用于三维成像的对比图案应用制造技术

本发明专利技术公开了用于将参考标记图案或网格施加至待三维成像的物体的表面的组合物。这些组合物可以快速干燥以易于使用。还提供了使用所述组合物的方法，以及用于施加所述组合物的装置和套件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所述的主题涉及用于在待观察并由三维成像系统或平台渲染的物体的表面上施加对比图案的装置，以及承载对比图案的组合物和其使用方法。
技术介绍
存在用于收集受试者(或物体)表面的二维图像数据并使用该二维数据以渲染(或以其他方式表示)作为三维计算机模型的物体的多个常规平台。这些系统中的大多数使用可见波长形式的电磁辐射来对物体的表面进行照明，使得随后可通过适当的传感器或相机来接收反射并将其设置为电格式。这些平台具有复杂的硬件和软件，其以一定的方式处理接收到的信息，在该方式中收集到的二维信息可用于渲染三维模型。已证实可用于准确识别待成像物体的表面的特征是施加参考标记至物体的表面。这些参考标记通常是反射性且不透明的，并提供与周边环境的高对比度，从而使它们能够充当用于成像光学的可靠位置指示器。这些平台的一个应用是例如用于牙医学和畸齿矫正学的人类牙齿的成像。使手持扫描仪接近牙齿，对牙齿进行照明，捕捉反射光并将该信息发送至处理区段，然后所述处理区段可使用所述信息以生成牙齿的一部分、整颗牙齿或多颗牙齿等的三维模型。然后，可由该模型生成牙冠、畸齿矫正器件、模具等等。然而，人类牙齿是半透明的且颜色可以是变化的，并且其表面特征并不总是易于通过成像光学器件进行辨识。因此，在没有上述参考标记辅助的情况下，难以评估牙齿外部的表面特征和准确位置。先前出版物中所描述的将参考标记施加至牙齿的尝试，要么是不充分的，要么伴随着显著的限制性。例如，国际公布No.WO 2009/150596(Ernst)中公开的组合物实际上是需要以两个步骤施加参考标记组合物的双层方法。首先施加胶型层，然后施加粉末形式的参考标记。如果具有参考标记的组合物不能足够快干燥，则可能妨碍其施加。在施加该组合物时或在牙齿被完全成像之前，患者可用他或她的舌头或唾液意外地将该组合物移除。另外，如果组合物以液体形式保持足够长的时间，则粉末可能流出或以不均匀的方式横跨牙齿表面沉降(如，进入裂缝)，从而使参考标记不成比例地分配并妨碍致密且均匀分布的图案的形成。为了防止这种情况，Ernst在施加粘胶和粉末之间使用了第三干燥步骤。多步骤施加过程耗时且相对更加复杂。国际公布No.WO 2011/162965(Johnson)通过施加粘度根据温度变化而变化的对比组合物解决了组合物干燥缓慢的问题。所述组合物被描述为在环境温度下具有低粘度并且在体温下具有较高的粘度，使得当组合物在施加至牙齿之后受热时，其更像是凝胶而不像是液体。然而，当高度粘稠的组合物施加至牙齿时，其趋向于较厚。这对于成像系统来说可能是有问题的，因为成像系统必须补偿组合物的厚度以确定实际牙齿表面所在的位置。另外，因为组合物未完全干燥，所以仍存在其将擦掉或流出的风险。国际公布No.WO 2011/056574(Hall-Holt)认识到了施加参考标记至牙齿的有利条件，但未描述可用于在实施过程中施加那些标记的组合物的有效细节。Hall-Holt建议组合物具有高粘度，但未公开快速干燥的组合物。国际公布No.WO 03/077839(Butcher)公开了主要为醇并且还使用义齿粘附剂作为粘结剂的组合物。因为醇含量高(40重量％至94重量％)，所以该组合物可能潜在地由于在蒸发如此高的醇含量的过程中发生的热传递而引起患者不适。这对于具有“冷敏感”牙齿的患者而言可能尤其麻烦。另外，如此高的醇含量将通常耗费数分钟以上来干燥。因此，需要新的组合物和使用其的方法来解决本领域当前状态中的这些和其他缺陷。
技术实现思路
本文提供了用于施加至待三维成像并建模的物体的表面的组合物，以及它的使用方法和它可包含在其中的装置(或套件)。这些组合物可包含大量参考标记并且在本文中将被称为对比图案组合物，所述参考标记与其环境相比具有高对比度。参考标记为粒子(或颗粒)的形式，所述粒子可分散在横跨待成像物体的表面的致密且均匀分布的图案中。所述组合物适用于许多应用，包括用在牙齿上，在该情况下所述组合物提供针对可能是有光泽且无特征的表面的独特光学图案。组合物可由溶液施加并可能完全覆盖下层表面，从而显著减少或消除任何不可取的表面反射。在某些实施例中，组合物包含粘合剂，所述粘合剂使粒子相对较快地粘合(或粘附)至表面，从而使组合物能够“快速干燥”。本领域的技术人员在查看以下附图和具体实施方式之后，本文所述主题的其他组合物、系统、方法、特征和优点将会或将变得显而易见。这意味着所有这些另外的组合物、系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、在本文所述主题的范围内并且受到所附权利要求书的保护。在权利要求中没有明确表述那些特征的情况下，绝不应当将示例性实施例的所述特征理解为限制所附权利要求。附图说明通过研究附图，可以呈现本文所示主题的细节(关于其结构和操作)，其中相似的参考编号是指相似的部件。附图中的组件未必按比例绘制，相反，重点在于阐述本主题的原理。此外，所有的图示均旨在传达这样的概念：其中相对尺寸、形状和其他详细属性可能是示意性地示出而非照字面或精确地示出。图1是用于将对比图案组合物施加至牙齿的装置的立体图。图2A是示出牙齿表面上的球形参考标记的侧视图。图2B是示出牙齿表面上的薄片状参考标记的侧视图。图3A是列出工作实例2至16的对比图案组合物的组分的重量百分比的表格。图3B是列出工作实例17至30的对比图案组合物的组分的重量百分比的表格。图4是描述三维光学成像系统的示例性实施例的框图。具体实施方式本文公开的对比图案组合物通常作为溶液来制造和/或保存，并且随后作为喷雾来施加。该组合物优选地包含：(1)颗粒组分，其充当参考标记的阵列或图案；(2)粘合剂，其将粒子粘合至正被成像的物体的表面；以及(3)用于将组合物用作喷雾的推进剂。还可包含一种或多种媒介溶剂(共溶剂)以将溶液中的粘合剂置于推进剂内。换句话讲，粘合剂可溶于媒介溶剂内，并且媒介溶剂继而可溶于推进剂内。另外，对比图案组合物可包含在口腔内或靠近口腔使用的人造或天然调味剂。对比图案组合物的优选应用为牙齿的成像。因此，本文将参照该优选应用描述多个实施例。然而，应当理解，这些实施例并不仅仅在此背景下使用，而是具有广泛的应用范围，包括人体的其他部分(如，眼睛、鼻子、头部、耳朵等等)或另一种生物实体或非生物实体的成像。这些实施例还将参照施加组合物的优选方法(即，作为喷雾)来进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将对比图案施加至待三维成像的物体的表面的装置，包括：‑罐；‑联接至所述罐的喷嘴；以及‑容纳在所述罐内并且可经由所述喷嘴从所述罐调用的溶液，所述溶液包含多个适于充当成像装置的参考标记的粒子；推进剂；可溶于所述推进剂中的媒介溶剂；以及适于将所述多个粒子粘合至所述物体的表面的聚合物粘结剂，所述聚合物粘结剂可溶于所述媒介溶剂中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.19 US 13/424,2001.一种用于将对比图案施加至待三维成像的物体的表面的装置，包
括：
-罐；
-联接至所述罐的喷嘴；以及
-容纳在所述罐内并且可经由所述喷嘴从所述罐调用的溶液，所述
溶液包含多个适于充当成像装置的参考标记的粒子；推进剂；可
溶于所述推进剂中的媒介溶剂；以及适于将所述多个粒子粘合至
所述物体的表面的聚合物粘结剂，所述聚合物粘结剂可溶于所述
媒介溶剂中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中每个粒子是第一颜色或第二颜
色。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个粒子中的每一个均为大
致球形的。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述溶液适于在环境条件下在离
开所述喷嘴后约10秒内干燥。
5.一种用于将对比图案施加至待三维成像的物体的表面的溶液，包
含：
-悬浮在所述溶液中的多个粒子；
-推进剂；
-可溶于所述推进剂中的媒介溶剂；以及
-适于将所述多个粒子粘合至所述物体的表面的聚合物粘结剂，所
述聚合物粘结剂可溶于所述媒介溶剂中。
6.根据权利要求5所述的溶液，其中所述多个粒子由二氧化钛球形粒
子和玻璃状碳球形粒子组成。
7.根据权利要求5所述的溶液，其中所述推进剂为氢氟烃(HFC)。
8.根据权利要求7所述的溶液，其中所述推进剂选自1，1，1，2-四氟乙
烷、1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷和1，1，1，3，3，3-六氟丙烷。
9.根据权利要求5所述的溶液，其中所述推进剂为1，1，1，2，3，3，3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：J卢，D利卡塔，
申请(专利权)人：阿吉斯成像公司，
类型：发明
国别省市：美国;US