牙种植体插入套件及其制造方法、参考标记的制作方法_5

文档序号:9206396阅读:来源:国知局
必需的种植体诊断以及过程规划,例如种植体的插入位置以及插入深度、以及是否执行骨植入。
[0158]当然,上述仿真系统可以用于种植体诊断以及过程规划。此时,仿真系统可以计算与植入过程有关的通用信息,例如固定装置在其插入之后的耦合力,所述耦合力可以根据孔洞的方向以及深度以及固定装置或牙槽骨是否可以忍受在牙齿的咀嚼移动中所需的压力来获得;并且向操作人员提供所述信息。支架主体10的内部轮廓可以根据在三维过程导向图中指示的患者的口腔中的外形轮廓来形成。因为彼此的轮廓被组合,所以支架主体10可以匹配并且耦合在患者的口腔中。
[0159]当支架主体10耦合在患者的口腔中时,通孔11可以安置在其中形成孔洞的位置中,并且通孔11的方向可以经设定以便引导孔洞的方向。并且,在支架主体10中,围绕通孔11的厚度以及形状可以经设定以便引导孔洞的深度。
[0160]此处,支架主体10可以基于三维过程导向图来设计。例如,当输入三维过程导向图时,仿真系统可以计算其中可以插入患者的口腔中的外形的支架主体10的内部表面的轮廓。
[0161]通孔11的位置以及方向可以通过操作人员的输入或内部算法来计算。此处,支架主体10的厚度可以经设置以在植入过程期间保护牙齿,并且围绕通孔11的厚度可以经设置以支撑钻子并且因此以引导钻子的深度。
[0162]当根据所计算的结果确定支架主体10的设计时,可以将关于所述设计的三维外形的坐标或图像的信息输入到制造设备,并且因此可以制造支架主体10。此处,制造设备可以包含精密数控(Computerized Numerical Control,CNC)机床、3D打印机等,所述制造设备可以产生与三维坐标或三维图像信息相对应的完整产品。
[0163]同时,参考标记可以通过用于种植体的临时附接的树脂黏附,并且还可以安装在彼此间隔开的三个或三个以上点处。此处,用于种植体的临时附接的树脂不产生有毒物质或不良气味、不留下残渣、并且可以容易地移除。参考标记可以经设置以具有预设体积或更大体积,使得当执行CT扫描时,上表面侧轮廓与侧表面区分开并且明显地指示在圆柱体或多棱柱形外形中。
[0164]并且,在每对参考标记图像与彼此一致的校正操作中,参考标记可以经设置以具有预先确定的体积或更少体积,由此当安装在患者的口腔中时,防止仿真的超载并且减少刺激感。此时,因为将参考标记安装在口腔中的彼此间隔一段恒定距离或更多距离的三个或三个以上点处,所以不使用复杂的匹配方法,在所述匹配方法中,提取单一标记的轮廓并且随后每个图像的轮廓重合。
[0165]也就是说,经由其中以点对点匹配方式处理每对参考标记中的另一个图像的方法,可以减少过程加载,并且可以快速执行图像匹配。经由关于三个参考标记的每对图像重合的匹配,可以更准确地执行图像匹配操作。当然,参考标记可以经安装以间隔预设距离或更多距离,使得参考标记图像在CT扫描期间不重叠。
[0166]同时,其处安装有参考标记140的每个点可以沿着一个位置设定,在所述位置中,患者的上颁以及下颁组织的牙齿、牙龈以及口腔的顶部的至少一个侧面面向另一个侧面。此时,牙齿可以包含天然牙齿以及人造牙齿两者。
[0167]例如,当参考标记140安装在患者的上颁组织处时,每个点可以设定成一个位置,在所述位置中,患者的上颁组织的牙齿、牙龈以及口腔的顶部的一个侧面面向下颁组织。此时,面向的位置可以是牙齿、牙龈以及口腔的顶部的下表面。
[0168]当参考标记140安装在患者的下颁组织处时,每个点可以设定成下颁组织的牙齿t以及牙龈的上表面。因此,在患者的口腔中存在金属种植体的情况下,即使存在在三维图像110上发生由于金属种植体导致的光的散射的部分,但指示成向上(在下颁组织的情况下)或向下(在上颁组织的情况下)突出的参考标记图像115可以用作三维外形图像120的图像匹配参照物。
[0169]并且,在口腔中没有牙齿的缺齿患者的情况下,三维图像110上的参考标记图像115以及三维外形图像120上的参考标记图像125可以用作图像匹配参照物。
[0170]如此,当在三维图像110上发生失真或用于图像匹配的信息不充足时,参考标记提供用于图像匹配的参考点。因此,可以提供能够根据患者的口腔中的各种状态执行准确的图像匹配的通用技术设备。
[0171]并且,所述点中的至少一者可以设定成与种植体的预设插入位置相邻的位置。确切地说,三维图像I1以及三维外形图像120可能指示成从口腔的实际内侧失真。失真可以通过三维图像110以及三维外形图像120之间的图像匹配来解决,并且口腔的实际内侧以及经由图像匹配获得的三维过程导向图之间的差异可以最小化。
[0172]此时,因为作为图像匹配参照物的参考标记安装在与种植体的预设插入位置相邻的位置处,所以种植体的插入位置以及围绕其的部分可以更准确匹配以及指示在三维过程导向图上。因此,在经由三维过程导向图制造的导向支架中,引导所述过程(例如植入钻孔)的通孔以及围绕其的部分可以准确地形成以与口腔的实际内侧相对应。
[0173]同时,参考图13到15a,三维外形图像120可以通过口部扫描获得。此时,使用口部扫描仪执行的口部扫描可以按颊面(脸颊侧)、犬齿、以及唇面(唇侧)的顺序执行,同时患者的上牙以及下牙闭合,并且随后沿着牙齿的截面表面执行,同时患者的上牙以及下牙打开。
[0174]经扫描图像信息可以在口部扫描仪的图像信息处理装置中组合,并且整合到包含牙冠122以及牙龈121的整个形状的三维外形图像120中。
[0175]此处,三维外形图像120通过组合通过沿着患者的口腔的内侧移动的口部扫描仪连续获取的图像信息来获得。因此,在经组合三维外形图像120上的牙弓120a可能指示为从口腔中的实际牙弓a失真。
[0176]也就是说,三维外形图像120的牙弓120a可能具有比口腔中的实际牙齿布置的从前牙朝向臼齿、或向上以及向下弯曲的曲率更宽的形状。当组合经扫描图像时,可能出现牙弓120a的失真。
[0177]此时,在三维外形图像120中关于每个牙齿的宽度以及体积的信息准确地指示关于口腔的实际内侧的信息。因此,三维外形图像120可以利用准确的牙弓来校正,并且随后与三维图像110组合,并且因此可以获得更准确匹配的三维过程导向图。
[0178]同时,参考图14到15b,获得三维过程导向图的操作sl40可以包含校正三维图像110以及三维外形图像120的操作,使得匹配参考表面115a以及125a的相互对应的部分的经计算以包含匹配参考点116以及126的区域彼此重合。
[0179]此处,匹配参考点116以及126设定在指示在三维图像110以及三维外形图像120上的参考标记图像115以及125中。匹配参考点116以及126可以设定在经安置与一个表面平行的另一个表面的边缘处,在所述一个表面上,参考标记黏附到口腔的内侧。此时,其中设定有匹配参考点116以及126的另一个表面可以利用匹配参考表面115a以及125a来计算。
[0180]由于每个图像的三维角度、每个图像的放大率、以及牙弓的失真,通过相同参考标记指示在三维图像I1以及三维外形图像120上的参考标记图像115以及125可以彼此不同的方式被指示。此时,每个图像的三维角度、每个图像的放大率、以及牙弓可以通过三维渲染方法使用三维向量信息来转换以及校正。
[0181]此处,每个图像110、120的三维角度以及放大率经校正使得指示在三维图像110以及三维外形图像120上的匹配参考表面115a以及125a的区域彼此重合。因此,三维图像110以及三维外形图像120可以与彼此匹配。
[0182]此时,三维外形图像120可以基于指示在三维图像110以及三维外形图像120中的三维图像110上的参考表面115a来校正。也就是说,三维外形图像120的三维角度以及放大率可以经控制使得三维外形图像120的匹配参考表面125a与三维图像110的匹配参考表面115a重合。
[0183]在三维外形图像120的三维角度以及放大率被控制的状态下,差异图130中包含的三维外形图像120沿着牙弓划分成多个竖直截面。随后,三维外形图像120的每个竖直截面竖直地或水平地移动,使得三维外形图像120的匹配参考表面125a以及指示在每个截面上的通过其切割匹配参考表面125a的点或线与三维图像110的匹配参考表面115a以及通过其切割匹配参考表面115a的点或线重合,并且因此可以校正三维外形图像120的牙弓120ao
[0184]此处,柔滑地在沿着牙弓布置的截面当中进行连接的插值过程可以利用三维外形图像120的竖直以及水平移动来执行。
[0185]同时,获得三维过程导向图的操作s 140可以包含将三维图像110以及三维外形图像120的共同部分设定为比较区域的操作,以及校正比较区域的图像的操作。
[0186]此时,可以将包含参考标记图像115、125的为每个图像的共同部分的区域设定为比较区域。此处,计算每个图像110、120中的共同部分以及设定比较区域的过程可以通过图像处理装置自动执行。然而,为了图像匹配的准确性以及速度的增强,操作人员可以手动地设定比较区域。
[0187]设定比较区域的操作可以包含根据颜色分解并且输出图像之间的匹配程度的操作,以及将比较区域的具有小于预设匹配程度的匹配程度的部分指定并且接收为误差区域的操作。
[0188]此处,在每个像素中在经重叠三维图像110以及三维外形图像120之间的匹配程度在差异图130的每个像素中指示,并且匹配程度可以通过在每个像素中重叠的图像之间的匹配误差来指示。
[0189]此时,差异图130利用颜色指示图像110以及120之间的匹配误差,并且因此操作人员可以容易地认出图像匹配过程,并且可以直观地确定图像匹配结果的准确性。
[0190]例如,参考图14的匹配误差的颜色表131,从三维图像110的表面向外突出的三维外形图像120的表面的一部分用红色指示,并且凹入到三维图像110的表面中的三维外形图像120的表面的一部分用蓝色指示,并且其间的匹配部分用绿色指示。
[0191]因此,即使是在图像匹配之后,操作人员也可以容易地确定植入过程中的重要部分是否准确地匹配。如果植入过程中的重要部分未准确地匹配,那么可以再次执行图像匹配操作,或可以执行校正操作以获得经更准确匹配的图像。
[0192]具有预设匹配程度或更少匹配程度的部分意指其中出现特定匹配误差的部分,并且可以被看作是对植入过程的完成度具有较大影响的部分,或具有在所述过程期间难以校正的较大误差的部分。
[0193]因此,操作人员经由通过颜色分解以及输出的匹配程度手动地设定差异图130中具有较大误差的区域,而非一次计算整个差异图130并且校正三维外形图像120。随后,在仅设定区域中执行校正,并且因此可以快速执行图像计算过程。
[0194]同时,在图像匹配方法的一个实例中,校正三维外形图像120的操作可以包含在误差区域内沿着牙弓将差异图130划分成多个截面的操作,以
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