BR112015010457B1

BR112015010457B1 - Método e sistema para gerar imagem de implante

Info

Publication number: BR112015010457B1
Application number: BR112015010457-6A
Authority: BR
Inventors: Kwang Bum Park
Original assignee: Megagen Implant Co., Ltd
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2022-05-03
Also published as: CN104955399A; TWI578964B; JP2015533607A; WO2014073818A1; RU2597076C1; TW201431537A; US20150297149A1; CN104955399B; EP2918229A1; EP2918229A4; KR101315032B1; BR112015010457A2

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PAR A GERAR IMAGEM DE IMPLANTE, o sistema incluindo um módulo de entrada de dados de tomografia computadorizada (CT), um módulo de correção de dados CT, e um módulo de geração de imagem híbrida. O módulo de entrada de dados CT obtém dados CT adquiridos quando uma ferramenta de mordida fornecida com uma placa de referência é introduzida na cavidade oral de um paciente e dados de estéreo - litografia (STL) gerados usando padrões de gesso dos dentes. O módulo de correção de dados CT gera a placa de referência dos dados CT idêntica à placa de referência dos dados STL e corrige os dados CT com base nos dados STL. O módulo de geração de imagem híbrida gera uma imagem híbrida através da combinação dos dados CT corrigidos com a estrutura STL para que os dados CT representem os dentes do paciente e os dados STL representem as gengivas do paciente.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se genericamente a um método e um sistema para gerar uma imagem de um implante e, mais particularmente, a um método e sistema para gerar uma imagem de um implante, capaz de combinar dados de estéreo litografia (STL) com dados de tomografia computadorizada (CT) utilizando uma placa de referência, representando assim, com precisão, as estruturas dos dentes e das gengivas.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Em geral, um aparelho de tomografia computadorizada é capaz de adquirir uma imagem tridimensional (3D) do interior de um paciente, utilizando um aparelho de radiação de raios-X que gira em torno do paciente, ao contrário de um equipamento de imagem de raios-x capaz de adquirir uma imagem plana de duas dimensões (2D). Por exemplo, um scanner CT pode adquirir imagens tomográficas 2D do corpo de um paciente, e pode gerar imagens 3D, combinando as imagens tomográficas.

[003] Com base no sangue entre os tecidos que constituem o corpo, um scanner CT representa tecidos com densidades mais elevadas de modo mais escuro, e representa os tecidos que têm densidades mais baixas de modo mais brilhante. Por conseguinte, quando uma aplicação protética ou prótese está presente no interior do corpo, os raios X são dispersos ou difratados, e, assim, um erro pode ocorrer em uma imagem 2D ou 3D adquirida por um scanner CT. Além disso, uma vez que um scanner CT gera uma imagem 2D ou 3D de uma região de interesse entre os tecidos do corpo, pode ser um tanto inconveniente verificar todos os tecidos do corpo.

[004] A fim de superar o problema acima, o Pedido de Patente Coreano No. 10-2008-0129545 descreve um aparelho de aquisição de imagem 3D que capta com sucesso um sujeito (por exemplo, um paciente) utilizando um scanner CT e gera uma imagem 2D ou 3D ao combinar imagens CT adquiridas com um método de captura panorâmica. O aparelho de aquisição de imagem 3D divulgado no Pedido de Patente Coreana No. 10-2008-0129545 varia a distância para uma fonte de luz de raios X que projeta raios X para uma região de interesse quando os raios X são projetados ao longo de uma trajetória para uma região de interesse de um sujeito, adquirindo, assim, uma imagem 3D utilizando a diferença variável.

[005] No entanto, existe ainda um problema em que uma imagem adquirida por um scanner CT é distorcida por vários tipos de aparelhos prostéticos e próteses no interior do corpo de um paciente. Por exemplo, se houver um dente coberto com ouro entre os dentes de um paciente ou se houver aparelhos protéticos usados para corrigir os dentes irregulares, os raios X projetados sobre os dentes a partir de um scanner CT são dispersos e difratados pelo dente coberto com ouro ou aparelhos protéticos, distorcendo assim a imagem ao redor. Distorção da imagem provocada por um dispositivo protético ou prótese é ilustrado na FIG. 1. Um dente artificial ilustrado na FIG. 1 reflete os raios X de uma forma difusa ou difrata raios X, distribuindo assim uma imagem em torno do dente artificial ou tornando a imagem difícil de identificar. Este fenômeno ocorre em relação a um aparelho protético ou prótese localizado no interior do corpo de um paciente da mesma maneira, o que pode reduzir a precisão de uma imagem que é adquirida por um scanner CT.

[006] Isto pode causar um erro em um local onde um implante será colocado em cirurgia de implante que requer informação de localização de elevada precisão, a fim de colocar o implante. Além disso, se um aparelho protético ou prótese está presente perto de um dente alvo, há preocupação de que uma imagem 3D ou 2D adquirida por um scanner CT caro pode tornar-se inútil.

[007] A presente invenção permite fazer as coordenadas de uma placa de referência de dados de tomografia computadorizada (CT) coincidirem com as coordenadas de uma placa de referência de dados de estereolitografia (STL) e corrigir os dados de CT com base nos dados de STL; e gerar uma imagem híbrida de modo que os dados de CT corrigidos representem uma primeira região de densidade e os dados STL representem uma segunda região de densidade.

[008] A presente invenção é direcionada a resolver o problema da dispersão e difração de raios-X a partir de uma fonte projetada para gerar os dados de CT, devido à existência de um dente coberto de ouro ou de aparelhos protéticos, distorcendo assim uma imagem circundante. De acordo com a presente invenção, a região pesquisada é dividida de acordo com a densidade e a primeira região de densidade é representada como os dados CT corrigidos e a segunda região de densidade é representada como os dados STL.

[009] Uma busca realizada nos bancos de dados de patentes revelou a existência dos seguintes documentos: WO2007127804 intitulado Computer Machined System and Method descreve um método e sistema para confeccionar uma prótese dentária, compreendendo as etapas de, prover uma primeira imagem de dente virtual em relação a uma segunda imagem de dente virtual em uma dentadura virtual e localizar um primeiro dente protético real em relação a um segundo dente protético real de uma maneira relacionada com ditas imagens virtuais organizadas. O método também pode incluir a execução de pelo menos uma operação booleana para remover uma porção da primeira imagem do dente virtual e da segunda imagem do dente virtual e usinar o primeiro dente protético real e o segundo dente protético real para remover uma porção correspondente ao material removido pelo Operação booleana realizada na primeira e na segunda imagens de dente virtual. US2012214121 intitulado Orthodontic Treatment Integrating Optical Scanning and CT Scan Data revela um processo para a criação de um modelo dentário para evitar defeitos periodontais durante o trabalho odontológico. Compreende a obtenção de dados de varredura de TC e dados de varredura óptica da dentição de um paciente e a integração desses dados por pelo menos um dentre superfície a superfície de registro, registro de marcadores radiográficos e registro de marcadores ópticos de dimensões conhecidas, para produzir um modelo dentário que inclui a dentição e as estruturas ósseas e radiculares subjacentes. O processo então segmenta locais anatômicos das raízes do dente e do osso subjacente. Um plano de trabalho odontológico é então gerado com base nos sítios anatômicos segmentados, em que o plano evita defeitos periodontais com base no conhecimento dos sítios anatômicos das raízes e ossos corticais subjacentes no modelo dentário. WO2008083857 intitulado Method and System for Dental Planning and Production descreve um método e sistema útil para planejar um procedimento de restauração dentária de um paciente. Dados de entrada de diferentes fontes, por exemplo os dados 3D de uma tomografia computadorizada de um paciente com uma moldeira dental, incluindo uma impressão dentária previamente preparada do paciente na boca do paciente, são combinados com os dados de uma varredura 3D de alta resolução da mesma impressão dentária. Os dados resultantes são combinados por meio de marcadores dispostos na moldeira dentária. Desta forma, a dosagem 'qual o paciente é exposto pode ser reduzida, em comparação com métodos anteriores.

[010] Nenhum desses documentos antecipa o fato de que a região é dividida de acordo com a densidade, e a primeira região de densidade é representada como os dados de CT corrigidos e a segunda região de densidade é representada como os dados de STL. Portanto, as técnicas neles descritas não possibilitam a prevenção distorção dos dados CT, como ocorre na presente invenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[011] Por conseguinte, a presente invenção foi feita tendo em mente os problemas acima referidos que ocorrem na técnica anterior, sendo um objetivo da presente invenção proporcionar um método e sistema para gerar uma imagem do implante, capaz de combinar as vantagens de dados STL com as vantagens de dados CT, gerando assim uma imagem 3D precisa das estruturas dos dentes e gengivas do paciente e também permitindo a colocação precisa e segura de um implante dentário a ser realizado utilizando uma imagem 3D precisa.

[012] De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de geração de uma imagem de implante, sendo o processo realizado por um sistema para gerar uma imagem de implante que gera uma imagem do implante e exibe uma imagem do implante de um dispositivo de exibição, o método incluindo a aquisição de dados CT adquiridos quando uma ferramenta de mordida provida com uma placa de referência é introduzida na cavidade oral de um paciente e dados de STL configurados para representar um objeto 3D utilizando polígonos tendo como referência os padrões de gesso dos dentes; gerar coordenadas de uma placa de referência de dados CT idênticas com coordenadas de uma placa de referência dos dados STL, e corrigir os dados CT com base nos dados STL; e gerar uma imagem híbrida de modo que os dados CT corrigidos representem uma primeira região de densidade e os dados STL representem uma segunda região de densidade.

[013] De acordo com outro aspecto da invenção, é proporcionado um sistema para gerar uma imagem de implante, incluindo um módulo de entrada de dados CT configurado para adquirir dados CT adquiridos quando uma ferramenta de mordida provida com uma placa de referência é introduzida na cavidade oral de um paciente e os dados STL gerados usando padrões de gesso de dentes; um módulo de correção de dados CT configurado para gerar uma placa de referência dos dados CT idêntica a uma placa de referência dos dados STL, e corrigir os dados de CT com base nos dados STL; e um módulo de geração de imagem híbrida configurado para gerar uma imagem híbrida através da combinação dos dados CT corrigidos com a estrutura STL para que os dados CT representem os dentes do paciente e os dados STL representem as gengivas do paciente, permitindo assim que dados CT e STL representem diferentes regiões de densidade, respectivamente.

EFEITOS VANTAJOSOS

[014] De acordo com a presente invenção, os dados de modelação precisos relacionados com as estruturas dos dentes e das gengivas são gerados combinando os dados com dados CT com dados STL usando a placa de referência, e uma imagem híbrida na qual os dentes e as gengivas são claramente representados é gerada usando a modelagem de dados gerados e, em seguida, utilizados. Além disso, os dentistas que colocam os implantes podem evitar acidentes cirúrgicos através da realização de uma colocação precisa utilizando imagens híbridas de acordo com a presente invenção, além de contribuir para o desenvolvimento da medicina, partilhando os resultados da colocação de implantes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[015] A Fig. 1 é uma foto que ilustra um exemplo em que uma imagem de CT foi distorcida por um aparelho ou prótese protética;

[016] A Fig. 2 é um diagrama conceitual do sistema para a geração de uma imagem de um implante, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[017] A Fig. 3 é um diagrama que ilustra um exemplo de uma ferramenta de mordida que é inserida na cavidade oral de um paciente;

[018] A Fig. 4 é um fluxograma do método para gerar uma imagem de um implante, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[019] A Fig. 5 é um fluxograma do método para gerar uma imagem híbrida, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[020] As FIGS. 6 e 7 são capturas de tela que ilustram um exemplo de exibir uma imagem panorâmica em uma tela;

[021] A Fig. 8 é uma fotografia que mostra um produto de teste de ferramenta de mordida que foi fabricada de acordo com a invenção;

[022] As FIGS. 9 e 10 são diagramas conceituais que ilustram um exemplo em que o sistema para gerar uma imagem de implante corrige as informações de coordenadas de dados STL e CT; e

[023] A Fig. 11 é um diagrama que ilustra um exemplo de uma imagem híbrida gerada pela combinação de um uma imagem STL e imagem CT.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES PREFERENCIAIS DA INVENÇÃO

[024] Uma ferramenta de mordida, que é aqui descrita, é inserida na cavidade oral de um paciente. A ferramenta de mordida pode ser utilizada para modelar as estruturas dos dentes e das gengivas dentro da cavidade oral de um paciente. A ferramenta de mordida pode ser fornecida com uma placa de referência. A placa de referência pode ser proporcionada para se estender a partir de um lado de uma ferramenta de mordida para o lado de fora da cavidade oral de um paciente. A placa de referência pode ser utilizada para corrigir os dados de CT.

[025] Padrões de gesso que são aqui descritos podem ser formados pela impressão das formas dos dentes e das gengivas no gesso. Gesso é disposto no interior de uma ferramenta de mordida, e permite as formas dos dentes e das gengivas em torno dos dentes serem impressas no mesmo quando a ferramenta de mordida é inserida na cavidade oral de um paciente e, em seguida, os dentes do paciente pressionam o gesso.

[026] Dados STL que são aqui descritos podem ser configurados em forma ASCII ou binária. Dados STL podem referir-se aos dados que representam as superfícies de um objeto 3D utilizando polígonos de modo a que os dados de modelagem de um objeto 3D podem ser facilmente reconhecidos por diferentes tipos de programas 3D.

[027] Dados CT que estão aqui descritos podem referir-se a dados sobre imagens tomográficas dos dentes de um paciente que são capturadas por um scanner CT. Alternativamente, embora os dados CT possam se referir a uma imagem 3D que é gerada utilizando uma pluralidade de imagens tomográficas, os dados CT não se limitam às mesmas.

[028] Modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes, a seguir, com referência aos desenhos anexos.

[029] A Fig. 2 é um diagrama conceitual de um sistema 100 para a geração de uma imagem de um implante de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[030] Referindo-se à FIG. 2, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante de acordo com esta modalidade da presente invenção está ligado a uma pluralidade de terminais do usuário 10a a 10n através de uma rede, e está ligado a um scanner CT 30 através de uma ligação com fio ou sem fio e pode assim adquirir dados CT do scanner CT 30. Nesse caso, o scanner CT 30 pode gerar dados CT ao, tomograficamente, digitalizar as estruturas do crânio e dentes de um paciente e as gengivas raios-X.

[031] Os dados de CT podem incluir não apenas uma informação sobre as estruturas e as densidades dos dentes e das gengivas, mas também dados sobre uma ferramenta de mordida 60. A ferramenta de mordida 60 é inserida na cavidade oral do paciente. Quando a ferramenta de mordida 60 é engatada com os dentes, a ferramenta de mordida 60 é preenchida com gesso usado para fazer padrões para a estrutura dos dentes e gengivas em torno dos dentes, e pode ser formada de tal modo que uma placa de referência estende-se em uma direção oposta a direção de inserção na cavidade oral. A estrutura da ferramenta de mordida 60 será descrita com referência adicional à FIG. 3.

[032] A FIG. 3 é um diagrama que ilustra um exemplo de uma ferramenta de mordida que é inserida na cavidade oral de um paciente.

[033] A ferramenta de mordida 60 pode incluir um corpo 61 configurado para ter uma curvatura ao longo do arranjo dos dentes do paciente, e uma placa de referência 62 configurada para se prolongar desde o centro dos dentes da frente do paciente, em uma direção oposta à da cavidade oral. A ferramenta de mordida 63 está configurada de tal modo que o espaço da ferramenta de mordida 60 que faceia os dentes do paciente é preenchido com gesso 63 e a estrutura dos dentes do paciente e da estrutura das gengivas em torno dos dentes são impressas no gesso 63 quando o gesso de enchimento 63 é pressionado pelos dentes.

[034] A placa de referência 62 fornecida na ferramenta de mordida 60 tem uma forma aproximadamente de um pilar quadrado, e pode ser formada para se projetar a partir do centro da ferramenta de mordida 60 para o exterior dos dentes do paciente. Informação sobre a placa de referência 62 não está incluída apenas nos dados CT, mas também está incluída em dados STL que são gerados em relação a padrões de gesso após os padrões de gesso dos dentes e gengivas do paciente terem sido feitos. Isto é, os dados sobre a placa de referência 62 podem ser incluídos em ambos os dados de CT e os dados STL.

[035] Os dados CT e os dados STL em que os dados sobre a ferramenta de mordida 60 estão incluídos são fornecidos para o sistema 100 para gerar uma imagem de implante de acordo com uma modalidade da presente invenção, e o sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode corrigir os dados CT com base nos dados STL que são adquiridos através dos padrões de gesso e que têm dimensões precisas. Para este efeito, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode gerar a informação de coordenada da placa de referência 62 nos dados STL idêntica à informação de coordenadas da placa de referência 62 nos dados de CT. O sistema 100 para gerar uma imagem do implante:

[036] (1) corrige a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados de CT para informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados STL. Isto pode ser referido como “correção do ponto de referência.”

[037] (2) depois de a informação de coordenadas da placa de referência 62 ter sido corrigida nos dados CT, corrige as coordenadas dos dentes com base nas coordenadas corrigidas da placa de referência 62.

[038] (3) pe rmite que as distâncias entre as coordenadas dos dados de CT sejam redimensionadas com base na correção das coordenadas dos dados de CT.

[039] (4) após os dados CT terem sido corrigidos, gera uma imagem híbrida, combinando os dados CT corrigidos com os dados STL. Uma imagem híbrida é gerada pela combinação de dados sobre estruturas do exoesqueleto, tais como a estrutura dos dentes e a estrutura das gengivas, nos dados STL com os dados de CT em que as coordenadas foram corrigidas, permitindo, assim, que os dados de CT incapazes de representar as gengivas representem fielmente à estrutura das gengivas.

[040] Tal como descrito em (1) a (4), o sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode gerar uma imagem híbrida, e pode exibir a imagem híbrida gerada em um dispositivo de exibição. O dispositivo de exibição pode ser um dos dispositivos, tal como um LCD, um LED, um PDP e um CRT, que está ligado ao sistema 100 para gerar uma imagem de implante.

[041] Enquanto isso, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode fornecer dados para o procedimento de implante para os terminais de usuário 10a a 10n de um hospital, um centro de saúde pública, uma escola de medicina e de outras organizações que requerem conhecimento e experiência relacionados a um procedimento de implante.

[042] Os dados do procedimento de implante podem ser configurados sob a forma de uma imagem em movimento em que uma interface de usuário que é fornecida pelo sistema 100 para gerar uma imagem implante foi aplicada a um procedimento de implante real. Além disso, os dados do procedimento de implante podem ser materiais, de aprendizagem relacionados com a própria interface de usuário que é proporcionada pelo sistema 100 para gerar uma imagem de implante. Os dados do procedimento de implante podem ser carregados para acordar a um sistema de carregamento com base no uso em um período a partir do momento em que um dos terminais do usuário 10a a de 10n entra no sistema 100 para gerar uma imagem do implante até ao momento em que uma conexão é encerrada. Alternativamente, os dados do procedimento de implante podem ser carregados em proporção a um período em que um dos terminais de usuário 10a a 10n acessou os dados do procedimento de implante. No entanto, um sistema de carregamento de dados de preços relativos aos dados de procedimento de implante não está limitado a este.

[043] De um modo preferencial, o sistema 100 para gerar uma imagem do implante pode incluir um módulo de entrada de dados de modelagem 110, um módulo de correção de dados CT 120, um módulo de geração de imagem híbrida 130, um módulo de controlo de imagem 140, e uma base de dados 150.

[044] Depo is de a ferramenta de mordida 60 ter sido inserido na cavidade oral de um paciente, o módulo de entrada de dados de modelagem 110 pode inserir dados CT, isto é, os dados adquiridos pelo scanner CT 30, e os dados STL, isto é, os dados da modelagem 3D relacionados com a ferramenta de mordida 60 inserida na cavidade oral do paciente e os padrões de gesso adquiridos usando a ferramenta de mordida 60.

[045] Os dados de modelagem 3D podem ser gerados através da varredura da ferramenta de mordida 60, a placa de referência 62 e os padrões de gesso, usando um scanner 3D. Neste caso, os dados de modelagem 3D gerados podem ser os dados de STL. Uma vez que os dados de STL são livres de influências externas aplicadas por um dispositivo de prótese e/ou uma prótese que pode existir na cavidade oral de um paciente ou outros fatores que interrompem a varredura 3D, que pode representar com mais precisão os dentes e as gengivas do paciente.

[046] Depois que os dados de CT e os dados STL foram adquiridos, o módulo de entrada de dados de modelagem 110 pode fornecer os dados para o módulo de correção de dados CT 120.

[047] O módulo de correção de dados CT 120 extrai a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados de CT e informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados de coordenadas dos dados STL, e corrige a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados CT para a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados STL. Os dados de CT podem ser corrigidos utilizando qualquer um dos seguintes métodos:

[048] (5) um método para realizar a correção aplicando diferenças corrigidas para a informação de coordenada global dos dados CT quando a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados de CT é corrigida; e

[049] (6) um método para corrigir as distâncias entre a placa de referência 62, os dentes e as gengivas utilizando os valores dos dados STL com base na informação de coordenada corrigida após a informação da placa de referência 62 incluída nos dados de coordenadas CT tenha sido corrigida.

[050] Por exemplo, assumindo que a distância entre a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados de CT e de um dente molar é L1 e a distância entre a placa de referência 62 e o dente molar incluída nos dados STL é L2, módulo de correção de dados CT 120 corrige a informação de coordenada da placa de referência 62 incluída nos dados de CT para informação de coordenada nos dados de STL, e depois corrige a distância entre a placa de referência 62 e o dente molar nos dados CT corrigidos para L2. Através deste processo, os dados globais CT podem ser corrigidos com base nos dados STL.

[051] Depois disso, o módulo de correção de dados CT 120 pode finalmente corrigir os dados CT redimensionando as diferenças entre coordenadas individuais que constituem a imagem 3D.

[052] Os dados CT redimensionados podem ser fornecidos para o módulo de geração de imagem híbrida 130, e o módulo de geração da imagem híbrida 130 pode gerar uma imagem híbrida em que os dentes e as gengivas são todos representados pela combinação dos dados CT corrigidos com a informação do exoesqueleto dos dados STL.

[053] As estruturas das gengivas impressas sobre os padrões de gesso por meio de um scanner 3D podem ser representadas usando dados STL que estão representados por meio de polígonos, tais como triângulos, retângulos, pentágonos, e outros polígonos. Consequentemente, quando os dados STL que têm o mesmo tamanho que os dados CT corrigidos são combinados com dados CT, os dados CT podem representar todos os dentes da cavidade oral, e as gengivas. Neste caso, uma vez que as coordenadas e o tamanho dos dados de CT foram corrigidos com base nos dados STL, os dados CT corrigidos podem ser corrigidos com uma precisão semelhante à precisão dos dados STL.

[054] A FIG. 4 é um fluxograma do método para a geração de uma imagem de um implante de acordo com uma modalidade da presente invenção; A FIG. 4 será descrita em conjunto com as FIGS. 2 e 3.

[055] Referindo-se à FIG. 4, primeiro, a cavidade oral de um paciente em que a ferramenta de mordida 60 foi inserida é capturada usando o scanner CT 30 e dados CT são adquiridos através do scanner CT 30 na etapa S201. Em seguida, a ferramenta de mordida 60 é removida da cavidade oral do paciente, padrões de gesso são feitos para as estruturas dos dentes e gengivas do paciente por meio da ferramenta de mordida removida 60, e os dados STL, isto é, os dados de modelagem 3D, são gerados usando os padrões de gesso na etapa S202. Neste caso, os dados sobre a ferramenta de mordida 60 podem ser incluídos nos dados de CT e os dados STL. Além disso, os dados STL podem ser adquiridos através da varredura 3D dos padrões de gesso. Os dados sobre a localização e estrutura da ferramenta de mordida 60 estão incluídos nos dados STL e os dados CT.

[056] Depois disso, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante se sobrepõe à ferramenta de mordida 60 incluída nos dados CT sobre a ferramenta de mordida 60 incluída nos dados STL na etapa S203. A sobreposição das ferramentas dentadas 60 sobre a outra pode ser realizada utilizando qualquer de um método de execução de sobreposição através das imagens dos dados CT e dados STL e um método de sobrepor a informação de coordenada da ferramenta de mordida 60 nos dados CT sobre a informação de coordenada da ferramenta de mordida 60 nos dados STL.

[057] A sobreposição das ferramentas dentadas 60 dos dados CT e os dados STL uns sobre os outros significa que os pontos de referência dos dados CT e os dados STL, isto é, as localizações das duas ferramentas dentadas 60, são definidos para o mesmo ponto. Através desta definição, os dados CT e os dados de STL podem ser feitos para compartilhar o mesmo ponto de referência, e também a informação de coordenada dos dados CT pode ser corrigida de acordo com os dados STL.

[058] Depois disso, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante remove os dados sobre as ferramentas dentadas 60 a partir dos dados de CT e os dados STL na etapa S204, e deixa apenas dados sobre os dentes, gengivas e cavidade oral do paciente. Depois de os dados sobre as ferramentas dentadas 60 terem sido removidos, o sistema 100 para geração de uma imagem de implante pode corrigir a informação de coordenada de dados CT em que a informação de localização da placa de referência 62 foi corrigida enquanto referindo-se aos dados STL na etapa S205. Na correção da informação de coordenada, a informação de coordenada dos dados CT pode ser realizada por aplicação das distâncias entre a placa de referência 62 utilizada como um ponto de referência e os dentes incluídos nos dados STL para os dados CT.

[059] Por exemplo, assumindo que a distância entre a placa de referência 62 e o dente molar é D1 nos dados STL e a distância entre a placa de referência 62 e o dente molar é D2 nos dados CT, D2 pode ser corrigido para D1. Através desta correção, informação de coordenada incluída nos dados CT pode ser corrigida referindo-se às distâncias entre a placa de referência 62 e a informação de coordenada dos dados STL. Após a informação de coordenada dos dados CT ter sido corrigida, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante combinada aos dados CT corrigidos com os dados STL e pode adicionar a estrutura de exoesqueleto dos dados STL para os dados de CT na etapa S206.

[060] Os dados STL incluem uma estrutura de exoesqueleto sobre os dentes e as gengivas em torno dos dentes. Quando os dados de STL são combinados com dados de CT no estado em que os dados de CT foram corrigidos de modo que as imagens do mesmo tamanho são representadas, a estrutura das gengivas que não podem ser representadas pelos dados CT podem ser representadas com base em dados CT.

[061] No caso de dados CT, sangue ou as gengivas que têm baixa densidade têm uma resolução mais baixa do que os dentes porque os raios-X são irradiados para os dentes e gengivas do paciente e, em seguida, representam diferenças de densidade. Em contraste, os dados STL pode representar claramente as estruturas dos dentes e as gengivas em torno dos dentes, porque são dados de modelagem 3D com base nos padrões de gesso das estruturas dos dentes e gengivas do paciente.

[062] Quando a informação de coordenada dos dados CT é corrigida com base nos dados STL, uma imagem representada através dos dados CT e uma imagem através dos dados STL podem ser redimensionadas para o mesmo tamanho. Por conseguinte, os dados CT e os dados STL, que são as imagens do mesmo tamanho, podem ser sobrepostos uns sobre os outros, a densidade dos dentes e da estrutura da cavidade oral podem ser, desejavelmente, representadas pelos dados CT e os dados STL sobrepostos, e as gengivas localizadas em torno dos dentes nos dados STL podem ser adicionadas à imagem dos dados CT. Uma imagem gerada combinando os dados de CT com os dados STL como descrito acima pode ser referida como uma “imagem híbrida”. O sistema 100 para gerar uma imagem de implante gera uma imagem híbrida 3D, na etapa S207, e pode exibir a imagem híbrida 3D no dispositivo de exibição, ou pode armazenar a imagem híbrida 3D sob a forma de um arquivo e, em seguida, fornecê-la aos terminais do usuário 10a a 10n.

[063] A FIG. 5 é um fluxograma de um método para controlar uma imagem híbrida de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[064] Referindo-se à FIG. 5, primeiro, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante exibe um menu principal no dispositivo de exibição, exibe um menu de modo de usuário e reconhece um modo de ajuste por um usuário na etapa S301. O sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode fornecer vários modos de usuário com relação à imagem híbrida gerada.

[065] Por exemplo, os modos de usuário podem incluir um modo individual em que uma de imagem de vista de olho de pássaro adquirida ao visualizar os dentes da direção do crânio, uma imagem de vista de um olho de pássaro adquirida ao visualizar os dentes da direção dos maxilares, uma imagem 3D configurada de tal modo que o crânio e os dentes são representados em conjunto, e uma imagem frontal 2D adquirida através da visualização dos dentes superiores e os dentes inferiores da frente está incluída, e um modo de panorâmica em que pelo menos duas de todas de uma imagem de vista de olho de pássaro, uma imagem 3D, e uma imagem frontal estão incluídas.

[066] Depois disso, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante determina se uma opção de menu de panorama foi selecionado a partir de um menu principal na etapa S302.

[067] Se o modo individual relativo a uma dentre as imagens de vista de olho de pássaro, a imagem 3D e a imagem frontal, em vez do modo panorâmico, foi selecionada pelo usuário, a imagem correspondente ao modo individual pode ser exibida no dispositivo de exibição. Em contrapartida, se o modo selecionado pelo usuário é o modo panorâmico, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode permitir uma imagem de vista de olho de pássaro, uma imagem 3D e uma imagem frontal a ser exibida em conjunto em uma única tela, ou pode permitir que uma imagem de vista de olho de pássaro e uma imagem 3D, ou uma imagem 3D e uma imagem frontal sejam exibidas em conjunto em uma única tela. O modo panorâmico permite que várias imagens dos dentes sejam exibidas em conjunto em uma única tela, permitindo assim que uma equipe médica visualize e analise as imagens dos dentes e as suas regiões circundantes em vários ângulos.

[068] Para esta finalidade, o sistema 100 para gerar uma imagem de implante pode dividir uma tela em seções na etapa S303, pode dispor uma imagem 3D, uma imagem frontal, e uma imagem de vista de olho de pássaro nas respectivas secções na etapa S305, e pode realizar o controle de modo que a imagem 3D, a imagem frontal e a imagem de vista do olho do pássaro dispostas nas respectivas secções operem em conjunto com as outras, mostrando assim as imagens na tela na etapa S306. Por exemplo, supondo que o usuário clica em um dente canino em uma imagem de dentes representada na imagem frontal utilizando um mouse ou um teclado e arrasta o dente canino na direção de um dente molar, uma região onde o dente canino é representado é exibida no centro da tela da imagem 3D quando o dente canino é selecionado, e uma região onde o dente molar é representado é representada no centro da tela se o dente canino for arrastado na direção do dente molar.

[069] Através desta operação em conjunto das imagens, o usuário pode não só usar a imagem de vista de olho de pássaro, a imagem frontal e a imagem 3D individualmente, mas também pode permitir que as regiões associadas sejam representadas. Enquanto isso, se o modo selecionado pelo usuário não é o modo panorâmico, o sistema 100 para gerar uma imagem do implante permite que qualquer uma das imagens de vista de olho de pássaro, a imagem frontal e a imagem 3D sejam exibidas de forma independente na tela na etapa S304. Ou seja, o usuário possibilita que a imagem correspondente ao modo de imagem selecionado pelo usuário seja apresentada na tela.

[070] As FIGS. 6 e 7 são capturas de tela que ilustram um exemplo de exibição de uma imagem panorâmica em uma tela;

[071] Refe rindo-se à FIG. 6 e 7, a FIG. 6 ilustra um exemplo de imagem de vista de olho de pássaro. Ou seja, a FIG. 6 ilustra um exemplo de imagem de vista de olho de pássaro que é obtida quando visualizada em uma direção do crânio para as mandíbulas. A partir da imagem de vista olho de pássaro ilustrada, um dos dentes do paciente que um usuário deseja observar pode ser selecionado utilizando um dispositivo de entrada, tal como um mouse. Na FIG. 6, os números de referência 401 a 405 designam pontos que são selecionados pelo usuário utilizando um dispositivo de entrada, como um mouse. A FIG. 6 ilustra um exemplo no qual o usuário seleciona um dente que o usuário deseja visualizar por meio de imagens 3D e frontal.

[072] Em seguida, a FIG. 7 ilustra um exemplo de imagens que são visualizadas em modo panorâmico. Referindo-se à FIG. 7, uma única tela é dividida em três seções A1, A2 e A3, e imagens frontal, 3D e vista de olho de pássaro são exibidas nas seções A1, A2 e A3, respectivamente. Se um usuário clicar no ponto P1 na imagem frontal exibida na seção A1 e, em seguida, arrastar o mouse em uma direção DR3, uma imagem 3D exibida na seção A2 pode ser rodada na direção DR1. Se o usuário clicar no ponto P1 na imagem frontal exibida na seção A1 e arrastar o mouse em uma direção DR4, uma imagem 3D exibida na seção A2 pode ser rodada na direção DR4.

[073] Isto é, se o usuário seleciona um local desejado sobre a imagem frontal exibida na seção A1 usando um dispositivo de entrada, tal como um mouse e uma entrada de arrasto é aplicada no estado, uma imagem 3D exibida na seção A2 pode também ser rodada na direção DR3 ou DR4, a fim de exibir um local associado. Neste caso, a imagem de vista de olho de pássaro exibida na seção A3 mostra um diagrama circular em um local selecionado a partir da imagem frontal, permitindo assim que o usuário determine sinteticamente os estados e estruturas dos dentes do paciente e as gengivas ao redor dos dentes enquanto referindo-se à imagem vista do olho do pássaro, imagem 3D e imagem frontal juntas.

[074] Entretanto, na FIG. 7, a linha P2 pode corresponder à linha de referência REF dos dentes na imagem frontal sobre a imagem exibida na seção A1.

[075] Além disso, na vista do olho de pássaro da seção de imagem A3, um local que o usuário deseja observar corresponde ao ponto P3, e a localização do ponto P3 corresponde ao do ponto P1. Ou seja, isto significa que as imagens das seções A1, A2 e A3 operam em conjunto um com o outro de modo a que a localização do mesmo dente pode estar localizada no centro de uma tela.

[076] A FIG. 8 é uma fotografia que mostra um produto de teste de ferramenta de mordida que foi fabricada pelo inventor;

[077] Referindo-se à FIG. 8, a ferramenta de mordida pode incluir um corpo 61 configurado para ser inserido na cavidade oral de um paciente, uma placa de referência 62, e gesso 63.

[078] O corpo 61 e a placa de referência 62 podem ser feitos de plástico. A placa de referência 62 pode estar integrada com o corpo 61, e pode sobressair a partir do corpo 61 de modo que possa ser localizada no exterior da cavidade oral. Através dessa configuração, a placa de referência 62 pode ser impedida de ser torcida ou dobrada no interior da cavidade oral, em cujo estado os dados CT e STL da placa de referência 62 podem ser gerados.

[079] O gesso 63 pode ser proporcionado em uma localização que faceia os dentes do paciente. Quando o paciente aplica pressão ao gesso 63 utilizando os seus dentes, as formas dos dentes do paciente e as gengivas em torno dos dentes podem ser impressos sobre o gesso 63. As formas impressas dos dentes e as gengivas podem ser utilizados para um scanner 3D para gerar dados STL mais tarde.

[080] As FIGS. 9 e 10 são diagramas conceituais que ilustram um exemplo em que o sistema para gerar uma imagem de implante corrige as informações de coordenadas de dados STL e CT.

[081] Referindo-se à FIG. 9 e 10 em conjunto, uma imagem STL gerada com base nos dados STL e imagem CT gerada com base nos dados CT permite que distâncias e indicações relacionadas com os dentes sejam definidas com base na placa de referência 62. A placa de referência 62 ilustrada nas FIGS. 9 e 10 são as mesmas.

[082] Antes das FIGS. 9 e 10 serem comparadas umas com as outras, as imagens das FIGS. 9 e 10 serão descritas a seguir.

Descrições

[083] - Na FIG. 9, as distâncias entre a placa de referência 62 e ambos os lados de um dente 80 são d1 e d2, respectivamente.

[084] - Na FIG. 10, as distâncias entre a placa de referência 62 e ambas as extremidades laterais de um dente 81 são d4 e d5, respectivamente.

[085] - Uma imagem CT ilustrada na FIG. 10 corresponde a uma imagem CT que é gerada com base em dados CT cuja informação de coordenada não foi corrigida.

[086] - Na imagem CT ilustrada na FIG. 10, distância d3 entre as duas extremidades laterais do dente 81 foi compensada por distância d7 na direção A de um dos lados do dente 81. Esse deslocamento direcional, ou seja, um tipo de erro de imagem CT, pode resultar em distorção da imagem que é gerada por um dispositivo protético ou prótese que está localizado em torno do dente 80.

[087] Neste caso, se as distâncias d4 e d5 são corrigidas utilizando d1 e d2, isto é, as distâncias entre a placa de referência 62 e o dente 80, d4 e d5, isto é, as distâncias entre a placa de referência 62 e os dentes 81 ilustrados na FIG. 10, podem ser corrigidas para d1 e d2, respectivamente. Desta maneira, as distâncias entre a placa de referência 62 e cada um dos dentes de um paciente podem ser corrigidas através da correção dos valores dos dados CT ao referir aquelas definidas nos dados STL.

[088] Na presente invenção, a placa de referência 62 pode ser um ponto de referência com base em cujas distâncias e indicações relacionadas com cada dente são corrigidas nos dados de CT.

[089] Por conseguinte, é necessário fazer a placa de referência 62 dos dados STL idêntica com a placa de referência 62 dos dados de CT. Antes da informação de coordenada dos dados de CT ser corrigida, a informação de coordenada da placa de referência 62 deve ser corrigida de acordo com os dados STL. Depois de a informação da placa de coordenada de referência 62 ser corrigida nos dados de CT, a informação de coordenada dos dentes incluída nos dados de CT pode ser corrigida com base nos dados STL. Por conseguinte, a forma e informação de coordenada de cada um dos dentes representado nos dados de CT podem ser redimensionadas com base nos dados STL. Após o redimensionamento ter sido processado, imagens CT e STL geradas com base em dados CT e STL podem ter o mesmo tamanho. As formas e densidades dos dentes e as gengivas podem ser representados através da combinação da imagem CT com as estruturas de exoesqueleto das gengivas representadas na imagem STL. Uma imagem em que as formas dos dentes e as gengivas foram representadas através da combinação de dados CT e STL é referida como uma imagem híbrida, que pode ser gerada da forma ilustrada na FIG. 11.

Claims

1. MÉTODO PARA GERAR UMA IMAGEM DE IMPLANTE, sendo o processo realizado por um sistema para gerar uma imagem de implante que gera uma imagem do implante e exibe uma imagem do implante em um dispositivo de exibição, caracterizado por compreender: obter dados de tomografia computadorizada (CT) adquiridos quando uma ferramenta de mordida provida com uma placa de referência é inserida em uma cavidade oral de um paciente e dados de estéreolitografia (STL) configurados para representar um objeto tridimensional (3D) usando polígonos enquanto faz referência aos padrões em gesso de dentes; gerar coordenadas de uma placa de referência de dados da CT idênticas com coordenadas de uma placa de referência de dados STL, e corrigir os dados CT com base nos dados STL; e gerar uma imagem híbrida de modo que dados CT corrigidos representam uma primeira região de densidade e os dados STL representam uma segunda região de densidade.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a correção dos dados CT compreende corrigir informação de coordenadas dos dados CT para a informação de coordenadas dos dados STL.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que corrigir os dados CT compreende redimensionar os dados CT de modo a que o tamanho dos dados CT se ajuste aos dados STL.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que corrigir os dados CT compreende corrigir a informação de coordenadas da placa de referência fornecida nos dados CT para a informação de coordenadas da placa de referência fornecida nos dados STL, e corrigir a informação de coordenadas dos dados CT em base na informação de coordenadas corrigida da placa de referência.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a imagem híbrida é uma imagem gerada mediante a incorporação de uma estrutura do exoesqueleto de dados STL nos dados CT.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda, após a aquisição dos dados CT e dados STL, gerar a placa de referência dos dados CT idêntica com a placa de referência dos dados STL, e eliminar os dados de imagem relacionadas com a placa de referência e a ferramenta de mordida.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda, após gerar a imagem híbrida: dividir uma área de exibição de uma tela em uma primeira seção e uma segunda seção; exibir imagens plana e 3D dos dentes na primeira e segunda seções, respectivamente; e exibir uma imagem em conjunto na tela, a imagem em conjunto sendo uma imagem na qual, quando o controle do usuário é aplicado a qualquer imagem da imagem plana e 3D, uma imagem restante se altera em conjunto com qualquer imagem.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a imagem é uma imagem em conjunto giratória.

9. SISTEMA PARA GERAR IMAGEM DE IMPLANTE, caracterizado por compreender: um módulo de entrada de dados CT configurado para obter dados CT adquiridos quando uma ferramenta de mordida fornecida com uma placa de referência é inserida em uma cavidade oral de um paciente e dados STL gerados usando padrões de gesso dos dentes; um módulo de correção de dados CT configurado para gerar uma placa de referência dos dados CT idêntica a uma placa de referência dos dados STL, e corrigir os dados CT com base nos dados STL; e um módulo de geração de imagem híbrida configurado para gerar uma imagem híbrida através da combinação dos dados corrigidos CT com a estrutura STL para que os dados CT representem dentes do paciente e os dados STL representem gengivas do paciente, permitindo desse modo que os dados CT e STL representem regiões de densidades diferentes, respectivamente.

10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de correção de dados CT executa correção do ponto de referência em cujas coordenadas da placa de referência fornecida nos dados CT são corrigidas para coordenadas da placa de referência fornecida em dados STL.

11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o módulo de correção de dados CT, após a correção do ponto de referência ser realizada, corrige coordenadas dos dados CT enquanto se refere às coordenadas corrigidas da placa de referência.

12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de correção de dados CT corrige a informação de coordenadas dos dados CT em que as coordenadas da placa de referência foram corrigidas, enquanto se refere a uma relação de localização entre a placa de referência e os dados STL.

13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o módulo de correção de dados CT redimensiona distâncias entre as coordenadas em resposta à correção da informação de coordenada.

14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda um módulo de geração de imagem híbrida configurado para gerar uma imagem 3D incorporando uma estrutura de exoesqueleto dos dados STL em dados CT corrigidos.