Стоматологические модели с использованием стереолитографии

Стоматологические модели с использованием стереолитографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Для изготовления реставраций для зубов, таких как, например, коронки, стоматологи иногда используют так называемую модель Геллера. В модели Геллера используется модель зубной дуги со съемными зуботехническими штампами отдельных зубов. Каждый зуботехнический штамп в модели Геллера, как правило, имеет нижнюю поверхность, из которой выступает установочный штифт, предназначенный для установки зуботехнического штампа в модель зубной дуги, в которой имеются соответствующая верхняя поверхность и отверстие, принимающее штифт. Хотя некоторые стоматологи предпочитают модель Геллера обычным шарнирным моделям, наличие относительно большой горизонтальной поверхности внизу каждого зуботехнического штампа сильно затрудняет его изготовление с помощью такой современной технологии, как стереолитография. Несмотря на многочисленные преимущества стереолитографии необходимость в дополнительной обработке данной поверхности зуботехнического штампа для модели Геллера делает практически невозможным использование стереолитографии для изготовления зуботехнического штампа.

Поэтому остается потребность в модели Геллера, приспособленной для точного изготовления ее элементов способом стереолитографии или другими способами, имеющие подобные ограничения применения.

Сущность изобретения

Модель зубных дуг Геллера включает отверстия, принимающие зуботехнические штампы. В усовершенствованном варианте модели Геллера используются зуботехнические штампы с пазами в сочетании с сопряженными опорными элементами, установленными в отверстиях зубных дуг, для обеспечения правильной ориентации зуботехнического штампа в стоматологической модели по осям х, y и z. За счет того, что в таком зуботехническом штампе отсутствуют слишком большие плоские поверхности, такой подход позволяет повысить точность изготовления и взаимной посадки зуботехнических штампов и/или зубных дуг при их изготовлении с помощью компьютеризированной системы, в особенности поверхностей, по которым происходит критическое совмещение зуботехнического штампа и дуги по оси z.

В одном из воплощений изобретения зуботехнический штамп для стоматологической модели в соответствии с настоящим изобретением включает верхнюю часть, имеющую поверхность, которой придана форма зуба для стоматологического пациента, нижнюю часть, сужающуюся для ее вставления в модель зубной дуги, и множество пазов, протяженных вертикально от поперечной плоскости, проходящей через зуботехнический штамп, до нижней поверхности нижней части и в радиальном направлении от общего местоположения внутри зуботехнического до боковой стенки нижней части.

Поверхности может быть придана форма, которую имеет зуб стоматологического пациента до препарирования под реставрацию. Поверхности может быть придана форма, которую имеет зуб стоматологического пациента после препарирования под реставрацию. Поверхности может быть придана форма, которую должен иметь зуб после реставрации. Каждый из множества пазов может иметь нижний проем, края которого имеют фаски для увеличения расстояния захвата между множеством пазов и множеством опорных элементов в отверстии модели зубной дуги. Множество пазов может включать три паза.

В другом воплощении изобретения предлагается способ изготовления зуботехнического штампа в соответствии с настоящим изобретением, включающий этапы: получения цифрового представления поверхности зубной дуги стоматологического пациента с трехмерного сканера; выбора на зубной дуге зуба, требующего реставрации, и создания цифровой модели зуботехнического штампа для реставрации данного зуба, при этом зуботехнический штамп включает верхнюю часть, имеющую поверхность, которой придана форма зуба для стоматологического пациента, нижнюю часть, сужающуюся для ее вставления в модель зубной дуги, и множество пазов, протяженных вертикально от поперечной плоскости, проходящей через зуботехнический штамп, до нижней поверхности нижней части и в радиальном направлении от общего местоположения внутри зуботехнического штампа до боковой стенки нижней части, и изготовления зуботехнического штампа с цифровой модели с использованием компьютеризированного способа изготовления.

Компьютеризированный способ изготовления может включать способ стереолитографии. Поверхности может быть придана форма, которую имеет зуб стоматологического пациента до препарирования под реставрацию. Поверхности может быть придана форма, которую имеет зуб стоматологического пациента после препарирования под реставрацию. Поверхности может быть придана форма, которую должен иметь зуб пациента после реставрации. Каждый из множества пазов может иметь нижний проем, края которого имеют фаски для увеличения расстояния захвата между множеством пазов и множеством опорных элементов в отверстии модели зубной дуги. Множество пазов может включать три паза.

Еще в одном воплощении предлагается программный продукт для создания цифровой модели зуботехнического штампа, включающий исполняемый компьютером код, записанный на читаемом компьютером носителе для долговременного хранения информации, исполнение которого на одном или более устройствах содержит этапы: получения цифрового представления поверхности зубной дуги пациента с трехмерного сканера; выбора на зубной дуге зуба, требующего реставрации, и создания цифровой модели зуботехнического штампа для реставрации данного зуба, при этом зуботехнический штамп включает верхнюю часть, имеющую поверхность, которой придана форма зуба для стоматологического пациента, нижнюю часть, сужающуюся для ее вставления в модель зубной дуги, и множество пазов, протяженных вертикально от поперечной плоскости, проходящей через зуботехнический штамп, до нижней поверхности нижней части и в радиальном направлении от общего местоположения внутри зуботехнического штампа до боковой стенки нижней части.

Программный продукт может включать исполняемый компьютером код, исполнение которого представляет собой этап управления компьютеризированной системой изготовления для изготовления зуботехнического штампа из цифровой модели. Программный продукт может включать исполняемый компьютером код, исполнение которого представляет собой этап создания стереолитографического файла для изготовления зуботехнического штампа. Поверхности может быть придана форм, которую имеет зуб стоматологического пациента до препарирования под реставрацию. Поверхности может быть придана форма, которую имеет зуб стоматологического пациента после препарирования под реставрацию. Поверхности может быть придана форма, которую должен иметь зуб после реставрации. Каждый из множества пазов может иметь нижний проем, края которого имеют фаски для увеличения расстояния захвата между множеством пазов и множеством опорных элементов в отверстии модели зубной дуги. Множество пазов может включать три паза.

Еще в одном воплощении устройство в соответствии с настоящим изобретением включает модель зубной дуги стоматологического пациента и отверстие в данной модели для зуботехнического штампа, включающее внутреннюю сужающуюся стенку для приема зуботехнического штампа и множество опорных элементов, протяженных от боковой стенки к общему местоположению внутри отверстия.

Устройство может включать артикуляционный шарнир, прикрепленный к задней поверхности модели. Устройство может включать плоскую поверхность на задней стороне зубной дуги для крепления артикуляционного шарнира. Модель может быть протяженной от первого заднего конца зубной дуги до второго заднего конца зубной дуги, и при этом устройство дополнительно содержит первую плоскую поверхность на первом заднем конце и вторую плоскую поверхность на втором заднем конце, и при этом первая плоская поверхность и вторая плоская поверхность являются в сущности компланарными. Модель может включать верхнюю зубную дугу. Модель может включать нижнюю зубную дугу. Множество опорных элементов может включать три опорных элемента. Устройство может включать кинематическую связь для создания прикуса первой модели со второй моделью, моделирующей противоположную зубную дугу. Первая модель и вторая модель при их совмещении с помощью кинематической связи могут обеспечивать пару компланарных установочных поверхностей для крепления артикуляционного шарнира.

Еще в одном воплощении предлагается способ изготовления стоматологической модели в соответствии с настоящим изобретением, включающий этапы: получения цифрового представления поверхности зубной дуги стоматологического пациента с трехмерного сканера; создания цифровой модели зубной дуги, выбора зуба в зубной дуге, требующего препарирования, создания отверстия для зуба в цифровой модели, включающего боковую стенку, сужающуюся для приема зуботехнического штампа, и множество опорных элементов, протяженных от боковой стенки к общему местоположению внутри отверстия, в результате чего обеспечивается цифровая модель дуги; и изготовления физической модели с цифровой модели дуги с использованием компьютеризированного способа изготовления.

Способ может включать совмещение зубной дуги с противоположной зубной дугой в соответствии с оттиском прикуса стоматологического пациента. Способ может включать формирование двух компланарных поверхностей на задних поверхностях взаимно противоположных зубных дуг для крепления артикуляционного шарнира. Совмещение может проводиться с использованием физической модели. Совмещение может проводиться с помощью компьютера с использованием цифровой модели. Способ может включать добавление кинематической связи к цифровой модели для совмещения цифровой модели одной дуги с цифровой моделью противоположной дуги в соответствии с оттиском прикуса. Множество опорных элементов может включать три опорных элемента.

Еще в одном воплощении программный продукт для создания цифровой модели дуги в соответствии с настоящим изобретением включает исполняемый компьютером код, записанный на читаемом компьютером носителе для долговременного хранения информации, исполнение которого на одном или более устройствах содержит этапы: получения цифрового представления поверхности зубной дуги пациента с трехмерного сканера, создания цифровой модели зубной дуги, выбора зуба в зубной дуге, требующего реставрации, создания отверстия для зуба в цифровой модели, включающего боковую стенку, сужающуюся для приема зуботехнического штампа, и множество опорных элементов, протяженных от боковой стенки к общему местоположению внутри отверстия, и тем самым обеспечивается цифровая модель дуги.

Программный продукт может включать исполняемый компьютером код, исполнение которого представляет собой этап управления компьютеризированной системой изготовления для изготовления физической модели с цифровой модели дуги. Программный продукт может включать исполняемый компьютером код, исполнение которого представляет собой этап совмещения зубной дуги с противоположной зубной дугой в соответствии с оттиском прикуса пациента. Программный продукт может включать исполняемый компьютером код, исполнение которого представляет собой этап формирования двух компланарных поверхностей на задних поверхностях взаимно противоположных зубных дуг для крепления артикуляционного шарнира. Программный продукт может включать исполняемый компьютером код, исполнение которого представляет собой этап добавления кинематической связи к цифровой модели для совмещения цифровой модели одной дуги с цифровой моделью противоположной дуги в соответствии с оттиском прикуса. Множество опорных элементов может включать три опорных элемента.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится подробное описание изобретения и определенных его воплощений со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг.1. Устройство для получения изображения.

Фиг.2. Блок-схема обобщенного процесса изготовления стоматологических объектов.

Фиг.3. Устройство для вытачивания.

Фиг.4. Стереолитографическое устройство.

Фиг.5. Трехмерный принтер.

Фиг.6. Схема основных этапов способа изготовления стоматологического объекта.

Фиг.7. Верхняя и нижняя дуги стоматологической модели.

Фиг.8. Фрагмент модели зубной дуги с отверстием.

Фиг.9. Аксонометрический вид зуботехнического штампа сверху.

Фиг.10. Аксонометрический вид зуботехнического штампа снизу.

Фиг.11. Верхняя и нижняя дуги стоматологической модели в прикусе.

Фиг.12. Верхняя и нижняя дуги стоматологической модели с артикуляционным шарниром.

Фиг.13. Схема способа изготовления модели и/или зуботехнического штампа.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении предлагаются устройства и способы для изготовления стоматологических объектов для использования их в зубных артикуляторах на основе трехмерных цифровых данных сканированного изображения ротовой полости. Несмотря на то что в настоящем изобретении делается акцент на определенные технологии сканирования и определенные сочетания технологий изготовления стоматологических объектов, сведущим в данной области техники будут очевидны различные вариации и адаптации предлагаемых способов и устройств, а также их сочетания, например способы и устройства для изготовления реставраций для зубов, не упомянутые явно в настоящем описании, или использование способов и устройств для вывода или изготовления трехмерных объектов, не упомянутые явно в настоящем описании, и подразумевается, что все такие вариации, адаптации и их сочетания входят в масштаб настоящего изобретения. Кроме того, несмотря на то что предлагаемые в настоящем изобретении устройства и способы являются особенно подходящими для изготовления стоматологических моделей со вставляемыми зуботехническими штампами с использованием стереолитографии, следует понимать, что предлагаемые в настоящем изобретении устройства и способы могут, в общем, применяться в любых приложениях, в которых требуется спроектировать и изготовить механически совмещаемые компоненты без использования больших плоских поверхностей.

В приведенном ниже описании термин ″изображение″ в целом относится к двухмерному набору пикселей, формирующих двухмерный вид предмета в проекции на плоскость изображения. Термин ″набор изображений″ в целом означает набор относящихся друг к другу изображений, которые могут быть преобразованы в трехмерные данные объекта. Термин ″облако из точек″ в целом означает трехмерный набор точек, формирующий трехмерный вид предмета, воссозданный из определенного числа двухмерных видов. В устройстве для получения трехмерного изображения может быть получено несколько таких облаков из точек, которые потом могут быть объединены в агрегированное облако из точек, построенное из изображений, снимаемых движущейся камерой. То есть далее подразумевается, что термин ″пиксели″ в целом относится к двухмерным данным, а термин ″точки″ в целом относится к трехмерным данным, если явно не указано иное или иное явно не следует из контекста..

Подразумевается, что термины ″трехмерное представление поверхности″, ″цифровое представление поверхности″, ″трехмерная карта поверхности″ и им подобные в контексте настоящего описания означают любую трехмерную карту поверхности объекта, например данные в виде облака точек поверхности, набор двухмерных многоугольников или любого иного типа данные, отображающие часть поверхности объекта или всю его поверхность, которые могут быть, например, получены путем сканирования и/или обработки данных трехмерного сканированного изображения, если явно не приведено или явно не следует из контекста иное значение данных терминов.

Термин ″трехмерное представление″ может включать любое из упомянутых выше трехмерных изображений поверхности, а также объемные и прочие изображения, если иное значение данного термина не приведено явно или не следует явно из контекста.

В целом термины ″вывод″ или ″выведение″ означают двухмерную визуализацию трехмерного объекта, например, на экране монитора. Следует, однако, понимать, что существуют технологии и трехмерного вывода и они могут быть очень полезны для реализации устройств и способов в соответствии с настоящим изобретением. В этой связи термин ″вывод″ следует понимать в более широком смысле, если иное не указано явно или не следует явно из контекста.

Термин ″стоматологический объект″ в контексте настоящего подразумевает широкий спектр объектов, имеющих отношение к области стоматологии. Данный термин включает структуры, находящиеся в полости рта и имеющие отношение к зубам и, как правило, к зубам человека, такие как отдельные зубы, четверти, полные зубные дуги, пары зубных дуг, которые могут быть разведены друг от друга или находиться в прикусе различного рода, мягкие ткани и иные объекты, а также кости и любые другие окружающие или поддерживающие их структуры. В контексте настоящего описания термин ″структуры ротовой полости″ охватывает как естественные структуры, расположенные в ротовой полости, упомянутые выше, так и искусственные структуры, которые могут быть расположены в ротовой полости, которые будут описаны ниже. Стоматологические объекты могут включать ″реставрации″, которые в целом подразумевают компоненты, предназначенные для восстановления структуры или функций настоящих зубов, например коронки, мосты, виниры, вставки, вкладки, амальгамы, композиты и прочие подструктуры, такие как основа коронки и им подобные, а также временные реставрации, предназначенные для их использования на период, пока изготавливается постоянная реставрация. Стоматологические объекты могут также включать ″протезы″, то есть устройства, предназначенные для замены одного или нескольких зубов съемными или несъемными структурами, такими как зубные ряды, частичные зубные ряды, импланты и им подобные. Стоматологические объекты могут также включать приспособления для коррекции, выравнивания или иным образом временного или постоянного изменения зубов, такие как съемные ортодонтические устройства, хирургические стенты, устройства против бруксизма, устройства против храпа, устройства для непрямой установки брекетов и им подобные. Стоматологические объекты могут также включать физические объекты, прикрепляемые к другим стоматологическим объектам на длительное время, например крепежные устройства для имплантов, ортодонтические брекеты и прочие компоненты. Термин стоматологические объекты может также включать ″промежуточные компоненты″ для изготовления прочих стоматологических объектов, такие как стоматологические модели (полные или частичные), восковые модели, заливные формы и так далее, а также лотки, основания, зуботехнические штампы и прочие компоненты, применяемые для изготовления реставрации протезов и им подобных объектов. Стоматологические объекты могут быть охарактеризованы как естественные стоматологические объекты, такие как зубы, кости и прочие структуры ротовой полости, описанные выше, и искусственные стоматологические объекты, такие как реставрации, протезы, устройства, физические объекты и промежуточные компоненты, используемые в стоматологической практике, как было описано выше.

Такие термины, как ″цифровая стоматологическая модель″, ″цифровой оттиск зубов″ и им подобные, означают трехмерные изображения стоматологических объектов, которые могут использоваться на различных стадиях сбора данных, анализа, разработки модели и ее изготовления, если их иное значение не указано явно или не следует явно из контекста. Такие термины, как ″стоматологическая модель″ или ″зубной оттиск″, означают физическую модель, например литую, напечатанную или изготовленную иным способом физическую копию стоматологического объекта. Если не указано иное, термин ″модель″, используемый самостоятельно, может относиться к физической модели, цифровой модели или обеим из них.

На фиг.1 показано устройство для получения изображения. В целом устройство 100 может включать сканер 102, который получает изображения поверхности 106 объекта 104 (в данном случае объектом является ротовая полость стоматологического пациента), и посылает изображения на компьютер 108, который может включать монитор 110 и одно или более устройств ввода данных пользователем, например манипулятор ″мышь″ 112 и клавиатуру 114. Сканер 102 может также включать устройства ввода или вывода, например блок управления (кнопочный, сенсорную панель, колесо, управляемое большим пальцем или прочие) и устройство вывода (например, жидкокристаллический или светодиодный экран) для отображения информации о его состоянии.

Сканер 102 может включать камеру или систему камер любого типа для получения изображений, из которых может быть сформировано трехмерное облако точек. Так, например, в сканере 102 может использоваться мультидиафрагменная система, описанная в патенте США 646 550 (Rohaly с соавторами). И хотя в указанном патенте описана мультидиафрагменная система только одного типа, следует понимать, что может использоваться и любая другая подходящая мультидиафрагменная система для воссоздания трехмерного облака точек из ряда двухмерных изображений. В одном из воплощений с использованием мультидиафрагменной системы сканер 102 может включать множество апертур, включающее центральную диафрагму, расположенную на оптической оси объектива, и прочие необходимые физические устройства для получения изображения. В качестве альтернативы или в дополнение к этому сканер 102 может включать стереоскопическую, трископическую или иную камеру или иную систему, в которой имеется несколько камер или оптических осей, фиксированных друг относительно друга, для получения двухмерных изображений объекта под рядом различных углов. Сканер 102 может включать подходящее устройство для обработки информации и получения трехмерного облака точек из набора изображений, или набора наборов изображений, или каждое двухмерное изображение может быть передано на внешний процессор, например, содержащийся в компьютере 108, как будет описано ниже. В прочих воплощениях в сканере 102 может использоваться технология структурированного освещения, лазерного сканирования или прямого измерения расстояния или любая другая технология для получения трехмерных данных или двухмерных данных, которые могут быть преобразованы в трехмерные данные.

В одном из воплощений сканер 102 имеет зонд, удерживаемый в руке в любом положении, и по меньшей мере одно устройство 116 для ввода данных пользователем, например кнопку, рычаг, круг, колесо, переключатель или прочее, с помощью которого пользователь может управлять устройством 100 получения изображения, например давать команду начала и окончания сканирования. В одном из воплощений сканер 102 может иметь форму и размеры, подходящие для сканирования зубов. В частности, сканер 102 может иметь форму и размеры, подходящие для внутриротового сканирования и получения соответствующих изображений, например, путем введения зонда в рот пациента и проведения им над поверхностью 106 ротовой полости на подходящем расстоянии от нее для получения данных о поверхностях зубов, десен и прочих объектов в полости рта. За счет такого непрерывного способа получения данных сканер 102 может получать данные о поверхности ротовой полости в виде облака точек с достаточным пространственным разрешением для изготовления стоматологических объектов, таких как протезы, устройства и иные физические объекты, прямым образом или с использованием различных промежуточных этапов. В других воплощениях могут быть получены данные о поверхности стоматологической модели, например, зубного протеза, для обеспечения ее соответствия других объектам, например, поверхности зуба, подготовленного для протезирования, и например путем сравнения с ранее полученным сканированным изображением.

И хотя на фиг.1 это не показано, подразумевается, что во время получения изображения могут успешно использоваться различные системы дополнительного освещения. Так, например, имеющееся окружающее освещение может быть усилено одним или более источниками местного освещения для лучшего освещения объекта 104 и повышения глубины резкости. В дополнение к этому или вместо этого сканер 102 может включать стробоскоп, вспышку или иной источник света для дополнительного освещения объекта 104 при получении изображения.

Объект 104 может быть любым объектом, набором объектов, частью объекта или другим предметом. В частности, в контексте технологий изготовления стоматологических изделий в соответствии с настоящим изобретением объект 104 может включать один или более зубов человека, изображение которых получают внутри ротовой полости при доступе через рот пациента. Сканированное изображение может давать трехмерное представление одного или нескольких зубов или их части, в соответствии с целью получения данного изображения. Сканированное изображение может давать цифровую модель зуба, зубной четверти или всего набора зубов обеих челюстей, а также мягких тканей или прочих структур ротовой полости. В других воплощения, в которых, например, требуется проверить посадку изготовленной реставрации элемента или протеза, сканированное изображение может включать изображение зубного протеза, например вкладки, коронки, протеза, или иного стоматологического устройства. Объект 104 может также включать вместо этого или в дополнение к этому стоматологическую модель, например, гипсовую, восковую, позитивный или негативный оттиск зуба, зубов, мягких тканей или их сочетаний.

Компьютер 108 может быть, например, персональным компьютером или иным вычислительным устройством. В одном из воплощений компьютер 108 включает персональный компьютер с двухъядерным процессором Opteron 2,8 ГГц, оперативной памятью 2 гигабайта, материнской платой TYAN Thunder K8WE и жестким диском 250 гигабайт, 10000 об/мин. Такая система может получать изображения, содержащие примерно 1500 точек в реальном времени для целей в соответствии с настоящим изобретением, и хранить облака, содержащие более миллиона точек. В контексте настоящего описания термин ″в реальном времени″ обозначает, что вывод изображения осуществляется без видимой задержки после его обработки. В системах видеосканирования ″реальное время″ имеет более конкретное значение и под ним понимается обработка данных изображения в периоды между кадрами видеоданных, а число кадров в зависимости от используемой технологии видеосканирования может составлять от примерно 15 до примерно 30 кадров в секунду. В более общем случае возможности компьютера в отношении обработки изображения могут зависеть от размера объекта 104, скорости сбора данных для получения изображения и требуемого пространственного разрешения точек получаемого трехмерного изображения. Компьютер 108 может также включать периферийные устройства, такие как клавиатура 114, монитор 110 и мышь, для обеспечения взаимодействия пользователя с камерой 100. Монитор 110 может быть сенсорным экраном, через который может одновременно производиться ввод данных.

Связь между компьютером 108 и сканером 102 может осуществляться с помощью любого подходящего протокола, например IEEE 802.11 (известного также как беспроводной Ethernet), BlueTooth или любого другого подходящего стандарта беспроводной связи, в том числе с использованием радиочастотного, инфракрасного или другого средства. Беспроводная передача данных сканированного изображения между сканером 102 и компьютером 108, содержащего медицинскую или иную конфиденциальную информацию, может проводиться в безопасном режиме. Компьютер 108 может вырабатывать сигналы управления для сканера 102, которые в дополнение к командам получения изображения могут содержать такие традиционные команды, как команды управления зумом или фокусировкой.

В одном из воплощений, соответствующем общим принципам работы устройства 100 трехмерного сканирования, сканер 102 может получать наборы двухмерных изображений со скоростью работы видеокамеры при проведении сканером 102 над поверхностью объекта. Наборы двухмерных изображений могут быть переданы на компьютер 108 для выработки компьютером трехмерных облаков точек. Трехмерные данные для каждого вновь полученного набора двухмерных изображений могут быть выработаны, подогнаны или ″пришиты″ к уже имеющимся трехмерным данным с использованием различных технологий. В таком устройстве может использоваться технология оценки движения камеры, которая позволяет избежать независимого отслеживания положения сканера 102. Одно из подходящих устройств такого типа описано в патенте США 7605817 (Zhang с соавторами). Следует, однако, понимать, что приведенный пример не является ограничивающим и принципы настоящего изобретения могут быть применены к самым различным системам получения трехмерных изображений.

Монитор 110 может включать любое устройство вывода со скоростью формирования видеоизображения или любое другое устройство вывода с иной скоростью и разрешением, соответствующими характеристикам собираемых данных. Подходящие устройства вывода могут включать мониторы с электронно-лучевыми трубками, жидкокристаллические экраны, светодиодные экраны и им подобные. В некоторых воплощениях монитор может быть сенсорным экраном, принцип ввода данных через который является, например, емкостным, резистивным, или основан на поверхностной звуковой волне (называемой также рассеянным сигналом), или основан на любой другой подходящей технологии, чувствительной к физическому взаимодействию пользователя с экраном 110.

На фиг.2 показана концептуальная блок-схема обобщенного процесса изготовления стоматологических объектов. Такой способ 200 может начинаться с пациента 202 (например, стоматологического пациента), ротовая полость которого сканируется на этапе 204, например, сканером 102 с системой 100 получения изображений, описанными выше, для получения цифрового представления поверхности одной или более структур ротовой полости на этапе 206. Сканируемые поверхности могут включать поверхности зубов или иных объектов до и/или после препарирования под реставрацию или поверхности других стоматологических объектов. Так, например, может быть получено сканированное изображение исходной анатомии ротовой полости или прикуса до препарирования под реставрацию, что может быть полезным для изготовления реставраций, и может быть также получено сканированное изображение поверхности после препарирования под реставрацию как основы для изготовления реставрации. Путем получения одного или более сканированных изображений зубных дуг в прикусе может быть получена информация об их артикуляции, то есть об относительном движении зубных дуг. Подобная информация может быть также получена и прочими способами, например путем фотографирования или видеосъемки зубных дуг в различных положениях, или путем проведения измерений различных размерных параметров зубных дуг, или получением оттиска прикуса на тонком листе материала.

В одном из воплощений может использоваться второй сканер, такой как видеокамера производства PMD, для получения трехмерных динамических данных артикуляции и окклюзии в реальном времени. Несмотря на то что в данном сканере используется иная технология получения изображений (измерение времени прохождения с помощью светодиодной матрицы), отличная от описанной выше, и ее разрешение в целом недостаточно для изготовления стоматологических моделей, такой сканер может использоваться, например, для моделирования движения противоположных зубных дуг с достаточным разрешением, выбора оси артикуляции или получения дополнительной информации о динамике двух или более твердых тел сканируемого стоматологического объекта. Эти данные могут быть дополнены более точными статическими данными оттиска прикуса, цифровыми или полученными вручную и в совокупности использоваться как отправные или калибровочные точки для построения динамической модели непрерывного движения.

Цифровое представление поверхности, полученное на этапе 206, может быть обработано на одном или более этапах 208 последующей обработки. Они могут включать различные этапы дополнения данных, контроля качества обработки, визуальной проверки и прочие. Этапы последующей обработки могут быть выполнены на удаленном центре обработки данных или в ином компьютерном центре, в котором может проводиться обработка файлов с данными изображений, например в стоматологической лаборатории. В некоторых воплощениях последующая обработка может проводиться самим устройством 100 получения изображения. Этапы последующей обработки могут включать любое число этапов очистки изображения, включая заполнение пробелов, удаление резко отклоняющихся значений и прочие.

Повышение качества данных может включать этапы сглаживания, округления, экстраполяции, интерполяции и прочие подходящие процессы повышения качества цифрового представления поверхности, полученного на этапе 206, для повышения его пригодности поставленной цели. Кроме того, пространственное разрешение может быть повышено с помощью различных технологий последующей обработки. Способы повышения качества могут включать внесение различных изменений в данные, например преобразование поверхности, полученной на этапе 206, в замкнутую поверхность (добавлением основания для каждой зубной дуги) или иную подготовку цифрового представления поверхности для последующих этапов изготовления стоматологического объекта.

На этапе контроля качества цифровое представление поверхности, полученного на этапе 206, может быть проанализировано на отсутствие белых пятен или участков с неполными или неадекватными данными сканирования. Цифровое представление поверхности, полученное на этапе 206, может быть также автоматически проанализировано на наличие чрезмерной кривизны, или чрезмерной асимметрии сканированной дуги, или прочие очевидных дефектов полученных данных. Прочие этапы контроля качества могут включать использование дополнительных данных. Так, например, полученное сканированное изображение может быть сопоставлено с предыдущим сканированным изображением, полученным у того же пациента. Еще в одном из воплощений реставрация или ее часть может быть сравнена со сканированным представлением поверхности зубов, препарированных под реставрацию, чтобы проанализировать, насколько достаточна подготовка зубов или прилегающих объектов для приема реставрации. В целом на этапе контроля качества после обработки данных может использоваться любой способ оценки цифрового представления поверхности, полученного на этапе 206, на предмет их качества, внутренней согласованности или пригодности для поставленной цели.

Цифровое представление поверхности, полученной на этапе 206, может быть также выведено для просмотра его человеком, например выведено в аксонометрическом виде облака точек на экране монитора.

После любого типа ручной или автоматической обработки данных полученная цифровая модель может быть передана в подразделение 216 быстрого изготовления, как показано стрелкой 209. Передаваемые данные могут включать данные в любом подходящем формате, например в виде стереолитографического файла, или в виде файла любого другого подходящего формата, который может быть обработан подразделением 216 быстрого изготовления стоматологического объекта. Кроме того, могут быть переданы данные 218 артикуляции в любой подходящей форме для их использования на этапах последующей обработки, а также рецепт или иного рода спецификация для изготовления реставрации, устройства или иного физического объекта. Подразделение 216 быстрого изготовления может быть централизованной стоматологической лабораторией, собственной лабораторией стоматолога или любой другой лабораторией, оборудованной соответствующей аппаратурой для изготовления физических моделей из цифровых моделей. Подразделение 216 быстрого изготовления может, например, включать систему 210 для вытачивания, стереолитографическую систему 212, систему цифровой световой обработки (не показана), трехмерный принтер или их сочетание. Система 210 для вытачивания может быть, н