JP5016311B2 - 口腔内パノラマ画像撮像装置、口腔内パノラマ画像撮像システム - Google Patents
口腔内パノラマ画像撮像装置、口腔内パノラマ画像撮像システム Download PDFInfo
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Description
本発明は、口腔内画像を撮像するための技術に関する。
主に歯科医療の分野で必要となる口腔内画像を撮像するための画像撮像装置が存在する。
ところで、口腔内画像を撮像する多くの場合で撮像の対象となる歯列は、咬合平面に対して弓状に湾曲した複雑な形状であり、その全体を一度に撮像することが困難である。したがって、従来の口腔内画像は、複数の、一般的には、上前歯部、下前歯部、右上臼歯部、右下臼歯部、左上臼歯部、左下臼歯部の６つのブロックに分けて撮像されている。
また、４つの臼歯部を撮像する場合は頬が干渉して直接撮像することが不可能であり、同様に舌側面観の撮像に際しては撮像装置を口腔内に設置することが困難であるため、反射鏡を用いて、像光を鏡で反射させて撮像を行っている。狭く、複雑な形状である口腔内画像の撮像は、４つの臼歯部以外の部分でも、反射鏡を用いて撮像を行うことが多く、反射鏡を用いない直接撮像だけでは対応しきれない場合が多い。
また、４つの臼歯部を撮像する場合は頬が干渉して直接撮像することが不可能であり、同様に舌側面観の撮像に際しては撮像装置を口腔内に設置することが困難であるため、反射鏡を用いて、像光を鏡で反射させて撮像を行っている。狭く、複雑な形状である口腔内画像の撮像は、４つの臼歯部以外の部分でも、反射鏡を用いて撮像を行うことが多く、反射鏡を用いない直接撮像だけでは対応しきれない場合が多い。
しかしながら、複数回に分けなければ口腔内画像を撮像できないというのは手間である。反射鏡を使って撮像を行わなければならない場合には、その手間は益々大きくなる。
そればかりか、複数回に分けて口腔内画像を撮像した場合には、複数の口腔内画像の撮像条件（例えば、明るさ、倍率。）が一定にならないことが多い。反射鏡を使って撮像することが多いのでそのような状況が尚更多く生じる。反射鏡を使った場合、画像が逆像になるのも問題である。それゆえ、得られた口腔内画像に写った画像から得られる情報である画像情報（例えば、歯牙の色、大きさ、歯肉の色等）を利用して歯肉、歯牙の形態、或いは色調の対比、評価等を行おうとした場合には、口腔内画像に映った画像情報同士の整合性が失われているため、それが難しい場合が多い。
また、従来の口腔内画像では、一枚の口腔内画像の中でも画像情報の整合性が失われている場合がある。例えば、直接撮像を行える６前歯を顔正面から撮像した場合、口腔内画像の最も外側に位置することになる犬歯の遠心部は同歯牙のセントラルリッジが干渉するため口腔内画像に写りこまず、また、撮像装置のレンズからの距離が顔正面に位置する中切歯よりも遠いことに起因し、画像を平面に表示した場合には中切歯よりも犬歯はその縮尺が小さくなってしまう。
本発明は、従来存在したこのような課題を解決することをその課題とするものである。即ち、本発明は、従来よりも少ない最小限度の撮像回数で済み、また、鏡を使わないことで手間がかからない口腔内画像撮像を、撮像された口腔内画像の画像情報に生じる画像情報の整合性の欠落が従来よりも少なくできるようにした状態で行えるようにするための技術を提供することをその課題とする。
本発明は、歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、を含み、前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を、所定のディスプレイに表示できるようにされた、口腔内パノラマ画像撮像装置である。
この口腔内パノラマ画像撮像装置は、口腔内に入れられる複数台の撮像装置で撮像を行うため、反射鏡が不要である。また、複数台の撮像装置を使って、従来よりも少ない回数（例えば、１回）で撮像を行うことができる。この点で、口腔内パノラマ画像撮像装置は、口腔内画像を撮像する際の手間を軽減できる。
また、この口腔内パノラマ画像撮像装置は、複数の画像を少ない回数で撮像するため画像に含まれる画像情報に整合性の欠落が生じる可能性が少ない。また、この口腔内パノラマ画像撮像装置の画像合成手段が出力する画像データは、ディスプレイに口腔内のパノラマ画像である口腔内パノラマ画像を表示させるものであるので、この口腔内パノラマ画像撮像装置を用いて得られる口腔内画像はそれを見る者が口腔内の状態の直感的な理解を行えるものとなる。
なお、撮像装置は、歯列アーチホーム概形相似形仮想曲線の接線に対して直角方向から撮像を行えるようになっているのが好ましい。また、撮像装置は、広角での撮像を行えるようになっている方がよい。
なお、撮像装置は、歯列アーチホーム概形相似形仮想曲線の接線に対して直角方向から撮像を行えるようになっているのが好ましい。また、撮像装置は、広角での撮像を行えるようになっている方がよい。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、この前記撮像装置に内蔵されるレンズの特性により前記撮像装置で撮像された画像に生じるレンズ収差を補正する手段を備えていてもよい。そうすることで、一枚の画像の中で生じる画像情報の整合性の欠落を防止できるという利点がある。
前記複数台の撮像装置は、そのすべてが撮像を行うようになっていてもよいし、場合によっては必要な一部のものだけが撮像を行うようになっていてもよい。撮像を行う撮像装置をどれにするかを選択可能にすることもできる。撮像を行う複数の撮像装置は、そのすべてが、同時に、撮像を行うようになっていてもよいし、複数回に分けて撮像を行うようになっていてもよい。なお、撮像の回数は少ない程、画像情報の欠落は少なくなる場合が多い。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、口腔内の撮像を行われる者に噛ませる、透明な材料で形成のバイトブロックを備えていてもよい。この場合、複数台の前記撮像装置は前記バイトブロックに取付けられていてもよい。このようにすることで、画像撮像装置の歯牙等に対する位置決めが容易になる。また、バイトブロックの内壁は舌を、外壁は頬粘膜を排除するに有用である。この場合、複数台の前記撮像装置は、前記バイトブロックに埋設、又は内包されていてもよい。バイトブロックを透明にしているので、撮像装置はバイトブロックの内部からでも撮像を行える。バイトブロックは、その形状が、撮像装置が行う撮像の邪魔にならないようにされているとよい。バイトブロックは、例えば、歯列を構成する歯牙に対して可及的に干渉することのない溝を持つ断面略Ｈ型の形状とすることができる。バイトブロックを用いれば、特に臼歯部を撮像する場合も閉口（咬合）状態で撮像することが可能となるので撮像を行われる者にとっても負担が小さい。
前記画像合成手段は、出力する画像データを、それにより、所定のディスプレイ装置に、頬側、舌側又は咬合面観規格歯列を、パノラマ静止画像、或いはパノラマムービーとして表示させるものとされていてもよい。頬側、舌側又は咬合面観規格歯列の一部の画像のみをディスプレイに表示させるものであってももちろん構わない。ディスプレイに表示される口腔内の範囲は、使用者が選択できるようにすることもできる。画像合成手段は、画像内の個々の歯牙を、頬側最大豊隆部接線が直線状か、あるいは基準線に対して頬側最大豊隆部接線が平行となるように画像処理するものであってもよいし、クラウディングがない歯列においては、近遠心最大豊隆部を隣在歯接触点として直線的に再配列するように画像処理するものであってもよい。歯列アーチホームの形状は個体差があるので、それぞれの撮像装置と歯牙との距離を一定に保つことはほぼ不可能であり、患者の歯列アーチホーム形状を仮想のパターン化した放物曲線とし、この放物曲線上に撮像装置を配置して連続した画像として表示することにより、歯列パノラマエックス線規格写真のような単一平面のパノラマ画像を提供することが可能となる。また、この画像に画像処理し奥行きを与え、さらに歯列アーチホーム外周に連続的に配置した撮像装置を結んだ仮想放物曲線上の１点に置いた視点を仮想放物線上でスライドさせることが可能となり、そうすることで、あたかも口腔内において歯列アーチホーム外周を視線が自在に移動していくようなパノラマムービーを表示することが可能となる。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、撮像時に口腔内の被写体上に配置されるキャリブレーターを備えていてもよい。この場合、複数台の前記撮像装置のうちの少なくとも一つはそのキャリブレーターを含む画像を撮像するようにされていてもよい。このような口腔内パノラマ画像撮像装置は、複数台の前記撮像装置が撮像した画像を、キャリブレーターを含む画像に映りこんだキャリブレーターを用いて、その拡大率、色相（Hue）、彩度（Chroma）、明度（Value）、色温度（Color Temperature）の少なくとも一つを較正処理する手段を備えていてもよい。このようにすれば、一つの画像内で、それに映りこんでいる物の拡大率、色相、彩度、明度、色温度等を修正できるようになり、一つの画像内での画像情報の整合性を高められる。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、複数台の前記撮像装置が撮像した画像に映っている歯牙或いは歯周組織の拡大率を、パターン化された歯列形状のモデルのデータとの対比により較正処理する手段を備えていてもよい。このようにすれば、複数の画像に映っている歯の画像上での大きさを合わせることで、口腔内画像の画像情報に生じる整合性の欠落の発生を防止できる。パターン化された歯列形状のモデルは、例えば、人間の歯列アーチホームを歯科医学的に数種類の代表的パターンに分類したものであってもよい。この場合、実際に撮像する患者の口腔内歯列形状と一致するもの（又は最も近いもの）を、歯列形状のモデルとして選択して用いるようにしてもよい。予め人間の歯列形状をパターン化しておけば、実際の口腔内歯列形状に当てはまるパターン歯列形状に合わせて各撮像装置と被写体である歯牙との距離を近似値で補正すること、その撮像装置被写体間距離に従って表示画像の縮尺を較正することが容易になる。それによって、個々の患者によってバリエーションのある歯列形状であっても略等尺度にてパノラマ静止画像、或いはパノラマムービー画像を表示することが可能となる。これは、表示画像の規格化による症例比較の容易さにつながる。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、口腔内の撮像を行われる者の頬粘膜や口唇を排除する、その者の口腔の大きさに合わせてその形状を変更できるようにされており、且つ口腔周囲筋の筋圧によって口腔内に固定できるようにされているリップバンパーと、前記リップバンパーと前記フレームとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、を備えていてもよい。治療の経過観察や、治療の前後の比較を行う場合など、時間を異にして、同じ場所を同じ方向から撮った口腔内画像を撮像できれば便利である。このようなリップバンパーを用いれば、再現性よく口腔内の同じ場所の同じ方向からの口腔内画像の撮像が可能となる。なお、リップバンパーは、口腔のサイズに合わせて垂直的な高さ、或いは歯列頬側近遠心的な奥行きを調整可能なものとすることができる。
同様の目的は、口腔内の撮像を行われる者の頬粘膜や口唇を排除する、その者の口腔の大きさに合わせてその形状を変更できるようにされており、且つ口腔周囲筋の筋圧によって口腔内に固定できるようにされているリップバンパーと、前記リップバンパーと前記バイトブロックとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、を備えている、口腔内パノラマ画像撮像装置によっても達成される。また、口腔内の撮像を行われる者の歯牙、硬口蓋などの口腔内の不動組織に対して、歯牙の咬合あるいは、舌筋圧によって固定できるようにされたマウンターと、前記マウンターと前記フレームとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、を備える口腔内パノラマ画像撮像装置、或いは、口腔内の撮像を行われる者の歯牙、硬口蓋などの口腔内の不動組織に対して、歯牙の咬合あるいは、舌筋圧によって固定できるようにされたマウンターと、前記マウンターと前記バイトブロックとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、を備える口腔内パノラマ画像撮像装置でも、同じ目的を達成できる。なお、マウンターは、口腔内の不動点である歯牙に直接仮着するようなものでも、予め選択した撮像する歯牙あるいは歯肉に干渉することがないような外形の咬合面インデックスに固定するようなものでも、歯牙軸面あるいは硬口蓋、不動粘膜などの口腔内不動組織固定源にインデックスを介して咬合圧あるいは、舌筋圧によって固定するようなものでもよい。
更に、前記フレームに対して、前記フレームとの相対的な位置関係を再現できるようにしながら、且つ前記フレームが頭部解剖学的固定基準点に位置するようにしながら接続できるようにされたフェイスボゥを備えてなる、口腔内パノラマ画像撮像装置、或いは前記バイトブロックに対して、前記バイトブロックとの相対的な位置関係を再現できるようにしながら、且つ前記バイトブロックが頭部解剖学的固定基準点に位置するようにしながら接続できるようにされたフェイスボゥを備えてなる、口腔内パノラマ画像撮像装置でも同じ目的を達成できる。頭部解剖学的固定基準点は、例えば、両側外耳道、鼻根最陥窮部であり、三点以上とするのが好ましい。なお、補綴学的基準面に従ってフェイスボゥを装着しておけば頭蓋に対して歯列の３次元的傾きに対応した画像として記録することが可能となる。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、複数台の前記撮像装置のうち、頬側と舌側に設置されたもので撮像された画像に映っている同名歯画像近遠心径を計測し、その同名歯画像近遠心径の差異に従って各撮像装置と被写体の距離、及び被写体の拡大率を算出し、それに基づいて各画像の拡大率を較正する手段を備えていてもよい。そうすることで、各画像に映っている同名歯画像の拡大率を揃えることができるようになる。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、また、複数台の前記撮像装置により撮像された画像から、歯列残存歯数およびカリエスの状態と修復物の状況を判別認識し、歯式表示あるいは残存歯数カリエスの罹患状況と修復処置状態等を数値化する手段を備えていてもよい。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、また、撮像の対象が歯垢染め出し処理を行った歯列である場合に、複数台の前記撮像装置により撮像された画像から、歯垢染め出し剤着色部分を強調表示する機能と、その画像中のその着色部分を歯列シェーマ上に表示することによってプラークチャートを自動作成する機能と、プラーク付着面積率を数値化する機能とを備えていてもよい。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、また、複数台の前記撮像装置により撮像された画像の中に映った歯肉の色調と形態を診断データと比較分析し（例えば、画像内の歯肉のステップリングの有無と浮腫などの形状を形状認識することにより）、歯肉炎の発症部位を特定する手段を備えていてもよい。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、また、複数台の前記撮像装置により撮像された画像として、歯列形状パターンと、歯列パノラマエックス線規格歯列形状パターンを用いた場合に、歯列パノラマエックス線規格写真画像に口腔内パノラマ画像を等尺で重ね合わせ表示可能とするとともに、前記口腔内パノラマ画像および歯列パノラマエックス線規格画像の透明度を変更する手段を備えていてもよい。歯列パノラマエックス線規格写真画像に口腔内パノラマ画像を等尺で重ね合わせ画像をディスプレイに表示すれば、口腔内の表面と内部を総合的に理解するのに有用である。
口腔内パノラマ画像撮像装置は、また、複数台の前記撮像装置で口腔内を撮像する際に口腔内を十分な光量で照明する無影灯と、その無影灯前面に配置された偏光フィルターと、前記撮像装置入光部前面に配置された偏光フィルターと、を含み、湿潤した唾液あるいは血液により無影灯光が反射することを防止した（例えば、ハレーションの発生を防止した。）状態で複数台の前記撮像装置で撮像を行えるようになっていてもよい。２つの偏光フィルターは、ハレーションの原因となる濡れた撮像対象物の表面からの表面反射光をカットできるような関係となっている。
口腔内パノラマ画像撮像装置の前記画像合成手段は、頭部解剖学的固定基準点に前記フレームを位置させた状態で、異なる方向からの撮像を行うことにより得た複数の画像から、三次元画像計測によって得られる頭蓋あるいは顎関節などの生体不動点との三次元的相関位置情報を持つ歯列三次元座標データを生成することにより、口腔内を三次元で表示するための画像データを生成するようになっていてもよい。三次元での画像表示には、例えば、ワイヤフレームや、テクスチャマッピング等の公知の技術を用いることができる。この場合、前記画像合成手段は、前記歯列三次元座標データをＣＡＤデータに変換して出力するようになっていてもよい。
以上の口腔内パノラマ画像撮像装置が奏する効果は、ディスプレイを備える口腔内パノラマ画像撮像システムによっても得ることができる。例えば、歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を表示するディスプレイと、備えている口腔内パノラマ画像撮像システムがそれである。
１a〜１l、撮像装置 ３a、頬側フレーム ３b、舌側フレーム ３c、咬合面フレーム ４、上顎歯列 ５、下顎歯列 ６、マウンター ７、ハンドル ８、マウンター、フレーム固定脚 ９、リップホールド１０、口角ホールド １１、リップバンパー本体 １２、頬ホールダー １３、頬ホールダー調節ネジ １４、イヤーロッド １５、ノーズパッド １６、撮像装置固定バー １７、フェイスボウアーム １８、可動連結リベット １９、ノーズパッドバー ２０、フェイスボウ本体 ２１、連結リベット ２２、フェイスボウバー ２３、バーアングル連結子 ２４、舌、口蓋ホールドキャップ ２５、舌、口蓋ホールドキャップ、撮像装置固定脚 ２６、ノーズパッド調節ネジ ２７、バイトブロック ２８a、ケーブル ２８b、出力ケーブル ２９、光源 ３０、光源フィルター ３１、撮像装置レンズフィルター ３２、キャリブレーター ５５、レンズ １００、コンピュータ １１１、入力部 １０２、処理部 １０３、出力部 ２００、ディスプレイ
以下、図１〜図１６を用いて本発明の実施の形態を説明する。
各図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。また、各部分の基本的な構成は従来のものと同様である。
各図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。また、各部分の基本的な構成は従来のものと同様である。
この実施形態では、口腔内パノラマ画像撮像システムの一例について説明する。口腔内パノラマ画像撮像システムは、図１４に示したように、コンピュータ１００と、ディスプレイ２００を含んでいる。ディスプレイ２００は、この実施形態ではＣＲＴであるが、液晶ディスプレイやその他のディスプレイであっても構わない。口腔内パノラマ画像撮像システムは、また、図１〜図３に示したような口腔内パノラマ画像撮像装置を含んでいるが、これは図１では図示を省略している。コンピュータ１００は、口腔内パノラマ画像撮像装置と後述するケーブルと接続され、口腔内パノラマ画像撮像装置に含まれる後述する撮像装置から画像データを受取るようになっている。
図１は、本発明の代表的な実施例であるバイトブロック型の口腔内パノラマ画像撮像装置を示す斜視図である。
図中１が撮像装置である。撮像装置１は、この実施形態では複数であり、フレーム３に取付けられている。口腔内パノラマ画像撮像装置は、本質的には、撮像装置１と、フレーム３と、ケーブル２８とからなる。
基本的な実施形態では、図１に示されたように、撮像装置１はバイトブロック２７に取付けられている。より詳細には、撮像装置１はバイトブロック２７に埋設されている。この実施形態の撮像装置１は、複数であればよいが、撮像装置１a〜１lの１２個とされている。複数台の撮像装置１は、口腔内画像の撮像のたびにすべてが撮像を行うとは限らない。必要とされる一部の撮像装置１のみが撮像を行う場合もある。また、この実施形態では、すべての撮像装置１が撮像を同時に行うようになっているが、撮像を行う撮像装置１が時間間隔を空けて撮像を行うようになっていても構わない。撮像装置１のうちのどれが撮像を行うのか、撮像を行う撮像装置１が同時に、それとも時間間隔を空けて撮像を行うのかは、この実施形態では、コンピュータ１００に設けられたキーボードやマウスなどにより構成の入力装置の操作により設定できるようになっている。撮像装置１は、また、通常の撮像と、エックス線による撮像とを行えるようになっている。なお、１台の撮像装置１がこれらの双方の撮像を行えるようになっている必要は必ずしもなく、通常の撮像を行う場合にはそのための撮像装置１を、エックス線による撮像を行うためにはそのための撮像装置１を用いるようにしてもよい。
複数の撮像装置１のうちの一部は、バイトブロック２７を口腔内画像の撮像をされる者の口に嵌め込んだ場合に、歯列を挟むような位置に位置するようにされている。なお、図２〜４中の４の符号は上側の歯列、図２〜４中の５の符号は下側の歯列を指す。これら撮像装置１は、図２を見ると判りやすいが、バイトブロック２７を口腔内画像の撮像をされる者の口に嵌め込んだ場合における歯列の頬側（歯列の外側）と舌側（歯列の内側）に位置するようにされている。歯列の頬側に位置する撮像装置１は、歯列アーチホーム概形相似形仮想曲線（歯列を概略で放物線形状と仮定した場合のその放物線）の接線に対して略直角方向（この実施形態では、直角方向）となるように歯牙頬面に撮像装置１の入光部を向けている。歯列の舌側に位置する撮像装置１は、歯列アーチホーム概形相似形仮想曲線（歯列を概略で放物線形状と仮定した場合のその放物線）の接線に対して略直角方向（この実施形態では、直角方向）となるように歯牙舌側方向に撮像装置１の入光部を向けている。
複数の撮像装置１の他の一部は、バイトブロック２７を口腔内画像の撮像をされる者の口に嵌め込んだ場合に、歯列の咬合面に対向するようにされている。これら撮像装置１は、図３を見ると判りやすい。これら撮像装置１は、歯列の咬合面に対して略直角方向（この実施形態では、直角方向）に撮像装置１の入光部を向けている。
この実施形態では、頬側に撮像装置１a〜１eの５台の撮像装置１が設置され、舌側に、撮像装置１f〜１hの３台の撮像装置１が設置され、咬合面に、撮像装置１i〜１lの４台の撮像装置１が設置されている。なお、頬側、舌側、咬合面のそれぞれに設置される撮像装置１の数は歯列アーチホームの形状によって変更することも可能である。この実施形態における撮像装置１は、撮像範囲の広い広角レンズ５５が装着されている。所定の間隔で配された撮像装置１a〜１ｅの隣り合うもの同士は、撮像範囲が重複するようになっている。同様に、所定の間隔で配された撮像装置１f〜１h、所定の間隔で配された撮像装置１i〜１lの隣り合うもの同士は、撮像範囲が重複するようになっている。
撮像装置１は画像信号を伝搬するラインをその内部に備えた管状のフレーム３によって連結されている。また、フレーム３は、内側のフレーム３ａと外側のフレーム３ｂと、咬合面に位置することになるフレーム３ｃからなるが、これらはケーブル２８によって接続されている。内側のフレーム３ａに撮像装置１a〜１eが、外側のフレーム３ｂに撮像装置１f〜１hが、フレーム３ｃに撮像装置１f〜１hが、それぞれ取付けられる。各撮像装置１は、それが乗っているフレーム上をスライドして任意の位置で固定できるようになっていてもよい。それぞれの撮像装置１が撮像を行うことにより生成された画像データはケーブル２８を通してアウトプットされる。ケーブル２８は、内側のフレーム３ａと外側のフレーム３ｂと、咬合面に位置することになるフレーム３ｃとを繋ぐケーブル２８ａと、画像データの外部への出力に用いられる、ケーブル２８ａと接続されたケーブル２８ｂとからなる。ケーブル２８ａは、それと接触している撮像装置１から画像データを受取れるようになっている。
バイトブロック２７は、透明な材料で作られている。バイトブロック２７の材料は、口腔内スペースの個体差によって万が一、口腔内の組織に干渉した場合も歯肉などを傷つけることがないソフトなものであることが好ましい。バイトブロック２７の素材は、この実施形態では屈折率が小さなものとされている。これは、バイトブロック２７が、それに埋め込まれた撮像装置１が行う撮像の妨げにならないように配慮されたものである。同様の理由から、バイトブロック２７は、レンズとしてなるべく機能しないような形状に設計するのが好ましい。
バイトブロック２７は、口腔内画像の撮像を行われる患者の口腔内に挿入し、患者に軽く咬合させて使用する。バイトブロック２７は、患者の咬合力によって患者の口腔内に固定するが、咬合時に齦頬移行部や歯周組織に干渉することのない形状とされる。バイトブロック２７は、また、過不足なく口唇や頬粘膜を排除しできる形状の外壁と、内壁を持ち、内壁と外壁の間に歯列を構成する歯牙に対して可及的に干渉することのない溝を持つ断面略Ｈ型の形状となっている。なお、バイトブロック２７を中空にして、その内部に撮像装置１を内包させるような構成にしてもよい。
このように歯列パノラマ平面画像あるいは歯列パノラマ画像は、歯列を全体としてとらえるために不正咬合を持つ不正な歯列アーチホームの場合は、より正確に画像表示するために基準となる歯列アーチホーム形態に適応するために撮像装置を適正な位置に配置する必要がある。人間の歯列アーチホームは個体差があるが、この歯列アーチホームの形態を図６に示すように５種類の形態に分類し、あらかじめ患者の歯列アーチホームの形態を選別し、規定の放物線状に配置された撮像装置との位置関係を画像の較正に反映させることによってさらに正確な画像情報を提供することが可能となる。特に患者に不正咬合があり犬歯低位唇側転移などで歯牙が歯列アーチホームからはずれている場合、あらかじめ全体の歯列アーチホームを５種類の形態分類によって選定することによって、不正な位置にある歯牙をそのまま画像上に表示することが可能となるのでよりリアルな画像表示が可能となる。
口腔内パノラマ画像撮像装置で、撮像画像を日を異にして同一条件で撮像する場合、位置に関して再現性のある撮像装置の固定方法が必要となる。そのような場合には、口腔内パノラマ画像撮像装置は、バイトブロック２７に代えて、図７に示すような公知のマウンター６を備えるものとすることができる。
このマウンター６は、頬側および舌側のみの撮像を行う場合に用いるものであり、頬側の撮像装置１が固定されたフレーム３−ａと舌側の撮像装置１が固定されたフレーム３−ｂを相対的な位置関係をそのままに固定できるものである。それにより、頬側の撮像装置１と舌側の撮像装置１の相対的な位置関係が一定に保たれることになる。マウンター６は、また、手で握るための把持部８を備えている。マウンター６を備えるこのような口腔内パノラマ画像撮像装置は、上述のようにフレーム３−ａ及びフレーム３−ｂと固定し、マウンター６の上面、下面あるいは両面に、患者の口腔内との位置あわせに用いる、咬合採得印象材（この実施形態では例えばシリコーン製で、透明であり、塗布した状態では弾性を有し、一定時間経過すると硬くなる。）を塗布した状態で患者に咬合させ、そうすることでマウンター６の上面、下面あるいは両面に咬合面インデックスを設けさせることができる。２度目以降の撮像の場合には、患者にそのインデックスとの対応を取るようにしながらマウンター６を咬合させれば、患者の口腔内での口腔内パノラマ画像撮像装置の位置決め、ひいては撮像装置１の位置決めが簡単に行えることになる。なお、マウンター６の上面、下面あるいは両面に塗布する咬合採得印象材はその厚さを自由に変えることができるので、その厚さを変更することにより、上下の歯牙の距離をコントロールすることが可能となる。これは、咬合面側の部分が対合歯牙咬頭によって遮られることを防ぐに有用である。
なお、マウンター６は、その把持部８を貫通するような切込みを前側の壁に設けたバイトブロック２７の溝に、マウンター６の馬蹄形の部分を嵌め込むようにして、バイトブロック２７とともに用いることもできる。
また咬合面の撮像を位置に関する再現性がある状態で行う場合には、図８に示すような、舌、口蓋ホールドキャップ２４を備えた、口蓋ホールドキャップ固定具を、バイトブロック２７に代えて用いることができる。口蓋ホールドキャップ固定具は、舌、口蓋ホールドキャップ２４から延びた撮像装置固定脚２５と、その先端に固定された、上述したのと同様の馬蹄形のマウンター６を備えている。マウンター６には、咬合面を撮像する撮像装置１が、フレーム３を介して固定されている。フレーム３と固定され、シリコン印象材インデックス等の印象インデックス材をその外側（例えば、上下面）に盛り上げた舌、口蓋ホールドキャップ２４を口腔内に挿入した状態で、歯牙軸面あるいは硬口蓋、不動粘膜などの口腔内不動組織固定源に印象インデックス材を咬合圧あるいは、舌筋圧によって押し付けることで、印象インデックス材にインデックスを設けることができる。そのインデックスを、２回目以降の口腔内撮像の場合の口腔内パノラマ画像撮像装置の位置決めに用いることができる。なお、舌、口蓋ホールドキャップ２４は、舌を包み込むようなその形状によって舌の圧排が可能となるとともに、咬合面インデックスが撮像装置に干渉することを防止するので咬合面の撮像に好適である。
なお、口蓋ホールドキャップ固定具は、撮像装置固定脚２５を貫通するような切込みを後側の壁に設けたバイトブロック２７の溝に、それが備えるマウンター６の馬蹄形の部分を嵌め込むようにして、バイトブロック２７とともに用いることもできる。
口腔内の位置に関して再現性のある撮像装置の固定方法が必要となる場合には、図９に示したようなリップバンパーをバイトブロック２７に代えて用いることができる。リップバンパーは、公知のものでよいが、この実施形態では、リップバンパー本体１１と、それに取付けられるリップホールド９、口角ホールド１０、頬ホルダー１２から構成される。リップバンパーは、図９に示したような態様でフレーム３と固定される。リップホールド９は、リップバンパー本体１１に対して垂直方向に移動でき、適当な位置に位置決めできるようになっている。口角ホールド１０は、歯列頬側に対する近遠心的な奥行き方向の位置を、言い換えれば、リップバンパー本体１１に対する角度を、頬ホールダー調節ネジ１３によって調整可能となっている。フレーム３と固定されたリップバンパーは、図１０に示すような状態で患者に装着する。そのとのき、リップホールド９と口角ホールド１０のリップバンパー本体１１に対する位置又は角度を記録しておけば、２回目以降の口腔内撮像の場合の口腔内パノラマ画像撮像装置の位置決めを、１回目と同じ状態で、容易に行える。なお、このリップバンパー本体１１と頬ホールダー１２は頬や口唇が干渉することがないように排除することにも役立つ。
なお、リップバンパーは、バイトブロック２７とともに用いることもできる。この場合には、リップバンパーと接続されたフレーム３は、例えば、バイトブロック２７の前後の壁のいずれかに設けられた切込みの中に嵌め込まれる。バイトブロック２７には、他にケーブルとバイトブロック２７が干渉しないように、切込みを設ける、孔を開ける等適当な加工を行えばよい。
口腔内の位置に関して再現性のある撮像装置の固定方法が必要となる場合には、口腔外に口腔内パノラマ画像撮像装置のフレーム３を固定することも可能である。この場合、フレーム３を固定する手段としては、バイトブロック２７に代えて、図１１に示したような器具を用いることができる。図１１には、両側外耳道に挿入するイヤーパッド１４ａ（左耳用が１４-ａ、右耳用が１４-ｂ）と、鼻根最陥窮部に適合させるノーズパッド１５を備えたフェイスボゥが開示されている。イヤーパッド１４ａと、ノーズパッド１５はそれぞれ、上下方向に延びた棒状のフェイスボゥ本体２０に固定されている。ノーズパッド１５は、ノーズロッド１９を介して、フェイスボゥ本体２０に対する角度と長さを調整可能として、フェイスボゥ本体２０に取付けられている。イヤーパッド１４ａは、イヤーロッド１７を介してフェイスボゥ本体２０に取付けられており、連結子１８、連結子２１により互いの開き角度を調整できるようになっている。また、フェイスボゥには、調節ネジ２６が設けられており、それによりイヤーパッド１４ａの高さ方向の位置決めを行えるようになっている。また、フェイスボゥ本体２０の下方には、フェイスボゥバー２２が取付けられている。フェイスボゥバー２２には、撮像装置固定バー１６が取付けられており、撮像装置固定バー１６の先端には撮像装置が固定されたフレーム３が、マウンター４を介して固定されている。フェイスボゥバー２２には、バーアングル連結子２３が取付けられており、撮像装置固定バー１６のフェイスボゥバー２２に対する角度の調整を、バーアングル連結子２３の調整により行えるようになっている。
このようなフェイスボゥを用いれば、日時を異にしての口腔内画像の撮像を行う場合でも、フェイスボゥ本体２０に対するイヤーパッド１４ａや、撮像装置固定バー１６のフェイスボゥバー２２に対する角度等、可動部の位置関係を再現するだけで、撮像装置の位置につていの再現を容易に行える。また、補綴学的基準面に従ってフェイスボゥを装着することになるので頭蓋に対する歯列の３次元的傾きに対応した画像を記録することが可能となる。
なお、フェイスボゥは、バイトブロック２７とともに用いることもできる。この場合には、フェイスボゥに接続されたマウンター６は、例えば、その周囲の部材が干渉しないように適当に切込みを入れる等の加工をされたバイトブロック２７の溝に嵌め込まれた状態となる。
この実施形態の口腔内パノラマ画像撮像装置は、また、図２および図３に示したような、撮像装置光源２９を備えていてもよい。撮像装置光源２９は、撮像装置１での撮像のために、十分な光量の照明光を照射するものである。撮像装置光源２９は、光源フィルター３０で覆われている。また、撮像装置１のレンズ５５は、レンズフィルター３１で覆われている。光源フィルター３０とレンズフィルター３１は、それを通過した光の偏光面が互いに直行するようになっている偏光板であり、撮像対象物の表面が濡れている場合などに撮像された画像にハレーションを生じる原因となる撮像対象物の表面からの反射光をカットするようになっている。これにより、被写体の表面が唾液、体液あるいは血液などにより濡れていても、撮像装置１により撮像された画像にハレーションが生じない。
次に、コンピュータ１００の構成について説明する。
コンピュータ１００は、この実施形態では、汎用のパーソナルコンピュータである。コンピュータ１００の内部構成図を概略で図１５に示す。コンピュータ１００は、コンピュータを内蔵しており、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、インタフェイス１０４を、バス１０５で接続してなる。
ＣＰＵ１０１は中央処理部であり、コンピュータ１００全体の制御を行うものである。ＲＯＭ１０２は、このコンピュータ１００で実行される後述の処理を行うに必要なプログラム、データを記録しており、ＣＰＵ１０１は、このプログラムに基づいて処理の実行を行うようになっている。このＲＯＭ１０２は、例えば、フラッシュＲＯＭにより構成されている。プログラム、データは、ハードディスクに記録されていてもよい。ＲＡＭ１０３は、上述のプログラムを実行するための作業領域を提供するものである。インタフェイス１０４は、外部とのデータ交換を行うための装置である。インタフェイス１０４は、ケーブル２８を介して口腔内パノラマ画像撮像装置と接続されており、また、ケーブルを介してディスプレイ２００に接続されている。インタフェイス１０４は、ケーブル２８を介して撮像装置１で撮像された画像についての画像データを受け付け、また、ケーブルを介してコンピュータ１００で処理された画像データをディスプレイ２００に送るようになっている。この画像データを受け付けたディスプレイ２００は、その画像データに基づく画像（静止画、又は動画）を表示する。
ＣＰＵ１０１が上述のプログラムを実行することにより、コンピュータ１００の内部には、図１６に示した如き機能ブロックが生成される。なお、以下の機能ブロックは、上述のプログラム単体により生成される場合もあるが、他のプログラム、例えばＯＳと協働して以下の機能ブロックを生成する場合もある。
コンピュータ１００には、入力部１１１、処理部１１２、出力部１１３が生成される。
入力部１１１は、インタフェイス１０４からの入力を受付け、処理部１１２へそれを送る機能を有している。処理部１１２は、インタフェイス１０４から受付けた画像データから得られる画像に様々な画像処理を行うものである。出力部１１３は、処理部１１２が処理した画像データを、ディスプレイ２００に出力する機能を有している。
処理部１１２で実行される処理を説明する。
処理部１１２は、基本的処理として、以下の処理を行う。
基本的処理は、複数の撮像装置１で撮像された複数の画像の合成の処理である。上述したように、歯列の頬側を撮像する撮像装置１a〜１eの撮像範囲は、隣接す撮像装置の撮像範囲と重複するようになっている。したがって、それぞれの撮像装置1で撮像された画像の画像データを、隣接する画像の重複部分を、少なくとも隣接する画像の一方側で削除するだけで連続した画像の画像データに加工することができる。これにより、撮像装置１a〜１eで個別に撮像された画像についての画像データから、一連の画像の画像データを生成することができる。そのようにして得た画像データにより表示される画像の一例を図４に示す。図４に示されているのは、歯列を頬側から撮った場合の頬側面観画像である、歯列パノラマ平面画像である。
なお、基本的処理では、撮像装置１で撮像した各画像に生じたレンズ収差を取り除く処理を、画像の合成に先立って行ってもよい。この実施形態の撮像装置1は広角レンズ５５を備えているのでそうするべきであり、この実施形態の処理部１１２はそれを行えるようになっている。
また、基本的処理では、撮像時に、口腔内の被写体上にキャリブレーター３２が配され、その結果として、撮像装置１の少なくとも一つがキャリブレーター３２を含む画像を撮像した場合には、キャリブレーター３２を含む画像に映りこんだ画像としてのキャリブレーター３２を用いて、キャリブレーター３２が映りこんだ画像を含む複数の画像の調整を行うようになっていてもよい。この実施形態の処理部１１２は、必ずしもそうである必要はないが、画像合成の前にそのような処理を行うようになっている。キャリブレーター３２は、カラーバーのような色見本と目盛のようなスケールを備えたシート状のものであり、それを映し込んだ画像の調整を行う場合の基準として用いることのできるものである。この実施形態では、キャリブレーター３２は、図２に示したように、口腔内の複数箇所に適当な方法で貼られることになる。キャリブレータ３２は、口腔内パノラマ画像撮像装置の適当な場所に貼ってもよい。
この実施形態の処理部１１２は、撮像装置１が撮像した画像の中にキャリブレーター３２が存在するか否かを画像識別により自動的に判断し、それが存在した場合には、そのキャリブレーター３２の中の色見本、或いはスケールを用いて、画像の調整を行うようになっている。画像の調整は、その画像における拡大率、色相、彩度、明度、色温度の少なくとも一つである。拡大率の調整を行う場合には、キャリブレーター３２にスケールが必要であり、その他の調整を行う場合には、キャリブレーター３２に色見本が必要である。キャリブレーター３２を利用した画像の調整を、複数の撮像装置１で撮像された各画像に対して行えば、複数の画像を合成処理した場合に全体の調和が取れるだけでなく、合成された画像、及び複数の画像のそれぞれをともに、規格化することができる。これは、その画像を用いて診断等を行う場合に有用であり、また、画像の資料としての価値を高めるにも有用である。
基本的処理では、また、複数台の撮像装置が撮像した画像に映っている歯牙或いは歯周組織の拡大率を、パターン化された歯列形状のモデルのデータとの対比により較正する処理を、画像の合成に先立って行ってもよい。この実施形態の処理部１１２は、そのような較正処理を行うようになっている。パターン化された歯列形状のモデルは、この実施形態では、人間の歯列アーチホームを歯科医学的に数種類の代表的パターンに分類したものである（図６参照）。処理部１１２は、そのようなパターンについてのデータ（例えば、画像データ）を持っており、撮像された画像の中の歯列と、パターンについての画像の中の歯列とを大きさに関して一致させることで、各画像の中の歯牙の大きさをそのパターンに基づく所定の大きさに規格化することができる。この画像の較正は、撮像された画像の中に映った歯列と、パターンについての画像の中の歯列との大きさの違いから、撮像装置１と撮像された歯牙との距離を近似値で補正し、その近似値に基づいて、撮像された画像の拡大、縮小を行ってもよい。なお、パターンは、複数種類準備されていてもよい。どのパターンを用いるかは、画像中のアーチホームに最も近いパターンを処理部１１２が自動的に判断して選択するようになっていてもよいし、歯科医等がコンピュータ１００の入力装置から手入力して選択するようになっていてもよい。なお、処理部１１２は、パターンを用いずに、複数の撮像装置1のうち、頬側と舌側に設置されたもので撮像された画像に映っている同名歯画像近遠心径を計測し、その同名歯画像近遠心径の差異に基づいて各撮像装置と被写体の距離、及び被写体の拡大率を算出し、それに基づいて各画像の拡大率を較正するようになっていてもよい。特に、図１１に示したようなフェイスボゥを用いて口腔内の撮像を行った場合には、画像に映りこんだ歯列等の頭蓋に対する相対的な位置関係を正確に把握することが可能となるので、口腔内パノラマ画像撮像装置の頬側と舌側に設置した正対する撮像装置画像情報の同名歯画像近遠心径を各々の撮像画像上で計測し、その同名歯画像近遠心径の差異に従って各撮像装置被写体間距離によって生じる画像情報拡大率を算出することが容易になる。いずれにせよ、複数の撮像装置１で撮像された各画像に対してこれらのような較正処理行えば、複数の画像を合成処理した場合に全体の調和が取れるだけでなく、合成された画像、及び複数の画像のそれぞれをともに、規格化することができる。これは、その画像を用いて診断等を行う場合に有用であり、また、画像の資料としての価値を高めるにも有用である。
上述の場合と同様に、撮像装置１f〜１hで撮像した画像も合成して、一連の歯列パノラマ平面画像にできる。また、撮像装置１i〜１lで撮像した画像も合成して一連の歯列パノラマ平面画像にできる。これらの処理も、処理部１１２は行えるようになっている。
いずれにせよ、生成された画像についての画像データは、処理部１１２から、出力部１１３を介してディスプレイ２００へ送られる。ディスプレイ２００は、これを受取り、その画像データに応じた画像を表示する。例えば、図４に示した歯列パノラマ平面画像がディスプレイ２００に、静止画として表示される。このような画像は、一般の口腔内カメラで得られる部分的な画像ではなく歯列の全体像を一望に供覧することができる画像なので、患者のような素人でも、自らの口腔全体の状況を的確に直感的に認識することが可能となり、歯科医師が診断を下す場合や、指導を行う場合も部位の特定を容易に行なうことができる。また、一定の基準を以て規格化することによって保存資料としての価値を高めることになる。
上述した歯列パノラマ平面画像は、静止画であることを前提としていたが、動画である歯列パノラマムービー画像としてディスプレイ２００に表示される場合もある。動画を表示するか、静止画を表示するかの選択は、コンピュータ１００の入力装置により行う。そのような表示がなされる場合、処理部１１２はそのような表示をディスプレイ２００に行わせるような画像データを生成する。歯列パノラマムービー画像の一例を、図５に示す。舌側面観、咬合面観画の場合も同様なので、頬側面観の場合の歯列パノラマムービー画像について説明すると、撮像装置１a〜１eの５台の撮像装置１によって撮像され、処理部１１２で連続するように合成させられた画像を、歯列アーチホームと相似する形にされたフレーム３の上を撮像装置１が移動した場合のように視点を移動させながら表示すればよい。図５の例であれば、頬面側面観画像の一部を、歯科医師等の操作にしたがって、右から左、左から右と自在にパンしながら見せるような表示が可能である。歯列パノラマムービー画像は、図５に示したような立体的なものとすることも可能である。図５に示した画像では、ディスプレイ２００に表示された画像Ａにカーソルを置き、入力装置に含まれるマウスをクリックした状態で右方向に移動させてやると、視点もそれに伴い右側に移動して表示画像Ｂに示すように右側臼歯部が画像表示される。同様に反対の左方向にカーソルを移動させてやれば、前歯部画像から左側犬歯部、小臼歯、大臼歯へと視点が移動する様に画像表示される。
この口腔内パノラマ画像撮像システムでは、以下のような画像をディスプレイ２００に表示させることができる。
例えば、処理部１１２は、頭部解剖学的固定基準点にフレーム３を位置させた状態で、異なる撮像装置１により異なる方向からの撮像を行うことにより得た複数の画像に対して演算を行うことによって、三次元画像計測によって得られる頭蓋あるいは顎関節などの生体不動点との三次元的相関位置情報を持つ歯列三次元座標を生成することにより、口腔内を三次元で表示するための画像データを生成するようになっていてもよい。このように得た三次元座標に基づいて、既存の三次元表示のためのワイヤーフレームや、テクスチャマッピングの技術を適用することにより、ディスプレイ２００には、三次元での歯列の画像を表示することができる。特に、図１１に示したような、フェイスボゥを使用した場合には、下顎運動をさせた状態であっても上顎歯列についての三次元の画像データと下顎歯列についての三次元の画像データを、頭蓋あるいは顎関節などの解剖学的不動点を原点とした三次元座標を持つものとして生成することも可能である。それにより、患者に下顎運動をさせた場合に、或いは患者が強くかみ締めた状態、単純な嚥下、左右、前後下顎運動時を行った場合などに、例えばリアルタイムで、歯列の三次元画像をディスプレイ２００に表示することが可能となる。これにより、歯列に咬合力が加わった状態での生理的歯根膜圧縮あるいは顎骨の応力変形が及ぼす歯列内での各歯牙の位置的変化を、ディスプレイ２００に表示された画像により確認できるようになる。なお、上述のように生成した三次元座標を含む画像データは、処理部１１２によりＣＡＤデータに変換することも可能である。その場合には、処理部１１２は画像データに代えてＣＡＤデータを出力することもできる。この場合は、ＣＡＤデータに基づく画像の表示を行える装置（コンピュータ１００自身の場合もある）により、例えば視点を変えながらの三次元画像の表示を行えるようになる。
処理部１１２は、複数の撮像装置による撮像を、通常の撮像とエックス線による撮像の２通りで行った場合、通常の撮像で撮像された画像から、上述したような画像合成処理により、歯列形状パターンについての歯列パノラマ平面画像を生成するとともに、エックス線による撮像で撮像された画像から、上述したような画像合成処理により、歯列パノラマ平面エックス線画像を生成することができる。この場合処理部１１２は、ディスプレイ２００に、これら２つの画像を等尺にし、且つ位置合わせさせた上で、重ね合わせて表示させるための画像データを生成できる。この場合、ディスプレイ２００に重ね合わせて表示された画像では、例えば公知のαブレンディングの技術を用いることにより、視点に近い側の画像の透明度を変更させることができる。それにより、２つの画像を、任意の一方を適当な度合いで強調しながらディスプレイ２００に表示することができるようになる。そのような画像の一例を、図１３に示す。なお、このような画像は、例えば下顎骨と歯列の位置関係を正確に把握するのに役立つものであり、後に撮像する口腔内画像の精度を向上させるに役立つ。
この口腔内パノラマ画像撮像システムでは、以下のような、自動診断を行うことも可能である。
例えば、処理部１１２は、複数の撮像装置１により撮像された画像、或いは上述のような画像合成処理により得た歯列パノラマ平面画像から、画像認識技術を用いて、歯列残存歯数およびカリエスの状態と修復物の状況を判別認識する機能を有していてもよい。この場合処理部１１２は、歯列残存歯数およびカリエスの状態と修復物の状況を、数値化するような機能を更に備えていてもよい。
例えば、処理部１１２は、撮像の対象が歯垢染め出し処理を行った歯列である場合に、複数の撮像装置１により撮像された画像、或いは上述のような画像合成処理により得た歯列パノラマ平面画像に映っている歯垢染め出し剤着色部分を画像認識して強調表示する機能を備えていてもよい。また、この場合、処理部１１２は、その画像中のその着色部分を歯列シェーマ上に表示することによってプラークチャートを自動作成し、プラーク付着面積率を数値化する機能を有していてもよい。
処理部１１２が歯列残存歯数およびカリエスの状態と修復物の状況を、数値化するような機能と、プラークチャートを自動作成し、プラーク付着面積率を数値化する機能を有している場合、それに基づいた図１２に示したような画像をディスプレイ２００に表示させるための画像データを処理部１１２は生成し、図１２に示したような画像をディスプレイ２００に表示させる。なお、図１２の画像は一例であり、例えば、図表、グラフなど適当な表示形態で上述の数値等を表示できるのはもちろんである。
なお、自動診断の例としては、他に、歯肉炎の自動診断がある。この場合、処理部１１２は、複数の撮像装置１により撮像された画像、或いは上述のような画像合成処理により得た歯列パノラマ平面画像に映っている歯肉の色調と形態を診断データと画像認識により読出し、それと処理部１１２が持っている対象データと比較することにより、歯肉炎の発症部位を特定する機能を備えていてもよい。また、この場合、処理部１１２は、歯肉炎の特定部位を視認できるような画像の画像データを生成し、それに基づいてディスプレイ２００に画像を表示する。
本発明の口腔内パノラマ画像撮像装置によれば、その態様の別にもよるが、例えば以下のような用途に利用することができるようになる。
従来の口腔内撮像方法では口腔のボリュームと歯列形状に大きな個体差があるために撮像条件の統一が困難であったため、口腔内画像撮像の規格化は行われていなかった。本発明によれば、個体差のある歯列形状に左右されることなく、規格口腔内画像、あるいは規格パノラマ平面画像、或いは規格パノラマムービーをディスプレイに表示することが可能となる。規格化された画像情報からは容易に病的変化に対する自動診断が可能となり、さらに実際の治療を行うに際しては同一条件で術前、術中、術後など経時的変化を比較することが可能となる。これは異なった患者に対して口腔内の状況を評価するディスカッションのための根拠としてもきわめて意味があることである。規格化された質の高い口腔内画像を提供することによって患者に対面することなく遠隔地に画像情報を送信して診断あるいは治療に対する指示を与えることも可能となるし、これらのデータを集積することによって疫学的な統計を採取したり、より高度な治療あるいは診断の根拠を得ることが可能となる。またこれらの画像データから抽出された表面積上におけるプラーク付着部位を自動計算しプラークチャートを自動作成するか、表、グラフ表示、あるいは歯列シェーマ上に表示することによって、本人が直接肉眼で観察することが出来ない口腔内を自動処理によって状況グレード分類すれば、専門知識を持つ者の診断作業を経ることなく客観的な診断評価を与えることが可能となる。このため患者は医療機関を訪れることなく口腔の健康状態を把握することが可能となるので、前述の医学的診断根拠の有用な手立てとなるので健康保険の保険料の算定基準や、被保険者に対する健康増進の動機付け、保険治療費の請求額の査定根拠としての有用なツールとなり得る。加えて前述の撮像方向の異なる位置に設置したステレオ画像撮像装置を利用した三次元合成表示画像と、その三次元合成表示画像を頭部解剖学的不動基準点を利用して生理的下顎運動下における歯列および歯列内各歯牙の三次元画像データの咬合接触状態リアルタイムに出力及び表示は、歯牙早期接触や不正咬合の診断や歯科治療の治療計画立案のみならず、前記三次元画像をテクスチャマッピングし表示することによって患者へのプレゼンテーションの有用な手立てとなる。
また、ステレオ画像情報を利用する歯列全体を一度に非接触計測したＣＡＤデータは、全顎に渡る補綴技工作業に利用可能であり、加えて、頭部解剖学的不動基準点を利用した頭部解剖学的基準不動固定点に対する上顎歯列および下顎歯列の三次元的相関位置情報を含む生理的下顎運動時歯列三次元画像ＣＡＤデータは、従来の咬合器と副模型を利用した技工方法では得ることのできない咬合力が加わった状態での歯根膜圧縮あるいは顎骨の応力変形が及ぼす歯列内での各歯牙の位置的変化と対合歯列のデータを含むものであり、バーチャル咬合器として各種生理的運動に適合した品質の高い補綴物を提供することが可能となる。
また、ステレオ画像情報を利用する歯列全体を一度に非接触計測したＣＡＤデータは、全顎に渡る補綴技工作業に利用可能であり、加えて、頭部解剖学的不動基準点を利用した頭部解剖学的基準不動固定点に対する上顎歯列および下顎歯列の三次元的相関位置情報を含む生理的下顎運動時歯列三次元画像ＣＡＤデータは、従来の咬合器と副模型を利用した技工方法では得ることのできない咬合力が加わった状態での歯根膜圧縮あるいは顎骨の応力変形が及ぼす歯列内での各歯牙の位置的変化と対合歯列のデータを含むものであり、バーチャル咬合器として各種生理的運動に適合した品質の高い補綴物を提供することが可能となる。
Claims (19)
- 歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、
それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、
を含み、
前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を、所定のディスプレイに表示できるようにされた、
口腔内パノラマ画像撮像装置であって、
複数台の前記撮像装置が撮像した画像に映っている歯牙或いは歯周組織の拡大率を、パターン化された歯列形状のモデルのデータとの対比により較正処理する手段を備えている、
口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、
それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、
を含み、
前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を、所定のディスプレイに表示できるようにされた、
口腔内パノラマ画像撮像装置であって、
複数台の前記撮像装置のうち、頬側と舌側に設置されたもので撮像された画像に映っている同名歯画像近遠心径を計測し、その同名歯画像近遠心径の差異に従って各撮像装置と被写体の距離、及び被写体の拡大率を算出し、それに基づいて各画像の拡大率を較正する手段を備えている、
口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、
それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、
を含み、
前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を、所定のディスプレイに表示できるようにされた、
口腔内パノラマ画像撮像装置であって、
複数台の前記撮像装置により撮像された画像として、歯列形状パターンと、歯列パノラマエックス線規格歯列形状パターンを用いた場合に、
歯列パノラマエックス線規格画像に口腔内パノラマ画像を等尺で重ね合わせ表示可能とするとともに、前記口腔内パノラマ画像および歯列パノラマエックス線規格画像の透明度を変更する手段を備えている、
口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、
それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、
を含み、
前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を、所定のディスプレイに表示できるようにされた、
口腔内パノラマ画像撮像装置であって、
前記画像合成手段は、頭部解剖学的固定基準点に前記フレームを位置させた状態で、異なる方向からの撮像を行うことにより得た複数の画像から、三次元画像計測によって得られる頭蓋あるいは顎関節などの生体不動点との三次元的相関位置情報を持つ歯列三次元座標データを生成することにより、口腔内を三次元で表示するための画像データを生成するようになっている、
口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 歯列アーチホーム概形相似仮想形曲線に入光部を向けて、頬側、舌側又は咬合平面上に所定の間隔を以てフレームに設置され、且つ隣接するものが撮像する画像が重複するようにされているとともに撮像した画像についての画像データを出力する複数台の撮像装置と、
それら複数台の撮像装置のうち隣接するものが撮像した画像の重複部分をトリミングして、複数台の前記撮像装置が撮像した複数の画像のうち隣接する前記撮像装置が撮像したもの同士を連結した画像についての画像データを生成する画像合成手段と、
を含み、
前記画像合成手段から出力される画像データにより、複数台の前記撮像装置で撮像された口腔内の全体又は任意の部位についての画像を、所定のディスプレイに表示できるようにされた、
口腔内パノラマ画像撮像装置であって、
口腔内の撮像を行われる者に噛ませる、透明な材料で形成の断面略Ｈ形状のバイトブロックを備えており、複数台の前記撮像装置は前記バイトブロックに取付けられているとともに、
複数台の前記撮像装置のうち少なくとも咬合平面上に配置されるものは、前記バイトブロックに埋設、又は内包されている、
口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 前記撮像装置に内蔵されるレンズの特性により前記撮像装置で撮像された画像に生じるレンズ収差を補正する手段を備えている、
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 前記複数の撮像装置は、そのすべてが、同時に、撮像を行うようになっている、
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 口腔内の撮像を行われる者に噛ませる、透明な材料で形成のバイトブロックを備えており、複数台の前記撮像装置は前記バイトブロックに取付けられている、
請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 複数台の前記撮像装置は、前記バイトブロックに埋設、又は内包されている、
請求の範囲第８項に記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 前記画像合成手段は、出力する画像データを、それにより、所定のディスプレイに、頬側、舌側又は咬合面観規格歯列を、パノラマ静止画像、或いはパノラマムービーとして表示させるものである、
請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 撮像時に口腔内の被写体上に配置されるキャリブレーターを備えており、
複数台の前記撮像装置のうちの少なくとも一つはそのキャリブレーターを含む画像を撮像するようにされているとともに、
複数台の前記撮像装置が撮像した画像を、キャリブレーターを含む画像に映りこんだキャリブレーターを用いて、その拡大率、色相、彩度、明度、色温度の少なくとも一つを較正処理する手段を備えている、
請求の範囲第１項〜第１０項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 口腔内の撮像を行われる者の頬粘膜や口唇を排除する、その者の口腔の大きさに合わせてその形状を変更できるようにされており、且つ口腔周囲筋の筋圧によって口腔内に固定できるようにされているリップバンパーと、
前記リップバンパーと前記フレームとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、
を備えている、
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 口腔内の撮像を行われる者の頬粘膜や口唇を排除する、その者の口腔の大きさに合わせてその形状を変更できるようにされており、且つ口腔周囲筋の筋圧によって口腔内に固定できるようにされているリップバンパーと、
前記リップバンパーと前記バイトブロックとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、
を備えている、
請求の範囲第５項又は第８項に記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 口腔内の撮像を行われる者の歯牙、硬口蓋などの口腔内の不動組織に対して、歯牙の咬合あるいは、舌筋圧によって固定できるようにされたマウンターと、
前記マウンターと前記フレームとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、
を備えている、
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 口腔内の撮像を行われる者の歯牙、硬口蓋などの口腔内の不動組織に対して、歯牙の咬合あるいは、舌筋圧によって固定できるようにされたマウンターと、
前記マウンターと前記バイトブロックとを両者の相対的な位置関係を再現できるようにしながら接続する手段と、
を備えている、
請求の範囲第５項又は第８項に記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 前記フレームに対して、前記フレームとの相対的な位置関係を再現できるようにしながら、且つ前記フレームが頭部解剖学的固定基準点に位置するようにしながら接続できるようにされたフェイスボゥを備えてなる、
請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 前記バイトブロックに対して、前記バイトブロックとの相対的な位置関係を再現できるようにしながら、且つ前記バイトブロックが頭部解剖学的固定基準点に位置するようにしながら接続できるようにされたフェイスボゥを備えてなる、
請求の範囲第５項又は第８項に記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 複数台の前記撮像装置で口腔内を撮像する際に口腔内を十分な光量で照明する無影灯と、
その無影灯前面に配置された偏光フィルターと、
前記撮像装置入光部前面に配置された偏光フィルターと、
を含み、
湿潤した唾液あるいは血液により無影灯光が反射することを防止した状態で複数台の前記撮像装置で撮像を行えるようになっている、
請求の範囲第１項〜第１７項のいずれかに記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。 - 前記画像合成手段は、前記歯列三次元座標データをＣＡＤデータに変換して出力するようになっている、
請求の範囲第４項に記載の口腔内パノラマ画像撮像装置。
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