CN108601516A - 牙科成像器以及用于记录摄影印模的方法 - Google Patents

Abstract

一种牙科成像器，其包含具有可旋转的头的长条形把手，所述可旋转的头联接至所述长条形把手的远侧端部并且具有中心平台，所述中心平台具有通过铰接件枢转地与其联接的多个弓形扫描臂。所述弓形扫描臂具有用于大致围绕牙齿部署的形状和大小并且各包含至少一个扫描仪以及滚轮引导件，该滚轮引导件沿牙齿或牙龈的表面舒适地滚动，以从牙齿的表面偏置所述扫描仪所期望的距离，有助于牙齿的表面的成像。在这方面中，可在扫描以及记录口内表面的轮廓的过程中使用这样的牙科成像器，其数据可被用来形成能通过3D打印机或类似设备打印的数字三维表面印模。

Description

牙科成像器以及用于记录摄影印模的方法

技术领域

本发明总体涉及一种牙科成像器以及用于收集数字印模的相关的方法。更具体地，本发明涉及一种呈可手工操纵的扫描仪的形式的牙科成像器，其在被远离牙齿偏置以及在牙齿之上经过时数字地记录口内腔的轮廓以及表面的三维图像。

背景技术

牙科印模为口内腔的复制品。牙科医生、正牙医生、以及牙科医师由于各种原因收集牙科印模，比如制造可移除的义齿、制造以及安装牙冠、形成牙桥、修复所安装的义齿、制造口腔防护器或定制的搪瓷美白托盘、形成用于诊断研究的模型、或制造以及安装其它口腔矫治器、等等。

当前，受过培训的医师可通过形成口内腔的实心模具获取牙科印模。所述过程需要用化学硬化浆料填充“U”型塑料托盘，所述化学硬化浆料被接着向上并且围绕患者的整个牙弓推动。所述浆料硬化成印模主体，形成患者的口腔的负浮雕。接着可使用印模主体的负空间形成耐用的模具。这种记录牙科印模的形式具有许多缺陷以及不便。

例如，用来形成印模的化学浆料必须在被应用至患者的牙弓时凝固。凝固过程对于张着嘴长时间(例如，六到十分钟)保持于斜倚位置中的患者而言可能是不舒适的体验。而且，化学浆料在印模固化过程期间生成过多的唾液分泌，这可能限制患者进行适当地呼吸的能力，特别是在斜倚时。固化的牙科印模的移除即使在被适当地进行时对于患者而言也可能是不舒适的体验。由于浆料的残渣被粘在牙齿的裂缝中，用来形成牙科印模的化学浆料即使在移除之后也可能在口中留下不好的味道，这加重不适。

而且，物理印模通常不能够捕捉口内腔的每一凹痕、裂缝、或突起。例如，若患者在他们的牙齿的表面上具有附属物(包含支架或永久保持器)，则整个过程受到影响并且可能不可以形成物理牙科印模。这是因为附属物在固化以及移除步骤期间不可避免地危害印模的精确性和完整性。而且，不能够防止对固化的化学浆料模具的刮擦有时导致重新获取牙科印模(亦即，重新制作模具)的不合乎要求的需要。

物理牙科印模主体的性质、坚实度、以及可锻性还使获取口内腔内的仅仅有限区域的目标印模极其困难，如果不是不可能的话。因此，熟练的医师通常制造整个牙弓的印模，即使患者仅仅需要针对口内腔的单颗牙齿或单个区域的治疗。用印模以及模具形成牙科印模还形成来自印模固化过程以及耐用的所得到的模具的形成两者的过度浪费。当然，这还意味着，医师必须不断地购买制造印模以及模具所需的消耗品。

形成物理牙科印模还可能为耗时的以及劳动密集型的。例如，在“U”型塑料托盘与化学浆料被向上并且围绕患者的整个牙弓推动之后，医师必须等待化学浆料固化。此后，医师必须为被倾倒至铸件中的、由固化的化学浆料所形成的牙科人造石材料固化或凝固而等待几个小时以上。职员还必须受过高度培训以使用当前的印模主体以及模具方法获取物理牙科印模，因为容易不适当地：(a)使化学浆料混合；(b)将化学浆料应用至“U”型托盘；(c)将托盘插入至嘴中；(d)为牙科印模固化等待不充分的时间；(e)一旦印模固化就将托盘移除；或(f)由固化的牙科印模形成模具。没有受到充分的培训的以及特别是没有经验的职员不可避免地需要一口气获取同一患者的多个牙科印模，直至已经生成适当的模具。这对于患者以及医师而言是不合乎要求的。

在最后这十三年的过程中，已经产生若干技术来尝试以及引进获取牙科印模的更好的方式，比如通过扫描牙弓以及形成3D数字模型。现有技术中所公开的某些系统包含基于光的扫描系统来形成口腔的三维数字表现。在这方面中，某些系统被设计成模仿呈扫描仪的形式的“U”型牙科托盘，但是那些系统也包含与宽的扫描区域以及所聚集的数据的量有关的缺陷。例如，代替仅仅把牙齿作为目标，这些扫描仪记录牙龈的显著的部分，以及嘴的上部和底部的某些部分。结果，3D扫描数字印模必须经由计算机软件经受更大量的数字工作以及调节，以准备好由牙科医生进行对模具的3D处理或铸造。而且，考虑到“U”型托盘需要扫描整个牙弓，“U”型牙科扫描仪还不能够有效地获取单颗牙齿或嘴的所选择的区域的印模，从而固有地包含和与利用化学浆料的“U”型托盘有关的当前的方法相同的缺陷。虽然这些系统可能被设计成以数字扫描仪代替化学固化浆料，但是这样的系统不一定为显著地更有效的。

例如，至Schmitt的美国专利第2012/0064477号(其内容被作为参考全文并入本申请中)公开一种牙科印模托盘，该牙科印模托盘在其中包含用于获得牙科印模的可变形的印模化合物。可设置一个或多个传感器，以在获取口腔的印模时识别所述可变形的印模化合物的改变。所述传感器可识别不同的布置、形状、和/或尺寸并且将这样的信息转发至处理器以形成口腔的数字表现。在本示例中，所述可变形的印模化合物设置于“U”型托盘的内部内并且非常类似于传统上用于形成牙科印模模具的化学固化托盘。

在另一个示例中，至Osterwalder的美国专利第6,976,841号(其内容被作为参考全文并入本申请中)公开一种口内牙科辐射成像器，其使用布置于“U”型托盘中的多个扫描仪来使其中的材料硬化，与用于生成整个牙弓印模主体的化学托盘相似。在制造牙科印模的过程中，装置投射在一定光谱中的光，其充当使“U”型托盘内的材料硬化的催化剂，与形成物理地固化的牙科印模模具的传统过程相似。扫描仪布置于“U”型托盘各处，以使牙科印模材料在被插入于患者的牙齿之上时硬化。

至Durbin的美国专利第6,386,867号(其内容被作为参考全文并入本申请中)公开一种“U”型嘴件，其具有永久地附接至固定的“U”型轨道的照相机。所述照相机沿所述固定的曲形轨道滑动至多个预定位置，以捕捉口腔内的牙齿结构的图像。用于引导空气的喷嘴沿所述“U”型轨道与照相机可动地联接，以确保牙齿-牙龈界面在成像期间没有不希望的碎片。

同样至Osterwalder的美国专利第2005/0202363号(其内容被作为参考全文并入本申请中)公开一种“U”型牙科托盘，其在结构上与用于制造传统的物理牙科印模模具的化学托盘相似，但是具有固定于其内表面上的多个LED灯，以及固定于其相对的内表面上的多个成像传感器。LED灯以及成像传感器为不可移动的。在这方面中，从LED灯发射的光被位于LED灯与传感器之间的牙齿折射。传感器根据穿过其中的光捕捉以及记录牙齿的图像。然而，对半透明的口腔物体的照明以及记录并不容许速效表面测绘，因为光在被记录之前穿过物体，而不是从物体弹回。因此，不可能完全地对不透明的物体成像。

至Tsuji的美国专利第2015/0079534号(其内容被作为参考全文并入本申请中)公开一种“U”型托盘，其含有图案化投光器以及成像传感器。托盘被用来通过启动所述“U”型托盘的内表面内的投光器以及使用所安装的传感器记录光图案的交叉点获取牙齿的三维口内图像。传感器以及投光器设置于托盘内的固定的位置中。

在其它已知的数字印模系统中，基于光的扫描仪被实施为手持式工具的部分，可围绕口腔自由地操纵所述手持式工具来收集数字印模。例如，至Duret的美国专利第8,520,925号(其内容被作为参考全文并入本申请中)公开一种用于获取表面的三维彩色印迹的手持式传感器棒。所述传感器棒将一组至少两个CCD或CMOS色彩传感器容纳于棒基座中的固定的位置中，并且可定位于一定的区域之上以收集数字图像。然而，在不具有适当的引导件的情况下，难以实现被扫描的正确的形状以及距离。而且，这样的棒使对舌头以及嘴的其它部分的意外扫描的可能性增加，从而使扫描的精确性降低和/或需要用户培训以确保产生精确的3D模型。

尽管解决与物理牙科印模模具相关联的问题中的某些，但是已知的数字印模系统包含缺陷。例如，“U”型扫描仪阵列以及“U”型轨道与可动的扫描仪受大小限制并且常常不能够适合每一口腔大小。当使用大小被设置成扫描成人的嘴的装置时，这例如在试图扫描儿童的嘴时引起问题。医师将需要购买各种不同大小的装置来迎合所有患者。这意味着较大的最初的设备费用，从而抑制形成物理牙科印模主体以及模具所需的上述消耗品的潜在的成本优势。

由于显著地不存在引导件，当前的手持式扫描系统的不受约束的性质可能需要另外的培训，由此使得医师理解如何获得精确的图像。此外，根据正在成像的内容，医师必须使手稳定以确保图像的精确性。例如，医师必须确保的是，在扫描时维持适当的焦点距离，以及成像传感器不接触正在被检查的表面。这些限制可能引起口腔的、在能被使用之前需要校正或后处理的数字表现，从而使产生牙科印模的时间以及成本增加。

因此，在技术领域中非常需要一种低成本的适应性强的牙科成像器，其可记录口腔表面的具体的三维表现，而无需笨重的托盘、昂贵的消耗品、或受过培训的以及熟练的使用者。本发明满足这些需要并且提供进一步的相关的优点。

发明内容

如在本申请中所公开的用于对口内腔成像的牙科成像器的一个实施例包含具有近侧端部以及远侧端部的长条形把手。在所述长条形把手的远侧端部处的头可具有用于选择性地插入至所述口内腔中的大小和形状，然而在相对的近侧端部处拿持所述牙科成像器。在这方面中，所述长条形把手可包含在所述近侧端部处的并且具有大致5-6英寸的长度的橡胶握把。所述牙科成像器还可包含从所述长条形把手的头向外凸出的至少一个侧向扫描臂并且具有与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的扫描仪。所述扫描仪可大致向内凸出，以便对准牙齿或其它口内特征以及对牙齿或其它口内特征成像。另外地，所述牙科成像器可包含引导件，该引导件具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪。在这方面中，所述引导件可帮助相对于牙齿表面或牙龈将所述扫描仪定位于优选的位置处，以通过显著减小与对所述牙科成像器的、距牙齿或所述口内腔的其它成像部分的选择性定位有关的误差而提高图像质量。

在本实施例的另一个方面中，所述至少一个侧向扫描臂可包含彼此相对地联接至所述头的一对弓形侧向扫描臂。在这里，所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个可包含顶部扫描仪以及底部扫描仪。多个顶部扫描仪中的一个或多个底部扫描仪中的一个可以以介于30度与60度之间的角度安装至所述一对弓形侧向扫描臂，而所述多个顶部扫描仪或多个底部扫描仪中的另一个可以以介于120度与180度之间的角度安装至所述一对弓形侧向扫描臂，以更好地使扫描覆盖范围最大化。在某些方面中，所述顶部扫描仪和底部扫描仪的扫描覆盖范围可大致或部分地重叠。在本实施例的另一个方面中，所述牙科成像器可包含启动传感器，该启动传感器包含在所述一对弓形侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对弓形侧向扫描臂中的另一个中的探测器。在这里，所述发射器与所述探测器可大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述探测器接收并且在所述牙科成像器的使用期间大致被所述口内腔阻隔。在这方面中，所述一对弓形侧向扫描臂可彼此偏离一定的距离，该距离容许所述牙科成像器的、在一颗或多颗牙齿之上的滑入式接合。即，所述弓形侧向扫描臂中的每一个可大致环绕一颗或多颗牙齿的外侧表面，而所述头围绕所述一颗或多颗牙齿的顶部表面。另外地，所述头可通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转，并且另外在一个头由于扫描目的或其它目的而胜过另一个头的情况下能与所述长条形把手交换。

在一个实施例中，所述头可包含通过球型接头联接至所述长条形把手的远侧端部的旋转头。这样的连接可允许所述头相对于所述长条形把手进行同时的纵向的、侧向的、和/或竖向的360度的运动。在本实施例的另一个方面中，所述旋转头可进一步包含平台，该平台具有联接至其的至少一个侧向扫描臂、或所述一对侧向扫描臂。

所述引导件可包含滚轮，该滚轮可旋转地联接至所述头并且被构造成在所述口内腔之上为所述牙科成像器提供滚动支撑。替代地或另外地，所述引导件可为垫，其具有允许在所述口内腔之上的滑动运动的表面。在这些实施例中，所述引导件可直接地联接至所述头并且在扫描期间通常穿过牙齿的顶部表面。在这方面中，所述头还可包含安装于其中的并且具有比所述滚轮或所述垫相对小的高度的至少一个中心扫描仪，以向上以及远离牙齿的顶部表面偏置所述中心扫描仪以增强对牙齿的扫描。

在这些实施例的另一个方面中，所述至少一个侧向扫描臂或所述一对侧向扫描臂可经由柔性联接件联接至所述头。在这里，所述柔性联接件可允许所述侧向扫描臂(一个或多个)相对于所述头和/或长条形把手运动，然而同时比如通过以上所提到的引导件维持与牙齿的外表面接触。这可能是有益的，因为扫描仪在扫描期间可大致追随牙齿的曲率。所述侧向扫描臂(一个或多个)内的罗盘或其它位置传感器可在所述侧向扫描臂围绕所述柔性联接件运动时追踪它的相应的侧向扫描臂的角取向。在某些实施例中，所述柔性联接件可包含弹簧、铰接件、手风琴形波纹管、或球型接头，其中的每一个大致中间地偏置相应的侧向扫描臂与牙齿接合。在这方面中，所述引导件可包含用于与所述口内腔接触的侧向滚轮引导件或侧向垫，所述侧向滚轮引导件或侧向垫相对于所述侧向扫描臂(一个或多个)中的每一个的一个端部以大致30-45度的角度联接至所述侧向扫描臂(一个或多个)中的每一个的一个端部。更具体地，所述侧向滚轮引导件可围绕所形成的轴线联接至所述侧向扫描臂的内部。

在另一个方面中，这些实施例可包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂。这些扫描臂可通过铰接件、弹簧、回弹性材料、多轴式枢轴、或球型接头联接至所述头。另外地，所述头可包含以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台以及以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台。在这里，所述引导件可包含在所述前扫描仪之上联接至所述成角度的前平台的前垫以及在所述后扫描仪之上联接至所述成角度的后平台的后垫。如上所述，所述引导件可在扫描期间选择性地从牙齿的顶部表面偏置牙科扫描仪的头，以使得所述前、后扫描仪可更好地使牙齿的顶部的成像最大化。

牙科成像器还可包含与所述长条形把手集成为一体并且与所述至少一个扫描仪通讯的、用于选择性地传输所述口内腔的成像数据的通讯电路。所述通讯电路可包含无线传输器、USB连接器、或光纤连接器。所述扫描仪可选自由下列扫描仪所组成的组：飞行时间(ToF：time of flight)扫描仪、立体视觉扫描仪、光场力矩成像扫描仪、固定的结构光扫描仪、可编程结构光(DLP：programmable structured light)扫描仪、3D或4D超声波扫描仪、数字照相机扫描仪、发光二极管(LED)扫描仪、以及激光扫描仪。

在另一个实施例中，前垫以及后垫可安装至所述头，其中所述至少一个侧向扫描臂包含不可移动地联接至所述头的一对静态扫描臂。在这里，所述静态侧向扫描臂中的每一个可包含用于对所述口内腔成像的所述扫描仪中的一个或多个。

在如在本申请中所公开的另一个实施例中，用于对口内腔成像的牙科成像器可包含：具有近侧端部以及远侧端部的长条形把手；在所述长条形把手的所述远侧端部处并且具有用于选择性地插入至所述口内腔中的大小和形状的头；以及柔性地联接至所述头并且大致彼此相对地向外凸出的一对弓形侧向扫描臂，其各具有与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的扫描仪。中心滚轮可以可旋转地联接至所述头并且被构造成在所述口内腔之上为所述牙科成像器提供滚动支撑。另外地，侧向滚轮引导件可相对于所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个以大致30-45度的角度联接至所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个。在这里，所述中心滚轮以及所述侧向滚轮引导件中的每一个可具有用于与所述口内腔(例如，牙齿)大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪。

每一扫描仪可包含顶部扫描仪以及底部扫描仪，以使得所述顶部扫描仪或底部扫描仪中的一个以介于30度与60度之间的角度安装至所述弓形侧向扫描臂并且所述顶部扫描仪或底部扫描仪中的另一个以介于120度与180度之间的角度安装至所述弓形侧向扫描臂，以提高扫描覆盖范围。另外地，牙科扫描仪还可包含安装至所述头且具有比所述中心滚轮相对小的高度的至少一个中心扫描仪。

如在这些实施例中所公开的牙科扫描仪还可包含启动传感器，比如在所述一对弓形侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对弓形侧向扫描臂中的另一个中的探测器，所述发射器以及所述探测器大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述探测器接收并且在使用期间大致被所述口内腔(例如，一颗或多颗牙齿)阻隔。在这里，所述头可包含具有平台的旋转头，所述平台具有联接至其的所述一对弓形侧向扫描臂。另外地，所述头可通过球型接头联接至所述长条形把手的远侧端部，所述球型接头允许相对于所述长条形把手的远侧端部的同时的纵向的、侧向的、和/或竖向的360度的运动。

所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个可包含追踪它的角取向的罗盘，其中所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个可通过联接至所述头的联接件运动，所述联接件包含弹簧、铰接件、手风琴形波纹管、或球型接头，所述联接件中的每一钟大致向内偏置所述至少一个侧向扫描臂，以向近侧放置于所述口内腔的所扫描的表面附近。

通讯电路可与所述长条形把手集成为一体并且与所述扫描仪通讯，以选择性地传输所述口内腔的成像数据，其中所述头可包含以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台以及以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台。另外地，本实施例中的牙科扫描仪还可包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂。在这里，所述头可通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。所述侧向滚轮引导件中的每一个可围绕所形成的轴线联接至相应的弓形侧向扫描臂的内部。

在如在本申请中所公开的用于对口内腔成像的牙科成像器的另一个实施例中，长条形把手可具有近侧端部以及远侧端部，其中头在所述长条形把手的远侧端部处并且能通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。所述头可具有用于选择性地插入至所述口内腔中的大小和形状，以便扫描牙齿和/或牙龈。在这方面中，一对柔性侧向扫描臂可大致彼此相对以足以大致环绕一颗或多颗牙齿的另一表面的距离设置。所述柔性侧向扫描臂可与所述长条形把手的头相关联，并且各可包含与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的扫描仪。每一柔性侧向扫描臂还可包含罗盘，其在所述柔性扫描臂在扫描期间相对于所述口内腔(例如，在波状外形的牙齿表面之上)运动或弯曲时追踪每一柔性侧向扫描臂的角取向。所述牙科成像器还可包含安装至所述头并且具有比所述头中的中间垫相对小的高度的至少一个中心扫描仪，其中所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个包含顶部扫描仪以及底部扫描仪，以使扫描覆盖范围最大化。另外地，侧向垫可相对于所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个以大致30-45度的角度联接至所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个。

在本实施例的另一个方面中，联接至所述头的中间垫可被构造成在所述口内腔之上为所述牙科成像器提供滑动支撑，其中所述侧向垫以及所述中间垫可具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪。为了提供提高的扫描覆盖范围，本实施例的牙科成像器还可包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂。所述柔性侧向扫描臂和/或所述前中间扫描臂和/或所述后中间扫描臂可通过铰接件、弹簧、回弹性材料、多轴式枢轴、或球型接头联接至所述头，并且所述头可包含以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台以及以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台。

另外地，在这些实施例的另一个方面中，牙科扫描仪可包含启动传感器，其包含在所述一对柔性侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对柔性侧向扫描臂中的另一个中的探测器。所述发射器以及所述探测器可大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间(亦即，在没有比如牙齿的物体阻隔传输时)能被所述探测器接收，并且在使用期间(亦即，在所述牙科成像器在扫描期间大致环绕一颗或多颗牙齿时)大致被所述口内腔阻隔。多个顶部扫描仪或多个底部扫描仪中的一个可以以介于30度与60度之间的角度安装至所述一对柔性侧向扫描臂并且多个顶部扫描仪或多个底部扫描仪中的另一个可以以介于120度与180度之间的角度安装至所述一对柔性侧向扫描臂。另外地，前垫可在所述前扫描仪之上联接至所述成角度的前平台并且后垫可在所述后扫描仪之上联接至所述成角度的后平台，其中所述头通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。所述牙科成像器还可包含与所述长条形把手集成为一体并且与所述扫描仪通讯的、选择性地传输所述口内腔的成像数据的通讯电路，其包含无线传输器、USB连接器、或光纤连接器，其中所述头能与所述长条形把手交换。

在另一个实施例中，如在本申请中所公开的用于对口内腔成像的牙科成像器可包含长条形把手；在所述长条形把手的一个端部处的头；从所述长条形把手向外凸出的一对柔性弓形侧向扫描臂，其各具有与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的顶部扫描仪和底部扫描仪；与所述柔性弓形侧向扫描臂中的每一个相关联的并且追踪它们的角取向的罗盘；与所述头相关联的并且以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台，以及与所述头相关联的并且以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台；以及引导件，其具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪中的一个或多个。

与所述长条形把手集成为一体并且与所述扫描仪通讯的通讯电路可选择性地将所述口内腔的成像数据传输至用于处理的计算机系统或类似设备，其中所述一对柔性弓形侧向扫描臂经由柔性联接件联接至所述头。在本实施例的另一个方面中，所述牙科成像器可进一步包含启动传感器，该启动传感器包含在所述一对柔性弓形侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对柔性弓形侧向扫描臂中的另一个中的接收器。所述发射器以及所述接收器可大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述接收器接收并且在使用期间大致被所述口内腔阻隔。

所述牙科成像器还可包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂，其中所述引导件可包含相对于所述侧向扫描臂以大致30-45度的角度联接至所述一对柔性弓形侧向扫描臂中的每一个的侧向滚轮引导件或侧向垫，并且所述头可与所述长条形把手交换。另外地，所述牙科成像器可包含安装至所述头并且具有比所述滚轮或所述垫相对小的高度的至少一个中心扫描仪，以及联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂。此外，所述引导件可包含在所述前扫描仪之上联接至所述成角度的前平台的前垫以及在所述后扫描仪之上联接至所述成角度的后平台的后垫。在另一个方面中，所述引导件可包含可旋转地联接至所述头并且被构造成为所述牙科成像器提供滚动支撑而滚动经过所述口内腔的滚轮，或具有允许所述牙科成像器跨越所述口内腔而进行滑动运动的表面的垫，并且其中所述头通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。

在另一个实施例中，如在本申请中所公开的牙科成像器包含长条形把手，该长条形把手具有联接至其的远侧端部的可旋转的头，所述可旋转的头具有中心平台，该中心平台具有通过铰接件枢转地联接至其的多个弓形扫描臂。所述中心平台可具有矩形形状并且可永久地连接至所述把手。所述可旋转的头以及连接至其的相关的中心平台能够相对于所述把手旋转360度。在一个实施例中，所述中心平台可包含被设计成扫描牙齿的顶部或对牙齿的顶部成像的一个或多个中心扫描仪。所述弓形扫描臂相对于所述把手向下部署并且具有一定的形状和大小(例如，弓形)以至少部分地环绕牙齿的部分。每一弓形扫描臂还优选地包含至少一个扫描仪以及滚轮引导件，该滚轮引导件从牙齿的表面将所述扫描仪偏置所希望的距离，有助于牙齿的表面的成像，同时在获取口内腔的各个扫描或图像时沿牙齿或牙龈的表面舒适地滚动。在本实施例的一个方面中，所述牙科成像器可包含用于用上臂扫描仪以及下臂扫描仪收集牙齿侧的扫描数据或成像数据的一对弓形侧向扫描臂，以及用于用前中间扫描仪和后中间扫描仪收集牙齿的顶侧以及背侧的扫描数据或成像数据的弓形前扫描臂和后扫描臂。滚轮引导件通常偏置所述扫描臂，以使得扫描仪可在距牙齿结构相对恒定的距离处获得牙齿结构的具体的图像。在这方面中，在扫描以及记录口内表面的轮廓的过程中可使用这样的牙科成像器，其数据可被用来形成能通过3D打印机或类似打印机打印的数字三维表面印模。

当结合附图阅读时，根据以下更具体的描述，本发明的其它的特征以及优点将变得显而易见，附图通过举例示出本发明的原则。

附图说明

附图示例说明本发明。在这样的图中：

图1为如在本申请中所公开的、扫描口内牙齿表面的牙科成像器的一个实施例的前视图；

图2为图1的牙科成像器的侧视图，其进一步示例说明在多颗牙齿之上的滚动部署；

图3为示例说明扫描一组人类牙齿或对一组人类牙齿成像的牙科成像器的环境立体示意图；

图4为示例说明一种用于使用如在本申请中所公开的牙科成像器扫描口内表面或对口内表面成像的过程的流程图；

图5为牙科成像器的另一个实施例的立体图，所述牙科成像器包含与弓形侧向扫描臂集成为一体的一对侧向滚轮引导件，一对中心圆形引导件，以及在所述牙科成像器的头中的固定的成角度的前、后扫描平台；

图6为用于所述牙科成像器的替代的头的立体图，所述替代的头包含代替所述一对侧向滚轮引导件的、与所述弓形侧向扫描臂集成为一体的一对侧向垫以及代替所述中心圆形引导件的一对中心垫；

图7为具有把手波纹管的牙科成像器的立体图，所述把手波纹管允许所述头相对于所述长条形把手进行运动；

图8为用于与在本申请中所公开的牙科成像器一同使用的基于平台的可旋转的头的另一个实施例的立体图，所述基于平台的可旋转的头包含在所述弓形侧向扫描臂的端部处的一对端部垫；

图9为另一个基于平台的枢转头的立体图，所述基于平台的枢转头包含一对侧向滚轮引导件以及一对中心圆形引导件；

图10为另一个基于平台的枢转头的、与图9相似的放大立体图；以及

图11为牙科成像器的另一个实施例的立体图，其示例说明一对静态弓形侧向扫描臂连同前垫以及后垫。

具体实施方式

如为了示例说明的目的在示例性附图中所示出的，在图1-3以及5-11中总体通过附图标记10提及如在本申请中所公开的牙科成像器的实施例。通常，牙科成像器10为便于快速学习的相对简单的设计以及“通用型(one size fits all)”解决方案，从而减小培训职员来获取精确的牙科印模的时间，并且可被用来对口内表面(比如牙齿)的三维特征成像、扫描、检查、和/或测绘口内表面(比如牙齿)的三维特征。例如，牙科成像器10可被用来捕捉单颗牙齿、一个或多个位置中的多颗牙齿、牙弓的一部分、或整个牙弓的准确的形状，以进行更快速的诊断。牙科成像器10还在所扫描的表面不均匀时(例如，被支架或其它牙科固定装置包围的牙齿)消除形成牙科印模的不精确性，并且可将静态图像或实时视频输出提供至观察监视器。还可放大牙科成像器10所传输的图像或实时视频，以更好地评估所计划的测绘部位或执行其它牙科程序。当完成成像或扫描时，可接着使用3D打印机或类似设备打印所扫描的区域的数字模型，以形成印模的模型模具。在这方面中，本申请中所公开的牙科成像器10解决与已知的程序(其可能为笨重的、不舒适的、以及不精确的)有关的问题。由于不再需要化学浆料，牙科成像器10还可显著地减小、以及优选地消除与化学浆料程序相关联的不精确性。

如在图5中最好地示出的，牙科成像器10可包含长条形把手12，其可由塑性材料制成并且具有与牙刷或类似物的结构相似的结构(例如，大约5-6英寸长，具有橡胶握把以及圆形边缘)。牙刷状长条形把手12有助于其远侧端部14沿口内腔18内的多颗牙齿16中的一颗或多颗的选择性定位或者在口内腔内的多颗牙齿中的一颗或多颗之上的选择性定位，如在图3中示意性地示出的，例如，同时使用者可舒适地拿持所述长条形把手12的、在口内腔18的外部的近侧端部20(图3以及5)。在这方面中，与用牙刷或类似物刷牙相似，长条形把手12允许对远侧端部14在口内腔18内的选择性定位。这简化用于获得口内腔18的某些特征(比如牙齿16中的一颗或多颗)的3D图像的过程。

在一个实施例中，如图1-2中所示的牙科成像器10可包含旋转头22，其联接至远侧端部14并且从远侧端部14向下凸出(在图2中最好地示出)一定的距离，其为长条形把手12的、要被插入于口内腔18中的牙齿16之上的长度提供一定的空隙，以在口内腔18中进行选择性成像或扫描，如在本申请中所公开的。除了旋转头22能够相对于长条形把手12的远侧端部14旋转多达360度之外，旋转头22与不具有毛的牙刷头相似。在本实施例中，中心平台24相对于旋转头22以固定的关系联接至该旋转头并且包含至少一个中心圆形引导件26或以其它方式支撑或连接至至少一个中心圆形引导件，并且可以以其它方式支撑如图2中所示的一对中心圆形引导件26、26’，以在使牙科成像器10在牙齿16之上运动时帮助中心平台24追随牙齿16的轮廓。在图2中，中心圆形引导件26、26’两者被中心平台24包围并且附接至中心平台24。替代地，中心平台24不必完全地包围中心圆形引导件26、26’。旋转头22以及中心平台24、连同联接至其的中心圆形引导件26、26’可全部至少围绕纵向轴线(在所述纵向轴线处旋转头22附接至长条形把手12的远侧端部14)旋转。然而，在其它实施例中，旋转头22(以及相关的中心平台24和中心圆形引导件26、26’)可能能够同时地沿纵向的、横向的、和/或竖直的轴线自由地旋转同时比如通过使用球型接头或类似物保持附接至远侧端部14。旋转头22可由大致矩形塑性材料制成并且还可包含设置于内部的电子罗盘，其追踪可旋转的旋转头22的位置和角度，以在数字计算机3D模型中限定牙弓的正确的形状/开口。

另外地，中心平台24可包含在大致在图1和2中所示的位置中在高处安装于中心平台24下面的至少一对中心扫描仪28、28’。在其它实施例中，中心扫描仪28、28’可齐平地安装于中心平台24下面以提供更多的空隙。中心平台24可在旋转头22的大约中间高度处从旋转头22安装或以其它方式由旋转头22形成。因此，在任一位置中，中心扫描仪28、28’被定位于牙齿16的顶部之上的大约预定距离处，并且能够捕捉例如如通过从相应的中心扫描仪28、28’所发射的相应的一组中心射束30、30’所表示的以及在牙齿16之上的表面区域的图像，从而大致表示牙齿16的覆盖范围，如图1和2中所示。

而且，中心平台24可进一步联接至一对弓形侧向扫描臂32、32’，其通过相应的一对侧向铰接件34、34’从中心平台24的侧面向外延伸。在一个实施例中，侧向铰接件34、34’可为弹簧加载式，以大致朝向牙科成像器10的内部偏置侧向扫描臂32、32’以及另外偏置侧向扫描臂32、32’与口内腔18(比如牙齿16的内侧表面和/或外侧表面)接合。弹簧-偏置机构允许弓形侧向扫描臂32、32’围绕侧向铰接件34、34’向内以及向外运动以及追随牙弓(例如，牙齿16的圆形表面)的形状。在替代实施例中，牙科成像器10可包含弓形侧向扫描臂32、32’中的一个或不包含弓形侧向扫描臂32、32’。在这里，一个或多个扫描仪可作为安装至弓形侧向扫描臂32、32’的任何扫描仪的代替物直接地安装至中心平台(例如，在突起上和/或以30-60度的角度和/或以120-150度的角度)，如在本申请中更具体地描述的。这样的实施例可提高可操作性，而且维持扫描/成像范围。

另外地，弓形侧向扫描臂32、32’中的每一个可包含围绕轴38(图2)可旋转地联接至其的或者如被集成至相应的侧向扫描臂32、32’中的相应的侧向滚轮引导件36、36’，如相对于图5以及9-10更具体地示出的。侧向滚轮引导件36、36’可相对于弓形侧向扫描臂32、32’以一定的角度(例如，30-45度)设置以从轴38向内凸出，以与口内腔18的一部分接触，以防止弓形侧向扫描臂32、32’与牙齿16或类似物接触。这可能是特别地有益的，因为弓形侧向扫描臂32、32’可各包含用于对牙齿16的侧边成像或扫描牙齿的侧边的至少一个扫描仪。更具体地，在相对于图1所示的实施例中，弓形侧向扫描臂32、32’各包含上臂扫描仪40、40’以及下臂扫描仪42、42’。侧向滚轮引导件36、36’的向内的突起可接触牙龈组织表面44并且大致偏置弓形侧向扫描臂32、32’远离接触口内腔18内的任何东西。为了这个目的，扫描臂32、32’的弓形形状远离弯曲的牙齿16的形状弯曲，以沿牙齿16的侧边提供空隙。这继而偏置上臂扫描仪40、40’以及下臂扫描仪42、42’中的每一个远离而不接触牙齿16。因此，上臂扫描仪40、40’中的每一个可发射相应的上部射束46、46’并且下臂扫描仪42、42’中的每一个可发射相应的下部射束48、48’，以捕捉或记录牙齿16的侧边的结构。虽然相对于图1-3所公开的实施例示出具有臂扫描仪40、42中的两个的每一弓形侧向扫描臂32，但是替代实施例可包含更少的扫描仪(例如，一个)以使扫描仪的数量最小化，或在需要和/或期望更广泛的覆盖范围的情况下更多的扫描仪(例如，两个以上)。为了形成尽可能精确的数字3D图像的目的，牙科成像器10应当能够对牙齿16的大致整个侧面成像，但是可能可以对不到整个侧面成像同时仍然获得可用的数字3D图像。在一个实施例中，为了更好地使覆盖范围最大化，上臂扫描仪40、40’以及下臂扫描仪42、42’可具有相应的重叠的上部射束46、46’以及下部射束48、48’，以更好地确保广泛的覆盖范围。为了这个目的，计算机软件可被构造成根据扫描位置校准自动地删除或整合重叠部分以及提高在数字3D环境中对牙齿16的精确的复制。

如图2中所示，中心平台24可进一步包含通过相应的前铰接件54以及相应的后铰接件56以类似的方式联接至中心平台24的弓形前扫描臂50以及弓形后扫描臂52。在本实施例中，牙科成像器10可包含多达四个扫描臂32、32’、50、52。在这方面中，如在本申请中所公开的实施例中的每一个可包含少至一个侧向扫描臂以及多至四个或更多个侧向扫描臂。与上文相似，前、后铰接件54、56可为弹簧加载式，以大致朝向牙科成像器10的内部偏置相应的弓形前、后扫描臂50、52以及另外偏置相应的弓形前、后扫描臂50、52而使其与牙齿16的外表面58接合。弹簧-偏置机构允许弓形前、后扫描臂50、52围绕前、后铰接件54、56向内以及向外运动以及追随牙弓的形状(比如，牙齿16的曲率)。铰接件34、54、56中的每一个可为一件式设计(例如，压缩弹簧或拉伸弹簧)、多件式设计、自由运动的、弹簧加载式的、或由回弹性材料形成。而且，虽然铰接件34、54、56在本申请中被公开为能围绕单个轴线枢转，但是在替代实施例中，铰接件34、54、56可提供沿x-轴、y-轴、和/或z-轴的多轴式枢转或旋转运动(例如，球型接头)。

在图2中，弓形前扫描臂50被显示为处于在牙齿16的背面周围的降低位置中，而弓形后扫描臂52被显示为处于在牙齿16’之上滚动的上升构造中。弓形前、后扫描臂50、52还可各包含围绕相应的轴线64、66可旋转地联接至其的相应的中间前滚轮引导件60以及中间后滚轮引导件62。中间前、后滚轮引导件60、62具有的直径容许它们中的每一者从每一相应的轴线64、66向内凸出，以与口内腔18的一部分(比如牙齿表面58)接触。这防止弓形前、后扫描臂50、52接触牙齿16。这在其中弓形前、后扫描臂50、52各包含相应的中间前扫描仪68以及中间后扫描仪70中的至少一个的实施例中可能是有益的。扫描臂50、52的弓形形状可相似地沿循弯曲的牙齿16的轮廓(从而远离其弯曲)，以如图所示沿牙齿16的中间侧以及顶侧提供空隙。这继而偏置中间前扫描仪68、中间后扫描仪70中的每一个远离而不接触牙齿16。因此，中间前扫描仪68、中间后扫描仪70中的每一个可发射相应的前射束72以及后射束74，以捕捉或记录牙齿16的中间侧以及上侧的结构(代替中心扫描仪28、28’或与中心扫描仪28、28’互补)。在替代实施例中，牙科成像器10可包含弓形前扫描臂50和/或弓形后扫描臂52中的一个或不包含弓形前扫描臂50和/或弓形后扫描臂52。替代地，一个或多个扫描仪可在成角度的固定的前平台76上和/或在成角度的固定的后平台78上直接地安装至中心平台24，如相对于图8和9所示出的。在这里，平台76、78的角度可为30-60度和/或120-150度，并且所述平台支撑作为安装至弓形前扫描臂50和/或弓形后扫描臂52的扫描仪的代替物的相应的中间前扫描仪68、中间后扫描仪70。相对于图8和9所示出的实施例可提高可操作性，而且维持扫描/成像范围。

而且，弓形前扫描臂50和/或弓形后扫描臂52中的每一个还可按照需要和/或期望包含更多的或更少的相应的中间前扫描仪68、中间后扫描仪70。然而，为了形成尽可能精确的数字3D图像，牙科成像器10应当包含足够的扫描仪以大致对牙齿16的整个中间表面区域成像。例如，为了提高覆盖范围，前射束72和/或后射束74可与中心扫描仪28、28’中的一个或多个所发射的中心射束30、30’重叠，以确保广泛的覆盖范围。然而，可能不需要重叠的覆盖范围来形成精确的3D图像。为了这个目的，计算机软件可被构造成根据扫描仪28、68、70之间的校准自动地删除间隙或不需要的重叠部分以及提高对牙齿16的精确的数字3D复制。

中心扫描仪28、28’、上臂扫描仪40、40’、下臂扫描仪42、42’、和/或中间前扫描仪68、中间后扫描仪70可联接至为其提供启动能量的电源。例如，在一个实施例中，近侧端部20可包含不可移除的或插入式线缆80，其按需将电能传递至牙科成像器10。在本实施例中，线缆可包含USB连接器82，其中牙科成像器10还可在连接至计算机系统时将数据传送至计算机系统。替代地，线缆可为用来传送信息的光纤线缆。在另一个实施例中，牙科成像器10可在把手12内包含可移除的或不可移除的可充电电池。在本实施例中，可通过将近侧端部20放置至充电器保持件中对牙科成像器10充电，以及用与现代电动牙刷一同使用的技术对牙科成像器10充电。在另一个实施例中，把手12可容纳可移除的电池(例如，AAA电池)，其可被按照需要选择性地移除以及更换。

相对应的计算装置可接收、储存、分析扫描仪28、40、42、68、70中的一个或多个所获得的数据以及将扫描仪28、40、42、68、70中的一个或多个所获得的数据重建成紧密结合的数字三维印模。如在图1中所示出的以及在上文所提到的，中心扫描仪28、28’、上臂扫描仪40、40’、下臂扫描仪42、42’、和/或中间前扫描仪68、中间后扫描仪70可用以上所提到的中心射束30、30’、上部射束和下部射束46、48、以及前、后射束72、74覆盖或大致覆盖所扫描的牙齿表面58。在此构造中，扫描仪28、40、42、68、70具有捕捉牙齿16中的所有的凹痕、裂缝、以及空间的更高的机会，特别是在相对于牙齿表面58以一定的角度定位时。在这方面中，定位角度可沿相应的弓形扫描臂32、50、52根据扫描仪而不同。射束30、46、48、72、74可对应于可被计算机软件系统记录以及处理的可见光。对这样的可见光的投射以及记录可容许经由光学三角测量进行三维测绘。替代地，中心扫描仪28、28’、上臂扫描仪40、40’、下臂扫描仪42、42’、和/或中间前、后扫描仪68、70可被形成为不发射光的非接触式被动式扫描仪。在本实施例中，扫描仪28、40、42、68、70可结合立体式传感器或光度传感器依靠从所扫描的牙齿表面58反射的探测光重现三维数字表现。在另一个实施例中，扫描仪28、40、42、68、70可使用主动式或被动式光学扫描技术或电光学扫描技术来测量以及记录受检查的表面。扫描仪28、40、42、68、70还可通过电子成像传感器(比如CCD或CMOS成像传感器)的使用电子地测量和记录所扫描的牙齿表面58的轮廓。在另一个实施例中，扫描仪28、40、42、68、70可为照相机，其拍摄牙齿16的表面结构的照片或以其它方式记录牙齿16的表面结构。在本实施例中，计算机软件可将沿牙弓在不同的位置处所拍摄的照片/记录转化成数字3D模型。

图3为部署于口内腔18中的牙科成像器10的一个实施例的环境立体图并且图4示例说明用于使用牙科成像器10扫描口内腔18的相关的过程(1000)。例如，扫描或成像过程(1000)通过将牙科成像器10放置至待扫描的口内表面18上(1002)而开始。如图3中所示，人们将拿持牙科成像器10的近侧端部20，并且将远侧端部14延伸至口内腔18中，以将旋转头22放置于下颌左第三磨牙84之上。当然，这仅仅是口内腔18内的许多位置(使用者可在这里开始)的一个示例。这样，起始位置不应当被限于仅仅下颌左第三磨牙84。下一步骤(1004)为检查以及确定弓形侧向扫描臂32、32’以及弓形前、后扫描臂50、52能够自由地枢转通过它们的相应的旋转弧。下一步骤(1006)为确保中心圆形引导件26、26’、侧向滚轮引导件36、36’、和/或中间前、后滚轮引导件60、62接触包围待扫描的口内表面的区域(例如，牙龈表面44或牙齿16的表面58，比如图3中的下颌左第三磨牙84)。一旦到位，下一步骤(1008)就启动中心扫描仪28、28’、上臂扫描仪40、40’、下臂扫描仪42、42’、和/或中间前、后扫描仪68、70。

如果扫描仪28、40、42、68、70还没运行，则使用者可选择按下开关85(图5)以将牙科成像器10改变至“接通(on)”位置以开始扫描或读取读数。所述开关85可被用来将牙科成像器10改变至“断开(off)”位置以撤销扫描。在如图5中所示的一个实施例中，开关85可呈环的形状(亦即，与手指的大小和形状相似)。按下开关85可启动图像/形状捕捉，并且释放开关85以使得它不再被按下可撤销所述图像/形状捕捉。当然，开关85还可为被设计成按照需要启动和/或停用牙科成像器10的按钮或类似物。

替代地，牙科成像器10可进一步包含传感器以确定牙科成像器10处于适当的位置中并且准备好启动以及扫描的时间。在这方面中，牙科成像器10可自动地和/或半自动地检测启动和/或停用的时间。在一个实施例中，牙科成像器10可包含传感器以通过检测物体(例如，牙齿16中的一颗或多颗)被放置于弓形侧向扫描臂32、32’之间的时间而启动和/或撤销扫描。在一个实施例中，一个弓形侧向扫描臂32可包含发射器(例如，能够发射红外线射束或等等)并且另一个弓形侧向扫描臂32’可包含接收器(例如，能够探测所发射的红外线射束或等等的接收)。在非使用期间，发射器能够将射束传输至接收器，以通过接收器探测。在此状态下，牙科成像器10可能能够确定没有物体被放置于弓形侧向扫描臂32、32’之间，以使得牙科成像器10将保持停用。因此，当使用者将牙科成像器10放置至口内腔18中以及例如牙齿16中的一颗或多颗之上时(图3)，射束的、从发射器至接收器的传输中断。在这里，牙科成像器10可识别其中牙齿16中的一颗或多颗正在阻隔射束的、从发射器至接收器的传输的状态，以使得牙科成像器10将启动以及开始扫描。一旦牙科成像器10被从口内腔18移除，牙科成像器10可接着再一次停用，并且射束的、从发射器至接收器的传输重新开始。如在本申请中所公开的，当牙科成像器10被启动时，这样的启动还可启动所述头和/或弓形侧向扫描臂32、32’内部的位置追踪器。

为了开始该过程，如在图3中、以及更具体地相对于图2所示出的，弓形前扫描臂50可悬置于下颌左第三磨牙84的背面上，以扫描其后侧或对其后侧成像，而弓形侧向扫描臂32、32’处于大致在图2中所示的位置中，以扫描牙齿16的侧边或对牙齿16的侧边成像。在这里，弓形后扫描臂52大致上升并且处于扫描牙齿16’的顶部的位置中。下一步骤(1010)为扫描所期望的区域。例如，使用者可沿牙弓的顶部将长条形把手12从下颌左第三磨牙84拉开，以使得中心圆形引导件26、26’可轻轻地行进跨过牙齿(例如，图2中的牙齿16-16”)的顶部。在这方面中，中间后滚轮引导件62通过围绕后轴线66的旋转运动而允许牙科成像器10的、沿牙弓的向后的或回撤的滚动运动。同时，弓形侧向扫描臂32、32’通过侧向滚轮引导件36、36’的、围绕相应的轴38、38’的滚动接合相对于牙齿16运动。另外地，使牙科成像器10从右向左运动(图2)致使弓形前扫描臂50被从下颌左第三磨牙84的背部之后向上拉动。在这方面中，弓形前扫描臂50围绕前铰接件54相对于中心平台24枢转，所述前铰接件允许弓形前扫描臂50从图2中所示的大致竖直位置运动至大致水平位置(例如，如相对于弓形后扫描臂52在图2中所示出的)。因此，使用者能够通过在口内腔18内的一个或多个位置处将牙科成像器10部署于所期望的牙齿(或多颗牙齿)之上而扫描牙齿16中的一颗或多颗。

下一步骤(1012)为将所扫描的图像数据从牙科成像器10传输至外部计算机系统。所述数据可包含对单颗牙齿、多颗牙齿、牙弓的一部分、或整个牙弓的扫描。步骤(1012)可在扫描步骤(1010)之后完成，或它可同时地(比如实时的)完成。例如，可经由硬线连接(比如USB连接器82)或光纤连接将扫描仪28、40、42、68、70所收集的信息传输至外部计算机。替代地，牙科成像器10可无线地(例如，通过红外传输器，Wi-Fi传输器、蓝牙、等等)传输数据。在无线传输的情况下，把手可包含为扫描仪28、40、42、68、70以及无线传输器提供电力的电池。对于硬线连接(例如，USB连接器82和/或光线连接器)，可通过连接至计算机或其它电源的线缆80将电源直接地供应至牙科成像器10。牙科成像器10的长条形把手12还可包含一个或多个按钮或类似物(例如，开关85)，其比如用一触式操作启动扫描仪28、40、42、68、70中的一个或多个和/或启动对扫描数据的传输。此后，下一步骤(1014)包含分析所扫描的图像数据的计算机系统软件，以形成所扫描的牙齿表面区域的具体的三维表现。作为步骤(1016)的部分，使用者接着停用扫描仪28、40、42、68、70，并且作为步骤(1018)的部分，所述过程结束。

图5-11示出如在本申请中所公开的牙科成像器10的替代实施例。例如，在图5中，牙科成像器10被显示为具有带有插入式线缆80的远侧端部20，所述插入式线缆从远侧端部延伸并且具有用于联接至计算机或类似物的USB连接器82。然而，如以上所提到的，插入式线缆80和/或USB连接器82可被其它技术代替，比如集成至长条形把手12中的光纤连接器或无线传输器。长条形把手12包含具有大致更大的直径的橡胶握把13，以便于操作。长条形把手12接着过渡成颈部区域86，其大致向下以及远离长条形把手12的、具有橡胶握把13的段弯曲，以使得牙科成像器10的远侧端部14处的静态头88或类似物(如在本申请中所公开的)被设置于大致低于具有橡胶握把13的段的平面中。这可能有助于易用性，因为使用者通常可将牙科成像器10保持于例如牙齿16之上，以在扫描期间放置于其上。在本实施例中，静态头88当然相对于颈部区域86的曲率以及橡胶握把13固定。

在本实施例中，静态头88包含一对弓形侧向扫描臂32、32’，其具有一对侧向滚轮引导件36、36’(例如，以30-60度的角度)，一对上部扫描仪40、40’，以及下部扫描仪42、42’，如总体在上文中所公开的。然而，在本实施例中，与联接至弓形侧向扫描臂32、32’的端部或以其它方式从弓形侧向扫描臂32、32’的端部向外延伸相反，侧向滚轮引导件36、36’与弓形侧向扫描臂32、32’集成为一体，以使得轴38被定位至相应的弓形侧向扫描臂32、32’的壳体的内部以及另外通过相应的弓形侧向扫描臂32、32’的壳体大致保护轴38免受外部影响。在这里，再一次，侧向滚轮引导件36、36’通常可相对于口内腔18以大约30-60度的角度设置并且可围绕它们的相应的轴38、38’旋转，以进一步有助于牙科成像器10的、沿牙齿16的滚动运动，从而远离牙齿表面58偏置上部扫描仪40、40’以及下部扫描仪42、42’。

本实施例还公开其上具有中间前扫描仪68的成角度的固定的前平台76以及其上具有中间后扫描仪70的成角度的固定的后平台78，它们被形成为静态头88的部分，这与如上所述的被形成为中心平台24的部分不同。然而，在这里，再一次，其上具有中间前、后扫描仪68、70的前、后平台76、78的成角度的特征在牙科成像器10在牙齿16的中间部分上经过时允许对牙齿16的中间部分的另外的观察和/或扫描，如在本申请中所公开的。

另外地，图5示出的是，弓形侧向扫描臂32、32’可围绕相应的一对可枢转的扫描臂波纹管90、90’联接至静态头88。可枢转的扫描臂波纹管90、90’可包含如图所示的柔性手风琴形外部橡胶波纹管，其围绕隐藏于其中的弹簧。被围绕的弹簧给予弓形侧向扫描臂32、32’柔性，以在牙科成像器10在扫描期间沿牙弓运动时适于牙弓的形状。然而，虽然本申请中所公开的实施例示出包含有柔性手风琴形外部橡胶波纹管的可枢转的扫描臂波纹管90、90’，但是可能由于卫生原因，其它实施例可包含不必被手风琴形外部橡胶波纹管围绕的相似的弹簧机构。在这里，可枢转的扫描臂波纹管90、90’的弹簧将被暴露并且可便于更简单的长期维修。在另一个替代实施例中，可枢转的扫描臂波纹管90、90’可为足够地刚性的，但是仍然为柔性的，以允许偏置运动而无需使用弹簧。

图5还公开替代实施例，其中与如在本申请中的其它实施例中所公开的中心平台24不同，中心圆形引导件26、26’与静态头88集成为一体。在这里，中心圆形引导件26、26’围绕轴线92旋转(轴线92’在图5中为隐藏的)，以有助于牙科成像器10的、在扫描期间在牙齿16的顶部之上的滚动运动。

图6相对于弓形侧向扫描臂32、32’连同成角度的固定的前平台76上的中间前扫描仪68以及成角度的固定的后平台78上的中间后扫描仪70示出静态头88的、与图5相似的替代实施例，弓形侧向扫描臂32、32’通过扫描臂波纹管90、90’联接至静态头88并且在其上具有上臂扫描仪40、40’以及下臂扫描仪42、42’。然而，在图6中，侧向滚轮引导件36、36’已经被一对侧向垫94、94’代替并且中心圆形引导件26、26’已经被一对相应的中心垫96、96’代替。与引导件26、36相似，垫94、96中的任何一个可由特氟龙材料或等等制成，以有助于垫94、96的、在扫描期间在牙齿16之上的滑动运动。

图7示出一个替代实施例，其中牙科成像器10包含与如在上文中所公开的旋转头22或静态头88不同的可枢转的头98。在这里，可枢转的头98通过把手波纹管100联接至颈部区域86，把手波纹管100具有柔性手风琴形外部橡胶波纹管，其与以上相对于扫描臂波纹管90、90’所描述的柔性手风琴形外部橡胶波纹管相似。同样地，柔性手风琴形外部橡胶把手波纹管100可围绕隐藏于其中的弹簧，其另外容许可枢转的头98相对于颈部区域86向上和/或向下运动或枢转多达180度。在替代实施例中，手风琴形外部橡胶波纹管可围绕球型接头，其中可枢转的头98可相对于颈部区域86向上/向下和/或向左/向右运动高达180度。可枢转的头98的枢转特性提供额外的柔性，以使牙科成像器10在该牙科成像器在扫描期间沿牙弓运动时适于牙弓的形状。然而，虽然在本申请中所公开的实施例示出包含有柔性手风琴形外部橡胶波纹管的把手波纹管100，但是可能由于卫生原因，其它实施例可包含不必被手风琴形外部橡胶波纹管围绕的相似的弹簧或球型接头机构。在这里，把手波纹管100的弹簧或球型接头机构可被暴露并且可有助于更简单的长期维修。在另一个替代实施例中，把手波纹管100可为足够地刚性的，但是仍然为柔性的，以允许偏置运动而无需使用弹簧或球型接头。

然而，通常，弓形侧向扫描臂32、32’根据实施例可相对于相应的中心平台24、静态头88、和/或可枢转的头98运动。可通过以下方式完成这一点：通过基于弹簧的设计(例如，如在图1-2中最好地示出的)；通过由柔性材料(例如，橡胶)形成弓形侧向扫描臂32、32’的至少一部分(例如，底部或发生弯曲的地方附近)；通过由柔性材料(比如橡胶)形成整个弓形侧向扫描臂32、32’，或通过其中具有或不具有弹簧、球型接头、或其它类型的机械偏置装置的扫描臂波纹管90、90’(例如，如相对于图5-10所示出的)。在不具有弹簧的实施例中，波纹管的弹性以及柔性可提供沿患者的牙弓的解剖学引导牙科成像器10所需的充分的运动。为了这个目的，如在本申请中所公开的牙科成像器10的、具有柔性的或可动的弓形侧向扫描臂32、32’和/或弓形前和/或后扫描臂50、52的形式中的任何一种还可具有插入于其中的位置传感器(例如，角度)，以感知每一臂32、50、52的弯曲角度。

图7中所示的可枢转的头98另外与相对于图6所示出和描述的静态头88大致相似，其包含：通过扫描臂波纹管90、90’联接至可枢转的头98的并且其上具有上臂扫描仪40、40’以及下臂扫描仪42、42’的弓形侧向扫描臂32、32’；在成角度的固定的前平台76上的中间前扫描仪68；在成角度的固定的后平台78上的中间后扫描仪70；侧向垫94，94’以及中心垫96、96’。然而，可能可以使如在本申请中所公开的特征中的一个或多个互换，以使得例如可枢转的头98可以与代替侧向垫94、94’的侧向滚轮引导件36、36’一同使用，和/或可枢转的头98可以与代替中心垫96、96’的中心圆形引导件26、26’一同使用。

图8和9相对于中心平台24示出牙科成像器10的、与以上相对于图1-3所描述的实施例相似的替代实施例。图8示出的是，可旋转的旋转头22的中心平台24可包含：通过扫描臂波纹管90、90’联接至中心平台24的并且其上具有上臂扫描仪40、40’以及下臂扫描仪42、42’的弓形侧向扫描臂32、32’；在成角度的固定的前平台76上的中间前扫描仪68；在成角度的固定的后平台78上的中间后扫描仪70；侧向垫94、94’以及中心垫96、96’。然而，可能可以使如在本申请中所公开的特征中的一个或多个互换，以使得例如可旋转的旋转头22可与代替侧向垫94、94’的侧向滚轮引导件36、36’一同使用，和/或可旋转的旋转头22可与代替中心垫96、96’的中心圆形引导件26、26’一同使用。为了这个目的，图8进一步示出的是，弓形侧向扫描臂32、32’可包含由特氟龙或类似材料所制成的、用于在使用期间引导牙科成像器10的运动的相应的一组端部垫102、102’。另外地，图9可包含中心圆形引导件26、26’(与图8中所示的中心垫96、96’不同)以及侧向滚轮引导件36、36’(与图8中所示的侧向垫94、94’不同)。

图10为将弓形侧向扫描臂32、32’联接至中心平台24、静态头88、和/或可枢转的头98中的任何一个的扫描臂波纹管90、90’的立体放大图。

最后，在另一个替代实施例中，图11示出，其中牙科成像器10可包含不能相对于静态头88运动的一对静态弓形侧向扫描臂104、104’。在这方面中，静态弓形侧向扫描臂104、104’中的一个或两个可相对于静态头88处于固定的关系，或当与本申请中所公开的其它实施例结合使用时，可相对于中心平台24或可枢转的头98处于固定的关系。而且，图11示出的是，静态弓形侧向扫描臂104、104’可包含单个独立的扫描仪110、110’，以使得图11中的牙科成像器10包含两个独立的扫描仪110、110’：静态弓形侧向扫描臂104、104’中的每一个中布置有一个扫描仪。在这里，静态弓形侧向扫描臂104、104’可起使舌头以及脸颊与牙齿16分离的作用，所以独立的扫描仪110、110’能够更好地捕捉口内腔18的干净的图像。另外地，静态弓形侧向扫描臂104、104’的上边缘可包含相应的一组长条形垫112、112’，以在在口内腔18内扫描时提高舒适度以及引导。在这里，和其它垫94、96、102、106、108一样，长条形垫112、112’可由特氟龙材料或类似材料制成。虽然图11示出其中牙科成像器10包含静态头88的实施例，但是静态弓形侧向扫描臂104、104’以及相关的独立的扫描仪110、110’还可适合与旋转头22(以及相关联的中心平台24)或可枢转的头98一同使用。这样，具有静态弓形侧向扫描臂104、104’以及相关的独立的扫描仪110、110’的牙科成像器10可为更简单的并且需要更少的计算上的动力，因为独立的扫描仪110、110’并不相对于静态头88运动。因此，可能不需要后处理软件来确定独立的扫描仪110、110’的、相对于彼此或相对于静态头88的位置。

在牙科成像器10包含仅仅侧向扫描臂32、32’中的一个或静态弓形侧向扫描臂104、104’中的一个的示例中，使用者可能需要首先使所选择的弓形侧向扫描臂32或104沿牙弓的内侧经过，接着沿牙弓的外侧执行第二次经过(反之亦然)以获得完整的扫描。

通常，可使用现有技术中已知的各种技术来形成牙弓的数字计算机3D模型，包含，但不限于，飞行时间(ToF：time of flight)、立体视觉、光场力矩成像、固定的结构光、可编程结构光(DLP：programmable structured light)、和/或3D和/或4D超声(超声波扫描束)。另外地，扫描仪28、40、42、68、70、110中的一个或多个可使用现有技术中已知的图像/成形捕捉技术，比如，但不限于，激光技术，数字照相技术，超声波传感器技术，和/或发光二极管(LED)技术。

更具体地，结构光3D成像可能需要每一扫描仪(例如，在中心扫描仪28、上臂扫描仪40、下臂扫描仪42、中间前扫描仪68、中间后扫描仪70、和/或独立的扫描仪110中的一个或多个中)集成至少一个投射器以及至少一个照相机。在这里，结构光3D成像软件每一3D成像可捕捉三至四个照相机图像。这样的技术可相对容易地计算表面高度尺寸可比性。可通过使用例如与Xbox Kinect系统相似的技术使用其它技术来获得结构照明，以用单个图像捕捉3D位置。另外地，激光扫描可使用共焦方法，其需要调节激光束的焦点位置以及侧向位置。在这里，激光扫描仪捕捉牙齿的“薄片(slice)”并且依靠探针的平移来形成扫描的其它尺寸。替代地，可使用三角测量与激光束以及成像器完成3D传感，以避免需要调节焦点位置。立体成像可部署对两个照相机扫描仪的使用(例如，在中心扫描仪28、上臂扫描仪40、下臂扫描仪42、中间前扫描仪68、中间后扫描仪70、和/或独立的扫描仪110中的一个或多个中)并且通常可提供深度信息。而且，牙科成像器10还可使用干涉法来规划3D模型。在这里，与光学相干层析成像法相似，可使用相干性测量牙齿的位置。在另一个替代实施例中，牙科成像器10可使用声波法(与超声波法相似)来获得口内腔18的3D图像。在这里，以声学为基础的位置传感器可通过发射咔哒声(其从牙齿16的相对硬的结构弹回)测量牙齿16的相对大小以及形状。这样的测量可提供单点测量或多点测量。例如，可使用多个输入点以及测量在扫描过程期间从牙齿16弹回的声波的多个扩音器将输入外推成3D轮廓。

另外地，可按照需要和/或期望混合和/或匹配本申请中所公开的各个实施例的特征。例如，使图像/形状捕捉元件(例如，扫描仪、照相机、超声波传感器、等等)与牙齿16隔开的不同的选择可包含中心圆形引导件26、26’和/或设置于弓形侧向扫描臂32、32’的上部内侧部分上的侧向滚轮引导件36、36’(例如，由橡胶或类似材料制成)(例如，如在图5以及9-10中所示出的)，所述弓形侧向扫描臂32、32’大致对中地位于静态头88上(例如，如图5中所示)，或大致对中地位于中心平台24上(例如，如图9和10中所示)。在某些实施例中，中心扫描仪28中的一个或多个可位于中心圆形引导件26、26’之间，比如相对于图2所示出的。其它替代实施例可包含对中间前扫描仪68和/或中间后扫描仪70与弓形前扫描臂50、弓形后扫描臂52、和/或相应的成角度的固定的前平台或后平台76、78的使用。另外地，侧向垫94、94’和/或中心垫96、96’(例如，由特氟龙材料或类似材料制成)可设置于：弓形侧向扫描臂32、32’(例如，如图6-8中所示)和/或弓形前扫描臂50和/或弓形后扫描臂52的上边缘上；静态头88的中心(图6)，可枢转的头98的中心(图7)，或中心平台24的中心(图9)。在这里，再一次，在某些实施例中，中心扫描仪28中的一个或多个可位于中心垫96、96’之间，比如相对于中心圆形引导件26、26’在图2中所示的位置中。另外地，前垫106以及后垫108可分别地安装至成角度的固定的前平台76以及成角度的固定的后平台78的顶部部分(例如，如图5-9中所示)，或前垫106以及后垫108可直接地安装至静态头88(例如，如图11中所示)或直接地安装至中心平台24。

另外地，所述头(亦即，旋转头22，静态头88，和/或可枢转的头98)中的每一个可为可交换的。在这里，相应的头22、88、98可被构造成选择性地附接至颈部区域86和/或与颈部区域86分离，以使得使用者可互换所述头22、88、98以与单个长条形把手12一同使用。此特征可能潜在地为有利的，因为它容许根据所期望的用途或任务更换所述头(若破损)或使用不同的头。为了这个目的，可能期望对不同的头的使用以获得不同的结果，亦即，具有特定的扫描技术的头(例如，激光扫描仪，照相机，超声波，等等)可被用于不同的扫描环境，其可根据患者而不同。例如，一个这样的头可具有最适合于捕捉牙齿16的形状/轮廓以及将该信息转化成3D模型的扫描技术。随后，所述头可被被设计成更具体地捕捉牙齿的彩色照片的另一个头代替。在这里，通过使用相关联的软件系统，可将所述照片转化成3D模型；然而，所述头可仅仅被用来获得牙齿的具体的近景照片以识别潜在的问题。因此，作为示例，牙科成像器10可被应用于牙科学和/或畸齿矫正学两者中。

虽然已经为了示例说明的目的具体地描述了多个实施例，但是可做出各种修改而不脱离本发明的范围和精神。因此，除了被所附权利要求限制之外，本申请中所公开的发明并非限制性的。

Claims (44)

1.一种用于对口内腔成像的牙科成像器，其包括：

具有近侧端部以及远侧端部的长条形把手；

在所述长条形把手的所述远侧端部处的并且具有用于选择性地插入至所述口内腔中的大小和形状的头；

至少一个侧向扫描臂，其从所述长条形把手的头向外凸出并且具有与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的扫描仪；以及

引导件，其具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪。

2.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述至少一个侧向扫描臂包括彼此相对地联接至所述头的一对弓形侧向扫描臂。

3.根据权利要求2所述的牙科成像器，其特征在于，所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个包含顶部扫描仪以及底部扫描仪。

4.根据权利要求3所述的牙科成像器，其特征在于，所述顶部扫描仪或底部扫描仪以介于30度与60度之间的角度安装至所述一对弓形侧向扫描臂，并且所述顶部扫描仪或底部扫描仪中的另一个以介于120度与180度之间的角度安装至所述一对弓形侧向扫描臂。

5.根据权利要求2所述的牙科成像器，其包含启动传感器，该启动传感器包括在所述一对弓形侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对弓形侧向扫描臂中的另一个中的探测器，所述发射器与所述探测器大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述探测器接收并且在所述牙科成像器的使用期间大致被所述口内腔阻隔。

6.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述头包括旋转头，该旋转头通过球型接头联接至所述长条形把手的远侧端部，从而允许相对于所述长条形把手的远侧端部同时进行纵向的、侧向的、和/或竖向的360度的运动。

7.根据权利要求6所述的牙科成像器，其特征在于，所述旋转头包含平台，该平台具有与其联接的至少一个侧向扫描臂。

8.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述引导件包括可旋转地联接至所述头并且被构造成在所述口内腔上为所述牙科成像器提供滚动支撑的滚轮，或者，所述引导件包括具有允许在所述口内腔上进行滑动运动的表面的垫。

9.根据权利要求8所述的牙科成像器，其包含安装至所述头并且具有比所述滚轮或所述垫相对小的高度的至少一个中心扫描仪。

10.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述至少一个侧向扫描臂经由柔性联接件联接至所述头。

11.根据权利要求10所述的牙科成像器，其包含追踪所述至少一个侧向扫描臂围绕所述柔性联接件的角取向的罗盘。

12.根据权利要求10所述的牙科成像器，其特征在于，所述柔性联接件包括弹簧、铰接件、手风琴形波纹管、或球型接头，所述弹簧、铰接件、手风琴形波纹管、或球型接头各自大致向中间地偏置所述至少一个侧向扫描臂。

13.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述引导件包括相对于所述至少一个侧向扫描臂的一个端部以大致30-45度的角度联接至所述至少一个侧向扫描臂的一个端部的侧向滚轮引导件或侧向垫。

14.根据权利要求13所述的牙科成像器，其特征在于，所述侧向滚轮引导件围绕所形成的轴线联接至所述至少一个侧向扫描臂的内部。

15.根据权利要求1所述的牙科成像器，其包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂。

16.根据权利要求15所述的牙科成像器，其特征在于，所述前中间扫描臂和后中间扫描臂通过铰接件、弹簧、回弹性材料、多轴式枢轴、或球型接头联接至所述头。

17.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述头包含以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台以及以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台。

18.根据权利要求17所述的牙科成像器，其特征在于，所述引导件包括在所述前扫描仪之上联接至所述成角度的前平台的前垫以及在所述后扫描仪之上联接至所述成角度的后平台的后垫。

19.根据权利要求1所述的牙科成像器，其包含与所述长条形把手集成为一体并且与所述至少一个扫描仪通讯的、用于选择性地传输所述口内腔的成像数据的通讯电路。

20.根据权利要求19所述的牙科成像器，其特征在于，所述通讯电路包括无线传输器、USB连接器、或光纤连接器。

21.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述头通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。

22.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述至少一个扫描仪选自由下列扫描仪所组成的组：飞行时间(ToF)扫描仪、立体视觉扫描仪、光场力矩成像扫描仪、固定的结构光扫描仪、可编程结构光(DLP)扫描仪、3D或4D超声波扫描仪、数字照相机扫描仪、发光二极管(LED)扫描仪以及激光扫描仪。

23.根据权利要求1所述的牙科成像器，其特征在于，所述头能与所述长条形把手交换。

24.根据权利要求1所述的牙科成像器，其包含安装至所述头的前垫以及后垫，其中所述至少一个侧向扫描臂包括不可移动地联接至所述头且各包含所述扫描仪中的一个的一对静态扫描臂。

25.一种用于对口内腔成像的牙科成像器，其包括：

具有近侧端部以及远侧端部的长条形把手；

在所述长条形把手的所述远侧端部处的并且具有用于选择性地插入至所述口内腔中的大小和形状的头；

柔性地联接至所述头并且彼此相对地大致向外凸出的一对弓形侧向扫描臂，所述一对弓形侧向扫描臂各具有与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的扫描仪；

可旋转地联接至所述头并且被构造成在所述口内腔上为所述牙科成像器提供滚动支撑的中心滚轮；以及

相对于所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个以大致30-45度的角度联接至所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个的侧向滚轮引导件，所述中心滚轮以及所述侧向滚轮引导件中的每一个具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪。

26.根据权利要求25所述的牙科成像器，其特征在于，每一个扫描仪包括顶部扫描仪以及底部扫描仪，以使得所述顶部扫描仪或底部扫描仪中的一个以介于30度与60度之间的角度安装至所述弓形侧向扫描臂并且所述顶部扫描仪或底部扫描仪中的另一个以介于120度与180度之间的角度安装至所述弓形侧向扫描臂。

27.根据权利要求25所述的牙科成像器，其包含启动传感器，该启动传感器包括在所述一对弓形侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对弓形侧向扫描臂中的另一个中的探测器，所述发射器与所述探测器大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述探测器接收并且在使用期间大致被所述口内腔阻隔，其中所述头包括具有平台的旋转头，所述一对弓形侧向扫描臂联接至该平台，所述头通过球型接头联接至所述长条形把手的远侧端部，所述球型接头允许相对于所述长条形把手的远侧端部同时进行纵向的、侧向的、和/或竖向的360度的运动。

28.根据权利要求25所述的牙科成像器，其包含安装至所述头并且具有比所述中心滚轮相对小的高度的至少一个中心扫描仪。

29.根据权利要求25所述的牙科成像器，其特征在于，所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个包含追踪它的角取向的罗盘，所述一对弓形侧向扫描臂中的每一个能通过经由弹簧、铰接件、手风琴形波纹管、或球型接头联接至所述头而运动，所述弹簧、铰接件、手风琴形波纹管、或球型接头中的每一个大致向内偏置所述至少一个侧向扫描臂。

30.根据权利要求25所述的牙科成像器，其特征在于，所述侧向滚轮引导件中的每一个围绕所形成的轴线联接至相应的弓形侧向扫描臂的内部。

31.根据权利要求25所述的牙科成像器，其包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂，其中所述头通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。

32.根据权利要求25所述的牙科成像器，其包含与所述长条形把手集成为一体并且与所述扫描仪通讯的、用于选择性地传输所述口内腔的成像数据的通讯电路，其中所述头包含以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台以及以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台。

33.一种用于对口内腔成像的牙科成像器，其包括：

具有近侧端部以及远侧端部的长条形把手；

在所述长条形把手的远侧端部处并且能通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转的头，所述头具有用于选择性地插入至所述口内腔中的大小和形状；

大致彼此相对地设置并且与所述长条形把手的头相关联的一对柔性侧向扫描臂，每一个侧向扫描臂包含与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的扫描仪；

相对于所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个以大致30-45度的角度联接至所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个的侧向垫；以及

联接至所述头并且被构造成在所述口内腔上为所述牙科成像器提供滑动支撑的中间垫，所述侧向垫以及所述中间垫具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪。

34.根据权利要求33所述的牙科成像器，其包含安装至所述头并且具有比所述中间垫相对小的高度的至少一个中心扫描仪，其中所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个包含顶部扫描仪以及底部扫描仪。

35.根据权利要求34所述的牙科成像器，其包含启动传感器，该启动传感器包括在所述一对柔性侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对柔性侧向扫描臂中的另一个中的探测器，所述发射器与所述探测器大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述探测器接收并且在使用期间大致被所述口内腔阻隔，其中所述顶部扫描仪或底部扫描仪以介于30度与60度之间的角度安装至所述一对柔性侧向扫描臂并且所述顶部扫描仪或底部扫描仪中的另一个以介于120度与180度之间的角度安装至所述一对柔性侧向扫描臂。

36.根据权利要求33所述的牙科成像器，其包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂，其中所述一对柔性侧向扫描臂中的每一个包含追踪它的角取向的罗盘。

37.根据权利要求33所述的牙科成像器，其特征在于，所述柔性侧向扫描臂通过铰接件、弹簧、回弹性材料、多轴式枢轴、或球型接头联接至所述头，并且所述头包含以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台以及以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台。

38.根据权利要求37所述的牙科成像器，其包含在所述前扫描仪之上联接至所述成角度的前平台的前垫以及在所述后扫描仪之上联接至所述成角度的后平台的后垫，其中所述头通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。

39.根据权利要求33所述的牙科成像器，其包含与所述长条形把手集成为一体并且与所述扫描仪通讯的、用于选择性地传输所述口内腔的成像数据的通讯电路，该通讯电路包括无线传输器、USB连接器、或光纤连接器，其中所述头能与所述长条形把手交换。

40.一种用于对口内腔成像的牙科成像器，其包括：

长条形把手；

在所述长条形把手的一个端部处的头；

从所述长条形把手向外凸出的一对柔性弓形侧向扫描臂，所述一对柔性弓形侧向扫描臂各具有与其相关联的、用于对所述口内腔的至少一部分成像的顶部扫描仪和底部扫描仪；

与所述柔性弓形侧向扫描臂中的每一个相关联并且追踪它们的角取向的罗盘；

与所述头相关联并且以介于30度与60度之间的角度承载前扫描仪的成角度的前平台，以及与所述头相关联并且以介于30度与60度之间的角度承载后扫描仪的成角度的后平台；以及

引导件，该引导件具有用于与所述口内腔大致连续地接合的大小和形状，该引导件同时在所述牙科成像器在成像期间相对于所述口内腔运动时在距所述口内腔相对恒定的距离处同时地显著地偏置所述扫描仪中的一个或多个。

41.根据权利要求40所述的牙科成像器，其包含：启动传感器，该启动传感器包括在所述一对柔性弓形侧向扫描臂中的一个中的发射器以及在所述一对柔性弓形侧向扫描臂中的另一个中的接收器，所述发射器与所述接收器大致对准，以使得所述发射器所生成的射束在非使用期间能被所述接收器接收并且在使用期间大致被所述口内腔阻隔；以及与所述长条形把手集成为一体并且与所述扫描仪通讯的、用于选择性地传输所述口内腔的成像数据的通讯电路，其中所述一对柔性弓形侧向扫描臂经由柔性联接件联接至所述头。

42.根据权利要求40所述的牙科成像器，其特征在于，所述引导件包括可旋转地联接至所述头并且被构造成在所述口内腔上为所述牙科成像器提供滚动支撑的滚轮，或所述引导件包括垫，该垫具有允许所述牙科成像器在所述口内腔上进行滑动运动的表面，并且其中所述头通过把手波纹管或球型接头相对于所述长条形把手枢转。

43.根据权利要求42所述的牙科成像器，其包含安装至所述头并且具有比所述滚轮或所述垫相对小的高度的至少一个中心扫描仪，以及联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂，其中所述引导件包括在所述前扫描仪之上联接至所述成角度的前平台的前垫以及在所述后扫描仪之上联接至所述成角度的后平台的后垫。

44.根据权利要求40所述的牙科成像器，其包含联接至所述头的前中间扫描臂以及后中间扫描臂，其中所述引导件包括相对于所述侧向扫描臂以大致30-45度的角度联接至所述一对柔性弓形侧向扫描臂中的每一个的侧向滚轮引导件或侧向垫，并且所述头能与所述长条形把手交换。