全景图像摄影装置及该装置中所使用的图像诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于检查受检者(患者)的牙周病的发展状况的装置及方法，特别涉及一种根据受检者颚部的全景图像的数据来检查牙周病的发展状况的装置及方法，其中，所述受检者颚部的全景图像是使用X射线通过断层合成摄影法(tomosynthesis)拍摄到的。
【背景技术】
[0002]随着近年来饮食文化和生活方式的变化，接受牙齿治疗的人逐渐增多，牙科专家频繁地劝告进行牙齿的定期健康检查和早期治疗的必要性。在进行牙齿治疗时，大多进行X射线摄影，该X射线摄影用于检查牙齿(牙列)和牙龈的状态。以往，该X射线摄影大多使用X射线胶片来获取牙龈部分的局部投影图像，但是，作为其替代的方法，或者作为与其联合使用的方法，使用X射线CT扫描仪、牙科专用的牙科用全景图像摄影装置等。
[0003]X射线CT扫描仪只是单纯地将常规化的CT摄影法应用于颚部分的摄影，并且，根据该扫描仪收集到的收集图像而重建的沿着牙列的全景图像的分辨率并不高，局限于用于对牙列整体进行诊断的利用方法。
[0004]另一方面，牙科用全景图像摄影装置使配对的X射线源以及X射线检测器位于隔着受检者的颚部分的位置，并使该配对的X射线源以及X射线检测器在颚部分的周围移动，从而收集X射线透射数据，并根据该数据来生成沿着牙列的规定断面的全景图像。牙科用全景图像摄影装置包括使用胶片和显影剂的模拟式全景图像摄影装置以及使用CCD、CM0S成像板的数字式全景图像摄影装置。
[0005]常规的数字式全景图像摄影装置具备旋转驱动单元，用于使隔着受检者对置配置的X射线源与X射线检测部围绕受检者的周围一体地旋转。X射线源具备X射线管和准直器，该准直器用于使从该X射线管发射的X射线汇聚成狭缝光束状。X射线图像检测部具备X射线(XD、CM0S传感器等X射线检测器，X射线(XD、CM0S传感器等X射线检测器用于输出与入射X射线量相应的数字量的电信号。进一步，该全景图像摄影装置具备:存储单元，将通过X射线检测器收集的图像信息作为帧图像逐次存储；以及图像处理单元，以规定的时间间隔从该存储单元中依次读出图像信息，在影像于连续的图像信息中移动的方向上，一边使读出的图像信息逐次移位规定距离一边进行加法运算，从而形成与图像信息的读出间隔和移位量相对应的任意断面的全景图像。该图像形成法也被称作断层合成摄影法(tomosynthesis)。由此，即使不使用X射线胶片，也能够将沿着患者牙列的断面的全景图像作为用于诊断的图像提供到电脑等的显示器上。
[0006]另一方面，牙周病是指，在牙齿的周围即牙龈、牙槽骨、牙周膜、牙根面下的牙骨质部发生的疾病。然而，通常牙周病是指因牙銀卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)等细菌引起的、在牙齿周围发生的炎性疾病，其占患者的9成以上。因此，将在后面进行说明的本发明也主要以通常的牙周病为对象。在以下的说明中，将该通常的牙周病称作“牙周病”，以区别于除此以外的牙周病。
[0007]当开始进行牙周病的治疗时，必须首先实施用于了解目前的症状发展到了何种程度的检查，并要对今后会发展到何种症状进行诊断。到目前为止，进行了各种方法的研发。作为目前的主要检查方法，有基于探测(prob ing)的方法、利用牙科X射线的检查方法、利用细菌检查的检查方法等。进一步，在进行检查时，还需要考虑牙根和牙槽骨形态的个体差异、牙齿咬合的个体差异等。
[0008]探测检查法是一种将探针(检查探针)插入到形成在牙齿周围的牙周袋中，一边测定牙周袋的深度一边探查症状情况的方法，是最简便的方法，在能够应用于症状的所有阶段这一点上比较优异。然而，检查结果因实施检查者的技术水平、牙齿的解剖学形态以及牙结石的附着状况等而有所不同，另外，特别是当牙周袋底部的炎症较重时，存在着探针会伤害牙周袋底部的组织而给患者带来痛苦的问题。即，在牙周袋深度的测定中，将探针(检查用针，详细而言是一种叫作牙周袋探针的带刻度的针)插入到牙周袋底部进行测定，但是，对于一颗牙齿需要测定6处左右，会伴有出血，并给患者带来痛苦，还花费时间。另外，即使牙周袋的深度相同，牙周袋下方的牙齿的体积因牙齿而异或者因人而异，因此，仅通过牙周袋的深度无法判断支承牙齿的力度，作为牙周病的客观指标存在着不充分的问题。
[0009]利用牙科X射线的检查方法是一种根据牙齿和牙周组织的X射线照片来掌握并检查骨骼水平和牙槽骨外形的方法。与在测定误差方面存在问题的探测法相比，在正确读取牙槽骨的吸收度和牙槽骨的外形这一点上比较优异。然而，在无法初期牙周病阶段无法利用，且不能频繁利用，另外，牙科X射线图像模糊不清的情况较多，存在着精度低的问题。
[0010]另外，利用细菌检查的检查方法是一种对牙周炎的致病菌进行检查以检查牙周疾患的活性、发展性的方法。即，认为致病的强度因菌种的不同而不同，通过确定菌种来判断疾患活性，但是，确定菌种需要花费时间和费用，存在着疾患活性(牙周病的发展和复发)的预测精度不高的问题。
[0011]为了应对这样的问题，如专利文献1所示，提出了一种残存牙齿预测系统，其根据当前总有效牙根表面积求出总有效牙根表面积的减少度，并根据该结果进行残存牙齿数减少度的预测。该技术通过输出总有效牙根表面积的减少曲线或减少直线，预测残存牙齿数。
[0012]另外，如专利文献2所示，提出了一种电子医疗辅助装置，其将牙菌斑指数、牙周袋深度以及牙齿松动度与过去的数据进行比较，计算出牙周病的发展度，并根据该发展度显示出用于表示牙周病的发展预测的信息。
[0013]另外，如专利文献3所示，提出了一种检查方法，其对多个牙科用X射线CT图像进行体绘制算法处理，从而获得三维图像，并在显示的三维图像上检测牙颈部、根尖以及牙槽骨顶部的数据，从而对牙周病的发展状况进行检查。
[0014]在先技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1:日本特开2001-061873
[0017]专利文献2:日本特开平11-047095
[0018]专利文献3:日本特开2011-98047
【发明内容】
[0019]发明所要解决的技术问题
[0020]但是，在上述专利文献1至3中记载的用于掌握和提示牙周病的发展状况的技术仍面临着未解决的问题。
[0021]具体而言，根据专利文献1中记载的残存牙齿数的预测法，由于是根据通过探测法探查到的附着水平(牙龈附着在牙齿上的部分的比例)来计算牙根表面积，因此，并未考虑牙槽骨的吸收，从这一点上来说难以获得较高的预测精度。
[0022]另外，专利文献2中记载的预测技术也未考虑牙槽骨的吸收，从这一点上来说，牙周病的发展预测精度并不令人满意。
[0023]进一步，专利文献3中记载的技术由于需要使用牙科用)(摄影CT装置，因此，装置导入费用高昂，未必能在普通的牙科医院进行测定，不能说是一种简易的检查方法。
[0024]因此，本发明是鉴于上述以往的牙周病检查法所面临的状况而做出的，目的在于提供一种能够简单地取得与牙周病的发生或者其发展状况有关的更高精度的信息，并能够将该信息提供给牙医的装置及方法。
[0025]用于解决技术问题的方案
[0026]为了达成上述目的，根据本发明的一个实施方式，其特征在于具备:X射线源，用于放射X射线;检测器，将入射的X射线以像素为单位转换成数字量的电信号，并将该电信号作为二维的帧数据以固定的帧率输出；移动单元，使所述X射线源以及所述检测器隔着受检者的颚部以相互对置的状态围绕该颚部周围移动;存储单元，对在该移动单元使所述X射线源以及所述检测器围绕所述颚部周围移动的过程中由该检测器输出的所述帧数据进行存储；图像生成单元，根据该存储单元中存储的所述帧数据，生成所述颚部的沿着牙列的断面的最佳焦点全景图像；图像显示单元，用于显示所述全景图像；指定单元，用于指定所述显示单元上显示的所述全景图像上的所述牙列的一个以上的牙齿和支承该牙齿的支承部分的特征点或者基于该特征点的基准点;计测单元，在所述全景图像上，对根据由该指定单元指定的所述特征点或者所述基准点的位置决定的长度进行计测;解析单元，根据由该计测单元计测的所述长度，对支承所述牙齿的牙槽骨的损失程度进行解析；以及解析单元，根据由该计测单元计测的位置信息，对支承所述牙齿的牙槽骨的损失程度进行解析。
[0027]所述特征点例如是牙齿的牙颈部、根尖部以及牙槽骨的顶部。
[0028]作为其他实施方式，还提供形成同样结构的全景图像的图像诊断方法以及能够实施该方法的计算机程序。
[0029]发明的有益效果
[0030]根据本发明，只需沿着受检者牙列的马蹄形断面用X射线拍摄一次全景图像，就能够根据该拍摄数据(帧数据)来重建最佳焦点的全景图像，另外，能够使用该图像进行牙周病的检查。显示最佳焦点的全景图像，并在该显示的画面上指定牙齿及其支承部分的特征点，再对该指定位置的信息进行计测，进而根据该计测出的位置信息对牙槽骨的损失程度进行解析即可。通过这种简单的手法，能够为牙医提供与牙周病的发生和发展度相对应的更高精度的信息。
【附图说明】
[0031]图1是用于说明本发明第一实施方式所涉及的全景图像摄影装置的概要的立体图。
[0032]图2是用于示例全景图像摄影装置的电气结构的框图。
[0033]图3是示出向设定于牙列上的标准断层面的XY面进行投影的投影轨迹的图。
[0034]图4是用于在ΧΥ平面上对从设定于牙列上的标准断层面起始的面移动进行说明的图。
[0035]图5是对全景图像中使用的增益的概念进行说明的图。
[0036]图6是用于对通过第一实施方式中的全景图像摄影装置的图像处理器执行的扫描、图像重建以及牙周病检查的流程进行说明的概略流程图。
[0037]图7是用于说明第一实施方式中的牙周病检查的概念的图。
[0038]图8是用于对通过第二实施方式中的全景图像摄影装置的图像处理器执行的扫描、图像重建以及牙周病检查的流程进行说明的概略流程图。
[0039]图9是用于对在第二实施方式中显示的全景图像和含有与其重叠显示的基准线以及计测线在内的信息进行说明的图。
[0040]图10是用于说明基准线与计测线之间的位置关系以及对计测线进行的手动修正的图。
[0041]图11是第二实施方式中的显示有牙周病的检查信息的显示器画面的模式图。
[0042]图12是用于说明所述第一以及第二变形例中涉及的计测线的设定法的图。
[0043]图13是用于说明第三变形例中涉及的计测线的设定法的图。
[0044]图14是用于说明第四变形例中涉及的计测线的设定法的图。
[0045]图15用于说明第五变形例中涉及的计测线的默认显示的限制的图。
[0046]图16是用于说明第六变形例中涉及的计测线的设定法的图。
【具体实施方式】
[0047]下面，参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行说明。
[0048][第一实施方式]
[0049]首先，参照图1至7，对本发明所涉及的全景图像摄影装置的第一实施方式进行说明。
[0050]该全景图像摄影装置具有如下功能:全景图像取得功能，使用X射线，在断层合成摄影法下取得全景图像;信息提供功能，根据该全景图像的数据，提供用于表示受检者(患者)颚部的牙列(牙齿)的牙周病的发生及其发展状况的信息。
[0051]在该全景图像摄影装置之中，涉及全景图像取得的结构及动作与本申请人已经公开的日本特开2007-136163(申请号为日本特顾2