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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-25
(45)【発行日】2025-01-09
(54)【発明の名称】インプラント手術支援装置、方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61C 13/36 20060101AFI20241226BHJP
A61C 8/00 20060101ALI20241226BHJP
A61B 34/10 20160101ALI20241226BHJP
【ＦＩ】
A61C13/36
A61C8/00 Z
A61B34/10
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021031577
(22)【出願日】2021-03-01
(65)【公開番号】P2022132868
(43)【公開日】2022-09-13
【審査請求日】2024-02-14
(73)【特許権者】
【識別番号】508062719
【氏名又は名称】竹林 晃
(74)【代理人】
【識別番号】100105614
【弁理士】
【氏名又は名称】児島 敦
(72)【発明者】
【氏名】竹林 晃
(72)【発明者】
【氏名】加納 徹
(72)【発明者】
【氏名】金林 裕太
【審査官】松江 雅人
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２５９４９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０４８５４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－０３４７６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２１２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００９／１０７７２３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０９８２１１７４（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｃ ８／００，１３／３６
Ａ６１Ｂ ３４／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
カメラとコンピュータ及び表示装置を備えたハードウェアを使用して、インプラント手術の対象の患者のパノラマ画像、水平断面画像、斜断面画像等のシミュレーション用画像上にシミュレーション用インプラントであるシムインプラントを配置してインプラントの埋入位置及び埋入方向のシミュレーションを行うシミュレーション処理部と、前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内の一部あるいは前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内模型の一部をＡＲマーカとして定義登録し、前記カメラで撮影している映像の中から前記ＡＲマーカを検出追跡し、前記カメラで撮影している前記口腔内の映像あるいは口腔内模型の映像に重ねて、インプラントの埋入の位置及び向きを示すインプラント３Ｄオブジェクトをリアルイムで前記表示装置に表示するＡＲ処理部と、
前記カメラで撮影している前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像に重ねて表示される前記インプラント３Ｄオブジェクトの表示位置を、前記シミュレーション用画像上に配置された前記シムインプラントの配置位置に一致させ、かつ前記シムインプラントを動かす操作がなされた場合には、前記インプラント３Ｄオブジェクトも前記操作に連動して動くようにする連携処理部と、
を備えたインプラント手術支援装置。
【請求項2】
前記連携処理部は、ＡＲ空間内で３Ｄモデルを拡大／縮小、回転、移動させることにより、前記シミュレーション用画像上において予め指定された互いに相異なる３地点の位置座標と同じ前記ＡＲ空間における前記３地点の位置座標と、前記ＡＲ空間に読み込んだ前記３Ｄモデル上の前記３地点に該当する位置座標と、が一致している場合に、前記シムインプラントの座標をそのまま前記ＡＲ空間における前記インプラント３Ｄオブジェクトの座標として扱う、請求項１に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項3】
前記連携処理部は、前記シミュレーション用画像上において予め指定された互いに相異なる３地点の位置座標を、前記ＡＲ空間に読み込んだ３Ｄモデル上の前記３地点に該当する位置座標に座標変換るための座標変換式を求め、前記シムインプラントの座標を前記座標変換式に代入して得られる座標を前記ＡＲ空間における前記インプラント３Ｄオブジェクトの座標として扱う、請求項１に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項4】
前記３Ｄモデルは、３Ｄ石膏モデル、３Ｄ骨モデル、３Ｄ口腔内モデルのいずれかである、請求項２又は請求項３に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項5】
前記インプラント３Ｄオブジェクトは、当該インプラント３Ｄオブジェクトの中心軸を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項6】
前記インプラント３Ｄオブジェクトは、前記中心軸に装着された、前記中心軸に沿った方向にドリルの長さだけ離れた二つのガイドリングを含む、請求項５に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項7】
前記ＡＲ処理部は、歯科用コントラを３Ｄスキャナでスキャンし、得られたＳＴＬデータをサーフィスレンダリングして得られるコントラ３Ｄモデルの一部をコントラＡＲマーカとして定義登録し、ドリル軸形状のドリル軸３Ｄオブジェクトを、前記カメラで撮影している映像内の前記歯科用コントラに装着したドリルに重ねて表示する、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項8】
前記ＡＲ処理部は、前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像において、前記インプラント３Ｄオブジェクトの中心軸と前記ドリル軸３Ｄオブジェクトとが一致した場合に、その旨を表示色あるいは音により報知する、請求項７記載のインプラント手術支援装置。
【請求項9】
前記ＡＲ処理部は、下顎管や上顎洞底を模した下顎管/上顎洞底３Ｄオブジェクトを前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像に重ねて表示する、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項10】
前記ＡＲ処理部は、前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像において、前記インプラント３Ｄオブジェクトおよび前記ドリル軸３Ｄオブジェクトについて、前記口腔内領域または前記口腔内領域の模型に存在する歯牙、粘膜あるいは歯槽骨と重なって影になっている部分、あるいは、歯槽骨内部に入っている部分を非表示にする、あるいは半透明化して表示する、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項11】
前記ＡＲ処理部は、前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像において、前記インプラント３Ｄオブジェクトの中心軸について、ドリルを装着した前記コントラＡＲマーカとして定義登録したドリルを装着したコントラ３Ｄモデルの一部と重なっている部分をリアルタイムで部分的に非表示にする、請求項７に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項12】
ハードウェアにＬｉＤＡＲ(LightImagingDetectionandRanging)スキャナを追加し、前記インプラント３Ｄオブジェクトの中心軸について、ドリルを装着した歯科用コントラと重なっている部分をリアルタイムで部分的に非表示にする、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のインプラント手術支援装置。
【請求項13】
カメラとコンピュータ及び表示装置を備えたハードウェアを使用して、インプラント手術の対象の患者のパノラマ画像、水平断面画像、斜断面画像等のシミュレーション用画像上にシミュレーション用インプラントであるシムインプラントを配置してインプラントの埋入位置及び埋入方向のシミュレーションを行う過程と、前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内の一部あるいは前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内模型の一部をＡＲマーカとして定義登録し、前記カメラで撮影している映像の中から前記ＡＲマーカを検出追跡し、前記カメラで撮影している前記口腔内の映像あるいは口腔内模型の映像に重ねて、インプラントの埋入の位置及び向きを示すインプラント３Ｄオブジェクトをリアルタイムで前記表示装置に表示する過程と、
前記カメラで撮影している前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像に重ねて表示される（前記インプラントの埋入位置及び方向を示す）前記インプラント３Ｄオブジェクトの表示位置を、前記シミュレーション用画像上に配置された前記シムインプラントの配置位置に一致させ、かつ前記シムインプラントを動かす操作がなされた場合には、前記インプラント３Ｄオブジェクトも前記操作に連動して動くようにする過程と、
を備えたインプラント手術支援方法。
【請求項14】
カメラとコンピュータ及び表示装置を備えたハードウェアを使用して、インプラント手術の対象の患者のパノラマ画像、水平断面画像、斜断面画像等のシミュレーション用画像を活用してインプラント手術支援を行うインプラント手術支援装置を前記コンピュータにより制御するためのプログラムであって、前記コンピュータを、
前記シミュレーション用画像上にシミュレーション用インプラントであるシムインプラントを配置してインプラントの埋入位置及び埋入方向のシミュレーションを行う手段と、
前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内の一部あるいは前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内模型の一部をＡＲマーカとして定義登録し、前記カメラで撮影している映像の中から前記ＡＲマーカを検出追跡し、前記カメラで撮影している前記口腔内の映像あるいは口腔内模型の映像に重ねて、インプラントの埋入の位置及び向きを示すインプラント３Ｄオブジェクトをリアルタイムで前記表示装置に表示する手段と、
前記カメラで撮影している前記口腔内の映像あるいは前記口腔内模型の映像に重ねて表示される（前記インプラントの埋入位置及び方向を示す）前記インプラント３Ｄオブジェクトの表示位置を、前記シミュレーション用画像上に配置された前記シムインプラントの配置位置に一致させ、かつ前記シムインプラントを動かす操作がなされた場合には、前記インプラント３Ｄオブジェクトも前記操作に連動して動くようにする手段と、
して機能させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、インプラント手術支援装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、歯科用インプラント手術において、インプラントを埋設する際のドリリング位置や深さ、角度を正確にアシストするために患者の口腔内に装着するサージカルガイドプレートが用いられていた。
【0003】
そして、サージカルガイドプレートのガイド溝等にしたがって顎骨へドリリングを行うようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１４－２３６９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来技術においては、以下のような問題点があった。
（１）サージカルガイドプレートにより術野がプレートで覆われるため、術野を術者が直視できなかった。そのため術者は不安を覚えていた。
（１）サージカルガイドプレートにより術野がプレートで覆われるため、術野を術者が直視できなかった。そのため術者は不安を覚えていた。
【0006】
（２）手術時の冷却用の注水がサージカルガイドプレートにより遮られてしまい、骨火傷を起こす虞があった。
（３）遊離端症例では片側支持のためサージカルガイドプレートが不安定で位置ズレを起こし易いという虞があった。
（３）遊離端症例では片側支持のためサージカルガイドプレートが不安定で位置ズレを起こし易いという虞があった。
【0007】
（４）フラップ手術を伴う症例ではサージカルガイドプレートを装着するため広い範囲でのフラップ（歯肉剥離）が必要となる上、フラップにより露出した骨面とサージカルガイドプレート内面とが適合し難いという虞があった。
【0008】
（５）臼歯部では、サージカルガイドプレートの上方からドリルを挿入可能なほど大きく口を開けられない患者の場合には適用ができない虞があった。
（６）ドリルを細いドリルから太いドリルに交換する都度に、径の異なるガイドリングに交換する必要があった。
（６）ドリルを細いドリルから太いドリルに交換する都度に、径の異なるガイドリングに交換する必要があった。
【0009】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、患者の口腔内にサージカルガイドプレート等を装着することなく、インプラント手術の支援を行えるインプラント手術支援装置、方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
実施形態のインプラント手術支援装置は、カメラとコンピュータ及び表示装置（ディスプレイ）を備えたハードウェアを使用して、インプラント手術の対象の患者のパノラマ画像、水平断面画像、斜断面画像等のシミュレーション用画像上にシミュレーション用インプラントであるシムインプラントを配置してインプラントの埋入位置及び埋入方向のシミュレーションを行うシミュレーション処理部と、患者のインプラント手術対象の口腔内の一部あるいは前記患者の前記インプラント手術対象の口腔内模型の一部をＡＲマーカとして定義登録し、カメラで撮影している映像の中からＡＲマーカを検出追跡し、カメラで撮影している口腔内の映像あるいは口腔内模型の映像に重ねて、インプラントの埋入の位置及び向きを示すインプラント３Ｄオブジェクトをリアルタイムで表示装置に表示するＡＲ処理部と、カメラで撮影している口腔内の映像あるいは口腔内模型の映像に重ねて表示されるインプラント３Ｄオブジェクトの表示位置を、シミュレーション用画像上に配置されたシムインプラントの配置位置に一致させ、かつシムインプラントを動かす操作がなされた場合には、インプラント３Ｄオブジェクトも操作に連動して動くようにする連携処理部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【0013】
図１は、実施形態のインプラント手術支援システムの概要構成ブロック図である。
インプラント手術支援システム１０は、ハードウェアとして、インプラント手術支援システム１０全体の制御を行うコンピュータ１１と、撮影して映像データを出力するカメラ１２と、コンピュータ１１に接続して各種情報を表示する表示装置としてディスプレイ１３Ａおよびディスプレイ１３Ｂと、キーボードやマウス等の入力装置１４を備えている。
インプラント手術支援システム１０は、ハードウェアとして、インプラント手術支援システム１０全体の制御を行うコンピュータ１１と、撮影して映像データを出力するカメラ１２と、コンピュータ１１に接続して各種情報を表示する表示装置としてディスプレイ１３Ａおよびディスプレイ１３Ｂと、キーボードやマウス等の入力装置１４を備えている。
【0014】
また、インプラント手術支援システム１０は、ソフトウェアとして、シミュレーションソフトＳＳおよびＡＲアプリケーションソフトＡＡがコンピュータ１１にインストールされ、それぞれシミュレーション処理部、ＡＲ処理部及び連携処理部として機能する。
【0015】
上記構成において、ディスプレイ１３Ａ（の所定の表示領域）には、シミュレーションソフトＳＳの後述する各種シミュレーション用画像が表示される。
また、ディスプレイ１３Ｂ（の所定の表示領域）には、ＡＲアプリケーションソフトＡＡのカメラ映像またはＡＲ空間（画像）が切り替えて表示されるように設定されている。但し、デフォルトでは、カメラ映像が表示されるようになっている。
また、ディスプレイ１３Ｂ（の所定の表示領域）には、ＡＲアプリケーションソフトＡＡのカメラ映像またはＡＲ空間（画像）が切り替えて表示されるように設定されている。但し、デフォルトでは、カメラ映像が表示されるようになっている。
【0016】
ここで、シミュレーションソフトＳＳ及びＡＲアプリケーションソフトＡＡについて説明する。
【0017】
まず、シミュレーションソフトＳＳについて説明する。
シミュレーションソフトＳＳは、患者をＣＴ撮影して得たＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）データを読み込んで、ディスプレイ１３Ａ上にパノラマ画像ＧＰ、任意の水平面での断面画像（水平面断面画像）ＧＳ、任意の斜面での断面画像（斜面断面画像）ＧＬなどの各種シミュレーション用画像を表示し、その画面上に実際に埋入するインプラントの径や長さに合わせたシミュレーション用インプラントであるシムインプラントＳＩ（図３中、円柱として示す）を配置して（インプラントの埋入手術を画面上でシミュレーションし、）どの位置にどの方向から何本のインプラントを埋入すべきかを検討しながら最適なインプラント埋入計画を立てるために用いられるソフトウェアである。
シミュレーションソフトＳＳは、患者をＣＴ撮影して得たＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）データを読み込んで、ディスプレイ１３Ａ上にパノラマ画像ＧＰ、任意の水平面での断面画像（水平面断面画像）ＧＳ、任意の斜面での断面画像（斜面断面画像）ＧＬなどの各種シミュレーション用画像を表示し、その画面上に実際に埋入するインプラントの径や長さに合わせたシミュレーション用インプラントであるシムインプラントＳＩ（図３中、円柱として示す）を配置して（インプラントの埋入手術を画面上でシミュレーションし、）どの位置にどの方向から何本のインプラントを埋入すべきかを検討しながら最適なインプラント埋入計画を立てるために用いられるソフトウェアである。
【0018】
次にＡＲアプリケーションソフトＡＡについて説明する。
先ず、従来のＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）技術について説明する。
従来のＡＲ技術においては、準備としてまず、ＡＲマーカ（例えば、図形）を定義して登録し、３Ｄオブジェクトと呼ばれる３次元デジタル画像を製作してＡＲ空間（ＡＲマーカを定義し登録した空間）内に配置する。
先ず、従来のＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）技術について説明する。
従来のＡＲ技術においては、準備としてまず、ＡＲマーカ（例えば、図形）を定義して登録し、３Ｄオブジェクトと呼ばれる３次元デジタル画像を製作してＡＲ空間（ＡＲマーカを定義し登録した空間）内に配置する。
【0019】
次に、例えば、紙や板に印刷したＡＲマーカを現実世界の適所に貼り付けておく。
そして、カメラで撮影を行い、カメラで撮影している映像内のＡＲマーカを検知して追跡（トラッキング）し、映像内のＡＲマーカの画像の位置や角度及び大きさを認識する。そして、登録したＡＲマーカと比較して、ＡＲ空間内に配置された３Ｄオブジェクトを座標変換することにより、３Ｄオブジェクトをカメラ映像内のＡＲマーカの画像に重ねてリアルタイムで表示する。
そして、カメラで撮影を行い、カメラで撮影している映像内のＡＲマーカを検知して追跡（トラッキング）し、映像内のＡＲマーカの画像の位置や角度及び大きさを認識する。そして、登録したＡＲマーカと比較して、ＡＲ空間内に配置された３Ｄオブジェクトを座標変換することにより、３Ｄオブジェクトをカメラ映像内のＡＲマーカの画像に重ねてリアルタイムで表示する。
【0020】
これにより、現実世界の実写映像中に３ＤオブジェクトがＡＲマーカに貼りついているように表示されることとなる。
【0021】
近年、ＡＲ技術の進歩によりＡＲマーカ（の画像）を現実世界に配置することなく、現実世界の物や領域をＡＲマーカとして認識する技術が開発されている。
まず、例えば、現実世界の物や領域の３Ｄモデル上でＡＲマーカの範囲を定義して登録する。
まず、例えば、現実世界の物や領域の３Ｄモデル上でＡＲマーカの範囲を定義して登録する。
【0022】
そして、カメラで撮影している映像内においてＡＲマーカと同じ形状とみなせる画像を検知して追跡（トラッキング）し、映像内のＡＲマーカの画像の位置、角度及び大きさを認識する。そして、登録したＡＲマーカと比較して、ＡＲ空間内に配置された３Ｄオブジェクトを座標変換することにより、３Ｄオブジェクトをカメラ映像内のＡＲマーカの画像に重ねてリアルタイムで表示する。
【0023】
これにより、現実世界の実写映像中に３Ｄオブジェクトが、現実世界の物や領域に貼りついているように表示されることとなる。
【0024】
例えば、石膏模型ＰＬＭの形状の一部をＡＲマーカとして登録することにより、石膏模型ＰＬＭをカメラで撮影している映像内において、ＡＲマーカと同一の形状とみなせる画像を検知して追跡（トラッキング）し、映像内のＡＲマーカの画像の位置、角度及び大きさを認識する。そして登録したＡＲマーカと比較して、ＡＲ空間内に配置されたインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯ（インプラント形状の３Ｄオブジェクト）を座標変換することにより、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを、カメラで撮影している石膏模型ＰＬＭの映像に重ねてリアルタイムで表示する。
【0025】
これにより、石膏模型ＰＬＭをカメラで撮影している実写映像中にインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが石膏模型ＰＬＭに貼りついているように表示されることとなる。
【0026】
次にインプラント手術支援システム１０で用いる３Ｄモデルの種類の一例について説明する。
インプラント手術支援システム１０で用いる３Ｄモデルとしては、例えば、３Ｄ石膏モデル、３Ｄ骨モデル、３Ｄ口腔内モデル、３ＤコントラモデルＣＯＮ等が挙げられる。
インプラント手術支援システム１０で用いる３Ｄモデルとしては、例えば、３Ｄ石膏モデル、３Ｄ骨モデル、３Ｄ口腔内モデル、３ＤコントラモデルＣＯＮ等が挙げられる。
【0027】
３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０は、口腔内を印象して得た石膏模型ＰＬＭを３Ｄスキャナでスキャンし、得られたＳＴＬ（Standard Triangulated Language）データをサーフェスレンダリング（Surface Rendering）して得られる３Ｄモデルである。
【0028】
３Ｄ骨モデルは、患者をＣＴ撮影し、得られたＤＩＣＯＭデータをボリュームレンダリング（Volume Rendering）して得られる３Ｄモデルである。
【0029】
３Ｄ口腔内モデルは、患者の口腔内を光学スキャナで光学印象し、得られたＳＴＬデータをサーフェスレンダリングして得られる３Ｄモデルである。
【0030】
３ＤコントラモデルＣＯＮは、インプラント埋入孔切削時に手術で用いる歯科用コントラＤＣＮを３Ｄスキャナでスキャンし、得られたＳＴＬデータをサーフェスレンダリングして得られる３Ｄモデルである。
【0031】
次にインプラント手術支援システム１０で用いる３Ｄオブジェクトの種類の一例について説明する。
インプラント手術支援システムで用いる３Ｄオブジェクトとしては、例えば、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯ、板状３Ｄオブジェクト、ドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬ、上部構造付きインプラント３Ｄオブジェクト、下顎管３Ｄオブジェクト、上顎洞底３Ｄオブジェクト、ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクト等が挙げられる。
インプラント手術支援システムで用いる３Ｄオブジェクトとしては、例えば、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯ、板状３Ｄオブジェクト、ドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬ、上部構造付きインプラント３Ｄオブジェクト、下顎管３Ｄオブジェクト、上顎洞底３Ｄオブジェクト、ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクト等が挙げられる。
【0032】
インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯは、埋入位置及び方向を指し示す中心軸ＤＡＸを持ったインプラント形状（例えば、筒状、柱状）の３Ｄオブジェクトである。
板状３Ｄオブジェクトは、板形状の３Ｄオブジェクトであり、シミュレーションにおいて斜断面位置を確認するのに用いるものである。
板状３Ｄオブジェクトは、板形状の３Ｄオブジェクトであり、シミュレーションにおいて斜断面位置を確認するのに用いるものである。
【0033】
ドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬは、手術に用いるドリルの軸形状を有する３Ｄオブジェクトであり、歯科用コントラＤＣＮに装着したドリルに重ねて表示されるものである。
上部構造付きインプラント３Ｄオブジェクトは、上部構造付きのインプラント形状を有する３Ｄオブジェクトであり、シミュレーションにおいて補綴的検討をする際に用いるものである。
上部構造付きインプラント３Ｄオブジェクトは、上部構造付きのインプラント形状を有する３Ｄオブジェクトであり、シミュレーションにおいて補綴的検討をする際に用いるものである。
【0034】
下顎管３Ｄオブジェクトは、下顎管を模した形状を有する３Ｄオブジェクトであり、手術の際にその位置を確認するために用いるものである。
上顎洞底３Ｄオブジェクトは、上顎洞底を模した形状を有する３Ｄオブジェクトであり、手術の際にその位置を確認するために用いるものである。
ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクトは、図１２に示すようにドリル長ＤＬだけ離れた上下二つのガイドリングＵＤＬ及びＬＤＬが中心軸ＤＡＸに沿って一体に設けられているインプラント３Ｄオブジェクトで、ドリル軸３Ｄオブジェクトを用いなくてもドリルの位置決が可能となるものである。
上顎洞底３Ｄオブジェクトは、上顎洞底を模した形状を有する３Ｄオブジェクトであり、手術の際にその位置を確認するために用いるものである。
ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクトは、図１２に示すようにドリル長ＤＬだけ離れた上下二つのガイドリングＵＤＬ及びＬＤＬが中心軸ＤＡＸに沿って一体に設けられているインプラント３Ｄオブジェクトで、ドリル軸３Ｄオブジェクトを用いなくてもドリルの位置決が可能となるものである。
【0035】
次に実施形態の動作を説明する。
図２は、実施形態におけるインプラント埋入シミュレーションの手順のフローチャートである。
まず、オペレータは、シミュレーションソフトＳＳを起動し、外部記憶装置の所定のフォルダから患者をＣＴ撮影して得たＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）データを読み込ませる（ステップＳ１１）。
図２は、実施形態におけるインプラント埋入シミュレーションの手順のフローチャートである。
まず、オペレータは、シミュレーションソフトＳＳを起動し、外部記憶装置の所定のフォルダから患者をＣＴ撮影して得たＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）データを読み込ませる（ステップＳ１１）。
【0036】
図３は、二つのディスプレイにおける表示画面の一例の説明図である。
ＤＩＣＯＭデータが読み込まれると、ディスプレイ１３Ａには、図３に示すように、パノラマ画像ＧＰ、任意の水平面での断面画像（水平面断面画像）ＧＳ、任意の斜面での断面画像（斜面断面画像）ＧＬが表示される（ステップＳ１２）。
ＤＩＣＯＭデータが読み込まれると、ディスプレイ１３Ａには、図３に示すように、パノラマ画像ＧＰ、任意の水平面での断面画像（水平面断面画像）ＧＳ、任意の斜面での断面画像（斜面断面画像）ＧＬが表示される（ステップＳ１２）。
【0037】
この状態で、オペレータ（インプラント手術計画者）は、ディスプレイ１３Ａのパノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳあるいは斜面断面画像ＧＬ上に、実際に埋入するインプラントの径や長さに合わせたシムインプラントＳＩ（図３中、円柱として示す）を配置して（ステップＳ１３）、インプラントの埋入手術を画面上でシミュレーションし、どの位置にどの方向から何本のインプラントを埋入すべきかを検討することとなる。
【0038】
また、パノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳあるいは斜面断面画像ＧＬ上に配置されたシムインプラントＳＩは、入力装置１４のマウス等でドラッグして自在に移動可能で、パノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳ及び斜面断面画像ＧＬのすべての画像上に連動して表示される。
【0039】
さらに、ＡＲアプリケーションソフトＡＡを起動すると、ディスプレイ１３Ｂには、ディスプレイ１３Ａのパノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳ及び斜面断面画像ＧＬ上に配置されたシムインプラントＳＩの位置へ、埋入の位置及び向きを示すインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが、カメラ１２で撮影している石膏模型ＰＬＭの映像に重ねて表示される。さらに、シムインプラントＳＩの動きに連動してインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯも動くようになっている。
【0040】
ここでＡＲ技術者は、ＡＲアプリケーションソフトＡＡをシミュレーションソフトＳＳと連携させるため、シミュレーション用ＡＲ準備処理を行う（ステップＳ１４）。
【0041】
図４は、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第１の処理手順のフローチャートである。
まず、ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ｂの表示を（カメラ映像から）ＡＲ空間画像に切り替えてから、ＡＲアプリケーションソフトＡＡに３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０の（ＳＴＬ）データを読み込ませて（ステップＳ３１）、ＡＲ空間に３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０を表示させる（ステップＳ３２）。
まず、ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ｂの表示を（カメラ映像から）ＡＲ空間画像に切り替えてから、ＡＲアプリケーションソフトＡＡに３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０の（ＳＴＬ）データを読み込ませて（ステップＳ３１）、ＡＲ空間に３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０を表示させる（ステップＳ３２）。
【0042】
図５Ａは、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第１の処理の説明図である。
次にＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ａの各種シミュレーション用画像（パノラマ画像ＧＰ、断面画像ＧＳ及び断面画像ＧＬ）を参照して、画面上で歯牙の咬頭（頂点）や窩底（谷底）など特徴的な３点（図５Ａの例では、３点Ａ、Ｂ、Ｃ）をマウス等を用いて選択し、マークを付ける（ステップＳ３３）。
次にＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ａの各種シミュレーション用画像（パノラマ画像ＧＰ、断面画像ＧＳ及び断面画像ＧＬ）を参照して、画面上で歯牙の咬頭（頂点）や窩底（谷底）など特徴的な３点（図５Ａの例では、３点Ａ、Ｂ、Ｃ）をマウス等を用いて選択し、マークを付ける（ステップＳ３３）。
【0043】
ＡＲ技術者が３点Ａ，Ｂ，Ｃを選択すると、シミュレーションソフトＳＳにより３点Ａ，Ｂ，ＣのシミュレーションソフトＳＳの空間における位置座標が表示されるので、ＡＲ技術者はこれを読み取る（ステップＳ３４）。
【0044】
ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ｂに表示されたＡＲ空間において、選択された３点Ａ，Ｂ，Ｃの位置座標と同一の位置にマークを付ける（ステップＳ３５）。
【0045】
次にＡＲ技術者は、ＡＲ空間において、３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０上における３点Ａ，Ｂ，Ｃに該当する３点ａ，ｂ，ｃにマークを付ける（ステップＳ３６）。
【0046】
この時点においては、シミュレーションソフトＳＳの空間とＡＲ空間の座標系（座標軸とスケール）が異なっているため、３点Ａ，Ｂ，Ｃ相互間の距離と、３点ａ，ｂ，ｃ相互間の距離とは、異なっている。
【0047】
そこでＡＲ技術者は、ＡＲ空間に表示された３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０の大きさを拡大あるいは縮小させて３点間（２点間でも可）の距離を一致させる（ステップＳ３７）。
【0048】
これにより、ＡＲ空間において、シミュレーションソフトＳＳの空間とスケール（３点間の距離）が一致した３Ｄ石膏モデル３ＤＭ１が得られる。
そこで、ＡＲ技術者は、座標軸を一致させるために、３Ｄ石膏モデル３ＤＭ１をマウスなどにより手動で動かして、図５Ａに示すように３点ａ，ｂ，ｃを３点Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ一致させる（ステップＳ３８）。
これにより、ＡＲ空間の座標系はシミュレーションソフトＳＳの空間の座標系と一致する。
そこで、ＡＲ技術者は、座標軸を一致させるために、３Ｄ石膏モデル３ＤＭ１をマウスなどにより手動で動かして、図５Ａに示すように３点ａ，ｂ，ｃを３点Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ一致させる（ステップＳ３８）。
これにより、ＡＲ空間の座標系はシミュレーションソフトＳＳの空間の座標系と一致する。
【0049】
この状態においてＡＲ技術者は、ＡＲアプリケーションソフトＡＡのデータインポート（import）機能を用いて、シミュレーションソフトＳＳからシミュレーションソフトＳＳの空間に配置されたシムインプラントＳＩの座標を読み込ませる（ステップＳ３９）。
【0050】
ここでＡＲ技術者は、ＡＲアプリケーションソフトＡＡの機能を用いて、シムインプラントＳＩに対応するインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯをＡＲ空間内に生成する。
さらに、この状態ではシミュレーションソフトＳＳの空間とＡＲ空間の座標系が一致しているので、生成したインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを、読み込んだシムインプラントＳＩの座標と同じ座標に配置する（ステップＳ４０）。
この状態でＡＲ技術者は、３Ｄ石膏モデル３ＤＭ１上でＡＲマーカの範囲を定義し、ＡＲマーカとして登録する（ステップＳ４１）。
さらに、この状態ではシミュレーションソフトＳＳの空間とＡＲ空間の座標系が一致しているので、生成したインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを、読み込んだシムインプラントＳＩの座標と同じ座標に配置する（ステップＳ４０）。
この状態でＡＲ技術者は、３Ｄ石膏モデル３ＤＭ１上でＡＲマーカの範囲を定義し、ＡＲマーカとして登録する（ステップＳ４１）。
【0051】
これらの結果、シミュレーションソフトＳＳで配置したシムインプラントＳＩの埋入位置へインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを表示することが可能になる。さらに、シミュレーションソフトＳＳ上でシムインプラントＳＩを動かすとそれに連動してインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが動くことになる。
【0052】
この結果をプロジェクトとしてＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ｂに保存して、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第１の処理を終了する（ステップＳ４２）。
【0053】
以上、ＡＲアプリケーションソフトＡＡをシミュレーションソフトＳＳと連携させるためのシミュレーション用ＡＲ準備処理の第１の処理手順について説明したが、以下のような処理手順によっても連携が可能である。
【0054】
図６は、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第２の処理手順のフローチャートである。
まず、ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ｂの表示を（カメラ映像から）ＡＲ空間に切り替えてから、ＡＲアプリケーションソフトＡＡに３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０の（ＳＴＬ）データを読み込ませて、（ステップＳ５１）ＡＲ空間に３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０を表示させる（ステップＳ５２）。
まず、ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ｂの表示を（カメラ映像から）ＡＲ空間に切り替えてから、ＡＲアプリケーションソフトＡＡに３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０の（ＳＴＬ）データを読み込ませて、（ステップＳ５１）ＡＲ空間に３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０を表示させる（ステップＳ５２）。
【0055】
図５Ｂは、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第２の処理の説明図である。
次に、ＡＲ技術者は、読み込んだ３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０上でＡＲマーカの範囲を定義し、ＡＲマーカとして登録する（ステップＳ５３）。
次に、ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ａの各種シミュレーション用画像（パノラマ画像ＧＰ、断面画像ＧＳ及び断面画像ＧＬ）を参照して、画面上で歯牙の咬頭（頂点）や窩底（谷底）など特徴的な３点（図５Ｂの例ではＡ，Ｂ，Ｃ）をマウス等を用いて選択し、マークを付ける（ステップＳ５４）。
次に、ＡＲ技術者は、読み込んだ３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０上でＡＲマーカの範囲を定義し、ＡＲマーカとして登録する（ステップＳ５３）。
次に、ＡＲ技術者は、ディスプレイ１３Ａの各種シミュレーション用画像（パノラマ画像ＧＰ、断面画像ＧＳ及び断面画像ＧＬ）を参照して、画面上で歯牙の咬頭（頂点）や窩底（谷底）など特徴的な３点（図５Ｂの例ではＡ，Ｂ，Ｃ）をマウス等を用いて選択し、マークを付ける（ステップＳ５４）。
【0056】
ＡＲ技術者が３点Ａ，Ｂ，Ｃを選択すると、シミュレーションソフトＳＳにより選択された３点Ａ，Ｂ，ＣのシミュレーションソフトＳＳの空間における位置座標が表示されるので、ＡＲ技術者はこれを読み取る（ステップＳ５５）。
【0057】
次に、ＡＲ技術者がディスプレイ１３Ｂに表示されたＡＲ空間において、３Ｄ石膏モデル３ＤＭ０上における３点Ａ，Ｂ，Ｃに該当する３点ａ，ｂ，ｃにマークを付けると（ステップＳ５６）、ＡＲアプリケーションソフトＡＡにより３点ａ，ｂ，ｃのＡＲ空間における位置座標が表示されるので、ＡＲ技術者はこれを読み取る（ステップＳ５７）。
【0058】
次にＡＲ技術者は、コンピュータ１１の演算機能を用いて、３点Ａ，Ｂ，Ｃの位置座標を３点ａ，ｂ，ｃの位置座標に座標変換するための座標変換式を求める（ステップＳ５８）。
【0059】
この状態においてＡＲ技術者は、ＡＲアプリケーションソフトＡＡのデータインポート（import）機能を用いて、シミュレーションソフトＳＳからシミュレーションソフトＳＳの空間に配置されたシムインプラントＳＩの座標を読み込ませる（ステップＳ５９）。
ＡＲ技術者は、読み込んだシムインプラントＳＩの座標をステップＳ５８で求めた座標変換式により座標変換する（ステップ６０）。
ＡＲ技術者は、読み込んだシムインプラントＳＩの座標をステップＳ５８で求めた座標変換式により座標変換する（ステップ６０）。
【0060】
ここでＡＲ技術者は、ＡＲアプリケーションソフトＡＡの機能を用いて、シムインプラントＳＩに対応するインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯをＡＲ空間内に生成する。さらに、生成したインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを、読み込んだシムインプラントＳＩの座標をステップ６０で座標変換して得られた座標に配置する（ステップＳ６１）。
【0061】
これらの結果、シミュレーションソフトＳＳで配置したシムインプラントＳＩの埋入位置へインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを表示することが可能になる。さらに、シミュレーションソフトＳＳ上でシムインプラントＳＩを動かすとそれに連動してインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが動くことになる。
この結果をプロジェクトとしてＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ｂに保存して（ステップＳ６２）、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第２の処理を終了する。
この結果をプロジェクトとしてＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ｂに保存して（ステップＳ６２）、シミュレーション用ＡＲ準備処理の第２の処理を終了する。
【0062】
続いて、ディスプレイ１３Ｂの表示を（ＡＲ空間から）カメラ映像に切り替えてから、石膏模型ＰＬМをカメラ１２により撮影し、ディスプレイ１３Ｂに、カメラ１２で撮影している石膏模型ＰＬМの映像を表示する。
これにより、ディスプレイ１３Ｂには、図３に示したように、石膏模型ＰＬМの映像上に埋入予定のすべてのインプラントのインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが重ねて表示される（ステップＳ１５）
これにより、ディスプレイ１３Ｂには、図３に示したように、石膏模型ＰＬМの映像上に埋入予定のすべてのインプラントのインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが重ねて表示される（ステップＳ１５）
【0063】
これでインプラント埋入シミュレーションの準備がすべて整ったのでシミュレーションを開始する。
まず、オペレータ（インプラント手術計画者）は、ディスプレイ１３Ａに表示された各種シミュレーション用画像（パノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳ、及び斜面断面画像ＧＬ）を見ながら解剖学的検討を加える（ステップＳ１６）。
そして、必要に応じて、シムインプラントＳＩの配置位置を修正する（ステップＳ１７）。
まず、オペレータ（インプラント手術計画者）は、ディスプレイ１３Ａに表示された各種シミュレーション用画像（パノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳ、及び斜面断面画像ＧＬ）を見ながら解剖学的検討を加える（ステップＳ１６）。
そして、必要に応じて、シムインプラントＳＩの配置位置を修正する（ステップＳ１７）。
【0064】
続いて、ディスプレイ１３Ｂに表示されたインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを対合歯との関係などを見ながら歯科技工士などと共に石膏模型を手にとって補綴学的検討を加える（ステップＳ１８）。
【0065】
そして、シムインプラントＳＩの配置に問題ないかを判断する（ステップＳ１９）。
ステップＳ１９の判断において、シムインプラントＳＩの配置に問題がある場合には（ステップＳ１９；Ｎｏ）、シムインプラントＳＩを動かして修正する（ステップＳ２０）。
ステップＳ１９の判断において、シムインプラントＳＩの配置に問題がある場合には（ステップＳ１９；Ｎｏ）、シムインプラントＳＩを動かして修正する（ステップＳ２０）。
【0066】
この状態で、再びステップＳ１６に戻って、ディスプレイ１３Ａに表示された各種シミュレーション画像（パノラマ画像ＧＰ、水平面断面画像ＧＳ、及び斜面断面画像ＧＬ）を見ながら再び解剖学的検討を加え、必要であればシムインプラントＳＩを再度動かして修正し（ステップＳ１７）、さらに再度補綴学的検討を加える（ステップＳ１８）。以下、ステップＳ１９の判断においてシムインプラントＳＩの配置に問題が無くなるまで上述した処理を繰り返す。
【0067】
ステップＳ１９の判断において、シムインプラントの配置に問題が無い場合には（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、インプラントの埋入位置を決定して、プロジェクトとしてシミュレーションソフトＳＳのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ａに保存し（ステップＳ２１）、インプラント埋入シミュレーションを終了する。
【0068】
続いて、実施形態におけるインプラント埋入手術の手順について説明する。
図７は、実施形態におけるインプラント埋入手術の手順のフローチャートである。
まず、シミュレーションソフトＳＳに、プロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ａにプロジェクトとして保存された、シミュレーションで決定されたインプラント埋入位置情報を読み込ませる（ステップＳ７１）。
図７は、実施形態におけるインプラント埋入手術の手順のフローチャートである。
まず、シミュレーションソフトＳＳに、プロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ａにプロジェクトとして保存された、シミュレーションで決定されたインプラント埋入位置情報を読み込ませる（ステップＳ７１）。
【0069】
続いて、埋入手術用ＡＲ準備処理を行う（ステップＳ７２）。
図８は、埋入手術用ＡＲ準備処理の処理手順のフローチャートである。
図９は、３ＤコントラモデルＣＯＮ及びドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬの説明図である。
図８は、埋入手術用ＡＲ準備処理の処理手順のフローチャートである。
図９は、３ＤコントラモデルＣＯＮ及びドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬの説明図である。
【0070】
まず、ディスプレイ１３Ｂの表示を（カメラ映像から）ＡＲ空間に切り替えてから、インプラント埋入孔切削時に当該手術で用いる歯科用コントラＤＣＮを、３Ｄスキャナでスキャンし、得られた３Ｄコントラモデルの（ＳＴＬ）データをＡＲアプリケーションソフトＡＡに読み込ませ（ステップＳ９１）、３ＤコントラモデルＣＯＮをＡＲ空間に表示させる（ステップＳ９２）。
次に３ＤコントラモデルＣＯＮの一部または全部をコントラＡＲマーカとして定義登録する（ステップＳ９３）。
次に３ＤコントラモデルＣＯＮの一部または全部をコントラＡＲマーカとして定義登録する（ステップＳ９３）。
【0071】
さらに、手術に用いるドリルの軸形状を有するドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを生成し、カメラ映像中の歯科用コントラＤＣＮに装着したドリルにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬがピッタリと重なって表示されるように、ＡＲ空間においてドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを正確に位置合わせする（ステップＳ９４）。
この結果をプロジェクトとしてＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ｂに保存して（ステップＳ９５）、埋入手術用ＡＲ準備処理を終了する。
この結果をプロジェクトとしてＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）１１Ｂに保存して（ステップＳ９５）、埋入手術用ＡＲ準備処理を終了する。
【0072】
これでインプラントの埋入手術の準備がすべて整ったのでインプラント埋入手術を開始する。なお、埋入手術用ＡＲ準備処理は、インプラント埋入手術に先立って行われていれば良く、直前に行う必要はない。
また、上述のシミュレーション用ＡＲ準備処理および埋入手術用ＡＲ準備処理を自動化するプログラムを組み込んだインターフェースを用いることにより、ＡＲ技術者でなくてもこれらの処理が可能になる。
また、上述のシミュレーション用ＡＲ準備処理および埋入手術用ＡＲ準備処理を自動化するプログラムを組み込んだインターフェースを用いることにより、ＡＲ技術者でなくてもこれらの処理が可能になる。
【0073】
図１０は、インプラント埋入手術時の口腔内の様子を撮影した説明図である。
インプラント埋入手術時においては、ディスプレイ１３Ｂの表示を（ＡＲ空間から）カメラ映像に切り替えてから、患者の口腔内をカメラ１２で撮影し、その映像をディスプレイ１３Ｂに表示させる。
これにより、図１０に示すようにシミュレーションで決定されたインプラント埋入位置にインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが口腔内の映像に重ねて表示される（ステップＳ７３）。
インプラント埋入手術時においては、ディスプレイ１３Ｂの表示を（ＡＲ空間から）カメラ映像に切り替えてから、患者の口腔内をカメラ１２で撮影し、その映像をディスプレイ１３Ｂに表示させる。
これにより、図１０に示すようにシミュレーションで決定されたインプラント埋入位置にインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯが口腔内の映像に重ねて表示される（ステップＳ７３）。
【0074】
この状態で、まず術者は、歯肉を切開（フラップ）もしくは歯肉をパンチングし、スターティングポイント（起始点）をラウンドバー等で付与する（ステップＳ７４）。
【0075】
ここで、歯科用コントラＤＣＮにパイロット（ファースト）ドリルを装着し、歯科用コントラＤＣＮをカメラ１２の画角内に持ち込むと、図１０に示すようにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬが歯科用コントラＤＣＮに装着したパイロット（ファースト）ドリルに重ねて表示される（ステップＳ７５）。
【0076】
次に術者は、パイロット（ファースト）ドリルの先端をスターティングポイントに合わせ、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせてパイロット（ファースト）ドリルの位置決めを行う（ステップＳ７６）。
【0077】
図１１は、ドリリング時の様子を練習用模型で示した説明図である。
そして術者は、図１１に示すように、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせた状態を保持して所定の深さまでドリリングを行う（ステップＳ７７）。
そして術者は、図１１に示すように、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせた状態を保持して所定の深さまでドリリングを行う（ステップＳ７７）。
【0078】
そして、術者は、ドリリングによる埋入孔の径が埋入予定のインプラントの径に対し必要十分な大きさとなっているかを判断する（ステップＳ７８）。
ステップＳ７８の判断において、当該ドリルの穿孔では、径が必要十分な大きさではない場合には（ステップＳ７８；Ｎｏ）、より太いドリルと交換し（ステップＳ７９）、再びステップＳ７６に戻って、ドリルの先端をドリリングで開けた埋入孔に合わせ、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせてドリルの位置決めを行う。つづいて、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせた状態を保持して所定の深さまでドリリングを行う（ステップ７７）。以下、ステップＳ７８の判断において、埋入孔の径が埋入予定のインプラントの径に対し必要十分な大きさとなるまで上述した処理を繰り返す。
ステップＳ７８の判断において、当該ドリルの穿孔では、径が必要十分な大きさではない場合には（ステップＳ７８；Ｎｏ）、より太いドリルと交換し（ステップＳ７９）、再びステップＳ７６に戻って、ドリルの先端をドリリングで開けた埋入孔に合わせ、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせてドリルの位置決めを行う。つづいて、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを重ね合わせた状態を保持して所定の深さまでドリリングを行う（ステップ７７）。以下、ステップＳ７８の判断において、埋入孔の径が埋入予定のインプラントの径に対し必要十分な大きさとなるまで上述した処理を繰り返す。
【0079】
ステップＳ７８の判断において、埋入孔の径がインプラント埋入に必要十分な大きさとなっている場合には、術者は、インプラントを埋入する（ステップＳ８０）。
続いて、術者は、すべてのインプラント埋入が終わった否かを判断する（ステップＳ８１）。
続いて、術者は、すべてのインプラント埋入が終わった否かを判断する（ステップＳ８１）。
【0080】
ステップＳ８１の判断において、未だ全てのインプラント埋入が終わっていない場合には（ステップＳ８１；Ｎｏ）、再びステップＳ７４に戻って、以下、上述した処理を繰り返す。
ステップＳ８１の判断において、すべのインプラント埋入が終わった場合には（ステップＳ８１；Ｙｅｓ）、ヒーリングキャップ装着し歯肉を縫合して、インプラント埋入手術を終了する（ステップＳ８２）。
ステップＳ８１の判断において、すべのインプラント埋入が終わった場合には（ステップＳ８１；Ｙｅｓ）、ヒーリングキャップ装着し歯肉を縫合して、インプラント埋入手術を終了する（ステップＳ８２）。
【0081】
以上の説明のように、本実施形態によれば、口腔内にはインプラント埋入手術の邪魔となるものが何も挿入されることがなく、サージカルガイドプレートを用いる場合の欠点がすべて解消されている。
【0082】
すなわち、
（１）サージカルガイドプレートにより術野がプレートで覆われることがないため、術野を術者が直視でき、安心して手術が行える。
（２）手術時の冷却用の注水がサージカルガイドプレートにより遮られることもなく、骨火傷を起こす確率を低減できる。
（３）遊離端症例でもサージカルガイドプレートがないため位置ズレを起こし易くはならない。
（４）フラップ手術を伴う症例でもサージカルガイドプレートを装着しないため広い範囲でのフラップ（歯肉剥離）が必要とはならず、サージカルガイドプレートと骨面との適合不良の心配もない。
（５）臼歯部の手術であっても、ドリルを挿入可能なほどに口を開けられれば、手術を適用することが可能となる。
（１）サージカルガイドプレートにより術野がプレートで覆われることがないため、術野を術者が直視でき、安心して手術が行える。
（２）手術時の冷却用の注水がサージカルガイドプレートにより遮られることもなく、骨火傷を起こす確率を低減できる。
（３）遊離端症例でもサージカルガイドプレートがないため位置ズレを起こし易くはならない。
（４）フラップ手術を伴う症例でもサージカルガイドプレートを装着しないため広い範囲でのフラップ（歯肉剥離）が必要とはならず、サージカルガイドプレートと骨面との適合不良の心配もない。
（５）臼歯部の手術であっても、ドリルを挿入可能なほどに口を開けられれば、手術を適用することが可能となる。
【0083】
（６）ドリルを細いドリルから太いドリルに交換する都度に、径の異なるガイドリングに交換する必要があったが、ガイドリングが無いためその必要がない。
（７）さらに、サージカルガイドプレートを制作する必要もないため、サージカルガイドプレート製作の費用や製作時間がかからない。
（７）さらに、サージカルガイドプレートを制作する必要もないため、サージカルガイドプレート製作の費用や製作時間がかからない。
【0084】
（８）また、治療計画立案の際にインプラントの埋入位置を解剖的視点と補綴的視点の両面から同時に検討することが可能となり、より患者に最適なインプラント埋入シミュレーションを行うことができる。
【0085】
以上の説明においては、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯを円筒形状としていたが、実際のインプラントの形状に合わせたインプラント３Ｄオブジェクトとして表示するようにすることも可能である。
【0086】
本実施形態のインプラント手術支援装置（インプラント手術計画作成支援装置）は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【0087】
本実施形態のインプラント手術支援装置で実行されるソフト（プログラム）は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能なディスク状記録媒体、ＵＳＢメモリ、ＳＳＤ（Solid State Disk）等の半導体記憶装置に記録されて提供される。
【0088】
また、本実施形態のインプラント手術支援装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のインプラント手術支援装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態のインプラント手術支援装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
また、本実施形態のインプラント手術支援装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【0089】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【0090】
口腔内または石膏模型ＰＬＭ上おいて、３Ｄオブジェクトが歯牙や歯槽骨（粘膜面）と重なって影になっている部分や歯槽骨内部に入っている部分を非表示もしくは半透明表示にするようにしてもよい。
この構成によれば、３Ｄオブジェクトを視覚的により立体的に感じさせることが可能になる。
また、ドリル軸３Ｄオブジェクトの表示を行う場合に、ドリル軸３Ｄオブジェクトの骨内部分の色を変えて表示するようにしてもよい。
この構成によれば、ドリルの深度を視覚的に認識することが可能になる。
この構成によれば、３Ｄオブジェクトを視覚的により立体的に感じさせることが可能になる。
また、ドリル軸３Ｄオブジェクトの表示を行う場合に、ドリル軸３Ｄオブジェクトの骨内部分の色を変えて表示するようにしてもよい。
この構成によれば、ドリルの深度を視覚的に認識することが可能になる。
【0091】
また、ディスプレイ１３Ｂのカメラ映像内に、下顎管や上顎洞底を模した下顎管/上顎洞底３Ｄオブジェクトを口腔内領域または口腔内領域の模型の画像に重ねて表示するようにしてもよい。
この構成によれば、ディスプレイ１３Ｂのカメラ映像上に下顎管／上顎洞底を表示することより、ドリルの骨内部分との距離を視覚的に認識することが可能となる。
この構成によれば、ディスプレイ１３Ｂのカメラ映像上に下顎管／上顎洞底を表示することより、ドリルの骨内部分との距離を視覚的に認識することが可能となる。
【0092】
さらにこの場合において、ドリル軸３Ｄオブジェクトの先端と下顎管/上顎洞底３Ｄオブジェクトとの距離を表示するようにしてもよい。
この構成によれば、より正確にドリルの骨内部分との距離を把握できる。
この構成によれば、より正確にドリルの骨内部分との距離を把握できる。
【0093】
カメラ１２で撮影している（口腔内あるいは口腔内模型の）映像において、インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸとドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬとが一致した場合に、その旨を表示色あるいは音により報知するようにしてもよい。
これにより、術者はドリルの位置決めを容易に行うことが可能になる。
これにより、術者はドリルの位置決めを容易に行うことが可能になる。
【0094】
図１２は、ガイドリング付きのインプラント３Ｄオブジェクトの説明図である。
図１３は、ガイドリング付きのインプラント３Ｄオブジェクト使用時の様子を示した説明図である。
ドリル軸３Ｄオブジェクトを用いない場合でも、図１２に示すように、ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクトを使ってドリルの位置決めをすることができる。
この場合において、ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクトの使い方は、前もって下のガイドリングＬＧＬを骨面（表面）に合わせておき、図１３に示すようにドリルの先端を下のガイドリングＬＧＬの中心（スターティングポイント）に合わせ、ドリルの後端を上のガイドリングＵＧＬの中心に合わせてドリルの位置決めを行う。
図１３は、ガイドリング付きのインプラント３Ｄオブジェクト使用時の様子を示した説明図である。
ドリル軸３Ｄオブジェクトを用いない場合でも、図１２に示すように、ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクトを使ってドリルの位置決めをすることができる。
この場合において、ガイドリング付きインプラント３Ｄオブジェクトの使い方は、前もって下のガイドリングＬＧＬを骨面（表面）に合わせておき、図１３に示すようにドリルの先端を下のガイドリングＬＧＬの中心（スターティングポイント）に合わせ、ドリルの後端を上のガイドリングＵＧＬの中心に合わせてドリルの位置決めを行う。
【0095】
ＡＲアプリケーションソフトＡＡには、ドリルを装着した３ＤコントラモデルＣＯＮの一部をコントラＡＲマーカとして定義登録し、このコントラＡＲマーカをトラッキングさせているときに、定義登録したドリルを装着した３ＤコントラモデルＣＯＮの一部とインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸとの前後関係をリアルタイムで認識する機能がある。この機能を用いて、定義登録したドリルを装着した３ＤコントラモデルＣＯＮの一部と重なっている（後方にある）部分のインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸを、リアルタイムで部分的に非表示にすることで、図１４に示すようにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを表示させなくても、ドリルの位置決めを行うことが可能になる。
この場合において、ドリルの位置決め方法は、図１４に示すようにドリルの先端をスターティングポイントに合わせ、ドリルの後端をその中心から中心軸ＤＡＸが出ているように表示される位置に合わせてドリルの位置決めを行う。
この場合において、ドリルの位置決め方法は、図１４に示すようにドリルの先端をスターティングポイントに合わせ、ドリルの後端をその中心から中心軸ＤＡＸが出ているように表示される位置に合わせてドリルの位置決めを行う。
【0096】
ＬｉＤＡＲ(Light Imaging Detection and Ranging)スキャナをハードウェアに追加することにより、ドリルを装着した歯科用コントラＤＣＮとインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸとの前後関係をリアルタイムで認識することが可能になる。このスキャナを用いて、ドリルを装着した歯科用コントラＤＣＮと重なっている（後方にある）部分のインプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸ＤＡＸを、リアルタイムで部分的に非表示にすることで、図１４に示すようにドリル軸３ＤオブジェクトＤＲＬを表示させなくても、ドリルの位置決めを行うことが可能になる。
【0097】
この場合において、ドリルの位置決め方法は、図１４に示すようにドリルの先端をスターティングポイントに合わせ、ドリルの後端をその中心から中心軸ＤＡＸが出ているように表示される位置に合わせてドリルの位置決めを行う。
【0098】
以上の説明においては、二つのディスプレイ１３Ａ、１３Ｂを備えているように構成していたが、ディスプレイを一つとし、二つのディスプレイ１３Ａ、１３Ｂに表示していた画像を一つのディスプレイの複数の表示領域に表示するように構成することも可能である。また、三つ以上のディスプレイを備え、これらのディスプレイにそれぞれシミュレーション画像、カメラ映像、ＡＲ空間を表示するように構成することも可能である。
またディスプレイに代えて、プロジェクタ等の他の表示装置を用いるようにすることも可能である。
またディスプレイに代えて、プロジェクタ等の他の表示装置を用いるようにすることも可能である。
【0099】
以上の説明においては、ローカルのコンピュータ１１がシミュレーション処理部、ＡＲ処理部及び連携処理部の機能を実現していたが、これらの機能をクラウドのサーバーコンピュータに（インストールして）持たせ、カメラにより撮影した画像をクラウドのサーバーコンピュータにアップロードし、処理後の画像をローカルのコンピュータのディスプレイに表示するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【0100】
１０ インプラント手術支援システム
１１ コンピュータ
１１Ａ シミュレーションソフトＳＳのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）
１１Ｂ ＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）
１２ カメラ
１３Ａ ディスプレイ（表示装置）
１３Ｂ ディスプレイ（表示装置）
１４ 入力装置
ＡＡ ＡＲアプリケーションソフト
ＣＯＮ ３Ｄコントラモデル
ＤＡＸ インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸
ＤＣＮ 歯科用コントラ
ＤＬ ドリル長
ＤＲＬ ドリル軸３Ｄオブジェクト
ＧＰ パノラマ画像
ＧＳ 水平面断面画像
ＧＬ 斜面断面画像
ＬＧＬ 下のガイドリング
ＰＬＭ 石膏模型
ＳＩ シムインプラント（シミュレーション用インプラント）
ＳＩＯ インプラント３Ｄオブジェクト
ＳＳ シミュレーションソフト
ＵＧＬ 上のガイドリング
３ＤＭ０ ３Ｄ石膏モデル
３ＤＭ１ ３Ｄ石膏モデル（スケールを一致させた後）
１１ コンピュータ
１１Ａ シミュレーションソフトＳＳのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）
１１Ｂ ＡＲアプリケーションソフトＡＡのプロジェクト保管フォルダ（ディレクトリ）
１２ カメラ
１３Ａ ディスプレイ（表示装置）
１３Ｂ ディスプレイ（表示装置）
１４ 入力装置
ＡＡ ＡＲアプリケーションソフト
ＣＯＮ ３Ｄコントラモデル
ＤＡＸ インプラント３ＤオブジェクトＳＩＯの中心軸
ＤＣＮ 歯科用コントラ
ＤＬ ドリル長
ＤＲＬ ドリル軸３Ｄオブジェクト
ＧＰ パノラマ画像
ＧＳ 水平面断面画像
ＧＬ 斜面断面画像
ＬＧＬ 下のガイドリング
ＰＬＭ 石膏模型
ＳＩ シムインプラント（シミュレーション用インプラント）
ＳＩＯ インプラント３Ｄオブジェクト
ＳＳ シミュレーションソフト
ＵＧＬ 上のガイドリング
３ＤＭ０ ３Ｄ石膏モデル
３ＤＭ１ ３Ｄ石膏モデル（スケールを一致させた後）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
