(57)【要約】【課題】口腔内手術中の補助ガイドの方法を提供する。【解決手段】本発明の口腔内手術中の補助ガイドの方法は、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決めシステムを応用して医療器具を追跡する方法であり、該方法は、先ず光学位置決めの治療工具及び光学定位装置を提供し、ＣＴスキャン撮影により治療を受ける口腔内組織のイメージデータを取得し、イメージデータ中に治療工具の動作を精確に補油時し、イメージをリアルタイムに検視し、ガイドさせる。手術過程において、医師の既存の使用習慣に影響を及ぼすことなく、精確で便利な補助情報を提供し、患者の口腔内又は歯モデル等の実体環境に治療工具を使用することに専念させる。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔内手術中の補助ガイドの方法であって、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決めシステムを応用して医療器具を追跡する方法であり、該方法は、
光学位置決めの工具及び光学位置決め装置を治療を受ける口腔内組織所在箇所に提供するステップＡ；
ＣＴスキャン撮影により治療を受ける口腔内組織のイメージデータを取得し、治療工具及び該光学位置決め装置の間の位置決め関係を取得し、且つ演算法によりイメージデータ及び実体空間を対応させ、その後、治療工具の動作を精確にイメージデータと結合させるステップＢ；
治療工具を口腔内の治療を受ける歯の所在箇所へ移動させ、イメージデータをリアルタイムに検視し、口腔内組織に行う手術を補助ガイドするステップＣ；
を少なくとも含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記治療を受ける口腔内組織所在箇所は、病人の口腔である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記治療を受ける口腔内組織所在箇所は、病人の歯モデルである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップＣは、制御装置によりイメージデータの検視方式を切り換え、検視イメージデータが治療工具の移動に伴って変動しないか、検視イメージデータが治療工具の移動に伴って変動するかを切り換えることができる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップＣは、イメージデータをリアルタイムに検視することによって、口腔内組織の手術において、直接検視を行う請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップＢの後に更にステップＢ１を含み、手術計画ソフトウェアを使用して前記イメージデータを結合し、手術計画データファイルを作成する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップＢ１で作成される手術計画データファイルは、医師が臨床計画し、口腔内組織手術の補助ガイドの根拠とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップＢ１で作成される手術計画データファイルは、トレーナー及び/又は訓練生が、ステップＣの口腔内組織手術の実務の補助ガイドの根拠とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップＢ１の後に更にステップＢ２を含み、該手術計画データファイルを転移して手術用ガイドボードを製作する請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔内手術中の補助ガイドに関し、特に、光学位置決め装置の補助によって、精確且つ迅速に口腔内手術を行うことを便利にすることに用いる補助ガイド方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
術前の評価及び計画は、現在の口腔内手術治療技術において相当重要であり、そのうち、患者の口腔内組織の状況を更に理解する為、医師は、多くの異なる情報を参考とする必要がある。例えば、歯モデルは、患者の歯の外観情報を提供することができ、医師に患者の歯の噛み合わせの状況を理解させることができる。ＣＴ(Computerized Tomography, CT)スキャン撮影は、口腔内部の解剖情報を提供し、それは、患者の歯及び顎の状態を含み、これら情報は、幾つかの口腔内手術、例えば、インプラント手術、根管治療(root canalling)、埋伏歯摘除(impacted tooth extraction)及び顎関節の評価等に対して相当重要である。
【０００３】
インプラント手術を例とし、歯を欠いた患者に正常な噛み合わせの機能を回復させる為、人工インプラントは、そのうち1種の治療方式であり、そのうち、インプラントの方向及び位置は、治療の結果に重要な役割を担い、不適切な方位は、過度に大きな噛み合わせ応力を招き、骨脊の骨質を迅速に流失させ、植体の脱落を招く。
【０００４】
適当なインプラント方位は、２つの要素、完全な術前計画及び精確な手術中のドリルにより決定される。現在のインプラント手術の術前計画は、医師が患者の歯のモデル及びＣＴスキャン撮影の補助を得て、最良のインプラント方位を計画する根拠とし、歯モデルは主に外部情報を提供し、医師に患者の上下の歯の噛み合わせ状況を理解させ、術後の美観的情報を提供する。相反して、ＣＴスキャン撮影は、歯、顎骨、歯槽骨神経、副鼻腔等を含む内部の解剖情報を提供することができる。手術中の植体の植え込みについては、現在は、多くが医師の臨床経験及び手術の技巧に頼り、術前の計画を患者の口中に実施し、従って、医師のフリーハンドドリルの安定性及び視覚的三次元空間の掌握は、手術品質の重要な要素となっている。
【０００５】
また、ＣＴスキャン撮影及び手術用ガイドボードの統合もインプラント手術に使用され始めており、その治療品質を向上させている。ＣＴスキャン撮影は、実体１：１であり且つ変形しない患者の口腔組織イメージを提供し、３Ｄイメージソフトウェアを組み合わせ、医師に更に精確な手術計画をさせ、その後、この治療計画を手術用ガイドボードの製造システムに伝送し、このようにして作り出した手術用ガイドボードは、非常に精確に手術ドリルを誘導し、医師に植体を最適な位置に安置させる。該手術用ガイドボードは、通常、樹脂材料で近隣の歯に跨るブラケットを製造し、インプラントエリアの孔の元の位置に金属ガイド外環を取り付け、手術中に異なる孔径のスリーブを挿入し、異なる寸法のドリルを誘導し、植体が顎骨に入る孔径の大きさまで徐々に拡大し、医師がドリル時に必要な安定性を提供するだけでなく、術前計画の最適なインプラント方位を実現する。
【０００６】
しかしながら、上記ＣＴスキャン撮影と手術用ガイドボードの統合は、口腔内組織の治療の方式を提供しているが、臨床に広く応用されていない。そのうち１つの原因は、３Ｄイメージソフトウェアを用いて手術を計画することは、医師が熟練した方式でないということである。事実上、医師の大部分の時間は、何れも患者の口腔内、又は歯モデル等の実体環境に器具を用いることに費やされ、術前計画は、一般的なコンピュータ入力装置（マウス、キーボード等）を使用して歯の治療方式を計画し、例えば、植体を植え込む方向、角度及び深さを術前計画し、治療工具を選定し、治療過程中にマウスを用いて複雑な３Ｄバーチャルソフトウェアを更に使用し、システムに計画データに基づいてガイド及びアラートを行わせることは、医師にためらいを感じさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２３６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これに鑑み、本発明の目的は、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決め装置を利用し、手術時に関連する方向、角度及び深さを決定し、治療工具の選択情報も提供し、且つ治療工具周辺の口腔内組織のＣＴスキャンイメージをリアルタイムに提供し、手術中の補助ガイドの機能を達成する口腔内手術中の補助ガイドの方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決め装置を利用し、医師に口腔内手術治療過程において、イメージデータをリアルタイムに検視させ、口腔内組織治療手術のガイドを行わせ、治療工具を患者の口腔内又は歯のモデル等の実体環境に使用することに専念させる口腔内手術中の補助ガイドの方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為、本発明の技術試案は、以下のように実現される。
口腔内手術中の補助ガイドの方法であって、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決めシステムを応用して医療器具を追跡する方法であり、該方法は、少なくとも以下のステップを含み、ステップＡ：光学位置決めの工具及び光学位置決め装置を治療を受ける口腔内組織所在箇所に提供し；ステップＢ：ＣＴスキャン撮影により治療を受ける口腔内組織のイメージデータを取得し、治療工具及び該光学位置決め装置の間の位置決め関係を取得し、且つ演算法によりイメージデータ及び実体空間を対応させ、その後、イメージデータ中で治療工具の動作を精確に表示させ；ステップＣ：治療工具を口腔内の治療を受ける箇所へ移動させ、イメージデータをリアルタイムに検視し、口腔内組織に行う手術を補助ガイドする。
【００１１】
そのうち、前記治療を受ける口腔内組織所在箇所は、病人の口腔であり、口腔内軟硬組織を含むか、前記治療を受ける口腔内組織所在箇所は、病人の歯モデルである。
【００１２】
そのうち、ステップＣは、制御装置によりイメージデータの検視方式を切り換え、検視イメージデータが治療工具の移動に伴って変動しないか、検視イメージデータが治療工具の移動に伴って変動するかを切り換える。
【００１３】
そのうち、ステップＣは、イメージデータをリアルタイムに検視することによって、口腔内組織の治療手術において、直接検視を行う。又は、ステップＢの後に更にステップＢ１を含み、手術計画ソフトウェアを使用して前記イメージデータを結合し、手術計画データファイルを作成し、ステップＣの臨床治療過程中のシステムに手術計画データファイルに基づきガイド及びアラートを行わせる。そのうち、ステップＢ１で作成される手術計画データファイルは、医師が臨床計画し、口腔内組織手術の補助ガイドの根拠とする。又は、ステップＢ１で作成される手術計画データファイルは、トレーナー（指導者）及び/又は訓練生（生徒）が、口腔内組織手術の実務の補助ガイドの根拠とする。
【００１４】
また、ステップＢ１の後に更にステップＢ２を含み、該手術計画データファイルを転移して手術用ガイドボードを製作する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の利点は、公知のＣＴスキャン撮影及び光学位置決めシステムを応用して医療器具を追跡し、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決め装置を利用して、口腔内手術時に関連する方向、角度及び深さを決定し、治療工具の選択情報を提供することもでき、且つリアルタイムに治療工具所在位置付近のＣＴスキャン撮影を提供し、臨床手術中の補助ガイドの機能を達成し、且つ医師が口腔手術治療過程において、医師の既存の使用習慣に影響を及ぼすことなく、精確で便利な補助情報を提供し、医師に治療工具を患者の口腔内又は歯モデル等の実体環境に使用することに専念させる。本方法は、医師が手術計画を必要とせず、本方法は、応用において、補助ガイド方法により口腔内組織手術治療過程を大幅に短縮させることができる。本方法は、同時に手術計画及び訓練、又は手術用ガイドボードの作成を行うことに応用し、手術計画及び訓練評価を行う効率を大幅に増加する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施プロセスの説明図である。
【図２】本発明のもう１つの実施プロセスの説明図１である。
【図３】本発明のもう１つの実施プロセスの説明図２である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、ＣＴスキャン撮影及び光学位置決めシステムを応用して医療器具を追跡する方法である、口腔内手術中の補助ガイド方法を開示する。
【００１８】
そのうち、ＣＴスキャン撮影は、公知技術であり、且つ本発明の要点でないので、ここでは、更に説明しない。米国特許第6,675,040号の「光学目標追跡システム(Optical Object Tracking System)」は、光学的に検出可能な物体を接続した計器の空間中の位置を記録することに用い、複数の撮影機系及びデータプロセッサ、イメージスキャンデータ、及びコンピュータと関連するグラフィックディスプレイの組み合わせにより、手術、診断、治療の設定において、計器、ターゲット、病人、及び装置の位置を検出することができる光学検出システムを開示しており、また、後続の専利技術は、関連の改良技術を開示しており、従って、光学位置決めシステムにより医療器具を追跡する技術は、公知であり、且つ本発明の要点でないので、ここでは更に記載しない。
【００１９】
図１を参照し、それは、本発明の実施フローの説明図である。本発明の口腔内手術中の補助ガイドの方法は、少なくとも以下のステップを含む：
ステップＡ：光学位置決めの治療工具及び光学位置決め装置を、治療を受ける口腔内組織所在箇所に提供する。そのうち、前記治療を受ける口腔内組織の所在箇所は、病人の口腔内軟硬組織であるか、病人の歯の歯モデルである。現行の口腔内組織の治療方式は、多くが医師の臨床経験及び手術技巧に頼り、幾つかの治療を例とすると、医師が直接治療を行うことができると評価するものは、光学位置決めの治療工具及び光学位置決め装置を、治療を受ける病人の口腔に設置することができる。医師が先に病人の歯モデルを製造するか、臨床手術評価を行うことによって、完成された歯モデル上に光学位置決めの治療工具及び光学位置決め装置を設置し、後続の手術前の計画又は手術前のシミュレーション、照合を行うことができる。
ステップＢ：ＣＴスキャン撮影により治療を受ける口腔内組織のイメージデータを取得することによって、治療工具及び該光学位置決め装置の間の位置決め関係を取得し、且つ演算法によってイメージデータ及び実体空間を対応させ、その後、治療工具の動作をイメージデータと精確に結合させる。
インプラントを例とし、イメージソフトウェアを導入することにより治療を受けるＣＴスキャン撮影は、病人のインプラントエリアの顎骨解剖イメージを表示することができ、医師が決定した最適なインプラントの方位を説明し、医師により完全な口腔３Ｄバーチャル環境を提供する。
ステップＣ：治療工具を、治療を受ける歯の所在箇所へ移動させることによって、治療工具及び該光学位置決め装置の間の位置決め関係に基づき、イメージデータ及び実体空間を対応させ、医師が治療工具を移動させるだけでイメージデータをリアルタイムに検視し、口腔内組織手術の補助ガイドを行うことができる。
【００２０】
前記方法のステップに基づき、医師は、口腔内組織の治療過程において、治療工具を患者の口腔内又は歯モデル等の実体環境に使用することに集中することができる。本方法は、実施において、医師の既存の使用習慣に影響を及ぼすことなく、精確で便利な補助情報を提供し、実施応用において、手術計画を必要とせず、口腔内組織の治療の時間工程を短縮させることができる。
【００２１】
実施において、ステップＣは、制御装置によりイメージデータを検視する方式を切り換え、検視イメージデータが治療工具の移動に伴って変動しないか、検視イメージデータが治療工具の移動に伴って変動するかを切り換える。例えば、脚踏みスイッチ又は手動スイッチによりイメージデータの検視の切り換えを制御し、イメージデータを治療工具の移動に伴って移動しないようにし、医師が部分的ＣＴスキャンイメージに対して更に詳細な判読及び評価を行うことができる。
【００２２】
図２を参照し、ステップＢの後に更に以下のステップＢ１を含むことができる：医師が手術計画ソフトウェアを使用して手術計画データファイルを作成し、手術前の計画によって、ステップＣの臨床治療過程中のシステムに手術計画データファイルに基づきガイド及びアラートを行わせることができる。
【００２３】
そのうち、ステップＢ１で作成される手術計画データファイルは、医師により計画され、直接口腔内組織治療手術の補助ガイドの根拠とするか、ステップＢで作成される手術計画データファイルは、トレーナー（指導者）及び/又は訓練生（生徒）により計画され、訓練生（生徒）が自己の計画を用い、ガイド練習を実施することができ、トレーナー（指導者）に改めさせるか、トレーナーが標準の手術計画データファイルを提供し、口腔内組織治療手術の実施補助ガイドの根拠とし、口腔内組織手術の教育訓練に応用することもできる。
【００２４】
また、ステップＢ１の後に更に以下のステップＢ２を含むことができる：該ステップＢ２は、該手術計画データファイルを転移して手術用ガイドボードを製作する。現有の手術用ガイドボード製造技術は、２種類に分けることができる：迅速成型及び数値掘削であり、迅速成型技術は、米国特許US5768134に開示されており、数値掘削技術は、米国特許US5967777、US6296483、US6814575等に開示され、手術用ガイドボードの製造技術は、公知技術であり、且つ本発明の要点でなく、ここでは更に記載しない。
【００２５】
本発明は、ＣＴスキャン撮影及び光学定位システムを応用して医療器具を追跡する新たな治療方法を利用し、ＣＴスキャン撮影及び光学定位装置を利用し、口腔内組織手術時に関連する方向、角度及ぶ深さを決定し、治療工具の選択情報を提供することもでき、且つ治療工具周辺の口腔内組織のＣＴスキャンイメージをリアルタイムに提供し、手術中の補助ガイドの機能を達成し、且つ医師に口腔治療過程において、治療工具を患者の口腔内又は歯モデル等の実体環境に使用することに集中させ、応用上、手術計画を必要とせずに、治療時間工程を大幅に短縮することができ、手術計画評価の効率を大幅に増加させることもできる。
【００２６】
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
【図１】
2015519108.tif 000002
【図２】
2015519108.tif 000003
【図３】
2015519108.tif 000004