牙种植体插入套件及其制造方法、参考标记的制作方法_4

文档序号:9206396阅读:来源:国知局
者的一部分处,其中一个组织面向另一个组织。例如,参考图11,当参考标记140安装在下颁组织的牙齿t处时,参考标记140可以沿着面向上颁组织的牙齿的咬合表面s安装。
[0123]经由CT扫描获得口腔中的三维图像110并且经由口部扫描获得与三维图像110相对应的三维外形图像120(sl20)。随后,如上文所描述,三维图像110以及三维外形图像120彼此图像匹配,并且因此可以产生三维过程导向图130,所述三维过程导向图130完全包含牙冠、牙根、牙槽骨的形状以及密度、以及牙龈的形状。基于三维过程导向图130,可以准确地制造(图2的)导向支架100。
[0124]此处,在一般的患者的情况下,图像110与120之间的共同部分可以是牙冠112以及牙冠122。然而,在缺齿患者或具有金属种植体的患者的情况下,参考标记140可以是对应地在图像110以及图像120中指示的参考标记图像115以及125。
[0125]例如,参考图9,当在患者口腔中存在金属种植体时,缺陷z可能由于光的散射出现在牙冠图像中。由于图像缺陷z,三维图像110以及三维外形图像120之间的共同部分减少,并且难以精确地执行图像匹配。
[0126]此时,当参考标记140安装在金属种植体或牙齿t的咬合表面s处时,可以在缺陷z的上部部分处指示未由于光的散射而失真的参考标记图像115。参考标记图像115可以准确地指示在通过以三维方式布置口腔中的每个断层图像获得的三维图像110上,而没有由于金属种植体的光散射导致的失真。
[0127]如此,在由于金属种植体在三维图像110上发生失真的情况下,或在没有牙齿以及用于图像匹配的图像110以及120之间的共同部分不充足的情况下,参考标记140可以充当用于图像匹配的特定的参考点。经由参考标记140,可以获得与患者的口腔中的各种状态相对应的更准确的图像匹配结果,并且因此可以制造准确地引导植入过程规划的准确导向支架。
[0128]因此,在插入固定装置之后在插入支台或耦合牙冠的阶段中,可以准确地执行植入过程。并且,定制的支台以及牙冠与导向支架一起制造,并且因此可以提供在制造导向支架之后能够用一个步骤完成固定装置的插入以及支台/牙冠的安装的通用技术设备。
[0129]同时,参考图12以及13,当获得三维图像110以及三维外形图像120 (sl20)时,选择性地接收三维图像110以及三维外形图像120中指示的参考标记图像115以及125中的匹配参考点116以及126。
[0130]此处,参考标记140可以由射线不透材料形成,并且可以由氧化铝或其类似者形成。此时,参考标记140的密度可以是2到8g/cm3。
[0131]确切地说,在参考标记140的密度小于2g/cm3的情况下,当经由CT扫描获得三维图像110时,参考标记140与口腔中的牙龈等软组织的图像值类似,并且因此参考标记图像115可能不存在。在参考标记140的密度超过8g/cm3的情况下,参考标记140像金属种植体一样引起光的散射,并且因此可能在图像中出现失真或缺陷。为了增强准确性,更加优选的是,参考标记140的密度可以是3到4g/cm3。
[0132]因为参考标记140由射线不透材料形成,所以参考标记140可以类似于牙齿112以及113或牙槽骨111被指示在三维图像110上。因为三维外形图像120通过经由口部扫描收集外形信息来获得,所以参考标记140的外形可以照原样指示在三维外形图像120上。
[0133]此时,操作人员可以选择匹配参考点116以及126并且将其输入在每个图像110、120中指示的参考标记图像115以及125上。此处,参考标记可以安装在患者的口腔中的一或多个位置处。操作人员可以将匹配参考点输入在三维图像110以及三维外形图像120中指示的每对参考标记图像115以及125的相似位置上。
[0134]例如,当将三个参考标记安装在患者的口腔中时,将匹配参考点输入在三维图像110以及三维外形图像120中指示的多个参考标记图像中的每一者的相互对应的位置上。
[0135]因此,当三维图像110以及三维外形图像120与彼此重叠时,可以获得具有较小误差的初始差异图130,并且可以在下一图像匹配过程中顺利执行对每个图像110、120的校正操作。
[0136]并且,参考标记可以具有特定体积的形状形成,例如圆柱体以及多棱柱。参考标记的相反的上表面以及下表面中的一者附接到患者的口腔的内侧,并且与所述一个表面平行间隔开的另一个表面可以用作匹配参照物。此时,匹配参考点116以及126可以输入在用作匹配参照物的另一个表面的边缘上。
[0137]同时,参考图14,选择匹配参考点116以及126并且将其输入在参考标记图像115以及125中(sl30)。随后,三维图像110以及三维外形图像120基于匹配参考点116以及126在差异图130中进行匹配,在所述差异图中三维图像110以及三维外形图像120被重叠并且所述差异图输出在每个像素中在图像110以及120之间的匹配程度,并且因此获得三维过程导向图(sl40)。
[0138]此处,当将患者的口腔中的信息通过CT扫描仪或口部扫描仪转换成三维向量数据时,可以形成以及获得三维图像110以及三维外形图像120。
[0139]每个图像的三维向量数据可以经数字化并且存储在计算机的存储器装置中,并且可以执行使每个图像重叠的基于计算机的图像处理操作。此时,三维图像110以及三维外形图像120基于在初始图像处理操作中相互对应的匹配参考点而重叠,并且因此可以形成差异图130。
[0140]此处,差异图130将三维图像110中所包含的关于口腔的内侧的信息包含在一个集合中,并且还将三维外形图像120中所包含的关于口腔的内侧的外形的信息包含在一个集合中。并且可以显示基于匹配参考点116以及126连接信息的每个集合的经重叠图像。经由经重叠图像,可以组合三维图像110的关于牙冠112、牙根113、以及牙槽骨111的形状以及密度的信息以及三维外形图像120的关于牙冠122以及牙龈121的信息,并且因此可以提供全面的信息。
[0141]此时,三维图像110以及三维外形图像120可以基于通常指示在两个图像110以及120上的共同部分来组合。也就是说,关于牙根113、牙槽骨111以及牙龈121的信息可以经由在三维图像110中的共同部分、牙根113以及牙槽骨111当中的关系以及在三维外形图像120中的共同部分以及牙龈121之间的关系相互匹配,并且随后可以显示为组合信息。
[0142]此处,在插入金属种植体的情况下,或在没有牙冠的缺齿患者的情况下,通常指示在两个图像110以及120上的共同部分可以充当参考标记图像115以及125。
[0143]并且,匹配程度由两个图像110以及120之间的匹配误差来指示,所述匹配程度是三维图像110以及三维外形图像120之间的相似性的程度。此时,如果匹配误差的绝对值变小,那么它意味着两个图像进行准确地匹配以及重叠,并且因此它可以表示匹配程度较高。
[0144]并且如果匹配误差的绝对值变大,那么它意味着两个图像被错误地匹配以及重叠,并且因此它可以表示匹配程度较低。也就是说,当匹配误差是O时,匹配程度最高,并且它可以表示匹配程度与匹配误差的绝对值成比例降低。例如,当三维图像110以及三维外形图像120重叠时,匹配程度可以指示一个图像的表面从另一个图像的表面的突出或凹入程度。
[0145]此时,匹配程度可以通过每个图像的三维向量数据来计算。也就是说,每个图像的三维向量数据可以转换到相同坐标系中,并且每个图像的表面的高度信息可以经由转换到相同坐标系中的三维向量数据指示为数值。
[0146]一个图像的表面从另一个图像的表面的突出或凹入程度可以通过在图像重叠时比较每个图像的表面的高度来计算。也就是说,当突出或凹入程度较高时,匹配误差的绝对值较大,并且这意味着匹配程度较低。此时,当另一个图像的表面突出超过一个图像的表面时,匹配误差具有正值,并且当另一个图像的表面凹入超过一个图像的表面时,匹配误差具有负值。
[0147]并且差异图130通过使每个图像110、120重叠来形成,并且匹配程度在每个像素中指示。也就是说,差异图130将三维图像110上的信息以及三维外形图像120上的信息中的每一者包含为集合信息中的每一者,并且在每个像素中指示经重叠的图像之间的匹配程度。
[0148]此时,图像匹配经执行以增加在差异图130的每个像素中指示的匹配程度。当完成图像匹配时,其中指示匹配程度的层被移除,并且因此可以获得包含三维图像110以及三维外形图像120两者的三维过程导向图。
[0149]经由所获得的三维过程导向图,可以制造引导植入过程的导向支架,并且可以制造植入过程所必需的种植体,例如定制的支台以及牙冠。
[0150]此时,三维过程导向图可以使用三维图像110以及三维外形图像120的经数字化向量信息来获得。确切地说,图像处理操作,例如每个图像的旋转以及延伸/收缩、以及局部角度校正,可以使用基于计算机的仿真程序来执行,并且因此可以增加关于差异图130中的每个图像的共同部分的匹配程度。
[0151]并且,结合三维过程导向图的获得所预测的植入结果,例如牙齿的咬合以及其形状,经由仿真程序可以与患者、牙科技术实验室或其类似者共享,并且因此可以提供具有较高完成度的植入过程。
[0152]如此,因为经由三维过程导向图可以建立更准确的过程规划,所以在植入过程的每个状态中不需要单独的重新测量操作,所述每个状态例如孔洞的形成、固定装置的插入、定制的支台的制造以及插入以及牙冠的制造以及插入。
[0153]因此,所需用于后续过程的各种种植体可以基本上与导向支架同时制造,并且因此患者进医院的次数以及用于植入过程的时间段可以大大减少。因此,可以提供能够用一个步骤完成固定装置的插入以及支台/牙冠的安装的用于一天式植入过程的通用技术设备。
[0154]通过仿真程序预测的植入结果可以形成为与计算机辅助设计(Computer AidedDesign, CAD) /计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)的制造设备或其类似者相容的数据。在简单种植体的情况下,所述种植体可以利用植入结果的计算通过制造设备立刻制造。
[0155]同时,当获得三维过程导向图(sl40)时,根据所获得的三维过程导向图制造其中与种植体的预设插入位置相对应来形成(图2的)耦合孔11的(图2的)支架主体10(sl50)。
[0156]此处,在三维过程导向图中,可以详细指示牙齿布置、缺陷位置、其上耦合有牙齿的牙槽骨的形状以及密度、覆盖牙槽骨以及牙根的牙龈的形状。因此,操作人员可以获得包含植入过程所必需的缺陷位置以及与其相对应的内部组织的可见外形的详细信息。
[0157]也就是说,经由三维过程导向图,操作人员可以确定固定装置的插入位置,并且还可以根据牙槽骨的形状以及密度确定孔洞的方向以及深度。也就是说,可以事先建立植入过程所
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