(57)【要約】【課題】本発明は、可視光カメラによる可視光画像に対して内部の根管を明示できる根管治療用装置を提供することを目的とする。【解決手段】関心対象である歯牙Ｔの２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する可視光カメラ６０を装着した根管治療用ハンドピース５０と、根管治療用ハンドピース５０の位置を検出する位置検出部８０と、可視光画像を表示するモニタ１５と、歯牙Ｔ内部の根管Ｒに関する情報も含む、３Ｄ情報に基づく変換断面画像Ｃｓ１と、可視光カメラ６０が撮像した２Ｄ撮影画像Ｐとを対応させてモニタ１５に重畳表示する画像生成部２１とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心対象である歯牙の可視光画像を撮像する可視光カメラを装着した根管治療用ハンドピースと、
該根管治療用ハンドピースの位置を検出する位置検出部と、
前記可視光画像を表示する表示部と、
前記位置検出部で検出した前記根管治療用ハンドピースの位置情報に基づいて、前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、Ｘ線ＣＴ撮影によって予め撮影した前記歯牙のＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示する画像処理部とを備えた
根管治療用装置。
【請求項２】
前記Ｘ線断面画像が、前記切削工具の先端位置を通るとともに、歯軸方向に直交する横断面、又は、歯軸方向の縦断面の少なくともひとつ以上のＸ線断面画像である
請求項１記載の根管治療用装置。
【請求項３】
前記位置検出部を、
前記根管治療用ハンドピースの前記切削工具の根尖に対する位置を検出する根管長測定部、及び非接触型の三次元の位置検出部の少なくとも一方で構成した
請求項１乃至３記載の根管治療用装置。
【請求項４】
前記画像処理部を、
前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち少なくとも一方を透明化して重畳表示する構成とした
請求項１乃至３のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項５】
前記根管の根尖方向への延伸方向を示す根管延伸方向画像を前記表示部に表示する
請求項１乃至４のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項６】
前記先端位置が前記根管における予め設定した所定位置に達したことを、前記位置検出部が検出した場合に、駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作を行う動作制御部を備えた
請求項１乃至５のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項７】
前記切削工具の先端位置が移動した移動軌跡を前記表示部に表示する
請求項１乃至６のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項８】
前記位置検出部を、第１位置検出部とするとともに、
施術対象である患者の頭部及び／または前記歯牙の三次元位置を検出する第２位置検出部を備えた
請求項１乃至７のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項９】
前記切削工具にかかるトルクを検出するトルク検出部を設け、
該トルク検出部によって検出したトルク値が予め設定した所定値を超えると駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作制御を行う
請求項１乃至８のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光学カメラで撮像した歯牙の可視光画像と、Ｘ線ＣＴ撮影装置などによって、根管治療用ハンドピースの位置情報に基づいて生成した断面画像とを対応させて重畳表示する根管治療用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯科医療分野等において、歯牙に対する根管治療の際には、一般に、口腔内カメラと呼ばれる光学カメラや顕微鏡で歯牙を撮像や観察して治療することで精密な根管治療を行うようになってきている。  
しかしながら、光学カメラや顕微鏡によって撮像した可視光画像は、可視光による咬合面方向の歯牙表面の画像であり、歯牙内部の根管口等については、可視光画像からは確認できなかった。
【０００３】
そのような問題に対して、関心領域である歯牙に対してＸ線を照射して投影データを収集し、得られた投影データをコンピュータ上で再構成して、Computerized Tomography画像（ＣＴ画像断層面画像、ボリュームレンダリング画像等）を生成するＣＴ撮影が行われている。
【０００４】
このようなＣＴ撮影では、Ｘ線発生器とＸ線検出器との間に被写体を配置した状態で、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを被写体周りに旋回させながら、Ｘ線発生器からコーン状のＸ線を被写体に照射する。そして、Ｘ線検出器によってＸ線の検出結果を収集し、収集したＸ線の検出結果に基づいて三次元データを再構成する。このようなＣＴ撮影を行う装置として、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、ＸＹＺのそれぞれの断面以外にボリュームレンダリング画像を表示するものであり、Ｘカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルを操作することで、それぞれのカーソルに対応した断面を表示させることができる。
【０００６】
上述のようなＣＴ撮影においては、歯牙を透過するＸ線によって得られた歯牙に関する情報は、内部の根管についての情報も含んでいるため、歯牙の表面から視認できない根管口などの位置や大きさを表示することができる。
【０００７】
しかしながら、上述したように、光学カメラや顕微鏡による可視光画像を確認しながら治療するため、施術者は、ＣＴ撮影画像と、光学カメラや顕微鏡による可視光画像とを頭の中で三次元的に合成させながら治療する必要があり、例えば、光学カメラや顕微鏡による歯牙表面の可視光画像を確認しながら治療する際に、内部の根管口の位置を正確に把握しながら治療することは困難であり、根管から外れた健全な部分を切削しすぎるおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献２には、Ｘ線ＣＴ撮影装置で取得した歯牙の断面画像上に根管形状を示す点や線を表示する３次元イメージング装置について記載されている。  
しかしながら、特許文献２に記載の３次元イメージング装置は、単に、Ｘ線ＣＴ撮影装置で取得した歯牙の断面画像上に根管形状を示す点や線を表示するだけであり、例えば、可視光画像と歯牙の断面画像とを重畳表示することについては開示されていなかった。
【０００９】
また、特許文献３には、根管治療において、根管長測定器での検出結果とＸ線ＣＴ撮影による三次元Ｘ線画像とを使用し、三次元Ｘ線画像に根管長測定器からの検出信号を重ねて表示することで根尖までの距離を三次元Ｘ線画像上に表示する技術について開示されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献３に示す画像表示技術においても、従来通り天蓋部を大きく除去して根管口を視認できる状態でないと切削工具を目的の根管に導くことはできず、また、根管長測定器は、根尖から離れた根管口付近における精度は低いため、健全部位の切削を要していた。さらには、根管治療用ハンドピースに装着した切削工具を根管口に正しく誘導することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３０５２０３号公報
【特許文献２】特表２０１３−５１９４７９号公報
【特許文献３】特開２０１１−３０６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明は、根管治療用ハンドピースの位置を検出する位置検出部で検出した位置情報に基づいて、施術中の根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の先端位置に対応する画像と、この切削工具の少なくとも先端位置に対応する予めＸ線ＣＴ撮影によって得た歯牙のＸ線断面画像と、可視光カメラが撮像した可視光画像との３つの画像を位置対応させて表示部に重畳表示することで前記切削工具の先端位置における前記歯牙に対して内部の根管を明示できる根管治療用装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、関心対象である歯牙の可視光画像を撮像する可視光カメラを装着した根管治療用ハンドピースと、該根管治療用ハンドピースの位置を検出する位置検出部と、前記可視光画像を表示する表示部と、前記位置検出部で検出した前記根管治療用ハンドピースの位置情報に基づいて、前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、Ｘ線ＣＴ撮影によって予め撮影した前記歯牙のＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示する画像処理部とを備えた根管治療用装置であることを特徴とする。
【００１４】
上記可視光画像を撮像する可視光カメラは、歯牙表面の二次元画像を撮像する光学カメラのみならず、歯牙表面の三次元画像を撮像する、例えばステレオカメラなどの三次元光学カメラを含むものとする。  
上記切削工具は、ファイルやリーマ、あるいはレーザ光を照射する照射チップなどとすることができる。
【００１５】
上記位置検出部は、例えば、周知の非接触型の三次元位置検出器又は周知の根管長測定器とすることができる。このうち、周知の非接触型の三次元位置検出器として、例えば、根管治療用ハンドピースに内蔵したジャイロや、前記根管治療用ハンドピースに装着した複数の小玉からなる赤外線反射部材と、赤外線反射部材の三次元位置を計測する赤外線を用いた周知の三次元位置測定器であってもよいし、前記根管治療用ハンドピースに装着した磁気発生源から発する磁気により三次元位置を検出する三次元位置計測器であってもよい。さらには、非接触型の三次元位置検出部による空間的な三次元的空間位置検出のみならず、関心対象の歯牙の根管部の根尖に対する前記切削工具先端との相対的距離を示す根管長測定部をも含むものとする。
【００１６】
また、前記位置検出部で検出した前記根管治療用ハンドピースの位置情報は
根管治療用ハンドピースに内蔵したジャイロ、例えば、赤外線を用いた三次元位置測定器による根管治療用ハンドピースにおける２点以上の三次元位置の計測、根管治療用ハンドピースに内蔵したジャイロと根管治療用ハンドピースにおける少なくとも１点の三次元位置計測、あるいは、根管治療用ハンドピースにおける２点以上の二次元位置の計測とジャイロなどの組み合わせによる周知の非接触型の三次元位置検出を含むものとする。
【００１７】
また、切削工具の少なくとも先端の位置を示す画像とは、切削工具先端位置に対応する点画像であってもよいし、切削工具の一部又は全体を示す画像であってもよい。また、前記点画像を表示する場合、点滅することで視認しやすく表示された点画像であってもよい。
【００１８】
前記切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像とともに表示する前記可視光画像、及びＸ線断面画像は、静止画あるいは動画を含むものとする。  
具体的には、可視光カメラで撮影した画像は、静止画像としてもよいし、動画としてもよい。なお、可視光カメラで撮影した画像を動画とする場合は、可視光画像に重畳表示するＸ線断面画像も、可視光画像による歯牙の輪郭や根管位置などを認識して可視光画像の位置や角度変更に追随して対応する動画処理を行うこととなる。
【００１９】
上述の前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、Ｘ線ＣＴ撮影によって予め撮影した前記歯牙のＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示するとは、少なくとも先端位置に対応する画像、前記Ｘ線断面画像、及び可視光画像の位置、向き、あるいは、外周形状などの大きさなどを合わせることを含む。
【００２０】
この発明により、表示部に表示された可視光カメラによる可視光画像に対して内部の根管を明示することができる。  
詳述すると、関心対象である歯牙の可視光画像を撮像する可視光カメラを装着した根管治療用ハンドピースの位置を前記位置検出部で検出することにより、画像処理部は、切削工具の先端位置に対応する画像と、歯牙内部の根管に関する情報も含む、前記歯牙の位置情報に基づいて作成されたＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を正確に位置対応させて前記表示部に表示することができる。したがって、表示部に表示された可視光カメラによる可視光画像に対して内部の根管を明示するとともに、根管に対する切削工具の先端位置を確認できるため、より精密で正確な根管治療を行うことができる。
【００２１】
この発明の態様として、前記Ｘ線断面画像が、切削工具の先端位置を通るとともに、歯軸方向に直交する横断面、又は、歯軸方向の縦断面の少なくともひとつ以上のＸ線断面画像とすることができる。  
この発明により、前記切削工具の先端位置が、根管位置から外れていないか、また、根尖を突き抜けていないかなどを、横断面や縦断面などの適切なＸ線断面画像に基づいてリアルタイムで確認できるため、正確に施術を進めることができる。
【００２２】
なお、前記画像処理部が、前記根管における前記先端位置を通る前記歯牙のＸ線縦断面画像、又はＸ線横断面画像のいずれかひとつを表示してもよいし、両方のＸ線断面画像を同時に表示してもよい。
【００２３】
またこの発明の態様として、前記位置検出部を、前記根管治療用ハンドピースの前記切削工具の根尖に対する相対的位置を検出する根管長測定部、及び非接触型の三次元の位置検出部の少なくとも一方で構成することができる。  
この発明により、根管施術における施術位置において適切な測定方法で正確に三次元位置を検出することができる。
【００２４】
以下において詳述する。  
前記根管長測定部に基づく位置検出においては、空間的な三次元位置測定情報ではないが、根管治療において重要な前記切削工具の先端位置と根尖との相対的距離を検出することができる。歯冠部から根管口にかけての領域であれば、根管治療用ハンドピースとしてエアタービンハンドピースなどを使用しても硬くて変形しない切削工具で施術できるため、前記の非接触型の三次元位置検出器を使用すれば、前記根管治療用ハンドピースの空間的な位置計測ができるので、切削工具先端の位置が推測することができる。
【００２５】
しかし、根管口から根尖に至る領域においては、一般に根管が湾曲しているため、前記根管治療用ハンドピースの空間的な位置が測定できても切削工具先端の位置は測定できない。むしろ、前記根管長測定部の測定結果に基づいて根尖に対する相対的な距離間隔を推測して、施術することができる。
【００２６】
なお、この領域においては、一般に回転数が低い、根管治療専用のマイクロモータハンドピース又は超音波スケーラハンドピースが使用され、その切削工具としては、湾曲した根管に対応できるリーマやファイルもしくは、湾曲に耐えるスケーラチップが使用される。
【００２７】
このように、位置測定部については、前記の三次元位置測定部からの情報と前記根管長測定部からの情報とを根管の所定部位で切り替えて使用してもよいし、根管形状がまっすぐな形状であれば、両方の情報を使用して施術してもよい。  
また、三次元位置計測部からだけの情報、又は根管長測定部からだけの情報を基にして施術してもよいことも含む。
【００２８】
この発明の態様として、前記画像処理部を、前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち少なくとも一方を透明化して重畳表示する構成とすることができる。  
上述の前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち少なくとも一方を透明化するとは、前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像を半透明化、有色透明化、完全透明化することをいい、前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち一方の表示を明確にするために他方の画像を透明化すること、あるいは、両画像をそれぞれ異なる透明度で透明化すること含むものとする。
【００２９】
この発明により、例えば、可視光画像を半透明化して、Ｘ線断面画像に示される根管を明確に表示する、逆に、Ｘ線断面画像を半透明化して、可視光画像を明確に表示するなど、重畳表示された前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち一方を他方に比べて明確に表示することで、さらに、精密で正確な根管治療を行うことができる。また、一方の画像を明確に表示しながら、他方の画像を透明化したり、表示させたりして、明確に表示された一方の画像を中心に確認しながら治療することができる。
【００３０】
またこの発明の態様として、前記根管の根尖方向への延伸方向を示す根管延伸方向画像を前記表示部に表示することができる。  
この発明により、関心対象である歯牙の内部にある根管の方向を歯牙画像に明示することができる。
【００３１】
詳述すると、歯牙の三次元情報に基づいて、歯牙の内部にある根管の歯冠外部に延びる方向である根管延伸方向を示す画像である根管延伸方向画像を前記可視光画像や断面画像と重畳表示することにより、表面しか撮像できない可視光画像に内部の根管形状を明示することができる。したがって、例えば、前記根管に対する切削工具の侵入方向を案内して、より正確で安全な根管治療を行うことができる。
【００３２】
またこの発明の態様として、前記先端位置が前記根管における予め設定した所定位置に達したことを、前記根管長測定部が測定した場合に、前記根管治療用ハンドピースを駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作を行う動作制御部を備えることができる。
【００３３】
上述の前記先端位置が前記根管における予め設定した所定位置は、根尖から所定間隔を隔てた位置など、根管において根管口から根尖までの間の任意の位置とすることができる。  
この発明により、例えば、根尖の手前数ミリなどの根尖に至る前の予め設定した任意の位置に前記切削工具の先端が到達すると、前記根管治療用ハンドピースを予め設定した駆動停止、逆転又は駆動力低減などの駆動制御することで、安全に治療することができる。なお、上述の駆動制御に加えて、音声、ブザー音やメロディ、振動による報知又はＬＥＤ等の点灯や点滅による照明に基づく表示等により報知してもよい。
【００３４】
この発明の態様として、前記切削工具の先端位置が移動した移動軌跡を前記表示部に表示することができる。  
この発明により、施術者は、先端位置の移動軌跡を確認しながら、例えば切削工具に無理の生じない施術を行うことができる。
【００３５】
またこの発明の態様として、前記位置検出部を、第１位置検出部とするとともに、施術対象である患者の頭部及び／または前記歯牙の三次元位置を検出する第２位置検出部を備えることができる。
【００３６】
上述の頭部及び／または前記歯牙の三次元位置を検出する第２位置検出部は、ハンドピースの絶対的三次元位置と頭部や歯牙の絶対的三次元位置とを検出してハンドピースと頭部や歯牙との相対位置関係を算出して検出する検出部、あるいはハンドピースに対する頭部や歯牙の相対的三次元位置を検出する検出部を含む概念である。  
この発明により、治療中に、患者の頭部及び／または前記歯牙が動いた場合であっても、ハンドピースや切削工具を正確に表示部に表示することができる。
【００３７】
またこの発明の態様として、前記切削工具にかかるトルクを検出するトルク検出部を設け、該トルク検出部によって検出したトルク値が予め設定した所定値を超えると駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作制御を行うことができる。  
この発明により、切削工具に過負荷が作用して破損するといった不具合の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明により、刻々と変化する施術中の前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、この位置に対応する予めＸ線ＣＴ撮影によって得た前記歯牙のＸ線断面画像と、可視光カメラが撮像した歯牙の可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示することで、切削工具が根管から外れたり、根尖を突き破るパーフォレーションを回避できる根管治療用装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】診療システムのブロック図。
【図２】チェアーユニットの構成を示す概略斜視図。
【図３】Ｘ線撮影装置の概略斜視図。
【図４】歯科用ハンドピースの概略斜視図。
【図５】画像重畳表示画面の説明図。
【図６】歯科診療のフローチャート。
【図７】歯科診療のフローチャート。
【図８】歯科診療のフローチャート。
【図９】三次元位置計測についての概略図。
【図１０】変換二次元画像の調整方法についての説明図。
【図１１】透明度調整方法についての説明図。
【図１２】重畳表示の写真。
【図１３】画像重畳表示画面における表示位置調整スクロールバーについての説明図。
【図１４】歯軸方向表示位置調整についての説明図。
【図１５】画像重畳表示画面における施術具先端表示についての説明図。
【図１６】別の形態の使用状態におけるハンドピースの後方側からの概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明による診療システム１について、図１乃至図１５とともに説明する。  
図１は診療システム１のブロック図を示し、図２はチェアーユニット１０の構成を示す概略斜視図を示し、図３はＸ線ＣＴ撮影装置４０の概略斜視図を示し、図４は根管治療用ハンドピース５０の概略斜視図を示し、図５は画像重畳表示画面２００の説明図を示している。
【００４１】
図６乃至図８は歯科診療のフローチャートを示し、図９は三次元位置計測についての概略図を示し、図１０は変換二次元画像の調整方法についての説明図を示し、図１１は透明度調整方法についての説明図を示し、図１２は重畳表示の写真を示している。
【００４２】
図１３は画像重畳表示画面２００における表示位置調整スクロールバー２２１についての説明図を示し、図１４は歯軸方向表示位置調整についての説明図を示し、図１５は画像重畳表示画面２００における施術具先端表示についての説明図を示している。
【００４３】
診療システム１は、図１に示すように、チェアーユニット１０、制御部２０、記憶装置３０、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０、根管治療用ハンドピース５０、及び三次元位置検出部８０で構成している。
【００４４】
制御部２０は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭで構成されており、以下の機能的構成を備えている。  
詳述すると、制御部２０には、画像生成部２１、根管延伸方向設定処理部２２、合成画像生成選択部２４、位置検出処理部２３、施術具駆動制御部２５、先端逸脱検出部２６、及び駆動負荷検出部２７を備えている。なお、図１では、制御部２０は、根管治療用ハンドピース５０と別に構成している例が示されているが、根管治療用ハンドピース５０の中に設けてもよい。
【００４５】
画像生成部２１は各種画像を生成する処理部であるが、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で取得した三次元情報を所定面における二次元画像に変換して変換断面画像Ｃｓを生成するとともに、可視光カメラ６０で撮像した情報に基づいて２Ｄ撮影画像Ｐを生成する構成である。
【００４６】
根管延伸方向設定処理部２２は、根管Ｒに沿って、根管口Ｒｏを通る根管延伸方向を設定するとともに、根管延伸方向画像Ｉｄ（図１３参照）を生成する処理部である。  
位置検出処理部２３は、後述する三次元位置測定マーカ５６を用いた三次元位置検出部８０による根管治療用ハンドピース５０の位置検出や、根管長測定部７０による根尖Ｒｔに対する切削工具５２の工具先端５２ａの位置を検出するとともに、後述する切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍを生成するとともに適切な位置に表示する処理部である。
【００４７】
合成画像生成選択部２４は、画像生成部２１で生成された変換横断面画像Ｃｓ１、２Ｄ撮影画像Ｐ、及び位置検出処理部２３で生成した切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍの３つの画像を位置対応させて、合成した合成画像を生成したり、根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示した合成画像を生成する処理部であり、施術具駆動制御部２５は、根管治療用ハンドピース５０の駆動を制御する処理部である。
【００４８】
先端逸脱検出部２６は、根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の根管Ｒからの逸脱を検出する処理部であり、駆動負荷検出部２７は、根管治療用ハンドピース５０の駆動負荷を検出する処理部である。
【００４９】
記憶装置３０は、ＨＤＤやＳＳＤなどで構成され、以下の機能的構成を備えている。記憶装置３０は、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で取得した三次元情報（以下において、３Ｄ情報という）を記憶する３Ｄ情報記憶部３１、可視光カメラ６０で撮像した可視光による二次元画像情報（以下において、２Ｄ画像情報という）を記憶する２Ｄ画像情報記憶部３２、及び根管長測定部７０で測定した根管長などの根管長測定情報を記憶する根管長測定情報記憶部３３を備えている。
【００５０】
チェアーユニット１０は、図２に示すように、操作部１１、唾液や冷却水等の吸引装置やうがいを行うための装置が装備されているベースンユニット１２、背面シートの傾動や座面の昇降が可能な診療椅子１３、並びに、診療椅子１３に接続され、フートコントローラ１４、モニタ１５、及び報知部１６で構成されるとともに、根管治療用ハンドピース５０をホルダに装着可能に備えている。
【００５１】
操作部１１は、図２に示すように、上面に備えたトレーテーブル１１１に備えた各種操作デバイス１１２により、各種操作デバイス１１２の前側のホルダに装着される根管治療用ハンドピース５０や、背面側に備えたモニタ１５に表示される表示画面を操作する構成である。  
なお、各種操作デバイス１１２は、タッチスクリーンやポインティングスティック等で構成している。また、マウスなどの適宜の入力デバイスを備えてもよい。
【００５２】
また、操作部１１について具体的に説明すると、操作部１１は、術者の足によって操作され、踏み込み及び踏み込み量を検出できるペダル１４ａを備えたフートコントローラ１４以外に、以下の機能的構成として、対象歯牙指定操作部１１ａ、根管延伸方向画像操作部１１ｂ、透明度調整操作部１１ｃ、変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄ、歯軸方向表示位置調整操作部１１ｅ、対象根管指定操作部１１ｆ、位置検出・駆動制御操作部１１ｇ、及び施術具駆動操作部１１ｈを備えている。
【００５３】
対象歯牙指定操作部１１ａは、後述する可視光カメラ６０で撮像した２Ｄ撮影画像Ｐの中から施術対象の歯牙Ｔを指定し、３Ｄ情報記憶部３１に記憶した複数の３Ｄ情報から該当する歯牙Ｔの３Ｄ情報を抽出する操作部である。
【００５４】
根管延伸方向画像操作部１１ｂは、後述する図５の画像重畳表示画面２００において、表示する根管延伸方向画像Ｉｄを設定・表示する操作部である。  
透明度調整操作部１１ｃは、後述する画像重畳表示画面２００において、２Ｄ撮影画像Ｐに対して重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１及び歯牙Ｔの歯軸方向に直交する歯牙の横断面のＸ線ＣＴ画像の透明度を調整する操作部である。
【００５５】
変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄは、可視光カメラ６０で撮像した２Ｄ撮影画像Ｐに対して、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で取得した３Ｄ情報から変換した変換断面画像Ｃｓのサイズと方向を調整する操作部である。
【００５６】
歯軸方向表示位置調整操作部１１ｅは、後述する図５の画像重畳表示画面２００において、２Ｄ撮影画像Ｐに対して、歯軸方向における所望の表示位置の変換横断面画像Ｃｓ１となるように、歯軸方向における所望の表示位置深さを設定する操作部である。
【００５７】
対象根管指定操作部１１ｆは、変換横断面画像Ｃｓ１から施術対象の根管Ｒを指定し、対象歯牙指定操作部１１ａで指定され、３Ｄ情報記憶部３１から抽出された歯牙Ｔの３Ｄ情報に基づき、該当する根管Ｒの３Ｄ情報を読み込む操作部である。
【００５８】
位置検出・駆動制御操作部１１ｇは、歯牙Ｔに対して施術する根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の先端位置５２ａの位置を三次元位置検出部８０や根管長測定部７０によって検出し、検出結果に基づいて後述する切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍを画像重畳表示画面２００における適切な位置に表示するとともに、報知部１６による報知、あるいは根管治療用ハンドピース５０の駆動制御などを指示する操作部である（図１４参照）
【００５９】
施術具駆動操作部１１ｈは、後述する根管治療用ハンドピース５０のＯＮ／ＯＦＦ切替や出力調整などを操作する操作部である。  
キャリブレーション操作部１１ｉは、歯牙Ｔに対する切削工具５２の工具先端５２ａの相対位置の初期化処理を行う操作部である。
【００６０】
フートコントローラ１４は、上述の操作部１１による選択操作を決定する、あるいは、操作部１１の代わりに選択操作するなど適宜の操作可能に構成している操作部である。  
このような操作部（１１ａ乃至１１ｉ）は、モニタ１５に表示された画像重畳表示画面２００や、上述の各種操作デバイス１１２を用いて操作入力する構成である。
【００６１】
報知部１６は、根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の工具先端５２ａの根尖Ｒｔへの近接を三次元位置検出部８０や根管長測定部７０で検出して、三次元位置検出部８０の出力又は前記根管長測定部７０の出力に応じて根尖Ｒｔとの近接状況等によってブザーなどの音声や照明で報知する装置である。
【００６２】
Ｘ線ＣＴ撮影装置４０は、図３に示すように、中空の縦長直方体状の防Ｘ線室４０ａに収容され、ＣＴ撮影を実行して、投影データを収集する装置であり、患者Ｍに向けてＸ線コーンビームを出射するＸ線発生部４１ａと、Ｘ線発生部４１ａで出射されたＸ線を検出するＸ線検出部４１ｂとをそれぞれ対向支持するとともに、支柱に対して昇降移動し、旋回する旋回アーム４１を備えている。
【００６３】
このように構成したＸ線ＣＴ撮影装置４０は、旋回アーム４１のＸ線発生部４１ａとＸ線検出部４１ｂとの間に患者Ｍを挟むように配置し、患者Ｍの周囲を旋回アーム４１が旋回しながら、Ｘ線発生部４１ａで出射され、患者Ｍを透過するＸ線コーンビームをＸ線検出部４１ｂで検出して、３Ｄ情報を取得することができる。  
なお、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０は、制御部２０を介して記憶装置３０に接続されており、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０によって取得した３Ｄ情報を記憶装置３０の３Ｄ情報記憶部３１に記憶する。
【００６４】
根管治療用ハンドピース５０は、図４に示すように、先端のヘッド部５１ａに回転する切削工具５２を交換可能に装着する構成であり、ハンドピース本体５１の内部に、切削工具５２を回転駆動するマイクロモータ等の駆動部５３、制御部（図示省略）、根管長測定部７０を内蔵し、後端側の接続ケーブル（図示省略）によって、図示省略する口腔電極に接続されている。
【００６５】
また、ヘッド部５１ａの先端側に可視光カメラ６０を配置し、ハンドピース本体５１に後端側の上面に、後述する根管長測定部７０による測定結果を表示する測定結果表示部５５を配置するとともに、上方に向かって三方に突出するように配置した三次元位置測定マーカ５６を備えている。
【００６６】
三次元位置測定マーカ５６は、空間で三角形を描くように配置された３つのターゲット５６ａと、これらのターゲット５６ａを先端に固定した３本のアーム５６ｂとで構成し、これらの３本のアーム５６ｂ及びターゲット５６ａのそれぞれが、互いに交差するように立設されている。
【００６７】
このように構成した根管治療用ハンドピース５０は、ハンドピース本体５１の内部に設けた施術具駆動制御部２５を介して、施術具駆動操作部１１ｈによって駆動し、施術対象である歯牙Ｔの齲蝕部や汚染された根管壁を切削したりする。なお、施術具駆動制御部２５は、ハンドピース本体５１と接続された図示しない場所に配置されていてもよい。また、ハンドピース本体５１は、コードレスハンドピースで構成されていてもよい。
【００６８】
根管長測定部７０は、歯牙Ｔの根管Ｒの先端である根尖Ｒｔに対する切削工具５２の工具先端５２ａの位置を電流値等によって測定する測定部であり、ヘッド部５１ａに装着する切削工具５２と、患者Ｍの口角部に引っかけるフック状の口腔電極（図示省略する）とで通電して、切削工具５２の工具先端５２ａが根尖Ｒｔにどれだけ近づいているかを測定することで根管長を測定する構成である。
【００６９】
具体的には、患者Ｍの口角部に口腔電極を引っかけるとともに、歯牙Ｔの根管Ｒに切削工具５２を挿入し、切削工具５２の工具先端５２ａから歯牙Ｔの根管Ｒにおける根尖Ｒｔまでの位置を電流値等によって測定する周知の構成を使用することができる。
【００７０】
根管長測定部７０によって測定した測定結果は、ハンドピース本体５１に配置した測定結果表示部５５に表示するとともに、記憶装置３０の根管長測定情報記憶部３３に記憶されるように構成している。
【００７１】
なお、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を検出するために、根管長測定部７０によって測定した測定結果を用いるのは、根管口Ｒｏから根尖Ｒｔまでの範囲である。この領域は、一般に根管Ｒが湾曲しているため、切削工具５２が湾曲した根管Ｒに沿って進むので、切削工具５２の工具先端５２ａが根尖Ｒｔと相対的にどれくらい離れているかを測定できる根管長測定部７０の測定結果を使用することが重要となる。
【００７２】
可視光撮影装置のひとつの例として機能する可視光カメラ６０は、根管治療用ハンドピース５０のヘッド部５１ａの根元のネック部に配置され、患者Ｍの口腔内に挿入したヘッド部５１ａから照明光を関心領域である撮像対象箇所に照射し、撮像対象箇所で反射した反射光を図示省略するＣＭＯＳ等の固体撮像センサで受光し、２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する装置である。なお、可視光カメラ６０によって撮影した２Ｄ撮影画像Ｐを記憶装置３０の２Ｄ画像情報記憶部３２に記憶する。  
なお、可視光撮影装置として顕微鏡の画像を使用してもよい。
【００７３】
三次元位置検出部８０は、上述のハンドピース本体５１に配置した三次元位置測定マーカ５６のターゲット５６ａを撮像する一組の赤外線位置検出カメラ８１（図９参照）で構成し、位置検出処理部２３で、得られたデジタル画像を二値化処理して、それぞれの三次元な位置を演算して、測定対象の三次元位置を得ることができる。
【００７４】
なお、３つのターゲット５６ａの代わりに、ハンドピース本体５１の一点について三次元位置を測定するとともに、ジャイロで構成する姿勢検出部５４（図１において点線で図示）を備えて、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置及び姿勢を測定する構成であってもよい。
【００７５】
さらには、ターゲット５６ａの代わりに反射板を用い、反射板にレーザ光線を照射して、その反射光を測定することによって、三次元位置を測定したり、反射部で反射する赤外線により位置検出する赤外線センサ検出部、又は、磁気発生源と磁気検出器と、あるいは電波発信機から発信された電波信号により位置検出する電波検出部で構成しても、また、磁気発生器と磁気検出器を使用してもよく、要するに、周知の非接触型の三次元位置検出部であれば、根管口Ｒｏまでの歯冠部や、髄腔の根管口Ｒｏまでの施術では安全かつ正確に、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を検出することができる。
【００７６】
このように、三次元位置検出部８０としては、周知の非接触型の三次元位置検出器を使用することができるが、位置検出部としては、上述したように、非接触型の三次元位置検出器８０の他に前述した根管長測定部７０を使用してもよい。
【００７７】
詳しくは、根冠部から根管口Ｒｏまでであれば、上記非接触型の三次元位置検出部８０を使用することができるし、根管口Ｒｏから根尖Ｒｔに至る領域については、前記根管長測定部７０を使用することができる。さらには、根管Ｒの形状や切削工具５２の種類に応じて、根管長測定部７０と三次元位置検出部８０との検出結果を切り替えて用いてもよいし、併用してもよい。
【００７８】
このようにして三次元位置検出部８０で測定した根管治療用ハンドピース５０の三次元位置に基づいて、位置検出処理部２３により、切削工具５２の工具先端５２ａの三次元位置を求めることができる。
【００７９】
このように構成した診療システム１において、モニタ１５に表示する画像重畳表示画面２００について、図５とともに説明する。  
モニタ１５に表示する画像重畳表示画面２００は、上段左側の咬合面方向画像表示部２１０、上段右側の縦断面画像表示部２２０、下段左側の根管延伸方向画像操作部２３０、下段中央のその右側の各種選択操作部２４０、下段右側のコマンドチェックボックス部２５０、咬合面方向画像表示部２１０と根管延伸方向画像操作部２３０との間に表示し、透明度調整操作部１１ｃとして機能する透明度調整スクロールバー２６０、キャリブレーション操作部１１ｉとして機能するCalibration指定操作部２８０及び、上述の各種操作デバイス１１２におけるポインティングデバイスによって操作されるカーソル２７０（マウスで操作する場合にマウスポインタまたは単にポインタと呼ばれることがある）で構成している。
【００８０】
咬合面方向画像表示部２１０は、ヘッド部５１ａに配置した可視光カメラ６０で撮影し、２Ｄ画像情報記憶部３２に記憶された２Ｄ撮影画像Ｐと、変換横断面画像Ｃｓ１と、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す切削工具先端位置画像Ｉｐとの３つの画像を重畳表示するとともに、合成した合成画像を画像生成部２１で生成して表示する表示部であり、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２の歯牙Ｔにおける断面位置が所望の位置になるように設定する操作を受け付けるための断面位置調整スクロールバー２１１を備えている。
【００８１】
咬合面方向画像表示部２１０において、歯牙Ｔの歯軸方向から撮影した咬合面の２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示される変換横断面画像Ｃｓ１は、Ｘ線ＣＴ撮影で予め撮影した歯牙Ｔの三次元撮影データに基づく断面画像であり、後述する縦断面画像表示部２２０に表示する歯牙のノブ２２１ａで指定した位置の横断面方向のＸ線断面画像である。咬合面方向画像表示部２１０では、この２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とを輪郭などを基にして位置決めして、図５に示すように、重畳表示することができる。この重畳表示によって２Ｄ撮影画像Ｐ上に変換横断面画像Ｃｓ１が表示され根管口Ｒｏが視認できるため、術者は根管口Ｒｏに向けて切削することができる。なお、これらの画像は、静止画同士を重畳して表示してもよいが、動画同士を重畳して表示してもよい。
【００８２】
詳しくは、断面位置調整スクロールバー２１１は、アロー２１１ｂ内においてノブ２１１ａをカーソル２７０で操作することで、縦断面画像表示部２２０に表示したい変換縦断面画像Ｃｓ２の断面位置を設定でき、その設定する位置の目安となる断面表示線２１１ｃを表示している。
【００８３】
カーソル２７０の操作によって断面表示線２１１ｃを把持していわゆるドラッグアンドドロップの操作で所望の位置に移動させて断面位置の設定ができる。なお、アロー２１１ｂ、ノブ２１１ａを省略して、直接断面表示線２１１ｃを把持して移動するようにしてもよい。
【００８４】
縦断面画像表示部２２０は、図１に示す対象歯牙指定操作部１１ａで設定された歯牙Ｔの断面表示線２１１ｃでの断層の変換縦断面画像Ｃｓ２を表示するとともに、咬合面方向画像表示部２１０に表示する変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向における表示位置が所望の位置になるように設定する操作を受け付けるための表示位置調整スクロールバー２２１を備えている。
【００８５】
表示位置調整スクロールバー２２１は、咬合面方向画像表示部２１０に表示したい変換縦断面画像Ｃｓ２の歯軸方向における所望の断面表示位置をノブ２２１ａで設定し、歯軸方向表示位置調整操作部１１ｅとして機能する。
【００８６】
詳しくは、表示位置調整スクロールバー２２１は、アロー２２１ｂ内においてノブ２２１ａをカーソル２７０で操作することで、咬合面方向画像表示部２１０に表示したい変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向の位置を設定でき、その断面位置の目安となる断面表示線２２１ｃを表示している。図５に示すように、断面表示線２２１ｃが根管Ｒの上部となるような歯軸方向中間付近となるようにデフォルト設定している。
【００８７】
また、アロー２２１ｂに沿って、根尖Ｒｔまでの間隔の目安となる目盛り表示２２１ｄを備えている。なお、アロー２２１ｂ、ノブ２２１ａを省略して、直接断面表示線２２１ｃを把持して移動するようにしてもよいことは、断面位置調整スクロールバー２１１と同様である。
【００８８】
なお、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２は、図１に示す対象歯牙指定操作部１１ａで設定された歯牙ＴについてのＸ線ＣＴ撮影装置４０で取得した３Ｄ情報に基づいて生成して表示している。
【００８９】
また、縦断面画像表示部２２０に表示する歯軸方向に沿う断面の画像として、咬合面方向画像表示部２１０において、カーソル２７０で指定する断面に対して（図示の位置では断面は根管Ｒにおける切削工具先端位置画像Ｉｐを通っている）、記憶装置３０の３Ｄ情報記憶部３１に記録した３Ｄ情報を読み込んで、画像生成部２１で変換縦断面画像Ｃｓ２を生成し、表示している。
【００９０】
図５では、咬合面方向画像表示部２１０に表示された歯牙Ｔの断面表示線２１１ｃで示された断面での変換縦断面画像Ｃｓ２が、３Ｄ情報記憶部３１に記録された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成され、縦断面画像表示部２２０に表示されている。
【００９１】
そして、歯軸の断面表示線２２１ｃで設定した咬合面に平行な断面の変換横断面画像Ｃｓ１が、３Ｄ情報記憶部３１に記録された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成され、咬合面方向画像表示部２１０における２Ｄ撮影画像Ｐに対して、位置を対応させて調整して重畳表示される。ここで対応、調整とは、具体的には、画像の回転、倍率調整、位置調整を含み、詳細については後述する。
【００９２】
切削工具先端位置画像Ｉｐは、根管長測定部７０や三次元位置検出部８０によって検出された切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す画像であるため、後述するTip position sensing選択部２４５が操作されると、自動的に前記切削工具先端位置画像Ｉｐの位置に対応した変換横断面画像Ｃｓ１及び変換縦断面画像Ｃｓ２が、前記切削工具先端位置画像Ｉｐの画像とともに表示され、リアルタイムに切削工具５２の工具先端５２ａの位置を確認しながら施術することができる。これにより、切削工具５２の工具先端５２ａが根管Ｒから外れたり、根尖Ｒｔから突き抜けたりすることのない正確な施術を行うことができる。なお、切削工具５２の工具先端５２ａを示す画像である切削工具先端位置画像Ｉｐとして、図５では、点画像で示したが、点滅する点画像で示してもよいし、切削工具５２の一部又は全部を示す画像を表示してもよい。
【００９３】
根管延伸方向画像操作部２３０は、上述の根管延伸方向画像操作部１１ｂとして機能する、例えばタッチパネルから構成される各種選択部を備えており、詳しくは、根管延伸方向画像Ｉｄの表示の有無を切り替えるＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１、根管延伸方向画像Ｉｄを設定するための任意点を指定操作するための指定部２３２、自動で根管延伸方向画像Ｉｄを設定するAuto指定部２３３を備えている。このAuto指定部２３３を操作しておけば、現在切削拡大中の根管位置が図１３のノブ２２１ａで示す位置とすることで、根尖Ｒｔに近い数ミリ範囲の位置にかけての根管Ｒの湾曲方向を、切削工具５２の進行に常に対応して示すことができる。
【００９４】
ＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１は、画像重畳表示画面２００における咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に表示する変換横断面画像Ｃｓ１や変換縦断面画像Ｃｓ２に根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示するか否かを設定する切替操作部であり、ＯｎとＯｆｆとのいずれかが選択操作可能に構成している。
【００９５】
Appoint point指定部２３２は、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２における根管Ｒに対して任意の点の選択を受け付ける指定部であり、根管延伸方向画像操作部１１ｂとして機能する。
【００９６】
Auto指定部２３３は、Appoint point指定部２３２と選択的に操作可能であり、縦断面画像表示部２２０に表示された変換縦断面画像Ｃｓ２における根管Ｒを画像認識で認識して、根管口Ｒｏを通る根管延伸方向画像Ｉｄを自動的に設定し、表示することを指定する指定操作部である。
【００９７】
各種選択操作部２４０は、Appoint tooth選択部２４１、Appoint root canal選択部２４２、Observation direction選択部２４３、Size adjustment選択部２４３、Direction adjustment選択部２４４、及びTip position sensing選択部２４５を備えている。この図５では各選択部は、液晶表示部にタッチスクリーンで構成されている例を示すが、これ以外にハードウエアとしての押しボタンスイッチ等で構成してもよい。
【００９８】
Appoint tooth選択部２４１は、対象歯牙指定操作部１１ａとして機能し、Appoint tooth選択部２４１が操作された後、咬合面方向画像表示部２１０に表示する２Ｄ撮影画像Ｐから施術対象となる歯牙Ｔを、各種操作デバイス１１２のポインティングデバイスを操作して、カーソル２７０で指定することにより、２Ｄ撮影画像Ｐに撮影された複数の歯牙Ｔのうち施術対象となる歯牙Ｔが設定される。
【００９９】
Appoint root canal選択部２４２は、対象根管指定操作部１１ｆとして機能し、Appoint root canal選択部２４２が操作された後、咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１から施術対象となる根管口Ｒｏを、各種操作デバイス１１２のポインティングデバイスを操作して、カーソル２７０で指定することにより、変換横断面画像Ｃｓ１に表示される複数の根管口Ｒｏのうち施術対象となる根管Ｒが設定される。
【０１００】
Size adjustment選択部２４３は、後述するDirection adjustment選択部２４４とともに変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄとして機能し、対象歯牙として指定された歯牙Ｔについて、３Ｄ情報記憶部３１から抽出された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成した変換横断面画像Ｃｓ１を、咬合面方向画像表示部２１０の２Ｄ撮影画像Ｐに表示する歯牙Ｔに対してサイズ調整するための指示部である。
【０１０１】
Direction adjustment選択部２４４は、上述のSize adjustment選択部２４３とともに、変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄとして機能し、対象歯牙として指定された歯牙Ｔについて、３Ｄ情報記憶部３１から抽出された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成した変換横断面画像Ｃｓ１を、咬合面方向画像表示部２１０の２Ｄ撮影画像Ｐに表示する歯牙Ｔに対して方向調整するための指示部である。
【０１０２】
Tip position sensing選択部２４５は、位置検出・駆動制御操作部１１ｇとして機能し、対象となる歯牙Ｔに対して根管治療用ハンドピース５０で施術する際の切削工具５２の工具先端５２ａの位置を三次元位置検出部８０や根管長測定部７０で検出するための指示部であり、工具先端５２ａの先端位置が検出されると、咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０における変換断面画像Ｃｓと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとを、位置を調整して表示するように構成している。
【０１０３】
コマンドチェックボックス部２５０は、Drive Controlチェックボックス２５１、及びWarning informationチェックボックス２５２で構成している。  
Drive Controlチェックボックス２５１は、位置検出・駆動制御操作部１１ｇとして機能し、例えば、根管治療用ハンドピース５０に過負荷が作用したことを駆動負荷検出部２７で検出した場合や、切削工具５２の工具先端５２ａが根尖Ｒｔに近接する際に、根管治療用ハンドピース５０の駆動を制限する際にチェックするチェックボックスである。
【０１０４】
Warning informationチェックボックス２５２は、位置検出・駆動制御操作部１１ｇとして機能し、先端位置検出で根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の工具先端５２ａの先端が根尖Ｒｔに近接する際に報知する際にチェックするチェックボックスである。  
透明度調整スクロールバー２６０は、透明度調整操作部１１ｃとして機能し、上述のカーソル２７０で、ノブ２６１をドラッグすることで、咬合面方向画像表示部２１０に表示する変換横断面画像Ｃｓ１の透明度を設定することができる。なお、透明度調整スクロールバー２６０では、ノブ２６１が５０％となる、つまり半透過状態がデフォルト設定されている。  
Calibration指定操作部２８０は、キャリブレーション操作部１１ｉとして機能し、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定についてキャリブレーションの開始を受け付ける指定動作部である
【０１０５】
続いて、このように構成する画像重畳表示画面２００で２Ｄ撮影画像Ｐに対して変換横断面画像Ｃｓ１及び切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍを重畳表示しながら施術対象である歯牙Ｔの根管Ｒを診療する際の表示方法及び施術方法について、図６乃至図８に示すフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【０１０６】
まず、施術対象である歯牙Ｔの根管Ｒを診療するためには、施術者は、予め、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で歯牙Ｔを中心に、内部の根管Ｒを含む３Ｄ情報を取得し、３Ｄ情報記憶部３１に記憶しておく。
【０１０７】
そして、施術者は、診療に当たり、施術対象となる歯牙Ｔについて、根管治療用ハンドピース５０の可視光カメラ６０で２Ｄ撮影画像Ｐを撮影し、咬合面方向画像表示部２１０に表示する（ステップｓ１）。  
このとき、可視光カメラ６０で撮影された２Ｄ撮影画像Ｐは、制御部２０を介して記憶装置３０の２Ｄ画像情報記憶部３２に記憶してもよい。
【０１０８】
この咬合面方向画像表示部２１０に表示された２Ｄ撮影画像Ｐに対して、対象歯牙指定操作部１１ａとして機能するAppoint tooth選択部２４１が操作されるとともに、カーソル２７０で対象の歯牙Ｔが指定されると（ステップｓ２）、制御部２０は、記憶装置３０の３Ｄ情報記憶部３１に記憶する３Ｄ情報の中から、該当する歯牙Ｔの３Ｄ情報を抽出し（ステップｓ３）、画像生成部２１で、咬合面に平行な面での変換横断面画像Ｃｓ１を生成し（ステップｓ４）、咬合面方向画像表示部２１０に表示する。
【０１０９】
咬合面方向画像表示部２１０に表示された変換横断面画像Ｃｓ１が２Ｄ撮影画像Ｐにおいて指定された歯牙Ｔに対して、位置が異なる場合は変換横断面画像Ｃｓ１をドラッグして位置調整するとともに、サイズや向きが異なる場合、変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄとして機能するSize adjustment選択部２４３やDirection adjustment選択部２４４が操作され、変換横断面画像Ｃｓ１のサイズや向きを２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに適合するように調整し、表示する（ステップｓ５）。
【０１１０】
例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、２Ｄ撮影画像Ｐに対して、歯牙Ｔにおける最大径となる歯軸方向の位置の変換横断面画像Ｃｓ１が大きく、向きが異なる場合、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔにおける最大径となる部分を指定するとともに（図１０（ａ）参照）、変換横断面画像Ｃｓ１における最大径となる部分を指定する（図１０（ｂ）参照）。
【０１１１】
このとき、最大径部分を結ぶラインＬｐ，Ｌｃを比較すると、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙ＴのラインＬｐに対して、変換横断面画像Ｃｓ１のラインＬｃは長く、反時計方向に向きが異なっている。そこで、変換横断面画像Ｃｓ１のラインＬｃの角度が２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙ＴのラインＬｐの角度に適合するように、変換横断面画像Ｃｓ１を時計回りに回転するとともに、変換横断面画像Ｃｓ１のラインＬｃの長さが２Ｄ撮影画像ＰのラインＬｐの長さに適合するように変換横断面画像Ｃｓ１を縮小する。これにより、図１０（ｃ）に示すように、変換横断面画像Ｃｓ１は、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに対して、向きも大きさも適合し、咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示することができる。
【０１１２】
なお、変換横断面画像Ｃｓ１の２Ｄ撮影画像Ｐに対するサイズ調整としては、画像解析によって、２Ｄ撮影画像Ｐにおける歯牙Ｔの面積と、変換横断面画像Ｃｓ１の面積とを算出し、面積が適合するように変換横断面画像Ｃｓ１のサイズを調整してもよい。
【０１１３】
このようにして、変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとが対応して咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示された状態において、歯牙Ｔの根管Ｒが複数ある場合（ステップｓ６：Ｙｅｓ）、対象根管指定操作部１１ｆとして機能する各種選択操作部２４０のAppoint root canal選択部２４２を押下操作して、診療対象となる根管Ｒを指定する（ステップｓ７）。
【０１１４】
そして、ステップｓ７で複数の根管Ｒのうち診療対象である根管Ｒが指定され、あるいは、根管Ｒがひとつしかない場合、当該根管Ｒを通る変換縦断面画像Ｃｓ２を画像生成部２１で生成して縦断面画像表示部２２０に表示する（ステップｓ８）。
【０１１５】
なお、この状態において、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに重畳表示される変換横断面画像Ｃｓ１は、縦断面画像表示部２２０の断面表示線２２１ｃが示す、歯牙Ｔの歯軸方向（図５における上下方向）の中央付近の咬合面に平行な面の横断面画像を重畳表示しているが、ノブ２２１ａによって、表示する変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向の表示位置が調整されると、調整された歯軸方向位置での咬合面に平行な面での変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとを合成した合成画像を合成画像生成選択部２４で生成して咬合面方向画像表示部２１０に表示する。
【０１１６】
詳述すると、仮に咬合面方向画像表示部２１０で２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１が重畳表示された場合の歯軸方向表示位置調整についての説明図である図１３，１４に示すように、デフォルト設定された歯軸方向の中間位置から（図１４（ａ）参照）から図１４（ｂ），（ｃ）に示すように、ノブ２２１ａを操作して歯軸に対して根尖Ｒｔの方向に表示位置を下げていくと、当該表示位置での変換横断面画像Ｃｓ１に表示される根管Ｒの根管口Ｒｏは、根尖Ｒｔに近づくため、その位置及び根管口Ｒｏの大きさが変化する。
【０１１７】
このように、ノブ２２１ａを操作して歯軸方向表示位置を連続的に変化させると、図１４（ｄ）に示すように、変換横断面画像Ｃｓ１に表示される根管口Ｒｏは変化するため、根管Ｒを矢印表示する根管延伸方向画像Ｉｄにおける矢印と同様の方向性を有する根管口Ｒｏの軌跡を表示することができる。
【０１１８】
このように、変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐに対応するように調整された変換横断面画像Ｃｓ１を咬合面方向画像表示部２１０に表示するとともに、変換縦断面画像Ｃｓ２が縦断面画像表示部２２０に表示された状態において、画像重畳表示画面２００におけるCalibration指定操作部２８０を押下して、歯牙Ｔに対する相対三次元位置を初期化するキャリブレーション処理を行う（ステップｓ９）。
【０１１９】
詳しくは、図９に示すように、患者Ｍの歯牙Ｔの近傍に三次元位置測定マーカ５６ｍを配置するとともに、根管治療用ハンドピース５０の切削工具５２の工具先端５２ａを歯牙Ｔの根管Ｒに当接させた状態で、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定マーカ５６と、患者Ｍの歯牙Ｔの近傍に配置した三次元位置測定マーカ５６とを、三次元位置検出部８０の位置検出カメラ８１で撮像して、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定マーカ５６と患者Ｍの三次元位置測定マーカ５６ｍとの相対三次元位置を初期値とする。
【０１２０】
このキャリブレーション処理により、施術中の根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定マーカ５６を三次元位置検出部８０で測定することで、歯牙Ｔに対する根管治療用ハンドピース５０の切削工具５２の工具先端５２ａの相対位置を算出し、咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０において、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具５２の画像である切削工具画像Ｉｍを変換断面画像Ｃｓに対して適切な位置に表示することができる。
【０１２１】
また、図１３に示すように、根管延伸方向画像操作部２３０のＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１において“Ｏｎ”が選択され、画像重畳表示画面２００の咬合面方向画像表示部２１０に表示する２Ｄ撮影画像Ｐや変換横断面画像Ｃｓ１、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２に対して、根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示する場合（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）、根管延伸方向画像操作部１１ｂとして機能する根管延伸方向設定処理部２２により根管延伸方向画像Ｉｄを生成して、重畳表示する（ステップｓ１１）。
【０１２２】
詳述すると、根管延伸方向画像操作部２３０のＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１において“Ｏｎ”が選択されるとともに、Appoint point指定部２３２が押下され、縦断面画像表示部２２０の変換縦断面画像Ｃｓ２における根管Ｒに対して複数の任意点が指定されると、根管延伸方向設定処理部２２は、指定された任意点を通る根管延伸方向画像Ｉｄを生成し、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとともに、咬合面方向画像表示部２１０に表示される変換横断面画像Ｃｓ１及び２Ｄ撮影画像Ｐに対して、また、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２に対して、それぞれの向きに応じた根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示する（ステップｓ１１）。
【０１２３】
根管延伸方向画像Ｉｄは、根管Ｒの中の任意の指定した２点又は３点以上の複数点を基にして直線又は曲線で表示する。例えば、根管延伸方向画像Ｉｄは咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に示すように表示されるので、術者はその画像を案内画像として根管Ｒの方向性を把握して根管拡大を進めることができる。
【０１２４】
また、根管延伸方向画像Ｉｄが表示されても、逆に、表示されなくても（ステップｓ１０：Ｎｏ）、画像重畳表示画面２００の咬合面方向画像表示部２１０において重畳表示する２Ｄ撮影画像Ｐや変換横断面画像Ｃｓ１に対して、透明度調整操作部１１ｃとして機能する透明度調整スクロールバー２６０が操作されると（ステップｓ１２：Ｙｅｓ）、透明度が調整された変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとを合成した合成画像を合成画像生成選択部２４で生成して咬合面方向画像表示部２１０に表示する（ステップｓ１３）。
【０１２５】
詳述すると、咬合面方向画像表示部２１０で２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とが重畳表示された場合の透明度調整についての説明図である図１１に示すように、デフォルト設定された５０％の透明度では、変換横断面画像Ｃｓ１が透過されて２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔを視認できる状態となる（図１１（ａ）参照）。
【０１２６】
このとき、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔ上に、変換横断面画像Ｃｓ１の根管口Ｒｏを視認することができる。例えば、ノブ２６１を０％に近づけると、図１１（ｂ）に示すように、ほぼ変換横断面画像Ｃｓ１や根管口Ｒｏが視認しづらくなり、逆に、ノブ２６１を１００％に近づけると、図１１（ｃ）に示すように、変換横断面画像Ｃｓ１が透過されず、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔが視認しづらくなる。したがって、変換横断面画像Ｃｓ１又は２Ｄ撮影画像Ｐのいずれか少なくとも一方を適切に透明化して表示すればよい。
【０１２７】
このように、透明度調整スクロールバー２６０のノブ２６１を、カーソル２７０でスライドさせて、任意の透明度で変換横断面画像Ｃｓ１を表示することにより、例えば、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔの色や２Ｄ撮影画像Ｐの明るさ等に応じて、変換横断面画像Ｃｓ１の根管口Ｒｏの視認性が向上する透明度で調整すればよい。逆に、変換横断面画像Ｃｓ１に対して２Ｄ撮影画像Ｐの透明度を透明度調整スクロールバー２６０で調整するように構成してもよい。
【０１２８】
そして、モニタ１５に画像重畳表示画面２００を表示しながら、前述するステップｓ７で指定した根管Ｒについて根管治療する場合、まず、画像重畳表示画面２００の咬合面方向画像表示部２１０において２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１の根管口Ｒｏを確認しながら、歯牙Ｔを根管治療用ハンドピース５０で上部から切削し、根管口Ｒｏを露出させる。
【０１２９】
図１２は、歯牙Ｔの天蓋を切除して根管口Ｒｏを露出させた従来施術による説明図であるが、根管口Ｒｏが露出した状態では、図１２に示すように、２Ｄ撮影画像Ｐ及び変換横断面画像Ｃｓ１が咬合面方向画像表示部２１０に表示される。なお、図１２（ａ）は、根管口Ｒｏが表示された変換横断面画像Ｃｓ１を２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに重畳表示した状態を示し、図１２（ｂ）は、さらに根管延伸方向画像Ｉｄが重畳表示された状態を示している。なお、図１２（ｂ）に示すように、複数の根管口Ｒｏに対してナンバリング表示して、複数の根管口Ｒｏから施術対象となる根管口Ｒｏを容易に選択できるように構成してもよい。本発明では、図１２に示すように、天蓋部を完全に除去しなくとも、健全部をできる限り残した最小限の切除で済むようにできる。
【０１３０】
根管治療は、根管口Ｒｏから、根管延伸方向画像Ｉｄに沿って切削工具５２（図１５参照）を挿入して、歯髄を取り除き、細菌が根管壁の象牙質に及んでいるおそれがあるため、根管壁を取り除く（拡大切削）とともに根管Ｒ内を消毒した後、根管Ｒ内にガッタパーチャという天然ゴムを充填し歯牙Ｔに冠を被せて完了する。
【０１３１】
このような治療中に、患者Ｍの頭部及び／又は歯牙Ｔの三次元位置を検出する前述の第２位置検出部（図示省略）によって、患者Ｍの頭部の移動を検出すると（ステップｓ１４：Ｙｅｓ）、咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に表示された歯牙Ｔに対する切削工具画像Ｉｍの位置を調整して表示する（ステップｓ１５）。
【０１３２】
このような根管治療において、画像重畳表示画面２００のTip position sensing選択部２４５が操作され（ステップｓ１６：Ｙｅｓ）、根管口Ｒｏから切削工具５２を挿入して根管Ｒを拡大切削する際、三次元位置検出部８０及び位置検出処理部２３によって検出された切削工具５２の工具先端５２ａの位置に応じた切削工具画像Ｉｍを、図１４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、刻々とリアルタイムで咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０の変換断面画像Ｃｓに重畳表示する。
【０１３３】
このように構成しておくことで、変換横断面画像Ｃｓ１や変換縦断面画像Ｃｓ２に対して、根管拡大の施術の進捗に対応した工具先端５２ａの位置を、刻々と更新して重畳表示することができるので、工具先端５２ａの位置が、根管から外れたり、根尖Ｒｔを突き抜けることを防ぐことができる。
【０１３４】
図１４では、切削工具画像Ｉｍを切削工具５２の全体又は一部を表示する例を示しているが、これに限られずに切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す切削工具先端位置画像Ｉｐを重畳表示してもよい。
【０１３５】
また、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を重畳表示する際において、根管口Ｒｏから根尖Ｒｔまでの範囲では一般的に根尖Ｒｔは湾曲しているため、ハンドピース５０の位置を検出しても、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を正確に把握することはできない。
【０１３６】
そこで、切削工具５２の工具先端５２ａの位置として、根管長測定部７０で測定した、根管Ｒにおける根尖Ｒｔに対する根管長情報に基づく位置情報を適用する（ステップｓ１８）。
【０１３７】
なお、根管長測定部７０で測定した根管長情報に基づく位置情報を適用するとは、三次元位置検出部８０及び位置検出処理部２３による三次元位置情報から、根管長情報に基づく位置情報に切り替えてもよいし、三次元位置検出部８０及び位置検出処理部２３による三次元位置情報と、根管長測定部７０による根管長情報に基づく位置情報とに基づいて工具先端５２ａの位置を定めてもよい。また、この位置情報の切り替えを行う位置は、別途位置調節部を設けてそれぞれの根管Ｒの湾曲度合いに応じて最適な位置で切り替えられるように構成してもよい。
【０１３８】
根管長測定部７０による測定結果に基づく位置情報を適用することにより、根尖Ｒｔに比較的近接した根管治療にとって最も重要な範囲において、切削工具５２ａの根尖Ｒｔに対する相対的な位置を正確に把握しながら施術することができる。
【０１３９】
そして、検出した根管治療用ハンドピース５０の先端位置が、根管長測定部７０からの根管長測定情報に基づいて、根尖Ｒｔに近接している（ステップｓ１９：Ｙｅｓ）または、根尖Ｒｔに近接せずともAppoint root canal選択部２４２で指定した根管Ｒの経路から逸脱している（ステップｓ２０：Ｙｅｓ）と先端逸脱検出部２６が検出する場合において、Warning informationチェックボックス２５２がチェックされている（ステップｓ２１：Ｙｅｓ）と、報知部１６が報知する（ステップｓ２２）。
【０１４０】
さらに、Drive Controlチェックボックス２５１がチェックされていると（ステップｓ２３：Ｙｅｓ）、施術具駆動制御部２５によって、根管治療用ハンドピース５０の駆動を、駆動停止、駆動逆転又は駆動力低減などの制御を行う（ステップｓ２４）。
【０１４１】
なお、根管治療用ハンドピース５０の先端位置の近接を検出せずとも（ステップｓ１９：Ｎｏ）、根管治療においては、切削工具５２が、湾曲する根管Ｒに沿って湾曲しながら切削していくため注意が必要であり、Drive Controlチェックボックス２５１がチェックされおり（ステップｓ２３：Ｙｅｓ）、駆動負荷検出部２７によって、根管治療用ハンドピース５０の駆動負荷が所定の負荷を超える場合も、施術具駆動制御部２５によって、根管治療用ハンドピース５０の駆動を停止、逆転、駆動力低減のいずれかひとつの制御を行う（ステップｓ２３）。  
このようにして、根管Ｒに対する根管治療を終了するまで繰り返す（ステップｓ２５：Ｎｏ）。
【０１４２】
このように診療システム１に、関心対象である歯牙Ｔの２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する可視光カメラ６０を装着した根管治療用ハンドピース５０と、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を検出する三次元位置検出部８０と、２Ｄ撮影画像Ｐを表示するモニタ１５と、歯牙Ｔ内部の根管Ｒに関する情報も含む、３Ｄ情報に基づく変換横断面画像Ｃｓ１と、可視光カメラ６０が撮像した２Ｄ撮影画像Ｐと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとの３つの画像を位置対応させてモニタ１５に重畳表示する画像生成部２１とを備えたため、より、モニタ１５に表示された可視光カメラ６０による２Ｄ撮影画像Ｐに対して内部の根管Ｒを明示することができる。
【０１４３】
詳しくは、関心対象である歯牙Ｔの２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する可視光カメラ６０を装着した根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を三次元位置検出部８０で検出するため、画像生成部２１は、歯牙Ｔ内部の根管Ｒに関する情報も含む、３Ｄ情報に基づいて作成された変換横断面画像Ｃｓ１と、可視光カメラ６０が撮像した２Ｄ撮影画像Ｐと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとの３つの画像を正確に対応させてモニタ１５に重畳表示することができる。したがって、モニタ１５に表示された可視光カメラ６０による２Ｄ撮影画像Ｐに対して内部の根管Ｒを明示することができ、より精密で正確な根管治療を行うことができる。
【０１４４】
また、咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１及び２Ｄ撮影画像Ｐのうち少なくとも一方を透明化するための透明度調整スクロールバー２６０により、例えば、２Ｄ撮影画像Ｐを半透明化して、変換横断面画像Ｃｓ１に示される根管Ｒを明確に表示する、逆に、変換横断面画像Ｃｓ１を半透明化して、２Ｄ撮影画像Ｐを明確に表示するなど、重畳表示された変換横断面画像Ｃｓ１及び２Ｄ撮影画像Ｐのうち一方を他方に比べて明確に表示することで、さらに、精密で正確な根管治療を行うことができる。
【０１４５】
また、歯牙Ｔにおける歯軸方向から撮像した２Ｄ撮影画像Ｐと、根管口Ｒｏを通り、歯軸方向に直交する変換横断面画像Ｃｓ１とを咬合面方向画像表示部２１０において重畳表示するため、根管治療中もっとも多い視線方向である咬合面方向（歯軸方向）の２Ｄ撮影画像Ｐに、根管口Ｒｏの位置、大きさがわかる変換横断面画像Ｃｓ１を対応させて重畳表示することができ、その結果、２Ｄ撮影画像Ｐに根管口Ｒｏの位置及び大きさを明示することができる。したがって、さらに、精密で正確な根管治療を行うことができる。
【０１４６】
また、根管治療用ハンドピース５０に、根管Ｒにおける根尖Ｒｔに対する、装着した切削工具５２の工具先端５２ａの位置を測定する根管長測定部７０を備え、画像生成部２１が、根管長測定部７０によって測定した根管Ｒにおける工具先端５２ａを通る箇所の変換横断面画像Ｃｓ１を、２Ｄ撮影画像Ｐと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとともに重畳表示するため、切削工具５２において、施術対象箇所にもっとも作用する工具先端５２ａを根管長測定部７０により測定することができる。
【０１４７】
さらに、測定した工具先端５２ａを通る変換横断面画像Ｃｓ１をモニタ１５に重畳表示するため、モニタ１５を見ながら治療する施術者は、切削工具５２の工具先端５２ａをモニタ１５に表示することで工具先端５２ａの位置を正確に判断するとともに、工具先端５２ａに対する根管Ｒの位置などを変換横断面画像Ｃｓ１で確認しながら、より確実で安全な根管治療を行うことができる。
【０１４８】
また、変換横断面画像Ｃｓ１とともに、工具先端５２ａを通る根管Ｒの歯軸方向の変換縦断面画像Ｃｓ２を切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとともに縦断面画像表示部２２０に表示するため、モニタ１５を見ながら治療する施術者は、根尖Ｒｔに対する工具先端５２ａの位置などを刻々とリアルタイムに変換横断面画像Ｃｓ１で確認するとともに、根管長測定部７０で測定した工具先端５２ａを変換縦断面画像Ｃｓ２で確認しながら、より正確に工具先端５２ａの位置を把握しながら、安全な根管治療を行うことができる。
【０１４９】
なお、縦断面画像表示部２２０には、目盛り表示２２１ｄを表示しているため、根管治療用ハンドピース５０の先端位置から根尖Ｒｔまでの間隔を確認することができる。
【０１５０】
また、工具先端５２ａを通る根管Ｒの変換横断面画像Ｃｓ１とともに、根管Ｒの根尖方向への延伸方向を示す根管延伸方向画像Ｉｄを表示する根管延伸方向画像操作部２３０を備えているため、関心対象である歯牙Ｔの内部にある根管Ｒの方向を２Ｄ撮影画像Ｐに明示することができる。
【０１５１】
詳述すると、３Ｄ情報に基づいて、歯牙Ｔの内部にある根管Ｒの歯冠外部に延びる方向である根管延伸方向を示す画像である根管延伸方向画像Ｉｄを２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示することにより、表面しか撮像できない２Ｄ撮影画像Ｐに内部の根管Ｒ形状を明示することができる。したがって、例えば、根管Ｒに対する切削工具５２の侵入方向を案内するガイドとして機能して、より正確で安全な根管治療を行うことができる。
【０１５２】
また、工具先端５２ａが根管Ｒにおける所定位置に達したことを、根管長測定部７０が測定した場合に、例えば、根尖Ｒｔの手前数ミリで、音声、ブザー音やメロディ、振動による報知又はＬＥＤ等の点灯や点滅による照明に基づく表示等により報知したり、駆動停止、逆転又は駆動力低減などの駆動制御するため、根尖Ｒｔに至る前に根尖Ｒｔに近づいてきていることを認識して慎重に且つ確実丁寧に施術を行うことができる。
【０１５３】
また、三次元位置検出部８０により、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置のみならず、施術対象である患者Ｍにおける歯牙Ｔの近傍の三次元位置を検出するため、治療中に、患者の頭部及び／または歯牙が動いた場合であっても、ハンドピースや切削工具５２を正確にモニタ１５に表示することができる。
【０１５４】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の可視光カメラは、可視光カメラ６０、又は図示しない顕微鏡に対応し、
位置検出部及び第１位置検出部は、三次元位置検出部８０に対応し、
表示部は、モニタ１５に対応し、
歯牙の三次元情報は、３Ｄ情報に対応し、
断面画像は、変換横断面画像Ｃｓ１に対応し、
画像処理部は、画像生成部２１に対応し、
根管治療用装置は、診療システム１に対応し、
歯軸方向撮像画像は、２Ｄ撮影画像Ｐに対応し、
横断面方向の横断面画像は、変換横断面画像Ｃｓ１に対応し、
先端位置は、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍに対応し、
縦断面画像は、変換縦断面画像Ｃｓ２に対応し、
根管延伸方向画像は、根管延伸方向画像Ｉｄに対応し、
所定動作制御部は、制御部２０に対応し、
第２位置検出部は、三次元位置測定マーカ５６ｍを検出する三次元位置検出部８０に対応し、
トルク検出部は、駆動負荷検出部２７に対応するが、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１５５】
上述の説明では、根管治療の際に、画像重畳表示画面２００における咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に、切削工具５２の切削工具画像Ｉｍを２Ｄ撮影画像Ｐとともに重畳表示したが（図１５参照）、図１５において点線で示すように、２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示する切削工具画像Ｉｍに加えて、切削工具５２の軌跡を示す軌跡画像Ｉｒを重畳表示してもよい。
【０１５６】
また、モニタ１５に画像重畳表示画面２００を表示したが、図１６に示すように、根管治療用ハンドピース５０の後端にモニタ１５ａを設けて、モニタ１５ａに画像重畳表示画面２００と同様の構成を表示してもよい。この場合、施術者は視線の移動が少なくてすみ、また、施術している方向と、視線方向とが略同方向となるため、視線方向と施術方向が異なることによる施術の困難性が生じることを防止できる。
【０１５７】
なお、上述の説明における画像重畳表示画面２００においても、咬合面方向画像表示部２１０に表示する２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とを、別々の表示画面に並べて表示してもよい。
【０１５８】
さらにまた、縦断面画像表示部２２０に歯牙Ｔの断面図である変換縦断面画像Ｃｓ２を表示したが、歯牙Ｔの側面図であってもよい。さらには、咬合面方向画像表示部２１０には、２Ｄ撮影画像Ｐのみを表示し、つまり、咬合面方向画像表示部２１０に変換横断面画像Ｃｓ１を表示せず、縦断面画像表示部２２０に変換縦断面画像Ｃｓ２を表示する構成であってもよい。  
さらには、可視光による二次元画像としては、根管治療用ハンドピースに一体に内蔵又は装着された可視光カメラが望ましいが、根管治療用ハンドピースとは別体の口腔内カメラ、顕微鏡、内視鏡、光学カメラであってもよい。
【０１５９】
また、変換横断面画像Ｃｓ１を２Ｄ撮影画像Ｐに適合するようにサイズや向きを調整したが、逆に、２Ｄ撮影画像Ｐを変換横断面画像Ｃｓ１に適合するように調整してもよく、さらには、変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとをともに調整して、２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とが適合するように構成してもよい。
【０１６０】
また、図５、図１３、図１４、図１５で示した例では、歯軸と直角の横断面画像を使用した例について図示したが、本発明ではこれに限定されず、歯牙Ｔの横断面が表示されていれば、歯牙Ｔを斜めから表示した斜視図的なＸ線画像を使用してもよい。この場合、歯軸とプラスマイナス３０度程度の傾きの範囲であればこの発明の範囲内である。
【０１６１】
また、変換横断面画像Ｃｓ１において、根管口Ｒｏを着色し、着色した根管口Ｒｏのみを２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示してもよく、さらには、変換横断面画像Ｃｓ１における歯牙Ｔや根管口Ｒｏの輪郭を強調表示して、２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示してもよい。
【０１６２】
さらにまた、例えば根管治療用ハンドピースとは、別体として構成されたステレオカメラなどの三次元光学カメラや口腔内カメラで可視光カメラ６０を構成し、可視光画像として三次元の可視光画像を用いてもよく、切削工具５２として、ファイルやリーマのみならずレーザ光を照射する照射チップを用いてもよい。また、根管治療用ハンドピースとは別体として構成された可視光カメラの場合は、根管治療用ハンドピースの位置と可視光カメラの位置とを同じ方向に位置付けるように構成すればよい。
【０１６３】
また、上述の説明では、一対の位置検出カメラ８１で構成する三次元位置検出部８０で三次元位置測定マーカ５６を撮像して根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を計測したが、根管治療用ハンドピース５０に内蔵した姿勢検出部５４と根管治療用ハンドピース５０における２点以上の二次元位置の計測との組み合わせによる位置検出であってもよい。
【０１６４】
また、透明度調整スクロールバー２６０によって、咬合面方向画像表示部２１０で重畳表示する２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１のいずれかを透明化可能に構成したが、透明化として、無色透明のみならず、有色透明化であってもよく、さらには、２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１の両方をそれぞれ透明化可能に構成してもよい。
【０１６５】
また、切削工具の先端を示す画像は、切削工具の先端位置を示す点であってもよいし、点を示す位置に点滅する形で表示してもよいし、切削工具の一部又は全部を表示してもよい。  
また、Ｘ線断面画像として、歯牙Ｔの横断面画像や縦断面画像として表示したが、矢状面、冠状面、横断面として表示してもよい。
【０１６６】
また、可視光カメラは、根管治療用ハンドピースに装着とは、根管治療用ハンドピースの外周に取り付け具で装着されていてもよいし、根管治療用ハンドピースに内蔵されていてもよいことを示す概念である。
【符号の説明】
【０１６７】
１…診療システム
１５，１５ａ…モニタ
２０…制御部
２１…画像生成部
５０…根管治療用ハンドピース
５２…切削工具
５２ａ…工具先端
６０…可視光カメラ
７０…根管長測定部
８０…三次元位置検出部
Ｃｓ１…変換横断面画像
Ｃｓ２…変換縦断面画像
Ｉｄ…根管延伸方向画像
Ｉｍ…切削工具画像
Ｉｐ…切削工具先端位置画像
Ｉｒ…軌跡画像
Ｔ…歯牙
Ｐ…２Ｄ撮影画像
Ｒ…根管
Ｒｏ…根管口
Ｒｔ…根尖
【図１】
2015223324.tif 000003
【図２】
2015223324.tif 000004
【図３】
2015223324.tif 000005
【図４】
2015223324.tif 000006
【図５】
2015223324.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2015223324.tif 000010
【図９】
2015223324.tif 000011
【図１０】
2015223324.tif 000012
【図１１】
2015223324.tif 000013
【図１３】
2015223324.tif 000014
【図１４】
2015223324.tif 000015
【図１５】
2015223324.tif 000016
【図１６】
2015223324.tif 000017
【図１２】
2015223324.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月24日(2015.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心対象である歯牙の可視光画像を撮像する可視光カメラを装着した根管治療用ハンドピースと、
該根管治療用ハンドピースの位置を検出する位置検出部と、
前記可視光画像を表示する表示部と、
前記位置検出部で検出した前記根管治療用ハンドピースの位置情報に基づいて、前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、Ｘ線ＣＴ撮影によって予め撮影した前記歯牙のＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示する画像処理部とを備えた
根管治療用装置。
【請求項２】
前記Ｘ線断面画像が、前記切削工具の先端位置を通るとともに、歯軸方向に直交する横断面、又は、歯軸方向の縦断面の少なくともひとつ以上のＸ線断面画像である
請求項１記載の根管治療用装置。
【請求項３】
前記位置検出部を、
前記根管治療用ハンドピースの前記切削工具の根尖に対する位置を検出する根管長測定部、及び非接触型の三次元の位置検出部の少なくとも一方で構成した
請求項１又は２記載の根管治療用装置。
【請求項４】
前記画像処理部を、
前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち少なくとも一方を透明化して重畳表示する構成とした
請求項１乃至３のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項５】
前記根管の根尖方向への延伸方向を示す根管延伸方向画像を前記表示部に表示する
請求項１乃至４のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項６】
前記先端位置が前記根管における予め設定した所定位置に達したことを、前記位置検出部が検出した場合に、駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作を行う動作制御部を備えた
請求項１乃至５のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項７】
前記切削工具の先端位置が移動した移動軌跡を前記表示部に表示する
請求項１乃至６のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項８】
前記位置検出部を、第１位置検出部とするとともに、
施術対象である患者の頭部及び／または前記歯牙の三次元位置を検出する第２位置検出部を備えた
請求項１乃至７のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【請求項９】
前記切削工具にかかるトルクを検出するトルク検出部を設け、
該トルク検出部によって検出したトルク値が予め設定した所定値を超えると駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作制御を行う
請求項１乃至８のうちいずれかひとつに記載の根管治療装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光学カメラで撮像した歯牙の可視光画像と、Ｘ線ＣＴ撮影装置などによって、根管治療用ハンドピースの位置情報に基づいて生成した断面画像とを対応させて重畳表示する根管治療用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯科医療分野等において、歯牙に対する根管治療の際には、一般に、口腔内カメラと呼ばれる光学カメラや顕微鏡で歯牙を撮像や観察して治療することで精密な根管治療を行うようになってきている。  
しかしながら、光学カメラや顕微鏡によって撮像した可視光画像は、可視光による咬合面方向の歯牙表面の画像であり、歯牙内部の根管口等については、可視光画像からは確認できなかった。
【０００３】
そのような問題に対して、関心領域である歯牙に対してＸ線を照射して投影データを収集し、得られた投影データをコンピュータ上で再構成して、Computerized Tomography画像（ＣＴ画像断層面画像、ボリュームレンダリング画像等）を生成するＣＴ撮影が行われている。
【０００４】
このようなＣＴ撮影では、Ｘ線発生器とＸ線検出器との間に被写体を配置した状態で、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを被写体周りに旋回させながら、Ｘ線発生器からコーン状のＸ線を被写体に照射する。そして、Ｘ線検出器によってＸ線の検出結果を収集し、収集したＸ線の検出結果に基づいて三次元データを再構成する。このようなＣＴ撮影を行う装置として、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置は、ＸＹＺのそれぞれの断面以外にボリュームレンダリング画像を表示するものであり、Ｘカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルを操作することで、それぞれのカーソルに対応した断面を表示させることができる。
【０００６】
上述のようなＣＴ撮影においては、歯牙を透過するＸ線によって得られた歯牙に関する情報は、内部の根管についての情報も含んでいるため、歯牙の表面から視認できない根管口などの位置や大きさを表示することができる。
【０００７】
しかしながら、上述したように、光学カメラや顕微鏡による可視光画像を確認しながら治療するため、施術者は、ＣＴ撮影画像と、光学カメラや顕微鏡による可視光画像とを頭の中で三次元的に合成させながら治療する必要があり、例えば、光学カメラや顕微鏡による歯牙表面の可視光画像を確認しながら治療する際に、内部の根管口の位置を正確に把握しながら治療することは困難であり、根管から外れた健全な部分を切削しすぎるおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献２には、Ｘ線ＣＴ撮影装置で取得した歯牙の断面画像上に根管形状を示す点や線を表示する３次元イメージング装置について記載されている。  
しかしながら、特許文献２に記載の３次元イメージング装置は、単に、Ｘ線ＣＴ撮影装置で取得した歯牙の断面画像上に根管形状を示す点や線を表示するだけであり、例えば、可視光画像と歯牙の断面画像とを重畳表示することについては開示されていなかった。
【０００９】
また、特許文献３には、根管治療において、根管長測定器での検出結果とＸ線ＣＴ撮影による三次元Ｘ線画像とを使用し、三次元Ｘ線画像に根管長測定器からの検出信号を重ねて表示することで根尖までの距離を三次元Ｘ線画像上に表示する技術について開示されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献３に示す画像表示技術においても、従来通り天蓋部を大きく除去して根管口を視認できる状態でないと切削工具を目的の根管に導くことはできず、また、根管長測定器は、根尖から離れた根管口付近における精度は低いため、健全部位の切削を要していた。さらには、根管治療用ハンドピースに装着した切削工具を根管口に正しく誘導することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３０５２０３号公報
【特許文献２】特表２０１３−５１９４７９号公報
【特許文献３】特開２０１１−３０６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明は、根管治療用ハンドピースの位置を検出する位置検出部で検出した位置情報に基づいて、施術中の根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の先端位置に対応する画像と、この切削工具の少なくとも先端位置に対応する予めＸ線ＣＴ撮影によって得た歯牙のＸ線断面画像と、可視光カメラが撮像した可視光画像との３つの画像を位置対応させて表示部に重畳表示することで前記切削工具の先端位置における前記歯牙に対して内部の根管を明示できる根管治療用装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、関心対象である歯牙の可視光画像を撮像する可視光カメラを装着した根管治療用ハンドピースと、該根管治療用ハンドピースの位置を検出する位置検出部と、前記可視光画像を表示する表示部と、前記位置検出部で検出した前記根管治療用ハンドピースの位置情報に基づいて、前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、Ｘ線ＣＴ撮影によって予め撮影した前記歯牙のＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示する画像処理部とを備えた根管治療用装置であることを特徴とする。
【００１４】
上記可視光画像を撮像する可視光カメラは、歯牙表面の二次元画像を撮像する光学カメラのみならず、歯牙表面の三次元画像を撮像する、例えばステレオカメラなどの三次元光学カメラを含むものとする。  
上記切削工具は、ファイルやリーマ、あるいはレーザ光を照射する照射チップなどとすることができる。
【００１５】
上記位置検出部は、例えば、周知の非接触型の三次元位置検出器又は周知の根管長測定器とすることができる。このうち、周知の非接触型の三次元位置検出器として、例えば、根管治療用ハンドピースに内蔵したジャイロや、前記根管治療用ハンドピースに装着した複数の小玉からなる赤外線反射部材と、赤外線反射部材の三次元位置を計測する赤外線を用いた周知の三次元位置測定器であってもよいし、前記根管治療用ハンドピースに装着した磁気発生源から発する磁気により三次元位置を検出する三次元位置計測器であってもよい。さらには、非接触型の三次元位置検出部による空間的な三次元的空間位置検出のみならず、関心対象の歯牙の根管部の根尖に対する前記切削工具先端との相対的距離を示す根管長測定部をも含むものとする。
【００１６】
また、前記位置検出部で検出した前記根管治療用ハンドピースの位置情報は、例えば、赤外線を用いた三次元位置測定器による根管治療用ハンドピースにおける２点以上の三次元位置の計測、根管治療用ハンドピースに内蔵したジャイロと根管治療用ハンドピースにおける少なくとも１点の三次元位置計測、あるいは、根管治療用ハンドピースにおける２点以上の二次元位置の計測とジャイロなどの組み合わせによる周知の非接触型の三次元位置検出を含むものとする。
【００１７】
また、切削工具の少なくとも先端の位置を示す画像とは、切削工具先端位置に対応する点画像であってもよいし、切削工具の一部又は全体を示す画像であってもよい。また、前記点画像を表示する場合、点滅することで視認しやすく表示された点画像であってもよい。
【００１８】
前記切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像とともに表示する前記可視光画像、及びＸ線断面画像は、静止画あるいは動画を含むものとする。  
具体的には、可視光カメラで撮影した画像は、静止画像としてもよいし、動画としてもよい。なお、可視光カメラで撮影した画像を動画とする場合は、可視光画像に重畳表示するＸ線断面画像も、可視光画像による歯牙の輪郭や根管位置などを認識して可視光画像の位置や角度変更に追随して対応する動画処理を行うこととなる。
【００１９】
上述の前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、Ｘ線ＣＴ撮影によって予め撮影した前記歯牙のＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示するとは、少なくとも先端位置に対応する画像、前記Ｘ線断面画像、及び可視光画像の位置、向き、あるいは、外周形状などの大きさなどを合わせることを含む。
【００２０】
この発明により、表示部に表示された可視光カメラによる可視光画像に対して内部の根管を明示することができる。  
詳述すると、関心対象である歯牙の可視光画像を撮像する可視光カメラを装着した根管治療用ハンドピースの位置を前記位置検出部で検出することにより、画像処理部は、切削工具の先端位置に対応する画像と、歯牙内部の根管に関する情報も含む、前記歯牙の位置情報に基づいて作成されたＸ線断面画像と、前記可視光カメラが撮像した前記可視光画像との３つの画像を正確に位置対応させて前記表示部に表示することができる。したがって、表示部に表示された可視光カメラによる可視光画像に対して内部の根管を明示するとともに、根管に対する切削工具の先端位置を確認できるため、より精密で正確な根管治療を行うことができる。
【００２１】
この発明の態様として、前記Ｘ線断面画像が、切削工具の先端位置を通るとともに、歯軸方向に直交する横断面、又は、歯軸方向の縦断面の少なくともひとつ以上のＸ線断面画像とすることができる。  
この発明により、前記切削工具の先端位置が、根管位置から外れていないか、また、根尖を突き抜けていないかなどを、横断面や縦断面などの適切なＸ線断面画像に基づいてリアルタイムで確認できるため、正確に施術を進めることができる。
【００２２】
なお、前記画像処理部が、前記根管における前記先端位置を通る前記歯牙のＸ線縦断面画像、又はＸ線横断面画像のいずれかひとつを表示してもよいし、両方のＸ線断面画像を同時に表示してもよい。
【００２３】
またこの発明の態様として、前記位置検出部を、前記根管治療用ハンドピースの前記切削工具の根尖に対する相対的位置を検出する根管長測定部、及び非接触型の三次元の位置検出部の少なくとも一方で構成することができる。  
この発明により、根管施術における施術位置において適切な測定方法で正確に三次元位置を検出することができる。
【００２４】
以下において詳述する。  
前記根管長測定部に基づく位置検出においては、空間的な三次元位置測定情報ではないが、根管治療において重要な前記切削工具の先端位置と根尖との相対的距離を検出することができる。歯冠部から根管口にかけての領域であれば、根管治療用ハンドピースとしてエアタービンハンドピースなどを使用しても硬くて変形しない切削工具で施術できるため、前記の非接触型の三次元位置検出器を使用すれば、前記根管治療用ハンドピースの空間的な位置計測ができるので、切削工具先端の位置が推測することができる。
【００２５】
しかし、根管口から根尖に至る領域においては、一般に根管が湾曲しているため、前記根管治療用ハンドピースの空間的な位置が測定できても切削工具先端の位置は測定できない。むしろ、前記根管長測定部の測定結果に基づいて根尖に対する相対的な距離間隔を推測して、施術することができる。
【００２６】
なお、この領域においては、一般に回転数が低い、根管治療専用のマイクロモータハンドピース又は超音波スケーラハンドピースが使用され、その切削工具としては、湾曲した根管に対応できるリーマやファイルもしくは、湾曲に耐えるスケーラチップが使用される。
【００２７】
このように、位置測定部については、前記の三次元位置測定部からの情報と前記根管長測定部からの情報とを根管の所定部位で切り替えて使用してもよいし、根管形状がまっすぐな形状であれば、両方の情報を使用して施術してもよい。  
また、三次元位置計測部からだけの情報、又は根管長測定部からだけの情報を基にして施術してもよいことも含む。
【００２８】
この発明の態様として、前記画像処理部を、前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち少なくとも一方を透明化して重畳表示する構成とすることができる。  
上述の前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち少なくとも一方を透明化するとは、前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像を半透明化、有色透明化、完全透明化することをいい、前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち一方の表示を明確にするために他方の画像を透明化すること、あるいは、両画像をそれぞれ異なる透明度で透明化すること含むものとする。
【００２９】
この発明により、例えば、可視光画像を半透明化して、Ｘ線断面画像に示される根管を明確に表示する、逆に、Ｘ線断面画像を半透明化して、可視光画像を明確に表示するなど、重畳表示された前記Ｘ線断面画像及び前記可視光画像のうち一方を他方に比べて明確に表示することで、さらに、精密で正確な根管治療を行うことができる。また、一方の画像を明確に表示しながら、他方の画像を透明化したり、表示させたりして、明確に表示された一方の画像を中心に確認しながら治療することができる。
【００３０】
またこの発明の態様として、前記根管の根尖方向への延伸方向を示す根管延伸方向画像を前記表示部に表示することができる。  
この発明により、関心対象である歯牙の内部にある根管の方向を歯牙画像に明示することができる。
【００３１】
詳述すると、歯牙の三次元情報に基づいて、歯牙の内部にある根管の歯冠外部に延びる方向である根管延伸方向を示す画像である根管延伸方向画像を前記可視光画像や断面画像と重畳表示することにより、表面しか撮像できない可視光画像に内部の根管形状を明示することができる。したがって、例えば、前記根管に対する切削工具の侵入方向を案内して、より正確で安全な根管治療を行うことができる。
【００３２】
またこの発明の態様として、前記先端位置が前記根管における予め設定した所定位置に達したことを、前記根管長測定部が測定した場合に、前記根管治療用ハンドピースを駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作を行う動作制御部を備えることができる。
【００３３】
上述の前記先端位置が前記根管における予め設定した所定位置は、根尖から所定間隔を隔てた位置など、根管において根管口から根尖までの間の任意の位置とすることができる。  
この発明により、例えば、根尖の手前数ミリなどの根尖に至る前の予め設定した任意の位置に前記切削工具の先端が到達すると、前記根管治療用ハンドピースを予め設定した駆動停止、逆転又は駆動力低減などの駆動制御することで、安全に治療することができる。なお、上述の駆動制御に加えて、音声、ブザー音やメロディ、振動による報知又はＬＥＤ等の点灯や点滅による照明に基づく表示等により報知してもよい。
【００３４】
この発明の態様として、前記切削工具の先端位置が移動した移動軌跡を前記表示部に表示することができる。  
この発明により、施術者は、先端位置の移動軌跡を確認しながら、例えば切削工具に無理の生じない施術を行うことができる。
【００３５】
またこの発明の態様として、前記位置検出部を、第１位置検出部とするとともに、施術対象である患者の頭部及び／または前記歯牙の三次元位置を検出する第２位置検出部を備えることができる。
【００３６】
上述の頭部及び／または前記歯牙の三次元位置を検出する第２位置検出部は、ハンドピースの絶対的三次元位置と頭部や歯牙の絶対的三次元位置とを検出してハンドピースと頭部や歯牙との相対位置関係を算出して検出する検出部、あるいはハンドピースに対する頭部や歯牙の相対的三次元位置を検出する検出部を含む概念である。  
この発明により、治療中に、患者の頭部及び／または前記歯牙が動いた場合であっても、ハンドピースや切削工具を正確に表示部に表示することができる。
【００３７】
またこの発明の態様として、前記切削工具にかかるトルクを検出するトルク検出部を設け、該トルク検出部によって検出したトルク値が予め設定した所定値を超えると駆動停止、逆転又は駆動力低減のうちのいずれかひとつの動作制御を行うことができる。  
この発明により、切削工具に過負荷が作用して破損するといった不具合の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明により、刻々と変化する施術中の前記根管治療用ハンドピースに装着した切削工具の少なくとも先端位置に対応する画像と、この位置に対応する予めＸ線ＣＴ撮影によって得た前記歯牙のＸ線断面画像と、可視光カメラが撮像した歯牙の可視光画像との３つの画像を位置対応させて前記表示部に重畳表示することで、切削工具が根管から外れたり、根尖を突き破るパーフォレーションを回避できる根管治療用装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】診療システムのブロック図。
【図２】チェアーユニットの構成を示す概略斜視図。
【図３】Ｘ線撮影装置の概略斜視図。
【図４】歯科用ハンドピースの概略斜視図。
【図５】画像重畳表示画面の説明図。
【図６】歯科診療のフローチャート。
【図７】歯科診療のフローチャート。
【図８】歯科診療のフローチャート。
【図９】三次元位置計測についての概略図。
【図１０】変換二次元画像の調整方法についての説明図。
【図１１】透明度調整方法についての説明図。
【図１２】重畳表示の写真。
【図１３】画像重畳表示画面における表示位置調整スクロールバーについての説明図。
【図１４】歯軸方向表示位置調整についての説明図。
【図１５】画像重畳表示画面における施術具先端表示についての説明図。
【図１６】別の形態の使用状態におけるハンドピースの後方側からの概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明による診療システム１について、図１乃至図１５とともに説明する。  
図１は診療システム１のブロック図を示し、図２はチェアーユニット１０の構成を示す概略斜視図を示し、図３はＸ線ＣＴ撮影装置４０の概略斜視図を示し、図４は根管治療用ハンドピース５０の概略斜視図を示し、図５は画像重畳表示画面２００の説明図を示している。
【００４１】
図６乃至図８は歯科診療のフローチャートを示し、図９は三次元位置計測についての概略図を示し、図１０は変換二次元画像の調整方法についての説明図を示し、図１１は透明度調整方法についての説明図を示し、図１２は重畳表示の写真を示している。
【００４２】
図１３は画像重畳表示画面２００における表示位置調整スクロールバー２２１についての説明図を示し、図１４は歯軸方向表示位置調整についての説明図を示し、図１５は画像重畳表示画面２００における施術具先端表示についての説明図を示している。
【００４３】
診療システム１は、図１に示すように、チェアーユニット１０、制御部２０、記憶装置３０、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０、根管治療用ハンドピース５０、及び三次元位置検出部８０で構成している。
【００４４】
制御部２０は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭで構成されており、以下の機能的構成を備えている。  
詳述すると、制御部２０には、画像生成部２１、根管延伸方向設定処理部２２、合成画像生成選択部２４、位置検出処理部２３、施術具駆動制御部２５、先端逸脱検出部２６、及び駆動負荷検出部２７を備えている。なお、図１では、制御部２０は、根管治療用ハンドピース５０と別に構成している例が示されているが、根管治療用ハンドピース５０の中に設けてもよい。
【００４５】
画像生成部２１は各種画像を生成する処理部であるが、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で取得した三次元情報を所定面における二次元画像に変換して変換断面画像Ｃｓを生成するとともに、可視光カメラ６０で撮像した情報に基づいて２Ｄ撮影画像Ｐを生成する構成である。
【００４６】
根管延伸方向設定処理部２２は、根管Ｒに沿って、根管口Ｒｏを通る根管延伸方向を設定するとともに、根管延伸方向画像Ｉｄ（図１３参照）を生成する処理部である。  
位置検出処理部２３は、後述する三次元位置測定マーカ５６を用いた三次元位置検出部８０による根管治療用ハンドピース５０の位置検出や、根管長測定部７０による根尖Ｒｔに対する切削工具５２の工具先端５２ａの位置を検出するとともに、後述する切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍを生成するとともに適切な位置に表示する処理部である。
【００４７】
合成画像生成選択部２４は、画像生成部２１で生成された変換横断面画像Ｃｓ１、２Ｄ撮影画像Ｐ、及び位置検出処理部２３で生成した切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍの３つの画像を位置対応させて、合成した合成画像を生成したり、根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示した合成画像を生成する処理部であり、施術具駆動制御部２５は、根管治療用ハンドピース５０の駆動を制御する処理部である。
【００４８】
先端逸脱検出部２６は、根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の根管Ｒからの逸脱を検出する処理部であり、駆動負荷検出部２７は、根管治療用ハンドピース５０の駆動負荷を検出する処理部である。
【００４９】
記憶装置３０は、ＨＤＤやＳＳＤなどで構成され、以下の機能的構成を備えている。記憶装置３０は、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で取得した三次元情報（以下において、３Ｄ情報という）を記憶する３Ｄ情報記憶部３１、可視光カメラ６０で撮像した可視光による二次元画像情報（以下において、２Ｄ画像情報という）を記憶する２Ｄ画像情報記憶部３２、及び根管長測定部７０で測定した根管長などの根管長測定情報を記憶する根管長測定情報記憶部３３を備えている。
【００５０】
チェアーユニット１０は、図２に示すように、操作部１１、唾液や冷却水等の吸引装置やうがいを行うための装置が装備されているベースンユニット１２、背面シートの傾動や座面の昇降が可能な診療椅子１３、並びに、診療椅子１３に接続され、フートコントローラ１４、モニタ１５、及び報知部１６で構成されるとともに、根管治療用ハンドピース５０をホルダに装着可能に備えている。
【００５１】
操作部１１は、図２に示すように、上面に備えたトレーテーブル１１１に備えた各種操作デバイス１１２により、各種操作デバイス１１２の前側のホルダに装着される根管治療用ハンドピース５０や、背面側に備えたモニタ１５に表示される表示画面を操作する構成である。  
なお、各種操作デバイス１１２は、タッチスクリーンやポインティングスティック等で構成している。また、マウスなどの適宜の入力デバイスを備えてもよい。
【００５２】
また、操作部１１について具体的に説明すると、操作部１１は、術者の足によって操作され、踏み込み及び踏み込み量を検出できるペダル１４ａを備えたフートコントローラ１４以外に、以下の機能的構成として、対象歯牙指定操作部１１ａ、根管延伸方向画像操作部１１ｂ、透明度調整操作部１１ｃ、変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄ、歯軸方向表示位置調整操作部１１ｅ、対象根管指定操作部１１ｆ、位置検出・駆動制御操作部１１ｇ、施術具駆動操作部１１ｈ及びキャリブレーション操作部１１ｉを備えている。
【００５３】
対象歯牙指定操作部１１ａは、後述する可視光カメラ６０で撮像した２Ｄ撮影画像Ｐの中から施術対象の歯牙Ｔを指定し、３Ｄ情報記憶部３１に記憶した複数の３Ｄ情報から該当する歯牙Ｔの３Ｄ情報を抽出する操作部である。
【００５４】
根管延伸方向画像操作部１１ｂは、後述する図５の画像重畳表示画面２００において、表示する根管延伸方向画像Ｉｄを設定・表示する操作部である。  
透明度調整操作部１１ｃは、後述する画像重畳表示画面２００において、２Ｄ撮影画像Ｐに対して重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１及び歯牙Ｔの歯軸方向に直交する歯牙の横断面のＸ線ＣＴ画像の透明度を調整する操作部である。
【００５５】
変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄは、可視光カメラ６０で撮像した２Ｄ撮影画像Ｐに対して、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で取得した３Ｄ情報から変換した変換断面画像Ｃｓのサイズと方向を調整する操作部である。
【００５６】
歯軸方向表示位置調整操作部１１ｅは、後述する図５の画像重畳表示画面２００において、２Ｄ撮影画像Ｐに対して、歯軸方向における所望の表示位置の変換横断面画像Ｃｓ１となるように、歯軸方向における所望の表示位置深さを設定する操作部である。
【００５７】
対象根管指定操作部１１ｆは、変換横断面画像Ｃｓ１から施術対象の根管Ｒを指定し、対象歯牙指定操作部１１ａで指定され、３Ｄ情報記憶部３１から抽出された歯牙Ｔの３Ｄ情報に基づき、該当する根管Ｒの３Ｄ情報を読み込む操作部である。
【００５８】
位置検出・駆動制御操作部１１ｇは、歯牙Ｔに対して施術する根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の先端位置５２ａの位置を三次元位置検出部８０や根管長測定部７０によって検出し、検出結果に基づいて後述する切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍを画像重畳表示画面２００における適切な位置に表示するとともに、報知部１６による報知、あるいは根管治療用ハンドピース５０の駆動制御などを指示する操作部である（図１４参照）
【００５９】
施術具駆動操作部１１ｈは、後述する根管治療用ハンドピース５０のＯＮ／ＯＦＦ切替や出力調整などを操作する操作部である。  
キャリブレーション操作部１１ｉは、歯牙Ｔに対する切削工具５２の工具先端５２ａの相対位置の初期化処理を行う操作部である。
【００６０】
フートコントローラ１４は、上述の操作部１１による選択操作を決定する、あるいは、操作部１１の代わりに選択操作するなど適宜の操作可能に構成している操作部である。  
このような操作部（１１ａ乃至１１ｉ）は、モニタ１５に表示された画像重畳表示画面２００や、上述の各種操作デバイス１１２を用いて操作入力する構成である。
【００６１】
報知部１６は、根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の工具先端５２ａの根尖Ｒｔへの近接を三次元位置検出部８０や根管長測定部７０で検出して、三次元位置検出部８０の出力又は前記根管長測定部７０の出力に応じて根尖Ｒｔとの近接状況等によってブザーなどの音声や照明で報知する装置である。
【００６２】
Ｘ線ＣＴ撮影装置４０は、図３に示すように、中空の縦長直方体状の防Ｘ線室４０ａに収容され、ＣＴ撮影を実行して、投影データを収集する装置であり、患者Ｍに向けてＸ線コーンビームを出射するＸ線発生部４１ａと、Ｘ線発生部４１ａで出射されたＸ線を検出するＸ線検出部４１ｂとをそれぞれ対向支持するとともに、支柱に対して昇降移動し、旋回する旋回アーム４１を備えている。
【００６３】
このように構成したＸ線ＣＴ撮影装置４０は、旋回アーム４１のＸ線発生部４１ａとＸ線検出部４１ｂとの間に患者Ｍを挟むように配置し、患者Ｍの周囲を旋回アーム４１が旋回しながら、Ｘ線発生部４１ａで出射され、患者Ｍを透過するＸ線コーンビームをＸ線検出部４１ｂで検出して、３Ｄ情報を取得することができる。  
なお、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０は、制御部２０を介して記憶装置３０に接続されており、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０によって取得した３Ｄ情報を記憶装置３０の３Ｄ情報記憶部３１に記憶する。
【００６４】
根管治療用ハンドピース５０は、図４に示すように、先端のヘッド部５１ａに回転する切削工具５２を交換可能に装着する構成であり、ハンドピース本体５１の内部に、切削工具５２を回転駆動するマイクロモータ等の駆動部５３、制御部（図示省略）、根管長測定部７０を内蔵し、後端側の接続ケーブル（図示省略）によって、図示省略する口腔電極に接続されている。
【００６５】
また、ヘッド部５１ａの先端側に可視光カメラ６０を配置し、ハンドピース本体５１に後端側の上面に、後述する根管長測定部７０による測定結果を表示する測定結果表示部５５を配置するとともに、上方に向かって三方に突出するように配置した三次元位置測定マーカ５６を備えている。
【００６６】
三次元位置測定マーカ５６は、空間で三角形を描くように配置された３つのターゲット５６ａと、これらのターゲット５６ａを先端に固定した３本のアーム５６ｂとで構成し、これらの３本のアーム５６ｂ及びターゲット５６ａのそれぞれが、互いに交差するように立設されている。
【００６７】
このように構成した根管治療用ハンドピース５０は、ハンドピース本体５１の内部に設けた施術具駆動制御部２５を介して、施術具駆動操作部１１ｈによって駆動し、施術対象である歯牙Ｔの齲蝕部や汚染された根管壁を切削したりする。なお、施術具駆動制御部２５は、ハンドピース本体５１と接続された図示しない場所に配置されていてもよい。また、ハンドピース本体５１は、コードレスハンドピースで構成されていてもよい。
【００６８】
根管長測定部７０は、歯牙Ｔの根管Ｒの先端である根尖Ｒｔに対する切削工具５２の工具先端５２ａの位置を電流値等によって測定する測定部であり、ヘッド部５１ａに装着する切削工具５２と、患者Ｍの口角部に引っかけるフック状の口腔電極（図示省略する）とで通電して、切削工具５２の工具先端５２ａが根尖Ｒｔにどれだけ近づいているかを測定することで根管長を測定する構成である。
【００６９】
具体的には、患者Ｍの口角部に口腔電極を引っかけるとともに、歯牙Ｔの根管Ｒに切削工具５２を挿入し、切削工具５２の工具先端５２ａから歯牙Ｔの根管Ｒにおける根尖Ｒｔまでの位置を電流値等によって測定する周知の構成を使用することができる。
【００７０】
根管長測定部７０によって測定した測定結果は、ハンドピース本体５１に配置した測定結果表示部５５に表示するとともに、記憶装置３０の根管長測定情報記憶部３３に記憶されるように構成している。
【００７１】
なお、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を検出するために、根管長測定部７０によって測定した測定結果を用いるのは、根管口Ｒｏから根尖Ｒｔまでの範囲である。この領域は、一般に根管Ｒが湾曲しているため、切削工具５２が湾曲した根管Ｒに沿って進むので、切削工具５２の工具先端５２ａが根尖Ｒｔと相対的にどれくらい離れているかを測定できる根管長測定部７０の測定結果を使用することが重要となる。
【００７２】
可視光撮影装置のひとつの例として機能する可視光カメラ６０は、根管治療用ハンドピース５０のヘッド部５１ａの根元のネック部に配置され、患者Ｍの口腔内に挿入したヘッド部５１ａから照明光を関心領域である撮像対象箇所に照射し、撮像対象箇所で反射した反射光を図示省略するＣＭＯＳ等の固体撮像センサで受光し、２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する装置である。なお、可視光カメラ６０によって撮影した２Ｄ撮影画像Ｐを記憶装置３０の２Ｄ画像情報記憶部３２に記憶する。  
なお、可視光撮影装置として顕微鏡の画像を使用してもよい。
【００７３】
三次元位置検出部８０は、上述のハンドピース本体５１に配置した三次元位置測定マーカ５６のターゲット５６ａを撮像する一組の赤外線位置検出カメラ８１（図９参照）で構成し、位置検出処理部２３で、得られたデジタル画像を二値化処理して、それぞれの三次元な位置を演算して、測定対象の三次元位置を得ることができる。
【００７４】
なお、３つのターゲット５６ａの代わりに、ハンドピース本体５１の一点について三次元位置を測定するとともに、ジャイロで構成する姿勢検出部５４（図１において点線で図示）を備えて、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置及び姿勢を測定する構成であってもよい。
【００７５】
さらには、ターゲット５６ａの代わりに反射板を用い、反射板にレーザ光線を照射して、その反射光を測定することによって、三次元位置を測定したり、反射部で反射する赤外線により位置検出する赤外線センサ検出部、又は、磁気発生源と磁気検出器と、あるいは電波発信機から発信された電波信号により位置検出する電波検出部で構成しても、また、磁気発生器と磁気検出器を使用してもよく、要するに、周知の非接触型の三次元位置検出部であれば、根管口Ｒｏまでの歯冠部や、髄腔の根管口Ｒｏまでの施術では安全かつ正確に、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を検出することができる。
【００７６】
このように、三次元位置検出部８０としては、周知の非接触型の三次元位置検出器を使用することができるが、位置検出部としては、上述したように、非接触型の三次元位置検出器８０の他に前述した根管長測定部７０を使用してもよい。
【００７７】
詳しくは、歯冠部から根管口Ｒｏまでであれば、上記非接触型の三次元位置検出部８０を使用することができるし、根管口Ｒｏから根尖Ｒｔに至る領域については、前記根管長測定部７０を使用することができる。さらには、根管Ｒの形状や切削工具５２の種類に応じて、根管長測定部７０と三次元位置検出部８０との検出結果を切り替えて用いてもよいし、併用してもよい。
【００７８】
このようにして三次元位置検出部８０で測定した根管治療用ハンドピース５０の三次元位置に基づいて、位置検出処理部２３により、切削工具５２の工具先端５２ａの三次元位置を求めることができる。
【００７９】
このように構成した診療システム１において、モニタ１５に表示する画像重畳表示画面２００について、図５とともに説明する。  
モニタ１５に表示する画像重畳表示画面２００は、上段左側の咬合面方向画像表示部２１０、上段右側の縦断面画像表示部２２０、下段左側の根管延伸方向画像操作部２３０、下段中央のその右側の各種選択操作部２４０、下段右側のコマンドチェックボックス部２５０、咬合面方向画像表示部２１０と根管延伸方向画像操作部２３０との間に表示し、透明度調整操作部１１ｃとして機能する透明度調整スクロールバー２６０、キャリブレーション操作部１１ｉとして機能するCalibration指定操作部２８０及び、上述の各種操作デバイス１１２におけるポインティングデバイスによって操作されるカーソル２７０（マウスで操作する場合にマウスポインタまたは単にポインタと呼ばれることがある）で構成している。
【００８０】
咬合面方向画像表示部２１０は、ヘッド部５１ａに配置した可視光カメラ６０で撮影し、２Ｄ画像情報記憶部３２に記憶された２Ｄ撮影画像Ｐと、変換横断面画像Ｃｓ１と、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す切削工具先端位置画像Ｉｐとの３つの画像を重畳表示するとともに、合成した合成画像を画像生成部２１で生成して表示する表示部であり、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２の歯牙Ｔにおける断面位置が所望の位置になるように設定する操作を受け付けるための断面位置調整スクロールバー２１１を備えている。
【００８１】
咬合面方向画像表示部２１０において、歯牙Ｔの歯軸方向から撮影した咬合面の２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示される変換横断面画像Ｃｓ１は、Ｘ線ＣＴ撮影で予め撮影した歯牙Ｔの三次元撮影データに基づく断面画像であり、後述する縦断面画像表示部２２０に表示する歯牙のノブ２２１ａで指定した位置の横断面方向のＸ線断面画像である。咬合面方向画像表示部２１０では、この２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とを輪郭などを基にして位置決めして、図５に示すように、重畳表示することができる。この重畳表示によって２Ｄ撮影画像Ｐ上に変換横断面画像Ｃｓ１が表示され根管口Ｒｏが視認できるため、術者は根管口Ｒｏに向けて切削することができる。なお、これらの画像は、静止画同士を重畳して表示してもよいが、動画同士を重畳して表示してもよい。
【００８２】
詳しくは、断面位置調整スクロールバー２１１は、アロー２１１ｂ内においてノブ２１１ａをカーソル２７０で操作することで、縦断面画像表示部２２０に表示したい変換縦断面画像Ｃｓ２の断面位置を設定でき、その設定する位置の目安となる断面表示線２１１ｃを表示している。
【００８３】
カーソル２７０の操作によって断面表示線２１１ｃを把持していわゆるドラッグアンドドロップの操作で所望の位置に移動させて断面位置の設定ができる。なお、アロー２１１ｂ、ノブ２１１ａを省略して、直接断面表示線２１１ｃを把持して移動するようにしてもよい。
【００８４】
縦断面画像表示部２２０は、図１に示す対象歯牙指定操作部１１ａで設定された歯牙Ｔの断面表示線２１１ｃでの断層の変換縦断面画像Ｃｓ２を表示するとともに、咬合面方向画像表示部２１０に表示する変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向における表示位置が所望の位置になるように設定する操作を受け付けるための表示位置調整スクロールバー２２１を備えている。
【００８５】
表示位置調整スクロールバー２２１は、咬合面方向画像表示部２１０に表示したい変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向における所望の断面表示位置をノブ２２１ａで設定し、歯軸方向表示位置調整操作部１１ｅとして機能する。
【００８６】
詳しくは、表示位置調整スクロールバー２２１は、アロー２２１ｂ内においてノブ２２１ａをカーソル２７０で操作することで、咬合面方向画像表示部２１０に表示したい変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向の位置を設定でき、その断面位置の目安となる断面表示線２２１ｃを表示している。図５に示すように、断面表示線２２１ｃが根管Ｒの上部となるような歯軸方向中間付近となるようにデフォルト設定している。
【００８７】
また、アロー２２１ｂに沿って、根尖Ｒｔまでの間隔の目安となる目盛り表示２２１ｄを備えている。なお、アロー２２１ｂ、ノブ２２１ａを省略して、直接断面表示線２２１ｃを把持して移動するようにしてもよいことは、断面位置調整スクロールバー２１１と同様である。
【００８８】
なお、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２は、図１に示す対象歯牙指定操作部１１ａで設定された歯牙ＴについてのＸ線ＣＴ撮影装置４０で取得した３Ｄ情報に基づいて生成して表示している。
【００８９】
また、縦断面画像表示部２２０に表示する歯軸方向に沿う断面の画像として、咬合面方向画像表示部２１０において、カーソル２７０で指定する断面に対して（図示の位置では断面は根管Ｒにおける切削工具先端位置画像Ｉｐを通っている）、記憶装置３０の３Ｄ情報記憶部３１に記録した３Ｄ情報を読み込んで、画像生成部２１で変換縦断面画像Ｃｓ２を生成し、表示している。
【００９０】
図５では、咬合面方向画像表示部２１０に表示された歯牙Ｔの断面表示線２１１ｃで示された断面での変換縦断面画像Ｃｓ２が、３Ｄ情報記憶部３１に記録された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成され、縦断面画像表示部２２０に表示されている。
【００９１】
そして、歯軸の断面表示線２２１ｃで設定した咬合面に平行な断面の変換横断面画像Ｃｓ１が、３Ｄ情報記憶部３１に記録された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成され、咬合面方向画像表示部２１０における２Ｄ撮影画像Ｐに対して、位置を対応させて調整して重畳表示される。ここで対応、調整とは、具体的には、画像の回転、倍率調整、位置調整を含み、詳細については後述する。
【００９２】
切削工具先端位置画像Ｉｐは、根管長測定部７０や三次元位置検出部８０によって検出された切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す画像であるため、後述するTip position sensing選択部２４５が操作されると、自動的に前記切削工具先端位置画像Ｉｐの位置に対応した変換横断面画像Ｃｓ１及び変換縦断面画像Ｃｓ２が、前記切削工具先端位置画像Ｉｐの画像とともに表示され、リアルタイムに切削工具５２の工具先端５２ａの位置を確認しながら施術することができる。これにより、切削工具５２の工具先端５２ａが根管Ｒから外れたり、根尖Ｒｔから突き抜けたりすることのない正確な施術を行うことができる。なお、切削工具５２の工具先端５２ａを示す画像である切削工具先端位置画像Ｉｐとして、図５では、点画像で示したが、点滅する点画像で示してもよいし、切削工具５２の一部又は全部を示す画像を表示してもよい。
【００９３】
根管延伸方向画像操作部２３０は、上述の根管延伸方向画像操作部１１ｂとして機能する、例えばタッチパネルから構成される各種選択部を備えており、詳しくは、根管延伸方向画像Ｉｄの表示の有無を切り替えるＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１、根管延伸方向画像Ｉｄを設定するための任意点を指定操作するための指定部２３２、自動で根管延伸方向画像Ｉｄを設定するAuto指定部２３３を備えている。このAuto指定部２３３を操作しておけば、現在切削拡大中の根管位置が図１３のノブ２２１ａで示す位置とすることで、根尖Ｒｔに近い数ミリ範囲の位置にかけての根管Ｒの湾曲方向を、切削工具５２の進行に常に対応して示すことができる。
【００９４】
ＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１は、画像重畳表示画面２００における咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に表示する変換横断面画像Ｃｓ１や変換縦断面画像Ｃｓ２に根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示するか否かを設定する切替操作部であり、ＯｎとＯｆｆとのいずれかが選択操作可能に構成している。
【００９５】
Appoint point指定部２３２は、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２における根管Ｒに対して任意の点の選択を受け付ける指定部であり、根管延伸方向画像操作部１１ｂとして機能する。
【００９６】
Auto指定部２３３は、Appoint point指定部２３２と選択的に操作可能であり、縦断面画像表示部２２０に表示された変換縦断面画像Ｃｓ２における根管Ｒを画像認識で認識して、根管口Ｒｏを通る根管延伸方向画像Ｉｄを自動的に設定し、表示することを指定する指定操作部である。
【００９７】
各種選択操作部２４０は、Appoint tooth選択部２４１、Appoint root canal選択部２４２、Size adjustment選択部２４３、Direction
adjustment選択部２４４、及びTip position sensing選択部２４５を備えている。この図５では各選択部は、液晶表示部にタッチスクリーンで構成されている例を示すが、これ以外にハードウエアとしての押しボタンスイッチ等で構成してもよい。
【００９８】
Appoint tooth選択部２４１は、対象歯牙指定操作部１１ａとして機能し、Appoint tooth選択部２４１が操作された後、咬合面方向画像表示部２１０に表示する２Ｄ撮影画像Ｐから施術対象となる歯牙Ｔを、各種操作デバイス１１２のポインティングデバイスを操作して、カーソル２７０で指定することにより、２Ｄ撮影画像Ｐに撮影された複数の歯牙Ｔのうち施術対象となる歯牙Ｔが設定される。
【００９９】
Appoint root canal選択部２４２は、対象根管指定操作部１１ｆとして機能し、Appoint root canal選択部２４２が操作された後、咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１から施術対象となる根管口Ｒｏを、各種操作デバイス１１２のポインティングデバイスを操作して、カーソル２７０で指定することにより、変換横断面画像Ｃｓ１に表示される複数の根管口Ｒｏのうち施術対象となる根管Ｒが設定される。
【０１００】
Size adjustment選択部２４３は、後述するDirection adjustment選択部２４４とともに変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄとして機能し、対象歯牙として指定された歯牙Ｔについて、３Ｄ情報記憶部３１から抽出された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成した変換横断面画像Ｃｓ１を、咬合面方向画像表示部２１０の２Ｄ撮影画像Ｐに表示する歯牙Ｔに対してサイズ調整するための指示部である。
【０１０１】
Direction adjustment選択部２４４は、上述のSize adjustment選択部２４３とともに、変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄとして機能し、対象歯牙として指定された歯牙Ｔについて、３Ｄ情報記憶部３１から抽出された３Ｄ情報に基づいて画像生成部２１で生成した変換横断面画像Ｃｓ１を、咬合面方向画像表示部２１０の２Ｄ撮影画像Ｐに表示する歯牙Ｔに対して方向調整するための指示部である。
【０１０２】
Tip position sensing選択部２４５は、位置検出・駆動制御操作部１１ｇとして機能し、対象となる歯牙Ｔに対して根管治療用ハンドピース５０で施術する際の切削工具５２の工具先端５２ａの位置を三次元位置検出部８０や根管長測定部７０で検出するための指示部であり、工具先端５２ａの先端位置が検出されると、咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０における変換断面画像Ｃｓと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとを、位置を調整して表示するように構成している。
【０１０３】
コマンドチェックボックス部２５０は、Drive Controlチェックボックス２５１、及びWarning informationチェックボックス２５２で構成している。  
Drive Controlチェックボックス２５１は、位置検出・駆動制御操作部１１ｇとして機能し、例えば、根管治療用ハンドピース５０に過負荷が作用したことを駆動負荷検出部２７で検出した場合や、切削工具５２の工具先端５２ａが根尖Ｒｔに近接する際に、根管治療用ハンドピース５０の駆動を制限する際にチェックするチェックボックスである。
【０１０４】
Warning informationチェックボックス２５２は、位置検出・駆動制御操作部１１ｇとして機能し、先端位置検出で根管治療用ハンドピース５０に装着した切削工具５２の工具先端５２ａの先端が根尖Ｒｔに近接する際に報知する際にチェックするチェックボックスである。  
透明度調整スクロールバー２６０は、透明度調整操作部１１ｃとして機能し、上述のカーソル２７０で、ノブ２６１をドラッグすることで、咬合面方向画像表示部２１０に表示する変換横断面画像Ｃｓ１の透明度を設定することができる。なお、透明度調整スクロールバー２６０では、ノブ２６１が５０％となる、つまり半透過状態がデフォルト設定されている。  
Calibration指定操作部２８０は、キャリブレーション操作部１１ｉとして機能し、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定についてキャリブレーションの開始を受け付ける指定動作部である。
【０１０５】
続いて、このように構成する画像重畳表示画面２００で２Ｄ撮影画像Ｐに対して変換横断面画像Ｃｓ１及び切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍを重畳表示しながら施術対象である歯牙Ｔの根管Ｒを診療する際の表示方法及び施術方法について、図６乃至図８に示すフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【０１０６】
まず、施術対象である歯牙Ｔの根管Ｒを診療するためには、施術者は、予め、Ｘ線ＣＴ撮影装置４０で歯牙Ｔを中心に、内部の根管Ｒを含む３Ｄ情報を取得し、３Ｄ情報記憶部３１に記憶しておく。
【０１０７】
そして、施術者は、診療に当たり、施術対象となる歯牙Ｔについて、根管治療用ハンドピース５０の可視光カメラ６０で２Ｄ撮影画像Ｐを撮影し、咬合面方向画像表示部２１０に表示する（ステップｓ１）。  
このとき、可視光カメラ６０で撮影された２Ｄ撮影画像Ｐは、制御部２０を介して記憶装置３０の２Ｄ画像情報記憶部３２に記憶してもよい。
【０１０８】
この咬合面方向画像表示部２１０に表示された２Ｄ撮影画像Ｐに対して、対象歯牙指定操作部１１ａとして機能するAppoint tooth選択部２４１が操作されるとともに、カーソル２７０で対象の歯牙Ｔが指定されると（ステップｓ２）、制御部２０は、記憶装置３０の３Ｄ情報記憶部３１に記憶する３Ｄ情報の中から、該当する歯牙Ｔの３Ｄ情報を抽出し（ステップｓ３）、画像生成部２１で、咬合面に平行な面での変換横断面画像Ｃｓ１を生成し（ステップｓ４）、咬合面方向画像表示部２１０に表示する。
【０１０９】
咬合面方向画像表示部２１０に表示された変換横断面画像Ｃｓ１が２Ｄ撮影画像Ｐにおいて指定された歯牙Ｔに対して、位置が異なる場合は変換横断面画像Ｃｓ１をドラッグして位置調整するとともに、サイズや向きが異なる場合、変換２Ｄ画像調整操作部１１ｄとして機能するSize adjustment選択部２４３やDirection adjustment選択部２４４が操作され、変換横断面画像Ｃｓ１のサイズや向きを２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに適合するように調整し、表示する（ステップｓ５）。
【０１１０】
例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、２Ｄ撮影画像Ｐに対して、歯牙Ｔにおける最大径となる歯軸方向の位置の変換横断面画像Ｃｓ１が大きく、向きが異なる場合、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔにおける最大径となる部分を指定するとともに（図１０（ａ）参照）、変換横断面画像Ｃｓ１における最大径となる部分を指定する（図１０（ｂ）参照）。
【０１１１】
このとき、最大径部分を結ぶラインＬｐ，Ｌｃを比較すると、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙ＴのラインＬｐに対して、変換横断面画像Ｃｓ１のラインＬｃは長く、反時計方向に向きが異なっている。そこで、変換横断面画像Ｃｓ１のラインＬｃの角度が２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙ＴのラインＬｐの角度に適合するように、変換横断面画像Ｃｓ１を時計回りに回転するとともに、変換横断面画像Ｃｓ１のラインＬｃの長さが２Ｄ撮影画像ＰのラインＬｐの長さに適合するように変換横断面画像Ｃｓ１を縮小する。これにより、図１０（ｃ）に示すように、変換横断面画像Ｃｓ１は、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに対して、向きも大きさも適合し、咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示することができる。
【０１１２】
なお、変換横断面画像Ｃｓ１の２Ｄ撮影画像Ｐに対するサイズ調整としては、画像解析によって、２Ｄ撮影画像Ｐにおける歯牙Ｔの面積と、変換横断面画像Ｃｓ１の面積とを算出し、面積が適合するように変換横断面画像Ｃｓ１のサイズを調整してもよい。
【０１１３】
このようにして、変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとが対応して咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示された状態において、歯牙Ｔの根管Ｒが複数ある場合（ステップｓ６：Ｙｅｓ）、対象根管指定操作部１１ｆとして機能する各種選択操作部２４０のAppoint root canal選択部２４２を押下操作して、診療対象となる根管Ｒを指定する（ステップｓ７）。
【０１１４】
そして、ステップｓ７で複数の根管Ｒのうち診療対象である根管Ｒが指定され、あるいは、根管Ｒがひとつしかない場合、当該根管Ｒを通る変換縦断面画像Ｃｓ２を画像生成部２１で生成して縦断面画像表示部２２０に表示する（ステップｓ８）。
【０１１５】
なお、この状態において、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに重畳表示される変換横断面画像Ｃｓ１は、縦断面画像表示部２２０の断面表示線２２１ｃが示す、歯牙Ｔの歯軸方向（図５における上下方向）の中央付近の咬合面に平行な面の横断面画像を重畳表示しているが、ノブ２２１ａによって、表示する変換横断面画像Ｃｓ１の歯軸方向の表示位置が調整されると、調整された歯軸方向位置での咬合面に平行な面での変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとを合成した合成画像を合成画像生成選択部２４で生成して咬合面方向画像表示部２１０に表示する。
【０１１６】
詳述すると、仮に咬合面方向画像表示部２１０で２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１が重畳表示された場合の歯軸方向表示位置調整についての説明図である図１３，１４に示すように、デフォルト設定された歯軸方向の中間位置から（図１４（ａ）参照）から図１４（ｂ），（ｃ）に示すように、ノブ２２１ａを操作して歯軸に対して根尖Ｒｔの方向に表示位置を下げていくと、当該表示位置での変換横断面画像Ｃｓ１に表示される根管Ｒの根管口Ｒｏは、根尖Ｒｔに近づくため、その位置及び根管口Ｒｏの大きさが変化する。
【０１１７】
このように、ノブ２２１ａを操作して歯軸方向表示位置を連続的に変化させると、図１４（ｄ）に示すように、変換横断面画像Ｃｓ１に表示される根管口Ｒｏは変化するため、根管Ｒを矢印表示する根管延伸方向画像Ｉｄにおける矢印と同様の方向性を有する根管口Ｒｏの軌跡を表示することができる。
【０１１８】
このように、変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐに対応するように調整された変換横断面画像Ｃｓ１を咬合面方向画像表示部２１０に表示するとともに、変換縦断面画像Ｃｓ２が縦断面画像表示部２２０に表示された状態において、画像重畳表示画面２００におけるCalibration指定操作部２８０を押下して、歯牙Ｔに対する相対三次元位置を初期化するキャリブレーション処理を行う（ステップｓ９）。
【０１１９】
詳しくは、図９に示すように、患者Ｍの歯牙Ｔの近傍に三次元位置測定マーカ５６ｍを配置するとともに、根管治療用ハンドピース５０の切削工具５２の工具先端５２ａを歯牙Ｔの根管Ｒに当接させた状態で、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定マーカ５６と、患者Ｍの歯牙Ｔの近傍に配置した三次元位置測定マーカ５６ｍとを、三次元位置検出部８０の位置検出カメラ８１で撮像して、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定マーカ５６と患者Ｍの三次元位置測定マーカ５６ｍとの相対三次元位置を初期値とする。
【０１２０】
このキャリブレーション処理により、施術中の根管治療用ハンドピース５０の三次元位置測定マーカ５６を三次元位置検出部８０で測定することで、歯牙Ｔに対する根管治療用ハンドピース５０の切削工具５２の工具先端５２ａの相対位置を算出し、咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０において、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具５２の画像である切削工具画像Ｉｍを変換断面画像Ｃｓに対して適切な位置に表示することができる。
【０１２１】
また、図１３に示すように、根管延伸方向画像操作部２３０のＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１において“Ｏｎ”が選択され、画像重畳表示画面２００の咬合面方向画像表示部２１０に表示する２Ｄ撮影画像Ｐや変換横断面画像Ｃｓ１、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２に対して、根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示する場合（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）、根管延伸方向画像操作部１１ｂとして機能する根管延伸方向設定処理部２２により根管延伸方向画像Ｉｄを生成して、重畳表示する（ステップｓ１１）。
【０１２２】
詳述すると、根管延伸方向画像操作部２３０のＯＮ／ＯＦＦ切替選択部２３１において“Ｏｎ”が選択されるとともに、Appoint point指定部２３２が押下され、縦断面画像表示部２２０の変換縦断面画像Ｃｓ２における根管Ｒに対して複数の任意点が指定されると、根管延伸方向設定処理部２２は、指定された任意点を通る根管延伸方向画像Ｉｄを生成し、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとともに、咬合面方向画像表示部２１０に表示される変換横断面画像Ｃｓ１及び２Ｄ撮影画像Ｐに対して、また、縦断面画像表示部２２０に表示する変換縦断面画像Ｃｓ２に対して、それぞれの向きに応じた根管延伸方向画像Ｉｄを重畳表示する（ステップｓ１１）。
【０１２３】
根管延伸方向画像Ｉｄは、根管Ｒの中の任意の指定した２点又は３点以上の複数点を基にして直線又は曲線で表示する。例えば、根管延伸方向画像Ｉｄは咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に示すように表示されるので、術者はその画像を案内画像として根管Ｒの方向性を把握して根管拡大を進めることができる。
【０１２４】
また、根管延伸方向画像Ｉｄが表示されても、逆に、表示されなくても（ステップｓ１０：Ｎｏ）、画像重畳表示画面２００の咬合面方向画像表示部２１０において重畳表示する２Ｄ撮影画像Ｐや変換横断面画像Ｃｓ１に対して、透明度調整操作部１１ｃとして機能する透明度調整スクロールバー２６０が操作されると（ステップｓ１２：Ｙｅｓ）、透明度が調整された変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとを合成した合成画像を合成画像生成選択部２４で生成して咬合面方向画像表示部２１０に表示する（ステップｓ１３）。
【０１２５】
詳述すると、咬合面方向画像表示部２１０で２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とが重畳表示された場合の透明度調整についての説明図である図１１に示すように、デフォルト設定された５０％の透明度では、変換横断面画像Ｃｓ１が透過されて２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔを視認できる状態となる（図１１（ａ）参照）。
【０１２６】
このとき、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔ上に、変換横断面画像Ｃｓ１の根管口Ｒｏを視認することができる。例えば、ノブ２６１を０％に近づけると、図１１（ｂ）に示すように、ほぼ変換横断面画像Ｃｓ１や根管口Ｒｏが視認しづらくなり、逆に、ノブ２６１を１００％に近づけると、図１１（ｃ）に示すように、変換横断面画像Ｃｓ１が透過されず、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔが視認しづらくなる。したがって、変換横断面画像Ｃｓ１又は２Ｄ撮影画像Ｐのいずれか少なくとも一方を適切に透明化して表示すればよい。
【０１２７】
このように、透明度調整スクロールバー２６０のノブ２６１を、カーソル２７０でスライドさせて、任意の透明度で変換横断面画像Ｃｓ１を表示することにより、例えば、２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔの色や２Ｄ撮影画像Ｐの明るさ等に応じて、変換横断面画像Ｃｓ１の根管口Ｒｏの視認性が向上する透明度で調整すればよい。逆に、変換横断面画像Ｃｓ１に対して２Ｄ撮影画像Ｐの透明度を透明度調整スクロールバー２６０で調整するように構成してもよい。
【０１２８】
そして、モニタ１５に画像重畳表示画面２００を表示しながら、前述するステップｓ７で指定した根管Ｒについて根管治療する場合、まず、画像重畳表示画面２００の咬合面方向画像表示部２１０において２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１の根管口Ｒｏを確認しながら、歯牙Ｔを根管治療用ハンドピース５０で上部から切削し、根管口Ｒｏを露出させる。
【０１２９】
図１２は、歯牙Ｔの天蓋を切除して根管口Ｒｏを露出させた従来施術による説明図であるが、根管口Ｒｏが露出した状態では、図１２に示すように、２Ｄ撮影画像Ｐ及び変換横断面画像Ｃｓ１が咬合面方向画像表示部２１０に表示される。なお、図１２（ａ）は、根管口Ｒｏが表示された変換横断面画像Ｃｓ１を２Ｄ撮影画像Ｐの歯牙Ｔに重畳表示した状態を示し、図１２（ｂ）は、さらに根管延伸方向画像Ｉｄが重畳表示された状態を示している。なお、図１２（ｂ）に示すように、複数の根管口Ｒｏに対してナンバリング表示して、複数の根管口Ｒｏから施術対象となる根管口Ｒｏを容易に選択できるように構成してもよい。本発明では、図１２に示すように、天蓋部を完全に除去しなくとも、健全部をできる限り残した最小限の切除で済むようにできる。
【０１３０】
根管治療は、根管口Ｒｏから、根管延伸方向画像Ｉｄに沿って切削工具５２（図１５参照）を挿入して、歯髄を取り除き、細菌が根管壁の象牙質に及んでいるおそれがあるため、根管壁を取り除く（拡大切削）とともに根管Ｒ内を消毒した後、根管Ｒ内にガッタパーチャという天然ゴムを充填し歯牙Ｔに冠を被せて完了する。
【０１３１】
このような治療中に、患者Ｍの頭部及び／又は歯牙Ｔの三次元位置を検出する前述の第２位置検出部（図示省略）によって、患者Ｍの頭部の移動を検出すると（ステップｓ１４：Ｙｅｓ）、咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に表示された歯牙Ｔに対する切削工具画像Ｉｍの位置を調整して表示する（ステップｓ１５）。
【０１３２】
このような根管治療において、画像重畳表示画面２００のTip position sensing選択部２４５が操作され（ステップｓ１６：Ｙｅｓ）、根管口Ｒｏから切削工具５２を挿入して根管Ｒを拡大切削する際、三次元位置検出部８０及び位置検出処理部２３によって検出された切削工具５２の工具先端５２ａの位置に応じた切削工具画像Ｉｍを、図１４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、刻々とリアルタイムで咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０の変換断面画像Ｃｓに重畳表示する。
【０１３３】
このように構成しておくことで、変換横断面画像Ｃｓ１や変換縦断面画像Ｃｓ２に対して、根管拡大の施術の進捗に対応した工具先端５２ａの位置を、刻々と更新して重畳表示することができるので、工具先端５２ａの位置が、根管から外れたり、根尖Ｒｔを突き抜けることを防ぐことができる。
【０１３４】
図１４では、切削工具画像Ｉｍを切削工具５２の全体又は一部を表示する例を示しているが、これに限られずに切削工具５２の工具先端５２ａの位置を示す切削工具先端位置画像Ｉｐを重畳表示してもよい。
【０１３５】
また、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を重畳表示する際において、根管口Ｒｏから根尖Ｒｔまでの範囲では一般的に根尖Ｒｔは湾曲しているため、ハンドピース５０の位置を検出しても、切削工具５２の工具先端５２ａの位置を正確に把握することはできない。
【０１３６】
そこで、切削工具５２の工具先端５２ａの位置として、根管長測定部７０で測定した、根管Ｒにおける根尖Ｒｔに対する根管長情報に基づく位置情報を適用する（ステップｓ１８）。
【０１３７】
なお、根管長測定部７０で測定した根管長情報に基づく位置情報を適用するとは、三次元位置検出部８０及び位置検出処理部２３による三次元位置情報から、根管長情報に基づく位置情報に切り替えてもよいし、三次元位置検出部８０及び位置検出処理部２３による三次元位置情報と、根管長測定部７０による根管長情報に基づく位置情報とに基づいて工具先端５２ａの位置を定めてもよい。また、この位置情報の切り替えを行う位置は、別途位置調節部を設けてそれぞれの根管Ｒの湾曲度合いに応じて最適な位置で切り替えられるように構成してもよい。
【０１３８】
根管長測定部７０による測定結果に基づく位置情報を適用することにより、根尖Ｒｔに比較的近接した根管治療にとって最も重要な範囲において、切削工具５２ａの根尖Ｒｔに対する相対的な位置を正確に把握しながら施術することができる。
【０１３９】
そして、検出した根管治療用ハンドピース５０の先端位置が、根管長測定部７０からの根管長測定情報に基づいて、根尖Ｒｔに近接している（ステップｓ１９：Ｙｅｓ）または、根尖Ｒｔに近接せずともAppoint root canal選択部２４２で指定した根管Ｒの経路から逸脱している（ステップｓ２０：Ｙｅｓ）と先端逸脱検出部２６が検出する場合において、Warning informationチェックボックス２５２がチェックされている（ステップｓ２１：Ｙｅｓ）と、報知部１６が報知する（ステップｓ２２）。
【０１４０】
さらに、Drive Controlチェックボックス２５１がチェックされていると（ステップｓ２３：Ｙｅｓ）、施術具駆動制御部２５によって、根管治療用ハンドピース５０の駆動を、駆動停止、駆動逆転又は駆動力低減などの制御を行う（ステップｓ２４）。
【０１４１】
なお、根管治療用ハンドピース５０の先端位置の近接を検出せずとも（ステップｓ１９：Ｎｏ）、根管治療においては、切削工具５２が、湾曲する根管Ｒに沿って湾曲しながら切削していくため注意が必要であり、Drive Controlチェックボックス２５１がチェックされおり（ステップｓ２３：Ｙｅｓ）、駆動負荷検出部２７によって、根管治療用ハンドピース５０の駆動負荷が所定の負荷を超える場合も、施術具駆動制御部２５によって、根管治療用ハンドピース５０の駆動を停止、逆転、駆動力低減のいずれかひとつの制御を行う（ステップｓ２３）。  
このようにして、根管Ｒに対する根管治療を終了するまで繰り返す（ステップｓ２５：Ｎｏ）。
【０１４２】
このように診療システム１に、関心対象である歯牙Ｔの２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する可視光カメラ６０を装着した根管治療用ハンドピース５０と、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を検出する三次元位置検出部８０と、２Ｄ撮影画像Ｐを表示するモニタ１５と、歯牙Ｔ内部の根管Ｒに関する情報も含む、３Ｄ情報に基づく変換横断面画像Ｃｓ１と、可視光カメラ６０が撮像した２Ｄ撮影画像Ｐと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとの３つの画像を位置対応させてモニタ１５に重畳表示する画像生成部２１とを備えたため、より、モニタ１５に表示された可視光カメラ６０による２Ｄ撮影画像Ｐに対して内部の根管Ｒを明示することができる。
【０１４３】
詳しくは、関心対象である歯牙Ｔの２Ｄ撮影画像Ｐを撮像する可視光カメラ６０を装着した根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を三次元位置検出部８０で検出するため、画像生成部２１は、歯牙Ｔ内部の根管Ｒに関する情報も含む、３Ｄ情報に基づいて作成された変換横断面画像Ｃｓ１と、可視光カメラ６０が撮像した２Ｄ撮影画像Ｐと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとの３つの画像を正確に対応させてモニタ１５に重畳表示することができる。したがって、モニタ１５に表示された可視光カメラ６０による２Ｄ撮影画像Ｐに対して内部の根管Ｒを明示することができ、より精密で正確な根管治療を行うことができる。
【０１４４】
また、咬合面方向画像表示部２１０に重畳表示する変換横断面画像Ｃｓ１及び２Ｄ撮影画像Ｐのうち少なくとも一方を透明化するための透明度調整スクロールバー２６０により、例えば、２Ｄ撮影画像Ｐを半透明化して、変換横断面画像Ｃｓ１に示される根管Ｒを明確に表示する、逆に、変換横断面画像Ｃｓ１を半透明化して、２Ｄ撮影画像Ｐを明確に表示するなど、重畳表示された変換横断面画像Ｃｓ１及び２Ｄ撮影画像Ｐのうち一方を他方に比べて明確に表示することで、さらに、精密で正確な根管治療を行うことができる。
【０１４５】
また、歯牙Ｔにおける歯軸方向から撮像した２Ｄ撮影画像Ｐと、根管口Ｒｏを通り、歯軸方向に直交する変換横断面画像Ｃｓ１とを咬合面方向画像表示部２１０において重畳表示するため、根管治療中もっとも多い視線方向である咬合面方向（歯軸方向）の２Ｄ撮影画像Ｐに、根管口Ｒｏの位置、大きさがわかる変換横断面画像Ｃｓ１を対応させて重畳表示することができ、その結果、２Ｄ撮影画像Ｐに根管口Ｒｏの位置及び大きさを明示することができる。したがって、さらに、精密で正確な根管治療を行うことができる。
【０１４６】
また、根管治療用ハンドピース５０に、根管Ｒにおける根尖Ｒｔに対する、装着した切削工具５２の工具先端５２ａの位置を測定する根管長測定部７０を備え、画像生成部２１が、根管長測定部７０によって測定した根管Ｒにおける工具先端５２ａを通る箇所の変換横断面画像Ｃｓ１を、２Ｄ撮影画像Ｐと、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとともに重畳表示するため、切削工具５２において、施術対象箇所にもっとも作用する工具先端５２ａを根管長測定部７０により測定することができる。
【０１４７】
さらに、測定した工具先端５２ａを通る変換横断面画像Ｃｓ１をモニタ１５に重畳表示するため、モニタ１５を見ながら治療する施術者は、切削工具５２の工具先端５２ａをモニタ１５に表示することで工具先端５２ａの位置を正確に判断するとともに、工具先端５２ａに対する根管Ｒの位置などを変換横断面画像Ｃｓ１で確認しながら、より確実で安全な根管治療を行うことができる。
【０１４８】
また、変換横断面画像Ｃｓ１とともに、工具先端５２ａを通る根管Ｒの歯軸方向の変換縦断面画像Ｃｓ２を切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍとともに縦断面画像表示部２２０に表示するため、モニタ１５を見ながら治療する施術者は、根尖Ｒｔに対する工具先端５２ａの位置などを刻々とリアルタイムに変換横断面画像Ｃｓ１で確認するとともに、根管長測定部７０で測定した工具先端５２ａを変換縦断面画像Ｃｓ２で確認しながら、より正確に工具先端５２ａの位置を把握しながら、安全な根管治療を行うことができる。
【０１４９】
なお、縦断面画像表示部２２０には、目盛り表示２２１ｄを表示しているため、根管治療用ハンドピース５０の先端位置から根尖Ｒｔまでの間隔を確認することができる。
【０１５０】
また、工具先端５２ａを通る根管Ｒの変換横断面画像Ｃｓ１とともに、根管Ｒの根尖方向への延伸方向を示す根管延伸方向画像Ｉｄを表示する根管延伸方向画像操作部２３０を備えているため、関心対象である歯牙Ｔの内部にある根管Ｒの方向を２Ｄ撮影画像Ｐに明示することができる。
【０１５１】
詳述すると、３Ｄ情報に基づいて、歯牙Ｔの内部にある根管Ｒの歯冠外部に延びる方向である根管延伸方向を示す画像である根管延伸方向画像Ｉｄを２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示することにより、表面しか撮像できない２Ｄ撮影画像Ｐに内部の根管Ｒ形状を明示することができる。したがって、例えば、根管Ｒに対する切削工具５２の侵入方向を案内するガイドとして機能して、より正確で安全な根管治療を行うことができる。
【０１５２】
また、工具先端５２ａが根管Ｒにおける所定位置に達したことを、根管長測定部７０が測定した場合に、例えば、根尖Ｒｔの手前数ミリで、音声、ブザー音やメロディ、振動による報知又はＬＥＤ等の点灯や点滅による照明に基づく表示等により報知したり、駆動停止、逆転又は駆動力低減などの駆動制御するため、根尖Ｒｔに至る前に根尖Ｒｔに近づいてきていることを認識して慎重に且つ確実丁寧に施術を行うことができる。
【０１５３】
また、三次元位置検出部８０により、根管治療用ハンドピース５０の三次元位置のみならず、施術対象である患者Ｍにおける歯牙Ｔの近傍の三次元位置を検出するため、治療中に、患者の頭部及び／または歯牙が動いた場合であっても、ハンドピースや切削工具５２を正確にモニタ１５に表示することができる。
【０１５４】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の可視光カメラは、可視光カメラ６０、又は図示しない顕微鏡に対応し、
位置検出部及び第１位置検出部は、三次元位置検出部８０に対応し、
表示部は、モニタ１５に対応し、
歯牙の三次元情報は、３Ｄ情報に対応し、
断面画像は、変換横断面画像Ｃｓ１に対応し、
画像処理部は、画像生成部２１に対応し、
根管治療用装置は、診療システム１に対応し、
歯軸方向撮像画像は、２Ｄ撮影画像Ｐに対応し、
横断面方向の横断面画像は、変換横断面画像Ｃｓ１に対応し、
先端位置は、切削工具先端位置画像Ｉｐや切削工具画像Ｉｍに対応し、
縦断面画像は、変換縦断面画像Ｃｓ２に対応し、
根管延伸方向画像は、根管延伸方向画像Ｉｄに対応し、
所定動作制御部は、制御部２０に対応し、
第２位置検出部は、三次元位置測定マーカ５６ｍを検出する三次元位置検出部８０に対応し、
トルク検出部は、駆動負荷検出部２７に対応するが、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１５５】
上述の説明では、根管治療の際に、画像重畳表示画面２００における咬合面方向画像表示部２１０や縦断面画像表示部２２０に、切削工具５２の切削工具画像Ｉｍを２Ｄ撮影画像Ｐとともに重畳表示したが（図１５参照）、図１５において点線で示すように、２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示する切削工具画像Ｉｍに加えて、切削工具５２の軌跡を示す軌跡画像Ｉｒを重畳表示してもよい。
【０１５６】
また、モニタ１５に画像重畳表示画面２００を表示したが、図１６に示すように、根管治療用ハンドピース５０の後端にモニタ１５ａを設けて、モニタ１５ａに画像重畳表示画面２００と同様の構成を表示してもよい。この場合、施術者は視線の移動が少なくてすみ、また、施術している方向と、視線方向とが略同方向となるため、視線方向と施術方向が異なることによる施術の困難性が生じることを防止できる。
【０１５７】
なお、上述の説明における画像重畳表示画面２００においても、咬合面方向画像表示部２１０に表示する２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とを、別々の表示画面に並べて表示してもよい。
【０１５８】
さらにまた、縦断面画像表示部２２０に歯牙Ｔの断面図である変換縦断面画像Ｃｓ２を表示したが、歯牙Ｔの側面図であってもよい。さらには、咬合面方向画像表示部２１０には、２Ｄ撮影画像Ｐのみを表示し、つまり、咬合面方向画像表示部２１０に変換横断面画像Ｃｓ１を表示せず、縦断面画像表示部２２０に変換縦断面画像Ｃｓ２を表示する構成であってもよい。  
さらには、可視光による二次元画像としては、根管治療用ハンドピースに一体に内蔵又は装着された可視光カメラが望ましいが、根管治療用ハンドピースとは別体の口腔内カメラ、顕微鏡、内視鏡、光学カメラであってもよい。
【０１５９】
また、変換横断面画像Ｃｓ１を２Ｄ撮影画像Ｐに適合するようにサイズや向きを調整したが、逆に、２Ｄ撮影画像Ｐを変換横断面画像Ｃｓ１に適合するように調整してもよく、さらには、変換横断面画像Ｃｓ１と２Ｄ撮影画像Ｐとをともに調整して、２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１とが適合するように構成してもよい。
【０１６０】
また、図５、図１３、図１４、図１５で示した例では、歯軸と直角の横断面画像を使用した例について図示したが、本発明ではこれに限定されず、歯牙Ｔの横断面が表示されていれば、歯牙Ｔを斜めから表示した斜視図的なＸ線画像を使用してもよい。この場合、歯軸とプラスマイナス３０度程度の傾きの範囲であればこの発明の範囲内である。
【０１６１】
また、変換横断面画像Ｃｓ１において、根管口Ｒｏを着色し、着色した根管口Ｒｏのみを２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示してもよく、さらには、変換横断面画像Ｃｓ１における歯牙Ｔや根管口Ｒｏの輪郭を強調表示して、２Ｄ撮影画像Ｐに重畳表示してもよい。
【０１６２】
さらにまた、例えば根管治療用ハンドピースとは、別体として構成されたステレオカメラなどの三次元光学カメラや口腔内カメラで可視光カメラ６０を構成し、可視光画像として三次元の可視光画像を用いてもよく、切削工具５２として、ファイルやリーマのみならずレーザ光を照射する照射チップを用いてもよい。また、根管治療用ハンドピースとは別体として構成された可視光カメラの場合は、根管治療用ハンドピースの位置と可視光カメラの位置とを同じ方向に位置付けるように構成すればよい。
【０１６３】
また、上述の説明では、一対の位置検出カメラ８１で構成する三次元位置検出部８０で三次元位置測定マーカ５６を撮像して根管治療用ハンドピース５０の三次元位置を計測したが、根管治療用ハンドピース５０に内蔵した姿勢検出部５４と根管治療用ハンドピース５０における２点以上の二次元位置の計測との組み合わせによる位置検出であってもよい。
【０１６４】
また、透明度調整スクロールバー２６０によって、咬合面方向画像表示部２１０で重畳表示する２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１のいずれかを透明化可能に構成したが、透明化として、無色透明のみならず、有色透明化であってもよく、さらには、２Ｄ撮影画像Ｐと変換横断面画像Ｃｓ１の両方をそれぞれ透明化可能に構成してもよい。
【０１６５】
また、切削工具の先端を示す画像は、切削工具の先端位置を示す点であってもよいし、点を示す位置に点滅する形で表示してもよいし、切削工具の一部又は全部を表示してもよい。  
また、Ｘ線断面画像として、歯牙Ｔの横断面画像や縦断面画像として表示したが、矢状面、冠状面、横断面として表示してもよい。
【０１６６】
また、可視光カメラは、根管治療用ハンドピースに装着とは、根管治療用ハンドピースの外周に取り付け具で装着されていてもよいし、根管治療用ハンドピースに内蔵されていてもよいことを示す概念である。
【符号の説明】
【０１６７】
１…診療システム
１５，１５ａ…モニタ
２０…制御部
２１…画像生成部
５０…根管治療用ハンドピース
５２…切削工具
５２ａ…工具先端
６０…可視光カメラ
７０…根管長測定部
８０…三次元位置検出部
Ｃｓ１…変換横断面画像
Ｃｓ２…変換縦断面画像
Ｉｄ…根管延伸方向画像
Ｉｍ…切削工具画像
Ｉｐ…切削工具先端位置画像
Ｉｒ…軌跡画像
Ｔ…歯牙
Ｐ…２Ｄ撮影画像
Ｒ…根管
Ｒｏ…根管口
Ｒｔ…根尖