JP2013519479A - 3次元デジタル歯内治療 - Google Patents
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Abstract
Description
罹患/感染している組織を歯根管系から除去することが可能な範囲に、歯内治療の有効性は強く依存する。換言すれば、当該有効性は、以下に述べる1〜4に依存する。
今日、施術者の多くは、歯を分析するためだけでなく、疾病の範囲を評価するためにもX線レントゲン写真を用いる。しかし、レントゲン写真(3次元物体の平面投射)に特有の2次元性によって、不適切な画像解釈および/または不十分な解剖情報を原因とする外科的な過誤が起こり得る。不十分な解剖情報による根管治療の過誤の典型例として、以下の(イ)〜(ニ)が挙げられる。すなわち、(イ)主要な歯根管(例えば、上顎大臼歯内の第4根管“MB(mesio-buccal)2”)の治療が行われない、(ロ)付随的な側方の歯根管に治療が行われない、(ハ)歯根部の破砕および亀裂の見落とし、(ニ)予期しない歯根管の急な湾曲、分岐、およびその他の誤判断を招きやすい解剖学的特徴による、アピカルジップ(apical zips)、レッジ(ledges)、または穿孔(perforations)の形成による歯根管の損傷である。
歯内治療における他の困難な問題は、歯根管の長さを正確に測定することにある。歯科医が歯根管の末端に到達できなかった場合、虫歯となっている歯髄が放置され、治療の成功を脅かす。反対に、歯根管の形成が上記末端を越えて行われた場合、健康な骨組織が破壊され、歯根管を塞ごうとする場合に問題が生じるおそれがある。インピーダンスの測定結果に基づいて、手術中に歯内治療機器の穿通の深度を見積もる電子装置(歯根管長測定器)が存在する。しかし、当該技術は精度を欠いており、穿通を機械的に制限できない。別の技術として、歯内治療機器が物理的な止め具(通常はプラスティックの輪)を備えたものがある。しかし、当該止め具が不規則な歯の咬合面に接する向きに依存するため、当該技術はほとんど信用できない。いずれのケースにおいても、3次元測定による歯根管の長さの情報は得られないままである。
現行の歯内治療の実務に関する他の問題は、歯根管を洗浄することに関連する。機械的表面処理を行った後、歯根管系を消毒し、創傷を清拭する場合において、洗浄は重要な役割を果たす。洗浄は、歯根管の潤滑、歯髄残留の解決、破片の洗い流し、細菌/微生物の除去、および、歯根管内に付着しているスミア層の清浄を目的とした歯根管の化学的準備となる。用いられる洗浄液の典型例として、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が挙げられる。
Claims (52)
- 感染している歯の画像をデジタル化して画像データを生成するために、3次元イメージング装置を用いる、3次元デジタル歯内治療のためのコンピュータが実行する方法であって、
前記画像データから歯根管系の3次元表現を抽出し、画像表示部において当該歯根管系を視覚化するユーザインターフェースを提供する提供ステップを含むことを特徴とするコンピュータが実行する方法。 - コンピュータ作動のシステムを用いてテンプレートを製造する製造ステップをさらに含み、
前記コンピュータ作動のシステムは、フライス、高速試作、または、積層製造システムであることを特徴とする請求項1に記載のコンピュータが実行する方法。 - 前記3次元イメージング装置は、CTスキャナ、MRIスキャナ、または超音波スキャナなどの、容積の測定データを生成するためのものであることを特徴とする請求項1または2に記載のコンピュータが実行する方法。
- 歯根管の3次元表現を取得するために、セグメンテーション技術が用いられることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記ユーザインターフェースは、前記歯根管の3次元図および断面図を冠状面、矢状面、および横断面の少なくともいずれかで表示可能に構成されていることを特徴とする請求項4に記載のコンピュータが実行する方法。
- 治療計画および機器選択のために、機器と歯根管の形状または歯根管の断面図とを2次元に重畳して視認可能にする、複数の歯根管の機器のデジタルテンプレートが提供されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記画像データから前記歯根管系を抽出することによって、歯根管の開口部の位置が決定されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記抽出のステップは、前記画像の1または複数の断面において、前記歯根管の軸に沿って点を示すことによって実行されることを特徴とする請求項7に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記点が接続され、前記歯の歯根管系を表す3次元の線グラフを構成することを特徴とする請求項8に記載のコンピュータが実行する方法。
- それぞれの歯根管の開口部は、識別可能な色の点として3次元内で視覚化されることを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記歯根管の開口部は、歯に特異的な座標系における座標として表現されることを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 内部で動作して歯根管の位置を特定するために、歯内治療機器を誘導する外科用のテンプレートが設計可能に構成されたユーザインターフェースをさらに含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- テンプレートは、歯肉および軟組織の上まで広がるように構成されているか、あるいは、前記テンプレートは、少なくとも1つの前記感染している歯の咬合面の上で支持されるように構成されているか、または、1または複数の隣接する歯の咬合面の上で支持されるように構成されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記テンプレートにおいて、外科的診療中に用いられる歯内治療機器を誘導するための1または複数の特徴が組み込まれていることを特徴とする請求項12または13に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記1または複数の特徴は、侵襲的な診療を少なくするために、前記歯内治療機器を歯根管の開口部へ導くことを支援する誘導チューブであることを特徴とする請求項14に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記1または複数の特徴は、前記歯内治療機器に物理的な深度を制御可能にするものであることを特徴とする請求項14または15に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記テンプレートは、歯内治療機器のために、支持されていない側において、物理的な止め具として機能する平面または他の表面を備えたことを特徴とする請求項12から16のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記止め具の位置は、取得された歯根管の3次元表現から決定される前記歯根管の長さと、予測される歯内治療機器の長さとを比較する計算によって決定され、
当該計算は、前記予測される歯内治療機器が挿入されたときに、当該歯内治療機器が前記歯根管を所望の深度まで穿通するように行われることを特徴とする請求項17に記載のコンピュータが実行する方法。 - 前記歯内治療機器は、前記テンプレートにおける平面に接するように輪縁が取り付けられていることを特徴とする請求項17または18に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記輪縁は、前記テンプレートを用いるインターフェースにおいて「対面する」接続を確実にするために、当該輪縁の垂直軸上の点を基点にして蝶番状に可動することを特徴とする請求項19に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記特徴のうち1または複数は、前記感染している歯の軸に対して斜めまたは垂直な歯肉の位置に配置されていることを特徴とする請求項14から20のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記1または複数の特徴は、歯髄室から咬合に至る典型的な経路を介しては清浄不可能な歯根管の側面位置に、前記感染している歯の末端を囲う骨質を通る側面のアクセス孔を作るために、歯科用バーまたはドリルを誘導するためのものであることを特徴とする請求項21に記載のコンピュータが実行する方法。
- 前記1または複数の特徴は、根尖孔を介して洗浄液を歯根管に注入することを可能にするものであることを特徴とする請求項14から22のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法。
- 洗浄液は、前記歯根管の末端から歯髄室へと流れ、咬合に至る開口部を介して歯の外部に流出するように設計されることを特徴とする請求項23に記載のコンピュータが実行する方法。
- 内部で動作して歯根管の位置を特定するために、歯内治療機器を誘導する構成を少なくとも1つ備えたことを特徴とする外科用のテンプレート。
- 前記外科用のテンプレートは、少なくとも1つの感染している歯の咬合面の上で支持されるように構成されているか、または、1または複数の隣接する歯の咬合面の上で支持されるように構成されていることを特徴とする請求項25に記載の外科用のテンプレート。
- 前記外科用のテンプレートは、歯肉および軟組織上にまで広がるように構成されていることを特徴とする請求項25または26に記載の外科用のテンプレート。
- 前記外科用のテンプレートにおいて、外科的診療中に用いられる歯内治療機器を誘導するための1または複数の特徴が組み込まれていることを特徴とする請求項25から27のいずれか1項に記載の外科用のテンプレート。
- 前記1または複数の特徴は、侵襲的な診療を少なくするために、前記歯内治療機器を前記歯根管の開口部へ導くことを支援する誘導チューブであることを特徴とする請求項28に記載の外科用のテンプレート。
- 前記1または複数の特徴は、前記歯内治療機器に物理的な深度を制御可能にするものであることを特徴とする請求項28または29に記載の外科用のテンプレート。
- 前記外科用のテンプレートは、歯内治療機器のために、支持されていない側において、物理的な止め具として機能する平面または他の表面を備えたことを特徴とする請求項25から30のいずれか1項に記載の外科用のテンプレート。
- 前記止め具の位置は、取得された前記歯根管の3次元表現から決定される前記歯根管の長さと、予測される歯内治療機器の長さとを比較する計算によって決定され、
当該計算は、前記予測される歯内治療機器が挿入されたときに、当該歯内治療機器が前記歯根管を所望の深度まで穿通するように行われることを特徴とする請求項31に記載の外科用のテンプレート。 - 前記特徴のうち1または複数は、感染している歯の軸に対して斜めまたは垂直な歯肉の位置に配置されていることを特徴とする請求項28から32のいずれか1項に記載の外科用のテンプレート。
- 前記1または複数の特徴は、歯髄室から咬合に至る典型的な経路を介しては清浄不可能な歯根管の側面位置に、前記感染している歯の末端を囲う骨質を通る側面のアクセス孔を作るために、歯科用バーまたはドリルを誘導するためのものであることを特徴とする請求項33に記載の外科用のテンプレート。
- 前記1または複数の特徴は、根尖孔を介して、洗浄液を前記歯根管に注入することを可能にするものであることを特徴とする請求項28から34のいずれか1項に記載の外科用のテンプレート。
- 洗浄液は、前記歯根管の末端から、歯髄室へと流れ、咬合に至る開口部を介して歯の外部に流出するように設計されることを特徴とする請求項35に記載の外科用のテンプレート。
- プロセッサおよび記憶装置を備えたコンピューティングシステム上で実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、請求項1から24のいずれか1項に記載のコンピュータが実行する方法を実行することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項37に記載のコンピュータプログラムを継続的に保持するコンピュータ読み取り可能な信号記録媒体。
- 感染している歯の画像をデジタル化して画像データを生成するために、3次元イメージング装置を用いる、3次元デジタル歯内治療のためのコンピュータを利用したシステムであって、
前記画像データから歯根管系の3次元表現を抽出し、画像表示部において当該歯根管系を視覚化するユーザインターフェースを含むことを特徴とするコンピュータを利用したシステム。 - 濃淡値を用いて、前記画像データから前記歯根管系を勾配法に基づいて抽出する手段、
歯根管に含まれる組織に拡散する造影剤を使用し、続いてCBCTイメージングを行った後、前記画像データにおいて、側面のチャネルを任意に含む前記歯根管を強調する手段、および、
前記濃淡値に基づいて、感染している/炎症を起こしている組織の体積を自動的に識別およびトレースする手段の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項39に記載のコンピュータを利用したシステム。 - 前記ユーザインターフェースは、内部で動作して歯根管の位置を特定するために、歯内治療機器を誘導する外科用のテンプレートが設計可能に構成されていることを特徴とする請求項39または40に記載のコンピュータを利用したシステム。
- コンピュータ作動のシステムを用いて前記テンプレートを製造する手段をさらに含むことを特徴とする請求項41に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記コンピュータ作動のシステムは、フライス、高速試作、または積層製造システムであることを特徴とする請求項42に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記3次元イメージング装置は、CTスキャナ、MRIスキャナ、または超音波スキャナなどの、容積の測定データを生成するためのものであることを特徴とする請求項39から43のいずれか1項に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記歯根管系の3次元表現を取得するために、セグメンテーション手段をさらに含むことを特徴とする請求項39から44のいずれか1項に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記ユーザインターフェースは、歯根管の3次元図および断面図を冠状面、矢状面、および横断面の少なくともいずれかで表示可能に構成されていることを特徴とする請求項45に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 治療計画および機器選択のために、記憶装置に保存された複数の歯根管の機器のデジタルテンプレートをさらに含み、
機器と歯根管の形状または歯根管の断面図とを2次元に重畳して視認可能にする手段をさらに含むことを特徴とする請求項39から46のいずれか1項に記載のコンピュータを利用したシステム。 - 前記画像データから前記歯根管系を抽出することによって、歯根管の開口部の位置を特定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項39から47のいずれか1項に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記歯根管の開口部の位置を特定する手段は、1または複数の断面図において、前記歯根管の軸に沿って点を示すよう構成されていることを特徴とする請求項48に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記点が接続され、前記歯の歯根管系を表す3次元の線グラフを構成することを特徴とする請求項49に記載のコンピュータを利用したシステム。
- それぞれの歯根管の開口部を、識別可能な色の点として3次元内で視覚化する手段をさらに含むことを特徴とする請求項48から50のいずれか1項に記載のコンピュータを利用したシステム。
- 前記歯根管の開口部を、歯に特異的な座標系における座標として表現する手段をさらに含むことを特徴とする請求項48から51のいずれか1項に記載のコンピュータを利用したシステム。
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