JP2011177451A - 歯科診断システム及び歯科治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】患者ごとの詳細な顎運動を把握することが可能な歯科診断システムを提供することを課題とする。
【解決手段】顎の運動を測定する顎運動測定装置（１２）と、ＣＴ装置（１３）と、を備える情報収集手段（１１）、及び、情報収集手段からの測定結果に基づいて、ＣＴ装置からの顎形状測定結果と顎運動解析装置からの運動測定結果とを組み合わせる演算をする情報処理手段（１８）、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、顎運動解析及び顎形状測定に基づく歯科診断システム、及び該システムを備える歯科治療システムに関し、詳しくは、患者ごとに、より正確に該患者の状況を把握して診断・治療を可能とする歯科診断システム、及び該システムを備える歯科治療システムに関する。

歯科の分野において、患者の顎運動を解析し、そのデータを咬み合わせや顎関節の不具合の診断や治療に用いることがある。そのために、例えば特許文献１や特許文献２等の様々な顎運動解析装置、及び解析手法が知られている。

特開２０００−１０７２０７号公報 特開２００５−３４９１７６号公報

特許文献１、２をはじめとする従来の顎運動解析装置では、顎運動をデータとして取得することは可能である。又は、解析した後に、そのデータに基づいて顎運動を一般的な頭蓋の図を用いて視覚的に表示することもできる。

しかしながら、本来、このような顎運動は各患者固有の頭蓋の構成や顎の状態、詳しくは歯科治療の有無やその種類によっても変化するため、単なる顎運動のデータや一般的な頭蓋を用いた視覚的表示では、患者ごとの詳細な状況を把握することに限界があった。そして、より詳細な患者ごとの顎運動を把握して精度よく、適切な診断をすることが望まれていた。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、患者ごとの詳細な顎運動を把握することが可能な歯科診断システムを提供することを課題とする。さらには、当該歯科診断システムを含み、具体的な治療のための手段を備える歯科治療システムを提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、顎の運動を測定する顎運動測定装置（１２）と、ＣＴ装置（１３）と、を備える情報収集手段（１１）、及び、情報収集手段からの測定結果に基づいて、ＣＴ装置からの顎形状測定結果と顎運動解析装置からの運動測定結果とを組み合わせる演算をする情報処理手段（１８）、を備える歯科診断システム（１０）である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の歯科診断システム（１０）において、ＣＴ装置からの顎形状測定結果と顎運動解析装置からの運動測定結果とを組み合わせる際には、３次元の空間から選択された３点以上の座標、又は１つ以上の基準平面を一致させつつ演算が行われることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の歯科診断システム（１０）において、情報処理手段（１８）は、演算の結果を３次元の映像で表示可能に画像処理をおこなうことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯科診断システム（１０）において、情報収集手段（１１）は、さらに咬合力測定装置（１５）及び表面形状測定装置（１６）の少なくとも一方を有し、情報処理手段（１８）は、咬合力測定装置及び表面形状測定装置の少なくとも一方からの測定結果もＣＴ装置からの顎形状測定結果に組み合わせる演算をすることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯科診断システム（１０）において、情報処理手段（１８）には、情報収集手段からの測定結果の他、治療器具の形状情報を入力することが可能とされ、情報収集手段からの測定結果及び治療器具の形状情報に基づいて、少なくとも顎運動をシミュレーションする手段が含まれていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯科診断システム（１０）と、歯科診断システムからの出力信号を受信し、該信号に基づいて歯科治療器具を形成する手段を備える歯科治療システム（１）である。

本発明によれば、患者ごとに該患者の顎部構造に基づいた詳細な顎運動を把握することができ、患者個別の状況に合わせて適切に顎運動を含む各種診断をすることができる。また、この診断結果に基づいた患者個別に合わせた適切な治療手段を得ることが可能となる。

１つの実施形態にかかる歯科診断システム、及びこれを備える歯科治療システムの概念を示すブロック図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は、１つの実施形態に係る歯科診断システム１０を含む歯科治療システム１を概念的に表すブロック図である。歯科治療システム１は、歯科診断システム１０、治療器具形成手段２０、及びシミュレーション結果出力手段３０を備えいている。以下、それぞれについて説明する。

歯科診断システム１０は、情報収集手段１１、情報処理手段１８、及び表示装置１９を備えている。ここで、情報収集手段１１は、顎運動解析装置１２、ＣＴ装置１３、筋電位測定装置１４、咬合力測定装置１５、表面形状測定装置１６、及び関節雑音測定装置１７を有している。

顎運動解析装置１２は、患者の顎運動を計測する装置であり、公知の装置を適用することができる。顎運動解析装置１２は、口の開け閉めに応じた口腔内や頭部の動きをセンサにより検知することにより顎の運動をデータ化するものである。これには接触式と非接触式の別や、光学式、磁気式、超音波式、物理式（変位）等測定センサの別等いくつかの種類がある。本実施形態の歯科診断システム１０、及び歯科治療システム１では、いずれの型式の顎運動解析装置であってもよい。
ただし、より精密な測定をする観点から、顎運動解析装置１２は３次元６自由度を有して計測されることが好ましい。３次元６自由度とは、並進３自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、回転３自由度（θｘ、θｙ、θｚ）のことを意味し、運動解析をおこなう上で精密な測定を行うために必要な自由度とされている。

ＣＴ装置１３は、例えば歯科用ＣＴ装置などを挙げることができる。歯科用ＣＴ装置は測定対象である歯牙、及び顎骨・軟組織の断層Ｘ線測定結果（３次元）を得ることができる装置であり、公知の装置を適用することができる。歯科用ＣＴの典型的な構成として、例えば、略水平に配置されたアームの一端にＸ線照射器、他端に受光器が配置され、アームが水平面内で回転可能とされるものを挙げることができる。患者はＸ線照射器と受光器との間に配置され、アームが回転しながらＸ線照射器及び受光器が患者の周りを回動する。そして、該回動の各角度位置でＸ線の照射及びその受光がおこなわれることにより対象物（歯牙等）の情報（測定結果）を得る。

ＣＴ装置１３では、各歯牙について断層Ｘ線測定の情報を得る他、歯弓列全体の測定情報を得るいわゆるパノラマ測定もできるように構成されていてもよい。通常、各歯牙の測定結果を得るＣＴモードと歯弓列の測定結果を得るパノラマモードとは１つの装置で兼用されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、別体に構成された装置であってもよい。

筋電位測定装置１４は、筋電位を測定する装置であり、本装置はその中でも咀嚼筋電位を測定するものである。具体的には患者に筋電位センサを取り付け咀嚼時における筋電位のデータを得る。筋電位測定装置としては公知の装置を用いることができる。

咬合力測定装置１５は、患者の咬合力を測定する装置で、公知の装置を適用することができる。咬合力測定装置としては、例えば咬合圧により異なる色彩を呈する咬合力測定フィルムを設置し、該フィルムを患者の口腔内に挿入し、これを患者が咬み、表れた色彩により咬合力を得る装置を挙げることができる。かかる色彩をＣＣＤカメラ等により色彩濃度としてデータ化することにより、咬合力を電気的な信号情報とすることが可能である。
その他、咬合力測定装置として、圧電素子を利用しリアルタイムに圧力（咬合力）を計測する計測器を挙げることもできる。

表面形状測定装置１６は、口腔内や頭部の表面的な形状の情報を得るための装置である。これには例えば通常のカメラや、口腔内カメラ、及び表面計測器等を挙げることができる。これにより、口腔内や歯牙、頭部の該表面的な情報を得ることが可能となる。表面形状測定装置としては公知のものを用いることが可能である。

関節雑音測定装置１７は、関節等を動かした際に発生する音を探知する装置である。例えば顎関節症の場合、口の開閉により顎関節から雑音を発するので、この音を検出し、症状を診断するために用いる。実際に音を検知するセンサとしては、例えば高感度のコンデンサマクロフォンなどを用いることが可能である。具体的には、複数のセンサを顔面表面に付着させて音を検知する。

上記情報収集手段１１に備えられる各装置、機器はいずれも得られた結果を最終的に電子的、又は磁気的なデータとして情報処理手段１８に送信することができるように構成されている。

情報処理手段１８は、情報収集手段１１からの測定情報を受信し、演算し、施術者に演算結果を提供する手段である。かかる装置であればどのような構成であってもよい。これには例えば、情報収集手段１１からの入力情報を受け入れる入力ポート、演算式やデータ情報等が記憶されたＲＯＭ、演算の作業領域としてのＲＡＭ、演算が行われる中央演算子、及び演算結果の信号を出力するための出力ポートを備えるものを挙げることができる。

具体的には、情報処理手段１８では、ＣＴ装置１３により得られた患者の頭蓋（顎）測定情報に対して、顎運動解析装置１２により得られた患者の顎運動の結果を組み合わせる演算をおこなう。このとき、筋電位測定装置１４による筋運動、咬合力測定装置１５による咬合力、及び表面形状測定装置１６による各表面形状の測定結果を組み合わせて演算してもよい。これにより、患者の顎運動や咬合力の結果を実際の患者の顎部構造に照らして評価することができ、精密で精度のよい診断をすることが可能となる。

また、関節雑音測定装置１７による音のデータは、上記した画像・映像データと時間を合わせるように再生することで、データ同士の統合をはかる。これにより、顎関節の動き、筋電位測定装置からのデータと合わせて、診断の確実性を向上させ治療方針の決定を容易にすることができる。

ここで、情報処理手段１８では、情報収集手段１１の各装置から得られたデータについて、３次元上の３点以上の所定の点や１つ以上の所定の平面、又は所定の座標を一致させてデータの統合を行う。この基準情報（所定の点等）を選択する方法は特に限定されるものではないが、例えば、ポインティングデバイス１８ａを用いてこれを指定する方法や、上記した所定の点や所定の平面、所定の座標を予め決めておいて基準として用いる方法、又はソフトウェア上で都度指定する方法等を挙げることができる。

また、データの統合を行う際には、各装置からの縮尺を正確に揃えることにより、精度を向上させることができるので、任意の縮尺を指定することができることが好ましい。従って、情報処理手段１８には自動、又は手動でこの縮尺を調整することができる手段が備えられていることが好ましい。

また、データの統合に際しては、最終的に３次元のデータとして処理をおこなうことが必要であるから、情報収集手段１１からの入力が２次元データである場合には、当該２次元データが得られたときの角度情報、３次元データ上での基準平面情報（３次元的な位置情報）も合わせて提供され、角度を指定して３次元データにこの２次元データを統合する。すなわち、２次元データは、当該２次元のデータの他、データが取得されたときの角度情報や位置情報が付与されていることがよい。また、２次元データを３次元データへ投影する基準平面や座標を指定する方法や、縮尺の精度を確保するための目盛等がつけられていてもよい。
例えば、ＣＴ画像情報により得られる断面２次元データの際には、その操作時に基準平面や座標から、断面とする位置を特定し、その断面に別の情報収集手段から得られた画像データにあてはめることにより、より容易に２次元データを３次元データに統合することが可能になる。

上記の他、３次元により得られたデータの曲面を指定して、ここに２次元のデータを嵌め込むことにより２次元データを３次元データに統合することもできる。この場合、３次元データの３つ以上の複数のポイントを指定し、これに対応する位置に合わせるように２次元情報を統合する。この方法では、さらに精度を向上させるため２次元データの取得に際しては、所定の位置について複数の方向からデータを取得してこれを３次元データにあてはめてもよい。

このように情報収集手段１１からの情報を統合する情報処理手段１８により、患者ごとに該患者の顎部構造に基づいた詳細な顎運動を把握することができ、患者個別の状況に合わせて適切に顎運動を含む各種診断をすることができる。また、この診断結果に基づいた患者個別に合わせた適切な治療手段を得ることが可能となる。

さらに、情報処理手段１８には、後述する矯正歯科器具やデンチャ−等の器具の形状情報が入力可能とされ、これが口腔内に適用されたときの顎部及びその他頭部の運動シミュレーションをする手段が含まれていてもよい。すなわち、情報収集手段からの測定結果及び治療器具の形状情報に基づいて、顎運動や口腔内を含む頭部の運動をシミュレーションする手段が含まれていてもよい。これによれば、単に治療や診断の方針を決めるだけでなく、治療後に想定されるデータを入力することにより、治療後の状態をシミュレーションすることが可能となる。従って、治療後の状態も明確に把握し、例えば予め不具合等を知ることができ、より確実な治療行為に結びつけることができる。

すなわち、治療器具形成手段により得られる各種器具をどのような形にして患者に適用するかという検討を行うに際し、従来までは２次元データ又は静的なデータを使用して検討を行っていたものに対し、動的なデータを用いておこなうことができる。そして、これまで静的なデータでは得られなかった不具合の原因の解明に結びつくことも考えられ、その解明された結果に基づいたシミュレーションを実施することにより、動的な患者の状況を反映した歯科器具形を決定することが可能になる。

さらには、こうして得られた精度のよいデータにより、治療という事後的な対応に留まらず、予防的な効果の観点から、被験者の現状の把握と問題点を指摘することも可能となる。

また、情報処理手段１８では、得られた演算結果を３次元的に映像で表わすための画像処理が行われることが好ましい。これにより次に説明する表示装置１９に該映像を表示することが可能となる。

表示装置１９は、情報処理手段１８からの情報を映像として表示する手段であり、いわゆるモニタを挙げることができる。これにより、情報処理手段１８で得られた各情報を視覚的に把握することができ、施術者が診断するための有力な情報源となり得る。

続いて治療器具形成手段２０について説明する。治療器具形成手段２０は、情報処理手段１８の演算結果に基づいて、治療に必要とされる各種治療器具を形成するための手段である。これには例えば矯正歯科器具、デンチャー、インプラント、インレイ、咬合器等を挙げることができる。歯科におけるこれら治療器具は、患者ごとに少しずつ形状が異なるので、個別に製作する必要がある。しかも、患者に合った精度良い治療器具を提供しないと、該治療器具による不具合を生じる場合もある。
歯科治療システム１によれば、上記したように歯科診断システム１０において、患者ごとに精度良い状況の把握及び診断がなされているので、この情報に基づいて治療器具を形成することにより、精度良く患者にとって快適であるものを提供することが可能となる。

さらに、複数の治療器具を形成する必要がある際にも、その元となる情報が情報処理手段１８に集約されているので、容易に精度良い情報を取り出すことができる。また、複数の治療器具同士で不整合が生じることを防止することもできる。

すなわち、以下に例示する各治療器具を形成するに際し、情報処理手段１８により各種データが提供される。各形成手段へのデータ変換方法は特に限定されるものではないが、たとえば、技工士または歯科医師が手作業で行う必要のあるインレイ形成や矯正分野の治療ではそのための数値データが提供される。また、ＣＡＤ／ＣＡＭを用いて作製するインレイやインプラント上部構造はＣＡＤ／ＣＡＭに対応させた数値データとすることもできる。また、咬合器などへの変換は、顎の動作を咬合器へ移すための位置・角度情報の出力があればよい。

以下、図１に示した治療器具形成手段２０の内容を例示的に列挙する。

矯正歯科器具形成手段２１は、不正咬合や顎変形症を治療するための器具である歯科矯正器を形成する手段である。歯科矯正治療では、矯正力により歯牙を移動させ、あるいは上顎骨、下顎骨に形態変化を起こさせるので、当該矯正力を付与する器具が歯科矯正器である。

デンチャー形成手段２２は、入れ歯、部分入れ歯を形成する手段である。

インプラント形成手段２３は、インプラントを形成する手段である。インプラント治療は何らかの理由により欠損してしまった天然の歯牙に代えて人工の歯牙であるインプラントをここに固定するというものである。インプラントは、人工歯根と、口腔内に露出して表れる歯の形状を模した上部構造と、を有して構成される。

インレイ形成手段２４は、歯牙に入れる金属やセラミックの詰め物であるインレイを形成する手段である。

咬合器２５は、模型上で顎運動や咬合のさまざまな位置を再現することができる装置であり、公知の咬合器を適用することができる。咬合器は特に調整の型で分類されており、平均値咬合器、半調整咬合器、全調整咬合器等がある。本実施形態ではいずれの咬合器であってもよい。

このような各種器具形成手段に対してこれらが必要としている情報がそれぞれの場合に応じて出力される。

次にシミュレーション結果出力装置３０について説明する。上記のように情報処理手段１８によりシミュレーションが行われたときには、その結果が映像として出力される。従ってシミュレーション結果出力装置としてはいわゆるモニタを挙げることができる。これにより、シュミレーション結果を視覚的に把握することができる。当該シミュレーション結果出力装置３０は上記表示装置１９と兼用であってもよい。

以上のような歯科診断システム１０、及びこれを含む歯科治療システム１により、患者ごとに該患者の顎部構造に基づいた詳細な顎運動を把握することができ、患者個別の状況に合わせて適切に顎運動を含む各種診断をすることができる。また、この診断結果に基づいた患者個別に合わせた適切な治療手段を得ることが可能となる。

本実施形態では、歯科診断システム１０の情報収集手段１１として上記のような各装置、及び機器を挙げたがこれに限定されるものではなく、他の装置、機器が追加されてもよい。また、少なくとも顎運動解析装置とＣＴ装置とが備えられていればよく、他の装置、機器は任意である。ただし、機器が多く備えられれば情報量が増えるので、より患者の状態を精度よく表わすことができる。

以上、現時点において実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う歯科診断システム及び歯科治療システムもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

１ 歯科治療システム
１０ 歯科診断システム
１１ 情報収集手段
１２ 顎運動解析装置
１３ ＣＴ装置
１４ 筋電位測定装置
１５ 咬合力測定装置
１６ 表面形状測定装置
１７ 関節雑音測定装置
１８ 情報処理手段
１９ 表示装置
２０ 治療器具形成手段
２１ 歯科矯正器形成手段
２２ デンチャ−形成手段
２３ インプラント形成手段
２４ インレイ形成手段
２５ 咬合器
３０ シミュレーション結果出力装置

Claims (6)

1. 顎の運動を測定する顎運動測定装置と、ＣＴ装置と、を備える情報収集手段、及び、前記情報収集手段からの測定結果に基づいて、前記ＣＴ装置からの顎形状測定結果と前記顎運動解析装置からの運動測定結果とを組み合わせる演算をする情報処理手段、を備える歯科診断システム。
2. 前記ＣＴ装置からの顎形状測定結果と前記顎運動解析装置からの運動測定結果とを組み合わせる際には、３次元の空間から選択された３点以上の座標、又は１つ以上の基準平面を一致させつつ前記演算が行われることを特徴とする請求項１に記載の歯科診断システム。
3. 前記情報処理手段は、前記演算の結果を３次元の映像で表示可能に画像処理をおこなうことを特徴とする請求項１又は２に記載の歯科診断システム。
4. 前記情報収集手段は、さらに咬合力測定装置及び表面形状測定装置の少なくとも一方を有し、
   前記情報処理手段は、前記咬合力測定装置及び表面形状測定装置の少なくとも一方からの測定結果も前記ＣＴ装置からの顎形状測定結果に組み合わせる演算をすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯科診断システム。
5. 前記情報処理手段には、前記情報収集手段からの測定結果の他、治療器具の形状情報を入力することが可能とされ、前記情報収集手段からの測定結果及び前記治療器具の形状情報に基づいて、少なくとも顎運動をシミュレーションする手段が含まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯科診断システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯科診断システムと、
   前記歯科診断システムからの出力信号を受信し、該信号に基づいて歯科治療器具を形成する手段を備える歯科治療システム。

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