JPH03502771A - 人間器官の３次元像を相関する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 人間器官の３次元像を相関する方法および装置技術分野 本発明は、人間器官の３次元像を相関する方法およびこの方法を実施するための 装置に関するものである。

背景技術 人間の内部および外部器官の形状を映出するための種々の方法が現在ある。

第１の方法は、前記器官の完全な再現物を得るために、多少弾力性のある印象ペ ーストを用い、プラスターキャスティングによってその部分を再現する方法であ る。

第２の方法は、１９７７年にモシャバック（米国特許第４、１８２．３１２号） により記載され、次いで、ベラカー（米国特許第４．４１１．６２６号）により 記載された方法で、調査すべき表面をマイクロトレーシングし、好適例として、 マイクロプロフィラーを用いて再現するものである。

第３の方法はＸ線または断層密度測定装置で読み取り、Ｘ線分析受信器およびセ ンサーの位置の関数として各断面を再位置させる方法である。

第４の方法は、ＮＭＲ（原子磁気共振）原理またはＭＲｌ（ＭＲ映出）原理を用 いる方法で、これらの既知の方法は広く知られており、数値制御マイクロプロフ ィラーを用いて部分の再現を行うものである（インフォーメーション・デンタイ ア、９月、１９８８年）。

最後に、一連の前の書物に記載された新しい方法はステレオスコピック法（ルー グー）またはモアレ効果法（ドユレット）を用い、写真に撮った物品を３次元的 に読取ることを可能にする方法である。

この最後の方法は、工業的に極めて最近導入されたもので、映像を形成すること が可能であるが、しかし、研究の対象である部分の全体の画像を得るために種々 の映像を相関させる可能性について提案していない。

特に、画像を相関するために用いられている唯一の手段は分析される目的物およ びカメラの計算および分析センターの既知の位置に固定することを予想している 。これがため、分析カメラに対面する目的物を回転させるのが今日では相対的に 普通である。現在、このような方法は、歯科医療に応用する場合に、目的物であ る顎の部分を映出する場合に実施することは困難である。

日　　の　　開　　六 本発明の目的は、目的物の１組の３次元的歯科的または医療的画像の相関を許容 し、またはそれら自身で相関の目的物を形成している数個の目的物を、コンピュ ータレベルでの目的物およびカメラの位置を前辺て知ることなしに、相関しよう とするものである。

これがため、本発明の方法は、３個の基準点が種々の画像の全てにおいて見られ るよう映出される人間器官上またはこの器官の周りに３個の基準点を固定または 位置決めし、３個の基準点を勘定に入れて種々の画像を単一基準システムにする ためにこれらの画像の相関を計算する。

この方法は、基準点の密度が予定値より低い部分を画像から省いて各画像の見掛 は密度に関連する点の平滑化を相関演算中に行なうことが有利である。

本発明の１実施態様によれば、１つの表面よりなる各基準点の支持体を用い、コ ントラスト枠によって範囲が適当に定められない場合には、多数の点上のこの距 離の値の統計的評価によってカメラに対する相対的な点の距離の位置を選定する ことを可能とし、この距離が大になればなるほど表面が太き（なり、これにより 順次スケルトン化操作によって基準点の中心を決定する。

有利には、斜視面上の点の正確な決定による欠点をなくすために、基準点に関連 する各表面が相関の基となり得る見掛けまたは実際の特徴点を計算によって得る ことを可能にする簡単な幾何学的形状の表面で構成する。

一つの可能性によれば、基準点に関連する表面を球形とし、その中心を基準的と することができる。

このようにすることによって、球は容易に認識することのできる表面であり、そ れを見る角度に関係なく同じ形状および同じ表面を有するから有利である。

本発明方法は。３個の基準的に関連する表面形状を前に認識することによって基 準点を自動的に決定し、これにより手動相関における誤りの発生の危険をなくす ことが有利である。

実際に、映像の座標軸の決定は相関点に依存しない。

これかため、カメラの光学的中心に対して球を位置決めすることができる。この 値を知ることにより、引き伸ばし、したがって、球および理論的球の中心を記載 することが可能である。

しかも、映像を計算する前に、これらの点につき行なった迅速な計算はオペレー タに映像の質（ぶれ、コーディング等）について直ちに知らせる。

本発明の好適な実施態様によれば、映出すべき部分の外周に基準点を配置し、こ れにより、レバーアーム効果が外周部分よりも中心部分においてさらに減少され るから、相関エラーを最小にする。

歯科医療に応用する場合に、歯の咬頭の頂点または溝のように映像の特徴ある点 を基準点として用いる。

留意されるべきこととして、３個の点を用いる検出は多くの利点ををし、すなわ ち、 一単一点および常に同じ点を手で指示することによって、他の点を直接にかつ自 動的にナンバリングすることができる（例えば、時計回り方向に）、これがため 、開業医は口内の前庭点をマークすることができる。

−少なくとも１個の点を指示する事実は自動的に回収すべき形状およびその引き 伸ばしをソフトウェア−がほぼ評価するのを可能にする（変化、すなわちフィー ルドの深さを限定部分が制限する）。

顎の映像の相関を行なう場合には、一つの方法として上顎骨上の３個の基準点お よび下顎骨上の３個の基準点を用い、これにより上顎骨の映像および下顎の映像 のそれぞれを相関することができる。

２個の顎が接近する瞬間において、例えば顎の内側に位置する１個以上の基準点 がマスクされる。相関の安定性を促進するため、付加的点を上側前庭に設け、他 の点を下側前庭に設けることができる。これらの２個の点は上下２組の３個の基 準点の回復を確実にする。この方法は合理的であるが、相関点の数を減じること ができ、同時にイントラ−オブジェクトおよびインターオブジェクト相関を行な うことができるが、複雑となる。

１実施態様において、本発明による方法は上顎骨および下顎間の相関を簡単な方 法で行なうことを可能にする。

この目的のため、切削部分に面する対向歯の印象を造り、義歯を造る場合に、こ の印象を切削歯の部分およびこの周りの歯止に置き、これらの基準点を切削部分 に置き、一方において、対向歯の印象を考えに入れて対向歯の相関のために基準 点を用い、他方において、印象を具える素子の除去後に、歯を切削する円弧内の 歯の相関のために用いる。

これがため、隣接する器官との相関が必要である場合にも、任意の器官の相関の ため３個の基準点にそれ自身を制限することが可能である。

本発明方法を実施するための装置は、映出すべき器官上に着脱可能に固定し得る 基準点支持体を具える。

本発明装置の１実施例によれば、歯科医療に応用する場合に、少なくとも１個の 歯止に応力をかけ得る弾性クレードルに固着、される２個のアーム上に基準点が 関連する表面を固着し、前記の２個のアームを舌側および前庭表面の側に配置す る。

本発明装置の他の実施例によれば、基準点が関連する表面を２個の別個のアーム に固着し、これらのアームを舌側および前庭表面上にそれぞれ配置されるよう構 成して接着剤のような固定手段によって固定する。

口の大きな断面の光学像を得るために用いられる他の有利な実施例によれば、基 準点を支持する装置が顎の歯の舌側および前庭表面に沿って対向するバーを具え 、このバーが例えば２個の歯間に楔を掛合させることによって顎上の固定手段に よって取付けられ、種々の基準点が関連される表面を支持する棒をバー上に摺動 自在に取付けられて所望位置で固定され得るようにする。固定手段をねじクラン プ作用によって得ることができる。

本発明は、以下の本発明を実施するためのいくつかの実施例を、非制限例によっ て、示す添付線図についての説明から十分理解されるであろう。

Ａ亘旦呈隼左盈朋 第１図は顎の部分の相関のために用いられる構成の線図であり、 第２図は歯の斜視図であり、 第３〜５図は基準点を支持するための３つの装置の斜視図である。

第６および７図は第５図に示す装置の２つの詳細図であり、 第８〜１２図は主題の顎の２個の部分間の映像の相関を許す装置を線図的に示す 。

発明を実施するための最良の態様 第１図は２個の健康歯４間に位置する歯根３を有する歯円弧部分２を線図的に示 す。この部分の種々の角度からの数個の光学像をとるために、コントラスト色枠 ８によって定まる表面７にそれぞれ属する３個の基準点６を、好ましくは歯根３ を含む部分の外周上に、位置決めすることが必要である。上述したように、３個 の基準点６は歯根を囲むような方法で歯根の周りに配置される。

第２図は咬頭および溝によって基準点６が形成される歯を示す。

第３図は歯４の周りをクランプするよう構成された弾性材料が造られたクランプ ９を具える装置を示す。このクランプは２個のフック１０．１２を有し、これら のフックを歯の舌側および前庭表面に当てて２個のアーム１３．１４をそれぞれ 支持している。アームＩ３には１個の基準点を決定することができる球１５が嵌 着され、アーム１４には２個の他の基準点を決定することができる２個の球１６ が嵌着されている。

第４図は、変形例を示し、球１５および１６をそれぞれ支持するアーム１３およ び１４にそれぞれ接着性パッチ１７が取付けられ、この接着性パッチは歯の舌側 表面または前庭表面のそれぞれに固定されるよう構成されている。

第５図は舌側および前庭表面に沿って通すよう構成された閉止バー１８を具える 装置を示し、この閉止バーは、例えば第６図に示すように２個の歯間に掛合する 楔１９によって、顎に対して固定される。

第７図に示すように閉止バー１８上に摺動片２０を摺動自在に取付け、摺動片２ ０をねじ２１によって固定し得るようにし各摺動片２０に棒２２を取付け、棒２ ２の遊端に基準点となるよう構成された球２３を嵌着する。

第８〜１２図は歯の２部分、すなわち、義歯を入れるよう切削された切削歯２５ が位置する上側部分２４と、下側部分２６の映像を相関させる方法の種々の段階 を線図的に示す。ペースト２７を用い、「バイト」方法によって顎の下側部分の 印象を採る。次に、歯根２５が位置する顎の部分２４にペーストコンポーネント ２７を位置決めする。この顎の部分に、例えば第３図に示す基準点システムを取 付ける。次に、第１Ｉ図に示すように、義歯を入れる顎部分における対合歯の部 分２６の陰型である印象２７の中空部分を計算に入れて相関を行なう。

次いで、ペーストコンポーネント２７を除去し、第１２図に示すように、義歯を 入れる部分自体の光学像を採る。

この場合、注意しなければならないことは、顎のそれぞれの部分および顎の２個 の部分間の相関を同じ基準点を用いて行なうことである。

上述したところから明らかなように、本発明は、開業医にとって困難な問題を全 て除去し、高い信頼度を有する人間器官の３次元像の機関を可能にする簡単な方 法を提供することによって既存技術を著しく向上させるものである。

本発明は、例示したにすぎない上述した本発明の方法の実施態様または本発明の 位置の実施例に制限されるものではないこと勿論であり、本発明の範囲内で平面 または球形以外の表面を基準点とする全ての変形例を含むものである。

ｉ１９ 国際調査報告 国際調査報告 ＦＲ８９００５９４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３個の基準点が種々の画像の全てにおいて見られるよう映出される人間器官 （３）上またはこの器官の周りに３個の基準点を固定または、位置決めし、３個 の基準点を勘定に入れて種々の画像を単一基準システムにするためにこれらの画 像の相関を計算することを特徴とする人間器官の３次元像の相関方法。 ２．基準点の密度が予定値より低い部分を画像から省いて各画像の見掛け密度に 関連する点の平滑化を相関操作中に行なうことを特徴とする請求項１記載の方法 。 ３．表面（７）よりなる各基準点（６）の支持体を用い、コントラスト枠（８） によって範囲が適当に定められない場合には、多数の点上のこの距離の値の統計 的評価によってカメラに対する相対的な点の距離の位置を選定することを可能と し、この距離が大になればなるほど表面が大きくなり、これにより順次スケルト ン化操作によって基準点の中心を決定することを特徴とする請求項１または２記 載の方法。 ４．基準点に関連する各表面が相関の基となり得る見掛けまたは実際の特徴点を 計算によって得ることを可能にする簡単な幾何学的形状の表面よりなることを特 徴とする請求項３記載の方法。 ５．基準点に関連する表面が球形（１５，１６）で、その基準点が中心であるこ とを特徴とする請求項４記載の方法。 ６．３個の基準点に関連する表面（１５，１６）の形状を前に認識することによ って基準点を自動的に決定し、これにより手動相関における誤りの危険をなくす ることを特徴とする請求項４または５記載の方法。 ７．映出すべき部分の外周に基準点（６）を配置することを特徴とする請求項１ 〜６のいづれか１項記載の方法。 ８．歯科医療に応用する場合に、歯の咬頭の頂点または溝のように映像の特徴あ る点を基準点として用いることを特徴とする請求項１〜７のいづれか１項記載の 方法。 ９．顎の２個の部分の相関の場合に、切削部分（２４）に面する対向歯（２６） の印象を造り、義歯を造る場合に、この印象を切削、歯の部分およびこの周りの 歯止に置き、切削部分に基準点（１５，１６）を置き、一方において、対向歯の 印象を考えに入れて対向歯の相関のためにこれらの基準点を用い、他方において 、印象を具える素子の除去後に、歯を切削する円弧内の歯の相関のために用いる ことを特徴とする請求項１〜８のいづれか１項記載の方法。 １０．映出すべき器官上に着脱可能に固定し得る基準点支持体を具えることを特 徴とする請求項１〜９のいづれか１項記載の方法を実施するための装置。 １１．歯科医療に応用する場合に、少なくとも１個の歯（４）上に圧力をかけ得 る弾性クレードル（９）に固着される２個のアーム（１３，１４）上に基準点が 関連する表面（１５，１６）を固着し、前記の２個のアームを舌側および前庭表 面の側に配置することを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２．基準点が関連する表面（１５，１６）を２個の別個のアームに固着し、こ れらのアームを舌側および前庭表面上にそれぞれ配置されるよう構成して接着剤 のような固定手段（１７）によって固定することを特徴とする請求項１０記載の 装置。 １３．顎の歯の舌側および前庭表面に沿って延在するバ−（１８）を具え、この バーが例えば２個の歯間に楔を掛合させることによって顎上の固定手段によって 取付けられ、種々の基準点が関連される表面を支持する棒がバー上に摺動自在に 取付けられて所望位置で固定され得るよう構成したことを特徴とする請求項１０ 記載の装置。