(57)【要約】【課題】移動性を高めた３Ｄ口腔内画像化装置を提供すること。【解決手段】本発明は、携帯式の三次元口腔内画像化システム（１０２）に関するものであって、プロセッサ（１１４）と；ハウジング（２００）と；画像化センサ（１０８）と；画像を表示するためのタッチスクリーンディスプレイ（１１６）と；このタッチスクリーンディスプレイを支持するアーム（７０２）であるとともに、タッチスクリーンディスプレイを所定範囲の高さ位置に配置し得るよう、伸縮可能に構成されたアームと；携帯性のためにハウジングに付設されたハンドル（１２８）と；を具備している。【選択図】図２
2013144110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯式の三次元口腔内画像化システムであって、
プロセッサと；
このプロセッサを収容したハウジングと；
このハウジングに対して延出可能に連結されているとともに、画像を取得するための、画像化センサと；
この画像化センサによって取得された画像を表示するためのタッチスクリーンディスプレイと；
このタッチスクリーンディスプレイを支持するアームであるとともに、前記ハウジングに対して連結されたアームであり、さらに、前記タッチスクリーンディスプレイを所定範囲の高さ位置に配置し得るよう、伸縮可能に構成されたアームと；
携帯性のために前記ハウジングに付設されたハンドルと；
を具備していることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項２】
請求項１記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
さらに、
基端部と先端部とを有したワンドであるとともに、前記基端部が、収容可能なコードによって前記ハウジングから突出可能に取り付けられ、前記先端部が、使い捨て可能なミラーを保持する先端を有しているような、ワンドと；
前記ハウジング上に配置されているとともに、前記ワンドの前記先端を保護するための少なくとも１つの表面を備えているワンド格納領域であり、さらに、前記ワンドを把持する１つまたは複数の把持部材と、前記ワンド内に適合する１つまたは複数の突起と、によって前記ワンドに対して係合するワンド格納領域と；
前記ワンド上に配置されているとともに、前記画像の取得を開始および停止させることができ、さらに、前記タッチスクリーンディスプレイ上に表示されたグラフィカルユーザーインターフェースアイテムを操作することができる、１つまたは複数の制御手段と；
を具備していることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項３】
請求項２記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
前記先端が、使い捨て可能なシースによって少なくとも部分的にカバーされ、
前記使い捨て可能なミラーが、前記先端上にあるいは前記先端内に配置され、
前記収容可能なコードが、前記ワンドが前記ワンド格納領域上に配置された際には、コード巻取機構によって巻き取られ、
前記ハンドルが、前記収容可能なコードに対して接触しないように配置され、
前記携帯式の三次元口腔内画像化システムが、さらに、前記ハウジング上にあるいは前記ハウジング内に配置された健全性チェック手段を具備し、
前記ワンドが、前記１つまたは複数の把持部材と前記１つまたは複数の突起とによって完全に係合された際には、前記ワンドの前記先端が、前記健全性チェック手段に対して位置合わせされ、
前記健全性チェック手段が、前記ワンドの前記先端上に配置された前記使い捨て可能なミラーが清浄であるかどうかあるいは満足のいくものであるかどうかを決定し得るよう構成されているとともに、前記三次元口腔内画像化システムの測定精度が所定しきい値を超えているかどうかを決定し得るよう構成されていることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項４】
請求項１記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
前記ハウジングが、前端と後端とを有した底面を備え、
前記携帯式の三次元口腔内画像化システムが、
さらに、
前記ハウジングの前記底面の前記前端寄りに配置されていて、安定性を付与するための、２つのペグであるとともに、スリップを防止するためのゴムから形成されたあるいは他の非スリップ材料から形成された、２つのペグと；
前記ハウジングの前記底面の前記後端寄りに配置されていて、移動の容易性を付与するための、２つのキャスターと；
を具備していることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項５】
請求項１記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
さらに、
前記ハウジング内に収容されたバッテリ駆動電源と；
前記ハウジングの底面パネルであるとともに、第１組をなす複数のベント穴を有した底面パネルと；
前記ハウジングの背面パネルであるとともに、第２組をなす複数のベント穴を有した背面パネルと；
を具備し、
前記第１組および前記第２組のベント穴により、空気の循環と、熱の放散と、が可能とされ、
少なくとも一方のパネルが着脱可能とされ、これにより、前記ハウジング内に収容された前記バッテリ駆動電源に対してのアクセスが可能とされていることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項６】
請求項１記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
前記アームが、回転可能とされ、
前記タッチスクリーンディスプレイが、傾斜可能とされ、
前記アームが、前記タッチスクリーンディスプレイを持ち上げるためのスプリング付勢機構と、前記タッチスクリーンディスプレイが持ち上げられた際に前記タッチスクリーンディスプレイを固定位置に維持するための摩擦ベアリング機構と、を備え、
前記タッチスクリーンディスプレイが、ディスプレイ容器内に配置され、
このディスプレイ容器の凹所領域が、前記タッチスクリーンディスプレイをユーザーが格納状態から直立状態へと引き上げることを補助し、
前記ディスプレイ容器に設けられた他の凹所領域が、前記アームを前記ハウジング対して面一に格納することを可能とすることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項７】
請求項１記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
前記三次元口腔内画像化システムに対して、キーボードもマウスも設けられておらず、
前記携帯式の三次元口腔内画像化システムが、さらに、前記画像化センサによって取得された前記画像を保存するために、前記ハウジング内に保護的に収容されたハードディスクまたは半導体メモリデバイスを具備していることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項８】
請求項１記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
さらに、
基端部と先端部とを有したワンドであるとともに、前記基端部が、収容可能なコードによって前記ハウジングから突出可能に取り付けられ、前記先端部が、前記画像化センサを保持する先端を有しているような、ワンドと；
前記ハウジング上に配置されているとともに、前記ワンドの前記先端を保護するための少なくとも１つの表面を備えているワンド格納領域であり、さらに、前記ワンドを把持する複数の把持部材と、前記ワンド内に適合する複数の突起と、によって前記ワンドに対して係合するワンド格納領域と；
前記ハウジングを支持する複数のペグと；
前記ハウジング内に収容されたバッテリ駆動電源と；
を具備していることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項９】
請求項８記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
前記先端が、使い捨て可能なシースによってカバーされ、
前記先端上に、使い捨て可能なミラーが配置され、
前記ワンドが、さらに、１つまたは複数の制御手段を備え、
この１つまたは複数の制御手段が、前記ワンド上に配置されているとともに、前記画像の取得を開始および停止させることができ、さらに、前記タッチスクリーンディスプレイ上に表示されたグラフィカルユーザーインターフェースアイテムを操作することができ、
前記ワンドが、さらに、前記ハウジング上にあるいは前記ハウジング内に配置された健全性チェック手段を具備し、
前記ワンドが、前記把持部材と前記突起とによって完全に係合された際には、前記ワンドの前記先端が、前記健全性チェック手段に対して位置合わせされ、
前記健全性チェック手段が、前記ワンドの前記先端上に配置された前記使い捨て可能なミラーが清浄であるかどうかあるいは満足のいくものであるかどうかを決定し得るよう構成されているとともに、前記三次元口腔内画像化システムの測定精度が所定しきい値を超えているかどうかを決定し得るよう構成されていることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項１０】
請求項９記載の携帯式の三次元口腔内画像化システムにおいて、
前記アームが、回転可能とされ、
前記タッチスクリーンディスプレイが、傾斜可能とされ、
前記アームが、前記タッチスクリーンディスプレイを持ち上げるためのスプリング付勢機構と、前記タッチスクリーンディスプレイが持ち上げられた際に前記タッチスクリーンディスプレイを固定位置に維持するための摩擦ベアリング機構と、を備え、
前記タッチスクリーンディスプレイが、ディスプレイ容器内に配置され、
このディスプレイ容器の凹所領域が、前記タッチスクリーンディスプレイをユーザーが格納状態から直立状態へと引き上げることを補助し、
前記ディスプレイ容器に設けられた他の凹所領域が、前記アームを前記ハウジング対して面一に格納することを可能とすることを特徴とする携帯式の三次元口腔内画像化システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステムを使用した方法であって、
前記三次元口腔内画像化システムを、前記ハンドルを使用して、ある場所から他の場所へと移動させ；
前記アームを引き伸ばすことにより、前記タッチスクリーンディスプレイの高さ位置を、前記ハウジングの上方における所望の高さ位置へと調節し；
前記画像化センサを使用して画像を取得し；
前記プロセッサを使用して、取得した画像を処理し；
前記プロセッサを使用して、前記タッチスクリーンディスプレイ上に、処理した画像を表示する；
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項３または９記載のシステムを使用した方法であって、
前記三次元口腔内画像化システムを、前記ハンドルを使用して、ある場所から他の場所へと移動させ；
前記アームを引き伸ばすことにより、前記タッチスクリーンディスプレイの高さ位置を、前記ハウジングの上方における所望の高さ位置へと調節し；
前記画像化センサを使用して画像を取得し；
前記プロセッサを使用して、取得した画像を処理し；
前記プロセッサを使用して、前記タッチスクリーンディスプレイ上に、処理した画像を表示し；
画像の取得が完了したことが決定されたときには、
前記アームが引き伸ばされていた場合には、前記アームを収縮させることにより、前記タッチスクリーンディスプレイの高さ位置を、引き下げ；
前記ワンドを前記ワンド格納領域内に格納し；
前記健全性チェック手段を使用して、前記ワンドの前記先端上に配置された前記使い捨て可能なミラーが清浄であるかどうかあるいは満足のいくものであるかどうかを決定し；
前記ワンドの前記先端上に配置された前記使い捨て可能なミラーが清浄ではないあるいは満足のいくものではないと決定された場合には、前記ワンドの前記先端上において、前記使い捨て可能なミラーおよび前記使い捨て可能なシースを交換する；
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元（３Ｄ）口腔内画像化のためのシステムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
口腔内光学的インプレッションシステムは、診断装置であって、歯科医師が、患者の口腔内を見ることができて、ディスプレイモニタ上に歯の凹凸特性を表示することができる。ある種の３Ｄ口腔内画像化装置は、光源を有した口腔内カメラを備えることができる。３Ｄ口腔内画像化装置は、歯科医師によって患者の口腔内に挿入することができる。口腔内への３Ｄ口腔内画像化装置の挿入後には、歯科医師は、歯および歯茎の可視部分の画像を撮影することができる。３Ｄ口腔内画像化装置を使用することにより、歯科特性および歯科矯正特性を記録する従来のキャストインプレッションを代替することができる。
【０００３】
３Ｄ口腔内画像化装置は、細いロッドという態様で製造することができる。細いロッドは、ワンドあるいはハンドピースと称される。ワンドは、歯科治療において使用されるような、ハンドルを有した歯科ミラーとほぼ同じサイズとすることができる。ワンドは、ビルトインタイプの光源と、１〜４０倍あるいはそれ以上という拡大倍率を得ることができるビデオカメラと、を有することができる。これにより、歯科医師は、歯および歯肉のある種の詳細および欠陥を見つけることができる。口腔内カメラによって撮影された画像は、テレビジョン上にあるいはコンピュータモニタ上に、表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】本明細書には、先行技術文献は、記載されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワンドは、コンピュータあるいはディスプレイモニタに対して、取り付けることができる、あるいは、連結することができる。ワンドと、コンピュータと、ディスプレイモニタと、のすべては、カート内に配置することができる。カートは、患者の近傍に予め配置することができる。その後、歯科医師は、患者の口腔内へとワンドの先端を配置して、画像を撮影し始めることができる。撮影された画像は、ディスプレイモニタ上に表示することができ、格納デバイス内に保存することができる。さらに、撮影された画像は、さらなる処理のために、離間したコンピュータデバイスへと伝送することができる。そのような３Ｄ口腔内画像化装置の構成は、ある場所から他の場所へと移動させるには、不便なものである。なぜなら、ワンドに付随しているコンピュータとディスプレイモニタとのサイズおよび重量が大きいからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、三次元口腔内画像化システムのための方法およびシステムが提供される。携帯式の三次元口腔内画像化システムは、プロセッサと；このプロセッサを収容したハウジングと；このハウジングに対して延出可能に連結されているとともに、画像を取得するための、画像化センサと；この画像化センサによって取得された画像を表示するためのタッチスクリーンディスプレイと；を具備している。アームが、ハウジングに対して連結されていて、タッチスクリーンディスプレイを支持している。アームは、タッチスクリーンディスプレイを所定範囲の高さ位置に配置し得るよう、伸縮可能に構成されている。ハウジングのハンドルは、携帯性を提供している。
【０００７】
ある種の実施形態においては、ハンドルは、ハウジングに対して一体化され、他の実施形態においては、ハンドルは、ハウジングに対してヒンジ連結される。
【０００８】
ある種の実施形態においては、携帯式の三次元口腔内画像化システムは、ワンドと、ワンド格納領域と、を具備している。ワンドは、基端部と先端部とを有している。基端部は、収容可能なコードによってハウジングから突出可能に取り付けられている。先端部は、使い捨て可能なミラーを保持する先端を有している。ワンド格納領域は、ワンドの先端を保護するための少なくとも１つの表面を備えている。ワンド格納領域は、ワンドを把持する１つまたは複数の把持部材と、ワンド内に適合する１つまたは複数の突起と、によってワンドに対して係合する。
【０００９】
追加的な実施形態においては、１つまたは複数の制御手段が、ワンド上に配置されているとともに、画像の取得を開始および停止させることができ、さらに、タッチスクリーンディスプレイ上に表示されたグラフィカルユーザーインターフェースアイテムを操作することができる。
【００１０】
さらに他の実施形態においては、先端は、使い捨て可能なシースによって少なくとも部分的にカバーされ、使い捨て可能なミラーが、先端上にあるいは先端内に配置されている。
【００１１】
他の実施形態においては、携帯式の三次元口腔内画像化システムは、さらに、ハウジング上に配置された健全性チェック手段を具備し、ワンドが１つまたは複数の把持部材と１つまたは複数の突起とによって完全に係合された際には、ワンドの先端は、健全性チェック手段に対して位置合わせされ、健全性チェック手段は、ワンドの先端上に配置された使い捨て可能なミラーが清浄であるかどうかあるいは満足のいくものであるかどうかを決定し得るよう構成されているとともに、三次元口腔内画像化システムの測定精度が所定しきい値を超えているかどうかを決定し得るよう構成されている。
【００１２】
他の実施形態においては、収容可能なコードは、ワンドがワンド格納領域上に配置された際には、コード巻取機構によって巻き取られ、ハンドルは、収容可能なコードに対して接触しないように配置されている。
【００１３】
ある種の実施形態においては、ハウジングは、前端と後端とを有した底面を備えている。複数のペグが、ハウジングの底面に配置されていて、スリップを防止するためのゴムから形成されたあるいは他の非スリップ材料から形成されている。
【００１４】
ある種の実施形態においては、複数のキャスターが、ハウジングの底面に配置されていて、移動の容易性を付与している。
【００１５】
他の実施形態においては、２つのペグが、ハウジングの底面の前端寄りに配置されていて、スリップを防止しており、２つのキャスターが、ハウジングの底面の後端寄りに配置されていて、移動の容易性を付与している。
【００１６】
ある種の実施形態においては、携帯式の三次元口腔内画像化システムは、さらに、ハウジング内に収容されたバッテリ駆動電源を具備している。
【００１７】
他の実施形態においては、ハウジングは、ハウジングの底面パネルであるとともに、第１組をなす複数のベント穴を有した底面パネルと；ハウジングの背面パネルであるとともに、第２組をなす複数のベント穴を有した背面パネルと；を具備し、第１組および第２組のベント穴により、空気の循環と、熱の放散と、が可能とされ、少なくとも一方のパネルが着脱可能とされ、これにより、ハウジング内に収容されたバッテリ駆動電源に対してのアクセスが可能とされている。
【００１８】
さらに他の実施形態においては、アームは、回転可能とされ、タッチスクリーンディスプレイは、傾斜可能とされている。アームは、タッチスクリーンディスプレイを持ち上げるためのスプリング付勢機構を備えている。加えて、アームは、タッチスクリーンディスプレイが持ち上げられた際にタッチスクリーンディスプレイを固定位置に維持するための摩擦ベアリング機構と、を備えている。
【００１９】
追加的な実施形態においては、携帯式の三次元口腔内画像化システムに対して、キーボードもマウスも設けられておらず、携帯式の三次元口腔内画像化システムは、さらに、画像化センサによって取得された画像を保存するために、ハウジング内に保護的に収容されたハードディスクまたは半導体メモリデバイスを具備している。
【００２０】
他の実施形態においては、タッチスクリーンディスプレイは、ディスプレイ容器内に配置され、このディスプレイ容器の凹所領域は、タッチスクリーンディスプレイをユーザーが格納状態から直立状態へと引き上げることを補助する。加えて、ディスプレイ容器に設けられた他の凹所領域は、アームをハウジング対して面一に格納することを可能とする。
【００２１】
本発明は、さらに、三次元口腔内画像化システムを、三次元口腔内画像化システムのハウジングに対して連結されたハンドルを使用して、ある場所から他の場所へと移動させるという方法を提供する。タッチスクリーンディスプレイに対して連結されたアームを引き伸ばすことにより、タッチスクリーンディスプレイの高さ位置を、ハウジングの上方における所望の高さ位置へと調節することができる。画像は、ハウジングに対して伸縮可能に連結された画像化センサを使用して画像を取得される。ハウジング内に収容されたプロセッサは、取得した画像を処理し、タッチスクリーンディスプレイ上に、処理した画像を表示する。
【００２２】
他の実施形態においては、画像化センサを備えたワンドが、画像の取得の前に、ハウジング上のワンド格納領域から取り外される。ワンドは、基端部と先端部とを有している。基端部は、収容可能なコードによってハウジングから突出可能に取り付けられている。先端部は、使い捨て可能なミラーを保持する先端を有している。ワンド格納領域は、ワンドの先端を保護するための少なくとも１つの表面を備えている。ワンド格納領域は、ワンドを把持する１つまたは複数の把持部材と、ワンド内に適合する１つまたは複数の突起と、によってワンドに対して係合し得るよう構成されている。
【００２３】
さらに他の実施形態においては、１つまたは複数の制御手段が、ワンド上に配置されているとともに、画像の取得を開始および停止させることができ、さらに、タッチスクリーンディスプレイ上に表示されたグラフィカルユーザーインターフェースアイテムを操作することができる。
【００２４】
追加的な実施形態においては、画像の取得が完了したことが決定される。アームが引き伸ばされていた場合には、アームを収縮させることにより、タッチスクリーンディスプレイの高さ位置を、引き下げる。ワンドをワンド格納領域内に格納する。ワンドの先端上において、使い捨て可能なミラーおよび使い捨て可能なシースを交換する。
【００２５】
さらに他の実施形態においては、健全性チェック手段を使用して、ワンドの先端上に配置された使い捨て可能なミラーが清浄であるかどうかあるいは満足のいくものであるかどうかを決定する。ワンドの先端上に配置された使い捨て可能なミラーが清浄ではないあるいは満足のいくものではないと決定された場合には、ワンドの先端上において、使い捨て可能なミラーおよび使い捨て可能なシースを交換する。
【００２６】
以下においては、添付図面を参照する。添付図面においては、対応する部材には、同じ参照符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のある種の実施形態による少なくとも３Ｄ口腔内画像化システムを備えた演算画像化環境を示すブロック図である。
【図２】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムを示す正面図である。
【図３】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムを示す側面図であって、例示としてのハンドルの回転を示している。
【図４】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、ワンドおよびワンド格納領域を示す図である。
【図５】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの健全性チェック手段を示す図である。
【図６】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、タッチスクリーンモニタを支持するアームを連結するための領域を示す図である。
【図７】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、ハウジングに対してタッチスクリーンディスプレイを連結しているアームを示す図である。
【図８】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、タッチスクリーンモニタのためのディスプレイ容器を示す図である。
【図９】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、ベント領域を示す図である。
【図１０】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム内にコードリールおよび例示としてのハンドルを取り付けている態様を示す図である。
【図１１】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、少なくとも背面パネルを示す図である。
【図１２】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、少なくとも、正面パネルと、左側面パネルと、右側面パネルと、底面パネルと、を示す図である。
【図１３】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムにおいて、ワンド格納領域に対してワンドを位置合わせする態様を示す図である。
【図１４】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのうちの、アームと、ディスプレイ容器の前面および背面と、を示す図である。
【図１５】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムによって実施される画像取得制御アプリを備えたソフトウェアコンポーネントを示すブロック図である。
【図１６】本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムに対して行われる様々な操作を示すブロック図である。
【図１７】演算システムを示すブロック図であって、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システムのいくつかの構成部材を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の説明においては、添付図面を参照する。添付図面は、本明細書の一部をなすものであって、複数の実施形態を図示している。他の実施形態が利用可能であること、および、構成および動作に対して変更を加え得ることは、理解されるであろう。
【００２９】
以下においては、歯の凹凸特性を記録するための光学的インプレッションシステムを備えた小さな形状因子を有した携帯式の３Ｄ口腔内画像化システムのある種の実施形態が提示される。３Ｄ口腔内画像化システムは、歯科矯正器具および備品の製造も含めた歯科医術における様々な応用のために使用することができる。３Ｄ口腔内画像化システムのための支持エレクトロニクスおよび演算ハードウェアは、ある場所から他の場所へと３Ｄ口腔内画像化システムを移動させるためのカートが不要であるようにして、携帯式容器内に収容されている。３Ｄ口腔内画像化システムの軽量特性により、手持ちハンドルを持って、３Ｄ口腔内画像化システムを移動させることができる。ある種の実施形態においては、手持ちハンドルは、携帯式容器に対して一体的なものとすることができる。他のある種の実施形態においては、手持ちハンドルは、携帯式容器に対して、ヒンジを介して連結することができる。手持ちハンドルは、様々な実施形態にわたって、様々な態様で具現することができる。
【００３０】
３Ｄ口腔内画像化システムは、コンパクトなものとされ、携帯式のものとされている。携帯式という特徴点は、例えば携帯式容器に対して一体的なものとされた手持ちハンドルといったような構成部材によってあるいは回転可能にヒンジ連結された手持ちハンドルといったような構成部材によって、および、軽量のタッチスクリーンディスプレイであるとともに、タッチスクリーンディスプレイを支持するアームの伸縮によって高さが調節可能とされたタッチスクリーンディスプレイによって、および、３Ｄ口腔内画像化システムのワンド上において、キーボードやマウスやグラフィカルユーザーインターフェースナビゲーション制御部材を不要とすることによって、および、ワンドのためのワンド格納領域、等によって、もたらされる。
【００３１】
ある種の実施形態においては、ワンドの先端は、使い捨て可能なモールドプラスチックシースによって、少なくとも部分的にカバーされており、使い捨て可能なミラーおよび健全性チェック手段を起動することにより、使い捨て可能なモールドプラスチックシースが新品であるかどうかを決定し得るとともに、使い捨て可能なミラーが清浄なものであるかどうかまた満足のいくものであるかどうかを決定することができる。
【００３２】
「例示としての様々な実施形態」
図１は、演算画像化環境１００を示すブロック図である。演算画像化環境１００は、少なくとも、本発明のある種の実施形態による、コンパクトなかつ携帯式の形状因子を有して具現された３Ｄ口腔内画像化システム１０２を備えている。３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、ある場所から他の場所へと容易に移動させることができ、特別の目的の演算デバイスを備えることができる。ある種の実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、携帯式の３Ｄ口腔内画像化システムと称すことができる。
【００３３】
３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、光源１０６と例えばカメラ１０８といったような画像化センサとを有したワンド１０４を備えることができる。ワンド照明のための光源は、可視光に関するレーザー安全性限界に適合するように構成することができる。歯科医師は、患者の歯や歯茎や口蓋の三次元的凹凸特性をデジタル的に取得するために、患者の口腔内にワンド１０４を保持することができる。ワンドは、歯科医師による使用に際して小さなものでありなおかつ軽量のものであり、画像化プロセスは、高速なものであり容易に使用し得るものである。これにより、アーチ形状および咬合の画像化を迅速に行うことができる。これにより、画像化対象領域のデジタルモデルを、タッチスクリーンディスプレイ１１６上において見ることができる。
【００３４】
ある種の実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、対象表面上の三次元ポイントを測定するアコーディオンフリンジ干渉計（accordion fringe interferometer,ＡＦＩ）技術に基づいた精密な光学的機械的デバイスである。ＡＦＩ技術においては、互いにコヒーレントな２つの光ビームを放射し、対象表面上において可視とされた精密な干渉フリンジパターンを生成する。単純な単一チャネル型のＡＦＩ技術においては、一連をなす３つの二次元フリンジ画像を、０°と＋１２０°と−１２０°とにおけるフリンジパターンとして、軸外カメラによって取得する。各カメラ画素に関して、３つの測定の相対強度を数学的に組み合わせることにより、１つのフリンジの幅により制限された測定によって、対象表面に対しての固有の距離を計算することができる。マルチチャネル型のＡＦＩ技術においては、１つのフリンジという測定幅には制限されることがなく、したがって、口腔内特徴物の凹凸特性を迅速に測定することができる。
【００３５】
３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、ワンド１０４を格納し得るワンド格納領域１１０を備えることができる。ワンド１０４は、コードを介して、データ取得保存ハードウェア１１２に対して接続することができる。データ取得保存ハードウェア１１２は、回路を介して、プロセッサ１１４に対して接続される。データ取得保存ハードウェア１１２は、カメラ１０８を介して取得した画像を保存するハードディスクおよび／または半導体ディスク１１３を備えることができる。データ取得保存ハードウェア１１２は、ワンド１０４のカメラ１０８が撮影した画像を取得し、それら画像を、プロセッサ１１４によって処理して、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に表示することができる。取得した画像は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２内の衝撃耐性を有したハードディスクおよび／または半導体ディスク１１３内に保存することができる。
【００３６】
ハードウェアやソフトウェアやファームウェアやこれらの任意の組合せにおいて実施される画像取得制御アプリ１１８は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２内において実行することができ、プロセッサ１１４によって実行される様々な操作を行うことができる。画像取得制御アプリ１１８は、タッチスクリーンディスプレイ１１６上において、グラフィカルユーザーインターフェースを表示することができる。ここで、グラフィカルユーザーインターフェースにおいて表示される様々なインジケータには、例えば、アイコンや、選択や、ドロップダウンリストや、ラジオボタンや、リスト、等がある。これらインジケータにより、歯科医師は、スクリーンに対してタッチすることにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２を使用した様々な操作を行うことができる。キーボードやマウスやトラックボールといったような、タッチスクリーンディスプレイ１１６上のグラフィカルユーザーインターフェースに対して相互作用するための構成部材は、一切不要である。その結果、３Ｄ口腔内画像化システム１０２のサイズおよび重量を、一体型のタッチスクリーンディスプレイを使用していないシステムと比較して、低減することができる。
【００３７】
ワンド１０４の操作は、画像取得制御アプリ１１８によって制御される。歯科医師は、グラフィカルユーザーインターフェースを使用して、画像化プロセスを制御することができる。歯科医師は、ネットワーク１２６上のウェブポータルに対してデータをアップロードすることができる。画像取得制御アプリ１１８によって表示されたグラフィカルユーザーインターフェースにより、１つまたは複数の任意の適切な歯科矯正実施管理ソフトウェアパッケージに対して相互作用することができるとともに、さらなる処理のために、画像データを他のサイトに対して送信することができる。例えば、ある種の実施形態においては、歯科矯正医師は、グラフィカルユーザーインターフェース内の様々な設定例から選択することができ、所望の治療タイプに応じて、また、解剖学的形状内における特定の特徴物に応じて、また、患者の口腔内における既存の医療器具に応じて、画像をカスタマイズすることができる。
【００３８】
ある種の実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、ネットワーク伝達ハードウェア１２０と、ネットワーク１２６上の他の演算デバイス１２４ａ，…，１２４ｎに対して無線接続または有線接続１２２によって接続するための関連するネットワーク伝達ソフトウェアと、を備えることができる。演算デバイス１２４ａ，…，１２４ｎは、例えばパーソナルコンピュータやサーバコンピュータやミニコンピュータやメインフレームコンピュータやブレードコンピュータやタブレットコンピュータやタッチスクリーン演算デバイスや電話デバイスや携帯電話やモバイル演算デバイス等といったような任意の適切な演算デバイスを備えることができ、これら演算デバイスのいくつかは、ウェブサービスやクラウドコンピュータサービスを提供することができる。ネットワーク１２６は、例えばエリアネットワークやイントラネットやインターネットや格納領域ネットワーク等といったような、当該技術分野において公知であるような任意の適切なネットワークを備えることができる。ある種の実施形態においては、画像化手順の終了後には、歯科医師は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２によって生成されたデータファイルを法令に従って歯科矯正器具および歯科治療器具の製造を支持するフォーマットでもって送信することができる、あるいは、他の応用のためにデータファイルを送信することができる。
【００３９】
３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、ハンドル１２８を備えることができる。ハンドル１２８は、ある場所から他の場所へと３Ｄ口腔内画像化システム１０２を持ち運ぶ際に、使用することができる。ハンドル１２８は、また、手持ちハンドルと称することもできる。３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、さらに、バッテリ駆動電源１３０を備えている。バッテリ駆動電源１３０は、３Ｄ口腔内画像化システムを直接的な電源から切り離した後において、ある場所から他の場所へと３Ｄ口腔内画像化システム１０２を移動させる際に、動作システムおよび他のソフトウェアを維持することができる。３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、電力要求が比較的小さいものであるように、例えば１５０ワット未満であるように、構成されている。
【００４０】
ある種の実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、採取した画像の表面データ内におけるボイド（穴）の存在を報告することができ、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に表示された視覚的合図を使用することによって、歯科医師に対してデータ量を増やすように警告することができる。３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、さらに、システムチェックを組み込んでおり、これにより、ワンド１０４が適切な動作状態にあることを確保することができる。
【００４１】
図２は、ある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２の正面図を示している。３Ｄ口腔内画像化システム１０２のいくつかの構成部材は、図２に示すように、硬質のハウジング２００内に収容されている。ハウジング２００は、クレイドルとも称することができ、データ処理のために使用される３Ｄ口腔内画像化システム１０２の内部部材および電子部材を収容することができる。内部部材は、少なくとも、プロセッサ１１４と、データ取得保存ハードウェア１１２と、ネットワーク伝達ハードウェア１２０と、バッテリ駆動電源１３０と、を備えることができる。ハウジング２００は、携帯可能性のために比較的小さなサイズとされている。
【００４２】
ハウジング２００の表面は、硬質であり、非多孔質である。これにより、使用するたびごとに、消毒を容易に行うことができる。ワンド１０４は、ワンド格納領域上に配置された状態で図示されている。ワンドのワンド容器は、ワンドの光学的構成部材を、ダストやデブリから保護する。これにより、測定精度を維持することができる。タッチスクリーンディスプレイ１１６は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の前面に向けて対向した状態で図示されている。ハンドル１２８は、ハンドル１２８がタッチスクリーンディスプレイ１１６のすべての構成部材を妨害しないような位置で、図示されている。
【００４３】
ハンドル１２８と、タッチスクリーンディスプレイ１１６と、ワンド１０４と、ハウジング２００と、に加えて、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の前面上に配置された電源ボタン２０２を備えている。電源ボタン２０２を使用することにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の電源をオンオフすることができる。加えて、発光ダイオード（ＬＥＤ）をベースとしたインジケータ２０４は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の動作状態に関連する１つまたは複数の状態を知らせることができる。例えば、ある種の実施形態においては、ＬＥＤインジケータ２０４は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２が電源ボタン２０２によってスイッチオンされたときには、点灯することができる。ある種の実施形態においては、色付きのＬＥＤスイッチがあるいは点滅するＬＥＤスイッチが、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に３Ｄ口腔内画像化システム１０２に関する動作状態を表示することに加えてあるいはそれに代えて、様々なエラーや３Ｄ口腔内画像化システム１０２に関する動作状態を知らせることができる。
【００４４】
図２においては、ワンド１０４が、ケーブル２０６を介して、ハウジング２００の内部に対して連結されている様子を見ることができる。ケーブル２０６は、ワンド１０４とデータ取得保存ハードウェア１１２とハードウェア２００内に存在する他の構成部材との間にわたっての電気接続およびデータ通信のために、使用されている。ケーブル２０６は、さらに、ワンド１０４内に収容されているカメラ１０８に関する露光パラメータを送出することができる。ケーブル２０６は、軽量でフレキシブルであることが重要である。ケーブル２０６の特性は、人間工学的特性やデバイスの使用しやすさに対して影響を与えることができる。これと妥協関係にあるのは、ケーブル２０６を介してワンド１０４に対して通信される多数の高速かつ低電圧の電気信号を隔離してシールドするための技術的要求である。ある種の実施形態においては、ケーブル２０６は、技術的制限を満たす限りにおいて、できる限り軽量でフレキシブルなものとされる。
【００４５】
図３は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２を示す側面図であって、本発明のある種の実施形態におけるハンドル１２８の回転を示している。この場合、ハンドルは、片手または両手でもって保持し得るよう構成された部材であり、ハンドルを使用することにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２を持ち運ぶことができる。ある種の実施形態においては、ハンドル１２８は、ヒンジを介してハウジング２００に対して取り付け得るよう構成されている。ここで、ハンドルの回転は、コード巻取機構３００に対してクリアランスを形成するように制限されている。コード巻取機構３００を使用することにより、ワンド１０４がワンド格納領域上に配置されたときには、あるいは、コード２０６が完全に延ばされたときには、コード２０６を巻き取ることができる。代替可能な実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、ヒンジとは異なる機構を介してハウジング２００に対して連結されたハンドル１２８を備えることができる。さらに他の実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、ハウジング２００内に組み込まれたハンドルを備えることができる。例えば、ハンドルは、ハウジング２００内に凹状グルーブを有することができ、歯科医師は、ある場所から他の場所へと３Ｄ口腔内画像化システム１０２を持ち運ぶ際には、凹状グルーブ内に手を少なくとも部分的に配置することができる。ある種の実施形態においては、ハンドルは、凹状ハンドルや、格納式のハンドルや、折り畳み式のハンドルや、ある場所から他の場所へと３Ｄ口腔内画像化システム１０２を持ち運ぶに際して好適であるような他の任意の適切なハンドル、とすることができる。３Ｄ口腔内画像化システム１０２の重量および寸法は、例えば例示されたハンドル１２８といったようなハンドルを介して歯科医師が３Ｄ口腔内画像化システム１０２を持ち運び得るような重量および寸法とされる。
【００４６】
コード巻取機構３００を引っ張ることによりあるいは押し込むことにより、過剰のコードをスピンドルまわりに巻回することができる。コード巻取機構３００が引っ張られて過剰のコードがスピンドルまわりに自動でまたは手動で巻回される際には、ラッチを解放することができる。ある種の実施形態においては、静的な巻取リールが、コード巻取機構３００を有することができ、静的な巻取リールは、コードを格納し得るよう、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の側部内に組み込むことができる。よって、ある種の実施形態においては、コード２０６は、コード巻取機構３００内に巻き取られ得るような、収容可能なコードとすることができる。
【００４７】
図４は、本発明のある種の実施形態における３Ｄ口腔内画像化システム１０２のワンド１０４およびワンド格納領域１１０を示している。図４においては、ワンド格納領域１１０が、ワンドの先端（参照符号４０４）を保護し得るように、湾曲している（参照符号４０２）。ここで、先端４０４は、ワンド１０４の先端部４０６に向けて配置されている。ワンド１０４のベースが、ワンド１０４の基端部４０８に向けて配置されていること、および、コード２０６が、ワンド１０４のベースに対して取り付けられていることに、注意されたい。
【００４８】
先端４０４は、ワンド１０４のうちの、患者の口腔内に挿入される部分である。ある種の実施形態においては、先端の最大長さは、１１５ｍｍを超えないように制限される。先端４０４のウィンドウ付き端部の最大高さは、２０ｍｍを超えないように制限される。先端のウィンドウ付き端部の最大幅は、２５ｍｍを超えないように制限される。小さなウィンドウ付き先端のサイズは、患者の快適性のために、および、口腔内アクセスの改良のために、好ましい。しかしながら、画像化精度は、ウィンドウ付き先端があるサイズ以下へと低減されたときには、容認不可能なレベルへと低下しかねない。ある種の実施形態においては、できる限り最良の容認可能な画像化精度と、患者の快適さおよび口腔内アクセスと、の間に、妥協関係が維持される。画像化先端４０４は、ヒトの口腔内において動作する際には、結露に対して耐性を有している。
【００４９】
３Ｄ口腔内画像化システム１０２の先端４０４は、プロセッサまたは金属とし得る生体適合性の透明材料からなる光学的ウィンドウを有することができる。ウィンドウは、尖鋭なコーナー部分すなわちエッジがヒトの組織に対して全く接触しないようにして、プラスチック製の先端ハウジング内に取り付けることができる。加えて、ウィンドウ特性（すなわち、材質の選択、および、材料厚さの選択）は、口腔内における破損を十分に防止し得るものとすることができる。ある種の実施形態においては、使い捨て可能な先端は、光学的ウィンドウを有していないものとすることができ、これにより、ウィンドウ表面上における唾液汚染を回避し得るとともに、光学的反射を無くすことができる。
【００５０】
ワンド１０４のサイズおよび重量は、人間工学的特性という理由のために重要なものである。ある種の実施形態においては、ワンド１０４の全体的長さは、３００ｍｍを超えないように制限され、ワンド１０４の全体的幅は、５０ｍｍを超えないように制限される。例示としての一実施形態においては、ワンド１０４の長さは、２００ｍｍとされ、ワンド１０４の幅は、２５ｍｍとされる。ワンドの先端４０４が、典型的な患者の歯の裏にまで十分に届くような長さとして構成されることは、強調しておくべきである。
【００５１】
ワンド１０４の重量は、４５０グラムを超えないように制限される。ある種の実施形態においては、ワンドの重量が２５０グラム以下であることが好ましい。このような重量は、内部のセンササブシステムと外部のハウジングとのすべてを含んでいるものの、ハウジング２００に対してワンド１０４を接続するためのケーブル２０６を除外している。
【００５２】
口腔内において使用されるワンドの先端４０４は、殺菌済みの使い捨て可能なシースあるいは冷間での殺菌剤の含浸あるいは繰り返しのスチーム殺菌に耐え得る着脱可能なハウジングによって、殺菌状態に維持される。
【００５３】
温度湿度範囲にわたって安定的にかつ繰り返し可能に干渉フリンジを形成するための、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の能力が、１つのカメラの視野において、正確な個々のフリンジ画像を得ることに関して、すなわち、三次元（３Ｄ）表面の正確な個々の二次元（２Ｄ）画像を得ることに関して、重要であることに、注意されたい。画像取得制御アプリ１１８は、複数の個々の２Ｄフリンジ画像を組み合わせることによって、３Ｄポイントクラウドを形成することができる。また、ワンド１０４内の光学的構成部材が、測定を正確なものに維持し得るよう、清浄に維持されダストフリーに維持されることに注意されたい。光学的システム内のレーザーダイオードに対しての電流駆動を維持することにより、熱負荷を一定に維持することができ、これにより、測定精度を維持することができる。各レーザーダイオードと、コリメート用レンズペアと、の間の間隔は、安定的であるように構成される。対物レンズと、ピンホールマスクと、の間の間隔は、安定的であるように構成される。フェーズシフトプレートおよび湾曲部材は、安定的で繰り返し可能なフェーズシフト値をもたらし得るよう構成される。ワンド１０４内に収容されたカメラ１０８の電荷結合素子（ＣＣＤ）とカメラレンズとの間の間隔も、また、安定的であるように構成される。
【００５４】
図５は、本発明のある種の実施形態における３Ｄ口腔内画像化システム１０２の健全性チェック手段５０２を示している。ある種の実施形態においては、健全性チェック手段５０２は、幅が２６ｍｍかつ高さが２２ｍｍとされた矩形領域とされる。健全性チェック手段５０２は、ワンド１０４の先端４０４に対して清浄なミラーがあるいは満足のいくミラーが取り付けられているか、あるいは、ワンドの先端において汚れたミラーがあるいは不満なミラーが取り付けられているか、を決定し得るよう構成されている。健全性チェック手段５０２は、また、使用前にシステムの測定精度を決定し得るよう構成されている。ある種の実施形態においては、健全性チェック手段を使用することにより、システムの測定精度が所定のしきい値を超えているかどうかを決定することができる。ある種の実施形態においては、健全性チェック手段５０２を使用することにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の動作および精度が適正であるかどうかを決定することができる。
【００５５】
図５は、さらに、ハウジング２００の表面（参照符号５０４）が、円滑なものであって、容易に洗浄し得るものであることを示している。３Ｄ口腔内画像化システム１０２のワンドおよびクレイドルハウジングは、ヒトに対しての使用のたびごとに、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の外側ハウジング２００上において使用されるタイプの硬質で非多孔性の表面上において使用されたときには二次汚染を効果的に防止するアンチバクテリアティッシュやアンチウイルスティッシュや耐菌性ティッシュによって、消毒することができる。
【００５６】
図６は、本発明のある種の実施形態における３Ｄ口腔内画像化システム１０２のうちの、タッチスクリーンディスプレイ１１６を支持するアームを連結するためのレリーフカット領域６０２を示している。ある種の実施形態においては、アームのためのレリーフカット領域６０２は、アームの内部ヒンジ機構のために必要とされるスペースに基づいて、凹状とされている。ヒンジの下方の領域は、凸状とすることができる。これにより、クリーニングを容易なものとし得るとともに、ピンチポイントを形成してしまう可能性を回避することができる。
【００５７】
図７は、本発明のある種の実施形態における３Ｄ口腔内画像化システム１０２における、ハウジング２００上にタッチスクリーンディスプレイ１１６を支持しているアーム７０２を示している。アーム７０２の湾曲した形状により、使用のための十分なスペースが形成されていること、および、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の全体的高さに対して影響を与えていること、がわかる。
【００５８】
アーム７０２は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２をフロア上に配置することができるような、そして、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の使用時に、アーム７０２を十分に引き延ばし得るような、長さとされている。代替可能な実施形態においては、アーム７０２は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２が例えば椅子やテーブルといったような高い位置の表面上に配置された場合には、十分に引っ込めることができる。
【００５９】
ある種の実施形態においては、アーム７０２は、タッチスクリーンディスプレイ１１６を傾斜させたり回転させたりし得るようにして、タッチスクリーンディスプレイ１１６をハウジング２００に対して連結する。
【００６０】
タッチスクリーンディスプレイ１１６を支持しているアーム７０２は、タッチスクリーンディスプレイ１１６を持ち上げる際にわずかの力を要するように、スプリングによって付勢されたものとすることができる。しかしながら、アーム７０２が引き伸ばされてタッチスクリーンディスプレイ１１６が持ち上げられたときには、摩擦ベアリングが、タッチスクリーンディスプレイを安定的な態様で所定位置に維持する。
【００６１】
図８は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２において、タッチスクリーンディスプレイ１１６のためのディスプレイ容器８０２における様々な特徴点を示している。ディスプレイ容器８０２の背面上における凹所領域（参照符号８０４）は、ユーザーがタッチスクリーンディスプレイ１１６を格納位置から直立位置へと引っ張ることを、補助する。ディスプレイ容器８０２の背面に沿って設けられた他の凹所領域（参照符号８０６）は、アーム７０２をハウジング２００に対して面一に格納することを可能とする。
【００６２】
図９は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２内のベント領域９０２，９０４を示している。ベント領域９０２は、ハウジング２００の背面９０３上における切欠ポケットであり、ベント領域９０４は、ハウジング２００の底面９０５上における切欠ポケットである。ベント領域９０２，９０４は、ベントを行うものであり、これにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２内の冷却を容易なものとすることができる。
【００６３】
図９は、また、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の底面エッジに沿って設けられたハンドル９０６を示している。ハンドル９０６により、ユーザーは、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の底面パネルを取り外すことができ、これにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２に対して中断なく電力を供給しているバッテリに対してアクセスすることができる。バッテリは、図１に示すバッテリ駆動電源１３０の一部である。背面パネルも、また、取り外すことができ、これにより、３Ｄ口腔内画像化システム１０２に対しての定期的な保守点検を行うことができる、あるいは、ハウジング２００の内部に配置された内部構成部材を修理することができる。
【００６４】
３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、４つのペグ９１０ａ，９１０ｂ，９１０ｃ，９１０ｄによって支持される。ある種の実施形態においては、ペグは、スリップを防止し得るよう、ゴムまたは他の非スリップ材料から形成することができる。４つのペグ９１０ａ，９１０ｂ，９１０ｃ，９１０ｄは、円柱形状のピンまたはテーパー形状のピンという形状とされ、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の底面９０５に対して取り付けられている。
【００６５】
他の実施形態においては、いくつかのペグに代えてまたはすべてのペグに代えて、キャスターを使用することができる。例えば、ある種の代替可能な実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の前面側の２つの支持部材９１０ａ，９１０ｂは、ペグとすることができ、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の背面側の２つの支持部材９１０ｃ，９１０ｄは、キャスターとすることができる。キャスターは、小さなホイールを有することができる。キャスターは、移動の容易さをもたらすことができる。一方、ペグは、３Ｄ口腔内画像化システム１０２に対して、スリップ耐性をもたらすことができる。
【００６６】
３Ｄ口腔内画像化システム１０２の重心は、ハウジング２００内に収容された構成部材と比較してタッチスクリーンディスプレイ１１６が軽量であることのために、比較的低い。その結果、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、水平面上に配置したときには、安定的である。
【００６７】
図１０は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２における、コードリール１０００およびハンドル１２８の動作態様を示している。ある種の実施形態においては、コードリール１０００は、約２．５ｃｍだけ引き出され、これにより、ユーザーは、コード巻取機構３００まわりにコード２０６を巻回することができる。ヒンジ付きハンドル１２８の移動範囲は、両方向において、ハンドル１２８がタッチスクリーンディスプレイ１１６に対してもまたコード２０６に対してもまたコード巻取機構３００に対しても接触しないように、制限されている。コード引っ張り軽減機構１００２が、ハウジング２００からのコードの出口部分に設けられている。
【００６８】
図１１は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２における、少なくとも、ハウジング２００の背面パネル１１０２を示している。図１１により、ハウジング２００の前面パネルの分離部分（参照符号１１０４）が、アーム７０２を受領することがわかる。
【００６９】
図１２は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２における、少なくとも、前面パネル１２０２と、左側面パネル１２０４と、右側面パネル１２０６と、底面パネル１２０８と、を示している。周縁上にコードを巻回し得るコードリール３００は、図１２においては、分解図で示されている。
【００７０】
図１３は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２において、ワンド１０４をワンド格納領域１１０に対して位置合わせする態様を示している。２つのワンド取付部材（下顎形状の部材）１３０２，１３０４により、ワンド１０４は、安定的に留まることができ、ワンド格納領域１１０に対して安定的に取り付けられる。ワンド取付部材１３０２，１３０４は、図１３に図示されているけれども、代替可能な実施形態においては、ワンド取付部材１３０２，１３０４は、ワンド１０４を把持するための任意の把持部材を有することができる。
【００７１】
ワンド格納領域１１０内の２つのワンド位置合わせ部材１３０６，１３０８により、ワンド１０４は、ワンド格納領域１１０に対して位置されることができる。ある種の実施形態においては、ワンド位置合わせ部材１３０６，１３０８は、ゴム製のだぼから構成されている。ワンド１０４上には、２つのゴム製だぼに対応した２つの凹所または２つの切欠が設けられている。ゴム製だぼ１３０６，１３０８は、２つの凹所または２つの切欠に対して係合する。ワンド１０４は、ワンド１０４がワンド取付部材１３０２，１３０４に対して十分に係合していない場合でさえ、２つのだぼ１３０６，１３０８まわりに回転することができる。ある種の実施形態においては、２つのだぼ１３０６，１３０８は、ワンド格納領域１１０の表面上に設けられた任意の適切な突起とすることができる。
【００７２】
ワンド１０４が、だぼ１３０６，１３０８に対しておよび取付部材１３０２，１３０４に対して十分に係合した場合には、ワンドの先端は、健全性チェックインジケータ５０２に対して位置合わせされる。ワンド１０４上の追加的なワンド位置合わせ部材（参照符号１３１０）により、ワンド格納領域１１０に対してのワンド１０４の取付が、さらに容易なものとされる。
【００７３】
ワンド１０４は、丸い形状にモールド成型された領域を有している。その領域には、第１スイッチ１３１２が設けられている。歯科医師がその第１スイッチを押すことにより、画像の記録の開始をオンオフすることができる。他の円形にモールド成型された領域（図１３においては見ることができない）には、第１スイッチとは径方向反対側に配置された第２スイッチが設けられている。２つのスイッチの存在により、上側アーチと下側アーチとの画像撮影を容易に行い得るとともに、歯科医師が左利きであってもまた右利きであっても使いやすいものとなる。ある種の実施形態においては、ただ１つのスイッチだけを使用することができる。
【００７４】
長円形にモールド成型された領域１３１４においては、長円形にモールド成型された領域１３１４の２つの狭い端部のところに、２つのキーパッドボタン１３１６，１３１８が設けられている。歯科医師は、長円形にモールド成型された領域１３１４上の２つのキーパッドボタン１３１６，１３１８の一方または双方を押すことにより、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に表示されたグラフィカルユーザーインターフェースの様々なアイテムの中から選択を行うことができる。不可欠的に、長円形にモールド成型された領域１３１４は、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に表示されたグラフィカルユーザーインターフェースのための、前方キーパッドボタンおよび後方キーパッドボタンを有している。グラフィカルユーザーインターフェースは、「一連の連続ガイドモード」と称されるモードにおいては、歯科医師が、タッチスクリーンディスプレイ１１６に対してタッチすることなく、ワンド１０４の長円形にモールド成型された領域１３１４上の２つのキーパッドボタン１３１６，１３１８を押すことにより、画像を取得し得るとともに、画像を操作することができる。歯を画像化する前に必要であれば患者の情報を入力する場合を除いては、また、歯の画像化プロセスの最後に最終的な再検討を行う場合を除いては、タッチスクリーンディスプレイに対してタッチする必要がない。２つのキーパッドボタン１３１６，１３１８およびスイッチ１３１２は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２の指先での操作制御を提供する。
【００７５】
ある種の実施形態においては、スイッチ１３１２と、２つのキーパッドボタン１３１６，１３１８とは、制御手段と称すことができる。ある種の実施形態においては、タッチスクリーンディスプレイのインターフェースの画像記録および操縦は、１つまたは複数の制御手段を介して行うことができる。
【００７６】
ある種の実施形態においては、ワンド１０４の先端４０４は、使い捨て可能なモールド成型されたプラスチック製シース１３２０によってカバーされる。そのようなシース１３２０は、ワンド１０４の先端４０４０に対して、スナップ取付によって着脱される。使い捨て可能なミラー１３２２が、使い捨て可能なモールド成型されたプラスチック製シース１３２０内に組み込まれる。健全性チェック手段５０２を使用することにより、使い捨て可能なモールド成型されたプラスチック製シース１３２０が新品であるかどうかを、また、使い捨て可能なミラー１３２２が清浄なものであるかどうかを、決定することができる。ハウジング２００は、システムの精度を検証するため、内蔵型の健全性チェック手段５０２を有している。使い捨て可能なミラー１３２２の曇りを除去するために、内蔵型の使い捨て可能なヒータを使用することができる。
【００７７】
健全性チェック手段５０２は、ワンド１０４が、だぼ１３０６，１３０８およびワンド取付部材１３０２，１３０４に対して完全に係合した場合に、起動される。健全性チェック手段５０２を使用することにより、三次元形状を測定することができて、ワンド１０４上の使い捨て可能なプラスチック製シース１３２０が新品であるかどうかを、また、使い捨て可能なミラー１３２２が清浄なものであるかどうかを、決定することができ、さらに、システムの測定精度を検証することができる。その結果、３Ｄ口腔内画像化システム１０２に関して、感染制御が改良される。
【００７８】
図１４は、本発明のある種の実施形態において、アーム７０２の構成部材、および、ディスプレイ容器８０２の構成部材を配置して配向させる態様を示している。ディスプレイ容器８０２は、ディスプレイ容器１４０の前面部材１４０２とディスプレイ容器の背面部材１４０４とを組み合わせることにより、形成される。ディスプレイ容器の前面部材１４０２は、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に適合する。アーム７０２は、２つのパネル１４０６，１４０８から形成される分離アームである。
【００７９】
図１５は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２における、画像取得制御アプリ１１８を有したソフトウェアコンポーネントを示すブロック図１５００である。ある種の実施形態においては、プロセッサ１１４内において動作を実行する画像取得制御アプリ１１８は、歯科用のグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）モジュール１５０２と、コア画像化ソフトウェアモジュール１５０４と、画像に対して後処理を行う画像後処理ソフトウェアモジュール１５０６と、ネットワーク伝達モジュール１５０８と、から構成されている。
【００８０】
歯科用ＧＵＩモジュール１５０２は、患者に関するデジタルインプレッションデータを取得するよう歯科医師を案内する相互作用を提供する。歯科用ＧＵＩモジュール１５０２は、タッチスクリーンディスプレイ１１６から入力命令を得る、あるいは、ワンド１０４から命令を得る。データの取得後には、データを、データファイル内に収容して、ネットワーク１２６に対して接続された演算デバイス１２４ａ，…，１２４ｎ上で動くウェブサービス１５１０に対してアップロードすることができる。
【００８１】
コア画像化ソフトウェアモジュール１５０４は、データ取得機能とデータ表示機能とを行う。コア画像化ソフトウェアモジュール１５０４は、ワンド１０４に対して相互作用し、カメラ１０８からのデータを入力として受領し、出力として、取得データの三次元ポイントクラウド表示を生成する。
【００８２】
画像後処理ソフトウェアモジュール１５０６は、入力として、三次元ポイントクラウド表示を受け取り、出力として、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に表示するための三次元表面を生成する。
【００８３】
ネットワーク伝達モジュール１５０８は、ネットワーク伝達ハードウェア１２０を介してウェブサービス１５１０に対して、暗号化された低解像度のサムネイルデータファイル（検査用）と、暗号化された高解像度のデータファイル（製造用）と、の双方を、送信する。サムネイルデータファイルは、通常、ウェブサービス１５１０に対して実質的に迅速に送信することができる。一方、高解像度のデータファイルは、ウェブサービス１５１０に対して、その後に送信することができる。
【００８４】
歯科医師が、デバイスを使用してデジタルインプレッションデータを収集するに先立って、３Ｄ口腔内画像化システム１０２が機能的に適正であることの通知を受領することが、重要である。この目的のために、内蔵型の自動的な「健全性チェック」機能が設けられている。健全状態の通知は、内蔵型の健全性チェック機能がテストを完了した後に、歯科医師に対して提示される。ある種の実施形態においては、健全性チェック機能は、既知の静的なターゲットを照明した際にカメラ１０８が各レーザーチャネルからの光の適切なレベルを検出することを決定する。健全性チェック機能は、また、既知の静的なターゲットを照明しれた際に、３Ｄ口腔内画像化フェースシフターが、十分に低強度のリップルを有したグレースケール画像を生成することを決定する。加えて、健全性チェック機能は、さらに、ソフトウェアが、既知の静的なターゲットを照明した際に、特定された最小数の非遮蔽（すなわち、良好な）ポイントと特定された最大の２乗平均平方根フィットエラーとを有した正確な三次元ポイントクラウドを生成することを、決定する。
【００８５】
図１６は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２に関して実行されるある種の操作を示すブロック図１６００を示している。
【００８６】
制御は、ブロック１６０２において開始される。ブロック１６０２においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２のハウジング２００に付設されたハンドルを使用して、ある場所から他の場所へと、３Ｄ口腔内画像化システム１０２を移動させる。タッチスクリーンディスプレイ１１６に設けられたアーム７０２を引き伸ばし（ブロック１６０６）、タッチスクリーンディスプレイの高さ位置を、ハウジング２００の上方における所望の高さ位置に調節する。
【００８７】
制御は、ブロック１６０８へと進む。ブロック１６０８においては、健全性チェック手段５０２を使用して、ワンド１０４の先端４０４上に配置された使い捨て可能なミラー１３２２が清浄であるかどうか、また、満足のいくものであるかどうか、が決定される。そうであれば、ワンド１０４が、ワンド格納領域１１０から取り外されて、患者の口腔内に挿入される（ブロック１６１０）。ワンド１０４上の１つまたは複数の制御手段（例えば、１つまたは複数のスイッチ１３１２、および／または、２つのキーパッドボタン１３１６，１３１８）を押すことにより、ハウジング２００から延伸可能とされた画像化センサ１０８によって、画像を取得する（ブロック１６１２）。ハウジング２００内に内蔵されたプロセッサ１１４によって、取得した画像を処理する（ブロック１６１４）。プロセッサ１１４が、タッチスクリーンディスプレイ１１６上に、処理した画像を表示する（ブロック１６１６）。
【００８８】
制御は、ブロック１６１８へと進む。ブロック１６１８においては、画像の取得が完了したかどうかが決定される。画像の取得が完了したと決定された場合には、制御は、ブロック１６２０へと進む。ブロック１６２０においては、アーム７０２が引き伸ばされていたことが決定された場合、アーム７０２を、タッチスクリーンディスプレイ１１６よりも下方へと引っ込める。さらに、ワンド１０４を、ワンド格納領域１１０内に格納する。さらに、ワンド１０４の先端４０４上において使い捨て可能なミラー１３２２および使い捨て可能なシース１３２０を交換する。
【００８９】
ブロック１６１８において、画像取得が完了していない場合には、制御は、継続した画像取得のために、ブロック１６１２へと戻る。加えて、ブロック１６０８において、健全性チェック手段５０２が、ワンドの先端上に配置された使い捨て可能なミラー１３２２が清浄ではないと決定した場合には、ワンドの先端上の使い捨て可能なミラー１３２２および／または使い捨て可能なシース１３２０を交換し（ブロック１６２２）、制御は、ブロック１６０８へと戻る。
【００９０】
図１〜図１６は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２が、プロセッサ１１４と、このプロセッサ１１４を内蔵したハウジング２００と、画像の取得のためにハウジング２００に対して延出可能に取り付けられた画像化センサ１０８と、画像化センサ１０８によって取得された画像を表示するためのタッチスクリーンディスプレイ１１６と、から構成されているようなある種の実施形態を示している。アーム７０２は、ハウジング２００に対して連結されているとともに、タッチスクリーンディスプレイ１１６を支持している。ここで、アーム７０２は、所定の高さ範囲にタッチスクリーンディスプレイ１１６を配置し得るよう、伸縮可能に構成することができる。ハウジング２００のハンドル１２８は、携行可能性のために設けられている。
【００９１】
したがって、図１〜図１６は、唇側および舌側の処置のためのカスタムブラケットおよびワイヤの作製や患者および医師のレビューのための電子的モデルの作製やカスタム化された位置合わせシステムおよび研究器具の作製等を含む歯科応用および歯科矯正応用のために使用されていた従来のインプレッション方法を機能的に代替するような、３Ｄ口腔内画像化システム１０２のある種の実施形態を示している。３Ｄ口腔内画像化システム１０２によって生成された「デジタルインプレッション」出力ファイルは、歯科矯正治療および他の歯科治療の速度向上および効率向上のために、電子的に送信することができる。ある種の実施形態においては、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２がホイール上のコンピュータおよびモニタに対して連結されている場合と比較して、より小さいものとしておよびより軽量なものとして、形成することができる。
【００９２】
「様々な実施形態における追加的な細部」
図１〜図１６において説明した操作は、ソフトウェアやファームウェアやハードウェアやこれらの任意の組合せを製造するための技術を使用して、方法あるいは装置あるいはコンピュータプログラム製品として具現することができる。加えて、ある種の実施形態は、コンピュータ読取可能なプログラムコードを内部に有した１つまたは複数のコンピュータ読取可能な格納媒体内に組み込まれたコンピュータプログラム製品という態様とすることができる。
【００９３】
コンピュータ読取可能な格納媒体は、電子的なあるいは光学的なあるいは電磁気的なあるいは赤外のあるいは半導体の、システムや装置やデバイスや、あるいは、これらの任意の適切な組合せを有することができる。コンピュータ読取可能な格納媒体は、さらに、１つまたは複数のワイヤを有した電気接続と、携帯式のコンピュータディスケットあるいはディスクと、ハードディスクと、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）と、消去可能なプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭあるいはフラッシュメモリ）と、光ファイバと、携帯式のコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）と、光学的格納デバイスと、磁気的格納デバイスと、その他とを備えることができる。コンピュータ読取可能な格納媒体は、任意のタンジブル媒体とすることができる。タンジブル媒体は、支持実行システムあるいは装置あるいはデバイスによって使用するための支持実行システムあるいは装置あるいはデバイスと組み合わせて使用するためのプログラムを有することができるあるいは格納することができる。
【００９４】
本発明における見地による操作を実行するためのコンピュータプログラムコードを、１つまたは複数のプログラム言語の任意の組合せでもって、書き込むことができる。
【００９５】
本発明による見地について、本発明のある種の実施形態による方法やシステムやコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図を参照して、以下において説明する。図面に示した少なくとも１つのある種の操作は、ある種の順序で起こるある種の事象を示している。代替可能な実施形態においては、ある種の操作は、異なる順序で、あるいは、修正された順序で、あるいは、省略した順序で、実行することができる。加えて、実施形態になおも適合している態様で、上記論理に対して、操作を追加することができる。さらに、ここで説明する様々な操作は、順次的に実行することができる。あるいは、ある種の操作は、並列的に実行することができる。さらに他の実施形態においては、様々な操作は、単一の処理ユニットによって、あるいは、分散して配置された複数の処理ユニットによって、実行することができる。コンピュータプログラム命令は、フローチャートの複数のブロックを実施することができる。これらコンピュータプログラム命令は、実行のためのコンピュータのプロセッサに設けることができる。
【００９６】
図１７は、本発明のある種の実施形態による３Ｄ口腔内画像化システム１０２内に設け得るある種の構成部材を示すブロック図を示している。システム１７００は、３Ｄ口腔内画像化システム１０２を備えることができ、３Ｄ口腔内画像化システム１０２は、回路１７０２を有することができる。回路１７０２は、ある種の実施形態においては、少なくとも、例えばプロセッサ１１４といったようなプロセッサ１７０４を有することができる。システム１７００は、さらに、メモリ１７０６（例えば、揮発性メモリデバイス）と、格納手段１７０８と、を備えることができる。格納手段１７０８は、非揮発性メモリデバイス（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュ、ファームウェア、プログラマブルロジック、等）、磁気ディスクドライブ、光学的ディスクドライブ、テープドライブ、等を備えることができる。格納手段１７０８は、内部格納デバイス、付属格納デバイス、および／または、ネットワークアクセス可能な格納デバイス、を備えることができる。システム１７００は、さらに、プログラムロジック１７１０を備えることができる。プログラムロジック１７１０は、メモリ１７０６内に導入することができてプロセッサ１７０４または回路１７０２によって実行し得るコード１７１２を有している。ある種の実施形態においては、コード１７１２を有したプログラムロジック１７１０は、格納手段１７０８内に格納することができる。ある種の実施形態においては、プログラムロジック１７１０は、回路１７０２内において実行することができる。したがって、図１７は、他の構成部材とは個別的とされたプログラムロジック１７１０を図示しているけれども、プログラムロジック１７１０は、メモリ１７０６内においておよび／または回路１７０２内において、実行することができる。
【００９７】
「ある実施形態」や「１つの実施形態」や「複数の実施形態」や「その実施形態」や「それら実施形態」や「１つまたは複数の実施形態」や「いくつかの実施形態」という用語は、特に断らない限り、「本発明による１つまたは複数の（しかしながら、すべてではない）実施形態」を意味している。
【００９８】
「を有している」や「を備えている」という用語およびこれらの同義語は、特に断らない限り、「限定するものではないけれども、を備えている」を意味している。
【００９９】
列挙されたアイテムは、特に断らない限り、それらアイテムのいくつかのものあるいはすべてのものを相互に除外しないことを意味している。
【０１００】
「１つの」や「その」という冠詞は、特に断らない限り、「１つまたは複数の」を意味している。
【０１０１】
互いに通信しているデバイスどうしは、特に断らない限り、互いに連続的に通信する必要はない。加えて、互いに通信しているデバイスどうしは、直接的に通信することができる、あるいは、１つまたは複数の中間介在部材を介して間接的に通信することができる。
【０１０２】
互いに通信している複数の構成部材を有した実施形態に関する説明は、そのようなすべての構成部材が必要とされることを意味しているわけではない。それとは逆に、広範な可能な実施形態を例示するために、様々な付加的な構成部材が説明されている。
【０１０３】
単一のデバイスまたは単一の物品が説明されたときには、単一のデバイス／物品に代えて、２つ以上のデバイス／物品（これらが連携するかどうかにかかわらず）を使用し得ることは、自明であろう。同様に、２つ以上のデバイスまたは２つ以上の物品が説明されたときには（これらが連携するかどうかにかかわらず）、２つ以上のデバイス／物品に代えて、単一のデバイス／物品を使用し得ることは、自明であろう。あるいは、指摘された数のデバイスまたは物品に代えて、それとは異なる数のデバイス／物品を使用し得ることは、自明であろう。代替的には、デバイスの機能および／または特徴点は、そのような機能／特徴点を有したものとは異なる１つまたは複数の他のデバイスによって、具現することができる。
【０１０４】
本発明の様々な実施形態に関する上記説明は、例示の目的のものに過ぎない。上記説明は、説明された細部へと本発明を限定することを意図したものではない。上記の開示に基づいて、様々な修正や様々な変形が可能である。本発明の範囲は、上記の詳細な説明によってではなく、特許請求の範囲によって、限定されることが意図されている。上記の説明や例示やデータは、製造に関する完全な説明と、本発明の構成の使用と、を提供する。本発明の多くの実施形態は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく行い得ることにより、本発明は、添付の特許請求の範囲によって表現されている。
【符号の説明】
【０１０５】
１０２    携帯式の３Ｄ口腔内画像化システム
１０４    ワンド
１０８    カメラ（画像化センサ）
１１０    ワンド格納領域
１１４    プロセッサ
１１６    タッチスクリーンディスプレイ
１２８    ハンドル
１３０    バッテリ駆動電源
２００    ハウジング
３００    コード巻取機構
４０４    先端
５０２    健全性チェック手段
７０２    アーム
８０２    ディスプレイ容器
８０４    凹所領域
８０６    他の凹所領域
９０２    ベント領域
９０４    ベント領域
９１０ａ  ペグ（支持部材）
９１０ｂ  ペグ（支持部材）
９１０ｃ  ペグ（支持部材）
９１０ｄ  ペグ（支持部材）
１３０２    ワンド取付部材（把持部材）
１３０４    ワンド取付部材（把持部材）
１３０６    ワンド位置合わせ部材（突起）
１３０８    ワンド位置合わせ部材（突起）
１３２０    使い捨て可能なシース
１３２２    使い捨て可能なミラー
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【外国語明細書】
2013144110000001.pdf