用于从3D体积中建立记录的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于从具有体积图像数据的3D体积（1）中建立虚拟的牙科记录（30，41）的方法。首先从3D体积（1）中确定子体积（8，12，15，18）并且接着针对该子体积（8，12，15，18）从特定的透射方向（11）通过计算机辅助地计算在该透射方向上（11）的体积图像数据产生虚拟投影记录（30，41）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从具有颌弓和牙齿的体积图像数据的3D体积中建立记录的方法。
技术介绍
由现有技术已知多种用于建立虚拟三维X射线记录的方法。在所谓的数字体积X射线断层成像技术(DVT)中，通过轴线相互连接的辐射器和传感器在定义的平面上围绕患者的头部运动。从在旋转轨道中的不同位置产生投影记录并且在下一步骤中从这投影记录中接着计算三维体积。然后该3D体积可以在用户软件中被显示在显示屏上。在所谓的计算机断层成像技术(CT)中，图像生成基于来自不同方向的投影的连续记录。通常，所计算的3D重建由按照截面成像方法的一些单截面组成，这些单截面横向穿过对象。由此，对于对象的每个体积元素一即所谓的体素，可以求得X射线吸收值。在DE 101 08 295 Al中公开了一种用于基于数字化的X射线记录识别对象、尤其是牙齿的方法和装置，在使用图像处理算法的情况下通过分割和/或边缘探测对包含在对象中的区域进行限制并且将其与X射线设备的参数以及必要时特定于患者的参数在计算上进行逻辑关联。此外，公开了如下方法，其中手动或者自动地进行对象的确定，其中在一个步骤中选择为其应当存储、调用或者删除另外的信息的对象，并且在另一步骤中存放与该对象相关的参考，以便借助该参考确定将被显示的信息。在数字化的X射线记录的图像数据中，计算机辅助地应用边缘查找和分割的方法并且借助所谓的簇形成对所求得的边缘和片段进行分组。专利US 5，179，579公开了一种用于显示口腔内部的X射线记录的方法。口腔内部的X射线记录被检测、数字化并且连同解剖结构的一部分的符号一起被显示，X射线记录是从所述解剖结构记录的。解剖结构的区域的记录利用相应的符号按照其正常的解剖结构布置在显示屏上显示。该符号被用户使用，以便选择所述解剖结构的区域的相应的X射线记录。作为符号也可以使用全副牙齿、牙列或者各个牙齿的缩小的图像。在US 6，190，042 BI中公开了用于改善口腔内部的X射线记录的装置。该装置包括咬合块、导向杆、目标环和附加的环。该咬合块包括胶片支架，其垂直于咬合块的上侧地设置。该导向杆在此与咬合块连接。借助该装置保证在胶片支架中的胶片和外部环之间的预先给定的距离。由现有技术已知的所述装置和方法的缺点是，为了建立口腔内部的记录必须在患者的口腔中定位并且固定耗费的装置，其中该装置为了固定通常具有咬合块，并且作为记录装置在患者的口腔空间中的该装置上设置X射线胶片或者数字X射线传感器。该装置的定位由于如下原因变得困难患者在咬合时该装置相对上颚的相对位置改变并且记录元件离牙齿的距离是未知的。在一系列多个口腔内部的记录情况下，可能出现由于不精确的定位在各个记录之间形成空隙并且由此不完整地记录患者的口腔空间。此外，关于在记录方向上的牙齿的口腔内部记录的记录体积不是已知的。在DE 10 2008 008 733A1中，公开了用于建立层记录的方法，其中由具有X射线吸收值的数字3D体积产生尤其是牙科X射线全景层记录，其中3D体积作为要记录的对象用虚拟的X射线源虚拟地透射并且利用虚拟探测器记录虚拟形成的图像。虚拟的X射线源和虚拟的探测器在形成具有模糊部分的清晰层的情况下从要记录的对象旁虚拟地经过。该虚拟探测器的宽度、虚拟辐射扇形的扇形展宽以及虚拟X射线源和虚拟探测器的模拟的旋转速度是可变化的，以便影响所记录的清晰层的厚度以及位置。在该实施方式中，从3D体积中选择确定的子区域，其大小与清晰层的伸展相应，其中在与子区域的走向垂直地虚拟透射过该子区域时，产生全景记录。该方法的缺点在于，虚拟产生的全景记录与口腔内部的投影记录相比显示了整个颌弓的失真的图像并且由此使得对特定检查结果的诊断变得困难。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，在定义的记录体积情况下产生二维的投影记录。专利技术描述 本专利技术的主题是用于从具有体积图像数据的3D体积中创建虚拟的牙科记录的方法。首先从3D体积中确定子体积。针对该子体积，通过计算机辅助地计算在特定透射方向上的体积图像数据产生来自该透射方向的虚拟投影记录。该3D体积可以是三维的X射线记录，其借助任意的三维X射线记录方法如DVT或CT产生，并且其中体积图像数据可以由具有X射线吸收值的体素来构成。3D体积也可以借助其它图像形成方法如MRT来记录。3D体积可以由具有牙齿的整个颌弓或者其一部分给出。3D体积的体积图像数据可以由体素、矢量元素或者由体素和矢量元素的组合来构建。体积图像数据也可以由包含矢量元素的点云构成。从该3D体积中，选择具有任意基面和在透射方向上的特定深度的特定子区域。在另一步骤中，对于该选择的子体积，通过计算在透射方向上的体积图像数据如体素或矢量元素产生虚拟投影记录。由此形成所选择的子体积的虚拟投影记录，该投影记录相应于颌弓的特定区域的口腔内部的X射线记录。在透射方向上计算体积图像数据例如可以通过对在透射方向上各个连续布置的体积图像数据如体素或矢量元素求和来进行。体积图像数据的计算也可以通过在对布置在透射方向上的体素应用特定的函数之后积分来进行。在计算体积图像数据之前，可以将特定的函数应用于体积图像数据，以便对在透射方向上的体积图像数据进行加权，使得特定的、对于分析重要的区域例如发生龋齿的区域被突出，并且其他的对于分析不重要的区域例如填充物被较小地加权。这种函数例如可以被应用于体积图像数据的各个元素的灰度值。3D体积可以由体素构成，这些体素代表所记录的对象的体积元素。作为3D体积，这里可以使用每个任意的三维牙科记录，如三维X射线记录，即具有体素的DVT记录或CT记录，这些体素包含灰度值形式的X射线吸收值，或者具有体素的MRT记录，这些体素代表所记录的组织的体积元素。3D体积也可是三维的超声波记录。在产生投影记录的情况下，体积图像数据通过在透射方向上的求和来完成，其中虚拟的透射方向在整个基面上是平行的，或者以锥形的扇形的形状被构成为虚拟X射线源的虚拟X射线的延长。在此，基面可以任意地构型，例如以圆形、矩形或所记录的对象的确定的轮廓的形状。该子体积也可以具有其他任意几何基本形状如四面体，或者具有所分割的子体积的形状。优化的投影记录以矩形形状的基面在平行的透射方向上产生，从而所选择的子体积具有方形形状。投影记录应当在其尺寸上与借助牙齿胶片的传统口腔内部记录的大小相应，也即具有在15mm和30mm之间的宽度和在25mm和40mm之间的高度。优点是，为了产生投影记录不必再次照射患者。特定范围的投影记录一如口腔内部X射线记录一可以由已经存在的、3D体积的三维图像数据来产生。另外的优点是，子体积可以计算机辅助地由用户精确地确定并且例如可以产生单个牙齿的口腔内部X射线记录。另外的优点在于，可以如此选择子体积，使得感兴趣的3D体积区域一如填充物一被虚拟地切除，以便无被切除区域地计算投影记录。由此，例如可以诊断在填充物之下的继发龋。特殊结构的切除可以在填充物、牙质层、牙齿熔体结构等中进行，它们在相应的分割之后可以被虚拟地切除。有利地，具有体积图像数据的3D体积是具有X射线吸收值的三维X射线记录。由此，该虚拟投影记录相应于在特定透射方向上的二维X射线记录。有利地，体积图像数据的计算可以通过对沿着透射方向连续布置的体积图像数据例如体素或矢量元素进行求和来进行。由此，例如可以通过对在透射方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.01 DE 102010040096.31.一种用于从具有体积图像数据的3D体积(I)中建立虚拟的牙科记录(30，41)的方法，其特征在于，从3D体积(I)中确定子体积(8，12，15，18)并且针对该子体积(8，12，15，18)从特定的透射方向(11)通过计算机辅助地计算在该透射方向(11)上的体积图像数据产生虚拟投影记录(30，41)，其中在确定子体积(77)时在使用分割方法的情况下将特定的干扰性子对象从子体积(77)中切除或者在计算体积图像数据时以较小的加权来考虑，以便改善对由子体积(77)所包含的子对象的检查。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具有体积图像数据的3D体积(I)是具有X射线吸收值的三维X射线记录(I )。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，计算体积图像数据通过对沿着透射方向(11)连续布置的体积图像数据的元素求和来进行。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在计算体积图像数据之前，将特定的函数应用于在透射方向上的体积图像数据，其中该函数被构造为使得特定的、对于分析重要的区域被突出并且其他的对于分析不重要的区域被较小地加权。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述子体积(8，12，15，18)的确定计算机辅助地自动进行。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，自动地借助分割出的子对象(2，3)来确定子体积，其中子体积的外轮廓相应于分割出的子对象的外轮廓地被确定。7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，子体积以其外轮廓手动地被确定为使得该子体积相应于特征性子对象的外轮廓。8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，从3D体积(I)中首先识别牙齿(2，3)和/或颌弓(6，7)，其中在3D体积(I)中确定牙齿(2，3)和/或颌弓(6，7)的位置和定向，以便确定用于产生虚拟投影记录(30,41)的子体积(8,12,15,18)和透射方向(11)。9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，确定具有任意确定的基面(9，13，16，19)和在透射方向(11)上的特定厚度(10，13，17，19)的子体积(8，12，15，18)。10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，虚拟投影记录(30，41)作为口腔内部记录被存放在用于管理牙科X射线图像的用户软件中。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：J乌尔里希，
申请(专利权)人：塞隆纳牙科系统有限责任公司，
类型：
国别省市：