(57)【要約】  本発明は、患者の歯のプレパレーションのデジタル表現を格納するデータベースを有するネットワーク・サーバと、ネットワーク・サーバへのアクセスを提供し且つ少なくとも歯科医師とプラクティショナーとの間の直接通信を促進する通信ネットワークとを含む、コンピュータ・ベースの歯科修復システムに関する。このコンピュータ・ベースの歯科修復システムは、通信ネットワーク上でデジタル表現へアクセスし且つ人が判読可能なフォーマットでデジタル表現を表示するための１台以上のコンピュータをさらに含む。【選択図】  図１９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯のプレパレーションのデジタル表現を格納するデータベースを有するネットワーク・サーバと、
前記ネットワーク・サーバへのアクセスを提供し、少なくとも歯科医師とプラクティショナーとの間の直接通信を促進する通信ネットワークと、
通信ネットワーク上でデジタル表現にアクセスし、人間が判読可能なフォーマットでデジタル表現を表示するための１台以上のコンピュータと、
を備えることを特徴とする、コンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項２】
前記デジタル表現は、患者の歯科記録又は歯の外観、患者の歯のＸ線写真、患者の歯のプレパレーションのデジタル画像、患者の歯のプレパレーションのビデオ画像のうち１つ以上、若しくは先の項目のうち１つ以上を含む歯の初期治療計画を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項３】
前記プラクティショナーは、歯科医師又は歯科補綴技工室であることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項４】
前記デジタル表現のそれぞれがデジタル印象を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項５】
前記デジタル印象は、口腔内スキャナを使用して形成されることを特徴とする、請求項４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項６】
前記デジタル印象は、少なくとも１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台上で実行するアプリケーションによって動作することを特徴とする、請求項４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項７】
前記１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台は、データベースへのアクセスを提供するクライアント・アプリケーションを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項８】
前記クライアント・アプリケーションは、ウェブ・ブラウザを備えることを特徴とする、請求項７記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項９】
前記１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台、前記サーバ、若しくは両方が、前記デジタル表現を前記データベースへとロードするローディング・アプリケーションを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１０】
前記１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台、前記サーバ、若しくは両方が、電子メールを経由して前記データベースへのアクセスを提供するアプリケーションを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１１】
前記１台以上のコンピュータは、前記歯科医師及びプラクティショナーに、前記デジタル表現のうち少なくとも１つへの同時アクセスを提供することを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１２】
前記１台以上のコンピュータは、前記デジタル表現のうち少なくとも１つへの同時アクセスを提供し、さらに、直接通信を行うことを特徴とする、請求項１１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１３】
前記コンピュータは、デスクトップ型又はラップトップ型の機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ブラックベリー（Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ）機器、若しくは携帯電話であり、前記通信ネットワークはインターネットを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１４】
前記ネットワーク・サーバ・データベース上に格納されるデータベースは、歯の修復補綴に関する、材料、手順、プレパレーション、及びデジタル表現、についての情報を格納することを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１５】
前記プラクティショナーは、歯科医師、歯科専門家および歯の修復物作製者のうち１名以上を含むことを特徴とする、請求項１４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１６】
前記通信ネットワークは、歯科医師とプラクティショナーとの間で音声又は動画の形で患者データのデジタル表現を転送することを特徴とする、請求項１４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１７】
前記通信ネットワークは、補綴仕様について通信し、前記プラクティショナーと協議し、前記患者へ提示するための費用および妥当性オプションを取得して、プラクティショナーに発注することを、歯科医師がその全工程を１時間から４時間未満で行うことを可能とすることを特徴とする、請求項１４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１８】
歯科医師及び歯科技工室によりアクセスされる患者の歯科修復ニーズに関する歯のプレパレーションのデータと、患者の記録とを格納し、
前記患者の歯科データ及び記録を表示し、前記患者の歯科修復ニーズに対応して前記歯科医師と前記歯科技工室との間にインターネットによる直接的な通信を提供する１つ以上のアプリケーションを実装し、
前記歯科修復ニーズに対応した通信を可能とする双方向の歯科修復方法。
【請求項１９】
前記歯科データは、患者の歯科記録、患者の歯のプレパレーションのＸ線写真、患者の歯のプレパレーションのデジタル画像、及び患者の歯のビデオ画像、のうち１つ以上を備え、前記歯科医師及び前記歯科技工室がリアルタイムに利用可能にすることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記歯科医師は、自分のコンピュータ上のクライアント・アプリケーションを経由して前記歯科データにアクセスし、さらに前記歯科技工室は、そのコンピュータ上のアプリケーションを経由して前記歯科データにアクセスし、各アプリケーションはウェブ・ブラウザを備えていることを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記歯科データ及び患者の記録の格納が、インターネット上に存在し、前記歯科医師及び歯科技工室は、前記画像及び患者の記録への同時アクセスをそれぞれ利用できることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記直接通信は、前記画像及び患者の記録への同時アクセスを利用できることに連動して実行されることを特徴とする、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記歯科データおよび患者の記録を格納するために前記歯科診療室又は歯科技工室にサーバを備えることをさらに含むことを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
患者に歯科修復ニーズを確認し、
前記患者の歯科修復ニーズに対応してコンピュータで読取り可能なフォーマットで電子画像を作成し、
患者の記録に、患者の歯科修復ニーズに対応するための初期治療計画を入れること、を更に含み、
サーバに、前記電子画像及び患者の記録を格納し、
前記歯科医師又は歯科技工士は、通信ネットワークを通じて直接的な通信を行い、前記電子画像及び患者の記録に通信ネットワークを利用して同時にアクセスすることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２５】
前記電子画像は患者の歯のプレパレーションのデジタル画像であって、歯科診療室で生成されたことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１８記載の方法を実行するために１つ以上のプログラムを備えることを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２７】
前記歯科医師又は技工士によってアクセスでき且つ段階的な手順を表示する双方向のウェブサイトで操作可能であり、これにより適切な修復手順を決定し且つ前記患者の歯に対する任意の特定の歯科的ニーズについてフィードバックを得ることを特徴とする、請求項２６記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２８】
前記プレパレーションの情報、前記プレパレーションを実行するためのツールについての情報、若しくは、前記修復で使用するツール又は材料が取得できるソースについての情報は、ウェブサイトによって提供されることを特徴とする、請求項２７記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２９】
前記電子画像のうち予め定められている又はユーザが定義した領域について画質を良くすること又は調整することをさらに備えることを特徴とする、請求項２６記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者のための治療計画について相談し、決定し、並びに最適化するために、歯科医師と歯科技工室との間で通信がリアルタイムに行われる、歯科修復（ｄｅｎｔａｌ  ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）のための方法、システムおよび装置を目的とする。より詳細には、本発明は、置換歯やクラウンが、ある臨床若しくは美容向けの手順において置換する歯と正確に一致するよう特別に設計できるように、歯科医師および歯科技工室が１本以上の歯および歯のプレパレーション（支台歯形成（ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ））の画像を解析することを可能にする、双方向のコンピュータ・ベース・システム、および方法を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
歯科修復学（Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ  ｄｅｎｔｉｓｔｒｙ）は、失われた歯の構造を置換又は修復させる技術及び科学的知識である。置換する歯の構造の容量は、施術者がどの方針をとるか―クラウン、ブリッジ、インレー、オンレー、若しくは直接的な修復（すなわち、フィリング（ｆｉｌｌｉｎｇ））のいずれによる修復を行うか、を決定する。過去におけるその方針の選択は、利用できる材料及び技術の数が限られていたため比較的シンプルであった。例えば、特許文献１および特許文献２は、カメラによって提供されるデジタル画像に基づいて歯の色情報を決定し、次にその決定した歯の色と補綴物（すなわち、歯科補綴材（ｄｅｎｔａｌ  ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ））の色とを一致させるための方法とシステムについて記述している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，７６６，００６号公報
【特許文献２】米国特許第５，９６１，３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、新しい材料や新しいコンセプトの到来と共に、治療の選択肢は、驚異的な手段で拡大した。歯科医師は、それぞれ特定のケースに対してどの材料および手順が最適なのかを決定しようとするにあたって情報過多に直面している。最先端技術を扱うプラクティショナー（ｐｒａｃｔｉｔｉｏｎｅｒ）が必要としているのは、今日利用可能な最適な材料を利用して、可能な限り最良の歯科修復を計画・提供する治療において、必要であれば、プラクティショナーと技工室を援助し、即座に辿り着くことができる情報ソースである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、このニーズを満たしている。
【０００６】
本発明は、歯科医師とプラクティショナー（ｐｒａｃｔｉｔｉｏｎｅｒ）との間のコンピュータ・ベースの歯科修復システムに関する。本システムは、デジタル表現（ｄｉｇｉｔａｌ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を格納するためのデータベースを有するネットワーク・サーバ、および、ネットワーク・サーバへのアクセスを提供し少なくとも歯科医師とプラクティショナーとの間の直接通信を促進する通信ネットワークを含む。本システムは、通信ネットワーク上でのデジタル表現へアクセスするため、および、人が判読可能なフォーマットでデジタル表現を表示するための１台以上のコンピュータをさらに含む。プラクティショナーは、歯科医師、歯科専門家および歯科補綴物作製者のうち１名以上を含むのが好ましい。
【０００７】
一般に、デジタル表現は、患者の歯科記録又はその外観、患者の歯のＸ線写真、患者の歯のデジタル画像、患者の歯のビデオ画像、若しくは歯の初期治療計画のうち１つ以上を含む。デジタル表現は、治療領域の３次元モデルであるデジタル印象（ｄｉｇｉｔａｌ  ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）をさらに含む。口腔内スキャナは、この３次元モデルを形成するための好適な方法である。しかし、例えば歯科模型の走査といった他の手段も、デジタル印象を得るために使用してもよい。デジタル印象は、一般に、歯科医師又はプラクティショナーに対して特定の機能性を供給するために、１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台で作動するアプリケーションによって操作される。
【０００８】
１台以上のコンピュータは、データベースへのアクセスを提供するクライアント・アプリケーションを含んでいるのが好ましい。クライアント・アプリケーションは、一般的にはウェブ・ブラウザを含む。１台以上のコンピュータ、サーバのうち少なくとも１つ、若しくは両者は、データベースにデジタル表現をロードするローディング・アプリケーション、および、電子メールによってデータベースへのアクセスを提供する別のアプリケーションを含む。
【０００９】
好適な実施例では、１台以上のコンピュータは、歯科医師とプラクティショナーに、デジタル表現の少なくとも１つに対する同時アクセスを提供し、さらなる実施例では、ダイレクトな通信を同時に行う。そのコンピュータは、デスクトップ型又はラップトップ型の機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、又はブラックベリー（Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ）機器、若しくは携帯電話であり、通信ネットワークは、インターネットを含む。
【００１０】
別の好適な実施例では、コンピュータ・ベースの歯科修復システムは、ネットワーク・サーバへのリアルタイム・アクセスを提供する。また、データベースは、歯の修復補綴に関する、材料、手順、プレパレーションについての情報をさらに含む。本実施例では、通信ネットワークは、歯科医師とプラクティショナーとの間で音声・ビデオおよびデータを転送する。好ましくは、通信ネットワークは、歯科医師が補綴仕様について通信を行い、プラクティショナーと協議し、患者へ提示するための費用および妥当性オプションを取得して、プラクティショナーに発注することが可能となるように構成される。ここで全工程に対する所要時間は４時間未満で、所要時間が１時間未満であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
リアルタイムでのサイトとの通信は、大量の時間および労力を節約することになる。プレパレーションおよび推奨される歯科修復の手順が正確であることを最初に確認することによって、技工室は、プレパレーションの変更が要求されたために、使用されなくなったケースのモデルに力を注ぎ、作業をする必要がなくなる。また、プレパレーションを改良するために、多くの場合に患者を歯科診療室へ呼び戻す時間の節約にもなるだろう。これは、歯科医師、患者及び技工室にとって有益である。印象をとったり、モデルに注力したり、従来の検査者とモデルを検査したりすることをせずに、上記の情報を技工室のオペレーターに提供することによって、再作業に起因する双方の時間や、材料および経費が節約される。
【００１２】
リアルタイム評価の別の利点は、切削（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）である。プレパレーションにおける最も一般的なミスの１つは、アンダーリダクション（すなわち、クラウン又は補綴物を構成する材料の空間を与えるほどに歯の構造を十分に取り除いていないこと）である。それは、将来のミスに結びつく可能性のある当該領域の修復の範囲が狭すぎる、あるいはプレパレーションの再作製（すなわち、作業により多くの時間がかかる）、並びに新たな印象又は切削の対処、のいずれかを引き起こす。調査サイト内で、歯科医師は、１０分の１ｍｍ単位まで切削量を測定するために、かみ合わせの歯のプレパレーションをより正確に走査することができるだろう。その後、歯科医師は、この測定を、整合性を確認するためにサイトのプレパレーション・デザインエリアから歯科医師が以前に取り出したプレパレーションについての所与の仕様書と比較することになる。
【００１３】
現在の双方向の歯科修復ネットワークの別の用途は、患者の口に恒久的に設置する前に最終の歯科補綴を検証することである。例えば、クラウンが最終的に形成された場合、デジタル画像が撮影され、最も近い色の一致が達成されたことを保証するために以前に取得した患者の歯のデジタル画像と比較することができる。どの必要な色補正も、クラウンの恒久的な配置の前に、技工所又は技工士によって行うことができる。これはまた、患者がクラウンの設置のために歯科診療室へ戻ることによる再作業を回避することにより、時間を節約する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の特定の実施態様に係る画像を捕捉するためのシェード解析システムを示す。
【図２】図１のシステムによって捕捉された代表的な画像を示す。
【図３】本発明に係るシステムの検出素子によって捕捉する際のピクセルから構成された代表的な画像を示す。
【図４】本発明の好適な一実施態様に係る、擬似ピクセルを使用する画像の処理を示す。
【図５】実際の歯の画像と様々な参照となる歯のシェードの同時処理を行うための、図１のシステムを使用して構築される末端を示す。
【図６】高品質の歯の画像を捕捉するための、本発明の特定の実施態様に従って構築される圧縮スリーブを示す。
【図７】本発明の一実施態様に従って改善された画像を捕捉するための、光源から歯への照明を示す。
【図８】本発明の特定の実施態様におけるスリーブ内のバフリング及び迷光遮断を示す。
【図９】本発明に従って使用される、歯の形状の特徴に任意に依存する、異なる擬似ピクセル画像機構を示す。
【図１０】本発明の特定の実施態様に従って構築される、迷光を遮断する機能のついた、非接触型の歯の画像化システムを示す。
【図１１】本発明に係る非接触型の歯の画像化システムの別の実施態様を示す。
【図１２】歯のデジタル画像を示す。
【図１３】歯を再画像化するためのシステムを示す。
【図１４】本発明に従って対処することが可能な様々な齲食パターン及び修復    を示す。
【図１５】本発明の双方向のネットワーク・システムに関する概略表示である。
【図１６】本発明の双方向のネットワーク・システムの構成についてのブロック図である。
【図１７】本発明の双方向のネットワーク・システムのウェブ・アプリケーション・コンポーネントについての実施態様を示す。
【図１８】本発明の双方向のネットワーク・システムのウェブページ・レイアウトについての実施態様を示す。
【図１９】本発明の双方向のネットワーク・システムの操作手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、歯科医師と歯科技工室との間の双方向的な歯の修復方法に関する。本方法の基礎的なステップは、患者における歯科修復の必要性を識別し、その歯科修復の必要性を満たすように患者に装着される歯科補綴物の形成のための設計基準を含む初期治療計画を設計し、通信ネットワークを介して歯科修復技工室へと初期治療計画を伝送し、必要に応じて初期治療計画への修正を含む最終治療計画を歯科医師に通信することを含む。典型的には、最終治療計画は、設計基準を満たす歯科補綴を形成するための材料についての情報を含み、その後、歯科補綴物は、患者への装着のために形成される。本方法は、歯科医師、歯科技工士、および患者にとって、膨大な時間と労力を抑えつつ歯の修復の最適化を可能にする。
【００１６】
一般に、歯科医師は、初期治療計画の準備を行う。その設計基準は、歯科修復に必要なデジタル画像表現（ｄｉｇｉｔａｌ  ｉｍａｇｅ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を含む。その後、初期治療計画は進められ、最終治療計画が作成され歯科医師に伝送される前に、技工室によって評価されることができる。計画を伝送し評価するステップは、通信ネットワーク上で共同作業が行われる。このように、最終治療計画は、暫定的なプレパレーション情報が技工室へと伝送され確認されるまで患者において実行されない。こうして、計画が実行された後の再加工や修正を回避している。
【００１７】
設計基準あるいはそれに対する修正事項は、う蝕切削の提案、歯のプレパレーション、あるいは歯科補綴の色を含むことが好ましい。クラウン、ブリッジあるいは置換歯のような歯科補綴が必要となる際に、本方法は、患者への歯科補綴物の装着に先立つ最終治療計画に応じて歯科補綴材が用意されるのを検証することを含む。患者の歯との歯科補綴の最良の色の一致を得ることを目的として、デジタル画像表現は、実画像（ＲＥＡＬ  ＩＭＡＧＥ）および基準画像（ＲＥＦＥＲＥＮＣＥ  ＩＭＡＧＥＳ）を含み、また、修正事項には、実際の画像と一致させるための歯科補綴の色選択の相関性を含む。さらに、設計基準には、歯のプレパレーションおよびう蝕切削の提案を含んでもよい。また本方法は、技工室からの、１つ以上の提案された設計基準の受容性の確認又は修正についての情報伝達を含む。
【００１８】
本発明はさらに、歯の修復補綴に関する、材料・手順・プレパレーションについての情報を格納するデータベースを有するネットワーク・サーバと、ネットワーク・サーバへのアクセスを提供する通信ネットワークと、通信ネットワーク上のデータベースに格納された情報にアクセスし且つ人が判読可能なフォーマットで情報を表示する歯科診療室における１台以上のコンピュータとを含む、コンピュータ・ベースの歯科修復システムに関する。好ましくは、通信ネットワークはインターネットであること、そして、データベースに格納された情報は、特定の歯の修復補綴用のプレパレーション・ダイアグラム、切削寸法（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）、マージン・デザイン（ｍａｒｇｉｎ  ｄｅｓｉｇｎ）、及びバー（切削器具（ｂｕｒ））を含む。
【００１９】
データベースには、歯科修復ニーズのある１人以上の患者に関する情報をさらに格納することが好ましい。また、ネットワーク・サーバは、ユーザが、歯の修復補綴の確認、検証、修正あるいは評価を行うため、同修復補綴に関する特定の材料あるいは手順に関するデータベースに対してクエリを実行することを可能にするためのアプリケーション・プログラムをさらに含み、データベースから上記クエリの結果を受信する１台以上のコンピュータが歯科診療室に備えられている。必要であれば、歯科診療室にあるプリンタは、治療計画を実行する際に歯科医師が使用するためこれらの結果を印刷するために使用してもよい。
【００２０】
歯科技工室はまた、通信ネットワーク上で歯科診療室にあるネットワーク・サーバとコンピュータにアクセスする少なくとも１台のコンピュータを含む。好ましくは、本システムは、歯科修復を必要としている患者の歯のデジタル画像を撮るためのデジタル・カメラと、歯科診療室にあるコンピュータへデジタル画像を伝送するための通信回線を含む。さらに、歯科診療室にあるコンピュータは、これらのデジタル画像を格納し、通信ネットワークは、デジタル画像をデータベースへ格納するために転送する。
【００２１】
本発明は、さらに、歯科医師向けのサービスとして改善された歯科修復のためのネットワークを提供する。このネットワークは、歯科医師と、技工室と、さらに任意選択で、材料、手順、及びプレパレーション・デザインや、キャップ（ｃａｐ）・クラウン・ブリッジ・フィリング等のような歯の修復補綴のための調査といったその他のサービスに関する最新情報を有する技工室のデータバンク（ｄａｔａｂａｎｋ）との間に、コンピュータによるリンクを介して確立されるものであってもよい。
【００２２】
典型的なケースでは、精密検査及び患者の歯の状態の診断の初期段階は、歯科医師による。これは、一般に、基礎的な歯周検査・臨床検査・放射線写真・ＴＭＤのための検査等を含んでいる。歯科医師は、さらに、患者の歯科的ニーズに対処するために、初期治療計画を作成する。歯のキャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）あるいは置換が必要な場合、キャプチャ（ｃａｐｔｕｒｅ）されてプログラム上で得られる臨床画像が技工室へと転送される。これらの画像は、患者の歯の色、さらなる治療に向けての歯のプレパレーション、若しくは、完了前に修正又は改善される可能性のある一時的な治療の画像でもあり得る。以下に詳述されるように、この画像は、多くの方法のうちの任意の１つの方法で撮ることができる。
【００２３】
本発明において、歯科医師が歯科修復に先立って１枚以上の歯のデジタル画像を撮り、画像中のう蝕領域を除去し、さらに、切削に先立って歯のデジタル画像に基づいて歯科修復に使用される材料のシェードと一致させる、オンサイト（ｏｎ−ｓｉｔｅ）での高度な歯科修復システムが、提供される。別の態様において、歯科医師は、プレパレーションの後に歯のデジタル画像を撮り、歯の残りの部分に基づいて歯の修復に使用される材料のシェードに一致させる。これらの画像は、歯科医師の初期治療計画と同様に、ファクシミリ、直接的なコンピュータ・リンク、若しくは電子メールによって、評価のために技工室へと転送することができる。
【００２４】
初期治療計画が設計された後、歯周治療のニーズ、う蝕切削、歯内治療の懸念等のある領域の処置がされると、修復のニーズが考慮される。治療計画が、固定義歯治療（クラウンおよびブリッジ）を含んでもよい場合、臨床画像は、技工室へと転送される。医師と技工士は、双方向の歯科修復ネットワーク（「サイト」）にアクセスする前に、そのケースをまとめて評価する。上記ネットワークの実例が図１６に示され、以下に詳述される。このケースが直接的な修復だけを含む場合、歯科医師は、サイトに直接アクセスすることができる。
【００２５】
歯科医師がそのサイトにアクセスしないが、彼が担当する技工室がアクセスする場合、医師は、画像を技工室へ送信し、技工士は、次にサイトにアクセスし、サイトにより提供される修復オプション（ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｏｎ）を与えた医師に折り返し意見することができるだろう。このサービスは、自身の電子的な治療およびサイトとの通信を行うコンピュータに十分に精通していない歯科医師のために、技工室が提供することになる。
【００２６】
そのサイトは、材料、プレパレーション・デザインといった上記材料の使用に関する手順、上記プレパレーションを達成するために推奨されるバー、推奨される時間を要する材料、その任意の材料と共に使用されるセメント、前記セメントを使用する方法についての指示（すなわち、例えば、施術者は、エッチングをすべきかプライミングをすべきかどうか、時間はどのくらいか、セメントを乾燥させるか否か、セメントを前もって硬化（ｐｒｅ−ｃｕｒｅ）すべきかどうか等の条件）、並びに、上記材料を買う場所、についての情報をユーザが得るための、アクセスを提供することになる。あるいは、技工室は、どのように上記サービスを提供するのか、あるいは、歯科医師が上記サービスを得るためには誰と連絡をとることができるかについて説明することがあってもよい。この先は、一度治療が進行中になると、歯科医師は、必要な場合は、最終印象の前の見直しのためデジタル画像を電子的に送信することによって、技工士と共に彼のプレパレーションを確認することがあってもよい。治療におけるより正確な評価について、歯科医師は自分のプレパレーションを走査し、歯を検査して切削量を見積もるサイトの部分へと行くことになる。これは、典型的には、より大きく且つより複雑なケースで使用されるだろう。
【００２７】
このサイトは、歯科医師と技工士に歯科修復データを通信するための多くの特徴を提示するだろう。このサイトの最もユニークな特徴の１つは、それが双方向であるということである。歯科医師が見直しを行うための情報のデータバンクとしてよりも、歯科医師は、最も適切な採用すべき修復パスを決定するために着実な手順を説明されることになる。このサイトは、選択される手順、異なるオプションを考慮するために、若しくは、先の推奨が明確でそれに従っていることを単に確認するために、定期的に訪れることがあってもよい。着手中のケースがあるまで、多くの歯科医師が記事と報告書を読み最新情報を得るためにセミナーに出席するが、その情報の多くは、適用可能なものではない。所与のケースが前のセミナーで示されたケースに当てはまる時までには、歯科医師は、既に情報を忘れているかもしれない。本方法および本システムは、現在の患者についての特定のニーズに対してリアルタイムに最新情報の即時のフィードバックを提供する。
【００２８】
歯科医師がサイトにアクセスすると、彼は患者の既往歴に関する特定の質問を直ちに行うことができる。歯科修復の手順について考慮される典型的な質問は、美容が主として考慮されるか、患者は歯ぎしりする患者（すなわち、臼歯に重度の問題がある）か、患者のスマイルの拡がり具合はどうか―最大スマイルの際に見える範囲での歯の本数が何本あるか、患者には上口唇線があるか（すなわち、患者の唇は切縁（ｉｎｃｉｓａｌ  ｅｄｇｅ）・歯の中位置・歯頸縁（ｃｅｒｖｉｃａｌ  ｍａｒｇｉｎ）に、それとも歯頸縁より上に位置するか）、患者はスマイルの際に下顎（下方の）歯が見えるか、対向するかみ合わせは天然のものであるか、天然のものでない場合、それは金属・ポーセレン（ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）・アマルガム・合成物・それとも義歯か？といったことが含まれる。修復技工室にこの追加情報を提供することにより、全ての要因は、しっかりとしたオーダーメイドの治療計画を確認又は推奨することができるように考慮することができる。
【００２９】
技工室は、次に、問題となる歯について以下のような点、すなわち、それらは前歯かそれとも奥歯か、歯内療法を受けているかそれとも致命的な状態か、最初はどのシェードか、希望のシェードは何か、用意された歯のシェードは何か、歯の寸法は−大きさとして、短い臨床用のクラウンか平均的かそれとも平均よりも大きいのか、なんらかのインプラントを含んでいるか、について考慮する。このプロセスは、「消去ツリー」のように操作する−審美が目的なのかという最初の質問が「いいえ」なら、サイトはこの後、スマイルの寸法等について質問することはない。全ての質問は、プロフィールをコンパイルするポイントまでに回答され、所定の患者は、彼らのケースを彼らのニーズの範囲によって、例えば彼らの口のどのセクションに対応するかで四分割にして、１つ以上のプロフィールに分割することを要求してもよい。
【００３０】
対処される別の課題は、材料の課題である。これは、材料名、その特徴及び特性、および、それが提案される理由を提供することになる。その提案は、結局のところ、技工士又はサイトのそれではなく、歯科医師の治療様式（ｍｏｄａｌｉｔｙ）の選択が採用されていると理解されるため、ここでは重要なものとなる。歯科医師が材料を選んだ後、もしまだそれを入手する手段を有していなければ、彼は、それをどこで得るべきかを知る必要が出てくる。これは、注文エリアへのサイトを通じて、若しくは上記システムを使用する歯科医師の担当領域内の技工室を参照することを通して、歯科医師に直接材料を購入させることになる。
【００３１】
その所与の材料を使用する計画を立てる際のプレパレーション・デザインの課題もまた、サイトにより対処される。異なる材料は、異なる下部構造およびマージンを必要とする。必要とされる異なるデザインは、それほど莫大な数はない。サイト内には、必要であれば、歯科医師によって印刷することができ、切削寸法、マージン・デザイン、及びこれを行うために必要とされる歯科用バーの情報を提供するプレパラート・ダイアグラムのファイルがある。これは、バーの名称、数、タイプ、及び取得する場所を含む。再度、歯科医師は、サイトを通じてこれを注文するか、若しくはその歯科医師の担当領域内での購入できる場所についての情報を得てもよい。歯科医師は、シンプルにサイトから材料を全て取得し、この特定の手順のための購入品目リストをコンパイルし、材料を自力で外出して手に入れることができるだろう。
【００３２】
一旦そのケースが進行中となり初期のプレパレーションが完了すると、歯科医師はサイトへ戻り、整合性を確認するためにプレパレーションを走査することもあり得る。あるいは、このプレパレーションのデジタル表現は、さらに再検討をするためサイト又は技工室に送り返すこともあり得る。プレパレーションの再検討はまた、サイトの調査エリアへアクセスすることによってすることができる。これは、最適な結果のために修正する必要のあるアンダーカット、アンダーリダクション（ｕｎｄｅｒ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）、マージン延長部（ｍａｒｇｉｎ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）、ハイライト領域のプレパレーションを評価することになる。
【００３３】
リアルタイムでのサイトとの通信は、大量の時間および労力を節約することになる。プレパレーションおよび推奨される歯科修復の手順が正確であることを最初に確認することによって、技工室は、プレパレーションの変更が要求されたために、使用されなくなったケースのモデルに力を注ぎ、作業をする必要がなくなる。また、プレパレーションを改良するために、多くの場合に患者を歯科診療室へ呼び戻す時間の節約にもなるだろう。これは、歯科医師、患者及び技工室にとって有益である。印象をとったり、モデルに注力したり、従来の検査者とモデルを検査したりすることをせずに、上記の情報を技工室のオペレーターに提供することによって、再作業に起因する双方の時間や、材料および経費が節約される。
【００３４】
リアルタイム評価の別の利点は、切削（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）である。プレパレーションにおける最も一般的なミスの１つは、アンダーリダクション（すなわち、クラウン又は補綴物を構成する材料の空間を与えるほどに歯の構造を十分に取り除いていないこと）である。それは、将来のミスに結びつく可能性のある当該領域の修復の範囲が狭すぎる、あるいはプレパレーションの再作製（すなわち、作業により多くの時間がかかる）、並びに新たな印象又は切削の対処、のいずれかを引き起こす。調査サイト内で、歯科医師は、１０分の１ｍｍ単位まで切削量を測定するために、かみ合わせの歯のプレパレーションをより正確に走査することができるだろう。その後、歯科医師は、この測定を、整合性を確認するためにサイトのプレパレーション・デザインエリアから歯科医師が以前に取り出したプレパレーションについての所与の仕様書と比較することになる。
【００３５】
現在の双方向の歯科修復ネットワークの別の用途は、患者の口に恒久的に設置する前に最終の歯科補綴を検証することである。例えば、クラウンが最終的に形成された場合、デジタル画像が撮影され、最も近い色の一致が達成されたことを保証するために以前に取得した患者の歯のデジタル画像と比較することができる。どの必要な色補正も、クラウンの恒久的な配置の前に、技工所又は技工士によって行うことができる。これはまた、患者がクラウンの設置のために歯科診療室へ戻ることによる再作業を回避することにより、時間を節約する。
【００３６】
歯のシェード・カラーを決定する多くの異なる態様について開示する。説明を明確にするために、以下のセクションにおいて構成・記述されるこれらの態様は、任意の方法で制限されるように意図されるものではない。
【００３７】
色決定方法
図１を参照すると、固体カメラ（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｃａｍｅｒａ）１２（例えば、ＰＣボードにつながれたＣＣＤカメラ、あるいは口腔内カメラ）は、個々の既知の従来の歯のシェードの１つ以上の画像をキャプチャするために利用される。この段階に使用される歯のシェードは、例えば、ＶＩＴＡ（登録商標）シェード・ガイド、あるいは、他のデンタルケア製品メーカーによるポーセレン材のシェード・ガイドに対応してもよい。一例として、本発明に従って撮られた最初の一連の画像は、ＶＩＴＡ（登録商標）によるシェードＡ１の連続画像に対応し、２番目の一連の画像は、ＶＩＴＡ（登録商標）によるＡ２シェードの連続画像に対応し、以下同様である。本発明に従って、既知の歯のシェード・ガイドのキャプチャされた一連の画像は、適切にラベリングされ、詳しい解析のためにコンピュータのハードディスク又はその他の記憶装置に格納される。図２は、カメラ１２によってキャプチャされた典型的なデジタル画像３０を示す。
【００３８】
従来技術において知られているように、各デジタル画像は、複数のピクチャエレメント（ｐｉｃｔｕｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）（すなわち「ピクセル」）からなり、これは固体カメラの画素に相当するとともに、歯の表面上の各空間的位置の光強度及び色特性を表わすものである。画像内の隣接するピクセル間の距離は、カメラの空間分解能（ｓｐａｔｉａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）によって決定される。例えば、歯のシェード（あるいは人間の歯）の画像は、幅３００ピクセルおよび高さ３５０ピクセルから構成することができる。人間の歯において、所与の歯は、誰もが数ミリ前後の差を含めどれも略同じ寸法である。例えば、ほとんどの中切歯は、通常、幅が９〜１１ｍｍの間で測定され、長さはそれよりもやや大きくなる。従って、カメラの所与の空間分解能により、本発明によれば、歯の画像は、画像中の歯に対応するおおよそのピクセル数を知った上で撮影することができるのは、明らかである。従って、上記の例において、１ｍｍの歯の幅は、３０ピクセルで表してもよい。歯の画像は典型的には四角形でなく、画像の角部４１のピクセルは背景（すなわち、歯の外側の部分）に相当し歯又はそのシェードではないことは、当然理解される。さらなる例示については、図２を参照されたい。
【００３９】
上述したように、単一のデジタル画像は、各歯のシェード又は実際の歯についてキャプチャすることができる。しかし、以下に詳述されるように、当業者は、画像の異常というリスクを減らすことから１シェード当たり一連の画像を撮ることが好ましいことを理解されるだろう。
【００４０】
次に、各画像又は一連の画像中の各画像は、擬似ピクセルから構成される「擬似」基準画像（以下に擬似画像（ＰＳＥＵＤＯ  ＩＭＡＧＥ）と称する）に変換される。この開示の中で使用されるように、擬似ピクセルは、画面の特定の領域（例えば、長方形か正方形）をカバーするピクセル群に対応する。図３は、図２の歯の画像４０を構成するピクセル４２（代表的なピクセル４２のみを示す）の拡大画像を示す。本発明に従って、これらのピクセルは、図４に示されるように、擬似ピクセル４４へと変換される。図４に示した実施態様において、各擬似ピクセル４４は、相応する擬似ピクセルの領域内の実際のピクセルのうちの全て又は一部から構成される。図中に示す擬似ピクセル４４ｂは、例えば、９つの実際のピクセル４２からどのように擬似ピクセルを形成するかを示す。図４はさらに、実際の歯４０（実画像となる）又は基準シェード４０（基準画像となる）のいずれかから、画像が形成されることを示す。
【００４１】
図９は、好適な実施態様における異なるパターンにおいて、どの歯が撮像されるかによって、自動的に、擬似ピクセルがどのように配列され得るのかを示す。例えば、左側の例に示すように、門歯２００は、擬似ピクセル２０２の配列を有してもよい。その一方で、右側の例に示すように、臼歯２０４は、擬似ピクセル２０６の配列を有してもよい。図１をさらに参照すると、上記の配列は、コンピュータ１４に通知され、その結果ソフトウェア５０に通知されることにより、本発明のシステムにおいて自動的に構成され、その結果、適切なパターンで擬似ピクセルが適用される。上記の配列は、全ての処理において適切な擬似ピクセルの配置を確保するように作用する。図９に示すように、擬似ピクセルは、擬似ピクセル２０６の配列のように、隣接したり一列に並んだりする必要はない。
【００４２】
好適な実施例において、擬似ピクセルに関連付けられる明度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）および色彩は、コンピュータで計算するか、もしくは擬似ピクセルを構成する実際のピクセルの平均値（若しくは他の統計的測定）として計算されて形成される。例えば、第１のステップにおいて３００Ｗ×３５０Ｈの解像度すなわち合計３００×３５０画素のデジタル化された長方形の歯に対応する実際の画像を撮影した場合、この実施例によれば６Ｗ×７Ｈの擬似ピクセルを形成することができ、各擬似ピクセルは、統計的測定により、擬似ピクセル（すなわち歯全体を示す４２の擬似ピクセル）内の５０×５０ピクセルから形成される。
【００４３】
上述したように、好適な実施態様によれば、擬似ピクセルは、擬似ピクセル内に位置する実際のピクセルの全てあるいはいくらかに由来したデータによって生成される。例えば、一実施態様では、その擬似ピクセルに対して基準ＲＧＢを決定するために各擬似ピクセル内で２５００ピクセルごとに赤、緑、青（ＲＧＢ）の要素を平均化してもよい。当業者は、例えば擬似ピクセル内のピクセルの「色相（ｈｕｅ）」測定等、他の統計手段あるいは指標が使用できることを理解するだろう。例えば、ＲＧＢピクセル値は、ゴンサレス＝ウッズ法（Ｇｏｎｚａｌｅｚ  ａｎｄ  Ｗｏｏｄｓ  ｍｅｔｈｏｄ）のような既知のアルゴリズムを以下のように使用することにより、色相（ｈｕｅ）、彩度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、および明度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）（ＨＳＩ）色空間へと変換してもよい。
Ｒ＝ピクセルの赤数値
Ｇ＝ピクセルの緑数値
Ｂ＝ピクセルの青数値
明度＝１／３（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）
彩度＝ｌ―（３／Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）×Ｍｉｎ（Ｒ，  Ｇ，  Ｂ）
色相＝Ｃｏｓ−１（（０．５×（（Ｒ−Ｇ）＋（Ｒ−Ｂ）））／（（Ｒ−Ｂ）×（Ｇ−Ｂ））０．５）
Ｓ＝０である場合、色相は不要
（Ｂ／明度）＞（Ｇ／明度）である場合、色相＝３６０−色相
ＲＧＢは、一般的に、３つの異なるピクセルに対応する。
色相は度数で示される角度であるので、数値は、色相＝色相／３６０で、０．１まで正規化される。
【００４４】
従来技術において知られているように、ＲＧＢ色空間は、Ｒ、Ｇ、Ｂが１つの角から３つの垂直な端に沿って発散されている状態の、単純な立方体として表わすことができる。原点となる角部（０、０、０）は黒となり、反対側の角部（１、１、１）は白となる。この角から角への線に沿った点は、全てグレーのシェードとなる。ＨＳＩ色空間は、原点の角部から延在する同じ立方体であり、垂直に延在する白黒線を備えている。白黒線は、明度軸である。色相は、明度軸からの角度で示され、彩度は、明度軸からカラーポイントまでの距離（すなわち半径）である。新しいＶＩＴＡＰＡＮ３Ｄマスターシェード・システムは、明度（Ｖａｌｕｅ）、彩度（Ｃｈｒｏｍａ）及び色相（Ｈｕｅ）に基づいた歯のシェードを決定するためにＬ×ａ×ｂ×色球を使用する。必要ならば若しくは望むならば、ＲＧＢ数値をこのカラーシステムに変換することも可能である。
【００４５】
好適な実施態様によれば、擬似画像が処理され、その後「基準画像」に変換される。一例として、基準画像は、ＶＩＴＡ（登録商標）Ａ２シェード・ガイドの画像の一連の擬似画像の平均値（あるいは他の統計的測定）として生成される。この例における測定値は、一連のＡ２擬似画像の各擬似ピクセルに対するＲ、Ｇ、Ｂ要素を平均化することにより得られ、基準画像の擬似ピクセルに対応する平均ＲＧＢ数値を決定する。ＨＳＩ色空間において動作する別の実施態様において、対応する平均値もまた、一連の擬似画像の各擬似ピクセルに対し決定することができる。また、例えば、平均色相（あるいは色相についての他の統計的測定）も、基準画像における各擬似ピクセルに関連付けることができる。当業者は、ＲＧＢおよび／または色相の測定に代えて、またはこれに加えて、その他の色特性を使用し得ることを理解するだろう。シェードごとに１つの擬似画像のみが形成される場合、利用できるその他の統計的組み合わせがないことから、そのような擬似画像は基準画像として履行されないことは理解されるだろう。
【００４６】
擬似ピクセルの形成が本発明を実行するための要件でないことは、理解されよう。しかしながら、擬似ピクセルは、好適な実施態様において使用される。なぜならば、擬似ピクセルは、本システムに係る処理負荷を削減し、必要なメモリを最小化し、さらには、異なる画像からの対応するピクセルを整合させる機能を簡素化することができるからである。適切なピクセル整合（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）は、基準画像の形成過程で使用される統計的平均値の整合性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）および正確性（ａｃｃｕｒａｃｙ）を確保するために重要である。この点では、画像キャプチャシーケンスで利用される非常に優れた制御がない限り、同じシェード・ガイドのシェードから得られたいくつかの画像中のピクセルを全て正確に整合させことは一般的に困難であることが、理解されるだろう。好適な実施態様に従って擬似ピクセルを使用することは、１画像当たりのピクセルの総数を削減し、これによって異なる画像を正確に整合させる機能を簡素化することができる。
【００４７】
擬似ピクセルは、本発明に係る処理方法の後半のステップにおいてさらに重要である。すなわち、キャプチャされた歯のシェード（あるいは歯）の画像の拡大率を共に決定する光学機器やカメラを自由に設定することができ、患者の歯の実際のデジタル画像に基準画像を「一致させよう」とする場合に、実際の画像（以下、スナップショットと称する）は、形状および寸法（光学機器又はカメラＣＣＤ要素サイズの拡大率差に起因する実際の寸法又は見かけの寸法のいずれか）において全く異なってもよい。そのため、スナップショットと基準画像との「１対１の」比較は、困難である。スナップショットは、基準画像の寸法に近づけるために拡大・縮小することができ、あるいは基準画像もスナップショットの寸法に近づけるために拡大・縮小ができるので、擬似ピクセルはこの点において役立つ。そして、スナップショットは、擬似ピクセルに変換してもよい。拡大、縮小または擬似ピクセル化されたスナップショット画像は、以降、「実画像」として呼称する。好適な実施例において使用される擬似ピクセルは、このように、基準画像を実画像と比較するために効果的な機能を提供する。
【００４８】
好適な実施例に従って、各基準画像の形成は、一連の擬似画像中の擬似ピクセルがそれぞれ不良ピクセルを調べるために解析される「不良ピクセル（ｂａｄ  ｐｉｘｅｌ）」ルーチンを含むのが好ましい。「不良ピクセル」は、デジタル画像において、不完全なＣＣＤ要素に対応するか、若しくは、例えば、反射のような不要な外的作用（ａｒｔｉｆａｃｔ）の影響を受ける領域又は「背景」画像（例えば歯か歯のシェードに対応しない任意のピクセル・画像）を含む領域に対応する、任意の実際のピクセルを意味する。不良ピクセルを含む擬似画像の中の任意の擬似ピクセルは、基準画像の生成では利用されないことが好ましい。すなわち、例えば、基準画像が３つの擬似画像の平均として構築され、なおかつ擬似画像のうちの１つにおける１つの擬似ピクセルが不良ピクセルを含む場合、特定の実施例においては、基準画像から生じた擬似ピクセルは、破棄されるか、あるいは擬似画像の他の平均２つの関連する擬似ピクセルの平均値としてのみ計算される。
【００４９】
不良ピクセル・ルーチンは、歯又は歯のシェードの画像の縁部で特に重要であることに注意されたい。例えば、図３の歯４０の形状、あるいは図１４に示す不規則な形状について考える。図に示されるように、これらの形状は、長方形ではない。このため、好適な実施例に従って擬似ピクセルを作成することは、画像の縁部に不良ピクセルを有する特定の擬似ピクセルが生じることになる。図４は、ピクセル４２ａを含んでいる不良擬似ピクセル４４ａを示し、これは、歯の画像４０の一部ではない。不良ピクセル・ルーチンは、好適な実施例に従って、上記不良擬似ピクセルを検知し、さらなる処理で同ピクセルを不適格と看做すために使用される。例えば、擬似ピクセル内のピクセルの５％以上が「不良である」（例えば、反射及びその他の望まれないデータを含む）場合、そのような擬似ピクセルは不適格と看做される。図示されていないが、例えば光ポートからの反射が他の擬似ピクセル画像４０で望まれない反射を引き起こす場合、その他の擬似ピクセルは、不適格と看做されるだろう。好適な実施例では、上記擬似ピクセルは、基準画像への包含から削除される。
【００５０】
特定の実施態様において、不良ピクセル・ルーチンは、実画像を捕捉し生成する際にのみ実行する必要がある。そのプロセスにおいて、照明やその他の変数といった条件は、処理から除去されるべき望まれない外的作用をもたらすことがある。さらに、カメラが本分野（ｆｉｅｌｄ）で使用される場合、１ピクセルは、時間の経過と共に不具合を生じる恐れがある。また、不具合のあるカメラからその後生成された実画像は、不良ピクセルを含む擬似ピクセルがカウント又は利用されないように調節される必要がある。
【００５１】
別の態様では、そこでの色が評価されることになる歯の領域は、本発明に従って作動する解析プログラムが画像をバッチ処理することを可能にし、予め定められる。例えば、サンプル画像は、領域選択エディタ・プログラム・モジュールによりロードすることができ、そこでは、歯の画像のうちユーザに選択された（あるいは、予め定められた）領域において調整することができる。定義された領域は、その後各画像に順に適用され各領域内のピクセル色が解析される。解析中、一実施態様における画像捕捉に続いて、本発明に係る方法は、例えば画像における歯の縁部を決めるために一般規則を適用し、さらに解析用の残りの領域の予め定められた区分を適用することによって、解析用のサンプルの領域を自動的に選択する処理を行う。好ましくは、ユーザは、当該技術で知られているように、例えば、コンピュータ・マウスを使用して、画像中の関心領域（ａｒｅａ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を手動で選択することが可能となる。
【００５２】
本発明の実施態様に従って、解析のための正確な領域（すなわち、縁部、光反射、およびその他の不要な外的作用を除いた領域）の検知に続いて、図９に示すように、選択された領域は、例えばグリッドオーバーレイ（ｇｒｉｄ  ｏｖｅｒｌａｙ）を使用して分割される。既知のように、各シェードは、様々な色成分を上部から下部にわたって有する。従って、本実施態様に従って、各シェード・ガイドについて格納された色参照モデルの対応する領域セルと比較して、グリッドの個々のセルに適用して色の決定および一致がされれば、関心領域表面全体についてのより正確な解析を実施することができる。
【００５３】
この段階に続いて、この領域を解析する前の好適な実施例において、当該技術で知られているように、様々なフィルタリング操作は、画像に適用することができる。例えば、フィルタリングは、ランプの反射やダークスポットのような異常を除去するために適用される。さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂコンポーネントについての最大値・最小値平均値が、関心領域にわたって決定され、さらに、例えば、最大値と最小値との半ばの平均値からの変化を制限するために使用することができる。このシンプルなフィルタリング操作は、標準画像を得るために当業者に知られているように、代替のフィルタリング操作又は追加のフィルタリング操作も適用することができるが、実際の試験で満足な結果を示した。
【００５４】
本方法の次のステップにおいて、患者の歯のスナップショットが、カメラによって撮影することができる。次に、必要であれば、スナップショットのデジタル画像が拡大・縮小され、対応する基準画像の寸法に近づける。好適な実施例において、スナップショットピクセルは、次に、擬似ピクセルを含む実画像結果が得られる擬似ピクセルへと処理されるが、この擬似ピクセルは、実質的に基準画像の擬似ピクセルに相当する。不良ピクセル・ルーチンは、不良ピクセルを含む実画像の擬似ピクセルを削除するために実画像を処理することが好ましい。上記のように、不良ピクセル・ルーチンは、スナップショット内の歯の画像の縁部で特に重要である。そこでは、いくつかのピクセルは、まちがいなく背景を含むことになる（カメラと光学機器が歯だけを捕捉するように調整しない限りにおいて。しかし、歯のより大きな領域が比較アルゴリズムの中で使用される際に、実画像と基準画像との効果的な一致が起こることから、これは効率的ではない）。
【００５５】
続くステップにおいて、実画像は、以下に記載される相関性アルゴリズム（以降、「相関性アルゴリズム」）によって、データベース（例えば、Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４およびＤ２〜Ｄ４Ｖｉｔａ  Ｓｈａｄｅに対応する１６の基準画像があり得る）中の各基準画像と比較される（すなわち、相互に関連付けられる）。本ステップにおいて、実画像の擬似ピクセルは、基準画像の各擬似ピクセルと比較される。そして、混合整合数（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｍａｔｃｈ  Ｎｕｍｂｅｒ：「ＣＭＮ」）は、実画像がその基準画像にどのくらいよく一致するかを示して作成される。混合整合数は、互いに比較され、基準画像のうちの１つが、実画像に対して「最も適合した」一致として選択される。
【００５６】
実画像と一連の基準画像の間の不良ピクセル・ルーチンおよび後述する相関性に関連する問題は、潜在的に存在する。上述のように、特定の実施態様において、任意の擬似ピクセルに不良ピクセルがある場合、同じ空間的位置のその他全ての擬似ピクセルは、破棄される。各々の（又はほとんどの）擬似ピクセルが不適格と看做される場合、これは、問題になる恐れがあり、無意味な比較がなされる状況になってしまう。従って、好適な実施態様において、画像は、数学的尺度に基づいて、すなわち、擬似ピクセルが画像（ＲＥＡＬまたはＲＥＦＥＲＥＮＣＥ）内にいくつ残るのかに機能的に依存する平均値に基づいて、相互に関連付けられる。すなわち実画像と基準画像の間の所与の相関性については、その比較用の擬似ピクセルの数は、その他の相関性との比較に対する比率として使用される。本発明の態様は、以下により詳細に記述される。
【００５７】
代替となる実施態様において、例えば、擬似ピクセルの２０−２５％超が全てを比較して不適切と看做す場合に限り、上述された平均化する技術が使用される。従って、比較するのに十分な数量の残る擬似ピクセルがある限り、これらのピクセルの直接の比較は、平均値という手段を使わずに行える。特定の実施態様では、十分な数量は、比較に利用可能な擬似ピクセルの総数の約７５〜８０％であると考えられる。その他の比率は、代替の実施態様において使用することができる。
【００５８】
不良ピクセル・ルーチンは、当該技術において一般的に知られており、このため多くを詳述する必要はない。本発明に従って、「良」と知られる隣接するピクセルから一定の規定の割合を越えることによって偏差を生じる場合、ピクセルがその光強度（ｌｉｇｈｔ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）又は明度（ｃｏｌｏｒ  ｖａｌｕｅ）は「不良である」と決定することは、十分注目すべきである。例えば、ピクセルが近隣する８つのピクセルの光強度から３０％超の偏差を生じる場合、この偏差値は、不良なカメラ要素が原因であるいは画像境界に対応することが原因で、異常である可能性が大きい。よって、この偏差は、廃棄しなければならない。
【００５９】
好適な実施例において、擬似ピクセルを構成する全ピクセルのうちの不良ピクセルが特定の割合（すなわち約５％未満）含まれる場合に限り、擬似ピクセルは有効となる。好ましいのは、不良ピクセルはまた、擬似ピクセルの統計的特性（例えば、ＲＧＢ）中で使用されないことである。従って、本実施例では、約５％を越える不良ピクセルが擬似ピクセルに対して存在する場合、擬似ピクセルは、その後の処理では使用されない。
【００６０】
相関アルゴリズム
好適な実施態様において、本発明に係る相関アルゴリズムは、以下のように
動作する。各基準画像は実際にはベクトル行列であり、各ベクトルは擬似ピクセルに相当する。一例では、Ａ１Ｖｉｔａシェードに相当する基準画像は、ベクトルＺＡ１として割り当てられる。１６個のＶｉｔａシェード・ガイドに対して、例えば残りの１５個のシェードのそれぞれもＺＡ２，ＺＡ３等の基準画像を有する。
【００６１】
各基準画像ベクトル“Ｚ“（シェード・ガイド又はポーセレン“Ｘ”に相当）は、この結果、以下の行列に近似するデータを有する。
【数１】
2010502300.tif 000003
ここで、各擬似ピクセルは、各“ＰＰ”が擬似ピクセルのＲ，ＧおよびＢにそれぞれ対応する３つの数値を有する（実際には、ＲＧＢ数値は、可能であれば、統計的に計算（例えば平均化）された、基準画像に対応する一連の画像の合成である）。下付文字“ｘ”は、例えば“Ａ１”といった、近似的シェードに相当する。下付記号１〜ｎは、基準画像内における分離した擬似ピクセルを示している。当業者は、追加の、別の、又は異なるデータが各擬似ピクセルに対する色相データを含めた各ベクトルを構成することができることを、理解するだろう。加えて、相関に際し、例えば色相およびＲＧＢ数値といった他のベクトルも考慮されて処理することができる。
【００６２】
典型的な例において、各基準画像は、この基準画像を定義する２０×２０の擬似ピクセルを有することができる。従って、上記の行列における“ｎ”は、４００である。
【００６３】
実画像“Ｉ”が形成される際、本発明に従って再び同様の行列が形成され、実画像の各擬似ピクセル“ＰＩ”はＲＧＢ形式のベクトルとなる（あるいは、前述したように、例えば色相等のその他の又は追加の要素を含む）。
【数２】
2010502300.tif 000004
【００６４】
一実施態様において、本発明において使用される相関アルゴリズムは、近似性、すなわち以下のような関係で示す混合整合数（“ＣＭＮ”）の測定値を計算する。
【数３】
2010502300.tif 000005
又は、
【数４】
2010502300.tif 000006
【００６５】
一度各歯のシェードについてＣＭＮ数が計算されると、前述の例で示したように、最も低いＣＭＮＸを導出する検索が実行され、実画像に対して最も整合する基準画像を検出する。すなわち、歯のシェード又はポーセレン“Ｘ”は、最も低く関連するＣＭＮの値に決定される。前述したように、基準画像又は実画像について、いずれかの擬似ピクセルｑ中に特定のパーセンテージを超える不良ピクセルが存在する場合、好適な実施態様において、この擬似ピクセルは、ＣＭＮの評価に使用されない。例えば、本発明に従ってｑ番目の擬似ピクセルを用いずにＣＭＮを決定することが可能である。しかしながら、この混合整合数を算定においてＣＭＮＸの共通するその他の全てのｑ番目の擬似ピクセル評価も全て破棄される。その結果、全ての歯のシェードについてのＣＭＮが正確に比較される。
【００６６】
既に述べたように、上述の実施態様の相関アルゴリズムは、不良ピクセルを排除するために不良ピクセル・ルーチンを使用することが好ましい。このことが特定の状況で問題を生じ得ることは既に述べた。従って、好適な実施態様において、以下の代替アルゴリズムを代わりに使用することができる。
【数５】
2010502300.tif 000007
【００６７】
このＣＭＮを計算する実施態様において、ＰｃｏｕｎｔＸは、実画像とベクトルＺＸとの間に検出された正常な擬似ピクセルの数に相当する。ＰｃｏｕｎｔＸは各ＣＭＮ相関について異なることに注意されたい。例えば、実画像が全て「良」の４００個の擬似ピクセルを有し且つＡ１に対する基準画像が、（例えば、不良ピクセル・ルーチンにおいて１個の不良ピクセルが確認されて）３９９個の擬似ピクセルを有する場合、ＰｃｏｕｎｔＡ１は３９９である。しかしながら、Ｂ４に対する基準画像が２５６個の擬似ピクセルを有する場合、ＰｃｏｕｎｔＢ４は２５６である。同一の例において、実画像が２５６個の有効な擬似ピクセルを有し、且つ不適格とされた実画像の擬似ピクセルが基準画像内の不適格とされた擬似ピクセルの座標と重合することが起こりそうもない場合では、ＰｃｏｕｎｔＢ４は依然として２５６であるが、ＰｃｏｕｎｔＡ１も２５６となる（基準画像Ａ１の１つの不良ピクセルが実画像内の不適格とされた擬似ピクセルの１つに相当すると仮定する）。基準画像Ａ１内の１つの不良擬似ピクセルが不適格とされた実画像内の擬似ピクセルの１つの座標に対応しない場合、ＰｃｏｕｎｔＡ１も２５５となる。
【００６８】
最小の混合整合数は依然として同じ関数条件及び／又はデータについて算定されるため、上記の等式の１つにおいて近似性ＣＭＮの測定値を分離することは、平方根演算を行わずに決定できることは、当業者に理解されるだろう。
【００６９】
前述した特定の実施態様に従って、ＰｃｏｕｎｔＸを決定する処理は、任意の点で実行できる。好適な実施態様において、この処理は所定の数の擬似ピクセルが不適格とされた後に開始される。例えば、不良ピクセル・ルーチンが終了した後に３００個の擬似ピクセルが比較のため残留している場合（例では、４００個の擬似ピクセルが、基準画像および実画像のそれぞれに存在する）、ＰｃｏｕｎｔＸの調整を使用することなく直接的な比較を行うことができるが、充分な割合の画像（７５％を“充分”と定義するが、他の数字を使用することもできる）を比較することができるからである。画像内の不良ピクセルの多くが、例えば歯の形状の変化が多く生じる画像の縁部、および反射領域（例えば、カメラに対して光エネルギーを反射する領域）等で、オーバーラップし易いことに注意すべきである。これは、照明光源が、各画像取得において一般的に固定されていると考えるならば、いずれも同様なものとなり易い。
【００７０】
当業者においては、上記の方法について本発明の概念から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるだろう。例えば、擬似ピクセル内で歯の色を判定するために、他の色検出技術を使用することができる。一例において、各擬似ピクセルについての反射トレースを形成するために“レーザダイオード”色度測定を使用することができる。この測定において、レーザダイオードは波長で走査され、これにより、所定の波長範囲で走査された、レーザ光線は、各擬似ピクセルにおいて反射される。分光光度的なトレース情報（例えば、波長ごとの反射率）は、その他の擬似ピクセルの同様なトレースに照合されて、上記情報のベクトルを生成する。前述のように、実ベクトルと参照ベクトルとの間の相関性が、最も適合する色の一致を決定するために使用される。
【００７１】
本発明の別の実施態様において、画像を捕捉するために使用されるカメラは、典型的な高解像アレイ（例えば６４０×４８０画素を有するアレイ、又はメガピクセルデジタルカメラ）に比べて検出素子の少ない焦点面アレイを有する。例えば、本発明の一実施態様において、１つのアレイは、２０×２０、６０×４０又はその他の、比較的小さい数の検出素子を備える。このようなカメラは、各検出素子から生成された実際のピクセルがそれぞれ歯の画像の比較的広い領域をカバーするため、上記の擬似ピクセルに対する必要事項を軽減する。実際には、上記のようなカメラは、各デジタルフレーム画像において“擬似ピクセル”を形成する。この実施態様においては比較的少ない検出素子が使用されるため、カメラの総コストが低減することが理解されよう。当業者においては、画像を撮影するにあたりカメラ配列の小さな部分のみを使用する拡大レンズを使用することによって、同様な効果が別の実施態様において得られるが、このアプローチは既に集積したピクセル情報を廃棄することが、理解されよう。
【００７２】
当業者においては、前述したアルゴリズムに代えて、同様な結果を達成するために別の近似性測定（ｃｌｏｓｅｎｅｓｓ  ｍｅａｓｕｒｅｓ）を使用できることが理解されよう。例えば、２つのデータセットがいかに類似（ｓｉｍｉｌａｒ）あるいは近似（ｃｌｏｓｅ）しているかの尺度を決定するために他の近似性測定技術を使用することができる。例えば、ある者は、相関係数をデータベクトル間の余弦として算定できように、データセットをベクトルとして配値することができる。相互相関関数又は適合するフィルタリングを有利に使用することができる。必要であれば、例えば、１９８８年にプレナムプレス社発刊の「デジタル画像、表現および圧縮（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ，  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）」（ＮｅｔｒａｖａｌｉおよびＨａｓｋｅｌｌ著）といった、デジタル画像および信号処理についての書籍を何冊でも参照されたい。上記書籍のセクション１．１、１．２、１．３、１．８、１．９、２．２、３．２、および３．３は、技術背景として参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００７３】
さらに別の実施態様において、各歯を定義する擬似ピクセルの方眼の形状は、その歯が口内でどのように配置されているかに応じて選択される。例えば、門歯は、シェード・ガイドに非常に接近して位置しているが、図１４に示すように、臼歯は、特にカメラの画像を捕捉する位置に関連してシェード・ガイドの近くには位置していない。さらに、スマイルの外観を改善するためには、口の中での前歯が奥歯に比べて重要であることが理解されよう。従って、好適な実施態様において、前歯についてのより精密な一致と、より細密かつ正確な方眼パターンを形成することが好ましい。従って、ある実施態様において、方眼形状および相関アルゴリズムは、口内における歯の位置及び／又は形成される歯の形状に依存する。とりわけ、前歯は、奥歯に比べて同じ面積でも（比例的に）より多数の擬似ピクセルを有する。
【００７４】
歯又は歯のシェードの画像は、目標とする歯又は歯のシェードの縁部を検出するためにフラッドフィルアルゴリズム（ｆｌｏｏｄ  ｆｉｌｌ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）によって解析されてもよい。歯又は歯のシェードにあるとして既知の画像内（たとえば、スナップショット）の一点からこのアルゴリズムを使用して、隣接するピクセルは、有効な色範囲内にある場合にのみ考慮される。その後、最大値が、ＸおよびＹ方向への検索用に記録され、方眼の外側境界を形成する。加えて、ピクセル群内におけるコントラストの変化が考慮され、さらに最大値を決定するために使用されるが、黒の境界は、容易に検出できる。
【００７５】
別の重要な実施態様において、「歯のシェード」自体は、前述したように、患者の歯の色を定義するためには使用されない。好ましくは、一実施態様において、擬似ピクセルの方眼が、患者の歯について形成される。これらの（擬似）ピクセルは、歯のそれぞれの領域に対応するポーセレンを定義する。擬似ピクセルは実際には必要とされない。また、口内の各空間的位置に対するポーセレンの特徴を定義するために、このように実際のピクセルを使用することができる。その後、再生する歯の材料は、ピクセルごと又は擬似ピクセルごとに特定される。次に、スナップショット又は実画像から形成されたデータファイルが処理され、ピクセル又は擬似ピクセルによって定義されるように、空間的精度を有する再生材料を特定する。許容されるＲＧＢ数値の数量化は、例えば、測定値および材料規格の両方の許容値に対して使用できる。例えば、各測定値に対してエラーバーを関連付けることによって（例えば、Ｒ＋／−ΔＲ、Ｇ＋／−ΔＧ、Ｂ＋／−ΔＢ。ここでΔ量は特定の実用上の許容限界（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｌｉｍｉｔｓ）内で定義される）、好適な許容値が達成される。歯のシェードは、各シェードが１つの差の他のシェードからの定量化された色の違いから形成されるという点において同様に作動する。このように、前述した許容技術は、上述した相関アルゴリズムと同様な精度を提供する。しかしながら、歯のシェード方式と異なって、任意の再生歯の空間的精度は、再生歯を作製する際に使用されるピクセル数又は擬似ピクセル数によってのみ決定される。その一方で、歯のシェードは、使用されるピクセル又は擬似ピクセル数に関係なくこの歯のシェードを定義する予め定義された色勾配を有する。代わりの歯のシェード・ガイドによって生じ得る混乱と合わせて、このアプローチは全体的な歯のシェードの使用を回避することができることが、理解されよう。
【００７６】
色の測定システムおよびその構成要素
本発明に使用するのに要求されるカメラのタイプは、当技術分野において周知であり、例えば、カリフォルニア州のサンカルロス製造のＩＮＳＩＧＨＴ（登録商標）、カリフォルニア州ゴレタのシグナス・インストルメンツ社製のＣＹＧＮＡＳＣＯＰＥ（登録商標）、ＶＩＳＴＡＣＡＭ（登録商標）、及びその他を含む。好適な実施態様において、本発明のシステムは、ウェルチアリンブランドのカメラを使用する。一般的には、フルカラー画像を提供するカメラシステムを使用することが望まれるが、これは、寸法範囲（すなわち、典型的な患者の歯の寸法から好ましくは患者のスマイル全体の画像までの範囲を、捕捉することができる。
【００７７】
好適な実施態様において、カメラは、最小６４０×４８０ピクセルの画像をＰＣソフトウェアに対してピクセル当たり２４ビット（すなわち赤、緑、青の各構成要素（ＲＧＢ）に対してそれぞれ８ビット）、又はより好適にはピクセル当たり３０ビットで提供されることが好ましい。一例において、本発明のシステムは、アラリス・クイック・ビデオ・トランスポート（ＡＬＡＲＩＳ  ＱＵＩＣＫ  ＶＩＤＥＯ  ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ）フレームグラッバ（ｆｒａｍｅ  ｇｒａｂｂｅｒ）を使用し、少なくとも２４ビットの解像度を有するデジタル画像を提供するものである。より詳細には、ソフトウェアは、トウェイン（Ｔｗａｉｎ）プロトコルインタフェースを使用することができ、当技術分野において知られているように、ソフトウェアを変更することなく他のカメラおよびフレームグラッバを試用することを可能にする。好ましくは、カメラによって捕捉された画像は、システムの操作者に即座にフィードバックを提供するためにモニタスクリーン上に表示される。
【００７８】
別の実施態様において、カメラの解像度は、システム全体が達成可能な最小の解像可能な色差に応じて決定される。このことは、例えば、最も近似する２つのシェードの２つのＲＧＢ数値としてシステムが識別する必要があるものと特定される。例えば、色度計シェード（Ｃｈｒｏｍｏｓｃｏｐｅ  Ｓｈａｄｅ）４３０および４４０をこの目的で使用することができる。一般的に、システムは、およそ８０以上の異なるシェードの間で識別ができることが期待される。別の要件は、システムが再生可能な画像を形成できることである。すなわち、同一のセッションにおいて撮影された同一の歯の画像は、０．１を超えるΔｉを有するべきでなく、これは肉眼で差異を認識することができるために必要な数値である。一実施態様において、このシステムに使用されるカメラはＣＭＯＳ撮像装置である。
【００７９】
物理的な設定に関連して、以下に説明するように、独自の光源を有する自立式カメラが使用される。この点に関しては、多数の代替の実施態様が考えられる。例えば、一実施態様において、カメラは、バッテリ駆動方式とすることができる。この実施態様において、カメラは、非使用時に誘電式バッテリ充電器を含むホルダ上に保管される。別の実施態様において、充電器に取り付けられる場合、カメラは、例えばポーセレン製の絶縁スリーブ（以下に説明する）を介して較正目標に結合される。
【００８０】
一実施態様において、カメラの出力は、画像のデジタル記録を可能にするディジタイザ（例えばソニー製ディジタイザ）が供給される。前述したように、カメラの出力は、ＰＣのフレームグラッバにも供給される。一実施態様においては両方の選択肢が使用できる。別の実施態様において、カメラの出力は、直接モニタ（治療台の近くに設置することが好適である）に提供され、さらにデジタル出力をＰＣに提供することができる（このＰＣは、患者の近くに設置する必要はない）。当技術分野において知られているように、出力はＵＳＢ方式又はＩＥＥＥ１３９４方式とすることができる。
【００８１】
好適な実施態様において、カメラのデジタル出力は、カメラをＰＣによって制御する機会も提供する。その結果、好適な実施態様においてカメラを２つのモード、すなわち、通常の画像（口および顔全体に対する）および解析画像（色のバランスおよび自動機能が歯および較正画像に対して動作しない）で使用するように、制御できることが望ましい。これについては以下に説明する。
【００８２】
ここで再度図面を参照すると、図１は、本発明の好適な実施態様に従って構成されるシステム１０を示す。固体（または口内）カメラ１２は、ＰＣカード１６を介してコンピュータ１４に接続されており、ワンド１８を介して画像を捕捉する。固体カメラ１２は、検出素子１２ｂのアレイからなる検出アレイ１２ａを含んでおり、これは、カメラ１２によって捕捉されたデジタル画像（例えばスナップショット）のピクセルを形成する。
【００８３】
既知のいくつかの機構の１つによって、ワンド１８及び／又はカメラ１２内の内蔵レンズは、目標物２０（説明のため目標物２０は図１内の他の要素に比べて大きい寸法で示してある）の画像をアレイ１２ａによって捕捉できるようにする。例えば、ワンド内のリレー光学素子１８ａは、画像をアレイ１２ａにリレーする。以下に詳細に説明する保護スリーブ２２（これも説明のため拡大して示す）は、ワンド１８から延在することが好ましい。図示のように、光学素子は、アレイ１２ａと目標物２０との間においてよく知られる技術によって光学的結合を形成する。目標物２０から捕捉された光線（ｌｉｇｈｔ）は、ワンド１８に入って入光開口ウィンドウ２６を介してカメラ１２へ伝送される。
【００８４】
ワンド１８は、光線口２８を介して目標物２０に照射される光線１９を生成する。好ましくは、スリーブ２２の外側３０からの光線は、その結果制御が維持できるように目標物２０を照射することは不可能になっている。従ってスリーブ２２は、外の光源３０由来の照明（例えば、室内の光）から目標物領域２０を遮蔽する。
【００８５】
スリーブ２２の末端３４の中央にある開口部３２は、スナップショット（すなわち、歯又は歯のシェードのデジタル画像）が形成されるように歯又は歯のシェードが配置される場所である。前述したように、スナップショットは、（実物の歯からの）実画像又は（歯のシェード又はポーセレン等からの）基準画像を形成するために処理が行われる。
【００８６】
開口部２３の周りの黒い縁部（ｂｏｒｄｅｒ）３６は、目標領域２０のデジタル画像内において歯又は歯のシェードを識別する優良な基準を提供する。縁部３６の周囲かつ末端３４の周辺の内部の残りの領域３８は、光線口２８からの全ての光１９を均等に反射する、白い基準サンプルとすることが好ましい。
【００８７】
最後に、図１を再度参照すると、カメラ１２からのデジタル画像は、コンピュータ１４に送信され、次に、コンピュータ１４内の処理ソフトウェア５０が、基準画像に関連した各実画像についてのＣＭＮを生成するために、これらの画像を処理する。前述したように、ソフトウェア５０は、ＣＭＮを処理して最も低いＣＭＮ値を決定し、一致を確認する。その最も低いＣＭＮ値に関連付けられるシェードは、信号線５２を介してユーザに送信される。前述したように、本発明の範囲から逸脱することなく、その他の処理アルゴリズムは、最適な一致を決定するように開発することができる。
【００８８】
カメラ１２によって捕捉された代表的なデジタル画像３０が図２に示されているが、ここでは縁部３６の画像３６′と、基準サンプル３８の画像３８′と、歯の画像４０とを示している。画像３０全体は、図１の目標領域２０をカバーしている。図２は、画像３０の空白領域４１も示されている。この領域は、歯の画像を含まずに好ましくはその他の背景画像（例えば、患者の歯肉）を含んでいるため、不良なピクセルを形成する。
【００８９】
図３は、図２の歯の画像４０を形成するピクセル４２（代表的なピクセル４２のみが示される）の拡大図を示し、これは、図２の歯の画像を構成する。本発明において、これらのピクセルは、図４の擬似ピクセル４４に変換される。各擬似ピクセル４４は、この関連付けられる擬似ピクセル４４の領域内の、全ての又はいくつかの実際のピクセルから構成される。２つの擬似ピクセル４４ｂは、例えば、擬似ピクセルが９個の実際のピクセル４２からどのように形成されるかを示している。図４はまた、画像が、実物の歯４０（実画像となる）又は基準シェード４０（基準画像となる）のいずれかから形成されることを示す。前述したように、実画像および基準画像が、混合整合数（ＣＭＮ）を検出するため相互に関連付けられる。
【００９０】
図５は、本発明の特定の実施態様において使用される末端９８の別の実施態様が示されている。これは、スリーブ（例えば図１のスリーブ２２）の端部に取り付けられるか又はこれと一体的に形成され、さらにこれは、各目標物１０２（例えば歯または歯のシェード）に対して、全ての重要な製造シェードが同一のデジタル画像内に形成されるように、末端９８上に配置された一連の歯のシェード１００を有する。これによって、色汚れ又は時間経過によって生じるその他の欠陥を防止する。前述したように、本実施態様の末端９８を使用する際に、各シェード１００は、基準領域として処理され、歯１０２は、これらの基準領域に相関する実画像としてＣＭＮを検出するために処理される。好ましくは、黒い縁部１０４は、歯の開口部１０６と歯１０２を包囲する。さらに好ましくは、縁部１０４の周辺且つ末端９８内にある残りの領域１０６は、基準領域となる。例えば、基準領域１０６は、この領域１０６を撮影する検出素子によって標本化される白い反射領域である。基準領域に使用される別の例が、以下に記述される。
【００９１】
絶縁スリーブ
好適な実施態様において、システムによって捕捉および処理される画像内の変動を削減するために、絶縁スリーブが使用され、とりわけ、外部光源からの不要な光線を消去する。加えて、絶縁スリーブは、基準シェードおよび実物の歯を光源およびカメラ光学素子からの所定の距離に保持することが好ましい。さらに、スリーブはまた、照明源と歯の間の照明角度を、反射を削減するよう設定することが好適である。より詳細には、基準領域および実画像は、同じ照度で、略等しい距離に、さらに光源からの実質的な反射がない状態で撮影することが好ましい。そのため、好適な実施態様において、スリーブは、カメラの検出素子を外光から保護し、またこれに代えて、制御可能な内部生成された（すなわち、例えばカメラの内部で生成された、又は、カメラに接続される口内ワンドを伴って生成された）光線を使用する。両側部（または片側部）は、一実施態様において、スリーブの側面部は、黒い素材（すなわち、黒い塗料、黒い張り紙、又は黒いフェルト）でコーティングされており、スリーブに沿った歯又は歯のシェードへの反射を削減する。ここで使用されているように、“目標領域”は、本発明のシステムの画像集積領域（すなわち、カメラの検出素子によって捕捉された領域）を指し、既に定義したように、実画像又は基準領域を含んでいる。
【００９２】
図６は、本発明の実施態様に従って構成されるワンド１３０の一端とスリーブ１３２とを示す。図１の例に示されているように、ワンド１３０は、目標領域１３４の画像をスリーブ１３２の端部に集めるために固体カメラ（簡略化のため図示せず）に接続する。一例として、目標領域１３４は、歯を撮影するための開口部（図示せず）を含む。カメラ又はワンド１３０からの光線１３５は、光開口部１３６からワンド１３０外に放出され目標領域１３４を照らす。
【００９３】
図６に示された一実施態様において、本発明に係るカメラシステムに使用されるスリーブ１３２は、アコーディオン状の外形を有し、これにより患者の歯にスリーブの端部を柔軟に置くことを可能にする。このスリーブは、全体的に硬質でないのが好ましく、これによってスリーブ１３２は歯を損傷することなく接触することができる。従って、本実施態様において、スリーブ１３２の外側部分は、バネに似た動きをして、一度外側スリーブ／バネが所要の位置に押し付けられると、スリーブの内部構造部材は、光源から歯までの最終的な距離を決定する。
【００９４】
図６に示されているように、アコーディオン状のスリーブ１３２は、圧縮矢印１３８で示されるように、目標領域１３４とワンド１３０との間で圧縮する。動作時には、ワンド１３０／スリーブ１３２の使用者は、スリーブ１３２を患者の歯に押しあて、スリーブ１３２は歯との心地よい柔らかな接触（すなわち非硬質接触）を提供するように圧縮される。好適な実施態様において、スリーブ１３２は、収縮に対抗する一定の力を提供するバネ状のものでなる。この力は、スリーブ１３２及び／又はスリーブ１３２の末端（すなわち目標領域１３４上のスリーブの部分）と、スリーブ１３２内の硬質構造部材１４０との間に相互作用が生じるまで増加する。所定の距離が開口部１３６及び目標領域１４０から達成できるように、この部材１４０は、固定された位置で圧縮を停止させる。これにより、再生可能な画像寸法が得られる。
【００９５】
照明
前述のように、好適な実施態様において、本発明のカメラシステムは、目標領域を照明する光源を備える。一実施態様において、スリーブ１３２は、口内の複雑な場所から画像が収集できるように、回転するように構成することができる。スリーブの位置に関係なく光源から目標物への領域が略固定されたままになるように、光源は、スリーブと共に回転する光ファイバと結合するのが好ましい。別の態様によれば、カメラは、画像収集光学素子及び／又は入力ウィンドウ等といった、光学素子を含んでいる。この特徴を含む実施態様において、カメラ光学素子は、光ファイバに結合され、これにより、画像は、スリーブの位置に関係なく効果的に捕捉される。
【００９６】
別の態様において、本発明の歯科カメラシステムに使用されるスリーブは、ライヨットストップを介して歯の画像をリレーする撮像光学素子を内蔵し、不要な光エネルギーがカメラの検出素子に伝達されることを防止する。特定の実施態様において、スリーブは、“２バウンド”光学迷光（ｓｔｒａｙ  ｌｉｇｈｔ）バフリング等のバフリングを内蔵しており、外部光源から所望の歯の画像領域への迷光を実質的に削減又は消去する。
【００９７】
図７は、照明付ワンド１５２（固体カメラに接続されているが、図示せず）の光源１５０が目標領域１５４に対して角度を付けて配置される照明構成を示す。図示されているように、ワンド１５２に接続されたスリーブ１５６は、患者の歯に近接して設置され、これによりワンドの光入力口１６０を介して（ここで説明される方式に従って）歯１５８のデジタル画像を撮影することができる。
【００９８】
説明の目的で、図７はまた、光源１５０から放射された光線１６２がどのように一般的に正反対方向１６４に進行し、歯１５８で反射させ開口部１６０から遠ざかる方向１６６へと進行するかを示す。当業者においては、歯１５８上および開口部１６０内への散乱が生じ得るが、この構成により開口部への不要な反射を消去することが、理解されよう。開口部１６０を通して捕捉された光線は、光学素子（例えばファイバ及び／又はリレーレンズ）によってカメラの焦点板（図示されず）にリレーされて、歯１５８のデジタル画像が形成される。
【００９９】
図８は、本発明に従って構成されるスリーブ１６８の別の実施態様を示し、目標物（例えば歯１７２）から遠く離れた光源１７０からワンドの入力口１６９への光１７１の通過量を削減する。スリーブ１６８は、図８に示すように、特にスリーブ１６８に接近することなく歯１７２の画像を撮影する際に特に有用である。スリーブ１６８は、本技術分野既知の方式のバッフル１６８ａを含むが、入力口１６９よりも前に、少なくとも１つの光１７１の“バウンド”、好適には２つのバウンドを必要とする。これによって、“外的”光源（すなわち、例えば室内光等の、色測定に影響を及ぼす光源）１７０を有意に低減する。簡略化のため、図８ではワンドおよび固体カメラは図示されていない。バッフル１６８ａは、外部迷光の阻止を向上させるために、本明細書中に示す他のスリーブ内に配置することができる。
【０１００】
前述したように、撮影時の特殊な照明条件によって変化しない高品質の画像を保証するために、本発明においては上記要因の影響を最小化することが重要である。従って、別の一実施態様において、本発明の歯科カメラシステムにおいて使用されるスリーブは、このスリーブの端部にある目標領域の近傍に配置された基準サンプルを有する。これによって、（ａ）色比較情報が取得され、及び／又は、（ｂ）カメラは充分な反射面を有し、この反射面から自動輝度及び／又は自動色調整機能を有効に始動させる。特に、特徴（ｂ）に関して、市販の特定のカメラは、デジタル画像の輝度及び／又は色を自動調節する電子機構およびソフトウェアを含んでいる。この実施態様においては、この種の機能は停止しておくことが好ましい。しかしながら、動作中において、基準サンプルは、充分な反射領域がスリーブの端部で形成されるよう寸法設定される。これにより、カメラは、良好なカラー画像を捕捉するよう動作する。例えば、前述の特徴（ｂ）に関して、サンプルは、ＲＧＢ数値が適宜な歯のシェード反射にわたって（例えばＶＩＴＡシェード全てにわたって）制御あるいは較正された方式で変化するよう寸法設定される。
【０１０１】
前述の特徴（ａ）に関して、好適な一実施態様は、デジタル画像内の色の変動を削減するために使用する色サンプルを利用する。“色”は反射に基づいている‐すなわち、カメラが目標領域で見るものは目標物を照らす光源はどれも反射に基づいている。好適な実施態様において使用されるスリーブを用いることで、光源はカメラの照明源に限定される。これにより、制御不可能な他の光源や色変動（例えば、ビル内の周辺光等）が排除される。黒い材料が可視光線を吸収し白い材料が光を反射することは、よく知られている。従って、一実施態様において、基準サンプルは、可能な限り白に近いものとなり、そのため極めて少数の色（特に、サンプルは、４００ｎｍから８００ｎｍの可視光線に等しい光を反射する。）を示す。本発明の実施態様において、白い基準サンプルを使用する際、以下の処理が実施される。
（１）基準サンプルのいくつか又は全てのピクセルに対して平均のＲＧＢ数値（および／または色相等の他の画像変数）を計算する。この計算された平均値は、ＲＥＦ  ＲＧＢとして示す。
（２）各デジタル画像（すなわち基準画像および実画像の両方）について、この画像のＲＧＢピクセル数値からＲＥＦ  ＲＧＢを減じる。結果の符号（正または負）の記録を保持する。結果は、“ＲＥＦ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＲＧＢ”（すなわち画像ＲＧＢ−ＲＥＦ  ＲＧＢ）で示す。
（３）（擬似ピクセルに対する）絶対ＲＧＢ数値の対向値として、ＲＥＦ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＲＧＢに、前述したような相関アルゴリズム（すなわちＣＭＮについてのもの）を適用する。ＣＭＮアルゴリズムのＲＳＳ（すなわち、減算および二乗）が計算される際、ＲＥＦ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＲＧＢの符号が重要であることに注意されたい。例えば、基準画像のＲＧＢが−０．１，−０．５，−０．６，であり、実画像のＲＧＢが０．１，０．７，０．９である場合、この実画像は、例えば、実画像が−０．０５，０．２，０．１である場合よりも相当大きな色差（ｃｏｌｏｒ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）（基準画像と比較して。これは重要な数値である）を有する。その後、ＲＳＳの二乗によって符号の重要性がなくなる。
【０１０２】
上記の基準サンプル補償アルゴリズム（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓａｍｐｌｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）は、一定の変動を補償するために特定の実施態様において使用される。従って、特定のカメラの自動輝度調整機能は、カメラから放射される光の色も変化させる（これは、当技術分野において時に色温度と称される）。残念なことに、放射されたＲＧＢは、光源の光をカメラの検出素子に反射する基準サンプルを除いて不明である。良い基準サンプルは、このように略全ての光を均等に反射する。実画像と基準画像との間の差が重要であるので、実際の数値は、絶対的な色ではなく差を含むものである。
【０１０３】
従って基準サンプル補償は、時間の経過に従って生じる画像取得の変化も補償する。例えば、光源は、時間の経過に伴って、たとえ数分あるいは数時間であっても、より多く又は少ない光を放射することがあり、よって、色比較に対する精度を高めるために、このような変化を削減することが望ましい。画像取得シーケンスの間の時間の経過は、単に測定値の変動を生じさせてしまう。すなわち、光源の色温度は変化し得るし、検出素子の感度又はゲインも変化し得る。前述した基準サンプル調節を用いて、例えばある人が完全な白い歯を有している場合、ＲＥＦ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＲＧＢは０，０，０となる。完全に白い歯のシェードが存在すると仮定すると、それは０，０，０のＲＥＦ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＲＧＢを有し、一致（ｍａｔｃｈ）を形成する。
【０１０４】
別の実施態様においては、ＲＥＦ  ＲＧＢを検出するためにフレームごとに白い基準が組み込まれている。ＲＥＦ  ＲＧＢは、画像内の各ピクセルＲＧＢから減算される（又はその他に、測定ごとに一致している限り、ＲＥＦ  ＲＧＢから画像ＲＧＢが減算される）。別の実施態様において、ＲＥＦ  ＲＧＢは、擬似ピクセルから減算されるが、リアルピクセルＲＧＢからＲＥＦ  ＲＧＢが減算されるのが好ましい。
【０１０５】
別の実施態様において、本発明の歯科カメラシステムに使用されるスリーブは、以下の方法で形成される。スリーブの端部で、目標領域（例えば、開口部に設置される歯又は歯のシェード等の目標物）の中央に中央開口部が備えられていることが好ましい。中央開口部を包囲しているものは、黒い境界（ｂｏｒｄｅｒ）であり、目標物の端部で高いコントラストをもたらす。従って、歯等の目標物は、黒い境界（ｂｏｒｄｅｒ）で容易に定義および識別される。
開口部はさらに、歯又は歯のシェードの画像の寸法を固定する。（カメラ検出素子で捕捉された）スリーブの端部の目標領域内に残った領域の一部又は全部は、白い基準サンプルである。
【０１０６】
目標領域内における白い基準サンプルの量は、実験的に選択することができる。一例として、平均ＲＥＦ  ＲＧＢの変化が小さくなるように自動輝度調整装置（動作している場合）の平均中点が得られる。目標領域内における白いサンプルの寸法は、全てのシェード数値に対してＲＥＦ  ＲＧＢが最小化される領域に調節され、例えばＡ１−Ａ４，Ｂ１−Ｂ４等になる。基準サンプル領域がより小さいことによって画像内により多くの黒色が存在すると、カメラの自動輝度制御（適用できる場合）は、画像の明度を“均衡化”させるためゲインをより高くなるよう調節し、基準部分およびサンプル部分において赤と緑を飽和させる原因となる。
【０１０７】
前述したように、一実施態様において、スリーブの壁は、反射を防止するためマットな黒が選択されるが、目標領域を含む表面板は、カメラのゲインを抑制するよう明るいものとなり、非線形色動作はしない。この実施態様において、カメラの自動機能は停止されていることが好ましい（また、少なくともホワイトバランスは手動に設定しておく）。ある特定の実施態様において、基準サンプルは、光色のフェルト素材で形成される。別の実施態様において、スリーブ壁はフェルト素材で形成される。これらの実施態様において、フェルト素材は、ランバート状表面を形成する材料から離れて延出する要素を有する。この表面は、不要な鏡面反射（ｓｐｅｃｕｌａｒ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を削減するため好適である。さらに、基準サンプルは、鏡面反射を有さない場合に好適な画像を形成する。他方で、例えばＪＬハメット社（ＪＬ  Ｈａｍｍｅｔｔ  Ｃｏ．）製のものといった、黒色ベロア紙をスリーブ内に使用することもできる。
【０１０８】
図１０は、歯２５２とスリーブ２５４が接触することなく目標の歯２５２を撮像することができる、本発明の別の実施態様において使用される非接触再画像化システム２５０を示す。光学素子２５５は、スリーブ２５４内側の内部画像２５６上にある歯２５２を再画像化する。さらに、ライヨットストップ２５８は、開口部２６０からカメラ（図示せず）へ進入する不要な迷光を削減するよう使用される。
【０１０９】
図１１は、歯３０２とシステム３００又はカメラ３０４が接触することなく、デジタル・カメラ３０４に目標となる歯３０２を撮像するために使用される非接触再画像化システム３００を示す。この再画像化システム３００はいくつかの形式で構成することができるが、一実施態様においてシステム３００は、手持ち操作によって患者の口内に挿入して歯３０２のデジタル画像を捕捉することを可能にするスリーブ３０６を含む。一例として、光学素子３０８は、スリーブ３０６内側の内部画像３１０にある歯３０２を再画像化し、ストップ３１２は、歯の色を分析する際の色の参照に使用される。ストップ３１２は、エッジ３１２ａによって定義された開口部を形成する。図１２は、カメラ３０４によって撮影された歯３０２およびストップ３１２の内面のデジタル画像３２０を示す。領域３２２は、患者の口内の患者の歯３１０ではない領域を定義している。領域３２４は、色基準からなり、本明細書で説明するように、歯の画像３１０のデジタル画像のカラーピクセルに関連付け及び比較を行うために使用され、これによって歯の色をより効果的に定義する。領域３２４は、ストップの内側にあるのが好ましい。
【０１１０】
当業者においては、図１１に示されたような再画像化システムは、いくつかの方式で構成し得ることが理解されよう。例えば、図１３のシステム３５０は、デジタル・カメラ３５６内に再画像化するために歯３５２を内部画像３５４に再画像化する、本発明に係る１つのシステムである。前述したように、カメラ３５６は、色解析を行うために歯３５２のスナップショットを撮像する。光学素子３５８は、歯を光ファイバ束３６０内に撮像し、本技術分野で知られているように、画像を束３６０の一端３６０ａから他端３６０ｂにリレーする。光学素子３６２は、ストップ３６４上に内部画像３５４を形成するように再画像化を提供する。前述したように、ストップ３６４は、その上に配置されカメラの方向を向いている色基準を備えており、その結果図１２に示すように色基準が得られる。光ファイバ束３６６は、画像３５４を端部３６６ａから端部３６６ｂにリレーし、また出力光学素子３６８は、歯の画像をカメラ３５６にリレーするよう構成されている。システム３５０の便利な特徴の１つは、ファイバ３６０，３６６が柔軟であり得ることであり、スリーブ３７０は、画像を取得するために患者の口内に挿入できる手持ち操作ワンドを提供するようこれらの要素を支持することができる。カメラ３５６は、歯の画像３５４が通過する光経路に沿って光線３５６ｂを生成し返す独自の光源３５６ａを備えることができる。その利点は、光源３５６ａは、歯の色の検出を促進するために色特性を慎重に選択することができる。さらに、光線３５６ｂは、スリーブ又はワンド３７０の内側のストップ３６４を照明することができ、これによりカメラ３５６は、その色を検出して歯のカラー画像３５４と比較することができる。
【０１１１】
歯の修復処理
図１４は、ある歯の治療および齲食を示す。この図は、前述した本発明の特徴をより詳しく理解するのに役立つだろう。齲食がなく現在補綴物もされていない健康な歯（“補綴物”とは、機能および全体の構造を口内で保持することを可能にする材料を用いて置換されている、あらゆる任意の歯の部分を言う）は、“バージン”歯と称する。予防的治療およびサービス（フッ素液、フッ素処理、シーラント（臼歯又は奥歯の溝に注入してその領域内の齲食を防止する非充填樹脂）等）の進歩にもかかわらず、米国の児童は、１２歳までに５０％が６歳ぐらいで生えた永久臼歯に咬合齲食（上部又は咬合表面の齲食）を有している。
【０１１２】
典型的な歯の齲食の進行は以下の通りである。Ｃ．Ｖ．ブラック氏の分類によれば、歯は以下の状態で補綴物を必要とし得る。
【０１１３】
クラス１−咬合領域、すなわち、歯の最上部又は噛み合わせ表面内のみ、通常、溝又は亀裂で開始する。この用語は、後部の（奥の）歯、すなわち大臼歯および小臼歯についてのみ使用される。
【０１１４】
クラス２−咬合部および１本以上の歯の側面であり、それらは近心側（前向きの壁面）及び／又は遠心側（後向きの壁）及び／又は頬側（頬側に向かう壁面）及び／又は舌側（舌側に向かう壁面）である。この結果、クラス２の補綴物は、“ＭＯ”（近心側咬合部）、“ＭＯＤ”、“ＯＢ”等と呼ばれる。
【０１１５】
クラス３−前方又は前の領域であり、隣接歯間の壁面（すなわち、近心側または遠心側）を有する歯で、隣の歯に面する領域である。
【０１１６】
クラス４−切端（底部）エッジおよび隣接歯間の壁面を有する前歯の領域である。
【０１１７】
クラス５−頬側又は舌側の壁面のみのいずれかの歯の領域である。
【０１１８】
クラス６−尖端を有する歯の領域（尖端は、歯の最も先の部分であり、山の頂上のようなもの。これは犬歯、小臼歯および大臼歯に適用される）。
【０１１９】
診察又はレントゲン等によって一度齲食が確認されると、歯の齲食した部分は除去する必要がある。これはハンドピース（ドリル）を使用して達成される。齲食切削が完了すると、残った歯の構造が検査され修復の可能性を判断する。歯の５０％又はそれ以上が残っておりかつ負荷を支える歯の部分（例えば尖端および壁等の咬合プロセスで必要とされる部分）が完全に残っている場合に、“充填”が実施される。歯のこれらの部分が損傷している場合、技工室で処理される補綴物が必要となる。
【０１２０】
具体的な実施態様を考えるとする。まず歯が補綴物を必要とすると仮定すると、その補綴物は、まさしく診察室で設置され、例えば臼歯上のＭＯとする。材料の選択が実施され、その材料はアマルガム（銀、それほど使われない）、又は混合物又はセロマーとすることができ、これらは歯の色をした直接的材料である（基礎プラスチック及び／又はグラスをビスＧＭＡ樹脂内で混合したマトリクス）。本発明に従って本明細書に記載しているように、材料に対してシェードを選択する必要がある。歯は、洗浄されて、綿ロール、マトリクスバンド、および必要ならゴム止めを使用して唾液および血液から隔離される。歯の表面は、クレンザー（特に３７％のヒドロリン酸を含む）でエッチングし、すすいで、硬化光（ワンドに取り付けた光源であり、１１ないし１３ｃｍの幅を有し、４００ないし５００ｎｍの光線を放射する）によって歯に接着する接着剤によって処理する。その後、材料は、手持ち器具を用いて、又はシリンジ内のカープル（ｃａｒｐｕｌｅ）／カートリッジシステムによる注入によって空洞内に充填される。材料は，２ないし３ｍｍの間隔である程度圧縮され、その間に光硬化する。最終フィリングが終了した際、補綴物は、ハンドピース（ドリル）上の仕上げバー（先端）を使用して、研磨且つ輪郭調整される。
【０１２１】
歯がインレー、オンレー又はクラウン等の技工室で作製する補綴物を必要とする場合、さらなるステップを実施する必要がある（インレーは、尖端を含まないクラス２の治療である。オンレーは、尖端を含むクラス２の治療である。クラウンは、歯を完全にカバーするものである）。歯は、アンダーカットのない最終的な形状になるように形状加工され、耐久性を達成するため壁は可能な限り平行な状態にする。
【０１２２】
次に、印象又は鋳型をとるが、これらは、気温変化や、湿度や、何度か石を流し込んだり取り出したりしても、高い精度を維持する材料で構成される。また、技工士が２つのアーチを接合させたり、又は組み合わせたりして、患者の口又は咬合をシミュレーションできるように、歯の反対側アーチ、又は対向するアーチの歯型取りが行われる。上記の咬合についての登録が行われ、このケースについて送信することができる。その結果上記のケースついて技工室に送られる項目は、修復する歯および隣接する歯の歯型、反対側の歯の模型又は歯型、および必要に応じて咬合の記録である。
【０１２３】
当業者においては、図１４に示すように、適正な歯の色シェードを判定する本発明は、いくつかの図面で開示した、本明細書中の方法及び／又はシステムによって達成されることが、理解されよう。さらに、本発明のワンドを使用することにより、種々の歯（図１４参照）は、デジタル査定を実施することができる。本発明によれば、患者の歯のデジタルファイルは、図１のコンピュータ１４のメモリに記録され、恒久的に保持される。その後、患者は、長期間にわたって色の変化について査定を行うことができる。
【０１２４】
多因性の歯の修復処理
歯科修復のケースにおいて、一般歯科医師（ｇｅｎｅｒａｌ  ｄｅｎｔｉｓｔ）は、主たる立案者であり、患者の全治療段階の管理者である。いくつかの複雑なケースにおいて、一般歯科医師は、歯科的修復を行わない場合でも依然としてこの職務を行使する。例えば、歯の不正咬合又は不整合に苦しむ成人患者の場合を考える。普通は治療が必要なほど深刻ではないものの、ほぼ全ての人は、ある程度の不正咬合を持っている。しかしながら、患者の中には総合的な治療が必要である場合もある。不正咬合の最も多い例は、定期健診の際に一般歯科医師によって発見される。一般歯科医師は、患者に、より詳細な診断及び治療のために、矯正歯科医師を紹介する。いくつかの例では、１本以上の抜歯が、過密状態が問題の一部である場合に要求される場合がある。これは、通常は口腔外科医によって施術されるが一般歯科医師によって施術されても良い。いくつかの例において、口腔外科医は、一般歯科医師や、歯科補綴技工所の技工士又は技術営業担当者が設計した部分床義歯を除去して、ロケーター装着をしてインプラントを設置してもよい。一般歯科医師は、任意の残っている未加工の歯又は並びの悪い歯について、調節・再加工・接着・又はキャップ（ｃａｐ）を行うことができる。従って、最初から終わりまでの治療計画は、一般歯科医師、矯正歯科医師、口腔外科医、部分床義歯技工士、技術営業担当者、患者、若しくは前述の者達が組んで取り組む。この治療計画のタイプは、関与するプラクティショナー間での相当量の情報交換を必要とする可能性があり、その結果、時間がかかり、非効率的であり、且つ面倒である可能性がある。以下に詳述するように、コンピュータ・ベースの歯科修復システムは、一部又は全ての関与するプラクティショナーは、ビデオ、Ｘ線、患者の口の画像を同時に（又は、異なる場所で実質上同時に）まとめて検査するシステムを使用する場合に、治療計画のよりスムーズな実行を提供することができる。このシステムは、プラクティショナーの一部又は全てが、患者の歯の画像を検査するためのシステムを使用することに加えて相互に直接通信を行うシステムを使用する場合に、さらなる利点を提供することができる。
【０１２５】
歯科技工室と歯科医師とを通信するためのネットワークの提供はさらに、拡大したネットワークにおいて他のユーザの参加を促進し、多数のユーザが同じケースに同時にアクセスし、リアルタイムで治療の可能性について議論することができ、その結果、リアルタイムで「協議」を行い、ケースについてのトラブル・シューティングを行い、並びに、患者への治療の段階についての学際的議論を行うことができる。
【０１２６】
好適な実施態様において、コンピュータ・ベースの修復システムは、デジタル表現を格納するためのデータベースを有するネットワーク・サーバと、ネットワーク・サーバへのアクセスを提供し且つ少なくとも歯科医師とプラクティショナーとの間の直接通信を促進する通信ネットワークとを含んでいる。このシステムはさらに、通信ネットワーク上でデジタル表現にアクセスするための１台以上のコンピュータを含む。１台以上のコンピュータは、至便なフォーマットでデジタル表現を表示することができる。好ましくは、プラクティショナーは、歯科医師、歯科専門家、歯の修復物作製者、認証されたユーザ、若しくはこれらの組み合わせのうち１名以上を含むことである。実例として、歯科医師及び／又はプラクティショナーは、サーバのデータベース上に患者のデジタル表現を格納することによって患者専用のウェブサイトを設定することができる。患者のデジタル表現の格納は、デジタル表現をデータベースへとロードするためのローディング・アプリケーションを使用して実施されることが好ましい。
【０１２７】
デジタル表現は、患者の歯の記録又は外観、患者の歯のＸ線写真、患者の歯のデジタル画像、患者の歯のビデオ画像、又は歯の初期治療計画のうち１つ以上を含んでいることが好ましい。デジタル表現は、治療領域の３次元モデルであるデジタル印象をさらに含むことが好ましい。好ましくは、口腔内スキャナは、この３次元の幾何学を形成するために使用されることが好ましい。いくつかの実施態様において、歯科模型は、デジタル印象を取得するために使用することができる。デジタル印象は、治療領域の詳細なモデルを提供することができる。例えば、コンピュータ支援設計（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ：  ＣＡＤ）機械は、例えば、固定性補綴物を設計する詳細なモデルを使用することができる。この設計は、続いて、固定性補綴物の作製においてコンピュータ支援ミル（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍｉｌｌ：  ＣＡＭ）機械によって適用することができる。別の応用において、デジタル・モデルは、患者の治療のコースのシミュレーションで使用することができる。そこでは、歯科医師、プラクティショナーおよび場合によって患者は、コンピュータ・モニタ上で治療の様々な段階を観察することができる。このシミュレーションは、例えばコンピュータ・モニタ、テレビ、ホログラフィックディスプレイ、若しくは当技術で既知の他の装置によって、視覚的に表示することができる。シミュレーションは、多くの視界ポイントおよび多くの射影タイプから、３Ｄ画像又はステレオ画像を表示することができる装置に表示することができる。好ましくは、歯科医師およびプラクティショナーは、テキスト、音声、ビデオ、そしてファイルを、特定のデジタル表現又はその一部に添付することができる。さらに別の応用において、デジタル表現の多数の形式は、治療領域の視覚化および解析用の多重層オブジェクトへコンパイルすることができる。例えば、治療領域のＸ線は、同領域のデジタル印象の断面に射影してもよい。
【０１２８】
ウェブサイトは、ユーザ名、識別番号、パスワード、および、場合によっては患者のプライバシーを保護し且つ医療保険の携行性と責任に関する法律（Ｈｅａｌｔｈ  Ｉｎｓｕｒａｎｃｅ  Ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔａｂｉｌｉｔｙ  Ａｃt  ：ＨＩＰＰＡ）に応じる他の手段を使用して、アクセスを制御することができる。以下にさらに述べるように、ウェブサイトは、必要に応じてアクセスを許可又は拒否する多くの個人の一線を画するセクション又はウェブページを含んでいる（図１８を参照）。例えばある歯科医師は、患者全員についての全ての情報へのアクセスを許可され得るが、その一方で、別のプラクティショナー又はゲストプラクティショナーは、歯科医師にコンサルティングを提供する間に患者の記録についてのある部分へのアクセスができるようになるだろう。一旦ウェブサイトが適切に構築されると、例えば歯科医師は、患者の治療計画について議論する会議に参加するよう他のプラクティショナーを招待してもよい。歯科医師およびプラクティショナー（つまり参加者）は、１台以上のコンピュータで動作するクライアント・アプリケーションを介してデータベースにアクセスすることが好ましい。好ましくは、クライアント・アプリケーションは、データベースへのアクセスに向けてウェブ・サーバに接続することができるウェブ・ブラウザを含むことである。参加者は、例えば、当該技術において既知である、ミラドル・インスタント・メッセンジャー（Ｍｉｒａｄｏｒ  Ｉｎｓｔａｎｔ  Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ）又はその他のインスタント・テキストおよびボイスメッセージ・ツールのような、ＨＩＰＰＡに準拠したクライアントサーバ・インスタント・メッセージング・アプリケーションを使用し、好ましくは直通通信の確立によって、一緒に会議を行うことができる。参加者は、初期治療計画を展開していくか、若しくは、又は生じ得る問題に対してトラブル・シューティングを行うために、後の治療時に会合して進捗状況を利用可能にする。好ましくは、１台以上のコンピュータは、デジタル表現の少なくとも１つへの同時アクセスを参加者に提供する。
【０１２９】
図１９は、好適な実施態様におけるコンピュータ・ベースの双方向のネットワーク・システムの操作プロセスを、ブロックダイヤグラム形式で示している。作動中、歯科医師は、ローディング・アプリケーション１９０５を使用して、データベース上に患者の記録を格納する１９１０。患者の記録は、例えばＸ線、画像、デジタル印象、および治療計画を含むことができる。ローディング・アプリケーション１９０５は、歯科医師が、患者の記録を格納するサイトへのＨＴＴＰリンクを含む電子メール１９３５を送信して、他のプラクティショナーを参加するように案内することができる。いくつかの実例において、歯科医師は、インスタント・メッセージング・アプリケーション１９４０を使用して、他のプラクティショナーにまで会議招待を拡大するだろう。サーバ１９５０への接続に際し、参加者は、歯科医師が予め割り当てたユーザ・ネーム及びパスワードを使用して、ログオン１９５５に至ることができ、その後、サーバは、ユーザを認証する１９６５ことができ、歯科医師が事前に設定した権限１９２５に従って患者の記録へのアクセスを提供する。ある実施例では、参加者のコンピュータ上で作動するクライアント・アプリケーションは、アプリケーション開始前にプラグ・インをダウンロードする１９７０ことができる。その後、参加者は、データベース上に格納されたデータに相互にアクセスしたり、操作したり、取り扱ったりできる１９８０。好ましくは、参加者は、例えばインスタント・メッセンジャー・アプリケーションを使用して、相互に直接通信する間にデータベースに対して同時アクセスを持ってもよい１９４０。
【０１３０】
別の実施態様では、コンピュータ・ベースの歯科修復システムは、電子メールによって歯科医師とプラクティショナーの間の情報を通信することができる。この場合、１台以上のコンピュータの少なくとも１台、サーバ、若しくはその両方は、電子メールによってデータベースへのアクセスを提供するアプリケーションを含んでいる。例えば、歯科医師は、１名以上のプラクティショナーに、患者についての１セットのデジタル表現を含んだ電子メールを、通信ネットワークを介して送信するようアプリケーションに要求することができる。その後、プラクティショナーは、歯科医師から電子メールを受領したことをアプリケーションによって通知されるだろう。
【０１３１】
本発明の別の実施例として固定性補綴物の作製を考えよう。伝統的には、患者がクラウンのような固定性補綴物を必要とする場合、歯科医師は、患者の口（歯）から十分又は部分的な模型（ｃａｓｔ）を得て且つ設計及び構築に向けて技工室のプラクティショナーへプレパレーションの作製指示と共に模型を送ることを要求されるだろう。しばしば、このプロセスは、技工室のプラクティショナーが抱えるであろうあらゆる問題を解決するために医師と技工室のプラクティショナーとの間のさらなる通信によって続くことになる。あるいは、医師にその補足修正又は工程を通知する技工室関係者は、その医師から適切な適合を保証するよう要求されるだろう。例えばあるケースにおいて、歯科医師は、独自の印象の無効性に起因して新しい印象を採用するか、あるいはクリアランスを見越してさらなる歯の削減を実施するよう要求される。それは、より多くの作業時間を意味することになる。一般的に、クラウンについての全工程は、ケースの複雑さ具合によって数週間かかるかもしれない。
【０１３２】
デジタル表現は、治療計画についてのコンサルティング及びその開発のために、様々なプラクティショナーに対して、患者に関する詳細情報の通信を認めることが好ましい。患者の口あるいは歯からとったデジタル印象は、歯科医師からの指示に基づいて患者向けの補綴物を構築するために、歯科技工室のプラクティショナーに必要な情報として供給することができる。本発明に従って、歯科医師は、例えば口のデジタル印象あるいはその口の必要とする治療の一部を得るために、口腔内スキャナを使用することができる。歯科医師は、印象の有効性を決定するために確認プログラムを実行することができるのと同時に、チェアサイド（ｃｈａｉｒｓｉｄｅ）のスクリーン上でデジタル印象を再検討する。歯科医師がオフィスでＣＡＤ／ＣＡＭ機械を持っている場合、歯科医師は、自分でクラウンを設計するのを選択してもよい。若しくは、歯科医師は、この作業のため有能な歯科補綴技工士を活用するよう選択することができる。
【０１３３】
この決定が歯科補綴技工士に設計をさせることである場合、デジタル印象データは、患者がまだ椅子に座っている間に設計技工室に、好適にはインターネットによって送信することができる。歯科補綴技工士は、データを受信し、歯科医師から受信したデータ上で操作することによってこのケースについて設計を行い、さらに、歯科医師に再検討及び承認を得るため設計したクラウンを歯科医師に送り返す。一般的に、クラウンのデータ交換および設計に必要な時間は、例えば１０分といった注文にかかった分数であり、歯科医師は、１００ドル未満コストで済ませることができる（例えば、２００６年の査定では４５ドル）。設計したクラウンを受け取った歯科医師は、そのクラウンを検査し、患者が椅子に座っている間に承認又は否認することができる。承認できる場合、歯科医師は、例えば他の歯と一致するようクラウンにもっと透明度を加えないといけない等、場合によっては追加の指示を出しクラウンを加工するための、設計技工室を選択することができる。歯科医師は、設計したようにクラウンが一致する場合、他に特徴のないチェアサイド・ブロック（ｃｈａｉｒｓｉｄｅ  ｂｌｏｃｋ）を使用して、チェアサイドで加工するよう決定することができる。前者の場合、歯科医師は、わずか数日のうちに患者にクラウンを配布することができ、後者の場合、一度の来院で患者に新しいクラウンを提供することができる。
【０１３４】
別の好適な実施態様では、コンピュータ・ベースの歯科修復システムは、材料、手順、歯の修復補綴物に関するプレパレーション、及びデジタル表現についての情報を格納するデータベースを有するネットワーク・サーバを含んでいる。このシステムはさらに、ネットワーク・サーバへのリアルタイムのアクセスを提供する通信ネットワークと、少なくとも歯科医師及びプラクティショナーを含む。コンピュータ・ベースの歯科修復システムは、さらに、通信ネットワーク上のデータベースにアクセスして人が判読可能なフォーマットで情報を表示するための、１台以上のコンピュータを含む。好ましくは、通信ネットワークは、歯科医師が、補綴仕様について通信し、プラクティショナーと協議し、患者へ提示するための費用および妥当性オプションを取得して、プラクティショナーに発注することができるように構成される。この場合において、全工程に対する経過時間は、４時間未満である。さらに好ましくは、経過時間が１時間未満であることである。
【０１３５】
様々な態様
ＶＩＴＡ（登録商標）シェード・ガイドは、しばしば本明細書において議論されているが、基準画像として他のシェード・ガイドおよびポーセレンを格納することができ、本発明の代替実施態様において、実画像と比較することができることは明白である。コンピュータ・メモリーは、患者の歯に適当な最適の色を提供するように、異なるメーカーからでも多くの画像を格納することができる。一例として、イボクラール（ＩＶＯＣＬＡＲ）社は、ポーセレン、セロマー、ポリマー、その他様々な材料と同様、１つの適切なシェード・ガイドを有する。本発明に従って、データベースは、実画像との一致相関性のために基準画像を格納することができる。あるいは一態様において、本発明は、他のメーカーのシェード又はポーセレンに対し互換性を有する。その結果、メーカー連携に対する不必要な心配をせずに、別の技工室を使用することができる。具体的には、本発明の一態様に従って、既知のシェード・ガイド間の互換性は、増加した技工室の選択性を提供する。デジタル画像の互換性は、色座標の１セットから他の１セットまでの写像を含んでいることが認識されよう。この手順は、当技術分野において周知であるのでより詳細について考慮する必要はない。
【０１３６】
前述のように、自動輝度による１つの大きな問題は、画像中に十分な光材料がない場合、自動輝度がゲインアップしすぎるということである。また、ＲとＧの数値は、サンプル中で飽和状態になる。十分な明るい色の基準領域を付加することによって、明暗のバランスはよくなるが、この基準値は、所々で飽和する可能性がある。これは、サンプル開口部の周辺の黒の境界以外は全て白のスリーブの端部に、末端板（ｅｎｄ  ｐｌａｔｅ）を使用することによって、ある程度償うことができる。カメラが基準値及びサンプルを操作可能なＲＧＢ範囲の途中のどこかに残して一定の白い領域に輝度を調節することができるように、色基準領域は、１コーナーに含むことができる。
【０１３７】
さらに別の態様において、基準サンプルからＲＧＢを差し引く代わりに、基準サンプルの平均が使用される。具体的には、得られた画像の範囲にわたって、平均ＲＥＦ  ＲＧＢ（「ＡＶＥ  ＲＥＦ  ＲＧＢ」と表示される）は、基準サンプルに対して決定される。個々の画像について、その差異は、ＲＥＦ  ＲＧＢとＡＶＥ  ＲＥＦ  ＲＧＢの間で計算される。このデルタＲＧＢは、その後、カメラ中の任意の補償について補正する画像ＲＧＢに加えられる。従って、画像が平均画像よりも明るい場合、その差異は、サンプル値から引かれ、その逆の場合も同じである。
【０１３８】
さらに別の態様では、基準スリーブは、所与のメーカー向けの歯のシェードを全て含む末端板を有する（その結果、１つのスリーブが特定のメーカー向けに使用される）。従って、どのような画像も、全ての歯のシェードと同様にサンプル歯を取得する。そして、画像処理は、１つのデジタル画像上で開始される。これは、画像が全て同時に得られるのでカメラの色のドリフトが補償されるという点で有利である。
【０１３９】
歯の色を決定する際に、シェードが（Ａ１，Ｄ４のような）既存のシェードに相当しない場合、図１５に示すように、この歯がどのシェードであってもそれに対するレシピ（ｒｅｃｉｐｅ）を作成するシステム４００が提供される。テスト中の歯に関する色のデジタル情報は、インターネットのような通信回線を通してシステム４００に送られる。また、このシステム４００は、混合サブシステム４０４内に送られ混合されるサプライ４０２から、ポーセレン混合物を選択する。サブシステム４０４は、歯科医師用のカプセル４０６へと混合物を分配するが、これは患者の歯への最終混合物を管理する。
【０１４０】
カープル４０６の新しいシェード材料は、チェアサイドで供給されるか、若しくはインターネット４１０を通して技工士に報告される（この場合、システム４００は、技工士サイドに存在しているだろう）。もし例えば歯科医師が、イボクラール（Ｉｖｏｃｌａｒ）社によるヘリオモラー（ＨＥＬＩＯＭＯＬＡＲ）のような複合材料を使用する必要があって、且つ、所望のシェードがＣ２とＣ３の間に何かが存在する場合、このシステムは、「Ｃ２／Ｃ３」についての新しいシェードを決定し、それに応じて構成要素の複合材料を混合し、その患者に使用される材料を予め混合したカープル／カートリッジ４０６を歯科医師に分配する。技工室へと送られる情報は、選択されるどんな材料（ポーセレン、セロマー、圧縮されたポーセレン等）をも使用する、新しいシェードを作成する方法に関して技工士に指導するレシピを含むことができる。
【０１４１】
図１６は、好適な実施態様における双方向のネットワーク・システムの構成をブロック図形式で示す。図示されるように、このシステムは、歯の修復についての異なる態様に関する情報を含んでいる１つ以上のデータベース１６３０にアクセスする、（好適にはウェブサイト）サーバ１６１０として実装される。上述のように、この情報は、好適な実施態様において、材料、手順、および様々な歯の修復補綴に関係するプレパレーション・レシピを含んでいる。さらに、プレパレーション・デザイン、上記のプレパレーションを達成するための推奨されるバー、推奨される時間を要する材料、それら所与の材料と共に使用すべきセメント、上記セメントを使用する方法および上記材料を買うべき場所についての指示を含んで良い。さらに、データベース１６３０は、異なる歯の手順に関する情報、とりわけ一般的な質問に対する回答を含んで良い。さらに別の実施態様において、データベースは、さらに患者の病歴を含んでよく、その結果、システムにアクセスする歯科医師（あるいは技工士）は、この情報にアクセスする適切な権限を持つという条件で、それらが物理的にどこにあるかにかかわらず患者の病歴を読むことができる。データベースは、製品メーカー、市場調査あるいはその他のからの入力を提供する外部情報ソースにさらに接続されてもよい。本発明に従って、使用できるデータベース５０設計のタイプについて制限はない。
【０１４２】
作動中、ユーザは、図１６中の指定したデータ入力装置を使用して、インターネットのような通信ネットワーク１６２０を通してサービスにアクセスすることができる。一般的に、デバイス１６４０は、ネットワーク１６２０を通して通信することができる任意のカラー・ディスプレイ・デバイスとして実装することができる。ネットワークがインターネットである好適な実施態様において、例えば、上記の性能は、当技術において知られているように、ブラウザによって提供される。従って、図１に示すように、デバイス１６４０は、従来のパーソナル・コンピュータ１４であり得る。インターネット上で通信しない代替の実施態様において、そのような装置は、当技術において知られているように、通信ネットワーク（例えばイントラネット）を通して通信する性能を持っているはずである。
【０１４３】
好適な実施態様において、サーバ１６１０は、コンピュータであり、またこのタイプは、パーソナル・コンピュータから、ワークステーションあるいはより大きいコンピュータ又はコンピュータのネットワークにまで及んでよい。特定のコンピュータ・システムの選択は、既知のトレードオフに基づいており、従ってさらなる詳細は議論されることはない。好適な実施態様において、サーバは、インターネットが利用可能である。しかし、代替の実施態様において、それが別のネットワーク（例えば、イントラネット）をサポートすることができることが認識されるだろう。概して、サーバ１６１０は、プロセッサ１６５０およびランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含み、集合的に指定される１６７０。プロセッサ１６５０は、異なるコンピュータ言語で指示を実行するよう適応され、ＰＣ／Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）環境のような異なるオペレーティング・システム環境において作動することができる。好適な実施態様において、サーバはまた、インターフェースにデータベース１６３０を提供する役目をするデータ・フォーマット装置１６６０を有する。様々な実施態様において、サーバは、例えば（マウスのような）ポイント・アンド・クリック型デバイス、キーボード、モニタ、及びその他様々な装置のような、追加のデバイス（図示されない）を備えることができ、これらには、例えばプリンタ４６を含んでよい。好ましくは、サーバは、外部通信媒体に接続するための手段を装備し、ＬＡＮ接続のような様々な接続タイプを含んでもよい。
【０１４４】
図１６に示されるシステムを使用して、様々なユーザ１６４０がネットワーク・サーバに格納された情報にアクセスする（あるいは、サーバがそれにアクセスする）ことができることは、理解されよう。さらに、システムは歯科医師と歯科技工室との間のオンライン通信といったユーザ間の直通通信を可能にし、両者とも、患者の記録、修復又はその他の必要のある歯の画像に同時にアクセスできることが、認識されよう。当然、もし望まれれば、本発明に従ってオープン・システムが提供する柔軟性によりインターネットのようなオープン・システムを使用することは望ましいが、上記の通信は、専用線上に確立することができる。さらに、それらが例証の目的で個別に示される一方で、サーバ１６１０が歯科医師の（又は技工室）のオフィスに物理的に設置することができることは、明白に違いない。
【０１４５】
ウェブサイトは、１つ以上のウェブ・アプリケーション（各々が特定の情報又は機能をユーザに供給する）を含むことができる。図１７は、双方向のコンピュータ・ベースのネットワーク・システムの好適な実施態様を示す。この例において、クライアントは、ウェブ・アプリケーションにアクセスするために通信ネットワークを通してサーバに接続する。一般的なウェブ・アプリケーションは、５つの主な構成要素である、ウェブ・サーバ１７６０、アプリケーション・サーバ１７５０、データベース・サーバ１７４０、データベース１７３０、およびウェブ・ブラウザ（クライアント）１７７０から構成される。ウェブ・サーバ１７６０は、多数のウェブを取り扱うためにハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）をサポートする専門のウェブ・サーバ１７６０ソフトウェアを実行するのが好ましく、さらに、イントラネットとエクストラネットのアプリケーションのケースにおいてユーザ認証に関与する。アプリケーション・サーバ１７５０は、一般的にほとんどのアプリケーション処理ロジックを実行し、オンライン・システムで要求されるステート管理およびセッション制御ロジックの保守も担当している。好ましくは、データベース・サーバ１７４０は、データベース管理システム（Ｄａｔａｂａｓｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：  ＤＢＭＳ）をホスティングし、データ・アクセスと管理性能を提供する。典型的なセッションにおいて、ウェブ・サーバ１７６０は、クライアント要求を処理し、クライアントにハイパーテキスト・マークアップ言語（ＨＴＭＬ）ページを送る。必要な際には、ウェブ・サーバ１７６０は、必要なロジック又はデータベース・クエリを処理するためにアプリケーション・サーバ１７５０又はデータベース・サーバ１７４０に接続して、その結果をウェブ・サーバ１７６０に送信する。この例示的な配置は、ウェブ・アプリケーション用のアプリケーション・サーバ１７５０がなければならないことを意味しない。またそれは、ウェブ・サーバ１７６０、アプリケーション・サーバ１７５０、およびデータベース・サーバ１７４０は同じマシン上に全て配置できないということを示唆するものではない。アーキテクチャコンポーネントについての決定は、アプリケーションと、既存の技術及び未来の技術の要件によって形作られる。
【０１４６】
好ましくは、ウェブ・アプリケーションは、個々のウェブページを基にしており、明白に区別されたセクションに分割されて、必要に応じてアクセスを許可又は否定する。アプリケーションの各部分は、独自のウェブページを持つことができる。図１８に示すように、アプリケーションのメインページ１８２０は、患者の記録に対してアクセスを提供する患者ページ１８３０と、歯の修復材料およびツールについての情報へのアクセスを提供する修復ページ１８４０へと、分割される。各ページは、データを収集してユーザに表示するための適切なユーザ・インターフェースを含むことができ、さらにページは、アプリケーションのインターフェースにちょうど並行するヘルプを含んでもよいし、アプリケーションの他のほとんどの部分へのリンクを含むことができる。各ページは、いくつかの機能又は１つのみの機能を実行できる。特定のユーザのための特別のページが、ユーザの身元に基づいて追加され且つアクセスすることができる。それらは、例えば、認証およびクッキーの使用といった標準ＨＴＴＰおよびウェブ技術によって、容易に決定され管理することができる。
【０１４７】
ウェブページおよびその組み込まれたリソースは、配信されると（静的なウェブページ）ウェブ・サーバ１７６０下に格納することができ、若しくは、ユーザのリクエスト（動的なウェブページ）で、ランタイムで動的に生産することができる。しかしながら、静的なウェブページは、クライアント側のスクリプト記述の使用を通じて、クライアント上で動的になり得る。クライアント側のスクリプト記述は、相互作用をもたらすウェブページを備えたダウンロードされるウェブ・サーバ１７６０上に存在する、小さなプログラムである。例えば、Ｊａｖａ（登録商標）Ｓｃｒｐｉｔ（クライアント側スクリプト言語）は、画像及びテキストの操作やフォームから情報を集めることを促進するために用いられ得る。
【０１４８】
動的なウェブページは、サーバ側のスクリプトによってサーバ側で動的に生成される。サーバ側スクリプトの例は、アクティブ・サーバ・ページ（ＡＳＰ）、コモン・ゲートウエイ・インターフェース（ＣＧＩ）スクリプト、Ｊａｖａ（登録商標）アクティブページ（ＪＳＰ）、ハイパーテキスト・プリプロセッサ（ＰＨＰ）を含んでいる。例えば、ウェブ・データベース・アクセスの場合には、ウェブ・ブラウザ１７７０は、ウェブ・サーバ１７６０にデータベースの要求を送信する。ウェブ・サーバ１７６０は、（例えば）ＣＧＩを使用して、アプリケーション・サーバ１７５０に要求を渡す。このアプリケーション・サーバでは、ウェブからデータベースまでのミドルウェアが設置してあってもよい。その後、アプリケーション・サーバ１７５０は、データベースに接続するためにＯＤＢＣ（Ｏｐｅｎ  Ｄａｔａｂａｓｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）のようなデータベース・ミドルウェアを使用する。アプリケーション・サーバ１７５０は、クエリ結果を受信し、ＨＴＭＬ形式のページを作成し、ウェブ・サーバ１７６０へページを送り返す。その後ウェブ・サーバ１７６０は、ページをブラウザ１７７０に送信する。好適な一実施態様において、ウェブ・アプリケーションは、歯科医師、プラクティショナー、及び、その他の権限のあるユーザの間でオンライン通信を可能にするような、静的なページ及び動的なページを両方含んでいる。そこでは、参加者は、歯の画像、患者の記録、又はその他適切な情報に同時にアクセスすることができる。代替の実施態様は、ウェブ・アプリケーションが静的なページのみを用いるケースを含む。
【０１４９】
本発明は、好適な実施態様に関連して記述されている一方で、別記の請求項において定義される、その精神および範囲から外れることなく、本発明の様々な実施態様の構造・形式・操作に対して、様々な修正がなされ得ることは、当業者によって理解されるだろう。必要な範囲で、本出願人は、米国特許第６，７８６，７２６号及び第６，５７５，７５１号の対象事項を放棄する。最後に、開示を目的として、本発明の特定の態様に使用するための無制限のソース・コードは、米国特許第６，５７５，７５１号に見出すことができ、これは、要求される範囲まで、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１４】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月13日(2008.6.13)
【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】
歯のプレパレーションのデジタル表現を格納するデータベースを有し、前記デジタル表現が治療領域印象の３次元モデルを備えている、ネットワーク・サーバと、
前記ネットワーク・サーバへのアクセスを提供し、少なくとも歯科医師とプラクティショナーとの間の直接通信を促進する通信ネットワークと、
通信ネットワーク上でデジタル表現にアクセスし、人間が判読可能なフォーマットでデジタル表現を表示するための１台以上のコンピュータと、
を備えることを特徴とする、コンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項２】
前記デジタル表現は、患者の歯科記録又は歯の外観、患者の歯のＸ線写真、患者の歯のプレパレーションのデジタル画像、患者の歯のプレパレーションのビデオ画像のうち１つ以上、若しくは先の項目のうち１つ以上を含む歯の初期治療計画を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項３】
前記プラクティショナーは、歯科医師又は歯科補綴技工室であることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項４】
前記デジタル表現のそれぞれがデジタル印象を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項５】
前記デジタル印象は、口腔内スキャナを使用して形成されることを特徴とする、請求項４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項６】
前記デジタル印象は、少なくとも１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台上で実行するアプリケーションによって動作することを特徴とする、請求項４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項７】
前記１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台は、データベースへのアクセスを提供するクライアント・アプリケーションを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項８】
前記クライアント・アプリケーションは、ウェブ・ブラウザを備えることを特徴とする、請求項７記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項９】
前記１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台、前記サーバ、若しくは両方が、前記デジタル表現を前記データベースへとロードするローディング・アプリケーションを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１０】
前記１台以上のコンピュータのうち少なくとも１台、前記サーバ、若しくは両方が、電子メールを経由して前記データベースへのアクセスを提供するアプリケーションを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１１】
前記１台以上のコンピュータは、前記歯科医師及びプラクティショナーに、前記デジタル表現のうち少なくとも１つへの同時アクセスを提供することを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１２】
前記１台以上のコンピュータは、前記デジタル表現のうち少なくとも１つへの同時アクセスを提供し、さらに、直接通信を行うことを特徴とする、請求項１１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１３】
前記コンピュータは、デスクトップ型又はラップトップ型の機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ブラックベリー（Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ）機器、若しくは携帯電話であり、前記通信ネットワークはインターネットを備えることを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１４】
前記ネットワーク・サーバ・データベース上に格納されるデータベースは、歯の修復補綴に関する、材料、手順、プレパレーション、及び治療領域印象の３次元デジタルモデルを含む、デジタル表現、についての情報を格納することを特徴とする、請求項１記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１５】
前記プラクティショナーは、歯科医師、歯科専門家および歯の修復物作製者のうち１名以上を含むことを特徴とする、請求項１４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１６】
前記通信ネットワークは、歯科医師とプラクティショナーとの間で音声又は動画の形で患者データのデジタル表現を転送することを特徴とする、請求項１４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１７】
前記通信ネットワークは、患者の一度の来院の範囲内で、治療領域印象の３次元デジタルモデル及び補綴仕様について通信し、前記プラクティショナーと協議し、前記患者へ提示するための費用および妥当性オプションを取得して、プラクティショナーに発注することを、歯科医師が行うことを可能とすることを特徴とする、請求項１４記載のコンピュータ・ベースの歯科修復システム。
【請求項１８】
歯科医師及び歯科技工室によってアクセス可能なコンピュータ通信ネットワーク及びコンピュータ読み込み可能なデータベースの使用によって患者に対して歯科修復を実施するための方法であって、
修復する歯の領域の３次元デジタルモデルを患者の前記歯科診療室への最初の来院中に形成し、
初期治療計画、前記患者の記録、及び歯のプレパレーションの歯科データと共に、前記データベースに前記モデルを格納し、
前記初期治療計画及び補綴仕様について前記歯科技工室の意見を聞き、
前記患者に、前記初期治療計画の費用及び有効性を前記患者の前記歯科診療室への同最初の来院中に提示し、これにより患者の前記歯科診療室への一度の来院中に歯の修復に最適な補綴物が作製に向けて用意できることを特徴とする、前記患者に対して歯の修復を実施するための方法。
【請求項１９】
前記患者が前記初期治療計画は適切であると決断すれば、前記歯科技工室に前記補綴物を作製するように発注することをさらに備えることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記患者が前記初期治療計画は適切であると決断すれば、前記患者の前記歯科診療室への最初の来院中に前記歯科診療室で前記補綴物を作製することをさらに備えることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記歯科データは、患者の歯科記録、患者の歯のプレパレーションのＸ線写真、患者の歯のプレパレーションのデジタル画像、及び患者の歯のビデオ画像、のうち１つ以上を備え、前記歯科医師及び前記歯科技工室がリアルタイムに利用可能にすることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記歯科医師は、自分のコンピュータ上のクライアント・アプリケーションを経由して前記歯科データにアクセスし、さらに前記歯科技工室は、そのコンピュータ上のアプリケーションを経由して前記歯科データにアクセスし、各アプリケーションはウェブ・ブラウザを備えていることを特徴とする、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記歯科データ及び患者の記録の格納が、インターネット上に存在し、前記歯科医師及び歯科技工室は、前記格納されたモデル及びその他の格納された患者データへの同時アクセスをそれぞれ利用できることを特徴とする、請求項１２記載の方法。
【請求項２４】
前記直接通信は、前記格納されたモデルおよびその他の格納された患者データへの同時アクセスを利用できることに連動して実行されることを特徴とする、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記歯科データおよび患者の記録を格納するために前記歯科診療室又は歯科技工室にサーバを備えることをさらに含むことを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２６】
前記患者の前記歯科診療室への同最初の来院中に患者の歯のプレパレーションの電子デジタル画像を生成及び格納することをさらに含むことを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２７】
請求項１８記載の方法を実行するために１つ以上のプログラムを備えることを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２８】
前記歯科医師又は技工士によってアクセスでき且つ段階的な手順を表示する双方向のウェブサイトで操作可能であり、これにより適切な修復手順を決定し且つ前記患者の歯に対する任意の特定の歯科的ニーズについてフィードバックを得ることを特徴とする、請求項２７記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２９】
前記プレパレーションの情報、前記プレパレーションを実行するためのツールについての情報、若しくは、前記修復で使用するツール又は材料が取得できるソースについての情報は、ウェブサイトによって提供されることを特徴とする、請求項２８記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項３０】
前記電子画像のうち予め定められている又はユーザが定義した領域について画質を良くすること又は調整することをさらに備えることを特徴とする、請求項２７記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月10日(2009.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
ウェブページおよびその組み込まれたリソースは、配信されると（静的なウェブページ）ウェブ・サーバ１７６０下に格納することができ、若しくは、ユーザのリクエスト（動的なウェブページ）で、ランタイムで動的に生産することができる。しかしながら、静的なウェブページは、クライアント側のスクリプト記述の使用を通じて、クライアント上で動的になり得る。クライアント側のスクリプト記述は、相互作用をもたらすウェブページを備えたダウンロードされるウェブ・サーバ１７６０上に存在する、小さなプログラムである。例えば、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（クライアント側スクリプト言語）は、画像及びテキストの操作やフォームから情報を集めることを促進するために用いられ得る。
【国際調査報告】
2010502300.tif 000027
2010502300.tif 000028