一种义齿快速成型方法及义齿快速成型装置与流程

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种义齿快速成型装置及采用该装置3D打印义齿的义齿快速成型方法。

背景技术：

在传统的义齿解决方案中，义齿成型主要通过印模取型和手工磨削两个过程实现。牙齿修复体的制作用于修复口腔缺失的牙齿，但牙齿修复体的制造程序高度依赖牙科实验室技术人员的技术能力，使得牙科实验室的业主及牙医师难以制作品质一致的牙齿修复体给病人。不易制作品质一致的牙齿修复体的原因在于只有相对较少的牙科实验室技术人员有技术能力或经验。因此，对于有经验的牙科实验室技术人员产生高度需求，但由于只有较少的牙科实验室技术人员具备制作牙齿修复体所需经验，故相应地提高牙齿修复体的制造成本。

另外现有的义齿成型制作方案不仅加工周期长而且很难保证加工精度，一旦磨削出来的牙齿不符合佩带标准，就要返厂修复，有些甚至直接报废。近年来随着3D打印技术的发展，有不少义齿解决方案依托于3D打印机和三维扫描仪成型，但是成型产品都是病人现有的牙齿模型，并非最终需要种植的模型，导致制作的义齿(牙齿)跟口腔牙齿匹配度并不好。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种义齿快速成型方法及装置，义齿成型过程简单，缩短成型时间，义齿成型精度高，且义齿制作成本大大降低。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种义齿快速成型方法，其特征在于，按如下步骤：

步骤1：使用口腔扫描仪扫描牙齿，形成初始牙齿模型；

步骤2：对初始牙齿模型进行预处理；

步骤3：预处理后的牙齿模型与齿形数据库中的齿形进行匹配，选择匹配度最高的齿形；

步骤4：按照国际义齿修复标准，对选择的齿形进行编辑，得到最终需要的牙齿模型；

步骤5：根据最终得到的牙齿模型3D打印出义齿。

有益效果：通过口腔扫描仪扫描牙齿，形成初始牙齿模型后经过预处理、齿形匹配以及齿形编辑，得到最终的牙齿模型进行3D打印。采用该义齿快速成型方法，义齿成型步骤简单，大大缩短成型时间，义齿成型精度高，且义齿制作成本大大降低，便于该技术推广使用。

进一步，步骤1中口腔扫描仪为手持式口腔扫描仪。

采用进一步技术方案的有益效果：手持式口腔扫描仪操作灵活使用方便。

进一步，对初始牙齿模型进行预处理包括对齐的步骤，对齐的步骤具体为：初始牙齿模型包含多次扫描数据；误差在阈值范围内的多次扫描的数据进行匹配。

采用进一步技术方案的有益效果：牙齿扫描若干次后，多次扫描数据进行数据比对和匹配，数据匹配度好的数据作为最终数据，便于义齿数据的精度较高。

进一步，对初始牙齿模型进行预处理还包括去噪的步骤，去噪的步骤具体为：初始牙齿模型包含有非齿形结构的扫描数据，对非齿形结构的扫描数据进行去除。

采用进一步技术方案的有益效果：扫描的时候难免会扫描到牙龈等非牙齿结构的数据，因此需要剔除这部分数据，防止对真实的义齿数据造成影响，造成义齿参数的误差。

进一步，对初始牙齿模型进行预处理还包括实体化步骤，实体化步骤具体为对扫描的初始牙齿模型的漏洞进行填充。

采用进一步技术方案的有益效果：初始牙齿模型的数据存在漏洞，对漏洞进行填充，便于提高义齿制作的精度。

进一步，所述齿形数据库存储有不同年龄、性别、牙齿类型的齿形。

采用进一步技术方案的有益效果：不同年龄、不同性别的人的牙齿齿形都不相同，根据年龄、性别和齿形形成齿形数据库，存储各种牙齿的齿形，便于匹配。

该齿形数据库的齿形能够不断地扩充和更新，不断地增加齿形的数量和种类，便于匹配更多的齿形。

进一步，所述对选择的齿形进行编辑的方法为根据要修复的牙齿两侧或旁边的牙齿齿形，对要修复的牙齿的牙齿模型进行修改，使得要修复的牙齿模型与其两侧或旁边的牙齿齿形相匹配，得到最终需要的牙齿模型。

采用进一步技术方案的有益效果：对选择的齿形数据进行编辑，使得牙齿模型数据与要修复的牙齿模型与其两侧或旁边的牙齿齿形相匹配。

进一步，将最终需要的牙齿模型生成模型切片数据，并生成支撑，将数据传输到增材打印机打印出最终的义齿模型。

采用进一步技术方案的有益效果：生成的最终需要的牙齿模型生成切片数据后进行打印。生成切片数据的方式是在建模软件中对牙齿三维模型做有限元处理，把牙齿化为网格并以stl格式保存模型数据；开发软件读取模型数据，以一定间隔d且垂直于坐标轴Z轴的n个平面，对三维模型进行切割，得到若干个截面，保存截面数据，截面数据即是切片数据。

一种义齿快速成型装置，其特征在于，包括

口腔扫描仪，用于扫描口腔内的牙齿，形成初始牙齿模型；

预处理模块，用于对初始牙齿模型进行预处理；

匹配模块，用于对预处理后的牙齿模型与齿形数据库中的齿形进行匹配，选择匹配度最高的齿形；

齿形编辑模块，用于按照国际义齿修复标准，对选择的齿形进行编辑，得到最终需要的牙齿模型；

3D打印机，用于根据最终得到的牙齿模型打印出义齿。

还包括存储器，所述存储器的存储单元设置有齿形数据库，该齿形数据库存储有不同年龄、性别、牙齿类型的齿形。

附图说明

图1为义齿快速成型方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种义齿快速成型装置，包括

口腔扫描仪，用于扫描口腔内的牙齿，形成初始牙齿模型；

预处理模块，用于对初始牙齿模型进行预处理；

匹配模块，用于对预处理后的牙齿模型与齿形数据库中的齿形进行匹配，选择匹配度最高的齿形；

齿形编辑模块，用于按照国际义齿修复标准，对选择的齿形进行编辑，得到最终需要的牙齿模型；

3D打印机，用于根据最终得到的牙齿模型打印出义齿。

还包括存储器，所述存储器的存储单元设置有齿形数据库，该齿形数据库存储有不同年龄、性别、牙齿类型的齿形。

采用上述义齿快速成型装置进行3D打印的义齿快速成型方法，如图1所示；

具体按如下步骤进行：

步骤1：使用手持式口腔扫描仪扫描牙齿，形成初始牙齿模型；

步骤2：对初始牙齿模型进行预处理；

步骤3：预处理后的牙齿模型与齿形数据库中的齿形进行匹配，选择匹配度最高的齿形；

步骤4：按照国际义齿修复标准，对选择的齿形进行编辑，得到最终需要的牙齿模型；

步骤5：根据最终得到的牙齿模型3D打印出义齿。

步骤2中对初始牙齿模型进行预处理包括对齐、去噪和实体化的步骤，其中对齐的步骤具体为：初始牙齿模型包含多次扫描数据；误差在阈值范围内的多次扫描的数据进行匹配。去噪的步骤具体为：初始牙齿模型包含有非齿形结构的扫描数据，对非齿形结构的扫描数据进行去除。实体化步骤具体为对扫描的初始牙齿模型的漏洞进行填充。

步骤3中，齿形数据库存储有不同年龄、性别、牙齿类型的齿形。

步骤4中，对选择的齿形进行编辑的方法为根据要修复的牙齿两侧或旁边的牙齿齿形，对要修复的牙齿的牙齿模型进行修改，使得要修复的牙齿模型与其两侧或旁边的牙齿齿形相匹配，得到最终需要的牙齿模型。

步骤5为打印义齿的步骤，其具体为将最终需要的牙齿模型生成模型切片数据，并生成支撑，将数据传输到增材打印机打印出最终的义齿模型。

最后，以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。