以下には、図面を参照して、この発明の具� ��的な実施形態について詳細に説明をする。
 図1は、この発明の一実施形態に係る医用撮 影用マーカー(以下単に「マーカー」という� �)1の平面図であり、図2はマーカー1の側面図� ��図3はマーカー1の正面図、図4はマーカー1の 背面図である。
 図1~4を参照して、マーカー1は、非造影性の 材料(非造影材)、たとえばアクリル樹脂で形� ��された板状のベース2を有している。

 このマーカー1は、患者の口の中に装着さ れ、CT撮影装置で患者の口腔のCT画像データ� �撮る際に使用される。マーカー1のベース2は 、平面視において、略U字状の形態をしてい� �。すなわち、右奥歯の間に挟まれる右奥側� �状部5a、左奥歯の間に挟まれる左奥側板状部 5b、および側方から前方の歯の間に挟まれる� ��側板状部6が略U字状をなし、板状部5a、5b間� ��、厚みが一段薄くされた舌対応部7となって いる。この実施形態では、前側板状部6の左� �両側面は平面によって構成されており、平� �視において、前側板状部6の左右両側は、前� ��中心部に向かうテーパ形状となっている。� ��して、先端には先端突部3が延設されている 。かかるベース2は、平面視で表わされる形� �をした一対のベース片が貼り合わされて構� �されている。

 マーカー1は、ベース2の先端突部3内に配� ��された前球体10と、ベース2の右奥側板状部5 aの右側面から突出するように配置された右� �体11と、左奥側板状部6bの左側面から突出す� ��ように配置された左球体12という3つの球体1 1、12、13を備えている。各球体10、11、12は、� ��影性のある材料、すなわち造影材、たとえ� ��アルミニウムで構成されている。この実施� ��態では、3つの球体10、11、12の配置関係は、 3つの球体10、11、12の各中心を直線13、14、15� �結んだとき、前球体10を頂点とし、直線13、1 4が等しい長さで対称角度を有する二等辺三� �形を描くように配置されている。

 マーカー1には、さらに、補助目印体20、21,2 2が備えられている。補助目印体20、21、22も� �影材、たとえばアルミニウムで形成されて� �り、この実施形態ではいずれも長手の直方� �状(長い板状)をしている。
 より具体的に説明すると、補助目印体20は� �右球体11および左球体12の中心間を結ぶ直線1 5が、補助目印体20の長さ方向に中心を通るよ うに配置されている。補助目印体20は、直線1 5に平行な、後述する位置合わせの際に目印� �なり得る所定の長さの直線部20Lを有してい� �。

 補助目印体21は、前球体10および右球体11の� ��心間を結ぶ直線13が、補助目印体21の長さ方 向に中心を通るように配置されている。補助 目印体21には直線13に平行な目印となり得る� �定長さの直線部21Lが備えられている。
 補助目印体22は、前球体11および左球体12の� ��心間を結ぶ直線14が、補助目印体22の長さ方 向に中心を通るように配置されている。補助 目印体22にも、直線14に平行な目印となり得� �所定長さの直線部22Lが備えられている。

 マーカー1には、さらに、ベース2の表面に� �部座標軸30が表示されている。外部座標軸30� ��、ベース2を加工して、ベース2によってサ� �ジカルガイドを形成する際に、ベース2を加� ��装置(CAM装置など)にセットした際に、ベー� �2の加工の基準点(原点)を表示する。
 一方、マーカー1は、ベース2に配置されて� �る3つの球体10、11、12により、マーカー1の内 部座標軸を特定することができる。たとえば 、3つの球体10、11、12の各中心を通る面を基� �面とした場合、基準面内にあり、右球体11お よび左球体12の中心間を通る直線15を、たと� �ばX軸と設定することができ、直線15の中点� �通り、直線15に直交し、前記基準平面内にあ る直線(この直線は前球体10の中心を通る直線 16となる。)をY軸と設定することができる。� �してX軸である直線15とY軸である直線16との� �点17を通り、両直線15、16に直交する直線(図� ��せず)をZ軸と設定することができる。

 内部座標軸を示すX、Y、Z軸は、上記以外の� ��線によって設定することも可能である。
 この実施形態では、内部座標軸であるX、Y� �Z軸と、外部座標軸である30とが、予め把握� �れた位置関係になっている。よって、内部� �標軸に基づく座標を、外部座標軸30に基づく 座標に変換することは、予め設定された座標 変換式に基づいて容易に行うことができる。

 さらにこの実施形態では、平面視におい� ��(裏面視においても同様)、補助目印体20を露 出させるための窓23が、ベース2の舌対応部7� �形成された構造となっている。窓23は、ベー ス2を加工する際に、補助目印体20を事前に容 易に取り外せるように設けられたものである 。よって、窓23を設けず、補助目印体20がベ� �ス2内に埋設されて露出していない構造とし� ��もよい。

 また、補助目印体21、22も、側面に形成され た窓24、25を通して一部が露出され、ベース2� ��加工するのに先立って、補助目印体21、22を 取り外し易いようにされている。しかし、窓 24、25を設けない構造としてもよい。
 同様に、右球体11および左球体12は、上下両 側がベース2の突部によって挟持されており� �各球体11、12の一部は露出された構造となっ� ��いる。右球体11および左球体12も、ベース22� ��加工するのに先立って、取り外し易くした� ��めである。このような構造に代えて、前球� ��10と同様に、右球体11および左球体12は、ベ� ��ス2内に全体が埋設された配置構造であって もよい。

 図5に、マーカー1のベース2を構成する一� ��のベース片のうちの一方のベース片2aの斜� �図を示す。ベース片2aは、たとえばアクリル 樹脂の射出成形により一体成形されていて、 前球体が収容される凹部26、右球体が収容さ� ��る凹部27、左球体が収容される凹部28、補助 目印体20が収容される凹部31、補助目印体21が 収容される凹部32、補助目印体22が収容され� �凹部33を有している。凹部31、32、33には、そ れぞれ、窓23、24、25が開けられており、収容 された補助目印体20、21、22を取り外す際に、 窓23、24、25を拡げて(壊して)取り出せる構造� ��なっている。

 他方のベース片は、このベース片2aと上下� �称形状であり、ベース片2aが逆さに向いた形 状をしている。3つの球体10、11、12および3つ� ��補助目印体20、21、22が凹部26、27、28、31、32 、33に嵌められ、一対のベース片が重ねられ� ��接着されることによりマーカー1が完成する 。
 なお、一対のベース片を重ねて接着する構� ��に代え、一対のベース片に嵌合用の凹凸を� ��成し、一対のベース片を嵌め合わせによっ� ��一体化する構成としてもよい。

 図6は、この発明の一実施形態に係るマーカ ー1を人体の歯列模型に装着した状態を示す� �視図である。図6において、40が下顎41および 歯42を含む歯列模型であり、この歯列模型40� �マーカー1がセットされている。マーカー1は 、奥側板状部5a、5bが口腔内の奥側に収容さ� �るように装着される。
 実際には、歯列模型40ではなく、患者の口� �中にマーカー1が装着されて、患者の顔面口� ��がCT撮影装置により撮影される。

 図7は、図6に示すマーカー1がセットされ� ��歯列模型40をCT撮影装置で撮影して得られた CT画像データに基づいて構築された三次元画� ��を、コンピュータのディスプレイに表示さ� ��た状態を示す図である。図7に示すように、 三次元画像においては、マーカー1のベース2� ��表示されず、ベース2に配置された造影材で 形成されている3つ球体10、11、12および3つの� ��助目印体20、21、22が、歯列模型40の上に宙� �浮いた状態に表示される。

 次いで、コンピュータに接続されたたとえ� ��キーボードまたはマウスを操作することに� ��り、図8に示すように、三次元画像に加えて 、3つの断面を同時に表示させることができ� �。たとえば、左上に三次元画像、右上、左� �および右下に、それぞれ、断面像が表示さ� �る。
 この表示は、次のような操作により実現さ� ��る。まず、三次元画像を見易い角度に回転� ��せ、前球体10、右球体11および左球体12の中� ��点と思われる位置を、たとえばカーソルで� ��定する。特定した点は、図示のように×印� �表示される。

 そして、前球体10、右球体11および左球体12� ��各中心点(指定した×印で表わされる点)を通 る横断面画像が右上に表示され、前球体10の� ��心点および右球体11の中心点を通る縦断面� �像が右下に表示され、前球体10の中心点およ び左球体12の中心点を通る縦断面画像が左下� ��表示される。
 このとき、各断面像には、予めコンピュー� ��内に記憶されている3つの球体(前球体10、右 球体11、左球体12)の輪郭線および3つの球体10� ��11、12の中心点同士を結んだ直線ならびに補 助目印体20、21、22の直線部を含む輪郭線を表 わす幾何学的表示形態(○および直線で示さ� �る形態)が読み出されて表示される。この表� ��は、三次元画像において特定された前球体1 0の中心点、右球体11の中心点および左球体12� ��中心点に、幾何学的表示形態における3つの 球体の中心点がほぼ合致するように表示され る。

 しかし、三次元画像において、各球体10� �11、12の中心であろうと思って特定された中� ��点は、必ずしも正確な中心点を表わしてい� ��い場合がある。すなわち、3つの断面図に重 ね合わされた幾何学的表示形態と、前球体10� ��右球体11、左球体12、補助目印体20、21、22と の位置関係にズレが生じており、3つの球体10 、11、12の断面の輪郭は、幾何学的表示形態� �ある球体輪郭線と必ずしも一致しているわ� �ではない(図8の右上断面図の前球体10、右球� ��11、右下断面図の前球体10等を参照)。この� �由は、CT画像データにおいては、ボクセルに より三次元画像が構成されるためであり、ボ クセルの大きさが最小の場合でも400ミクロン 程度であるため、球体10、11、12の輪郭がきれ いな円形にはならず、輪郭が歪んだり、円形 がずれたりするためである。

 このように、前球体10、右球体11および左球 体12の断面画像においては、球体の表示がき� ��いな円にはならず、ボクセル単位で表わさ� ��る歪んだ輪郭の像となるため、各球体の中� ��点を正確に特定することが困難である。
 そこで、この実施形態では、幾何学的な輪� ��線の表示を重ね、かつ、その表示を補助目� ��体20、21、22の直線部分を参照して、補助目� ��体20、21、22の直線部分を幾何学的表示形態� ��直線に平行になるように調整し、かつ、幾� ��学的表示形態の球体輪郭線に球体10、11、12� ��断面が一致するように調整する。そして位� ��が調整された球体10、11、12の中心点を特定� ��て記憶する。

 図8は、断面画像の位置を調整する前の、幾 何学的表示形態との位置関係を示しており、 図9が、調整した後の幾何学的表示形態との� �置関係を示している。なお、図9においては� ��左上の三次元画像は別の角度から見た位置� ��示されている。
 以上のようにして、三次元画像において、� ��に断面画像において、マーカーの3つの球体 10、11、12の中心点を正確に特定できる。そし て、3つの球体10、11、12の中心点が特定され� �ことにより、この3点に基づいてマーカー1の 内部座標軸、換言すれば表示されている三次 元画像の基準座標軸を正確に定めることがで きる。

 図10~12は、この発明の一実施形態に係るマ� �カー1を活用するためのプログラムの内容を� ��明するめたの図であり、図10は、プログラ� �がインストールされて、プログラムに基づ� �て動作するコンピュータの概略構成を示す� �であり、図11および図12は、プログラムの処� ��内容を説明するためのフローチャートであ� ��。
 図10に示すように、コンピュータは、汎用� �マイクロコンピュータを用いることができ� �CPU、ハードディスク等が含まれるマイクロ� �ンピュータの本体50、ディスプレイ51、キー� ��ード52、マウス53等が備えられていればよい 。本体50は、たとえばCD-ROM54に記憶されたCT画 像データを読み取ることができる。

 図11は、本体50内に設けられたCPU等の制御回 路により実行されるマーカー1の活用プログ� �ムの処理内容を表わすフローチャートであ� �。次に、図11を参照して、マーカー1を活用� �るためのプログラムの内容について説明を� �る。
 動作がスタートすると、まず、マーカー1の 規格寸法が記憶されているか否かの判別がさ れ(ステップS1)、マーカー1の規格寸法が記憶� ��れていなければ、マーカー1の規格寸法が入 力されて記憶される(ステップS2)。

 マーカー1の規格寸法とは、図1で説明した� �ーカー1の前球体10、右球体11、左球体12の各� ��径、配置関係、補助目印体20、21、22の外形� ��法、3つの球体10、11、12に対する位置関係、 3つの球体10、11、12と外部座標軸30との位置関 係等であり、さらには、ベース2の寸法など� �含まれていてもよい。
 マーカー1の規格寸法を予め記憶させておく ことにより、この規格寸法に基づいてマーカ ー1の幾何学的表示形態を、ディスプレイ51上 に表示させることができる。

 次に、CT画像データが入力されたか否かの� �別がされ(ステップS3)、CT画像データが本体50 に入力された場合は、入力されたCT画像デー� ��に基づいて三次元画像が構築され(ステップ S4)、構築された三次元画像がディスプレイ51� ��表示される(ステップS5)。
 そして、その後に断面の表示処理が行われ� ��(ステップS6)。断面の表示処理の詳しい処理 内容は、図12のフローチャートに示されてい� ��。

 図12を参照して、断面の表示処理では、� �ず、ディスプレイ51に表示された三次元画像 (図7参照)において、3つの球体10、11、12の中� �点が特定されたか否かの判別がされる(ステ� ��プS61)。3つの球体10、11、12の中心点が特定� �れたときには、その特定された3つの中心点� ��通る平面を、仮の基準平面として設定処理� ��される(ステップS62)。

 そしてその後、断面を表示する旨の指示� ��号が与えられたこと(たとえばキーボード52� ��たはマウス53が操作されて、断面の表示を� �べき旨の信号が与えられたこと)に応答して( ステップS63)、仮設定した基準平面で切断し� �横断面図が作成される(ステップS64)。また、 仮設定した基準平面に直交し、2つの球体10、 11または10、12または11、12の中心点を通る2種� ��の縦断面図が作成される(ステップS65)。

 さらに、マーカー1の規格寸法に基づいて幾 何学的表示形態図が作成される(ステップS66)� ��そして、作成された横断面および2つの縦断 面に、幾何学的表示形態図を重ね合わせた表 示画像が作成される(ステップS67)。
 再び図11を参照して、ステップS6で、図12を� ��照して説明した上述の断面の表示処理が行� ��れると、表示すべき断面図と、それに重ね� ��わされた幾何学的表示形態図とが作成され� ��ので、断面画像の表示に幾何学的表示形態� ��重ね合わされた断面図が表示される(ステッ プS7)。この表示内容は、図8の右上の横断面� �、左下の縦断面図および右下の縦断面図で� �る。

 次いで、ユーザが画像調整をする旨の操作� ��したことに基づく画像調整信号が与えられ� ��か否かの判別がされ(ステップS8)、画像調整 が行われた場合には、調整した画像が表示さ れる(ステップS9)。この調整した画像とは、� �とえば図9の右上に表示される横断面図、左� ��に表示される縦断面図および右下に表示さ� ��る縦断面図である。
 そして、画像調整後に、たとえばキーボー� ��の所定のキーが押されて、決定信号が入力� ��れると(ステップS10)、たとえば図9に表示さ� ��ている各断面図における球体10、11、12の中� ��点(×印で表わされている点)の座標が中心点 座標として特定され、記憶される(ステップS1 1)。

 そして、特定された中心点の座標に基づき� ��マーカー1の内部座標軸(この内部座標軸は� �換言すれば、ディスプレイ51に表示されてい る表示画像の基準座標軸である。)が作成さ� �て、その内部座標軸が記憶される(ステップS 12)。
 次いで、記憶された内部座標軸が外部座標� ��に座標変換されて記憶される(ステップS13)� �ステップS12で作成された内部座標軸は、撮� �された球体10、11、12の中心点に基づく座標� �であり、表示画面における基準座標軸であ� �。この表示画面における基準座標軸は、マ� �カー1のベース2を加工する際の、ベース2の� �体に対して加工する際の基準座標軸として� �用することができないから、座標変換をす� �必要がある。この実施形態では、自動的に� �内部座標軸を外部座標軸30へ変換しているの で、実体であるマーカー1のベース2を加工す� ��際に、変換された外部座標軸をそのまま加� ��装置(たとえばCAM装置)に与えることにより� �ベース2を所望の形態に加工することが可能� ��なる。

 換言すれば、3つの球体10、11、12により特 定された内部座標軸は、ディスプレイ51に表� ��される画像を扱う上で基準になる基準座標� ��であるが、その画像を実体と関連づけるに� ��、マーカー1の表面に表示された外部座標軸 30を基準とした座標でなければ、実体の位置� ��把握することができない。そこで、内部座� ��軸を外部座標軸30に変換することにより、� �ーカー1の外部座標軸30を通して、画像と実� �とを正しく関連づけることができる。

 そして関連付けられた外部座標軸は、後に� ��ーカー1を加工装置(たとえばCAM装置)で加工� ��る際に直接使用することのできる位置デー� ��となり、この外部座標軸に変換されたデー� ��に基づき、マーガ1のベース2を必要なガイ� �の形態に加工することができる。
 図13は、この発明に係る医用撮影用マーカ� �の他の実施形態を表わす図解図である。

 医用撮影用マーカーは、図13Aに例示したマ� ��カー61、Bに例示したマーカー71、Cに例示し� ��マーカー81のような構成としてもよい。
 より具体的には、図13Aに示すように、非造� ��材で形成されたベース62内に、予め定める� �置関係で、造影材で形成された3つの球体10� �11、12を埋設するとともに、3つの球体10、11� �12に対して予め定める位置関係で、平面視が たとえば四角形の補助目印体63を配置した構� ��としてもよい。補助目印体63は、造影材、� �とえばアルミニウムで形成されており、平� �視が正方形状で、薄い板状をしており、そ� �表面および裏面ならびに側面が所定の長さ� �直線部を形成している。そして、この直線� �が、3つの球体10、11、12の中心点を定める際� ��補助目印となる。

 図13Aにおいて、補助目印体63の平面視の形� �は、四角形状に限らず、他の多角形状であ� �てもよいし、円形や楕円形であってもよい� �円形や楕円形の場合は、補助目印体63の対向 する2つの平面が所定長さの直線部として機� �することになる。
 図13Bに示すマーカー71は、3つの球体10、11、 12が配置されるベースを有しておらず、3つの 球体10、11、12および3つの補助目印体20、21、2 2が所定の位置関係で配置されていて、それ� �は接続部材72で相互に接続された形態をして いる。この実施形態では、補助目印体20、21� �22は、長手の円柱体で構成されているが、角 柱体であっても構わない。

 図13Cに示すマーカー81は、補助目印体82が、 平面視三角形状の板状をしている。そして補 助目印体82と3つの球体10、11、12とは、連結部 材83で接続された構成をしている。この実施� ��態でも、補助目印体82の形状は、平面視三� �形状に限らず、四角形状その他の多角形状� �るいは円形または楕円形等であってもよい� �
 この発明は、以上説明した実施形態に限定� ��れるものではなく、請求項記載の範囲内に� ��いて種々の変更が可能である。