用于牙齿修复物制造的印模扫描的制作方法

文档序号:1127736阅读:619来源:国知局
专利名称:用于牙齿修复物制造的印模扫描的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过对牙印^t扫描和对齐而形成牙齿和咬合 三维模型的系统和方法。
在申请或者在本申请中引用的所有专利和非专利参考文献也因此 通过全部参照而引入。
背景技术
本发明涉及牙齿修复物制造领域,这些修复物例如为齿冠、齿桥、 对接件和植入物。当患者需要牙齿修复物时,牙科医生将制备牙齿,例 如研磨损坏的牙齿,直到形成牙冠粘合在其上的制品。可选择的治疗是 把植入物(钛螺钉)插入患者颚内,并把齿冠或者齿桥安装在植入物上。 在制备牙齿或者把才直入物插入后,牙科医生通常在双侧盘(又名三盘) 上制作上颚、下颚和咬印的印模或者单个印模。
印模被送给实际上制造例如齿桥的修复物的牙科技师。制造修复物
的第一步是传统上的分别由上下鄂印模铸造上下牙齿模型。图la和图8 分别示出了牙齿模型和印模。模型通常由石膏制成,并经常利用咬印对 齐在咬合架上。咬合架片莫拟真实的咬合和咀嚼运动。牙科技师在咬合架 内形成牙齿修复物,以确保很好的外观和咬合功能。在咬合架上铸造的 正确对齐对于最终修复是关键的。
用于制造牙齿修复物的CAD技术迅速地促进改善品质,降低成本以 及有助于能够以吸引人但不容易得到的材料制造。在CAD制造过程中的 第一步是形成患者牙齿的3维模型。在传统上这通过对牙齿的石膏模型中 一个或者两者进行3D扫描而完成。牙齿的3维复制物引入CAD程序,整 个牙齿修复或者齿桥结构在这里设计。最终的修复物3D设计然后利用磨
削机、3D打印机、快速样品制造或者其他制造设备完成。用于牙齿修复 的精度要求非常高,否则牙齿修复将是视觉上不好看、不能嵌在牙齿上、 可能导致疼痛或者导致感染。
在理想的3D扫描仪和牙齿CAD / CAM方案中,牙科实验室或者牙 科医生不需要由印模形成石膏模型,而是直接扫描印模。这将使操作更 容易并且降低成本。此外,由于印模几何形状比修复物的切断石膏复制 品更精确,因此修复也将更精确。就算印模扫描用CT或者MR扫描设备 完成,但这些扫描仪非常昂贵并且也不能提供要求的精度。相反,例如 激光或者白光3D扫描仪的光学扫描仪成本低,并提供较高的精度和清晰 度。光学表面扫描仪存在的问题是,这些扫描仪一般地不能有效地扫描 牙印模的狭窄腔。 一般地,扫描在印模深处狭窄部分将缺乏数据或者具 有较低精度。
印模扫描仪的替代方案是直接的在口腔内的扫描仪。然而,印模扫 描与在口腔内扫描仪相比具有大量优点,包括在牙科诊所没有强制性设 备投资、对于取模实际上没有培训、较短的就座时间、如果扫描存在问 题时物理模型可始终浇注或者用作物理基准、在口腔内扫描仪中低精度、 患者口腔不需要磨粉,以及显著地减少收集对合牙(antagonist)和较大 区域的困难,并且与在口腔内扫描不同,印模具有明显可见的界线。

发明内容
如果代替石膏模型而扫描印模,则传统的牙齿模型可能不在实验室 被制作。如果牙科实验室或者牙科医生仍然需要传统的牙齿模型,来检 验或者修改制造修复物的配合和设计,则这种模型可仍然通过转化数据 并增加有效基线或者其他特征然后适当的3D制造设备制造此;f莫型来由 印模扫描图提供。
本发明提供一种用于直接扫描印模的技术方案,由此避免形成石膏 浇注件需要的长时间和高成本,仍然获得最终修复的要求精度。因此发 明涉及一种用于获得牙印才莫精确三维计算机模塑的方法,所述方法包括 的步骤是
1)扫描上颚印模和/或下颚印才莫的至少一部分,获得印模扫描图; 2) 评估印^^莫扫描图的品质,以及
3) 如果品质不能用于精确的三维模型,则
用填料填充牙印模的一个或多个腔,以获得所述腔的模型,并且扫 描所述才莫型获得才莫型扫描图,以及
把所述模型扫描图和印模扫描图对齐和组合,由此获得三维模型。 和/或
再次扫描牙印冲莫的一个或多个相关区域,以及
把所述相关区域扫描图和印模扫描图对齐和组合,由此获得三维相 关区域。
或者
4) 如果品质能用于牙印才莫精确的三维;f莫型,贝'J 使用印模扫描图,以获得三维模型,由此获得牙印模的精确三维模型。
在另一个方面,发明涉及用于获得牙印模三维模型的方法,其中提 供扫描对齐以获得正确的咬合。因此,发明还涉及一种用于获得牙印模 精确三维计算机;漢型的方法,所述方法包括的步骤是
扫描双侧印模的上颚印模和下鄂印模,获得双側印模的扫描图,
对齐双侧印模的上颚印模和下鄂印模,
由此获得牙印才莫的三维;漠型。
显然这两种方法可组合,从而单侧印模的扫描可通过用于获得单侧 牙印才莫的精确三维计算积4莫型的方法来进行。
在第三方面,发明涉及一种评估印;溪和/或制品品质的方法,包括以 下步骤
a. 获得所述待评估印4莫和/或制品的三维计算机模型,
b. 根据三维模型评估所述印模和/或制品。
通过这样一个评估,可通过允许快速反々贵,同时患者仍然在牙医室, 可节约大量成本和/或劳力。显然的是,特别在与发明其他方面结合中,
这种评估可为牙科医生提供有价值的信息。
在第四方面,发明涉及一种获得包括至少一个牙齿和相邻组织的三
维模型的方法,包括以下步骤
a. 扫描上颚印模和/或下颚印模和/或双侧印模的至少一部分,获得 印模扫描图,
b. 利用至少一个印模扫描图来获得三维预模型,
c. 4巴所述三维预模型与至少一部分CT和/或MR和/或X射线扫描图 对齐,获得新的三维模型。在此方面,发明特别适合于设计钻头引导件。
在第五方面,发明涉及一种制造齿冠至少一个部分的方法,包括以 下步骤
a. 通过扫描牙印模至少一部分获得三维模型,其中该牙印模包括齿 冠所处位置的信息,
b. 在所述三维模型上和/或相对于所述三维模型施行该齿冠至少一 部分的CAD设计,获得该齿冠至少一部分的计算机化模型,
c. 由获得的计算机化^t型的至少一部分制造所述完整或者完全的齿 冠。在此方式中,当前手动施行的至少一部分工作可利用电子操纵制造 设备来进行,提供了低成本和高精度的可能性。
在第六方面,发明涉及一种获得至少一个牙齿植入物的取向和定位 的方法,包括以下步骤
a袭得印模,其中该印模包括至少一个与所述至少一个牙科植入物 对应的固定印才莫对接件,
和/或
获得印模,其中该印模包括至少一个牙科的植入物对应的固定印模 对接件,其中在该植入物上,安装扫描植入物/模拟物和/或
包括至少 一个才莫型植入物/;溪拟物的上颚和/或下颚的至少 一部分的 阳模型,其中取向和定位与牙科植入物的取向和定位对应,
和/或
包括至少 一个模型植入物/模拟物的上颚和/或下颚的至少 一部分的 阳模型,其中取向和定位与在其上安装扫描对接件的牙科植入物的取向
和定4立对应,
b. 获得印模对接件和/或扫描植入物/模拟物和/或模型植入物/模拟 物和/或扫描对接件的形状和预先确定信息,
c. 扫描至少所述印模一部分,其中所述部分包括至少一个印模对接 件和/或扫描植入物/才莫拟物,由此获得扫描数据,
和/或
扫描所述阳印模至少一部分,其中所述部分包括至少一个模型植入 物/模拟物和/或扫描对接件,由此获得扫描数据,
根据所述预定信息和所述扫描数据确定牙科植入物的取向和定位。 发明的此方面能够进行例如连接到所述植入物修复牙齿的CAD设计,因 为这需要植入物的精确位置取向。
在第七方面,发明涉及一种制造至少一部分上颚和/或下颚的牙齿模 型的方法,包括以下步骤
a.通过印模扫描;在口腔内扫描;CT、 MR或者X射线扫描;阳模型 扫描或者其结合,获得上颚和/或下颚至少所述一部分的三维^t型,
由获得的三维模型制造牙科模型。由于只储存数据以及如果需要的 话可制造物理模型,因此这种由获得数据制造牙齿模型的方法能够使牙 齿模型储存更容易。还可利用这种才莫型,以省略在例如制造对接件的地 点和操纵模型和/或扫描地点之间运输印模和/或才莫型的必需品。
在发明的第八方面,发明涉及包括计算机可读取介质的计算机程序 产品,所迷计算才几可读取介质具有储存在其中的计算机程序,所述程序 包括用于执行发明其他方面步骤的指令。
在第九方面,发明涉及用于制造三维模型计算机模型和/或齿冠/齿 桥至少 一部分的系统,所述系统包括具有储存在其中的一个或多个计算 机指令的计算机可读取存储器,所述计算机指令包括用于执行发明其他 方面步骤的指令。
在第十方面,发明涉及一种适合于获得单侧或者双侧牙印模的盘, 其特征在于,所述盘还包括把盘保持在三维扫描仪上的固定装置。通过 此方面,就不需要对在扫描仪中另外固定装置,同时扫描过程显著地简 化。
在第十一方面,发明涉及一种适合于获得双侧牙印^t的盘,其特征 在于,所述盘通过由以下金属、钢和纤维合成物材料中至少之一增强而 机械稳定。利用制造增强盘,可以省去对单侧印才莫的需要。此外,发明 涉及一种用于获得牙印模精确三维计算机模型的方法,其中印模利用一 个传感器即摄像机和光源对印模扫描,其中在光源和摄像机之间具有角
度A,然后利用另一个传感器对相关区域重新扫描,其中对于所述其他 传感器,在光源和摄像机之间存在角度B,所述角度B小于所述角度A。 由此可以比只利用具有角度A的扫描仪能扫描更深的腔。发明还包括在 进行重复扫描前根据印模扫描图确定角度B的步骤。优选的是,角度B小 于角度A的9515/。、小于角度A的900/0、小于角度八的85%、小于角度A的 80%、小于角度A的70M、小于角度A的60yo、小于角度八的50%、小于角 度八的40%、小于角度八的30%、小于角度A的20M、小于角度A的100/。、 小于角度A的5。/0。
最后,发明涉及一种用于获得牙印才莫精确三维计算枳4莫型的方法, 所述方法包括的步骤是
1 )利用在光源和摄像机之间角度A的三维传感器,扫描上颚印模和 /或下颚印模的至少一部分,获得印模扫描图,
2) 评估印才莫扫描图的品质,以及
3) 如果品质不能用于精确的三维模型,则
选择在光源和摄像机之间具有角度B的另 一个三维传感器,其中角 度B小于角度A,
再次利用所述选择的传感器扫描牙印模的一个或多个相关区域,以

把所述相关区域扫描图和印模扫描图对齐和组合,由此获得三维模
型,或者
4)如果品质能用于牙印模精确的三维模型,则 使用印模扫描图以获得三维模型, 由此获得精确的牙印才莫的三维模型。


图la:牙齿石膏才莫型 图lb:单侧印模的3D扫描图 图2:双侧印;f莫的3D扫描图 图3:双侧印模的3D扫描图 图4:用于对齐的典型部件 图5:图4的叠加对齐 图6:用于对齐的典型部件 图7:图6的叠加对齐 图8示出了牙齿的印才莫
图9a示出了来自具有优良品质的图8的印才莫扫描图。 图9b示出了图9a扫描图的转化扫描图。
图9c示出了具有图9b转化扫描图的单个牙齿(来自图llb)的扫描 对齐实例。
图9d示出了在图9c中第 一次对齐完成后的对齐齿桥。
图10a示出了来自图8印4莫的扫描图,其中,由于噪音1001和孔1000 精度较差而具有较差品质。
图10b示出了图10a中扫描图的转化扫描图,其中示出了噪音和孔的影响。
图10c示出了具有图10b转化扫描图的单个牙齿(来自图llb)的扫 描对齐实例。
图10d示出了在图10c中第一次对齐完成后的对齐齿桥。 图10e示出了在全部对齐后最终对齐齿桥。 图lla示出了来自三个不同牙齿的印模冲模。 图llb示出了图lla的沖才莫扫描图。
图12:从患者口腔到牙齿模型的植入物位置与取向的传统转换。 图13:安装在印模对接件上以获得植入物位置与取向的扫描模拟物。
图14:编码修复对接件(EHA)的印模扫描图
图15:通过旋转和切掉多余表面而把印模(阴)变成模型(阳)。
图16:从具有有效基线、修整、切断件、销钉和咬合架接口的印模 实际形成的模型。
图17:具有用于定位销钉的实际形成的模型
图18:实际形成的具有更先进切断和定位装置的模型。
图19:安装在咬合架上的3D印刷模型
定义
牙印模优选的是在盘中制造的牙齿阴印模 牙齿模型由牙印模制成的牙齿阳复制物
具体实施例方式
发明的目的是提供用于扫描牙印模的改进扫描和对齐方法,其中该 牙印模用作牙齿修复物CAD制造的输入,避免了牙齿石膏模型的高成本 和费时制造。由于传统的铸造过程和牙齿模型分割会带来误差,因此印 才莫扫描还提高了品质。此外,印才莫扫描不会增加牙科医生患者的就座时 间,对于牙科医生没有强制性的入帐成本,不需要牙科医生培训,以及 总体制造时间降低,由此提高了患者满意程度,并潜在地避免了临时修 复。
主要由于缺少在腔内的可视性,通过光学3D扫描仪对牙印模的扫描
非常复杂。传统3D扫描将由此导致覆盖范围缺乏,即3D扫描可能带有孔 或者失去没有扫描的区域。本发明提供一种解决这个问题的方案。如上 所述, 一个技术方案是,选择性地利用不同的扫描仪和/或不同的扫描仪 组合,对印模的一个或多个相关区域进行重复扫描,以提供具有良好品 质的扫描,例如在相关区域具有更少的孔或者没有孔。由此,术语扫描"品 质"是指与扫描覆盖范围和精度有关的品质。不充分的覆盖范围可通过表 面三角测量而自动地探测,然后对在表面上的孔定位。好的品质在相关 区域不需要孔或者只有很少的孔。如果可接受某些孔,则这种孔的位置 与形成精确的三维模型不发生千涉。在实践中,这意味着孔可能不在制 品区域上。制品区域可根据人工选择或者优选的是利用特征检测而自动 地探测而被定位。在图10中示出了在制品区域上关键孔1000的实例。
此外,噪音可导致较差精确度的扫描。由于腔形成巨大路径以及半 阻塞噪音,则当在如印模的腔内扫描时,噪音是具体的主要问题。在 Curless和Levoy文章(1995 )中详细描述了半阻塞噪音。在图10中示出了 由于噪音1001导致的精度缺乏。半阻塞噪音和覆盖范围是印模扫描实际 应用的主要限制,而确定扫描点是噪音点或者真实点对于牙齿修复的最 终品质非常关键。因此自动地确定噪音和覆盖范围问题是非常关键的。 可利用从激光跟踪、在捕获处的表面定向、多角摄像机观察、局部表面 统计、表面曲率、形状统计或者反向光线踪迹等导出的点品质,来自动 地探测噪音点。
所谓术语"精确三维模型"是指具备这种精度的模型,其中该精度可 直接用于形成牙齿修复。
可从扫描即时得到的另 一个重要的品质评估分别是印模和制品的 品质。实际上通过牙科医生制造的低品质印模和不良制品是用于最终修 复的最大品质问题中的两个。然而,印才莫和制品的品质可根据扫描评估, 例如通过咬边探测、气孔探测、噪音水平、印模材料评估、形状评估或 者几何测量。评估结果可在3D扫描图上见到,以引导牙科医生改进印模
或者制品。特别是如果扫描直接在牙科医生诊所进行,然后印模和制品 品质评估可潜在地导致采用新印模或者改进该制品。优选的是,使用例
如3Shape D250扫描仪这样的快速扫描仪,以便在患者等待同时进行评 估。这可通过除去在第二次会诊中所包含的取回印模的延迟和工作量, 而显著地改进修复品质和/或减少患者不舒适程度以及成本。
也可评估影响修复最终结果的其他类型品质。
描述的品质评估也可在其他类型口腔区域扫描图上进行,例如在石 膏模型的传统3D扫描图;直接在口腔扫描图;CT、 MR或者X射线扫描 图上进行。
利用价格竟争优势的光扫描仪在如牙印模的腔内扫描是一个挑战 性问题。问题来源于具有这种光源的基本结构,即光源把图案投射到一 个或多个传感器获得投射图案图象的目标上。为了进行3D重建, 一般地 在光源和传感器之间需要20 - 30度的角度。需要的角度以及传感器与激 光需要同时在表面上看到相同点以形成3D重建,极大地限制了扫描仪扫 描腔室的能力。为了实现最佳结果,实际的观察点变得很关键。具有至 少3轴的扫描仪,例如3Shape D200、 D250或者D300扫描仪可在3D上改 变目标方向,由此改变相对的观察点。适应性改变观察点和扫描顺序以 与个体目标匹配,可用于在如W02006/007855中描述的复杂牙印模中获 得覆盖范围。
在一个实施例中,印模扫描的品质通过选择或者自动探测一个或多 个相关区域并且重复扫描这种相关区域而提高。重复扫描可利用在特定 相关区域上优选扫描仪和/或扫描仪组合来进行。
可通过在最初3D数据集(dataset)中探测这些区域,然后计算印模 或者3D传感器关于它们的相对位置的最佳机械定位,而重复扫描失去区 域,以便在另外的自动扫描期覆盖失去区域。最优化功能考虑探测孔精 确位置以及可能阻碍光源和/或摄像机观察的周围印模几何形状。
重复扫描还可通过利用另外的3D传感器(摄像机和光源)或者一个 或多个在扫描仪中额外的摄像机来进行。这种附加传感器应该在光源和 摄像机之间具有较小角度,并由此将能够以较高的深度-宽度比来观察腔
室内。在这种实施例中,以在光源和摄像机之间较大角度的摄象机和光 源组合可用于进行第一次扫描,然后具有相对于光源/摄像机较小角度的 另外的摄像机或者光源可用于覆盖腔室最深区域。
重复扫描还可在切割印模后进行,以提高可视性。如果需要的切口破 坏具有需要信息的区域,则在切割前后的扫描图可对齐,并组合形成完
整的3D模型。 一般地,未切割的扫描图将包括限界线区域,该区域于是 将被切掉,以形成观察到深腔内的视野,相当于把牙齿顶部印模保留。 然而,模型可切割成一次或者多次以实现精确扫描。模型在每一次切割 前被扫描,对应的三维模型然后按顺序或者同时对齐。
在另 一个实施例中,在扫描到腔内的问题通过把填充物填充到腔内 而形成腔模型来解决。然后腔模型可被扫描,扫描图对齐并与印模扫描 图组合。在一个实施例中,至少两个腔,例如至少三个腔^皮填充。腔可 以是相邻腔或者通过一个或多个未填充腔隔离的腔。
在图0a和10b中示出了工艺,.其中两个制品没有覆盖范围1000,而 一个制品具有噪音问题1001,引起品质问题。用于三个有问题的制品的 模型然后利用印模作为隔离石膏模型1100被灌注。这三个"阳"模型然后 被地扫描(1200 ),扫描图对齐并合并(1103 )成印模中对应的制品1102。 对齐可通过在两个扫描图上选择相应点1104来进行,然后ICP对齐(Besl 和McKay, 1992)。在又一个实施例中,通过把相关区域重新扫描图和模 型扫描图组合而解决扫描在腔内的问题。在一些实施例中,优选的是, 提供这样的模型,其中该模型可手动地制备并例如明显带有限定牙齿的 线,以便扫描图也包含清晰的线。
印模材料的视觉特性对于扫描品质也是非常重要的。这对于其中交 互反射可引起图像跟踪软件问题和显著噪音的深或者薄牙齿特别如此。 在阻塞边缘具有半阻塞噪音的问题还可形成明显的扫描伪迹,这可通过 反向射线踪迹算法排除。
例如通过用模型扫描图或者相关区域扫描图或者两者的对应部分 代替印^t扫描图部分并把扫描图公共表面合并,把对齐扫描图组合。扫 描图的对齐可关于包括咬合信息的三维模型而如下所述进行。
根据发明的方法,还包括在进行印模扫描前印模预扫描的步骤。借 助于从预扫描中获得的信息,就可能调整扫描仪组合和扫描顺序,包括 运动,用于形成更精确的印才莫扫描或者相关区域扫描。
根据基于精确三维模型而要进行的修复,整个印模扫描图可用于提 供模型,或者只使用印模扫描图的一个区域。因此,在一个实施例中, 印模扫描图的区域在对齐前确定,而在另 一个实施例中对齐只对于所述 确定区域进行。在一个实施例中,对齐对于至少两个牙齿,例如至少三 个牙齿进行。
通常,印模材料的反射率应该尽可能小。在一个实施例中,印模材 料在扫描前涂层,例如涂有非反射涂层,由此改进扫描品质。在另一个 实施例中,印模本身由具有很差或者没有发射特性的材料制成。
上颚扫描图和下颚扫描图的对齐可通过任何适当方法进行。在一个
实施例中,利用颚的CT扫描图或者MR扫描图进行对齐。 一个优点可能 是,这种扫描图还包括颚和神经的信息。在另一个实施例中,利用例如 如下所述的双侧印才莫扫描进行上颚扫描图和下颚扫描图的对齐。
当然,如果必要,则CT扫描图和MR扫描图可用于其他对齐目的。 CT或者MR扫描图还可与印模扫描图组合和/或对齐,例如用于植入物钻 头引导的设计,或者仅仅提供改进的三维模型。
包括咬合信息的三维才莫型
用于扫描的基础是至少两个牙印模。 一个印模是抓取上、下鄂和咬 合情况的双侧印才莫。令人遗憾的是,两个盘可能缺少物理稳定性,形成 较低品质的印模,同时不能被许多牙科医生接受。为了弥补这个问题, 还形成至少一个单侧印才莫,由此只映射上或者下顎。单侧印^^莫在传统盘 中形成,具有较高的物理稳定性,提供的高品质的印模。
具有双侧印模的可能品质问题可通过把双侧印模的扫描图与 一 两 个单侧印模扫描图对齐或者组合而得到解决。在制备牙齿区域的精度要 求是20微米,而咬合与对合牙只需要50-IOO微米。通过在制备区域进行
单侧扫描,以及对于咬合和对合牙进行双侧扫描,精度要求得到满足。 选择性地,另外的单侧扫描图由对合牙侧形成。
以下扫描需要以任何顺序进行
1. 为修复而制备的单側印模的3D扫描图100,参见图la (选择性地)
2. 双侧印模上端的3D扫描图200,参见图2
3. 双侧印模下端的3D扫描300,参见图3
4. 在对合牙侧单侧印才莫的3D扫描(选择性地)
注意制备牙齿IOI,正常的未制备相邻牙齿201和对合牙牙齿301。
在扫描后下一步是进行单个印;^莫扫描图与对应的双側扫描图200的 区域对齐。令人遗憾的是,来源于两个印模在制备线外部不同的事实的 非共用数据使对齐工艺明显复杂。由于操作者需要修剪印模,以形成用 于扫描深牙齿的可^f见性,因此这特别属实。在发明的一个实施例中,区 域400限定可存在公共高品质的位置上。区域的确定可例如通过操作者或 者通过计算机自动地进行。在对齐工艺期间,只使用在该区域的数据。 对齐可例如利用ICP算法(Besl与Mckay, 1992)进行。在图5中示出了 对齐的叠加结果。
两个双侧印^t扫描图的对齐需要一个盘,该盘便于公用数据的扫 描,例如盘垂直侧600和T形601的专门对齐特征、点或者垂直线。当公 用数据存在时,两个扫描图可利用例如ICP的标准对齐算法对齐。对齐的 初始化可例如通过计算^L或者通过用户选择两个相应点602来完成。在图 7中示出了对齐的叠加结杲。盘可设计成这样,即它直接嵌入到扫描仪中, 用于方便操纵。此外该盘可包括用于直接地连接到扫描仪上的夹持系统。 该盘或者印模还可包括水平的眼线,以与患者眼睛对齐,从而在设计期 间,修复牙齿的外观可对齐在患者面部特征上面。显而易见的是,优选 的是,这种盘可与上述方法们和系统中任何之一组合。
在发明的另一个实施例中,双侧的盘可位于扫描固定件上,其中该 扫描固定件包含在两个扫描中。于是只有固定件需要包含公用数据和对 齐特征。印模可自动地旋转。
最后,例如通过用单侧的扫描图的对应部分代替双側的扫描图并把 两个双侧扫描图公共表面合并,把对齐的扫描图组合。
选择性地,单侧扫描图还可在对合牙侧进行并对齐以及以类似过程 与现有数据组合。
具有例如物理稳定性和正确位映射等改进特性的双侧盘的开发可
潜在地使单侧印;模过剩。在一个实施例中,通过增强物,例如金属、钢 和/或纤维合成增强物,双侧盘获得提高的稳定性。显而易见的是,优选 的是,这种盘可与如上所述盘的特征结合,而当针对在此文件中描迷的 任何方法和系统获得印才莫时,这些盘中任何盘都是优选的。
尽管与包含咬合信息的三维模型有关的文本涉及牙印模的扫描,但 对于本领域技术人员很清楚的是,相同的方法和系统可用于扫描牙齿模 型。
如上所述,单侧扫描可通过用于获得牙印才莫精确三维^^莫型的方法来进行。
在另一个方面,发明涉及包括计算机可读取介质的计算机程序产 品,所述计算机可读取介质具有储存在其中的计算机程序,所述程序用 于产生牙印模的三维模型,这种程序包括用于执行上面限定方法步骤的 程序代码。
在另一个方面,发明涉及用于产生三维模型的系统,所述系统包括 具有具有储存在其中的一个或多个计算机指令的计算机可读取存储器, 所述计算机指令包括用于执行上面限定方法步骤的指令。
齿冠的制造
与完整解剖牙冠CAD-没计结合,印才莫扫描变得特别有意义,解剖牙 冠设计,然后是整个牙冠制造,两者称为齿冠。利用这样一种方法,不 需要模型来完成设计和制造。然而,如果印模扫描只用于获得设计,则 仍然需要沖莫型来完成该设计。全牙冠可以适当的制造过程来设计,例如 4ei殳计齿冠分隔成两层或更多层,其中内层对应于顶部,而外层对应于
陶瓷。顶部可利用已知的设备制造,例如研磨机、切削机、3D热蜡打印 机或者烧结机。外层可通过用蜡、塑料、聚合物或者其他材料首先制造
复制品来制造,其中这些材料可利用研磨机或者3D打印机熔化。蜡复制 品然后安装在顶部上,例如Ivoclars Impress的过挤压技术可用于形成陶
植入物
在发明的另一个实施例中,牙齿的修复物为植入物1200,该植入物 一般为插入到齿龈1201和颌骨中的钛或者氧化锆"螺钉"。为了进行嵌入 在植入物上牙冠的CAD设计,需要从印模扫描图中确定植入物精确位置 和取向。
传统上,通过利用印模对接件1202,植入物1200的位置与取向从患 者口腔转印到牙齿模型。在实践中,转印通过把印模对接件安装在植入 物上进行。于是获得牙印模1203,其中印模对接件固定在印模材料1204 中,而对接件从植入物中释放。包括印模对接件1202的印模1203从患者 口腔中移开。然后模型植入物/类似物1205安装在印模对接件上,而模型 1206从一般地为石膏的印模中浇注。最后步骤是当模型硬化时去除印模 1203和印模对接件1202。在发明的一个实施例中,植入物的位置和取向 通过对浇注的阳才莫型扫描而获得,其中扫描对接件安装成便于由扫描数 据对才莫型植入物/类似物的位置与取向确定,由此确定植入物的位置和取 向。从由扫描对接件获得的数据中确定所述取向和位置的一种方法是以 扫描对接件形状的CAD数据来覆盖对应的模型数据。在这里,扫描对接 件可与印才莫对接件相同或者不同。
在发明的另 一个实施例中,植入的位置与取向直接由印才莫通过对安 装在印模1203上的印模对接件1202扫描而确定,然后使用三维形状和尺 寸例如CAD模型的知识。在实践中,位置与取向可通过特征提取或者把 印模对接件的CAD对齐在扫描图对应部分上而获得。
令人遗憾的是,印模对接件经常被印模材料覆盖或者几乎没有被印 模上面的表面覆盖。在发明的又一个实施例中,可以把扫描模拟物1300安装在印模对接件上。此模拟物然后作为印模扫描一部分被扫描,而例
如利用CAD;溪型的对齐或者特征提取,已知的形状和尺寸可用于导出对 应的植入物位置与取向。此操作可对于一个或者组合的更多植入物或者 以迭代过程进行。
现有技术(6, 790, 040)描述一种根据编码修复对接件(EHA) 的替代方法,其中该方法用于根据扫描图来确定植入物类型及其位置与 取向。
在发明的另一个实施例中,对于一些情况,还可以扫描印^t,或者 直接扫描植入物的阳浇注模型,并以与如上类似方式导出位置与取向。
在又一个实施例中,任何上述方法可通过包括来自口腔内扫描数据 而得到改进。
此外,还可以根据如上所述方法制造定制的修复对接件。 模型的制造
如果牙科实验室或者牙科医生仍然将需要传统牙齿模型,例如检验 或者修改4皮制造修复物的配合和外观,则这种模型仍然可由印模扫描图 制造。在图1A中示出了传统切断的石膏模型。由扫描图制成的实际才莫型 可利用典型的制造设备或更合适的快速成样设备,例如研磨机或者3D打 印机来进行。模型可由任何恰当的材料制成,例如塑料、聚合物、蜡、 石膏或者陶瓷。
制造设备通常需要形成实心3D/不透水模型,参见图1 A中传统模型。 调用的印才莫扫描图100只含有平面而非实心模型。为了形成牙科实验室和 牙科医生的吸引人的模型, 一个或多个以下虚拟步骤需要在扫描图上进 行
-使平面从负到正转化 -切掉额外的表面(材料) -形成有效基线 -修整
-切断
-针销或者其他定位装置 -添力口咬合接口
-添加其他结构,例如植入物^莫拟-接口
为了实现印模扫描技术的验收,非常重要的是,能够制造具有与用 于目前在牙科实验室中石膏模型类似性能的模型,例如其中在该模型中,
牙齿位于基体上,同时制品被修整1A00、切断1A01和定位。
为了从印模扫描图1500 (负)向模型1501 (正)转换,表面取向需 要颠倒。优选的是,扫描图还应该旋转,参见图15。 一般地,下一步于 是将被切掉扫描平面(材料)不需要的一部分。切割可通过基于拼接的 切割工具1502、三角形选择或者其他选择/切割工具。
为了形成基本的实心模型,切割扫描平面可固定或者连接到有tt 线上。有效基线可通过把扫描平面与基体模型组合而形成,例如通过在 两个表面之间形成连接面而把CAD基体与扫描表面组合。在图16中示出 了工艺的变形,其中切割扫描表面1600与基体1601组合,其中该基体1601 通过把切断面垂直延伸到公共表面内而形成,在这种情况下公共表面平 面。在图9a到9b以及10a到10b也示出了该工艺。这可看成由原始扫描图 形成新的基体,其中该基体包括没有定位在平面之间的材料。
为了修复目的,需要形成小颚(上部)和下颚(下部)模型。回想 一下,乂人前面只十齐中已经知道相对的物理正确位置。
有效基线重要的延伸是把咬合架接口 1605添加到实心模型上,从而 这种制造才莫型可插入和咬合在标准咬合架上。最佳的结果可通过利用校 准的咬合架而获得。为了使制造模型成本最小,有益的是,把预制造接 口 1606插入在才莫型和咬合架之间。
如提及的是,首先进行固定基体的步骤,以便切割扫描平面成为实 心形状一部分,这对于例如制造模型的物理表现是需要的。因此,可随 后实际上或者在制造后由实心形状切割部分或者全部基体。
制品的修整4姿传统方式进行,以去除齿龈,并可接近限界线区域,
用于齿冠设计。注意,对于制品的传统修整,没有可获得的信息,该信
息不存在于印^t中。从而修整可实际进行1202,由于受控环境导致均匀
改进品质。虛拟修整可通过选择在模型上裁减掉的区域来进行。进行此
选择的一种方式是通过把例如云形(spline)的弧形设置在与限界线对应 的表面部分上。修整然后通过在限界线去除表面并使人造表面1701、1802 把限界线连接到模型1802和/或制品1701其余部分上。在许多情况下,优 选的是,还由形成用于制造模型的基体的相同模型制造齿冠和/或修复的 牙齿、齿桥等等。通过这种方式,牙齿可由三维才莫型制造,同时可在物 理上勘测交互作用。
模型1A01 —般地切断为单独的制品,以能够使牙科医师容易接近牙 冠并操作,参见图la。切断件的一体部分是安置系统,以便单独的切断 件可从模型中移开,并插回到模型中,保持原始位置。 一般地,定位装 置是固定到切断件上并且精确地嵌入到基体内的销钉。其他实例包括螺 钉、螺栓、带有或者不带螺紋的钻孔以及按钮。优选的是,定位装置装 在由如下所述切断而形成的任何切断件中。
通过利用如图16中示出的平面切口 ,虚拟切断1603可复制传统的锯 开断件。销钉1700因此能被添加,投送利用CAD模型的布尔加减,形成 对应孔1604。然而,例如利用布尔函数,虛拟方法能够使形成更先进以 及可选择的一体切断和定位装置1800。由于CAD设计过程的灵活性,几 乎任何形状都可用于切断和定位,例如圓柱形、三角形、球体、圓锥体 1800或者这些形状的组合。用于方便移去和定位的把手1801还可以利用 布尔函数形成。
在图19中示出了安装在标准咬合架1901上的制造模型1900的实例。 该模型利用3D印刷制造。
还可添加用于牙科项目的另外结构。此结构可以是完整或者局部的 牙科物品或者与牙科物品的接口 。 一个重要的实例是作为才莫型一部分直 接印刷植入物/才莫拟物,从而涉及的结构,例如定制的对接件或者上部结 构可直接安装在才莫型上。对于困难的植入物结构,或者由于材料要求, 可优选地添加用于植入物/模拟物的接口,例如槽,从而在后面植入物/
模拟物可安装在制造的^^莫型上。其他牙科物品的实例是固定件、锁定系 统、其他齿冠/齿桥外观支撑结构。
尽管本文涉及牙印模扫描,然而对于本领域技术人员显而易见的 是,相同的方法和系统可用于其他类型口腔区域的扫描图中,例如石膏 模型的传统3D扫描图,除了部分或者整个齿冠制造外,还可以根据如上 所述方法制造定制的修复对接件。
参考文献
笫6, 579, 095号美国专利(配合部分扫描和配准方法)
Brian Curless禾口Marc Levoy: "Better optical triangulation through spacetime analysis (通过时空分析进行的良好光学三角测量)",有关计 算机显示的国际会议,波士顿,马萨诸塞州,1995年6月20-23曰。.
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权利要求
1.一种用于获得牙印模精确三维模型的方法,所述方法包括的步骤是1)扫描上颚印模和/或下颚印模的至少一部分,获得印模扫描图;2)评估印模扫描图的品质,以及3)如果品质不能用于精确的三维模型,则用填料填充牙印模的一个或多个腔,以获得所述腔的模型,并且扫描所述模型获得模型扫描图,以及把所述模型扫描图和印模扫描图对齐和组合,由此获得三维模型,和/或再次扫描牙印模的一个或多个相关区域,以及把所述相关区域扫描图和印模扫描图对齐和组合,由此获得三维模型,或者4)如果品质不能用于牙印模的精确三维模型,则使用印模扫描图,以获得三维模型,由此获得牙印模的精确三维模型。
2. 根据权利要求1的方法,其中在印模扫描进行前施行印模的预扫描。
3. 根据权利要求2的方法,其中根据预扫描的结果进行调节扫描仪组合。
4. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中步骤3)包括再次扫描的 步骤和对牙腔才莫型扫描的步骤。
5. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中品质评估包括覆盖范围 的评估。
6. 根据权利要求5的方法,其中不充分的覆盖范围/孔由表面的三角 测量然后对在表面上孔定位自动探测。
7. 根据权利要求5或者6的方法,其中自动和/或手动评估不充分覆盖 范围的严重性。
8. 根据权利要求5到7的方法,其中在制品区域不需要存在孔。
9. 如权利要求8的方法,其中通过手动选择和/或特征检测定位制品区域。
10. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中品质评估包括噪音评 估、例如跟踪以及半阻塞噪音的评估。
11. 如权利要求10的方法,其中噪音点可利用从激光跟踪、在捕获处 的表面定向、多角摄像机观察、局部表面统计、表面曲率、形状统计或 者反向光线踪迹等导出的点品质来自动地探测。
12 j艮据前面^L利要求任何之一的方法,其中自动地施行品质评估和 重复扫描判定。
13. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中通过对齐参考点施行对齐。
14. 根据权利要求13的方法,其中参考点是位于印模材料上的预定参考点。
15. 根据权利要求14或14的方法,其中参考点是从在印模和图像上的 代表性参考点选择的。
16. 根据前面权利要求13到15任何之一的方法,其中印模位于扫描固 定件上,所述扫描固定件提供参考点。
17. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中在对齐前限定印模扫描区域。
18. 根据权利要求17的方法,其中只对于所述限定区域进行对齐。
19. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中对于至少两个牙齿、例 如至少三个牙齿施4于对齐。
20.根据前面权利要求任何之一的方法,其中利用具有至少三个轴线的三维扫描仪施^f于扫描。
21 .根据前面权利要求任何之一的方法,其中在扫描前切割印模以形 成可^f见性。
22. 根据权利要求21的方法,其中切割和扫描模型的过程重复一次或 多次。
23. 根据权利要求21或者22的方法,其中基于在切割前的扫描图的一 个或多个三维才莫型与基于在所述切割后的扫描图的一个或多个三维才莫型 对齐,以形成新的三维模型。
24. 根据权利要求22或者23的方法,其中三维模型从每个扫描图中获 得,而所述三维;溪型同时或者依次对齐,以形成新的三维模型。
25. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中三维才莫型用于制造牙科 修复物,例如齿桥。
26. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中对于颚的至少要进行修 复的部分而施行印才莫扫描。
27 .才艮据前面权利要求任何之一 的方法,其中对于颚至少一部分施行 印模扫描,其中该至少 一部分颚与要进行修复的颚相对。
28. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中印模在扫描步骤前被涂 有非反射材料。
29. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中所述扫描和所述重复扫 描包括通过一个传感器即摄像机和光源对印模扫描,其中在光源和摄像 机之间具有角度A,以及如果需要评估品质的话,通过利用另一个传感 器对相关区域重新扫描,其中对于所述其他传感器,在光源和摄像机之 间存在角度B,所述角度B小于所述角度A。
30. 如权利要求28的方法,其中角度B小于角度A的95。/c、小于角度A 的90%、小于角度八的85%、小于角度八的80%、小于角度A的70M、小于 角度A的60y。、小于角度A的50。/c、小于角度A的400/0、小于角度A的300/。、 小于角度A的20G/c、小于角度八的10%、小于角度八的5%。
31 —种用于获得牙印才莫三维才莫型的方法,所述方法包括的步骤是 扫描双侧印模的上颚印模和下鄂印模,获得双侧印模的扫描图, 对齐双侧印模的上颚印模和下鄂印模, 由此获得牙印模的三维模型。
32. 如权利要求31的方法,还包括的步骤是扫描上颚印模和/或下鄂印模的单侧印模,获得单侧印模的扫描图, 把单侧印^t的至少一部分与双侧印;溪扫描图的对应部分对齐,以及 由此获得牙印模的三维模型。
33. 根据权利要求3l或者32的方法,其中双侧印;l莫的上颚印模扫描图 和下鄂印模扫描图通过对齐参考点而对齐。
34. 根据权利要求31到33任何之一的方法,其中参考点是在印模材料 上的预定参考点。
35. 根据权利要求31到34任何之一的方法,其中参考点从印模和图象 上典型参考点中选择的参考点。
36. 根据前面权利要求31-35任何之一的方法,其中双侧印模位于扫 描固定件上,所述扫描固定件提供参考点。
37. 根据前面权利要求31 -36任何之一的方法,其中在对齐前限定出 印模扫描区域。
38. 根据权利要求37的方法,其中只对于所述限定区域进行对齐。
39. 根据前面权利要求31 -38任何之一的方法,其中将对齐的扫描图 组合起来,从而对齐的单侧印模扫描图占据双側印模扫描图对应部分的 位置。
40. 根据前面权利要求31 -39任何之一的方法,其中对于进行修复的 颚的至少部分而施行单侧扫描。
41. 根据前面权利要求31 -40任何之一的方法,其中对于颚至少一部 分施行印才莫扫描,其中该至少一部分颚与要进行修复的颚相对。
42. 根据前面权利要求3141任何之一的方法,其中单側扫描图的对齐对于至少两个牙齿,例如至少三个牙齿施行。
43. 才艮据前面斥又利要求31 -42任何之一的方法,其中利用具有至少三 个轴线的三维扫描仪施行扫描。
44. 根据前面权利要求31-43任何之一的方法,其中利用双侧盘进行 双侧印才莫。
45. 根据前面权利要求31 -44任何之一的方法,其中在扫描前切割单 侧印模以形成可视性。
46. 根据前面权利要求31 -45任何之一的方法,其中三维才莫型用于制 造牙科修复物,例如齿桥。
47. 根据前面权利要求31 - 46任何之一的方法,其中如在权利要求 l-22中限定那样进行单侧印才莫扫描。
48. 根据前面权利要求20 - 47任何之一的方法,其中如在权利要求 1 -22中限定那样进行双侧印^t扫描中每一侧的扫描。
49. 根据前面权利要求任何之一的方法,其中单侧和/或双侧印模的 三维模型与CT和/或MR扫描图对齐。
50. —种评估印模和/或制品品质的方法,包括以下步骤a. 获得所述待评估的印才莫和/或制品的三维计算机才莫型,b. 根据三维模型评估所述印模和/或制品。
51. 如权利要求50的方法,其中所述三维计算机模型通过一个或多个 以下方法获得印才莫扫描;在口腔内扫描;CT、 MR或者X射线扫描或者 其组合。
52. 如权利要求50的方法,其中所述评估通过以下至少一个施行咬 齿探测、气泡探测、噪音水平估计、印模材料评估、形状评估或者几何 测量。
53. 如权利要求50或者52的方法,其中印模和/或三维模型通过应用 权利要求1到49中任何特征而获得。
54. 如权利要求50到53中任何之一的方法,其中在三维模型上可在视觉上看到评估结果,以引导牙科医生改进印模或者制品。
55. —种获得包括至少一个牙齿和相邻组织的三维模型的方法,包括 以下步骤a. 扫描上颚印模和/或下颚印模和/或双侧印模的至少 一部分,获得印 模扫描图,b. 利用至少一个印模扫描图来获得三维预模型,c. 把所述三维预模型与至少 一部分CT和/或MR和/或X射线扫描图对 齐,获得新的三维模型。
56. 如权利要求55的方法,其中获得的三维模型适合于设计一个或多 个钻头引导件。
57. 如权利要求55或者56的方法,其中所述三维模型还与在口腔内扫 描图组合。
58. 如权利要求55的方法,其中所述三维模型根据权利要求l -54中 任何之一获得。
59. —种制造齿冠至少一部分的方法,包括以下步骤a. 通过扫描牙印模至少一部分获得三维模型,其中该牙印模包括齿 冠所处位置的信息,b. 在所述三维模型上和/或相对于所述三维模型施行该齿冠至少一 部分的CAD设计,获得该齿冠至少一部分的计算机化模型,c. 由获得的计算机化才莫型的至少一部分制造所述完整或者完全的齿冠。
60. 如权利要求59的方法,其中三维模型利用权利要求1到58中任何 之一方法获《寻。
61. 如权利要求59或者60的方法,其中该齿冠至少一部分以两层或者 更多层制造。
62. 如权利要求61的方法,其中内层对应于顶部,而外层对应于陶瓷。
63. 如权利要求61或者62的方法,其中内层通过以下研磨、3D印刷 和烧结中至少一个制造。
64. 如权利要求59到63任何之一的方法,其中外层首先通过用蜡、塑 料、聚合物或者其他材料制造复制品而,这些材料可利用研磨才几或者3D 打印机熔化,把所述复制品安置在内层上,并应用挤压技术,例如Ivoclars Impress,以形成陶瓷层。
65. —种获得至少一个牙科植入物的取向和定位的方法,包括以下步骤a. 获得印模,其中该印模包括至少一个与所述至少一个牙科植入物 对应的固定印才莫对接件,和/或获得印模,其中该印模包括至少一个与牙科的植入物对应的固定印 模对接件,其中在该植入物上,安装扫描植入物/模拟物和/或包括至少 一个才莫型植入物力漠拟物的上颚和/或下颚的至少 一部分的 阳才莫型,其中取向和定位与牙科植入物的取向和定位对应,和/或包括至少 一个冲莫型植入物/才莫拟物的上颚和/或下颚的至少 一部分的 阳才莫型,其中取向和定位与在其上安装扫描对接件的牙科植入物的取向 和定位对应,b. 获得印模对接件和/或扫描植入物/模拟物和/或模型植入物/4莫拟 物和/或扫描对接件的形状和预先确定信息,c. 扫描至少所述印模一部分,其中所述部分包括至少一个印模对接 件和/或扫描植入物/4莫拟物,由此获得扫描数据,和/或扫描所述阳印^t至少一部分,其中所述部分包括至少一个才莫型楨人 物/模拟物和/或扫描对接件,由此获得扫描数据,d. 根据所述预先确定信息和所述扫描数据确定牙科植入物的取向和 定位。
66. 根据权利要求65的方法,还包括根据扫描数据获得三维模型的步骤。
67. 如权利要求65或者66的方法,其中所述取向和定位还基于通过在 口腔内扫描;CT、 MR或者X射线扫描或者其组合中一个或多个获得的扫 描图。
68. 根据权利要求65到67任何之一的方法,其中预先确定信息为 CAD模型。
69. 如权利要求66到68的方法,其中所述三维模型通过应用权利要求 l到58中任何方法获得。
70. 如权利要求65到69任何之一的方法,还包括根据如权利要求59 到64任何之一 的齿冠的至少 一部分的制造方法。
71 .如权利要求65到70的方法,其中所述扫描对接件为印模对接件, 其中该对接件在获得阳模型过程中被利用。
72. 如权利要求65到71的方法,其中所述扫描对接件不是在获得阳模 型过程中利用的印模对接件。
73. —种制造上颚和/或下颚至少一部分的牙科模型的方法,包括以 下步骤a. 通过印模扫描;在口腔内扫描;CT、 MR或者X射线扫描;阳模型 扫描或者其组合,获得上颚和/或下颚至少所述一部分的三维;漠型,b. 由获得的三维模型制造牙科模型。.
74. 如权利要求73的方法,其中所述三维模型通过应用如权利要求l 到72中任何之一方法获得。
75. 如权利要求73或者74的方法,其中牙科模型通过快速样品设备制 造,例如研磨机、3D打印机或者其组合。
76. 如权利要求73到75任何之一的方法,其中牙科模型至少部分地由 塑料、聚合物、蜡、石膏或者陶瓷制造。
77. 如权利要求73到76任何之一的方法,还包括在制造前把三维模型 表面取向颠倒的步骤。
78. 如权利要求73到77任何之一的方法,还包括在制造前把三维模型 旋转的步骤。
79. 如权利要求73到78任何之一的方法,还包括在制造前把三维模型 切割的步骤。
80. 如权利要求79的方法,其中通过例如基于拼接的切割工具或者三 角形选择的选择/切割工具施行切割。
81 .如权利要求73到80任何之一的方法,还包括在制造前把三维模型 表面固定到基体,例如CAD基体上的步骤。
82. 如权利要求81的方法,其中所述通过把表面垂直地延伸到公共表 面而施4亍固定。
83. 如权利要求73到82任何之一的方法,还包括在制造前由三维模型 获得实心模型的步骤。
84. 根据权利要求81到83任何之一的方法,其中从实心模型切除基体。
85. 如权利要求83或者88的方法,还包括把至少一个咬合架接口包含 在实心模型内的步骤。
86. 如权利要求83到85任何之一的方法,还包括把预先制造接口 /基 体添加在实心模型中。
87. 如权利要求73到86任何之一的方法,还包括在制造前修整三维和 /或实心才莫型的步骤,这种^f务整在与制品对应部分周围进行。
88. 如权利要求73到87任何之一的方法,还包括在制造前切断三维和 /或实心模型的步骤。
89. 如权利要求73到88任何之一的方法,还包括在制造前把装置定位 到获得的模型上。
90. 如权利要求89的方法,其中所述定位装置包括以下类型中至少一 个销钉、螺栓、带有或者不带螺紋的钻孔以及按钮。
91. 如权利要求88到90任何之一的方法,其中定位装置被装在通过切 断获得的至少一个切断件上。
92. 如权利要求91的方法,其中所述切断和定位装置允许制造的牙科 模型的一部分去除和重新插入,例如制品模型的去除和重新插入。
93. 如权利要求88到92任何之一的方法,其中通过平面切割施行切断。
94. 如权利要求88到92中任何之一的方法,其中通过切割成圓柱形、 三角形、球体、圓锥体形状或者这些形状组合而施行切断。
95. 如权利要求88到94任何之一的方法,其中至少一个把手位于至少 一个切断件上。
96. 如权利要求88到94任何之一的方法,其中所述把手和/或固定装 置通过布尔函数包含在i殳计过程中。
97. 如权利要求73到96任何之一的方法,其中制造上颚和下颚模型两者。
98. 如权利要求73到97任何之一的方法,其中齿冠至少一部分根据相 同的三维才莫型制造。
99. 如权利要求98的方法,其中所述齿冠根据权利要求59到64中任何 之一制造。
100. 如权利要求73到99任何之一的方法,还包括把至少一个植入才莫 拟物装在牙齿;f莫型的步骤。
101. 如权利要求100的方法,其中通过把槽设置在牙齿模型中而装入 所述植入模拟物,其中在牙齿模型中可安装所述模拟物。
102. 如权利要求1 OO或者101的方法,其中所述植入模拟物在设计过 程中装入。
103. 如权利要求1 OO到102任何之一 的方法,其中所述植入模拟物作 为制造过程整体部分而被制造。
104. 如权利要求100到103任何之一的方法,其中所述植入模拟物与 牙齿模型以相同工艺被制造,例如三维印刷或者研磨。
105. 如权利要求100到104的方法,其中通过根据权利要求65到72任 何之一的获得牙齿植入物定位和取向的任何方法,得到所述植入模拟物 的位置与取向。
106. 如权利要求IOO到105的方法,其中所述植入物的位置与取向通 过扫描修复对接件的印模和/或阳模型而得到。
107. 如权利要求106的方法,其中通过把来自所述扫描图的数据与例 如CAD模型的修复对接件的预先确定信息对齐,得到所述植入物的位置 与取向。
108. 如权利要求106或者107的方法,其中所述修复对接件包括一个 或多个标记,允许对所述修复对接件或者所述修复对接件与之连接的植 入物的 一个或者多个特征标识。
109.—种用于获得牙印模精确三维计算机模型的方法,其中印模利 用一个传感器即摄像机和光源对印模扫描,其中在光源和摄像机之间具 有角度A,然后利用另一个传感器对相关区域重新扫描,其中对于所述 其他传感器,在光源和摄像机之间存在角度B,所述角度B小于所述角度 A。
110.如权利要求109的方法,其中角度B小于角度A的95。/0、小于角 度八的90%、小于角度八的85%、小于角度A的800/0、小于角度A的700/0、 小于角度A的60。/。、小于角度八的50%、小于角度八的40%、小于角度A的 30%、小于角度A的20。/0、小于角度八的10%、小于角度A的50/0。
111 .一种包括计算机可读取介质的计算机程序产品,所述计算机可 读取介质具有储存在其中的计算机程序,所述程序用于产生牙印;f莫的三 维模型,这种程序包括用于执行以任何如权利要求1-110限定方法步骤的 程序代码。
112.—种用于制造三维计算机模型和/或齿冠/齿桥至少一部分的系 统,所述系统包含具有储存在其中一个或多个计算机指令的计算机可读 取存储器的计算机,所述计算机指令包括用于执行如权利要求1-110所限 定方法的步骤的指令。
113. —种适合于获得单侧或者双侧牙印模的盘,其特征在于,所述盘还包括把盘保持在三维扫描仪上的固定装置。
114. 如权利要求113的盘,其中三维扫描仪为光学扫描仪。
115. 如权利要求113或者114的盘,还包括用于与从其中获得印模的 人相貌预先和/或在后对齐的水平眼线。
116. 如权利要求113到115任何之一的盘,还包括例如T形、点或者垂 直线的对齐特征。
117. —种适合于获得双侧牙印;漠的盘,其特征在于,所述盘通过由 以下金属、钢和纤维合成物材料中至少之一增强而机械稳定。
118. 如权利要求117的盘,还包括用于与从其中获得印模的人相貌预 先和/或在后对齐的水平眼线。
119. 如权利要求117或者118的盘,其中该盘还包括把盘保持在三维 扫描仪上的固定装置。
120. 如权利要求119的盘,其中三维扫描仪为光学扫描仪。
121. 如权利要求117到120任何之一的盘,还包括例如T形、点或者 垂直线的对齐特征。
全文摘要
本发明涉及一种获得牙印模精确三维模型的方法,所述方法包括的步骤为扫描上颚印模和/或下颚印模至少一部分、获得印模扫描图、评估印模扫描图品质以及利用该印模扫描图获得三维模型,由此获得牙印模精确的三维模型。
文档编号A61C19/04GK101365396SQ200680051869
公开日2009年2月11日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者N·戴克曼, R·费斯克, T·克劳森, 布里厄·吉勒斯 申请人:3形状股份有限公司
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