[发明专利]具有牙科诊断能力的口内扫描仪

说明书

本公开涉及具有牙科诊断能力的口内扫描仪。用于生成受试者的牙齿的模型的方法和装置。本文描述了用于生成包括表面特征和内部特征的受试者的口内区域(如牙齿)的三维模型的口内扫描方法和装置。这些方法和装置可以用于识别和评估牙齿的病变、龋齿和裂纹。这些方法和装置中的任一个可以使用最小化散射系数和/或分割来形成牙齿的体积模型。

本申请是申请日为2017年7月27日，申请号为201710625351.5，发明名称为“具有牙科诊断能力的口内扫描仪”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求以下各项的优先权：2016年7月27日提交的且标题为“INTRAORALSCANNER WITH DENTAL DIAGNOSTICS CAPABILITIES”的美国临时专利申请第62/367,607号；2017年3月27日提交的且标题为“INTRAORAL SCANNER WITH DENTAL DIAGNOSTICSCAPABILITIES”的美国临时专利申请第62/477,387号；和2017年6月9日提交的且标题为“MINIMAL VALUE LIFTING TO FORM A VOLUMETRIC MODEL OF AN OBJECT”的美国临时专利申请第62/517,467号。这些专利申请中的每一个通过引用以其整体并入本文。

通过引用并入

本说明书中提及的所有公开和专利申请均通过引用以其整体并入本文，其程度如同每个单独的公开或专利申请被明确地和单独地指出以通过引用并入。

领域

本文描述的方法和装置可以涉及光学扫描仪，且特别是用于生成对象的三维表示。特别地，本文描述了可用于包括3D扫描的扫描和对口腔分析以用于诊断、治疗、纵向跟踪、牙齿测量以及龋齿和裂纹的检测的方法和装置。这些方法和装置可生成体积模型，和/或可包括彩色扫描。

背景

许多牙科和正畸手术可以得益于对患者齿状和口腔的精确三维(3D)描述。特别地，提供包括牙釉质和牙本质及龋齿的牙齿的表面和内部结构的三维描述以及牙齿体积的一般内部组成将是有帮助的。虽然牙齿3D表面的纯表面表示已被证明在牙科假体(例如，牙冠或牙桥)的设计和制造以及治疗计划中非常有用，但是对内部结构(包括牙釉质和下面牙本质中的龋齿和裂纹的生长)进行成像的能力将非常有用，特别是与表面形貌绘图相结合。

历史上，已经使用电离辐射(例如，X射线)来对牙齿成像。例如，X射线咬翼片照相通常用于向牙齿提供非定量图像。然而，除了电离辐射的风险之外，这样的图像通常在其显示特征的能力方面受到限制并且可能涉及漫长且昂贵的程序。诸如锥束计算断层摄影术的其他技术可提供层析图像，但仍需要电离辐射。

因此，提供可以用于对受试者的牙齿或多个牙齿建模并且包括外部(表面)和内部(在牙釉质和牙本质内)结构和组成的、包括诸如口内扫描系统的设备和系统的方法和装置将是有益的。特别地，提供可以使用单个装置来提供该能力的方法和装置将是有帮助的。存在对于改进的方法和系统来用于扫描患者口腔和/或用于使牙龋齿(dental carries)的识别和分析自动化的需要。

公开概述

通常，本文描述了用于扫描牙齿的外部和/或内部结构的方法和装置(例如，设备和系统)。这些方法和装置可以生成包括表面形貌和内部特征(例如，牙本质、牙填充体、裂纹和/或龋齿)的受试者牙齿的模型。这些装置中的任何一个可以包括用于扫描受试者的口腔中或周围的口内扫描仪，并且其配备有可以在以下两个或更多个光谱范围中照射的一个光源或多个光源：表面特征照射光谱范围(例如，可见光)和穿透光谱范围(例如，IR范围且特别是“近IR”，包括但不限于850nm)。扫描装置还可以包括用于检测发射光的一个或更多个传感器和一个或更多个处理器，该一个或更多个处理器用于控制扫描操作并且用于分析来自第一光谱范围和第二光谱范围的接收光，以生成包括牙齿表面和牙齿内(包括在牙釉质和牙本质内)的特征的受试者的牙齿的模型。