo de diente; y
visualizar (S140) el mapeo etiquetado.
2. El método de la reivindicación 1, que además comprende editar el número de diente asignado según una instrucción del operador.
3. El método de la reivindicación 1, que además comprende adquirir (S100) una imagen de superficie en 3D de la dentición del paciente.
4. El método de la reivindicación 3, en el que la imagen de superficie en 3D proviene de un aparato de tomografía computarizada de haz cónico, un aparato de formación de imágenes de luz estructurada, un aparato de ultrasonido o un aparato de tomografía de coherencia óptica.
5. El método de la reivindicación 3, que además comprende segmentar (S110) la imagen de superficie en 3D para identificar dientes individuales y determinar la posición de los dientes en el arco dental.
6. El método de la reivindicación 5, en el que segmentar (S110) la imagen de superficie en 3D comprende usar segmentación basada en contornos activos, técnicas de segmentación iterativa y/o segmentación de crecimiento de regiones.
7. El método de la reivindicación 1, en el que el tipo de diente se identifica según la posición y el contorno de uno o más dientes.
8. El método de la reivindicación 1, que además comprende aceptar y ejecutar una instrucción del operador que corrige para uno o más dientes la segmentación y/o el tipo de diente identificado.
9. El método de la reivindicación 1, en el que el número de diente asignado se ajusta a la numeración Universal, la numeración ISO y/o la notación de numeración Palmer.
10. El método de la reivindicación 1, en el que el número de diente asignado se determina usando algoritmos de aprendizaje por ordenador basados en diversos datos del paciente y características del diente.
11. El método de la reivindicación 1, que además comprende aceptar una instrucción del operador introducida seleccionando un contorno visualizado para un diente.
12. Un aparato (18) de formación de imágenes dentales que comprende:
un aparato (114, 116) de obtención de imágenes de superficie que adquiere una imagen de superficie en 3D de un paciente;
un procesador anfitrión (120) que está configurado para responder a instrucciones del operador para segmentar la imagen de superficie en 3D para identificar dientes individuales en un arco dental, para formar un mapeo de contornos de los dientes en el arco, para identificar el tipo de diente como incisivo, canino, premolar o molar, y para etiquetar el mapeo de los contornos de los dientes con un esquema de numeración según al menos la posición de los dientes, el contorno de los dientes individuales y el tipo de diente en el arco; y
una visualización (126) en comunicación de señales con el procesador anfitrión (120) para visualizar el etiquetado de los dientes.
13. El aparato (18) de formación de imágenes de la reivindicación 12, en donde el aparato (114, 116) de formación de imágenes de superficie es un aparato de luz de reflectancia estructurada, un aparato de formación de imágenes por tomografía computarizada de haz cónico, un aparato de tomografía de coherencia óptica o un aparato de ultrasonido.
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Families Citing this family (40)
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|---|---|---|---|---|
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| US11389131B2 (en) * | 2018-06-27 | 2022-07-19 | Denti.Ai Technology Inc. | Systems and methods for processing of dental images |
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| US12153398B2 (en) * | 2018-10-23 | 2024-11-26 | Ormco Corporation | Systems and methods for designing and manufacturing an orthodontic appliance |
| US10935958B2 (en) | 2018-10-23 | 2021-03-02 | Ormco Corporation | Systems and methods for designing and manufacturing an orthodontic appliance |
| JP6650996B1 (ja) | 2018-12-17 | 2020-02-19 | 株式会社モリタ製作所 | 識別装置、スキャナシステム、識別方法、および識別用プログラム |
| JP6900445B2 (ja) * | 2018-12-17 | 2021-07-07 | 株式会社モリタ製作所 | 識別装置、歯牙種類識別システム、識別方法、および識別用プログラム |
| JP7220569B2 (ja) | 2019-01-08 | 2023-02-10 | 株式会社モリタ製作所 | 撮像支援装置、スキャナシステム、および撮像支援方法 |
| JP7265359B2 (ja) * | 2019-01-08 | 2023-04-26 | 株式会社モリタ製作所 | データ生成装置、スキャナシステム、データ生成方法、およびデータ生成用プログラム |
| FR3092427B1 (fr) * | 2019-02-04 | 2022-07-08 | Borea | procédé de segmentation automatique de dents |
| JP7586826B2 (ja) * | 2019-02-07 | 2024-11-19 | トロフィー エスアーエス | 自動歯カルテ作成システムを訓練するための方法および装置 |
| US11367192B2 (en) * | 2019-03-08 | 2022-06-21 | Align Technology, Inc. | Foreign object filtering for intraoral scanning |
| US11707344B2 (en) * | 2019-03-29 | 2023-07-25 | Align Technology, Inc. | Segmentation quality assessment |
| US11357598B2 (en) * | 2019-04-03 | 2022-06-14 | Align Technology, Inc. | Dental arch analysis and tooth numbering |
| KR102234426B1 (ko) * | 2019-05-21 | 2021-03-31 | 오스템임플란트 주식회사 | 치식번호 부여 방법 및 이를 수행하는 치아영상 처리장치 |
| CN114207731A (zh) * | 2019-06-13 | 2022-03-18 | 奥齿泰有限责任公司 | 用于在牙齿图像上累积显示诊查细目的诊查信息显示装置及方法 |
| US11534271B2 (en) * | 2019-06-25 | 2022-12-27 | James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. | Processing CT scan of dental impression |
| JP6732354B1 (ja) * | 2020-03-10 | 2020-07-29 | 株式会社デンタルグロウス | 指示書管理システム、指示書管理プログラムおよび指示書管理方法 |
| WO2021044693A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 株式会社デンタルグロウス | 指示書管理システム、指示書管理プログラムおよび指示書管理方法 |
| JP7398983B2 (ja) * | 2020-03-02 | 2023-12-15 | 株式会社クレスコ | 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム |
| KR102606857B1 (ko) * | 2020-10-23 | 2023-11-29 | 주식회사 메디트 | 구강 이미지 처리 장치 및 구강 이미지 처리 방법 |
| US20230390032A1 (en) * | 2020-10-28 | 2023-12-07 | Medit Corp | Method for determining object area from three-dimensional model, and three-dimensional model processing device |
| KR102493440B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2023-01-31 | 주식회사 메디트 | 3차원 모델로부터 대상체 영역을 결정하는 방법 및 3차원 모델 처리 장치 |
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| WO2022102589A1 (ja) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | キヤノン株式会社 | 患者の口腔内の状態を推定する画像処理装置およびその制御方法、プログラム |
| KR102499368B1 (ko) * | 2021-02-09 | 2023-02-13 | 주식회사 핵심가치 | 구강 내 치아의 선택적 모니터링을 통한 치아 관리 시스템 |
| US12387474B2 (en) | 2021-02-22 | 2025-08-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Intraoral camera system, tooth identification method, control method, and recording medium |
| JP7178016B2 (ja) * | 2021-03-01 | 2022-11-25 | アイテック株式会社 | 画像処理装置及びその画像処理方法 |
| JP2022135050A (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-15 | 株式会社東京技研 | ホワイトニング支援システム及びホワイトニング支援方法 |
| JP2024516688A (ja) * | 2021-05-20 | 2024-04-16 | アイオバイオ コーポレーション | 臨床診断及び処方のための診療サービスの提供方法及びそのためのシステム |
| KR102887928B1 (ko) * | 2022-02-22 | 2025-11-19 | 주식회사 아이오바이오 | 임상진단 지원 서비스를 제공하는 방법 및 이를 위한 시스템 |
| KR102760222B1 (ko) * | 2021-05-20 | 2025-02-03 | 주식회사 아이오바이오 | 치아 정보 처리 방법 및 이를 위한 연산장치 |
| CN216135848U (zh) * | 2021-06-09 | 2022-03-29 | 宋旭东 | 口腔扫描设备及系统 |
| KR102641953B1 (ko) * | 2021-06-22 | 2024-02-28 | 주식회사 쓰리디산업영상 | 치아 영상을 위한 치아 분할 장치 및 방법 |
| CN113380399B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-09-06 | 深圳市妇幼保健院 | 一种口腔检查记录的自动生成方法及系统 |
| KR102631922B1 (ko) * | 2021-07-21 | 2024-02-01 | 주식회사 메디트 | 삼차원 구강 모델을 처리하는 방법 및 장치 |
| KR102607886B1 (ko) * | 2021-07-27 | 2023-11-29 | 오스템임플란트 주식회사 | 3차원 치아 이미지 표시 장치 및 방법, 그리고 3차원 치아 이미지 표시 장치를 학습시키는 방법 |
| US12186153B2 (en) * | 2021-09-17 | 2025-01-07 | Dentsply Sirona Inc. | Automated tooth administration in a dental restoration workflow |
| US20240161431A1 (en) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | Sdc U.S. Smilepay Spv | Tooth point correspondence detection |
| CN118512278B (zh) * | 2024-07-22 | 2024-10-29 | 水护健康科技(温州)有限公司 | 一种用于牙齿3d打印前的ai建模方法及装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100480781B1 (ko) * | 2002-12-28 | 2005-04-06 | 삼성전자주식회사 | 치아영상으로부터 치아영역 추출방법 및 치아영상을이용한 신원확인방법 및 장치 |
| US20070298366A1 (en) * | 2006-06-27 | 2007-12-27 | Teddy Rothstein | Orthodontic Jaw Wiring, a fixed intra-oral device and method to limit jaw opening, thereby preventing ingestion of solid food |
| EP2164424B1 (en) * | 2007-06-29 | 2019-02-27 | 3M Innovative Properties Company | Graphical user interface for computer-assisted margin marking on dentition |
| US8416984B2 (en) | 2011-01-20 | 2013-04-09 | Carestream Health, Inc. | Automatic tooth charting using digital images |
| WO2015141760A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 日本電気株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び身元確認システム |
| US20170258420A1 (en) * | 2014-05-22 | 2017-09-14 | Carestream Health, Inc. | Method for 3-D Cephalometric Analysis |
| US11147652B2 (en) * | 2014-11-13 | 2021-10-19 | Align Technology, Inc. | Method for tracking, predicting, and proactively correcting malocclusion and related issues |
| JP6458860B2 (ja) * | 2015-03-09 | 2019-01-30 | 富士通株式会社 | 歯冠情報取得プログラム、情報処理装置、及び歯冠情報取得方法 |
| CN106137414B (zh) * | 2015-04-14 | 2020-10-27 | 上海时代天使医疗器械有限公司 | 确定目标牙列布局的方法和系统 |
| DE102016110931A1 (de) * | 2015-06-15 | 2016-12-15 | Herzog & Dietz GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Christian Dietz, 52351 Düren) | System und computerimplementiertes Verfahren zur Unterstützung von Zahnärzten bei der Beratung ihrer Patienten sowie entsprechendes Computerprogramm |
| US10339649B2 (en) * | 2015-09-11 | 2019-07-02 | Carestream Dental Technology Topco Limited | Method and system for hybrid mesh segmentation |
| CN105279762B (zh) * | 2015-11-20 | 2017-12-15 | 北京航空航天大学 | 一种口腔软硬组织ct序列与三维网格模型配准方法 |
| US10032271B2 (en) * | 2015-12-10 | 2018-07-24 | 3M Innovative Properties Company | Method for automatic tooth type recognition from 3D scans |
| CA3012490A1 (en) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | System and method for providing surgical guidance based on polarization-sensitive optical coherence tomography |
| KR101723652B1 (ko) * | 2016-04-22 | 2017-04-06 | 오스템임플란트 주식회사 | 치아 차트 생성 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록 매체 |
| CN106373138B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-07-02 | 海纳医信(北京)软件科技有限责任公司 | 用于提取牙弓曲线的图像处理方法和装置 |
| US10357342B2 (en) * | 2016-09-21 | 2019-07-23 | uLab Systems, Inc. | Digital dental examination and documentation |
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