(57)【要約】上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させる方法であって、画像に基づいて上顎及び下顎の歯の模型を形成し、歯をかみ合わせた状態の基準咬合フレームを取得し、上顎及び下顎の歯の模型をそれぞれ基準咬合フレームに整合し、作成された模型と基準咬合フレームとの間の変換情報を測定し、上顎の歯の模型を測定した変換情報に基づいて下顎の模型に整合させる、ことを含む、方法。【選択図】図２
2016513503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合する方法であって、
ａ．それぞれの画像に基づいて上顎の歯の模型を形成するステップと、
ｂ．それぞれの画像に基づいて下顎の歯の模型を形成するステップと、
ｃ．前記上顎及び前記下顎の歯がかみ合った状態の基準咬合フレームを取得するステップと、
ｄ．前記上顎の歯の模型と前記下顎の歯の模型とをそれぞれ前記基準咬合フレームに整合させ、作成された前記模型と前記基準咬合フレームとの間の変換情報を測定するステップと、
ｅ．前記上顎の歯の模型を、前記測定した変換情報に基づいて前記下顎の歯の模型に整合させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ステップａは、
ｉ．それぞれの前記画像から前記上顎の歯の三次元表面を再現するステップと、
ｉｉ．前記上顎の歯の前記再現した三次元表面から前記上顎の歯の模型を作成するステップと、を含み、
前記ステップｂは、
ｉｉｉ．それぞれの前記画像から前記下顎の歯の三次元表面を再現するステップと、
ｉｖ．前記下顎の歯の前記再現した三次元表面から前記下顎の歯の模型を形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記ステップｃは、
全ての歯の一部の画像を取り込むステップと、
前記取り込んだ画像から歯の前記一部の三次元表面を再現するステップと、
前記再現した三次元表面に基づいて前記基準咬合フレームを作成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項４】
前記ステップｄは、
前記上顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、前記上顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させ、前記上顎の歯の作成した模型と前記基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、前記検出した対応関係に基づいて計算するステップと、
前記下顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、前記下顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させ、前記下顎の歯の作成した模型と前記基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、前記検出した対応関係に基づいて計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項５】
前記ステップｄは、
前記上顎の歯の三次元表面の１つを前記基準咬合フレームに整合させて、前記上顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとの間の上側変換情報を測定することにより、前記上顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させるステップと、
前記上顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、前記上側変換情報、及び、前記上顎の歯の模型と上顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて計算するステップと、
前記下顎の歯の三次元表面の前記１つを前記基準咬合フレームに整合させて、前記下顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとの間の下側変換情報を測定することにより、前記下顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させるステップと、
前記下顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、前記下側変換情報、及び、下顎の歯の模型と下顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２の方法。
【請求項６】
前記上顎の歯の三次元表面と１つと前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、前記上顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとを整合させ、
前記下顎の歯の三次元表面の１つと前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、前記下顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとを整合させる、
ことを特徴とする請求項５の方法。
【請求項７】
前記ステップｅは、前記上顎の歯の模型を、前記下顎の歯の模型に前記第１及び前記第２変換情報に基づいてマッチングさせるステップを含む、
ことを特徴とする請求項４又は５の方法。
【請求項８】
上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させるシステムであって、
前記上顎の歯の模型をそれぞれの画像に基づいて形成し、前記下顎の歯の模型をそれぞれの画像に基づいて形成するために使用する模型形成モジュールと、
前記上顎及び前記下顎の歯のかみ合った状態の基準咬合フレームを取得するために使用する取得モジュールと、
前記上顎の歯の模型と前記下顎の歯の模型とをそれぞれ前記基準咬合フレームに整合させるために使用し、前記模型と前記基準咬合フレームとの間の変換情報を測定するために使用する第１処理モジュールと、
前記上顎の歯の模型を、前記測定した変換情報に基づいて前記下顎の歯の模型に整合させるために使用する第２処理モジュールと、
を含むシステム。
【請求項９】
前記模型形成モジュールは、
それぞれの画像から前記上顎の歯の三次元表面を再現し、それぞれの画像から前記下顎の歯の三次元表面を再現するために使用する再現サブモジュールと、
前記上顎の歯の再現された三次元表面から前記上顎の歯の模型を作成し、前記下顎の歯の再現された三次元表面から前記下顎の歯の模型を作成するために使用する作成サブモジュールと、
を含むことを特徴とする請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記取得モジュールは、
前記上顎と前記下顎の歯がかみ合った状態で取り込まれた前記画像に基づいて、全ての歯の一部の三次元表面を再現し、且つ、前記再現された三次元表面に基づいて前記基準咬合フレームを作成することにより、前記上顎及び前記下顎の歯がかみ合った状態の前記基準咬合フレームを取得するように構成される、
ことを特徴とする請求項８又は９のシステム。
【請求項１１】
前記第１処理モジュールは、
前記上顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出し、前記上顎の歯の作成した模型と前記基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、前記検出した対応関係に基づいて測定することにより、前記基準咬合フレームに前記上顎の歯の模型を整合させ、且つ、前記下顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出し、前記下顎の歯の作成した模型と前記基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、前記検出した対応関係に基づいて測定することにより、前記基準咬合フレームに前記下顎の歯の模型を整合させるように構成される、
ことを特徴とする請求項８又は９のシステム。
【請求項１２】
前記第１処理モジュールは、
前記上顎の歯の三次元表面の１つと前記基準咬合フレームとを整合させて、前記上顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとの間の上側変換情報を測定することにより、前記上顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させ、
前記上顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、前記上側変換情報、及び、前記上顎の歯の模型と上顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて計算し、
前記下顎の歯の三次元表面の１つを前記基準咬合フレームに整合させて、前記下顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとの間の下側変換情報を測定することにより、前記下顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させ、
前記下顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、前記下側変換情報、及び、前記下顎の歯の模型と前記下顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて計算する、
ように構成されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２処理モジュールは、前記上顎の歯の模型を前記下側の歯の模型に、前記第１及び第２変換情報に基づいて整合させるように構成される、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は一般的には対象物を整合させる方法及びシステムに関し、特に、上顎及び下顎の整合（ａｌｉｇｎｉｎｇ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的に、患者の歯の鋳型を形成するためにパテを基材に使用することにより歯型（ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）がとられている。このような工程は患者にとって極めて不快で面倒なものである。
【０００３】
コンピュータ支援設計及びコンピュータ支援製造の発達に伴い、パテを基材とした患者の歯の鋳型を形成することに代わって、デジタル化三次元技術が口腔内の診察等によく用いられている。
【０００４】
例えば口腔内の診察に使用される従来の技術は、上顎のデジタル化三次元模型を下顎のデジタル化三次元模型に手作業で整合させることが必要である。したがって、診察の時間及び整合させることの複雑さは、ユーザにとって比較的大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば患者の歯の診察における歯医者の作業（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を迅速化すること、及び、ユーザに対する複雑さを低減することの解決策が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様によると、上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させる方法が提供される。この方法は、
ａ．それぞれの画像に基づいて上顎の歯の模型を形成し、
ｂ．それぞれの画像に基づいて下顎の歯の模型を形成し、
ｃ．上顎及び下顎の歯を噛みしめた状態の基準咬合フレームを取得し、
ｄ．上顎の歯の模型と下顎の歯の模型とを基準咬合フレームにそれぞれ整合させ、作成された模型と基準咬合フレームとの間の変換情報（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を測定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）し、
ｅ．上顎の歯の模型を下顎の歯の模型に、測定した変換情報に基づいて整合させる、
ことを含むことができる。
【０００７】
本願の他の態様によると、上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させるためのシステムが提供される。このシステムは、模型形成モジュールと、取得モジュールと、第１処理モジュールと、第２処理モジュールとを含む。
【０００８】
模型形成モジュールは、それぞれの画像に基づいて上顎の歯の模型を形成し、それぞれの画像に基づいて下顎の歯の模型を形成するために使用することができる。取得モジュールは、上顎及び下顎の歯を噛みしめた状態の基準咬合フレームを取得するために使用することができる。第１処理モジュールは、上顎の歯の模型と下顎の歯の模型とをそれぞれ基準咬合フレームに整合させるために使用し、模型と基準咬合フレームとの間の変換情報を測定するために使用することができる。第２処理モジュールは、測定した変換情報に基づいて、上顎の歯の模型を下顎の歯の模型に整合させるために使用することができる。
【０００９】
本願の実施形態による方法は、上顎の歯の模型を下顎の歯の模型に自動的に整合させることができる。
【００１０】
本発明の上記及び他の目的、特徴、及び利点は、添付図面に示すような本発明の実施形態の後述する詳細な説明から明らかとなる。図の要素は、相対的な尺度（ｓｃａｌｅ）に必要なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の咬合位置合わせ（ｂｉｔｅ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）の方法の流れ図である。
【図２】本願の実施形態による上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させる方法の流れ図である。
【図３ａ】図２に示す方法に適用可能なアーキテクチャのブロック図を示す。
【図３ｂ】図２に示す方法に適用可能な具体的な装置のブロック図を示す。
【図４ａ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｂ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｃ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｄ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｅ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｆ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｇ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｈ】歯の１つの３Ｄ表面を示す。
【図４ｉ】図４ａ〜図４ｈに示される表面からとじ合わせた（ｓｔｉｔｃｈｅｄ）模型を示す。
【図５ａ】上顎の歯のための作成された模型を示し、これは図２に示す方法によるステップ４０及び４１から形成することができる。
【図５ｂ】下顎の歯のための作成された模型を示し、これは図２に示す方法によるステップ４２及び４３から形成することができる。
【図５ｃ】基準咬合フレームを示し、これは図２に示す方法によるステップ４４から得ることができる。
【図５ｄ】図５ａの上顎の歯の模型と図５ｂの下顎の歯の模型とが歯を噛みしめた状態の態様に、整合された模型を示す。
【図６】上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合するシステムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明であり、参照する図中、同じ参照数字は複数の図のそれぞれの構成の同じ部材を指す。そして、使用されている「第１」、「第２」及びその他の用語は、必ずしも何らかの順序、順番又は優先的な関係を示すのではなく、単にそれぞれの部材又は部材のセットを他から明確に区別するためだけに使用するものである。
【００１３】
図１は、咬合位置合わせのための従来の方法の流れ図である。図１に示す方法を実施する際、上顎の模型及び下顎の模型が造られている。更に、口腔咬合模型（ｂｕｃｃａｌ  ｂｉｔｅ  ｍｏｄｅｌ）も取得されている。これらの模型は、歯科医等のオペレータに、例えばコンピュータのディスプレイ上で示されている。歯科医は更に、図１に示す方法を実行し、上顎の模型を下顎の模型に手作業で整合させる。
【００１４】
ステップ１０に示すように、口腔咬合模型は、この模型の上顎の歯と下顎の歯の重なりが見えるように、回転される。ステップ１２では、上顎の模型と下顎の模型とが、これらが互いに視覚的に整合するように、回転されて調整される。そして、ステップ１４では、ステップ１０のように回転された口腔咬合模型が、上顎の模型に移動され、口腔咬合模型が上顎の模型内にその対応関係（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）を見つけるまで、調整される。ステップ１６では、ステップ１０のように回転された口腔咬合模型が下顎の模型に移動され、口腔咬合模型が下顎の模型内でその対応関係が見つかるまで調整される。そして、ステップ１４及び１２における整合にしたがって、上顎の模型が下顎の模型に整合することができる。上述のように、図１に示すステップは、オペレータが例えばマウスを通して診察機械を操作することにより実行される。
【００１５】
歯科医が補綴を患者の軟組織又は骨組織まで挿入しようとする場合は、上顎の歯が下顎の歯に整合している完全な歯模型を最初に入手しなければならない。図１に示す従来の方法によると、歯科医はステップ１０−１６を通して模型に模型を手作業で整合させなければならず、これは診察の時間を延長し、歯科医の作業負担を増大する。
【００１６】
図２は、本願の実施形態による、上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させる方法の流れ図である。図３に示す方法は、図３ａに示すようなアーキテクチャに応用することができる。図３ａのアーキテクチャは、スキャナのような画像取込み装置３０と、この装置３０に連結されたディスプレイ装置３２とを含む。画像取込み装置３０は口腔内で様々な視野角で歯をスキャンするために使用することができる。ディスプレイ装置３２は、画像取込み装置３０で取り込まれ、又は、画像取込み装置で取り込まれた画像に基づいてプロセッサで生成された画像を表示するために使用することができ、このプロセッサは画像取込み装置３２内に、ディスプレイ装置３２に一体的に又は上記アーキテクチャ内に別個に設けることができる。好ましくは、この装置は、画像取込み装置で取得した画像、及び／又は、該当する場合にはプロセッサからの画像データを記憶するメモリを含むことができる。
【００１７】
図３ｂは、図２に示す方法を採用する具体的な装置の実施例のブロック図を示す。図３ｂに示す装置は画像取込み装置３０と、プロセッサ３１とディスプレイ装置３２とメモリ３３とを含むコンピュータとを含み、このコンピュータは医療用画像処理に用いることができる。画像取込み装置３０はコンピュータに連結される。
【００１８】
制限するものではない図示の実施例により、図２に示す方法を図３ｂに示す装置と共に以下に説明する。ステップ４０では、それぞれの画像から、上顎の歯の三次元（３Ｄ）表面が再現される。それぞれの画像、すなわちこのステップにおける上顎の画像は、例えば画像取込み装置３０で取り込まれた全体的に二次元（２Ｄ）である。取得した画像データは、上顎の歯の３Ｄ表面を再現するためにプロセッサ３１に転送される。プロセッサ３１は、当該分野で既知の技術手段で上顎の歯の３Ｄ表面を再現する。
【００１９】
知られているように、個々の歯面は、同じ視野角で取り込まれた画像セットから再現され、画像セットは１の画像のみ又は複数の画像を含むことができる。したがって、複数の画像セットは複数の歯面を形成するために取り込むものとし、各画像セットは同じ視野角で取り込まれ、異なる画像セットは異なる視野角で取り込まれる。したがって、ステップ４０では、上顎の歯の複数の歯面を形成するために、上顎の歯の複数の画像セットを取得するものとする。
【００２０】
ステップ４１では、上顎の歯の模型が、上顎の歯のための再現された３Ｄ表面から作成される。例えば、プロセッサ３１は、これらの再現された３Ｄ歯面をとじ合わせることにより、上顎の歯の模型を作成することができる。
【００２１】
図４ａから図４ｈのそれぞれは、歯の１の３Ｄ表面を示し、図４ｉはこれらの表面をとじ合わせた模型を示す。ここでは、図４ａから図４ｉは、複数の３Ｄ表面から模型を形成するプロセスを示すためにのみ使用される。これらの図４ａから図４ｉに示す歯は、本願の全ての実施例における面及び模型を限定するために使用するものではない。
【００２２】
ステップ４２では、それぞれの画像から下顎の歯の三次元（３Ｄ）表面が再現される。それぞれの画像、すなわちこのステップにおける下顎の画像は、例えば画像取込み装置３０で取り込まれた全体的に二次元画像である。取得した画像データは、上顎の歯の３Ｄ表面を再現するためにプロセッサ３１に転送される。プロセッサ３１は、上顎の歯の３Ｄ表面を再現したのと同じ方法で下顎の歯の３Ｄ表面を再現する。
【００２３】
ステップ４３で、下顎の歯の再現された３Ｄ表面から下顎の歯の模型が作成される。例えば、プロセッサ３１は、これらの再現された下顎の表面をとじ合わせることにより、下顎の歯の模型を作成することができる。
【００２４】
ステップ４４で、上顎及び下顎の歯がかみ合わされた（ｃｌｅｎｃｈｅｄ）状態の基準咬合フレームが取得される。１つの実施例によると、画像取込み装置３０は、単に、全てがかみ合わされた歯の一部をスキャンし、この後、取り込まれた画像データをプロセッサ３２に転送する。プロセッサ３２は、歯のこの部分の３Ｄ表面を再現し、基準咬合フレームとして３Ｄ模型を作成する。
【００２５】
例えば、基準咬合フレームは画像セットに基づいて形成することができ、この画像セットは、例えば同じ視野角で画像取込み装置３０により取り込まれる。すなわち、１つの表面だけが基準咬合フレームに形成され、又は、この表面が基準咬合フレームとして使用される。これに代え、咬合フレームは、上顎の歯の模型に関する上述の説明と同様な方法で形成される。
【００２６】
ステップ４５で、作成された上顎の歯の模型は基準咬合フレームに整合され、作成された下顎の歯の模型は基準咬合フレームに整合され、そして、作成された模型と基準咬合フレームとの間の変換情報（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が測定される。
【００２７】
説明のための実施例により、基準咬合フレームが上顎の歯の模型に対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ）対応関係（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）が、例えば特徴（ｆｅａｔｕｒｅｓ）に基づいて検出され、基準咬合フレームが下顎の歯の模型に対応する対応関係が例えば特徴に基づいて検出される。そして、作成された上顎の歯の模型と基準咬合フレームとの間の第１変換情報、及び、作成された下顎の歯の模型と基準咬合フレームとの間の第２変換情報が、それぞれの検出された対応関係に基づいて計算される。
【００２８】
これに代え、上顎の歯の再現された３Ｄ表面のいずれか１つが、上側変換情報を測定するために基準咬合フレームに整合され、これは前記再現された３Ｄ表面の１つと基準咬合フレームとの間の変換関係を示すものである。そして、上側変換情報、及び、上顎の歯の３Ｄ模型形成の際に測定される、上顎の歯の模型と前記上顎の歯の三次元表面の１つとの間の関係に基づいて、第１変換情報を計算することができる。同様に、第２変換情報も、下顎の歯の３Ｄ表面のいずれか１つと基準咬合フレームとの間の下側変換情報、及び、下顎の歯の模型と下顎の歯の３Ｄ表面の前記１つとの間の関係に基づいて、取得することができる。
【００２９】
更に、上顎の歯の再現された３Ｄ表面のいずれか１つと、基準咬合フレームとの整合は、特徴、これらの間の対応関係を検出することにより実行することができる。下顎の歯の再現された３Ｄ表面のいずれか１つと基準咬合フレームとの整合は、特徴に基づいて、これらの間の対応関係を検出することにより実行することができる。
【００３０】
ステップ４６で、上顎の歯の作成された模型は、測定された第１及び第２変換情報に基づいて下顎の歯の作成された模型に自動的に整合される。
【００３１】
選択肢として、上顎の歯及び下顎の歯の整合された模型は、ディスプレイ装置３２に表示される。好ましくは、上顎の歯及び下顎の歯の整合された模型は、模型の歯がかみ合わされた状態の態様で表示される。
【００３２】
１つの実施例として、図５ａは作成された上顎の歯の模型を示し、これはステップ４０及び４１を通して形成することができる。図５ｂは作成された下顎の歯の模型を示し、これはステップ４２及び４３を通して形成することができる。図５ｃは基準咬合フレームを示し、これはステップ４４で取得することができる。そして、図５ｄは、上顎の歯の模型と下顎の歯の模型とが歯をかみ合わせた状態の態様で、整合された模型を示す。
【００３３】
図３ａ及び３ｂに示すように、歯の診察に使用するアーキテクチャ又は装置に応用される図２に示す方法で、上顎の歯及び下顎の歯の模型は、自動的に整合させることができ、必要な場合には、オペレータが何ら手作業を行うことなく表示することができる。したがって、歯の診察時間が減少し、例えば歯科医の作業負荷が低減される。更に、手作業による整合がないため、ユーザのための複雑な整合が実質的に排除される。
【００３４】
図６は、上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させるシステムのブロック図を示す。このシステムは、図３ａに示すアーキテクチャで採用することができる。特に、図６に示すシステムは図３ｂに示す装置に応用することができる。このシステムは、模型形成モジュール６０と、取得モジュール６１と、第１処理モジュール６２と、第２処理モジュール６３とを含み、選択的に出力モジュール６４を含む。
【００３５】
図６及び３ａを参照すると、模型形成モジュール６０は、画像取込み装置３０で取り込んだ上顎の画像に基づいて上顎の歯の模型を形成し、画像取込み装置３０で取り込んだ下顎の画像に基づいて下顎の歯の模型を形成する。実施例によると、模型形成モジュール６０は、再現サブモジュール（ｓｕｂ−ｍｏｄｕｌｅ）と作成サブモジュールとを含む。再現サブモジュールは、上顎の二次元画像から上顎の歯の３Ｄ表面を再現し、下顎の二次元画像から下顎の歯の３Ｄ表面を再現する。作成サブモジュールは上顎の歯の再現された３Ｄ表面から上顎の歯の模型を作成し、下顎の歯の再現された３Ｄ表面から下顎の歯の模型を作成する。
【００３６】
取得モジュール６１は、上顎及び下顎の歯をかみ合わせた状態の基準咬合フレームを取得する。制限するものではない、図示の実施例では、取得モジュール６１は、例えば画像取込み装置３０で取り込まれた２Ｄ画像（複数）に基づいて全てのかみ合わせた状態の歯の一部を３Ｄ表面（複数）に再現し、再現された三次元表面に基づいて基準咬合フレームを作成することにより、歯をかみ合わせた状態の基準咬合フレームを取得する。基準咬合フレームは、図２に示す方法に関する上述の説明と同様に形成することができる。
【００３７】
第１処理モジュール６２は上顎の歯の模型と下顎の歯の模型とをそれぞれ基準咬合フレームに整合させ、これらの模型と基準咬合フレームとの間の変換情報を測定する。
【００３８】
実施例によると、第１処理モジュール６２は、上顎の歯の模型と基準咬合フレームとの間の対応関係を検出し、この後、作成された上顎の歯の模型と基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、検出した対応関係に基づいて測定することにより、上顎の歯の模型を基準咬合画像に整合させる。更に、第１処理モジュール６１は、下顎の歯の模型と基準咬合画像との間の対応関係を検出し、下顎の歯の作成された模型と基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、検出した対応関係に基づいて測定することにより、下顎の歯の模型を基準咬合フレームに整合させる。
【００３９】
これに代え、第１処理モジュール６２は、再現された３Ｄ表面のいずれか１つと基準咬合フレームとの間の変換関係を示す、上側変換情報を測定するために、上顎の歯の再現された３Ｄ表面の前記１つと基準咬合フレームとを整合させる。この後、上側変換情報、及び、上顎の歯の模型と、上顎の歯の３Ｄ模型の形成中に測定される、上顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて、第１処理モジュール６２は第１変換情報を測定する。第１処理モジュール６２は更に、第１変換情報を測定したと同様な方法で、第２変換情報を測定する。第１処理モジュール６２は、上顎の歯の前記１つの３Ｄ表面を、例えば特徴に基づいて、例えば上顎の歯の３Ｄ表面の前記１つと基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、基準咬合フレームに整合させ、下顎の歯の３Ｄ表面の前記１つを、例えば特徴に基づいて、例えば下顎の歯の３Ｄ表面の前記１つと基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、基準咬合フレームに整合させる。
【００４０】
第２処理モジュール６３は、上顎の歯の模型を、測定した第１及び第２変換情報に基づいて下顎の歯の模型に自動的に整合させる。図６に示すシステムにより出力モジュール６４が含まれる場合は、第２処理モジュール６３が上顎及び下顎の模型を整合させると、出力モジュール６４が、整合した上顎の歯の模型と下顎の歯の模型とを、図５ｃに示すように、整合した模型を表示するディスプレイ装置３２に出力する。好ましくは、出力モジュール６４は更に、図５ａに示すように、形成された上顎の歯の模型と、図５ｂに示すように、形成された下顎の歯の模型とを、それぞれ、表示用のディスプレイ装置３２に出力する。
【００４１】
ここでは、「下顎の模型」の語は下顎の歯の模型を指し、「上顎の模型」の語は上顎の歯の模型を指す。
【００４２】
図６に示すシステムに含まれるモジュール又はサブモジュールのそれぞれは、ソフトウェア又はハードウェア又はこれらの組み合わせとして具体化することができる。取得モジュール６１、第１処理モジュール６２、及び第２処理モジュール６３は１のプロセッサ、例えば図３ｂに示す装置のプロセッサ内に一体化することができる。
【００４３】
図６に示すシステムが、歯を診察するアーキテクチャ又は装置に設けられると、上顎の歯及び下顎の歯の模型を自動的に整合させ、オペレータの何らの手作業なしで自動的に表示することができる。したがって、歯の診察時間が減少し、例えば歯科医の作業負荷も減少する。
【００４４】
本発明の具体的な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明してきたが、本発明はこれらの具体的な実施形態に制限されるものではなく、当業者であれば、添付の請求の範囲で規定される範囲及び精神から逸脱することなく、種々の変更及び変形が可能なことは明らかである。
【図１】
2016513503.tif 000003
【図２】
2016513503.tif 000004
【図３ａ】
2016513503.tif 000005
【図３ｂ】
2016513503.tif 000006
【図４ａ】
2016513503.tif 000007
【図４ｂ】
2016513503.tif 000008
【図４ｃ】
2016513503.tif 000009
【図４ｄ】
2016513503.tif 000010
【図４ｅ】
2016513503.tif 000011
【図４ｆ】
2016513503.tif 000012
【図４ｇ】
2016513503.tif 000013
【図４ｈ】
2016513503.tif 000014
【図４ｉ】
2016513503.tif 000015
【図５ａ】
2016513503.tif 000016
【図５ｂ】
2016513503.tif 000017
【図５ｃ】
2016513503.tif 000018
【図５ｄ】
2016513503.tif 000019
【図６】
2016513503.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月7日(2016.1.7)
【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】
上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合する方法であって、
ａ．それぞれの画像に基づいて上顎の歯の模型を形成するステップと、
ｂ．それぞれの画像に基づいて下顎の歯の模型を形成するステップと、
ｃ．前記上顎及び前記下顎の歯がかみ合った状態の基準咬合フレームを取得するステップと、
ｄ．前記上顎の歯の模型と前記下顎の歯の模型とをそれぞれ前記基準咬合フレームに整合させ、作成された前記模型と前記基準咬合フレームとの間の変換情報を測定するステップと、
ｅ．前記上顎の歯の模型を、前記測定した変換情報に基づいて前記下顎の歯の模型に整合させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ステップｄは、
前記上顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、前記上顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させ、前記上顎の歯の作成した模型と前記基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、前記検出した対応関係に基づいて計算するステップと、
前記下顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の対応関係を検出することにより、前記下顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させ、前記下顎の歯の作成した模型と前記基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、前記検出した対応関係に基づいて計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップａは、
ｉ．それぞれの前記画像から前記上顎の歯の三次元表面を再現するステップと、
ｉｉ．前記上顎の歯の前記再現した三次元表面から前記上顎の歯の模型を作成するステップと、を含み、
前記ステップｂは、
ｉｉｉ．それぞれの前記画像から前記下顎の歯の三次元表面を再現するステップと、
ｉｖ．前記下顎の歯の前記再現した三次元表面から前記下顎の歯の模型を形成するステップと、を含み、
前記ステップｄは、
前記上顎の歯の三次元表面の１つを前記基準咬合フレームに整合させて、前記上顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとの間の上側変換情報を測定することにより、前記上顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させるステップと、
前記上顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の第１変換情報を、前記上側変換情報、及び、前記上顎の歯の模型と上顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて計算するステップと、
前記下顎の歯の三次元表面の前記１つを前記基準咬合フレームに整合させて、前記下顎の歯の三次元表面の前記１つと前記基準咬合フレームとの間の下側変換情報を測定することにより、前記下顎の歯の模型を前記基準咬合フレームに整合させるステップと、
前記下顎の歯の模型と前記基準咬合フレームとの間の第２変換情報を、前記下側変換情報、及び、下顎の歯の模型と下顎の歯の三次元表面の前記１つとの間の関係に基づいて計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上顎の模型を下顎の模型に自動的に整合させるシステムであって、
前記上顎の歯の模型をそれぞれの画像に基づいて形成し、前記下顎の歯の模型をそれぞれの画像に基づいて形成するために使用する模型形成モジュールと、
前記上顎及び前記下顎の歯のかみ合った状態の基準咬合フレームを取得するために使用する取得モジュールと、
前記上顎の歯の模型と前記下顎の歯の模型とをそれぞれ前記基準咬合フレームに整合させるために使用し、前記模型と前記基準咬合フレームとの間の変換情報を測定するために使用する第１処理モジュールと、
前記上顎の歯の模型を、前記測定した変換情報に基づいて前記下顎の歯の模型に整合させるために使用する第２処理モジュールと、
を含むシステム。
【国際調査報告】
2016513503.tif 000021
2016513503.tif 000022
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