DE112013007194B4

DE112013007194B4 - Vorrichtung zur Untersuchung periodontaler Erkrankungen und Bildverarbeitungsprogramm, das die Vorrichtung zur Untersuchung periodontaler Erkrankungen verwendet

Info

Publication number: DE112013007194B4
Application number: DE112013007194.0T
Authority: DE
Inventors: Hironobu Tsuji; Yosuke Tsuji; Tatsuro Hayashi
Original assignee: Media Co Ltd
Current assignee: Media Co Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2021-09-02
Anticipated expiration: 2033-06-29
Also published as: US10010298B2; JPWO2014207932A1; DE112013007194T5; US10335099B2; US20160100811A1; WO2014207932A1; US20180317866A1; JP6042983B2

Abstract

Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine CT-Röntgenvorrichtung (3), die Körperteile einschließlich der Zähne (30, 40), des Zahnfleischs (32) und des Alveolarknochens (35) in einer Mundhöhle aufnimmt und Volumendaten dieser Körperteile erzeugt,ein Bereichseinstellmittel, das anhand der Volumendaten einen mit dem zu untersuchenden Zahn (30, 40) in Verbindung stehenden Bereich einstellt,ein Bestimmungsmittel, das die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns (30, 40) bestimmt,ein Korrekturmittel, das den zusammenhängenden Bereich so korrigiert, dass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns mit der Richtung der Normalen des Schnittbildes der CT-Röntgenabbildung übereinstimmt,ein Multiplanar-Rekonstruktionsbild-Erzeugungsmittel, das ein multiplanares Rekonstruktionsbild des korrigierten zusammenhängenden Bereichs erzeugt,ein Erzeugungsmittel für z. B. eine aufgefaltete Abbildung, das eine Koordinatenkonversion des zusammenhängenden Bereichs durchführt und eine aufgefaltete Abbildung und ein Drehbild erzeugt, undein Navigationsmittel, das auf die Entsprechungsbeziehung der Raumkoordinaten zwischen dem multiplanaren Rekonstruktionsbild, der aufgefalteten Abbildung und dem Drehbild hinweist, umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Diagnose und Behandlung periodontaler Erkrankungen. Noch genauer betrifft sie ein Verfahren und eine Behandlungsvorrichtung, wobei anhand von dreidimensionalen Daten eines Zahns, die von CT-Röntgenabbildung gewonnen werden, der Fortschreitungszustand einer periodontalen Erkrankung untersucht und behandelt wird.
Periodontale Erkrankungen sind Erkrankungen, die in der Umgebung von Zähnen, d. h. an der Gingiva (Zahnfleisch), am Alveolarknochen, an der Zahnwurzelhaut oder am Zementabschnitt unterhalb der Gingiva auftreten. Im Allgemeinen handelt es sich jedoch um das Auftreten einer entzündlichen Erkrankung in der Umgebung eines Zahns, deren Anteil 90% oder mehr der Patienten einnimmt. Folglich wird eine allgemeine periodontale Erkrankung durch Bakterien, wie z. B. Porphyromonas gingivalis ausgelöst. Auch die vorliegende Erfindung hat diese allgemeine periodontale Erkrankung zum Gegenstand. Im Folgenden werden die allgemeinen periodontalen Erkrankungen als „periodontale Erkrankung“ und andere periodontale Erkrankungen als „spezielle periodontale Erkrankung“ bezeichnet.
EP 2 452 652 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum nichtinvasiven halbautomatischen Erfassen und Messen von parodontalen Knochendefekten auf der Basis von Scandaten der Computertomographie (CT) oder der digitalen Volumentomographie (DVT), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Empfangen der CT- oder DVT-Scandaten eines Kieferknochens mit Zähnen; b) Anzeigen eines Teils des Kieferknochens mit den Zähnen unter Verwendung der CT- oder DVT-Scandaten; c) Hinzufügen zu den CT- oder DVT-Scandaten innerhalb mindestens eines Querschnitts des Zahns und des Kieferknochens entlang einer mittleren Referenzachse des Zahns vordefinierte Orientierungspunkte an Messpositionen an einem Zahnhals bzw. am Parodontalknochen; d) Berechnen des parodontalen Knochendefekts an jeder Messposition anhand der jeweiligen Orientierungspunkte, und somit für jede Messposition einen Wert des jeweiligen parodontalen Knochendefekts als Index des jeweiligen parodontalen Knochenzustands bereitzustellen; e) Anzeigen der parodontalen Knochendefekte innerhalb des Displays.
DE 10 2008 009 643 A1 betrifft Bildverarbeitungsverfahren zum Erzeugen eines Panorama-Tomogramms eines Gebiets unter Verwendung von durch Röntgencomputertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zum dentomaxillofazialen Bereich, mit den Schritten:Entnehmen der dem Zahnbogen entsprechenden Zahnbogen-Projektionsdaten aus den Röntgenprojektionsdaten; undErzeugen des Panorama-Tomogramms durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses unter Verwendung der Zahnbogen-Projektionsdaten, wobei das Panorama-Tomogramm direkt ohne CT-Rekonstruktion der Röntgenprojektionsdaten erzeugt wird,wobei das Entnehmen auf der Grundlage vorgegebener Information zur Position und zur Form zum Spezifizieren der Position und der Form des Zahnbogens in den Röntgenprojektionsdaten erfolgt,dadurch gekennzeichnet, dassdie Zahnbogen-Projektionsdaten entsprechend dem Zahnbogen in Bildstreifen aufgrund eines in einer Speichereinrichtung (32) abgespeicherten Referenzzahnbogens (T') entnommen werden, unddie Bildstreifen miteinander verbunden werden, um das Panorama-Tomogramm zu erhalten,um dadurch eine vollständig automatische Erzeugung eines Panorama-Tomogramms aus den durch Computertomografie erhaltenen Röntgenprojektionsdaten zu ermöglichen.
US 2005/0 018 886 A1 betrifft ein Verfahren und Programm für medizinische Bildverarbeitungsgeräte zum Anzeigen eines Abschnitts für eine klinische Anwendung.
Im Folgenden wird im Hinblick auf den Fortschreitungszustand der periodontalen Erkrankung der Fall eines Zahnes des Unterkiefers, bei dem die Wurzelspitze unten liegt, erläutert. Gleiches gilt jedoch auch für einen Zahn des Oberkiefers. 1 ist eine Schnittzeichnung, in der ein gesunder Zahn schematisch dargestellt ist, und 2 ist eine Schnittzeichnung, in der ein an einer periodontalen Erkrankung erkrankter Zahn schematisch dargestellt ist. Wie in 1 dargestellt, wird bei dem gesunden Zahn 30 die Zahnwurzel 31 durch die Zahnwurzelhaut 32a, den Alveolarknochen 35 und die Gingiva (das Zahnfleisch) 32 gehalten. Ferner wird der Zwischenraum zwischen der Zahnwurzel 31 und der Gingiva 32 als Periodontaltasche 45 bezeichnet. (Im Folgenden einfach nur als „Tasche“ oder „Zahnfleischgraben“ bezeichnet.)
Bei einer Erkrankung an einer periodontalen Erkrankung, schwillt die Gingiva (bzw. das Zahnfleisch) 32 rot an, die Zahnwurzelhaut 32a reißt, aus der Periodontaltasche 45 tritt, wie in 2 dargestellt, Blut und Eiter 48 aus, und der Alveolarknochen 35 beginnt sich aufzulösen. Die Tiefe der Tasche 45 von der Gingivaspitze 46 bis zum unteren Taschenrand 47 beträgt bei einem gesunden Zahn etwa 0 bis 1 mm und wird bei einem an einer periodontalen Erkrankung erkrankten Zahn 30 mit dem Fortschreiten der periodontalen Erkrankung tiefer.
Zu Beginn der Behandlung einer periodontalen Erkrankung muss zunächst untersucht werden, wie weit der jetzige Krankheitszustand fortgeschritten ist, und anschließend diagnostiziert werden, welcher Krankheitszustand erreicht wird. Bis heute wurden verschiedene Untersuchungsmethoden entwickelt. Als hauptsächliche Untersuchungsmethoden gibt es derzeit z. B. eine Untersuchungsmethode mittels einer Sondierung, eine Untersuchungsmethode mittels Röntgen und eine Untersuchungsmethode unter Verwendung von Bakterien. Bei der Untersuchungsmethode mittels einer Sondierung handelt es sich um eine Methode, bei der eine Sonde (Untersuchungsnadel) in die vorstehend beschriebene Tasche 45 hineingeschoben, die Tiefe der Tasche 45 gemessen und während des Messens der Krankheitszustand erforscht wird. Dies ist eine höchst einfache Methode, die bei allen Stadien von Krankheitszuständen anwendbar ist. Es gibt das 1-Punkt-Verfahren, bei dem der tiefste Teil gemessen wird, das 4-Punkt-Verfahren von mesial, distal und bukkal, lingual und schließlich das 6-Punkt-Verfahren mit zwei zusätzlichen Punkten.
Bei der Untersuchungsmethode mittels Röntgen handelt es sich um eine Methode, bei der anhand einer Röntgenaufnahme (dentale Röntgenaufnahme oder Panorama-Röntgenaufnahme) des Zahns 30 und des Parodontiums das Knochenniveau und die äußere Form des Alveolarknochens 35 (durch die ausgedrückt wird, an welcher Position zwischen der Wurzelspitze und der Zement-Schmelz-Grenze sich der Kamm des den Zahn haltenden Alveolarknochens befindet) erfasst wird.
Bei der Untersuchungsmethode unter Verwendung einer Bakterienuntersuchung handelt es sich um eine Methode, bei der durch die Untersuchung der pathogenen Bakterien einer Parodontitis die Aktivität/das Fortschreiten der periodontalen Erkrankung untersucht wird. Das heißt, in der Annahme, dass sich aufgrund von verschiedenen Bakterienarten die Stärke der Pathogenität unterscheidet, wird die Art der Bakterien spezifiziert und die Aktivität beurteilt.
Die physiologische Instabilität liegt bei einem gesunden Zahn normalerweise bei 0,2 mm oder weniger und entsteht als Summierung von Verformungen des periodontalen Weichgewebes (Zahnfleisch, Zahnwurzelhaut usw.) und des Alveolarknochens. Der Instabilitätsgrad nimmt mit dem Fortschreiten der periodontalen Erkrankung zu. Es kann jedoch vorkommen, dass der Grund hierfür eine entzündliche Veränderung der Parodontiums (siehe 3) oder eine Abnahme des Knochenniveaus (siehe 4) ist. Im ersteren Fall ist durch die Beseitigung der Ursache für die Entzündung eine Verbesserung der Instabilität möglich, während im letzteren Fall eine Verringerung der Instabilität schwierig ist, solange keine Regenerierung des Parodontiums erfolgt. Normalerweise hat die Instabilität eines Zahnes mehrere Ursachen und drückt deren Gesamtergebnis aus. Folglich ist eine Differenzierung von einer durch eine Behandlung des Parodontiums zu mildernden (durch eine Entzündung verursachten) Instabilität, und einer (durch eine mengenmäßige Abnahme der Haltestruktur verursachten) Instabilität, die nicht verringert werden kann, wichtig (siehe Nichtpatentliteratur 1).
Die Abnahme des Knochenniveaus unterscheidet sich mesial, distal und bukkal, lingual bei dem gleichen Zahn sehr, sodass diese Unebenheiten des Knochenniveaus im Zusammenhang mit der Auswahl der Behandlungsmethode und der Prognose der Regenerierung der Zahnwurzelhaut ein wichtiger Befund sind. Schreitet die Abnahme des Knochenniveaus in der Mundhöhle gleichmäßig voran, spricht man von einem horizontalen Knochenabbau, schreitet sie in einem spezifischen Bereich schneller voran, von einem vertikalen Knochenabbau. Der vertikale Knochenabbau wird ferner je nach Anzahl der Knochenwände der Seitenflächen, die die freiliegende Wurzelfläche des Knochenabbaubereichs umgeben, in 3-wandigen, 2-wandigen und 1-wandigen vertikalen Knochenabbau unterteilt ausgedrückt.
Bei der Behandlung einer Wurzelfläche, bei der ein vertikaler Abbaubereich des Knochens freiliegt, kann es vorkommen, dass durch die Knochenwand in der Umgebung behindert das Instrument nicht ausreichend gehandhabt werden kann. Bei einem vertikalen Knochenabbau bleibt nicht nur auf der Wurzelspitzenseite des Knochenabbaus sondern auch in der Nähe der Seiten Zahnwurzelhaut zurück, sodass anzunehmen ist, dass eine Regenerierung der Zahnwurzelhaut an der in diesem Abbaubereich freiliegenden Wurzelfläche leicht hervorgerufen werden kann. Insbesondere ist eine Regeneration mit hoher Wahrscheinlichkeit an einer Stelle mit einem 3-wandigen Knochenabbau zu erwarten. Auch bei einem 2-wandigen ist bei einer schmalen Breite eine Regeneration zu erwarten. Bei einem 1-wandigen wird eine Regeneration jedoch für schwierig gehalten, und da in der Form leicht eine Tasche zurückbleibt, erfolgt häufig eine Eliminierung durch Knochenchirurgie.
Die Form der Unebenheiten des Alveolarknochens steht somit in Verbindung mit der Behandlung der periodontalen Erkrankung, sodass eine korrekte Erfassung wichtig ist. Das Knochenniveau kann, wie vorstehend angeführt, auf einer Röntgenaufnahme erfasst werden. Da jedoch bei einer Röntgenaufnahme der Zahn und das Parodontium auf eine 2-dimensionale Fläche projiziert und dargestellt werden, ist es schwierig, die plastische Form der Unebenheiten des Knochenniveaus vollständig abzulesen. Aus diesem Grund wird bei der klinischen Untersuchung die Vorgehensweise einer Schlussfolgerung des 3-dimensionalen Zustands des Knochenniveaus z. B. anhand von medizinischen Untersuchungswerten einer Sondierung ergriffen. Für die Messwerte der Sondierung selbst wird jedoch auf das Problem der Reproduzierbarkeit hingewiesen. Das heißt, man kann sagen, dass bislang ein Zahnmediziner die Form der Unebenheiten des Knochenniveaus nicht leicht exakt erfassen konnte.
In den letzten Jahren schreitet in Zahnkliniken die Verbreitung von auf die Zahnmedizin spezialisierten Computerschichtaufnahmevorrichtungen (CT-Röntgenvorrichtungen für die Zahnmedizin) rasch voran. Mittels einer CT-Röntgenvorrichtung für die Zahnmedizin erhält man eine präzise 3-dimensionale plastische Abbildung von Zahn und Kieferknochen. Dies ist unerlässlich geworden, um eine hochentwickelte zahnmedizinische Behandlung, z. B. eine Implantation, sicher zu praktizieren.
Da 3-dimensionale plastische Abbildungen, die von einem 3-dimensionalen Raum in vivo erhalten wurden, nicht nur Bilddaten der Oberfläche eines 3-dimensionalen Objektes, sondern auch Bilddaten von Punkten im Inneren des 3-dimensionalen Objektes umfassen, spricht man insbesondere von „Volumendaten“. Medizinische Bilduntersuchungsvorrichtungen, die Volumendaten erzeugen, sind nicht auf CT-Röntgenvorrichtungen für die Zahnmedizin beschränkt. Es gibt verschiedene Vorrichtungen, z. B. medizinische CT-Röntgenvorrichtungen, 3-dimensionale Ultraschallvorrichtungen, Kernspinresonanzvorrichtungen oder Positronen-Emissions-Tomographievorrichtungen.
Bei Volumendaten handelt es sich um Bilddaten von Punkten innerhalb eines 3-dimensionalen Raumes. Da die Anzeigefläche einer Bildanzeigevorrichtung (Monitor) für deren Betrachtung 2-dimensional ist, ist es erforderlich, die Volumendaten mittels einer Bildverarbeitungstechnik zu bearbeiten und zu einem 2-dimensionalen Bild zu verarbeiten, um die Struktur eines den Betrachtungsgegenstand darstellenden 3-dimensionalen Objektes auf dem Monitor geeignet darzustellen. Als repräsentative Verfahren für die Verarbeitung von Volumendaten zu einem 2-dimensionalen Bild können die multiplanare Rekonstruktion, die Maximumintensitätsprojektion, das Oberflächendisplay und das Volumenrendering angeführt werden, deren Technik allgemein bekannt ist (siehe Nichtpatentliteratur 2). Gemäß des grundsätzlichen Verfahrens der multiplanaren Rekonstruktion werden für die Bildbegutachtung drei Bildschnitte verwendet, und zwar ein Körperachsenschnitt (axiales Schnittbild), der die in vertikaler Richtung festgelegte Körperachse (oder die Hauptachse) horizontal schneidet, ein Koronalschnitt (koronales Schnittbild), der in Links/Rechts-Richtung die Körperachse durchquert, und ein Sagittalschnitt (sagittales Schnittbild), der die Längsrichtung der Körperachse vertikal schneidet. Im Folgenden wird der Einfachheit halber der Körperachsenschnitt als „A-Schnittbild“, der Koronalschnitt als „C-Schnittbild“ und der Sagittalschnitt als „S-Schnittbild“ bezeichnet.
Es versteht sich von selbst, dass es wichtig ist, die Volumendaten für den Arzt leicht diagnostizierbar zu bearbeiten, sodass Techniken mit einem angepasst an die Form des Betrachtungsgegenstandes verbesserten Anzeigeverfahren veröffentlicht sind. Zum Beispiel ist eine Technik veröffentlicht (siehe Patentliteratur 1), gemäß der eine medizinische Aufnahme, auf der ein rohrförmiges Körperteil wie die Speiseröhre abgebildet ist, geometrisch umgewandelt und an ein Anzeigemittel als aufgefaltete Darstellung ausgegeben wird, sodass der Zustand der Innenoberfläche leicht diagnostizierbar ist. Zwar handelt es sich um eine allgemein bekannte Technik, anhand von Volumendaten beliebige Positionen der vorstehend angeführten A-Schnittbild, C-Schnittbild und S-Schnittbild anzuzeigen, es ist jedoch eine Technik veröffentlicht (siehe Patentliteratur 2), die die Navigation zum Verständnis der Entsprechungsbeziehung zwischen diesen Schnittbildern betrifft. Gemäß Patentliteratur 2 werden unter eine Abbildung des Untersuchungsgegenstandes und ein Referenz-Template gemeinsam verwendenden Bedingungen, wenn ein Nutzer beliebige Raumkoordinaten indiziert, das der Position dieser Koordinaten entsprechende A-Schnittbild, C-Schnittbild und S-Schnittbild angezeigt und die Entsprechungsbeziehung zwischen den jeweiligen Schnittbildern wird als Kreuzung im Fadenkreuz illustriert.
Volumendaten, die erhalten werden, indem mittels einer CT-Röntgenvorrichtung für die Zahnmedizin das Innere einer Mundhöhle aufgenommen wird, umfassen detailliert Formdaten der Zähne und deren Umgebungsstruktur (z. B. Alveolarknochen). Entnimmt man diesen Volumendaten die Form der Unebenheiten des Alveolarknochens, kann dies für die Behandlungsplanung der periodontalen Erkrankung von Nutzen sein. Auf dem Gebiet der Zahnmedizin und der Oralchirurgie ist eine Technik veröffentlicht (siehe Patentliteratur 3), gemäß der zum Zweck der Festlegung der Einsetzposition von Implantaten und der Durchführung einer kieferorthopädischen Behandlung angepasst an die Bogenform der Zahnreihe anatomische Merkmalspunkte (Orientierungspunkte) angeordnet werden, und anhand dieser Orientierungspunkte die Position des Schnittbildes bestimmt und angezeigt wird. Eine Technik zur Bearbeitung von Volumendaten, um die Diagnose der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens zu erleichtern, wurde bisher jedoch noch nicht veröffentlicht.
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2006 - 181 109 A
Patentliteratur 2: JP 2009 - 247 535 A
Patentliteratur 3: JP 2010 - 148 590 A
Patentliteratur 4: JP H11 - 353 306 A
Patentliteratur 5: JP 2008 - 304 422 A
Patentliteratur 6: JP 2005 - 538 766 A
Patentliteratur 7: JP 2010 - 504 169 A
Patentliteratur 8: JP 2010 - 246 855 A
Patentliteratur 9: JP 2008 - 107 981 A

Nichtpatentliteratur

Nichtpatentliteratur 1: Diagnostic Strategies of Periodontal Diseases, ISBN978-4-263-45427-5
Nichtpatentliteratur 2: Medical Diagnostics and Imagings Latest X-Ray Computed Tomography, ISBN4-86003-358-2
Nichtpatentliteratur 3: Tomoji Matsuura, Measuring Crown From According to Crown and Root Axes of the Maxillary Anterior Teeth, and Its Prosthodontic Significance, The Journal of the Kyushu Dental Society, 35 (3), 396-415, 1981

Die vorliegende Erfindung überwindet die vorstehenden Nachteile. Das heißt, die Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Bearbeitungstechnik für Volumendaten, durch die die Form der Unebenheiten des Alveolarknochens auf der Anzeigefläche einer Anzeigevorrichtung frei anzeigbar wird, damit eine periodontale Erkrankung einfach diagnostiziert werden kann.
Der erste erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine CT-Röntgenvorrichtung, die Körperteile einschließlich der Zähne, des Zahnfleischs und des Alveolarknochens in einer Mundhöhle aufnimmt und Volumendaten dieser Körperteile erzeugt, ein Bereichseinstellmittel, das anhand der Volumendaten einen mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängenden Bereich einstellt, ein Bestimmungsmittel, das die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns bestimmt, ein Korrekturmittel, das den zusammenhängenden Bereich so korrigiert, dass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns mit der Richtung der Normalen des Schnittbildes der CT-Röntgenabbildung übereinstimmt, ein Multiplanar-Rekonstruktionsbild-Erzeugungsmittel, das ein multiplanares Rekonstruktionsbild des korrigierten zusammenhängenden Bereichs erzeugt, ein Erzeugungsmittel für z. B. eine aufgefaltete Abbildung, das eine Koordinatenkonversion des zusammenhängenden Bereichs durchführt und eine aufgefaltete Abbildung und ein Drehbild erzeugt, und ein Navigationsmittel, das auf die Entsprechungsbeziehung der Raumkoordinaten zwischen dem multiplanaren Rekonstruktionsbild, der aufgefalteten Abbildung und dem Drehbild hinweist, umfasst.
Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform das Bereichseinstellmittel, wenn ein Nutzer zwei Merkmalspunkte des zu untersuchenden Zahns eingibt, den Bereich eines Würfels, in dessen Zentrum diese Eingabepunkte liegen, einstellt.
Die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform das Bestimmungsmittel die Hauptachse mit der die von dem Nutzer eingegebenen zwei Merkmalspunkte verbindenden Linie als Einheitsvektor der Hauptachse bestimmt.
Die vierte erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform das Korrekturmittel eine Drehkorrekturverarbeitung des vorstehend beschriebenen zusammenhängenden Bereichs durchführt, sodass die vorstehend beschriebene Hauptachse mit dem Normalenvektor der jeweiligen Schnittbilder, die das A-Tomogramm der CT-Röntgenabbildung bilden, übereinstimmt.
Die fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform das Multiplanar-Rekonstruktionsbild-Erzeugungsmittel im Hinblick auf den zusammenhängenden Bereich nach der Anwendung der Drehkorrekturverarbeitung ein Tomogramm erzeugt, bei dem das A-Schnittbild, das C-Schnittbild und das S-Schnittbild für eine beliebige Position darstellbar sind.
Die sechste erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform das Erzeugungsmittel für z. B. eine aufgefaltete Abbildung ein Tomogramm erzeugt, indem es während der Drehung des zusammenhängenden Bereichs nach der Anwendung der Drehkorrekturverarbeitung um die Hauptachse Schnittbilder erstellt und in Übereinstimmung mit der Entfernung von der Hauptachse übereinander legt. Die siebte erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wenn unter Anzeige eines Teils oder aller fünf Bildflächen des A-Schnittbildes, des C-Schnittbildes, des S-Schnittbildes, des Schnittbildes der aufgefalteten Abbildung und des Schnittbildes des Drehbildes, ein Nutzer auf einer der Bildflächen eine Position indiziert, das Navigationsmittel die übrigen Bildflächen auf das Schnittbild umschaltet, das die von dem Nutzer indizierte Position anzeigt und diese Position durch den Schnittpunkt eines Fadenkreuzes oder Kontaktpunkt einer Halbgeraden mit einem Kreis darstellt. Bei der achten erfindungsgemäße Ausführungsform handelt es sich um ein Bildverarbeitungsprogramm, das bei der ersten Erfindung ausgeführt wird und dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Modul zum Einstellen eines mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängenden Bereichs aufgrund der Volumendaten, ein Modul zum Bestimmen der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns,
ein Modul zum Korrigieren des zusammenhängenden Bereichs, sodass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns mit der Normalenrichtung des Schnittbildes der CT-Röntgenabbildung übereinstimmt,
ein Modul zum Erzeugen eines Multiplanar-Rekonstruktionsbildes des korrigierten zusammenhängenden Bereichs,
ein Modul zur Durchführung einer Koordinatenkonversion in dem zusammenhängenden Bereich und zum Erzeugen einer aufgefalteten Abbildung und eines Drehbildes, und ein Modul zum Hinweisen auf die Entsprechungsbeziehung der Raumkoordinaten zwischen dem Multiplanar-Rekonstruktionsbild, der aufgefalteten Abbildung und dem Drehbild, umfasst.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ermöglicht, dass die Form der Unebenheiten des Alveolarknochens in der gesamten Umgebung des zu untersuchenden Zahns in einem leicht zu diagnostizierenden Zustand betrachtet wird. Da bei dieser Verarbeitung keine Schlussfolgerung durch einen Zahnarzt wie bisher bei einer Röntgenaufnahme oder einer Sondierung umfasst ist, wird eine objektivere und quantitative Erfassung des Knochenniveaus möglich, sodass sie einen Beitrag zur Verbesserung der Diagnose- und Behandlungstechnik einer periodontalen Erkrankung leistet.
Figurenliste

1 ist eine Schnittzeichnung, die einen gesunden Zahn schematisch darstellt.
2 ist eine Schnittzeichnung, die einen Zahn mit einer periodontalen Erkrankung schematisch darstellt.
3 ist eine erläuternde Darstellung für den Fall, dass die Ursache eine entzündliche Veränderung des Parodontiums ist.
4 ist eine erläuternde Darstellung für den Fall, dass die Ursache eine Abnahme des Knochenniveaus ist.
5 ist eine erläuternde Darstellung, die schematisch ein bei der vorliegenden Erfindung verwendetes, mit einer DICOM-Standard Datei, einem Rechner und einem Monitor verbundenes System zeigt.
6 ist eine erläuternde Darstellung der Bildverarbeitungsfunktion mittels der CPU.
7 ist eine Abbildung, die Beispiele der Bildgebung mittels einer repräsentativen Verarbeitung von aus einem 3-dimensionalen Raum in einer Mundhöhle in vivo gewonnenen Volumendaten zeigt.
8 ist eine den Verarbeitungsfluss der vorliegenden Erfindung darstellende Abbildung.
9 sind Abbildungen, bei denen aus Volumendaten Multiplanar-Rekonstruktionsbilder entstehen, und zeigen Anzeigebeispiele des A-Schnittbildes, des C-Schnittbildes und des S-Schnittbildes für eine beliebige Position von Raumkoordinaten.
10 zeigt ein Beispiel eines Bildschirms, in dem der zu untersuchende Zahn indiziert ist.
11 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Definition der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns.
12 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Korrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns.
13 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Eingabe von Merkmalspunkten zur Bestimmung der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns.
14 ist eine erläuternde Darstellung des Zustandes, wenn aufgrund von Merkmalspunkten die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns korrigiert wird.
15 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Erzeugung eines Drehbildes.
16 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Erzeugung einer aufgefalteten Abbildung.
17 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Konversion zwischen Koordinaten nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns und Koordinaten des Drehbildes (oder der aufgefalteten Abbildung).
18 ist eine Abbildung, die ein Beispiel zeigt, bei dem Schnitte eines Tomogramms, eines Drehbildes und einer aufgefalteten Abbildung nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns nebeneinander auf einem Bildschirm angezeigt werden.
19 ist eine Abbildung, die ein Beispiel dafür zeigt, wenn ein Nutzer die Maus betätigt und Koordinaten indiziert.
20 ist eine Abbildung, die ein Beispiel für die Navigation der einzelnen Bildflächen zeigt, wenn ein Nutzer auf dem axialen Schnitt Koordinaten indiziert.
21 ist eine Abbildung, die ein Beispiel für die Navigation der einzelnen Bildflächen zeigt, wenn ein Nutzer auf einer aufgefalteten Abbildung Koordinaten indiziert.
22 ist eine erläuternde Darstellung des Zustands der Umschaltung des Schnitts der aufgefalteten Abbildung, wenn der Nutzer auf dem axialen Schnitt mit der linken Maustaste zieht.
23 ist eine Abbildung, die ein Beispiel dafür zeigt, wenn der Schnitt einer entsprechend der Eingabe des Alveolarkamms durch den Nutzer angepassten aufgefalteten Abbildung angezeigt wird.

Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der angefügten Zeichnungen erläutert.
Die in 5 dargestellte medizinische Bildverarbeitungsvorrichtung 1 wird aus einer DICOM-Standard Datei 2, einer aus z. B. einem Personalcomputer gebildeten, eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellenden Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens, die für die DICOM-Standard Datei 2 eine Bildverarbeitung durchführt, und einem Anzeigemonitor 4, der durch die Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens bildverarbeitete Bilder anzeigt, gebildet.
Die DICOM-Standard Datei 2 wird erhalten, indem ein dreidimensionaler Raum in einer Mundhöhle in vivo mittels einer CT-Röntgenvorrichtung für die Zahnmedizin aufgenommen wird. DICOM ist ein Format für medizinische Bilder, stellt einen Referenzstandard dar, der das Kommunikationsprotokoll zwischen bildgebenden und bildverarbeitenden Geräten in der Medizin, die diese Bilder handhaben, definiert, und umfasst die Aufnahmeumstände (z. B. Name der Aufnahmevorrichtung, Patientenname, Patienten-ID, Aufnahmebedingungen) und Volumendaten. Die Datei 2 des DICOM-Standards wird in die Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens eingegeben.
Die Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens weist ein Bildeingabeteil 5, das die Datei des DICOM-Standards einliest und Metadaten, wie z. B. die Volumendaten und die Aufnahmeumstände extrahiert, eine CPU 6 als zentrale Recheneinheit, die eine Bildverarbeitung der von dem Bildeingabeteil 5 extrahierten Volumendaten durchführt, und ein Programmspeicherteil 7 auf, das das Verarbeitungsprogramm (Steuerprogramm) speichert, durch das von der CPU 6 die Bildverarbeitung durchgeführt wird. Die Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens weist ferner eine Festplatte 10 als Speichervorrichtung, die die von dem Bildeingabeteil 5 extrahierten Volumendaten und Metadaten sowie die durch die CPU 6 verarbeiteten Volumendaten, Metadaten usw. über eine Speichervorrichtungsschnittstelle 9 speichert, ein Anzeigeverarbeitungsteil 8, das eine Anzeigeverarbeitung zum Anzeigen von z. B. durch die CPU 6 verarbeiteten Volumendaten durchführt, und ein z. B. aus einer Maus bestehendes Eingabeoperationsteil 11 auf, mit dem die Dateneingabe und Indikationsoperation von z. B. Parametern der Bildverarbeitung durch einen Nutzer erfolgt.
Dann werden durch das Anzeigeverarbeitungsteil 8 erzeugte Bildsignale auf dem Anzeigemonitor 4 angezeigt, sodass auf der Anzeigefläche des Anzeigemonitors 4 bildverarbeitete Bilder angezeigt werden. Das Bildeingabeteil 5, die CPU 6, das Verarbeitungsprogrammspeicherteil 7, das Anzeigeverarbeitungsteil 8, die Speichervorrichtungs-Schnittstelle 9 und das Eingabeoperationsteil 11 sind im Übrigen über einen Datenpfad 12 miteinander verbunden. Die CPU 6, die die Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens bildet, weist, wie in 6 dargestellt, ein aufgefaltete Abbildung-Ausgabemittel (Funktion) 6a, das eine aufgefaltete Abbildung des zu untersuchenden Zahns an den Anzeigemonitor 4 ausgibt, und ein Navigationsmittel (Funktion) 6b auf, das die Positionsbeziehung der Raumkoordinaten zwischen der aufgefalteten Abbildung und dem Multiplanar-Rekonstruktionsbild sowie dem Bild, bei dem die aufgefaltete Abbildung in Richtung um die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns herum bildgebend dargestellt ist (im Folgenden Drehbild genannt). Auf der Anzeigefläche des Anzeigemonitors 4 werden Bildflächen eines Schnitts der aufgefalteten Abbildung, eines Schnitts des Drehbildes und der jeweiligen Schnitte des Multiplanar-Rekonstruktionsbildes angezeigt und auf den jeweiligen Anzeigebildflächen werden Informationen bezüglich der Positionsbeziehung der Raumkoordinaten der jeweiligen Bildflächen navigiert.
7 zeigt mittels einer repräsentativen Verarbeitung bildgebend dargestellte Beispiele von aus einem dreidimensionalen Raum in einer Mundhöhle in vivo erhaltenen, in eine Visualisierungsvorrichtung 3 der Unebenheitenform des Alveolarknochens eingegebenen Volumendaten. Bei 7a werden basierend auf Schattierungsdaten der Volumendaten Isoflächen erzeugt und die Oberflächen werden angezeigt. Bei 7b wird für die gleichen Volumendaten eine aus drei Richtungen bestehende Gruppe von Schnitten (7c: A-Schnitt, 7d: C-Schnitt, 7e: S-Schnitt) im gleichen Koordinatensystem wie bei 7a angezeigt.
Wie vorstehend ausgeführt, beinhalten die Volumendaten dreidimensionale, detaillierte Formdaten. Da der Monitor jedoch zweidimensional ist, können diese Daten nicht gleichzeitig angezeigt werden. Um die Gesamtform der Volumendaten zu erfassen, wird im Allgemeinen ein Oberflächendisplayverfahren (7a) und ein Volumenrenderingverfahren, und wenn präzise Daten erforderlich sind, z. B. zur Positionsbestimmung bei Operationen, ein Multiplanar-Rekonstruktionsverfahren (7 b-d) verwendet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zunächst von dem Bildeingabeteil 5 aus dem dreidimensionalen Raum in der Mundhöhle in vivo Volumendaten extrahiert und von dem Nutzer die Eingabeoperation für den zu untersuchenden Zahn und dessen Hauptachse in Empfang genommen. Als nächstes werden die Volumendaten mittels einer geometrischen Koordinatenkonversion bearbeitet und eine Verarbeitung zur Erzeugung eines entlang der Hauptachse rotierten Tomogramms (Drehbild) und eines Tomogramms (aufgefaltete Abbildung), bei dem die von der Hauptachse gleich weit entfernte gesamte Umfang aufgefaltet ist, durchgeführt. Diese Tomogramme werden auf dem Anzeigemonitor 4 angezeigt. Anhand dieser Tomogramme erkennt man zwar die Form der Unebenheiten des Alveolarknochens, da es sich jedoch um ein Bild handelt, dessen Anblick für einen Arzt ungewohnt ist, ist die Entsprechungsbeziehung zu den ursprünglichen Volumendaten schwer verständlich. Daher erfolgt mittels eines Multiplanar-Rekonstruktionsbildes eine Anzeige (axialer Schnitt, koronaler Schnitt und sagittaler Schnitt), wobei die räumlich gleiche Position beliebiger Koordinaten auf dem Drehbild oder der aufgefalteten Abbildung auch auf dem Multiplanar-Rekonstruktionsbild angezeigt wird. Durch den Gesamtüberblick auf das Drehbild, die aufgefaltete Abbildung und das Multiplanar-Rekonstruktionsbild kann die Form der Unebenheiten des Alveolarknochens erfasst werden und außerdem kann erfasst werden, welche Position der Volumendaten beobachtet wird. Diese Mittel werden softwaremäßig realisiert, wobei das in dem Verarbeitungsprogrammspeicherteil 7 gespeicherte Verarbeitungsprogramm von der CPU 6 ausgelesen wird und die CPU 6 diesem Verarbeitungsprogramm folgend die in 8 dargestellte Verarbeitungsfolge ausführt.
Mit Referenz auf 8 wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Wird der Betrieb der Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens gestartet, liest die CPU 6 das Verarbeitungsprogramm des Verarbeitungsprogrammspeicherteils 7 aus und startet dem Verarbeitungsprogramm folgend die Verarbeitung. In Schritt S-1 erwirbt die CPU 6 über das Bildeingabeteil 5 aus der Datei 2 des DICOM-Standards Volumendaten des dreidimensionalen Raumes in der Mundhöhle in vivo.
Im folgenden Schritt S-2 wird die Vorverarbeitung der erworbenen Volumendaten durchgeführt. Da die aus der Datei des DICOM-Standards erworbenen Volumendaten anfangs nicht immer unbedingt in einem Zustand sind, in dem sie plastisch aus allen Richtungen die gleiche räumliche Auflösung haben, wird eine Interpolationsverarbeitung durchgeführt, sodass sie in einen Zustand gelangen, in dem sie aus allen Richtungen die gleiche räumliche Auflösung haben. Für die Interpolationsverarbeitung wird z. B. das in der Patentliteratur 4 angeführte Verfahren verwendet. Zur Verbesserung der Bildqualität der Volumendaten kann dabei auch ein Verarbeitung zum Entrauschen, Verschärfen und eine Korrekturverarbeitung der Schattierungswerte durchgeführt werden. Bei Schritt S-2 handelt es sich um einen Schritt mittels allgemein bekannter Techniken, wobei die Erläuterung der Interpolationsverarbeitung und der Vorverarbeitung ausgelassen wird.
Bei Schritt S-3 handelt es sich um einen Schritt, in dem aus den Volumendaten ein Multiplanar-Rekonstruktionsbild erzeugt und für eine Position mit beliebigen Raumkoordinaten ein A-Schnitt, ein C-Schnitt und ein S-Schnitt angezeigt wird. Anzeigebeispiele des A-Schnitts, des C-Schnitts und des S-Schnitts sind in 9 dargestellt. 9 zeigt den A-Schnitt, den C-Schnitt und den S-Schnitt an einer zentralen Position der Volumendaten an. Bei dem Erzeugen eines Multiplanar-Rekonstruktionsbildes aus Volumendaten und der hierauf basierenden Anzeige des A-Schnitts, des C-Schnitts und des S-Schnitts an einer beliebigen Position handelt es sich um allgemein bekannte Techniken, deren Erläuterung ausgelassen wird. Wird auf den jeweiligen Schnitten zum Beispiel die Pfeiltaste „←“ oder „→“ der Tastatur gedrückt, kann die Position des angezeigten Schnitts verändert werden, sodass entsprechend der Eingabe des Nutzers der Schnitt einer beliebigen Position angezeigt werden kann.
Bei Schritt S-4 handelt es sich um einen Schritt, in dem die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns bestimmt wird. Zunächst wird der zu untersuchende Zahn indiziert. Zum Beispiel wird wie in 10 ein Illustrationsbild der Zahnreihe auf dem Anzeigemonitor 4 angezeigt. Klickt der Nutzer mit der linken Taste der Maus auf die Illustration des Zahns, bei dem nun die Verarbeitung durchgeführt wird, betrachtet die CPU 6 diesen Zahn als zu untersuchenden Zahn. Die Illustration des als zu untersuchenden Zahn indizierten Zahns wird farbig auf dem Bildschirm angezeigt.
Als nächstes wird die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns bestimmt. Zur Definition der Zahnachse gibt es wissenschaftlich verschiedene Meinungen, wobei es mehrere Gesichtspunkte gibt, z. B. einer Achse mit der Zahnkrone als Referenz, einer Achse mit der Zahnwurzel als Referenz oder einer vereinten Achse von Zahnkrone und Zahnwurzel (siehe Nichtpatentliteratur 3). Ferner ist ein Verfahren zur Bestimmung der Zahnachse unter Verwendung der Bildverarbeitung offenbart (siehe Patentliteratur 6 und 7). Außerdem ist auch eine Technik offenbart, bei der ein die Zahnachse umfassendes Schnittbild angezeigt wird (siehe Patentliteratur 8). Allerdings weist die Vorrichtung von Patentliteratur 8 keine Funktion zur Definition der Zahnachse auf. Die Zahnachse wird durch die Entscheidung des Nutzers bestimmt. Es gibt daher verschiedene Meinungen und Ansätze zur Definition der Zahnachse und keine einheitliche Ansicht.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Berücksichtigung dessen, dass die Sondierung einer periodontalen Erkrankung in einem Zustand ausgeführt wird, in dem nur die Zahnkrone zu sehen ist, die Achse mit der Zahnwurzel als Referenz bestimmt und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hauptachse des zu untersuchenden Zahns bezeichnet. In 11 ist eine erläuternde Darstellung bezüglich der Bestimmung der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns dargestellt. Zunächst gibt ein Nutzer Koordinaten von zwei Punkten, dem „Zentrum der Zahnkrone (Crown Centroid: CC = (cc_x, cc_y, cc_z) )” und dem „Zentrum des gesamten Zahns (Tooth Centroid: TC = (tc_x, tc_y, tc_z) )” ein. Die Eingabe der zwei Punkte erfolgt unter Bewegung der Anzeigeposition des Schnittbildes (A-Schnittbild, C-Schnittbild und S-Schnittbild) des in Schritt S-3 erzeugten Multiplanar-Rekonstruktionsbildes. Wird die Eingabe der zwei Punkte empfangen, bestimmt die CPU 6 mittels der nachstehenden Formel (1) den Vektor „m“ der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns.
[Formel 1] $\vec{m} = \frac{(t c_{x} - c c_{x'} t c_{y} - c c_{y'} t c_{z} - c c_{z})}{\sqrt{{(t c_{x} - c c_{x})}^{2} + {(t c_{y} - c c_{y})}^{2} + {(t c_{z} - c c_{z})}^{2}}}$
Als nächstes wird der mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängende Bereich bestimmt. Der zusammenhängende Bereich wird als Bereich eines Würfels mit einem Radius von n mm (n ist eine ganze Zahl) um die vorstehend beschriebenen Koordinaten von TC definiert und auf dem Anzeigemonitor 4 wird eine Ziehleiste angezeigt. Der Nutzer reguliert unter Betätigung der Ziehleiste den Wert von n und indiziert den zusammenhängenden Bereich so, dass der zu untersuchende Zahn und der Berührungsteil von dem zu untersuchenden Zahn und dem Nachbarzahn umfasst ist. In den nachfolgenden Schritten erfolgt nur eine Verarbeitung in dem mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängenden Bereich, sodass der Berechnungsaufwand der CPU 6 reduziert wird.
Bei Schritt S-5 handelt es sich um einen Schritt, in dem eine Korrektur der Volumendaten durchgeführt wird. Konkret wird dabei der mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängende Bereich drehkorrigiert (siehe 12), sodass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns die Ausrichtung der Körperachse der CT-Röntgenabbildung (in 11 Richtung der z-Achse, oder Gegenrichtung zur z-Achse) annimmt. Es gibt deshalb zwei die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns korrigierende Richtungen, weil die Positionsbeziehung zwischen der Zahnkrone und der Zahnwurzel beim Oberkiefer und Unterkiefer umgekehrt und die Richtung der Hauptachsen verschieden ist. Wird der Vektor der Körperachse der CT-Röntgenabbildung mit n bezeichnet, wird der Vektor n durch die folgende Formel (2) bestimmt.
[Formel 2] $\vec{n} = {\begin{matrix} (0,0,0,0, - 1.0) Beim zu untersuchenden Zahn im Oberkiefer \\ (0,0,0,0,1.0) Beim zu untersuchenden Zahn im Oberkiefer \end{matrix}$

#1 Beim zu untersuchenden Zahn im Oberkiefer
#2 Beim zu untersuchenden Zahn im Unterkiefer Als Parameter für die Korrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns werden der Vektor v der Drehrichtung und der Drehwinkel Θ jeweils mittels der folgenden Formeln (3) und (4) berechnet.
[Formel 3] $\vec{v} = \frac{\vec{m} \times \vec{n}}{| \vec{m} \times \vec{n} |}$

[Formel 4] $θ= {cos}^{- 1} (\frac{\vec{m} \cdot \vec{n}}{| \vec{m} | | \vec{n} |})$
Mit den Koordinaten (x, y, z) des mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängenden Bereichs vor der Drehkorrektur und den Koordinaten (x', y', z') des mit dem zu untersuchenden Zahn zusammenhängenden Bereichs nach der Drehkorrektur, wird mittels der nachstehenden Formel (5) eine Koordinatenkonversion durchgeführt.
[Formel 5] $\begin{array}{l} (x', y', z') = (x y z) (M) \\ wobei, (M) = (\begin{matrix} ν_{x} \cdot ν_{x} \cdot (1 - cos θ) + cos θ ν_{x} \cdot ν_{y} \cdot (1 - cos θ) - ν_{z} \cdot sin θ ν_{z} \cdot ν_{x} \cdot (1 - cos θ) + ν_{y} \cdot sin θ \\ ν_{x} \cdot ν_{y} \cdot (1 - cos θ) + ν_{z} \cdot sin θ ν_{y} \cdot ν_{y} \cdot (1 - cos θ) + cos θ ν_{y} \cdot ν_{z} (1 - cos θ) - ν_{z} \cdot sin θ \\ ν_{z} \cdot ν_{x} \cdot (1 - cos θ) - ν_{y} \cdot sin θ ν_{y} \cdot ν_{z} \cdot (1 - cos θ) + ν_{x} \cdot sin θ ν_{z} \cdot ν_{z} \cdot (1 - cos θ) + cos θ \end{matrix}) \end{array}$
Theoretisch wird durch die Berechnung der Formel (5) der zusammenhängende Bereich nach der Drehkorrektur ermittelt, praktisch ist es jedoch ungünstig, diese Verarbeitung unverändert anzuwenden. Das heißt, es handelt sich bei den Koordinaten des zusammenhängenden Bereichs nach der Drehkorrektur zwar um ganzzahlige Werte, bei einer Berechnung der rechten Seite der Formel (5) wird jedoch eine reelle Zahl berechnet. Es ist daher erforderlich, die reelle Zahl in eine ganze Zahl zu konvertieren. In diesem Schritt entsteht jedoch ein Rundungsfehler, sodass ein Teil der Information der Koordinaten des zusammenhängenden Bereichs nach der Drehkorrektur verlorengeht. Um dieses Problem zu umgehen, werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die jeweiligen Koordinaten des zusammenhängenden Bereichs nach der Drehkorrektur umgekehrt auf die Koordinaten vor der Drehkorrektur projiziert und die Pixelwerte der projizierten Koordinaten mittels einer linearen Interpolation angenähert berechnet. Bei diesem Rücktransformationsverfahren handelt es sich um ein häufig angewandtes Verfahren, das zum Beispiel in Patentliteratur 9 ausgeführt wird. Die lineare Interpolation ist ferner eine allgemein bekannte Technik, sodass deren Erläuterung ausgelassen wird.
Dargestellt wird ein Anwendungsbeispiel einer Drehkorrektur für Nr. 1, links, Oberkiefer einer tatsächlichen CT-Röntgenabbildung. 13 ist das Bild vor der Drehkorrektur, 13a ist das A-Schnittbild, 13b ist das C-Schnittbild und 13c ist die S-Schnittbild. In 13 hat der Nutzer vorab unter Änderung der Position des Anzeigeschnittbildes das Zentrum der Zahnkrone (CC), das Zentrum des gesamten Zahns (TC) und die Größe des zusammenhängenden Bereichs indiziert, wobei die in 13 dargestellten drei Schnittbilder so angezeigt werden, dass die Koordinaten des Zentrums der Zahnkrone (CC) im Zentrum des Bildschirms positioniert sind. Der in den jeweiligen Schnittbildern angezeigte quadratische Rahmen drückt das Vorliegen im zusammenhängenden Bereich aus. Bei dem Beispiel von 13 liegt ferner auf dem gleichen S-Schnittbild auch das Zentrum des gesamten Zahns (TC) vor, wobei es sich bei der das Zentrum der Zahnkrone (CC) und das Zentrum des gesamten Zahns (TC) passierenden gestrichelten Linie um die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns handelt. Das Ergebnis der anschließend durch die CPU 6 durchgeführten Korrekturverarbeitung der Volumendaten von Schritt S-5 ist 14. 14a ist das A-Schnittbild, 14b ist das C-Schnittbild und 14c ist das S-Schnittbild, die jeweils Schnittbilder anzeigen, die das Zentrum der Zahnkrone (CC) umfassen. Das gleiche Schnittbild des C-Schnittbildes und des S-Schnittbildes von 14 umfasst auch das Zentrum des gesamten Zahns (TC) und man kann erkennen, dass der zusammenhängende Bereich insgesamt so korrigiert wurde, dass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns in vertikaler Richtung der Bildfläche verläuft.
In Schritt S-6 wird für das in Schritt S-5 korrigierte Bild eine Tomogramm erzeugt, indem unter Drehung um die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns, kontinuierlich Schnittbilder extrahiert werden. Dabei wird mit Vektor v der Drehrichtung = Vektor n der Körperachse unter Änderung des Drehwinkels θ von 0 bis 359° um je ein Grad Formel (5) angewandt. Ein Schnittbild von der Mitte des Bildes nach der Anwendung wird herausgezogen und als Tomogramm übereinandergelegt. Die erläuternde Darstellung ist in 15 dargestellt. 15a ist ein A-Schnittbild, das das Zentrum der Zahnkrone (CC) umfasst, wobei das Zentrum den Ursprung 0 hat. Die sich vom Ursprung 0 zur linken Seite erstreckende Halbgerade ist die Anfangslinie. Der Drehwinkel zu diesem Zeitpunkt ist 0°. Von hier aus dreht sich die Halbgerade im Uhrzeigersinn. Als Bild kann man sich vorstellen, dass die auf Halbgeraden vom im A-Schnittbild von 15a dargestellten Ursprung 0 bis zum Drehwinkel 0° bis 359° verbundenen Pixel extrahiert werden. Die Halbgeraden der Drehwinkel bei 0°, 90°, 180°, 270° von 15a entsprechen jeweils den Halbgeraden der 15b bis 15e. Selbst wenn diese Verarbeitung auf ein einzelnes A-Schnittbild angewandt wird, erhält man nur die Pixel der mit der Halbgeraden in 15 dargestellten Position. Im Hinblick auf den zusammenhängenden Bereich des zu untersuchenden Zahns handelt es sich jedoch in Wirklichkeit um ein Tomogramm, bei dem mehrere dutzend bis mehrere hundert A-Schnittbilder übereinandergeschichtet werden, sodass bei einer Verarbeitung von diesen zu einem vollständigen Tomogramm, Schnittbilder wie in 15b bis 15e gezeigt erhalten werden. Die in 15b bis 15e angezeigten Pfeile zeigen auf den zu untersuchenden Zahn und am rechten Rand des jeweiligen Schnittbildes befindet sich die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Tomogramm als Drehbild bezeichnet. Wie bei der vorstehend angeführten Erläuterung der Konversion, erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Berechnung mit einem Verfahren, bei dem die jeweiligen Koordinaten des Drehbildes rücktransformiert und auf die Koordinaten nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns projiziert werden.
Das vorstehende Drehbild kann man sich auch als aus unterschiedlichen Richtungen in Scheiben geschnittene Schnittbilder, die übereinander geschichtet werden, vorstellen. Ein Beispiel eines Schnittbildes, das so in Scheiben geschnitten wurde, dass die Pixel im gleichen Abstand von der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns das Schnittbild bilden, ist in 16 dargestellt. Die Halbgeraden der Drehwinkel von 0°, 90°, 180° und 270° von 16 entsprechen den Halbgeraden von 15. 16 kann als Abbildung erachtet werden, bei der der zu untersuchende Zahn um die Hauptachse auf 360° aufgefaltet wurde. In 16 ist ein einzelnes Schnittbild dargestellt. Ändert man jedoch den Abstand von der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns, können in gleicher Weise mehrere Schnittbilder erstellt werden. Diese in Übereinstimmung mit dem Abstand von der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns übereinander geschichteten Schnittbilder werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als aufgefaltete Abbildung bezeichnet.
Die Beziehung zwischen dem Tomogramm nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns und dem Drehbild ist in 17 dargestellt. 17a zeigt ein Schnittbild des Tomogramms nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns und 17b ein Schnittbild des Drehbildes an. Die Entsprechungsbeziehung der Koordinaten nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns und den Koordinaten des Drehbildes (ebenso die aufgefaltete Abbildung) ist unverändert, sodass die Entsprechungsbeziehung, wenn in Schritt S-6 das Drehbild (ebenso die aufgefaltete Abbildung) erzeugt wurde, in einer Lookup-Tabelle registriert wird. Unter Lookup-Tabelle ist dabei eine Datenreihe zu verstehen, bei der Ausgabewerten Eingabewerte zugeordnet und die mathematische Beziehung angenähert wird. Das Verfahren, bei dem Eingabewerte einer Lookup-Tabelle zugeführt und aus der Tabelle die entsprechenden Ausgabewerte erhalten werden, wird ferner als Lookup-Operation bezeichnet. Für den Fall, dass bei der Visualisierungsvorrichtung 3 der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens die Ermittlung der Entsprechungsbeziehung erforderlich wird, ermittelt die CPU 6 diese, indem sie eine Lookup-Operation durchführt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei der folgenden Verarbeitung eine gegenseitige Konversion der Koordinaten nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns und den Koordinaten des Drehbildes (ebenso die aufgefaltete Abbildung) erforderlich, sodass eine wie in 17 dargestellt in beide Richtungen konvertierbare Lookup-Tabelle erstellt wird. Dabei ist es im Hinblick auf die Lookup-Tabelle erforderlich, dass für eine Eingabe die Ausgabe einen Wert ergibt. Da wie vorstehend ausgeführt, im Hinblick auf das vorliegende Ausführungsbeispiel tatsächlich das Drehbild (ebenso die aufgefaltete Abbildung) umgekehrt wird und die Koordinaten nach der Drehkorrektur der Hauptachse des entsprechenden zu untersuchenden Zahns ermittelt werden, ist die Erstellung der Lookup-Tabelle von 17a ← 17b einfach. Da jedoch im Hinblick auf die Koordinaten nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns, nicht unbedingt die diesen Koordinaten entsprechenden Koordinaten des Drehbildes (ebenso die aufgefaltete Abbildung) einen Punkt haben, ist die präzise Bestimmung der Ausgabe auf nur einen Wert schwierig. Werden mehrere Ausgaben ermittelt, kann in der Annahme, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Position dieser Koordinaten zueinander benachbart ist, einer der den Koordinaten entsprechenden Punkte in der Lookup-Tabelle von 17a → 17b registriert werden.
In Schritt S-7 werden auf einem Bildschirm die mittels der vorstehend beschriebenen Methode gewonnenen jeweiligen Schnittbilder, d. h., das A-Schnittbild, das C-Schnittbild, das S-Schnittbild, das Schnittbild des Drehbildes und das Schnittbild der aufgefalteten Abbildung nebeneinander angezeigt. Nebeneinander auf einem Bildschirm angezeigte Beispiele sind in 18 dargestellt. In 18 entspricht jeweils das Schnittbild A des Tomogramms nach der Drehkorrektur der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns 18a, das C-Schnittbild 18b, das S-Schnittbild 18c, das Schnittbild des Drehbildes 18d und das Schnittbild der aufgefalteten Abbildung 18e, wobei aus dem aus mehreren Schnittbildern gebildeten Tomogramm ein beliebiges Schnittbild ausgewählt und angezeigt wird. Gegeben sei, dass der Bildschirm von 18 eine nachstehend dargestellte Navigationsfunktion aufweist. Wie zum Beispiel in 19 dargestellt, wird die Maus betätigt, der Mauszeiger auf eine beliebige Position auf dem Bildschirm, der das A-Schnittbild anzeigt, eingestellt und die linke Taste der Maus gedrückt. Diese Koordinaten erachtet die CPU dann als vom Nutzer indiziert und schaltet die vier Bildflächen des C-Schnittbildes, des S-Schnittbildes, der aufgefalteten Abbildung und des Drehbildes auf das den vom Nutzer indizierten Koordinaten entsprechende Schnittbild um. Ferner wird auf den vier Bildflächen ein Fadenkreuz angezeigt, solange die linke Maustaste gedrückt wird. Bezüglich des A-Schnittbildes werden anstelle des Fadenkreuzes eine Halbgerade und ein Kreis angezeigt. Dabei berühren sich die Halbgerade und der Kreis an der indizierten Position, die jeweils der Position der Schnittbilder entspricht, die bei dem Drehbild und der aufgefalteten Abbildung angezeigt werden. Ein Anzeigebeispiel der fünf Bildflächen in dem Zustand, wenn der Nutzer auf dem A-Schnittbild den Mausanzeiger eingestellt hat und die linke Taste der Maus gedrückt wird, ist in 20 dargestellt. Bei den fünf Bildflächen in 20 zeigen die Kreuzungen der Fadenkreuze und der Kontaktpunkt der Halbgeraden mit dem Kreis jeweils die von dem Nutzer indizierten Koordinaten an. Als Beispiel für den Fall, dass die Koordinaten auf einem der vier anderen Bildflächen als dem A-Schnittbild indiziert werden, ist in 21 ein Beispiel dargestellt, bei dem auf der Bildfläche der aufgefalteten Abbildung die Koordinaten indiziert werden. In diesem Fall erfolgt nahezu die gleiche Ausführung wie bei einer Indikation auf dem A-Schnittbild, auf dem von dem Nutzer indizierten Schnittbild wird jedoch kein Fadenkreuz angezeigt. Dies liegt daran, dass auch ohne Darstellung des Fadenkreuzes die indizierte Position erkannt wird, da es den Mausanzeiger gibt. Lässt der Nutzer die linke Taste der Maus los, werden die Fadenkreuze, der Kreis und die Halbgerade ausgeblendet.
Zieht der Nutzer bei dem Bildschirm von 18 mit der linken Taste der Maus (Bewegung des Mausanzeigers bei gedrückter linken Taste der Maus), erachtet die CPU 6 jedes Mal, wenn die Position des Mausanzeigers aktualisiert wird, die Position nach der Bewegung als vom Nutzer indizierte Position und schaltet die jeweiligen Bildflächen auf das dieser Position entsprechende Schnittbild um. Der Zustand, wenn der Nutzer auf dem A-Schnittbild den Mausanzeiger gezogen hat und auf das Schnittbild der aufgefalteten Abbildung umgeschaltet wird, ist in 22 dargestellt. In den 22a bis 22c ist die linke Abbildung das A-Schnittbild und die rechte Abbildung das Schnittbild der aufgefalteten Abbildung. Bei diesem Beispiel wurde die Maus aus der Nähe der Mitte der Zahnachse des zu untersuchenden Zahns zu dem Nachbarzahn hin gezogen. 22a zeigt die Umgebung der Zahnachse des zu untersuchenden Zahns, 22b die Kontaktstellen mit den Nachbarzähnen und 22c die Nachbarzähne, wobei es sich jeweils um das A-Schnittbild und das Schnittbild einer aufgefalteten Abbildung handelt, die in dem Moment der Bewegung des Mausanzeigers angezeigt werden. Die Kreuzungen des Fadenkreuzes, das auf der aufgefalteten Abbildung angezeigt wird, stellen die indizierten Koordinaten dar. Richtet man die Aufmerksamkeit auf das aufgefaltete Schnittbild, zeigt 22a ein Schnittbild an, bei dem der zu untersuchende Zahn aufgefaltet ist. In 22b wird eine Bildfläche angezeigt, bei der die Umgebung der Kontaktstellen mit den Nachbarzähnen aufgefaltet ist, wobei, wie mit einem gestrichelten Pfeil dargestellt, der Zustand der Unebenheiten des Alveolarkamms der gesamten Umfang des zu behandelnden Zahns betrachtet werden kann. In 22c ist ein die Nachbarzähne umfassendes Schnittbild aufgefaltet, wobei die beiden Nachbarzähne mesial und distal geprüft werden können. 22 zeigt nur das A-Schnittbild und das Schnittbild der aufgefalteten Abbildung in drei bestimmten Momenten. Tatsächlich werden jedoch alle fünf Bildflächen des A-Schnittbildes, des C-Schnittbildes, des S-Schnittbildes, des Schnittbildes des Drehbildes und des Schnittbildes der aufgefalteten Abbildung pro Bewegung des Mausanzeigers in Echtzeit aktualisiert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es daher möglich, die Form der Unebenheiten des Alveolarkamms dreidimensional zu erfassen, indem die fünf Bildflächen betrachtet werden, während der Nutzer den Mausanzeiger in eine beliebige Richtung bewegt.
Da die tatsächliche Form der Kontur eines Zahns, der auf einem zur Hauptachse orthogonalen Schnittbild betrachtet wird, nicht kreisrund ist, ist es erforderlich, dass der Nutzer mehrere Schnittbilder betrachtet, wenn er der aufgefalteten Abbildung die Form der Unebenheiten des Alveolarkamms entnimmt. Die Visualisierungsvorrichtung 3 der Unebenheitenform des Alveolarknochens kann daher auf dem Bildschirm von 18 auch die folgende Funktion umfassen. Zunächst werden von dem Drehbild mehrere Schnittbilder ausgewählt. Diese werden so ausgewählt, dass gegenüber der gesamten Umfang des zu untersuchenden Zahns keine Abhängigkeit vorliegt. Für die ausgewählten jeweiligen Schnittbilder wird von dem Nutzer die Position des Alveolarkamms indiziert. Ein Beispiel hierfür ist in 23 dargestellt. Die 23a bis 23f sind die vom Nutzer ausgewählten Schnittbilder. Die als Position des Alveolarkamms indizierten Koordinaten sind durch die Grafik eines Kreises dargestellt. Bei diesem Beispiel handelt es sich um 6 von 360 Schnittbildern, aus denen das Drehbild besteht. Die Position des Alveolarkamms bei den restlichen 354 Bildern, wird anhand der bei den benachbarten Schnittbildern durch den Nutzer indizierten Position des Alveolarkamms mittels linearer Interpolation bestimmt. Dadurch wird die Position des Alveolarkamms bei allen Schnittbildern bestimmt, aus denen das Drehbild besteht. Als nächstes werden die jeweiligen Schnittbilder des Drehbildes horizontal so bewegt, dass die Position des Alveolarkamms der jeweiligen Schnittbilder auf dem gleichen Schnittbild der aufgefalteten Abbildung angezeigt wird, und dies als ein Schnittbild der aufgefalteten Abbildung angezeigt. 23g ist das Ergebnis der erfolgten Verarbeitung. 23g ist ein Schnittbild der aufgefalteten Abbildung, wobei die Grafik der Kreise, die in diesem Schnittbild dargestellt sind, den Grafiken der Kreise der direkt darüber liegenden 23a bis 23f entsprechen. Betrachtet man 23g, kann man den vom Nutzer in den 23a bis 23f indizierten Alveolarkamm aufgefaltet sehen, wobei die Unebenheitenform leicht zu entnehmen ist.
Bezugszeichenliste

1: Medizinische Bildverarbeitungsvorrichtung
2: DICOM-Standard Datei
3: Visualisierungsvorrichtung der Form der Unebenheiten des Alveolarknochens
4: Anzeigemonitor
5: Bildeingabeteil
6: CPU
6a: Bearbeitungsmittel für Volumendaten
6b: Navigationsmittel
7: Verarbeitungsprogramm-Speicherteil
8: Anzeigeverarbeitungsteil
9: Speichervorrichtung-Schnittstelle
10: Festplatte
11: Eingabeoperationsteil
12: Datenpfad
30: Zahn
31: Zahnwurzel
32: Zahnfleisch (Gingiva)
32a: Zahnwurzelhaut
33: Zahnhals
34: Wurzelspitze
35: Alveolarknochen
35a: Alveolarkamm
36: von Alveolarknochen umgebener Bereich
37: Zahnkrone
40: Zahn
45: Tasche
46: Zahnfleisch(Gingiva)-Spitze
47: Taschenboden
48: Blut- und Eiteraustritt
49: Mauszeiger
50: Plaqueansammlung
51: Zahnfleischentzündung
52: Zerstörung des Alveolarknochens

Claims

Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine CT-Röntgenvorrichtung (3), die Körperteile einschließlich der Zähne (30, 40), des Zahnfleischs (32) und des Alveolarknochens (35) in einer Mundhöhle aufnimmt und Volumendaten dieser Körperteile erzeugt, ein Bereichseinstellmittel, das anhand der Volumendaten einen mit dem zu untersuchenden Zahn (30, 40) in Verbindung stehenden Bereich einstellt, ein Bestimmungsmittel, das die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns (30, 40) bestimmt, ein Korrekturmittel, das den zusammenhängenden Bereich so korrigiert, dass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns mit der Richtung der Normalen des Schnittbildes der CT-Röntgenabbildung übereinstimmt, ein Multiplanar-Rekonstruktionsbild-Erzeugungsmittel, das ein multiplanares Rekonstruktionsbild des korrigierten zusammenhängenden Bereichs erzeugt, ein Erzeugungsmittel für z. B. eine aufgefaltete Abbildung, das eine Koordinatenkonversion des zusammenhängenden Bereichs durchführt und eine aufgefaltete Abbildung und ein Drehbild erzeugt, und ein Navigationsmittel, das auf die Entsprechungsbeziehung der Raumkoordinaten zwischen dem multiplanaren Rekonstruktionsbild, der aufgefalteten Abbildung und dem Drehbild hinweist, umfasst.
Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereichseinstellmittel bei der Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wenn ein Nutzer zwei Merkmalspunkte des zu untersuchenden Zahns (30, 40) eingibt, den Bereich eines Würfels, in dessen Zentrum diese Eingabepunkte liegen, einstellt.
Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsmittel bei der Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, die Hauptachse mit der die von dem Nutzer eingegebenen zwei Merkmalspunkte verbindenden Linie als Einheitsvektor der Hauptachse bestimmt.
Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel bei der Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, eine Drehkorrekturverarbeitung des zusammenhängenden Bereichs durchführt, sodass die Hauptachse mit dem Normalenvektor der jeweiligen Schnittbilder, die das A-Tomogramm der CT-Röntgenabbildung bilden, übereinstimmt.
Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass das Multiplanar-Rekonstruktionsbild-Erzeugungsmittel bei der Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, im Hinblick auf den zusammenhängenden Bereich nach der Anwendung der Drehkorrekturverarbeitung ein Tomogramm erzeugt, bei dem das A-Schnittbild, das C-Schnittbild und das S-Schnittbild für eine beliebige Position darstellbar sind.
Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugungsmittel für z. B. eine aufgefaltete Abbildung bei der Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 4 ein Tomogramm erzeugt, indem es während der Drehung des zusammenhängenden Bereichs nach der Anwendung der Drehkorrekturverarbeitung um die Hauptachse Schnittbilder erstellt und in Übereinstimmung mit der Entfernung von der Hauptachse übereinander legt.
Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationsmittel bei der Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wenn unter Anzeige eines Teils oder aller fünf Bildflächen des A-Schnittbildes, des C-Schnittbildes, des S-Schnittbildes, des Schnittbildes der aufgefalteten Abbildung und des Schnittbildes des Drehbildes, ein Nutzer auf einer der Bildflächen eine Position indiziert, die übrigen Bildflächen auf das Schnittbild umschaltet, das die von dem Nutzer indizierte Position anzeigt und diese Position durch den Schnittpunkt eines Fadenkreuzes oder Kontaktpunkt einer Halbgeraden mit einem Kreis darstellt.
Bildverarbeitungsprogramm, das bei der Vorrichtung (1) zur Untersuchung einer periodontalen Erkrankung von Anspruch 1 ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Modul zum Einstellen eines mit dem zu untersuchenden Zahn (30, 40) zusammenhängenden Bereichs aufgrund der Volumendaten, ein Modul zum Bestimmen der Hauptachse des zu untersuchenden Zahns, ein Modul zum Korrigieren des zusammenhängenden Bereichs, sodass die Hauptachse des zu untersuchenden Zahns mit der Normalenrichtung der Schnittbilder der CT-Röntgenabbildung übereinstimmt, ein Modul zum Erzeugen eines Multiplanar-Rekonstruktionsbildes des korrigierten zusammenhängenden Bereichs, ein Modul zur Durchführung einer Koordinatenkonversion in dem zusammenhängenden Bereich und zum Erzeugen einer aufgefalteten Abbildung und eines Drehbildes, und ein Modul zum Hinweisen auf die Entsprechungsbeziehung der Raumkoordinaten zwischen dem Multiplanar-Rekonstruktionsbild, der aufgefalteten Abbildung und dem Drehbild, umfasst.