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技術 上顎弓および下顎弓の表示のための画像処理装置

出願人 トロフィー
発明者 ジュリアンディーバルネオウドサブリナケイプロン-リチャードシルヴィエムボソレルロナンエテシー
出願日 2013年8月28日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2013-177347
公開日 2014年3月20日 (6年3ヶ月経過) 公開番号 2014-050695
状態 特許登録済
技術分野 歯科用機器・補助機器
主要キーワード 咬み合せ 増分調整 手動オーバーライド 長期記憶媒体 電子記憶デバイス 画像処理カメラ 歯配列 ネットワーク化デバイス
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

咬合に対する表示部の配向を変更することを可能にする方法を提供する。

解決手段

患者の歯を表示するための方法は、患者の歯の3次元モデルを生成し、生成された3次元モデルを表示する。表示画像は、3次元モデルを通じて延在する切断平面の位置に従って、歯の断面図を示す。切断平面の相対的位置は、操作者指示に従って調整可能である。表示される断面図の配向は、切断平面の位置によって決定される。

概要

背景

歯列矯正処置は、歯の機能および審美性を改善するために、歯および支持構造再配置するのに幅広く適用される。従来の歯列矯正処置では、歯列矯正用ブリッジ等の器具は、歯科矯正医によって患者の歯に適用される。時間をかけて、器具によって加えられる継続的な力は、歯をより好ましい位置の方へ促すことができ、しばしば、連続的な処置による増分ステップで歯に移動を提供する。

歯列矯正および他の修復処置の一部として研究される歯の機能の態様は、上顎内の歯が下顎内の対応する歯と首尾よく働くような、正しい咬合を含む。咬合は、対向する歯が、どのように相互に対して配置され、接触するようになり、通常の移動において相互作用するかを決定する。

従来の実務における歯列矯正または修復処置等の、歯科処置画定するために、歯科医は典型的に、患者の歯列弓から得られた1つ以上の鋳型を操る。1つの従来の方法は、例えば、Stantonに対する米国特許第1,293,567号に記載されるように、半透明紙を使用して、反対側の歯との間の交点を表示する咬合図(occlusogram)を形成する。鋳型を使用して、軸(水平)平面上の下歯列弓の歯の投影が、第1の半透明紙上に再現される。上歯列弓の歯の投影は、第2の半透明紙上に再現される。両方の紙は次いで重ね合わせられ、咬合状態表現を提供する。半透明紙の一方を他方に対して引き込むことによって、新たな咬合状態の表現が得られる。

概要

咬合に対する表示部の配向を変更することを可能にする方法を提供する。患者の歯を表示するための方法は、患者の歯の3次元モデルを生成し、生成された3次元モデルを表示する。表示画像は、3次元モデルを通じて延在する切断平面の位置に従って、歯の断面を示す。切断平面の相対的位置は、操作者指示に従って調整可能である。表示される断面の配向は、切断平面の位置によって決定される。C

目的

時間をかけて、器具によって加えられる継続的な力は、歯をより好ましい位置の方へ促すことができ、しばしば、連続的な処置による増分ステップで歯に移動を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

患者の歯を表示するための方法であって、前記方法は、前記患者の歯の3次元モデルを生成するステップと、前記生成された3次元モデルを表示するステップと、前記3次元モデルを通じて延在する切断平面の位置に従って、前記歯の断面図を示す画像を表示するステップと、操作者指示に従って前記切断平面の相対的位置を調整するステップと、を含み、前記表示される断面図の配向は、前記切断平面の位置によって決定される、方法。

請求項2

前記患者の歯の前記3次元モデルを生成するステップは、前記患者の上顎および下顎弓の1つ以上の鋳型または印象を得るステップと、前記1つ以上の鋳型または印象をデジタル化するステップと、を含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記患者の歯の前記3次元モデルを生成するステップは、口腔内カメラを使用して前記患者の歯を走査するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記患者の歯の前記3次元モデルを生成するステップは、前記患者の口の鋳型または印象からのx線データを使用するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記画像を表示するステップは、投影画像を表示するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項6

前記表示される断面図の配向は、上顎弓および下顎弓からの前記断面図における歯の比例面積に依存する、請求項1に記載の方法。

請求項7

前記切断平面の位置を変更する操作者指示に従って、前記断面図の配向を変更するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。

請求項8

前記操作者指示は、コンピュータマウスまたは他のポインタを使用して入力される、請求項7に記載の方法。

請求項9

前記操作者指示は、可聴コマンドである、請求項7に記載の方法。

請求項10

前記切断平面が優位に上顎弓を通じるとき、切歯が表示部の最上部に現れる、請求項1に記載の方法。

請求項11

前記表示された断面画像は、上顎の歯を、下顎の歯から識別する、請求項1に記載の方法。

請求項12

前記切断平面の位置を調整するための前記操作者指示は、表示モニターを使用して入力される、請求項1に記載の方法。

請求項13

前記切断平面の相対的位置を調整するステップは、前記3次元モデルに対する前記切断平面の角度を変更するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項14

患者の歯の表示のための方法であって、前記方法は、前記患者の上顎弓および下顎弓の1つ以上の鋳型または印象を得ることによって、前記患者の歯の3次元モデルを生成し、前記1つ以上の鋳型または印象をデジタル化するステップと、前記上顎弓および下顎弓の1つまたは両方を横切って延在する位置で、前記生成された3次元モデルを表示し、軸切断平面を生成するステップと、前記切断平面の位置に従って、前記歯の断面図を示す画像を表示するステップと、を含み、前記表示される断面図の配向は、前記切断平面の位置によって決定される、方法。

請求項15

前記切断平面の位置を変更する操作者指示に従って、前記断面図の配向を変更することを更に含む、請求項14に記載の方法。

請求項16

前記操作者指示は、コンピュータマウスまたは他のポインタを使用して入力される、請求項15に記載の方法。

請求項17

前記操作者指示は、可聴のコマンドである、請求項15に記載の方法。

請求項18

1つ以上の走査印象から患者の歯の3次元モデルを表示するためのコンピュータソフトウェアプログラムであって、前記ソフトウェアプログラムコンピュータ上で実行されることより、前記コンピュータが、前記患者の上顎弓および下顎弓の1つ以上の鋳型または印象を得ることによって、前記患者の歯の前記3次元モデルを生成し、前記1つ以上の鋳型または印象をデジタル化するステップと、前記上顎弓および下顎弓の1つまたは両方を横切って延在する位置で、前記生成された3次元モデルを表示し、軸切断平面を生成するステップと、前記切断平面の位置に従って、前記歯の断面図を示す画像を表示するステップと、を実行し、前記表示される断面図の配向は、前記切断平面の位置によって決定される、コンピュータソフトウェアプログラム。

請求項19

前記切断平面位置に関わらず前記表示される断面図の配向を変更するための操作者オーバーライドを提供する、記憶された指示を更に含む、請求項18に記載のコンピュータソフトウェアプログラム。

請求項20

患者の歯の仮想モデルを表示するための画像処理システムであって、前記患者の歯の印象を走査し、画像データを得るように構成される光学走査器と、前記光学走査器と信号通信しており、前記得られた走査画像データからの仮想モデルの再構築のための画像処理を行うように構成されるコンピュータと、前記コンピュータと信号通信しており、前記画像処理の結果を示す表示部と、前記仮想モデルの前記表示部に関係する操作者指示の入力を可能にする操作者インターフェースと、を含む、画像処理システム。

技術分野

0001

本発明は、一般に、歯科画像処理の分野、より詳細には、上顎および下顎弓ならびに咬合可視化するための装置および方法に関する。

背景技術

0002

歯列矯正処置は、歯の機能および審美性を改善するために、歯および支持構造再配置するのに幅広く適用される。従来の歯列矯正処置では、歯列矯正用ブリッジ等の器具は、歯科矯正医によって患者の歯に適用される。時間をかけて、器具によって加えられる継続的な力は、歯をより好ましい位置の方へ促すことができ、しばしば、連続的な処置による増分ステップで歯に移動を提供する。

0003

歯列矯正および他の修復処置の一部として研究される歯の機能の態様は、上顎内の歯が下顎内の対応する歯と首尾よく働くような、正しい咬合を含む。咬合は、対向する歯が、どのように相互に対して配置され、接触するようになり、通常の移動において相互作用するかを決定する。

0004

従来の実務における歯列矯正または修復処置等の、歯科処置画定するために、歯科医は典型的に、患者の歯列弓から得られた1つ以上の鋳型を操る。1つの従来の方法は、例えば、Stantonに対する米国特許第1,293,567号に記載されるように、半透明紙を使用して、反対側の歯との間の交点を表示する咬合図(occlusogram)を形成する。鋳型を使用して、軸(水平)平面上の下歯列弓の歯の投影が、第1の半透明紙上に再現される。上歯列弓の歯の投影は、第2の半透明紙上に再現される。両方の紙は次いで重ね合わせられ、咬合状態表現を提供する。半透明紙の一方を他方に対して引き込むことによって、新たな咬合状態の表現が得られる。

先行技術

0005

米国特許1293567号明細書
米国特許6334853号明細書
米国特許7140877号明細書
米国特許7347690号明細書
米国特許7123767号明細書
米国特許6726478号明細書

発明が解決しようとする課題

0006

デジタル画像処理出現により、取得された画像データから得られた歯科咬合を表し、表示するために、幾つかの解決策が提案されてきた。咬合状態のマッピング、測定、および分析のための情報は、問題を矯正する際に、およびこの目的のために歯構造最良の配列を提供する際に、歯科矯正医または他の歯科専門医支援する一助となるために、デジタル処理で得て、処理することができる。残念ながら、上顎(maxillary)(上顎(upper jaw))および下顎(mandibular)(下顎(lower jaw))弓構造の表示のための方法は、歯科医が、1つの観点で情報を分析し、次いで、異なる観点から位置付けの問題に対処するために患者に応対することを要求する。例えば、弓構造の従来の表示において、上顎または下顎のいずれかにおける切歯は、1つの標準的な配向のみで表示されてきており、開業医に、患者の口の配向に合わせるためにこの視覚情報反転するのに必要とされる空間的変換を、心の中で提供することを要求している。歯科医が、目的の面積を示す選択に従って、咬合に対する表示部の配向を変更することを可能にするツールに対する必要性が存在することが理解され得る。

課題を解決するための手段

0007

本発明の目的は、歯科画像処理の技術を前進させることであり、歯列弓および関連する構造ならびに位置関係を観察するための画像処理および可視化ツールを特に目的とする。本発明の実施形態は、特に、咬合を可視化する歯列弓の構造の表示のための、改善された方法に対する必要性に対処する。有利なことに、本発明の実施形態は、開業医に、開業医が患者の口内の対応する構造を観察することに伴って有する実際の視点を表す、視覚情報を提示する。表示部は、断面情報を示し、この情報を、患者の口に対して開業医の視点に合わせられる配向で表示する、単純明快機構を使用して、開業医によって修正することができる。

0008

これらの対象物は、例証的な例としてのみ与えられ、かかる対象物は、本発明の1つ以上の実施形態を例示するものであり得る。開示される発明によって本質的に達成される他の望ましい目的および利点が、当業者に想到されるか、または明らかとなり得る。本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

発明の効果

0009

本発明の一態様により、患者の歯を表示するための方法が提供され、その方法は、患者の歯の3次元モデルを生成すること、生成された3次元モデルを表示すること、3次元モデルを通じて延在する切断平面の位置に従って歯の断面図を示す画像を表示すること、および操作者指示に従って切断平面の相対的位置を調整することを含み、この表示される断面図の配向は、切断平面の位置によって決定される。

図面の簡単な説明

0010

本発明の前述のおよび他の対象物、特徴、および利点は、添付の図面において例証される、本発明の実施形態の次のより特定の説明から明らかとなるであろう。図面の要素は、相互に対して必ずしも一定の縮尺ではない。

0011

咬合を示す画像の表示のためのステップ順番を示す論理流れ図である。
仮想モデルを生成するためのステップの順番を示す論理流れ図である。
本発明の一実施形態による、仮想モデルの生成および表示のためのシステムの概略ブロック図である。
上顎弓および下顎弓の仮想モデルを示す透視図である。
咬合を示し、1つの位置にある切断平面を示す、透視図である。
移動可能な切断平面と共に上顎弓および下顎弓の仮想モデルを示す、操作者インターフェースを示す図である。
切断平面の1つの位置で下顎弓および咬合を示す、表示された断面図である。
切断平面の位置を調整し、結果を表示するための、操作者インターフェースを示す図である。
移動可能な切断平面が異なる位置にある、上顎弓および下顎弓の仮想モデルを示す、操作者インターフェースを示す図である。
切断平面の1つの位置で上顎弓および咬合を示す、表示された断面図である。

実施例

0012

本出願は、参照によりその全体が組み込まれる、上顎弓および下顎弓の表示のための画像処理装置と題される、Julien D.Barneoudらの名義で2012年9月7日に出願された米国仮特許出願第61/698,048号に対する優先権を主張する。

0013

以下は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明であり、同じ参照番号が、複数の図の各々における構造の同じ要素を特定する、図面への参照がなされる。

0014

本発明の文脈において、「優位な」という用語は、その標準的な意味を有し、つまり、2つの可変値または特性が存在する場合、優位な値または特性が、2つのうちでより一般的またはより優勢である、という意味である。

0015

本開示の文脈において、「観察者」、「操作者」、および「ユーザ」という用語は、同等と見なされ、表示モニター上の歯科画像等の画像を観察し、それを操る、観察している開業医または他の人物を指す。「観察者の指示」は、コンピュータマウスまたはキーボード入力を使用する等、観察者によって入力される明示的コマンドから得ることができる。

0016

表示された特徴に対する「ハイライト表示」という用語は、情報および画像表示技術分野の専門家に理解される、その従来の意味を有する。一般に、ハイライト表示は、観察者の注意引き付けるために、何らかの形態の限局化された表示高度化を使用する。例えば、上顎または下顎からの一連の歯等の、画像の一部分をハイライト表示することは、注釈を付けること、近くにまたは重ね合わせて記号を表示すること、アウトラインまたはトレース、他の画像もしくは情報内容とは異なる色または顕著に異なる強度またはグレースケール値で表示する、表示部の一部分の点滅または動画、もしくはより高い鮮明度またはコントラストで表示することを含むが、これらに限定されない、幾つかの方法のいずれでも達成することができる。

0017

本開示の文脈において、「画像」という用語は、個別的な画像要素から構成される多次元画像データを指す。2−D(2次元)画像について、個別的な画像要素は、画素、またはピクセルである。3−D(3次元)画像について、個別的な画像要素は、体積画像要素、またはボクセルである。

0018

「の下(beneath)」、「より下(below)」、「下部」、「より上」、「上部」、「垂直」、「水平」等の、空間的に相対的な用語は、本明細書で、図に例証される1つの要素または特徴の、別の要素(複数可)または特徴(複数可)との関係を説明するための説明を簡便にするために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図示される配向に加えて、使用中または操作中のデバイスの異なる配向を包含するように意図されることが理解されるであろう。例えば、図におけるデバイスが向きを変えられる場合、他の要素または特徴「より下」またはそれら「の下」として説明される要素は次いで、他の要素または特徴「より上」に配向されるであろう。故に、「より下」等の用語は、より上およびより下の配向の両方を包含することができる。デバイスは、他の方法で(90度回転させられるかまたは他の配向で)配向され得、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、適宜解釈される。

0019

本発明の実施形態は、開業医にとって有用な配向で各歯列弓を表示するために、歯列弓の構造の配列を検査するのに有用である形態で情報を提供することに対する必要性に対処する。図1Aの論理流れ図は、適切なデータを得、それを表示するのに使用される、ステップの一般の順番を示す。これらのステップは、モデル生成ステップS120により開始する。図1Bの論理流れ図は、鋳型または印象が使用される、仮想モデルを生成するために使用されるステップ120のための順番を列挙する。

0020

図1Bの順番を使用して、準備ステップS100において、歯科スタッフは、患者の口から1つ以上の印象を得、その印象を使用して鋳型を生成する。一旦、鋳型または印象が得られると、それらは、デジタル化ステップS110において、3次元(3−D)画像処理技術分野で周知の画像走査および再構築技法を使用して、走査され、デジタル化される。仮想モデル生成ステップS116は次いで、走査データを使用して歯列弓構造の仮想モデルを生成する。

0021

図1Cの概略ブロック図は、本発明の一実施形態による、仮想モデルの生成および表示のためのシステム90を示す。鋳型または印象58は、患者から形成される。仮想モデルの再構築は、図1Bの方法を使用して、鋳型または印象のx線走査から等の、走査からのデータを使用することができる。光学走査器60は、仮想モデル生成に使用することができるデータを得るように構成される。光学走査器60は、カメラ等の画像取得装置を使用して、可視光または他の非電離光源により患者の歯および他の口構造の印象を走査することができる。例えば、x線デバイスまたは口腔内画像処理カメラ等の他の画像処理装置を、仮想モデル生成に必要とされるデータを得るための走査器60として、代替的に使用することができる。画像生成および表示のために、走査器データは、走査器60と信号通信しており、必要とされる画像処理および仮想モデルの再構築を行うように構成される、コンピュータ70に進む。コンピュータ70と信号通信している表示部80が次いで、処理結果を示し、操作者との相互作用を可能にするために使用される。表示部80上のタッチスクリーンインターフェースまたは他の操作者指示入力ツールを使用してもよい、操作者インターフェース72が提供される。コンピュータ70および表示部80は、走査器60を有する統合走査システムの一部であり得るか、または例えば、適切なソフトウェアを有する汎用コンピュータによって提供されるもの等の、ネットワーク化デバイスであり得る。本発明の代替的な一実施形態によれば、コンピュータ70は、走査データを獲得し、処理するために使用される、専用のネットワーク化デバイスである。走査結果は次いで、体積画像再構築という、よりコンピュータ集約タスクのために、ネットワークを介して別のコンピュータに伝送される。代替的なコンピュータシステムもまた、記憶および表示部機能のために使用することができる。データ獲得画像再構築、および表示の種々の機能は、典型的に、画像処理装置に関連付けられる幾つかのコンピュータのうちのいずれかの上に記憶されるソフトウェア指示に従って実行される。図1Cに表される構成は一般化されており、表示画像を提供するのに使用される画像獲得および処理機能は、統合または分散システムを用いる等の、幾つかの方法のうちのいずれにおいても実装することができることが理解され得る。図2は、患者からの印象を使用し、処理する、この処理の一部として形成され、使用される、代表的な仮想歯列弓20および22を示す。

0022

走査された鋳型もしくは印象を使用するか、または患者の口からの鋳型もしくは印象を走査することによって得られる患者の口の走査もしくはx線データを使用するかに関わらず、一旦、仮想モデルについてのデータが得られると、次のステップは、図1Aに示される、モデル生成ステップS120における仮想モデルの生成および表示である。仮想モデルの再構築は、歯科画像処理技術分野において周知である。例えば、Kopelmanらに対する米国特許第6,334,853号は、ネガ型アルギン酸塩印象を鋳造することによって得られたプラスターモデルから仮想歯科モデルを得る方法を開示する。次いで、説明される技法を使用して、仮想歯科モデルから咬合マップを生成することができる。別の例として、Kazaに対する米国特許第7,140,877号は、印象のx線走査によって、ネガ型変形可能アルギン酸塩印象から直接、ポジ型デジタルモデルを得る方法を開示する。

0023

上部および下部両方の仮想弓の再構築の目的は、患者の咬合関係を再現するために、両方の弓を記録するか、または並べることである。Jordanらに対する米国特許第7,347,690号は、上部および下部3次元仮想歯列弓を並べるためのコンピュータ実装による方法を開示する。この方法の実行には、幾つかの追加的なデータ、つまり接触点および全体的な咬み合せの並びに関係するデータが必然的に伴う。これらのデータは、例えば、患者にろう板を咬ませ、それを次いで走査し、デジタル化することによって、得ることができる。両方の弓の相対的位置の自動位置合わせは咬み合せデータを使用して行われる。

0024

これらの方法は、多くの目的に功を奏するが、しばしば、歯列弓並びの評価のための完全な3−D可視化を提供するために必要とされるものには不十分である。代わりに、例えば、Jonesらに対する米国特許第7,123,767号に開示されるような、3−Dモデルの断面図が一般的に使用される。

0025

水平投影もまた、従来の実務において使用される。3次元歯列弓モデルから出発して、Isiderioらに対する米国特許第6,726,478号は、幾つかの仮想歯およびの水平投影を生成するステップ、同じ表示部上で上顎および下顎を重ね合わせるステップ、ならびに表示された咬み合せおよび接触点情報を使用して両方の顎を並べるステップを含む方法を説明する。

0026

歯列弓構造ならびに咬合の表示のための幾つかのこれらの以前の解決策に伴う1つの困難は、この情報が、歯科医から観察した歯列弓の配向に対してどのようにして提示されるかに関する。表示情報は、しばしば観察する向きと合致しない。代わりに、弓は、下顎または上顎のどちらが目的であるかどうかに関わらず、一貫して同じ配向により表示される。例えば、切歯は、歯科医が、検査において使用される透視に基づいて、切歯および弓が好適に回転させられる、反対側の配向を好むような場合であっても、一貫してスクリーンの最上部に表される。開業医の観察する角度に対応する配向での歯列弓の表示に対する、明確な利点が存在する。更に、好適な配向で、表示部上で上顎構造を下顎構造から明確に識別しながら、上部および下部の両方の弓が現れる咬合配列を表示することが有益であり得る。

0027

再び図1Aを参照すると、切断平面調整ステップS130は、歯科医が、ステップS120において形成される仮想モデルの観察平面を選択し、調整することを可能にし、観察平面調整に対応する配向および表示処置による歯列弓を表示する。

0028

「切断平面」という用語は、本開示で、表記される高さで仮想モデルを通じて延在し、上顎弓および下顎弓ならびにそれらの対応する咬合についての断面情報を提供するために生成され、使用される、軸参照平面を示すように使用される。図3の透視図は、上顎弓20および下顎弓22が咬合している仮想モデル30を示す。後に説明されるように、任意に可視的で観察者によって位置付け可能である切断平面32は、次いで、切断平面での各弓についての歯配列の断面2次元(2−D)図、または仮想モデルからの投影図の一部としての対応する画像スライスのいずれかを示す。切断平面32は、この用語が3−D画像処理技術において使用されるとき、一般に軸平面である。投影画像または体積画像で、切断平面は、切断平面と平行に延在する画像スライスに対応する。切断平面の増分調整は、図3参照図に基づいて、観察者が、一般に垂直方向で体積画像の連続的なスライスページをめくることを可能にする。代替的に、切断平面の相対的位置を指定し、調整するための、相対的高さ寸法または他の調整可能要素を示すスクロールデバイスを使用することができる。切断平面32は、咬合または咬み合せ平面に平行、または略平行であり得るが、かかる平行配列を有する必要はない。本発明の一実施形態によれば、操作者は、切断平面32の角度を、それが最も有用な断面表現を達成するように調整することができる。

0029

図1Aの表示部ステップS140において、システムは、弓が下方に開いている上顎図、または弓が上方に開いている下顎図のいずれかにおける咬合画像を表示する。

0030

図4Aは、切断平面32が操作者によって位置付けられる仮想モデル30を示す、ユーザインターフェース表示モニター40を示す。操作者は、例えば、コンピュータマウスもしくは他のユーティリティを使用して、またはキーボード入力もしくはコマンドを使用して、または可聴のコマンドを使用して、切断平面32を位置付けることができる。この切断平面32位置では、下顎弓22が優位であり、上顎弓の幾らかのより小さい部分を伴う。この設定における切断平面32で、図4Bの断面図に示されるように、歯列弓の対応する表示部は、弓が上方に開いている(切歯が表示部の底部の方にある)配向を有する。対応する歯の断面がこの実施形態において示されるが、代替的な図は、切断平面位置に対応する画像スライスで、投影図において現れるように歯を提示するであろう。優位な下顎弓からの歯44aは、歯が切断平面を交差するときのその輪郭と共に、実線の輪郭で現れる。上顎弓からの歯44bは、破線の輪郭で現れる。それらの対応する顎構造に従って、断面積をハイライト表示し、可視的に識別するための他の方法を使用することができることが理解され得る。表示部表現は、図1Cを参照して前述されるように、表示部を制御するコンピュータまたは他のプロセッサ上で実行するソフトウェアによって制御される。

0031

代替的なユーティリティを使用して、歯列弓の断面の高さ寸法を設定する切断平面を再位置付けすることができる。図4Cは、表示モニター40上で表示し、歯列弓20および22に対する交点の平面の相対的レベルを調整するために使用される、調整可能なスクロール要素50を示す。スクロール要素50は、例えば、タッチスクリーンインターフェースを使用して、またはマウスもしくは他のポインタを使用して、調整されてもよい。代替的に、タイプ型キーボード入力を使用して、断面のための高さ値を設定してもよい。図4Cはまた、操作者による切断平面32の前傾斜または後傾斜の何らかの調整を可能にする、切断平面の角度を調整するための任意の制御機構52を示す。別の任意の制御機構54は、操作者が、切断平面32の任意の位置に対する図の配向の間をトグル切り換えることを可能にする、図の切り換えの手動オーバーライドを提供する。

0032

図5Aは、切断平面32が図4A〜4Cの例に示されたものとは異なる高さで操作者によって位置付けられる、仮想モデル30を示す、ユーザインターフェース表示モニター40を示す。この切断平面32位置では、上顎弓22が優位である、下顎弓の幾らかのより小さい部分を伴う。この設定における切断平面32で、図5Bの断面図に示されるように、歯列弓の対応する表示部は、弓が下方に開いている配向を有する。対応する歯の断面がこの実施形態において示されるが、代替的な図は、切断平面位置に対応する画像スライスで、投影図において現れるように歯を提示するであろう。優位な上顎弓からの歯44bは、歯の輪郭が切断平面を交差するときのその輪郭と共に、実線の輪郭で現れる。下顎弓からの歯44aは、破線の輪郭で現れる。

0033

図4A〜5Bに示される配列を使用して、操作者は、単純に切断平面32の相対的位置を入れ替えることによって、対応する弓の上顎図と下顎図との間を好都合に切り換えることができる。更に、切断平面の現在位置で各々交差した弓の断面積もまた、表示する。本発明の一実施形態によれば、実線を使用して、色、陰影、または他の表示処置を使用して等、異なる処置を使用して、優位な弓がハイライト表示される。

0034

どの弓が優位であるか、およびどの図が適切であるかを決定することは、幾つかの方法でプログラムロジックを実行するコンピュータシステムによって決定することができる。本発明の一実施形態によれば、断面における歯の各々の集まりの比例面積を使用して、下顎または上顎のどちらの集まりが、最も高い表面積を有し、優位と見なされるべきかが決定される。

0035

優位な弓、および結果として、表示された上方配向または下方配向を決定するソフトウェアは、幾つかの特徴およびオプションを提供する。ソフトウェアは、比例面積、外形寸法、または他の定量化を使用して、どの弓が優位であるかを決定する。任意に、操作者指示がこの目的のために使用される。操作者が切断平面32の位置を調整するとき、この計算は反復され、対応する表示部が適宜更新される。例えば、優位な弓が上顎から下顎へと切り換わろうとしている等、優位な弓を決定するための基準が移行に到達するとき、ソフトウェアは任意に、間近の変更を表示部上でハイライト表示すること、制御機構を点滅するかまたは幾つかの他のインジケータもしくはメッセージを提供すること等によって、操作者に警告する。例えば、4C図に示される制御機構に関して、これは、優位な弓に従って弓が上方または下方に開いている、図の配向の近々の変更を操作者がオーバーライドすることを可能にする。

0036

ある条件下では、ソフトウェアが、特定の切断平面位置について、特に移行時またはその近くで、どちらの弓が優位であるかを決定することは困難な場合がある。例えば、上顎および下顎特徴の相対的割合は、均等に分割される場合がある。かかる場合、デフォルト挙動は、明確な決定が下され得るまで、弓配向を維持することである。この挙動は、例えば、咬み合せ平面における両方の方向からのよりよい可視性を可能にするために、いずれかの方向から移行点を通る移動の際に提供される。本発明の代替的な一実施形態によれば、切断平面が移行点を通って移動されるとき、ビープ音または他の可聴の音が発せられる。

0037

表示部のデフォルトの操作が、上顎弓および下顎弓の特徴がどのように表示されるかについての手動制御よりも、開業医にとって、好適性が低い条件が存在し得ることが認識される。どのようにかつどの時点で移行が生じるか、どの上方/下方弓配向が提供されるか、および他のシステム挙動を調整することが有用である条件もまた存在し得る。これは、例えば、患者間の、または開業医の好みの間の相当な差異の結果、または特定の症例における特別な状態の結果であり得る。本発明の実施形態は、操作者が、表示部に対するオーバーライドまたは手動制御または設定を提供することを含めて、システムがどのように動くかを決定することにおいて一定の自由を有することを可能にする。図4Cを参照して説明されるように、操作者オーバーライドは、開業医の必要性に従って表現を反転させるために、キーボードコマンドによって、またはタッチスクリーンもしくは可聴のコマンドを使用すること等で提供される。

0038

本発明は、方法として説明される。しかしながら、別の好ましい実施形態では、本発明は、説明される方法に従った、医学的応用のためのコンピュータプログラム製品を含む。本発明を説明する際に、本発明のコンピュータプログラムが、ノート型パソコンまたはワークステーション等のパーソナルコンピュータ、もしくはネットワーク化コンピュータまたはデバイスを含むマイクロプロセッサまたは他の専用のプロセッサまたはプログラマブルロジックデバイス等の、任意の周知のコンピュータシステムによって利用され得ることは明らかである。しかしながら、多くの他のタイプのコンピュータシステムを使用して、本発明のコンピュータプログラムを実行することができる。

0039

本発明の一実施形態と一致して、コンピュータは、電子メモリからアクセスされる画像データ上で機能する記憶された指示により、プログラムを実行する。本発明の方法を行うためのコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体中に記憶されてもよい。この媒体には、例えば、磁気ディスクハードドライブ等)、磁気テープ、または他の携帯型の磁気ディスク等の磁気記憶媒体光ディスク光テープ、または機械可読バーコード等の光学記憶媒体ランダムアクセスメモリ(RAM)またはリードオンリーメモリ(ROM)等の固体電子記憶デバイス;もしくはコンピュータプログラムを記憶するために用いられる任意の他の物理デバイスまたは媒体が含まれてもよい。本発明の方法を行うためのコンピュータプログラムはまた、ネットワークを通じて接続されるコンピュータ可読記憶媒体上に記憶されてもよい。当業者であれば、かかるコンピュータプログラム製品の均等物がまた、ハードウェア内に構築されてもよいことを認識するであろう。

0040

本発明のコンピュータプログラム製品は、周知である種々の画像操作アルゴリズムおよび処理を活用してもよいことが理解されるであろう。本発明のコンピュータプログラム製品実施形態は、実装に有用である、本明細書で具体的に示されないか、または説明されないアルゴリズムおよび処理を具体化してもよいことが更に理解されるであろう。画像を作成するおよび他の方法で処理する、または本発明のコンピュータプログラム製品と協同するための、かかるアルゴリズムおよびシステム、ならびにハードウェアおよび/またはソフトウェアの追加的な態様は、本明細書で具体的に示されないか、または説明されず、かかるアルゴリズム、システム、ハードウェア、構成要素、および当該技術分野で既知の要素から選択されてもよい。

0041

本開示の文脈において「コンピュータアクセス可能メモリ」と同等である、「メモリ」という用語は、画像データを記憶し、動作するために使用され、コンピュータシステムにアクセス可能である、任意のタイプの一時またはより永続的なデータ記憶ワークスペースを指すことができることに留意すべきである。メモリは、例えば、磁気または光学記憶等の長期記憶媒体を使用する、不揮発性であり得る。代替的に、メモリは、マイクロプロセッサまたは他の制御ロジックプロセッサデバイスによって一時バッファまたはワークスペースとして使用される、ランダムアクセスメモリ(RAM)等の電子回路を使用する、より揮発性性質であり得る。例えば、表示データは、典型的に、表示デバイスに直接関連付けられ、表示されるデータを提供するために必要に応じて周期的にリフレッシュされる、一時記憶バッファにおいて記憶される。この一時記憶バッファはまた、その用語が本開示で使用されるとき、メモリと見なされる可能性がある。メモリはまた、計算および他の処理の中間および最終結果を実行し、記憶するための、データワークスペースとして使用される。コンピュータアクセス可能メモリは、揮発性、不揮発性、または揮発性および不揮発性のハイブリッドな組み合わせであり得る。種々のタイプのコンピュータアクセス可能メモリは、システムデータを記憶する、処理する、転送する、および表示するための、ならびに他の機能のためのシステム全体を通じて、異なる構成要素上に提供される。

0042

本発明の主題は、デジタル画像処理に関し、それは、有用な意味を認識し、それによって、それを人間が理解可能な対象物、属性、または条件に割り当てるため、次いでデジタル画像の更なる処理において得られた結果を利用するために、デジタル画像をデジタル処理する技術を意味するように理解される。

0043

本発明は、現在好ましい実施形態を特に参照して詳細に説明されてきたが、本発明の趣旨および範囲内で、変形および修正をもたらすことができることが理解されるであろう。本開示の実施形態はしたがって、全ての点で、制限的ではなく、例証的であると見なされる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって示され、それらの均等物の意味および範囲内に入る全ての変更が、その中に包含されることが意図される。

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