JP7121740B2 - 歯科用観察装置及び歯科用画像の表示方法 - Google Patents
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Description
上記可視光画像は、動画像(映像)、あるいは静止画像のコマ送りなどであってもよい。
また、本明細書における立体カメラは、観察や診療のために撮像箇所を撮像できれば撮像した画像や映像を記録できても記録できなくてもよい。
この発明により、撮像対象における所望の断面位置での不可視部分の断面図を表示部に表示できるため、不可視部分における関心対象部分をさらに容易且つ正確に認識することができ、さらに安全かつ正確な施術を行うことができる。
なお、上述の立体カメラは、二眼カメラ(双眼タイプ)又は立体視可能な一眼カメラであってもよい。
また、立体表示した前記撮像箇所の可視光画像と、平面表示した前記対応画像とを重畳させることなく、並列表示することができる。
この発明により、例えば、施術内容や患者に適した三次元画像を三次元画像情報として用いることができる。
この発明により、例えば、対応画像として、断面図やボリュームデータ、あるいは数値データなど、施術に適した表示を対応画像として表示することができる。
この発明により、例えば、過去の施術内容など歯科診療データを確認しながら、より精度の高い施術を行うことができる。
これらの発明により、施術者は、施術内容や好みに応じて、より適切な仕様に応じたデバイスを用いて施術することができる。
この発明により、より鮮明な可視光画像を見ながら施術することができる。
この発明により、施術者は、普段慣れたデンタルミラーを見ながらの施術に準じた、鏡像反転した可視光画像を見ながら施術することができる。
また、前記プロセッサが、前記三次元画像情報に基づいて前記撮像方向に基づく方向の断面画像を前記対応画像として前記表示部に表示させてもよい。
またこの発明の態様として、前記対応画像として、対象となる歯牙を側面から見たときの根管の深さ方向に所定間隔をあけて異なる断面の複数の断面画像を前記断面画像として同時に表してもよい。
図1は、歯科用観察装置に対応する観察システム3のブロック図を示し、図2は診療システム1の概略斜視図を示し、図3は表示画面100の説明図を示し、図4は画像表示部110の視差画像Sa,Sbについての説明図を示し、図5は歯科診療のフローチャートを示している。なお、歯科用観察装置は歯科用イメージャーと呼んでもよいし、歯科用スコープと呼んでもよい。
チェアユニット2は、図2に示すように、診療器具213a~213eを備えた器具台21と、施術対象である患者Mを載せて治療を行うための診療台22とで構成している。
また、各種操作の入力するフートコントローラ214を備えているが、フートコントローラの機構については公知であるため、詳細な説明は省略する。
また、位置調整可能な支持アーム58によって歯科用立体顕微鏡50が支持されている。
なお、図1には、X線CT撮影装置40を診療システム1の構成として図示しているが、X線CT撮影装置40は、本発明の構成として必ずしも必要ではない。本発明の構成として必要な構成は三次元画像データ(三次元画像情報)であり、記憶装置30に当該三次元画像データが記憶されていればよい。また、この発明では、三次元画像はX線CT画像である必要はなく、他の三次元画像情報が取得できる装置による三次元画像データであってもよい。
詳述すると、制御部10には、画像生成部11、撮像方向検出部に対応する相対位置算出部12、画像処理部に対応する表示方向調整部13、表示画面生成部14、施術対象選択部15、及び施術内容選択部16を備えている。各部の機能的構成の具体的な機械的要素はプロセッサまたは回路である。プロセッサまたは回路に信号が印加されて各機能を発揮する。なお、図1では、制御部10は、歯科用立体顕微鏡50と別に構成している例が示されているが、歯科用立体顕微鏡50の中に設けてもよい。
このようなX線CT撮影装置40は、X線コーンビームを被写体に照射し、被写体回りを旋回するX線検出部で検出することで三次元画像情報を取得することができる。
なお、ジャイロなどで構成された姿勢検出部53、ブレ防止機構54、及び鏡像反転機構55の機構については公知であるため、詳細な説明は省略する。
また、患者位置検出部61と顕微鏡位置検出部62とで種類の異なる検出方法の異なる三次元位置検出機構で構成してもよい。
表示画面100は、表示部に対応する画像表示部110、患者情報を表示する患者情報表示部130、従画像表示部110bに表示する三次元画像情報に関する情報を表示する従画面情報表示部140、各種操作を受ける操作部150とが表示されている。
ここで、撮像方向(周方向)に対応する立体表示撮影画像Sや変換断面図Fp1の表示の周方向の角度を周方向表示角度と呼ぶこととし、そのような周方向表示角度に係る表示を周方向表示と呼ぶこととすると、立体表示撮影画像Sと変換断面図Fp1との周方向表示角度と周方向表示とが一致している。
画像表示部110は、左眼用表示部51aと右眼用表示部51bとを備える。
従画像表示部110bに表示する三次元画像情報に関する情報を表示する従画面情報表示部140は、表示画面100における従画像表示部110bの下方において、従画像表示部110bに表示された施術対象部位の平面表示変換画像Fpの基となる三次元画像情報の種類やそのデータ管理番号を表示している。
施術対象選択操作ボタン159、施術内容選択操作ボタン160、患者変更操作ボタン161、及びキャリブレーション操作ボタン162で構成されている。
従画面表示データ変更操作ボタン157は、平面表示変換画像Fpとして従画像表示部110bに表示する平面表示変換画像Fpの基となる施術対象部位の三次元画像情報の種類を変更する際に押下する操作ボタンである。
施術内容選択操作ボタン160は、施術内容を選択する際に押下する操作ボタンである。
キャリブレーション操作ボタン162は、歯科用立体顕微鏡50と患者Mとの三次元相対位置を検出する際や、施術途中であっても三次元相対位置を再検出する際に押下する操作ボタンである。
まず、施術者は、表示画面生成部14によって生成され、表示部51(51a,51b)に表示される表示画面100の患者変更操作ボタン161を押下して、施術する患者Mを選択する(ステップs1)。患者Mが選択されると、制御部10は記憶装置30の患者情報記憶部32に記憶した患者情報を呼び出し、患者情報表示部130に表示する。
通常、立体表示撮影画像Sと平面表示変換画像Fpは同期した状態で観察したいであろうから、チェックボックス158はデフォルトでチェックされているようにしてもよい。
例えば、三次元画像情報がX線CT撮影装置40で得たものであるとする。X線CT撮影装置40には通常X線CT撮影時に被験者を固定する固定部が備えられている。X線発生器とX線検出器と固定部との空間的位置関係は算出できるので、固定部に固定される患者Mのような撮影対象者の被撮影部位の空間的座標情報も算出できる。
例えば、表示画面100における従画面サイズ調整操作ボタン153が押下されると(ステップs20:Yes)、図7(a)に示すように、カーソル163で従画像表示部110bの角部をドラッグすることで、図7(b)に示すように、主画像表示部110aに表示する立体表示撮影画像Sに対する従画像表示部110bの大きさを調整することができる(ステップs21)。
図8(a)に示すように、主画像表示部110aにおいて立体表示される立体表示撮影画像Sは、左眼用カメラ52aで撮像され、左眼用表示部51aに表示される左側視差画像Sa(図8(b)参照)を、左接眼部57aを介して施術者が左眼で視準し、右眼用カメラ52bで撮像され、右眼用表示部51bに表示される右側視差画像Sb(図8(c)参照)を、右接眼部57bを介して施術者が右眼で視準することで、施術者は立体表示撮影画像Sを立体的に視認することができる。
また、上述の従画像表示部110bの大きさ及び位置のうち少なくとも一方調整については、従画面自動調整操作ボタン151が押下操作されていれば、制御部10の制御によって自動的に従画像表示部110bの大きさ及び位置のうち少なくとも一方を調整することができる。
なお、このフローを施術が終わるまで繰り返し(ステップs22:No)、施術の終了に伴ってこのフローも完了する(ステップs22:Yes)。
このように、視準軸CLを立体表示撮影画像Sと変換断面図Fp1に共通する方向を示す視認用指標として用いる。視準軸CLは、好ましくは立体表示撮影画像Sと変換断面図Fp1とで部位的に共通の位置に設定する。
また、可視光立体カメラ52(52a,52b)に、立体表示撮影画像Sを鏡像反転させる鏡像反転機構55が備えられているため、施術者は、普段慣れたデンタルミラーを見ながらの施術に準じた、鏡像反転した立体表示撮影画像Sを見ながら施術することができる。
図13(c)に示すように、上顎の歯THLについては、立体表示撮影画像Sを、点PLが画面の上側に、点BLが画面の下側になるように表示する場合、平面表示変換画像Fpについても点PLが画面の上側に、点BLが画面の下側になるように表示されるようにする。このように表示されるように、撮像方向(視線方向)を基準にして、平面表示変換画像Fpで表示される断面の方向を設定する。(見下ろしか見上げかによって上向き断面か下向き断面かが変わる。)
以下同様に、
立体カメラは可視光立体カメラ52に対応し、
撮像箇所は施術対象部位に対応し、
撮像方向検出部は相対位置算出部12に対応し、
記憶部は三次元情報記憶部31に対応し、
対応画像は平面表示変換画像Fpに対応し、
表示部は画像表示部110に対応し、
画像処理部は表示方向調整部13に対応し、
歯科用観察装置は観察システム3に対応し、
表示方向変更操作部は従画面表示方向変更操作ボタン156に対応し、
表示方向リセット操作部は主従画面同期チェックボックス158に対応し、
断面調整操作部は断面位置指定表示画面180に対応し、
対応画像表示領域は従画像表示部110bに対応し、
領域調整部は従画面移動調整操作ボタン152及び従画面サイズ調整操作ボタン153に対応し、
表示切換操作部は従画面表示方法変更操作ボタン155に対応し、
頭部装着型表示部はHMD510及びHUD520に対応し、
支持アームは支持アーム58に対応し、
ブレ防止機構はブレ防止機構54に対応し、
鏡像反転機構は鏡像反転機構55に対応するが、上記実施形態に限定するものではない。
12…相対位置算出部
13…表示方向調整部
31…三次元情報記憶部
52…可視光立体カメラ
54…ブレ防止機構
55…鏡像反転機構
58…支持アーム
110…画像表示部
110b…従画像表示部
152…従画面移動調整操作ボタン
153…従画面サイズ調整操作ボタン
155…従画面表示方法変更操作ボタン
156…従画面表示方向変更操作ボタン
158…主従画面同期チェックボックス
180…断面位置指定表示画面
510…HMD
520…HUD
Fp…平面表示変換画像
S…立体表示撮影画像
Claims (22)
- 口腔領域における所望の撮像箇所の可視光画像を立体撮像する立体カメラを備える歯科用立体顕微鏡と、
前記撮像箇所に対する前記立体カメラの撮像方向を検出する撮像方向検出部と、
予め取得した前記口腔領域に関する三次元画像情報を記憶する記憶部と、
前記立体カメラで撮像した前記可視光画像と、前記撮像箇所に対応する前記三次元画像情報に基づく対応画像とを並べて表示する表示部と、
前記撮像方向検出部で検出した前記撮像方向を基準とした所定の方向の前記対応画像を前記表示部に表示する画像処理部とが備えられ、
前記歯科用立体顕微鏡は、前記撮像箇所に対して所定の前記撮像方向から所定角度分の開きのある撮像方向で観察するように移動でき、
前記対応画像は、前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面画像であり、
前記表示部は、前記撮像箇所に対応する前記三次元画像情報に基づくとともに、前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面画像である対応画像と、前記可視光画像とを並列表示し、
前記対応画像を構成する前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面を、前記撮像箇所である歯の歯軸に沿って複数設定する
歯科用観察装置。 - 前記画像処理部が、
前記断面画像の断面位置を、前記撮像箇所の歯の歯軸に沿って調整する断面調整操作部が備えられた
請求項1に記載の歯科用観察装置。 - 前記撮像箇所を立体観察した前記可視光画像を左右の視差に基づき立体表示するとともに、前記対応画像を前記撮像方向と平行な方向から見るよう、且つ撮像方向周りの同一角度となるように平面表示する
請求項1又は2に記載の歯科用観察装置。 - 前記表示部に、前記対応画像が表示される対応画像表示領域が設けられ、
前記表示部における前記対応画像表示領域の大きさ及び位置のうち少なくとも一方を調整する領域調整部が設けられた
請求項3に記載の歯科用観察装置。 - 前記撮像箇所の前記可視光画像における施術対象部位を選択する施術対象選択部が設けられ、
前記領域調整部による前記対応画像表示領域の調整は、
前記可視光画像に対応する左右の視差画像における選択された前記施術対象部位と前記対応画像表示領域との相対位置関係に基づき、左右それぞれの前記視差画像における前記施術対象部位と前記対応画像表示領域とが重畳しないように調整される
請求項4に記載の歯科用観察装置。 - 前記対応画像の表示方向の変更を操作する表示方向変更操作部と、
表示方向を変更した前記対応画像を前記撮像方向に応じた方向に戻す操作を行う表示方向リセット操作部とが備えられた
請求項1乃至5のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記三次元画像情報が、
X線CT撮影装置で取得された三次元X線画像、核磁気共鳴撮影装置で取得された核磁気共鳴画像、超音波診断撮影装置で取得された超音波三次元画像、及び光干渉断層撮影装置で取得された光干渉三次元画像のうちいずれかで構成された
請求項1乃至6のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記三次元画像情報が、
三次元口腔スキャナで取得した歯牙領域の表面形状の三次元スキャンデータ、インプラントの三次元情報、及び支台歯形成用の三次元モデル情報のうちいずれかで構成された三次元画像情報をさらに含む
請求項1乃至7のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記対応画像の表示を切り替える表示切換操作部が備えられた
請求項1乃至8のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記対応画像の代わりに、あるいは前記対応画像と合わせて根管長測定値、切削トルク値、及び切削回転数のうち少なくともひとつの歯科診療データを前記表示部に表示する
請求項1乃至9のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記表示部が、施術者の頭部に装着する頭部装着型表示部である
請求項1乃至10のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記立体カメラが、歯科診療装置の側部から伸びる支持アームに位置変更自在に保持された前記歯科用立体顕微鏡に備えられている
請求項1乃至11のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記立体カメラに、ブレを防止するためのブレ防止機構が備えられた
請求項1乃至12のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記立体カメラに、前記可視光画像を鏡像反転させる鏡像反転機構が備えられた
請求項1乃至13のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 口腔領域における所望の撮像箇所の可視光画像を立体撮像する立体カメラを備え、前記撮像箇所に対して所定の撮像方向から所定角度分の開きのある撮像方向で観察するように移動できる歯科用立体顕微鏡で立体撮像し、
前記立体カメラで撮像した前記可視光画像と、予め取得した前記口腔領域に関する三次元画像情報のうち前記撮像箇所に対応する前記三次元画像情報に基づく対応画像とを並べて表示する際に、
前記撮像箇所に対する前記立体カメラの撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面画像である前記対応画像と、前記可視光画像とを並列表示し、
前記対応画像を構成する前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面を、前記撮像箇所である歯の歯軸に沿って複数設定する
歯科用画像の表示方法。 - 前記撮像箇所を立体観察した前記可視光画像を左右の視差に基づき立体表示するとともに、前記対応画像を前記撮像方向と平行な方向から見るよう、且つ撮像方向周りの同一角度となるように平面表示する
請求項15に記載の歯科用画像の表示方法。 - 立体カメラを備える歯科用立体顕微鏡と、記憶部と、撮像方向検出部と、表示部と、プロセッサとを備えた歯科用観察装置であり、
前記歯科用立体顕微鏡が、撮像箇所に対して所定の撮像方向から所定角度分の開きのある撮像方向で観察するように移動でき、
前記立体カメラが、口腔領域における前記所望の撮像箇所の可視光画像を立体撮像し、
前記記憶部が、予め取得した前記口腔領域に関する三次元画像情報を記憶し、
前記撮像方向検出部が、前記撮像箇所に対する前記立体カメラの撮像方向を検出し、
前記プロセッサが、前記撮像方向検出部で検出した前記撮像方向を基準として前記三次元画像情報を処理して前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面画像である対応画像を生成し、前記立体カメラで撮像した前記可視光画像と、前記撮像箇所に対応する前記三次元画像情報に基づくとともに、前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面画像である前記対応画像とを前記表示部に並列表示させ、
前記対応画像を構成する前記撮像方向に直交する前記撮像箇所の断面を、前記撮像箇所である歯の歯軸に沿って複数設定する
歯科用観察装置。 - 前記プロセッサが、
前記断面画像の断面位置を、前記撮像箇所の歯の歯軸に沿って調整する断面調整操作を受け付ける
請求項17に記載の歯科用観察装置。 - 前記プロセッサが、
前記表示部に前記撮像箇所を立体観察した前記可視光画像を左右の視差に基づき立体表示させるとともに、前記対応画像を前記撮像方向と平行な方向から見るよう、且つ撮像方向周りの同一角度となるように平面表示させる
請求項17又は18に記載の歯科用観察装置。 - 前記三次元画像情報が、
X線CT撮影装置で取得された三次元X線画像、核磁気共鳴撮影装置で取得された核磁気共鳴画像、超音波診断撮影装置で取得された超音波三次元画像、及び光干渉断層撮影装置で取得された光干渉三次元画像のうちいずれで構成された
請求項17乃至19のうちいずれかに記載の歯科用観察装置。 - 前記対応画像として、対象となる歯牙を側面から見たときの根管の深さ方向に所定間隔をあけて異なる断面の複数の断面画像を前記断面画像として同時に表示する
請求項1に記載の歯科用観察装置。 - 前記対応画像として、対象となる歯牙を側面から見たときの根管の深さ方向に所定間隔をあけて異なる断面の複数の断面画像を前記断面画像として同時に表示する
請求項15に記載の歯科用画像の表示方法。
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