DE-102015222821-B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines dentaldiagnostischen Bilderzeugungssystems

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines wenigstens zwei Modalitäten zur Erzeugung (205, 210) von dreidimensionalen Bilddaten bereitstellenden dentaldiagnostischen Bilderzeugungssystems zur Kiefergelenkdiagnostik und/oder Kiefergelenktherapie, wobei für ein wenigstens ein Kiefergelenk (105, 110) umfassendes, abzubildendes dentales Objekt (120) tomographisch eine erste Aufnahme und wenigstens eine zweite die Oberfläche des abzubildenden Objekts (120) abbildende Aufnahme erzeugt wird, wobei die bei den wenigstens zwei Aufnahmen erzeugten (205, 210) wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddaten mittels einer multimodalen Registrierung (225, 230) zusammengeführt werden (225), wobei die Erzeugung (205, 210) der wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddaten an dem abzubildenden Objekt (120) mit bei den wenigstens zwei Aufnahmen unterschiedlicher Modalität erfassten Markierungen (125, 310 - 325) durchgeführt wird (200), und wobei die wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddaten mittels der multimodalen Registrierung (225, 230) auf der Grundlage der in den dreidimensionalen Bilddaten beider Modalitäten erfassten Markierungen (125, 310 - 325) in Bezug auf das Kiefergelenk (105, 110) räumlich zugeordnet werden (225), wobei die Markierungen (125, 310 - 325) in einem für die wenigstens zwei Aufnahmen unterschiedlicher Modalität räumlich eingeschränkten Aufnahmebereich angeordnet sind, wobei die Markierungen (125, 310 - 325) in den wenigstens zwei Aufnahmen unterschiedlicher Modalität sichtbar sind und wobei die Bilddatenerzeugung wenigstens mittels der tomographischen ersten Aufnahme mit dem entsprechend den Markierungen (125, 310 - 325) räumlich eingeschränkten Aufnahmebereich durchgeführt wird (205, 210), wobei der räumlich eingeschränkte Aufnahmebereich innerhalb des Mundbereichs eines Patienten für eine Kiefergelenkdiagnostik und/oder für eine Kiefergelenktherapie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (125, 310 - 325) an einer innerhalb des Mundbereichs des Patienten passgenau anordenbaren Schablone (115) angeordnet sind, wobei die Schablone (115) vor der Erzeugung (205, 210) der dreidimensionalen Bilddaten in den eingeschränkten Aufnahmebereich eingebracht wird (200).

Inventors

• Ciamak Abkai

Assignees

• SIRONA DENTAL SYSTEMS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20151119

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben eines wenigstens zwei Modalitäten zur Erzeugung (205, 210) von dreidimensionalen Bilddaten bereitstellenden dentaldiagnostischen Bilderzeugungssystems zur Kiefergelenkdiagnostik und/oder Kiefergelenktherapie, wobei für ein wenigstens ein Kiefergelenk (105, 110) umfassendes, abzubildendes dentales Objekt (120) tomographisch eine erste Aufnahme und wenigstens eine zweite die Oberfläche des abzubildenden Objekts (120) abbildende Aufnahme erzeugt wird, wobei die bei den wenigstens zwei Aufnahmen erzeugten (205, 210) wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddaten mittels einer multimodalen Registrierung (225, 230) zusammengeführt werden (225), wobei die Erzeugung (205, 210) der wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddaten an dem abzubildenden Objekt (120) mit bei den wenigstens zwei Aufnahmen unterschiedlicher Modalität erfassten Markierungen (125, 310 - 325) durchgeführt wird (200), und wobei die wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddaten mittels der multimodalen Registrierung (225, 230) auf der Grundlage der in den dreidimensionalen Bilddaten beider Modalitäten erfassten Markierungen (125, 310 - 325) in Bezug auf das Kiefergelenk (105, 110) räumlich zugeordnet werden (225), wobei die Markierungen (125, 310 - 325) in einem für die wenigstens zwei Aufnahmen unterschiedlicher Modalität räumlich eingeschränkten Aufnahmebereich angeordnet sind, wobei die Markierungen (125, 310 - 325) in den wenigstens zwei Aufnahmen unterschiedlicher Modalität sichtbar sind und wobei die Bilddatenerzeugung wenigstens mittels der tomographischen ersten Aufnahme mit dem entsprechend den Markierungen (125, 310 - 325) räumlich eingeschränkten Aufnahmebereich durchgeführt wird (205, 210), wobei der räumlich eingeschränkte Aufnahmebereich innerhalb des Mundbereichs eines Patienten für eine Kiefergelenkdiagnostik und/oder für eine Kiefergelenktherapie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Markierungen (125, 310 - 325) an einer innerhalb des Mundbereichs des Patienten passgenau anordenbaren Schablone (115) angeordnet sind, wobei die Schablone (115) vor der Erzeugung (205, 210) der dreidimensionalen Bilddaten in den eingeschränkten Aufnahmebereich eingebracht wird (200).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Anzahl der Markierungen (125, 310 - 325) wenigstens drei ist.
3. Verfahren Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Schablone (115) eine in den wenigstens zwei Modalitäten sichtbare Formgebung oder Anordnung von Markierungen (125, 310 - 325) oder Strukturen aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die multimodale Registrierung (225, 230) durch Zuordnung von Röntgenmarkern(410) zu künstlichen optischen Markern (405) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die multimodale Registrierung (225, 230) durch Zuordnung von natürlichen und/ oder anatomisch bedingten Punkten erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die multimodale Registrierung (225, 230) anhand eines die erfassten Markierungen (125, 310 - 325) zusammenführenden ICP-Algorithmus' erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Bilddatenerzeugung mittels eines röntgenographischen DVT-Verfahrens (210) oder MRT-Verfahrens sowie eines optischen Abtastverfahrens (205) erfolgt.
8. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
9. Maschinenlesbarer Datenträger, auf welchem ein Computerprogramm gemäß Anspruch 8 gespeichert ist.
10. Markierungsvorrichtung für ein nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 betriebenen dentaldiagnostisches Bilderzeugungssystem, dadurch gekennzeichnet , dass die Markierungsvorrichtung durch eine in den Mundraum (440) eines Patienten passgenau (122, 123) einsetzbare Schablone (115) gebildet ist.
11. Markierungsvorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , dass die Schablone (115) eine in den wenigstens zwei Modalitäten sichtbare Formgebung oder Anordnung von Markierungen (125, 310 - 325) oder Strukturen aufweist.
12. Dentalmedizinisches Bilderzeugungssystem, welches eingerichtet ist, mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 gesteuert zu werden.

Description

Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft für in der Dentalmedizin bzw. dentalmedizinischen Diagnostik eingesetzte Verfahren zur Kiefergelenkdiagnostik und Kiefergelenktherapie geeignete Bilderzeugungs- bzw. Bilddarstellungssysteme, bei denen wenigstens zwei dreidimensionale Bilddatensätze multimodal zusammengeführt bzw. vereinigt werden, wobei wenigstens einer der wenigstens zwei dreidimensionalen Bilddatensätze tomographisch erzeugt wird, sowie insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines solchen, in der Kiefergelenkdiagnostik und Kiefergelenktherapie eingesetzten Bilderzeugungssystems. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, einen maschinenlesbaren Datenträger zur Speicherung des Computerprogramms und eine Vorrichtung sowie ein Bilderzeugungs- bzw. Bilddarstellungssystem, mittels derer das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Stand der Technik Moderne Bilderzeugungssysteme, die insbesondere in der Dental- bzw. Zahnmedizin eingesetzt werden, produzieren Bilddaten bzw. Volumendaten, die das abzubildende Objekt in seiner Dreidimensionalität (3D) repräsentieren und die für den Nutzer respektive den Betrachter aufbereitet und dargestellt werden müssen. Dabei besteht mittlerweile die Möglichkeit, auf präoperativ oder intraoperativ gewonnene 3D-Bilddaten des zu behandelnden Objekts, beispielsweise eines menschlichen Kiefers oder Zahns, zurückzugreifen, um eine Diagnose durchzuführen oder um vor einem medizinischen Eingriff Planungen vornehmen zu können. In der Zahnmedizin wird dabei bereits die an sich bekannte Methode der dreidimensionalen bzw. räumlichen dentalen bzw. digitalen Volumentomographie (DVT) eingesetzt, die sich eines kegelförmigen Strahlenbündels bedient und ein dreidimensionales, bildgebendes Tomografie-Verfahren unter Nutzung von Röntgenstrahlen darstellt, bei dem Schnittbilder erzeugt werden. Wie beim digitalen Röntgen rotieren auch bei der DVT eine Röntgenröhre und ein gegenüberliegender digitaler Bildsensor bzw. Detektor, der z.B. über eine röntgenempfindliche Szintillator-Schicht verfügt, um einen liegenden, sitzenden oder stehenden Patienten herum. Die in der Regel um 180 bis 360 Grad mit einem Fächerwinkel rotierende Röntgenröhre sendet einen kegelförmigen, meist gepulsten Röntgenstrahl aus. Darüber hinaus werden in der Dentalmedizin bzw. dentalmedizinischen Diagnostik zunehmend auch optische Abtastverfahren z.B. mittels sogenannter „Cerec“-Geräte bzw. -Systeme eingesetzt, bei denen CAD/CAM-Verfahren zur Rekonstruktion von Zahnrestaurationen angewendet werden. Dadurch wird Zahnärzten ermöglicht, patientenindividuelle Keramikrestaurationen zeitsparend und effizient direkt an einer Behandlungseinheit in einem Behandlungstermin rechnergestützt selbst zu konstruieren, herzustellen und ggf. bereits am Patienten einzusetzen. Dabei wird mittels einer intraoralen Kamera ein optischer Abdruck des zu versorgenden, anatomischen Objekts, z.B. ein für ein Inlay oder eine Krone vorgesehener Zahnstumpf, erzeugt und aus den dabei gewonnenen optischen Bilddaten rechnergestützt ein dreidimensionales Modell errechnet. Bei der Erzeugung der optischen Bilddaten kann auch ein entsprechender Gegenbiss in die Berechnungen einbezogen werden. Anhand eines kombinierten Kopier-/Schleifverfahrens wird die berechnete Restauration (z.B. ein Inlay) aus einem Keramikblock mittels einer dreiachsigen Schleifmaschine mit geeigneten Schleifkörpern ausgefräst. Alternativ kann zur Aufnahme bzw. Erzeugung optischer 3D-Bilddaten eine in der DE 42 26 990 A1 beschriebene Videokamera zum Einsatz kommen, mittels der Objekte im Mundraum eines Patienten betrachtet und aufgenommen werden können und aus den so aufgenommenen Bilddaten mittels eines Rechners entsprechende optische 3D-Bilddaten berechnet werden können. Nach der Erzeugung genannter 3D-Röntgenbilder sowie optischer 3D-Bilder ist es erforderlich, diese Bilddaten für eine nachfolgende Diagnostik oder für ein anderes zahnmedizinisches Behandlungsverfahren in räumliche Übereinstimmung zu bringen, d.h. eine sogenannte „multimodale Registrierung“ bzw. „3D-3D-Registrierung“ durchzuführen. Ein solches Verfahren zur Kombination bzw. Zusammenführung von durch genannte optische Abtastung erfassten 3D-Bilddaten mit anders erzeugten 3D-Bilddatensätzen geht aus der WO 2009/140582 A2 hervor. Dabei erfolgt eine Verknüpfung bzw. ein Stitching (d.h. ein Verbinden bzw. Zusammenheften) mehrerer Polygone zur Bildung eines auf einem Polygonnetz basierten elektronischen Modells des jeweils zu untersuchenden bzw. abzubildenden Objekts. Aus DE 10 2007 001 684 A1 geht zudem ein Verfahren zur Bildregistrierung von Volumen- und Oberflächendaten hervor, mittels dessen eine präzise und automatisierte Registrierung einer optischen Aufnahme mit einer Röntgen-Aufnahme eines Patienten ermöglicht wird. Mit diesem Verfahren kann eine genannte Registrierung, bei der die optische Aufnahme mit der tomographischen Aufnahme räumlich in Deckung gebracht wird, ohne Verwendung von jeglichen