JP6632800B2 - 歯周病診断支援装置、歯周病診断支援システム、歯周病診断支援プログラム及び歯周病診断支援方法 - Google Patents
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Description
−セメントエナメル境を指定するセメントエナメル境指定手段と、
−歯槽骨頂を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−指定されたセメントエナメル境と歯槽骨頂とからボーンアタッチメントレベルを算出するボーンアタッチメントレベル算出手段と
を含むことを特徴としてもよい。
−セメントエナメル境を指定するセメントエナメル境指定手段と、
−歯槽骨頂を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−根尖を指定する根尖指定手段と、
−指定された歯槽骨頂と根尖との距離の、セメントエナメル境と根尖との距離に対する比率である、歯根密着長比率を算出する歯根密着長比率算出手段と
を含むことを特徴としてもよい。
−歯冠頂部を指定する歯冠頂部指定手段、または、歯頸部を指定する歯頸部指定手段と、
−歯槽骨頂部を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−根尖を指定する根尖指定部と、
−指定された根尖と歯槽骨頂とから算出された密着部分の歯根の体積の、指定された歯冠頂部または歯頸部と根尖とから算出した歯全体の体積に対する比率である、歯根密着体積比率を算出する歯根密着体積比率算出手段と
を有することを特徴としてもよい。
−歯冠頂部を指定する歯冠頂部指定手段、または、歯頸部を指定する歯頸部指定手段と、
−歯槽骨頂を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−根尖を指定する根尖指定手段と、
−指定された根尖と歯槽骨頂とから算出された密着部分の歯根の表面積の、指定された歯冠頂部または歯頸部と根尖とから算出した歯全体の表面積に対する比率である、歯根密着表面積比率を算出する歯根密着表面積比率算出手段と
を有することを特徴としてもよい。
図4は、本発明の一実施形態に係る歯周病診断支援システム100の動作説明図である。
まず、3次元画像撮影装置2が、検査を受ける人(被検者)の歯列全体を撮影し、ボリュームデータを取得する。
次に、画像表示装置3が、撮影された被検者の画像を表示する。図5は、立ち上げ時の歯番画面の一例であり、この画面において、利用者が、計測対象とする歯番を指定する。図6は、歯番指定後の画面である。ここでは、歯番として上顎右5番を指定したので、当該歯に関する3方向の断層像、すなわち、Axial断層像(以下A断層像)、Coronal断層像(以下C断層像)、及びSagittal断層像(以下S断層像)の任意の1枚が表示される。なお、初期状態では、3方向の断層像は計測対象歯のボリュームデータの中央の層を表示している。ボリュームデータから多断面再構成像を生成し、それに基づいて任意の位置におけるA断層像、C断層像、及びS断層像を表示するのは公知の技術であり、説明を省略する。
次に、利用者が、当該歯のA断層像を、順次、断面位置を変えて観察していき、歯冠部が観察できる画像を選択する。図7に歯冠部が観察できる拡大した画像を示す。A断層像、C断層像、S断層像は連動しているため、A断層像で歯冠部が観察できる画面におけるS断層像上で、歯冠頂部の中心位置を、利用者に指定させる。図8に歯冠頂部中央を指定した状態の画面を示す。
次に、歯冠頂部の中心座標と同様の手順で歯全体の中心座標を指定する。まず、図9に示すように、S断層像において、歯全体の中心座標位置を押下する。すると、その座標位置がA断層像とC断層像にも表示される。この例では、A断層像で歯全体の中心座標が右寄りにずれていることがわかるので、改めてA断層像において中心座標として適切な位置を押下する。その状況を図10に示す。
歯全体の中心座標が指定されると、図11に示すように、歯全体の中心座標を中心に立方体の領域が表示される。この領域が、計測対象歯の関心領域を表している。この領域は、操作部11によって、拡大縮小が可能であり、小さい方が画像処理速度は速いが、隣接歯との接触部が含まれており、かつ過剰に大きなサイズでなければよい。
次に、主軸補正手段により、操作部11からの指示で、関心領域の歯冠頂部中心と歯部中央を結ぶ主軸を表示の上で鉛直にするように、画像を回転させる。図12にその概念図を示す。具体的な手法については、特許文献4に示されている。
次に、主軸を含む計測断面を規定する。360度任意の位置に計測断面は設定できるが、プロービング検査法(6点法)に準じた例としては、図13に示す6点(#1:遠心面の頬側接触部、#2:#1と#3の中間点、#3:近心面の頬側接触部、#4:近心面の舌側接触部、#5:#4と#6の中間点、#6:遠心面の舌側接触部)になる。更に、最も望ましくは、歯周病の進行が最も早く表れる隣の歯との接触部であるコンタクト部を含む断面がよい。
図14には、歯冠頂部の中心を含むA断層像とA断層の外周を6分割する計測断面とが示されている。この各々の計測断面において、セメントエナメル境指定手段23により、セメントエナメル境を指定させる。セメントエナメル境は、画面上で、明度の高いエナメル質と、明度の低いセメント質との境界として現れるため、その部分を利用者によって、操作部から、指定させる。なお、計測断面は必要に応じて拡大表示ができ、セメントエナメル境の指定を容易にさせることもできる。具体的な指定手順を図15に示す。
セメントエナメル境を指定する計測断面と同一の画面において、歯槽骨頂指定手段24により、歯槽骨の骨頂を指定させる。歯槽骨も、明度の低い歯肉の中で、明度が高く表示されるため、容易に判別でき、その頂部も明確である。その部分を操作者によって、操作部から、指定させる。図16に歯槽骨頂の指定の具体的手順を示す。
セメントエナメル境と歯槽骨頂との指定を完了すると、ボーンアタッチメントレベル算出手段21により、ボーンアタッチメントレベルを算出する。具体的には、図14に示すように、セメントエナメル境と歯槽骨頂とを直線で結び、その距離を画面上から計算によって求めるものである。
更に、根尖指定手段25により、同じく表示された断面において、歯根部の末端である根尖を指定させる。歯根部と周囲の組織では組成が異なり、明度に差が出るため、容易に判別できる。その部分を操作者によって、操作部から、指定させる。
引き続き、歯根密着長比率算出手段22において、
(歯槽骨頂と根尖との距離):(セメントエナメル境と根尖との距離)
を算出する。具体的には、セメントエナメル境、歯槽骨頂、根尖の位置から、それぞれの距離を算出して、その比率を求めればよい。
歯周病診断支援部30において、これまで述べてきた、歯根密着度の指標としての、ボーンアタッチメントレベル、または、歯根密着長比率の数値から、歯周病の判定基準と照合して、診断を支援する情報を提供する。歯周病の判定基準としては、ボーンアタッチメントレベルが標準値以下、あるいは、正常時からの減少が基準値以上というような基準が考えられる。また、歯根密着長比率については、0.7以下というような基準が考えられるが、これらについては、最終的には、医師の診断によるものとする。
更に、歯周病進行予測部40において、被検者の健康に関連する情報とボーンアタッチメントレベルまたは歯根密着長比率の数値とを比較し、蓄積されたこれまでのデータを基に、歯周病の進行を予測する。例えば、抜歯が必要になる時期、あるいは放置して自然の抜け歯となる時期の推定を行う。ここで、被検者の健康に関連する情報としては、各種歯周検査の結果に加え、年令(加齢による要因)、性別(男女による差異、妊娠の影響)、本人および家族の歯科を含む全身の疾患についての過去の病歴及び現在の症状(糖尿病、骨粗鬆症、心臓疾患、脳血管疾患など)、歯磨習慣、喫煙歴、飲酒歴、血圧、血糖値、食物嗜好などの個人属性を含む。
なお、歯根密着度測定部として、これまでに述べた、ボーンアタッチメントレベル算出手段、あるいは歯根密着長比率算出手段と併用して、または、それらの代替として、歯根密着体積比率算出手段を用いてもよい。歯根密着体積比率(Kv)は、以下のようにして算出することができる。ここで、歯根密着体積比率(Kv)の算出に先立ち、まず、歯全体の体積(VF)を以下のように計算する。根尖指定手段により根尖を指定させ、歯冠頂部指定手段により歯冠頂部を指定させる。次に、根尖から歯冠頂部までの体積を歯の体積(VF)とし、これを計算する。例えば、X線CT画像で、輪郭を自動検出し面積を計算する。これを根尖から歯冠頂部まで続け、全部の和を体積(VF)とする。面積は輪郭に囲まれた画素の数である。この輪郭に囲まれた内部の画素数を積算する。これを実単位に換算する。この場合、歯の体積(VF)は、数式(4)で計算することができる。なお、数式1における記号「SUR」はz座標がzの(x、y)座標面の歯の輪郭内の面積を示し、記号「HA」は根尖のz座標を示し、記号「HC」は歯冠頂部のz座標を示す。以下も同様である。歯の体積(VF)は画素数を積算して実単位に換算してもよい。
なお、歯根密着度測定部として、これまでに述べた、ボーンアタッチメントレベル算出手段、歯根密着長比率算出手段、あるいは歯根密着体積比率算出手段と併用して、または、それらの代替として、歯根密着表面積比率算出手段を用いてもよい。歯根密着表面積比率(KS)は、以下のようにして算出することができる。根尖指定手段により根尖を指定させ、歯冠頂部指定手段により歯冠頂部を指定させ、歯槽骨頂指定手段により、歯槽骨頂を指定させる。まず、歯根表面積(S)は、数式4で計算することができる。歯の全表面積(SF)を計算するには式の積分上限を歯冠頂部とし、歯槽骨に囲まれた歯根の表面積(SC)を計算するには積分上限を歯槽骨頂部とする。歯根表面積は、X線CT画像の輪郭の長さを積算したもので代用することもできる。厳密には輪郭の長さではないが、厳密に計算してもほとんど変わらないことからこれで代用することもできる。なお、数式4で記号「CON」は、長さを計算する領域、即ち、z座標がzの(x、y)座標面において輪切りにした歯の輪郭線を示す。
2 3次元画像撮影装置
3 画像表示装置
11 操作部
12 CPU
13 メモリー
14 第1のインターフェース
15 第2のインターフェース
20 歯根密着度測定部
21 ボーンアタッチメントレベル算出手段
22 歯根密着長比率算出手段
23 セメントエナメル境指定手段
24 歯槽骨頂指定手段
25 根尖指定手段
30 歯周病診断支援部
40 歯周病進行予測部
50 歯
51 歯冠
511 歯冠頂
52 歯根
522 根尖
54 セメント質
55 歯槽骨
554 歯槽骨頂
58 セメントエナメル境
100 歯周病診断支援システム
Claims (12)
- 操作者により情報が入力される操作部と、前記操作部により入力された情報に基づき情報処理を行うCPUと、前記CPUによって実行されるプログラムもしくはデータを記憶するメモリとを備え、撮影された歯部の3次元画像を用いて歯周病の診断を支援する歯周病診断支援装置であって、
前記歯周病診断支援装置は、前記撮影された歯部の3次元画像を用いて歯根と歯槽骨との密着度を測定するための歯根密着度測定部であって前記プログラムに含まれる歯根密着度測定部を含み、
前記歯根密着度測定部は、
前記3次元画像から、Axial断層像、Coronal断層像、Sagittal断層像のうちの少なくとも一つである断層像を画像表示装置に表示させる第1の手段と、
前記断層像から前記操作部を介して歯冠頂部の中心位置を指定させる第2の手段と、
前記断層像から前記操作部を介して歯全体の中心位置を指定させる第3の手段と、
前記第3の手段によって指定された歯全体の中心位置を中心とした立体領域に係る画像を画像表示装置に表示させる第4の手段と、
前記第2の手段によって指定された歯冠頂部の中心位置から前記第3の手段によって指定された歯全体の中心位置に向かう主軸を表示の上で鉛直にするようにして前記第4の手段によって表示された前記立体領域に係る画像を回転させる主軸補正手段と
を含むことを特徴とする歯周病診断支援装置。 - 前記歯根密着度測定部の測定結果を用いて歯周病の診断を支援する歯周病診断支援部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の歯周病診断支援装置。
- 前記歯根密着度測定部が、
−セメントエナメル境を指定するセメントエナメル境指定手段と、
−歯槽骨頂を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−指定された前記セメントエナメル境と前記歯槽骨頂とからボーンアタッチメントレベルを算出するボーンアタッチメントレベル算出手段と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の歯周病診断支援装置。 - 前記歯根密着度測定部が、
−セメントエナメル境を指定するセメントエナメル境指定手段と、
−歯槽骨頂を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−根尖を指定する根尖指定手段と、
−指定された前記歯槽骨頂と前記根尖との距離の、前記セメントエナメル境と前記根尖との距離に対する比率である、歯根密着長比率を算出する歯根密着長比率算出手段と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の歯周病診断支援装置。 - 前記ボーンアタッチメントレベル算出手段において、測定すべき歯部の、隣接歯とのコンタクト部分における前記ボーンアタッチメントレベルを算出することを特徴とする請求項3に記載の歯周病診断支援装置。
- 前記歯根密着度測定部が、
−歯冠頂部を指定する歯冠頂部指定手段、または、歯頸部を指定する歯頸部指定手段と、
−歯槽骨頂部を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−根尖を指定する根尖指定部と、
−指定された前記根尖と前記歯槽骨頂とから算出された密着部分の歯根の体積の、指定された前記歯冠頂部または前記歯頸部と前記根尖とから算出した歯全体の体積に対する比率である、歯根密着体積比率を算出する歯根密着体積比率算出手段と
を有することを特徴とする請求項1に記載の歯周病診断支援装置。 - 前記歯根密着度測定部が、
−歯冠頂部を指定する歯冠頂部指定手段、または、歯頸部を指定する歯頸部指定手段と、
−歯槽骨頂を指定する歯槽骨頂指定手段と、
−根尖を指定する根尖指定手段と、
−指定された前記根尖と前記歯槽骨頂とから算出された密着部分の歯根の表面積の、指定された前記歯冠頂部または前記歯頸部と前記根尖とから算出した歯全体の表面積に対する比率である、歯根密着表面積比率を算出する歯根密着表面積比率算出手段と
を有することを特徴とする請求項1に記載の歯周病診断支援装置。 - 前記歯根密着度測定部の測定結果、前記歯周病診断支援部の診断支援結果の少なくともいずれか一つと、年令、性別、歯科を含む全身の疾患についての過去の病歴及び現在の症状、歯磨習慣、喫煙歴、飲酒歴、血圧、血糖値、食物嗜好を含む個人属性のうち、少なくとも一つの前記個人属性とを用いて歯周病の進行状況を予測する歯周病進行状況予測部を有することを特徴とする請求項2に記載の歯周病診断支援装置。
- −請求項1または請求項2に記載の歯周病診断支援装置と、
−歯部に関する3次元画像を撮影する3次元画像撮影装置と、
−前記歯周病診断支援装置、前記3次元画像撮影装置の少なくとも一つからの画像を表示する画像表示装置と
を含むことを特徴とする歯周病診断支援システム。 - 撮影された歯部の3次元画像を用いて歯根と歯槽骨との密着度を測定する歯根密着度測定手段をコンピュータに実行させる歯周病診断支援プログラムであって、前記コンピュータは情報の入力ができる操作部を備え、前記歯根密着度測定手段は、
前記3次元画像から、Axial断層像、Coronal断層像、Sagittal断層像のうちの少なくとも一つである断層像を画像表示装置に表示させる第1の手段と、
前記断層像から前記操作部を介して歯冠頂部の中心位置を指定させる第2の手段と、
前記断層像から前記操作部を介して歯全体の中心位置を指定させる第3の手段と、
前記第3の手段によって指定された歯全体の中心位置を中心とした立体領域に係る画像を画像表示装置に表示させる第4の手段と、
前記第2の手段によって指定された歯冠頂部の中心位置から前記第3の手段によって指定された歯全体の中心位置に向かう主軸を表示の上で鉛直にするようにして前記第4の手段によって表示された前記立体領域に係る画像を回転させる主軸補正手段と
を含むことを特徴とする歯周病診断支援プログラム。 - 前記歯根密着度測定手段の測定結果を用いて歯周病の診断を支援する歯周病診断支援手段をコンピュータに実行させる、請求項10に記載の歯周病診断支援プログラム。
- 撮影された歯部の3次元画像を用いて歯周病の診断を支援する歯周病診断支援方法であって、
前記3次元画像から、Axial断層像、Coronal断層像、Sagittal断層像のうちの少なくとも一つである断層像を画像表示装置に表示させる第1のステップと、
前記断層像から前記操作部を介して歯冠頂部の中心位置を指定させる第2のステップと、
前記断層像から前記操作部を介して歯全体の中心位置を指定させる第3のステップと、
前記第3のステップによって指定された歯全体の中心位置を中心とした立体領域に係る画像を画像表示装置に表示させる第4のステップと、
前記第2のステップによって指定された歯冠頂部の中心位置から前記第3のステップによって指定された歯全体の中心位置に向かう主軸を表示の上で鉛直にするようにして前記第4のステップによって表示された前記立体領域に係る画像を回転させる第5のステップと
を実行することによって前記画像を用いて歯根と歯槽骨との密着度を測定し、前記歯根密着度の測定結果を用いて歯周病の診断を支援することを特徴とする歯周病診断支援方法。
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