BR112021014839A2

BR112021014839A2 - Sistema de digitalização intraoral utilizando indução magnética

Info

Publication number: BR112021014839A2
Application number: BR112021014839-6A
Authority: BR
Inventors: Morten Vendelbo Foged; Oliver SUNDBERG; Christoph Vannahme; Michael Pedersen; Søren Greve Jensen; Dmytro Chupryna OLEGOVYCH; Esben Rosenlund HANSEN; Anders Robert JELLINGGAARD; Peter Dahl Ejby JENSEN; Kasper Krogh
Original assignee: 3Shape A/S
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-10-05
Also published as: WO2020173955A1; KR20210134350A; US20220133447A1; EP3930560B1; WO2020174048A1; JP2022521971A; EP4331468A3; US20220087519A1; KR20210132687A; BR112021014878A2; EP4331468A2; EP3930559A1; CN113727636A; CN113727637A; JP2022521970A; EP3930560A1

Abstract

sistema de digitalização intraoral utilizando indução magnética. a presente invenção refere-se a sistema de digitalização intraoral compreendendo: um dispositivo de digitalização que compreende pelo menos uma primeira bobina de indução magnética; uma ponta de digitalização substituível que compreende pelo menos uma segunda bobina de indução magnética; a ponta de digitalização sendo conectada de forma removível ao dispositivo de digitalização; em que as pelo menos primeira e segunda bobinas de indução magnética são configuradas para fornecer transferência de energia e/ou um sinal de comunicação entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização durante a operação do sistema de digitalização.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE DIGITALIZAÇÃO INTRAORAL UTILIZANDO INDUÇÃO MAGNÉ- TICA". Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a sistema de digitalização em geral para digitalização intraoral dos dentes. Mais especificamente, a presente descrição refere-se à construção e função de pontas de digi- talização para dispositivos de scanner intraoral utilizando transilumina- ção por infravermelho e luz branca, e a sistemas de digitalização utili- zando indução magnética para transferência e/ou comunicação de ener- gia. Antecedentes

[0002] Dispositivos de digitalização, para digitalização intraoral de dentes, são bem conhecidos no campo da digitalização.

[0003] Na digitalização intraoral de dentes e gengiva, dados são normalmente adquiridos a partir da cavidade intraoral, com um disposi- tivo de scanner fornecendo luz branca, ou uma combinação de um ou mais comprimentos de onda de luz distintos, para iluminar a cavidade intraoral. O dispositivo de scanner apresenta, tipicamente, um ou mais sensores de imagem para aquisição de imagens ou dados a partir do processo de digitalização.

[0004] WO 2018/022940 descreve um scanner intraoral utilizando luz infravermelha na faixa de 700 a 1090 nm. Descreve como métodos de não ionização de criação de imagem e/ou detecção de estruturas internas podem ser utilizados, tal como pela obtenção de imagens utili- zando-se um comprimento de onda penetrante para se visualizar estru- turas dentro dos dentes, pela iluminação dos mesmos utilizando-se uma ou mais faixas espectrais penetrantes (comprimentos de onda), inclu- indo a utilização de transiluminação (por exemplo, a iluminação, a partir de um lado, e a captura da luz a partir do lado oposto, após a mesma ter atravessado o objeto), e/ou a criação de imagem de penetração em ângulo reduzido (por exemplo, criação de imagem refletiva, que captura luz que foi refletida/difundida a partir de estruturas internas quando da iluminação utilizando-se um comprimento de onda penetrante).

[0005] No entanto, o projeto de um dispositivo de scanner, capaz de utilizar comprimentos de onda de luz visível e de luz infravermelha para capturar informação a respeito do objeto digitalizado, pode ser bem complicado.

[0006] Permanece, portanto, um desejo no campo da digitalização intraoral, de se fornecer um dispositivo com um projeto mais simples e mais econômico de um dispositivo de scanner capaz de empregar luz em ambos os comprimentos de onda, visível e infravermelho. Sumário

[0007] Em um aspecto, é descrito um sistema de digitalização intra- oral compreendendo: - um dispositivo de digitalização compreendendo pelo menos uma primeira bobina de indução magnética; - uma ponta de digitalização substituível compreendendo pelo menos uma segunda bobina de indução magnética; - a ponta de digitalização sendo conectada de forma removí- vel ao dispositivo de digitalização; em que as pelo menos primeira e segunda bobinas de indu- ção magnética são configuradas para fornecer transferência de energia e/ou um sinal de comunicação entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização durante a operação do sistema de digitalização.

[0008] Pelo emprego de bobinas de indução magnética para trans- ferir energia e/ou comunicação entre o dispositivo de scanner e a ponta de digitalização, não há necessidade de se utilizar contatos elétricos. Isso possibilita a vedação hermética de ambos o scanner e a ponta de digitalização, e facilita a limpeza das superfícies que agora podem ser enxaguadas, reduzindo-se os desafios da limpeza e desinfecção.

[0009] Em algumas modalidades, a transferência de energia do dis- positivo de digitalização para a ponta de digitalização compreende su- prir uma tensão alternada, ou corrente elétrica, para a primeira bobina de indução magnética, induzindo, assim, uma corrente elétrica na se- gunda bobina de indução magnética.

[0010] Em algumas modalidades, fornecer o sinal de comunicação entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização compre- ende fornecer uma frequência, fase, ou tensão alternada de amplitude modulada, ou corrente, para a primeira ou a segunda bobina, induzindo, assim, um sinal modulado em outra, dentre a primeira ou segunda bo- bina, em que o sinal modulado compreende a transferência de comuni- cação do dispositivo de digitalização para ponta de digitalização, ou da ponta do scanner para o dispositivo de digitalização.

[0011] Dessa forma, é possível se enviar a comunicação de duas vias entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização.

[0012] Em algumas modalidades, o sistema de digitalização é con- figurado para demodular o sinal modulado.

[0013] Em algumas modalidades, o sinal de comunicação é locali- zado em uma banda de frequência diferente da banda de frequência do sinal de transferência de energia.

[0014] Isso reduz a possível interferência entre a transferência de energia e os sinais de comunicação.

[0015] Em algumas modalidades, o dispositivo de digitalização compreende, ainda, uma terceira bobina de indução magnética; a ponta do scanner compreende, ainda, uma quarta bobina de indução magné- tica; e a primeira e segunda bobinas de indução magnética são configu- radas para fornecer a transferência de energia, e a terceira e quarta bo- binas de indução magnética são configuradas para fornecer a transfe- rência de comunicação.

[0016] Dessa forma, haverá bobinas de indução dedicadas para transferência de energia, e bobinas de indução dedicadas para fins de comunicação.

[0017] Em algumas modalidades, a terceira e/ou quarta bobinas de indução de transferência de comunicação são torcidas por 180° em torno de um centro simétrico, a terceira e quarta bobinas de indução compreendendo, dessa forma, duas metades, no formato de uma figura representando o número 8.

[0018] Essa configuração das bobinas tem o efeito de a colocação da bobina de comunicações em um campo uniforme, tal como campo de transmissão de energia mencionado acima, fazer com que o sinal induzido na bobina de comunicações seja cancelado devido à polari- dade oposta da corrente induzida localizada em cada uma das bobinas torcidas.

[0019] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização ainda compreende: - um elemento óptico localizado na extremidade distal da ponta de digitalização com uma superfície refletora dentro da ponta de digitalização, de modo que, quando o elemento óptico recebe luz de uma fonte de luz branca localizada no dispositivo de digitalização, a ponta de digitalização forneça luz branca para os dentes, em que o ele- mento óptico é configurado para receber a luz branca como refletida a partir dos dentes, de modo que quando o elemento óptico recebe a luz branca a partir dos dentes, a ponta de digitalização forneça luz branca para um primeiro sensor de imagem no dispositivo de digitalização; e - uma fonte de luz infravermelha, configurada para emitir luz infravermelha, a fonte de luz infravermelha residindo em ou na ponta de digitalização substituível, onde a ponta de digitalização fornece a luz in- fravermelha para os dentes.

[0020] Nessa configuração, é possível se utilizar o mesmo disposi- tivo de digitalização para ambas as criações de imagem óptica e infra- vermelha.

[0021] Em outro aspecto, é descrito aqui um sistema de digitaliza- ção intraoral que compreende: - um dispositivo de digitalização; - uma ponta de digitalização semi-substituível compreen- dendo pelo menos uma primeira bobina de indução magnética; - um adaptador de infravermelho configurado para fixar de forma substituível à ponta de digitalização, o adaptador de infraverme- lho compreendendo pelo menos uma segunda bobina de indução mag- nética e pelo menos uma fonte de luz infravermelha; - uma forração higiênica descartável ou reutilizável disposta entre a ponta de digitalização e o adaptador de infravermelho; em que as pelo menos primeira e segunda bobinas de indu- ção magnética são configuradas para fornecer transferência de energia e/ou um sinal de comunicação entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização durante a operação do sistema de digitalização.

[0022] Pelo emprego de bobinas de indução magnética para trans- ferência de energia e/ou comunicação entre o dispositivo de scanner e a ponta de digitalização, não há necessidade de se utilizar contatos elé- tricos. Isso possibilita a vedação hermética de ambos o scanner e a ponta digitalização, e facilita a limpeza das superfícies que, agora, po- dem ser enxaguadas, reduzindo se os desafios de limpeza e desinfec- ção. Ainda, a forração de higiene descartável ou reutilizável pode ser trocada entre cada paciente, reduzindo, assim, o risco de contaminação entre os pacientes. O adaptador de infravermelho também pode ser des- cartável, para uso único, de modo que a parte que entra na boca do paciente possa ser descartada após o uso.

[0023] O adaptador de infravermelho também pode ser autoclavá- vel, permitindo a reutilização. Visto que o adaptador de infravermelho, nessa modalidade, não inclui quaisquer partes eletrônicas, o mesmo é capaz de suportar uma limpeza mais rigorosa entre suas utilizações.

[0024] Em algumas modalidades, o adaptador de infravermelho é configurado para se fixar à ponta de digitalização por encaixe de pres- são e/ou deslizamento na ponta de digitalização.

[0025] Isso permite a fixação e remoção fáceis do adaptador de in- fravermelho antes e após a utilização.

[0026] Em outro aspecto, é descrita uma ponta de digitalização substituível para um dispositivo de digitalização, a ponta de digitalização sendo configurada para digitalização intraoral de dentes, a ponta de di- gitalização compreendendo: - o elemento óptico localizado na extremidade distal da ponta de digitalização com uma superfície refletora dentro da ponta de digita- lização, de modo que, quando o elemento óptico recebe luz de uma fonte de luz branca localizada no dispositivo de digitalização, a ponta de digitalização fornece luz branca para os dentes, em que o elemento óp- tico é configurado para receber a luz branca refletida a partir dos dentes, de modo que, quando o elemento óptico recebe a luz branca dos dentes, a ponta de digitalização forneça luz branca para um primeiro sensor de imagem no dispositivo de digitalização; e - uma fonte de luz infravermelha, configurada para emitir luz infravermelha, a ponte de luz infravermelha residindo em ou na ponta de digitalização substituível, onde a ponta de digitalização fornece a luz de infravermelho para os dentes.

[0027] De acordo, visto que a ponta do scanner é substituível, o pro- jeto do dispositivo de scanner pode ser flexibilizado, com um projeto mais simples e um processo de fabricação mais econômico.

[0028] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização substitu- ível ainda compreende um adaptador de infravermelho substituível, o adaptador de infravermelho compreendendo um ou mais guias de luz para orientar a luz infravermelha da ponta de digitalização até os dentes e/ou gengiva.

[0029] O adaptador de infravermelho, nessas modalidades, pode ser fabricado sem quaisquer partes eletrônicas e, portanto, será mais econômico e mais fácil de se fabricar.

[0030] Em algumas modalidades, os guias de luz do adaptador de infravermelho compreendem um núcleo e um material de revestimento, em que o índice de refletividade do núcleo é superior ao índice de refle- tividade do revestimento, de modo que a luz infravermelha sofra um re- flexo interno total quando atravessa os um ou mais guias de luz.

[0031] Com o núcleo de índice de refletividade superior ao do re- vestimento, a perda de luz infravermelha é reduzida.

[0032] Em algumas modalidades, os guias de luz do adaptador de infravermelho compreendem um ou mais espelhos, de modo que a luz infravermelha sofra um reflexo interno total quando atravessa os um ou mais guias de luz.

[0033] Com espelhos para refletir a luz, a perda de luz proveniente das dobras no guia de luz pode ser reduzida.

[0034] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização e/ou o adaptador de infravermelho ainda compreendem uma ou mais janelas entre a fonte de luz infravermelha e os um ou mais guias de luz.

[0035] Com janelas entre a fonte de luz infravermelha e os guias de luz, o acoplamento da luz, a partir da fonte de luz, ao guia de luz, é aumentado.

[0036] Em algumas modalidades, uma ou mais janelas são feitas de polímeros e/ou vidro.

[0037] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização compre- ende uma primeira janela localizada próxima à fonte de luz infraverme- lha, e o adaptador de infravermelho compreende uma segunda janela, as primeiras segundas janelas sendo configuradas para acoplar a luz infravermelha da fonte de luz infravermelha a um ou mais guias de luz.

[0038] Isso permite a separação das partes entre a fonte de luz in- fravermelha e o guia de luz.

[0039] Em algumas modalidades, espaços de ar entre o adaptador de infravermelho e a primeira janela são preenchidos com um material de revestimento transparente.

[0040] Isso permite a redução da diferença no índice de refração efetiva entre a fonte de luz infravermelha e os guias de luz.

[0041] Em algumas modalidades, o adaptador de infravermelho é configurado para se fixar à ponta de digitalização por encaixe por pres- são e/ou deslizamento na ponta de digitalização.

[0042] Isso permite a fixação e remoção fáceis do adaptador de in- fravermelho antes e após sua utilização.

[0043] Em algumas modalidades, o elemento óptico ainda é confi- gurado para receber a luz infravermelha como refletida a partir dos den- tes, de modo que, quando o elemento óptico recebe a luz infravermelha a partir dos dentes, a ponta de digitalização forneça luz infravermelha para um segundo sensor de imagem.

[0044] Nessas modalidades, dois sensores de imagem do sistema óptico podem ser escolhidos para apresentarem sensibilidades diferen- tes a comprimentos de onda de luz diferentes. Por exemplo, o primeiro sensor pode ser mais sensível à luz com comprimentos de onda no es- pectro visível, por exemplo, entre 400 e 700 nm, enquanto o segundo sensor pode ser mais sensível à luz infravermelha com comprimento de onda entre 750 nm e 1000 nm.

[0045] Em algumas modalidades, que compreendem dois sensores de imagem, o segundo sensor de imagem é idêntico ao primeiro sensor de imagem. Isso permite uma construção mais econômica e simples da ponta de digitalização.

[0046] Em algumas modalidades, o elemento óptico é configurado para refletir a luz branca, de modo que passe para um primeiro conjunto de pixels no primeiro sensor de imagem, e em que o elemento óptico é configurado para refletir a luz infravermelha, de modo que passe para um segundo conjunto de pixels no primeiro sensor de imagem. Dessa forma, é possível se ter um único sensor, dividido em grupos de pixels, sendo utilizado para a detecção da luz branca e luz infravermelha, res- pectivamente.

[0047] Em uma modalidade, o elemento óptico é um espelho.

[0048] Em outra modalidade, o elemento óptico compreende uma placa de vidro. Em algumas modalidades, o elemento óptico compre- ende um revestimento óptico. Um revestimento óptico é uma ou mais camadas de material que são depositadas no elemento óptico, por exemplo uma placa de vidro, tal como para formar um espelho. O reves- timento óptico altera a forma na qual os comprimentos de onda de luz são refletidos e/ou transmitidos em ou no elemento óptico.

[0049] Em uma modalidade preferida, o revestimento óptico é um revestimento dielétrico. Um revestimento dielétrico compreende materi- ais com índice de refração diferentes como fabricados a partir de uma pluralidade de camadas, em que a espessura da pluralidade de cama- das pode ser selecionada de acordo com reflexo e/ou transmissão do comprimento de onda específico. Mais especificamente, pela seleção da composição, espessura e/ou número da pluralidade de camadas exatas, é possível se personalizar a capacidade de reflexão e/ou trans- missão do revestimento a fim de se produzir uma característica dese- jada. Em uma modalidade, o revestimento dielétrico é selecionado de modo que cada uma das camadas apresente menos de 300 nm, tal como menos de 200 nm, preferivelmente em torno de 100 nm.

[0050] Uma vantagem de se ter o elemento óptico compreendendo um revestimento dielétrico, particularmente onde o elemento óptico re- side na ponta de digitalização, é que a característica desejada (na mo- dalidade onde a ponta de digitalização é substituível) pode ser substitu- ída por outra ponta de digitalização apresentando outra característica desejada. O revestimento dielétrico. como disposto em ou integrado ao elemento óptico, é uma solução alternativa à disposição do revestimento dielétrico em um elemento óptico dentro do dispositivo de digitalização, por exemplo, em um divisor de feixe, ou em cima do sensor de criação de imagem. Essa solução alternativa fornece, dessa forma, um disposi- tivo de digitalização mais flexível onde a característica desejada pode ser substituída, de acordo com o modo de digitalização específico. Outra vantagem de se ter o elemento óptico compreendendo um revestimento dielétrico é que o dispositivo de digitalização sem a ponta de digitaliza- ção (substituível ou não) pode ser fabricado de uma forma eficiente, onde o revestimento dielétrico não precisa ser aplicado à superfície in- terna do dispositivo de digitalização. Isso pode, portanto, permitir uma produção mais econômica do dispositivo de digitalização.

[0051] Em uma modalidade mais preferida, o revestimento dielétrico é selecionado de modo que os índices de refração e as espessuras da pluralidade de camadas forneçam uma mudança de fase relativa entre a luz polarizada S e a luz polarizada P, que é em torno de 0 grau ou 180 graus. A tolerância da mudança de fase (em torno de zero ou 180 graus) pode, em algumas modalidades, ser inferior a mais ou menos 15 graus, tal como mais ou menos 10 graus, ou tal como mais ou menos 5 graus. Em algumas modalidades, a mudança de fase é selecionada para luz na faixa entre 400 e 600 nm, tal como entre 500 e 575 nm. Em algumas modalidades, a mudança de fase é selecionada para a luz na faixa entre 400 e 600 nm, tal como entre 490 e 585 nm. Por exemplo, duas faixas diferentes podem ser selecionadas para duas camadas diferentes. Uma vantagem de se ter uma mudança de aproximadamente zero grau na polarização entre a luz polarizada S e a luz polarizada P, é que a pola- rização não muda para uma faixa de comprimento de onda selecionada. Dessa forma, o reflexo especular dos dentes pode, por exemplo, ser aperfeiçoado.

[0052] Em outra modalidade preferida, o revestimento dielétrico é selecionado de modo que os índices de refração e as espessuras da pluralidade de camadas forneçam um reflexo de mais de 90%, tal como mais de 95%, para ambas as luzes polarizadas S e P. Em outra moda- lidade preferida, o revestimento dielétrico é selecionado de modo que os índices de refração e as espessuras da pluralidade de camadas for- neçam um reflexo de mais de 80% para a luz não polarizada. Em algu- mas modalidades, o reflexo é selecionado para a luz com comprimentos de onda no domínio visível, isso é, com comprimentos de onda na faixa entre 400 e 600 nm, tal como entre 500 e 575 nm, tal como entre 490 e 585 nm. Por exemplo, duas faixas diferentes podem ser selecionadas para duas camadas diferentes. Em outras modalidades, ou em modali- dades adicionais, o reflexo é selecionado para a luz no domínio infra- vermelho, isso é, com comprimentos de onda na faixa entre 700 e 1000 nm, tal como entre 800 e 900 nm, tal como entre 820 e 880 nm.

[0053] A polarização e/ou reflexo é, nas modalidades mais preferi- das, selecionado para um ângulo de incidência entre 30 e 60°, tal como entre 40 e 50°, tal como em torno de 45°. Isso pode fornecer a orienta- ção da luz a partir do dispositivo de digitalização e para dentro de uma cavidade intraoral, por exemplo, sem mudar a polarização entre a luz polarizada S e a luz polarizada P, e/ou, por exemplo, com alto reflexo (superior a 80%) para ambas as luzes no domínio visível e no domínio de infravermelho.

[0054] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização substitu- ível compreende um ou mais bloqueadores de luz na extremidade distal da ponta de digitalização, os ditos bloqueadores de luz sendo configu- rados para bloquear luz dissipada direta ou indireta. A minimização da quantidade de luz dissipada pela utilização dos bloqueadores de luz ga- rante uma qualidade superior de imagem, visto que a luz dissipada ge- ralmente reduz a informação disponível sobre imagens capturadas man- chando, expondo excessivamente e/ou causando brilho nas partes da imagem capturada.

[0055] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização substitu- ível compreende uma pluralidade de fontes de luz infravermelha, locali- zadas em ou perto dos bloqueadores de luz mencionados acima. Em uma modalidade preferida, três LEDs IR são dispostos em cada lado da ponta de digitalização. Esses três LEDs IR podem ser eletricamente co- nectados em série. Em alguns casos, uma conexão dedicada do dispo- sitivo de digitalização fornece energia para todos os seis LEDs IR. A fim de se dividir a corrente elétrica entre as duas correntes de LEDs IR, um espelho de corrente pode ser utilizado. Isso ajuda a garantir uma ilumi- nação homogênea da luz infravermelha. O dispositivo de digitalização ainda pode conter um conjunto de circuitos elétricos, que podem medir a tensão e a corrente supridas para os LEDs IR para se determinar e controlar a quantidade desejada de luz infravermelha. Como uma me- dida de segurança, um sensor de temperatura pode ser disposto adja- cente a cada corrente dos LEDs IR. Se a temperatura se elevar acima da faixa operacional normal, o sensor de temperatura desconecta um ou mais, preferivelmente todos os seis LEDs IR no suprimento de ener- gia, desligando um transistor conectado em série com os LEDs IR. Isso evita que a superfície da ponta de digitalização se torne muito quente, o que poderia causar desconforto ou danos ao paciente. Também impede a luz infravermelha em excesso, visto que se muita energia for suprida para os LEDs IR, os mesmos se tornarão muito quentes para o conforto e/ou segurança do paciente.

[0056] Em algumas modalidades, os bloqueadores de luz compre- endem um formato integrado no interior da extremidade distal da ponta de digitalização, em que o formato integrado é configurado para auxiliar o usuário a posicionar o dispositivo corretamente com relação aos den- tes e à gengiva. O formato da parte integrada pode, por exemplo, estar na forma de uma protuberância longa, posicionada acima dos LEDs IR. Esse formato permite que o usuário posicione, de forma aleatória, o dis- positivo em qualquer posição com os dentes no escopo, e/ou com a disposição correta da ponta com relação à gengiva. A parte integrada pode estar, alternativamente, na forma de uma pirâmide, que permite que o usuário posicione a ponta de digitalização de tal forma que a pro- tuberância em formato de pirâmide seja disposta no espaço entre os dentes. Isso garante que a ponta seja disposta corretamente com rela- ção aos dentes, além de com relação à gengiva.

[0057] Em uma modalidade, a ponta de digitalização ainda compre- ende uma interface de reconhecimento conectada a uma memória inte- grada, localizada na ponta de digitalização, a interface de reconheci- mento sendo configurada para ser lida por um componente de reconhe- cimento localizado no dispositivo de digitalização quando a ponta de di- gitalização é montada no dispositivo de digitalização.

[0058] Em uma segunda modalidade, a ponta de digitalização com- preende uma pluralidade de conectores, tal como pinos. Por exemplo, a interface de reconhecimento pode ser parte da pluralidade de conecto- res. Em uma modalidade, a memória integrada pode armazenar um nú- mero serial e/ou dados adicionais. A memória integrada pode ser uma EEPROM.

[0059] Em algumas modalidades, a interface de reconhecimento está na forma de pelo menos uma interface I2C. Uma interface I2C for- nece um sinal SCL (sinal de relógio de interface serial I2C) e um sinal DAS (sinal de dados de interface serial I2C). Dois conectores podem, por exemplo, fornecer sinais I2C.

[0060] Em outra modalidade, a pluralidade de conectores está na forma de uma primeira pluralidade de conectores e uma segunda plura- lidade de conectores, em que a pluralidade de conectores está locali- zada na extremidade proximal da ponta de digitalização. A primeira plu- ralidade de conectores pode estar localizada em uma localização supe- rior da extremidade proximal, e a segunda pluralidade de conectores pode estar localizada em uma extremidade de localização inferior da extremidade proximal. A primeira pluralidade de pinos e a segunda plu- ralidade de pinos podem ser idênticas. Isso pode permitir que a ponta de digitalização seja montada em duas posições no dispositivo de digi- talização.

[0061] Em uma modalidade preferida, a pluralidade de conectores forma seis pinos. Por exemplo, em adição aos dois conectores I2C na forma de pinos, pode haver um pino terra comum, e três pinos de ten- são, tal como um pino de tensão constante, um primeiro suprimento de tensão variável e um segundo suprimento de tensão variável. O pino de tensão constante pode fornecer tensão para um circuito lógico digital na ponta de digitalização. O primeiro pino de tensão variável pode fornecer tensão que aquece o elemento óptico na ponta de digitalização. O se- gundo pino de tensão variável pode fornecer tensão para uma fonte de luz infravermelha localizada em ou dentro da ponta de digitalização.

[0062] Em outra modalidade preferida, a pluralidade de conectores forma doze pinos. Por exemplo, os seis pinos, como descrito acima, po- dem estar localizados em uma localização superior da extremidade pro- ximal, e os seis outros finos idênticos podem estar localizados em uma localização inferior da extremidade proximal.

[0063] Em uma modalidade mais preferida, a pluralidade de conec- tores, na forma de uma primeira pluralidade de conectores, e na forma de uma segunda pluralidade de conectores, são do mesmo tipo, mas estão localizados de modo que a primeira pluralidade de conectores es- teja localizada ao longo de um arco e a segunda pluralidade de conec- tores esteja localizada ao longo de outro arco. Isso pode permitir que a ponta de digitalização seja girada de uma posição para outra posição.

[0064] Em outra modalidade preferida, a pluralidade de conectores, na forma de uma primeira polaridade de conectores, e na forma de uma segunda modalidade de conectores, são do mesmo tipo, mas estão lo- calizados de modo que quando a ponta de digitalização é girada de uma posição para outra posição, por exemplo por 180°, a primeira pluralidade de tipos de conector seja diferente da segunda pluralidade de tipos de conector. Isso também pode permitir que a ponta de digitalização seja girada de uma posição para outra posição, mas ainda pode permitir que o dispositivo de digitalização identifique a diferença, e, dessa forma, identifique se a ponta de digitalização está apontando para cima ou para baixo.

[0065] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização substitu- ível compreende um painel de circuito impresso integrado à ponta de digitalização, o painel de circuito impresso (PCB) sendo configurado para fornecer eletricidade do dispositivo de digitalização para a fonte de luz infravermelha. O PCB pode compreender dois braços em formato de L fabricados a partir de PCB flexível.

[0066] Em algumas modalidades, a luz branca é definida pela luz que compreende um ou mais comprimentos de onda na faixa entre 400 nm e 700 nm. Uma vantagem da utilização de comprimentos de onda nessa faixa é que a mesma permite a captura de informação sobre cor que corresponde de forma realista à informação de cores da vida real.

[0067] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização substitu- ível usa luz infravermelha, definida pela luz que compreende um ou mais comprimentos de onda na faixa entre 750 nm e 1000 nm. Utilizar luz infravermelha nessa faixa de comprimento de onda permite que a luz se propague através do material de gengiva e dente a fim de iluminar o dente a partir de dentro.

[0068] Em algumas modalidades a ponta de digitalização substituí- vel compreende um elemento tubular que compreende: - uma extremidade distal que compreende uma primeira abertura óptica configurada para transmitir a pelo menos luz branca para os dentes, e uma extremidade proximal compreendendo uma segunda abertura óptica configurada para transmitir a pelo menos luz branca, a partir do dispositivo de digitalização para a primeira abertura óptica, e a extremidade proximal ainda compreendendo uma interface de monta- gem configurada para montar a ponta de digitalização ao dispositivo de digitalização.

[0069] Em algumas modalidades, a ponta de digitalização substitu- ível compreende um envoltório fabricado a partir de pelo menos duas partes distintas. A primeira parte pode ser referida como uma parte dura, fabricada a partir de um plástico, tal como polissulfona, PSU 1700, ou plásticos similares. A segunda parte pode ser referida como uma parte macia, fabricada a partir de um material biocompatível, tal como borra- cha de silicone grau médico de classificação Shore 60A ou 70A. Outros materiais similares podem ser utilizados para a parte dura e para a parte macia da ponta de digitalização.

[0070] Em algumas modalidades, os LEDs são localizados em uma posição retraída na parte macia. Nessas modalidades, a parte protube- rante acima dos LEDs funciona como um bloqueador de luz adicional. Os três lados restantes em torno dos LEDs podem ser inclinados para permitir a maior saída de luz para dentro da gengiva.

[0071] A frente da parte de digitalização serve tanto como um aces- sório, quanto como um amortecedor que minimiza a sensação do paci- ente no caso de o dispositivo atingir a parte posterior da boca ou a gen- giva.

[0072] A área côncava, plana e longa, que corre sob a ponta, serve como uma área para aplicação de cola, mas também auxilia como uma proteção para garantir que o dispositivo não provoque uma sensação desagradável devido ao impacto entre os dentes e o agregado. Ainda, pode haver vários canais correndo ao longo da seção inferior e permi- tindo o alinhamento fácil entre as partes macia e dura quando as duas partes são coladas juntas durante a montagem.

[0073] O material de silicone, do qual a parte macia da ponta é fa- bricada, fornece uma sensação boa e suave, especialmente quando molhado com saliva. Isso tem o efeito de o usuário sentir menos a fric- ção do material na boca, por exemplo, nos dentes, na gengiva, na língua ou em outro tecido mole quando a ponta estiver sendo manobrada para a sua posição.

[0074] De acordo com um aspecto, é descrito um sistema de digita- lização que compreende: - a ponta de digitalização substituível, como descrito em qualquer uma das modalidades descritas aqui, e um dispositivo de scanner configurado para montar, de forma substituível, a ponta de digitalização substituível.

[0075] Com um dispositivo de scanner que pode montar de forma substituível a ponta de digitalização, o dispositivo de scanner será mais versátil. Outros tipos de pontas de digitalização podem ser empregados, e a ponta de digitalização substituível pode ser alterada para cada novo paciente, e/ou ser autoclavável. Isso permite um sistema de digitaliza- ção mais higiênico.

Breve Descrição dos Desenhos

[0076] Os objetivos, características, e vantagens acima e/ou adici- onais da presente invenção ainda serão descritos pela descrição deta- lhada ilustrativa, e não limitadora, das modalidades da presente inven- ção apresentada a seguir, com referência aos desenho em anexo, nos quais: A figura 1 ilustra um sistema de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição; A figura 2 ilustra uma vista lateral de uma ponta de digitali- zação, de acordo com as modalidades da descrição; A figura 3 ilustra uma vista lateral de uma primeira parte dura do envoltório da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição;

[0077] A figura 4 ilustra uma vista de uma segunda parte macia do envoltório da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição;

[0078] A figura 5 ilustra uma vista lateral da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição, ilustrando a primeira e a segunda partes conectadas, de acordo com as modalidades da descri- ção;

[0079] A figura 6A ilustra uma estrutura de espelho para manter um espelho, de acordo com as modalidades da descrição;

[0080] A figura 6B ilustra uma parte PCB da ponta de digitalização, incluindo uma estrutura de espelho e braços para manter os LEDs infra- vermelhos, de acordo com as modalidades da descrição;

[0081] A figura 7A ilustra um primeiro padrão flexível da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição;

[0082] A figura 7B ilustra um segundo padrão flexível da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição;

[0083] As figuras de 8A-D ilustram bloqueadores de luz em formato de pirâmide, de acordo com as modalidades dessa descrição;

[0084] A figura 9 ilustra uma vista ilustrativa de uma ponta de digi- talização, de acordo com as modalidades dessa descrição;

[0085] A figura 10 ilustra um método de montagem, de acordo com as modalidades da descrição;

[0086] A figura 11 ilustra conectores entre a ponta de digitalização e o dispositivo de scanner, de acordo com as modalidades da descrição;

[0087] A figura 12A ilustra um dispositivo de digitalização e ponta de digitalização substituível, de acordo com as modalidades da descri- ção;

[0088] A figura 12B ilustra uma configuração de bobinas de indução magnética, de acordo com as modalidades da descrição;

[0089] As figuras 13A-C ilustram vários projetos de bobina de indu- ção, de acordo com as modalidades da descrição;

[0090] As figuras 14A-B ilustra um diagrama em bloco do conjunto de circuitos de bobina, de acordo com a modalidade da descrição;

[0091] A figura 15 ilustra um sistema de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição;

[0092] As figuras 16A-C ilustram projetos de guia de luz, de acordo com as modalidades da descrição;

[0093] As figuras 17A-D ilustram projetos de acoplamento de luz, de acordo com as modalidades da descrição;

[0094] A figura 18A ilustra um sistema de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição;

[0095] A figura 18B ilustra detalhes de um projeto de acoplamento de luz, de acordo com as modalidades da descrição;

[0096] A figura 19 ilustra um sistema de digitalização, de acordo com as modalidades da descrição. Descrição Detalhada

[0097] Na descrição a seguir, referência é feita às figuras em anexo,

que ilustram, por meio da ilustração, como a invenção pode ser prati- cada.

[0098] A figura 1 ilustra um sistema de digitalização, de acordo com uma modalidade dessa descrição. Nesse exemplo, o sistema de digita- lização 1 é configurado para realizar a digitalização intraoral de pelo me- nos uma parte de um dente, utilizando pelo menos luz infravermelha.

[0099] Ainda, nesse exemplo, o sistema de digitalização 1, mais particularmente o processador 7, é configurado para operar em um se- gundo modo de processamento correspondente à digitalização intraoral com pelo menos luz infravermelha utilizando uma ponta de digitalização

5.

[0100] Esse segundo modo de processamento é iniciado pela mon- tagem da ponta intraoral 5 com um espelho na extremidade distal, que cobre todo o campo de visão óptico e direciona a luz do dispositivo de scanner 2 na direção do objeto a ser digitalizado. A ponta intraoral 5 é ilustrada montada. Essa ponta é configurada a fim de ser inserida na boca de um paciente. Ainda, em uma configuração do dispositivo de digitalização 2, a luz é selecionada para iluminar através do objeto a ser digitalizado.

[0101] Quando a ponta de digitalização 5 é montada no dispositivo de scanner 2, o dispositivo de scanner 2 lê os dados de reconhecimento 17 na forma de um número de identificação 17 da ponta 5, que é arma- zenado em uma memória interna da ponta de digitalização 5. O número de identificação é enviado para o controlador 8 localizado no computa- dor conectado externamente 11. Com base no número de identificação 17 da ponta do scanner, o controlador 8 instrui o processador 7, locali- zado no dispositivo de scanner 2, a processar uma sequência contínua de imagens 2D 15 gravadas com uma iluminação de luz infravermelha no objeto. Para se fazer isso, o dispositivo de scanner 2 é configurado para iluminar o objeto com luz infravermelha dentro do objeto, por exem- plo, dentro de um dente e da gengiva circundante. A ponta de digitaliza- ção 5 é configurada de modo que a luz vermelha se propague através do material de gengiva e dente a fim de iluminar o dente a partir de dentro. A iluminação com luz infravermelha é controlada pelo controla- dor 8 e com base no número de identificação 17 da ponta do scanner. Em outras palavras, quando o controlador 8 recebe o número de identi- ficação 17 da ponta de scanner, o controlador 8 ainda instrui o disposi- tivo de scanner 2 a emitir a luz infravermelha. Ainda, o controlador 8 instrui o dispositivo de scanner 2 a emitir a luz branca.

[0102] Dessa forma, uma sequência regular de imagens 15 é gra- vada com a iluminação de luz branca. No entanto, em um momento es- pecífico, a gravação com luz branca é momentaneamente interrompida para se gravar uma única imagem 20 com iluminação infravermelha. A interrupção é baseada no retorno de dados de digitalização 21 entre o controlador 8 e o dispositivo de scanner 2, o retorno 21 sendo baseado também nos dados 22 do processador 7. Os dados 22 do processador 7, por exemplo, sendo um número de indexação de imagem 2D da ima- gem infravermelha 19. O número de indexação pode ser determinado dinamicamente para cada imagem na sequência de imagens 15.

[0103] Ainda, quando no segundo modo de processamento, o pro- cessador 7 processa as imagens com luz branca para derivar ambos os dados para geometria 3D e os dados para textura para a superfície. Ainda, o processador 7 processa a única imagem de luz vermelha para derivar dados de textura da estrutura interna do objeto. Finalmente, o processador correlaciona os dados de textura da estrutura interna do objeto com os dados para geometria 3D.

[0104] Nesse exemplo, o aplicativo de digitalização correlaciona imagem infravermelha 15 com uma posição correspondente no Modelo 3D 13.

[0105] A figura 2 ilustra uma vista lateral da ponta do scanner 5, de acordo com uma modalidade da descrição. A ponta de digitalização 5 pode ser integrada a um dispositivo de digitalização, ou, preferivel- mente, ser uma ponta de digitalização substituível para um dispositivo de digitalização. A ponta digitalização 5 compreende um envoltório fa- bricado a partir de pelo menos duas partes distintas, referidas, dora- vante, como uma parte dura 25 uma parte macia 26. A inclinação inferior 27 da parte macia 26 garante que o agregado não colida com os dentes dianteiros quando o agregado for posicionado sobre os dentes maiores no escopo. A angulação dessa parte da ponta permite que a ponta seja movida para dentro da boca em um ângulo que permita a melhor mano- brabilidade e funcionalidade. As protuberâncias do bloqueador de luz (não visíveis nessa vista) também podem seguir esta mesma inclinação.

[0106] A inclinação dianteira 28 da parte macia garante que o dis- positivo possa ser movido por todo o caminho até dentro da cavidade da boca e inspecione a área interproximal entre os dois molares trasei- ros.

[0107] A figura 3 ilustra uma vista lateral da parte dura 25 do envol- tório da ponta de digitalização 5, de acordo com as modalidades dessa descrição.

[0108] A figura 4 ilustra uma vista da parte macia 26 do envoltório da ponta de digitalização 5, de acordo com as modalidades dessa des- crição. A parte macia do envoltório compreende protuberâncias, ilustra- das aqui no formato de cogumelos 30, apesar de outros formatos pode- rem ser utilizados de forma equivalente.

[0109] A figura 5 ilustra uma vista lateral do envoltório da ponta de digitalização 5, de acordo com as modalidades dessa descrição, depois que a parte dura 25 e a parte macia 26 foram fixadas uma à outra. A interação entre as duas partes incorpora vários acessórios a fim de tra- var mecanicamente as mesmas e apresentar superfícies que permitam um alto nível de aderência a fim de mantê-las unidas. As conexões de travamento mecânico são a sobreposição da parte dianteira 51 da parte macia 26 à parte dura 25. A parte dura apresenta aberturas de janela 29, no interior das quais está localizado um acessório ou protuberância no qual a parte macia 26 é mecanicamente encaixada por pressão e fixada no lugar. Uma pequena protuberância ou acessório se sobrepõe ao canto da abertura de janela, a fim de posicionar e reter mecanica- mente a parte macia no lugar. A extremidade traseira da parte macia 26 pode compreender um ou mais acessórios, aqui ilustrados no formato de cogumelos 30, localizados em cada lado em torno do plano central vertical. Apesar de ilustrados aqui como cogumelos 30 de localização simétrica, outros formatos e posicionamentos podem ser utilizados de forma equivalente. Os cogumelos 30 encaixam mecanicamente por pressão em furos ou janelas complementares de 29 compreendidos na parte dura 25. Todos os acessórios ou protuberâncias mencionadas acima também servem como superfícies para a colagem de duas partes unidas.

[0110] A figura 6A ilustra a estrutura 33 para manter o espelho na ponta, de acordo com as modalidades dessa descrição. A estrutura para o espelho pode compreender sulcos incorporados às paredes laterais para permitir que as abas do PCB se estendam para fora a partir da parte do elemento aquecedor do PCB e dobrem descendentemente na borda da estrutura.

[0111] A figura 6B ilustra um painel de circuito impresso flexível (PCB) 34 da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades dessa descrição. O PCB flexível 34 compreende dois braços em formato de L 35, fabricados a partir de PCB flexível. Cada um desses braços é simétrico e termina em uma seção rígida 36. A seção rígida 36 pode ser fabricada a partir, por exemplo, de material laminado de epóxi reforçado com vidro, tal como FR4. Cada braço do PCB 34 compreende um ou mais LEDs IR 37, aqui exemplificados utilizando-se três LEDs 37. Os LEDs 37 apontam horizontalmente para dentro na direção do plano cen- tral. Ainda, o PCB 34 pode apresentar um fio adicional que corre ao longo da estrutura que conecta os LEDs 37 ao sexto pino na conexão de pino “baronet”/”pogo” entre a ponta de digitalização e o dispositivo de scanner.

[0112] As figuras 7A e 7B ilustram como a parte macia 26 pode ser projetada com dois padrões flexíveis diferentes em mente. Quando a ponta de digitalização é instalada no dispositivo de scanner, esses dois padrões flexíveis estão ambos em efeito simultaneamente.

[0113] O primeiro padrão flexível ilustrado na figura 7A é rotativo em torno da parte central das abas individuais, descendo em cada lado da abertura de janela. Essencialmente, a parte central superior das abas retém mais material em comparação com os lados para permitir que esse padrão flexível seja dominante, mas também para permitir que o PCB flexível seja fixado e corra dentro do silicone.

[0114] Com esse padrão flexível é possível que o LED central seja mantido no lugar, de modo que, mais provavelmente, esteja situado na gengiva. Quando o LED central é localizado de forma ideal, os LEDs periféricos apresentam menos chances de ditar a posição do LED cen- tral e, portanto, serão todos posicionados da melhor forma possível.

[0115] O segundo padrão flexível ilustrado na figura 7B é uma dobra de toda a aba a partir do ponto de extremidade da parte macia na borda da abertura de janela. Pode ser considerado como um cantiléver onde todo o braço dobra para fora à medida que a protuberância do bloquea- dor de luz está sendo posicionada. A flexão é predominante acima do bloqueador de luz para permitir o melhor posicionamento possível dos LEDs na gengiva dentro dos tamanhos dos dentes em foco.

[0116] As figuras 7A e B ainda ilustram bloqueadores de luz 31, de acordo com as modalidades dessa descrição. Nessa modalidade, existe um bloqueador de luz 31, na forma de uma protuberância longa, locali- zado acima dos LEDs IR em cada lado da ponte de digitalização. Esse formato do bloqueador de luz permite que o usuário posicione, de forma aleatória, o dispositivo dentro da parte da boca em foco. Pare se garantir que o dispositivo esteja sempre apoiado na parte inferior dos dentes, ou no topo da gengiva, quando o dispositivo é posicionado, o mesmo é projetado de modo que a distância entre os dois bloqueadores de luz em cada lado da ponta de digitalização seja inferior ao dente mais es- treito na parte da boca em foco. Em adição aos conceitos de bloqueador de luz mencionados acima, os LEDs IR também podem ser retraídos para dentro da parte macia do envoltório da ponta, como ilustrado com os recessos 32. A parte projetada/pendente do braço de ponta sobre os LEDs ainda funciona para aumentar o bloqueio de luz. Os três lados restantes em torno dos LEDs podem ser chanfrados para me permitir o máximo de saída de luz para dentro da gengiva.

[0117] As figuras 8A-D ilustram um outro formato que pode ser uti- lizado para os bloqueadores de luz. Nessa modalidade, os bloqueado- res de luz estão no formato de uma pirâmide, que orienta, de forma in- tuitiva, o usuário a posicionar o dispositivo de modo que a área interpro- ximal entre os dentes esteja logo abaixo do centro da abertura de janela. Vários formatos exatos da estrutura piramidal podem ser vislumbrados, ilustrados com as figuras A-D. Em adição aos conceitos de bloqueador de luz mencionados acima, os LEDs IR também podem ser retraídos para dentro da parte macia do envoltório da ponta. A parte proje- tada/pendente do braço da ponta sobre os LEDs ainda funciona para aumentar o bloqueio de luz. Os três lados restantes em torno dos LEDs podem ser chanfrados para permitir o máximo de saída de luz para den- tro da gengiva.

[0118] A figura 9 ilustra uma vista da ponta de digitalização 5, de acordo com as modalidades dessa descrição. Os LEDs IR recuados 37 e a protuberância do bloqueador de luz 31 são ilustrados. A parte macia 26 e a parte dura 25 do envoltório da ponta de digitalização também são ilustradas.

[0119] A figura 10 ilustra uma vista estilizada do método de monta- gem da ponta de digitalização, de acordo com as modalidades dessa descrição.

[0120] A figura 11 ilustra uma pluralidade de conectores entre a ponta de digitalização um dispositivo de scanner, de acordo com as mo- dalidades da descrição, aqui ilustradas como pinos. A pluralidade de conectores está localizada na extremidade proximal da ponta de digita- lização.

[0121] Em outro aspecto ilustrado na figura 12A, o sistema de scan- ner intraoral compreende um scanner intraoral 2 e uma ponta de digita- lização substituível 5, adaptada para se encaixar sobre a extremidade distal do scanner e direcionar luz de sonda, a partir do scanner, na dire- ção do objeto a ser digitalizado. A ponta é substituível por questão de higiene, visto que é uma prática comum a remoção da ponta entre tra- tamentos e a limpeza esterilização da mesma antes do próximo trata- mento. Os sistemas de scanner são enviados, tipicamente, para os usu- ários finais com duas ou mais pontas, de forma que o usuário possa utilizar uma ponta limpa em um paciente enquanto as outras estão sendo higienizadas. Isso permite um fluxo de trabalho contínuo através de um dia de trabalho típico.

[0122] Uma ponta de digitalização 5 pode ser projetada como uma unidade ativa que exige permuta de energia e dados. Contatos físicos exigem a protuberância dos condutores através do recinto do corpo de scanner para a transferência da energia elétrica. As cavidades introdu- zidas em torno das protuberâncias apresentam uma tendência à entrada de matéria biológica e bactéria, tornando um desafio se garantir a lim- peza e desinfecção adequadas das ditas cavidades.

[0123] Nessas modalidades, o sistema de scanner é projetado de modo que forneça a possibilidade de permuta de contatos elétricos com uma interface indutora magnética 38, que é capaz de fornecer permuta de energia e/ou dados entre o scanner e a ponta ativa. O mesmo realiza essa operação através de bobinas acopladas magneticamente em uma disposição que pode reduzir a interferência entre a transmissão de da- dos e a transmissão de energia.

[0124] Essa solução apresenta pelo menos as 3 vantagens princi- pais a seguir: 1) eliminar a necessidade de contatos elétricos possibilita a vedação hermética de ambos o scanner e a ponta. Isso reduz em muito os desafios com a limpeza e a desinfecção. 2) confiabilidade aperfeiçoada -eliminar a necessidade de contatos elétricos reduzirá os riscos de desgaste mecânico. Os contatos elétricos são alguns dos pontos que apresentam maior tendência à falha em um produto. Devido ao desgaste mecânico, o desempenho dos con- tatos será eventualmente degradado até um ponto no qual o produto pare de funcionar. Nos sistemas da técnica anterior, projetos mecânicos cuidadosos levam esse fato em consideração, tentando garantir que a interrupção da função seja postergada até o momento após a expiração da vida útil dos produtos. A despeito disso, as tolerâncias de projeto e os métodos de testagem inadequados durante o desenvolvimento, em combinação com ações não intencionais do usuário ou condições am- bientais operacionais não previstas, impõem riscos de falha prematura. 3) reduzir a complexidade e o tamanho, visto que os contatos mecânicos exigem partes móveis e demandam uma maior complexi- dade mecânica. Reduzir a complexidade mecânica permite um projeto mais compacto.

[0125] A solução compreende um mecanismo de acoplamento de energia e/ou um mecanismo de acoplamento de comunicação.

[0126] A solução pode ser baseada na indução magnética de campo próximo e pode ser realizada de formas diferentes.

[0127] A transmissão e a comunicação de energia podem ser reali- zadas simultaneamente, ou separadamente, durante períodos de tempo de exclusividade para um ou outro mecanismo.

[0128] Uma configuração é exibida na figura 12B, ilustrando a parte dianteira do sistema de scanner com a ponta 5 montada na extremidade distal do scanner 2.

[0129] A transferência de energia se baseia na propriedade física do acoplamento indutor magnético entre as bobinas adjacentes dos con- dutores. Uma corrente elétrica alternada, suprida em uma bobina (dora- vante referida como a bobina TX 39), induz uma corrente na segunda bobina (doravante referida como a bobina RX 40) devido ao acopla- mento magnético entre as ditas bobinas. O acoplamento k depende do posicionamento relativo das bobinas, além da geometria das ditas bobi- nas. Uma lista não exaustiva de várias configurações de bobina é des- crita abaixo: - um conjunto de bobinas, planas ou não planas, circulares, ovais ou retangulares de borda arredondada, paralelas ou localizadas em um ângulo, uma com relação a outra, com os seus centros geomé- tricos alinhados ou próximos (ilustrado na figura 12B). - um conjunto de bobinas, planas ou não planas, circulares, ovais ou retangulares de borda arredondada, formadas para se confor- marem a um formato circular, tal como um tubo, com seus centros geo- métricos alinhados ou próximos. - Um conjunto de bobinas concentricamente helicoidais de diâmetros diferentes localizadas com seus centros geométricos alinha- dos ou próximos. - Todas as configurações podem possuir, ou não, um suporte de folha de ferrita para orientar o campo magnético.

[0130] O par de bobinas é operado pela aplicação de uma tensão alternada, ou corrente, à bobina TX, gerando um campo magnético al- ternado que induz uma corrente na bobina RX. A corrente induzida ainda pode ser condicionada no acessório para fornecer um suprimento de tensão DC estabilizada.

[0131] A eficiência do sistema, em termos de transferência de ener- gia, depende parcialmente das perdas no circuito de condicionamento de tensão no acessório. Uma diferença entre o nível de tensão recebido pelo acessório e a saída de tensão do circuito de condicionamento im- põe perdas proporcionais à corrente de carregamento das partes eletrô- nicas contidas no acessório. Portanto, é possível se ajustar a amplitude da corrente induzida na bobina RX para que coincida com a condição de carga imediata. O acessório pode ser capaz de retornar informação sobre a amplitude de tensão imediata para o dispositivo, e o dispositivo pode ajustar a energia, de acordo, pelo ajuste da amplitude, ou da fre- quência, do sinal AC aplicado à bobina TX.

[0132] A comunicação ainda é baseada na propriedade física do acoplamento indutor magnético entre as bobinas adjacentes dos condu- tores. Uma corrente elétrica alternada suprida em uma bobina induz uma corrente na segunda bobina devido ao acoplamento magnético en- tre as duas bobinas.

[0133] A bobina de comunicação do lado do dispositivo de scanner será referida como a bobina MST 41, e a bobina no lado de ponta será referida como a bobina SLV 42.

[0134] O modo de operação do par de bobinas se dá por meio da aplicação de uma frequência, fase, ou tensão/corrente alternada, modu- lada por fase, ou amplitude, a qualquer uma dentre a bobina MST 39 pelo dispositivo, ou bobina SLV 40 pela ponta. O sinal aplicado gera um campo magnético alternado que induz uma corrente de sinal elétrico na bobina de recebimento, que pode ser a bobina MSP ou SLV, depen- dendo da direção da comunicação (do dispositivo de digitalização para a ponta de digitalização, ou da ponta de digitalização para o dispositivo de digitalização). O sinal induzido é modulado de acordo com o es- quema do recipiente.

[0135] O mecanismo de comunicação pode ser um dentre os méto- dos descritos acima ou uma combinação de ambos.

[0136] O mecanismo de comunicação indutor pode ser baseado em uma bobina de comunicação dedicada ou baseado no mesmo conjunto de bobinas que o mecanismo de transmissão de energia emprega. A solução pode, dessa forma, compreender: 4 bobinas, onde TX e RX são utilizadas para energia e MST e SLV são utilizadas para a comunicação; ou 2 bobinas, onde TX é igual a MST e RX é igual a SLV e vice- versa.

[0137] O projeto de 4 bobinas é ilustrado na figura 13A para a inter- face no lado de scanner. Nesse caso, o campo magnético das bobinas TX e RX pode contribuir para um sinal de ruído significativo nas bobinas MST e SLV. Um método para se eliminar a interferência do campo de transmissão de energia magnética, alternado, adjacente, uma geome- tria de bobina de comunicações especial pode ser utilizada como ilus- trado na figura 14 (exibindo apenas um lado da interface de indução). A geometria é tal que ambas as bobinas de comunicações 41 e 42 (não ilustradas) são torcidas por 180° em torno de um centro simétrico, cri- ando duas metades que resultam em um formato de 8. Em tal configu- ração, a colocação da bobina de comunicações 39 em um campo alter- nado uniforme, tal como o campo de transmissão de energia 41, causa- ria o cancelamento do sinal induzido na bobina de comunicações devido à polaridade oposta da corrente induzida localizada em cada metade das duas bobinas torcidas.

[0138] Pelo emprego da mesma geometria torcida em ambas as bo- binas MST e SLV, um sinal de comunicações aplicado não seria cance- lado devido à polaridade localizada de cada metade de ambas as bobi- nas. Essa disposição de comunicação é exibida na figura 13C.

[0139] No caso de apenas duas bobinas, o canal de comunicação pode ser realizado por um sinal modulado por frequência, fase ou am- plitude que é localizado em outra banda de frequência que não a do sinal AC de transferência de energia.

[0140] A comunicação também pode ser implementada pela modu- lação da frequência do sinal AC de transferência de energia (pelo dis- positivo) e pela modulação de carga do lado de recebimento.

[0141] As bobinas podem ser localizadas em locais diferentes do sistema de digitalização. Na imagem na figura 12B, possíveis localiza- ções são ilustradas para um conjunto de bobinas planas circulares loca- lizadas em paralelo uma com relação à outra. A ilustração é baseada na solução de quatro bobinas.

[0142] Outra implementação compreende bobinas concentrica- mente helicoidais, onde as bobinas são dois solenoides. um solenoide sendo parte da ponta, enquanto o outro solenoide está correndo dentro do primeiro e sendo parte da montagem de tubo dianteiro.

[0143] Para qualquer solução escolhida, a bobina de transmissão de energia pode ser conectada a um ou mais capacitores, em série ou paralelo, ou em uma combinação dos mesmos, constituindo o que será doravante referido como uma montagem de bobina. A capacitância, jun- tamente com a indutância da bobina, determina a frequência ressonante da montagem de bobina.

[0144] A bobina de transferência de energia pode ser acionada por uma meia ponte ou uma ponte completa em uma frequência acima ou abaixo da frequência ressonante da montagem de bobina. A transferên- cia de energia entre as montagens de bobina aumenta à medida que a frequência do sinal AC aplicado se aproxima da frequência ressonante do par de bobinas. Portanto, é possível se ajustar a transferência de energia para que coincida com a exigência dos dispositivos de recebi- mento pela modificação da frequência de operação.

[0145] Outro meio de ajuste da transferência de energia ocorre pela alteração da amplitude do sinal AC suprido para a bobina TX.

[0146] No lado de recebimento da transferência de energia, a cor- rente induzida pode ser retificada passivamente através de uma ponte de diodo, ou ativamente através da ponte completa de transistor. O con- dicionamento de tensão pode ser realizado através de um conversor de energia de modo comutado, ou um LDO.

[0147] Uma solução LDO é preferida por seu tamanho de solução reduzido e serão manuseadas as perdas E x I por meio da governança de transferência de energia utilizando-se o mecanismo de comunica- ções. Para se reduzir o overhead de tensão, a diferença chave entre Qi e a derivação 3S, é, dessa forma, a adição de uma camada física de comunicação dedicada para arbitragem de energia. Um diagrama em bloco do circuito de excitação de bobina transmissora pode ser obser- vado na figura 14A.

[0148] A comunicação pode ser baseada em UART. Implementa- ções UART padrão consistem em linhas RX e TX dedicadas, mas po- dem ser implementadas no modo de circuito, que exige apenas um único meio físico compartilhado. A limitação do protocolo ao circuito exige que quem quer que esteja transmitindo ignore o eco retornado imediatamente, e a implementação terá um mestre dedicado a iniciar todas as comunicações a fim de evitar colisões.

[0149] A duração de pulso (t_os) é configurada para 1,25 vezes o período da onda portadora, de modo que “one-shot” seja continuamente engatilhado pela onda portadora antes de a duração de seu pulso expi- rar. Quando acionado, a saída de “one-shot” indica um 1 lógico.

[0150] Apenas quando a onda portadora ainda não acionou o “one- shot” dentro do período de duração de pulso é que a saída de “one-shot” estabilizará para indicar um 0 lógico. Os estados de saída lógicos tam- bém podem ser invertidos com a presença da onda portadora.

[0151] A figura 14B ilustra uma implementação no lado do disposi- tivo, onde o processador na placa mãe do scanner gera a sinalização lógica. No lado de recebimento um uController independente fornece essa funcionalidade. Além disso, as soluções compartilham as mesmas características.

[0152] A comunicação pode ser baseada em uma onda portadora com chaveamento liga-desliga. A demodulação exige um conjunto de circuitos de rastreamento de envelope para decodificar os níveis lógicos a partir da onda portadora com chaveamento liga-desliga. Um multivi- brador mono estável, acionável de “one-shot”, tal como SN74LVC1G123, pode ser utilizado para essa finalidade. A duração de pulso significa que haverá um retardo (t-delay) com relação à quando a onda portadora desaparece, até que a linha de dados baixe. Utilizando- se uma onda portadora de 1 MHz, com um período correspondente de 1 s, uma pior situação de retardo na saída do “one-shot” é de 1,25 s. A exigência de precisão UART de 1,5% impõe uma duração mínima de comprimento de rajada de onda portadora de 1,25e-6/0,015 = 83 s, correspondendo à uma taxa BAUD de 12 kHz.

[0153] Nessa implementação, uso de um uController no lado de re- cebimento pode ser feito.

[0154] Outra opção é se utilizar um indicador NFC (RFID) e a solu- ção de leitora para agir como uma ponte I2C transparente para a comu- nicação entre o scanner e a ponta. Nesse caso, a comunicação seria, por exemplo, o chaveamento de mudança de amplitude de 13,56 MHz como é o padrão para NFC. O dispositivo pode hospedar a leitora e o acessório pode hospedar o indicador. Para essa solução, a família NXP

NTAG5 de indicadores é considerada. O consumo de área no lado de acessório seria modesto, mas significante no lado do dispositivo. Isso implicaria em uma taxa de transmissão de dados p na faixa de 10 a 100 kbit/s.

[0155] A opção é baseada no protocolo de 1- fio, onde o dispositivo age como hospedeiro e um MSP 430 é localizado no lado do recebi- mento. Um MSP430 pode agir como um escravo de 1-fio como descrito nessa (TIDUAL9A-junho de 2016-Revised July 2016 Submit Documen- tation Feedback Copyright 2016, Texas Instruments Incorporated Me- mory Emulation Using 1-wireCommunication Protocol) nota de pedido. MSP430 lida com a comunicação adicional com qualquer hardware adi- cional na ponta através de escravos I2C a jusante e também fornece GPIO para multiplexar LEDs em potencial, de modo que a necessidade de um chip dedicado para essa finalidade seja eliminada. Essa solução é um pouco trabalhosa em termos desenvolvimento mas, fisicamente pequena uma vez implementada. Alternativamente, o lado de recebi- mento pode hospedar uma ponte master de 1-fio-para-I2C, tal como Ma- xim DS28E7. Essa solução é menos adaptativa no lado de acessório e pode impor dificuldades à manutenção da temporização de 1-fio. DS248DX-100+T é alt.

[0156] Alternativamente, a comunicação também pode ser imple- mentada por modulação IR, UV, ou de luz visível a partir do dispositivo para a ponta, da ponta para o dispositivo, ou ambos. A implementação física é realizada pelos LEDs no lado de transmissão e pelos sensores ópticos no lado de recebimento. O dispositivo e o acessório podem, en- tão, englobar, para a comunicação, um LED, um sensor óptico, ou am- bos, dependendo do modo de comunicação implementado. É possível também se usar um sistema-em-chip Bluetooth, tal como DA14531 da Dialog Semiconductor. A antena pode, então, ser implementada como ilustrado na figura 13C. Uma vantagem é a alta taxa de dados que per- mite o uso de câmeras externas na ponta e outros acessórios de alta taxa de dados.

[0157] Em outro exemplo exibido na figura 15, é ilustrado um sis- tema de digitalização 1 com um dispositivo de digitalização 2 configu- rado com uma ponta de digitalização destacável pelo fabricante 43, montada no corpo do scanner, de tal forma que, durante a operação normal do scanner, a ponta de digitalização destacável pelo fabricante permaneça praticamente estacionária situada sobre a parte distal do scanner, estendendo, dessa forma, o corpo do scanner para dentro de uma montagem dianteira contendo elementos ópticos essenciais. O termo destacável pelo fabricante é utilizado como um sinônimo, nessa descrição, do termo semi-substituível. Isso resulta em um cabeçote de digitalização semi-integrado que fornece funcionalidade específica ao dispositivo de digitalização. O cabeçote de digitalização pode ser des- tacado do corpo principal 2 e substituído por outro cabeçote de digitali- zação por alguém versado na técnica seguindo um procedimento ope- racional específico. Durante a operação cotidiana, o cabeçote de scan- ner 43 é, no entanto, considerado como fixado e vedado permanente- mente durante a operação do scanner. O cabeçote de digitalização é configurado para acoplar a uma forração de higiene 44 encaixada de forma justa, pelo menos em torno do cabeçote de digitalização, criando uma barreira microbiana, de modo que apenas a forração de higiene 44 precise ser esterilizada ou substituída entre pacientes diferentes. Tal configuração permite que o cabeçote de digitalização exija apenas um nível médio de limpeza com lenços de limpeza adequados.

[0158] Uma vedação mecânica reutilizável 45, entre o cabeçote de digitalização e o corpo do scanner 2, garante que a barreira microbiana possa ser restabelecida com sucesso depois que o cabeçote de digita-

lização for substituído pela eliminação da necessidade de qualquer de- sinfecção do tubo dianteiro do scanner.

[0159] A interface de ponta do dispositivo de digitalização é confi- gurada com uma interface de conector de serviço 46 e sensores de pro- ximidade (por exemplo, sensores Hall) 47, para permitir a detecção de que tipo de manga é utilizado sobre o scanner quando o cabeçote de digitalização é montado. A interface de conector de serviço é configu- rada para acoplar aos conectores no painel de circuito impresso (PCB) 48 localizado dentro do cabeçote de digitalização.

[0160] O cabeçote de digitalização compreende um elemento óptico 49 para direcionar a luz de sonda a partir do corpo do scanner na dire- ção do objeto a ser digitalizado, juntamente com uma janela optica- mente transparente 50, ou um elemento de prisma, para vedar o interior do cabeçote de digitalização impedindo que o mesmo entre em contato com o ambiente externo enquanto não efetua a luz de sonda do scan- ner. Isso previne qualquer contaminação do interior do cabeçote de di- gitalização e da parte dianteira do corpo principal do scanner.

[0161] Em uma configuração ilustrada na figura 15, o cabeçote de digitalização 43 é configurado com um espelho 49, uma janela transpa- rente (por exemplo, vidro de safira e placa de um quarto de onda) 50 configurados para transmitir a luz de sonda de e para o scanner, e um PCB flexível 48 com um elemento de aquecimento dedicado para aque- cer (ITO, aquecedor resistivo, ou um aquecedor indutivo) a janela no cabeçote de digitalização. Ainda, as fontes de luz IR 37 podem ser fixa- das ao PCB. O PCB pode conter também um multiplexador para o con- trole de LED IR individual. Esses LEDs IR 37 podem estar localizados em dois conjuntos de três LEDs IR localizados em cada lado do cabe- çote de digitalização 43.

[0162] O cabeçote de digitalização 43 é configurado para acoplar a uma forração higiênica multiuso 44 para digitalização padrão, no en- tanto, depois da identificação de um adaptador IR adicional 51, que é configurado para encaixar fora da forração higiênica sobre o cabeçote de digitalização, o scanner identifica a presença do adaptador IR e ins- trui o processador a ativar um modo de digitalização IR dedicado. Tal identificação pode ocorrer pelo reconhecimento de parte do adaptador IR dentro de FOW do scanner, instruindo, dessa forma, o processador para que inicie o modo de digitalização dedicada.

[0163] Em algumas modalidades, o adaptador IR 51 ilustrado na fi- gura 15 é construído para direcionar passivamente a luz IR do cabeçote de scanner 43 e para dentro dos dentes e/ou gengiva, a fim de fornecer um exame de transiluminação IR dos dentes de um paciente. O adap- tador IR é configurado para orientar a luz dos LEDs através da estrutura. Isso implica que haja um acoplamento da luz do cabeçote de digitaliza- ção 43 com a parte do adaptador IR passivo 51. Esse acoplamento po- deria acontecer através da manga higiênica 44. Algumas considerações de projeto para tal solução incluem, mas não estão limitadas a:

[0164] A perda de luz deve ser a menor possível, visto que perdas significam que os LEDs precisarão emitir mais energia óptica utilizando, dessa forma, mas energia elétrica. Em algumas modalidades, o dispo- sitivo de digitalização pode ser sem fio, dessa forma, energizado por uma ou mais baterias. Nesse caso, é especialmente importante se con- servar a utilização de energia para se estender o tempo de digitalização utilizável antes de se precisar recarregar ou trocar as baterias.

[0165] A energia elétrica total que pode ser utilizada pelo scanner é limitada. Os LEDs emitem muito calor e as superfícies externas da ponta não devem atingir temperaturas superiores a 41 °C, devido às regula- mentações de segurança e conforto do paciente.

[0166] A luz sai do dispositivo adaptador de IR de modo que todo o campo de visão do scanner seja bem iluminado. O adaptador de IR deve ser fabricado de modo que possa suportar ciclos frequentes de esterili- zação, tal como autoclave ou desinfecção de alto nível entre as utiliza- ções.

[0167] A superfície externa do adaptador IR deve ser preferivel- mente macia e não apresentar cavidade no exterior. O adaptador IR deve ser fabricado a partir de materiais biocompatíveis.

[0168] O envoltório do adaptador IR 51 pode consistir em uma parte usinada ou moldada. Alternativamente, o adaptador IR pode ser mon- tado ou fabricado a partir de dois ou mais “shots” de moldagem por in- jeção, ou partes usinadas com maciez diferente. O valor de dureza de durômetro Shore do material mais macio utilizado pode ser A40-A80. Isso torna o material macio e agradável para o paciente quando o adap- tador IR é localizado na boca do paciente durante a digitalização. O adaptador IR 51 também pode compreender uma ou mais partes rígidas adicionais, tal como uma estrutura que estabiliza a construção, direcio- nando a luz e configurada para encaixar por pressão no envoltório.

[0169] Quanto à escolha dos LEDs 37, os seguintes critérios devem ser considerados: eficiência da transformação de energia elétrica em óptica, perfil de emissão geométrica, e quão bem permite o acoplamento a um guia de luz, tamanho e formação de calor.

[0170] O adaptador IR 51 pode compreender duas abas flexíveis permitindo que o dispositivo se encaixe em várias cavidades orais e ta- manhos de dentes.

[0171] A parte do adaptador IR 51 que acopla o cabeçote de scan- ner pode apresentar sulcos incorporados e superfícies de interação no lado do envoltório, a fim de orientar mecanicamente, e garantir a fixação correta, entre o adaptador IR 51 e o resto da montagem de ponta, isso é, o cabeçote de digitalização 43 e a forração higiênica 44.

[0172] Em algumas modalidades, o adaptador IR 51 é criado para orientar a luz dos LEDs através da estrutura.

[0173] Como ilustrado na figura 16A, em algumas modalidades, guias de luz, ou dutos de luz, ou fibras ópticas, ou guias de ondas 52, podem ser baseados no princípio do reflexo interno total e apresentam um núcleo 53 e material de revestimento 54, onde o índice de refração do núcleo é superior ao índice de refração do revestimento. Ambos os materiais devem ser pelo menos opticamente transparentes para o com- primento de onda respectivo emitido pelos LEDs 37, tipicamente a luz IR a 850 nm, mas comprimentos de onda de 750 nm a 950 nm podem ser possíveis, e até mesmo comprimentos de onda maiores podem ser utilizados e desejáveis.

[0174] Em outras modalidades, como ilustrado na figura 16B, os guias de luz podem ser baseados em espelhos 55 que refletem a luz de uma superfície refletora, tal como espelhos metálicos (por exemplo, de ouro), espelhos baseados no reflexo interno total, ou espelhos dielétri- cos fabricados a partir de camadas finas de materiais dielétricos. O cri- tério de desempenho principal nesse contexto é o auto reflexo.

[0175] Devido às perdas nas dobras/espelhos, uma solução com apenas uma dobra pode ser benéfica. As perdas de guia de luz podem ser altas para guias de luz dobrados, especialmente se o contraste de índices entre o revestimento e o núcleo for pequeno, e o raio da dobra for alto. Dessa forma, espelhos são frequentemente utilizados para re- fletir a luz. Espelhos podem ser baseados nos princípios acima, onde espelhos baseados no reflexo interno total não são muito eficientes se o ângulo for alto e o contraste de índice, baixo.

[0176] Na configuração de scanner, ilustrada na figura 15, a luz deve ser acoplada a partir do LED até o guia de luz. Se a parte flexível não for separada da ponta de digitalização, apenas um acoplamento é necessário. No entanto, se as partes forem separadas, por exemplo por uma barreira higiênica, um segundo acoplamento é necessário. Nesse contexto, é possível se separar as partes entre o LED e o guia de luz.

Em tal caso, as janelas 56 podem ser introduzidas entre o guia de luz e os LEDs, como ilustrado na figura 16C. Nesse caso, o acoplamento será, em geral, mais eficiente se as distâncias e as espessuras forem pequenas e se as diferenças de índice de refração forem pequenas, a fim de se minimizar a perda decorrente dos reflexos a partir da superfície da janela. O último pode ser alcançado pelo preenchimento dos espaços de ar com material transparente 57.

[0177] As janelas 56 também podem ser formadas como lentes a fim de tornar o acoplamento mais eficiente. Tais janelas/lentes podem ser fabricadas a partir de polímeros ou de vidro. A separação entre a parte de ponta e a parte que toca o paciente também pode ser criada, de modo que a luz seja acoplada a partir do LED 37 a um primeiro guia de luz, e do primeiro guia de luz a um segundo guia de luz, na parte externa posteriormente. Em tal segundo acoplamento, o espaço entre os dois guias é crítico: quanto menor o espaço, maior a eficiência de acoplamento. O alinhamento dos dois guias de luz na direção vertical também é muito crítico para as perdas de acoplamento. Ainda, a efici- ência de acoplamento pode ser aperfeiçoada apresentando-se os se- gundos guias de luz com formato diferente do formato dos primeiros guias de luz.

[0178] As figuras 17A-D ilustram diferentes projetos de acopla- mento de luz aperfeiçoados. Uma melhor eficiência de acoplamento pode ser alcançada se o segundo núcleo for maior, figura 17A. Ainda, o formato do segundo guia de luz pode ser afunilado, como ilustrado na figura 17B. Tal formato pode ser benéfico, visto que a luz deve ser es- palhada dentro do guia de luz para alcançar a iluminação de um volume maior em uma das direções (isso é, onde múltiplos LEDs são utilizados).

[0179] A eficiência de acoplamento entre dois guias de luz pode ser aperfeiçoada pela introdução de um elemento de foco, tal como uma lente. Tal lente pode ser formada separadamente próxima a uma janela,

ou como a janela entre os dois guias de luz, figura 17C, ou como formato externo do guia de luz, figura 17D. O acoplamento do LED 37 a um guia de luz 52 é geralmente mais eficiente quanto mais próximo o LED estiver do guia de luz. O alinhamento nas direções laterais é crítico e pode ser aperfeiçoado por um núcleo de guia de luz maior em comparação com o tamanho do LED. Ainda, um dia de luz afunilado pode ser utilizado para aperfeiçoar a eficiência de acoplamento e alterar o formato e tama- nho do guia de luz.

[0180] Os guias de onda podem ser construídos como construções individuais de projeção de luz a partir de LEDs individuais, mas também podem ser construídos coletivamente para transportar luz de um ou mais LEDs, transportando a luz para pontos de saída individuais.

[0181] Ilustrada na figura 18A encontra-se outra modalidade do sis- tema de digitalização, onde o cabeçote de digitalização 43 compreende fontes de luz IR 37 na extremidade distal e é conectado ao scanner 2. As fontes de luz IR são protegidas por uma janela 56. O sistema é con- figurado para acoplar a uma forração de proteção higiênica multiuso 44. A forração de higiene 44 ainda compreende uma região de janela de acoplamento 56 que permite que a luz IR seja transmitida através da forração. Ainda, um adaptador IR 51 é configurado para encaixar sobre a forração higiênica quando montado no scanner, a fim de acoplar a luz IR a partir do cabeçote de digitalização aos guias de luz 52 que trans- portam a iluminação para a região de aba onde a luz IR sai da estrutura.

[0182] Os detalhes de uma possível disposição de acoplamento po- dem ser observados na figura 18B.

[0183] Uma solução na qual as fontes de luz são localizadas na parte traseira do cabeçote de digitalização 43 pode ser benéfica, visto que permite que as dimensões mecânicas da extremidade distal sejam mantidas reduzidas, o que é uma vantagem quando da digitalização dentro da cavidade oral. Ainda, a parte traseira do cabeçote de digitali- zação 43 pode permitir o uso de mais espaço para as fontes de luz e por exemplo, LEDs ou lasers de energia maior e/ou mais alta.

[0184] A luz proveniente da fonte de luz pode ser acoplada a um guia de luz afunilado. Nessas modalidades, uma janela de forração 57 é localizada como parte da forração de proteção higiênica 44 ou como uma unidade separada que, então, permite a colocação de uma forração de utilização singular por cima. O guia de luz 52 é dobrado para orientar a luz descendentemente até a extremidade interior da ponta onde a mesma sai pela ponta. As perdas podem ser altas na janela devido às perdas e reflexos de acoplamento. As perdas de acoplamento podem ser minimizadas pelo controle preciso das posições dos dois guias de luz um com relação ao outro. A janela pode ser formada como uma lente e as extremidades dos guias de luz podem ser formadas como lentes. Pode ser benéfico se possuir dois elementos de lente: um para colimar a luz e um para focar a luz.

[0185] Em outra configuração ilustrada na figura 19, o cabeçote de digitalização 43 é configurado com um espelho 49, uma janela transpa- rente (vidro de safira e placa de um quarto de onda) 50 configurada para transmitir a luz de sonda de e para o scanner, e um PCB 48 com um elemento de aquecimento dedicado para aquecer (ITO, aquecedor re- sistivo ou um aquecedor indutivo) a janela no cabeçote de digitalização. Ainda, uma interface indutiva 38 é localizada atrás do elemento óptico 49 no cabeçote de digitalização e também dentro do adaptador IR 51. O adaptador IR 51 pode conter uma ou mais fontes de luz infravermelha, tal como dois conjuntos de três LEDs IR 37 localizados em cada lado. O cabeçote de digitalização 43 também pode conter um multiplexador para o controle de LED IR individual. Esses LEDs IR 37 podem estar localizados em dois conjuntos de três LEDs IR 37 em cada uma das abas. A interface de indução 38 é configurada para transmitir a energia para energizar os LEDs 37 e transmitir dados para controlar a ilumina- ção. O adaptador IR 51 é configurado para encaixar sobre a extremi- dade distal do cabeçote de digitalização depois da colocação de uma forração de higiene 44. Na figura 19, a forração de higiene ilustrada é uma manga de utilização singular, mas mangas ou forrações multiuso também podem ser empregadas.

[0186] A ponta de digitalização destacável pelo fabricante 43 pode fornecer várias vantagens sobre a ponta de digitalização destacável de forma imediata e fácil 5. A mesma é projetada para uma forração de proteção de higiene simples. Isso reduz a complexidade da parte do scanner (isso é, por ação de proteção) que precisa de desinfecção entre pacientes. Todos os elementos ópticos, além dos elementos de aqueci- mento PCB, e conectores elétricos, foram integrados atrás de uma bar- reira microbiana que garante que não serão projetados para soluções de limpeza/desinfecção manual de alto nível ou esterilização em auto- clave.

[0187] O fato de o elemento óptico, para direcionamento da luz de sonda na direção dos objetos, ser protegido dentro do cabeçote de digi- talização 43 resulta em uma vida útil mais longa e em uma degradação menor do elemento óptico, dessa forma, uma menor necessidade da realização de ajustes frequentes de recalibragem durante a operação, ou correções de cor, dependendo do espelho anexado na ponta . Um sistema de digitalização adaptado ao sistema de solução de cabeçote de digitalização 43 pode ser atualizado com facilidade a fim de acomo- dar novas funcionalidades e necessidades, simplesmente pela substi- tuição do cabeçote de digitalização apenas. No caso de um digitalizador ser derrubado acidentalmente durante a operação, a parte dianteira do scanner é frequentemente passível de danos fazendo com que o dispo- sitivo de scanner não funcione adequadamente. Esse tipo de dano fre-

quentemente exige um reparo profundo em uma instalação técnica de- dicada. A solução do cabeçote de digitalização descrita oferece uma forma de se absorver tal energia de impacto e sendo facilmente substi- tuível posteriormente. Isso torna o reparo do scanner muito mais rápido com menos inconveniência para o usuário, visto que pode ser realizado no local do usuário por uma pessoa versada na técnica.

[0188] À medida que o elemento óptico, para direcionar a luz de sonda na direção do objeto a ser digitalizado, é confinado dentro do ca- beçote de digitalização 43, e não em uma manga de ponta 5, nenhuma calibragem de cor frequente é necessária em comparação com uma ponta aberta contendo um elemento óptico.

[0189] Nas reivindicações dispositivo que enumeram vários meios, vários desses meios podem ser como substanciados por um e o mesmo item de hardware. O mero fato de que determinadas medidas são men- cionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes, ou descritas em modalidades diferentes, não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada de forma vantajosa.

[0190] Apesar de a descrição acima ter sido descrita com relação a uma ponta de digitalização substituível para um dispositivo de scanner intraoral, os princípios apresentados aqui podem ser igualmente empre- gados em um dispositivo de scanner com uma ponta integrada. Por exemplo, os princípios do revestimento de elétrico, dos materiais de ponta, da construção de exposição de protuberâncias de bloqueador de luz, da disposição de LEDs IR, etc. podem ser igualmente fornecidos em um dispositivo de scanner com uma ponta integrada.

[0191] Apesar de algumas modalidades terem sido descritas e ilus- tradas em detalhes, a invenção não está restrita às mesmas, mas tam- bém pode ser consubstanciada de outras formas, dentro do escopo da presente matéria definida nas reivindicações em anexo. Em particular, deve-se compreender que outras modalidades podem ser utilizadas, e modificações estruturais e funcionais podem ser realizadas sem se dis- tanciar do escopo da presente invenção.

[0192] Uma reivindicação pode fazer referência a qualquer uma das reivindicações anteriores, e "qualquer" pode ser compreendido como significando "qualquer uma ou mais" das reivindicações anteriores.

[0193] O termo "obtendo", como utilizado nessa especificação, pode fazer referência à aquisição, por exemplo, de imagens médicas, utilizando-se um dispositivo de criação de imagens médicas, mas tam- bém pode fazer referência, por exemplo, ao carregamento, em um com- putador, de uma imagem ou uma representação digital previamente ad- quirida.

[0194] Deve-se enfatizar que o termo "compreende/compreen- dendo", quando utilizado nesta especificação, deve especificar a pre- sença dos características, inteiros, etapas, ou componentes menciona- dos, mas não impede a presença, ou adição, de um ou mais outras ca- racterísticas, inteiros, etapas, componentes ou grupos dos mesmos.

[0195] As características do método descrito acima, e a seguir, po- dem ser implementadas em software e realizadas em um sistema de processamento de dados, ou outro meio de processamento causado pela execução das instruções executáveis por computador. As instru- ções podem ser meios de código de programa carregados em uma me- mória, tal como uma RAM, a partir de um meio de armazenamento, ou de outro computador, através de uma rede de computadores. Alternati- vamente, as características descritas podem ser implementadas por um conjunto de circuitos conectado em vez de software, ou na combinação com software.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de digitalização intraoral, caracterizado pelo fato de compreender: - um dispositivo de digitalização compreendendo pelo menos uma primeira bobina de indução magnética; - uma ponta de digitalização substituível compreendendo pelo menos uma segunda bobina de indução magnética; - a ponta de digitalização sendo conectada de forma removí- vel ao dispositivo de digitalização; em que as pelo menos primeira e segunda bobinas de indu- ção magnética são configuradas para fornecer transmissão de energia e/ou um sinal de comunicação, entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização, durante a operação do sistema de digitalização.

2. Sistema de digitalização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a transferência de energia a partir do dis- positivo de digitalização para a ponta de digitalização compreender o suprimento de uma tensão ou corrente elétrica alternada para a primeira bobina de indução magnética, induzindo, assim, uma corrente elétrica na segunda bobina de indução magnética.

3. Sistema de digitalização, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de fornecer o sinal de comunicação entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização compreender fornecer uma tensão ou corrente alternada modulada em frequência, fase ou amplitude para a primeira ou segunda bobina, induzindo, assim, um sinal modulado na outra dentre a primeira ou segunda bobina, em que o sinal modulado compreende a transferência de comunicação do dispositivo de digitalização para a ponta de digitalização, ou da ponta do scanner para o dispositivo de digitalização.

4. Sistema de digitalização, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o sistema de digitalização ser configurado para demodular o sinal modulado.

5. Sistema de digitalização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de o sinal de comuni- cação ser localizado em uma banda de frequência diferente da banda do sinal de transferência de energia.

6. Sistema de digitalização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de: - o dispositivo de digitalização ainda compreender uma ter- ceira bobina de indução magnética; - a ponta de scanner ainda compreender uma quarta bobina de indução magnética; em que a primeira e segunda bobinas de indução magnética são configuradas para fornecer a transferência de energia, e a terceira e quarta bobinas de indução magnética são configuradas para fornecer a transferência de comunicação.

7. Sistema de digitalização, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a terceira e/ou quarta bobinas de indução de transferência de comunicação serem torcidas por 180° em torno de um centro simétrico, a terceira e quarta bobinas de indução compreen- dendo, dessa forma, duas metades no formato de uma figura de 8.

8. Sistema de digitalização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de a ponta de digitali- zação compreender ainda: - um elemento óptico localizado na extremidade distal da ponta de digitalização, com uma superfície refletora dentro da ponta de digitalização, de modo que, quando o elemento óptico recebe luz de uma fonte de luz branca localizada no dispositivo de digitalização, a ponta de digitalização forneça luz branca para os dentes, em que o ele- mento óptico é configurado para receber a luz branca como refletida a partir dos dentes, de modo que, quando o elemento óptico recebe a luz branca dos dentes, a ponta de digitalização forneça a luz branca para um primeiro sensor de imagem no dispositivo de digitalização; e - uma fonte de luz infravermelha configurada para emitir luz infravermelha, a fonte de luz infravermelha residindo em ou na ponta de digitalização substituível, onde a ponta de digitalização fornece a luz in- fravermelha para os dentes.

9. Sistema de digitalização intraoral, caracterizado pelo fato de compreender: - um dispositivo de digitalização; - uma ponta de digitalização semissubstituível compreen- dendo pelo menos uma primeira bobina de indução magnética; - um adaptador configurado para fixar de forma substituível a ponta de digitalização, o adaptador de infravermelho compreendendo pelo menos uma segunda bobina de indução magnética e pelo menos uma fonte de luz infravermelha; - uma forração higiênica descartável ou reutilizável disposta entre a ponta de digitalização e o adaptador de infravermelho; em que as pelo menos primeira e segunda bobinas de indu- ção magnética são configuradas para fornecer transferência de energia e/ou um sinal de comunicação entre o dispositivo de digitalização e a ponta de digitalização durante a operação do sistema de digitalização.

10. Sistema de digitalização intraoral, de acordo com a rei- vindicação 9, caracterizado pelo fato de o adaptador de infravermelho ser configurado para se fixar à ponta de digitalização por encaixe por pressão e/ou deslizamento na ponta de digitalização.

11. Ponta de digitalização substituível para um dispositivo de digitalização, a ponta de digitalização sendo configurada para digitaliza- ção intraoral de dentes, caracterizada pelo fato de compreender: - um elemento óptico localizado na extremidade distal da ponta de digitalização com uma superfície refletora dentro da ponta de digitalização, de modo que, quando o elemento óptico recebe luz de uma fonte de luz branca localizada no dispositivo de digitalização, a ponta de digitalização forneça luz branca para os dentes, em que o ele- mento óptico é configurado para receber a luz branca como refletida a partir dos dentes, de modo que, quando o elemento óptico recebe a luz branca a partir dos dentes, a ponta de digitalização forneça a luz branca para um primeiro sensor de imagem no dispositivo de digitalização; e - uma fonte de luz infravermelha, configurada para emitir luz infravermelha, a fonte de luz infravermelha residindo em ou na ponta de digitalização substituível, onde a ponta de digitalização fornece a luz in- fravermelha para os dentes.

12. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 11, caracterizada pelo fato de ainda compreender um adap- tador de infravermelho substituível, o adaptador de infravermelho com- preendendo um ou mais guias de luz para orientar a luz infravermelha da ponta de digitalização até os dentes e/ou gengiva.

13. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 12, caracterizada pelo fato de os guias de luz do adaptador de infravermelho compreenderem um núcleo e um material de revesti- mento, em que o índice de reflexo do núcleo é superior ao índice de reflexo do revestimento, de modo que a luz infravermelha sofra o reflexo interno total quando atravessa os um ou mais guias de luz.

14. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 12, caracterizada pelo fato de os guias de luz do adaptador de infravermelho compreenderem um ou mais espelhos, de modo que a luz infravermelha experimente o reflexo interno total quando atravessa os um ou mais guias de luz.

15. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de a ponta de digitalização e/ou o adaptador de infravermelho ainda compreender uma ou mais janelas entre a fonte de luz infravermelha de um ou mais guias de luz.

16. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 15, caracterizada pelo fato de uma ou mais janelas serem fabricadas a partir de polímeros e/ou vidro.

17. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 15 ou 16, caracterizada pelo fato de a ponta de digitalização compreender uma primeira janela localizada próxima à fonte de luz in- fravermelha, e o adaptador de infravermelho compreender uma se- gunda janela, a primeira e segunda janelas configuradas para acoplar a luz infravermelha, a partir da fonte de luz infravermelha, aos um ou mais guias de luz.

18. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 17, caracterizada pelo fato de espaços de ar entre o adapta- dor de infravermelho e a primeira janela serem preenchidos com o ma- terial de revestimento transparente.

19. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 18, caracterizada pelo fato de o adap- tador de infravermelho ser configurado para fixar à ponta de digitaliza- ção por encaixe por pressão e/ou deslizamento na ponta de digitaliza- ção.

20. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 19, caracterizada pelo fato de o ele- mento óptico ainda ser configurado para receber a luz infravermelha como refletida a partir dos dentes, de modo que, quando o elemento óptico recebe a luz infravermelha dos dentes, a ponta de digitalização fornece luz infravermelha para um segundo sensor de imagem.

21. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 20, caracterizada pelo fato de um segundo sensor de ima- gem ser idêntico ao primeiro sensor de imagem.

22. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 21, caracterizada pelo fato de o elemento óptico ser configu- rado para refletir a luz branca, de modo que a mesma passe para um primeiro conjunto de pixels no primeiro sensor de imagem, e em que o elemento óptico é configurado para refletir a luz infravermelha, de modo que a mesma passe para um segundo conjunto de pixels no primeiro sensor de imagem.

23. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 22, caracterizada pelo fato de o ele- mento óptico ser um espelho compreendendo um revestimento dielé- trico.

24. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 23, caracterizada pelo fato de a ponta ainda compreender um ou mais bloqueadores de luz na extremidade distal da ponta de digitalização, os ditos bloqueadores de luz sendo con- figurados para bloquear a luz dissipada direta ou indireta.

25. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 24, caracterizada pelo fato de a fonte de luz infravermelha compreender uma pluralidade de fontes de luz infravermelha localiza- das nos ditos bloqueadores de luz.

26. Ponta de digitalização substituível, de acordo com a rei- vindicação 24 ou 25, caracterizada pelo fato de os ditos bloqueadores de luz serem formados como uma protuberância integrada em um braço, ou braços, do dispositivo de digitalização, a protuberância sendo localizada acima da fonte de luz infravermelha.

27. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 26, caracterizada pelo fato de a ponta de digitalização ainda compreender uma interface de reconhecimento conectada a uma memória integrada localizada na ponta de digitaliza- ção, a interface de reconhecimento sendo configurada para ser lida por um componente de reconhecimento localizado no dispositivo de digita- lização quando a ponta de digitalização é montada no dispositivo de di- gitalização.

28. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 27, caracterizada pelo fato de a ponta de digitalização ainda compreender um painel de circuito impresso inte- grado à ponta de digitalização, o painel de circuito impresso sendo con- figurado para fornecer eletricidade a partir do dispositivo de digitalização para a fonte de luz infravermelha.

29. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 28, caracterizada pelo fato de a ponta de digitalização substituível compreender um elemento tubular que compreende: - uma extremidade distal compreendendo uma primeira aber- tura óptica configurada para transmitir a pelo menos luz branca para os dentes, e - uma extremidade proximal compreendendo uma segunda abertura óptica configurada para transmitir a pelo menos luz branca do dispositivo de digitalização para a primeira abertura óptica, e a extremi- dade proximal ainda compreendendo uma interface de montagem con- figurada para montar a ponta de digitalização ao dispositivo de digitali- zação.

30. Ponta de digitalização substituível, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 11 a 29, caracterizada pelo fato de a ponta de digitalização substituível compreender um envoltório fabricado a par- tir de pelo menos duas partes separadas.

31. Sistema de digitalização, caracterizado pelo fato de com- preender: a ponta de digitalização substituível, como definida em qual- quer uma das reivindicações 11 a 30; e um dispositivo de scanner configurado para montar, de forma substituível, a ponta de digitalização substituível.