JP2015533607A - インプラント映像生成方法およびインプラント映像生成システム - Google Patents

インプラント映像生成方法およびインプラント映像生成システム Download PDF

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Abstract

基準プレートを用いてＣＴデータとＳＴＬデータとを結合することにより、歯の構造および歯肉の構造に対するハイブリッド映像を獲得するインプラント映像生成方法を提供する。本発明は、インプラント映像を生成し、ディスプレイ装置に再生するインプラント映像生成システムによって行われ、患者の口腔に基準プレート付きバイトが挿入されたときに獲得されるＣＴデータ、および歯の石膏パターンを参照してポリゴンで立体を表現するＳＴＬデータを獲得する段階と、前記ＣＴデータの基準プレートの座標と前記ＳＴＬデータの基準プレート座標とを一致させた後、前記ＳＴＬデータに基づいて前記ＣＴデータを補正する段階と、前記補正されたＣＴデータは第１密度の領域を表現するようにし、前記ＳＴＬデータは第２密度の領域を表現するようにするハイブリッド映像を生成する段階とを含んでなることを特徴とする、インプラント映像生成方法を提供する。

Description

本発明は、インプラント映像生成方法およびインプラント映像生成システムに係り、さらに詳しくは、基準プレートを用いてＳＴＬデータとＣＴデータとを結合し、歯の構造および歯肉の構造を正確に描写することが可能なインプラント映像生成方法および映像生成システムに関する。
通常、コンピューター断層撮影装置（ＣＴ）装置は、２次元平面イメージを得るＸ線撮影装置とは異なり、患者を中心に回転するＸ線投影装置を用いて患者の身体内部に対する立体的な映像を獲得することができる。例えば、ＣＴ装置は、患者の身体の２次元断面映像を獲得した後、各断面映像を組み合わせて３次元映像を形成することができる。
ＣＴ装置は、身体を構成する構成組織の一つである血液を基準に、これより高密度な組織は暗く表現し、これより低密度な組織は明るく表現している。したがって、体内に補形物または補綴物が存在する場合、Ｘ線を散乱または回折させるので、ＣＴ装置によって獲得される２次元映像または３次元映像にエラーが発生することがある。また、ＣＴ装置は、身体の組織のうち、医療陣が関心を持つ領域に対して２次元または３次元映像を形成するので、身体の組織を全体的に鳥瞰するには多少の不便さがある。
このような問題点に鑑み、韓国特許出願第１０−２００８−０１２９５４５号（特許文献１：韓国公開特許第１０−２０１０−００７０８２２）では、ＣＴ(Computed Tomography)装置を用いて被写体（例えば患者）を連続撮影し、撮影されたＣＴ映像にパノラマ撮影方法を適用して２次元または３次元立体映像を実現する３次元映像獲得装置を提供したことがある。韓国特許出願第１０−２００８−０１２９５４５号（特許文献１）では、被写体の関心領域を中心とする軌跡に従ってＸ線光源を投写するとき、関心領域に投射されるＸ線光源の距離が変動するようにすることにより、変動差を利用して立体映像を得ている。ところが、ＣＴ装置によって獲得される映像は、患者の体内に設けられる様々な形の補綴物および補形物によって映像が歪んでしまうという問題が依然として存在する。例えば、患者の歯に金歯、または歯の矯正のための補綴物が存在する場合、ＣＴ装置から歯に投射されたＸ線光源は、金歯または補綴物によって散乱および回折して周辺の映像を歪ませることができる。補綴物または補形物により発生する映像歪みは図１に例示されている。図１に示した人工歯は、Ｘ線を乱反射または回折させることにより、人工歯の周辺の映像を歪ませるか識別し難くすることができる。これは、患者の体内に位置する他の補綴物または補形物においても同様に発生するもので、ＣＴ装置によって獲得される映像の精度を低減させることができる。
これは、歯を除去または挿入するために高精度な位置情報を要求するインプラント施術の際に、患者の歯を穿孔する位置に誤差を誘発するおそれがある。また、治療が必要とされる歯付近に補形物または補綴物が存在する場合、高価なＣＴ装置によって獲得される２次元映像または３次元立体映像が無用の物になるおそれがある。
韓国公開特許第１０−２０１０−００７０８２２号
そこで、本発明は、インプラント施術の際に、ＳＴＬデータの長所とＣＴデータの長所とを組み合わせることにより、患者の歯の構造および歯肉の構造に対する正確な立体映像を生成し、これを利用して正確かつ安全なインプラント施術を執刀することができるようにするインプラント映像生成方法およびシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、インプラント映像を生成し、ディスプレイ装置に再生するインプラント映像生成システムによって行われ、患者の口腔に基準プレート付きバイトが挿入されたときに獲得されるＣＴ(Computed Tomography)データ、および歯の石膏パターン(Plaster Patterns of Teeth)を参照してポリゴンで立体を表現するＳＴＬ(Stereo Lithography)データを獲得する段階と、前記ＣＴデータの基準プレートの座標と前記ＳＴＬデータの基準プレートの座標とを一致させた後、前記ＳＴＬデータに基づいて前記ＣＴデータを補正する段階と、前記補正されたＣＴデータは第１密度の領域を表現するようにし、前記ＳＴＬデータは第２密度の領域を表現するようにするハイブリッド映像を生成する段階とを含んでなる、インプラント映像生成方法を提供する。
本発明の他の観点によれば、患者の口腔に基準プレート付きバイトが挿入されたときに獲得されるＣＴ(Computed Tomography)データ、および歯の石膏パターン(Plaster Patterns of Teeth)を用いて生成されるＳＴＬ(Stereo Lithography)データを獲得するＣＴデータ入力モジュールと、前記ＣＴデータの基準プレートの座標と前記ＳＴＬデータの基準プレートの座標とを一致させた後、前記ＳＴＬデータに基づいて前記ＣＴデータを補正するＣＴデータ補正モジュールと、前記補正されたＣＴデータに前記ＳＴＬ構造を結合し、前記ＣＴデータは前記患者の歯を表現し、前記ＳＴＬデータは前記患者の歯肉を表現するようにして、前記ＣＴデータと前記ＳＴＬデータが互いに異なる密度を表現するようにするハイブリッド映像を生成するハイブリッド映像生成モジュールとを含むことを特徴とする、インプラント映像生成システムを提供する。
本発明によれば、基準プレートを用いてＣＴデータとＳＴＬデータとを結合することにより、歯の構造および歯肉の構造に対する正確なモデリングデータを作成し、作成されたモデリングデータを用いて歯と歯肉が明確に描写されるハイブリッド映像を生成して利用することができる。インプラント施術者は、本発明に係るハイブリッド映像を利用して正確な施術を施すことにより、手術事故を予め防止することができ、施術者の施術結果を共有して医術の発展に寄与することもできる。
補形物または補綴物によってＣＴ映像が歪む一例に対する参照図を示す。 本発明の一実施例に係るインプラント映像生成システムの概念図を示す。 患者の口腔に挿入されるバイトの一例に対する参照図を示す。 本発明の一実施例に係るインプラント映像生成方法のフローチャートを示す。 ハイブリッド映像を制御する方法の一実施例に係るフローチャートを示す。 パノラマ映像を画面に表示する一例に対する参照図を示す。 パノラマ映像を画面に表示する一例に対する参照図を示す。 本出願人が製作したバイトの試製品に対する参照図を示す。 インプラント映像生成システムがＳＴＬデータおよびＣＴデータの座標情報を補正する一例に対する概念図を示す。 インプラント映像生成システムがＳＴＬデータおよびＣＴデータの座標情報を補正する一例に対する概念図を示す。 ＣＴ映像とＳＴＬ映像とが結合して形成されるハイブリッド映像の一例に対する参照図を示す。
本明細書で言及されるバイトは、患者の口腔内に挿入されるもので、患者の口腔内に設けられる歯および歯肉の構造に対する模型を型取りするのに利用できる。バイトは基準プレートを備えることができるが、基準プレートはバイトの一側から口腔の外側に向かう位置に設けられ得る。基準プレートはＣＴ(Computed Tomography)データの補正に利用できる。
本明細書で言及される石膏パターンは、歯および歯肉に対する形態を型取りして形成できる。石膏は、バイト内に付着し、患者の口腔内に挿入された後に患者の歯が石膏を押すとき、歯と周辺歯肉の形状を残すことができる。
本明細書で言及されるＳＴＬ(Stereo Lithography)データは、アスキー（ＡＳＣＩＩ）或いはバイナリ(binary)形式を持つことができ、３Ｄ(Dimension)プログラムにおける立体物のモデリングデータを他の種類の３Ｄプログラムで認識し易くするために、立体物の表面を多角形化されたポリゴン(Polygon)で表現するデータを意味することができる。
本明細書で言及されるＣＴデータは、ＣＴ(Computed Tomography)装置で患者の歯に対して撮像された断面映像についてのデータを意味することができる。他方、ＣＴデータは、複数の断面映像を用いて実現された立体映像を意味することができるが、特に限定はしない。
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図２は本発明の一実施例に係るインプラント映像生成システムの概念図を示す。
図２を参照すると、実施例に係るインプラント映像生成システム１００は、複数のユーザー端末１０ａ〜１０ｎとネットワークを介して接続され、ＣＴ装備３０と有線または無線接続されてＣＴ装備３０からＣＴデータを獲得することができる。この時、ＣＴ装備３０は、Ｘ線を用いて患者の頭蓋骨、歯、および歯周辺の歯肉の構造を断面スキャン(Scan)してＣＴデータを生成することができる。
ＣＴデータは、歯および歯肉に対する構造と密度情報の他にも、バイト(Byte)６０に関するデータを含むことができる。バイト(Byte)６０は、患者の口腔内に挿入されるもので、歯に噛み合うとき、歯および歯周辺の歯肉構造に対してパターンを取るための石膏が充填され、口腔挿入方向と反対の方向には基準プレートが延長される形態でありうる。バイト６０の構造は図３を共に参照して説明する。
図３は患者の口腔に挿入されるバイトの一例に対する参照図を示す。
図示したバイト６０は、患者の歯配列に応じて曲率を持つボディ６１と、患者の前歯の中心部側から口腔反対方向に突出する基準プレート６２とから構成でき、患者の歯と対面する領域には石膏６３が充填され、充填された石膏６３が歯によって押されると、患者の歯の構造および歯と隣接する歯肉の構造が石膏６３に刻まれる。
バイト６０に設けられる基準プレート６２は、四角柱状であり、バイト６０の中心部から患者の歯の外側へ突出するように形成できる。基準プレート６２は、ＣＴデータに含まれるのはもとより、患者の歯と歯肉に対する石膏パターンが生成された後、石膏パターンに対して作成されるＳＴＬデータにも含まれる。すなわち、ＣＴデータとＳＴＬデータの両者ともに基準プレート６２に対するデータが含まれ得る。
前述したバイト６０のデータが含まれるＣＴデータとＳＴＬデータは、実施例に係るインプラント映像生成システム１００へ提供され、インプラント映像生成システム１００は、石膏パターンを介して得られる、寸法の正確なＳＴＬデータを中心にＣＴデータを補正することができる。このため、インプラント映像生成システム１００は、ＳＴＬデータとＣＴデータにおける基準プレート６２の座標情報を一致させることができる。インプラント映像生成システム１００は、下記のことを行うことができる。
（１）ＣＴデータに含まれる基準プレート６２の座標情報を、ＳＴＬデータに含まれる座標情報に補正する。これを基準点補正という。
（２）ＣＴデータにおける基準プレート６２の座標情報が補正された後、補正された基準プレート６２の座標を基準に、歯に対する座標を補正する。
（３）ＣＴデータの座標補正に基づいて、ＣＴデータの座標間距離はリサイジング(Re-Sizing)できる。
（４）ＣＴデータを補正した後、補正されたＣＴデータとＳＴＬデータとを結合してハイブリッド映像を形成する。ＳＴＬデータにおける歯の構造と歯肉の構造などの外骨格構造に対するデータを座標補正されたＣＴデータに結合してハイブリッド映像を形成することにより、歯肉に対する表現が難しいＣＴデータが歯肉の構造を忠実に表現することができるようにする。
（１）〜（４）に記載されたところにより、インプラント映像生成システム１００は、ハイブリッド映像を形成し、形成されたハイブリッド映像をディスプレイ装置に表示することができる。ディスプレイ装置は、インプラント映像生成システム１００に接続されるＬＣＤ、ＬＥＤ、ＰＤＰ、ＣＲＴなどの装置のいずれかであってもよい。
一方、インプラント映像生成システム１００は、病院、保健所、医科大学（大学院）、およびその他のインプラント施術に対する知識と経験を必要とするユーザー端末１０ａ〜１０ｎにインプラント施術データを提供することができる。
インプラント施術データは、実施例に係るインプラント映像生成システム１００が提供するユーザーインターフェースを実際の施術現場に適用した動映像の形態を持つことができる。また、インプラント施術データは、実施例に係るインプラント映像生成システム１００が提供するユーザーインターフェースそのものに対する学習資料でありうる。インプラント施術データは、ユーザー端末１０ａ〜１０ｎからインプラント映像生成システム１００にログイン接続した以降から接続が終了するまでの時間に基づいて従量制で課金することができる。他方、インプラント施術データは、ユーザー端末１０ａ〜１０ｎからインプラント施術データにアクセスした時間に比例して課金することもできるが、特に限定はしない。
好ましくは、インプラント映像生成システムは、モデリングデータ入力モジュール１１０、ＣＴデータ補正モジュール１２０、ハイブリッド映像生成モジュール１３０、映像制御モジュール１４０およびデータベース１５０を含んで構成できる。
モデリングデータ入力モジュール１１０は、患者の口腔にバイト６０が挿入された後、ＣＴ装備３０が獲得したＣＴデータと、患者の口腔に挿入されるバイト６０、およびバイト６０を用いて獲得された石膏パターン(Plaster Patterns Of Teeth)に対する３ＤモデリングデータたるＳＴＬデータを入力することができる。
石膏パターンに対する３Ｄモデリングデータは、３Ｄスキャナによってバイト６０、基準プレート６２、および石膏パターンからなる歯と歯肉に対する３Ｄモデリングデータが生成できる。この際、生成された３ＤモデリングデータがＳＴＬデータであってもよい。ＳＴＬデータは、患者の口腔内に存在しうる補綴物および補形物による外部からの影響が存在せず、３Ｄスキャンに邪魔される要素が存在しないので、最も正確に患者の歯と歯肉を描写することができる。
モデリングデータ入力モジュール１１０は、ＣＴデータおよびＳＴＬデータが獲得された後、これらのデータをＣＴデータ補正モジュール１２０へ提供することができる。
ＣＴデータ補正モジュール１２０は、ＣＴデータに含まれる基準プレート６２の座標情報およびＳＴＬデータに含まれる基準プレート６２の座標情報を抽出し、ＣＴデータに含まれる基準プレート６２の座標情報を、ＳＴＬデータに含まれる基準プレート６２の座標情報に補正する。座標の補正に基づいて、ＣＴデータは、以下の各号に記載された方法のいずれかによって補正できる。
（５）ＣＴデータに含まれる基準プレート６２の座標情報が補正されるとき、補正された偏差をＣＴデータの全体座標情報に一括適用して補正する方法。
（６）ＣＴデータに含まれる基準プレート６２の座標情報が補正された後、補正された座標情報に基づいて、基準プレート６２と歯および歯肉との距離をＳＴＬデータの値を用いて補正する方法。
例えば、ＣＴデータに含まれている基準プレート６２の座標情報と奥歯間の距離がＬ１であり、ＳＴＬデータに含まれている基準プレート６２と奥歯間の距離がＬ２であると仮定するとき、ＣＴデータ補正モジュール１２０は、ＣＴデータに含まれている基準プレート６２の座標情報をＳＴＬの座標情報に補正した後、補正されたＣＴデータの基準プレート６２と奥歯間の距離をＬ２に補正することを意味することができる。このような補正により、ＣＴデータ全体はＳＴＬデータに基づいて補正できる。
以降、ＣＴデータ補正モジュール１２０は、３Ｄ映像を実現する各座標間の距離をリサイジング(Re-Sizing)することにより、ＣＴデータを最終的に補正することができる。
リサイジングの完了したＣＴデータは、ハイブリッド映像生成モジュール１３０へ提供され、ハイブリッド映像生成モジュール１３０は、補正されたＣＴデータにＳＴＬデータの外骨格を結合して、歯と歯肉が全て表現されるハイブリッド映像を形成することができる。
３Ｄスキャナを介して石膏パターンに残された歯肉の構造は、三角形、四角形、五角形、およびその他の多角形のポリゴン(Polygon)で表現されるＳＴＬデータとして表現できる。したがって、補正されたＣＴデータと同一のサイズを持つＳＴＬデータをＣＴデータに結合すると、ＣＴデータは歯、口腔および歯肉を全て表現することができる。この際、ＣＴデータは、ＳＴＬデータによって座標とサイズが補正されたので、ＳＴＬデータの精度に準じるように精巧になれる。
図４は本発明の一実施例に係るインプラント映像生成方法のフローチャートを示す。図４を図２〜図３と共に参照して説明する。
図４を参照すると、まず、口腔内にバイト６０が挿入された患者の口腔をＣＴ装備３０で撮像し、ＣＴ装備３０を介してＣＴデータを獲得する（Ｓ２０１）。次に、インプラント映像生成システム１００は、バイト６０を介して患者の口腔から摘出し、摘出されたバイト６０を介して患者の歯および歯肉の構造に対する石膏パターンを型取り、石膏パターンを用いて３ＤモデリングデータたるＳＴＬデータを生成する（Ｓ２０２）。この際、ＣＴデータとＳＴＬデータにはバイト６０に対するデータが含まれ得る。このとき、ＳＴＬデータは石膏パターンに対する３Ｄスキャンによって獲得できる。ＳＴＬデータおよびＣＴデータには、バイト６０の位置および構造に対するデータが含まれる。
次に、インプラント映像生成システム１００は、ＣＴデータとＳＴＬデータに含まれるバイト６０を重畳させる（Ｓ２０３）。バイト６０の重畳は、ＣＴデータとＳＴＬデータそれぞれに対する映像を介して重畳させる方法、またはＣＴデータとＳＴＬデータからバイト６０に対する座標情報を重畳させる方法によって処理できる。
ＣＴデータとＳＴＬデータに対してバイト６０を重畳するというのは、ＣＴデータとＳＴＬデータの基準点、すなわちバイト６０の位置を同一に設定することを意味する。このような設定により、ＣＴデータとＳＴＬデータが同じ基準点を共有することができ、ＳＴＬデータに合わせてＣＴデータの座標情報を補正することができる。
次に、インプラント映像生成システム１００は、ＣＴデータとＳＴＬデータから、バイト６０を表現するデータを除去し（Ｓ２０４）、患者の歯、歯肉および口腔に対するデータのみを残す。バイト６０を表現するためのデータを除去した後、インプラント映像生成システム１００は、ＳＴＬデータを参照して、基準プレート６２の位置情報が補正されたＣＴデータの座標情報を補正することができる（Ｓ２０５）。座標情報の補正は、基準点として用いられる基準プレート６２とＳＴＬデータに含まれる各歯との距離をＣＴデータに適用してＣＴデータの座標情報を補正することができる。
例えば、ＳＴＬデータにおける基準プレート６２と奥歯間の距離がＤ１であり、ＣＴデータにおける基準プレート６２と奥歯間の距離がＤ２であると仮定するとき、Ｄ２をＤ１に補正することができる。このような補正により、ＣＴデータに含まれる座標情報は、基準プレート６２とＳＴＬデータ側の座標情報間の距離値を参照して補正できる。ＣＴデータにおける座標情報が補正された後、インプラント映像生成システム１００は、補正されたＣＴデータとＳＴＬデータとを結合し、ＳＴＬデータの外骨格構造をＣＴデータに付加することができる（Ｓ２０６）。
ＳＴＬデータは、歯および歯周辺の歯肉に対する外骨格構造を含み、ＣＴデータと同じサイズの映像が表現されるようにＣＴデータが補正された状態でＣＴデータと結合すると、ＣＴデータではうまく表現されない歯肉構造が、ＣＴデータを中心に表現できる。
ＣＴデータは、Ｘ線が患者の歯および歯肉に投射された後の密度差を表現するので、低密度な血液や歯肉は歯に比べて相対的に解像度が劣る。一方、ＳＴＬデータは、石膏パターンを型取りした患者の歯および歯肉構造に対する３Ｄモデリングデータであるから、歯および歯周辺の歯肉の構造は鮮明に描写することができる。
ＳＴＬデータを参照してＣＴデータの座標情報を補正すると、ＣＴデータを介して表現される映像とＳＴＬデータを介して表現される映像とは同じサイズにリサイジングできる。これにより、同じサイズの映像であるＣＴデータとＳＴＬデータを重畳させることができ、重畳したＣＴデータとＳＴＬデータによって歯の密度および口腔の構造がうまく表現でき、ＳＴＬデータにおける歯の周辺に位置する歯肉をＣＴデータの映像に付加することができる。このようにＣＴデータとＳＴＬデータとを結合した後に形成する映像を「ハイブリッド映像」という。インプラント映像生成システム１００は、３Ｄ立体のハイブリッド映像を生成し（Ｓ２０７）、ディスプレイ装置に表現するか或いはファイル形式で保存してユーザー端末１０ａ〜１０ｎに提供することができる。
図５はハイブリッド映像を制御する方法の一実施例に係るフローチャートを示す。
図５を参照すると、まず、インプラント映像生成システム１００は、ディスプレイ装置にメインメニューを表示し、ユーザーモードメニューを表示した後、ユーザーによって設定されるモードを認識する（Ｓ３０１）。インプラント映像生成システム１００は、生成されたハイブリッド映像に対して様々なユーザーモードを提供することができる。
例えば、ユーザーモードは、歯を頭蓋骨方向から鳥瞰する鳥瞰映像、歯を顎方向から鳥瞰する鳥瞰映像、頭蓋骨と歯が一緒に表現される立体映像、および上歯と下歯の両者を正面から眺める２次元形態の正面映像のいずれかに対する個別モード、または鳥瞰映像、立体映像および正面映像のうち少なくとも２つまたはすべてを含む形態のパノラマモードを意味することができる。
次に、インプラント映像生成システム１００は、メインメニューからパノラマメニューが選択されるか否かを判断する（Ｓ３０２）。
パノラマモードの代わりに、鳥瞰映像、立体映像および正面映像それぞれに対する個別モードがユーザーによって選択される場合、個別モードに対応する映像をディスプレイ装置に表示することができる。一方、ユーザーによって選択されたモードがパノラマモードである場合、インプラント映像生成システム１００は、鳥瞰映像、立体映像および正面映像が一つの画面で一緒に表示されるようにするか、鳥瞰映像と立体映像、または立体映像と正面映像が一つの画面で一緒に表示されるようにすることができる。このようなパノラマ映像は、歯に対する複数の映像が一緒に表示されるようにすることにより、医療陣が歯およびその周辺に対する映像を様々な角度から鳥瞰および理解するようにすることができる。
このため、インプラント映像生成システム１００は、画面に対して分割領域を形成することができ（Ｓ３０３）、各分割領域に立体映像、正面映像および鳥瞰映像をそれぞれ配置し（Ｓ３０５）、分割領域に配置された立体映像、正面映像および鳥瞰映像が相互連動するように制御して画面に表示することができる（Ｓ３０６）。例えば、正面映像に表現される歯に対する映像から、ユーザーがマウス（またはキーボード）を用いて糸切り歯をクリックした後、奥歯方向にドラッグすると仮定すると、糸切り歯を選択するときは立体映像において糸切り歯が表現される領域を画面の中心に表現されるようにし、以後、奥歯方向にドラッグされるときは奥歯が表現される領域が画面の中心に表現されるようにすることができる。
このような映像の連動により、施術者は、鳥瞰映像、正面映像および立体映像が独立に利用されるのではなく、互いに関連した領域が表現されるようにすることができる。一方、ユーザーによって選択されたモードがパノラマモードではない場合、インプラント映像生成システム１００は、鳥瞰映像、正面映像および立体映像のいずれかが独立して画面に表示されるようにすることができる（Ｓ３０４）。すなわち、ユーザーによって選択された映像モードの映像が画面に表示されるようにすることができる。
図６および図７はパノラマ映像を画面に表示する一例に対する参照図を示す。
図６および図７を共に参照して説明すると、まず、図６は、鳥瞰映像の一例を示すもので、頭蓋骨方向から顎方向へ眺めるとき、獲得される鳥瞰映像の一例を示す。図示した鳥瞰映像には、患者の歯のうち、施術者が観察しようとする歯をマウスなどの入力装置で選択することができる。図６において、参照符号４０１〜４０５は、ユーザーがマウスなどの入力装置によって選択したポイント(Point)である。図６はユーザーが立体映像および正面映像として鳥瞰しようとする歯を選択する一例を示している。
図７はパノラマモードで鳥瞰される映像の一例を示すものである。図７を参照すると、単一画面は３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に区画され、Ａ１領域には正面映像、Ａ２領域には立体映像、Ａ３には鳥瞰映像がそれぞれ表示されている。もし、施術者がＡ１領域に表示される正面映像からＰ１をクリックした後、ＤＲ３方向にマウスをドラッグする場合には、Ａ２領域に表示される立体映像はＤＲ１方向に回転し、施術者がＡ１領域に表示される正面映像からＰ１をクリックした後、ＤＲ４方向にマウスをドラッグする場合には、Ａ２領域に表示される立体映像はＤＲ４方向に回転することができる。
すなわち、Ａ１領域に表示される正面映像から施術者がマウスなどの入力装置を用いて所望の位置を選択し、選択された状態でドラッグ入力を加えると、Ａ２領域に表示される立体映像も、これに連動する位置を表示するためにＤＲ３またはＤＲ４方向に回転することができる。このとき、Ａ３領域に表示される鳥瞰映像も、正面映像から選択された位置に円形のダイアグラムを表示することにより、施術者が鳥瞰映像、立体映像および正面映像を共に参照して患者の歯および周辺歯肉の状態と構造を総合的に判断するのに寄与することができる。
一方、図７において、Ｐ２は、Ａ１領域に表示される正面映像における歯に対する基準線ＲＥＦと同一の位置に対応することができる。
また、Ａ３領域の鳥瞰映像において、施術者が鳥瞰を所望する位置はＰ３に対応し、Ｐ３の位置はＰ１の位置にも対応する。すなわち、Ａ１、Ａ２およびＡ３領域の映像は、実際同一の歯位置が画面の中心部に配置できるように連動することを意味している。
図８は本出願人が製作したバイトの試製品に対する参照図を示す。
図８を参照すると、バイトは、患者の口腔内に挿入されるボディ６１、基準プレート６２および石膏６３を含んで構成できる。
ボディ６１と基準プレート６２はプラスチック材質で構成できる。基準プレート６２は、ボディ６１と一体に形成でき、口腔の外部に位置するようにボディ６１から突出して形成できる。これにより、基準プレート６２が口腔内で捩れたり撓んだりしないようにすることができ、この状態で基準プレート６２に対するＣＴデータとＳＴＬデータが生成できる。
石膏６３は患者の歯と対面する方向に設けられ得る。石膏６３は、患者が歯によって石膏６３に圧力を加えるとき、患者の歯および歯周辺の歯肉の形状が刻印される。刻印された歯および歯肉の形状は、追って３ＤスキャナがＳＴＬデータを生成するのに用いられる。
図９および図１０は、インプラント映像生成システムがＳＴＬデータおよびＣＴデータの座標情報を補正する一例に対する概念図を示す。
図９および図１０を共に参照すると、ＳＴＬデータによって生成されるＳＴＬ映像とＣＴデータに基づいて生成されるＣＴ映像は、基準プレート６２を中心に、歯の距離または方向を定義することができる。図９および図１０にそれぞれ示した基準プレート６２は同じものを示す。
図９と図１０とを比較する前に、図９および図１０の映像を説明すると、次のとおりである。
図９において、基準プレート６２と歯８０の両側終端との距離はそれぞれｄ１、ｄ２である。
図１０において、基準プレート６２と歯８０の両側終端との距離はそれぞれｄ３、ｄ４である。
図１０に示したＣＴ映像は、座標情報が補正される前のＣＴデータに基づいて生成されたＣＴ映像に対応する。
図１０に示したＣＴ映像において、歯８１の両側終端間の距離ｄ３は、距離ｄ７だけ歯８１の一側にＡ方向に偏っている。このような方向偏差は、ＣＴ映像の誤差が歯８０の周辺に位置する補形物または補綴物により発生する映像歪みに起因することができる。
ここで、基準プレート６２と歯８０間の距離であるｄ１およびｄ２を用いてｄ４とｄ５の値を補正すると、図１０に示した基準プレート６２と歯８０との距離であるｄ４→ｄ１、ｄ５→ｄ２に補正することができ、このような方法を用いて、基準プレート６２と患者の各歯との距離は、ＳＴＬデータに定義されたところを参照してＣＴデータの値を補正することができる。
本発明において、基準プレート６２は、ＣＴデータにおける各歯との距離または方向を補正する基準点になれる。
したがって、ＳＴＬデータとＣＴデータにおける基準プレート６２のマッチングが要求され、ＣＴデータの座標情報を補正する前に、基準プレート６２の座標情報がＳＴＬデータに合わせて補正されなければならないのである。ＣＴデータにおける基準プレート６２の座標補正が行われた後、ＣＴデータに含まれる歯の座標情報はＳＴＬデータを基準に補正できる。これにより、ＣＴデータで表現する各歯の形態、座標情報はＳＴＬデータによってリサイジングできる。リサイジングが処理された後、ＣＴデータとＳＴＬデータによって形成されるＣＴ映像とＳＴＬ映像は同一のサイズを持つことができるので、ＣＴ映像にはＳＴＬ映像で実現される歯肉の外骨格を被せて歯および歯肉の形態と密度を表現することができる。ＣＴデータとＳＴＬデータとの結合により歯および歯肉の形状が実現される映像を「ハイブリッド映像」と定義し、これは図１１に示した形態を持つことができる。

Claims (14)

  1. インプラント映像を生成し、ディスプレイ装置で再生するインプラント映像生成システムによって行われるインプラント映像生成方法であって、
    患者の口腔に基準プレート付きのバイトが挿入されたときに獲得されるＣＴ(Computed Tomography)データ、および歯の石膏パターン(Plaster Patterns of Teeth)を参照してポリゴンで立体を表現するＳＴＬ(Stereo Lithography)データを獲得する段階と、
    前記ＣＴデータの基準プレートの座標と前記ＳＴＬデータの基準プレートの座標とを一致させた後、前記ＳＴＬデータに基づいて前記ＣＴデータを補正する段階と、
    前記補正されたＣＴデータは第１密度の領域を表現するようにし、前記ＳＴＬデータは第２密度の領域を表現するようにするハイブリッド映像を生成する段階とを含んでなることを特徴とする、インプラント映像生成方法。
  2. 前記ＣＴデータを補正する段階は、
    前記ＣＴデータの座標情報を前記ＳＴＬデータの座標情報に補正する段階であることを特徴とする、請求項１に記載のインプラント映像生成方法。
  3. 前記ＣＴデータを補正する段階は、
    前記ＣＴデータを前記ＳＴＬデータに合わせてリサイジング(Re-Sizing)する段階であることを特徴とする、請求項１に記載のインプラント映像生成方法。
  4. 前記ＣＴデータを補正する段階は、
    前記ＣＴデータに設けられる前記基準プレートの座標情報を、前記ＳＴＬデータに設けられる基準プレートの座標情報に補正し、補正された基準プレートの座標情報を基準に、ＣＴデータの座標情報を補正する段階であることを特徴とする、請求項１に記載のインプラント映像生成方法。
  5. 前記ハイブリッド映像は、
    前記ＳＴＬデータの外骨格構造を前記ＣＴデータに反映して形成される映像であることを特徴とする、請求項１に記載のインプラント映像生成方法。
  6. 前記データを獲得する段階の後に行われ、
    前記ＣＴデータの基準プレートと前記ＳＴＬデータの基準プレートとを一致させた後、前記基準プレートおよび前記バイトに対する映像データを除去する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のインプラント映像生成方法。
  7. 前記ハイブリッド映像を形成する段階の後に行われ、
    画面のディスプレイ領域を第１分割領域および第２分割領域に区画する段階と、
    前記第１分割領域および前記第２分割領域にそれぞれ前記歯に対する平面映像、および前記歯に対する立体映像を配置する段階と、
    前記平面映像および前記立体映像のいずれか一つにユーザーの制御が加わるとき、もう一つの映像がこれに連動して変化する連動映像を前記画面に表示する段階とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のインプラント映像生成方法。
  8. 前記連動映像は回転する映像であることを特徴とする、請求項７に記載のインプラント映像生成方法。
  9. 患者の口腔に基準プレート付きバイトが挿入されたときに獲得されるＣＴ(Computed Tomography)データ、および歯の石膏パターン(Plaster Patterns of Teeth)を用いて生成されるＳＴＬ(Stereo Lithography)データを獲得するＣＴデータ入力モジュールと、
    前記ＣＴデータの基準プレートの座標と前記ＳＴＬデータの基準プレートの座標とを一致させた後、前記ＳＴＬデータに基づいて前記ＣＴデータを補正するＣＴデータ補正モジュールと、
    前記補正されたＣＴデータに前記ＳＴＬ構造を結合し、前記ＣＴデータは前記患者の歯を表現し、前記ＳＴＬデータは前記患者の歯肉を表現するようにして、前記ＣＴデータと前記ＳＴＬデータが互いに異なる密度を表現するようにするハイブリッド映像を生成するハイブリッド映像生成モジュールとを含むことを特徴とする、インプラント映像生成システム。
  10. 前記ＣＴデータ補正モジュールは、
    前記ＣＴデータの基準プレートの座標を前記ＳＴＬデータに記述される基準プレートの座標に補正する基準点補正を行うことを特徴とする、請求項９に記載のインプラント映像生成システム。
  11. 前記ＣＴデータ補正モジュールは、
    前記基準点補正の後、前記基準プレートの座標補正値を参照して前記ＣＴデータの座標を補正することを特徴とする、請求項１０に記載のインプラント映像生成システム。
  12. 前記ＣＴデータ補正モジュールは、
    前記基準プレートと前記ＳＴＬデータの位置関係を参照して、前記基準プレートの座標が補正されたＣＴデータの座標情報を補正することを特徴とする、請求項９に記載のインプラント映像生成システム。
  13. 前記ＣＴデータ補正モジュールは、
    前記座標情報の補正に基づいて前記座標相互間の距離をリサイジングすることを特徴とする、請求項１２に記載のインプラント映像生成システム。
  14. 前記補正されたＣＴデータに前記ＳＴＬデータの外骨格構造を反映して立体映像を形成するハイブリッド映像生成モジュールをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のインプラント映像生成システム。
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