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用于检测颞下颌关节的移动的方法

阅读：12发布：2020-05-11

专利汇可以提供用于检测颞下颌关节的移动的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于借助于磁共振成像检测和显示颞下颌关节（4）的移动的方法，所述颞下颌关节连接下颌（2）和上颌（5）。标记（1）固定到所述下颌（2），标记移动曲线（7）在第一测量间隔（T1）期间使用磁共振成像测量数据集（6）生成，在所述第一测量间隔期间，所述下颌（2）相对于所述上颌（5）移动，并且确认在所述移动曲线上的对应于所述下颌（4）相对于所述上颌（5）的第一位置（P1）的点。图像数据集（8）在第二测量间隔（T2）期间生成，在所述第二测量间隔期间，所述颞下颌关节（4）不移动，并且据此确认第一模型（50）和第二模型（20），所述第一模型表示所述上颌的至少一部分和/或颞骨部分，所述颞骨部分包括颞下颌关节窝，所述第二模型表示所述下颌的至少一部分。使用所述标记移动曲线（7）计算和显示所述第二模型（20、20'）相对于所述第一模型（50）的移动曲线。，下面是用于检测颞下颌关节的移动的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于借助于磁共振成像检测和显示患者（3）的颞下颌关节（4）的移动的方法，所述颞下颌关节连接下颌（2）和上颌（5），其中
磁共振成像可见的至少一个标记（1）借助于固定构件（10）固定到患者（3）的所述下颌（2），
在第一测量时间间隔（T1）期间按时间顺序连续地生成记录体积的多个磁共振成像测量数据集（6），
至少所述颞下颌关节（4）和/或所述下颌（2）的至少一部分以及所述至少一个标记（1）在所述第一测量时间间隔（T1）期间位于所述记录体积内，
所述下颌（2）在所述第一测量时间间隔（T1）期间执行相对于所述上颌（5）的移动，所述下颌（2）的所述移动涉及相对于所述上颌（5）的第一位置（P1），
在每个测量数据集（6）中识别所述至少一个标记（1）在所述记录体积中的一个至少二维标记位置，
基于所确定的标记位置产生标记移动曲线（7），
识别或获知所述标记移动曲线（7）上的对应于所述下颌（2）相对于所述上颌（5）的所述第一位置（P1）的点，
在第二测量时间间隔（T2）期间生成所述记录体积的至少一个图像数据集（8），至少所述颞下颌关节（4）和/或所述下颌（2）的至少一部分以及所述至少一个标记（1）在所述第二测量时间间隔（T2）期间位于所述记录体积内，
在所述第二测量时间间隔（T2）期间，所述下颌（2）处于相对于所述上颌（5）的所述第一位置（P1）中，
从所述图像数据集（8）中识别第一模型（50）和第二模型（20），所述第一模型显示所述上颌（5）的至少一部分和/或颞骨的一部分，所述颞骨的所述部分包括颞下颌关节窝（下颌窝），所述第二模型显示所述下颌（2）的至少一部分，
从所述图像数据集（8）中确定所述至少一个标记（1）与所述第一模型（50）和所述第二模型（20）的相对位置，以及
基于所述标记移动曲线（7）以及所述第一模型（50）和所述第二模型（20）与所述至少一个标记（1）的所述相对位置而计算和显示所述第二模型（20、20'）相对于所述第一模型（50）的移动路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个测量数据集（6）包括至少三个1D投影图像或至少两个2D投影图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个测量数据集（6）包括恰好一个1D投影图像，其中基于至少两个测量数据集（6）识别一个相应标记位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像数据集（8）借助于所述磁共振成像生成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像数据集（8）以光学方式生成，其中所述至少一个标记（1）是在光学上可唯一地识别的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像数据集（8）借助于放射照相术生成，其中所述至少一个标记（1）至少在已知范围内是不透射线的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个标记（1）是磁共振成像活性标记（1）或磁共振成像半活性标记（1）。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述活性或半活性标记（1）包括线圈。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，填充有液体的主体设置于所述线圈内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述液体掺杂有造影剂。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个标记（1）包括三维唯一结构。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个标记（1）在至少一个牙齿的表面上放置于患者（3）的口腔内，或放置在所述患者（3）所述口腔外部。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述固定构件（10）是牙合牙托，其中所述牙合牙托放置于所述下颌（2）的牙齿上并且可拆卸地连接到所述牙齿，其中所述至少一个标记（1）放置于从患者（3）的所述口腔突出的所述牙合牙托的至少一个臂上，并且用于产生第一测量数据集（6）和/或所述图像数据集（8）的至少一个接收线圈设置于围绕所述颞下颌关节（4）的区域中。

说明书全文

用于检测颞下颌关节的移动的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于借助于磁共振成像检测和显示患者的颞下颌关节的移动的方法，所述颞下颌关节连接下颌和上颌。

背景技术

[0002] 举例来说，用于检测和观测颞下颌关节的移动的典型方法，例如，用于诊断颅下颌功能障碍的那些方法将来自同轴照射扫描的移动数据与DVT扫描的图像数据组合。由此获得的可视化还经常用表面扫描的数据补充。

[0003] 然而，不利之处在于，从DVT扫描暴露辐射，DVT扫描无法显示软组织并且需要大量时间。

[0004] 用于在使用感应耦合标记线圈的头部的MRI扫描期间跟踪患者的头部移动的方法从以下文献已知：S.Sengupta等人的“使用感应耦合的无线NMR探针的预期实时头部运动校正（Prospective Real Time Head Motion Correction Using Inductively Coupled Wireless NMR Probes）”，《医学中的磁共振》（Magn.Reson.Med.）（2014）72（4），第971至985页。

[0005] 考虑到这一点，本发明的目标是进一步发展现有技术水平，并且提供一种用于使用磁共振成像测量简单地且快速地检测和显示颞下颌关节的移动的方法。

发明内容

[0006] 本发明的一个主题是一种用于借助于磁共振成像检测和显示患者的颞下颌关节的移动的方法，所述颞下颌关节连接下颌和上颌，其中磁共振成像可见的至少一个标记借助于固定构件固定到患者的下颌。

[0007] 在第一测量时间间隔期间按时间顺序连续地生成记录体积的多个磁共振成像测量数据集，其中至少颞下颌关节和/或下颌的至少一部分以及至少一个标记在所述第一测量时间间隔期间位于所述记录体积内，所述下颌在所述第一测量时间间隔期间执行相对于上颌的移动，并且所述下颌的移动涉及相对于所述上颌的第一位置。

[0008] 在每个测量数据集中确定至少一个标记在记录体积中的一个至少二维标记位置，并且基于所确定的标记位置产生标记移动曲线，其中识别所述标记移动曲线上的对应于下颌相对于上颌的第一位置的点。

[0009] 在第二测量时间间隔期间生成记录体积的至少一个图像数据集，其中至少颞下颌关节和/或下颌的至少一部分以及至少一个标记在所述第二测量时间间隔期间位于所述记录体积内，并且在所述第二测量时间间隔期间，所述下颌处于相对于上颌的第一位置中。

[0010] 从图像数据集中识别第一模型和第二模型，其中所述第一模型显示上颌的至少一部分和/或颞骨的一部分，所述颞骨的所述部分包括还称为下颌窝的颞下颌关节窝，并且所述第二模型显示下颌的至少一部分。此外，从图像数据集中确定标记与第一模型和第二模型的相对位置。

[0011] 基于标记移动曲线以及第一模型和第二模型与所述标记的相对位置而计算和显示所述第二模型相对于所述第一模型的移动路径。

[0012] 当然，在第一和第二测量时间间隔之前，即在生成第一测量数据集和图像数据集之前，实施定位标记的方法步骤。

[0013] 还当然，在时间方面，第一测量时间间隔可以在第二测量时间间隔之前，或甚至在第二测量时间间隔之后。

[0014] 颞下颌关节的移动是口腔的咀嚼移动或周期性打开和闭合，或在第一测量时间间隔期间实施的任何其它颌移动。

[0015] 下颌相对于上颌的第一位置例如是自然终端咬合，或由压印模编码的位置。第一位置可以在移动曲线中确定，并且还可以可靠地再现以生成图像数据集。

[0016] 因此，从图像数据集中获得第一模型和第二模型与第一位置中的标记的相对位置，所述图像数据集在颌不移动，例如终端咬合时在所述第一位置中生成。当然，当识别一个模型与另一模型的相对位置以及另一模型与标记的相对位置时，也确定一个模型与标记的相对位置。基于标记与第一位置中的第二和第二模型的相对位置，以及标记移动曲线上的对应于所述第一位置的点，来自所述标记移动曲线的移动可以转变成例如下颌的第二模型相对于例如上颌的第一模型的移动。

[0017] 磁共振成像可见的标记包含能够在借助于磁共振成像获取的数据中唯一地识别的任何标记。

[0018] 在每种情况下，在第一测量时间间隔期间生成的测量数据集仅用于在生成相应测量数据集时确定记录体积中的标记的至少二维、优选地三维位置。测量数据集不用于记录体积，即下颌、上颌和/或标记的视觉采集。

[0019] 因此，测量数据集是可以借助于磁共振成像生成的任何测量数据集，并且提供关于标记的位置的信息。例如，个别磁共振成像投影图像足够用于此目的，其中在测量序列的过程中沿着k空间轨迹获取的数据量被称为投影图像。进行扫描以确定标记位置的轨迹优选地垂直于彼此对准。测量数据集分别对应于沿着径向光束的径向扫描，即，例如记录体积内的所谓辐条，或在扫描期间获取的数据，其中此扫描通常仅占约1 ms至5 ms。

[0020] 具体而言，与生成图像数据集所需的时间相比，生成测量数据集所需的时间因此非常短，这使得可以快速连续地记录大量测量数据集并因此以高时间分辨率获取附接到下颌的标记的移动，即不同标记位置。分别从个别测量数据集识别的标记位置被组合成标记移动曲线。当然，任何或至少任何合适的标记位置，或合适的标记位置选择用于此目的。

[0021] 在第一测量时间间隔期间，独立于视觉显示，即图像信息的采集，获得关于颞下颌关节的移动的信息。

[0022] 在第二测量时间间隔期间获取颌区域的至少一部分的视觉显示，作为图像数据集。可以使用任何已知的成像方法，例如使用磁共振成像方法获取图像数据集，所述磁共振成像方法能够记录在每种情况下具有牙齿和牙龈和/或骨骼以及至少二维，优选地三维标记的颌和/或颞下颌关节的至少部分。

[0023] 例如，借助于分段从图像数据集中提取第一模型和第二模型。第一模型包括上颌或上颌的一部分，和/或颞骨的一部分，例如，还称为关节盂或下颌窝的关节形成窝。第二模型包括下颌或下颌的一部分，例如，下颌的关节形成的辊状髁（下颌头）。第一和第二模型是至少二维的，优选地三维的。

[0024] 然后，颞下颌关节的移动通过第二模型相对于第二模型图像的移动显现，其中从移动曲线获取移动数据。

[0025] 因此，为了显示颌的移动，将颌的静态视觉显示，即图像数据集分段成上部和下部区域，例如，上颌和下颌，并且下部区域随后根据标记的所识别移动曲线相对于上部区域移动。

[0026] 当然，可以采用具有叠加图像的视频的形式或采用任何其它形式实施可视化。

[0027] 根据本发明的颞下颌关节移动的采集的一个优点是在单独的方法步骤中获取移动数据和图像数据。因此，方法步骤可以适用于相应不同要求。具体而言，可以选择相对于时间和/或数据质量和/或辐射暴露优化的方法。

[0028] 每个测量数据集有利地包括至少三个1D投影图像或至少两个2D投影图像。因此，可以仅基于两个或三个投影图像快速地且容易地确定标记位置，例如，作为相应编译的集合方程的解。

[0029] 根据替代实施例，每个第一测量数据集包括恰好一个1D投影，其中基于至少两个测量数据集识别一个相应标记位置。

[0030] 在有利实施例中，借助于磁共振成像以射线照相方式或还以光学方式生成至少一个图像数据集，其中在射线照相生成的情况下，至少一个标记至少在关于其位置已知的区域中是不透射线的，并且在光学生成的情况下，所述标记是唯一地可光学识别的。

[0031] 如果通过用于生成测量数据集的磁共振成像装置生成至少一个图像数据集，则不需要用于生成图像数据集的额外装置。这表示还存在不必重新定位患者来生成图像数据集的选项。使用磁共振成像生成图像数据还确保软组织的良好可视化以及关节盘的良好可视化。另外，当使用相同记录装置时，页可以确定图像数据集的记录体积中的标记的三维位置，并且使用所述三维位置将标记移动曲线转移到下颌的移动。

[0032] 生成图像数据集的大量投影图像或k空间轮廓，例如200 x 200通常需要用于磁共振图像数据集，即颌区域的至少一部分的视觉显示或二维或三维静态模型。

[0033] 还可以例如借助于口内摄像机使用下颌、上颌和至少一个定位标记的光学测量来生成图像数据集。磁共振成像以及图像数据集的光学测量结果的组合也是可能的。光学测量数据允许牙齿表面的非常高的空间分辨率以及更广泛的治疗形式，例如，牙用夹的制造。

[0034] 还可以从射线照相测量数据完全地或部分地生成图像数据集。

[0035] 至少一个标记有利地是磁共振成像活性或磁共振成像半活性标记，尤其有利地是线圈或线圈和设置于线圈内的充液主体的组合，其中所述液体优选地掺杂有造影剂。

[0036] 半活性标记是电感耦合到接收系统的装置，例如，具有微弹簧圈以及设置于所述微弹簧圈内并填充有掺杂液体的主体的共振电路，然而活性标记包括连接到单独的接收通道的接收线圈。由于可以借助于MRI系统的接收线圈检测到的微弹簧圈内的有效通量和翻转角的增加，半活性标记提供特别清晰的信号。使用活性标记，独立于MRI系统的接收线圈记录位置信息。

[0037] 生成用于确定半活性标记的位置的测量数据集包含例如，具有若干度翻转角的测量序列，其中半活性标记局部地增强B1+场，即，局部地增加翻转角。与视场的其余部分相比，半活性标记因此提供显著放大的信号，使得可以容易地且非常可靠地实施位置确定。

[0038] 如果使用磁共振成像活性标记，则使用活性标记直接获取测量数据集，然而，在借助于磁共振成像生成的情况下，借助于正使用的磁共振成像装置的接收线圈识别图像数据集。

[0039] 可测量信号的强度通过线圈中心的掺杂液体放大。例如，可以通过确定主体的重心在测量数据集中的相应位置来实施精确位置确定，或尽可能精确的移动跟踪。

[0040] 为了允许快速地且简单地确定标记的三维位置，至少一个标记有利地包括三维唯一结构，例如十字交叉。

[0041] 至少一个标记有利地位于患者的口腔外部。根据替代实施例，至少一个标记放置于患者的口腔内，在至少一个牙齿的表面上，例如，在一个或多个门牙的舌面上或在一个或多个臼齿的口面上。

[0042] 固定构件有利地是牙合牙托，其中牙合牙托放置于下颌的牙齿上并且可拆卸地连接到所述牙齿，其中至少一个标记放置于从口腔突出的牙合牙托的至少一个臂上，并且其中用于生成测量数据集和/或图像数据集的至少一个接收线圈设置于颞下颌关节的区域中。

[0043] 牙合牙托是通常定制的弓形装置，所述装置可以借助于粘合剂固定到上颌或下颌的牙齿，例如，其结果是牙合牙托遵循相应颌的移动。在本发明的情况下，牙合牙托由例如塑料的材料制成，所述材料例如通过产生最弱的可能信号而尽可能少地对磁共振图像产生不利影响。附图说明

[0044] 附图中说明本发明的设计实例。图式示出：图1为按照根据本发明的方法的第一实施例的方法步骤，
图2为相对于上颌模型移动的下颌模型的示意性说明。

具体实施方式

[0045] 图1示出根据第一实施例的根据本发明的方法的方法步骤的草图。首先，标记1借助于固定构件10固定到患者3的下颌2。标记1由磁共振成像可见的材料组成。在所说明的设计实例中，固定构件10是借助于粘合剂固定到下颌2的牙齿的牙合牙托。

[0046] 随后使用磁共振成像装置（未描绘）测量由颞下颌关节4的移动引起的标记1的移动，其中下颌2、上颌5和标记1位于记录装置的记录体积中并且测量所述记录体积。为此，在第一测量时间间隔T1期间，借助于磁共振成像装置在短时间间隔dt内生成多个测量数据集6。随后，基于每个测量数据集6识别在生成相应测量数据集6时的标记1的三维位置。随时间t变化的所识别标记位置1存储为标记移动曲线7。在标记移动曲线7上识别点P，其中点P对应于下颌相对于上颌的第一位置P1，例如自然终端咬合。

[0047] 随后形成静止颌的视觉图像。为此，在第二测量时间间隔T2期间，借助于磁共振成像装置根据所说明的设计实例生成图像数据集8，其中下颌、上颌和标记保持在记录装置的记录体积中，并且下颌处于相对于上颌的第一位置P1中，例如自然终端咬合，或处于由放置于口腔内的压印模/咬合块限定的位置中。在所说明的设计实例中，图像数据集8包括下颌2、上颌5和标记1的三维图像信息。一方面，作为第二模型20的三维下颌模型以及作为第一模型50的三维上颌模型50基于图像数据集8通过分段化产生并且在图2中示出。另一方面，基于图像数据集识别标记1与下颌模型20和上颌模型50的相对位置。根据所说明的设计实例，也确定标记1在记录体积中的三维位置。

[0048] 基于标记1在记录体积中的三维位置以及标记1与下颌模型20和上颌模型50的相对位置，下颌模型20、20'相对于上颌模型50的移动路径从标记移动曲线7计算出并且在图2中显现为草图。

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