JP2007151614A - Medical imaging marker - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、CT、MRI等の医療撮影機器によって患者等を撮影する際に使用するための医療用撮影マーカーに関する。 The present invention relates to a medical imaging marker for use in imaging a patient or the like with a medical imaging apparatus such as CT or MRI.
医療分野において、CT、MRI等の撮影機器で撮影された医用三次元画像情報を用いた画像診断結果、または、シミュレーション結果に基づき施術を行う際に、画像上で特定した処置の位置や向きを実体上に反映、特定することが必要となる。
たとえば、歯科におけるインプラント(人工歯根)植立処置を例に説明する。
従来の二次元画像であったレントゲン写真に代わり、正確な立体的位置情報を持つ3D−CTデータ(CT撮影データ)が植立位置や向きを決定する画像診断に用いられている。たとえば、歯の欠損部位に並べるダミーの歯を作り、そのダミーの歯内に想定したインプラント植立方向の孔をあけ、その孔に造影性を備えた材料を注入したレジン床(診断用ステントと呼ばれる)を作成する。そして、患者の口腔内に装着した状態でCT撮影を行うことで、撮影された三次元画像上に、植立想定位置および方向が誘導孔(孔の充填物)として映し出される。
In the medical field, the position and orientation of the treatment specified on the image when performing a procedure based on the image diagnosis result or the simulation result using medical three-dimensional image information taken by an imaging device such as CT or MRI. It is necessary to reflect and specify on the entity.
For example, an implant (artificial tooth root) setting procedure in dentistry will be described as an example.
Instead of the conventional X-ray image which is a two-dimensional image, 3D-CT data (CT imaging data) having accurate three-dimensional position information is used for image diagnosis for determining the planting position and orientation. For example, a dummy tooth to be arranged in the tooth defect site is made, a hole in the implant placement direction is made in the dummy tooth, and a resin bed (with a diagnostic stent and a material having contrast properties is injected into the hole. Called). And CT imaging | photography is performed in the state mounted | worn in a patient's oral cavity, and the planting assumption position and direction are projected as a guide hole (hole filling) on the image | photographed three-dimensional image.
この誘導孔を参考に、顎骨の断面像を作成し、植立位置や部位の確認、診察を行う。その結果、想定位置および向きで問題がなければ、診断用ステントをそのままガイドとして用いて施術を行う。施術では、誘導孔に沿ってドリリングし、インプラントを植立する。 このように、画像診断結果を、実体上に反映させて、施術時の処置の位置や向きを特定するのに利用されている。(特許文献1および2参照)
しかしながら、実際は、植立位置および向きは、想定した誘導孔の位置および向きとは異なる位置および向きに修正しないといけない場合が多い。このような場合に、位置や向きの修正を、誘導孔だけを基準に、診断用ステントに正確に反映させることは困難であるという課題があった。
そのため、画像診断上で決定した植立位置や向きの三次元的な位置座標を求め、CADによりガイドを作成する方法が試みられている。しかし、通常、CT撮影データの描出能は被爆量等の問題により、0.3〜1mm間隔で撮影されたデータである。また、歯の領域は、金属製の修復物によりアーチファクト(像の乱れ)が生じることから、CTデータから直接CADで、正確なガイドを作成することは困難である。
In practice, however, the planting position and orientation often have to be corrected to a position and orientation different from the assumed guide hole position and orientation. In such a case, there has been a problem that it is difficult to accurately reflect the correction of the position and orientation on the diagnostic stent based on only the guide hole.
Therefore, a method has been attempted in which three-dimensional position coordinates of the planting position and orientation determined in image diagnosis are obtained and a guide is created by CAD. However, the imaging ability of CT imaging data is usually data taken at intervals of 0.3 to 1 mm due to problems such as the amount of exposure. In addition, since an artifact (disturbance of an image) is generated in a tooth region due to a restoration made of metal, it is difficult to create an accurate guide directly from CT data by CAD.
そのため、口腔内で採取された歯列模型を活用する必要がある。歯列模型の活用方法には、たとえば、歯列模型からレーザスキャナ等で三次元形態情報を採取し、その歯列模型形態情報を3D−CT画像上で相応する歯列関連領域と置換した後の画像上、または、単に歯列模型形態情報上で、画像診断結果の位置座標に基づき、CADでガイドを作成する方法がある。あるいは、三次元的位置座標を計測、表示できる三次元計測機器等を用いて、画像診断結果の位置座標情報に基づき、直接、歯列模型上でガイドを作成する方法、または、診断用ステントの修正を行う方法等も考えられる。 Therefore, it is necessary to utilize a dentition model collected in the oral cavity. To use the dentition model, for example, three-dimensional form information is collected from the dentition model with a laser scanner or the like, and the dentition model form information is replaced with a corresponding dentition-related region on the 3D-CT image. There is a method of creating a guide by CAD based on the position coordinates of the image diagnosis result on the above image or simply on the dentition model form information. Alternatively, using a 3D measuring device that can measure and display 3D position coordinates, based on the position coordinate information of the image diagnosis result, a method for creating a guide directly on the dentition model, or a diagnostic stent A method of making corrections may be considered.
いずれの方法においても、画像上で特定した位置や向きを実体上に正確に反映させるためには、実体と画像を結びつけるステントにおけるマーカー(位置を特定する印)の精度が重要である。
従来、マーカーの多くは、球体が用いられている。しかし、球体から特定される特定点は、その中心である1点に限られるため、位置情報を三次元的に関連づけるためには、少なくとも3つの球体を必要とする。また、特定点がマーカーの内部にあるため、三次元計測器等で表面から特定点を特定することが困難である。
In any method, in order to accurately reflect the position and orientation specified on the image on the entity, the accuracy of the marker (mark for specifying the position) on the stent that connects the entity and the image is important.
Conventionally, a sphere is used for many of the markers. However, since the specific point specified from the sphere is limited to one point that is the center, at least three spheres are required to associate the position information three-dimensionally. Further, since the specific point is inside the marker, it is difficult to specify the specific point from the surface with a three-dimensional measuring instrument or the like.
このように、医療分野において、CT、MRI等の撮影機器で撮影された医用三次元画像情報を用いた画像診断結果、または、シミュレーション結果に基づき施術を行う際に、画像上で特定した処置の位置や向きを実体上に反映し特定することが必要である。そのため、三次元画像と実体との三次元的な位置関係の関連づけを簡便かつ正確に行える医療用撮影マーカーが求められている。 As described above, in the medical field, the treatment specified on the image when performing a procedure based on the image diagnosis result using the medical three-dimensional image information or the simulation result taken with an imaging device such as CT or MRI. It is necessary to reflect the position and orientation on the substance and specify them. Therefore, there is a need for a medical imaging marker that can easily and accurately associate a three-dimensional positional relationship between a three-dimensional image and an entity.
この発明は、かかる背景のもとになされたもので、画像と実体とを簡便かつ正確に関連づけることのできる医療用撮影マーカーを提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made based on such a background, and a main object of the present invention is to provide a medical imaging marker capable of easily and accurately associating an image with an entity.
請求項1記載の発明は、互いに直交する2本の直線の交点を挟んで対称な領域に形成され、前記直線を辺とする平面から成る2つの主面と、前記直線の少なくとも一部を境界辺とし、各主面に対してそれぞれ直角に設けられた2対の側面と、前記2つの主面および2対の側面を含み、造影性材料で形成された板状部材と、を有することを特徴とする医療用撮影マーカーである。
The invention according to
請求項2記載の発明は、前記2つの主面の存在しない領域を埋めており、前記2つの主面と連続した平面を有する非造影性材料で形成された補完部材、を有することを特徴とする請求項1記載の医療用撮影マーカーである。
請求項3記載の発明は、前記補完部材は、造影性材料で形成された2つの主面の裏側(板状部材の裏側)全体を覆っていることを特徴とする、請求項2記載の医療用撮影マーカーである。
The invention described in
The invention according to
請求項4記載の発明は、前記主面の上方から主面に直交方向に見た全体の輪郭形状が矩形であることを特徴とする請求項1または2記載の医療用撮影マーカーである。
請求項5記載の発明は、前記主面の上方から主面に直交方向に見た全体の輪郭形状が円形であることを特徴とする請求項2または3記載の医療用撮影マーカーである。
請求項6記載の発明は、前記板状部材は、前記2つの主面を連結するために、2本の直線の交点を含む領域に連結部を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の医療用撮影マーカーである。
The invention according to
The invention according to
The invention according to
請求項7記載の発明は、前記主面の裏側は、平面ではない任意形状の面であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の医療用撮影マーカーである。
請求項8記載の発明は、少なくとも直交する2辺を有する平面から成る主面と、前記主面の直交する2辺を境界辺として、該2辺から直角に延びる1対の側面とを有し、全体が造影性材料で形成されていることを特徴とする板状の医療用撮影マーカーである。
The invention according to
The invention according to
この発明によれば、造影性材料で形成された板状部材の画像に基づき、医用三次元画像における特定したい部位の位置および向きを正確に特定することができる。そして、画像上で特定した位置および向きは、実体上において、この発明に係るマーカーを基準に、正しく位置決めすることができる。
より具体的には、この発明によれば、例えば、主面から見た側面の表示状態、すなわち、主面に直交する視点では、側面の主面側の辺とその対側の辺が視点方向上に一列に並び、2つの主面で構成される連続した境界面は連続した一直線として見え、X軸、Y軸等の座標軸の特定が容易である。一方、直交する視点でない場合には、側面が面として表示されるため、1つの主面の境界面は広く(側面の主面側辺の対側辺が造影部の境界線として)表示され、もう1つの主面の側面では主面側の辺のみが表示(対側辺は視点方向の裏側となり、見えない)されるため、2つの主面で構成される連続した境界面は直線として一直線上に表示されなくなる。このように、造影、非造影の構造物で構成される連続した境界面が直線に並び表示されるか否かで、マーカーを基準とした座標構築の際に重要となる視点方向、座標軸(または、座標面)の設定時の誤差を容易に確認することができる。
According to the present invention, based on the image of the plate-like member formed of a contrast-enhancing material, the position and orientation of the part to be specified in the medical three-dimensional image can be specified accurately. The position and orientation specified on the image can be correctly positioned on the basis of the marker according to the present invention.
More specifically, according to the present invention, for example, in the display state of the side surface viewed from the main surface, that is, in the viewpoint orthogonal to the main surface, the side on the main surface side of the side surface and the opposite side are in the viewpoint direction. A continuous boundary surface composed of two main surfaces arranged in a row appears as a continuous straight line, and it is easy to specify coordinate axes such as the X axis and the Y axis. On the other hand, if the viewpoint is not orthogonal, the side surface is displayed as a surface, so the boundary surface of one main surface is displayed wide (the opposite side of the main surface side of the side surface is displayed as the boundary line of the contrast unit), On the other side of the main surface, only the side on the main surface side is displayed (the opposite side is the back side of the viewpoint direction and cannot be seen), so the continuous boundary surface composed of the two main surfaces is straight as a straight line It disappears on the line. In this way, depending on whether or not continuous boundary surfaces composed of contrast-enhanced and non-imaging structures are displayed in a straight line, the viewpoint direction and coordinate axes (or The error in setting the coordinate plane) can be easily confirmed.
つまり、主面、側面という直角な平面を用いた形態および配列により、立体的に連続する境界面を構成することを特徴とした本発明のマーカーによれば、画像上のマーカーとマーカー実体との形態および座標の関連付けを従来以上に正確かつ容易に行うことができる。 よって、異なる時期、撮影機器で撮影された2つ以上の医用三次元画像同士の関連付けや、医用三次元画像上および実体上で特定した位置および向きの関連付け等を、従来以上に正確、かつ簡便に行える。そして、各画像上あるいは実体上で特定した位置や向きを、相互に正確に反映させ、かつ特定することができる。 That is, according to the marker of the present invention, which forms a three-dimensionally continuous boundary surface by a form and arrangement using a perpendicular plane such as a main surface and a side surface, the marker on the image and the marker entity The association of the form and coordinates can be performed more accurately and easily than before. Therefore, it is more accurate and simpler than before to associate two or more medical 3D images taken with an imaging device at different times, and associate the position and orientation specified on the medical 3D image and substance. Can be done. The position and orientation specified on each image or entity can be accurately reflected and specified.
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図1(a)は、この発明の一実施形態に係る医療用撮影マーカー(以下単に「マーカー」という。)1の斜視図であり、図1(b)はその平面図、図1(c)はその正面図、図1(d)はその右側面図である。
図1(a)〜(d)を参照して、マーカー1は、平面視が正方形で、厚みがtの薄い板状の直方体の2枚の板状部材2a、2bと、同様に厚みがtの薄い板状の直方体の2枚の補完部材3a、3bとが枡目状に組み合わされて、全体として平面視が正方形の直方体をしている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1A is a perspective view of a medical imaging marker (hereinafter simply referred to as “marker”) 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a plan view thereof, and FIG. Is a front view thereof, and FIG. 1 (d) is a right side view thereof.
Referring to FIGS. 1A to 1D, a
ハッチングを付して示した板状部材2a、2bは、CT、MRI等の医療用撮影機器で撮影したときに、不透過像として映し出されるように、造影性材料(たとえばアルミニウム、アパタイト等)で形成されている。
一方、補完部材3a、3bは、医療用撮影機器で撮影したときに、透過されて、像として映し出されない非造影性材料(たとえばアクリルレジン等)で形成されている。
The plate-
On the other hand, the
板状部材2aと2bとは、角7同士が対向するように配置されており、板状部材2aの上面(主面)4aの輪郭を形成する一辺5aと、板状部材2bの上面(主面)4bの輪郭を形成する一辺5bとは、平面視で1本の直線となるように配置されている。また、主面4aの輪郭を構成する他の一辺6aと、主面4bの輪郭を構成する他の一辺6bも、平面視で一直線に延びるように配置されている。なお、板状部材2a、2bは、直方体状であるから、主面4a、4bは、当然、平面であり、これら2つの主面4a、4bは、水平方向に並ぶように配置されている。
The plate-
上記の構成であるから、マーカー1は、表現を変えると、次のように説明することができる。すなわち、互いに直交する2本の直線5(5a+5b)および6(6a+6b)の交点7を挟んで対称な領域に形成された平面から成る2つの主面4aおよび4bと、直線5、6の少なくとも一部を境界辺5a、6aおよび5b、6bとし、各主面4a、4bに対してそれぞれ直角に設けられた2対の側面8a、9aおよび8b、9bと、主面4a、側面8aおよび側面9aを含み、造影性材料で形成された第1の板状部材2aと、主面4b、側面8bおよび側面9bを含み、造影性材料で形成された第2の板状部材2bとを有している。
Since it is the above configuration, the
また、補完部材3a、3bは、2つの主面4a、4bの存在しない領域を埋めていて、2つの主面4a、4bと水平方向に連続した平面10a、10bを有している。
また、板状部材2a、2bは、直方体であるから、主面4aと各側面8a、9aとの成す角は直角であり、同様に、主面4bと、各側面8b、9bとの成す角も直角である。
図2(a)(b)(c)(d)は、この発明の他の実施形態に係るマーカー11の斜視図、平面図、正面図および右側面図である。図2に示すマーカー11は、図1に示すマーカー1と比べると、平面視における全体形状は正方形であるが、板状部材2aと2bとの平面視における大きさが異なっている。すなわち、板状部材2aは、主面4aが相対的に大きい長方形をした直方体であり、板状部材2bは、主面4bが相対的に小さい直方体である。また、補完部材3a、3bは、マーカー11の平面視の全体形状が正方形となるように、2つの主面4a、4bの存在しない領域を埋めている。
Further, the
Further, since the plate-
2A, 2B, 2C, and 2D are a perspective view, a plan view, a front view, and a right side view of a
その余の構成は、図1に示すマーカー1と同じであり、同一部分には同一番号を付して重複した説明は省略する。
図3(a)〜(d)は、この発明の他の実施形態に係るマーカー21の斜視図、平面図、正面図および右側面図である。図3に示すマーカー21が、図1に示すマーカー1と異なる点は、平面視の輪郭(外形)が円形であり、そのために、板状部材2a、2bおよび補完部材3a、3bは、それぞれ、平面視が扇形で、厚みがtの板状部材である点である。
The rest of the configuration is the same as that of the
3A to 3D are a perspective view, a plan view, a front view, and a right side view of a
図3に示すマーカー21においても、主面4a、4bは水平方向に並んでおり、辺5a、5bは一直線上に並び、他の辺6a、6bも一直線上に並んでいて、これら直線5(5a+5b)と直線6(6a+6b)は互いに直交し、その交点7を挟んで2つの主面(平面)4a、4bが配置されている。
また、側面8a、9aは、主面4aに対して辺5a、6aを境界辺として直角に設けられている。側面8b、9bも、主面4bに対して辺5b、6bを境界辺として、直角に設けられている。
Also in the
Further, the side surfaces 8a and 9a are provided at right angles to the
そして、主面4aおよび2つの側面8a、9aを含む板状部材2aは、造影性材料で形成されており、同様に、主面4b、2つの側面8b、9bを含む板状部材2bも、造影性材料で形成されている。
また、主面4a、4bの存在しない領域を埋めている補完部材3a、3bは、非造影性材料で形成されている。
The plate-
Further, the
なお、図3に示すマーカー21の平面視の輪郭(外形)は、円形に限らず、菱形、楕円形、その他の任意の形状に変更してもよい。
図4(a)〜(d)は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー31の斜視図、平面図、正面図および右側面図である。
図4に示すマーカー31が図1に示すマーカー1と異なる点は、造影性材料で形成された板状部材2a、2bの裏面(主面4a、4bと反対側の面)の下方を覆うように、補完部材3が配置されていることである。換言すれば、図1に示すマーカー1の底面側全体に、平面視正方形状の非造影性材料で形成された板状補完部材3が貼り付けられていて、当該補完部材3は補完部材3a、3bと一体になった構成である。板状部材2a、2bの厚みはtであるが、マーカー31全体の厚みはt1(t1>t)である。
Note that the outline (outer shape) of the
4A to 4D are a perspective view, a plan view, a front view, and a right side view of a
The
図1に示すマーカー1の場合、板状部材2a、2bと補完部材3a、3bとは、側面同士をたとえば非造影性の接着剤で貼り合わせることにより作られる。しかし、そのための作業が煩雑である。
図4に示すマーカー31では、たとえば2つの板状部材2a、2bを所定の位置に配置しておき、その下面および2つの主面4a、4bの存在しない領域を埋めるように非造影性材料を充填するようにモールド成形等によって作ることができ、製造作業の容易化を図ることができる。
In the case of the
In the
マーカー31において、板状部材2a、2bと補完部材3との結合をより良好に保つため、板状部材2a、2bの裏面側(主面4a、4bと反対側)に、補完部材3が進入するための固定用維持孔32a、32bが形成されていてもよい。
なぜなら、後述するように、板状部材2a、2bにおいて、撮影画像で使用される領域は、主面4a、4b、側面8a、8b、9a、9bおよび直線を成す各辺5a、6a、5b、6bであり、それ以外の部分については、任意の形状でよいからである。
In the
This is because, as will be described later, in the plate-
図5は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー41を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。
マーカー41の特徴を、図1に示すマーカー1と対比して説明すると、第1の板状部材2aと第2の板状部材2bとを、角7を対向させて配置した状態において、これら2つの板状部材2a、2bを連結するための連結部42が備えられていることである。ここに、板状部材2a、板状部材2bおよび連結部42は、造影性材料によって一体成形されている。連結部42も、その厚みはtであり、その上面は、主面4a、4bと水平に平らに延びている。
FIG. 5 is a view for explaining a
The characteristics of the
マーカー41は、また、板状部材2a、2bおよび連結部42が存在しない領域は、補完部材で満たされてはおらず、空き領域となっている。
このマーカー41の場合も、医療用撮影機器で人体を撮影する際のマーカーとして用いた場合、主面4a、4b、直線5(辺5a+5b)、直線6(辺6a+6b)、側面8a、8b、側面9a、9bが、画像の位置決め基準として機能する。この点については、後に詳述する。
In the
In the case of this
マーカー41は、連結部42を有する点、および、補完部材を有しない点を除いては、図1で説明したマーカー1の構成と同様であり、同一または対応する部分には同一番号を付して、重複した説明は省略する。
図6は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー51を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。
The
FIG. 6 is a view for explaining a
マーカー51が、図5に示すマーカー41と異なる点は、連結部42の外縁が直線状ではなく湾曲線状になっていること、および、空き領域および板状部材2a、2bの裏面側に補完部材3が充填されていることである。
連結部42が、図6(b)に示すように、その輪郭がたとえば円弧状の湾曲形状であっても、マーカー51を位置決めに用いる際に何ら支障は生じない。なぜなら、連結部42で連結された板状部材2aおよび2bには、それぞれ、直線5の一部を構成する辺5a、5bが存在し、かつ、直線6の一部を構成する辺6a、6bが存在するからである。また、これら各辺5a、5b、6a、6bを境界辺として、主面4a、4bに直角な側面8a、8b、9a、9bが存在しているからである。
The
As shown in FIG. 6B, even if the outline of the connecting
マーカー51では、2つの主面4a、4bの存在しない領域および板状部材2a、2bの裏面側には非造影性材料で形成された補完部材3、3a、3bが充填されていて、全体形状が直方体状となっている。よって、取り扱い易いという利点がある。
図7は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー61の構成を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。
In the
7A and 7B are views for explaining the configuration of a
図7に示すマーカー61の特徴は、図5に示すマーカー41のように、厚みtの2枚の板状部材2a、2bが連結部42によって連結されていて、水平に並んだ2つの主面4a、4bを有しており、かつ、輪郭形状が、直線状ではなく、円弧状に形成されていることである。また、空き領域には、非造影性材料の補完部材は充填されていない構成である。 このマーカー61も、既に説明した各マーカーと同様、主面4a、4b、直線を構成するための辺5a、5b、6a、6bおよび主面4a、4bと直角な側面8a、8b、9a、9bを有している。
The feature of the
なお、マーカー61の外形に関しては、任意の形状をとることが可能である。
図8は、既に説明した各マーカー1、31、41において、その裏面側の形状が、平面ではなく任意の形状をとり得ることができることを説明するための図である。図8の(a)は図1(c)の変形例、図8(b)は図4(c)の変形例、図8(c)は図5(c)の変形例である。
In addition, regarding the external shape of the
FIG. 8 is a diagram for explaining that, in each of the
図8(a)〜(c)に示すように、各マーカーは、その裏面側の形状を、平面ではなく任意の形状にすることができる。この場合において、任意形状の裏面側の凸凹は、Rがつくように湾曲している方が好ましい。
図9は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー71の構成を示す図で、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。図9に示すマーカー71は、造影性材料で形成された厚みtの薄板状の直方体である。マーカー71は、その上面である主面4、主面4に対して辺5を境界辺として直角に形成された側面8および辺6を境界辺として主面4に直角に形成された側面9を有している。
As shown in FIGS. 8A to 8C, each marker can have an arbitrary shape instead of a plane on the back surface side. In this case, it is preferable that the irregularities on the back side of the arbitrary shape are curved so as to have an R.
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a
図10は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー81の構成を説明するための図で、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。
図10に示すマーカー81は、図9に示すマーカー71と比較すると、その底面が、正面視で、凹湾曲状に窪んでいる点が特徴である。マーカー81の底面を凹湾曲状にすることにより、たとえば人体の所定部位に装着し易いといった利点が生じる。
10A and 10B are views for explaining the configuration of a
Compared with the
マーカー81においても、位置決め基準のために必要な主面4、互いに直交する直線である辺5、6、辺5を境界辺として、主面4に直角な側面8、辺6を境界辺として主面4に直角な側面9を有している。
図11は、この発明のさらに他の実施形態に係るマーカー91を説明する図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。
Also in the
FIG. 11 is a view for explaining a
図11に示すマーカー91も、全体が造影性材料で形成された厚みtの板状部材であり、平面である主面4、主面4の輪郭の一部を形成する、互いに直交する直線である辺5および6、辺5および6を境界辺として主面4に直角な2つの側面8、9を有している。マーカー91は、これらの位置決めのための要素が備えられていればよく、その余の形状については、図11に示すように曲線形状とすることも可能である。
The
次に、この発明に係るマーカーを付けた実体を撮影した場合において、マーカーの映像によってどのようにして画像の位置決めを行うかについて説明をする。
たとえば図1に示すマーカー1を装着して、人体を撮影したとする。その撮影画像には、マーカー1が影として映り込んでいる。そこで、撮影画像の向きを調整して、図12(a)に示すように、マーカー1の影が映る状態にする。この状態では、マーカー1を平面視で眺めた画像となっており、辺5a、5bは一直線に映り、辺6a、6bも一直線に映っている。よって、角7における紙面に垂直な方向をZ軸、一直線5a、5bをX軸、一直線6a、6bをY軸として座標を決めることができる。
Next, a description will be given of how to position an image according to a marker image when an entity with a marker according to the present invention is photographed.
For example, assume that the human body is photographed with the
仮に、画像の向きが正しい向きになっていなければ、図12(b)に示すように、マーカー1の側面8a、9aまたは8b、9bのいずれかまたは両方が見えることになり、Z軸が傾いていて、正しく真上から見た状態でないことを認識できる。
図9で説明したマーカー71を用いた場合でも、同様に、座標の位置決めを行うことができる。すなわち、マーカー71を装着して撮影した画像において、マーカー71の影が図13(a)に示すように、長方形状として表示され、辺5および6が直線で、直角に交わっている向きが、Z軸方向として定義できる。
If the orientation of the image is not correct, as shown in FIG. 12B, either or both of the side surfaces 8a, 9a or 8b, 9b of the
Even when the
仮に、画像の向きがZ軸方向でない場合は、図13(b)に示すように、辺5、6のいずれかまたは両方に、側面8および/または側面9の影が現れる。
図14は、マーカー画像に基づく座標特定の別のやり方を説明するための図である。
図14(a)に示すように、撮影した画像に映った板状部材4a、4bの主面4a、4b上の3点を特定することで、その3点が含まれる面に直交方向の位置座標、すなわちZ軸を特定することができる(図14(b))。そこで、特定されたZ軸方向からマーカー画像を見るように画像を回転させ、マーカー画像に映った直線5a、5bをX軸、6a、6bをY軸として三次元座標を決めることができる(図14(c))。
If the orientation of the image is not the Z-axis direction, a shadow of the
FIG. 14 is a diagram for explaining another way of specifying coordinates based on a marker image.
As shown in FIG. 14A, by specifying three points on the
そして、実体(人体または人体モデル)においては、装着したマーカーの主面4a、4b、辺5a、5b、6a、6bおよび側面8a、8b、9a、9bを元に、位置を確認でき、画像との関連づけが可能である。
図9で説明したマーカー71等の場合であっても、同様に、主面上の3点を特定することによりZ軸を特定でき、辺5および6に基づいて、X軸およびY軸を特定できる。
And in the entity (human body or human body model), the position can be confirmed based on the
Even in the case of the
次に、歯科におけるインプラント植立処置に、この発明に係るマーカーを用い、画像と実体との関連づけをどのように行うかについて、具体例を説明する。
図15は、この発明の一実施形態に係るマーカー31が付与されたステント12を実体(歯列模型)に装着した状態を示す斜視図である。ステント12は、全体が非造影性材料で構成されており、歯列模型13に並んだ複数本の歯Tに被せられるものである。ステント12には、所定の位置に、マーカー31が固定されている。具体的には、ステント12を構成する非造影性材料と、マーカー31の補完部材の一部とが固定されている。
Next, a specific example of how to associate an image with an entity using the marker according to the present invention for implant setting treatment in dentistry will be described.
FIG. 15 is a perspective view showing a state in which the
図15では、マーカー31に関連して、下方に延びる側面板14が備えられているが、この側面板14はなくても構わない。
図15に示すマーカー31が付与されたステント12が装着された歯列模型13を、医療用撮影機器、たとえばCTで撮影すると、図16に示す画像が得られる。この画像は、三次元画像として構築されており、任意の方向から確認することができる。画像には、ステント12は映らず、歯Tと、下顎骨と、マーカー31のうちの板状部材2a、2bだけが映る。
In FIG. 15, the
When the
画像診断では、この画像に基づいて、インプラントの植立位置および向きを決定する。図16において、太線15で示したものが、診断により決定されたインプラントの植立位置および向きである。
次いで、図16に示す画像において、マーカー31の板状部材2a、2bの映像から、マーカーのXYZ座標系を決定し、その決定したXYZ座標系に基づいて、診断により決定されたインプラントの植立位置および向きを、ステント12上に反映させる(図17)。
In the image diagnosis, the implantation position and orientation of the implant are determined based on this image. In FIG. 16, what is indicated by a
Next, in the image shown in FIG. 16, the XYZ coordinate system of the marker is determined from the images of the plate-
そして、図18に示すように、ステント上に反映されたインプラント植立位置および向き15を、三次元計測器等で特定し、ステント上に印記(誘導孔16等を付与)し、図18に示すようなガイドを作成する。
そして、そのガイドを実体に装着して、インプラント植立処置を行う。
この発明は、以上説明した各種の実施形態に係るマーカーに限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、各マーカーに対し、非造影性材料で任意形状の付加物を加えることもできる。
Then, as shown in FIG. 18, the implant planting position and
Then, the guide is attached to the entity, and an implant planting treatment is performed.
The present invention is not limited to the markers according to the various embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, an arbitrarily shaped adduct can be added to each marker with a non-contrast material.
1、11、21、31、41、51、61、71、81、91 医療用撮影マーカー 2a、2b 板状部材
3a、3b 補完部材
4a、4b 主面
5a、5b 辺(直線)
6a、6b 辺(直線)
7 角
8a、8b、9a、9b 側面
42 連結部
1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91
6a, 6b side (straight line)
7
Claims (8)
前記直線の少なくとも一部を境界辺とし、各主面に対してそれぞれ直角に設けられた2対の側面と、
前記2つの主面および2対の側面を含み、造影性材料で形成された板状部材と、
を有することを特徴とする医療用撮影マーカー。 Two main surfaces that are formed in a symmetric region across the intersection of two straight lines orthogonal to each other, and are composed of planes having the straight line as a side;
Two pairs of side surfaces each having at least a part of the straight line as a boundary side and provided at right angles to each main surface;
A plate-shaped member including the two main surfaces and two pairs of side surfaces and formed of a contrast-enhancing material;
A medical imaging marker comprising:
前記主面の直交する2辺を境界辺として、当該2辺から直角に延びる1対の側面とを有し、全体が造影性材料で形成されていることを特徴とする板状の医療用撮影マーカー。 A main surface composed of a plane having at least two sides orthogonal to each other;
A plate-like medical imaging having a pair of side surfaces extending at right angles from the two sides with two sides orthogonal to the main surface as a boundary side, the whole being formed of a contrast material marker.
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