WO2008072398A1 - 医用撮影装置 - Google Patents

医用撮影装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2008072398A1
WO2008072398A1 PCT/JP2007/066035 JP2007066035W WO2008072398A1 WO 2008072398 A1 WO2008072398 A1 WO 2008072398A1 JP 2007066035 W JP2007066035 W JP 2007066035W WO 2008072398 A1 WO2008072398 A1 WO 2008072398A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
human body
imaging
image
data
photographing
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/066035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Han-Joon Kim
Original Assignee
Imagnosis Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imagnosis Inc. filed Critical Imagnosis Inc.
Publication of WO2008072398A1 publication Critical patent/WO2008072398A1/ja

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1077—Measuring of profiles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0035—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for acquisition of images from more than one imaging mode, e.g. combining MRI and optical tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062—Arrangements for scanning
    • A61B5/0064—Body surface scanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0478—Chairs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/501—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of the head, e.g. neuroimaging or craniography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4504—Bones

Definitions

  • the present invention relates to a medical imaging apparatus, and in particular, a medical imaging apparatus capable of imaging an internal structure of a patient (human body) such as CT and MRI, and a patient (human body) surface.
  • the present invention relates to a medical imaging apparatus realized by a combination with an imaging device, particularly, an imaging device capable of imaging a three-dimensional image of a patient surface.
  • a coordinate system for determining the orientation and position of the image information is determined at the time of photographing. For this reason, the coordinate system and display direction of the data are determined for each shooting, and it is difficult to compare multiple shooting data in a common coordinate system.
  • Patent Document 1 Using the technique disclosed in Patent Document 1, for example, a 3D image constructed based on CT imaging data! / Is displayed, and feature points on the bone are used for anatomical orientation. Can be set.
  • 3D images based on CT imaging data can depict morphological information of soft tissues such as skin in the same way as bones, the facial surface shape is displayed by adjusting CT values and related to skeletal morphology. Morphological evaluation, diagnosis or treatment planning can also be made.
  • Patent Document 1 WO01 / 03065A1 Disclosure of the invention
  • the feature points on the skin have been defined on the face photograph. Therefore, it is advantageous to specify the feature points on the skin where there is color and hair information as in the photograph.
  • the image of a 3D image based on CT imaging data depends on the settings at the time of imaging, but in general, there is a problem that the amount of exposure increases when photographing finely. It is the current situation that it has reached the details! /, Na! /, And! /.
  • a three-dimensional camera scans the input object with a slit-shaped laser beam, receives the reflected light with a CCD camera, and obtains distance information to the subject by the principle of triangulation).
  • a normal camera such as a digital camera
  • Attempts have been made to evaluate in relation.
  • the photograph taken with the camera and the CT image are taken separately and at different times, the coordinate system of the camera data and the CT data is different, and the correlation accuracy is poor. Encounter.
  • the patient's posture at the time of photographing for example, with CT, the patient is lying on his / her back, while the camera is photographed while the patient is sitting down. If this happens, the patient's facial muscles will be completely different) and the patient's facial expression will also change, so there is a limit to the accuracy with which the two data can be aligned.
  • the distribution of facial muscles and subcutaneous fat will change if the face's vertical and horizontal orientations relative to the jaw change.
  • facial and skin shapes are affected by facial expressions.
  • the present invention has been made based on such a background, and is capable of imaging a first imaging device (for example, CT, MRI, etc.) capable of medical imaging of the inside of a human body and a human body surface.
  • a medical imaging apparatus capable of simultaneously imaging a human body (patient) as a subject based on the same coordinate system by using a second imaging device (for example, a video camera, a digital camera, a digitizer, etc.)
  • a first imaging device for example, CT, MRI, etc.
  • a medical imaging apparatus capable of simultaneously imaging a human body (patient) as a subject based on the same coordinate system by using a second imaging device (for example, a video camera, a digital camera, a digitizer, etc.)
  • a second imaging device for example, a video camera, a digital camera, a digitizer, etc.
  • the present invention is mounted on a shooting position for positioning a human body that is a subject, a shooting moving member that can move around the shooting position, and the shooting moving member.
  • the second imaging device is a medical imaging device characterized in that it is a device capable of imaging the surface of a human body.
  • the second imaging device of the present invention is preferably a non-contact type digitizer that irradiates a laser beam and receives the reflected light by a CCD.
  • the present invention provides an apparatus capable of medically imaging the inside of a human body, such as a CT or MRI, as a first imaging device, on an imaging moving member (for example, the distal end of an imaging arm). is set up. At the tip of that arm or another arm, In addition, equipment that can photograph the surface of the human body, such as a digitizer, video camera, or digital camera, is installed as the second photographing equipment.
  • a human body such as a CT or MRI
  • an imaging moving member for example, the distal end of an imaging arm.
  • equipment that can photograph the surface of the human body such as a digitizer, video camera, or digital camera, is installed as the second photographing equipment.
  • an arm as a photographing moving member rotates integrally around a predetermined spindle (for example, if there are a plurality of arms, the plurality of arms rotate integrally), and the subject is photographed.
  • the human body can be photographed by rotating 360 degrees around the human body, which is the subject positioned at a position, with a common trajectory.
  • the imaging coordinate system of both can be related and grasped by a common coordinate system, and medical imaging inside the human body can be performed.
  • the imaging data and the camera data can be easily and accurately associated with each other, and the ability S to observe and evaluate medical images and photographic images in the same direction and position.
  • a non-contact type digitizer is used as the second imaging device, it is possible to obtain a three-dimensional photographic image, and more easily, a three-dimensional image based on medical imaging data and a photograph are taken. There is an advantage that it is easy to correlate with a 3D image with precision or to display it in a superimposed manner, and to easily evaluate the form of a human body (patient) and plan treatment.
  • the present invention by mounting both the first imaging device for capturing a medical three-dimensional image and the second imaging device for capturing the human body surface on the imaging moving member, At the same time, for example, face data of patients in the same state, internal face data and face surface data can be obtained, and these data can be compared and contrasted based on a common coordinate system.
  • the medical imaging device for imaging the inside of the human body the camera for imaging the surface of the human body, and a moving member for imaging are configured as a single unit, and two different types of imaging data are shared. It is possible to provide a device that can be easily and accurately related using the coordinate system of
  • the orientation of the human body surface and the orientation inside the human body can be specified based on the common coordinate axis, and the evaluation of the maxillofacial skeleton morphology It is possible to correctly plan treatment plans.
  • the position of the internal lesion can be grasped from a feature point on the face (skin) and determined.
  • the position of the internal lesion cannot be accurately grasped in the past, and the force S, which was estimated blindly, the human body surface data and the human body associated with the present invention Using internal data, based on the characteristics of the human body surface, it is possible to accurately grasp the location of internal lesions, which is very useful for enhancing the therapeutic effect.
  • the positional relationship between the human body surface and the human body can be accurately grasped, which is effective in minimizing the surgical field such as incision.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a medical imaging apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an essential part of a medical imaging apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a medical imaging apparatus 10 according to an embodiment of the present invention as functional blocks.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a medical imaging apparatus 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the essential part of the medical imaging apparatus 10.
  • a medical imaging apparatus 10 according to this embodiment is an apparatus for imaging a facial skull of a human body.
  • a medical imaging apparatus 10 includes a main unit 12 standing on the rear end side of a base 11 and an upper unit 13 disposed so as to extend forward from the upper end of the main unit 12. And have. Further, four arms 14a, 14b, 14c, and 14d as moving members for photographing are attached to the lower side of the upper end side of the upper unit 13.
  • the four arms 14a to 14d are integrally coupled at their roots, and are rotatably attached to the lower front part of the upper unit 13.
  • the upper unit 13 is provided with a rotating support shaft 15, and four arms 14a to 14d, whose roots are integrally connected, can be rotated horizontally around the rotating support shaft 15. It has become.
  • each arm 14a-; 14d is bent downward, and the distal end portion bent downward of each arm 14a-14d has a predetermined photographing device. Is fixed.
  • the arm 14a and the arm 14b extend in a straight line at an angle of 180 ° about the rotation support shaft 15 in plan view.
  • An X-ray irradiation unit 16 of the CT imaging device is fixed to the arm 14a, and an image receiving unit 17 of the CT imaging device is attached to the arm 14b. Therefore, the X-ray irradiation unit 16 emits X-rays, and the image receiving unit 17 receives the internal tomographic data of the human body (patient) sitting at the imaging position described later.
  • the arm 14c has an angle ⁇ with respect to the arm 14a when viewed clockwise in the plan view shown in FIG.
  • the CCD camera unit 18 is attached to the front end of the CCD camera unit 18.
  • the arm 14d extends at an angle ⁇ clockwise in plan view with respect to the arm 14c, and a laser beam output unit 19 is attached to the tip thereof. From this laser beam output unit 19, a slit-shaped laser beam is irradiated toward the rotation center. The laser light shines on the surface of the human body positioned at the shooting position, and the reflected light is received by the CCD camera unit 18.
  • the optical data received by the CCD camera unit 18 can calculate distance information with respect to the subject (human body) based on the principle of triangulation, and three-dimensional data on the surface of the human body can be obtained based on this information.
  • the laser light output unit 19 attached to the arm 14d and the CCD camera unit 18 attached to the arm 14c constitute a non-contact type digitizer capable of three-dimensional surface photography.
  • a chair 20 is provided in front of the main unit 12. By sitting on the chair 20, the patient as the subject can be positioned at a predetermined imaging position of the patient's imaging region, for example, facial cranial force.
  • the chair 20 is provided with a mechanism for moving the seat surface up and down and adjusting the backrest part back and forth.
  • the imaged position is below the rotary support shaft 15 and rotates around the X-ray irradiation unit 16, the image receiving unit 17, the CCD camera unit 18 and the laser beam output unit 19 facing each other. It is the height position.
  • the positional relationship between the imaging devices is determined in advance by the four arms 14a to 14d, different imaging devices are used based on the angular positional relationship between the arms 14a to 14d.
  • the coordinate system of the obtained data can be a common coordinate system.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the medical imaging apparatus 10 described above and the configuration for data processing obtained by the medical imaging apparatus 10 as functional blocks.
  • the imaging data of the subject is received by image receiving unit 17 of CT imaging equipment 16, 17.
  • the image data of the subject is received by the CCD camera unit 18 of the non-contact type digitizers 18 and 19 as a three-dimensional CCD imaging device.
  • the CT imaging devices 16 and 17 and the three-dimensional CCD imaging devices 18 and 19 are attached to the arms 14a to 14d as described above, and the rotation thereof is performed by the control unit 30 (this control unit 30 is included in the main unit 12). 360.degree. Around the face head of the subject (human body) can be obtained.
  • Data obtained by the CT imaging device 17 is given to the CT data processing device 31, and a three-dimensional image is constructed based on the two-dimensional tomographic data.
  • the image data obtained with the 3D CCD imaging device 18 is given to the CCD data processing device 32, and distance information is added to the surface data of the 2D object (human body) to create a 3D surface image.
  • the three-dimensional image data representing the internal structure of the subject (human body) constructed by the processing device 31 and the three-dimensional surface image of the subject (human body) created by the processing device 32 are coordinate system part 33
  • the three-dimensional internal image data and the three-dimensional surface image data, which are data based on the common coordinate system and the coordinate system is unified, can be selectively displayed on the display 34.
  • Each of these processing blocks is placed under the control of the control unit 30.
  • Image data displayed on the display unit 34 by an operator operating the operation panel 35 is as follows.
  • a device that captures surface data of a human body, which is a subject is not limited to the above-described non-contact type digitizer, and a video camera or a digital camera may be employed.
  • a digital camera when a digital camera is used, the arm 14a to 14d is rotated every 1 ° and the shirt is turned off to obtain data obtained by shooting the subject's human body from the surroundings by changing the angle by 1 °. May be compared with a three-dimensional internal image of a predetermined display orientation.
  • MRI and other equipment may be used instead of CT.
  • the force arm shown in the example using four arms 14a to 14d can be an arbitrary number, and a plurality of photographing devices are mounted on one arm. Also good. Furthermore, a method may be adopted in which a photographing marker is attached to a patient (subject) at the time of photographing and the marker is used when superimposing the photographed images.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

ＣＴ撮影像と、カメラで撮影された写真とを関連付けて、患者の治療や診断の評価を行う際に、両者の関連付けが困難であるという課題があった。第１の撮影器材としてのたとえばＣＴ１７と、第２の撮影器材としてのたとえばデジタイザー１８とを、共通の撮影用移動部材としてのアーム１４ｂおよび１４ｃに取り付ける。そして、アーム１４が一体的に被写体である人体（患者）の周囲を回転することにより、同時に、同一の座標系に基づいて、被写体である人体（患者）の内部画像（断層画像）および表面画像を得ることができる。

Description

明 細 書
医用撮影装置
技術分野
[0001] この発明は、医用撮影装置に関し、特に、 CT、 MRI等の患者（人体）の内部構造 を撮影することができる医用撮影器材と、患者 (人体)の表面を撮影することができる 撮影器材、特に患者表面の三次元画像を撮影することのできる撮影器材との組み合 わせにより実現される医用撮影装置に関する。
背景技術
[0002] CT、 MRI等の撮影機器で撮影された撮影データに基づいて構築された三次元医 用画像情報が臨床現場で多用されている。
この三次元医用画像情報を臨床で用い、治療前後の形態的な変化を確認し、任意 に作成した断面像（二次元画像）上における病巣の大きさや形状等を定量的に評価 する上で、三次元画像および二次元画像の位置や向きを一定の位置に揃えて作成 することが必要であり、重要である。
[0003] しかし、医用画像情報は、全て、その撮影時に画像情報の向きや位置を決めるた めの座標系が決定される。このため、撮影の度に、データの座標系および表示向き が個々に決まり、複数の撮影データを共通の座標系で比較することが難しいという課 題があった。
そこで、本願発明者は、既に、三次元医用画像の立体構築像において、解剖学的 な特徴点を基に定義される解剖学的な基準面に基づき、画像の表示向きおよび座 標系を統一する方法を提案している。 （特許文献 1参照）
[0004] 特許文献 1に開示された技術を用いると、たとえば CT撮影データに基づ!/、て構築 された三次元画像を表示し、骨上の特徴点を用いて、解剖学的な向きを設定できる 。また、 CT撮影データに基づく三次元画像は、皮膚等の軟組織の形態情報を骨同 様に描出可能であるため、顔表面形状を CT値の調整により表示させ、骨格形態と関 連させて、形態の評価、診断または治療計画の立案を行うことも可能である。
特許文献 1： WO01/03065A1 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] ところで、顔 (皮膚）上の特徴点を用い、顔面頭蓋の位置決めをし、顔 (皮膚）上の 特徴点でたとえば正面向きを定義し、形態評価を行うことが必要な場合がある。なぜ なら、骨の特徴に基づき決定された向きにおける調和と、顔の特徴に基づき決定され た向きにおける調和とが、必ずしも一致するとは限らないからである。それゆえ、骨上 の特徴および顔上の特徴の双方に基づいて確認することにより、患者に対して、より 良い形態評価、形態診断、または治療計画を立てることができる。
[0006] ところ力 CT撮像データに基づく三次元画像において、 CT値の調整により顔表面 形状を表示させても、 CT撮影像の場合は、眉毛や色等の情報がないため、顔 (皮膚
)上の特徴点の特定が、立体的な凹凸のある箇所に限られ、皮膚上では凹凸が明瞭 でないことが多ぐ特定できる特徴点が少なぐ特徴点の特定が困難であるという課 題がある。
従来、皮膚上の特徴点は、顔写真上で定義されてきたため、写真のような色や毛の 情報がある方力 皮膚上での特徴点の特定には有利である。
[0007] また、 CT撮影データに基づく三次元画像の描出像は、撮影時の設定によるが、一 般に細かく撮影する場合、被爆量が増えるという課題があり、皮膚の描出は、写真ほ どの細かさには至って!/、な!/、と!/、うのが現状である。
さらに、 CT撮影データに基づく三次元画像では、顔面頭蓋の撮影像の場合、歯の 治療に用いた金属修復物等による像の乱れ (アーチファクト）が生じ易ぐ 口許の皮 膚形態は、像の乱れのためにきれいに描出されないという課題がある。よって、口腔 外科および歯科の臨床で、顎骨や歯並びの矯正を行う際に、口許の特徴点の特定 を、皮膚上では行いにくいと!/、う課題があった。
[0008] これらの課題を解消するため、たとえば三次元カメラ (スリット状のレーザ光で入力 対象をスキャンし、その反射光を CCDカメラで受光し、三角測距の原理で被写体との 距離情報を得て、三次元データ化することのできるカメラ)や二次元画像を得る通常 のカメラ（デジタルカメラ等）を用い、これらカメラで別途撮影した三次元写真または二 次元写真と、 CT撮影像とを関連づけて評価することが試みられている。 [0009] しかし、上記カメラで撮影される写真と、 CT撮影像は、別々に、異なる時に撮影さ れるため、カメラデータと CTデータとの座標系が異なり、その関連づけの精度が乏し いという問題に遭遇する。また、カメラおよび CTによって、患者を別々に撮影するた め、撮影時の患者の姿勢 (たとえば、 CT撮影では、患者が仰向けに寝た状態で撮影 され、カメラ撮影では患者は座った状態で撮影されるとすれば、患者の顔面の筋肉 の様子が全く異なるものとなってしまう）や、患者の表情も変わるので、両データを位 置合わせする際の精度には限界がある。たとえば、顎を基準に考えると、顎に対する 顔の上下左右の向きが変われば、表情筋や皮下脂肪の分布が変わる。また、表情に よっても、顔や皮膚の形状は影響を受ける。もちろん、体と顎との位置関係によっても
、顔の形態はさらに影響を受けるので、同じ条件、同じ表情等で撮影された CTデー タおよびカメラデータを得て、両者を比較するのが望まし!/、。
[0010] この発明は、このような背景のもとになされたもので、人体内部を医用撮影すること ができる第 1の撮影器材 (たとえば CT、 MRI等）と、人体表面を撮影することができる 第 2の撮影器材 (たとえばビデオカメラ、デジタルカメラ、デジタイザ一等）を用い、被 写体である人体（患者）を同時に同一の座標系に基づいて撮影することのできる医用 撮影装置を提供することを主たる目的とする。
課題を解決するための手段
[0011] この発明は、被写体である人体を位置決めするための被撮影位置と、前記被撮影 位置の周囲を移動することのできる撮影用移動部材と、前記撮影用移動部材に搭載 され、被撮影位置に位置決めされた人体を同時に撮影するための第 1の撮影器材お よび第 2の撮影器材と、を備え、前記第 1の撮影器材は、人体内部を医用撮影するこ とができる器材であり、前記第 2の撮影器材は、人体表面を撮影することができる器 材であることを特徴とする、医用撮影装置である。
[0012] この発明の第 2の撮影器材は、レーザビームを照射し、その反射光を CCDで受光 する非接触型デジタイザ一であることが好ましい。
この発明は、より具体的には、撮影用移動部材 (たとえば撮影用のアームの先端部 )に、第 1の撮影機器としてのたとえば CT、 MRI等の人体内部を医用撮影することの できる器材が設置されている。そのアームの先端、または別のアームの先端に、さら に、第 2の撮影器材としての、たとえばデジタイザ一、ビデオカメラまたはデジタルカメ ラ等の人体表面を撮影することのできる器材が設置されている。
[0013] 撮影用移動部材としてのたとえばアームは、予め定める支軸を中心に一体的に回 転し (たとえばアームが複数本あれば、複数本のアームは一体的に回転する。）、被 撮影位置に位置決めされた被写体である人体の周囲を共通の軌跡で 360° 回転し 、人体を撮影することができる。このため、第 1の撮影器材および第 2撮影器材を、回 転方向に沿って配置していた場合、両者の撮影座標系を関連づけて共通の座標系 で把握することができ、人体内部の医用撮影データと、カメラデータとの関連づけが 容易にかつ正確に行え、医用撮影画像と写真画像とを、同じ向きや位置で観察し、 評価すること力 Sでさる。
[0014] 第 2の撮影器材として、非接触型デジタイザ一を使用すると、立体的な写真像を得 ること力 Sでき、より容易に、医用撮影データに基づく三次元画像と、写真撮影された 立体像とを精度良く関連づけ、あるいは、重ねて表示でき、人体 (患者）の形態評価 や治療計画を行レ、易いと!/、う利点がある。
発明の効果
[0015] この発明によれば、撮影用移動部材に、医用三次元画像を撮影するための第 1の 撮影器材および人体表面を撮影するための第 2の撮影器材の双方を装着することで 、同時に、同じ状態の患者のたとえば顔データについて、顔内部のデータおよび顔 表面のデータを得ることができ、それらデータを共通の座標系に基づいて比較およ び対比することができる。
このため、従来のように、別の時期に撮った異なった姿勢、異なった状態のたとえば 顔データを重ね合わせに用いたり、そのための装置を準備する必要がなくなる。
[0016] この発明では、人体内部を撮影する医用撮影装置と、人体表面を撮影するカメラと 、撮影用移動部材によってひとまとまりの構成とされており、種類の異なる 2つの撮 影データを、共通の座標系を用いて容易にかつ正確に関連づけることのできる装置 を提供できる。
特にこの発明によれば、 CTや MRIの撮影データでは得ることが困難であった皮膚 上の細かな形状や色、たとえば眉毛、 目の輪郭、唇の境界部等をカメラの撮影デー タによって得ることができ、これら人体表面の特徴点を画像診断に有効に活用するこ と力 Sできる。
[0017] また、 CT等で皮膚を撮影する場合は、撮影被爆量が増加する等の負担を患者に 強いることになる力 この発明によれば、そのような負担を患者に強いることがない。 よって、撮影時の患者に対する肉体的、精神的負担を軽減することができる。
この発明により得られた人体内部のデータと、人体表面のデータとを関連づけること により、人体表面の向きおよび人体内部の向きを共通の座標軸に基づいて特定する ことができ、顎顔面骨格形態の評価、治療計画等の立案を正しく行うことができる。
[0018] また、たとえば内部の病巣をターゲットに、照射治療や注射による治療を行う場合 に、内部の病巣の位置を、顔 (皮膚）上の特徴点から把握し、割り出すことができる。 つまり、非外科的な保存的治療法を行う際に、従来は、内部の病巣の位置が正確に 把握できず、ブラインドで推測していた力 S、この発明により関連づけられた人体表面 データと人体内部データとを用い、人体表面の特徴に基づき、内部の病巣位置を正 確に把握でき、治療効果を高めるのに大いに役立つ。
[0019] また、外科的な処置を行う場合にも、人体表面と人体内部の位置関係を正確に把 握できるので、切開等の術野を最小限に抑えるのに有効である。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]この発明の一実施形態に係る医用撮影装置 10の概略構成を表わす斜視図で ある。
[図 2]この発明の一実施形態に係る医用撮影装置 10の図解的な要部平面図である。
[図 3]この発明の一実施形態に係る医用撮影装置 10の構成を、機能ブロックとして表 わしたブロック図である。
符号の説明
[0021] 10 医用撮影装置
12 メインユニット
13 上部ユニット
14、 14a, 14b, 14c, 14d アーム
15 回転支軸 16 X線照射ユニット
17 受像ユニット
18 CCDカメラユニット
19 レーザ光出力ユニット
20 椅子 (被撮影位置）
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図 1は、この発明の一実施形態に係る医用撮影装置 10の概略構成を表わす斜視 図であり、図 2は、その医用撮影装置 10の図解的な要部平面図である。この実施形 態に係る医用撮影装置 10は、人体の顔面頭蓋を撮影するための装置である。 図 1および図 2を参照して、医用撮影装置 10は、ベース 11の後端側に立設された メインユニット 12と、メインユニット 12の上端から前方へ延びるように配設された上部 ユニット 13とを有している。そして、上部ユニット 13の先端側下方には、撮影用移動 部材としての 4本のアーム 14a、 14b、 14c、 14dが取り付けられている。 4本のアーム 14a〜； 14dは、その根元部が一体的に結合されており、上部ユニット 13の前方下部 に回転可能に取り付けられている。上部ユニット 13内には、回転支軸 15が備えられ ていて、根元部が一体的に連結された 4本のアーム 14a〜； 14dは、回転支軸 15を中 心に水平方向に回転可能になっている。
[0023] 各アーム 14a〜； 14dの先端側は、下方に向力、つて曲成されており、各アーム 14a〜 14dの下方向きに曲成された先端部には、それぞれ、予め定める撮影器材が固定さ れている。
より具体的には、アーム 14aおよびアーム 14bは、平面視において、回転支軸 15を 中心に 180° 隔たる角度に一直線上に延びている。そしてアーム 14aには CT撮像 装置の X線照射ユニット 16が固定されており、アーム 14bには CT撮像装置の受像ュ ニット 17が取り付けられている。よって、 X線照射ユニット 16から X線を照射し、後述 する被撮影位置に座った人体（患者）の内部断層データを受像ユニット 17で受像す ること力 Sでさる。
[0024] アーム 14cは、図 2に示す平面視において、時計回りに見て、アーム 14aと角度 Θ 隔てて延びており、その先端には CCDカメラユニット 18が取り付けられている。また、 アーム 14dは、アーム 14cに対して平面視で時計回りに角度 Θ あけて延びており、 その先端にはレーザ光出力ユニット 19が取り付けられている。このレーザ光出力ュニ ット 19からは、スリット状のレーザ光が回転中心方向へ照射される。レーザ光は被撮 影位置に位置決めされた人体表面に光をあて、その反射光が CCDカメラユニット 18 により受光される。 CCDカメラユニット 18で受光された光データは、三角測距の原理 で被写体 (人体）との距離情報を算出することができ、それに基づいて人体表面の三 次元データを得ることができる。このように、アーム 14dに取り付けられたレーザ光出 力ユニット 19およびアーム 14cに取り付けられた CCDカメラユニット 18によって、三 次元表面撮影の可能な非接触型デジタイザ一が構成されている。
[0025] ベース 11上には、メインユニット 12の前方側に椅子 20が設けられている。被写体 である患者が、この椅子 20に着座することにより、患者の被撮影部位、たとえば顔面 頭蓋力 所定の被撮影位置に位置決めできるようになつている。
そのために、椅子 20には、座面を上下動させたり、背もたれ部を前後に調整したり する機構が備えられている。
[0026] なお、被撮影位置は、回転支軸 15の下方であり、その周囲を X線照射ユニット 16、 受像ユニット 17、 CCDカメラユニット 18およびレーザ光出力ユニット 19が対向しなが ら回転する高さ位置である。
回転支軸 15を中心に、その根元が一体化された 4本のアーム 14a、 14b, 14c, 14 dが、平面視においてたとえば時計回りに 1回転すると、それにより、被撮影位置に位 置決めされた人体の顔面頭部はその周囲 360° 力 SCT撮影されるとともに、デジタイ ザ一により 360° のパノラマ画像が撮影される。撮影は、 4本のアーム 14a〜； 14dが 1 回転（360° )する間に行われ、内部断層データの撮影および表面データの撮影が 同時になされるので、被写体である患者（人体）の表情や位置力 CT撮影データお よび CCDカメラデータとで異なることがなぐ共通の表情および位置の被写体を、異 なる撮影器材で同時に撮影することができる。
[0027] また、撮影器材相互の位置関係は、 4本のアーム 14a〜； 14dにより予め決まってい るから、各アーム 14a〜14d相互間の角度位置関係に基づいて、異なる撮影器材で 得られたデータの座標系を、共通の座標系にすることができる。
図 3は、上述した医用撮影装置 10の構成、および、医用撮影装置 10で得られたデ ータ処理のための構成を、機能ブロックとして表わしたブロック図である。
[0028] 図 3を参照して、被写体（人体）の撮影データは、 CT撮影器材 16、 17の受像ュニ ット 17で受像される。
また、同時に、被写体（人体）の撮影データは、三次元 CCD撮影器材としての非接 触型デジタイザ一 18、 19の CCDカメラユニット 18にお!/、て受像される。
CT撮影器材 16、 17および三次元 CCD撮影器材 18、 19は、上述のようにアーム 1 4a〜14dに取り付けられており、その回転が制御部 30 (この制御部 30は、メインュニ ット 12内に備えられている）により制御されるので、被写体（人体）の顔面頭部の周囲 360° の撮影データを得ることができる。
[0029] CT撮影器材 17で得られたデータは、 CTデータ処理装置 31に与えられ、二次元 断層データに基づいて三次元画像が構築される。
また、三次元 CCD撮影器材 18で得られた撮影データは、 CCDデータ処理装置 3 2に与えられ、二次元の被写体 (人体）の表面データに距離情報が付加されて三次 元表面画像が作成される。
[0030] そして、処理装置 31で構築された被写体 (人体）内部の構造を表わす三次元画像 データと、処理装置 32で作成された被写体（人体）の三次元表面画像は、座標系統 一部 33において、共通座標系に基づくデータとされ、座標系が統一された三次元内 部画像データおよび三次元表面画像データは、選択的に表示器 34で表示され得る 。これら各処理ブロックは制御部 30の制御下に置かれている。そして操作パネル 35 からオペレータ等が操作することにより、表示器 34に表示される画像データとしては
(1)三次元内部画像のみの表示、
(2)三次元表面画像のみの表示、
(3)三次元内部画像および三次元表面画像を重ね合わせた表示、
等の表示を選択することができ、また、必要に応じて、二次元断面画像等も表示させ ること力 Sでさる。 [0031] 被写体である人体の表面データを撮影する装置は、上述した非接触型デジタイザ 一に限られるものではなぐビデオカメラやデジタルカメラを採用することもできる。た とえばデジタルカメラを採用した場合に、アーム 14a〜14dが 1° 回転する毎にシャツ ターをきり、被写体である人体を、 1° ずつ角度を変えて周囲から撮影したデータを 得、そのデータを所定の表示向きの三次元内部画像と対比させるような構成としても よい。また、多断層画像の撮影器材としては、 CTに替えて MRIその他の器材として あよい。
[0032] この実施形態では、 4本のアーム 14a〜； 14dを用いた例を示した力 アームは、任 意の数でよぐまた、 1つのアームに複数の撮影器材が搭載された構成としてもよい。 さらに、撮影時に、患者 (被写体）に撮影用マーカを付与し、撮影画像の重ね合せ 時に、そのマーカを利用するようなやり方を採用してもよい。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなぐ請求項記載の範囲 内において種々の変更が可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 被写体である人体を位置決めするための被撮影位置と、
前記被撮影位置の周囲を移動することのできる撮影用移動部材と、
前記撮影用移動部材に搭載され、被撮影位置に位置決めされた人体を同時に撮 影するための第 1の撮影器材および第 2の撮影器材と、を備え、
前記第 1の撮影器材は、人体内部を医用撮影することができる器材であり、 前記第 2の撮影器材は、人体表面を撮影することができる器材であることを特徴と する、医用撮影装置。
[2] 前記第 2の撮影器材は、レーザビームを照射し、その反射光を CCDで受光する非 接触型デジタイザ一を含むことを特徴とする、請求項 1記載の医用撮影装置。
PCT/JP2007/066035 2006-12-12 2007-08-17 医用撮影装置 WO2008072398A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-334618 2006-12-12
JP2006334618A JP2008142400A (ja) 2006-12-12 2006-12-12 医用撮影装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008072398A1 true WO2008072398A1 (ja) 2008-06-19

Family

ID=39511429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/066035 WO2008072398A1 (ja) 2006-12-12 2007-08-17 医用撮影装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008142400A (ja)
WO (1) WO2008072398A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011095694A1 (en) 2010-02-02 2011-08-11 Planmeca Oy Dental imaging apparatus
CN113238432A (zh) * 2021-03-31 2021-08-10 李子虎 一种标准化医疗美容拍照设备
CN113572934A (zh) * 2021-07-23 2021-10-29 深圳市尚荣医疗股份有限公司 一种数字化手术室影像采集控制系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8781186B2 (en) * 2010-05-04 2014-07-15 Pathfinder Therapeutics, Inc. System and method for abdominal surface matching using pseudo-features
KR101223936B1 (ko) * 2011-05-12 2013-01-21 주식회사 모르페우스 엑스선 촬영장치
JP6401498B2 (ja) * 2014-05-30 2018-10-10 株式会社吉田製作所 歯科用ｘ線ｃｔ撮影方法
WO2016197212A1 (pt) * 2015-06-08 2016-12-15 Costa Sérgio Galvão De Pinho Sistema integrado para avaliação e planejamento 3d na odontologia

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002153458A (ja) * 2000-11-20 2002-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｘ線撮影装置
JP2002159491A (ja) * 2000-10-11 2002-06-04 Instrumentarium Corp 患者の頭部領域を撮像するための方法及び装置
JP2002360565A (ja) * 2001-06-12 2002-12-17 Morita Mfg Co Ltd 歯科用ｘ線撮影装置
JP2003088537A (ja) * 2001-09-18 2003-03-25 Yunisun:Kk インプラント植立用治具およびその作製方法
JP2005021661A (ja) * 2003-06-10 2005-01-27 Hitachi Medical Corp Ｘ線断層撮影装置
JP2006204330A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Hitachi Medical Corp 画像表示装置
JP2006204329A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Hitachi Medical Corp Ｘ線断層撮影装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002159491A (ja) * 2000-10-11 2002-06-04 Instrumentarium Corp 患者の頭部領域を撮像するための方法及び装置
JP2002153458A (ja) * 2000-11-20 2002-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｘ線撮影装置
JP2002360565A (ja) * 2001-06-12 2002-12-17 Morita Mfg Co Ltd 歯科用ｘ線撮影装置
JP2003088537A (ja) * 2001-09-18 2003-03-25 Yunisun:Kk インプラント植立用治具およびその作製方法
JP2005021661A (ja) * 2003-06-10 2005-01-27 Hitachi Medical Corp Ｘ線断層撮影装置
JP2006204330A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Hitachi Medical Corp 画像表示装置
JP2006204329A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Hitachi Medical Corp Ｘ線断層撮影装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011095694A1 (en) 2010-02-02 2011-08-11 Planmeca Oy Dental imaging apparatus
WO2011095695A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 Planmeca Oy Dental computed tomography apparatus
EP2531109A1 (en) * 2010-02-02 2012-12-12 Planmeca OY Dental imaging apparatus
JP2013518649A (ja) * 2010-02-02 2013-05-23 プランメカ オイ 歯科用コンピュータ断層撮影装置
EP2531109A4 (en) * 2010-02-02 2013-10-09 Planmeca Oy DENTAL IMAGING DEVICE
US9299190B2 (en) 2010-02-02 2016-03-29 Planmeca Oy Dental computed tomography apparatus
US9305395B2 (en) 2010-02-02 2016-04-05 Planmeca Oy Dental imaging apparatus
JP2017176852A (ja) * 2010-02-02 2017-10-05 プランメカ オイ 歯科用コンピュータ断層撮影装置
CN113238432A (zh) * 2021-03-31 2021-08-10 李子虎 一种标准化医疗美容拍照设备
CN113572934A (zh) * 2021-07-23 2021-10-29 深圳市尚荣医疗股份有限公司 一种数字化手术室影像采集控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008142400A (ja) 2008-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109419524B (zh) 医学成像系统的控制
Widmann et al. Errors and error management in image-guided craniomaxillofacial surgery
TWI396523B (zh) 用以加速牙科診斷及手術規劃之系統及其方法
AU2002309220B2 (en) Image guided implantology methods
KR101830708B1 (ko) 콘―빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 시스템 및 방법
US20090123892A1 (en) Human Body Information Extraction Device, Human Body Imaging Information Reference Plane Conversion Method, and Cross Section Information Detection Device
KR101474098B1 (ko) 파노라마 엑스선 장치 및 파노라마 이미징을 위한 이미징될 층의 위치 설정
Baumrind et al. Using three‐dimensional imaging to assess treatment outcomes in orthodontics: a progress report from the University of the Pacific
WO2008072398A1 (ja) 医用撮影装置
US20170143445A1 (en) Method and apparatus for operating a dental diagnostic image generation system
AU2002309220A1 (en) Image guided implantology methods
Nahm et al. Accurate registration of cone-beam computed tomography scans to 3-dimensional facial photographs
JPH07311834A (ja) 画像処理装置及びその補助具
EP2113200A1 (en) A system and method for automatic jaw measurement for panoramic radiology
US9456792B2 (en) Adjustable head positioning device for use with cone beam CT scanner
Lee et al. Virtual skeletal complex model-and landmark-guided orthognathic surgery system
Won et al. Application of augmented reality for inferior alveolar nerve block anesthesia: A technical note
JP2021508549A (ja) Ｘ線撮像システムを較正するための方法及びシステム
KR20150083338A (ko) 엑스선 영상처리장치 및 엑스선 촬영시스템
KR20210055847A (ko) 영상처리와 ｃｎｎ을 이용한 자동 3차원 세팔로메트리 장치 및 방법
Palomo et al. Diagnostic value of 3D imaging in clinical orthodontics
JP5624328B2 (ja) 医用画像診断装置および画像処理装置
WO2015079456A2 (en) An optical needle tracking system and method for image guided percutaneous biopsy procedure
CN112739263A (zh) X射线影像生成方法、x射线影像生成装置以及计算机可读记录介质
Halperin-Sternfeld et al. Patient movement during extraoral radiographic scanning

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07792651

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07792651

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1