JP5184870B2

JP5184870B2 - 口内法エックス線撮影実習評価システム

Info

Publication number: JP5184870B2
Application number: JP2007307907A
Authority: JP
Inventors: 秀昌西山
Original assignee: 国立大学法人新潟大学
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: JP2009133918A

Description

本発明は、歯科医学教育現場において、口内法エックス線撮影の技術を習得させるために用いられる、口内法エックス線撮影実習評価システムに関する。

歯科における口内法エックス線撮影では、二等分法という技術を身につけなければならない。しかし、この技術は習得が困難であって、習得するためには一般的に半年程度の研修期間を要する。

この技術の習得が困難である理由は、外観が現れていない歯根部を撮影するために、外観が現れている歯冠部をもとに、歯根部の植立方向と角度、範囲を想定しなければならならず、この想定にある程度の経験が必要とされるためである。また、上記の歯冠部と歯根部とを結ぶ軸である歯軸を想定し、想定した歯軸と口内に挿入したフィルム面とのなす角度の二等分線に垂直にエックス線を照射する必要があるが、このときのフィルムの挿入位置や照射の角度の決定にもある程度の経験が必要とされるためである。

従来の口内法エックス線撮影の実習は、撮影実習用の模型を用いて実際にエックス線を照射して撮影し、その結果を評価することによって行われていた。したがって、エックス線撮影専用の撮影室及び現像装置が必要であり、実習場所が限定されるという問題があった。また、フィルムの現像には５分程度の時間を要するため、実習者への撮影結果のフィードバックに時間がかかるという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、例えば、撮影実習用の模型をマルチスライスＣＴで撮影して得た画像を用い、フィルムの挿入位置と照射の角度の情報から、エックス線画像をシミュレートするシステムが開示されている（非特許文献１）。
徳安達士, 山本元司, 岡村和俊, 吉浦一紀: 歯科口内法Ｘ線撮影訓練システムの開発−Ｘ線画像生成シミュレーションに関する評価−. 歯科生体医工学. 43(4): 560-567, 2005.

しかし、このシステムは、エックス線画像をシミュレートするために、あらかじめ撮影実習用の模型をマルチスライスＣＴで撮影する必要があり、また、フィルムの位置、照射の角度を計測する手段、この計測データをもとに計算して画像をシミュレートするための専用のコンピュータプログラムが必要であるなどシステムの構成が複雑であり、さらに、計測上と計算上の誤差がどうしても生じてしまい正確性に欠けるという問題があった。

また、このシステムではフィルムの位置、角度等の情報を扱うことは可能であるが、フィルムの湾曲までは想定されておらず、また、フィルムの湾曲のシミュレートまで想定したシステムを構成することは、実質上極めて困難である。したがって、フィルムが湾曲した場合に、その情報を実習者にフィードバックするこができず、実習の正確な評価ができないという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決し、エックス線の照射を行わずに、簡単な構成で口内法エックス線撮影実習の迅速かつ正確な評価が可能な、新規の口内法エックス線撮影実習評価システムを提供することを目的とする。

本発明の口内法エックス線撮影実習評価システムは、歯列が固定されたまま歯の周囲の組織が着脱可能に構成された歯科模型と、口内法エックス線撮影用フィルムの形状を模擬したフィルム模擬板と、このフィルム模擬板を保持する保持手段と、エックス線照射指示コーンの形状を模擬したコーン模擬円筒と、このコーン模擬円筒を通してエックス線の照射野に相当する領域を撮影する撮影手段と、この撮影手段で撮影した画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

また、前記歯科模型の歯の周囲の組織は、シリコン樹脂により形成されたことを特徴とする。

さらに、前記撮影手段は、単焦点のウェブカメラであることを特徴とする。

本発明の口内法エックス線撮影実習評価システムによれば、実際のエックス線撮影を想定して、実習者が、歯の周囲の組織を装着した状態の歯科模型の口内にフィルム模擬板を固定するとともに、歯科模型に向けてコーン模擬円筒を固定し、その後、歯科模型の歯の周囲の組織を離脱させることで、実習者が撮影しようとした歯のフィルム模擬板上への投影の様子が、撮影手段で撮影した画像として表示手段に表示される。したがって、エックス線の照射を行わずに、簡単な構成で口内法エックス線撮影実習の迅速かつ正確な評価が可能である。

また、歯科模型の歯の周囲の組織は、シリコン樹脂により形成され、簡単に着脱できる。

さらに、撮影手段は、単焦点のウェブカメラであり、視野の範囲が一定であるとともに、簡単なコンピュータプログラムを用いて実習者が撮影しようとした歯のフィルム模擬板上への投影画像のゆがみ、ひずみを容易に補正でき、正確な画像を得ることができる。

以下、本発明の口内法エックス線撮影実習評価システムの実施例について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施例の口内法エックス線撮影実習評価システムを示す図１〜５において、１は歯科模型であり、歯科模型１は、歯列が固定された歯２と歯の周囲の組織３からなっている。歯の周囲の組織３は、軟性のシリコン樹脂により形成されており、歯列が固定されたまま歯の周囲の組織３が着脱可能に構成されている。なお、歯の周囲の組織３を形成するために用いられる素材は軟性のシリコン樹脂に限らず、歯２に着脱可能な程度の軟性を有する任意の弾性物質を用いることができる。また、歯の周囲の組織３は、複数の部分に分割されており、それぞれの部分が独立して着脱可能に構成されている。さらに、歯２は、金属製ワイヤーなどの固定手段４を介して、三脚などの支持手段５に支持されている。

６はフィルム模擬板であり、フィルム模擬板６は、口内法エックス線撮影用フィルムの形状を模擬したものとなっている。フィルム模擬板６は、任意に変形可能な金属製ワイヤーなどの保持手段７により保持され、さらに、保持手段７は、三脚などの支持手段８に支持されている。そして、固定手段７を変形させることで、フィルム模擬板６を任意の位置に固定することができるようになっている。

９はコーン模擬円筒であり、コーン模擬円筒９は、エックス線照射装置に取り付けられるエックス線照射指示コーンの形状を模擬したものとなっている。コーン模擬円筒９は、撮影手段10に取り付けられており、撮影手段10は、コーン模擬円筒９を通してエックス線の照射野に相当する領域を撮影するようになっている。撮影手段10は、単焦点のウェブカメラであり、コンピュータネットワークに撮影した画像データを送信可能に構成されている。なお、11は撮影手段10のレンズの焦点である。また、撮影手段10は、三脚などの支持手段12に支持されている。

13は表示手段であり、コンピュータネットワークに接続している。そして、表示手段13は、コンピュータネットワークを介して撮影手段10が撮影した画像データを受信し、その画像を表示するようになっている。表示手段13は、コンピュータのディスプレイ装置により構成されている。

つぎに、作用について説明する。

はじめに、図２の左側及び図３に示すように、実際のエックス線撮影を想定して、実習者が、歯の周囲の組織３を装着した状態の歯科模型１の口内にフィルム模擬板６を固定する。そして、実際のエックス線撮影を想定して、実習者が、歯科模型１に向けてコーン模擬円筒９を固定する。そのときの表示手段13に表示された画像の例を図４に示す。

その後、図２の右側に示すように、歯科模型１の歯の周囲の組織３を離脱させて、歯２のみとする。そうすると、実習者が撮影しようとした歯２の歯冠、歯根のフィルム模擬板上６への投影の様子が、撮影手段10で撮影した画像として表示手段13に表示される。そのときの表示手段13に表示された画像の例を図５に示す。

この歯科模型１の歯の周囲の組織３を離脱させたときの画像は、エックス線撮影時にフィルム上に描出される像に相当するものであり、この画像を確認することによって、実習結果を評価することができる。すなわち、エックス線照射装置でエックス線を照射する代わりに、エックス線照射装置の位置に設置した撮影手段により画像を撮影することにより、口内法エックス線撮影の実習結果を評価することができる。また、実習の評価結果を短時間で実習者へフィードバックすることができるため、実習効率を上げることができる。

なお、実習者が歯科模型１の口内に固定したフィルム模擬板６が曲がってしまった場合には、実際のエックス線撮影では、フィルム上への歯の投影画像がゆがんでしまって撮影の失敗となる。この場合、本実施例の口内法エックス線撮影実習評価システムによれば、フィルム模擬板６に湾曲があるかどうかは画像を確認するだけで瞬時に判定可能であり、また、簡単なコンピュータプログラムを用いて、歯科模型１の歯の周囲の組織３を離脱させたときの画像を基に、湾曲したフィルム模擬板６を平面にしたときの画像、すなわち、実際のエックス線撮影で得られるフィルム上の像に相当する画像を簡単に得ることが可能である。また、このようなフィルム模擬板６の湾曲に対する処理のほか、撮影手段10のレンズに起因する樽型歪を補正する処理も簡単に行うことができる。

以上のように、本実施例の口内法エックス線撮影実習評価システムは、歯列が固定されたまま歯の周囲の組織３が着脱可能に構成された歯科模型１と、口内法エックス線撮影用フィルムの形状を模擬したフィルム模擬板６と、このフィルム模擬板６を保持する保持手段７と、エックス線照射指示コーンの形状を模擬したコーン模擬円筒９と、このコーン模擬円筒９を通してエックス線の照射野に相当する領域を撮影する撮影手段10と、この撮影手段10で撮影した画像を表示する表示手段13とを備えたものであり、実際のエックス線撮影を想定して、実習者が、歯の周囲の組織３を装着した状態の歯科模型１の口内にフィルム模擬板６を固定するとともに、歯科模型１に向けてコーン模擬円筒９を固定し、その後、歯科模型１の歯の周囲の組織３を離脱させることで、実習者が撮影しようとした歯２のフィルム模擬板上６への投影の様子が、撮影手段10で撮影した画像として表示手段13に表示される。

したがって、エックス線の照射を行わずに、簡単な構成で口内法エックス線撮影実習の迅速かつ正確な評価が可能である。また、エックス線を用いる必要がないので、場所を選ばずに実習、評価が可能である。

また、歯科模型１の歯の周囲の組織３は、シリコン樹脂により形成され、簡単に着脱できる。

さらに、撮影手段10は、単焦点のウェブカメラであることから、視野の範囲が一定であるとともに、簡単なコンピュータプログラムを用いて実習者が撮影しようとした歯２のフィルム模擬板６上への投影画像のゆがみ、ひずみを容易に補正でき、正確な画像を得ることができる。また、撮影手段10は、ウェブカメラであることから、複数の実習の画像を一台の表示手段13に同時に表示させることが可能であり、実習、評価の効率を向上させることができるほか、口内法エックス線撮影の遠隔学習システム、共通試験などへの応用も可能である。

なお、本発明は、上記の実施例により限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。

本発明の実施例１の口内法エックス線撮影実習評価システムの概要を示す模式図である。同上使用状態を示す模式図である。同上使用状態を示す歯科模型付近の斜視図である。同上撮影手段により撮影された歯の周囲の組織を装着した状態の歯科模型の画像の例である。同上撮影手段により撮影された歯の周囲の組織を離脱させた状態の歯科模型の画像の例である。

符号の説明

１歯科模型
３歯の周囲の組織
６フィルム模擬板
７保持手段
９コーン模擬円筒
10 撮影手段
13 表示手段

Claims

歯列が固定されたまま歯の周囲の組織が着脱可能に構成された歯科模型と、口内法エックス線撮影用フィルムの形状を模擬したフィルム模擬板と、このフィルム模擬板を保持する保持手段と、エックス線照射指示コーンの形状を模擬したコーン模擬円筒と、このコーン模擬円筒を通してエックス線の照射野に相当する領域を撮影する撮影手段と、この撮影手段で撮影した画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする口内法エックス線撮影実習評価システム。
前記歯科模型の歯の周囲の組織は、シリコン樹脂により形成されたことを特徴とする請求項１記載の口内法エックス線撮影実習評価システム。
前記撮影手段は、単焦点のウェブカメラであることを特徴とする請求項１又は２記載の口内法エックス線撮影実習評価システム。