用于记录体腔的数字图像并呈现体腔的三维模型的设备和方法技术

一种设备，包括：腔管扫描仪(260)，其被配置为扫描体腔并获取用于渲染体腔的3D模型的数据。所述腔管扫描仪包括：光学传感器(240)，其被配置为当所述腔管扫描仪设置在所述体腔内时获取所述体腔的图像；以及流体喷嘴(202)，其被配置成当所述腔管扫描仪被设置在所述体腔内时将流体引导到由所述光学传感器成像的所述体腔的区域上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于记录体腔的数字图像并呈现体腔的三维模型的设备和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年4月29日递交的、申请号为62/154,274的临时申请的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文中，根据35U.S.C.§119(e)，其如同在本文中阐述了一样。
技术介绍
传统制造假牙的方式是需要几次会面的劳动密集的过程。目前用于全口假牙制造的标准过程可能包括以下描述的许多步骤。首先，在初次访问期间，取得患者口腔的初始印模(impression)。用黄色的石头浇筑印模以形成诊断模型。定制模托通过复合材料或者树脂基由患者的模型制造而成。定制模托在患者的口中进行试验，并被调整到不会过度伸入软组织。使用灰色棒状化合物、热塑性化合物或粘性印模材料来边界性模制定制模托，以捕获前庭深度的解剖结构。定制模托被充满了印模材料，并对患者的口腔进行最终印模。最终印模被装盒和串珠(boxedandbeaded)(一种用于在最终印模周围建墙的技术)，并且最终印模被绿色石头浇筑，以获得最终模型。假牙基部通过最终印模的模型由复合材料或树脂基制成。咬合边由蜡制成，并根据标准化测量制成。颌的关系在咬合边位于患者口中时进行，并被调整为平齐。边的边缘对应于切缘。进行面弓转移以将模型安装在咬合器上。选择牙齿、假牙材料和咬合设计。将蜡从咬合边上移除，并且将前假牙牙齿置于上颌骨和下颌骨弓中。在患者口中测试具有前假牙牙齿的咬合边。重复颌的关系。将蜡从咬合边上移除，并将后假牙牙齿置于上颌骨和下颌骨弓中。在患者口中测试具有前假牙牙齿和后假牙牙齿的咬合边。重复颌的关系。验证中心关系。咬合边缘和记录基部被送去进行假牙处理。将假牙交付给患者，并根据需要进行调整。从以上可以看出，当前用于全口假牙制造的标准过程是相当长、复杂和对于患者来说不方便的。当前用于局部假牙制造的标准过程可以包括以下描述的多个步骤。在初诊期间，获取患者口腔的初始印模。用黄色的石头浇筑印模，以形成诊断模型。确定框架、牙齿的选择和扣环的设计。定制模托通过患者的模型利用复合材料或树脂基制成。在口腔内进行静止的牙齿的改变和轮廓高度的调整。在患者的口中试验定制模托，并将其调整到不会过度伸入到软组织。使用灰色棒状化合物、热塑性化合物或粘性印模材料来边界性模制定制模托。将定制模托充满印模材料，并且获取患者的口腔的最终印模。最终印模被装盒和串珠(一种用于在最终印模周围建墙的技术)，并且最终印模被黄色石头浇筑，以获得最终模型。最终模型被送到实验室，并为每个弓形成框架。在患者的口中测试框架，并根据需要进行调整。咬合边在框架上由蜡制成，并根据标准化测量制成。颌的关系在咬合边位于患者口中时进行，并被调整为平齐。边的边缘与切缘相对应。进行面弓转移以将模型安装在咬合器上。将蜡从咬合边上移除，并放置牙齿。在患者口中测试具有假牙牙齿的咬合边。重复颌的关系。验证中心关系。咬合边和框架被送去进行假牙处理。将假牙交付给患者，并根据需要进行调整。上述全口和局部假牙制造的传统过程需要五次会面、用于每个印模的多种材料、制造假牙的熟练技术、以及不舒服的和经常杂乱的在口内制造的多个印模。近来，开发了新的设备和过程以使假牙制造过程更具成本效益和时间效率。例如，Howe开发了一种利用患者口腔的三维图像来设计数字版假牙的技术(专利号：8,641,938B2)。记录基部和咬合边是用于颌的关系所选定的材料铣削，然后进行数字化调整。铣削掉咬合边的很大部分，并将更美观的材料被浇筑并固化就位，然后将其被铣削成牙齿轮廓。市场上存在用于全口和局部假牙的CAD/CAM设计。“熔融沉积造型”是一种用于制造假牙的3D打印的形式，其中材料的微小液滴在x-y平面上射流以形成假牙的3D图像。假牙由假牙的3D模型创建，其需要患者口腔的3D图像。然而，在此过程中产生的假牙牙齿具有较低的耐磨性。为用于牙科修复的本领域技术人员所知的另一种3D打印形式是立体光刻。可替选地，一些组织使用计算机建模来设计假牙，但是仅仅使得假牙基部被铣削。这些假牙基部经常被铣削出孔，该孔与实验室技术人员在制造假牙时将牙齿所放的位置相对应。Fisker(美国专利公开号：2013/0316302A1)取得了一项技术的专利权，该技术使用患者口腔的3D图像虚拟建模，然后用一种材料铣削或3D打印虚拟牙齿，并且用另一种材料铣削或3D打印牙龈部分。牙齿和牙龈部分然后通过独特的附接系统连接，这些附接系统已被形成在两个组件的设计中。斯科茨代尔亚利桑那州的DigitalDentalSolutions公司目前提供少至两次访问的假牙制造。在第一次访问期间，从业者使用提供的解剖测量设备来获得印模。该印模被送到的实验室，在那里它被扫描，并使用算法来放置牙齿和执行颌的关系。在确定了理想设计后，将记录基部铣削出用于放置和粘合的人造牙齿的相应的孔，或者利用多色材料将整个假牙铣削出来。假牙被打磨并由实验室技术人员进行检查，该实验室技术人员在将假牙送回从业者进行交付之前将最终产品与虚拟设计进行比较。不获取边界模具以及捕获前庭的解剖结构的系统被许多从业者认为是不好的。边界模型是允许定制模托的外围边界的重要过程，这对于精确地捕获前庭并确保最佳的假牙保持性和稳定性是重要的。以上都是目前所有的数字化假牙的例子，所有这些例子都需要患者口腔的3D模型。每种技术目前都会获取患者的口腔的物理印模并且将其作为负型而进行扫描作以开发3D模型。口内扫描仪目前被用于扫描准备为牙冠和牙桥的牙齿。在扫描这些制备物之前，通常通过浸泡在牙齿的颈部和牙龈组织之间的hemodent溶液中的包装软线来缩回牙龈组织，并且在十分钟后取出。该软线用于在制备边缘和软组织之间形成空间，以便更好地检测在最终渲染中制备的边缘并形成理想适配的牙冠。当扫描龈下的边缘时，获得具有清晰边缘的渲染可能变得特别困难，因为在移除缩回软线之后，牙龈组织会落在边缘的顶部。目前的方法和设备不能检测龈下的边缘是行业的挑战之一，并且这导致许多从业者改变他们准备牙科修复的方式。在理想状况下，例如，在牙冠的情况下，从业者试图将准备的牙冠的边缘定位在龈下大约一(1)毫米，从而一旦放置牙冠，边缘就不可见。由于目前的扫描仪无法扫描龈下区域，因此当需要进行龈下扫描时，使用口内扫描仪的从业人员将其边缘放置在龈缘处或龈缘上方。因此，口内扫描仪的使用已被退到其中边缘不明显的后牙，而传统的牙齿准备和印模技术被用于前牙以及更美观的情况。进行了各种尝试以克服该缺陷，这些尝试包括开发类似雷达的系统来扫描软组织和流体以检测边缘。但是，这是一个崭新和复杂的尝试。因此，需要方法和设备以使从业者能够容易地获得边缘清晰的渲染。一些时候，通过电外科手术缩回牙龈组织。很多时候，通过将电外科手术和包装缩回软线都浸泡在hemodent溶液中，可能会导致出血。水分阻碍了从业者数字化捕获牙冠边缘的能力。
技术实现思路
存在进一步改进假牙制造过程的方法和设备的需要，以使其更便宜、更精确和对患者更方便。本文描述了一种用于记录诸如口腔之类的体腔的数字图像的方法和设备，以使3D模型(诸如假牙制造的过程)的呈现对于正在扫描体腔的从业者和受试者成本更低、更精确且更方便。在一些实施方式中，3D模型被用作牙科修复体或假体本身的设计基础。在第一组实施方式中，一种装置，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：腔管扫描仪，其被配置为扫描体腔并获取用于渲染所述体腔的3D模型的数据，所述腔管扫描仪包括：光学传感器，其被配置成当所述腔管扫描仪被设置在所述体腔内时获取所述体腔的图像；以及流体喷嘴，其被配置为在所述腔管扫描仪被布置在所述体腔内时将流体引导到由光学传感器成像的所述体腔的区域中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.29 US 62/154,2741.一种设备，包括：腔管扫描仪，其被配置为扫描体腔并获取用于渲染所述体腔的3D模型的数据，所述腔管扫描仪包括：光学传感器，其被配置成当所述腔管扫描仪被设置在所述体腔内时获取所述体腔的图像；以及流体喷嘴，其被配置为在所述腔管扫描仪被布置在所述体腔内时将流体引导到由光学传感器成像的所述体腔的区域中。2.如权利要求1所述的设备，还包括壳体，其中所述流体喷嘴集成在所述腔管扫描仪的所述壳体内。3.如权利要求1所述的设备，还包括壳体，其中所述流体喷嘴附接在所述腔管扫描仪的所述壳体上并且能够从所述腔管扫描仪的所述壳体移除。4.如权利要求1所述的设备，还包括流体喷嘴控制器，所述流体喷嘴控制器被配置成能够控制通过所述流体喷嘴引导的所述流体的流体压力。5.如权利要求1所述的设备，还包括便携式流体压力单元和将所述流体喷嘴与所述便携式流体压力单元连接的流体通道。6.如权利要求1所述的设备，还包括无线传输单元，所述无线传输单元被配置为将所获取的数据无线传输到处理器。7.如权利要求1所述的设备，其中所述腔管扫描仪还包括：电池；无线传输单元，被配置为将获取的数据无线传输到计算机；以及将流体供应到流体喷嘴的便携式流体压力单元。8.如权利要求1所述的设备，其中所述腔管扫描仪包括便携式流体压力单元和用于为所述腔管扫描仪供电的电池。9.如权利要求1所述的设备，其中所述流体喷嘴包括多个流体喷嘴，其中所述多个流体喷嘴位于所述光学传感器周围。10.如权利要求1所述的设备，其中所述流体喷嘴被配置成在所述体腔中产生足以移动软组织的流体流，所述软组织阻挡要被所述光学传感器成像的硬组织。11.如权利要求10所述的设备，其中所述流体喷嘴包括围绕所述光学传感器的周边设置的多个流体喷嘴，其中每个流体喷嘴被配置为产生针对所述光学传感器的视野中的相应的流体流。12.如权利要求11所述的设备，其中所述相应的流体流相互平行。13.一种系统，包括：如权利要求1所述的设备；以及制造设备，其被配置为基于3D模型制造牙科修复体...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·魏森伯格，
申请(专利权)人：马里兰大学巴尔的摩分校，
类型：发明
国别省市：美国,US