JP2004502137A - 口内構成物と口内構成体の三次元測定データと三次元画像をリアルタイムで口内において取得し、登録する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

口内構成物及び口内構成体（１２〜２４）の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得及び登録する方法及びシステム。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、口内構成物と口内構成体の測定、画像化、及びマッピングに関し、特に、主として歯科学分野で利用される口内構成物と口内構成体の三次元測定データと三次元画像をリアルタイムで口内において取得し、登録する方法及びシステムに関する。
【０００２】
様々な他の分野における多種多様なＸ線撮影法に基づかないイメージング技術の現在の速い発達と応用を鑑みても、自動的に患者の歯の状態を測定し、画像化し、マッピングする歯科学分野におけるＸ線撮影法に基づかない画像化方法、装置、及びシステムの商業的利用は、まだ極めて限られている。今後「歯科用測定／画像化」と呼ぶ、歯科学において自動測定とイメージング技術を用いる主な目的と利点は、歯科医、歯科衛生士と歯科技工士のような歯科医療関係者が患者の歯の状態の検査、カルテ、診断、治療に関する処置と方法を改良し、コスト削減するために、患者の歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び歯科用固定具、あらゆる種類の義歯のような口内構成物と口内構成体の非常に正確で、精密で現実的な測定データ、画像と三次元的なマッピングを得ることができることである。
【０００３】
（背景技術）
一般に、患者の歯の状態の検査、カルテ、診断、及び治療用に、特に義歯の設計、製造、はめ込み、監視用に現在使用されている従来の非イメージング技術に関連付けられる限界と欠点の詳細は、歯科文献と関連の先行技術、例えば、Ｗｅｎｚによる米国特許番号Ｎｏ．５，４４０，３９３、ＰＣＴ国際公開番号ではＮｏ．ＷＯ　９８／５２４９３、Ｒｅｋｏｗらによる米国特許番号Ｎｏ．５，２７３，４２９、Ｓｔｅｉｎｂｉｃｈｌｅｒらによる米国特許番号Ｎｏ．４，９６４，７７０、及びＮｉｆｔｅｒｉｃｋらによる米国特許番号Ｎｏ．５，８５７，８５３に適切に記載されている。
【０００４】
歯科学にうまく利用されている自動測定技術とイメージング技術の潜在的に大きな効用、効力、及び処置的、経済的な影響力を説明するよく知られた例には、歯冠、歯の矯正冶具、入れ歯あるいはインプラントのような義歯に必要な歯の治療と受ける患者の検査、カルテ、診断、及び治療が含まれている。より詳細には、口内構成物と口内構成体を測定し、画像化し、マッピングすることによって得られたデータと情報は、直接非常に正確に、コストを効率良く義歯の設計、製造、はめ込み、及び監視に使用され、それによって現在使用されている不正確で、手間がかかり、多くの装置を使い、時間がかかり、費用が高くつく非イメージング技術に取って代わる。歯科用の自動測定技術とイメージング技術は、様々なタイプの修復処置、噛合せ位置合わせ精度と、歯列矯正と顎関節（ＴＭＪ）機能不全治療にも利用できる。
【０００５】
構成物、構成体、及び距離の自動的な三次元測定、三次元画像化、三次元マッピングに使用される、電気的、電子的、電気機械式、電気光学式、電磁気式レーダー、磁気的、磁気機械式磁気共鳴法、音響式、超音波式、ソナー式、光音響式遠隔測定法、これらの混成物、及び組み合わせのような異なる種類のメカニズムは、様々な分野で広範に知られ、用いられている。測定技術とイメージング技術において使用される個々の種類の電気光学装置には、例えば、光波測矩儀、レーザー自動読取り、モアレ、レーザースペックルパターン区分化、干渉分光法、写真測量法、レーザー追跡と構造化光あるいは既存の三角測量が含まれる。シェアログラフィ、回折格子、ディジタル波面復元、波長自動読取り、コノスコピック・ホログラフィの専門化した干渉技術は、最近有用な電気光学的測定技術、イメージング技術、マッピング技術として開発されてきた。電気光学技術は、２０００年１月発行の光工学第３９巻Ｐ１０〜２２に記載の「光学式方法を用いた三次元形状測定の概要」の中でＦ．Ｃｈｅｎによって見直されていて、その文献において引例の中で更に説明されている。このような電気光学技術の多くは、特に口内構成物と口内構成体の測定、画像化、マッピングに利用されてきた。磁気共鳴技術と超音波イメージング技術は、開発が進んでいて、特に医学分野で利用されている。
【０００６】
構成物と構成体を正確にかつ精密に測定する、画像化する、あるいはマッピングするあらゆる測定技術とイメージング技術の基本は、測定と画像に関連付けられるソース空間とソース解像度の判定、細分化、及び使用である。ソース空間のグローバル座標とローカル座標について測定データと画像を定義する。グローバル空間は、１つ以上のローカル座標空間を含んでいるグローバル座標空間のことを言い、ソース解像度を示す。ローカル空間は、グローバル空間内に含まれるローカル座標空間のことを言い、これもソース解像度を示す。従って、定義上、各ローカル座標空間とそれに含まれるあらゆる座標点又は位置は、グローバル座標空間についてはローカルであり、それによってそれらを変形し、マッピングでき、又は該当するグローバル座標空間、及び個々のグローバル座標点又は位置に関連がある。この方法は、ローカル座標空間とソース空間内のグローバル座標空間と関連するグローバル座標点または位置についての登録として一般に知られている。グローバル座標空間において定義される１つ以上の基準、基点、又は登録、ポイント又は目印を用いて登録方法を実行し、そしてそれらは、グローバル座標空間内の１つ以上のローカル座標空間にも関連している。
【０００７】
今後、「測定システム」、「測定装置」、「画像システム」、及び「画像化装置」という用語は、一般的で、構成物と構成体の自動三次元形状測定、画像化とマッピングのような上記のあらゆる種類に応用できる。構成物と構成体の測定、画像化、及びマッピングについては、電気光学的測定法と画像検出器、電磁測定法と画像検出器、超音波測定法と画像検出器、あるいは、磁気共鳴測定法と画像検出器は、ソース座標空間あるいはグローバル座標空間によって特徴を記述でき、説明できる、又は定義できる。更に、各測定画像化装置のグローバル位置について、測定画像化装置の各視野は、ソース座標空間内又はグローバル座礁空間内の対応するローカル座標空間に関係があり、そこでは測定画像化装置の各視野における構成物と構成体の位置、向き、形状、又は構造をローカル座標空間によって定義できる。本明細書で登録方法を利用することには、グローバル座標空間とローカル座標空間との間の共通リンクの変形又はマッピングとして、グローバル座標空間内の測定画像化装置の位置と向きを用いて、構成物と構成体の局部的測定、画像データ、及び情報を構成物と構成体のグローバル測定データ、画像データ、及び情報に変形又はマッピングすることが含まれる。
【０００８】
自動測定技術とイメージング技術の実施には、通常測定と画像化の最中、及び／又は後にローカル座標空間をグローバル座標空間に登録することにかかわる演算作業を自動的に行う、また、ローカル座標空間、及び／又はグローバル座標空間において収集される測定データと画像を処理し、編集する測定及び、画像処理ハードウェアとソフトウェアが含まれる。このような方法に従い、映像的又はデジタル化された測定データと画像をソース空間から装置空間に測定データと画像の定義を変換することによって、表示装置で表示する。但し、装置空間は、例えば、それによって測定データと画像を表示する装置本体、又は画素といった装置の特色のことをいう。
【０００９】
所定の自動測定技術及びイメージング技術においては、次の３つの方法、対象物回転方法、測定画像化装置移送方法、及び複数の測定装置と画像化装置を用いた、決まった測定画像システム方法のいくつかの形式では、通常構成物と構成体の三次元的な測定と画像化に用いられることもある。特に、測定画像化装置移送方法では、座標空間、測定、及び画像化の登録は、大体、ソース空間において構成物と構成体を測定し、画像化する所望の範囲によって、多くの異なる測定画像化装置の視野で行われる。適切な登録方法で測定データ、画像データ、及び情報をローカル座標空間からグローバル座標空間、又はソース座標空間に変える。次に、ソース空間から構成物と構成体の測定データ、画像、及び／又はマッピングを表示、及び／又は記憶するための装置空間に測定、及び／又はマップ、定義の変更へと続く、対象となっている構成物と構成体の複合測定、複合画像、又は複合マップを形成するために、適切で最も適合するアルゴリズムを用いて、測定データと画像をつなぎ合わせる、あるいはまとめる。
【００１０】
口内構成物と口内構成体のような構成物と構成体の三次元形状測定、画像化、及びマッピングには、電気光学的測定法と画像検出器、電磁測定法と画像検出器、超音波測定法と画像検出器、又は磁気共鳴測定法と画像検出器のような、少なくとも１つの測定画像化装置を歯科の患者の口腔又は口のようなソース座標空間、又はグローバル座標空間内の異なる場所に配置する。従って、測定画像化装置の各グローバル位置は、各視野がグローバル座標空間内の対応するローカル座標空間を特徴とする、又は記載され、歯、歯肉、口内軟組織、歯科用固定具、又はあらゆる種類の義歯のような、対象となっている構成物と構成体の位置、向き、及び形状又は、構造が、ローカル座標空間によって定義できる、１つ以上の視野に関連している。
【００１１】
このようなローカル座標空間にある構成物と構成体に関連づけられる点集団、又は測定データと画像データを登録するために、グローバル座標空間について、測定画像化装置座標システムの位置と向きを各々正確に、かつ精密に知らなければならない、あるいは測定しなければならない。測定画像化装置の位置と向きの測定及び／又は計算上の間違いは、いずれも登録方法での伝搬誤差の原因になり、そのため、個々の構成物と構成体の測定データと画像、及び／又はマップのような最終出力データと情報の正確さと精密さが低下する。
【００１２】
ローカル座標空間とグローバル座標空間との間の登録方法の実施を可能にするには、様々な方法を利用できる。そしてそこで、使用された特定の方法は、構成物と構成体の自動三次元形状測定、画像化及びマッピングの上記リストに記載されている種類のような、特定の測定技術及びイメージング技術と互換性がある。登録方法を実施するために一般的に使用される方法は、（１）それによって、測定画像化装置が、ソース座標空間又はグローバル座標空間全体にわたって測定画像化装置の位置を移動させ、固定することに使用される、きわめて正確で精密な電気機械式システムに取り付けられる、又はその一部分である、測定画像化装置の電気機械的な位置と向きと、（２）正確に位置し、固定される基準、基点、又は登録、ポイント、または目印のパターン認識としても知られていて、それで測定され、画像化される個々の口内構成物と口内構成体が、測定画像化装置によって、必然的に同一視野、又はローカル座標空間で見えるようになる写真測量法と、（３）それによってソース座標空間内、又はグローバル座標空間内で定義されたローカル座標空間に関連付けられる能動あるいは受動光学対象物が、光学式追跡装置を用いて各測定画像化装置に取り付けられ、又はその一部になる、測定画像化装置の位置及び／又は向きの光学式追跡と、（４）このような方法の混成とに基づいている。
【００１３】
特に歯科学に利用される、各々が口内構成物と口内構成体を測定し、画像化し、マッピングする上記の登録方法のひとつで何らかの形態で作動する、電気光学による方法、装置及びシステムという代表的な先行技術を以下に短く要約する。
【００１４】
Ｏ‘Ｈａｒｒａによる米国特許番号Ｎｏ．４，９３５，６３５は、歯のような画像化され、マッピングされる予定の口内構成物と口内構成体の表面を走査する三色形光を写す半導体レーザーを特徴とする、特に歯科用と空間が限定された他の用途の三次元測定システムを開示する。所定の視野において解像によって、又は５０ミクロン以上の正確さで３本の歯を同時に調べるのが好ましい。登録方法は、プローブ、きわめて正確な軸方向ステッピング・モーター、走査レーザー光と光センサーを具備しているほとんど口腔外に位置する電気機械的位置と向きの方式に基づいている。
【００１５】
Ｓｔｅｉｎｂｉｃｈｌｅｒらによる米国特許番号Ｎｏ．４，９６４，７７０は、干渉分光法、モアレとレーザー自動読取り方法の利用を特徴とする入れ歯の製造方法を開示する。三次元形状の下顎の歯と必要な入れ歯は、強度、背景の明るさ、コントラスト、及び角度の画素パラメータに関連する光学的形状方程式によってコンピュータで計算される。登録方法は、光プロジェクター、回折格子、及びビデオカメラを具備している口腔外に備えられたイメージングシステムの構成要素の電気機械的位置と向きの方式に基づいている。
【００１６】
Ｍａｓｓｅｎらによる米国特許番号Ｎｏ．５，３７２，５０２は、モアレ、位相、三角測量、及び写真測量技術によって操作する、光学プローブ、及び携帯二次元液晶ディスプレーマトリックスパターン、口腔内に微細加工された光線を映写する光ファイバー、及びＣＣＤマトリックスイメージセンサーの使用をはじめとする口内の歯の三次元検査方法を開示する。光学プローブによって映されたひずみのないパターンと口腔内の特定の領域から反射されたひずみのあるパターンとの比較によって、画像に映された歯の解剖的情報が得られる。映されて反射されたローカル座標空間と口腔内のソース座標空間又はグローバル座標空間とを対応させている正式な登録方法は、この米国特許では開示されていない。しかし、この米国特許では、正確に調節可能な軸方向の機械式回折格子を使用せずに、恐らくローカル座標空間の登録を可能にするために、何度も検査工程を繰り返し、そのため、反復によって画像データと情報の正確度が向上することが示されている。この方法の全体的な正確さと精密さは、直接、各口内部位の検査中に光学プローブと患者の両方が同時に動かない程度によって左右される。
【００１７】
Ｍａｓｓｅｎらによる米国特許番号Ｎｏ．５，３８６，２９２は、三次元光学的測定と歯の画像化中に、歯の最適でない反射性質のために、モアレ、位相、三角測量技術によって操作するＣＣＤマトリックス画像センサーのような光パターンプロジェクターと画像化装置を使用することを特徴とする、結像誤差の補正方法を開示する。補正は、歯の表面上の測定光線の入射角を求めることを基本としている。この登録方法は、ほとんど口腔外に備えられた画像化装置の電気機械的位置と向きの方式に基づいている。
【００１８】
Ｇｏｐｐｅｌらによる米国特許番号Ｎｏ．５，４１３，４８１は、光学的溝格子を準備された残根上に少し片寄り気味に繰り返し映した結果、写真撮影モアレ用のＣＣＤマトリックスカメラの使用を特徴とする、義歯用のような取り付け部材の製造方法及び製造装置を開示する。この特許は、１本の残根のみを光学的に画像化することについて説明している。この登録方法は、プロジェクター装置、格子、鏡、及びステッピング・モーター、そして格子位置の微調節用のスプリングを含んでいる、主に口腔外に備えられた画像システムの構成要素の電気機械的位置と向きの方式に基づいている。
【００１９】
Ｗｅｎｚによる米国特許番号Ｎｏ．５，４４０，３９３は、写真撮影技術、三角測量技術、ホログラフ技術によって操作する光の干渉、偏光エレメントおよび光学信号レコーディング、ならびにデジタル化システムを含んでいる調節可能な形式である部分的に口内にある光学放射プロジェクション読取り装置を使用することを特徴とする、上下の歯群を有する口腔の寸法を測定する方法と装置を開示する。読取り装置の構成要素である電気機械的位置と向きの方式と写真測量技術を含んでいる代替登録方法を使用する。写真測量の登録については、正確に備えられ、固定される基準又は登録、ポイントとしての機能を果たす３つの鉛の玉を支持している口腔外に備えられ、固定された患者の頭蓋枠装置を使用することにより、口腔の歯群を基準として読取り装置の位置と向きを決め、口腔の各画像が、読取り装置によって必然的に同一視野、又はローカル座標空間で見えるようになる。
【００２０】
Ｄｕｒｅｔらによる米国特許番号Ｎｏ．５，２３７，９９８では、印象材なしに歯列弓を有する咬合位置にある歯の印象の口内画像データと印象材のない歯列とを相互に関連させることによって、歯列弓、例えば、互いに間隔のあいた３つの基準点は、その歯列弓のすぐ近くに設定され、固定される、２本の健康な歯によって囲まれた１本の残根の３次元画像を相互に関連させる方法を開示している。この特許の登録方法は、写真測量法に基づいていて、そのため、正確に位置し、固定される３つの基準、又は登録、ポイントとしての役割を果たしている３つの球体を支持するために、クランプ又はバールを装備することを特徴とする口内装置が使用され、それで歯列弓のあらゆる画像が、画像化装置によって必然的に同一視野で、又はローカル座標空間で見えるようになる。
【００２１】
ｖａｎ　Ｎｉｆｔｅｒｉｃｋらによる米国特許番号Ｎｏ．５，８５７，８５３は、少なくとも２つの異なる口の位置から各インプラントを三次元で画像化するために、患者の開いた口の中で少なくとも１台のカメラを使用することを特徴とする口内イメージング技術を含んでいる、患者の顎骨のインプラントに固定する予定の義歯の自動製造方法とシステムを開示する。この特許の登録方法は、写真測量法に基づき、その技術によって、各インプラント上に正確に位置し、固定され、上記を映写している、口内挿入物に刻まれる直径が１００〜１５０ミクロンの光学的認識点が、基準、又は登録、ポイントとしての役割を果たし、それでインプラントのあらゆる画像が、カメラによって必然的に同一視野で、又はローカル座標空間で見えるようになる。
【００２２】
先行技術の発明者は、今まで歯科用測定とイメージング技術を実施する測定画像化装置の位置及び／又は向きの有線式及び／又は無線式信号通信構造を特徴とする光学式追跡、又はあらゆる種類の自動追跡による登録方法を知らなかった。
【００２３】
歯科用測定技術及びイメージング技術の実施に用いられる既存の登録方法は、ローカル座標空間で測定又は画像化される個々の構成物と構成体に対するソース座標空間あるいはグローバル座標空間内の測定画像化装置の電気機械的位置と向き、又は写真測量技術、又は正確にソース座標空間又はグローバル座標空間内に位置し、固定される基準、基点、又は登録、ポイント又は目印のパターン認識のいずれかを大体基本としていて、それで測定され、画像化される個々の口内構成物と口内構成体が、測定画像化装置によって同一視野、又はローカル座標空間で見えるようになることが、先行技術の観点から明白である。一般には、特に歯科用測定と画像化に用いられるこのような登録方法には、各々大きな制限があり、それが、非Ｘ線を基本とした販売用歯科測定及び画像システムが現在比較的利用が世界的に少ない事の主な理由であると思われる。
【００２４】
電気機械式の登録方法には本質的に、非常に正確で、精密で、複雑で、高価な電気機械式装置、機構、構成部品、及び歯科患者の口腔内の構成物と構成体に対する測定画像化装置の適切な位置と向きの調節を可能にするエレメントの設計、製造、実地操作、およびメンテナンスを含む。更に、口腔全体にわたって位置する複数の、特に、パノラマ式又は、一揃いの口内構成物と口内構成体を測定し、画像化するのに明らかに必要である視野を変えるために、患者が診療を受けている間に、操作者は、上手に、素早く測定画像化装置を再び位置決めするために電気機械式装置を調節しなければならない。
【００２５】
測定画像化工程の直前、または最中に、患者又は測定画像化装置が動く毎に、電気機械式による登録方法を用いることに一定の限度が存在する。そのため、装置を操作する者は、測定画像化装置のグローバル座標を再設定するために、その結果として新しいグローバル座標に対するローカル座標の再登録を含んだ測定画像化装置を再位置決めする電気機械式装置の調節を行わなければならない。
【００２６】
写真測量技術又はパターン認識による登録方法では、電気機械式のハードウェア及び／又はソフトウェアの複雑さと価格の高さには限界がないが、操作する者が、正確に位置し、固定される基準、基点、又は登録、ポイント又は目印を患者が診療を受けている間に上手く、素早く測定し、画像が映される予定の他の所定の各組の口内構成物と口内構成体の同じ視野で再位置決めしなければならない。それで測定され、画像化される予定の特定の１組の口内構成物と口内構成体は、画像化装置によって必然的に同一視野、又はローカル座標空間で見えるようになる。電気機械式による登録方法と同様に、再位置決め方法には、明らかに、患者の口腔全体にわたって位置する複数の、特にパノラマのような、又は一揃いの口内構成物と口内構成体を測定し、画像化する必要がある。
【００２７】
写真測量技術による登録方法を用いることには、他には口内構成物と口内構成体に関連付けられる様々な比較的小さいローカル座標空間において適切に位置し、固定され、識別可能であるために、基準、基点、又は登録点又は登録、ポイント又は目印は、適切な色、寸法と形状又は構造でなければならないという制限がある。更に、患者の個々の口内の幾何学的な形状によって、及び／又は患者が必要とする歯科用測定と画像化の程度によって、１人の患者の口内構成物と口内構成体を測定し、画像化するために、違う色、サイズと形状、又はポイントあるいは目印の構成を使用しても良い。
【００２８】
特に、歯科用固定具又は義歯の設計、製造、はめ込みに関連する一般的な既存の歯科用測定技術とイメージング技術の他の重大な制限は、三次元測定及び１つ以上のアンダーカット及び／又は色と形状又は構造的な格子を有する口内構成物と口内構成体の測定と画像化に関連する。
【００２９】
歯科学の分野では、「口内アンダーカット」、又はすなわち「アンダーカット」を以下の説明によって適切に定義する。位相的な凹凸を含む口内構成物と口内構成体の表面のように滑らかな面と粗い面が含まれた曲面において、垂直面が曲面に接しながらもたらされる場合、垂直面は、凸部の局部的な最高点でその表面と接する。曲面が垂直面と接しつつ、このような曲面が回転する場合、輪郭線は、曲面の最大ペリメータに対応して描かれる。曲面の領域、例えば、口内構成物と口内構成体の表面領域の、輪郭線より上の口内構成物と口内構成体の表面の曲面の領域を「非アンダーカット」領域といい、輪郭より下の領域を「アンダーカット」領域という。
【００３０】
口内アンダーカット領域の範囲は、個々の口内構成物と口内構成体の垂直線に対する傾斜又は角度に従って変化する。口内構成物と口内構成体に修復処置を施すにあたり、通常、口内構成物と口内構成体の各視野を検査し、画像化するような、１種のバーティカル・アプローチが用いられ、その後、次に口内構成物と口内構成体を修復する。そのため、実際には、口内構成物と口内構成体が互いの方に傾斜し、あるいは互いに離れていても、アンダーカット領域は基本的にいつも存在する。口内構成物と口内構成体を修復処置する前に、いわゆる「挿入孔」としても知られる、いわゆる「垂直な開口」を形成するために、修復の前処理において、対象の口内構成物と口内構成体をカット、又は穴をあけることにより、アンダーカット領域を除去することが主要な方針をなしており、その後アンダーカット領域を修復材料で充填する。しかしながら、歯科の診療においては、このような理想的な修復前処理をいつも行えるとは限らない。
【００３１】
歯科の診療では、口内構成物と口内構成体の付近からセットの印象材を取り除くと、印象材の物質化学的特性のためでなくて、アンダーカットの形状及び／又は構造のため、アンダーカットは、印象のゆがみが生じる口内構成物と口内構成体の曲面とも呼ぶことができる。特に、普通の状態の歯、又は治療済みの歯は、普通は傾斜していて、磨耗していて、そして／又は削られていて、程度の差はあるにせよ、アンダーカットの存在の原因になる。例えば、歯科医が、歯から虫歯を抜いて義歯を入れるような患部を除去するために、大体意図的に歯に穴をあけたり、または／あるいは歯を削ったりする。
【００３２】
普通の状態又は治療ずみの歯、歯肉、軟組織、歯科用固定具、すべての種類の義歯のような口内構成物と口内構成体は、色と形状又は構造、傾斜によって特徴付けられる。複数の測定画像化装置の使用を特徴とする歯科用測定技術とイメージング技術を利用するときでさえ、測定データと画像データから得た歯医者にとって有益な情報のために、所定の歯科用測定技術とイメージング技術を上手く実施するために対応しなければならないアンダーカットの存在、及び色と形状又は構造的な勾配によって生じる測定と画像化の限界が明らかに存在する。
【００３３】
電気機械式又は写真測量法による登録方法で操作する歯科用測定システムと画像システムを実施するには、上記の制限と制限条件のもとで操作しなければならない。複数の視野からの測定データと画像は、正確で精密なパノラマ式の口内測定と画像データ、及び基本的な歯科用途と最先端の歯科用途の情報を入手し、使用するために、通常、ソース空間から口内構成物と口内構成体の測定データと画像、及び／又はマッピングを表示し記憶する装置空間に、測定データと画像、及び／又はマッピング、鮮明度を変換することへと続く、口内構成物と口内構成体の複合測定データと画像、又はマッピングを形成する最も適切なアルゴリズムを用いて、つなぎ合わせる、又はまとめなければならない。口内構成物と口内構成体の高解像度単一視野測定と画像を提供する歯科用測定技術とイメージング技術でも、口内構成物と口内構成体に対する測定画像化装置の位置及び／又は向きの測定、及び／又は計算での誤りが、登録工程での伝搬誤差、測定と画像のつなぎ合わせ工程、又は統合工程での伝搬誤差の原因になる。そのため、歯科医が必要とする最終出力データと情報の正確度、精密度、有用性が低下する。
【００３４】
このように、口内構成物と口内構成体の三次元測定データと三次元画像をリアルタイムで口内において取得し、登録する方法とシステムが必要であり、この方法とシステムを持つと非常に便利であると思われる。その上、歯科学分野で口内構成物と口内構成体の異なる種類の自動三次元形状測定技術、イメージング技術、及びマッピング技術に一般的に利用できるこのような方法とシステムが必要である。
【００３５】
（発明の開示）
本発明は、口内構成物と口内構成体の三次元測定データと三次元画像をリアルタイムで口内において取得し、登録する方法とシステムに関する。
【００３６】
本発明は、歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得して登録する方法であって、（ａ）固定のグローバル基準座標系と関連付けられ、かつ、口腔内に複数の口内ローカル座標空間を含む口腔のグローバル座標空間で定義することができる、口内固定グローバル登録位置を、歯科患者の口腔内に設定する工程と、（ｂ）口腔内にある口内構成物及び口内構成体を測定及び画像化する測定及び画像化装置を提供する工程と、（ｃ）口腔の該グローバル座標空間内のグローバル位置に配置された該測定及び画像化装置の視野範囲を選択する工程と、（ｄ）該測定及び画像化装置の該選択された視野範囲の内側にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを少なくとも一つ取得し、かつ、口腔内にある口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された三次元測定及び画像データを少なくとも一つ形成するために、該口内固定グローバル登録位置に対する該測定及び画像化装置の該グローバル位置を記録する工程と、（ｅ）歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の該グローバルに記録された三次元測定及び画像データを複数形成するために、該測定及び画像化装置の複数の該グローバル位置及び複数の該視野範囲に対し、工程（ｃ）及び工程（ｄ）を繰り返す工程と、（ｆ）同一の該口内固定グローバル登録位置に対して登録される、歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを複数形成するために、該複数のグローバルに記録された三次元測定及び画像データの各々におけるローカル座標空間ピクセル位置を、対応するグローバル座標空間ピクセル位置に登録する工程と、を含む方法を提供する。
【００３７】
本発明の他の態様は、歯科患者の口腔内にある口内構成物及び構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得して登録するシステムであって、（ａ）固定のグローバル基準座標系と関連付けられ、かつ、口腔内に複数の口内ローカル座標空間を含む口腔のグローバル座標空間により定義され得る、歯科患者の口腔内の口内固定グローバル登録位置と、（ｂ）同一の前記口内固定グローバル登録位置を基準にして、口腔内にある口内構成物及び口内構成体を測定及び画像化する、測定及び画像化装置と、（ｃ）同一の前記口内固定グローバル登録位置を基準にして、前記測定及び画像化装置のグローバル位置及び方向を測定及び記録する、移動式の登録装置と、を含むシステムを提供する。
【００３８】
以下に説明する本発明の好適な実施例の更に他の態様では、前記口内構成物及び口内構成体が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される。
【００３９】
以下に説明する本発明の好適な実施例の更に他の態様では、同じ口内固定グローバル登録位置を基準として、口腔内にある口内構成物と口内構成体の測定と画像化から取り出すことができるデータと情報を歯科患者の口の状態の図化、診断、及び治療からなるグループから選択された歯科工程に使用する。
【００４０】
本発明の方法とシステムは，同じ口内固定グローバル登録位置に全部登録されている測定画像化装置の多視野内の口内構成物と口内構成体の三次元測定データと三次元画像を取得し、登録する効果的で能率的な方法とシステムを提供するため、歯科学分野において現在使用されている方法とシステムよりも極めて改良された物である。このため、歯科患者の口腔全体にわたって存在する口内構成物と口内構成体の非常に正確で精密なパノラマ式測定データと画像を得るために特に必要な三次元測定データと三次元画像データと情報をつなぎ合わせること、又はまとめることに関する伝搬誤差がなくなる、又は少なくとも最小限になるという結果になる。
【００４１】
本発明の方法とシステムの実施には、選択されたタスク又はステップを手動で、自動で、又はそれらの組み合わせで実施すること、又は完成させることが含まれる。更に、個々の実施例の実際の装置と設備によって、本発明の多くの選択されたステップは、あらゆるファームウェアのあらゆる操作システムについてハードウェアあるいはソフトウェアによって、またはそれらの組み合わせによって実施してもよい。例えば、ハードウェアとして選択された本発明のステップは、チップ又は回路として実施してもよい。ソフトウェアとして選択された本発明のステップは、あらゆる適切な操作システムを用いてコンピュータで実行される複数のソフトウェア命令として実施してもよい。
【００４２】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得し登録する方法及びシステムに関する。以下、ソース空間又はソース座標空間、グローバル空間又はグローバル座標空間、及びローカル空間又はローカル座標空間という用語の意味及び用法は、測定、画像化、及びマッピングに関する従来技術の教示において一般的に知られ、常用されているこれらの用語の意味及び用法と一致する。従って、ソース空間又はソース座標空間は、グローバル空間又はグローバル座標空間とローカル空間又はローカル座標空間の双方を包含する。グローバル空間又はグローバル座標空間は、複数のローカル空間又はローカル座標空間を包含する。
【００４３】
本発明の説明において、ソース空間又はソース座標空間及び、グローバル空間又はグローバル座標空間はいずれも、同一の基準座標系に関連付けられ得るものであり、ソース空間又はソース座標空間とグローバル空間又はグローバル座標空間の双方について、基準座標系の原点、軸、座標は、同一のものである。例えば、歯科患者の口腔スペースに関して、ソース空間又はソース座標空間、あるいは、グローバル空間又はグローバル座標空間は、等価に用いられ得る。更に、例えば、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、口腔内の複数の口内ローカル空間又は口内ローカル座標空間に永久的に又は取り外し可能に設置されたあらゆる種類の歯取付具及び義歯等の組合せの一部又は全部のような口内構成物及び口内構成体の位置は、前出の基準座標系を基準として、ソース空間又はソース座標空間、あるいは、グローバル空間又はグローバル座標空間に関連し得るか、又はそれを用いて登録し得る。明確にし、かつ、一貫性をはかるために、グローバル空間又はグローバル座標空間、及び、口内ローカル空間又は口内ローカル座標空間という用語が、本発明の説明全体を通して好ましく使用される。
【００４４】
本発明の新規なる異なった側面は、歯科患者の口腔内に、口内固定グローバル登録位置を設定する工程を含み、かつその工程に基づくことである。この工程を実施することにより、口腔グローバル空間内の様々な位置に移動し、位置付けられ、方向付けされる移動式測定及び画像化装置による複数の視野に位置付けられた口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像をリアルタイムで取得し、かつ、口内固定グローバル登録位置に対する測定及び画像化装置の様々な位置及び方向を同一の口内固定グローバル登録位置に関連づけて記録することが可能となる。ここで、口内固定グローバル登録位置は、測定され画像化される口内構成物及び口内構成体のいかなる特定の視野内にあるものと限定されるものではない。
【００４５】
より詳しくは、本出願の新規なる重要な側面は、歯科患者の口腔のグローバル座標空間内における同一の口内固定グローバル登録位置に関してすべて登録される三次元測定及び画像データを形成するため、位置付けられ取得されグローバルに記録された三次元測定値及び画像のすべてのローカル座標空間ピクセル位置を、グローバル座標空間内に位置付けられたグローバル座標空間ピクセル位置で、リアルタイムで登録できるという点である。使用された歯科測定技術及び画像技術の特定のカテゴリー又は種類に関係なく、口内構成物及び口内構成体の取得した全ての三次元測定及び画像データの全てのローカル座標空間ピクセル位置を登録するという目的のために、歯科患者の口腔内のグローバル座標空間に位置付けられた同一の口内固定グローバル登録位置を設定すること及び使用することについては、従来技術は何ら教示していない。
【００４６】
これら新規なる特徴により、複数の視野範囲からの測定及び画像データが、口内構成物及び口内構成体の複合測定及び画像データ、又はマップを形成するために統合され、その後、口内構成物及び口内構成体の測定及び画像データ、及び／又はマップを変換し、表示し、記憶するため装置空間にソース又はグローバル空間から定義し、その測定および画像データ及び／又はマップを更に使用することにより、基本的な歯科医療及び最新の歯科医療への応用において、正確かつ精密なパノラマ式の口内測定及び画像データ及び情報の取得及び使用が、著しく改善されるのは明白である。
【００４７】
本出願書類において、本発明は、下記の説明、図面、又は実施例に記載された構成要素の構造、配置、及び構成の詳細に限定されるものではないということが理解されるべきである。たとえば、下記の説明では、本発明の実施例を図示するために、口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得及び登録する一般的な方法及びシステムに関する異なる実施態様が記載されている。本発明は、他の実施態様を実施することも可能であり、又は、様々な方法で実践又は実施することが可能である。また、本明細書で使用される表現及び用語は、説明するために使用されるのであって、限定するものとして見なされるべきではないということが理解されるべきである。
【００４８】
本発明に係る口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得及び登録する方法及びシステムの工程、構成要素、操作、及び実施は、下記の説明及び添付の図面により、より良く理解される。
【００４９】
図１は、１２〜２４のような口内構成物及び口内構成体が歯科患者（図示せず）の口腔２６内にある場合の、１２、１４、１６、１８、２０、２２、及び２４のような口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで登録及び取得するシステム１０の好ましい実施態様の一例を示す概略図である。１２〜２４のような一般的な口内構成物及び口内構成体は、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔２６内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能なあらゆる種類の歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される。
【００５０】
本方法の工程１では、歯科患者の口腔の内側に、口内固定グローバル登録位置が、リアルタイムで設定される。従って、例えば２８のような口内固定グローバル登録位置が、歯科患者の口腔２６のグローバル座標空間３０に対応して設定される。グローバル座標空間３０は、固定のグローバル座標系の軸であるＸ_Ｇ軸、Ｙ_Ｇ軸、Ｚ_Ｇ軸、及び固定のグローバル座標系の原点Ｏ_Ｇを特徴とする固定のグローバル基準直交座標系３２のような固定のグローバル基準座標系と関連付けられる。基本的には、例えば、円柱座標系、球座標系、又は双曲線座標系などの他のいずれの曲線座標系でも、口腔２６のグローバル座標空間３０と関連付けられた固定のグローバル基準座標系を定義するのに使用することができる。
【００５１】
口内固定グローバル登録位置２８、グローバル座標空間３０、及び関連付けられた固定グローバル基準座標系３２は、特に、固定の及び／又は移動可能な構成物、構成体、装置、器具、及び部品の位置を定義するために、口腔２６全体にわたって設定される。しかし、口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを登録及び取得するという本発明の目的を達成するためには、これらは、通常、固定の及び／又は移動可能な構成物、構成体、装置、器具及び部品の位置の定義のために、口腔２６の外側に適用され得る。
【００５２】
工程１のサブ工程（ａ）では、口内固定グローバル登録装置３４が提供され、口内固定グローバル登録位置２８から下記に記載の３６のような測定及び画像化装置までの距離を測定及び決定するのに使用される。口内固定グローバル登録装置３４が占める物理的空間又は容積は、歯科患者の口腔２６の全物理的空間又は容積よりかなり小さいのが好ましい。
【００５３】
口内固定グローバル登録装置３４は、登録信号を検知又は受信し、登録信号に応答するメカニズムを含む。このメカニズムにおいて、登録信号とは、下記に更に記載されるように、口内ローカル座標空間をグローバル座標空間に登録するプロセスに関連する信号であれば、いずれでもよい。更に又はあるいは、口内固定グローバル登録装置３４は、登録信号を送信するメカニズムを含む。また、任意に、口内固定グローバル登録装置３４は、検知又は受信した登録信号をローカルに処理し、登録信号への応答をローカルにプログラミングし、及び／又は、登録信号の送信をローカルにプログラミングするメカニズムを含む。例えば、検知又は受信された登録信号へのプログラミングされた応答は、プログラミングされた送信登録信号の形式であり得る。登録信号は、口内固定グローバル登録位置２８に対する測定及び画像化装置の位置の測定及び記録を可能にするのに適した、アナログ又はデジタル刺激、応答、及び／又はデータのいずれの形態をも特徴とし得る。
【００５４】
従って、口内固定グローバル登録装置３４は、登録信号検知機、登録信号受信機、登録信号送信機、及び登録信号トランシーバーから成る群から選択される部品３８の少なくとも一つ含み、好ましくは複数含む。また、任意に、口内固定グローバル登録装置３４は、登録信号をローカルにプログラミングし処理するローカル登録信号プログラマー及びプロセッサー（ＲＳＰＰＵ）を含む。一般的に口内固定グローバル登録装置３４、そして特には、装置の部品３８、オプションのローカル登録信号プロセッサー及びプログラマー４０、及び登録信号は、構成物及び構成体の距離を測定し、その位置を記録するのに使用される、電気、電子、電気機械、電気光学、電磁気、レーダー、磁気、磁気機械、磁気共鳴、音響、超音波、ソナー、光音響、遠隔測定、ハイブリッド、及びこれらの組合せから成る群より選択されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する。
【００５５】
さらに、一般的には口内固定グローバル登録装置３４、そして特には装置の部品３８、オプションのローカル登録信号プログラマー及びプロセッサー４０、及び、登録信号は、アナログ回路及び／又はデジタル回路に応じて、及び、無線通信モードに応じて、及び／又は有線通信モードに応じて、設計、構成され、そして機能する。
【００５６】
無線通信モードを特徴とするシステム１０の好ましい実施の態様では、口内固定グローバル登録装置３４は、登録信号プログラミング及び処理装置ＲＳＰＰＵ４４を含む、例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、無線通信リンク４６を介して、ＣＰＰＵ４２から集中登録プログラミング及び処理データ及び情報を受信し、ローカル登録プログラミング及び処理データ及び情報をＣＰＰＵ４２に送信するために、通信する。無線通信リンク４６は、マイクロ波信号又は音波信号等の電磁信号の形が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
有線通信モードを特徴とするシステム１０の別の好ましい実施の態様では、口内固定グローバル登録装置３４は、登録信号プログラミング及び処理装置ＲＳＰＰＵ４４を含む中央プログラミング及び処理装置ＣＰＰＵ４２と、有線通信リンク４６を介して、ＣＰＰＵ４２から集中登録プログラミング及び処理データ及び情報を受信し、ローカル登録プログラミング及び処理データ及び情報をＣＰＰＵ４２に送信するために、通信する。有線通信リンク４６は、電気又は電子信号の形が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
サブ工程（ｂ）では、口内固定グローバル登録装置３４を保持する支持体が選択され取り付けられる。あるいは、口内固定グローバル登録装置３４は、支持体を有さないことを特徴とする。この場合、口内固定グローバル登録装置３４が、歯科患者の口腔２６内の口内構成物及び／又は口内構成体上に直接位置付けられ固定されるというサブ工程（ｃ）の方法が続いて行われる。
【００５９】
サブ工程（ｂ）を実施するために、図１を参照すると、支持体４８は、口内固定グローバル登録装置３４の適正な操作への妨げが最小となるような、生物学的成分、化学的成分、機構成分、自然発生的な成分、合成的に派生した成分、有機成分、無機成分から成る群より選択される組成物又は物質の単層構造又は多層構造又はその組合せを特徴とする。例えば、支持体４８は、プラスチック、アクリル、接着剤又は糊などの有機化学物質、及び、スクリュー、ピン、クランプ等の金属部品、又はガラスやセラミックのようなシリカベース成分などの無機化学物質の単一構成又はその組合せを特徴とする。
【００６０】
サブ工程（ｃ）では、口内固定グローバル登録装置３４が、歯科患者の口腔２６内に配置されて固定される。これには、例えば支持体４８のような支持体を有する又は有しない口内固定グローバル登録装置３４を、口腔２６内のいずれの口内構成物又は口内構成体に位置付けて一時的に固定することも含まれる。特には、口内固定グローバル登録装置３４は、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔２６内に永久的に又は取り外し可能に設置されたあらゆる種類の歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される１２〜２４のような口内構成物及び／又は口内構成体の上に配置されて一時的に固定される。
【００６１】
口内固定グローバル登録装置３４は、口内固定グローバル登録装置３４の適正な操作の妨げが最小となり、かつ、測定及び画像化の工程に必要な期間中、患者の口腔２６内に炎症やマーキングや感染などの不利益な反応や影響を殆ど及ぼさない生物学的成分、化学的成分、機構成分、自然発生的な成分、合成的に派生した成分、有機成分、無機成分から成る群より選択される組成物又は物質の単層構造又は多層構造又はその組合せの適切なものを使用して、口内構成物及び／又は口内構成体１２〜２４のいずれかに一時的に固定される。
【００６２】
例えば、口内固定グローバル登録装置３４は、プラスチック、アクリル、接着剤又は糊などの有機化学物質、及び、スクリュー、ピン、クランプ等の金属部品、又はガラスやセラミックのような金属部品、シリカベース成分などの無機薬化学物質の単一構成又はその組合せを用いて、口内構成物及び／又は口内構成体１２〜２４のいずれかに一時的に固定される。
【００６３】
口内固定グローバル登録装置３４は、口内構成物及び／又は口内構成体１２〜２４のいずれかに一時的に固定されて、測定及び画像化の工程中に歯科患者の口腔２６の他の構成物、構成体、装置、器具、部品又はその全体が動いたり又は活動したりしている際に、その口内構成物及び／又は口内構成体１２〜２４に対して固定され動かない状態にされる。グローバル座標空間３０が、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のような、口内固定グローバル基準直交座標系３２などの口内固定グローバル基準座標系と関連付けられている場合、例えば３４のような口内固定グローバル登録位置を、歯科患者の口腔２６のグローバル座標空間３０に対して適切に設定することが可能になる。
【００６４】
工程２では、口内構成物及び口内構成体を測定及び画像化し、測定及び画像化データ及び情報をローカルにプログラミングし処理する測定及び画像化装置が提供される。図１では、測定及び画像化装置３６は、口内構成物及び口内構成体を測定、画像化、及びマッピングすることができる様々な標準的な部品及びメカニズムの中でも、（ｉ）位置及び方向付けガイド５０、（ｉｉ）オプションの位置及び方向付けガイド自動制御装置５２、及び（ｉｉｉ）ローカル測定及び画像化プログラミング及び処理装置５４を含む。
【００６５】
測定及び画像装置３６は、歯科患者の口腔２６内にある、例えば１２〜２４のような口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを取得するための装置である。測定及び画像化装置３６は、口内構成物及び口内構成体の測定及び画像データを取得するために、口腔２６の内側又は外側で機能するように設計及び構成されている。例えば、本発明の実際の実施例次第で、測定及び画像装置３６は、口内構成物及び口内構成体１２〜２４を効果的に測定及び画像化するために、口腔２６の外側に配置される必要があるかもしれない。従って、測定及び画像装置３６は、歯科患者の口腔２６の内側だけで機能することに限定されているわけではない。
【００６６】
位置及び方向付けガイド５０は、一般的には、グローバル座標空間３０全体に、測定及び画像装置３６を三次元的に操作し、又は、誘導、配置、方向付けするものであり、歯科患者の口腔２６の内側に限定されるものではない。
【００６７】
システム１０の第１の好ましい実施の態様においては、位置及び方向付けガイド５０は、歯科医等のオペレーターにより、測定及び画像化装置３６を手動で操作又は、誘導し、配置、方向付けできるように設計、構成され、機能する。例えば、位置及び方向付けガイド５０はハンドル又はロッドであり、一般的にはシステム１０の適切な操作の妨げが最小であり、特には、測定及び画像化装置３６の適切な操作の妨げが最小であり、好ましくは測定及び画像化の工程に必要な期間中、患者の口腔２６内に炎症やマーキングや感染などの副作用や悪影響を及ぼさないプラスチック、ガラス、及び金属部品から成る群より選択される適切な物理化学成分又は物質からできている。
【００６８】
更に、この第１の実施の態様において、位置及び方向付けガイド５０は、適切な電気機械的手段（図示せず）を特徴とし、そして、測定及び画像化信号プログラミング及び処理装置ＭＩＳＰＰＵ５６を含む、例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、コントロール／データ・リンク５８を介して、集中測定及び画像装置の位置及び方向を制御するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２から受信し、ローカル位置及び方向に関するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２へ送信するために、電子通信する。
【００６９】
第２の好ましい実施の態様では、位置及び方向付けガイド５０は、歯科医などのオペレーターにより、測定及び画像化装置３６を、ロボット等で自動的、三次元的に操作又は誘導、配置、及び方向付けできるように設計、構成され、機能する。この実施の態様では、位置及び方向付けガイド５０は、位置及び方向付けガイドの自動制御装置５２により位置及び方向付けガイド５０の自動制御及び通信を可能にする、電気機械コントロール／データ・リンク６０を含む適切な電気機械的手段（図示せず）を特徴とする。更に、この第２の実施の態様では、位置及び方向付けガイドの自動制御装置５２は、測定及び画像化信号プログラミング及び処理装置ＭＩＳＰＰＵ５６を含む、例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、コントロール／データ・リンク６２を介して、集中測定及び画像装置の位置及び方向を制御するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２から受信し、ローカル位置及び方向に関するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２へ送信するために、電子通信する。
【００７０】
ローカル測定及び画像化プログラミング及び処理装置５４は、測定及び画像化装置３６の動作及び操作をローカルに制御することにより、口内構成物及び口内構成体１２〜２４の測定及び画像データをローカルにプログラミングする装置であり、口内構成物及び口内構成体１２〜２４に関する測定及び画像信号、データ、及び情報をローカルに処理する装置である。
【００７１】
一般的には測定及び画像化装置３６、そして特には、測定及び画像装置３６の上記の部品５０、５２、５４、５８、６０、及び６２は、電気、電子、電気機械、電気光学、電磁気、レーダー、磁気、磁気機械、磁気共鳴、音響、超音波、ソナー、光音響、遠隔測定、ハイブリッド、及びこれらの組合せから成る群より選択される、構成物及び構成体を三次元形状測定し、画像化し、マッピングするのに使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する。
【００７２】
例えば、測定及び画像化装置３６は、光波測距法、レーザー自動読み取り、モアレ、レーザー・スペックル・パターン切断法、干渉分光法、写真測量法、レーザー追跡、及び構造光又はアクティブ三角測量から成る群より選択される技術に応じて、電気工学的な測定および画像化技術の特定のカテゴリーにおいて機能する。更に、測定及び画像化装置３６は、シェアログラフィー、回折格子、デジタル波面再生及び波長走査、又はコノスコープ・ホログラフィなどの特殊な干渉計測技術に応じて機能することもできる。
【００７３】
更に、一般的には測定及び画像化装置３６、特には装置部品５０〜６２及び測定及び画像化信号は、アナログ回路及び／又はデジタル回路に応じて、及び無線通信モード及び／又は有線通信モードに応じて、設計、構成され、機能する。
【００７４】
無線通信モードを特徴とするシステム１０の好ましい実施の態様では、測定及び画像化装置３６は、測定及び画像化信号プログラミング及び処理装置ＭＩＳＰＰＵ５６を含む、例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、無線通信リンク６４を介して、集中測定及び画像装置の位置及び方向を制御するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２から受信し、ローカル位置及び方向に関するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２へ送信するために、通信を行う。無線通信リンク６４は電磁波信号、マイクロ波信号、又は音波信号などの電磁信号の形が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００７５】
有線通信モードを特徴とするシステム１０の別の好ましい実施の態様では、測定及び画像化装置３６は、測定及び画像化信号プログラミング及び処理装置ＭＩＳＰＰＵ５６を含む、例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、例えば、位置及び方向付けガイド５０及びコントロール／データ・リンク６２に沿って又は介して束ねられた有線コントロール／データ・リンクを介し、集中測定及び画像装置の位置及び方向を制御するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２から受信し、ローカル位置及び方向に関するデータ及び情報をＣＰＰＵ４２へ送信するために、電気通信を行う。有線通信リンクは、電気又は電子信号の形が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００７６】
工程３では、口内に固定のグローバル登録位置２８に対する測定及び画像化装置３６のグローバル位置及び方向を測定及び記録することが可能な、移動式登録装置が提供される。
【００７７】
図１では、グローバル座標空間３０が、グローバル座標系の軸であるＸ_Ｇ軸、Ｙ_Ｇ軸、及びＺ_Ｇ軸、及びグローバル座標系の原点Ｏ_Ｇを特徴とする固定のグローバル基準直交座標系３２と関連付けられている場合に、一つには、口内固定グローバル登録位置２８に対する、歯科患者の口腔２６のグローバル座標空間３０内の測定及び画像装置３６のグローバル位置及び方向を測定し記録するために、一例として移動式登録装置６６が使用される。口腔２６に対する測定及び画像化装置３６のグローバル位置又は方向、例えば、測定及び画像化装置のｊというグローバル位置であるＰ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８は、グローバル座標軸Ｘ_Ｇ、Ｙ_Ｇ、及びＺ_Ｇ及び時間ｔ_ｉで表せる。この場合、ｔ_ｉは、システム１０を用いて測定及び画像化工程を実施する際のｉというリアルタイム値に相当する。
【００７８】
一般的には移動式登録装置６６は、そして特には移動式登録装置６６の下記に記載の部品は、測定及び画像化装置３６の一部として、及び／又は測定及び画像化装置３６に取り付けられて、及び／又は測定及び画像化装置とは別個に、設計、構成され、機能する。図１で示したように、移動式登録装置６６は、測定及び画像化装置３６に取りつけられているのが好ましい。更に好ましくは、移動式登録装置６６は、口内に工程のグローバル登録位置２８に対するグローバル座標空間３０における測定及び画像化３６のグローバル位置であるＰ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊを測定及び画像化する際に、高い精度と精密度を達成するために、測定及び画像化装置３６にしっかりと固定して取り付けられる。
【００７９】
上記の工程２で記載されたように、測定及び画像化装置のグローバル位置であるＰ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８が一般的であるが、歯科患者の口腔２６内の位置に限定されるものではない。従って、移動式登録装置６６が測定及び画像化装置３６にしっかりと固定して取り付けられているという好ましい実施の態様においては、移動式登録装置６６は、歯科患者の口腔２６内でのみ機能することに限定されるものではない。測定及び画像化装置３６と同様に、移動式登録装置６６は、口腔２６の内側又は外側のいずれかで機能するように設計及び構成されている。
【００８０】
図１に示すように、システム１０の好ましい実施の態様によれば、移動式登録装置６６が測定及び画像化装置３６にしっかり取り付けられる場合には、口腔２６に対する、グローバル座標空間３０内の移動式登録装置６６のいかなるグローバル位置も、測定及び画像化装置３６の対応するグローバル位置、例えば、測定及び画像化装３６のｊというグローバル位置は、Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８のように、自動的に関連付けられる。移動式登録装置６６と測定及び画像化装置３６の対応するグローバル位置との間のグローバル座標空間３０内のグローバル位置及び方向の関連付けにより、歯科患者の口腔２６内にある口内構成物及び口内構成体の一部又は全体の登録された測定及び画像データを形成するために、グローバル座標空間３０に定められた単独の口内固定グローバル登録位置２８に対して、ローカル座標空間内に定められた三次元測定及び画像データのピクセル位置を登録又は変換するという下記に示す重要な新規の工程７を実施することが可能になる。
【００８１】
移動式登録装置６６は、登録信号を検知又は受信し、登録信号に応答するメカニズムを含む。これに加えて、または代替して、移動式登録装置６６は、登録信号を送信するメカニズムを含む。また、任意に、移動式登録装置６６は、検知した又は受信した登録信号をローカルに処理し、登録信号への応答をローカルにプログラミングし、及び／又は登録信号の送信をローカルにプログラミングするメカニズムを含む。例えば、検知した又は受信した登録信号へのプログラミングされた応答は、プログラミングされた送信登録信号の形であり得る。登録信号は、口内固定グローバル登録位置２８に対する測定及び画層化装置の位置を記録するのに適切なあらゆるタイプのアナログ又はデジタル刺激、応答、及び／又はデータを特徴とし得る。
【００８２】
従って、移動式登録装置６６は、登録信号センサー、登録信号受信機、登録信号送信機、及び登録信号トランシーバーから成る群より選択される部品７０を少なくとも一つ含み、好ましくは複数含む。また、任意に、移動式登録装置６６は、ローカル登録信号プロセッサー及びプログラマー７２を含む。一般的には移動式登録装置６６、そして特には、装置部品７０、オプションのローカル登録信号プロセッサー及びプログラマー７２、及び登録信号は、構成物及び構成体の距離を測定し、その位置を記録するのに使用される、電気、電子、電気機械、電気光学、電磁気、レーダー、磁気、磁気機械、磁気共鳴、音響、超音波、ソナー、光音響、遠隔測定、ハイブリッド、及びこれらの組合せから成る群より選択されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する。
【００８３】
更に、一般的に移動式登録装置６６、そして特には装置の部品７０、オプションのローカル登録信号プロセッサー及びプログラマー７２、及び登録信号は、アナログ回線及び／又はデジタル回線、及び無線通信モード及び／又は有線通信モードに応じて、設計、構成され、そして機能する。
【００８４】
図１を参照すると、無線通信モードを特徴とするシステム１０の好ましい実施の態様においては、移動式登録装置６６は、登録信号を口内固定グローバル登録装置３４から受信し、及び／又は登録信号を口内固定グローバル登録装置３４へ送信するために、無線通信リンク７４を介して口内固定グローバル登録装置３４と通信することにより、口内固定グローバル登録位置２８と通信する。無線通信リンク７４は、電磁波信号、マイクロ波信号、又は音波信号などの電磁信号の形式が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００８５】
有線通信モードを特徴とするシステム１０の別の好ましい実施の態様においては、移動式登録装置６６は、登録信号を口内固定グローバル登録装置３４から受信し、及び／又は登録信号を口内固定グローバル登録装置３４へ送信するために、有線通信リンク７４を介して口内固定グローバル登録装置３４と通信することにより、口内固定グローバル登録位置２８と通信する。有線通信リンク７４は、電気信号又は電子信号の形式が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００８６】
無線通信モードを特徴とするシステム１０の好ましい実施の態様においては、移動式登録装置６６は、登録信号プログラミング及び処理装置ＲＳＰＰＵ４４を含む、例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、無線通信リンク７６を介して、ＣＰＰＵ４２から集中登録プログラミング及び処理データ及び情報を受信し、ローカル登録プログラミング及び処理データ及び情報をＣＰＰＵ４２に送信するために、通信する。無線通信リンク７６は、電磁波信号、マイクロ波信号、又は音波信号などの電磁信号の形式が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００８７】
有線通信モードを特徴とするシステム１０の別の好ましい実施の形態においては、移動式登録装置６６は、登録信号プログラミング及び処理装置ＲＳＰＰＵ４４を含む例えばＣＰＰＵ４２のような中央プログラミング及び処理装置と、有線通信リンク７６を介して、ＣＰＰＵ４２から集中登録プログラミング及び処理データ及び情報を受信し、ローカル登録プログラミング及び処理データ及び情報をＣＰＰＵ４２に送信するために、通信する。有線通信リンク７６は、電気信号又は電子信号の形式が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００８８】
工程４では、グローバル座標空間内のグローバル位置に配置された測定及び画像化装置の視野範囲が選択される。図１を参照すると、特定のグローバル位置、例えば、歯科患者の口腔２６のグローバル座標空間３０におけるｊというグローバル位置であるＰ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８に配置された測定及び画像化装置３６の特定の視野範囲、例えば、ｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８が選択される。測定及び画像化装置３６の視野範囲は、口内固定グローバル登録位置２８がその外側に配置されるという視野範囲と、口内固定グローバル登録位置２８がその内側に配置されるという視野範囲から成る群より選択される。
【００８９】
特に、図１を参照して上記で記載したように、口内固定グローバル登録位置２８は、口腔２６のグローバル座標空間３０内の特定に固定された位置により定義され、口内固定グローバル登録装置３４が占める物理的空間又は容積は、歯科患者の口腔２６の全物理的空間又は容積よりもかなり小さいことが好ましい。従って、システム１０の操作中は、口内固定グローバル登録位置２８は、一般的に、測定及び画像化装置３６の選択されたいずれかの視野範囲、例えば（ＦＯＶ）_ｋ７８、の外側に位置付けられる。
【００９０】
例えば、図１において、測定及び画像化装置３６のｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８内にある口内構成物及び口内構成体１２、１４、及び１６をリアルタイムで測定及び画像化する際、口内固定グローバル登録位置２８は、ｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８の外側に位置付けられる。しかし、その一方で、口内２６のグローバル座標空間３０の異なる（参照せず）ｊというグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ、例えば、口内固定グローバル登録位置２８の近辺又はその背後、に配置された測定及び画像化装置３６の異なる（参照せず）ｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８内にある２２や２４などの口内構成物及び口内構成体をリアルタイムで測定及び画像化する際には、口内固定グローバル登録位置２８は、測定及び画像化装置３６のこのｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８の内側に位置付けられ得る。
【００９１】
測定及び画像化装置３６の例えばｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８などの各視野範囲は、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔２６内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能なあらゆる種類の歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される１２、１４、及び１６などの口内構成物及び口内構成体の多くを特徴としている。
【００９２】
工程４は、システム１０のオペレーター（図示せず）により、手動又は自動的に実施される。特に、手動モードでは、オペレーターは、１２、１４及び１６などの口内構成物及び口内構成体の（ＦＯＶ）_ｋ７８などの所望の又は対象となる視野範囲を選択するまで、口内２６中で測定及び画像化装置３６を操作するため、位置及び方向付けガイド５０を手で保持して動かす。自動モードでは、オペレーターは、測定及び画像化装置３６と通信してその位置及び方向を自動的に制御できる電気機械的なコントロール／データ・リンク６０を介して位置及び方向付けガイド５０と通信して自動的に制御するために、コントロール／データ・リンク５８を介して位置及び方向付けガイドの自動制御装置５２と通信する中央プログラミング及び処理装置ＣＰＰＵ４２に指令を与える。測定及び画像化装置３６の視野範囲を手動又は自動的に選択する際には、測定及び画像化装置３６の（ＦＯＶ）_ｋ７８などのｋという各フィールドに関連し特徴付けられる測定及び画像のデータ及び情報を、システム・オペレータにリアルタイムで表示するために、例えば、ディスプレイ・ユニット８０の一部として、ディスプレイ装置が利用されるのが好ましい。
【００９３】
工程５では、歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の少なくとも一つのグローバルに記録された三次元測定及び画像データを形成するために、測定及び画像化装置の選択された視野範囲内にある口内構成物及び口内構成体の少なくとも一つの三次元測定及び画像データが取得され、口内固定グローバル登録位置に対する測定及び画像化装置のグローバル位置が記録される。
【００９４】
図１に示す、工程５のサブ工程（ａ）では、歯科患者の口腔２６のグローバル座標空間３０内の特定のグローバル位置、例えば、ｊというグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊに配置された測定及び画像化装置３６を作動して操作することにより、測定及び画像化装置３６の例えばｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８内にある口内構成物及び口内構成体１２、１４、及び１６の少なくとも一つの三次元測定及び画像データが取得される。これには、好ましくは、しかし限定されるわけではないが、無線通信リンク６４を介して、ローカル測定及び画像化プログラミング及び処理装置５４と通信する、中央プログラミング及び処理装置４２が関与する。口内構成物及び口内構成体１２、１４及び１６の少なくとも一つの三次元測定及び画像データを取得した後、この工程は更に、中央処理及びプログラミング装置４２により、例えば、測定及び画像化信号の処理及びプログラミング装置であるＭＩＳＵＵＰ５６を操作することにより、少なくとも一つの三次元測定及び画像データを記憶することを含む。
【００９５】
工程５のサブ工程（ｂ）では、口内固定グローバル登録位置に対する測定及び画像化装置３６のｊというグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８が、歯科患者の口腔２６のグローバル座標空間３０に、記録される。これには、好ましくは、測定及び画像化装置３６にしっかりと固定して取り付けられ、そして、好ましくは、しかし限定されるわけではないが、無線通信リンク７４を介して口内に固定のグローバル登録装置３４と通信する、測定及び画像化装置３６のｊというグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８と関連付けられた移動式登録装置６６が関与する。グローバル座標空間３０に、口内固定グローバル登録位置２８に対する測定及び画像化装置３６のｊというグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８を記録した後、この工程は更に、例えば、登録信号処理及びプログラミング装置ＲＳＰＰＵ４４を操作することにより、中央処理及びプログラミング装置４２によりグローバルに記録された位置を記憶することを含む。
【００９６】
工程５のサブ工程（ａ）及び（ｂ）は、同期的又は非同期的に実施される。特に、グローバル座標空間３０内にある口内固定グローバル登録位置に対する測定及び画像化装置３６のｊというグローバル登録位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８を記録し記憶するサブ工程（ｂ）は、測定及び画像化装置３６のｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８内にある口内構成物及び構成体１２、１４及び１６の少なくとも一つの三次元測定及び画像データを取得し記憶するサブ工程（ａ）の前、サブ工程（ａ）と同時に、及びサブ工程（ａ）の後から成る群より選択されて、リアルタイムで実施される。この特徴により、本発明の方法及びシステムを実施するのに作動的柔軟性が提供される。
【００９７】
工程６では、歯科患者の口腔内にある様々な口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された三次元測定及び画像データを複数形成するために、測定及び画像化装置の複数のグローバル位置及び複数の視野範囲に対し、工程４及び５が繰り返される。
【００９８】
図１を参照すると、所定の数のＪという位置に関する測定及び画像化装置３６の複数のグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ　に対し、及び、所定の数のＫという視野範囲に関する測定及び画像化装置３６の複数の視野範囲（ＦＯＶ）_ｋに対し、工程４及び５が繰り返される。この工程の結果、歯科患者の口腔２６内にある様々な口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された三次元測定及び画像データが複数形成され、それらは、同一の固定グローバル登録位置２８に対して記録される。
【００９９】
工程７では、歯科患者の口腔内の同一の口内固定グローバル登録位置に対して登録される複数のグローバル座標空間ピクセル位置セットを形成するために、口内固定グローバル登録位置に対し、口腔の口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データの各々におけるローカル座標空間のピクセル位置が登録される。
【０１００】
工程７のサブ工程（ａ）では、測定及び画像化装置の各グローバル位置に対し、口内ローカル基準座標系に関連付けられた口内ローカル座標空間が定義され、その結果、口内構成物及び口内構成体の複数の三次元測定及び画像データがグローバルに記録される。例えば、図１では、グローバル座標空間３０内の測定及び画像化装置３６のｊの各グローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８に対し、ローカル直交基準座標系の軸であるＸ_Ｌ（ｊ）軸、Ｙ_Ｌ（ｊ）軸、Ｚ_Ｌ（ｊ）軸及びローカル基準座標系の原点Ｏ_Ｌ（ｊ）を特徴とする口内ローカル基準座標系８４に関連付けられた口内ローカル座標空間８２が定義され、その結果、工程６で記載したように、口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データが記録される。基本的には、その他の曲線座標系、例えば、円柱座標系、球座標系、又は双曲線座標系を使用して、口腔２６の口内ローカル座標空間８２と関連付けられた、口内ローカル基準座標系８４を定義することができる。
【０１０１】
サブ工程（ａ）は、測定及び画像化装置３６のｊの各グローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８を、ローカル座標空間ピクセル位置をグローバル座標空間３０に登録又は変換するために必要とされる、グローバル座標空間３０とその中の複数のローカル座標空間との間の共通リンクとして用いることにより、８２のような複数の口内ローカル座標空間におけるローカル座標空間ピクセル位置とグローバル座標空間３０のグローバル座標空間ピクセル位置との間の空間的及び数学的関係を設定する基準の一部を提供する。
【０１０２】
工程７のサブ工程（ｂ）では、口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データごとに、口内ローカル空間座標を、口内ローカル座標空間ピクセル位置に割り当てる。例えば、図１では、ｊのグローバル位置Ｐ_ＭＩＤ（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ，Ｚ_Ｇ，ｔ_ｉ）_ｊ６８に配置された測定及び画像化装置３６の一乃至複数の視野範囲、（ＦＯＶ）_ｋ、例えばｋという視野範囲（ＦＯＶ）_ｋ７８、内にある口内構成物及び口内構成体の予めグローバルに記録された各三次元測定及び画像データに関し、口内ローカル空間直交座標であるＸ_Ｌ（ｊ）、Ｙ_Ｌ（ｊ）、Ｚ_Ｌ（ｊ）及び時間ｔ_ｉが、それぞれのピクセル位置、例えば、口内ローカル座標空間８２に配置されたｐのピクセル位置８６、に割り当てられる。従って、それぞれ割り当てられたｐのピクセル位置（ＰＰ_Ｌ（ｊ））は、測定及び画像化装置の位置インデックス（ｊ）によるグローバル座標を基準にして、口内ローカル空間座標及び時間の形式、すなわち、ＰＰ_Ｌ（ｊ）（Ｘ_Ｌ（ｊ），Ｙ_Ｌ（ｊ），Ｚ_Ｌ（ｊ），ｔ_ｉ）_Ｐ８８という形式で書きこまれる。更にこの工程は、中央プログラミング及び処理装置４２により、各割り当てられたローカル座標空間のピクセル位置を記憶することを含む。
【０１０３】
工程７のサブ工程（ｃ）では、同一の口内固定グローバル登録ポイントに対して登録されるグローバル座標空間内の複数のグローバル座標空間ピクセル位置セットを形成するために、口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データの各々における各口内ローカル座標空間ピクセル位置の口内ローカル空間座標を、それに対応する又は比例する等価なグローバル空間座標に変換する。
【０１０４】
例えば、図１を参照すると、この工程は、各口内ローカル座標空間、例えば、口内ローカル座標空間８２におけるｐのピクセル位置ＰＰ_Ｌ（ｊ）（Ｘ_Ｌ（ｊ），Ｙ_Ｌ（ｊ），Ｚ_Ｌ（ｊ），ｔ_ｉ）_Ｐ８８のような各ローカル座標空間ピクセル位置を、患者の口腔２６のグローバル座標空間３０内の対応する又は匹敵するグローバル座標空間ピクセル位置に変換するために、例えば、マトリックス変換を含む、公知の標準的な数学的又はアルゴリズム的な座標空間登録技術を適用することを含む。これは、歯科患者の口腔２６にある口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データの各々に対して実施される。
【０１０５】
この工程により、その後、歯科患者の口腔２６内にある口内構成物及び口内構成体の複数の三次元測定及び画像データと関連付けられることができ、歯科患者の口腔２６内の同一の口内固定グローバル登録ポイント２８に対して登録される、グローバル座標空間に登録された複数のグローバル座標空間ピクセル位置セットが形成されることになる。この工程は、更に、登録された複数のグローバル座標空間ピクセル位置セットを、中央処理及びプログラミング装置４２により記憶することも含む。
【０１０６】
工程８では、歯科患者に歯科処置を行うために、歯科患者の口腔２６内にある口内構成物及び口内構成体の複数の三次元測定及び画像データと関連付けられ得る、グローバル座標空間内に登録されたグローバル座標空間ピクセル位置が複数セット使用される。
【０１０７】
歯科患者の口腔２６内にある口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データに対応する、登録されたグローバル座標空間ピクセル位置セットから抽出可能なデータ及び情報は、歯科患者の口腔状態を図で表すこと、歯科患者の口腔状態を診断すること、及び歯科患者の口腔状態を治療することから成る群から選択される歯科処置に使用される。更に、グローバルに記録及び登録された三次元測定及び画像データ及び情報は、一般的な歯のメンテナンス、歯科的マッピング、歯科外科、歯の修復、歯列矯正、歯周病、咬合位置決め、及び顎関節（ＴＭＪ）機能障害治療から成る群より選択される歯の治療の一種に使用され得る。
【０１０８】
特に、本発明は、歯冠、橋義歯、入歯、及び／又は差し歯から成る群より選択される歯の修復治療に適応可能である。更に、上記の歯科処置は、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔２６内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能なあらゆる種類の歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される任意の数の口内構成物及び口内構成体を含み得る。
【０１０９】
グローバルに記録され登録された三次元測定及び画像データ及び情報を表示することを含む上記に記載の歯科処置のため、工程８は更に、ディスプレイ装置空間を基準にして定義され構成された少なくとも一つのディスプレイ装置の測定及び画像データを形成するために、グローバル空間３０からのグローバルに記録され登録された少なくとも一つの三次元測定及び画像データを、ディスプレイ装置空間（図示せず）に変換することを含む。ディスプレイ装置の測定及び画像データは、その後、例えば、図１に示したディスプレイ装置８０の一部として、ディスプレイ装置上に表示される。
【０１１０】
本発明の方法及びシステムの重要かつ新規な側面は、口内構成物及び口内構成体を測定及び画像化している間、及び／又は口内固定グローバル登録位置に対する測定及び画像化装置の位置及び方向を記録している間、口内固定グローバル登録位置が、測定及び画像化装置の各視野範囲の内側に限定されないことである。図１に基づき上述したように、口内固定グローバル登録位置２８は、歯科患者の口腔のグローバル座標空間内の特定の固定された位置により定義され、それにより、本発明の実施中、口内固定グローバル登録位置は、測定及び画像化装置の視野範囲の外側に通常配置される。
【０１１１】
本発明のこの側面の重要な点は、同一の口内固定グローバル登録位置に全て登録される、歯科患者の口腔のグローバル座標空間内の様々な位置に移動し、位置付けられ、方向付けされる移動式測定及び画像化装置の複数の視野範囲内にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを、リアルタイムで、継続的に又は非継続的に、取得及び登録することが可能であるという点である。この結果、歯科患者の口腔内全域にある口内構成物及び口内構成体の非常に正確かつ精密なパノラマ式の測定及び画像データを取得するのに特に必要な三次元測定及び画像データ及び情報を継ぎ合わせて結合する際の伝播誤差がなくなるか又は少なくとも最小とする。
【０１１２】
適用された歯科測定及び画像化技術の特定のカテゴリー及び種類に関係なく、口内構成物及び口内構成体の全てのグローバルに記録された三次元測定及び画像データの全てのローカル座標空間ピクセル位置を、同一の口内固定グローバル登録位置に登録するために、歯科患者の口腔内に一つの口内固定グローバル登録位置を設定して使用することを先行技術は教示していない。更に本発明の方法及びシステムは、通常、歯科患者の口内構成物及び口内構成体を三次元で測定及び画像化する様々な技術に応用することができる。
【０１１３】
以上、本発明を、特定の実施例に関連して説明したが、種々なる変化、修正及び変形が当業者に明白であるのが明らかである。従って、添付の特許請求の範囲の思想及び広範な範囲に含まれる、このような全ての変化、修正、及び変形を包含するよう意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明における、口内構成物と口内構成体の三次元測定データと三次元画像をリアルタイムで口内において取得し、登録するシステムの１例の概略図である。

Claims (68)

1. 歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得して登録する方法であって、
   （ａ）固定のグローバル基準座標系と関連付けられ、かつ、口腔内に複数の口内ローカル座標空間を含む口腔のグローバル座標空間で定義することができる、口内固定グローバル登録位置を、歯科患者の口腔内に設定する工程と、
   （ｂ）口腔内にある口内構成物及び口内構成体を測定及び画像化する測定及び画像化装置を提供する工程と、
   （ｃ）口腔の該グローバル座標空間内のグローバル位置に配置された該測定及び画像化装置の視野範囲を選択する工程と、
   （ｄ）該測定及び画像化装置の該選択された視野範囲の内側にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを少なくとも一つ取得し、かつ、口腔内にある口内構成物及び口内構成体のグローバルに記録された三次元測定及び画像データを少なくとも一つ形成するために、該口内固定グローバル登録位置に対する該測定及び画像化装置の該グローバル位置を記録する工程と、
   （ｅ）歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の該グローバルに記録された三次元測定及び画像データを複数形成するために、該測定及び画像化装置の複数の該グローバル位置及び複数の該視野範囲に対し、工程（ｃ）及び工程（ｄ）を繰り返す工程と、
   （ｆ）同一の該口内固定グローバル登録位置に対して登録される、歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の三次元測定及び画像データを複数形成するために、該複数のグローバルに記録された三次元測定及び画像データの各々におけるローカル座標空間ピクセル位置を、対応するグローバル座標空間ピクセル位置に登録する工程と、
   を含む、方法。
2. 前記口内構成物及び口内構成体が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
3. 前記グローバル座標空間が、口腔内及び口腔外から成る群より選択される位置に、固定され移動可能な構成物、構成体、装置、器具及び部品を特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記固定されたグローバル基準座標系が、前記グローバル座標空間内で位置を定義することが可能な曲線座標系である、請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の口内ローカル座標空間の各々が、前記口内ローカル座標空間内で位置を定義することが可能な曲線座標系である口内ローカル基準座標系と、関連付けられる、請求項１に記載の方法。
6. 歯科患者の口腔内に口内固定グローバル登録位置を設定する工程（ａ）が、
   （ｉ）前記測定及び画像化装置から前記口内固定グローバル登録位置までの距離を測定して決定するための口内固定グローバル登録装置を提供する工程と、
   （ｉｉ）前記口内固定グローバル登録装置を保持する支持体を任意に選択して設置する工程と、
   （ｉｉｉ）前記口内固定グローバル登録装置を、歯科患者の口腔内に位置決めし固定する工程と、
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関連する信号である登録信号を検知すること又は受信すること、及びその登録信号に応答することから成る群より選択されるメカニズムを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関連する信号である登録信号を送信するメカニズムを含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関連する信号である登録信号をローカルに処理し、ローカルにプログラミングするメカニズムを含む、請求項６に記載の方法。
10. 前記口内固定グローバル登録装置が、電気メカニズム、電子メカニズム、電気機械メカニズム、電気光学メカニズム、電磁気メカニズム、レーダーメカニズム、磁気メカニズム、磁気機械メカニズム、磁気共鳴メカニズム、音響メカニズム、超音波メカニズム、ソナーメカニズム、光音響メカニズム、遠隔測定メカニズム、ハイブリッドメカニズム、及びこれらの組合せのメカニズムから成る群より選択される、構成物及び構成体の距離を測定し、その位置を記録するのに使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項６に記載の方法。
11. 前記口内固定グローバル登録装置が、アナログ回路、デジタル回路、無線通信モード、及び有線通信モードから成る群より選択されるメカニズムの組合せに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項６に記載の方法。
12. 前記支持体が、生物学的成分、化学的成分、機構成分、自然発生的な成分、合成的に派生した成分、有機成分、及び無機成分から成る群より選択される材料組成を特徴とする単層構造及び多層構造から成る群より選択される、請求項６に記載の方法。
13. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記支持体付き及び前記支持体なしから成る群より選択される形式で、歯科患者の口腔内で配置され固定される、請求項６に記載の方法。
14. 前記口内固定グローバル登録装置が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される口内構成物及び口内構成体上に配置され固定される、請求項６に記載の方法。
15. 前記口内固定グローバル登録装置が、生物学的成分、化学的成分、機構成分、自然発生的な成分、合成的に派生した成分、有機成分、及び無機成分から成る群より選択される材料組成を特徴とする単層構造及び多層構造から成る群より選択される構造で、歯科患者の口腔内に配置され固定される、請求項６に記載の方法。
16. 前記測定及び画像化装置が、口腔内及び口腔外から成る群より選択される位置で機能するように設計及び構成される、請求項１に記載の方法。
17. 前記測定及び画像化装置が、
    （ｉ）口腔内にある口内構成物及び口内構成体を前記測定及び画像化する標準的な部品及びメカニズムと、
    （ｉｉ）歯科患者の口腔内及び口腔外から成る群より選択される前記グローバル座標空間内で、前記測定及び画像化装置を三次元的に操作、誘導、配置、及び方向付けするための位置及び方向付けガイドと、
    （ｉｉｉ）前記位置及び方向付けガイドを自動的に制御し、前記位置及び方向付けガイドと通信するための光学的位置及び方向付けガイドの自動制御装置と、
    （ｉｖ）前記測定及び画像化装置の作動及び動作をローカルに制御することにより、口内構成物及び口内構成体の前記測定及び画像化をローカルにプログラミングし、口内構成物及び口内構成体に関する測定及び画像信号、データ、及び情報をローカルに処理するためのローカル測定及び画像化プログラミング及び処理装置と、
    を含む、請求項１に記載の方法。
18. 前記測定及び画像化装置が、電気メカニズム、電子メカニズム、電気機械メカニズム、電気光学メカニズム、電磁気メカニズム、レーダーメカニズム、磁気メカニズム、磁気機械メカニズム、磁気共鳴メカニズム、音響メカニズム、超音波メカニズム、ソナーメカニズム、光音響メカニズム、遠隔測定メカニズム、ハイブリッドメカニズム、及びこれらの組合せのメカニズムから成る群より選択される、構成物及び構成体を三次元的に測定・画像化するために使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項１に記載の方法。
19. 前記測定及び画像化装置が、光波測距法、レーザー自動読み取り、モアレ、レーザー・スペックル・パターン切断法、干渉分光法、写真測量法、レーザー追跡、及び構造化光又はアクティブ三角測量から成る群より選択される電気光学的測定及び画像化技術のカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項１に記載の方法。
20. 前記測定及び画像化装置が、シェアログラフィー、回折格子、デジタル波面再生及び波長走査、及びコノスコープ・ホログラフィから選択される電気光学的測定及び画像化技術のカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項１に記載の方法。
21. 前記測定及び画像化装置が、アナログ回路、デジタル回路、無線通信モード、及び有線通信モードから成る群より選択されるメカニズムの組合せに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項１に記載の方法。
22. 前記測定及び画像化装置の前記視野範囲が、前記口内固定のグローバル登録位置がその外側に配置されるという視野範囲と前記口内固定グローバル登録位置がその内側に配置されるという視野範囲から成る群より選択される、請求項１に記載の方法。
23. 前記測定及び画像化装置の前記視野範囲が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される口内構成物及び口内構成体を含む、請求項１に記載の方法。
24. 口腔の前記グローバル座標空間内のグローバル位置に配置された前記測定及び画像化装置の視野範囲を選択する工程が、前記視野範囲を手動で選択すること及び前記視野範囲を自動的に選択することから成る群より選択されるモードで実施される、請求項１に記載の方法。
25. 前記測定及び画像化装置の前記選択された視野範囲内にある口内構成物及び口内構成体の少なくとも一つの三次元測定及び画像データを取得し、前記口内固定グローバル登録位置に対する前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を記録する工程において、前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を記録することが、前記少なくとも一つの三次元測定及び画像データを前記取得することと同期的及び非同期的から成る群より選択されるモードで実施される、請求項１に記載の方法。
26. 前記口内固定グローバル登録位置に対する前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を登録する工程が、
    （ｉ）前記口内固定グローバル登録位置に対する前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置及び方向付けを前記測定及び記録するための、移動式の登録装置を提供する工程と、
    （ｉｉ）前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を、前記移動式の登録装置を関連付ける工程と、
    （ｉｉｉ）前記移動式の登録装置と前記口内固定グローバル登録位置に配置された前記口内固定グローバル登録装置との間で、前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を指示するデータ及び情報を有する登録信号を特徴とする通信を行う工程と、
    を更に含む、請求項１に記載の方法。
27. 前記移動式の登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である前記登録信号を検知すること又は受信すること、及び前記登録信号に応答することから成る群より選択されるメカニズムを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記移動式の登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である前記登録信号を送信するメカニズムを含む、請求項２６に記載の方法。
29. 前記移動式の登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である前記登録信号をローカルに処理し、ローカルにプログラミングするメカニズムを含む、請求項２６に記載の方法。
30. 前記移動式の登録装置が、電気メカニズム、電子メカニズム、電気機械メカニズム、電気光学メカニズム、電磁気メカニズム、レーダーメカニズム、磁気メカニズム、磁気機械メカニズム、磁気共鳴メカニズム、音響メカニズム、超音波メカニズム、ソナーメカニズム、光音響メカニズム、遠隔測定メカニズム、ハイブリッドメカニズム、及びこれらの組合せのメカニズムから成る群より選択される、構成物及び構成体の距離を測定し、その位置を記録するために使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項２６に記載の方法。
31. 前記移動式の登録装置が、アナログ回路、デジタル回路、無線通信モード、及び有線通信モードから成る群より選択されるメカニズムの組合せに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項２６に記載の方法。
32. 前記複数のグローバルに記録された三次元測定及び画像データの各々におけるローカル座標空間のピクセル位置を、対応するグローバル座標空間のピクセル位置に登録する工程が、
    （ｉ）前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置毎に、口内構成物及び口内構成体の前記グローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データである、前記口内ローカル座標空間の各々と関連のある口内ローカル基準座標系を定義する工程と、
    （ｉｉ）口内構成物及び口内構成体の前記グローバルに記録された複数の三次元測定及び画像データ毎に、口内ローカル空間座標を各前記口内ローカル座標空間のピクセル位置に割り当てる工程と、
    （ｉｉｉ）前記同一の口内固定グローバル登録ポイント対して登録される前記グローバル座標空間内の複数の前記グローバル座標空間のピクセル位置セットを形成するために、口内構成物及び口内構成体の前記複数の前記グローバルに記録された三次元測定及び画像データの各々における各前記口内ローカル座標空間のピクセル位置の前記口内ローカル空間座標を、前記対応する又はそれに匹敵する前記グローバル空間座標に変換する工程と、
    （ｉｖ）前記複数の前記グローバル座標空間のピクセル位置セットを、前記同一の口内固定グローバル登録ポイントに対して登録される前記グローバル座標空間に記憶する工程と、
    を更に含む、請求項１に記載の方法。
33. 前記各口内ローカル座標空間のピクセル位置を、患者の口腔の前記グローバル座標空間内に配置された前記対応する又はそれに比例する等価なグローバル座標空間のピクセル位置に前記変換を行うために、標準的な数学的又はアルゴリズム的な座標空間登録技術を適用することを更に含む、請求項３２に記載の方法。
34. （ｇ）歯科患者に歯科処置を施すために、歯科患者の口腔内にある口内構成物及び口内構成体の前記複数の三次元測定及び画像データと関連付けられた、前記登録されたグローバル座標空間のピクセル位置を使用する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
35. 前記歯科処置が、歯科患者の口腔状態を図で表すこと、口腔状態を診断すること、及び口腔状態を治療することから成る群から選択される、請求項３４に記載の方法。
36. 前記歯科処置が、一般的な歯のメンテナンス、歯科的マッピング、歯科外科、歯の修復、歯列矯正、歯周病、咬合位置決め、及び顎関節（ＴＭＪ）機能障害治療から成る群より選択され、前記歯の修復が、歯冠、橋義歯、入歯、及び差し歯から成る群より選択される義歯に適用可能である、請求項３４に記載の方法。
37. 歯科患者の口腔内にある口内構成物及び構成体の三次元測定及び画像データをリアルタイムで取得して登録するシステムであって、
    （ａ）固定のグローバル基準座標系と関連付けられ、かつ、口腔内に複数の口内ローカル座標空間を含む口腔のグローバル座標空間により定義され得る、歯科患者の口腔内の口内固定グローバル登録位置と、
    （ｂ）同一の前記口内固定グローバル登録位置を基準にして、口腔内にある口内構成物及び口内構成体を測定及び画像化する、測定及び画像化装置と、
    （ｃ）同一の前記口内固定グローバル登録位置を基準にして、前記測定及び画像化装置のグローバル位置及び方向を測定及び記録する、移動式の登録装置と、
    を含む、システム。
38. 口内構成物及び口内構成体が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される、請求項３７に記載のシステム。
39. 前記グローバル座標空間が、口腔内及び口腔外から成る群より選択される位置に、固定され移動可能な構成物、構成体、装置、器具及び部品を特徴とする、請求項３７に記載のシステム。
40. 前記固定のグローバル基準座標系が、前記グローバル座標空間内に位置を定義することが可能な曲線座標系である、請求項３７に記載のシステム。
41. 前記複数の口内ローカル座標空間の各々が、口内ローカル基準座標系と関連付けられ、該口内ローカル基準座標系が、前記口内ローカル座標空間内で位置を定義することが可能な曲線座標系である、請求項３７に記載のシステム。
42. 歯科患者の口腔内の前記口内固定グローバル登録位置が、（ｉ）前記測定及び画像化装置から前記口内固定グローバル登録位置までの距離を測定及び決定するための口内固定グローバル登録装置と、
    （ｉｉ）前記口内固定グローバル登録装置を保持する任意の支持体と、
    を更に含む、請求項３７に記載のシステム。
43. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である登録信号を検知すること又は受信すること、及びその登録信号に応答することから成る群より選択されるメカニズムを含む、請求項４２に記載のシステム。
44. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である登録信号を送信するメカニズムを含む、請求項４２に記載のシステム。
45. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である登録信号をローカルに処理し、ローカルにプログラミングするメカニズムを含む、請求項４２に記載のシステム。
46. 前記口内固定グローバル登録装置が、電気メカニズム、電子メカニズム、電気機械メカニズム、電気光学メカニズム、電磁気メカニズム、レーダーメカニズム、磁気メカニズム、磁気機械メカニズム、磁気共鳴メカニズム、音響メカニズム、超音波メカニズム、ソナーメカニズム、光音響メカニズム、遠隔測定メカニズム、ハイブリッドメカニズム、及びこれらの組合せのメカニズムから成る群より選択される、構成物及び構成体の距離を測定し、その位置を記録するのに使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項４２に記載のシステム。
47. 前記グローバル登録装置が、アナログ回路、デジタル回路、無線通信モード、及び有線通信モードから成る群より選択されるメカニズムの組合せに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項４２に記載のシステム。
48. 前記支持体が、生物学的成分、化学的成分、機構成分、自然発生的な成分、合成的に派生した成分、有機成分、及び無機成分から成る群より選択される材料組成を特徴とする単層構造及び多層構造から成る群より選択される、請求項４２に記載のシステム。
49. 前記口内固定グローバル登録装置が、前記支持体付き及び前記支持体なしから成る群より選択される形式で、歯科患者の口腔内に配置されて固定される、請求項４２に記載のシステム。
50. 前記口内固定グローバル登録装置が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される口内構成物及び口内構成体上に位置付けられて固定される、請求項４２に記載のシステム。
51. 前記口内固定グローバル登録装置が、生物学的成分、化学的成分、機構成分、自然発生的な成分、合成的に派生した成分、有機成分、及び無機成分から成る群より選択される材料組成を特徴とする単層構造及び多層構造から成る群より選択される構造で、歯科患者の口腔内に位置付けられて固定される、請求項４２に記載のシステム。
52. 前記測定及び画像化装置が、口腔内及び口腔外から成る群より選択される位置で動作するように設計及び構成されている、請求項３７に記載のシステム。
53. 前記測定及び画像化装置が、
    （ｉ）口腔内にある口内構成物及び口内構成体を前記測定及び画像化するための標準的構成要素及びメカニズムと、
    （ｉｉ）歯科患者の口腔内及び口腔外から成る群より選択される前記グローバル座標空間内で前記測定及び画像化装置を三次元的に操作、誘導、配置、及び方向付けする位置及び方向付けガイドと、
    （ｉｉｉ）前記位置及び方向付けガイドを自動的に制御して、前記位置及び方向付けガイドと通信するための任意の位置及び方向付けガイドの自動制御装置と、（ｉｖ）前記測定及び画像化装置の作動及び動作をローカルに制御し、口内構成物及び口内構成体に関する測定及び画像信号、データ、及び情報をローカルに処理することにより、口内構成物及び口内構成体の前記測定及び画像化をローカルにプログラミングする、ローカル測定及び画像化プログラミング及び処理装置と、
    を含む、請求項３７に記載のシステム。
54. 前記測定及び画像化装置が、電気メカニズム、電子メカニズム、電気機械メカニズム、電気光学メカニズム、電磁気メカニズム、レーダーメカニズム、磁気メカニズム、磁気機械メカニズム、磁気共鳴メカニズム、音響メカニズム、超音波メカニズム、ソナーメカニズム、光音響メカニズム、遠隔測定メカニズム、ハイブリッドメカニズム、及びこれらの組合せのメカニズムから成る群より選択される、構成物及び構成体を三次元的に測定して画像化するために使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項３７に記載のシステム。
55. 前記測定及び画像化装置が、光波測距、レーザー自動読み取り、モアレ、レーザー・スペックル・パターン切断法、干渉分光法、写真測量法、レーザー追跡、及び構造化光又はアクティブ三角測量から成る群より選択される電気光学的測定及び画像化技術のカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項３７に記載のシステム。
56. 前記測定及び画像化装置が、シェアログラフィー、回折格子、デジタル波面再生及び波長走査、及びコノスコープ・ホログラフィから選択される電気光学的測定及び画像化技術のカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項３７に記載のシステム。
57. 前記測定及び画像化装置が、アナログ回路、デジタル回路、無線通信モード、及び有線通信モードから選択されるメカニズムの組合せに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項３７に記載のシステム。
58. 前記測定及び画像化装置の視野範囲が、前記口内固定グローバル登録位置がその外側に配置されるという視野範囲と前記口内固定グローバル登録位置がその内側に配置されるという視野範囲から成る群より選択される、請求項３７に記載のシステム。
59. 前記測定及び画像化装置の視野範囲が、歯、歯肉、口内軟組織、骨物質、歯科用アンダーカット、及び、歯科患者の口腔内に取り付けられる永久的な又は取り外し可能な歯取付具及び義歯の組合せの一部又は全部から成る群から選択される口内構成物及び口内構成体を含む、請求項３７に記載のシステム。
60. 口腔の前記グローバル座標空間内の前記グローバル位置に配置された前記測定及び画像化装置の視野範囲を選択することが、前記視野範囲を手動で選択すること及び前記視野範囲を自動的に選択することから成る群より選択されるモードで行われる、請求項３７に記載のシステム。
61. 前記測定及び画像化装置の選択された視野範囲内にある口内構成物及び口内構成体の少なくとも一つの三次元測定及び画像データを取得し、前記口内固定グローバル登録位置に対する前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を記録する工程において、前記測定及び画像化装置の前記グローバル位置を記録することが、前記少なくとも一つの三次元測定及び画像データを前記取得することと同期的及び非同期的から成る群より選択されるモードで実施される、請求項３７に記載のシステム。
62. 前記移動式登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である前記登録信号を検知又は受信すること及び前記登録信号へ応答することから成る群より選択されるメカニズムを含む、請求項３７に記載のシステム。
63. 前記移動式登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である前記登録信号を送信するメカニズムを含む、請求項３７に記載のシステム。
64. 前記移動式登録装置が、前記口内ローカル座標空間を前記グローバル座標空間に登録することに関する信号である前記登録信号をローカルに処理し、ローカルにプログラミングするメカニズムを含む、請求項３７に記載のシステム。
65. 前記移動式登録装置が、電気メカニズム、電子メカニズム、電気機械メカニズム、電気光学メカニズム、電磁気メカニズム、レーダーメカニズム、磁気メカニズム、磁気機械メカニズム、磁気共鳴メカニズム、音響メカニズム、超音波メカニズム、ソナーメカニズム、光音響メカニズム、遠隔測定メカニズム、ハイブリッドメカニズム、及びこれらの組合せのメカニズムから成る群より選択される、構成物及び構成体の距離を測定し、その位置を記録するのに使用されるメカニズムのカテゴリーに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項３７に記載のシステム。
66. 前記移動式登録装置が、アナログ回路、デジタル回路、無線通信モード、及び有線通信モードから成る群より選択されるメカニズムの組合せに応じて、設計、構成され、そして機能する、請求項３７に記載のシステム。
67. 前記同一の口内固定グローバル登録位置を基準にして口腔内にある口内構成物及び口内構成体を前記測定及び画像化することから抽出可能なデータ及び情報が、歯科患者の口腔状態を図で表すこと、口腔状態を診断すること、及び口腔状態を治療することから成る群から選択される歯科処置に使用される、請求項３７に記載のシステム。
68. 前記同一の口内固定グローバル登録位置を基準にして口腔内にある口内構成物及び口内構成体を前記測定及び画像化することから抽出可能なデータ及び情報が、一般的な歯のメンテナンス、歯科的マッピング、歯科外科、歯の修復、歯列矯正、歯周病、咬合位置決め、及び顎関節（ＴＭＪ）機能障害治療から成る群より選択される歯科処置に使用され、前記歯の修復が、歯冠、橋義歯、入歯、及び差し歯から成る群より選択される義歯に適用可能である、請求項３７に記載のシステム。

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