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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsverfahren, eine Bildverarbeitungsvorrichtung und eine Röntgenabbildungsvorrichtung zur Röntgencomputertomografie.
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Beschreibung der hintergrundbildenden Technik
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Auf dem Gebiet der Zahndiagnose ist bereits eine Panorama-Röntgenbildvorrichtung für Tomografie entlang dem Zahnbogen bekannt. Bei dieser Panorama-Röntgenbildvorrichtung werden eine Röntgenstrahlenquelle und eine Röntgenbildaufnahmeeinrichtung, die der Röntgenstrahlenquelle gegenüberstehend angeordnet ist, entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt, wobei der Kopf einer Person dazwischen liegt, um dadurch ein Panorama-Tomogramm entlang dem Zahnbogen zu erzeugen.
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Auch wird auf dem Gebiet der Zahndiagnose ein Röntgen-CT(Computertomografie)-Verfahren zur Tomografiebilderzeugung eines beliebigen Punkts des menschlichen Körpers verwendet. Bei einer derartigen Röntgen-Computertomografievorrichtung werden die Röntgenstrahlenquelle und die ihr gegenüberstehend angeordnete Röntgenbildaufnahmeeinrichtung in einer vorbestimmten Richtung gedreht, während der Kopf einer Person dazwischen gehalten wird, und das sich ergebende Bildsignal wird durch den Computer verarbeitet. Auf diese Weise werden Röntgenprojektionsdaten rekonstruiert, so dass ein Schnittbild eines beliebigen Teils des Kopfs usw., geschnitten unter einem beliebigen Winkel, oder dreidimensionale Volumendaten erhalten werden können.
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Ein Verfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms aus Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich, wie es von der Röntgen-Computertomografievorrichtung erhalten wird, ist in der
JP-08-215192 A , der
JP-2001-061834 A und der
WO 00/57789 A1 offenbart. Genau gesagt, offenbart die
JP08-215192 A eine Technik, gemäß der mehrere Koordinatenpunkte aus den durch die Röntgen-Computertomografievorrichtung erhaltenen Schnittbildern der Okklusionsfläche eingegeben wird, um dadurch die Panoramakurve des Zahnbogens zu spezifizieren, so dass einerseits das Panoramabild des Zahnbogens angezeigt wird und andererseits ein Schrägbild (ein beliebiges Schnittbild oder eine geneigte Schnittansicht) des interessierenden Bereichs dadurch angezeigt wird, dass eine schräge Linie spezifiziert wird.
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Auch ist in der
JP-2001-061834 A eine Technik offenbart, gemäß der eine gekrümmte Referenzfläche und ein gekrümmter, dicker Plattenbereich aus den dreidimensionalen Volumendaten spezifiziert werden, die die einer CT-Rekonstruktion unterzogenen Röntgenprojektionsdaten bilden, um dadurch ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens zu erzeugen. Ferner offenbart die
WO 00/57789 A1 eine Technik, gemäß der die dreidimensionale Verteilungsinformation entlang der Projektionslinie in der die Panoramaschichtebene unter einem vorbestimmten Winkel schneidenden Richtung auf Grundlage der durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Projektionsdaten berechnet wird, wobei das Berechnungsergebnis in die zweidimensionale Ebene abgewickelt wird, um ein Panorama-Tomogramm zu erzeugen.
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Bei der
JP-08-215192 A , der
JP-2001-061834 A und der
WO 00/57789 A1 besteht der gemeinsame Vorteil, dass ein Pano rama-Tomogramm auf Grundlage der Röntgenprojektionsdaten erhalten wird, die durch die Röntgen-Computertomografievorrichtung aufgenommen wurden. Aufgrund dieses Vorteils werden die durch die Röntgen-Computertomografievorrichtung aufgenommenen Röntgenprojektionsdaten sofort erhalten, ohne dass eine Bildaufnahme zum Erhalten eines Panorama-Tomogramms erforderlich wäre. Der Vorteil zeigt den weiteren Nutzen, dass keine unnötige Röntgenstrahlaussetzung erfolgt. Jedoch trat betreffend der
JP-08-215192 A ein Problem dahingehend auf, dass es zu einem hohen Verbrauch an Zeit und Mühen kam, wenn das Panorama-Tomogramm und das Schrägbild aus den aufgenommenen Daten angezeigt werden, und dass eine komplizierte Bedienung erforderlich ist, wie die Eingabe mehrerer Koordinatenpunkte und Parameter. In ähnlicher Weise besteht betreffend der
JP-2001-061834 A und der
WO 00/57789 A1 ein Problem dahingehend, dass es zum Erhalten eines Panorama-Tomogramms erforderlich ist, dass ein Bediener eine komplizierte Bedienung, wie das Einstellen einer Referenzkurve, ausführt. Andernfalls kann er das Panorama-Tomogramm nicht auf einfache Weise erhalten.
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Aus TOHNAK, S.; u. a.: Synthesizing panoramic radiographs by unwrapping dental CT data. In: Proceedings of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference New York City, USA, Aug 30 - Sept 3, 2006. Seiten 3329 - 3332, ist ein Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms bekannt, bei dem einem Zahnbogen entsprechende Projektionsdaten aus Röntgenprojektionsdaten aufgrund vorgegebener Information entnommen werden. Bei diesem Bildverarbeitungsverfahren ist das Eingreifen einer Fachkraft notwendig, um Verarbeitungsparameter für eine Zahnbogenkontour und Verarbeitungsmasken einem Algorithmus zuzuführen.
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Schließlich ist aus der
US 2006/0275740 A1 ein ähnliches Bildverarbeitungsverfahren bekannt, bei dem ein Bediener eine geeignete Orientierung entweder durch dessen Positionierung beim Scannen oder durch Manipulieren der Tomografiedaten auswählen muss.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bildverarbeitungsverfahren und eine Bildverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, gemäß denen ein Panorama-Tomogramm durch einen einfachen Betriebsablauf auf Grundlage von durch eine Röntgen-Computertomografievorrichtung erhaltenen Röntgenprojektionsdaten erhalten werden kann, ohne dass Arbeiten zum Einstellen mehrerer Koordinatenpunkte oder zum Einstellen einer Referenzkurve seitens des Bedieners erforderlich wären, wobei ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens auch von einem Bediener, der die Bedienung der Vorrichtung nicht beherrscht, immer erhalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bildverarbeitungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst. Eine vorteilhafte Röntgenabbildungsvorrichtung mit einer solchen Bildverarbeitungsvorrichtung ist in Patentanspruch 14 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Es ist also ein Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms eines Gebisses unter Verwendung von durch Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich geschaffen. Zum Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung gehören die Schritte des Entnehmens der dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage einer vorgegebenen Position und von Forminformation zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens in den Röntgenprojektionsdaten, und des Erzeugens des Panorama-Tomogramms durch Ausführen eines vor bestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten.
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Beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung kann ein Panorama-Tomogramm ohne jede Bedienung nach einer Röntgencomputertomografie oder durch einmaliges, einfaches Bedienen eines Auswählschalters, wie „Panoramaanzeige“ oder dergleichen, erzeugt werden. Auch können ein CT-Bild und das Panorama-Tomogramm auf Grundlage der Röntgenprojektionsdaten angezeigt werden, wie sie durch eine Röntgencomputertomografiesitzung erhalten werden. Daher kann die Röntgenbelichtungsdosis auf eine Röntgencomputertomografiesitzung herabgedrückt werden. Ferner können beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung dann, wenn die durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zu dreidimensionalen Volumendaten rekonstruiert werden und ein Panorama-Tomogramm durch Entnehmen der für dieses erforderlichen Daten aus den dreidimensionalen Volumendaten erzeugt werden, mehrere verschiedene Formate unter Verwendung eines einzelnen Datensatzes angezeigt werden, wodurch zur effektiven Datennutzung beigetragen ist. Wenn die durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten nicht zu dreidimensionalen Volumendaten rekonstruiert werden, sondern der für das Panorama-Tomogramm erforderliche Teil der Röntgenprojektionsdaten direkt entnommen wird, kann andererseits die Verarbeitungszeit verkürzt werden, und aufgrund des Fehlens eines Metallartefakts kann im Wesentlichen dasselbe Bild wie ein CT-Bild erzeugt werden, das durch einen Panorama-Röntgenbildaufnahmevorgang erhalten wird.
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Beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung wird das durch dieses Bildverarbeitungsverfahren erhaltene Panorama-Tomogramm entweder angezeigt, bevor andere Bilder als das durch die Röntgencomputertomografie erhaltene Panorama-Tomogramm angezeigt werden, oder gleichzeitig mit mindestens einem Bild, das nicht das Panorama-Tomogramm ist. Bei diesem Bildverarbeitungsverfahren wird das Panorama-Tomogramm des Gebisses unter Verwendung der durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich erzeugt, wozu die Schritte des Entnehmens der dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage der vorgegebenen Position und der Forminformation zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens in den Röntgenprojektionsdaten, und des Erzeugens des Panorama-Tomogramms durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten gehören.
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Beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung wird das Panorama-Tomogramm entweder vor den anderen Bildern als dem durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Panorama-Tomogramm angezeigt, oder gleichzeitig mit mindestens einem Bild, das nicht das Panorama-Tomogramm ist. Daher kann der Zahnarzt als Erstes das Panorama-Tomogramm abklären, an das er gewohnt ist, weswegen er eine effiziente Diagnose ausführen kann.
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Beim Bildverarbeitungsprogramm gemäß der Erfindung werden die Prozessschritte des Bildverarbeitungsverfahrens zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms des Gebisses unter Verwendung der durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich durch den Computer ausgeführt, wobei zur Röntgencomputertomografie die Schritte des Entnehmens der dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage der vorgegebenen Position und der Forminformation zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens in den Röntgenprojektionsdaten, und des Erzeugens des Panorama-Tomogramms durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten gehören.
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Durch das Bildverarbeitungprogramm gemäß der Erfindung kann das Panorama-Tomogramm durch einen einfachen Vorgang erzeugt werden.
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Auch kann durch eine Versionsaktualisierung einer vorhandenen Röntgen-Computertomografievorrichtung oder der Bildverarbeitungsverfahrensvorrichtung unter Verwendung des Bildverarbeitungsverfahrensprogramms die Funktion des Erzeugens eines Panoramabilds leicht hinzugefügt werden, weswegen eine Panoramabildaufnahmevorrichtung nicht speziell erforderlich ist.
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Die Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung verfügt über eine Speichereinrichtung, eine Entnahmeeinrichtung für Zahnbogen-Projektionsdaten und eine Panoramaerzeugungseinrichtung. Die Speichereinrichtung speichert die durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich. Die Entnahmeeinrichtung für Zahnbogen-Projektionsdaten entnimmt die dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage der vorgegebenen Position sowie Forminformation zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens in den Röntgenprojektionsdaten. Die Panoramaerzeugungseinrichtung erzeugt das Panorama-Tomogramm durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten.
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Mit der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann ein Tomografie ohne jede Bedienung nach einer Röntgencomputertomografie oder durch einmaliges Bedienen des Auswählschalters, wie „Panoramaanzeige“ oder dergleichen, erhalten werden.
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Das Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung verfügt über eine Röntgenstrahlenquelle, einen Röntgenbildsensor, eine Halteeinrichtung, eine Drehantriebseinrichtung und eine Bildverarbeitungseinrichtung. Die Röntgenstrahlenquelle erzeugt die Röntgenstrahlung. Der Röntgenbildsensor erfasst die durch die Person gelaufene Röntgenstrahlung. Die Halteeinrichtung hält die Röntgenstrahlenquelle und den Röntgenbildsensor einander gegenüberstehend, wobei der Kopf der Person dazwischen angeordnet ist. Die Drehantriebseinrichtung dreht die Halteeinrichtung bei einer Röntgencomputertomografie. Die Bildverarbeitungseinrichtung verfügt über eine Speichereinrichtung zum Speichern der durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich, eine Entnahmeeinrichtung für Zahnbogen-Projektionsdaten zum Abrufen der dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage der vorgegebenen Position sowie Forminformation zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens in den Röntgenprojektionsdaten, und eine Panoramaerzeugungseinrichtung zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten.
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Die Röntgenbildvorrichtung gemäß der Erfindung kann das Panorama-Tomogramm durch einen einfachen Vorgang erzeugen.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
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Figurenliste
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- 1 und 2 sind schematische Diagramme, die die Röntgenbildvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
- 3 ist ein Blockdiagramm, das die Röntgenbildvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Anzeigebilds auf der Röntgenbildvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 5 und 6 sind Diagramme zum Beschreiben des Bildverarbeitungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 7 und 8 sind Flussdiagramme zum Veranschaulichen des Bildverarbeitungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 9 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel der Position und der Form eines standardmäßigen Zahnbogens zeigt, wie er beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angenommen ist;
- 10 und 11 sind Flussdiagramme zum Veranschaulichen des Bildverarbeitungsverfahrens gemäß einem anderen Beispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 12, 13 und 14 sind Diagramme zum Beschreiben spezieller Fälle der Positionsspezifizierschritte beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß einem anderen Beispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 15 ist ein Blockdiagramm, das die Röntgenbildvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 16 und 17 sind Flussdiagramme zum Veranschaulichen des Bildverarbeitungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
- 28 bis 24 sind Diagramme zum Beschreiben spezieller Beispiele der Positionsspezifizierschritte beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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(Allgemeine Beschreibung)
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Die Erfindung gemäß dieser Ausführungsform betrifft ein Bildverarbeitungsverfahren, mit dem auf einfache Weise ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens unter Verwendung der durch Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich erzeugt werden kann, eine Bildverarbeitungsvorrichtung und eine Röntgenbildvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens. Auch ist gemäß dieser Ausführungsform ein Bildverarbeitungsprogramm vorgesehen, das dafür sorgt, dass der Computer die Verarbeitungsschritte des Bildverarbeitungsverfahrens ausführt, und ein Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen des Bildverarbeitungsprogramms.
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(Konfiguration der Röntgenbildvorrichtung)
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Als Erstes sind in den 1 und 2 die Konfigurationen von Röntgenbildvorrichtungen gemäß dieser Ausführungsform dargestellt. Die in der 1 dargestellte Röntgenbildvorrichtung dient zum Ausführen von Röntgencomputertomografie mit einer sitzenden Person. Die in der 2 dargestellte Röntgenbildvorrichtung dient andererseits zum Ausführen von Röntgencomputertomografie an einer stehenden Person. Das in der 1 dargestellte Röntgenbildvorrichtung verfügt über eine Röntgenstrahlenquelle 1 zum Abstrahlen von Röntgenstrahlung, einen Röntgenbildsensor 2, wie eine CCD-Kamera, und eine Halteeinrichtung 3 zum Fixieren der Röntgenstrahlenquelle 1 und des Bildsensors 2, die an den zugehörigen Enden nach unten gerichtet sind, mit solcher Ausbildung, dass Drehung um ein festes Rotationszentrum 3a erfolgt. Der Bildsensor 2 verfügt über eine ausreichende Größe zum Ausführen einer Computertomografie des Kopfs der Person. Um ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens der Person zu erhalten, kann der Bildsensor 2 beispielsweise eine Längsabmessung (Länge entlang der der Körperachse der Person entsprechenden Richtung) von ungefähr 14 cm aufweisen. Für Computertomografie des gesamten Kopfs der Person kann jedoch die Längsabmessung 20 cm bis 30 cm betragen, und die Querabmessung kann 25 cm bis 40 cm betragen. Die Halteeinrichtung 3 ist an einem oberen Rahmen 4a eines Hauptrahmens 4 angebracht, der eine Portalstruktur sehr hoher Stabilität bildet, und eine am oberen Rahmen 4a angebrachte Drehantriebseinrichtung 5 dreht die Halteeinrichtung 3 um das Rotationszentrum 3a. Das Rotationszentrum 3a verbleibt fest, während die Computertomografie durch Drehen der Halteeinrichtung ausgeführt wird. Jedoch kann im Gegensatz dazu das Rotationszentrum 3a um dasjenige Rotationszentrum gedreht werden, das dem Zentrum des interessierenden Bereichs der Computertomografie entspricht, wobei ein Kreis geformt wird, während die Computertomografie durch Drehen der Halteeinrichtung ausgeführt wird. Unter dieser Bedingung kann die Röntgenbildvorrichtung ihren Bildaufnahmebereich gemeinsam mit der sogenannten „Offsetscanning“-Technologie erweitern, bei der die Röntgenstrahlung zu einem jeweiligen Bestrahlungsmoment nur in einen Teil des interessierenden Bereichs gestrahlt wird. In diesem Fall kann die Drehantriebseinrichtung 5 selbstverständlich in der Halteeinrichtung statt am oberen Rahmen 4a angeordnet sein.
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Ferner verfügt die in der 1 dargestellte Röntgenbildvorrichtung über eine Personenfixiereinrichtung 6 aus einem Stuhl, in dem der Patient sitzt. Diese Personenfixiereinrichtung 6 ist in der Querrichtung, der Längsrichtung und vertikal beweglich, und sie bewegt die Person zum durch das Rotationszentrum 3a definierten Ziel der Röntgenbildaufnahme und in die Höhe der Rotationsebene der Halteeinrichtung 3. Wie es aus der 1 ersichtlich ist, wird die der Röntgentomografie zu unterziehende Person zwischen der Röntgenstrahlenquelle 1 und dem Röntgenbildsensor 2 positioniert, und die Röntgenstrahlung wird von der Röntgenstrahlenquelle 1 zur Person gestrahlt. Die Röntgenstrahlung, die die Person durchdrungen hat, wird vom Röntgenbildsensor 2 erfasst. Als Alternative zur oben genannten Konfiguration, bei der die Personenfixiereinrichtung 6 bewegt wird, kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Halteeinrichtung 3 in der Querrichtung, in der Längsrichtung und vertikal gemeinsam mit dem Rotationszentrum 3a bewegt werden kann, um dadurch die Person zwischen der Röntgenstrahlenquelle 1 und dem Röntgenbildsensor 2 zu positionieren. Bei einer anderen alternativen Konfiguration werden die Röntgenstrahlenquelle 1 und der Röntgenbildsensor 2 durch die Halteeinrichtung 3 in vertikal einander gegenüberliegenden Positionen in der Abwärtsrichtung fixiert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfigurationen eingeschränkt, sondern es kann eine beliebige verschiedener anderer Konfigurationen verwendet werden, einschließlich einer Konfiguration, bei der die Röntgenstrahlenquelle 1 und der Röntgenbildsensor 2 durch die Halteeinrichtung, die sich von der Basis der Röntgenbildvorrichtung aus nach oben erstreckt, in einander gegenüberstehender Beziehung fixiert werden, oder einer Konfiguration, bei der eine bettartige Personenfixiereinrichtung durch eine portalähnliche Halteeinrichtung so eingeschlossen ist, dass die Röntgenstrahlenquelle 1 an einem Teil derselben und der Röntgenbildsensor 2 an einem anderen Teil derselben, der Röntgenstrahlenquelle 1 gegenüberstehend, angeordnet sind.
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Die in der 2 dargestellte Röntgenbildvorrichtung verfügt, wie die herkömmliche Panorama-Röntgenbildvorrichtung für dentale Anwendung, über einen auf der Bodenfläche montierten Sockel 21, eine auf diesem angeordnete Stütze 22 sowie einen Hubrahmen 23, der dazu ausgebildet ist, sich vertikal in Bezug auf die Stütze 22 zu bewegen. Am oberen Ende des Hubarms 23 ist ein horizontaler Arm 24 angeordnet. Der horizontale Arm 24 erstreckt sich zur Vorderseite der Vorrichtung, d.h. nach rechts unten in der 2, und am Vorderende desselben ist eine Halteeinrichtung 25 angebracht. Zwischen dem horizontalen Arm 24 und der Halteeinrichtung 25 ist eine Drehantriebseinrichtung 26 angeordnet, die in der Längsrichtung in Bezug auf den horizontalen Arm 24 (nach oben links in der 1) und in der Querrichtung orthogonal zur speziellen Längsrichtung (nach oben rechts in der 1) beweglich ist, um die Halteeinrichtung 25 um eine Rotationsachse zu drehen. Das Rotationszentrum der Halteeinrichtung 25 verbleibt entweder fest, oder es wird während des Computertomografievorgangs mit der gedrehten Halteeinrichtung herumgedreht. Übrigens ist die oben beschriebene Vorrichtungskonfiguration nur ein Beispiel, und es kann alternativ eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Drehantriebseinrichtung 26 in den horizontalen Arm 24 oder die Halteeinrichtung 25 eingebaut ist.
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Ein erster Montageabschnitt 27, der sich nach unten erstreckt, ist einstückig an einem Ende des Haltearms 24 angeordnet, und an diesem ersten Montageabschnitt 27 ist eine Röntgenstrahlenquelle 28 angeordnet. Ein zweiter, sich nach unten erstreckender Montageabschnitt 29 ist einstückig am anderen Ende des Haltearms 24 angeordnet, und an ihn ist ein Röntgenbildsensor 30 angebracht. Wie es aus der 2 erkennbar ist, wird die Person, von der durch Röntgenstrahlung ein Bild aufzunehmen ist, auf einer Personenaufnahmeeinrichtung 63 zwischen der Röntgenstrahlenquelle 28 und dem Röntgenbildsensor 30 positioniert, so dass die Röntgenstrahlung von der Röntgenstrahlenquelle 28 zur Person gestrahlt wird. Die durch die Person gestrahlte Röntgenstrahlung wird durch den Röntgenbildsensor 30 erfasst.
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Die 3 ist ein Blockdiagramm, das die Röntgenbildvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Im Blockdiagramm der 3 wird Röntgenstrahlung von der Röntgenstrahlenquelle 1, 28 zum Kopf des durch die Personenfixiereinrichtung 6 oder die Personenaufnahmeeinrichtung 63 positioniert gesetzten Person gestrahlt, und nachdem sie die Person durchlaufen hat, wird sie vom Röntgenbildsensor 2, 30 erfasst, der seinerseits die Röntgenprojektionsdaten erzeugt und ausgibt. Die vom Röntgenbildsensor 2, 30 ausgegebenen Röntgenprojektionsdaten werden in eine Bildverarbeitungsvorrichtung 31 eingegeben. In der Bildverarbeitungsvorrichtung 31 werden die eingegebenen Röntgenprojektionsdaten in eine Speichereinrichtung 32 wie eine HDD eingespeichert. Ferner verfügt die Bildverarbeitungsvorrichtung 31 über eine CT-Rekonstruktionseinrichtung 33 zum Erzeugen dreidimensionaler Volumendaten durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten durch Umkehrprojektion unter Verwendung eines Filters, eine Positionsspezifiziereinrichtung 34 zum Spezifizieren der Position des Zahnbogens der Person innerhalb der Röntgenprojektionsdaten, eine Entnahmeeinrichtung 35 für Zahnbogen-Projektionsdaten zum Entnehmen der dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage der durch die Positionsspezifiziereinrichtung 34 erhaltenen Positionsinformation zum Zahnbogen, und eine Panoramaerzeugungseinrichtung 36 zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten.
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Das durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 31 erzeugte Panorama-Tomogramm wird in der Speichereinrichtung 32 abgespeichert, während es gleichzeitig auf einer Anzeigevorrichtung 37 angezeigt wird. Die 4 zeigt ein Beispiel eines auf der Anzeigevorrichtung 37 angezeigten Schirms. Beim in der 4 dargestellten Anzeigebeispiel wird ein CT-Bild a nach der CT-Rekonstruktion, das in aus drei zueinander orthogonalen Richtungen aufgenommene Schnittansichten zerschnitten ist, auf der linken Seite des Schirms angezeigt, ein Panorama-Tomogramm b wird auf der oberen rechten Seite des Schirms angezeigt, und ein Röntgentransmissionsbild der Seitenfläche des dentomaxillofazialen Bereichs wird an der unteren rechten Seite des Schirms angezeigt. Obwohl die drei Bilder, mit dem CT-Bild a, dem Panorama-Tomogramm b und dem Röntgentransmissionsbild c gleichzeitig angezeigt werden, kann gemäß der Erfindung nur das Panorama-Tomogramm b angezeigt werden. Auch wird, gemäß der Erfindung, das Panorama-Tomogramm b vor dem CT-Bild a, oder gleichzeitig mit diesem, angezeigt. Anders gesagt, wird das Panorama-Tomogramm b angezeigt, bevor andere Bilder als dieses, wie sie durch Computertomografie erhalten werden, angezeigt, oder es wird gleichzeitig mit mindestens einem anderen Bild als ihm angezeigt. Auf diese Weise kann der Zahnarzt als Erstes das Panorama-Tomogramm b abklären, mit dem er vertraut ist, und aus ihm kann er zum CT-Bild a des erforderlichen Teils weitergehen, was eine effiziente Diagnose ermöglicht.
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Bei der oben angegebenen Konfiguration gemäß dieser Ausführungsform sind die Bildverarbeitungsvorrichtung 31 und die Anzeigevorrichtung 37 integral mit der Röntgenbildvorrichtung angeordnet. Diese Konfiguration kann jedoch durch eine solche ersetzt werden, bei der die Bildverarbeitungsvorrichtung 31 und die Anzeigevorrichtung 37 unabhängig von der Röntgenbildvorrichtung angeordnet sind.
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(Verfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms)
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Als Nächstes wird ein vorbestimmter Prozess zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms in der Panoramaerzeugungseinrichtung 36 erläutert. Gemäß dieser Ausführungsform werden die zum Erzeugen des Panoramabilds erforderlichen Zahnbogen-Projektionsdaten durch die Entnahmeeinrichtung 35 für Zahnbogen-Projektionsdaten aus den durch die Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten entnommen, und es wird einer der folgenden Prozesse unter Verwendung der speziellen Zahnbogen-Projektionsdaten ausgeführt, um das Panoramabild zu erzeugen.
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Beim direkten Prozess, der den ersten Prozess bildet, wird derjenige Teil der durch die Entnahmeeinrichtung 35 für Zahnbogen-Projektionsdaten entnommenen Zahnbogen, der das Panorama-Tomogramm aufbaut, in Streifen entnommen, und durch Verbinden der Bildstreifen miteinander, wird das Panorama-Tomogramm erzeugt. Die 5 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des direkten Prozesses. Gemäß der 5 dient der erste Schritt zum Erzeugen mehrerer Röntgenprojektionsdaten 51 mit einem Gebiet derartiger Größe, dass der dentomaxillofaziale Bereich durch die Röntgencomputertomografie abgedeckt wird, und die Zahnbogen-Projektionsdaten werden auf Grundlage der durch die Positionsspezifiziereinrichtung 34 erhaltenen Positionsinformation zum Zahnbogen aus den Röntgenprojektionsdaten 51 entnommen. Dann wird derjenige Teil der Zahnbogen-Projektionsdaten, der das Panorama-Tomogramm aufbaut, in Streifen entnommen (das Bild 52 in Streifen). Danach werden die so entnommenen Streifen des Bilds 52 auf Grundlage der durch die Positionsspezifiziereinrichtung 34 erhaltenen Positionsinformation zum Zahnbogen verbunden, um dadurch ein Panorama-Tomogramm 53 zu erzeugen. Übrigens kann ein beliebiger von verschiedenen Sensoren, wie ein CCD- oder ein MOS-Sensor, als Röntgenbildsensor verwendet werden, um die Röntgenprojektionsdaten 51 zu erhalten. Wenn beispielsweise ein CCD-Sensor verwendet wird, können die Röntgenprojektionsdaten für eine folgende CT-Rekonstruktion sowie die Streifen der Bilddaten zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms in getrennten Rahmenspeichern abgespeichert werden. Wenn ein MOS-Sensor verwendet wird, können andererseits mehrere Röntgenprojektionsdaten als Sammlung dynamischer Bilder in einem einzelnen Rahmenspeicher abgespeichert werden.
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Beim Vorliegen der Bilddaten zum Zahnbogenabschnitt, die den mehreren Bildstreifen
52 gemeinsam sind, werden diese Bildstreifen
52 dadurch verbunden, dass die gemeinsamen Teile der Bilddaten übereinandergelegt werden, um dadurch das Panorama-Tomogramm
53 zu erzeugen. Übrigens kann beispielsweise das im Absatz
0037 oder
0038,
11 oder
12 der
JP-8-257026 A offenbarte Verfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms
53 durch Übereinanderlegen und Verbinden der Röntgenprojektionsdaten miteinander verwendet werden, bei dem die Personenbilder, die nicht den Schichtoberflächen entsprechen, dadurch in den Hintergrund eingebettet werden, dass sie übereinandergelegt werden. Ein anderes verwendbares Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms durch Entnehmen von Bilddaten und durch Verbinden derselben ist in der
WO 00/57789 A1 offenbart, gemäß dem ein Panorama-Tomogramm unter Verwendung eines Orto-Röntgenkegelstrahls erzeugt wird.
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Beim direkten Prozess kann das Panorama-Tomogramm 53 direkt ohne CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten 51 erzeugt werden, und daher können in vorteilhafter Weise Einsparungen bei der Verarbeitungszeit und dem Verarbeitungsvermögen, wie sie für eine Computertomografie benötigt werden, eingespart werden. Auch ist, angesichts der Tatsache, dass das Panorama-Tomogramm 53 durch einen direkten Prozess ohne CT-Rekonstruktion erzeugt wird, verhindert, dass ein Metallartefakt, gemäß dem ein am Gebiss angebrachter metallischer Abschnitt aufgrund der CT-Rekon struktion einen Einfluss auf benachbarte Abschnitte haben könnte, in das Panorama-Tomogramm 53 eindringt.
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Beim zweiten Prozess, d.h. beim Rekonstruktionsprozess, werden die Computertomografie durch die Entnahmeeinrichtung 35 für Zahnbogen-Projektionsdaten aus den durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten entnommen. Dann wird das Panorama-Tomogramm unter Verwendung der so entnommenen Zahnbogen-Projektionsdaten erzeugt. Die 6 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Rekonstruktionsprozesses. In der 6 dient der erste Schritt zum Erzeugen mehrerer Röntgenprojektionsdaten 51 durch Röntgencomputertomografie, und die dreidimensionalen Volumendaten 61 werden durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten 51 erhalten. Aus diesen dreidimensionalen Volumendaten 61 werden die Zahnbogen-Projektionsdaten 62 durch die Entnahmeeinrichtung 35 für Zahnbogen-Projektionsdaten entnommen, und unter Verwendung dieser Zahnbogen-Projektionsdaten 62 wird der für das Panorama-Tomogramm benötigte Teil entnommen, um dadurch das Panorama-Tomogramm 53 zu erzeugen.
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Beim Verfahren unter Verwendung des CT-Rekonstruktionsprozesses werden die dreidimensionalen Volumendaten 61 durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten 51 erzeugt, und aus diesen dreidimensionalen Volumendaten 61 wird das Panorama-Tomogramm erzeugt. Im Vergleich zum durch den direkten Prozess erhaltenen Panorama-Tomogramm ist demgemäß verhindert, dass Bilddaten zu Teilen wie einem Halswirbel, die nicht zum Zahnbogen gehören, in das Panorama-Tomogramm eindringen. Auch ist beim Anzeigen des durch Computertomografie erhaltenen Bilds als CT-Bild eine CT-Rekonstruktion ein unabdingbarer Prozess. Demgemäß werden die durch einen einzelnen CT-Rekonstruktionsprozess erzeugten dreidimensionalen Volumendaten auch zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms verwendet, wodurch zu einer effektiven Nutzung der Bilddaten beigetragen ist. Obwohl oben ein Verfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms gemäß der Erfindung erläutert ist, besteht für Ausführungsformen der Erfindung keine Einschränkung auf die Erzeugung eines Panorama-Tomogramms für das gesamte Kinn, wie dies in den 5, 6 dargestellt ist. Durch teilweise Computertomografie unter Verwendung eines Teils des Röntgenbildsensors können beispielsweise die Röntgenprojektionsdaten für einen Teil des Zahnbogens erfasst werden, oder unter Verwendung eines Teils der durch Computertomografie am gesamten Kopf erfassten Röntgenprojektionsdaten kann ein Panorama-Tomogramm erzeugt und angezeigt werden, das bereichsmäßig auf den Oberkiefer, den Unterkiefer oder das Kiefergelenk eingegrenzt ist.
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(Bildverarbeitungsverfahren)
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Als Nächstes wird das Bildverarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erläutert. Die 7 zeigt das Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms durch den direkten Prozess, und die 8 zeigt das Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms durch den Rekonstruktionsprozess. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Röntgenprojektionsdaten 51 durch Computertomografie erhalten, woraufhin das Panorama-Tomogramm ohne jegliche Bedienung oder einfach durch Betätigen einer Taste erzeugt werden kann. Die jüngste anatomische Analyse zeigt dasjenige, was als Referenzzahnbogen T' für den in der 9 dargestellten Zahnbogen T bezeichnet werden kann, wobei er die Standardposition und die Standardform im Kopf aufweist. Durch Festhalten des Kopfs der Person durch die Personenaufnahmeeinrichtung der Röntgen-Computertomografievorrichtung können daher die Position und die Form des Referenzzahnbogens T' im Bildaufnahmegebiet A der Röntgen-Computertomografievorrichtung oder die Position und die Form desselben in Bezug auf das Zentrum C des Bildaufnahmegebiets A automatisch bestimmt werden. Wenn die Röntgen-Computertomografievorrichtung in einer Fabrik unter Ausnutzung dieser Tatsache hergestellt wird, werden beispielsweise die Position und die Form des Referenzzahnbogens T' vor der endgültigen Auslieferung in die Speichereinrichtung 32 eingespeichert, und diese Referenzposition und -form können beim Erzeugen eines Panorama-Tomogramms als Vorgabedaten gelesen und verwendet werden. Als Erstes werden, in der 7, die Röntgenprojektionsdaten in einem Schritt S1 durch Röntgencomputertomografie des dentomaxillofaziales Bereichs der Person unter Verwendung der in den 1 und 2 dargestellten Röntgenbildvorrichtung erhalten. Als Nächstes liest, im Schritt S3 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten, die Entnahmeeinrichtung 35 für Zahnbogen-Projektionsdaten die Information zur Position und Form des Referenzzahnbogens T', wie sie in der Speichereinrichtung 32 abgespeichert ist, und auf Grundlage dieser Information entnimmt sie die dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten. Übrigens können mehrere Muster für die Position oder Form zusätzlich zur Position und Form des Referenzzahnbogens T', wie abgespeichert, erstellt werden, und jedes derartiger Muster kann anschließend ausgewählt werden.
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Im Schritt S3 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten können die Zahnbogen-Projektionsdaten unter Bezugnahme auf die Information zum Röntgeneinfallswinkel auf den Zahnbogen und/oder die Schichtdicke entnommen werden. Da der Röntgeneinfallswinkel und die Schichtdicke frei ausgewählt werden können, kann ein gewünschtes Panorama-Tomogramm erhalten werden. Übrigens können der Röntgeneinfallswinkel und die Schichtdicke vor oder nach der Röntgencomputertomografie eingestellt werden.
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Im nächsten Panoramaerzeugungsschritt S4 erzeugt die Panoramaerzeugungseinrichtung 36 das Panorama-Tomogramm durch den oben genannten direkten Prozess unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten. Im Panorama-Tomogramm-Anzeigeschritt S5 wird das erzeugte Panorama-Tomogramm auf der Anzeigevorrichtung 37 angezeigt.
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In einem Schritt S11 des in der 8 veranschaulichten Bildverarbeitungsverfahrens werden andererseits die Röntgenprojektionsdaten durch Röntgencomputertomografie am dentomaxillofazialen Bereich der Person unter Verwendung der in den 1 und 2 dargestellten Röntgenbildvorrichtung erhalten. Als Nächstes werden, in einem CT-Rekonstruktionsschritt S12, die dreidimensionalen Volumendaten durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten durch die CT-Rekonstruktionseinrichtung 33 erhalten.
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Als Nächstes liest die Entnahmeeinrichtung 35 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten im Schritt S14 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten die in der Speichereinrichtung 32 gespeicherte Information zur Position und Form des Referenzzahnbogens T', und auf Grundlage dieser Information entnimmt sie die den Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den einer CT-Rekonstruktion unterzogenen Röntgenprojektionsdaten (den dreidimensionalen Volumendaten). Übrigens können mehrere Positions- oder Formmuster zusätzlich zur Position und zur Form des abgespeicherten Referenzzahnbogens T' vorbereitet werden, und jedes derselben kann anschließend ausgewählt werden. Auch können im Schritt S14 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten dieselben unter Bezugnahme auf die Information zum Röntgeneinfallswinkel auf den Zahnbogen und/oder die Schichtdicke entnommen werden.
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Im Panoramaerzeugungsschritt S15 erzeugt die Panoramaerzeugungseinrichtung 36 der Bildverarbeitungsvorrichtung 31 das Panorama-Tomogramm durch Ausführen des oben genannten Rekonstruktionsprozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten. Im Schritt S16 zum Anzeigen eines Panorama-Tomogramms wird das erzeugte Panorama-Tomogramm auf der Anzeigevorrichtung 37 angezeigt. Als anderes Beispiel dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 10 und 11 ein Bildverarbeitungsverfahren erläutert, das einen Schritt des Spezifizierens der Position des Zahnbogens unter Verwendung der Positionsspezifiziereinrichtung 34 zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms mit höherer Genauigkeit enthält. Die 10 zeigt das Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms durch den direkten Prozess, und die 11 zeigt das Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms durch den Rekonstruktionsprozess. Zunächst ist das Flussdiagramm der 10 grundsätzlich mit demjenigen der 7 identisch, mit der Ausnahme, dass in der 10 der Positionsspezifizierschritt S2 hinzugefügt ist, weswegen dieselben Schritte jeweils durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet sind und nicht detailliert beschrieben werden. Es wird auf das in der 10 dargestellte Flussdiagramm Bezug genommen, gemäß dem die Positionsspezifiziereinrichtung 34 im Positionsspezifizierschritt S2 die Position des Zahnbogens der Person in den Röntgenprojektionsdaten spezifiziert. Im Schritt S3 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten entnimmt die Einrichtung 35 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten auf Grundlage der im Positionsspezifizierschritt S32 erhaltenen Positionsinformation zum Zahnbogen in den Röntgenprojektionsdaten die den Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten. Im Schritt S3 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten gemäß dieser Ausführungsform wird eine vorbestimmte Form des Zahnbogens beim Entnehmen der Zahnbogen-Projektionsdaten verwendet. Übrigens kann die Form des Zahnbogens aus mehreren Formmustern ausgewählt werden.
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Das in der 11 dargestellte Flussdiagramm ist andererseits dem Grunde nach identisch mit dem in der 8 dargestellten Flussdiagramm, mit der Ausnahme, dass in der 11 der Positionsspezifizierschritt S13 hinzugefügt ist, weswegen dieselben Schritte jeweils durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet sind und nachfolgend nicht detailliert beschrieben werden. Auch spezifiziert, im Positionsspezifizierschritt S13 des in der 11 dargestellten Flussdiagramms, die Positionsspezifiziereinrichtung 34 den Ort des Zahnbogens der Person in den Röntgenprojektionsdaten. Übrigens kann im Positionsspezifizierschritt S13 der Ort des Zahnbogens der Person in den der CT-Rekonstruktion unterzogenen Röntgenprojektionsdaten (den dreidimensionalen Volumendaten) spezifiziert werden. Im Schritt S14 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten werden die den Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten durch die Einrichtung 35 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten durch die Einrichtung 35 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten auf Grundlage der im Positionsspezifizierschritt S13 erhaltenen Positionsinformation zum Zahnbogen in den Röntgenprojektionsdaten aus den der CT-Rekonstruktion unterzogenen Röntgenprojektionsdaten (den dreidimensionalen Volumendaten) entnommen. Im Schritt S14 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten gemäß dieser Ausführungsform werden die Zahnbogen-Projektionsdaten unter Verwendung einer vorbestimmten Form des Zahnbogens herausgesucht. Unabhängig davon kann ein beliebiges aus mehreren Formmustern des Zahnbogens ausgewählt werden.
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(Spezielles Beispiel für den Positionsspezifizierschritt)
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Als Nächstes wird ein spezielles Beispiel des Positionsspezifizierschritts zum Bestimmen der Position des Zahnbogens der Person in den Röntgenprojektionsdaten erläutert.
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Als Erstes erfolgt eine Erläuterung zu einem Beispiel betreffend das Spezifizieren der Position des Zahnbogens der Person aus der Information zum Abstand zwischen der Person oder der an ihm angebrachten Bildaufnahmehilfe und der Röntgenbildvorrichtung bei Röntgencomputertomografie. Bei diesem Beispiel erfasst ein an der Röntgenbildvorrichtung angebrachter Positionserfassungssensor 65, wie es in der 12 dargestellt ist, den Abstand d zu den Vorderzähnen des Zahnbogens T der Person. Auf Grundlage des erfassten Abstands d wird im Positionsspezifizierschritt die Position des Zahnbogens in Bezug auf die Röntgenbildvorrichtung spezifiziert, und die dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten werden im Schritt zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten herausgesucht. Als Alternative kann an der Person (beispielsweise an den Vorderzähnen) eine Bildaufnahmehilfe angebracht werden, und ein an der Röntgenbildvorrichtung angebrachter Sensor, der auf die Hilfe anspricht, erfasst den Abstand zum Zahnbogen der Person. Als andere Alternative kann, nachdem die Position des Zahnbogens in Bezug auf die Röntgenbildvorrichtung durch den Positionserfassungssensor 65 spezifiziert wurde, das Rotationszentrum 3a der Drehantriebseinrichtung 5 entsprechend der Position des Zahnbogens bewegt werden, oder es kann, ohne Bewegung des Rotationszentrums 3a, der gesamte Kopf der Person einer Röntgencomputertomografie unterzogen werden, und die Zahnbogen-Projektionsdaten können für die in den erfassten Röntgenprojektionsdaten für den gesamten Kopf spezifizierte Zahnbogenposition entnommen werden. Im letzteren Fall kann die Zahnbogenposition in Bezug auf die Röntgen-Computertomografievorrichtung auf Grundlage des Abstands d spezifiziert werden, so dass das Panorama-Tomogramm dadurch erhalten werden kann, dass alleine die Zahnbogenposition in den gesamten Röntgenprojektionsdaten verändert wird, ohne dass der Bereich verändert würde, in dem die Röntgenprojektionsdaten erfasst werden. Gemäß diesem Beispiel können ein vorhandener Positionserfassungssensor und eine Bildaufnahmehilfe verwendet werden, und die Position des Zahnbogens kann auf einfache und billige Weise automatisch spezifiziert werden.
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As Nächstes erfolgt eine Erläuterung zu einem Beispiel, gemäß dem Positionierstrahlen bei Röntgencomputertomografie auf die Person gestrahlt werden, um die Zahnbogenposition für die Person aus der Strahlpositionsinformation zu spezifizieren. Bei diesem Beispiel werden, wie es in der 13 dargestellt ist, Positionierstrahlen LX, LY, LZ auf das Gesicht der Person 67 gestrahlt. Die Positionierstrahlen LX, LY, LZ werden auf die Oberfläche der Person 67 gestrahlt, um es dem Bediener zu ermöglichen, die Position abzuklären, an der sich die Person 67 befindet. Auch wird die Zahnbogenposition in Bezug auf die Röntgenbildvorrichtung vorab in dieser eingetragen, und die Person wird unter Verwendung der Positionierstrahlen LX, LY, LZ auf solche Weise positioniert gesetzt, dass die eingestellte Zahnbogenposition mit dem Zahnbogen der Person übereinstimmt. Dann führt die Röntgenbildvorrichtung eine Röntgencomputertomografie an der speziellen Position aus, die auf diese Weise als Zahnbogenposition eingestellt wurde. Wenn die Person 67 einmal unter Verwendung der Positionierstrahlen LX, LY, LZ positioniert gesetzt ist, kann der Zahnbogen der Person 67 an der für die Röntgenbildvorrichtung voreingestellten korrekten Zahnbogenposition positioniert eingestellt werden, um die Röntgenprojektionsdaten zu erfassen. So kann die Position des Zahnbogens der Person 67 in Bezug auf die Röntgenbildvorrichtung abgeschätzt und spezifiziert werden. Umgekehrt können, nach dem Aufnehmen der Person in der Personenaufnahmeeinrichtung, die Strahlungspositionen der Positionierstrahlen LX, LY, LZ in Übereinstimmung mit der Person bewegt werden, und auf Grundlage des Ausmaßes der Bewegung der Bestrahlungsposition jedes der Positionierstrahlen kann die Position des durch die Röntgenbildvorrichtung aufzunehmenden Zahnbogens umkonfiguriert werden. Wenn die Zahnbogenposition auf diese Weise umkonfiguriert wird, kann das Rotationszentrum 3a der Drehantriebseinrichtung 5 verstellt werden. Andernfalls kann, ohne Bewegung des Rotationszentrums 3a, der gesamte Kopf der Person einer Röntgencomputertomografie unterzogen werden, und zum Zeitpunkt, zu dem die Projektionsdaten des Zahnbogens aus den erfassten Röntgenprojektionsdaten entnommen werden, kann die Zahnbogenposition umkonfiguriert werden, und die Daten werden unter Verwendung der Information zur Bestrahlungsposition der Positionierstrahlen entnommen. Wie oben beschrieben, kann, gemäß dieser Ausführungsform, ein Verfahren ähnlich dem für eine herkömmliche zahnärztliche Panorama-Röntgenbildvorrichtung mit gleicher Wirkung verwendet werden, weswegen der Zahnbogen auf einfache Weise positionsmäßig eingestellt werden kann, ohne dass die Bedienung einer gesonderten Vorrichtung zu meistern wäre.
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Nun wird ein Beispiel erläutert, bei dem das Bild des Zahnbogens auf Grundlage der durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten angezeigt wird, und es wird, entsprechend dem Eingangssignal, das einen Referenzpunkt im Zahnbogenbild spezifiziert, die Position des Zahnbogens der Person spezifiziert. Bei diesem Beispiel wird beispielsweise aus dem Zahnbogenbild (dem CT-Bild) (14) auf Grundlage der durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten beispielsweise die Position eines Schneidezahns spezifiziert und als Referenzpunkt eingegeben. Übrigens zeigt die 14 ein CT-Bild der Okklusalfläche, und sie zeigt den ausgewählten Schneidezahn als Marke 68. Der Referenzpunkt wird durch Anklicken der Position des Schneidezahns im CT-Bild oder durch direktes Eingeben der Koordinate des Schneidezahns über die Tastatur (nicht dargestellt) spezifiziert. Für den Referenzpunkt besteht keine Einschränkung auf einen Schneidezahn, sondern es kann sich um den linken oder rechten Eckzahn oder das linke oder das rechte Ende des Zahnbogens handeln. Der so spezifizierte Referenzpunkt wird als (X, Y)-Koordinateninformation, wie es in der 14 dargestellt ist, im Schritt zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten verwendet. Dieses Beispiel benötigt keine zusätzliche Vorrichtung und zeigt den Vorteil, dass der Zahnbogen abgeklärt werden kann und seine Position im CT-Bild spezifiziert werden kann.
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Wie oben erläutert, kann, beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform, ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens auf einfache Weise aus bei der Röntgencomputertomografie erzeugten Röntgenprojektionsdaten dadurch erhalten werden, dass die Position und die Form des Referenzzahnbogens der Person gespeichert werden, oder einfach durch Spezifizieren der Zahnbogenposition durch einen einfachen Mechanismus oder Vorgang nach dem Abspeichern der Form des Referenzzahnbogens. Übrigens wird, bei dieser Ausführungsform, das Bildverarbeitungsverfahren unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 7, 8, 10 und 11 erläutert. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform eingeschränkt, sondern als Maßnahme zum Ausführen des Bildverarbeitungsverfahrens gemäß dem in den 7, 8, 10 und 11 dargestellten Flussdiagramm kann ein Programm für Computerbetrieb verwendet werden. Auch kann ein Speichermedium zum Speichern des speziellen Programms (wie ein auf einer Festplatte gespeichertes Programm) verwendet werden. Ferner kann das computer-lesbare Speichermedium zum Speichern des Programms beispielsweise eine CD-ROM oder eine MO, neben einer Festplatte, sein.
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Zweite Ausführungsform
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(Allgemeine Beschreibung)
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Auch diese Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsverfahren, das auf einfache Weise ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens unter Verwendung von durch Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich erfassen kann, sowie eine Bildverarbeitungsvorrichtung und eine Röntgenbildvorrichtung zum Implementieren des Verfahrens. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung soll, abweichend von der ersten Ausführungsform der Erfindung zum Erfassen eines Panorama-Tomogramms auf Grundlage der als anatomischer Referenz voreingestellten Form des Zahnbogens, ferner die Form des Zahnbogens spezifiziert werden.
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(Konfiguration der Bildverarbeitungsvorrichtung und des Bildverarbeitungsverfahrens)
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Die 15 ist ein Blockdiagramm, das die Röntgenbildvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Das Blockdiagramm der 15 ist dem Grunde nach identisch mit demjenigen der 3, mit der Ausnahme, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Formspezifiziereinrichtung 38 zur Bildverarbeitungsvorrichtung 31 hinzugefügt ist. Daher sind dieselben Aufbauelemente jeweils mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und sie werden nachfolgend nicht detailliert beschrieben. Bei der Röntgenbildvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform spezifiziert die Formspezifiziereinrichtung 38 die Form des Zahnbogens der Person innerhalb der Röntgenprojektionsdaten, und die Einrichtung 35 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten entnimmt die dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten auf Grundlage der Positions- und Forminformation, wie sie durch die Positionsspezifiziereinrichtung 34 und die Formspezifiziereinrichtung 38 erfasst werden.
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Als Nächstes wird das Bildverarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 16 und 17 erläutert. Die 16 zeigt das Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms durch den direkten Prozess und die 17 zeigt das Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen des Panorama-Tomogramms durch den Rekonstruktionsprozess. Zunächst ist das in der 16 dargestellte Flussdiagramm dem Grunde nach identisch mit dem der 10, mit der Ausnahme, dass zum Ersteren der Formspezifizierschritt S2a hinzugefügt ist. Daher sind dieselben Schritte jeweils durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und sie werden unten nicht detailliert beschrieben. Beim in der 16 dargestellten Flussdiagramm wird die Form des Zahnbogens der Person innerhalb der Röntgenprojektionsdaten im Formspezifizierschritt S2a durch die Formspezifiziereinrichtung 38 spezifiziert. Dann werden, in einem Schritt S3 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten, die dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen auf Grundlage der Zahnbogenposition und der Forminformation in den Röntgenprojektionsdaten, wie im Positionsspezifizierschritt S2 und im Formspezifizierschritt S2a erhalten, aus den Röntgenprojektionsdaten abgerufen.
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Das in der 17 dargestellte Flussdiagramm ist dem Grunde nach identisch mit dem in der 11 dargestellten, mit der Ausnahme, dass zum Ersteren der Formspezifizierschritt S13a hinzugefügt ist. Daher sind dieselben Schritte jeweils mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und sie werden nicht erneut detailliert beschrieben. Auch wird im in der 17 dargestellten Flussdiagramm die Form des Zahnbogens der Person innerhalb der Röntgenprojektionsdaten im Formspezifizierschritt S13a durch die Formspezifiziereinrichtung 38 spezifiziert. Übrigens können die im Formspezifizierschritt S13a abgehandelten Röntgenprojektionsdaten diejenigen sein, die einer CT-Rekonstruktion unterzogen wurden (die dreidimensionalen Volumendaten). Dann werden die dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten im Schritt S14 zum Entnehmen von Zahnbogen-Projektionsdaten aus den der CT-Rekonstruktion unterzogenen Röntgenprojektionsdaten (den dreidimensionalen Volumendaten) auf Grundlage der Positions- und Forminformation zum Zahnbogen innerhalb der Röntgenprojektionsdaten, wie im Positionsspezifizierschritt S13 und im Formspezifizierschritt S13a erhalten, herausgesucht.
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(Spezielles Beispiel des Positionsspezifizierschritts und des Formspezifizierschritts)
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Als Nächstes wird nachfolgend ein spezielles Beispiel des Positionsspezifizierschritts zum Spezifizieren des Orts des Zahnbogens der Person und des Formspezifizierschritts zum Spezifizieren der Form des Zahnbogens der Person in den Röntgenprojektionsdaten erläutert. Als Erstes wird ein Beispiel erläutert, bei dem das Bild des Zahnbogens auf Grundlage der durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten angezeigt wird, damit die Position und die Form des Zahnbogens der Person auf Grundlage der Eingabe spezifiziert werden, wobei mehrere Referenzpunkte im Zahnbogenbild spezifiziert werden. Bei diesem Beispiel werden aus dem Zahnbogenbild (dem CT-Bild) (18) auf Grundlage der durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten drei Referenzpunkte spezifiziert, die die Positionen des Schneidezahns und der Backenzähne an den zwei Seiten repräsentieren. In der 18, die das CT-Bild der Okklusalfläche zeigt, sind der Schneidezahn und die an den beiden Seiten ausgewählten Backenzähne durch Pfeile 69 gekennzeichnet. Die Spezifizierung kann durch Anklicken der Position des Schneidezahns im CT-Bild oder durch direktes Eingeben der Koordinaten des Schneidezahns und der Backenzähne auf den beiden Seiten über die Tastatur oder dergleichen erfolgen. Für die spezifizierten Referenzpunkte besteht keine Einschränkung auf die drei Punkte, einschließlich des Schneidezahns und der Backenzähne an den beiden Seiten, noch auf die Anzahl 3, sondern es können beliebige von mehreren Punkten sein, durch die Information zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens gewährleistet ist.
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Gemäß diesem Beispiel wird die Form des Zahnbogens durch einen Spline-Prozessor oder dergleichen auf Grundlage mehrerer spezifizierter Referenzpunkte spezifiziert. Durch Erhöhen der Anzahl der spezifizierten Referenzpunkte kann die Form des Zahnbogens mit höherer Genauigkeit spezifiziert werden. Anders gesagt, stehen die Genauigkeit, mit der die Form des Zahnbogens spezifiziert wird und die Anzahl der spezifizierten Referenzpunkte in einer Kompromissbeziehung zueinander. Bei dieser Ausführungsform muss keine Vorrichtung hinzugefügt werden, und die Position des Zahnbogens kann durch Abklären desselben im CT-Bild spezifiziert werden.
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Als Nächstes wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Position und die Form des Zahnbogens der Person aus den Relativpositionen der Kopffixiereinheit und der Röntgen-Computertomografievorrichtung auf Grundlage der Information der Kopffixiereinheit zum Fixieren des Kopfs der Person bei Computertomografie spezifiziert werden. Dieses Beispiel beschäftigt sich mit einem Fall, bei dem die Computertomografie durch Fixieren des Kopfs der Person unter Verwendung der Kopffixiereinheit, wie in der 19 dargestellt, ausgeführt wird. Die in der 19 dargestellte Kopffixiereinheit verfügt über einen kopfseitigen Halter 71 und eine Kinnstütze 72 als Elemente, die die in der 2 dargestellte Personenaufnahmeeinrichtung 63 bilden, um die Kopfseiten und das Kinn der Person zu fixieren. Es besteht jedoch für die Kopffixiereinrichtung keine Einschränkung auf die in der 19 dargestellte, sondern sie kann einen Halter für den subnasalen Punkt oder einen Stirnhalter und dergleichen aufweisen. Auch wird bei der Röntgenbildvorrichtung die Zahnbogenposition in Bezug auf die Röntgenbildvorrichtung voreingestellt, und die Personenaufnahmeeinrichtung 63 wird so angeordnet, dass sie die Person entsprechend der voreingestellten Zahnbogenposition hält. Die Röntgenbildvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie eine Röntgencomputertomografie an der durch die Zahnbogenposition voreingestellten Position ausführt. Alternativ muss die Personenaufnahmeeinrichtung nicht entsprechend der in der Röntgenbildvorrichtung voreingestellten Zahnbogenposition angeordnet werden, sondern die in der Röntgencomputertomografie voreingestellte Zahnbogenposition kann entsprechend der Positionsinformation der Personenaufnahmeeinrichtung neu eingestellt werden. In diesem Fall kann das Rotationszentrum 3a der Drehantriebseinrichtung 5 bewegt oder fixiert werden, oder die Bilddaten werden anschließend durch das oben beschriebene Verfahren unter Bezugnahme auf das Positionsspezifizierverfahren unter Verwendung der Positionierstrahlen verarbeitet.
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Bei diesem Beispiel können, wenn einmal die Person relativ zur Röntgenbildvorrichtung positioniert gesetzt ist und durch die Personenaufnahmeeinrichtung 63 usw. gehalten wird, die Position und die Form des Zahnbogens auf Grundlage der Statistikdaten zur Position der Personenaufnahmeeinrichtung 63 in der in der 2 dargestellten Röntgen-Computertomografievorrichtung oder auf Grundlage der Relativpositionen einer Kinnstütze 72 und eines Kopfseitenhalters 71 an den beiden Seiten, die die Kopfbefestigung der in der 19 dargestellten Kopffixiereinheit bilden, abgeschätzt und spezifiziert werden.
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Beispielsweise wird die Position des Zahnbogens aus der Position der Kinnstütze 72 abgeschätzt, und die Form desselben wird dadurch abgeschätzt, dass die Größe des Kopfs durch die Kopfseitenhalter 71 auf den beiden Seiten ermittelt wird. Die 19 zeigt schematisch die abgeschätzte Position und die Form des Zahnbogens 73. Bei diesem Beispiel können die Position und die Form des Zahnbogens dadurch spezifiziert werden, dass die Person einfach ihren Kopf an der Kopffixiereinheit der Röntgen-Computertomografievorrichtung fixiert, weswegen die Bedienung sehr einfach ist. Auch kann diese Vorrichtung auf dieselbe Weise wie die herkömmliche Panorama-Röntgenbildvorrichtung für dentale Anwendungen bedient werden, und ein Panorama-Tomogramm kann leicht erfasst werden, ohne dass es erforderlich wäre, dass der Bediener die Vorrichtungsbedienung meistern müsste.
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Als Nächstes wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Röntgenprojektionsdaten einer Bildverarbeitung auf solche Weise unterzogen werden, dass sie zu Zahnbogendaten und anderen Daten binarisiert werden und die Position und die Form des Zahnbogens der Person aus dem binarisierten Bild spezifiziert werden. Die Bezeichnung „Binarisieren der Röntgenprojektionsdaten“ beinhaltet die Bedeutung „Binarisieren der durch eine CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten“. Bei diesem Beispiel wird das Bild (das CT-Bild) des Zahnbogens auf Grundlage der durch eine CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten der Bildverarbeitung zur Binarisierung auf solche Weise unterzogen, dass der Zahnbogen weiß eingefärbt wird, während die anderen Teile schwarz eingefärbt werden (20). Die 20 zeigt das binarisierte CT-Bild der Okklusalfläche. Aus dem Kontrast zwischen dem Zahnbogen und den anderen Teilen in der 20 werden die Position und die Form des Zahnbogens der Person spezifiziert. In diesem Fall wird das Bildverarbeitungsverfahren für die binäre Anzeige durch Binarisieren des CT-Bilds auf solche Weise ausgeführt, dass der Zahnbogen und die anderen Teile auf Grundlage eines vorbestimmten Dichtestandards, gemäß dem der Zahnbogen beispielsweise weiß angezeigt wird, voneinander unterschieden werden können.
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Bei diesem Beispiel ermöglicht es die Verwendung des binarisierten Bilds, die Position und die Form des Zahnbogens mit hoher Genauigkeit zu spezifizieren. Obwohl dieses Beispiel einen Fall repräsentiert, bei dem die Bildbinarisierungsverarbeitung am Zahnbogenbild auf Grundlage der durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten ausgeführt wird, ist die Erfindung nicht auf ein solches Verfahren eingeschränkt, sondern sie ist auch bei einer binarisierenden Bildverarbeitung der gesamten durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten oder der Röntgenprojektionsdaten vor einer CT-Rekonstruktion anwendbar. Auch können, nach dem Ausführen der binarisierenden Bildverarbeitung an den Röntgenprojektionsdaten vor einer CT-Rekonstruktion, die Position und die Form des Zahnbogens aus den Röntgenprojektionsdaten in mindestens zwei verschiedenen Richtungen (beispielsweise dem Seitenbild und dem Frontbild) oder durch Erfassen der dreidimensionalen Volumendaten durch CT-Rekonstruktion spezifiziert werden, was weiterhin nach der binarisierenden Bildverarbeitung erfolgt, wobei die Tatsache genutzt wird, dass das spezielle dreidimensionale Volumen bereits binarisiert ist.
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Als Nächstes wird ein Beispiel erläutert, bei dem bei Röntgencomputertomografie ein Zahnbogen-Identifizierblock an einer Person angebracht wird, damit die Position in die Form des Zahnbogens der Person auf Grundlage der Information zum Zahnbogen-Identifizierblock in den Röntgenprojektionsdaten spezifiziert werden. Bei diesem Beispiel beißt die Person in einen Zahnbogen-Identifizierblock 75 in Form eines Mundstücks, wie in der 21 dargestellt, um eine Röntgencomputertomografie auszuführen. Der in der 21 dargestellte Zahnbogen-Identifizierblock 75 verfügt über mehrere in ihn eingebettete Keramikkugeln 76, für die in den durch Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten ein Bild getrennt vom Zahnbogen erzeugt wird. Im Ergebnis können die Position und die Form des Zahnbogens aus der Position und der Anordnung der Keramikkugeln 76, wie sie in den Röntgenprojektionsdaten angezeigt werden, spezifiziert werden. Nach dem Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens an der Röntgenbildvorrichtung durch den Zahnbogen-Identifizierblock 75 kann das Rotationszentrum 3a der Drehantriebseinrichtung 5 entsprechend der Position des Zahnbogens bewegt werden, oder der gesamte Kopf der Person kann einer Röntgencomputertomografie unterzogen werden, ohne dass das Rotationszentrum 3a bewegt wird, um dadurch die Zahnbogen-Projektionsdaten für die Zahnbogenposition zu entnehmen, wie sie in den erfassten Röntgenprojektionsdaten für den gesamten Kopf spezifiziert ist. Im letzteren Fall kann, da die Position und die Form des Zahnbogens an der Röntgenbildvorrichtung auf Grundlage des Zahnbogen-Identifizierblocks 75 spezifiziert werden können, ein Panorama-Tomogramm dadurch erhalten werden, dass nur die Position des Zahnbogens in Bezug auf die gesamten Röntgenprojektionsdaten geändert wird, ohne dass der Bereich geändert würde, in dem diese erfasst werden.
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Auch bei diesem Beispiel können die Position und die Form des Zahnbogens durch den Zahnbogen-Identifizierblock 75 genau spezifiziert werden, ohne dass eine spezielle Bedienung durch den Bediener erforderlich wäre. Obwohl dieses Beispiel einen Zahnbogen-Identifizierblock 75 unter Verwendung von Keramikkugeln 76 behandelt, können beliebige andere Materialien als Keramikkugeln 76 verwendet werden, solange der Zahnbogen in den Röntgenprojektionsdaten unterscheidbar ist.
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Als Nächstes wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Position und die Form des Zahnbogens der Person auf Grundlage eines in mindestens zwei verschiedenen Richtungen aufgenommenen Röntgentransmissionsbilds oder eines Röntgenbilds spezifiziert werden, wobei die dreidimensionalen Volumendaten im Röntgenbild der Person enthalten sind, das bei der Röntgencomputertomografie erfasst wurde. Bei diesem Beispiel wird ein einfaches Röntgenbild von der Vorderseite der Person her aufgenommen, und ein anderes einfaches Röntgenbild wird von ihrer Seite her aufgenommen, was aus den Röntgenprojektionsdaten vor der CT-Rekonstruktion oder den durch CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erfassten dreidimensionalen Volumendaten erfolgt. Die 22 zeigt die so herausgesuchten einfachen Röntgenbilder. Das obere Diagramm in der 22 ist das einfache, von der Seite her aufgenommene Röntgenbild, und das untere Diagramm in der 22 ist das einfache, von vorne her aufgenommene Röntgenbild.
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Bei diesem Beispiel werden die Position und die Form des Zahnbogens aus dem in der 22 dargestellten einfachen Röntgenbild spezifiziert. Zu speziellen Verfahren zum Spezifizieren gehören ein solches, bei dem der Bediener das in der 22 dargestellte Gebiet 81 mit spezifiziertem Zahnbogen einstellt, während er die einfachen Röntgenbilder betrachtet, und ein solches, bei dem das Dichtemuster des den Zahnbogen enthaltenden Gebiets aus den Statistikdaten abgeschätzt wird. Auch beim vorliegenden Beispiel ermöglicht es die Verwendung der einfachen Röntgenbilder, die Position und die Form des Zahnbogens genau zu spezifizieren. Für die in diesem Fall verwendeten Röntgenbilder besteht keine Einschränkung auf die Röntgentransmissionsbilder von vorne und der Seite, sondern dazu kann jedes beliebige Bild gehören, durch das die Position und die Form des Zahnbogens spezifiziert werden kann. Zu derartigen Bildern können aus zwei verschiedenen Richtungen, die nicht der von vorne und von der Seite entsprechen, aufgenommene Röntgentransmissionsbilder gehören, und auch das CT-Bild, das aus den dreidimensionalen Volumendaten entsprechend der Okklusalfläche der Person herausgesucht wurde.
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Als Nächstes wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Position und die Form im Zahnbogenbild auf Grundlage der durch eine CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten entlang den Zahnbogen kontinuierlich spezifiziert werden, wobei auf Grundlage dieser Spezifizierung die Position und die Form des Zahnbogens der Person spezifiziert werden. Bei diesem Beispiel werden die Position und die Form kontinuierlich entlang dem Zahnbogen im Zahnbogenbild (dem CT-Bild) (23) auf Grundlage der durch eine CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten spezifiziert. Die 23 ist das CT-Bild der Okklusalfläche, und es zeigt die Weise, gemäß der die Position und die Form des Zahnbogens entlang dem Zahnbogen durch eine Spezifizierlinie 80 kontinuierlich spezifiziert werden. Die Spezifizierung erfolgt beispielsweise dadurch, dass dem Zahnbogen durch eine Maus oder eine Stifteingabeeinheit im CT-Bild nachgefahren wird. Auch bei diesem Beispiel ermöglicht es das kontinuierliche Spezifizieren der Position und der Form entlang dem Zahnbogen, die Position und die Form des Zahnbogens genau zu spezifizieren.
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Nun wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Position und die Form des Zahnbogens der Person dadurch spezifiziert werden, dass dem Zahnbogen im Zahnbogenbild auf Grundlage der durch eine CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten ein Zahnbogenmodellbild überlagert wird. Bei diesem Beispiel wird ein beliebiges von vorbestimmten Zahnbogenmodellbildern 85 dem Zahnbogen im Zahnbogenbild (dem CT-Bild) (24) auf Grundlage der durch eine CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erhaltenen dreidimensionalen Volumendaten überlagert, um dadurch die Position und die Form des Zahnbogens zu spezifizieren. Die 24 zeigt den Prozess der Überlagerung, wobei von drei Zahnbogenmodellbildern 85 (A, B, C) mit verschiedenen Formen das durch A spezifizierte Zahnbogenmodellbild 85 dem Zahnbogen im CT-Bild überlagert wird.
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Obwohl im Fall der 24 drei Typen von Zahnbogenmodellen 85 bereitgestellt sind, kann eine größere Anzahl von Zahnbogenmodellbildern 85 bereitgestellt werden, falls dies erwünscht ist, um die Form des Zahnbogens genauer zu spezifizieren. Auch kann das Zahnbogenmodellbild 85 beispielsweise unter Verwendung eines Berührtabletts, durch einen Drag-Drop-Vorgang des Zahnbogenmodellbilds 85 mittels eines Zeigers auf das dreidimensionale Bild auf der Anzeige, durch Eingeben einer Marke des ausgewählten Zahnbogenmodellbilds 85 oder durch Eingeben der Koordinate angepasst werden.
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Die Erfindung ist nicht auf den Positionsspezifizierschritt und den Formspezifizierschritt gemäß den oben angegebenen speziellen Beispielen beschränkt, bei denen die Position und die Form des Zahnbogens durch denselben Prozess spezifiziert werden. Als Alternative können der Positionsspezifizierschritt und der Formspezifizierschritt voneinander verschiedene Prozesse sein, oder sie können mehrere Prozesse gemeinsam nutzen, um die Genauigkeit des Vorgangs zum Spezifizieren der Position und der Form zu verbessern. Beispielsweise kann das CT-Bild, wie bei dieser Ausführungsform erläutert, durch den Formspezifizierschritt unter Verwendung der Positionierstrahlen binarisiert werden, wie sie bei den anderen Beispielen der ersten Ausführungsform erläutert sind.
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Zusätzlich zur obigen Ausführungsform kann im Positionsspezifizierschritt und im Formspezifizierschritt ein Schritt zum Einstellen der Schichtdicke hinzugefügt werden, um die Dicke einer Panoramaschicht im CT-Bild beispielsweise durch Bedienen eines Niveaumessgeräts, durch Eingeben eines Dickenwerts, durch Spezifizierung im Bild des Zahnbogens durch eine Maus oder eine Stifteinheit und dergleichen spezifiziert werden.
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Wie oben beschrieben, kann beim Bildverarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ein Panorama-Tomogramm des Zahnbogens einer Person leicht aus den durch eine Röntgen-Computertomografievorrichtung erfassten Röntgenprojektionsdaten dadurch erhalten werden, dass einfach die Position und die Form des Zahnbogens der Person spezifiziert werden, ohne dass irgendeine spezielle Bedienung erforderlich wäre, oder durch eine einfache Bedienung seitens des Bedieners. Bei dieser Ausführungsform wurde das Bildverarbeitungsverfahren unter Verwendung der in den 16 und 17 dargestellten Flussdiagramme erläutert. Jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Verfahren eingeschränkt, sondern es kann ein Programm verwendet werden, das einen Computer dazu veranlasst, als Maßnahme zum Ausführen des in den Flussdiagrammen der 16 und 17 dargestellten Bildverarbeitungsverfahrens zu arbeiten.
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Auch kann ein Aufzeichnungsmedium (wie ein auf einer Festplatte gespeichertes Programm) zum Speichern des Programms verwendet werden. Ferner kann das Computer-lesbare Speichermedium zum Speichern des Programms eine CD-ROM oder eine MO, abweichend von einer Festplatte, sein.