JP6055033B2 - 表面走査情報を用いることによる歯科用3次元x線データセットからのアーチファクトの低減及び除去 - Google Patents
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Description
REMOVAL OF ARTICACTS FROM A THREE−DIMENSIONAL DENTAL X−RAY DATA SET USING SURFACE SCAN INFORMATION”と題される米国仮特許出願第61/326,031号の優先権を主張するものであり、その出願の内容全体を参照によってここに援用する
[0002]本発明は、歯科用画像技術に関する。より詳細には、本発明は、X線及び表面走査技術を併用して患者の歯の3次元画像を再構成することに関する。
及び表面走査画像システム107により取り込まれたデータ、並びに処理されたボリューメトリックデータ(volumetric data)は、表示部113に表示される。
01は、図5に示したCTモデルからのスライスに対応する。表面モデルは患者の歯内部からのデータポイントを含んでいないので、切断面データは、所与の水平面上の患者の歯の外表面に対応する輪郭形503を特定する。図8では、切断面501の輪郭形503が、CTモデルのスライスにある同じ歯へ重ね合わせられる。
(ステップ213)、アーチファクトが低減されたCTモデルを生成する。図9に示すように、アーチファクトが低減されたCTモデルからアーチファクトが除去され、各歯の表面を見ることができる。
フレームから3次元CTモデルが構成される。
Claims (14)
- 反射によるアーチファクトを、患者の歯の画像化モデルから、コンピュータベースの画像処理システムを用いて除去するための方法であって、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記患者の歯の第1のボリューメトリックモデルと、前記患者の歯の第2のボリューメトリックモデルとにアクセスするステップと、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの向き及び縮尺を適切な向き及び縮尺へと自動的に調整するステップであって、前記適切な向き及び縮尺は、前記第1のボリューメトリックモデルと前記第2のボリューメトリックモデルとを相関させる、ステップと、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記第2のボリューメトリックモデルを前記第1のボリューメトリックモデル上に、調整された前記向き及び縮尺で重ね合わせるステップと、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記第1のボリューメトリックモデルにおけるデータポイントであって、重ね合わされた前記第2のボリューメトリックモデルにおいて前記患者の歯の表面を逸脱するデータポイントを検出するステップと、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、検出された前記データポイントを前記第1のボリューメトリックモデルからフィルタリング又は除去してアーチファクトが低減されたボリューメトリックモデルを作成するステップと
を含み、検出された前記データポイントを前記第1のボリューメトリックモデルからフィルタリング又は除去して前記アーチファクトが低減されたボリューメトリックモデルを作成するステップは、検出された前記データポイントを、検出された該データポイントの補間により調整するステップを含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第1のボリューメトリックモデルは前記患者の歯のCTモデルを含み、前記第2のボリューメトリックモデルは、前記患者の歯の光学的表面走査モデルを含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、
前記コンピュータベースの画像処理システムがレーザ走査デバイスから、該レーザ走査デバイスにより前記患者の歯から直接取り込まれた、前記患者の歯の外側輪郭を表す表面走査データを受けるステップと、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記患者の歯の前記ボリューメトリック光学的表面走査モデルを、前記レーザ走査デバイスからの前記表面走査データに基づき生成するステップと
を更に含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、検出された前記データポイントを、検出された該データポイントの補間により調整するステップは、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記第1のボリューメトリックモデルの前記データにおける画素であって、ある閾値より上の密度を有する画素を自動的に検出するステップと、
検出された前記画素における各ピクセルに対するデータを、前記アーチファクトに関連しない隣接ピクセルからのデータを用いて補間するステップと
を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、重ね合わされた前記第2のボリューメトリック画像を、前記アーチファクトが低減されたボリューメトリックモデルから、前記第1のボリューメトリックモデルからのアーチファクトが低減されたデータのみ残しながら除去するステップを更に含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、
位置及び視点を示す位置合わせ情報を含む、前記第1のボリューメトリックモデルのためのデータを取り込むステップであって、前記位置及び視点から、前記第1のボリューメトリックモデルのための前記データは取り込まれた、ステップと、
位置及び視点を示す位置合わせ情報を含む、前記第2のボリューメトリックモデルのためのデータを取り込むステップであって、前記位置及び視点から、前記第2のボリューメトリックモデルのための前記データは取り込まれた、ステップと
を更に含み、
前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び前記縮尺を自動的に調整するステップは、前記第1のボリューメトリックモデル及び前記第2のボリューメトリックモデルの縮尺及び向きを求めるステップを含み、前記第1のボリューメトリックモデル及び前記第2のボリューメトリックモデルの縮尺及び向きを求めることは、前記第1のボリューメトリックモデルからの前記位置合わせ情報を、前記第2のボリューメトリックモデルからの対応する前記位置合わせ情報に整合させることによって行われる、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び前記縮尺を自動的に調整するステップは、
前記コンピュータベースの画像処理システムが、前記第1のボリューメトリックモデルと前記第2のボリューメトリックモデルとの双方に見られる少なくとも3つの解剖学的ランドマークを自動的に特定するステップと、
前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルを、特定された前記ランドマーク間の差が所定の許容範囲内で最小化されるまで回転、平行移動及び拡大縮小するステップと
含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び前記縮尺を自動的に調整するステップは、焼きなまし法ルーチンを適用して、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び縮尺を、適切な相関が求まるまで調整するステップを含む、方法。
- 反射によるアーチファクトを、患者の歯の画像化モデルから除去するためのシステムであって、該システムは、
X線源と、
X線画像データを取り込むX線検出器と、
前記患者の歯の表面走査データを取り込む表面スキャナと、
コンピュータベースの画像処理システムと
を備え、前記コンピュータベースの画像処理システムは、
前記患者の歯の第1のボリューメトリックモデルを前記X線検出器からの前記X線画像データに基づき構成することと、
前記患者の歯の第2のボリューメトリックモデルを前記表面スキャナからの前記表面走査データに基づき構成することと、
前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの向き及び縮尺を適切な向き及び縮尺へと自動的に調整することであって、前記適切な向き及び縮尺は、前記第1のボリューメトリックモデルと前記第2のボリューメトリックモデルとを相関させる、ことと、
前記第2のボリューメトリックモデルを前記第1のボリューメトリックモデル上に、調整された前記向き及び縮尺で重ね合わせることと、
前記第1のボリューメトリックモデルにおけるデータポイントであって、重ね合わされた前記第2のボリューメトリックモデルにおいて前記患者の歯の表面を逸脱するデータポイントを検出することと、
検出された前記データポイントを前記第1のボリューメトリックモデルからフィルタリング又は除去してアーチファクトが低減されたボリューメトリックモデルを作成することと
を行うように構成され、前記コンピュータベースの画像処理システムは、検出された前記データポイントを前記第1のボリューメトリックモデルからフィルタリング又は除去して前記アーチファクトが低減されたボリューメトリックモデルを作成することを、検出された前記データポイントを、検出された該データポイントの補間により調整することによって行うように構成された、システム。 - 請求項9に記載のシステムであって、前記コンピュータベースの画像処理システムは、検出された前記データポイントを、検出された該データポイントの補間により調整することを、
前記第1のボリューメトリックモデルの前記データにおける画素であって、ある閾値より上の密度を有する画素を自動的に検出することと、
検出された前記画素における各ピクセルに対するデータを、前記アーチファクトに関連しない隣接ピクセルからのデータを用いて補間することと
によって行うように構成された、システム。 - 請求項9に記載のシステムであって、前記コンピュータベースの画像処理システムは、重ね合わされた前記第2のボリューメトリック画像を、前記アーチファクトが低減されたボリューメトリックモデルから、前記第1のボリューメトリックモデルからのアーチファクトが低減されたデータのみ残しながら除去するように更に構成された、システム。
- 請求項9に記載のシステムであって、前記コンピュータベースの画像処理システムは、
位置及び視点を示す位置合わせ情報を含む、前記第1のボリューメトリックモデルのための前記X線画像データを取り込むことであって、前記位置及び視点から、前記第1のボリューメトリックモデルのための前記X線画像データは取り込まれた、ことと、
位置及び視点を示す位置合わせ情報を含む、前記第2のボリューメトリックモデルのための前記表面走査データを取り込むことであって、前記位置及び視点から、前記第2のボリューメトリックモデルのための前記表面走査データは取り込まれた、ことと
を行うように更に構成され、
前記コンピュータベースの画像処理システムは、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び前記縮尺を自動的に調整することを、前記第1のボリューメトリックモデル及び前記第2のボリューメトリックモデルの縮尺及び向きを求めることによって行い、前記第1のボリューメトリックモデル及び前記第2のボリューメトリックモデルの縮尺及び向きを求めることを、前記第1のボリューメトリックモデルからの前記位置合わせ情報を、前記第2のボリューメトリックモデルからの対応する前記位置合わせ情報に整合させることによって行うように構成された、システム。 - 請求項9に記載のシステムであって、前記コンピュータベースの画像処理システムは、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び前記縮尺を自動的に調整することを、
前記第1のボリューメトリックモデルと前記第2のボリューメトリックモデルとの双方に見られる少なくとも3つの解剖学的ランドマークを自動的に特定することと、
前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルを、特定された前記ランドマーク間の差が所定の許容範囲内で最小化されるまで回転、平行移動及び拡大縮小することと
によって行うように構成された、システム。 - 請求項9に記載のシステムであって、前記コンピュータベースの画像処理システムは、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び前記縮尺を自動的に調整することを、焼きなまし法ルーチンを適用して、前記第1のボリューメトリックモデル又は前記第2のボリューメトリックモデルの前記向き及び縮尺を、適切な相関が求まるまで調整することによって行うように構成された、システム。
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