CN110883904A - 一种壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法，制备系统包括：病例信息获取模块用于获取患者的病例信息；数据处理中心用于判断口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径，及生成与文件格式类型一致的牙齿矫治方案，牙齿矫治方案包括：数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；产品制备模块根据牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备壳状牙齿矫治器。省去了对不同数据格式的口内牙颌模型图像信息的格式转换过程，从而减少了壳状牙齿矫治器加工设计过程中的数据处理时间，提升了壳状牙齿矫治器的生产效率。

Description

一种壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法

技术领域

本发明涉及牙齿矫治技术领域，更确切的说涉及壳状牙齿矫治器的制作，具体涉及一种壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法。

背景技术

随着时代的发展，无托槽数字化隐形矫治技术逐渐在取代传统的托槽矫治，无托槽隐形矫治是借助当今先进的3D扫描技术可以将获得的牙颌石膏模型进行三维数据录入，进行模型的三维重建；重建后的数字化模型可直接在计算机上进行各个方位的旋转观测、放大缩小，可对牙齿、牙弓、颌骨等测量项目进行自动测量。结合可视化三维图像处理及三维激光快速成形技术，可以模拟临床矫治设计和牙齿的移动方式与步骤，进行可视化三维牙颌畸形的矫治，并将每个矫治阶段的三维牙颌模型进行三维快速激光成形，再在成形的树脂模型上压制每个阶段的透明牙套(壳状牙齿矫治器)。

针对透明牙套生产商而言，在制作生产过程中的接收患者口内信息有两种：一种为接收患者口内印模的硅橡胶模型；另一种为接收患者的数字化口内信息。对于硅橡胶模型，需要将硅橡胶模型(阴模)中灌注石膏模型(阳模)后，扫描成数字模型，然后进行后续的加工操作。对于数字化口内信息，因不需要前期的灌注石膏操作，制作过程更具有智能化，使得采用数字化口内信息设计透明牙套成为一种趋势，但是，由于不同品牌的口内扫描仪器其获得的数据格式是不同的，因此，设计透明牙套之前，需对获取的不同格式的数字化口内信息进行格式转换，这种处理方式增加了数据的处理时间，从而影响了加工的时间。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术缺陷，提供“一种壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法”，解决了对不同格式的数字化口内信息进行数据格式转化而影响加工制作的时间问题，提升了透明牙套的生产效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种壳状牙齿矫治器的制备系统，包括：

病例信息获取模块，用于获取患者的病例信息，所述病例信息至少包括口内牙颌模型图像信息；

数据处理中心，与所述病例信息获取模块通信连接，数据处理中心包括数据处理模块及矫治器设计模块；

其中，所述数据处理模块，判断所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据所述文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径；

所述矫治方案生成模块，生成与所述文件格式类型一致的牙齿矫治方案，所述牙齿矫治方案包括：数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；

产品制备模块，与所述数据处理中心通信连接，根据所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备所述壳状牙齿矫治器。

进一步优选的，所述数据处理模块包括：

口内数据提取单元，从所述病例信息提取出所述口内牙颌模型图像信息；

数据格式读取单元，读取所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型；

数据分流单元，将对应文件格式类型的所述口内牙颌模型图像信息导入至匹配的所述矫治方案生成路径。

进一步优选的，所述数据格式读取单元读取所述病例信息的后缀类型进行文件格式类型分类；所述病例信息的文件格式类型包括STL、OBJ、PLY。

进一步优选的，所述病例信息获取模块包括：

口内数据获取单元，用于获取患者的所述口内牙颌模型图像信息；

患者信息获取单元，用于获取患者的矫治辅助信息；所述矫治辅助信息包括材料参数信息，患者的地理位置信息。

进一步优选的，所述数据处理中心还包括：制备信息分发模块；

所述制备信息分发模块将所述文件格式类型对应的待制备的所述壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至相应的所述产品制备模块，完成壳状牙齿矫治器的加工。

进一步优选的，所述数据处理中心还包括：位置信息选择模块；

所述位置信息选择模块，根据患者的地理位置信息在生产系统中选择满足位置条件的所述产品制备模块，并通过所述制备信息分发模块将待制备的所述壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至所述产品制备模块制备壳状牙齿矫治器；

其中，所述产品制备模块的数量为至少一个，且产品制备模块分别设置于不同地理位置。

进一步优选的，所述矫治方案生成模块包括：至少一个矫治器设计模块；

所述矫治器设计模块包括：

数据判断单元，判断通过所述矫治方案生成路径匹配的所述口内牙颌模型图像的文件格式类型是否与满足预设条件，如果不满足，发送导入异常的提醒信息；

数据去噪单元，如果满足预设条件时，对获取的所述口内牙颌模型图像信息去噪处理，并修复成能够满足壳状牙齿矫治器方案设计的要求的牙颌模型图像；

图像切割单元，对修复后的所述牙颌模型图像进行切割处理，获取初始状态的单颗牙齿数字化模型信息；

排牙单元，将初始状态的单颗牙齿数字化模型按照目标矫治状态进行排牙处理；

方案生成单元，获取牙齿的所述初始状态与所述目标矫治状态之间的矫治参数，根据所述矫治参数生成与所述文件格式类型匹配的矫治方案；

矫治器设计单元，根据所述矫治方案生成匹配的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

进一步优选的，还包括：产品配送管理模块，分别与数据处理中心和产品制备模块通信连接；

所述产品配送管理模块，将通过所述产品制备模块制备完成的所述壳状牙齿矫治器，根据患者的地理位置信息进行配送处理，并接收配送信息。

进一步优选的，所述病例信息获取模块还包括：

初始方案生成单元，根据所述牙颌模型图像信息和所述矫治辅助信息生成向用户展示的初步牙齿矫治方案的初步展示信息；

信息反馈单元，根据所述初步展示信息接收用户的反馈展示信息；当所述反馈展示信息为“确认矫治”时，将所述病例信息发送至所述数据处理中心；当为“确认异常”时，进行方案调整；

方案调整单元，根据所述信息反馈单元反馈的反馈展示信息，对所述初步展示信息进行更新处理。

进一步优选的，所述产品制备模块包括：采用3D打印所述数字化壳状牙齿矫治器模型制备壳状牙齿矫治器，或采用3D打印所述数字化牙颌模型、压膜、切割制备壳状牙齿矫治器。

进一步优选的，还包括：数据存储模块；

所述数据存储模块与所述数据处理中心通信连接，其用于对所述病例信息按文件格式类型进行分类存储，及对设计的牙齿矫治方案进行存储。

本发明还提供一种壳状牙个子矫治器的制备方法，包括：

获取患者的病例信息，所述病例信息至少包括口内牙颌模型图像信息；

判断所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据所述文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径；

生成与所述文件格式类型一致的牙齿矫治方案及壳状牙齿矫治器的制备数据信息，所述牙齿矫治方案包括数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；

将所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至相应的产品制备模块，使所述产品制备模块根据所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备所述壳状牙齿矫治器。

进一步优选的，所述判断所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，具体包括：读取所述病例信息的后缀类型，根据所述病例信息的后缀类型判断所述病例信息中的所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型。

进一步优选的，所述病例信息的文件格式类型包括STL、OBJ、PLY。

进一步优选的，所述生成与所述文件格式类型一致的牙齿矫治方案及壳状牙齿矫治器的制备数据信息，具体包括：

判断通过所述矫治方案生成路径匹配的所述口内牙颌模型图像的文件格式类型是否与满足预设条件，如果不满足，发送导入异常的提醒信息；

如果满足预设条件时，对获取的所述口内牙颌模型图像信息去噪处理，并修复成能够满足壳状牙齿矫治器方案设计的要求的牙颌模型图像；

对修复后的所述牙颌模型图像进行切割处理，获取初始状态的单颗牙齿数字化模型信息；

将初始状态的单颗牙齿数字化模型按照目标矫治状态进行排牙处理；

获取牙齿的所述初始状态与所述目标矫治状态之间的矫治参数，根据所述矫治参数生成与所述文件格式类型匹配的矫治方案；

根据所述矫治方案生成匹配的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

进一步优选的，还包括获取患者的矫治辅助信息，所述矫治辅助信息包括患者的地理位置信息；

还包括根据患者的地理位置信息选择满足位置条件的所述产品制备模块，并将所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息及所述壳状牙齿矫治器的制备数据信息分发至所述产品制备模块。

通过本发明提供的壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法，能够带来以下有益效果：

通过数据处理模块根据口内牙颌模型图像信息的文件格式类型将其匹配对应格式的矫治方案生成路径，不仅能兼容不同数据格式的口内牙颌模型图像信息，还节省了对不同数据格式的口内牙颌模型图像信息的格式转换过程，从而减少了壳状牙齿矫治器加工设计过程中的数据处理时间，提升了壳状牙齿矫治器的生产效率。

进一步，还结合患者的地理位置信息选择满足位置条件的产品制备模块，将待制备的壳状牙齿矫治器的制备数据信息分发至该产品制备模块，完成壳状牙齿矫治器的制备，及将制备的壳状牙齿矫治器根据患者的地理位置进行配送处理，从而缩短壳状牙齿矫治器送达至患者的配送时间。

进一步，通过文件格式类型将不同数据格式的口内牙颌模型图像信息匹配对应格式的矫治方案生成路径，能够实现壳状牙齿矫治器的规模化生产。

附图说明

图1为本发明提供的壳状牙齿矫治器的制备系统示意图；

图2为本发明提供的壳状牙齿矫治器的制备系统另一示意图；

图3为本发明提供的壳状牙齿矫治器的制备系统另一示意图；

图4为本发明矫治器设计模块的示意图；

图5为本发明提供的壳状牙齿矫治器的制备方法流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

基于数字化口内信息制备壳状牙齿矫治器时，因不同品牌的口内扫描仪器所采集的数字化口内信息的数据格式不同，实际操作过程中，需对该数字化口内信息进行数据格式转换，增加了数据处理时间，针对该情况，本发明提供一种能够省去数据格式转换过程的壳状牙齿矫治器的制备系统及制备方法，以提高壳状牙齿矫治器的生产效率。

实施例一：

本实施例提供一种壳状牙齿矫治器的制备系统，其原理框图如图1-3所示，包括病例信息获取模块1、数据处理中心2和产品制备模块3。病例信息获取模块1用于获取患者的病例信息，该病例信息至少包括口内牙颌模型图像信息，该口内牙颌模型图像信息是数字化口内信息；数据处理中心2与病例信息获取模块1通信连接，数据处理中心2包括数据处理模块21和矫治方案生成模块22，其中，数据处理模块21用于判断口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据该文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径；矫治方案生成模块22用于生成与该文件格式类型一致的牙齿矫治方案，该牙齿矫治方案包括数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；产品制备模块3与数据处理中心2通信连接，用于根据牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备壳状牙齿矫治器。

上述技术方案，通过数据处理模块21根据口内牙颌模型图像信息的文件格式类型将其匹配对应格式的矫治方案生成路径，因矫治方案生成模块22接收的是匹配格式的数字化口内信息，故矫治方案生成模块22不需要再进行数据格式转换过程，从而减少了矫治方案生成模块22在加工设计壳状牙齿矫治器过程中对数据的处理时间，提升了壳状牙齿矫治器的生产效率。

下面对本实施例提供的技术方案进行详细描述。

如图1所示，病例信息获取模块1包括口内数据获取单元11，该口内数据获取单元11用于获取患者的口内牙颌模型图像信息。

本实施例的口内数据获取单元11可以通过以下两种方式实现：

一种方式是，该口内数据获取单元11可以是口内扫描仪，该口内扫描仪可以是家用口内扫描仪，也可以是医院、口腔门诊等专用口内扫描仪；其中，不同的制造商所提供的口内扫描仪的扫描系统不同，例如，扫描系统有iTero系统、True Definition系统、PlanScan系统、CS3500系统、TRIOS系统、CEREC ACOmniCam系统、LavaC.O.S系统等，扫描系统主要分为两种系统，即封闭系统和开放系统，其中，封闭系统提供所有CAD/CAM程序，包括信息获取、数字化设计以及对扫描图像的缺失部分进行修复等，这些必须由一整套系统完成。而开放系统则允许其他系统获取其所提供的信息，并对其提供的扫描图像的缺失部分进行修复。

另一种方式是，该口内数据获取单元11也可以是自助式口内扫描终端，该自助式口内扫描终端可以是智能手机、IPAD等，患者通过自助式口内扫描终端自带的摄像头自助拍摄口内牙颌模型图像。

口内数据获取单元11内配置有相应的功能模块，例如，定位模块、监测模块、拍摄模块及图像整合模块，其中，定位模块用于定位口内扫描的起始位置，监测模块用于监测口内扫描是否完成，摄像模块用于拍摄患者的口内图像，图像整合模块用于自动修复部分未完成的口内扫描图像，当一次口内扫描未成功时，基于自动修复的方式，避免患者二次扫描。

如图2所示，本实施例的病例信息获取模块1还包括患者信息获取单元12。

患者信息获取单元12用于获取患者的矫治辅助信息，该矫治辅助信息包括患者的地理位置信息、患者的需求信息，其中，该需求信息可以包括患者的拔牙需求信息、矫治意愿需求信息，关于对获取的矫治辅助信息的具体应用会在后续描述。

如图3所示，本实施例的病例信息获取模块1还包括初始方案生成单元13、信息反馈单元14和方案调整单元15。

初始方案生成单元13用于根据牙颌模型图像信息、患者的需求信息生成向用户展示的初步牙齿矫治方案的初步展示信息；例如，患者提出拔牙需求时，初始方案生成单元13可向患者展示拔牙后的口内变化/面部变化、及拔牙的初步牙齿矫治方案。

通过初步展示信息使患者对预矫治效果有直观感受，为了增加患者的体验感，初始方案生成单元13还可以结合AR技术(增强现实技术)使患者看到矫治前后的口内变化/面部变化、拔牙前后的面部变化等。

信息反馈单元14用于根据初步展示信息接收用户的反馈展示信息；当反馈展示信息为“确认矫治”时，将病例信息发送至数据处理中心2；当为“确认异常”时，进行方案调整。例如，患者对初步展示信息比较满意，则患者可以反馈“确认矫治”信息，若患者通过初步展示信息有新的需求，则可通过信息反馈单元14提出新的需求，或者取消本次的初步牙齿矫治方案。

方案调整单元15用于根据信息反馈单元14反馈的反馈展示信息，对初步展示信息进行更新处理。进一步的，方案调整单元15还可以与医生端远程交互，方案调整单元15通过医生端远程诊疗对初步牙齿矫治方案进行更新调整，即，方案调整单元15能够结合患者的口内信息、患者的诉求、及医生端的建议优化初步牙齿矫治方案。

数据处理模块21对上述的口内牙颌模型图像的每一种获取方式均提供了相应的数据接口，例如，数据处理模块21通过APP软件与家用口内扫描仪、专用口内扫描仪、智能手机、IPAD等通信连接，结合上述的口内扫描仪的扫描系统具有多种类型，及智能手机、IPAD所对应的不同操作系统，故，数据处理模块21通过相应的APP软件或者其他的应用程序获取不同数据格式的口内牙颌模型图像信息。

数据处理模块21包括口内数据提取单元211、数据格式读取单元212和数据分流单元213。

具体的，口内数据提取单元211通过各数据接口提取各口内扫描仪和自助终端上传的口内牙颌模型图像信息；数据格式读取单元212用于读取口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，具体是读取病例信息的后缀类型对读取的口内牙颌模型图像信息进行文件格式类型分类。其中，病例信息的文件格式类型包括STL、OBJ、PLY。

当然病例信息的文件格式类型包括还包括JAW、BMP、TIFF、Flash、PNG、GIF等格式。对应上述的各种类型格式分别设置有对应格式的矫治方案生成路径，如，STL格式的矫治方案生成路径、OBJ格式的矫治方案生成路径、JAW格式的生成路径、BMP格式的矫治方案生成路径、TIFF格式的矫治方案生成路径、Flash格式的矫治方案生成路径、PNG格式的矫治方案生成路径、GIF格式的矫治方案生成路径。

对应每一种格式的矫治方案生成路径配置有对应格式的数据分流单元213，如，对应上述格式的矫治方案生成路径，则相应的配置有：STL格式的数据分流单元、OBJ格式的数据分流单元、JAW格式的数据分流单元、BMP格式的数据分流单元、TIFF格式的数据分流单元、Flash格式的数据分流单元、PNG格式的数据分流单元、GIF格式的数据分流单元，具体应用中，数据分流单元213只需将对应格式的口内牙颌模型图像信息导入匹配格式的矫治方案生成路径中即可。

例如，数据格式读取单元212读取病例信息的后缀类型为OBJ格式时，基于格式匹配原理，数据格式读取单元212将读取的OBJ格式的病例信息发送至OBJ格式的数据分流单元，则OBJ格式的数据分流单元将OBJ格式的病例信息中的口内牙颌模型图像信息导入至OBJ格式的矫治方案生成路径中；再例如，数据格式读取单元212读取病例信息的后缀类型为Flash格式时，基于格式匹配原理，数据格式读取单元212将读取的Flash格式的病例信息发送至Flash格式的数据分流单元，则Flash格式的数据分流单元将Flash格式的病例信息中的口内牙颌模型图像信息导入至Flash格式的矫治方案生成路径中。

对应上述的各种类型格式，配置有匹配格式的矫治方案生成模块22，例如，对应上述格式的矫治方案生成路径，则相应的配置有：STL格式的矫治方案生成模块、OBJ格式的矫治方案生成模块、JAW格式的矫治方案生成模块、BMP格式的矫治方案生成模块、TIFF格式的矫治方案生成模块、Flash格式的矫治方案生成模块、PNG格式的矫治方案生成模块、GIF格式的矫治方案生成模块。每一种格式的矫治方案生成模块对应读取匹配格式的矫治方案生成路径中所指的病例信息，并基于该病例信息中的口内牙颌模型图像信息进行相应的牙齿矫治方案设计。

各种类型格式的矫治方案生成模块22包括至少一个矫治器设计模块221，矫治器设计模块221调用匹配格式的矫治方案生成路径所指的口内牙颌模型图像信息，并对其进行处理生成与文件格式类型一致的牙齿矫治方案。

矫治器设计模块221的原理框图如图4所示，包括数据判断单元2211、数据去噪单元2212、图像切割单元2213、排牙单元2214、方案生成单元2215和矫治器设计单元2216。

数据判断单元2211用于判断通过该矫治方案生成路径匹配的口内牙颌模型图像的文件格式类型是否与满足预设条件，如果不满足，发送导入异常的提醒信息；该预设条件指的是矫治方案生成路径所指向的配置的文件格式类型，例如，STL格式的矫治方案生成模块只能对STL格式的数据进行处理，当数据判断单元2211判断到口内牙颌模型图像的文件格式非STL格式时，则发送文件格式错误的提醒。

如果满足预设条件时，数据去噪单元2212对获取的口内牙颌模型图像信息去噪处理，并修复成能够满足壳状牙齿矫治器方案设计的要求的牙颌模型图像。例如，对于扫描的牙颌模型图像中连接不完全的地方进行修复。

图像切割单元2213用于对修复后的牙颌模型图像进行切割处理，获取初始状态的单颗牙齿数字化模型信息。其中，切割处理的过程是将牙颌模型图像中患者的牙齿分割成单颗牙齿，该牙齿分割技术是牙齿矫治过程中常用的技术，本实施例不作赘述。

排牙单元2214用于将初始状态的单颗牙齿数字化模型按照目标矫治状态进行排牙处理。也即是，根据矫治规则，将患者的牙齿自动排齐，该排牙技术也是牙齿矫治过程中常用的技术，本实施例不作赘述。

方案生成单元2215用于获取牙齿的初始状态与目标矫治状态之间的矫治参数，根据矫治参数生成与文件格式类型匹配的矫治方案。通过牙齿自动排齐可生成一系列中间矫治过程，每一中间矫治过程对应设计一套矫治方案。

矫治器设计单元2216用于根据矫治方案生成匹配的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

矫治器设计模块221还包括优化方案调整单元2217，优化方案调整单元2217用于对排齐缺陷和/或各个数字化牙颌模型的缺陷进行优化调整。例如，对排齐的牙列中某一牙齿的向内突出或向外突出的缺陷进行优化调整。

数据处理中心2还包括制备信息分发模块23，制备信息分析模块23用于将文件格式类型对应的待制备的壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至相应的产品制备模块3，完成壳状牙齿矫治器的加工。

进一步的，为实现壳状牙齿矫治器的规模化生产，产品制备模块3的数量为若干个，其中产品制备模块3分别设置于不同地理位置，例如，可在不同的省区分别设置产品制备模块3，及每个省区的不同市区分别设置产品制备模块3。

结合患者的地理位置信息，及产品制备模块3的投放位置信息，本实施例的数据处理中心2还包括位置信息选择模块24，位置信息选择模块24用于根据患者的地理位置信息在生产系统中选择满足位置条件的产品制备模块3，并通过制备信息分发模块23将待制备的壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至产品制备模块23，以制备壳状牙齿矫治器；根据位置距离可以选择就近处理，方便矫治患者，同时也节省了运输的流程。

本实施例提供产品制备模块3制备壳状牙齿矫治器的两种方案：

一种方案是：采用3D打印数字化壳状牙齿矫治器模型制备壳状牙齿矫治器；例如，产品制备模块3接收数字化壳状牙齿矫治器模型，采用3D打印生成壳状牙齿矫治器，然后对该壳状牙齿矫治器进行清洗、消毒、分拣包装发送至患者端。

另一种方案是：采用3D打印数字化牙颌模型、压膜、切割制备壳状牙齿矫治器。例如，产品制备模块3接收数字化牙颌模型，采用3D打印生成牙颌模型、对牙颌模型进行清洗、固化、压膜、切割、脱膜生成壳状牙齿矫治器，然后对该壳状牙齿矫治器进行清洗、消毒、分拣包装发送至患者端。

为实现制备的壳状牙齿矫治器快速地配送至患者端，进一步，本实施例提供的制备系统还包括产品配送管理模块4，分别与数据处理中心2和产品制备模块3通信连接，产品配送管理模块4将通过产品制备模块3制备完成的壳状牙齿矫治器，根据患者的地理位置信息进行配送处理，并接收配送信息。

进一步，本实施例提供的制备系统还包括数据存储模块5，数据存储模块5与数据处理中心2通信连接，用于对病例信息按文件格式类型进行分类存储，及对设计的牙齿矫治方案进行存储。数据存储模块5对存储的数据建立相应的数据信息库，为自动切牙和自动排牙的自行设计进行数据扩充，还对患者的病例类型进行分类整合。

下面以一个具体的应用例进行说明。

患者A、患者B和患者C分别来自不同省份，患者A的智能手机中装载有口腔矫治的APP软件，患者B到诊所进行牙齿矫治，患者C到医院的口腔科进行牙齿矫治。

患者A利用智能手机的摄像头自助拍摄口内牙颌图像(GIF格式的图像)，并通过APP软件将该GIF格式的口内牙颌图像上传至数据处理中心2；

患者B通过诊所提供的AoralscanTM齿科口内3D扫描仪进行口内扫描，该3D扫描仪的数据输出格式为OBJ格式，诊所通过相应的数据接口将OBJ格式的口内牙颌图像上传至数据处理中心2；

患者C通过医院提供的3shape口内扫描仪进行口内扫描，该3shape口内扫描仪的数据输出格式为STL格式，医院通过相应的数据接口将STL格式的口内牙颌图像上传至数据处理中心2；

数据处理中心2的数据格式读取单元212读取到GIF格式的图像时，将读取的GIF格式的图像发送至GIF格式的数据分流单元，GIF格式的数据分流单元将GIF格式的图像导入至GIF格式的矫治方案生成路径中，GIF格式的矫治方案生成模块通过GIF格式的矫治方案生成路径获取患者A的口内牙颌图像，并对患者A进行牙齿矫治设计；

数据处理中心2的数据格式读取单元212读取到OBJ格式的图像时，将读取的OBJ格式的图像发送至OBJ格式的数据分流单元，ojb格式的数据分流单元将OBJ格式的口内牙颌模型图像信息导入至OBJ格式的矫治方案生成路径中，OBJ格式的矫治方案生成模块通过OBJ格式的矫治方案生成路径获取患者B的口内牙颌图像，并对患者B进行牙齿矫治设计；

数据处理中心2的数据格式读取单元212读取到STL格式的图像时，将读取的STL格式的图像发送至STL格式的数据分流单元，STL格式的数据分流单元将STL格式的口内牙颌模型图像信息导入至STL格式的矫治方案生成路径中，STL格式的矫治方案生成模块通过STL格式的矫治方案生成路径获取患者C的口内牙颌图像，并对患者C进行牙齿矫治设计；

待患者A、患者B和患者C相对应的牙齿矫治设计完成并生成相应的数字化壳状牙齿矫治器模型/数字化牙颌模型，位置信息选择模块24获取患者A、患者B和患者C的地理位置信息，并基于该地理位置信息选择满足位置条件的产品制备模块3，优选的，制备信息分发模块23将患者A的数字化壳状牙齿矫治器模型/数字化牙颌模型发送至患者A所在省份的产品制备模块3，将将患者B的数字化壳状牙齿矫治器模型/数字化牙颌模型发送至患者B所在省份的产品制备模块3，将患者C的数字化壳状牙齿矫治器模型/数字化牙颌模型发送至患者C所在省份的产品制备模块3，例如，若患者A所在省份未配置产品制备模块3，则制备信息分发模块23将患者A的数字化壳状牙齿矫治器模型/数字化牙颌模型发送至与患者A临近省份的产品制备模块3；

待患者A、患者B和患者C的壳状牙齿矫治器制备完成后，产品配送管理模块4根据患者的地理位置信息进行配送处理。

本实施例提供的壳状牙齿矫治器的制备系统制备壳状牙齿矫治器的过程中，不需要对患者的口内牙颌模型图像信息进行数据格式转换，从而减少了加工设计壳状牙齿矫治器过程中对数据的处理时间，提升了壳状牙齿矫治器的生产效率。

本实施例提供的壳状牙齿矫治器的制备系统，还结合患者的地理位置信息选择满足位置条件的产品制备模块，将待制备的壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至该产品制备模块，完成壳状牙齿矫治器的制备，及将制备的壳状牙齿矫治器根据患者的地理位置进行配送处理，从而缩短壳状牙齿矫治器送达至患者的配送时间。

实施例二：

基于实施例一，本实施例提供一种壳状牙齿矫治器的制备方法，其流程图如图5所示，具体包括如下步骤。

S100：获取患者的病例信息。

该病例信息至少包括口内牙颌模型图像信息，可以通过以下两种方式获取该口内牙颌模型图像信息。

一种方式是，基于口内扫描仪获取患的口内图像数据信息，该口内扫描仪可以是家用口内扫描仪，也可以是医院、口腔门诊等专用口内扫描仪；其中，不同的制造商所提供的口内扫描仪的扫描系统不同，例如，扫描系统有iTero系统、True Definition系统、PlanScan系统、CS3500系统、TRIOS系统、CEREC AC OmniCam系统、LavaC.O.S系统等，扫描系统主要分为两种系统，即封闭系统和开放系统，其中，封闭系统提供所有CAD/CAM程序，包括信息获取、数字化设计以及对扫描图像的缺失部分进行修复等，这些必须由一整套系统完成。而开放系统则允许其他系统获取其所提供的信息，并对其提供的扫描图像的缺失部分进行修复。

另一种方式是，通过自助式口内扫描终端获取患者的口内牙颌模型图像，该自助式口内扫描终端可以是智能手机、IPAD等，患者通过自助式口内扫描终端自带的摄像头自助拍摄口内牙颌模型图像。

S200：判断口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径。

该步骤具体包括：读取病例信息的后缀类型，根据病例信息的后缀类型判断病例信息中的口内牙颌模型图像信息的文件格式类型。该病例信息的文件格式类型包括STL、OBJ、PLY。

具体的，当然病例信息的文件格式类型包括还包括JAW、BMP、TIFF、Flash、PNG、GIF等格式。对应上述的各种类型格式分别设置有对应格式的矫治方案生成路径，如，STL格式的矫治方案生成路径、OBJ格式的矫治方案生成路径、JAW格式的生成路径、BMP格式的矫治方案生成路径、TIFF格式的矫治方案生成路径、Flash格式的矫治方案生成路径、PNG格式的矫治方案生成路径、GIF格式的矫治方案生成路径。

每一种格式的矫治方案生成路径接收相应格式的图像信息，例如，若读取病例信息的后缀类型为OBJ格式时，基于格式匹配原理，则将读取的OBJ格式的病例信息中的口内牙颌模型图像信息导入至OBJ格式的矫治方案生成路径中；再例如，若读取病例信息的后缀类型为Flash格式时，基于格式匹配原理，则将读取的Flash格式的病例信息中的口内牙颌模型图像信息导入至Flash格式的矫治方案生成路径中。

S300：生成与文件格式类型一致的牙齿矫治方案，牙齿矫治方案包括数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

具体应用时，可针对每一种格式的矫治方案生成路径配置相应格式的矫治方案生成模块，该矫治方案生成模块通过读取对应格式的矫治方案生成路径所指向的口内牙颌模型图像信息，并对其进行处理生成与文件格式类型一致的牙齿矫治方案。

例如，对应上述格式的矫治方案生成路径，则相应的配置有：STL格式的矫治方案生成模块、OBJ格式的矫治方案生成模块、JAW格式的矫治方案生成模块、BMP格式的矫治方案生成模块、TIFF格式的矫治方案生成模块、Flash格式的矫治方案生成模块、PNG格式的矫治方案生成模块、GIF格式的矫治方案生成模块。

其中，对口内牙颌模型图像信息进行处理生成与文件格式类型一致的牙齿矫治方案，具体包括步骤：

判断通过所述矫治方案生成路径匹配的所述口内牙颌模型图像的文件格式类型是否与满足预设条件，如果不满足，发送导入异常的提醒信息；该预设条件指的是矫治方案生成路径所指向的配置的文件格式类型，例如，STL格式的矫治方案生成路径只能被导入STL格式的数据，当判断到口内牙颌模型图像的文件格式非STL格式时，则发送文件格式错误的提醒；

如果满足预设条件时，对获取的口内牙颌模型图像信息去噪处理，并修复成能够满足壳状牙齿矫治器方案设计的要求的牙颌模型图像；例如，对于扫描的牙颌模型图像中连接不完全的地方进行修复。

对修复后的牙颌模型图像进行切割处理，获取初始状态的单颗牙齿数字化模型信息；其中，切割处理的过程是将牙颌模型图像中患者的牙齿分割成单颗牙齿，该牙齿分割技术是牙齿矫治过程中常用的技术，本实施例不作赘述。

将初始状态的单颗牙齿数字化模型按照目标矫治状态进行排牙处理；也即是，根据矫治规则，将患者的牙齿自动排齐，该排牙技术也是牙齿矫治过程中常用的技术，本实施例不作赘述。

获取牙齿的初始状态与目标矫治状态之间的矫治参数，根据矫治参数生成与文件格式类型匹配的矫治方案；

根据矫治方案生成匹配的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

S400：将牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至相应的产品制备模块，使产品制备模块根据牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备壳状牙齿矫治器。

在一些实施例中，可以采用3D打印数字化壳状牙齿矫治器模型制备壳状牙齿矫治器；例如，产品制备模块3接收数字化壳状牙齿矫治器模型，采用3D打印生成壳状牙齿矫治器，然后对该壳状牙齿矫治器进行清洗、消毒、分拣包装发送至患者端。

在一些实施例中，也可以采用3D打印数字化牙颌模型、压膜、切割制备壳状牙齿矫治器。例如，产品制备模块3接收数字化牙颌模型，采用3D打印生成牙颌模型、对牙颌模型进行清洗、固化、压膜、切割、脱膜生成壳状牙齿矫治器，然后对该壳状牙齿矫治器进行清洗、消毒、分拣包装发送至患者端。

上述步骤S100-S400制备壳状牙齿矫治器的过程中，不需要对患者的口内牙颌模型图像信息进行数据格式转换，从而减少了加工设计壳状牙齿矫治器过程中对数据的处理时间，提升了壳状牙齿矫治器的生产效率。

进一步，在步骤S100中还包括获取患者的矫治辅助信息，该矫治辅助信息包括患者的地理位置信息；

进一步，在步骤S400中还包括根据患者的地理位置信息选择满足位置条件的产品制备模块，并将牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至该产品制备模块。

通过结合患者的地理位置信息选择满足位置条件的产品制备模块，将待制备的壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至该产品制备模块，完成壳状牙齿矫治器的制备，相应的，将制备的壳状牙齿矫治器根据患者的地理位置进行配送处理，从而缩短壳状牙齿矫治器送达至患者的配送时间。

进一步，在步骤S300之后及步骤S400之前，还包括步骤：

根据牙颌模型图像信息和矫治辅助信息生成向用户展示的初步牙齿矫治方案的初步展示信息；

根据初步展示信息接收用户的反馈展示信息；当反馈展示信息为“确认矫治”时，发送该病例信息，在步骤S400中结合用户反馈的“确认矫治”再向产品制备模块分发该病例信息所对应的牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；当为“确认异常”时，对该初步牙齿矫治方案进行调整，及对该初步展示信息进行更新处理。

在制备壳状牙齿矫治器之前，通过与患者交互，使制备的壳状牙齿矫治器能够充分结合患者的矫治意愿，使得制备的壳状牙齿矫治器更能满足患者的个性化需求。

下面以一个具体的应用例进行说明。

患者A、患者B和患者C分别来自不同省份，患者A的智能手机中装载有口腔矫治的APP软件，患者B到诊所进行牙齿矫治，患者C到医院的口腔科进行牙齿矫治。

患者A利用智能手机的摄像头自助拍摄口内牙颌图像(GIF格式的图像)，并通过APP软件将该GIF格式的口内牙颌图像进行上传；

患者B通过诊所提供的AoralscanTM齿科口内3D扫描仪进行口内扫描，该3D扫描仪的数据输出格式为OBJ格式，诊所通过相应的数据接口将OBJ格式的口内牙颌图像进行上传；

患者C通过医院提供的3shape口内扫描仪进行口内扫描，该3shape口内扫描仪的数据输出格式为STL格式，医院通过相应的数据接口将STL格式的口内牙颌图像进行上传；

当读取到GIF格式的图像时，将读取的GIF格式的图像导入至GIF格式的矫治方案生成路径中，以对患者A进行牙齿矫治设计；当读取到OBJ格式的图像时，将读取的OBJ格式的图像导入至OBJ格式的矫治方案生成路径中，以对患者B进行牙齿矫治设计；当读取到STL格式的图像时，将读取的STL格式的图像导入至STL格式的矫治方案生成路径中，以对患者C进行牙齿矫治设计；

待患者A、患者B和患者C相对应的牙齿矫治设计完成并生成相应的数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息/数字化牙颌模型的数据信息，获取患者A、患者B和患者C的地理位置信息，并基于该地理位置信息选择满足位置条件的产品制备模块，优选的，将患者A的数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息/数字化牙颌模型的数据信息发送至患者A所在省份的产品制备模块，将将患者B的数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息/数字化牙颌模型的数据信息发送至患者B所在省份的产品制备模块，将患者C的数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息/数字化牙颌模型的数据信息发送至患者C所在省份的产品制备模块，例如，若患者A所在省份未配置产品制备模块，则将患者A的数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息/数字化牙颌模型的数据信息发送至与患者A临近省份的产品制备模块；待患者A、患者B和患者C的壳状牙齿矫治器制备完成后，再根据患者的地理位置信息进行配送处理。

本实施例的具体执行过程请参考实施例一中各个模块的实现过程，本实施例不作赘述。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (16)

1.一种壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，包括：

病例信息获取模块，用于获取患者的病例信息，所述病例信息至少包括口内牙颌模型图像信息；

数据处理中心，与所述病例信息获取模块通信连接，所述数据处理中心包括数据处理模块及矫治方案生成模块；

其中，

所述数据处理模块，判断所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据所述文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径；

所述矫治方案生成模块，生成与所述文件格式类型一致的牙齿矫治方案，所述牙齿矫治方案包括：数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；

产品制备模块，与所述数据处理中心通信连接，根据所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备所述壳状牙齿矫治器。

2.如权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：

口内数据提取单元，从所述病例信息提取出所述口内牙颌模型图像信息；

数据格式读取单元，读取所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型；

数据分流单元，将对应文件格式类型的所述口内牙颌模型图像信息导入至匹配的所述矫治方案生成路径。

3.如权利要求2所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述数据格式读取单元读取所述病例信息的后缀类型进行文件格式类型分类；所述病例信息的文件格式类型包括STL、OBJ、PLY。

4.如权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述矫治方案生成模块包括：至少一个矫治器设计模块；

所述矫治器设计模块包括：

数据判断单元，判断通过所述矫治方案生成路径匹配的所述口内牙颌模型图像的文件格式类型是否与满足预设条件，如果不满足，发送导入异常的提醒信息；

数据去噪单元，如果满足预设条件时，对获取的所述口内牙颌模型图像信息去噪处理，并修复成能够满足生产壳状牙齿矫治器方案设计的要求的牙颌模型图像；

图像切割单元，对修复后的所述牙颌模型图像进行切割处理，获取初始状态的单颗牙齿数字化模型信息；

排牙单元，将初始状态的单颗牙齿数字化模型按照目标矫治状态进行排牙处理；

方案生成单元，获取牙齿的所述初始状态与所述目标矫治状态之间的矫治参数，根据所述矫治参数生成与所述文件格式类型匹配的矫治方案；

矫治器设计单元，根据所述矫治方案生成匹配的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

5.如权利要求4所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述矫治器设计模块还包括优化方案调整单元，其用于对排齐缺陷和/或各数字化牙颌模型的缺陷进行优化调整。

6.如权利要求2所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述病例信息获取模块包括：

口内数据获取单元，用于获取患者的所述口内牙颌模型图像信息；

患者信息获取单元，用于获取患者的矫治辅助信息；所述矫治辅助信息包括患者的地理位置信息。

7.如权利要求6所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述数据处理中心还包括：制备信息分发模块；

所述制备信息分发模块将所述文件格式类型对应的待制备的所述壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至相应的所述产品制备模块，完成壳状牙齿矫治器的加工。

8.如权利要求7所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述数据处理中心还包括：位置信息选择模块；

所述位置信息选择模块，根据患者的地理位置信息在生产系统中选择满足位置条件的所述产品制备模块，并通过所述制备信息分发模块将待制备的所述壳状牙齿矫治器的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至所述产品制备模块制备壳状牙齿矫治器；

其中，所述产品制备模块的数量为至少一个，且产品制备模块分别设置于不同地理位置。

9.如权利要求8所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，还包括：产品配送管理模块，分别与数据处理中心和产品制备模块通信连接；

所述产品配送管理模块，将通过所述产品制备模块制备完成的所述壳状牙齿矫治器，根据患者的地理位置信息进行配送处理，并接收配送信息。

10.如权利要求6所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述病例信息获取模块还包括：

初始方案生成单元，根据所述牙颌模型图像信息和所述矫治辅助信息生成向用户展示的初步牙齿矫治方案的初步展示信息；

信息反馈单元，根据所述初步展示信息接收用户的反馈展示信息；当所述反馈展示信息为“确认矫治”时，将所述病例信息发送至所述数据处理中心；当为“确认异常”时，进行方案调整；

方案调整单元，根据所述信息反馈单元反馈的反馈展示信息，对所述初步展示信息进行更新处理。

11.如权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，所述产品制备模块包括：采用3D打印所述数字化壳状牙齿矫治器模型制备壳状牙齿矫治器，或采用3D打印所述数字化牙颌模型、压膜、切割制备壳状牙齿矫治器。

12.如权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的制备系统，其特征在于，还包括：数据存储模块；

所述数据存储模块与所述数据处理中心通信连接，其用于对所述病例信息按文件格式类型进行分类存储，及对设计的牙齿矫治方案进行存储。

13.一种壳状牙齿矫治器的制备方法，其特征在于，包括：

获取患者的病例信息，所述病例信息至少包括口内牙颌模型图像信息；

判断所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，并根据所述文件格式类型匹配对应的矫治方案生成路径；

生成与所述文件格式类型一致的牙齿矫治方案，所述牙齿矫治方案包括数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息；

将所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至相应的产品制备模块，使所述产品制备模块根据所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息制备所述壳状牙齿矫治器。

14.如权利要求13所述壳状牙齿矫治器的制备方法，其特征在于，所述判断所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型，具体包括：读取所述病例信息的后缀类型，根据所述病例信息的后缀类型判断所述病例信息中的所述口内牙颌模型图像信息的文件格式类型；所述病例信息的文件格式类型包括STL、OBJ、PLY。

15.如权利要求13所述壳状牙齿矫治器的制备方法，其特征在于，包括：

判断通过所述矫治方案生成路径匹配的所述口内牙颌模型图像的文件格式类型是否与满足预设条件，如果不满足，发送导入异常的提醒信息；

如果满足预设条件时，对获取的所述口内牙颌模型图像信息去噪处理，并修复成能够满足壳状牙齿矫治器方案设计的要求的牙颌模型图像；

对修复后的所述牙颌模型图像进行切割处理，获取初始状态的单颗牙齿数字化模型信息；

将初始状态的单颗牙齿数字化模型按照目标矫治状态进行排牙处理；

获取牙齿的所述初始状态与所述目标矫治状态之间的矫治参数，根据所述矫治参数生成与所述文件格式类型匹配的矫治方案；

根据所述矫治方案生成匹配的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息。

16.如权利要求14所述壳状牙齿矫治器的制备方法，其特征在于，还包括：

获取患者的矫治辅助信息，所述矫治辅助信息包括患者的地理位置信息；

根据患者的地理位置信息选择满足位置条件的所述产品制备模块，并将所述牙齿矫治方案中的数字化牙颌模型的数据信息和/或数字化壳状牙齿矫治器模型的数据信息分发至所述产品制备模块。

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