JP2018514309A - デジタル画像を記録する及び体腔の3dモデルを提示するための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年4月29日に出願の米国仮特許出願第62/154,274号の利益を主張し、その内容全体が、米国特許法第119条(e)の下、本明細書で十分に明記されるように本明細書に引用によって組み込まれる。
歯科用補綴物を作り上げるために使用される被験体の口腔の画像のような体腔の3D画像を、光プローブ中の光センサーを用いて記録するための技術が提供される。後者の実施形態では、ある領域の3D画像は、光センサーによって口腔をスキャンし、その領域の静止画像、映像、または静止画像と映像の組み合わせを撮影する口腔内スキャナーを使用して得られる。光プローブは、組織の弾性に基づいた量でスキャンされる領域から組織を偏向させるか、あるいは軟組織によって覆われた表面から軟組織をさらに分離させる流体噴流を方向づけるノズルを備え、それによって、以前は覆われていたスキャンされる表面/領域の視野を光センサーに与える。流体噴流は、画像化領域を漏出した口腔内流体(例えば、血液や唾液)のない状態に保ち、それによりその領域をうまく分離させることもある。さらに、流体噴流は流体が光センサー上に跳ね返るのを防ぐこともある。
図1は、従来技術に基づいて、患者の口腔の3D画像を記録し、3D画像を使用して歯科用補綴物を製造するための典型的な装置の図である。該装置は口腔内スキャナー(102)、口腔内スキャナー(102)によってスキャンされたデータを解釈するように構成されたソフトウェアを保存および実行するためのコンピュータ(104)、ディスプレイ(106)、および加工ユニット(108)を含んでいる。加工ユニットの典型的なメーカーとしては以下が挙げられる:Roland DGA Corp.; Sirona; E4d; Origin; Glidewell Laboratories; Zubler USA; Zirkonzahn USA; Schutz Dental; Jensen Dental; Ivoclar Vivadent; Datron Dynamics; Creo Dental Systems; CadBlu Inc.; B&D Dental Technologies (Origin); Amann Girrbach GmbH; Axsys Dental Solutions; Carestream Dental; Nobel Biocare;および3M。
図17は、一実施形態に従って、流体噴流用いて3Dスキャナーを操作し且つ使用するための、一例となる方法(1700)を示すフローチャートである。工程は図17において、例示目的のために特定の順で必須工程として表されるが、他の実施形態において、1以上の工程、又はその一部は、異なる順で、時間が重なりあって、連続して、又は平行して実行され、或いは省略され、又は、1以上の追加の工程が加えられ、又は前記方法は、方法の幾つかの組み合わせで変更される。
図18は、本発明の実施形態が実施され得るコンピュータシステム(1800)を例証するブロック図である。コンピュータシステム(1800)は、コンピュータシステム(1800)の他の内部コンポーネントと外部コンポーネントとの間で情報を伝えるためのバス(1810)のような通信機構を含む。情報は、測定可能な現象の物理的信号として示され、典型的には電圧であるが、他の実施形態においては、磁気的、電磁気的、圧力的、化学的、分子原子的、および量子化学的な相互作用のような現象を含んでいる。例えば、北向きおよび南向きの磁界、または0および非0の電圧は、2進数(ビット)の2つの状態(0,1)を示している。他の現象は、より高次の桁(digits of a higher base)を示し得る。測定前の多数の同時な量子状態の重ね合せは、量子ビット(キュービット)を示す。1つ以上の数のシーケンスは、文字のための数またはコードを表すために使用されるデジタルデータを構成する。いくつかの実施形態において、アナログデータと呼ばれる情報は、特定の範囲内の測定可能な値の実質的な(near)連続体によって表される。コンピュータシステム(1800)、またはその一部は、本明細書に記載の1つ以上の方法の1つ以上の工程を行うための手段を構成する。
前述の明細書では、本発明は、本明細書の特定の実施形態を参照して記載されている。しかしながら、本発明のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を本発明に行ってもよいということは明らかである。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味というよりむしろ、例示的なものと考えるべきである。本明細書および特許請求の範囲を通じて、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単語「含む(comprise)」および、「含む(comprises)」および「含む(comprising)」のようなその変形は、記載した項目、要素または工程、もしくは記載した項目、要素または工程の群の包含を意味するが、他の項目、要素または工程、もしくは他の項目、要素または工程の群の除外は意味しないと理解されるであろう。さらに、不定冠詞「a」または「an」は、その冠詞によって修正される項目、要素または工程の1つ以上を示すことを意味する。本明細書で使用する場合、文脈から明らかでない限り、他の値が2の係数(2倍または2分の1)以内である場合は、「約」他の値(”about” another value )である。例の範囲が与えられる場合、文脈から明らかでない限り、含まれる範囲は、様々な実施形態においても意図されている。したがって、0から10の範囲は、いくつかの実施形態において1から4の範囲を含む。
Claims (20)
- 体腔をスキャンし、体腔の3Dモデルをレンダリングするためのデータを取得するように構成された、内腔スキャナーを含む、装置であって、該内腔スキャナーは、
内腔スキャナーが体腔の内部に配置されている中で体腔の画像を取得するように構成された光センサー;および
内腔スキャナーが体腔の内部に配置されている中で光センサーによって画像化された体腔の領域上へと流体を方向付けるように構成された流体ノズル、を含む装置。 - ハウジングをさらに含み、流体ノズルが内腔スキャナーのハウジング内に組み込まれる、請求項1に記載の装置。
- ハウジングをさらに含み、流体ノズルが内腔スキャナーのハウジング上に取り付けられ、そこから取り外し可能である、請求項1に記載の装置。
- 流体ノズルを通って方向付けられた流体の流体圧力の制御を可能にするように構成された流体ノズル制御部をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 携帯用流体圧装置および流体ノズルと携帯用流体圧装置とを接続する流体導管をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 取得したデータをプロセッサーに無線で送信するように構成された無線送信装置をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 内腔スキャナーがさらに、
バッテリー;
取得したデータをコンピューターに無線で送信するように構成された無線送信装置;および
流体ノズルに流体を供給する携帯用流体圧装置を含む、請求項1に記載の装置。 - 内腔スキャナーが、携帯用流体圧装置および内腔スキャナーに動力を供給するためのバッテリーを含む、請求項1に記載の装置。
- 流体ノズルが複数の流体ノズルを含み、複数の流体ノズルが光センサーのまわりに位置付けられる、請求項1に記載の装置。
- 流体ノズルが、光センサーによって画像化される硬組織を不明瞭にする軟組織を移動させるのに十分な体腔内の流体の流れを生成するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 流体ノズルが、光センサーの周囲に配置された複数の流体ノズルを含み、各流体ノズルが、光センサーの視野へと向けられたそれぞれの流体の流れを生成するように構成されている、請求項10に記載の装置。
- それぞれの流体の流れが互いに平行である、請求項11に記載の装置。
- 請求項1に記載の装置;および
3Dモデルに基づいて歯科用補綴物を作り上げるように構成された製造装置を含む、システムであって、
該製造装置が、加工装置および3D印刷機から成る群から選択される、システム。 - 請求項1に記載の装置;
圧縮流体のソース;および
圧縮流体のソースと流体ノズルとの間に流体連通を提供する流体導管を含む、システム。 - ハウジングをさらに含み、該ハウジングに光センサーおよび流体ノズルが固定され、流体導管が、ハウジング内で一体的に形成されるか又はハウジング内に配置される、請求項14に記載のシステム。
- 体腔に内腔スキャナーを挿入する工程であって、該内腔スキャナーは、内腔スキャナーが体腔の内部に配置されている中で体腔の画像を取得するように構成された光センサー、
および内腔スキャナーが体腔の内部に配置されている中で光センサーによって画像化された体腔の領域上へと流体を方向付けるように構成された流体ノズルを含む、工程;
光センサーを体腔の一部に向ける工程;
体腔の一部で軟組織を移動させるのに十分な圧力で流体を体腔の一部に方向付ける工程;および
光センサーによって収集されたデータを示す信号をプロセッサーに送信する工程を含む、方法。 - 軟組織を移動させるのに十分な圧力で流体を方向付ける工程がさらに、以前に軟組織に覆われた体腔の標的部分の覆いを取るのに十分な圧力で流体を方向付ける工程を含む、請求項16に記載の方法。
- 命令の1つ以上のシーケンスを搬送する非一時的コンピューター可読媒体であって、1つ以上のプロセッサーによる命令の1つ以上のシーケンスの実行が、装置に、
被験体の体腔に配置された内腔スキャナーにおける光センサーから、体腔の可視部分および光センサーの位置および配向を示す第1の信号を提供する工程;
内腔スキャナーにおいて光センサーに隣接して配置された流体ノズルと流体連通している流体に適用された圧力の量を示す第2の信号を受信する工程;
第1の信号および第2の信号に基づいて体腔のデジタル3Dモデルを決定する工程;および
出力デバイス上にデジタル3Dモデルのレンダリングを提示する工程、
を実行させる、非一時的コンピューター可読媒体。 - デジタル3Dモデルを決定する工程はさらに、圧力の量、光センサーの配向または位置、あるいはそれらの組み合わせが、体腔の標的部分を覆う軟組織を移動させるのに十分ではないと判定される場合に、デジタル3Dモデルに第1信号を含まないことを含む、請求項18に記載の非一時的コンピューター可読媒体。
- デジタル3Dモデルを決定する工程はさらに、圧力の量および体腔の可視部分に基づいてデジタル3Dモデル上の位置で組織の相対的剛性を判定する工程を含む、請求項18に記載の非一時的コンピューター可読媒体。
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