DE102006020931B4

DE102006020931B4 - Anordnung zur Abbildung von Zähnen

Info

Publication number: DE102006020931B4
Application number: DE102006020931.1A
Authority: DE
Inventors: Timo Klemola; Mika Antilla; Markku Nieminen
Original assignee: Palodex Group Oy
Current assignee: KaVo Kerr Group Finland
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2026-05-06
Also published as: FI20065267A; JP2006320717A; US20060257816A1; DE102006020931A1; FI118249B; KR20060118332A; FR2885511B1; FR2885511A1; KR100807855B1; US7775713B2; FI20065267A0

Abstract

Anordnung zur Abbildung von Zähnen mit einer Röntgenstrahlenquelle und mit einem intraoralen Sensor, der zu einem Zeitpunkt der Bilderzeugung Strahlung aufnimmt, um Bilddaten zu erzeugen, wobei der intraorale Sensor aufweist:- ein Gehäuse, das einen Detektor und wenigstens eine Elektronik umhüllt,- einen Orientierungssensor, der die Orientierung des intraoralen Sensors zu dem Zeitpunkt der Bilderzeugung erfasst, um Informationen über die Orientierung zu liefern, wobei die Anordnung desweiteren umfasst:- eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der Bilddaten und Datenübertragungselemente, die mit dem Detektor und der wenigstens einen Elektronik zur Übermittlung der Bilddaten und der Informationen über die Orientierung an die Anzeigeeinheit verbunden sind,- und wobei die Anzeigeeinheit mit einer Bild verarbeitenden Software verbunden ist, die die Bilddaten verarbeitet und die für die Bilddaten relevanten Informationen über die Orientierung verwendet, um ein auf der Anzeigeeinheit zu präsentierendes Bild in der richtigen Orientierung zu zeigen.

Description

Hintergrund und Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abbildung von Zähnen, die einen intraoralen Sensor besitzt, der an einem Zeitpunkt einer Bestrahlung Strahlung aufnimmt, um Bilddaten zu erzeugen.
Bei der digitalen intraoralen Bilderzeugung ist eine unterschiedliche Positionierung eines Sensors abhängig von dem abzubildenden Bereich und/oder den klinischen Erfordernissen (das heißt molar, premolar, Beißflügel-Bilder (bitewing images) etc.) erforderlich. Zur Zeit wird das belichtete Bild in der bilderzeugenden Software der Betrachtungssoftware in die richtige Orientierung gedreht. Die Software besitzt ein Feature, bei dem der Nutzer die Orientierung über eine Nutzerschnittstelle vor dem Belichten des Bildes auswählen kann. Die Ausführungsformen nach dem Stand der Technik erfordern ein Eingreifen des Nutzers, um das Bild in die richtige Orientierung drehen zu können.
Aus der DE 4226990 A1 ist eine Videokamera zum Betrachten von Objekten im Munde eines Patienten bekannt. Diese vorbekannte Videokamera zeichnet sich dadurch aus, dass Mittel vorhanden sind, welche das Bild auf dem Monitor, unabängig von der Blickrichtung der Kamera, aufrecht und seitenrichtig wiedergeben.
Die DE 101 08 298 A1 offenbart eine Anordnung sowie ein Verfahren zur Positionierung eines digitalen Röntgengerätes. Diese vorbekannte Anordnung verfügt unter anderem über eine Bearbeitungseinheit, die auf der Grundlage einer digitalisierten Röntgenaufnahme, den dazu vorliegenden Röntgengerätinformationen und des ausgewählten Bereichs Berechnungen durchführt, um Steuerungsdaten zu ermitteln, die das Röntgengerät so steuern, dass es bei einer Aufnahme den ausgewählten Bereich abdeckt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Abbildung von Zähnen zu schaffen, die einen intraoralen Sensor besitzt und die es ermöglicht, das Bild automatisch immer in der richtigen Orientierung darzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, eine Anordnung zur Abbildung von Zähnen mit einer Röntgenstrahlenquelle und mit einem intraoralen Sensor, der zu einem Zeitpunkt der Bilderzeugung Strahlung aufnimmt, um Bilddaten zu erzeugen, wobei der intraorale Sensor aufweist:

- ein Gehäuse, das einen Detektor und wenigstens eine Elektronik umhüllt,
- einen Orientierungssensor, der die Orientierung des intraoralen Sensors zu dem Zeitpunkt der Bilderzeugung erfasst, um Informationen über die Orientierung zu liefern, wobei die Anordnung desweiteren umfasst:
- eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der Bilddaten und Datenübertragungselemente, die mit dem Detektor und der wenigstens einen Elektronik zur Übermittlung der Bilddaten und der Informationen über die Orientierung an die Anzeigeeinheit verbunden sind,
- und wobei die Anzeigeeinheit mit einer Bild verarbeitenden Software verbunden ist, die die Bilddaten verarbeitet und die für die Bilddaten relevanten Informationen über die Orientierung verwendet, um ein auf der Anzeigeeinheit zu präsentierendes Bild in der richtigen Orientierung zu zeigen.

In einer der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beinhaltet die Bild verarbeitende Software einen Muster erkennenden Algorithmus, der eine genaue Festlegung eines in Frage stehenden Zahnes basierend auf den Informationen über die Orientierung ermöglicht, die durch den Orientierungssensor und die auf dieser Basis ermittelten Informationen über die Stellung des Sensors geliefert wurden.
Der in einem intraoralen Sensor der Erfindung verwendete Orientierungssensor kann ein Schwerkraftsensor von geringer Größe, wie beispielsweise ein Beschleunigungsmesser der Serie VTI Technologies SCA 1000, und/oder eine Kompassschaltung, wie beispielsweise eine KMZ41 Halbleiterschaltung von Philips, sein, die beide in einem Sensorgehäuse angeordnet werden können. Diese Sensoren sind mikro-bearbeitete Komponenten (MENMS), die in der gleichen Weise wie CMOS/CCD-Chips gehandhabt werden. Der Einbau eines Orientierungssensors in dem intraoralen Sensor ist ein vernünftigerweise unkompliziertes Verfahren.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Verwendung von Winkelinformationen zur Korrektur perspektivischer Fehler des Bildes durch Verwendung von Orientierungsinformationen betreffend die Orientierung des Sensors und möglicherweise des Röhrenkopfes.
Die Erfindung bietet unter anderem die folgenden Vorzüge:

a) Die Erfindung ermöglicht eine automatisierte Einstellung des Bildes.
b) Mittels der Erfindung wird eine bestimmte Nachricht darüber erhalten, welche Seite des Mundes bestrahlt wird, um ein Bild zu erhalten. Dieses wird ermöglicht, da der intraorale Sensor in dem Mund gerade aufrecht platziert werden muss und der Orientierungssensor Informationen, wie beispielsweise Informationen über den Gravitationsvektor, liefert. Diese stellen sicher, welche Seite des Mundes bestrahlt wird, um ein Bild zu erhalten. Der Grund hierfür ist, dass, falls der Gravitationsvektor auf der rechten Seite des Mundes in die gleiche Richtung zeigt wie der Orientierungssensor, dann der Gravitationsvektor auf der linken Seite des Mundes bezüglich des Orientierungssensors in eine entgegengesetzte Richtung zeigen muss.
c) Indem eine bestimmte Nachricht darüber erhalten wird, welche Seite des Mundes bestrahlt wurde, um ein Bild zu erhalten, und indem darüber hinaus eine Mustererkennung verwendet wird, wird eine gewisse Kenntnis darüber geschaffen, welcher Zahn in dem jeweiligen Bild dargestellt ist, wodurch mögliche Missinterpretationen im Wesentlichen ausgeschlossen werden.

Figurenliste

Die 1a zeigt eine schematische rückwärtige Ansicht eines intraoralen Sensors in einer Stellung zu dessen Platzierung auf der rechten Seite des Mundes, wobei der intraorale Sensor mit einem Orientierungssensor gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, die 1b zeigt eine der 1a ähnliche, allerdings um 180° gedrehte Ansicht, um ihn auf der linken Seite des Mundes anzuordnen,
die 2 zeigt den intraoralen Sensor der 1a in einer seitlichen Ansicht und
die 3 zeigt eine schematische Ansicht des intraoralen Sensors, der mit einer bildverarbeitenden Einheit verbunden ist.

Ausführliche Beschreibung
Der intraorale Sensor umfasst ein Gehäuse 1, das einen Bilddetektor und eine notwendige Elektronik aufnimmt. Der Sensor ist an seiner rückwärtigen Oberfläche 2 mit einem Anschlusselement 4 für ein Verbindungskabel 3 oder anderen Mitteln versehen, um Bilddaten und Informationen betreffend die Position an eine Bild verarbeitende Einheit zu übertragen. Diese ist beispielsweise in Form eines Computers 6 ausgebildet, wobei das als Resultat eines darstellenden Verfahrens erhaltene Bild auf dessen Monitor 7 dargestellt wird. Alternativ ist es möglich, zwischen dem intraoralen Sensor und der Bild verarbeitenden Einheit eine drahtlose Datenübertragung bei der Übermittlung der Bilddaten und der Informationen über die Stellung zu verwenden, wie es beispielsweise in der US-Patentanmeldung US 2003 0026387 beschrieben ist.
In dem Gehäuse 1 des Sensors ist ein Orientierungssensor angeordnet, der schematisch mittels einer strichpunktierten Linie 5 dargestellt ist und der die durch einen Pfeil 5a dargestellte Orientierung des Sensors bezüglich eines Gravitationsvektors GV oder bezüglich eines magnetischen Feldes und dessen Vektoren anzeigt.
Der intraorale Sensor 1 muss in dem Mund korrekt angeordnet werden, so dass seine vordere Oberfläche den Zähnen gegenüber liegt. Der Sensor 1 muss daher um 180° gedreht werden, wenn seine Position von einer Seite zur anderen Seite gewechselt wird. Die 1a zeigt den intraoralen Sensor 1 in einer Position, um ihn an der rechten Seite des Mundes anzuordnen. In diesem Fall zeigt der Gravitationsvektor GV in die gleiche Richtung wie der Orientierungssensor. Die 1b zeigt den intraoralen Sensor 1 in einer Stellung, um ihn an der linken Seite des Mundes anzuordnen. In diesem Fall zeigt der Gravitationsvektor GV in die entgegengesetzte Richtung wie der Orientierungssensor 5.
Die Bild verabreitende Software ist vorzugsweise mit einem Muster erkennenden Algorithmus versehen, wobei der Algorithmus erkennt, dass der zur Rede stehende Zahn ein Oberkieferzahn ist, wenn der Wurzelbereich des abgebildeten Zahns in eine andere Richtung zeigt als die Richtung der Gravitation der Erde, die durch den Orientierungssensor gegeben ist. Entsprechend handelt es sich bei dem in Frage stehenden Zahn um einen Unterkieferzahn, falls die Wurzel des Zahns in die Richtung der Gravitation der Erde zeigt. Die Kenntnis wird immer durch die Bilddaten selbst erhalten, je nachdem auf welcher Seite des Mundes das Bild belichtet wurde, wobei auf Basis der durch den Orientierungssensor gelieferten Informationen über die Orientierung und der von den Bilddaten erhaltenen Informationen über die Stellung das Bild automatisch auf einem Abbildungsmonitor korrekt abgebildet werden kann. Dieses vermeidet das Risiko von Fehlinterpretationen.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht ein freieres Aufnehmen von Bildern als zuvor, da der Maschine nicht bei jedem Bild darüber Informationen gegeben werden müssen, wo es belichtet wurde. Bei den zur Zeit verwendeten Systemen wird eine bestimmte Abbildungssequenz angewendet, um die Bilder an einem korrekten Punkt auf einer auf einem Bildschirm darzustellenden Matrize anzuordnen.
Die Informationen über die Orientierung können ebenfalls verwendet werden, um die Strahlung auf den Detektor des intraoralen Sensors zu fokussieren, um sicherzugehen, dass die richtige Seite bestrahlt wird. Dieses kann beispielsweise durch eine Übertragung von Informationen geschehen, welche Seite des Mundes von dem Orientierungssensor aus zur Röntgenstrahlenquelle bestrahlt werden muss, wobei beispielsweise durch eine Verwendung von LEDs ausbildenden Zeichen L (links) und R (rechts) dieses für den Nutzer sichtbar gemacht werden kann. Der Nutzer kann dann die Röntgenstrahlenquelle in der korrekten Weise zum Zwecke einer Bestrahlung positionieren. Die von dem Orientierungssensor erhaltenen Informationen können ebenfalls direkt an eine Steuerungsvorrichtung der Röntgenstrahlenquelle übermittelt werden, um die Röntgenstrahlenquelle automatisch in der richtigen Weise zum Zwecke einer Bestrahlung zu positionieren.
Es wird festgestellt, dass die zuvor beschriebene Erfindung zahlreichen Modifikationen und Änderungen unterzogen werden kann und dass sämtliche derartigen Modifikationen und Änderungen innerhalb der vorliegenden Erfindung in den Bereich der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

Anordnung zur Abbildung von Zähnen mit einer Röntgenstrahlenquelle und mit einem intraoralen Sensor, der zu einem Zeitpunkt der Bilderzeugung Strahlung aufnimmt, um Bilddaten zu erzeugen, wobei der intraorale Sensor aufweist: - ein Gehäuse, das einen Detektor und wenigstens eine Elektronik umhüllt, - einen Orientierungssensor, der die Orientierung des intraoralen Sensors zu dem Zeitpunkt der Bilderzeugung erfasst, um Informationen über die Orientierung zu liefern, wobei die Anordnung desweiteren umfasst: - eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der Bilddaten und Datenübertragungselemente, die mit dem Detektor und der wenigstens einen Elektronik zur Übermittlung der Bilddaten und der Informationen über die Orientierung an die Anzeigeeinheit verbunden sind, - und wobei die Anzeigeeinheit mit einer Bild verarbeitenden Software verbunden ist, die die Bilddaten verarbeitet und die für die Bilddaten relevanten Informationen über die Orientierung verwendet, um ein auf der Anzeigeeinheit zu präsentierendes Bild in der richtigen Orientierung zu zeigen.
Anordnung zur Abbildung von Zähnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Orientierungssensor derart angeordnet ist, dass er bei einer Anordnung an einer ersten Seite im Mund in Richtung des Gravitationsvektors ausgerichtet ist, und bei einer Anordnung an einer zweiten Seite im Mund in entgegengesetzter Richtung des Gravitationsvektors ausgerichtet ist.
Anordnung zur Abbildung von Zähnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Anzeigeeinheit verbundene Bild verarbeitende Software einen Algorithmus zur Erkennung eines Musters umfasst, um zum Zeitpunkt der Bilderzeugung zusammen mit den Informationen über die Orientierung zu erkennen, ob es sich um einen Oberkiefer- oder einen Unterkieferzahn handelt.