(57)【要約】      （修正有）【課題】歯列模型のディジタルデータ入力に際しては、レーザをスキャンニングして行われるが、光学式のため、本質的に光が届かない箇所は計測できず死角が生ずる。このために、透過性のＸ線ＣＴ装置を利用して入力データを取得することが考えられ、Ｘ線ＣＴ装置への歯列模型の設置が簡単にできる形状入力用テーブルを提供する。【解決手段】歯科用Ｘ線ＣＴ装置２２を入力装置として歯列模型３０の形状データを得るために、Ｘ線ＣＴ装置２２に設置した際に上部面がほぼ水平となる歯列模型設置部と、該歯列模型設置部を、歯科用Ｘ線ＣＴ装置２２の顎を載せて歯の位置を固定する顎支持部２４に取り付ける取付部とを備えて形状入力用テーブル１０を構成する。歯列模型設置部の上部面は、歯列模型３０を置く位置が分かるようにマークを備えている。【選択図】図７
0003171655.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
歯科用Ｘ線ＣＴ装置を入力装置として歯列模型の形状データを得るために、前記Ｘ線ＣＴ装置に設置した際に上部面がほぼ水平となる歯列模型設置部と、
前記歯列模型設置部を、前記歯科用Ｘ線ＣＴ装置の顎を載せて歯の位置を固定する顎支持部に取り付ける取付部と、
を備えたことを特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
形状入力用テーブルの材料は、金属アーチファクトの影響が少ない高分子樹脂か低磁化率の金属であること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項３】
請求項２に記載の形状入力用テーブルにおいて、
低磁化率の金属は、チタン又はアルミニウムであること
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項４】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部の上部面は、歯列模型を置く位置が分かるようにマークを備えたこと、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項５】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部の上部面は、さらに、前記Ｘ線ＣＴ装置のＸ線を照射するＸ線管筐体の回転中心となる位置に中心点マークを備えたこと、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項６】
請求項４に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部の上部面の設ける前記マークは、格子状の線であること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項７】
請求項４に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部の上部面の設ける前記マークは、同心円状の線であること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項８】
請求項７に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部の上部面の設ける同心円状の線の中心点は、前記Ｘ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置であること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項９】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部と前記取付部は、一体的に成型されていること
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項１０】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記取付部は、前記Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部外形を覆う凹部を備え、前記凹部を前記顎支持部に被せることにより固定され、前記歯列模型設置部の上部面がほぼ水平となること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項１１】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記取付部は、前記Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部外形を覆う凹部と、
前記Ｘ線ＣＴ装置の前記取付部周辺に載せる脚部と、
を備えたことを特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項１２】
請求項１に記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記歯列模型設置部には、磁石が設けられていること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項１３】
請求項１又は請求項５のいずれかに記載の形状入力用テーブルにおいて、
前記形状入力用テーブルの上部面をＸ線ＣＴ装置の水平面に合わせるための水平調整機構と、
前記中心点マークを前記Ｘ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置ようにする中心点調整機構と、
を備えたことを特徴とする形状入力用テーブル。
【請求項１４】
請求項１３に記載の形状入力用テーブルにおいて、
水平調整機構は、向きや傾きが調整可能な雲台であり、中心点調整機構は前後左右の位置が調整可能なＸＹステージであること、
を特徴とする形状入力用テーブル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、歯列模型の形状を電子データにして入力するために、Ｘ線ＣＴ装置を利用して死角のないデータを得ることができるように、歯列模型をＸ線ＣＴ装置に置くための形状入力用テーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科治療においては、患者の歯列模型や電子的なディジタルデータが多く利用されている。現在は、医療機器の進歩により歯列模型をディジタルデータとしてパソコン等に入力して、歯科矯正、補綴やインプラント治療のサージガイドの作成等、様々な形で治療に役立てている。
【０００３】
例えば、歯科矯正治療は、患者の咬み合わせの欠陥を矯正するとともに、より良好な衛生状態を促進し、全般的な歯の美観と何よりも健康を改善する上で有用な治療法である。
【０００４】
この矯正治療に於いては、患者の歯型を印象材によって採取し、石膏を用いて歯列模型を製作するとともに、所望の位置にプランニングされた矯正後の歯列模型を製作し、どの歯をどの程度矯正するかの目途を付けて矯正治療が行われる。
【０００５】
歯列模型の製作については、最初に患者の口腔内を歯科用印象材により印象採得し、この採得した印象に基づいて、石膏製の歯列模型を作成する作業工程から成り、アルギン酸塩又はポリビニルシロキサン（ＰＶＳ）のような適当な印象材で形成された患者の歯列の印象から成型される（特許文献１等参照）。
【０００６】
歯型の画像入力装置としては、Ｘ線ＣＴ装置がある。Ｘ線ＣＴ装置は、歯の裏側にフィルムを当ててＸ線を照射して撮影する部分的な撮影や、Ｘ線照射部とフィルムを同時に回転させて全体を撮影するパノラマ撮影ができ、歯及び顎の透過撮影が可能である。歯科用Ｘ線パノラマ撮影は、歯列に沿って連続的に曲面断層を撮影し、一枚の画像で歯列とその周辺の組織や骨の状態とを示す断層像をパノラマ状に展開して表示する（特許文献２及び３等参照）。
【０００７】
歯列模型の電子データを取得してディジタル化する場合には、市販の専用製品もあり、多くはレーザで歯列模型をスキャンニングして反射光の強度により凹凸をディジタルデータに変換している。即ち、三次元レーザースキャナーを用いて歯列模型の表面形状を三次元座標データとして取得し，座標変換と座標系の補正を行い、データを取得する（特許文献４及び５等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００４−５３２０６２号公報
【特許文献２】特開２００８−２９８９７号公報
【特許文献３】特開２００２−３１５７４６号公報
【特許文献４】特表２０１０−５４００８７号公報
【特許文献５】特開平９−５６７３１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
歯列模型のディジタルデータ入力に際しては、レーザをスキャンニングして行われるが、光学式のため、本質的に光が届かない箇所は計測できず死角が生ずる。死角をなくし、歯列や顎の凹凸を厳密にデータ化するためには、複数の角度からレーザを当ててデータを取得し、取得したデータを合成しなければならない。
【００１０】
しかしながら、歯と歯の隙間にはレーザ光が届かないためデータを取得できず、取得できなかったデータは、ソフトウェアによって欠落領域を補間しなければならないため、実際の形状と異なったモデルになってしまう場合もある。
【００１１】
歯列模型を一本ごとに分離して全周方向からレーザ光を当ててデータを取得すれば、歯頚部の凹凸を把握することは可能であるが、模型を分割しない状態で歯列模型全体のデータを取得することは困難である。
【００１２】
このため、歯列模型の正確な形状をディジタルデータで取得することが課題となっている。
【００１３】
本考案は、このような要求に対処するためには、透過性のＸ線を適用することにより歯列模型の正確な形状をディジタルデータで取得できることから、歯科用Ｘ線ＣＴ装置を利用した歯列模型の形状入力用テーブルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本考案の形状入力用テーブルは、歯科用Ｘ線ＣＴ装置を入力装置として歯列模型の形状データを得るために、前記Ｘ線ＣＴ装置に設置した際に上部面がほぼ水平となる歯列模型設置部と、
前記歯列模型設置台を、前記歯科用Ｘ線ＣＴ装置の顎を載せて歯の位置を固定する顎支持部に取り付ける取付部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
形状入力用テーブルの材料は、金属アーチファクトの影響が少ない高分子樹脂か低磁化率の金属で作成する。低磁化率の金属としては、チタン又はアルミニウムがある。
歯列模型設置部の上部面は、歯列模型を置く位置が分かるようにマークを備え、さらに、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線を照射するＸ線管筐体の回転中心となる位置に中心点マークを備え
ている。
【００１６】
歯列模型設置部の上部面の設けるマークは、格子状の線、又は、同心円状の線であることを特徴としている。
【００１７】
歯列模型設置部の上部面の設ける同心円状の線の中心点は、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置として、中心点マークを同心円状の線の中心点と位置を一致させる。
【００１８】
歯列模型設置部と取付部は、別に製作して組み立ててもよいが、一体的に成型してもよい。
【００１９】
取付部は、Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部外形を覆う凹部を備え、凹部を顎支持部に被せることにより固定され、歯列模型設置部の上部面がほぼ水平となるようにする。
【００２０】
また、取付部は、顎支持部外形を覆ってＸ線ＣＴ装置に取り付けるだけでなく、Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部外形を覆う凹部と、歯列模型設置部のＸ線ＣＴ装置への固定部分を顎支持部周辺の面に接するように、脚部形状とした取付部でもよい。顎支持部上部に、歯列模型が置かれるように、様々なＸ線ＣＴ装置の形状に合わせて取付部形状を適合させる。
【００２１】
歯列模型には、咬合器にある磁石に磁気的に吸着させるために磁石を設けたものもあるため、この様な歯列模型に対しては、歯列模型設置部に磁石を設けることにより歯列模型を固定させることができる。
【００２２】
形状入力用テーブルは、Ｘ線ＣＴ装置にセッティングしたときに、上部面が水平となり、中心点マークがＸ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置になる構造としているが、傾きや水平位置が調整できるように、形状入力用テーブルの上部面をＸ線ＣＴ装置の水平面に合わせるための水平調整機構と、中心点マークをＸ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置ようにする中心点調整機構とを設けてもよい。
【００２３】
具体的には、水平調整機構は向きや傾きが調整可能な雲台であり、中心点調整機構は前後左右の位置が調整可能なＸＹステージを利用することができる。
【考案の効果】
【００２４】
本考案は、歯列模型のディジタル入力を従来用いられている光学式のレーザスキャンから、透過性のＸ線を適用することで死角をなくし、高精度の入力データを得ることができるようにするために、Ｘ線ＣＴ装置に設置する形状入力用テーブルである。本考案の形状入力用テーブルを用いて歯列模型をＸ線ＣＴ装置に置き、Ｘ線による形状データを取得すれば、歯列の隠れた部分の形状データを取得することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案による形状入力用テーブルを示す図。
【図２】本考案による形状入力用テーブルを取付部側から見た図。
【図３】歯列模型設置部の上部面に格子状のマークと中心点マークを備えた形状入力用テーブルを示す図。
【図４】歯列模型設置部の上部面に同心円状のマークと、直交する中心点マークを備えた形状入力用テーブルを示す図。
【図５】歯科用Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部周辺の概略を示す図。
【図６】歯科用Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部に形状入力用テーブルを設置した図。
【図７】歯科用Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部に形状入力用テーブルを設置し、歯列模型を置く場合の説明図。
【図８】他の歯科用Ｘ線ＣＴ装置Ａの顎支持部周辺の概略を示す図。
【図９】他の歯科用Ｘ線ＣＴ装置Ｂの顎支持部周辺の概略を示す図。
【図１０】歯科用Ｘ線ＣＴ装置Ｂの顎支持部周辺に設置する場合における形状入力用テーブルの他の実施例
【考案を実施するための形態】
【００２６】
本考案は、歯科用Ｘ線ＣＴ装置を歯列模型の入力装置として使用するために、Ｘ線ＣＴ装置の顎固定部に歯列模型を置くためのテーブルである。
【００２７】
図１に本考案による形状入力用テーブルの実施例を示す。図１において、形状入力用テーブル１０は、歯列模型を置く歯列模型設置部１２と、Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部に取り付ける取付部１４とから成っている。
【００２８】
歯列模型設置部１２は、形状入力用テーブル１０をＸ線ＣＴ装置の顎支持部に取り付けた際に、上部面が略水平となるようになっており、この上部面に歯列模型を置く。取付部１４は、Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部を覆う事ができるように、顎支持部の形状、主に外形に合わせた凹部１６が設けられており、Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部に被せるように取り付けて、形状入力用テーブル１０を固定する。
【００２９】
また、歯列模型は、咬合器にセットして咬み合わせを調整するが、この咬合器にセットする際に、咬合器に設けられている磁石により歯列模型固定する場合もある。この場合は、歯列模型にも磁石が設けられている。従って、形状入力用テーブル１０に磁石を設けて、磁力により吸着して固定してもよい。
【００３０】
図２は、を取付部１４側から見た図である。本実施例に於いては、Ｘ線ＣＴ装置の顎支持部は概略直方体であり、顎部に凹み部がある形状であるため、顎支持部の上部面を覆うだけの構造となっている。
【００３１】
ここで、本考案が入力対象とする歯列模型の製作に使用される材料とその特性について説明する。
【００３２】
歯型を採取する印象材は、口腔内印象を採得するための材料であり、寒天印象材、アルギン酸塩の可溶性塩を主成分として硫酸カリウムをゲル化反応材とするアルジネート印象材やシリコンゴムを原料とするシリコンラバー印象材がある。アルジネート印象材は、例えば、アルギン酸ナトリウムと珪藻土に、ゲル化反応材として硫酸カリウムを加えた組成成分と成っている。また、硬化時間の調整のためにさらにアルギン酸カリウムを加え、着色のための着色材や、流動パラフィンや香料等の添加されたものもある。
【００３３】
歯科用石膏は、硫酸カルシウム半水和物である三方晶系の半水石膏であり、α石膏を主な原材料とする歯科用硬質石膏と、β石膏を主な原材料とする歯科用焼石膏とがある。半水石膏は、水と化学反応して水和し、二水石膏に変化して硬化する。石膏の硬化は長時間を要し、通常３０分程度で終結するが、完全に水和が完了するには、２時間程度必要である。
【００３４】
この様にして作成された歯列模型を、本考案の形状入力用テーブル１０に載せて、Ｘ線ＣＴ装置で透過的に撮影し、入力された画像データをディジタル化して取り扱う。得られたデータは、歯列模型の欠落部分がなく、高精度のデータとなっている。
【００３５】
形状入力用テーブル１０としては、金属アーチファクトの影響がなくＸ線透過性のある物質が望ましく、高分子樹脂や、金属では磁化率の低いアルミニウムやチタンを使用する。
【００３６】
多くのＸ線ＣＴ装置では連続Ｘ線を単一エネルギーのみを持つ単色Ｘ線であると仮定して、計算を行っている。被写体が人体や樹脂であれば、連続Ｘ線による吸光度の非線形性は微小であり、線形と近似しても問題が無いためである。しかし、吸光度のエネルギーに対する非線形性は金属において顕著に現れ、被写体に金属が含まれるとき、物質厚みに対する吸光度の非線形性が顕著となり、投影データに矛盾が生じる。この矛盾が，画像上ではいろいろな陰影欠損や歪などの偽像となり、いわゆるアーチファクトが発現する。
【００３７】
このために、形状入力用テーブル１０を製作する材料としては、金属アーチファクトの影響がない材料とすることが必要となる。
【００３８】
図３は、形状入力用テーブル１０における歯列模型設置部１２の上部面に格子状マーク１８を設けて、どの位置に歯列模型を置いたかの目安となるようにしたものである。格子状マーク１８は、形状入力用テーブル１０製作後に、鋭利な器具により溝を付してもよいし、型枠で製造する場合等では、型枠に溝又は突起を設けて、一体的に製造してもよい。また、縦横のマーク線に数字を付して、どの線かが分かるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置に中心点マーク１９を設けている。歯列模型をＸ線管筐体の回転中心となる位置に置くことにより、取得データの歪を少なくすることができる。
【００４０】
歯科用のＸ線ＣＴ装置は、小型化するためにＸ線管筐体が回転するアーム径を小さくしており、このため必然的にコーン角が大きくなる。従って、中心軸から離れるほど、歪みが大きくなってしまうからである。
【００４１】
図４は、歯列模型設置部１２の上部面に設けるマークを同心円形状としたものである。この同心円形状マーク２０とした場合においても、格子状マーク１８と同様に、形状入力用テーブル１０製作後に、鋭利な器具により溝を付してもよいし、型枠で製造する場合等では、型枠に溝又は突起を設けて、一体的に製造してもよい。また、図４で示したように、同心円の中心を水平と垂直方向にラインを設け、ラインの交点が中心点マーク１９となるようにして、歯列模型を置く位置をさらに分かり易くすることができる。
【００４２】
図５は、歯科用のＸ線ＣＴ装置２２の一例である。図５では、Ｘ線ＣＴ装置２２の顎支持部２４周辺部のみを示している。Ｘ線ＣＴ装置２２で歯列画像の撮影を行うには、顎をＸ線ＣＴ装置２２の顎支持部２４に載せて頭部の位置を固定し、さらに、アーム２６にある耳カバー２８により頭部を静止させるようにする。この状態で、Ｘ線を照射するＸ線管筐体（図示せず）を図５に示した矢印方向に水平に回転させて撮影する。
【００４３】
図６は、図５に示したＸ線ＣＴ装置２２の顎支持部２４に、本考案による形状入力用テーブル１０を設置した場合の図を示している。図５に示したように、Ｘ線ＣＴ装置２２の顎支持部２４は、概略直方体形状であり、上部面は略水平となっている。そして、顎を載せる部分は、顎形状に沿うように、凹んだ部分が設けられている。本考案の形状入力用テーブル１０は、この顎支持部２４の上部面に対抗した面に取付部１４に設けられている凹部１６を載せることにより上下方向の位置を決め、この時、形状入力用テーブル１０の歯列模型設置部１２の上部面が略水平となるような構造となっている。
【００４４】
また、顎支持部２４の外径に合わせて形状入力用テーブル１０の取付部１４に設けられている凹部１６が形成されており、形状入力用テーブル１０を顎支持部２４に被せるようにして設置すると、前後左右方向の位置が決まる。
【００４５】
図７は、歯科用Ｘ線ＣＴ装置２２の顎支持部２４に形状入力用テーブル１０を設置し、歯列模型３０を置く場合の説明図である。歯科用Ｘ線ＣＴ装置２２の顎支持部２４に形状入力用テーブル１０を設置すると、歯列模型設置部１２は上部面が略水平となっており、この面に歯列模型３０を置く。図示した例では、形状入力用テーブル１０のマーカは格子状としており、この格子状のマーカを目安として歯列模型３０を置く位置を決める。
【００４６】
歯列模型設置部１２に置かれた歯列模型３０は、通常のＸ線ＣＴ装置でＸ線写真を撮影する場合に人間の歯の位置に合うような高さになっているので、この状態で、Ｘ線ＣＴ装置による撮影を行えば、Ｘ線が透過性を有することを利用して、歯列模型３０において歯が重なって光学式では光が届かず読み取れない部分まで、歯列模型３０の形状データが入力できる。
【００４７】
このため、読み取れない欠落部分をソフトウェアにより予測して形状を決める必要がなく、高精度の形状データが得られる。
【００４８】
図８は、他の歯科用Ｘ線ＣＴ装置３４の例である。図８においては、顎支持部２４の周辺部分のみを示している。このＸ線ＣＴ装置３４の例では、アーム２６と頭部支持体３２で頭部が静止された状態を維持できるようになっており、また、顎支持部２４は、Ｘ線ＣＴ装置３４から台座と支持体によって支えられている。
【００４９】
この様な顎支持部２４の構図であっても、取付部１４の凹部形状を、顎支持部２４の外形に合わせた形状とすることで、形状入力用テーブル１０は、Ｘ線ＣＴ装置３４の顎支持部２４に容易に取り付けることができる。
【００５０】
図９は、さらに他の歯科用Ｘ線ＣＴ装置３６の例である。図９において、顎支持部２４は、歯科用Ｘ線ＣＴ装置３６の前面にある傾斜面に設置されている。この様な構造のＸ線ＣＴ装置３６に対しては、傾斜面を利用した形状入力用テーブルの設置構造が考えられる。
【００５１】
図１０は、図９に示したＸ線ＣＴ装置３６に対する形状入力用テーブル４０の実施例である。図１０における形状入力用テーブル４０は、形状入力用テーブル４０の脚状取付部４２により、Ｘ線ＣＴ装置３６の全面の傾斜面を基準にして上下方向の位置を決める構造としたことに特徴がある。
【００５２】
顎支持部は、必ずしも上部面が水平とは限らず、様々な形状のＸ線ＣＴ装置が市販されており、使用するＸ線ＣＴ装置に合わせて変形することができる。図１０においては、角部に４本の脚部を設けているが、単に傾斜面に沿った面でもよい。
【００５３】
脚状取付部４２を設けた形状入力用テーブル４０においても、前後水平方向は、脚状取付部４２に囲まれた凹部を顎支持部２４に沿って被せるようにして位置を固定する。
【００５４】
本発明の形状入力用テーブルは、Ｘ線ＣＴ装置にセッティングしたときに上部面が水平となり、中心点マークがＸ線管筐体の回転中心となる位置に来るような構造としているが、Ｘ線ＣＴ装置によっては、調整が必要な場合もある。このために、形状入力用テーブルの上部面をＸ線ＣＴ装置の水平面に合わせるための水平調整機構と、中心点マークをＸ線ＣＴ装置のＸ線管筐体の回転中心となる位置ようにする中心点調整機構とを設けてもよい。
【００５５】
調整機構としては、水平調整機構として向きや傾きが調整可能な雲台、また、中心点調整機構としては前後左右の位置が調整可能なＸＹステージを利用することができる。
【００５６】
以上、本考案について説明したが、本考案はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態よる限定は受けない。
【符号の説明】
【００５７】
１０，４０  形状入力用テーブル
１２  歯列模型設置部
１４  取付部
１６  凹部
１８  格子状マーク
１９  中心点マーク
２０  同心円形状マーク
２２，３４，３６  Ｘ線ＣＴ装置
２４  顎支持部
２６  アーム
２８  耳カバー
３０  歯列模型
３２  頭部支持体
４２  脚状取付部
【図１】
0003171655.tif 000003
【図２】
0003171655.tif 000004
【図３】
0003171655.tif 000005
【図４】
0003171655.tif 000006
【図５】
0003171655.tif 000007
【図６】
0003171655.tif 000008
【図７】
0003171655.tif 000009
【図８】
0003171655.tif 000010
【図９】
0003171655.tif 000011
【図１０】
0003171655.tif 000012