JP3757160B2

JP3757160B2 - 3D facial diagram display method for orthodontics

Info

Publication number: JP3757160B2
Application number: JP2001373612A
Authority: JP
Inventors: 茂樹上村
Original assignee: 茂樹上村
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003169796A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯科矯正の分野に属するものであり、特に歯科矯正における不正咬合の診断と患者側への解りやすい説明（インフォームド・コンセント）にとって有益なパーソナルコンピュータを利用した３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭部Ｘ線規格写真（セファロとも称される。）が歯科矯正領域に導入されて以来多くの応用が発表されてその有用性が証明された。顎顔面形態の数量表示から始まった頭部Ｘ線規格写真診断学は、角度と距離の計測値の評価から頭蓋の図形化へと進んだ。その代表的なものがフェイシャルダイアグラム（プロフィログラムとも称される。）で、1959年に坂本は後述の基準点の一つのＳ点（sella turcica）を原点として、後述の基準点Ｏｒ点とＰｏ点とを結んでできる平面のフランクフルト平面（ＦＨ平面）を基準に重ね合わせを行う日本人顔面頭蓋の成長を示す図１１（男子）及び図１２（女子）に示されるような側面の標準フェイシャルダイアグラムを発表した（坂本敏彦、日本矯正歯科学会雑誌1959；18：1−17）。
【０００３】
また、三浦は、1972年に臨床矯正におけるコンピュータの利用を概説した中で、後述のＳ点を原点としてＳ点とＮ点とを結ぶ平面（ＳＮ平面）を基準とした側面のフェイシャルダイアグラムを紹介した（三浦不二夫、口腔病学会雑誌1972；39：541−550）。
【０００４】
その後、1985年に作田らにより側面頭部Ｘ線規格写真分析を含むデータベースシステムが構築され、その中で側面標準フェイシャルダイアグラムとの重ね合わせが行われた（日本矯正歯科学会雑誌1985；44：537−548）。
【０００５】
さらに、最近でも長岡らによりフェイシャルダイアグラムのデータの更新が行われている（日本矯正歯科学会雑誌；1993；52：467−480）。
【０００６】
このように側面頭部Ｘ線規格写真分析における標準フェイシャルダイアグラムとの重ね合わせは、マニュアルからコンピュータ化され、簡便で有効な歯科矯正における分析手段として現在普及している。
【０００７】
ここに側面頭部Ｘ線規格写真分析における代表的な基準点の標記記号と定義について図１３の側面頭部Ｘ線規格写真及び図１４のトレース図上で示す。
Ｐｏ：porion；耳桿（イヤロッド）の上縁、
Ｏｒ：orbitale；骨性眼窩の最下点
Ｎ：nasion；正中矢状平面（正中口蓋縫合と一致して眼耳平面と眼窩平面と直交する平面）上における鼻骨前頭縫合の最前点、
Ｓ：midpoint of sella；トルコ鞍の中心、
Ｃｄ：condylion；下顎頭の最後上方点、
Ａｒ：articulare；下顎枝後縁と頭蓋底の外縁の像とが交差して作られる点、
Ｇｏ：gonion；下顎枝後縁の接線と下顎下縁の接線との交点で作られた点、
Ｍｅ：menton；正中矢状平面上のsymphysisの外形の最下点、
Ｇｎ：gnathion；オトガイの最前下方点
Ｐｏｇ：pogonion；正中矢状平面上の骨性オトガイ上の最前点、
Ｂ：Ｂ点、supramentale；infradentaleとpogonionとの間の下顎歯槽突起外形上の最陥凹点、
Ｌ１：最前方位にある下顎中切歯歯冠の切端、
Ｕ１：最前方位にある上顎中切歯歯冠の切端、
Ａ：Ａ点，subspinale；ＡＮＳとprosthionとの間の上顎歯槽突起外形上の最陥凹正中点、即ち上顎歯槽基底の前方限界、
ＡＮＳ：anterior nasal spine；正中矢状平面上の前鼻棘先端の最前点、即ち前鼻棘の最先端点、
ＰＮＳ：posterior nasal spine；翼突口蓋裂窩の前壁と鼻腔底との交点、即ち後鼻棘の最先端点、
Ｐｔｍ：pterygomaxillary fissure；翼口蓋窩の透過像の最下点
Ｍｏ：上下顎大臼歯咬合中心点、などである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の頭部Ｘ線規格写真分析は側面頭部Ｘ線規格写真のみを基礎とする２次元のフェイシャルダイアグラムであり、コンピュータによる分析も側面観の２次元分析でしかなく、それから得られる情報は限られている。
【０００９】
元より歯科矯正治療の現場においては、咬合の状態を下顎の回転や劣成長などの骨格形成を含めて総合的に診断するのが望ましく、正面から見た状態の正面観（眼窩平面上の投影）、真上から見た状態の頭頂観（眼耳平面上の投影）から得られる情報も重要な診断資料となるが、従来の側面頭部Ｘ線規格写真のみによる２次元フェイシャルダイアグラムではこのようなデータ取得は不可能である。実際、頭頂観の頭部Ｘ線規格写真は撮影自体が困難である。
【００１０】
また、図１１、図１２のような側面の標準フェイシャルダイアグラムと患者の側面フェイシャルダイアグラムとの重ね合わせによる成長比較等も歯科矯正における科学的診断をサポートする有益な情報となる点で画期的といえるが、未だ診断に十分な情報を提供しているとは言えない。
【００１１】
一方、患者またはその家族に対する不正咬合の状態の説明は専門的になって解りやすく説明するのは非常に難しく、曲解されると却って診断、治療の拒否に至る恐れもある。インフォームドコンセントが要請される現在、患者側に解りやすく診察状況を説明するためのツールが求められるのである。
【００１２】
さらに、歯科矯正診断学の学生への教育的観点から、パーソナルコンピュータのグラフィック機能を利用した見やすいフェイシャルダイアグラムの画像表示は効果的な歯科矯正診断の教育ツールとなり得ると考えられるが、２次元フェイシャルダイアグラムのみでは教育的効果も限られ、勢い熟練と勘に頼った診察観を生じさせる結果となる。
【００１３】
なお、３次元のフェイシャルダイアグラムに関する文献として、（イ）藤本、花田による４方向から撮影したセファログラムを用いた顎顔面構造の三次元再構築の論文（日矯歯誌53（4）：491〜501，1994）、（ロ）横山、荒木、石井の斜位頭部Ｘ線規格写真を用いた形態分析法の論文（日矯歯誌5４（５）：337〜347，1995）がある。
【００１４】
しかしながら、上記（イ）及び（ロ）の文献は共に研究室段階の内容であり、主に下顎部のフェイシャルダイアグラムの基準点の座標精度を上げるという点に主眼を置き、ヒト乾燥頭蓋骨を対象にして斜め方向からの頭部Ｘ線規格写真を追加することによって３次元化し、基準点の座標、歯軸の傾斜度等を測定して精度向上が考察されているものである。したがって、斜め方向からの頭部Ｘ線規格写真を数枚撮影するといった手法から判るように、上記（イ）、（ロ）で行われている３次元化の手段は実際の歯科矯正の現場では到底採用できるものではなく、患者のフェイシャルダイアグラムの分析にはそのままでは利用できない。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、パーソナルコンピュータを利用して、歯科矯正の現場治療における患者の３次元フェイシャルダイアグラムの画像を３次元グラフィック表示して、診断の際の補助と主として患者側に解りやすく要を得た説明ができるように補助する歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法を提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（１）患者の側面及び正面からの頭部Ｘ線規格写真を撮影するステップと、撮影された側面頭部Ｘ線規格写真と正面頭部Ｘ線規格写真において歯科矯正のための複数の定義された基準点を設定するステップと、前記側面頭部Ｘ線規格写真から前記基準点のＸ、Ｙ座標と前記正面頭部Ｘ線規格写真から前記基準点のＺ座標をパーソナルコンピュータの液晶表示画面上における反転入力手段によってデータ入力するステップと、前記基準点の各点のＸ、Ｙ、Ｚ座標を立体的に結線した３次元画像を前記液晶表示画面上にそのまま若しくは原寸に倍率補正した後にグラフィック表示するステップと、前記グラフィック表示された３次元画像を軸回転移動によって任意の方向からの３次元画像として表示するステップと、を備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法を提供することにより上記課題を達成する。
（２）上記（１）に記載の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法によって２つの３次元フェイシャルダイアグラムをパーソナルコンピュータの液晶表示画面上に表示するとともに、表示された基準点の全部または一部について各々対応する基準点間の距離の和またはその平均を計算処理し、この数値が最小となるように軸の回転移動と軸方向の平行移動を行うことにより２つの３次元フェイシャルダイアグラムの重ね合わせを行うステップを備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法を提供することにより上記課題を達成する。
（３）上記（２）に記載の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法において、正常咬合者のスタンダードモデルの３次元フェイシャルダイアグラムデータを入力するとともに液晶表示画面にその３次元画像を表示し、且つ患者の３次元フェイシャルダイアグラムをデータ入力してその３次元画像を表示して重ね合わせを行うステップと、スタンダードモデルの基準点に対する患者の対応する基準点との距離を計測して表示するステップと、を備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法を提供することにより上記課題を達成する。
（４）上記（２）に記載の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法において、患者の異なる時期の３次元フェイシャルダイアグラムデータを入力するとともに液晶表示画面にそれらの３次元画像を重ね合わせて表示するステップを備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法を提供することにより上記課題を達成する。
（５）患者の３次元フェイシャルダイアグラムデータをパーソナルコンピュータに入力するとともに各基準点もしくは各部における標準成長率または患者自身の計測された成長率または推定成長率を入力し、所定期間経過後の予測される患者の３次元フェイシャルダイアグラムの３次元画像を液晶表示画面に現在の３次元フェイシャルダイアグラムの３次元画像と重ね合わせて表示するステップを備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法を提供することにより上記課題を達成する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明に係る３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法の手順の実際の例を示すフロー図である。
【００１９】
図３は側面頭部Ｘ線規格写真から基準点を抽出してトレーシングペーパーに書き込んだ状態を示す図である。
【００２０】
図４は正面頭部Ｘ線規格写真から基準点を抽出してトレーシングペーパーに書き込んだ状態を示す図である。
【００２１】
図５はパーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された側面観のフェイシャルダイアグラム（Ｘ，Ｙ座標）である。
【００２２】
図６はパーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された正面観のフェイシャルダイアグラム（Ｚ，Ｙ座標）である。
【００２３】
図７はパーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された頭頂観のフェイシャルダイアグラム（Ｘ，Ｚ座標）である。
【００２４】
図８はパーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された斜め下方から観た３次元のフェイシャルダイアグラム（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）である。
【００２５】
図９は男子患者の２年間の成長前後における３次元フェイシャルダイアグラムの基準点の重ね合わせを行った状態の図である。
【００２６】
図１０男子患者の５年間の成長前後における３次元フェイシャルダイアグラムの基準点の重ね合わせを行った状態の図である。
【００２７】
先ず、本発明の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法の実施の形態の例においては、図１、図２のフローに示されるように、
（STEP１）患者の側面及び正面からの頭部Ｘ線規格写真２枚を撮影する。側面頭部Ｘ線規格写真はＸ−Ｙ座標、正面頭部Ｘ線規格写真は側面頭部Ｘ線規格写真に直交しＺ−Ｙ座標を与える。なお、この規格写真は原寸の１．１倍の拡大写真である。
（STEP２）撮影された側面頭部Ｘ線規格写真と正面頭部Ｘ線規格写真において歯科矯正のための複数の定義された基準点を設定する。本実施の形態では前述の基準点（Ｐｏ，Ｏｒ，Ｎ，Ｓ，Ｃｄ，Ａｒ，Ｇｏ，Ｍｅ，Ｇｎ，Ｐｏｇ，Ｂ，Ｌ１Ｉ，Ｕ１Ｉ，Ｌ１Ｒ，Ｕ１Ｒ，Ａ，ＡＮＳ，ＰＮＳ，Ｐｔｍ，Ｌ６Ｏ，Ｕ６Ｏ，Ｌ６Ｒ，Ｕ６Ｒ）を入力基準点とし、側面頭部Ｘ線規格写真と正面頭部Ｘ線規格写真から図３、図４のようにトレーシングペーパーまたはトレーシングフィルムに各々トレースして基準点を書込む。以下、これを頭部Ｘ線規格写真トレースという。
（STEP３）前記側面頭部Ｘ線規格写真から前記基準点のＸ、Ｙ座標と前記正面頭部Ｘ線規格写真から前記基準点のＺ、Ｙ座標をパーソナルコンピュータの液晶表示画面上における反転入力手段によってデータ入力する。この反転入力手段は反転液晶画面をデジタイザとして利用するものであり、ノート型パーソナルコンピュータの液晶表示画面は小さなものでも横ｌ９２ｍｍ×縦１２０ｍｍ程度（ドット数は横６４０個×縦４００個程度）のサイズを有し、入力は１ドット単位で可能であり、入力誤差は１ドットの大きさから±０．ｌ５ｍｍ程度であって、基準点座標入力作業には非常に好都合である。
【００２８】
詳細には、先ずＩｎｄｅｘを入力して液晶表示画面を反転させて作図上の基準点を作成する。次に、この液晶表示画面が平板であることを利用して、側面頭部Ｘ線規格写真トレースを液晶表示画面（１０インチ程度の画面があれば足りる。）上に貼り付け、透過光を利用してマウスによって各基準点のＸ，Ｙ座標を入力し、次に正面頭部Ｘ線規格写真トレースの正面の基準点（ＲＰｏ，ＬＰｏ，ＲＯｒ，ＬＯｒ，Ｎｃ，ＲＣｄ，ＬＣｄ，ＲＧｏ，ＬＧｏ，Ｍｅ，Ｂ，ＲＬ１Ｉ，ＬＬ１Ｉ，ＲＵ１Ｉ，ＬＵ１Ｉ，ＲＬ１Ｒ，ＬＬ１Ｒ，ＲＵ１Ｒ，ＬＵ１Ｒ，Ａ，ＡＮＳ，ＲＬ６Ｏ，ＬＬ６Ｏ，ＲＵ６Ｏ，ＬＵ６Ｏ，ＲＬ６Ｒ，ＬＬ６Ｒ，ＲＵ６Ｒ，ＬＵ６Ｒ）のＺ、Ｙ座標を同様にして入力するとともに、この正面頭部Ｘ線規格写真からＺ座標のみ抽出することで全入力基準点のＸ，Ｙ，Ｚ座標のデータファイルが作成される。なお、Ｓ点はＮｃの直上にあるものとしてＺ値＝０とし、ＰｏｇはＭｅの直上にあるものとしてそのＺ値をＭｅのＺ値とする。
【００２９】
ところで、３次元フェイシャルダイアグラムの基準点はＺ座標を必要とすることから、従来の２次元基準点とは異なる基準点の組み合わせが求められる。特に、顎関節部を示す基準点Ａｒ点（articulare）に代わってＺ座標の明確な基準点Ｃｄ（condylion）を本実施の形態では採用しており、これにより下顎の形態と位置を明確にあらわす新しい３次元フェイシャルダイアグラムが創られた。
（STEP４）次に、Ｉｎｄｅｘファイルから所望のデータファイルを選択して前記基準点の各点のＸ、Ｙ、Ｚ座標を立体的に結線した３次元画像を前記液晶表示画面上にそのまま若しくは１／１．１倍を掛けて原寸に倍率補正した後にグラフィック表示する。
【００３０】
実際の詳細な手順としては、先ず所望のデータファイルをメモリ装置から呼び出してその側面基準点のＸ，Ｙ座標をグラフィックプログラムのデータとして入力し、図５に示されるような２次元の側面フェイシャルダイアグラムを液晶表示画面に出力する。そして先ずは側面フェイシャルダイアグラムの分析を行う。例えば成長シミュレーションでは、患者の顔面骨格の成長を標準全体成長率２．８％／ｙ、上顔面水平成長率１．６％／ｙとして画像の拡大処理を行い、同時にＺ軸上でもコンダリオンＣｄ間成長率１．５３％／ｙ、ゴニオンＧｏ間成長率１．９５％／ｙとして拡大処理を行うといったシミュレーションである。また、下顎成長回転０．３８％／ｙ、上顎中切歯唇側傾斜０．９９°／ｙといった成長率の数値を入れて画像回転処理のシュミレーションを行う。以上のような側面フェイシャルダイアグラムの分析を終えると、次にデータファイルから正面基準点のＺ座標をグラフィックプログラムのデータとして入力して基準点の３次元化を行い、図面８に示されるような３次元グラフィック画像が最終的に表示される。
（STEP５）前記グラフィック表示された３次元画像をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸での軸回転移動の演算処理によって自由な設定角度からの３次元画像を表示する。例えば、最初の図５の側面フェイシャルダイアグラム（側面観）に対して、Ｙ軸９０度回転で図６に示されるような正面フェイシャルダイアグラム（正面観）が表示され、さらにＺ軸−９０度回転で図７に示されるような頭頂観フェイシャルダイアグラムが表示されることになる。
【００３１】
なお、３次元化に際しても原寸化の倍率補正は随時行われ、また３次元化には特に基準点を示す小円の大きさをＺ座標が小さいとき円を大きく、すなわち視点に近いとき大きくすることで遠近感を付与するのが好ましい。
【００３２】
次に、本発明では、上述の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法によって２つの３次元フェイシャルダイアグラムをパーソナルコンピュータの液晶表示画面上に表示するとともに、表示された基準点の全部または一部について各々対応する基準点間の距離の和の平均を計算処理し、この数値が最小となるように一方を固定し他方の３次元フェイシャルダイアグラムをＹ軸、Ｘ軸、Ｚ軸の回転移動またはＺ軸のみの回転移動と、軸方向の平行移動と、を行うことにより基準点の重ね合わせを行うステップを付加することにより、２つの３次元フェイシャルダイアグラムの重ね合わせによる比較分析が実現される。これを３次元フェイシャルダイアグラムの多基準点重ね合わせ法と称する。
【００３３】
また、同様の手法で、近い将来得られるであろう正常咬合者のスタンダードモデルの３次元フェイシャルダイアグラムデータを入力するとともに液晶表示画面にその３次元画像を表示し、且つ患者の３次元フェイシャルダイアグラムをデータ入力してその３次元画像を表示して多基準点重ね合わせを行い、前記スタンダードモデルの基準点に対する患者の対応する基準点との距離を計測して表示することにより、不正咬合の状況が正常咬合との比較しつつ３次元グラフィックでビジュアルに把握できるので、非常に解りやすく、患者側への説明に役立つことは言うまでもない。
【００３４】
さらに、上記多基準点重ね合わせ法によって同様にして、患者の異なる時期の３次元フェイシャルダイアグラムデータを入力するとともに液晶表示画面にそれらの３次元画像を重ね合わせて表示することによって患者の成長に伴う咬合状態の変化が骨格全体の変化から把握することができ、治療の指針、評価を客観的に行うことが可能になる。例えば、図９の３次元フェイシャルダイアグラムにおける実線は７歳の男子、薄破線は９歳のものであり、多基準点重ね合わせ法によって重ね合わせられている。これより下顎はほぼ同じ大きさであり、２年間の成長があまりなかったことを示している。図１０における実線は同じく９歳の男子のものであり、薄破線は１４歳のものである。これよりその後の５年間で、下顎は後上方での顕著な成長を示している。
【００３５】
また、患者の３次元フェイシャルダイアグラムデータをパーソナルコンピュータに入力するとともに各基準点もしくは各部における標準成長率または患者自身の計測された成長率または推定成長率を入力し、各基準点の座標拡大の計算処理を行って所定期間経過後の予測される患者の３次元フェイシャルダイアグラムの３次元画像を液晶表示画面に現在の３次元フェイシャルダイアグラムの３次元画像と重ね合わせて表示することにより、成長予測のシミュレーションが容易に実現されることは明らかである。
【００３６】
以上、詳述した本発明の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法によって、歯科矯正学の教育ツールとして、さらには患者側に対する診察、治療効果等の解りやすい説明のためのツールとして、インフォームドコンセントの実現に資することは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法は上記のように構成されているため、
（１）反転液晶画面をデジタイザとして基準点座標を入力するので、頭部Ｘ線規格写真の基準点のデータ入出力がパーソナルコンピュータ１台で容易且つ正確に行える。
（２）３次元フェイシャルダイアグラムの成長変化率による画像の拡大、回転により、正常な成長のシミュレーションが可能である。
（３）３次元フェイシャルダイアグラムのために、Ｚ座標の明確な基準点Ｃｏｎｄを採用することで下顎の形態と位置を明確に表す新しい３次元フェイシャルダイアグラムを創ることができる。
（４）原寸の３次元フェイシャルダイアグラムを得ることができる。
（５）遠近感のある３次元フェイシャルダイアグラムが得られる。
（７）撮影が困難な頭頂観頭部Ｘ線規格写真なしで、容易に頭頂観のフェイシャルダイアグラムが得られ、正中矢状平面から顎の偏位や、眼窩平面から上下顎前歯の突出後退等を視認することができるようになり、歯科矯正における頭部Ｘ線規格写真分析と頭部Ｘ線規格写真撮影機器の普及に貢献する。
（８）患者側に対する不正咬合の症状を頭部骨格成長における成長シミュレーションや標準の正常状態との比較等とともに歯科矯正の見地からコンピュータによる３次元フェイシャルダイアグラムの画像を見せながら解りやすく説明することができ、インフォームドコンセントの実現に資するという優れた効果を有する。
（９）歯科矯正診断学の学生への教育的観点から、パーソナルコンピュータのグラフィック機能を利用した見やすい３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示によって歯科矯正診断の教育ツールとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法の手順の実際の例を示すフロー図（前半）である。
【図２】本発明に係る３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法の手順の実際の例を示すフロー図（後半）である。
【図３】側面頭部Ｘ線規格写真から基準点を抽出してトレーシングペーパーに書き込んだ状態を示す図である。
【図４】正面頭部Ｘ線規格写真から基準点を抽出してトレーシングペーパーに書き込んだ状態を示す図である。
【図５】パーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された側面観のフェイシャルダイアグラム（Ｘ，Ｙ座標）である。
【図６】パーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された正面観のフェイシャルダイアグラム（Ｚ，Ｙ座標）である。
【図７】パーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された頭頂観のフェイシャルダイアグラム（Ｘ，Ｚ座標）である。
【図８】パーソナルコンピュータの液晶表示画面に表示された斜め下方から観た３次元のフェイシャルダイアグラム（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）である。
【図９】男子患者の２年間の成長前後における３次元フェイシャルダイアグラムの基準点の重ね合わせを行った状態の図である。
【図１０】男子患者の５年間の成長前後における３次元フェイシャルダイアグラムの基準点の重ね合わせを行った状態の図である。
【図１１】坂本による（男子）の側面標準フェイシャルダイアグラムである。
【図１２】坂本による（女子）の側面標準フェイシャルダイアグラムである。
【図１３】側面頭部Ｘ線規格写真である。
【図１４】側面頭部Ｘ線規格写真から設定した基準点のトレース図である。
【符号の説明】
Ｐｏ：porion；耳桿の上縁
Ｏｒ：orbitale；骨性眼窩の最下点
Ｎ：nasion；正中矢状平面上における鼻骨前頭縫合の最前点
Ｓ：midpoint of sella；トルコ鞍の中心
Ｃｄ：condylion；下顎頭の最後上方点
Ａｒ：articulare；下顎枝後縁と頭蓋底の外縁の像とが交差して作られる点
Ｇｏ：gonion；下顎枝後縁の接線と下顎下縁の接線との交点で作られた点
Ｍｅ：menton；正面における頤輪郭の最下方点
Ｇｎ：gnathion；オトガイの最前下方点
Ｐｏｇ：pogonion；正中矢状平面上の骨性オトガイ上の最前点
Ｂ：supramentale；infradentaleとpogonionとの間の下顎歯槽突起外形上の最陥凹点、正面における左右側下顎中切歯根尖中点
Ｌ１Ｉ：下顎中切歯切縁
Ｕ１Ｉ：上顎中切歯切縁
Ｌ１Ｒ：下顎中切歯根尖
Ｕ１Ｒ：上顎中切歯根尖
Ａ：subspinale；ＡＮＳとprosthionとの間の上顎歯槽突起外形上の最陥凹正中点（上顎歯槽基底の前方限界）、正面における左右側上顎中切歯根尖中点
ＡＮＳ：anterior nasal spine；正中矢状平面上の前鼻棘先端の最前点（前鼻棘の最先端点）
ＰＮＳ：posterior nasal spine；翼突口蓋裂窩の前壁と鼻腔底との交点（後鼻棘の最先端点）
Ｐｔｍ：pterygomaxillary fissure；翼口蓋窩の透過像の最下点
Ｌ６Ｏ：下顎第一大臼歯近遠心咬頭頂中点
Ｕ６Ｏ：上顎第一大臼歯近遠心咬頭頂中点
Ｌ６Ｒ：下顎第一大臼歯近遠心根尖中点
Ｕ６Ｒ：下顎第一大臼歯近遠心根尖中点
ＲＰｏ：右側耳桿の上縁
ＬＰｏ：左側耳桿の上縁
ＲＯｒ：右側骨性眼窩の最下点
ＬＯｒ：左側骨性眼窩の最下点
Ｎｃ：crista galli；鶏冠の頸部
ＲＣｄ：右側下顎頭上縁中央
ＬＣｄ：左側下顎頭上縁中央
ＲＧｏ：右側下顎角最外側点
ＬＧｏ：左側下顎角最外側点
ＲＬ１Ｉ：右側下顎中切歯切縁中央
ＬＬ１Ｉ：左側下顎中切歯切縁中央
ＲＵ１Ｉ：右側上顎中切歯切縁中央
ＬＵ１Ｉ：左側上顎中切歯切縁中央
ＲＬ１Ｒ：右側下顎中切歯根尖
ＬＬ１Ｒ：左側下顎中切歯根尖
ＲＵ１Ｒ：右側上顎中切歯根尖
ＬＵ１Ｒ：左側上顎中切歯根尖
ＲＬ６Ｏ：右側下顎第一大臼歯頬舌側咬頭頂中点
ＬＬ６Ｏ：左側下顎第一大臼歯頬舌側咬頭頂中点
ＲＵ６Ｏ：右側上顎第一大臼歯頬舌側咬頭頂中点
ＬＵ６Ｏ：左側上顎第一大臼歯頬舌側咬頭頂中点
ＲＬ６Ｒ：右側下顎第一大臼歯根尖
ＬＬ６Ｒ：左側下顎第一大臼歯根尖
ＲＵ６Ｒ：右側上顎第一大臼歯頬口蓋側根尖中点
ＬＵ６Ｒ：左側上顎第一大臼歯頬口蓋側根尖中点Ｕ６Ｏ：上顎第一大臼歯近遠心咬頭頂中点
Ｌ６Ｒ：下顎第一大臼歯近遠心根尖中点
Ｕ６Ｒ：下顎第一大臼歯近遠心根尖中点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the field of orthodontics, and in particular, an image of a three-dimensional facial diagram using a personal computer useful for diagnosis of malocclusion in orthodontics and easy explanation (informed consent) to the patient side. It relates to the display method.
[0002]
[Prior art]
Since the introduction of cephalometric X-ray photographs (also called cephalos) in the orthodontic field, many applications have been announced and their usefulness has been proven. Cranial X-ray standard photographic diagnostics, which started with the quantity display of the maxillofacial form, progressed from the evaluation of measured values of angle and distance to the graphicization of the skull. A typical example is a facial diagram (also referred to as a profilogram). In 1959, Sakamoto used one S point (sella turcica) as a reference point, which will be described later, as the origin, and later described reference point Or point and Po point. A standard facial diagram of the side as shown in Fig. 11 (male) and Fig. 12 (female) showing the growth of the Japanese facial skull, which is superimposed on the plane of Frankfurt (FH plane) formed by connecting (Toshihiko Sakamoto, Journal of Orthodontic Society of Japan 1959; 18: 1-17).
[0003]
Miura also introduced the facial diagram on the side with reference to the plane connecting the S point and N point (SN plane) with the S point described below as the origin in the outline of computer use in clinical correction in 1972. (Fujio Miura, Journal of Stomatology Society 1972; 39: 541-550).
[0004]
Later, in 1985, Sakuta et al. Built a database system including lateral cephalometric radiogram analysis, and overlaid it with the lateral standard facial diagram (Journal of Orthodontic Society of Japan 1985; 44: 537). −548).
[0005]
Furthermore, recently, data of facial diagrams has been updated by Nagaoka et al. (Journal of Orthodontic Society of Japan; 1993; 52: 467-480).
[0006]
As described above, the superimposition with the standard facial diagram in the lateral cephalometric radiogram analysis is computerized from a manual and is now widely used as a simple and effective analytical means in orthodontics.
[0007]
Here, the reference symbols and definitions of typical reference points in the lateral cephalometric radiogram analysis are shown on the lateral cephalometric radiograph of FIG. 13 and the trace diagram of FIG.
Po: porion; the upper edge of the earlobe
Or: orbitale; the lowest point of the bony orbit
N: nasion; the foremost point of the nasal frontal suture on the median sagittal plane (the plane that coincides with the median palatal suture and is orthogonal to the ocular and orbital planes);
S: midpoint of sella;
Cd: condylion; the last upper point of the mandibular head,
Ar: articulare; the point created by the intersection of the posterior edge of the mandibular branch and the image of the outer edge of the skull base;
Go: gonion; a point formed by the intersection of the tangent of the lower jaw branch trailing edge and the lower jaw lower edge,
Me: menton; lowest point of the outline of symphysis on the mid-sagittal plane
Gn: gnathion; foremost lower point
Pog: pogonion; the foremost point on the bony genius on the mid-sagittal plane
B: B point, supramentale; the most recessed point on the mandibular alveolar process between infradentale and pogonion,
L1: The incisal edge of the mandibular central incisor crown in the foremost orientation,
U1: The incisal edge of the upper central incisor crown in the foremost direction,
A: Point A, subspinale; the most indented midpoint of the maxillary alveolar process between the ANS and prosthion, ie, the anterior limit of the maxillary alveolar base,
ANS: anterior nasal spine; the foremost point of the tip of the anterior nasal spine on the median sagittal plane;
PNS: posterior nasal spine; intersection of anterior wall of wing cleft palate and nasal cavity bottom, that is, leading edge of posterior nasal spine,
Ptm: pterygomaxillary fissure
Mo: central point of occlusal maxillary molar occlusion, etc.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional cephalometric radiogram analysis is a two-dimensional facial diagram based only on lateral cephalometric radiographs, and computer analysis is only a two-dimensional analysis of the side view. Is limited.
[0009]
Originally, in orthodontic treatment, it is desirable to comprehensively diagnose the state of occlusion, including skeletal formation such as mandibular rotation and undergrowth, and the front view seen from the front (projection on the orbital plane) ) Information obtained from the top view (projection on the eye-ear plane) as seen from directly above is also an important diagnostic material, but this is not the case with the conventional two-dimensional facial diagram based only on the lateral cephalometric radiograph. Data acquisition is impossible. Actually, it is difficult to capture a cephalometric X-ray photograph of the top of the head.
[0010]
Moreover, the growth comparison by superimposing the standard facial diagram of the side face and the side facial diagram of the patient as shown in FIGS. 11 and 12 is epoch-making in that it is useful information to support scientific diagnosis in orthodontics. That said, it still does not provide enough information for diagnosis.
[0011]
On the other hand, explaining the state of malocclusion to a patient or their family is very difficult to explain in an easy-to-understand manner, and it may lead to diagnosis and refusal of treatment if it is distorted. Now that informed consent is required, there is a need for a tool that is easy to understand for the patient and explains the medical situation.
[0012]
Furthermore, from the viewpoint of education for orthodontic diagnostics students, it is considered that the easy-to-see facial diagram image display using the graphic function of a personal computer can be an effective orthodontic diagnosis educational tool. This alone has limited educational effects and results in a medical examination that relies on vigorous skill and intuition.
[0013]
In addition, as a literature on three-dimensional facial diagrams, (a) a paper on three-dimensional reconstruction of the maxillofacial structure using cephalograms taken from four directions by Fujimoto and Hanada (Japanese Journal of Dentistry 53 (4): 491-501 , 1994), (b) Yokoyama, Araki, and Ishii's paper on morphological analysis using oblique head X-ray standard photographs (Japanese Journal of Dentistry 54 (5): 337-347, 1995).
[0014]
However, the above references (a) and (b) are both at the laboratory stage, and mainly focus on improving the coordinate accuracy of the reference point of the facial diagram of the lower jaw, and target human dry skulls. The head X-ray standard photograph from an oblique direction is added to make it three-dimensional, and the accuracy improvement is considered by measuring the coordinates of the reference point, the inclination of the tooth axis, and the like. Therefore, as can be seen from the technique of taking several cephalometric X-ray photographs from an oblique direction, the three-dimensional means used in (a) and (b) above are the actual orthodontic sites. It cannot be adopted at all, and cannot be used as it is for analysis of patient facial diagrams.
[0015]
The present invention has been made in view of the above circumstances. A personal computer is used to display a 3D facial diagram image of a patient in an orthodontic field treatment for 3D graphic display. The present invention provides an image display method for a three-dimensional facial diagram in orthodontics that assists the patient in explaining easily and easily.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
(1) Taking a cephalometric X-ray photograph from the side and front of the patient, and a plurality of definitions for orthodontics in the photographed cephalometric X-ray and frontal X-ray photograph. Setting the reference point, and the X and Y coordinates of the reference point from the lateral cephalometric X-ray photograph and the Z coordinate of the reference point from the front cephalometric X-ray photograph on the liquid crystal display screen of the personal computer A step of inputting data by the reversal input means and a three-dimensional image obtained by three-dimensionally connecting the X, Y and Z coordinates of each point of the reference point on the liquid crystal display screen as it is or after correcting the magnification to the original size and displaying the graphic And a step of displaying the graphic-displayed three-dimensional image as a three-dimensional image from an arbitrary direction by axial rotation movement. To achieve the above object by providing an image display method of the three-dimensional facial diagram in straightening.
(2) Two three-dimensional facial diagrams are displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer by the method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics described in (1) above, and all or one of the displayed reference points is displayed. Calculate the sum or average of the distances between the corresponding reference points for each part, and rotate the axes and translate in the axial direction so that this numerical value is minimized. The object is achieved by providing a method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, comprising the step of combining.
(3) In the method of displaying an image of a 3D facial diagram in orthodontics as described in (2) above, the 3D facial diagram data of a standard model of a normal occlusion person is input and the 3D image is displayed on a liquid crystal display screen. And inputting a patient's 3D facial diagram, displaying the 3D image and superimposing, and measuring and displaying a distance between the reference point of the standard model and the corresponding reference point of the patient The above object is achieved by providing a method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, characterized by comprising:
(4) In the method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics as described in (2) above, the three-dimensional facial diagram data of different times of the patient are input and the three-dimensional images are superimposed on the liquid crystal display screen. The object is achieved by providing a method of displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, comprising the step of displaying.
(5) The patient's 3D facial diagram data is input to the personal computer and the standard growth rate at each reference point or each part or the patient's own measured growth rate or estimated growth rate is input, and predicted after a predetermined period of time. Display of a 3D facial diagram in orthodontics, comprising the step of superimposing a 3D image of a 3D facial diagram of a patient on a liquid crystal display screen with the 3D image of the current 3D facial diagram. The above object is achieved by providing a method.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an image display method for a three-dimensional facial diagram in orthodontics according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 and FIG. 2 are flowcharts showing an actual example of the procedure of the image display method of the three-dimensional facial diagram according to the present invention.
[0019]
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a reference point is extracted from a lateral cephalometric radiograph and written on tracing paper.
[0020]
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a reference point is extracted from the frontal head X-ray standard photograph and written on the tracing paper.
[0021]
FIG. 5 is a side view facial diagram (X, Y coordinates) displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
[0022]
FIG. 6 is a front view facial diagram (Z, Y coordinates) displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
[0023]
FIG. 7 is a facial diagram (X, Z coordinates) of the top view displayed on the liquid crystal display screen of the personal computer.
[0024]
FIG. 8 is a three-dimensional facial diagram (X, Y, Z coordinates) viewed from obliquely below displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
[0025]
FIG. 9 is a diagram showing a state in which the reference points of the three-dimensional facial diagram are superimposed before and after the male patient's growth for two years.
[0026]
10 is a diagram of a state in which the reference points of the three-dimensional facial diagram before and after the growth of a male patient for 5 years, are superimposed.
[0027]
First, in the example of the embodiment of the image display method of the three-dimensional facial diagram in the orthodontics of the present invention, as shown in the flow of FIG. 1 and FIG.
(STEP 1) Take two cephalometric radiographs from the side and front of the patient. The side cephalometric X-ray standard photograph gives an XY coordinate, and the frontal cephalometric X-ray standard photograph is orthogonal to the side cephalometric X-ray standard photograph and gives a ZY coordinate. This standard photograph is an enlarged photograph 1.1 times the original size.
(STEP 2) A plurality of defined reference points for orthodontics are set in the photographed lateral cephalometric radiograph and frontal cephalometric radiograph. In the present embodiment, the reference points (Po, Or, N, S, Cd, Ar, Go, Me, Gn, Pog, B, L1I, U1I, L1R, U1R, A, ANS, PNS, Ptm, L6O, U6O, L6R, U6R) are used as input reference points, and the reference points are traced on the tracing paper or tracing film as shown in FIGS. 3 and 4 from the side head X-ray standard photograph and the front head X-ray standard photograph. Write. Hereinafter, this is referred to as a head X-ray standard photographic trace.
(STEP 3) Inversion input means on the liquid crystal display screen of a personal computer for the X and Y coordinates of the reference point from the side cephalometric X-ray photograph and the Z and Y coordinates of the reference point from the front cephalometric X-ray photograph Enter data with. This inverting input means uses an inverting liquid crystal screen as a digitizer, and the size of the liquid crystal display screen of a notebook personal computer is about 192 mm wide by 120 mm long (the number of dots is about 640 horizontal by 400 vertical). Input is possible in units of one dot, and the input error is ± 0. It is about 15 mm, which is very convenient for reference point coordinate input work.
[0028]
Specifically, first, an index is input to invert the liquid crystal display screen to create a reference point on the drawing. Next, by utilizing the fact that this liquid crystal display screen is a flat plate, a lateral cephalometric X-ray standard photographic trace is pasted on a liquid crystal display screen (a screen of about 10 inches is sufficient) and transmitted light is used. Then, the X and Y coordinates of each reference point are input with the mouse, and then the front reference points (RPo, LPo, ROr, LOr, Nc, RCd, LCd, RGo, LGo, Z, Y coordinates of Me, B, RL1I, LL1I, RU1I, LU1I, RL1R, LL1R, RU1R, LU1R, A, ANS, RL6O, LL6O, RU6O, LU6O, RL6R, LL6R, RU6R, LU6R) At the same time, by extracting only the Z coordinate from this frontal head X-ray standard photograph, a data file of X, Y, Z coordinates of all input reference points is created. It is assumed that the S point is directly above Nc and the Z value = 0, and Pog is directly above Me, and that Z value is the Z value of Me.
[0029]
By the way, since the reference point of the three-dimensional facial diagram requires the Z coordinate, a combination of reference points different from the conventional two-dimensional reference point is required. In particular, instead of the reference point Ar point (articulare) indicating the temporomandibular joint, a reference point Cd (condylion) with a clear Z coordinate is adopted in this embodiment, thereby clearly showing the shape and position of the lower jaw. A new 3D facial diagram was created.
(STEP 4) Next, a desired data file is selected from the Index file, and a three-dimensional image in which the X, Y and Z coordinates of each point of the reference point are three-dimensionally connected is directly or 1 / on the liquid crystal display screen. The image is displayed in a graphic after the magnification is corrected to the original size by multiplying by 1.1.
[0030]
As an actual detailed procedure, first, a desired data file is called from the memory device, and the X and Y coordinates of the side reference point are inputted as data of the graphic program, and a two-dimensional side facial diagram as shown in FIG. Is output to the LCD screen. First, the side facial diagram is analyzed. For example, in the growth simulation, image enlargement processing is performed with the patient's facial skeleton growing at a standard overall growth rate of 2.8% / y and an upper facial horizontal growth rate of 1.6% / y. In this simulation, the enlargement process is performed with a growth rate of 1.53% / y and a growth rate between gonions Go of 1.95% / y. Further, simulation of image rotation processing is performed by entering numerical values of growth rates such as mandibular growth rotation 0.38% / y and maxillary central incisor lip side inclination 0.99 ° / y. When the analysis of the side facial diagram as described above is completed, the Z coordinate of the front reference point is input from the data file as the data of the graphic program, and the reference point is three-dimensionalized. As shown in FIG. A dimensional graphic image is finally displayed.
(STEP 5) A three-dimensional image from a freely set angle is displayed on the graphic-displayed three-dimensional image by a calculation process of rotational movement on the X, Y, and Z axes. For example, a front facial diagram (front view) as shown in FIG. 6 is displayed by rotating the Y-axis 90 degrees with respect to the first side facial diagram (side view) of FIG. A top view facial diagram as shown in FIG. 7 will be displayed.
[0031]
In the three-dimensionalization, the magnification correction for the original size is performed as needed, and in the three-dimensionalization, the size of the small circle indicating the reference point is increased when the Z coordinate is small, that is, when the Z coordinate is small, that is, when it is close to the viewpoint. It is preferable to give a sense of perspective.
[0032]
Next, in the present invention, two three-dimensional facial diagrams are displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer by the above-described method of displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, and all or part of the displayed reference points are displayed. The average of the sum of the distances between the corresponding reference points for each is calculated, one is fixed so that this numerical value is minimized, and the other three-dimensional facial diagram is rotated by Y axis, X axis, Z axis rotation or Z By adding a step of superimposing reference points by performing rotational movement of only the axis and parallel translation in the axial direction, comparative analysis by superimposing two three-dimensional facial diagrams is realized. This is referred to as a multi-reference point superposition method for a three-dimensional facial diagram.
[0033]
In addition, the same method is used to input the standard model 3D facial diagram data of a normal occlusion person which will be obtained in the near future, display the 3D image on the liquid crystal display screen, and display the patient's 3D facial diagram. By inputting the data, displaying the 3D image, superimposing multiple reference points, measuring and displaying the distance from the reference point of the standard model to the corresponding reference point of the patient, Needless to say, it is very easy to understand because it can be grasped visually by 3D graphics while comparing with normal occlusion.
[0034]
Further, in the same manner by the multi-reference point superimposing method, the patient's growth is achieved by inputting the three-dimensional facial diagram data of the patient at different times and displaying the superimposed three-dimensional images on the liquid crystal display screen. Changes in the occlusal state can be grasped from changes in the entire skeleton, and treatment guidelines and evaluation can be objectively performed. For example, the solid line in the three-dimensional facial diagram of FIG. 9 is a 7-year-old boy, and the thin broken line is a 9-year-old, which are superimposed by the multi-reference point superposition method. The lower jaw is about the same size, indicating that there was not much growth in two years. The solid line in FIG. 10 is also for a 9-year-old boy, and the thin broken line is for a 14-year-old. In the following five years, the mandible has shown significant growth in the posterior upper part.
[0035]
In addition, the patient's 3D facial diagram data is input to a personal computer and the standard growth rate at each reference point or part, or the patient's own measured growth rate or estimated growth rate is input to calculate the coordinate expansion of each reference point. Simulation of growth prediction by performing processing and displaying a 3D image of a predicted 3D facial diagram of a patient after a predetermined period of time on a liquid crystal display screen superimposed on the 3D image of the current 3D facial diagram It is clear that is easily realized.
[0036]
As described above, the three-dimensional facial diagram image display method in orthodontics of the present invention described in detail is used as an orthodontic education tool, and further as an easy-to-understand explanation of the diagnosis and treatment effects on the patient side. It is clear that it contributes to the realization of formed consent.
[0037]
【The invention's effect】
Since the image display method of the three-dimensional facial diagram in the orthodontics according to the present invention is configured as described above,
(1) Since the reference point coordinates are input using the inverted liquid crystal screen as a digitizer, data input / output of the reference point of the head X-ray standard photograph can be easily and accurately performed with one personal computer.
(2) Normal growth simulation is possible by enlarging and rotating the image according to the growth change rate of the three-dimensional facial diagram.
(3) For a three-dimensional facial diagram, a new three-dimensional facial diagram that clearly represents the shape and position of the lower jaw can be created by adopting a clear reference point Cond of the Z coordinate.
(4) A full-scale three-dimensional facial diagram can be obtained.
(5) A perspective 3D facial diagram can be obtained.
(7) Parietal view difficult to shoot without X-ray standard photographs, facial views of the parietal view can be easily obtained, deviation of the jaw from the mid-sagittal plane, protrusion and retraction of the upper and lower jaw anterior teeth from the orbital plane, etc. Can be visually recognized, and contributes to the spread of cephalometric radiogram analysis and orthographic photographic equipment in orthodontics.
(8) Symptoms of malocclusion on the patient side can be explained in an easy-to-understand manner while showing a 3D facial diagram image by a computer from the perspective of orthodontics, together with growth simulation in head skeleton growth and comparison with the normal normal state, etc. And has an excellent effect of contributing to the realization of informed consent.
(9) From the educational viewpoint for orthodontic diagnostic students, it is an educational tool for orthodontic diagnosis by displaying easy-to-see 3D facial diagram images using the graphic function of a personal computer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart (first half) showing an actual example of the procedure of an image display method for a three-dimensional facial diagram according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart (second half) showing an actual example of the procedure of a method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a reference point is extracted from a lateral cephalometric radiogram and written on tracing paper.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a reference point is extracted from a frontal head X-ray standard photograph and written on tracing paper.
FIG. 5 is a facial diagram (X, Y coordinates) of a side view displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
FIG. 6 is a front view facial diagram (Z, Y coordinates) displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
FIG. 7 is a facial diagram (X, Z coordinates) of a top view displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
FIG. 8 is a three-dimensional facial diagram (X, Y, Z coordinates) viewed from obliquely below and displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer.
FIG. 9 is a view showing a state in which reference points of a three-dimensional facial diagram are superimposed before and after a male patient grows for two years.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which reference points of a three-dimensional facial diagram are superimposed before and after a male patient grows for five years.
FIG. 11 is a (facts) side standard facial diagram by Sakamoto.
FIG. 12 is a side standard facial diagram of (girls) by Sakamoto.
FIG. 13 is a lateral cephalometric radiograph.
FIG. 14 is a trace diagram of reference points set from lateral cephalometric radiographs.
[Explanation of symbols]
Po: porion; upper edge of the earlobe
Or: orbitale; the lowest point of the bony orbit
N: nasion; forefront point of nasal frontal suture on the mid-sagittal plane
S: midpoint of sella;
Cd: condylion; the last upper point of the mandibular head
Ar: articulare; a point created by intersecting the rear edge of the mandibular branch and the image of the outer edge of the skull base
Go: gonion: A point formed by the intersection of the tangent line of the lower edge of the lower jaw branch and the tangent line of the lower edge of the lower jaw
Me: menton: the lowest point of the heel contour in front
Gn: gnathion; foremost lower point
Pog: pogonion; the foremost point on the bony chin on the mid-sagittal plane
B: supramentale; the most recessed point on the mandibular alveolar process between the infradentale and pogonion, the midpoint of the left and right mandibular central incisors at the front
L1I: Mandibular central incisor edge
U1I: Maxillary central incisor incision
L1R: Mandibular central incisor apex
U1R: Maxillary central incisor apex
A: subspinale; the lowest midpoint of the upper alveolar process (anterior limit of the upper alveolar base) between the ANS and the prosthion, the midpoint of the maxillary central incisor at the front and left sides
ANS: anterior nasal spine; foremost point of anterior nasal spine on the mid-sagittal plane (the most advanced point of anterior nasal spine)
PNS: posterior nasal spine; intersection of front wall of wing cleft palate and nasal cavity bottom (the most advanced point of posterior nasal spine)
Ptm: pterygomaxillary fissure
L6O: Mandibular first molar near distal cusp midpoint
U6O: Maxillary first molar near distal cusp midpoint
L6R: Mandibular first molar near distal apex midpoint
U6R: Mandibular first molar near distal apical midpoint
RPo: Upper edge of right earlobe
LPo: Upper edge of left earlobe
ROr: the lowest point of the right bony orbit
LOr: the lowest point of the left bony orbit
Nc: Crista galli;
RCd: right upper mandibular upper rim center
LCd: center of the upper edge of the left mandibular head
RGo: Right mandibular angle outermost point
LGo: Leftmost mandibular angle outermost point
RL1I: Right mandibular central incisor edge center
LL1I: Center of the left incisor central incisor
RU1I: Right maxillary central incisor center
LU1I: Left upper maxillary central incisor center
RL1R: Right mandibular central incisor apex
LL1R: Left mandibular central incisor apex
RU1R: Right maxillary central incisor apex
LU1R: Left maxillary central incisor apex
RL6O: right mandibular first molar buccal lingual cusp midpoint
LL6O: left mandibular first molar buccal lingual cusp midpoint
RU6O: right maxillary first molar buccal lingual cusp midpoint
LU6O: left upper maxillary first molar bucopharyngeal cusp midpoint
RL6R: Right mandibular first molar root apex
LL6R: Left mandibular first molar root apex
RU6R: right maxillary first molar cheek palate side apex midpoint
LU6R: left maxillary first molar cheek palatal apex midpoint U6O: maxillary first molar near distal cusp apex midpoint
L6R: Mandibular first molar near distal apex midpoint
U6R: Mandibular first molar near distal apical midpoint

Claims

撮影された側面頭部Ｘ線規格写真と正面頭部Ｘ線規格写真において歯科矯正のための複数の定義された基準点を設定するステップと、前記側面頭部Ｘ線規格写真から前記基準点のＸ、Ｙ座標と前記正面頭部Ｘ線規格写真から前記基準点のＺ座標をパーソナルコンピュータの液晶表示画面上における反転入力手段によってデータ入力するステップと、前記基準点の各点のＸ、Ｙ、Ｚ座標を立体的に結線した３次元画像を前記液晶表示画面上にそのまま若しくは原寸に倍率補正した後にグラフィック表示するステップと、前記グラフィック表示された３次元画像を軸回転移動によって任意の方向からの３次元画像として表示するステップと、を備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法。 Setting a plurality of defined reference points for orthodontics in the photographed lateral cephalometric radiograph and frontal cephalometric radiograph, and from the lateral cephalometric radiograph, Inputting the Z coordinate of the reference point from the X and Y coordinates and the frontal head X-ray standard photograph by means of inversion input means on a liquid crystal display screen of a personal computer; and X, Y, A step of displaying a graphic of a three-dimensional image in which the Z coordinate is three-dimensionally connected on the liquid crystal display screen as it is or after correcting the magnification to the original size, and the graphic displayed three-dimensional image from any direction by rotating the axis And a step of displaying as a three-dimensional image. A method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, comprising:

請求項１に記載の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法によって２つの３次元フェイシャルダイアグラムをパーソナルコンピュータの液晶表示画面上に表示するとともに、表示された基準点の全部または一部について各々対応する基準点間の距離の和またはその平均を計算処理し、この数値が最小となるように軸の回転移動と軸方向の平行移動を行うことにより２つの３次元フェイシャルダイアグラムの重ね合わせを行うステップを備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法。The two-dimensional facial diagrams are displayed on a liquid crystal display screen of a personal computer by the method of displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontic treatment according to claim 1, and all or some of the displayed reference points are respectively handled. Calculating the sum or average of the distances between the reference points, and superimposing the two three-dimensional facial diagrams by rotating the shaft and translating in the axial direction so that this numerical value is minimized A method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, comprising:

請求項２に記載の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法において、
正常咬合者の標準モデルの３次元フェイシャルダイアグラムデータを入力するとともに液晶表示画面にその３次元画像を表示し、且つ患者の３次元フェイシャルダイアグラムをデータ入力してその３次元画像を表示して重ね合わせを行うステップと、標準モデルの基準点に対する患者の対応する基準点との距離を計測して表示するステップと、を備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法。The method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics according to claim 2,
3D facial diagram data of a normal model of normal occlusion is input and the 3D image is displayed on the liquid crystal display screen, and the 3D facial diagram of the patient is input and the 3D image is displayed and superimposed. And a step of measuring and displaying a distance between the reference point of the standard model and the corresponding reference point of the patient, and displaying the image of the three-dimensional facial diagram in orthodontic treatment.

請求項２に記載の歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法において、
患者の異なる時期の３次元フェイシャルダイアグラムデータを入力するとともに液晶表示画面にそれらの３次元画像を重ね合わせて表示するステップを備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法。The method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics according to claim 2,
A method for displaying an image of a three-dimensional facial diagram in orthodontics, comprising the steps of inputting three-dimensional facial diagram data of different times of a patient and displaying the three-dimensional images superimposed on a liquid crystal display screen.

患者の３次元フェイシャルダイアグラムデータをパーソナルコンピュータに入力するとともに各基準点もしくは各部における標準成長率または患者自身の計測された成長率または推定成長率を入力し、所定期間経過後の予測される患者の３次元フェイシャルダイアグラムの３次元画像を液晶表示画面に現在の３次元フェイシャルダイアグラムの３次元画像と重ね合わせて表示するステップを備えることを特徴とする歯科矯正における３次元フェイシャルダイアグラムの画像表示方法。The patient's 3D facial diagram data is input to the personal computer and the standard growth rate at each reference point or part, or the patient's own measured growth rate or estimated growth rate is input. A method for displaying an image of a 3D facial diagram in orthodontics, comprising the step of displaying a 3D image of a 3D facial diagram superimposed on the 3D image of the current 3D facial diagram on a liquid crystal display screen.