(57)【要約】  患者のためのマスクを特定する方法４０において、この方法は、患者の顔の複数の画像を受信すること４２、患者の顔の時間モデルを生成するために、複数の画像を解析すること４４、患者の顔の時間モデルを用いて、患者のためのマスクを決定すること４６、及び患者に対するマスクを特定すること４８を含む。
2020534917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者のためのマスクを特定する方法において、
患者の顔の複数の画像を受信するステップ、
前記患者の顔の時間モデルを生成するために、前記複数の画像を解析するステップ、
前記患者の顔の前記時間モデルを用いて、前記患者のためのマスクを決定するステップ、及び
前記患者に対するマスクを特定するステップ
を有する方法。
【請求項２】
前記患者に対するマスクを特定するステップ、前記患者に前記マスクの仕様又は前記マスクを提供するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の画像を受信するステップは、前記患者の顔の複数の３Ｄ画像を受信するステップを有する、及び
前記複数の画像を解析するステップは、前記複数の３Ｄ画像から前記時間モデルを生成するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の３Ｄ画像は、時間の経過と共に取得される一連の３Ｄ画像を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の画像を解析するステップは、
前記患者の顔により表される顔形状の予測される範囲を決定するステップ、
前記時間モデルを生成するために、前記顔形状の範囲の見当を合わせるステップ、
前記患者の顔寸法の動作範囲を決定するステップ
を有し、前記複数の３Ｄ画像の解析に基づいて、前記患者に適切なマスクを決定するステップは、前記顔寸法の動作範囲に基づいて、前記患者に適切なマスクを決定するステップを有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記時間モデルは、前記患者の顔の顔寸法及び形状の範囲を有する、並びに
前記患者のためのマスクを決定するステップは、マスクの動作範囲を規定するために、前記顔寸法及び形状の範囲を比較するステップを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の画像を受信するステップは、前記患者の顔の１つ以上の３Ｄ画像、及び前記患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の画像を解析するステップは、
前記１つ以上の３Ｄ画像を解析することにより、前記患者の顔の３Ｄ空間モデルを生成するステップ、及び
前記複数の２Ｄ画像を前記３Ｄ空間モデルに見当を合わせることにより、前記患者の顔の時間モデルを生成するステップ
を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の２Ｄ画像から、ランドマーク、方向及び目鼻立ちの少なくとも１つを含む情報を抽出するステップ、並びに
前記抽出された情報を用いて、前記生成された３Ｄ空間モデルを洗練するステップ
をさらに有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の画像を受信するステップは、前記患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の画像を解析するステップは、
標準的な写真測量技術又は視差マップを使用することにより、前記複数の２Ｄ画像から複数の３Ｄモデルを生成するステップ、及び
前記３Ｄモデルの見当を合わせることにより、前記患者の顔の時間モデルを生成するステップ
を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の画像を受信するステップは、各々が既知のサイズの基準物体を含む、前記患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信するステップを有する、及び
前記複数の画像を解析するステップは、前記複数の２Ｄ画像を用いて、前記患者の顔の時間モデルを生成するステップを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の画像を受信するステップは、前記患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信するステップを有する、
各２Ｄ画像は、前記２Ｄ画像を取り込むのに使用される装置と、前記患者の顔との間を既知の距離で取り込まれる、及び
前記複数の画像を解析するステップは、前記複数の２Ｄ画像を用いて、前記患者の顔の前記空間及び時間モデルを生成するステップを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
患者のためのマスクを特定するシステムにおいて、前記システムは、
処理ユニット、及び
前記処理ユニットと通信する出力装置
を有し、前記処理ユニットは、
前記患者の顔の複数の画像を受信する、
前記患者の顔の時間モデルを生成するために、前記複数の画像を解析する、
前記患者のかの時間モデルを用いて、前記患者のためのマスクを決定する、及び
前記患者に対するマスクを前記出力装置を介して特定する
ようにプログラムされる、システム。
【請求項１５】
前記処理ユニットと通信する画像キャプチャ装置をさらに有し、前記画像キャプチャ装置は、前記患者の顔の複数の画像を取り込むように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１７年９月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／５６５，３０４号の優先権を主張し、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、ユーザの気道への治療ガスのフローを受け取るのに使用する、患者のためのカスタムマスクを特定する方法に関する。本発明は、そのような方法を実行するシステムにも関する。
【０００３】
多くの人は、睡眠中の呼吸障害を患っている。睡眠時無呼吸は、世界中で数百万の人々が苦しんでいる上記の睡眠時呼吸障害の一般的な例である。睡眠時無呼吸の１つの種類は、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）であり、これは、気道、一般的に上気道又は咽頭領域の閉塞によって呼吸ができないことにより、睡眠が繰り返し中断される状態である。気道の閉塞は、少なくとも一部は、上気道部分を安定させる筋肉の一般的な弛緩によるもので、それにより組織が気道を潰すことを可能にすることによるものであると一般的に信じられている。睡眠時無呼吸症候群のもう１つの種類は、中枢性無呼吸であり、これは、脳の呼吸中枢からの呼吸信号が無いことによる呼吸の中断である。閉塞性、中枢性、又は閉塞性と中枢性との組み合わせである混合性であるかどうかの無呼吸の状態は、呼吸の完全な又は略完全な中断として、例えばピーク呼吸の空気流における９０％又はそれ以上の減少として規定される。
【０００４】
睡眠時無呼吸で苦しめられている人々は、睡眠中、潜在的に重症レベルのヘモグロビン酸素飽和度の低下を伴い、睡眠断片化及び換気の完全な又は略完全な中断を断続的に経験する。これらの症状は、日中の過度の眠気、不整脈、肺動脈高血圧、うっ血性心不全及び／又は認知機能障害に臨床的に変換される。睡眠時無呼吸の他の結果は、右室機能不全、睡眠中と同様に、覚醒時の二酸化炭素の貯留、並びに連続して減少する動脈血酸素分圧を含む。睡眠時無呼吸を患う人は、潜在的に危険な機器を運転及び／又は操作している間、事故の危険性の増大と同様に、これらの要因による高い死亡率の危険性がある。
【０００５】
患者が気道の完全な又は略完全な閉塞を患っていなくても、気道が単に部分的に閉塞している場合、例えば睡眠からの覚醒のような悪影響が生じ得ることも分かっている。気道の部分的な閉塞は通例、呼吸低下と呼ばれる浅い呼吸をもたらす。呼吸低下は通例、ピーク呼吸の空気流における５０％又はそれ以上の減少として規定される。睡眠時呼吸障害の他の種類は、限定ではないが、上気道抵抗症候群（ＵＡＲＳ）、及び一般的にいびきと呼ばれる、例えば咽頭壁の振動のような気道の振動を含む。
【０００６】
患者の気道に持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）を加えることにより、睡眠時呼吸障害を治療することがよく知られている。この陽圧は、気道に効果的に"副木"を当て、それにより、肺までの開いた通路を維持する。患者の快適さを増大させるために、患者に送出されるガスの圧力が患者の呼吸サイクルと共に変化する、又は患者の呼吸努力と共に変化する陽圧治療を施すことも知られている。この圧力支援技術は、二層式(bi-level)の圧力支援と呼ばれ、患者に送出される吸気気道陽圧（ＩＰＡＰ）は、呼気気道陽圧（ＥＰＡＰ）よりも高い。例えば患者が無呼吸及び／又は呼吸低下を経験しているかどうかのような、検出される患者の状態に基づいて、圧力が自動的に調節される陽圧治療を施すことも知られている。この圧力支援技術は、圧力支援装置が、呼吸障害を治療するために必要な分だけ高い圧力を患者に供給しようとするので、自動滴定型の陽圧支援と呼ばれる。
【０００７】
このように、圧力支援療法は、患者の顔の上に、柔らかくフレキシブルな封止クッションを持つマスクコンポーネントを含む患者インタフェース装置の配置を含む。マスクコンポーネントは、限定ではないが、患者の鼻を覆う鼻マスク、患者の鼻及び口を覆う鼻／口マスク、又は患者の顔を覆うフルフェイスマスクである。そのような患者インタフェース装置は、他の患者接触コンポーネント、例えば額サポート、頬パッド及び顎パッドを用いてもよい。患者インタフェース装置は通例、ヘッドギアコンポーネントにより患者の頭部に固定される。患者インタフェース装置は、ガス送出管又は導管に接続され、圧力支援装置を患者の気道と連結するので、呼吸ガスのフローが圧力／フロー発生装置から患者の気道に送出されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
患者に治療ガスのフローを送出するのに使用する、患者のための"カスタム"マスクを作るための現在の最先端のシステムは、単一の三次元（３Ｄ）スキャンを空間モデルを作るための入力として使用し、この空間モデルはカスタムマスクを作るための基準として設定され。患者の顔のそのような３Ｄスキャン１０の一例が図１に示される。上記システムにおいて、マスクの設計のための（Ａ−Ｗでラベルが付される）複数の顔ランドマーク又はポイントの場所を決定することにより、そこから見込まれる顔形状が抽出される画像取得中、ユーザは無表情になりがちである。しかしながら、制約されないポーズでのユーザの顔形状の変化は、無表情のスキャンの取得中には考慮されていないので、そのような方法は失敗する。従って、生成されるマスクは、患者の顔の動きにより生じる顔形状の変化に対し順応できず、これはその後快適性及び安定性に関する問題となる。特に、睡眠中によく見られる顔の変化は上記の３Ｄスキャンにおいて評価されず、これは、カスタムマスクの製造がユーザの実際の制約のない顔形状に順応することをさらに難しくさせる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様として、患者のためのマスクを特定する方法が提供される。この方法は、患者の顔の複数の画像を受信すること、この患者の顔の時間モデルを生成するために、複数の画像を解析すること、この患者の顔の時間モデルを用いて、患者のためのマスクを決定すること、及び患者に対するマスクを特定することを有する。
【００１０】
患者に対するマスクを特定することは、マスクの仕様を患者に提供することを有する、又は患者にマスクを提供することを有してよい。
【００１１】
複数の画像を受信することは、患者の顔の複数の３Ｄ画像を受信することを有する、及びこれら複数の画像を解析することは、複数の３Ｄ画像から時間モデルを生成することを有する。これら複数の３Ｄ画像は、時間の経過と共に取り込まれる一連の３Ｄ画像を有する。これら複数の画像を解析することは、患者の顔により表される顔形状の予測される範囲を決定すること、時間モデルを作るために、顔形状の範囲の見当を合わせること、及び患者の顔寸法の動作範囲を決定することを有し、複数の３Ｄ画像の解析に基づく患者に適切なマスクを決定することは、顔寸法の動作範囲に基づく患者に適切なマスクの決定を有する。患者の顔により表される顔形状の予測される範囲を決定することは、３Ｄ画像における複数の顔ランドマークの位置を決定することを有する。
【００１２】
患者の顔の複数の３Ｄ画像を受信することは、３Ｄスキャン装置を用いて複数の３Ｄ画像を取り込むことを有する。
【００１３】
複数の３Ｄ画像は、複数の既定のポーズの患者の顔、複数の自然なポーズの患者の顔及び複数の異なる表情の患者の顔の１つ以上を有する。
【００１４】
時間モデルは、患者の顔の顔寸法及び形状の範囲を有する、並びに患者のためのマスクを決定することは、マスクの動作範囲を定めるために、顔寸法及び形状の範囲を比較することを有する。
【００１５】
複数の画像を受信することは、患者の顔の１つ以上の３Ｄ画像、及び患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信することを有する。複数の画像を解析することは、１つ以上の３Ｄ画像を解析することにより、患者の顔の３Ｄ空間モデルを生成すること、及び複数の２Ｄ画像を３Ｄ空間モデルに見当を合わせることにより、患者の顔の時間モデルを生成することを有する。複数の２Ｄ画像は、複数の既定のポーズ、複数の自然なポーズ及び複数の異なる表情の1つ以上における患者の顔を有する。前記方法はさらに、複数の２Ｄ画像から情報を抽出すること、及び抽出された情報を用いて生成された３Ｄ空間モデルを洗練することを有し、情報は、ランドマーク、方向及び目鼻立ちの少なくとも１つを含む。
【００１６】
複数の画像を受信することは、患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信することを有する。複数の画像を解析することは、標準的な写真測量技術又は視差マップを使用することにより、複数の２Ｄ画像から複数の３Ｄモデルを生成すること、及び３Ｄモデルの見当を合わせることにより、患者の顔の時間モデルを生成することを有する。複数の２Ｄ画像は、複数の既定のポーズ、複数の自然なポーズ及び複数の異なる表情の1つ以上における患者の顔の画像を含む。
【００１７】
複数の画像を受信することは、各々が既知のサイズの基準物体を含む患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信することを有する、及び複数の画像を解析することは、複数の２Ｄ画像を用いて、患者の顔の時間モデルを生成することを有する。
【００１８】
複数の画像を受信することは、患者の顔の複数の２Ｄ画像を受信することを有し、各２Ｄ画像は、２Ｄ画像を取り込むのに使用される装置と患者の顔との間を既知の距離で取り込まれる、並びに複数の画像を解析することは、複数の２Ｄ画像を用いて、患者の顔の空間及び時間モデルを生成することを有する。
【００１９】
本発明のもう１つの態様として、患者のためのマスクを特定するシステムが提供される。このシステムは、処理ユニットと、この処理ユニットと通信する出力装置とを有し、処理ユニットは、患者の顔の複数の画像を受信する、患者の顔の時間モデルを生成するために、複数の画像を解析する、患者の顔の時間モデルを用いて患者のためのマスクを決定する、及び出力装置を介して患者に対するマスクを特定するようにプログラムされる。出力装置は３Ｄプリンターを有する。
【００２０】
このシステムはさらに、処理ユニットと通信する画像キャプチャ装置を有し、この画像キャプチャ装置は、患者の顔の複数の画像を取り込むように構成される。画像キャプチャ装置は、３Ｄスキャナを有する。
【００２１】
構成物の関連する要素の動作方法及び機能、並びに製造部品と製造の経済性との組み合わせと同じく、本開示のこれら及び他の目的、特徴並びに特性は、付随する図面を参照して、以下の説明及び添付の請求項を考慮するとより明白となり、これらの全てが本明細書を形成している。様々な図面において、同様の参照番号は対応する部品を示している。しかしながら、これら図面は単に例証及び説明を目的とするものであり、本発明の境界を規定するものとは意図されないことは明白に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】マスクを選択するための従来の方法に従って得られる３Ｄ顔スキャンの一例である。
【図２】本発明の例示的な実施例に従う、患者のためのマスクを提供するのに使用するシステムの概略図である。
【図３】本発明の例示的な実施例に従う、患者のためのマスクを提供する方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の例示的な実施例に従って得られる患者の複数の３Ｄスキャンである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
必要に応じて、明細書において本発明の詳細な実施例が開示されているが、これら開示される実施例は単なる本発明の例示であり、これら実施例は様々な形式で具現化され得ることを理解すべきである。故に、本明細書に開示される特定の構造及び機能の詳細は、限定ではなく、単に請求項の基礎として、及び実質的に如何なる適切な詳細構造において本発明を様々に用いるための、当業者に教えるための代表的な基礎と考えるべきである。
【００２４】
明細書において、特に文脈上はっきりと述べていない限り、複数あると述べていなくても、それらが複数あることを含む。明細書において、２つ以上の部品又は構成要素が"結合される"と述べることは、連動している限り、これらの部品が直接的に又は間接的、すなわち１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介しての何れかにより接合される又は共に動作することを意味している。明細書において、"直接結合される"は、２つの要素が互いに直に接していることを意味している。明細書において、"固定して結合される"又は"固定される"は、２つの構成要素が互いに対し一定の方向を維持している間、１つとして移動するように結合されることを意味している。
【００２５】
明細書において、"ユニタリ(unitary)"という言葉は、構成要素が単一部品又は単一ユニットとして作られることを意味している。すなわち、別々に作られ、その後ユニットとして連結される部分を含んでいる構成要素は、"ユニタリ"な構成要素又は本体ではない。明細書において、２つ以上の部品又は構成要素が互いに"係合する"と述べることは、これらの部品が互いに向けて直接的に又は１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介して間接的にの何れかにより力を及ぼしていることを意味している。明細書において、"数字"は、１若しくは１以上の整数（すなわち複数）を意味する。
【００２６】
明細書において、例であり限定ではない方向の表現は、頂部、底部、左側、右側、上方、下方、前方、後方及びそれらの派生語は、図面に示される要素の方位に関連し、特に明瞭に言わない限り、請求項を制限しない。明細書において、"顔ランドマーク"という言葉は、顔の要素と関連付けられる人間の顔の上の特定のポイントを指している。顔ランドマークの例は、限定ではないが、鼻の先のポイント、目又は口の端のポイント等を含む。
【００２７】
明細書において、"時間モデル"という言葉は、それの時間ベースの変化及び三次元情報の両方を含む物体の数値表現を指している。例えば、顔の時間モデルは、固定のポイントに関する、及び他の顔ランドマーク、形状又はその両方に対する、顔ランドマークの位置、顔の表面形状及びテクスチャに関する情報を含む。明細書において、"画像"という言葉は、人又は物の形状の表現を指している。そのような表現は、形状の表現でもよいし、その形状を説明する電子情報の形式でもよい。
【００２８】
明細書において、"２Ｄ画像"という言葉は、（例えばデジタルメモリに記憶されるような）電子形式であろうと、又は（例えば電子ディスプレイを介して表示されるような）可視形式であろうと、人又は物の形状の二次元表現を指している。デジタルカメラ又は２Ｄスキャン装置を使用することにより、物理的な物体の２Ｄ画像が取り込まれる。明細書において、"３Ｄ画像"という言葉は、（例えばデジタルメモリに記憶されるような）電子形式であろうと、又は（例えばホログラフィックプロジェクターを介して表示されるような）可視形式であろうと、人又は物の形状の三次元表現を指している。３Ｄスキャン装置を使用することにより、物理的な物体の３Ｄ画像が取り込まれる。
【００２９】
明細書において、"画像レジストレーション"という言葉は、同じ場面からなる２つ以上の画像を位置合わせ(aligning)する処理である"見当を合わせること(registering)"も指している。この処理は、固定画像とも呼ばれる基準画像として１つの画像を指定すること、及びそれ以外の他の画像が前記基準画像と位置合わせするように、それ以外の画像に幾何学的変換又は局所的な変位を適用することを含む。一連の３Ｄ画像に画像レジストレーションを適用することにより、時間モデルで使用するための、時間ベースの３Ｄ画像に関する変化が容易に得られる（すなわち、３Ｄモデルは、時間の経過により生じる変化に関する情報も持つ）。
【００３０】
"カスタム"マスクを作るために単一の２Ｄ又は３Ｄ画像を利用する従来の方法の欠点を克服することにおいて、本発明の実施例は、それに関する３Ｄ空間情報だけでなく、時間ベースの情報も含む患者の顔の時間モデルを生成するために、一連の表情（すなわち、複数の２Ｄ又は３Ｄ画像）を利用する。そのような時間情報を用いて、カスタムマスクを設計する、又は複数のマスクの中から予め作られた(pre-made)マスクを選択するのに利用される顔形状の広い動作範囲が決定され、これは患者に最大限の快適性及び安定性を提供する。加えて、時間ベースの解析（例えば顔ランドマークの速度／加速度）は、睡眠中の顔形状の通常の動作範囲を予測するための基準として使用される顔の動き（すなわち、意識的な若しくは無意識の動きであったか、又は顔の表情であったか）の性質を示すことができる。
【００３１】
図２は、明細書の以下に説明される方法を実行するのに用いられるシステム２０の概略図である。システム２０は、患者の顔の画像を取り込むための画像キャプチャ装置２２を含む。明細書にさらに述べられる例から分かるように、画像キャプチャ装置２２は、物体の２Ｄ画像を取り込むように構成されるデジタルカメラ、物体の３Ｄスキャンを取り込むように構成されるスキャナ、又は物体の二次元又は三次元画像を取り込むための他の如何なる適切な装置の１つ以上とすることができ、本案件では物体は患者の顔である。システム２０は、画像キャプチャ装置２２と通信する処理ユニット２４、及び処理ユニット２４と通信している出力装置２６も含む。システム２０は、処理ユニット２４に情報を入力するための、処理装置２４と通信する入力装置２８も含む。その代わりに、出力装置２６は、処理ユニット２４に情報を入力する及び処理ユニット２４から情報を受信するための、組み合わされた入力／出力装置（例えば限定ではないが、タッチ式スクリーン）の形式でもよい。
【００３２】
処理ユニット２４は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又は他の何らかの適切な処理装置である処理部と、前記処理部の内部にある又は前記処理部に動作するように結合される、及びシステム２０の動作を制御するために、前記処理部により実行可能なデータ及びソフトウェアのための記憶媒体を提供するメモリ部とを含む。
【００３３】
処理ユニット２４は、処理器３０、メモリ３２及び通信ユニット３４を含む。処理器３０は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又は他の何らかの適切な処理装置である処理部の全て又は一部を形成する。メモリ３２は、処理部の内部にある又は処理部に動作するように結合される、及び処理ユニット２４の機能を実施するために、処理部により実行可能なデータ及びソフトウェアのための記憶媒体を提供するメモリ部の全て又は一部を形成する。メモリ３２は、例えばコンピュータの内部記憶領域の方式のようなデータ記憶装置のための記憶レジスタ、すなわち機械可読媒体を提供する様々な種類の内部及び／又は外部記憶媒体、例えば限定ではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ等、の１つ以上の何れかとすることができ、並びに揮発性メモリ又は不揮発性メモリとすることができる。
【００３４】
通信ユニット３４は、処理ユニット２４と、システム２０の他のコンポーネント又は他の外部装置との間を、インターネット、セルラー、ＷｉＦｉ、有線電話回線又は他の如何なる適切な手段を介して通信するために提供する。例えば限定ではないが、通信ユニット３４は、電子装置、例えば電話、タブレット、コンピュータ又は局所的であろうと遠隔的であろうと他の装置との、直接又はネットワークを介した通信を容易にする。通信ユニット３４により容易になる通信は、処理ユニット２４が、この通信ユニットが通信するコンポーネント又は装置にデータを送る及び／又はコンポーネント又は装置からデータを受信することを可能にする。
【００３５】
図３は、例えば限定ではないが、システム２０のコンポーネントの全て又は幾つかにより実行されることができる、所与の患者のための特別なマスクを特定及び／又は提供するための、本発明の例示的な実施例に従う方法４０の基本的なステップを示すフローチャートである。方法４０は、４２で始まり、ここで患者の顔の複数の画像は、図２の画像キャプチャ装置２２のような画像キャプチャ装置により取り込まれる、又はそのような患者の顔の画像を事前に取り込んでいる外部供給源から処理ユニット２４により受信されるの、一方又は両方である。これら複数の画像は、２Ｄ画像、３Ｄ画像又はそれら画像の組み合わせを有することができる。
【００３６】
前述したように、本発明の実施例は、患者の顔の顔形状の範囲を示す画像を利用しようとしている。図４は、本発明の例に従う、ＡからＪのラベルが付された複数の上記画像の一例を示す。その結果、これら複数の画像は、これらの画像が２Ｄ又は３Ｄ画像として取り込まれているかに関係なく、複数の既定のポーズの患者の顔を含む。そのような既定のポーズの幾つかの例は、例えば限定ではないが、口を開いている、口を閉じている、目を開いている、目を閉じている、様々な方向を見ている、異なる方向（例えば左、右、上、下）に顔を向けている等の患者のポーズを含む。もう１つの例として、複数の画像は、複数の自然なポーズの患者の顔を含んでもよい。例えば限定ではないが、一連の画像が取り込まれている間、如何なる固定のポーズを取ることなく、患者が一般的にあるがままにすることにより、そのような自然なポーズが取り込まれてもよい。さらにもう１つの例において、前記複数の画像は、例えば限定ではないが、微笑んでいる顔、不機嫌な顔、しかめっ面、ふくれっ面等のような複数の異なる表情の患者の顔を含んでよい。
【００３７】
次いで、４４において、患者の顔の時間モデルを生成するために、複数の画像が解析される。そのような時間モデルの生成は、４２において受信した／取り込まれた画像の種類に依存して、様々な方法で達成される。例えば、時間の経過と共に取り込まれる複数の３Ｄ画像が利用される実施例において、既知の画像レジストレーション方法を用いて、３Ｄ画像の見当を合わせることにより得られてよい。
【００３８】
もう１つの例として、時間モデルを生成するために、１つ以上の３Ｄ画像が複数の２Ｄ画像と一緒に利用されてよい。そのような例において、患者の顔の３Ｄ空間モデルは、１つ以上の３Ｄ画像を用いて生成される。複数の２Ｄ画像を３Ｄ空間モデルに見当を合わせることにより、時間モデルが次いで生成される。加えて、そのような例において、複数の２Ｄ画像から抽出され、ランドマーク、方向及び目鼻立ちを含む情報は、生成された３Ｄ空間モデルを洗練するのに使用される。
【００３９】
さらにもう１つの例として、時間モデルを生成するために、複数の２Ｄ画像が利用される。そのような２Ｄ画像は、既知のサイズの基準物体を含むか、又は画像キャプチャ装置と患者の顔との間の既知の距離を用いて、装置から取り込まれることができる。既知のサイズを持つ２Ｄ画像は、２Ｄ＋時間である時間モデルを作るのに直接的に（３Ｄ空間モデルを作ることなく）使用されることができる。２Ｄ空間モデルは、３Ｄ空間モデルと略同じやり方で（例えば、ランドマーク間距離の範囲を計算することにより）解析されることができる。その代わりに、既知のサイズの２Ｄ画像が、３Ｄテンプレートをモーフィング(morphing)して、２Ｄ画像に合わせる(フィットさせる)ことにより、３Ｄ空間モデルに近づけるのに使用されることができる。その代わりに、当業者に知られている多数の如何なる技術を用いて、例えばエピポーラ平面における視差マップ、体積深層ニューラルネットワーク（volumetric ＤＮＮ）又は敵対的生成ネットワークの相関を用いて３Ｄ空間モデルを作るのに使用されることができる。もう１つの手法において、標準的な写真測量技術を使用することにより、複数の２Ｄ画像から、複数の３Ｄモデルが生成される。時間モデルは次いで、３Ｄモデルの見当を合わせることにより生成される。
【００４０】
一度時間モデルが生成されたら、この時間モデル、及びこの時間モデルに含まれる顔の表情の範囲に関する情報が患者のためのマスクを決定するのに用いられる。様々な要因、例えば限定ではないが、時間、予算、特定のアプリケーションに依存して、そのような決定は、カスタムマスクの設計を決定する、又は既知のサイズ及び／又は形状の複数のマスクの中から存在するマスクを決定することにつながる。
【００４１】
最後に、４８において、患者に対する複数のマスクの中から患者に対するマスクが特定される、及び／又はマスクはカスタムマスクが作られ、次いで患者に提供される。一例として、患者は、特にマスクを規定する情報（すなわち、他のマスクの中から特にマスクを特定する仕様、又は一から若しくはコンポーネントから組み立てる方法の何れか）を、如何なる適切な形式（例えば電子的又はハードコピーにより）提供される。例えば限定ではないが、特定のマスクを得るため処方箋、又はカスタムマスクを組み立てるための指示及び／又は寸法情報を含むＣＡＤファイル又は同様のアイテムである。その代わりに、特注又は在庫品である実際のマスクを患者に提供することにより、患者に対するマスクが特定されてよい。特注マスクの場合、３Ｄプリンター又は他の適切な自動製造装置のような出力装置、例えば図２の出力装置２６が患者にマスクを提供するのに使用される。
【００４２】
上述したことから、複数の２Ｄ又は３Ｄ画像に描かれるような複数の顔の位置を考慮することにより、本発明の実施例は、従来の解決法よりも全体的に良好にフィットするマスクを患者に提供することが分かるべきである。
【００４３】
本発明は、最も実用的で、好ましい実施例であると現在考えられるものに基づいて、例示を目的に詳細に説明されていたとしても、そのような詳細は単に例示が目的であること、並びに本発明は、開示される実施例に限定されるのではなく、それどころか添付の請求項の主旨及び範囲内にある修正案及び同等のアレンジメントを含むことを目的としていると理解されるべきである。例えば、本発明は、可能な限り、何れかの実施例の１つ以上の特徴が他の何れかの実施例の１つ以上の特徴と組み合わせされ得ることも考えていると理解されるべきである。本明細書に説明される構造の全体的及び／又は断面形状は例示を目的にのみ提供されること、並びにそのような形状は、本発明の範囲から逸脱することなく変更されてよいことも分かるべきである。
【００４４】
請求項において、括弧の間に置かれる如何なる参照符号もその請求項を限定するとは考えない。"有する"又は"含む"という言葉は、請求項に挙げられる以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。幾つかの手段を列挙している装置の請求項において、これらの手段の幾つかが同一のハードウェアにより具現化されてもよい。要素が複数あると述べていなくても、その要素が複数あることを排除しない。幾つかの手段を列挙している如何なる装置の請求項において、これらの手段の幾つかが同一のハードウェアにより具現化されてもよい。幾つかの要素が互いに異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせて使用されることができないことを示していない。
【図１】
2020534917.tif 000003
【図２】
2020534917.tif 000004
【図３】
2020534917.tif 000005
【図４】
2020534917.tif 000006
【国際調査報告】
2020534917.tif 000007
2020534917.tif 000008
2020534917.tif 000009
2020534917.tif 000010