Procedimiento para identificar una región dental.

Un procedimiento para identificar una o más regiones dentales,

que comprende:

generar una primera imagen de umbral a partir de una primera imagen del diente por medio de unaoperación de umbral de selección de valores de datos de intensidad mayores que un primer valor umbralpredeterminado c1;

generar una segunda imagen de umbral a partir de una segunda imagen del diente por medio de laoperación de umbral de selección de valores de datos de intensidad mayores que un segundo valor umbralpredeterminado c2;

generar una imagen preliminar de regiones dentales que define al menos una primera región dental a partirde la intersección de las imágenes primera y segunda de umbral;

generar una imagen binaria de referencia a partir de la primera imagen por medio de la operación de umbralde selección de valores de datos de intensidad mayores que un tercer valor umbral predeterminado c3, enel que el valor umbral c3 supera el valor umbral c1;

generar una imagen refinada de regiones dentales a partir de al menos la primera región dental en laimagen preliminar de regiones dentales, en la que al menos la primera región dental está conectada aobjetos en la imagen binaria de referencia, y

generar una imagen procesada refinada de regiones dentales al eliminar áreas pequeñas y rellenaragujeros en la imagen definida de regiones dentales.

Procedimiento para identificar una región dental

Campo de la invención La invención versa, en general, acerca del campo de formación de imágenes dentales, y en particular acerca de un procedimiento para la detección precoz de caries. Más específicamente, la invención versa acerca de un procedimiento para identificar una región dental en una imagen dental captada utilizando fluorescencia y retrodifusión de luz.

Antecedentes de la invención Aunque ha habido mejoras en técnicas de detección, de tratamiento y de prevención, las caries dentales siguen siendo una afección predominante que afecta a personas de todos los grupos de edades. Si no se tratan de forma apropiada y de inmediato, las caries podrían dar lugar a un daño dental permanente e incluso a la pérdida de dientes.

Los procedimientos tradicionales para la detección de caries incluyen una exploración visual y un sondeo táctil con un dispositivo afilado de exploración dental, ayudado a menudo por una formación de imágenes radiográficas (rayos X) . La detección utilizando estos procedimientos puede ser algo subjetiva, de precisión variable debido a muchos factores, incluyendo la experiencia del profesional, la ubicación del sitio infectado, la extensión de la infección, las condiciones de visualización, la precisión del equipo de rayos x y el procesamiento, y otros factores. También existen riesgos asociados con las técnicas convencionales de detección, incluyendo el riesgo de dañar dientes debilitados y de propagar la infección con procedimientos táctiles al igual que la exposición a radiación de rayos X. Para cuando una afección de caries es evidente con exploración visual y táctil, la enfermedad se encuentra generalmente en una fase avanzada, requiriendo un empaste y, si no se trata pronto, posiblemente dando lugar a la pérdida del diente.

En respuesta a la necesidad de procedimientos mejorados de detección de caries, ha habido un interés considerable en técnicas mejoradas de formación de imágenes que no emplean rayos X. Un procedimiento emplea fluorescencia en el que los dientes son iluminados con una luz azul de alta intensidad. Esta técnica, denominada a veces fluorescencia cuantitativa inducida por luz (QLF) , opera por el principio de que el esmalte en buen estado de un diente sano produce una mayor intensidad de fluorescencia bajo excitación de algunas longitudes de onda de lo que lo hace el esmalte desmineralizado que ha sido dañado por la infección de caries. Entonces, la correlación entre una pérdida mineral y una pérdida de fluorescencia ante una excitación con luz azul es utilizada para identificar y evaluar áreas cariadas del diente. Se ha descubierto una relación distinta para una excitación con luz roja, una región del espectro en la que las bacterias y los subproductos bacterianos en regiones cariadas absorben y fluoresce más pronunciadamente de lo que lo hacen las áreas sanas.

Los solicitantes hacen notar algunas referencias relacionadas con la detección óptica de caries.

La patente U.S. nº 4.515.476 (Ingmar) describe el uso de un láser para proporcionar energía de excitación que genera fluorescencia en alguna otra longitud de onda para ubicar áreas cariadas.

La patente U.S. nº 6.231.338 (de Josselin de Jong et al.) describe un aparato de formación de imágenes para identificar caries dentales utilizando una detección de fluorescencia.

La publicación de solicitud de patente U.S. nº 2004/0240716 (de Josselin de Jong et al.) describe procedimientos para un análisis mejorado de imágenes para imágenes obtenidas de tejido fluorescente.

La patente U.S. nº 4.479.499 (Alfano) describe un procedimiento para utilizar transiluminación para detectar caries con base en las propiedades traslúcidas de la estructura dental.

Entre los productos para una formación de imágenes dentales que utilizan un comportamiento de fluorescencia seencuentra el sistema clínico QLF de Inspektor Research Systems BV, Ámsterdam, Países Bajos. El Diagnodent Laser Caries Detection Aid de KaVo Dental Corporation, Lake Zurich, Illinois, EE. UU., detecta la actividad de caries monitorizando la intensidad de fluorescencia de subproductos bacterianos bajo iluminación de una luz roja.

La publicación de solicitud de patente U.S. nº 2004/0202356 (Stookey et al.) describe un procesamiento matemático de cambios espectrales en fluorescencia para detectar caries en distintas etapas con una mayor precisión. Reconociendo la dificultad de una detección precoz cuando se utilizan mediciones de fluorescencia espectral, la divulgación nº 2004/0202356 de Stookey et al. describe enfoques para mejorar los valores espectrales obtenidos, efectuando una transformación de los datos espectrales adaptados a la respuesta espectral de la cámara que obtiene la imagen fluorescente.

Aunque los procedimientos y el aparato descritos están previstos para procedimientos no invasivos y no ionizantes de formación de imágenes para la detección de caries, sigue habiendo posibilidad de mejora. Una desventaja

reconocida de las técnicas existentes que emplean una formación de imágenes de fluorescencia se relaciona con el contraste de la imagen. Puede ser difícil de evaluar la imagen proporcionada por técnicas de generación de fluorescencia tales como QLF debido al contraste relativamente deficiente entre áreas sanas e infectadas. Como se hace notar en la divulgación del nº 2004/0202356 de Stookey et al., los cambios espectrales y de intensidad para caries incipientes pueden ser muy ligeros, haciendo que sea difícil diferenciar entre irregularidades no enfermas de la superficie del diente y caries incipiente.

En general, se reconoce que, con técnicas de fluorescencia, el contraste de la imagen obtenida se corresponde con la gravedad de la afección. A menudo, una identificación precisa de las caries utilizando estas técnicas requiere que la afección se encuentra en una fase más avanzada, más allá de caries incipientes o precoz, debido a que la diferencia en la fluorescencia entre una estructura cariada y una en buen estado del diente es muy pequeña para caries en una fase precoz. En tales casos, la precisión de detección utilizando técnicas de fluorescencia puede no mostrar una mejora marcada con respecto a los procedimientos convencionales. Debido a este defecto, el uso de efectos de fluorescencia parece tener algunos límites prácticos que evitan un diagnóstico preciso de caries incipientes. Como resultado, una afección de caries puede continuar siendo no detectada hasta que sea más grave, requiriendo un empaste, por ejemplo.

La detección de caries en fases muy precoces es de interés particular para la odontología preventiva. Como se ha hecho notar anteriormente, las técnicas convencionales generalmente no detectan caries en una fase en la que se puede invertir la afección. Como regla práctica general, las caries incipientes son una lesión que no ha penetrado sustancialmente en el esmalte del diente. Cuando se identifica tal lesión de caries antes de que amenace la porción de dentina del diente, a menudo se puede llevar a cabo una remineralización, invirtiendo el daño precoz y evitando la necesidad de un empaste. Sin embargo, las caries más avanzadas se van haciendo más difíciles de tratar, requiriendo casi siempre algún tipo de empaste u otro tipo de intervención.

Para aprovechar las oportunidades de técnicas odontológicas no invasivas para prevenir caries, es necesario que las caries sean detectadas en el inicio. En muchos casos, como se reconoce en la divulgación del nº 2004/0202356 de Stookey et al., se ha descubierto que puede ser difícil de conseguir este nivel de detección utilizando técnicas existentes de formación de imágenes de fluorescencia, tales como QLF. Como resultado, las caries precoces pueden seguir sin ser detectadas, de forma que para cuando se haya obtenido una detección positiva, se haya perdido la oportunidad de inversión utilizando medidas preventivas de bajo coste.

En la publicación de solicitud de patente U.S. nº 2008/0056551 transferida legalmente, se utilizan un procedimiento y un aparato que emplea tanto las imágenes de reflectancia como de fluorescencia del diente para detectar caries. Saca provecho de la retrodifusión, o de la reflectancia, observada para caries incipientes y en combinación con efectos de fluorescencia, para proporcionar una técnica de formación de imágenes dentales para detectar caries. La técnica, denominada Formación de Imágenes de Fluorescencia con Mejora de la Reflectancia (FIRE) , ayuda a aumentar el contraste de imágenes con respecto al de enfoques anteriores, y también hace que sea posible detectar caries incipientes en fases cuando es probable que tengan efecto medidas... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para identificar una o más regiones dentales, que comprende:

generar una primera imagen de umbral a partir de una primera imagen del diente por medio de una operación de umbral de selección de valores de datos de intensidad mayores que un primer valor umbral

predeterminado c1; generar una segunda imagen de umbral a partir de una segunda imagen del diente por medio de la operación de umbral de selección de valores de datos de intensidad mayores que un segundo valor umbral predeterminado c2; generar una imagen preliminar de regiones dentales que define al menos una primera región dental a partir

de la intersección de las imágenes primera y segunda de umbral; generar una imagen binaria de referencia a partir de la primera imagen por medio de la operación de umbral de selección de valores de datos de intensidad mayores que un tercer valor umbral predeterminado c3, en el que el valor umbral c3 supera el valor umbral c1; generar una imagen refinada de regiones dentales a partir de al menos la primera región dental en la imagen preliminar de regiones dentales, en la que al menos la primera región dental está conectada a objetos en la imagen binaria de referencia, y generar una imagen procesada refinada de regiones dentales al eliminar áreas pequeñas y rellenar agujeros en la imagen definida de regiones dentales.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la primera imagen es una imagen en escala de grises de la 20 fluorescencia del diente.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la segunda imagen es una imagen en escala de grises de la reflectancia del diente.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que se obtienen una o ambas de las imágenes primera y segunda

del diente a partir de los canales verdes de la imagen de fluorescencia y de la imagen de reflectancia, 25 respectivamente.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 que comprende, además, identificar la o las regiones dentales utilizando el establecimiento de un umbral.

6. El procedimiento de la reivindicación 1 que comprende, además, representar visualmente la imagen refinada de regiones dentales.