JP2016538055A - 歯科用撮像のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、歯科用撮像のための方法に関する。この撮像方法は、少なくとも１つの顎顔面画像領域に関係する画像データ記録を提供することと、画像データ記録から少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現を作成することとを伴い、表現は、表現が基づかれる画像データ記録の質に関係する情報を含むようになっている。

Description

本発明は、歯科用撮像のための方法に関する。更に、本発明は、コンピュータ上で実行中であるときに本発明の方法の全てのステップを実行するコンピュータプログラムに関し、並びに、このコンピュータプログラムを記憶するデータ媒体に関する。最後に、本発明は、本発明による方法を実行するように設計される歯科用アプリケーションのための撮像システムに関する。

歯科用撮像における画像の質は、様々な原因により損なわれる可能性がある。Ｘ線の場合、これらの原因としては、例えば、検査されるべき物体内の金属、又は、アーチファクトをもたらし得る患者及び装置の動きが挙げられる。３次元ボリュームが異なる方向からの異なる個々の投射から計算されるデジタルボリュームトモグラフィ（ＤＶＴ）の場合、質を損なう更なる原因は、とりわけ、白飛び画像域を有する投射、３次元ボリュームを再構成するのに不十分な投射回数、投射によってカバーされた過度に小さい角度範囲、又は、検査されるべき物体が全ての画像において完全に照射されない場合の切頭アーチファクトである。パノラマＸ線機器からの画像の質は、また、検査されるべき物体内の金属、又は、患者及び装置による移動、並びに、いわゆる拮抗的アーチアーチファクト（antagonistic arch artifacts）だけでなく）によっても損なわれることがある。口腔内Ｘ線は、Ｘ線センサがエックス線管に対して、又は、患者及び装置の移動により斜めに位置決めされる場合には質を失う。磁気共鳴断層写真の質は、金属又は患者及び装置の移動により低減される。そのような問題は、画像全体の質を必ずしも損なうというわけではない。ＤＶＴ画像の場合、金属は、特にその直近において画像の歪みを生成し、一方、より遠い画像領域は、ほとんどエラーなく示される可能性がある。患者の側の嚥下運動により、特に舌及び口蓋の付近において画像の歪みが生じる。画像の一部の画質のみに影響を与える要素の別の例は、画像再構成のために投射によってカバーされた角度範囲である。正確な再構成に必要な角度範囲を含む投射が物体の中心に存在するのに対して、制限された角度範囲からの投射は物体の縁部領域にてのみ利用可能である場合があり、そのため、その場所での画質は、したがって制限される。画質不良は、医師によって画像を正確に評価することが妨げられることがある。これは、誤診となるか、又は、画像を役に立たないものとすることがあり、これにより、Ｘ線撮像の場合、患者は、放射線に不必要に再暴露されることになる。画像の診断関連部分がアーチファクトを受けているか、又は、診断される場所での画像の質レベルであるかどうかに関する付加的情報を所有することが診断する医師にとっては望ましいであろう。それによって、医師は、異常がアーチファクト又は医学的原因によって画像において生成されるかどうかの評価においてサポートされることになろう。これは、誤診並びに不必要なリピート画像のリスクを低減することができよう。その上、最適状態に及ばない画質が繰り返し発生する場合、医師には、適合が患者を位置決めする際になど、処置プロセスにおいて必要であるかどうか、又は、校正誤差など、設備故障が存在するかどうかのインジケータが提示される。したがって、本発明の目的は、医師が、画像欠陥がアーチファクトによって引き起こされるのか、又は、医学的原因に起因するのかどうか判定するのを手助けして、医師によるこの判定が、もっぱら自分の画像診断経験に基づいて行われる必要はもはやないようになっている方法を提供することである。

この目的は、以下のステップを含む歯科用撮像のための本発明による方法によって達成される。少なくとも１つの顎顔面画像領域、特に顎部又は顎部断面の画像データ記録の提供、及び、画像データ記録からの少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現の作成であって、ここで表現が基づかれる画像データ記録の質に関する情報は、表現に一体化される。画像データ記録は、取得装置で取得される。本発明によれば、「画像データ記録」は、均一な画像データ記録、並びに、複数の部分的な記録レコードで構成された画像データ記録の両方であると理解される。画像データ記録が複数の部分的なデータ記録からなる場合、画質の歪みは、本発明による方法によって視覚化することができる部分的なデータ記録の重なり合う領域において特に発生する可能性がある。画像データ記録は、特に、２次元、３次元、又は４次元画像データ記録であり、後者は、例えば、画像データ記録に時間軸を一体化することによって実現することができる。特に取得装置としてＤＶＴ装置によって取得することができる３次元画像データ記録であることが好ましい。画像データ記録のデータ点の質に関するデータは、少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現を作成する前又は後に判定することができる。画像データ記録の質に関するデータは、画像データ記録の分析によって、又は、画像データ記録の取得のパラメータの分析によって、特にアルゴリズム的解析によって取得される。この分析は、例えば、患者の動き、又は、検査されるべき領域内の吸収性金属の存在から生じる質の損失を特定するために使用することができる。更に、この分析は、切頭アーチファクト、又は、画像幾何学的形状に起因する質の損失など、この方法固有の質の損失を特定するために使用することができる。本発明の別の好適な実施形態において、画像データ記録の質に関するデータは、使用される撮像方法の分析によって取得される。撮像において基本的な物理的制約に起因し、かつ、例えば、画像幾何学的形状、患者周りの取得装置の使用された経路、あるいは、ｋＶ／ｍＡ設定など撮像パラメータから生じる雑音又は錐体アーチファクトなど質の損失は、それによって特定することができる本発明の別の好適な実施形態において、画像データ記録の質に関するデータは、画像データ記録の取得をモニターする少なくとも１つのセンサからデータの分析を介して得られる。このセンサは、例えば、画像データ記録を取得するために取られているＸ線に平行な患者の動きを観察するカメラとすることができる。表現が基づかれる画像データ記録の質に関する情報は、その画像の鮮明さ、アーチファクトからの解放、及び／又は位置又は測定データの精度に特に基づいて関係する。本発明による方法のユーザは、特定の質情報を表示し及び／又は質情報の表示の閾値のみを指定する方法が提供されることが好ましい。表現が基づかれる画像データ記録の全体的質に関する情報は、少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現に一体化することができる。更に又はあるいは、表現が基づかれる画像データ記録の局所質に関する情報は、表現に一体化することができる。本発明によれば、「局所質」は、表現が基づかれる画像データ記録の部分的な領域の質であると理解される。本発明の１つの好適な実施形態において、表現が基づかれる画像データ記録の全体的及び／又は局所質に関する情報は、カラーコードによって視覚化される。そのように行う際、画像データ記録の全体的質は、例えば、ストップライトによって視覚化することができる。画質の局所表示は、特に、画像の半透明着色により実現することができ、異なる質による画像領域は、異なる色で着色される。また、色彩強度によって局所質を符号化することが本発明によれば可能でもある。あるいは、呈色ではなくて画質は、ストップライトが、ユーザにより選択された場所にてのみ画質を表示するという点において、局所的に表示することができる。この選択は、特に、ユーザがカーソルを移動させるか、拡大鏡か、又は、根本的な画像データ記録の局所質に関する情報が視覚化されるべきである表現内の場所に対するコンピュータプログラムの検査窓によって行うことができる。ストップライトで色を示す代わりに、検査窓の縁部、又は、拡大鏡、又は、カーソルを、この選択の後に着色することができる。本発明の別の好適な実施形態において、画像データ記録の根底にある表現の全体的及び／又は局所質に関する情報は、質指数を提示することによって視覚化することができる。カーソルが画像の領域を通り越すとき、質指数は、質指数を表示することによって例えば局所的に視覚化することができる。本発明の更に別の好適な実施形態において、表現が基づかれる画像データ記録の全体的及び／又は局所質に関する情報は（山脈のように）位相的に視覚化することができ、即ち、質の局所違いは、輪郭線によってシンボル化される。画像データ記録の質又は欠陥の存在は、例えば、像点が患者の動きの一方向で、及び空間内の別の方向でぼやける場合には方向に左右される可能性がある。画質の表示においてこの方向依存性を利用するために、表現が基づかれる画像データ記録の方向依存的な質に関する情報を少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現に一体化することが、本発明によれば好ましい。このコンテキストにおいて、画質情報は、もはや１次元でなく、それぞれの画素つまり画像領域は、１つの正確に割り当てられた画質値のみを有するが、その代わりに多次元的であり、画素つまり画像領域は、方向に応じて相応に異なる画質値を所有するようになっている。表現が基づかれる画像データ記録の方向依存的な質に関する情報は、ベクトル場によって特に視覚化される。このベクトル場において、ベクトルの矢印の方向は、欠陥の方向を記述することができ、矢印長は、質の損失の対策を記述することができる。それは、表現にいつでも表示されないように表現が基づかれる画像データ記録の質に関する情報について本発明によれば可能である。本発明の１つの好適な実施形態において、表示は、ユーザ対話に応答してのみ起こる。これは、例えば、カーソルの位置により質情報が表示される表現の点を判定するようなカーソルの動きとすることができる。本発明の別の実施形態において、表現が基づかれる画像データ記録の質に関する情報は、医師によって使用されるソフトウェアアプリケーションに応じて表示される。例えば、医師が表現中の長さを測定したい場合、質に関する表示情報は、確実性間隔の形でなど、位置又は測定の不正確性からなることができる。本発明の更に別の実施形態において、表現の質に関する情報の表示は、手作業でオン及びオフにすることができる。更にまた、表現が基づかれる画像データ記録の質に関する情報を一体化することに加えて、少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現中の質情報の単独の表現を提示することも本発明によれば可能である。画像データ記録の質低減の原因に関する情報の表現を、表現が基づかれる画像データ記録の質に関する情報の少なくとも１つの表現に割り当てることが好ましい。質低減の原因に関する情報のこの表現は、例えば、テキスト又は記号によって提示することができる。特に、質低減の少なくとも１つの原因に、導入されると質の低減を完全に又は部分的に補正する対策を割り当てることが好ましい。そのような対策は、例えば、補正アルゴリズムの使用からなることができる。この対策が本発明による方法の更なるステップとしてユーザによって開始することができることが最も好ましい。更にまた、この対策を導入することにより達成されるか又は達成可能な質向上もまた、視覚化されることが最も好ましい。本発明は、更にまた、コンピュータ上で実行させるときに本発明による方法の全てのステップを実行するコンピュータプログラムに関する。これにより、前記装置の構造改変を実行する必要がなく歯科用撮像のために利用可能なデータ処理装置において本発明による方法を実行することが可能である。本発明によればコンピュータプログラムは、データ媒体上で保存することができる。歯科用アプリケーションのための撮像システム上に本発明によるコンピュータプログラムをダウンロードすることによって、本発明による方法を実行するように構成される撮像システムを取得することができる。特に、撮像システムは、２次元か、又は、３次元システムとすることができる。システムは、３次元であることが好ましく、デジタルボリュームトモグラフィシステムが最も好適である。

本発明の例示的な実施形態を図面に例示し、かつ、以下の説明において更に詳細に説明する。
本発明による方法の１つの実施形態における画像データ記録の取得を示す。 本発明の一実施形態による方法における２つの顎部の表現を示す。 本発明の第２の実施形態における顎部の表現を示す。 本発明の第３の実施形態における顎部の表現を示す。 本発明の第４の実施形態における顎部の表現を示す。

図１に示す本発明による歯科用撮像のための方法の実施形態において、患者１の２つの顎部の３次元画像データ記録は、ＤＶＴシステムによって取得される。画像データ記録のデータ点の質に関するデータが取得され、その後、２つの顎部の表現が、コンピュータプログラムにより準備される。これを図２に示す。表現が基づかれる画像データ記録の全体的質に関する情報は、ストップライト３によって表示される。第１の色３１は、緑など、画像データ記録が予測された画質に対応することを示す。第２の色３２は、黄色など、標準から外れる画像の歪みを示す。第３の色３３は、赤色など、強力な画像の歪みを示す。後者の場合、診断上の結論は、用心してこそ引き出されるべきである。質の局所表示は、検査される表現の断面上に検査窓４を位置決めすることによって医師によりトリガすることができる。この検査窓のフレーム４１は、その後、検査される領域の画質にしたがって３色３１、３２、３３のうちの１つを呈する。本発明による方法の別の実施形態において、根本的な画像データ記録の異なる質を有する画像領域は、異なる色で画像領域に色をつけることにより色分けされる。図３は、３つの画像領域５１、５２、５３を有する、方法のこの実施形態により生成された表現を示しており、例えば、画像領域５１は、予測された画質を有し、かつ、緑色に着色され、画像領域５２は、標準から外れる画像の歪みを有し、かつ、黄色に着色され、画像領域５３は、強力な画像の歪みを有し、かつ、赤色に着色される。本発明の別の実施形態による方法において、表現が基づかれる画像データ記録の方向的に独立した及び方向的に依存した質に関する情報が視覚化される。本発明の先の実施形態の場合と同様に、画質に関する方向的に独立した情報は、異なる色で表現の異なる領域を表示することによって視覚化される。これを図４に示す。したがって、アマルガム充填など金属アーチファクトから生じる画質変化は、異なる色６１、６２、６３によって領域６において符号化される。患者の動きから生じる画像データ記録の質の方向的に依存した変化は、ベクトル場７によって顎部の別の領域において視覚化される。この場合、ベクトル矢印の方向は、質の変化の方向を示し、矢印長は、質の変化の大きさを示す。本発明による方法の更に別の実施形態において、表現が基づかれる画像データ記録の質の欠陥の原因は、記号によって視覚化される。これを図５に示す。医師が、質の欠陥が動きのために発生した画像領域８を選択した場合、これは、例えば、記号８１、つまり、震える手によって表示される。記号をクリックするか、又は、記号上へカーソルを移動させることにより、質の低減を完全に又は部分的に補正するように選択することができる対策のための付加的情報及び提案が表示される。これは、例えば、補正アルゴリズムの使用とすることができる。対策を開始することによって達成可能である質の向上も視覚化することができる。本発明による方法の上記の実施形態の全ては、医師がＤＶＴ表現内の画像欠陥がアーチファクトにより引き起こされているか、又は、医学的原因に起因するかどうか判定するのを手助けするデジタルボリュームトモグラフィシステム２上のコンピュータプログラムとして実装することができる。

Claims (15)

1. 歯科用撮像のための方法であって、
   −取得装置（２）により少なくとも１つの顎顔面画像領域の画像データ記録を取得することと、
   −前記画像データ記録の分析によって、又は、前記画像データ記録の取得のパラメータの分析によって前記画像データ記録の質に関するデータを得ることと、
   −前記画像データ記録から前記少なくとも１つの顎顔面画像領域の表現を準備することと、を含み、前記画像データ記録の前記質に関する情報は、前記表現に組み込まれる、方法。
2. 前記画像データ記録の前記質に関する前記データは、前記画像データ記録の前記取得をモニターする少なくとも１つのセンサからデータの分析を介して得られることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記表現が基づかれる前記画像データ記録の全体的質及び／又は局所質に関する情報は、前記表現に一体化されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記表現が基づかれる前記画像データ記録の前記全体的及び／又は局所質に関する情報は、色コード（３１、３２、３３、４１、５１、５２、５３、６１、６２、６３）によって視覚化されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記表現が基づかれる前記画像データ記録の方向的に依存した質に関する情報は、前記表現に一体化され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方法。
6. 前記表現が基づかれる前記画像データ記録の方向的に依存した質に関する前記情報は、ベクトル場（７）によって視覚化されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記画像データ記録の質低減の原因に関する情報の表現（８１）は、前記表現が基づかれる前記画像データ記録の前記質に関する情報の少なくとも１つの表現に割り当てられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 導入されると質の低減を完全に又は部分的に補正する少なくとも１つの対策が、質の低減の少なくとも１つの原因に割り当てられることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. ユーザ対話が前記対策の導入を可能にすることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記対策の導入によって達成可能な前記質向上もまた視覚化されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. コンピュータ上で実行させるときに請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法の全てのステップを実行するコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記憶することを特徴とする、データ媒体。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を実行するように設計されていることを特徴とする、歯科用アプリケーションのための撮像システム。
14. ３次元撮像システムであることを特徴とする、請求項１３に記載の撮像システム。
15. デジタルボリュームトモグラフィシステム（２）であることを特徴とする、請求項１４に記載の撮像システム。

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