"X線反射物質により生じるアーチファクトを、患者の歯のX線画像から除去するシステムであって、該システムは、X線源と、X線画像を取り込むX線検出器と、前記患者の歯の表面走査情報を取り込む表面スキャナと、前記X線画像から前記患者の歯の3次元CTモデルを構成し、前記表面走査情報から前記患者の歯の3次元表面モデルを構成する画像プロセッサとを備え、該画像プロセッサは、前記表面モデルと前記CTモデルとのうち少なくとも1つを、前記表面モデルと前記CTモデルとが同じ縮尺及び向きになるように、サイズ変更及び向き合わせをし、前記表面モデルを前記CTモデルに重ね合わせ、組み合わされたデータセット内のデータポイントであって前記表面モデルの前記患者の歯の表面を逸脱したデータポイントを検出し、検出されたデータポイントを前記CTモデルから除去してアーチファクトが低減されたCTモデルを作成し、前記アーチファクトが低減されたCTモデルを表示する、システム。請求項1記載のシステムであって、前記表面スキャナは、レーザ走査システムを含む、システム。請求項1記載のシステムであって、前記表面スキャナは、構造化光走査システムを含むシステム。請求項1記載のシステムであって、前記画像プロセッサは、前記組み合わされたデータセット内のデータポイントであって前記表面モデルの前記患者の歯の前記表面を逸脱したデータポイントは全てアーチファクトであると判定し、該アーチファクトを前記CTモデルから除去する、システム。請求項1記載のシステムであって、前記画像プロセッサは、前記組み合わされたデータセット内のデータポイントであって前記表面モデルの前記患者の歯の前記表面を逸脱したデータポイントの値を、閾値と比較し、該比較に基づき、検出された前記データポイントがアーチファクトであるかを判定し、前記アーチファクトを前記CTモデルから除去する、システム。請求項1記載のシステムであって、前記画像プロセッサは、前記組み合わされたデータセット内のデータポイントであって前記表面モデルの前記患者の歯の前記表面を逸脱したデータポイントでフィルタリングオペレーションを実行し、前記フィルタリングオペレーションに基づき、検出された前記データポイントがアーチファクトであるかを判定し、前記アーチファクトを前記CTモデルから除去する、システム。請求項1記載のシステムであって、前記画像プロセッサは、前記CTモデルからの第1の2次元データスライスに対応する、前記表面モデルからの第1の2次元データスライスを生成し、前記表面モデルからの前記第1の2次元データスライスを、前記CTモデルからの前記第1の2次元データスライスと比較することにより、前記組み合わされたデータセット内のデータポイントであって前記表面モデルの前記患者の歯の表面を逸脱したデータポイントを検出する、システム。請求項7記載のシステムであって、前記表面モデルからの前記第1の2次元データスライスは、第1の歯の表面データを含む、システム。請求項8記載のシステムであって、前記画像プロセッサは、前記表面モデルからの第2の2次元データスライスを生成し、該データスライスは、第2の歯の表面データを含み、前記第1の歯に関連したアーチファクトを除去した後の前記CTモデルからの第2の2次元データスライスに対応する、システム。請求項7記載のシステムであって、前記表面モデルからの前記第1の2次元データスライスは、複数の歯の表面データを含む、システム。請求項10記載のシステムであって、前記画像プロセッサは、前記表面モデルからの第2の2次元データスライスを生成し、該データスライスは、前記表面モデルからの前記第1の2次元データスライスに平行な位置の前記複数の歯のデータを含み、前記CTモデルからの第2の2次元データスライスに対応し、前記CTモデルからの該第2の2次元データスライスは、前記CTモデルからの前記第1の2次元データスライスに関連した前記アーチファクトを除去した後のものである、システム。請求項7記載のシステムであって、前記表面モデルからの前記第1の2次元データスライスは、前記患者の全ての歯の表面データを含む、システム。X線反射物質により生じたアーチファクトを患者の歯のX線画像から除去するシステムであって、前記システムは、X線源と、X線画像を取り込むX線検出器と、前記患者の歯の表面走査情報を取り込む表面スキャナと、前記表面走査情報から前記患者の歯の3次元表面モデルを構成する画像プロセッサとを備え、該画像プロセッサは、複数の組み合わされた2次元データセットフレームであって、各組み合わされた2次元データセットフレームは、前記X線画像からのデータと、異なる平面に順投影された前記表面走査情報からのデータとを含む、複数の組み合わされた2次元データセットフレームを生成し、前記組み合わされた2次元データセットフレームの解析に基づき、前記X線画像内のデータポイントであってアーチファクトをもたらすデータポイントをフィルタリングし、フィルタリングされた前記X線画像から3次元モデルを生成する、システム。請求項13記載のシステムであって、前記画像プロセッサは複数の組み合わされた2次元データセットフレームを生成し、該生成は、前記X線画像から前記患者の歯の3次元CTモデルを構成することと、前記3次元表面モデルを前記3次元CTモデルへ重ね合わせて、組み合わされた3次元データセットを作成することと、前記組み合わされた3次元データセットを複数の視点から順投影して複数の組み合わされた2次元データセットフレームを生成することとにより行われる、システム。請求項13記載のシステムであって、前記画像プロセッサは複数の組み合わされた2次元データセットフレームを生成し、該生成は前記3次元表面モデルを複数の視点から順投影して複数の2次元表面モデルフレームを生成することと、前記2次元表面モデルフレームのそれぞれを、前記X線画像のうちの異なる1つと相関させることと、各2次元表面モデルフレームを前記対応するX線画像へ重ね合わせて、組み合わされた前記2次元データセットフレームを作成することとにより行われる、システム。0008アーチファクトをX線データから除去する改善された方法及びシステムであって、所望のCT画像データのかなりの部分を除去すること、複数のX線のデータを置き換えること、又は手動によるデータセットの事前の位置決めを必要とすること、がないものがあれば有用であろう。0009一実施形態では、本発明は、CT及び表面走査データを併用して、患者の歯を含む3次元のデジタル表現を生成するシステムを提供する。このシステムは、いくつかのX線画像を取り込むために用いられる、X線源及びX線検出器を含む。画像は、画像処理システムへ伝送され、画像処理システムで患者の歯の3次元CTモデルを構成するために用いられる。このシステムはさらに、患者の歯の形及び表面の質感を表すデータを取り込む表面スキャナレーザ又は構造化光走査システムを含む。表面データも、画像処理システムへ伝送されて、画像処理システムで患者の歯の表面の3次元モデルを構成するために用いられる。それから画像処理システムが、表面モデル及びCTモデルのサイズ変更と向き合わせを行い、この2つのモデルが同じ縮尺及び向きになるようにする。0010いくつかの実施形態では、つぎに表面モデルがCTモデルへ重ね合わせられる。これは、手動の介入なしで達成される。この実施形態のシステムは次に、重ね合わせた表面モデルを逸脱したCTモデルの任意のデータポイントを検出することにより、CTモデルのアーチファクトを検出する。表面モデルを逸脱したデータポイントは、アーチファクトであると見なされ、画像処理システムはCTモデルからアーチファクトのデータポイントを除去する。別の実施形態では、表面モデルを逸脱したCTモデルの任意のデータポイントは、アーチファクトであるかを判定するために処理される。処理されたデータポイントは、アーチファクトであると特定されるとCTモデルから除去される。いくつかの実施形態では、アーチファクトのデータポイントが特定されCTモデルから除去された後、重ね合わせた表面データを除去し、3次元CTモデルのみを残す。0011いくつかの実施形態では、表面モデルを順投影して、CT投影データと同じ2次元2D形式の投影データを作成する。順投影データをCT投影データと組み合わせることで、金属及び歯の領域を特定し、かつCTの再構成において再構成CT画像から金属の影響を除去できるようにする。これもまた、2セットのデータの互いに対する位置決めを事前に手動で行う必要なしに達成される。0012本発明の他の態様は、発明の詳細な説明及び添付図面を考察することで明らかになるであろう。0023本発明の実施形態について詳細に説明する前に、本発明は、その適用分野において、以下の説明に述べ又は以下の図面に示す構成要素の構造及び構成の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実行又は実施することが可能である。0024図1Aは、患者の歯の3次元デジタルCTモデルからアーチファクトを除去するためのシステムの部品を示すブロック図である。このシステムは、患者の顎並びに他の顔の骨及び組織の3次元デジタルモデルを作成するためにも用いることができる。システムは、X線源101及びX線検出器103を含む。X線源101は、患者の歯へ向けてX線を投影できるように配置される。X線検出器103は、患者の歯の反対側―患者の口腔内又は患者の頭部の反対側のいずれか―に配置される。X線源101からのX線は患者の組織により異なって減衰し、X線検出器103により検出される。0025X線検出器103は画像処理システム105へ接続される。X線検出器103により取り込まれたデータは、画像処理システムで用いて患者の歯の3次元CTモデルを生成する。したがって、一実施形態では、X線源101及びX線検出器103は、図1Bに示すような、患者の頭部の周囲を回転してX線画像データを収集する円錐ビームの走査CTシステムの一部である。このような走査システムの例は、2010年2月4日出願の米国特許出願番号第12/700,028号に記載されており、その出願の内容全体を参照によってここに援用する。米国特許出願番号第12/700,028号は動作補正に関するものであるが、画像部品―回転Cアームに取り付けられたセンサ及びX線源―は、本明細書に記載する技術にも適用可能である。0026図1Aに示すシステムは、表面走査画像システム107も含む。表面走査システム107は、患者の歯の表面の質感、サイズ、及び形状に関するデータを取り込む。取り込まれた表面データは、次に画像処理システム105へ伝送され、画像処理システム105で、患者の歯の3次元表面モデルを生成するために用いられる。いくつかの実施形態では、表面走査画像システムはレーザトランシーバシステムを含み、レーザトランシーバシステムは例えばレーザ源107A及びレーザセンサ又はデジタルカメラ107Bを含むもの等である。レーザ源は、患者の歯の表面を横断するレーザ線を走査する。センサ又はカメラは、投影線の画像を取り込む。画像処理システム105は、患者の歯を横断して走査するにつれてセンサ又はカメラの視点から見たレーザ線の形がどのように変化するかを解析する。次にこのデータを用いて患者の歯の3次元表面モデルを生成する。0027図1Aの画像処理システム105は、コンピュータ命令を実行するプロセッサ109と、この命令並びにX線検出器103及び表面走査システム107から伝送されたデータを記憶するメモリ111とを含む。いくつかの実施形態では、画像処理システムは、画像処理ソフトウェアを実行する1又は複数のデスクトップコンピュータを含む。一実施形態では、画像処理システム105は、X線検出器103及び表面走査システム107から受けた画像データを処理することに特化して設計された装置である。X線検出器103及び表面走査画像システム107により取り込まれたデータ、並びに処理されたボリューメトリックデータvolumetricdataは、表示部113に表示される。0028図2は、図1Aのシステムを用いて患者の歯のCTモデルを生成して患者の歯のCTモデルからアーチファクトを除去する方法の1つを示すフロー図である。システムは、患者の歯の円錐ビームCTCBCT画像データを取り込むこむところから開始するステップ201。これは、X線源101及びX線検出器103に患者の頭部の周囲を回転させて、いくつかの患者の歯のX線画像を収集することにより行われる。次に取り込まれたデータを用いて患者の歯の3次元CTモデルを生成する。ステップ203。表面走査システム107を用いて光学表面データを取り込みステップ205、それを次に画像処理システム105で用いて患者の歯の3次元表面モデルを生成するステップ207。さまざまな実施形態では、表面データは、CT画像を取り込む前又は後に取り込むことができる。同様に、CTデータは、表面走査システム107により表面データを取り込むステップ205前又は後に、画像処理システムにより処理するステップ203ことができる。0029CTモデル及び表面モデルの双方を生成した後、画像処理システム105は、2つのモデルの適切な縮尺及び向きを求めるために、3次元CTボリュームモデルと3次元光学表面モデルとを相関させる。表面モデルをCTモデルに重ね合わせて、組み合わされたデータセットステップ209を生成する。いくつかの実施形態では、取り込まれたデータが、データが取り込まれた位置及び視点を示す位置合わせ情報を含むように、システムが校正される。そのような実施形態では、2つのモデルの適切な縮尺及び向きは、CTモデルからの位置合わせ情報を、対応する表面モデルからの位置合わせ情報に整合matchingさせることにより求まる。0030他の実施形態では、画像処理システム105は、モデル双方の対応する物理的構造を特定するために表面整合アルゴリズムを用いる。対応する構造の特定は、例えば2つのモデル双方に見られる3つ以上の解剖学的ランドマークを特定し、これらランドマーク間の差を所定の許容範囲内で最小化されるまで、1つのモデルを回転、平行移動、及び縮尺することにより、達成することができる。あるいは、2つのモデルの表面全体は、焼きなまし法等さまざまな周知の最適化技術で、縮尺、回転、及び平行移動により整合させることができる。2つのモデルのいくつかの特徴をそれぞれ特徴付けして相関させることで表面の最良の整合を求めることができる。画像処理システム105は、整合している構造に従って、モデルのサイズ及び向きを合わせる。0031いくつかの実施形態では、重ね合わせ処理は、表面モデル全体をCTモデル全体に重ね合わせることにより実行される。画像処理システム105は、CTモデルをサブボリュームへセグメント化する様々な機能も含むことができる。サブボリューム機能は、1本の歯をCTモデルから取り出すために用いることができる。図5~8では、X線反射物質金属の詰め物等により生じたアーチファクトは、表面モデルからのデータをCTモデルのサブボリュームへ1回に1本の歯ずつ重ね合わせることにより、CTモデルから除去される。0032図5は、患者の歯のCTモデルからの1枚の水平スライスを示す。患者の歯303の構造から反射したアーチファクト301が見える。図6は、完全に構成されたCTモデルを示す。ここでも、アーチファクト301が患者の歯303から伸びているのをはっきりと見ることができる。これらのアーチファクト301が、CTモデルでは患者の歯303の表面の詳細をかなり隠している。図7は、表面走査システム107により取り込まれた表面情報に基づき画像処理システム105により生成された、表面モデルの一部を示す。画像処理システムは、表面モデルを水平切断面501で分離している。この切断面501は、図5に示したCTモデルからのスライスに対応する。表面モデルは患者の歯内部からのデータポイントを含んでいないので、切断面データは、所与の水平面上の患者の歯の外表面に対応する輪郭形503を特定する。図8では、切断面501の輪郭形503が、CTモデルのスライスにある同じ歯へ重ね合わせられる。0033表面モデルからの輪郭データ503をCTモデルのスライスの対応する歯へ重ね合わせた後、画像処理システム105が、輪郭503を逸脱したCTモデルのデータポイントを特定するステップ211。データが輪郭形503の外側で検出されると、システムは、このデータがアーチファクトデータであるかを判定する。いくつかの実施形態では、輪郭形503を逸脱したCTモデルのデータは全て、アーチファクトデータとして見なされる又は特定されて、CTモデルから除去される。他の実施形態では、輪郭503の外側のデータは、フィルタリング又は補間アルゴリズムにより処理される。補間アルゴリズムは、輪郭形503のすぐ外側のデータの画素であって、閾値より上の密度を有するものを検出する。アルゴリズムは次に、これら特定されてアーチファクトに関連したピクセル又はデータポイントについてのデータを、アーチファクトに関連しない隣接ピクセルからのデータで補間する。図8は、このようなフィルタリングアルゴリズムにより解析される、輪郭形503のすぐ外側の領域601を示す。0034輪郭形503の外側のCTデータが補間、調整、又は除去された後、画像処理システム105はCTデータの同じスライスの別の歯へ移る。各歯に対して必要な補正を行った後に、画像処理システム105は、CTデータの別のスライスへ移る。この処理を、各CTデータスライスの全ての歯が解析されてアーチファクトデータが除去されるまで繰り返す。0035CTデータの解析並びにアーチファクトの特定及び除去が済むと、画像処理システム105は、重ね合わせた表面モデル及び任意の輪郭形をCTデータから除去しステップ213、アーチファクトが低減されたCTモデルを生成する。図9に示すように、アーチファクトが低減されたCTモデルからアーチファクトが除去され、各歯の表面を見ることができる。0036CTと光学的に得られた表面データとを組み合わせる代替的なアプローチを図3に示す。上述の図2の方法のように、CT及び光学データ双方を取り込みステップ221、225、双方を処理して3Dボリューメトリックデータを生成するステップ223、227。ここでもデータモデルが相関されて重ね合わせられるステップ229。相関がすむと、組み合わされたデータセットの2つのボリューメトリックデータセットは次に、2次元投影画像のセットを作成するために順投影されるステップ231。次に、光学的に得られたデータを用いて、歯の表面を特定し、かつ画像又はフレームの画像ボリュームの中の金属に関連する散乱及びビームハードニングにより作成されたアーチファクトの原因になる要素であって再構成される画像でアーチファクトをもたらすものをフィルタリング又は補償するステップ233。フィルタリング処理は、2次元投影画像から3次元モデルを再構成する前にアーチファクトを取り除くステップ235。0037CTと光学的に得られた表面データとを組み合わせる3番目のアプローチを図4に示す。この場合では、CT及び光学データの双方が上で述べたようにして取り込まれる。ステップ241、243。しかし、2つの3次元モデルを生成するのではなく、光学表面データを順投影して2次元投影画像を生成するステップ245。CTデータからの2次元画像及び2次元投影画像が相関され重ね合わせられるステップ247。アーチファクトの原因になる要素であって再構成される画像でアーチファクトをもたらすものを、2次元光学フレームにより定まる解剖学的構造を用いて、生のCTデータからフィルタリングする。ステップ249。次に、フィルタリング及び補正されたCTデータフレームから3次元CTモデルが構成される。0038このように、本発明は、とりわけ、患者の歯の表面走査データを取り込み、表面走査データをCTモデルに重ね合わせ、かつ表面走査データの外側のアーチファクトを特定、低減、及び除去することにより、CTデータを取り込み、CTモデルを生成し、かつ生成したCTモデルからアーチファクトを除去するシステムを提供する。さまざまな特徴及び利点を以下の請求項に記載する。"