[发明专利]验证3D图像的量规

说明书

用于提高3D扫描准确性的验证量规(10)。长度可调节的杆(11)具有能够固定在口腔的两个点(12，13)之间的第一端和第二端(14，5)。杆(11)是可扫描的并且在其上具有视觉标记(21)，以验证并确定两个点(12，13)之间的长度和相对位置。

技术领域

本发明涉及用于提高3-D物体的3-D图像的准确性的设备和方法，尤其涉及牙科或医学成像。更具体而言，本发明涉及提高3-D图像的准确性，其中制作多个图像并将其拼接在一起以表示更大的面积。验证量规具有可视且可成像的标尺(即，能够被扫描的标尺)以校正多次扫描之间的差异。进行至少一次第二扫描，包括扫描量规，并且第二扫描被用于校正与拼接的第一扫描产生的数字图像之间的差异。

背景技术

许多外科手术规程涉及将假体和其它人造设备临时或永久地插入到病人的软组织或骨组织中，这些假体和其它人造设备需要以非常高的精确度和准确性适合于病人的解剖结构。一种这样的应用涉及植入物牙科，在该过程中，通过手术将一个或多个金属植入物锚固件外科地放置在患者的颚骨内，以接纳并支撑被设计为模拟和替换患者丢失的一颗或多颗天然牙齿的假体部件。众所周知，要取得完全成功，植入规程必须遵守由现有骨骼结构和牙列所决定的非常严格的放置、朝向和尺寸要求，由此，最优选地来设计要安装在外科放置的植入物锚固件上的假体部件，形状和尺寸要特别适合患者的精确解剖学几何形状，包括相邻牙齿的位置、形状和尺寸，并且必须高度准确地过渡到支撑植入物锚固件主轴的精确朝向。

满足这些严格要求的常规方法提供了患者下颌和牙列的模型的创建，所述模型的制作包括使用放置在包括整个牙弓的患者口腔中的牙齿之上和周围的可延展物质对患者的牙列进行所谓的“印模”。在需要考虑植入物和修复部件放置位置的情况下，通常会在外科插入植入物锚固件后获得这个印模。通常，被称为压印帽的参考部件被固定到插入的植入物锚固件的外部末端，并用于参考锚固件的位置和角度朝向。随后，由基于所述印模的模具制成的模型将结合所谓的“模拟”锚固件，以对患者颌骨中的锚固件建模，并且将基于如所描述的那样创建的模型的几何形状来设计和制造用于所述锚固件的假体设备。

在实际实践中，上述常规规程充满了许多困难和缺点。事实证明，牙科医生无法制作始终没有维度和位置误差的牙科印模，从而进行建模；这些应用中涉及的几何要求非常严格，以至于即使是亚毫米尺寸误差或1或2度的朝向误差也会导致造成不可接受的应力和状况的假体放置。

在牙科领域，已经进行了努力来采用基于图像的建模技术来解决常规种植牙科规程的这些众所周知的问题。在这些努力中，拍摄患者口腔的图像，并使用所谓的三维图像处理技术和软件重建相关区域的三维模型。在3D成像领域中，通常情况是通过将重叠的图像或“扫描”组合或拼接在一起来制作更大的图像。常常使用算法在要扫描的物体和/或周围区域上配准可识别的点。通过这样的配准，可以将多个扫描拼接在一起以产生更大区域的数字表示。例如，在牙科领域，可以将扫描设备插入口腔中，并且可以获得许多扫描图像。口腔中的可识别点可以用于配准不同的扫描图像，诸如牙齿或某种牙科用具上的点。虽然可以使用任何牙科器械，但一种有用的器械通常被称为扫描标。

已经发现，包括牙龈的软组织不是用于相对于彼此配准不同扫描的良好选择。这些表面柔软，可以轻松移动，以使扫描时的点I可能不在第二扫描中的确切相同位置。而且，患者在扫描期间的轻微移动会造成甚至硬组织中的固定点在扫描规程之间也略有偏离。因此，拼接的扫描图像并不总是精确地定位，这意味着目标的结果所得的拼接的数字表示形式不能被适当地渲染。在诸如牙科植入物规程之类的一些规程中，出于许多原因，植入物的精确位置是重要的，因此这是特别需要考虑的问题。例如，这包括放置在植入物上的修复剂的位置，以及放置植入物时避开神经等。简而言之，所产生的数字图像尽可能精确是有利的，使得随后的规程可以放心地基于这样的图像。

发明内容