CN111888028A - 用于口内扫描的扫描杆 - Google Patents

Abstract

本发明首先提供一种用于口内扫描的扫描杆，以解决传统镜面抛光后的钛金属扫描杆其镜面反射严重，容易导致扫描成像不准确以及无法成像的问题，包括用于固定于口腔内的固定部，固定部上方形成一杆状的扫描部，扫描部包括位于扫描部顶部且朝向口腔内表面的颌面部，还包括扫描部的周面形成的唇\颊部，扫描部由镜面抛光的固态金属制成，颌面部至少设有部分为下凹结构，下凹结构形成倾斜设置的用于防止自颌面部上方区域入射光线在同一平面生成镜面反射结构的倾斜面区域，颌面部至少设有部分平面区域构成的颌面部标识面，平面区域内设有倾斜面区域与平面区域相接或相隔设置。

Description

用于口内扫描的扫描杆

技术领域

本发明涉及口腔环境扫描设备，特别涉及一种用于口内扫描的扫描杆。

背景技术

随着生活水平的日益提高，人们对于自身的口腔健康日益看重，近年来日益应用广泛的种植义齿得到了较大的发展。由于患者口腔特征个体差异较大，要保证好的种植效果必须对每一个患者口腔特征进行个性化有针对性的建模。传统的口腔印模技术，临床制取印模、翻制石膏模型，在治疗过程中还需等待印模材料凝固和印模消毒、灌注模型，繁琐的步骤导致取模周期长，而且取模过程中，患者张口时间偏长，会感觉到口内有异物，容易导致患者有干呕想吐的感觉；为了解决上述的弊端，口内扫描仪就应运而生，口内扫描仪应用小型探入式光学扫描头，直接在患者口腔内获取牙齿、牙龈、黏膜等软硬组织表面三维形貌特征，数分钟即可生成准确的3D数字化模型，方便选择最佳种植位置、角度、规格，可极大地提升种植成功率，减轻甚至避免种植牙齿之后的后遗症。

扫描杆是口内扫描仪获取空腔特征的重要组成部分，扫描杆具体使用时将扫描杆通过下部的接口可拆卸的固定安装于位于种植体上，种植体则固定安装于牙骨，此时通过口内扫描仪对口腔内扫描，获得口内三维数据，包括临牙、对颌牙、软组织与硬组织及之间的尺寸及位置关系，将获得的数据传输到加工中心，获得扫描图像后与数据库中存储的扫描杆进行对点操作，现有技术中对点操作，无法完成自动识别，需进行手动对齐。扫描获得的扫描杆图像与数据库中扫描杆重合越好则获得信息就越准确，基于上述对点操作，对比加工中心的数据可进行数据计算获得种植体的角度、方向、深度、位置、穿龈距离等数据信息，进而生成个性化的基台三维数据信息，进而通过个性化基台制作假牙。

扫描杆受口腔医学材料要求，必须采用树脂、齿科钛金属、以及陶瓷，由于考虑到扫描杆需要进行高温消毒处理和重复利用，因此树脂材料应用非常有局限性。现有技术中通常使用齿科钛金属作为扫描杆的选用材料，但是齿科钛金属必须将扫描杆进行镜面抛光才被允许使用，但是镜面抛光的扫描杆又带来了的新的问题，因为镜面抛光后的扫描杆在使用时会产生明显的镜面反射，受扫描时镜面反射的影响，很容易导致扫描成像的不准确甚至无法成像的现象；另一方面，传统解决办法是通过扫描前喷粉以降低其镜面反射和影响扫描结果的无效漫反射，喷粉以碳酸钙、二氧化钛、乙醇、二氯氟乙烷为主要成分，喷粉后由于会在扫描杆表面形成粉层，而且由于口水稀释，很容易造成粉层不均，降低反射效果不强的问题，上述粉层一方面会增加扫描误差，另一方面粉层喷洒也会造成空气污染并危害操作患者呼吸健康。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明首先提供一种用于口内扫描的扫描杆，以解决传统镜面抛光后的钛金属扫描杆其镜面反射严重，容易导致扫描成像不准确以及无法成像的问题。

其技术方案是，包括用于固定于口腔内的固定部，所述固定部上方形成一杆状的扫描部，所述扫描部包括位于扫描部顶部且朝向口腔内表面的颌面部，还包括扫描部的周面形成的唇\颊部，所述扫描部由镜面抛光的固态金属制成，其特征在于，所述颌面部至少设有部分为下凹结构，所述下凹结构形成倾斜设置的用于防止自颌面部上方区域入射光线在同一平面生成镜面反射结构的倾斜面区域，所述颌面部至少设有部分平面区域构成的颌面部标识面，所述平面区域内设有所述倾斜面区域与所述平面区域相接或相隔设置。

在上述或一些实施例中，所述下凹结构位于所述颌面部的中心位置且为一等腰梯形的槽体结构，所述等腰梯形的腰线部位为所述的倾斜面区域

在上述或一些实施例中，所述唇\颊部为多棱柱形成的多个平面相接结构构成的唇\颊部标识面，所述多棱柱的各表面均经镜面抛光。

在上述或一些实施例中，所述颌面部标识面、唇\颊部标识面设有由不同于所在区域光线反射率的颌面部标识位、唇\颊部标识位。

在上述或一些实施例中，所述颌面部标识位、唇\颊部标识位均由陶瓷材料制成且与所在平面齐平构成平面结构。

在上述或一些实施例中，所述颌面部标识位为三个且位于同一平面内，各所述颌面部标识位为半球形结构，且所述颌面部标识位固定镶嵌于所述颌面部标识面。

在上述或一些实施例中，所述唇\颊部标识位位于棱柱棱边中部位置处，棱柱所形成棱柱面处设有内凹的槽体，所述唇\颊部标识位镶嵌固定于所述槽体内。

在上述或一些实施例中，所述颌面部标识面、唇\颊部标识面均高温烧结固定于所述扫描杆对应位置处。

本产品由齿科钛金属制成，并采用镜面抛光，颌面部201分采用了等边梯形高低面，通过合理的光折射避免此处镜面反光造成的扫描空洞，颌面部201有三个直径为1.0-3.5半球凹槽，这三个半球凹槽在产品坐标在同一平面内且呈现等腰三角形排列，且在这三个凹槽中通过高温烧结方式增加了齿科陶瓷，陶瓷为白色在齿科颜色分类中为A1,B1分类。当口内扫描仪通过时，白色陶瓷能有效降低镜面反射以及不可控的漫反射现象产生，从而完成精准的三维影像采集，同时这三个陶瓷基准能够自动和数据库中的基准点重合，避免了人工对点的误差产生。唇/颊部由正六棱柱构成，多棱柱的结构使得唇/颊部保持多个直线扫描特征而且位于棱边上的连续的凹槽形成的类“8”型唇\颊部标识位206，通过直线特征以及标识位与唇\颊部不同材料形成的特性，实现与数据库内数据的快速对点，其中唇/颊侧的棱边中部形成连续的凹槽，也即用于陶瓷唇/颊标识位的镶嵌固定，其中棱边所形成的直线以及陶瓷唇/颊标识位形成的不同表面极大的增强了自动对点的成功几率，避免人工对点，减小了对点误差的存在。当医生扫描患者前牙区时，连续的凹槽形成的类“8”型的陶瓷体能快速自动重合数据库，无需人工对点。本发明专利产品准确率在95％-100％。而传统的扫描杆不高于30％。至少70％需要人工对点，精度明显较低；而且关于扫描时间，本发明专利产品不高于20秒，普遍在10秒范围内，同等扫描仪使用情况下，使用传统的扫描杆扫描时间在40秒范围，效率低于本发明专利产品四倍。而且本发明专利产品由高温烧结增加陶瓷后形成标识位，产品全表面可使用超精密机床进行加工，加工过程可将尺寸公差范围控制在0.002-0.005mm，且全产品无需齿科粘接材料，其整体结构更加紧凑。由于本发明产品因为属于高温烧结产品，因此可以在高温消毒柜中进行灭菌处理，处理环境为130度-150度，0.2兆帕大气压，且可以多次高温灭菌、多次循环使用，一方面最大程度的保证了患者的健康安全，另一方面降低了扫描杆的使用成本，相较而言传统产品无法使用高温高压进行灭菌处理，只能使用酒精消毒，而酒精消毒明显不杀灭病毒孢芽，其循环使用和高温高压灭菌方面明显劣于本产品的技术方案。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的底面视图。

图4为本发明的顶面视图。

图5为图2的左视图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对具体实施方式做进一步详细说明。

以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域普通技术人员将认识到的是，“上”、“下”、“外”、“内”等方位用语是针对于附图的描述用语，并不表示对所述权利要求限定的保护范围的限制。

如图1至图5所示的一实施例中，扫描杆包括用于与种植体接口匹配并可拆卸固定连接的固定部100，如图所示固定部100包括与种植体接口对应的固定头101，在如图所示的实施例中，所述固定头101为多面体棱柱结构，此时对应的种植体接口处应与此多面体棱柱结构匹配形成经基台螺丝压紧密闭的结构，当然固定部100的结构并不局限于图1-图5所示的结构，固定部100的结构选择和设计应当只需与种植体的接口可配合固定即可，在现有技术中种植体的接口对应的基台固定位置均可移用到本产品的扫描杆的固定部100处。

在上述的实施例中，扫描部200为一杆状结构，杆状结构由固定部100的顶面处延伸形成，在本实施例中，扫描部200与固定部100为一体成型设计，但是这并不是说扫描部200必须与固定部100为一体结构，扫描部200和固定部100可以选择为可拆卸的连接结构，上述结构的选择并不会付出创造性的劳动，也不会带来意想不到的技术效果。同时固定部100和扫描部200的主体结构由镜面抛光的固态金属制成，此固态金属的选择应当满足产品性能和医学要求，在本实施例中，固态金属选择齿科金属钛合金制成。

在上述实施例中，固定部100与扫描部200形成的结构中心处设有用于基台螺丝穿入并与种植体可拆卸固定的贯穿孔102。

在上述的实施例中，扫描部200包括位于扫描部200顶部且朝向口腔内表面的颌面部201，还包括扫描部200的周面形成的唇\颊部202，在现有技术中颌面部201如果采用全平面的设计，由于光线均在同一平面上发生镜面反射，同一方向上反射的光线较多，其镜面反射的对口内扫描造成较大的干扰，很容易出现扫描空洞的现象，现有技术中需要有经验的技师进行操作或者重复扫描多次才能避免上述问题，而且传统的平面设计数据库自动识别对点时缺少可靠的对点特征，很难通过数据库自动识别进行对点，往往需要人工进行手动对点，但是手动对点效率极低而且存在无法避免的误差。因此相对于现有技术，为了提高扫描效率，增强其易用性，本产品的所述颌面部201至少设有部分为下凹结构，且下凹结构形成倾斜设置的用于防止自颌面部201上方区域入射光线在同一平面生成镜面反射结构的倾斜面区域203，颌面部201还至少设有部分平面区域构成的颌面部标识面204，平面区域内设有所述倾斜面区域203与所述平面区域相接或相隔设置，本实施例中平面或倾斜面均是以扫描部200以垂直于水平面放置为坐标对比。

在上述的实施例中，平面区域可以为连续或者间隔的结构，倾斜面区域203是为了降低同一平面内同一方向上反射光线的强度，在如图1-图5所示的实施例中，所述下凹结构形成将平面区域分割形成两部分的结构，其下凹结构其纵切面为一等腰梯形的结构，且下凹结构为两个且关于贯穿孔102的轴线对称布置。

在上述的或另外一些实施例中，唇\颊部202为多棱柱形成的多个平面相接结构构成的唇\颊部202标识面，所述多棱柱的各表面均经镜面抛光，多棱柱为正六棱柱结构，而本产品采用六棱柱的结构能够在适用不同种植体情况下较大概率的其镜面能朝向患者唇\颊部202，扫描影像效果更好。

在上述或一些实施例中，颌面部标识面204、唇\颊部202标识面设有由不同于所在区域光线反射率的颌面部标识位205、唇\颊部标识位206。具体的，所述颌面部标识位205、唇\颊部标识位206均可由陶瓷材料制成，其使用方法是首先在颌面部标识面204、唇\颊部202标识面设置凹陷的槽体，然后将陶瓷烧结材料填充于槽体内，通过高温烧结将陶瓷材料固定于槽体内，然后再进行镜面抛光。

在上述或一些实施例中，所述颌面部标识位205为三个且位于同一平面内，优选地各颌面部标识位205为半球形结构，且所述颌面部标识位205固定镶嵌于所述颌面部标识面204，其正面显示为半球体的截面显示为圆形结构。

在上述或一些实施例中，唇\颊部标识位206位于棱柱棱边中部位置处，棱柱所形成棱柱面处设有内凹的横向的槽体，其横向的槽体可以形成绕棱柱表面连续分布的结构，所述唇\颊部标识位206镶嵌固定于所述槽体内，唇\颊部标识位206即可连续布置，在图1-至5所示实施例及其他一些实施例中，唇\颊部标识位206为类似“8”字形的结构。

本产品由齿科钛金属制成，并采用镜面抛光，颌面部201分采用了等边梯形高低面，通过合理的光折射避免此处镜面反光造成的扫描空洞，颌面部201有三个直径为1.0-3.5半球凹槽，这三个半球凹槽在产品坐标在同一平面内且呈现等腰三角形排列，且在这三个凹槽中通过高温烧结方式增加了齿科陶瓷，陶瓷为白色在齿科颜色分类中为A1,B1分类。当口内扫描仪通过时，白色陶瓷能有效降低镜面反射以及不可控的漫反射现象产生，从而完成精准的三维影像采集，同时这三个陶瓷基准能够自动和数据库中的基准点重合，避免了人工对点的误差产生。唇/颊部由正六棱柱构成，其横截面为正六边型的中心角为60度，唇/颊侧的棱边中部形成连续的凹槽也即用于陶瓷唇/颊标识位的镶嵌固定，当医生扫描患者前牙区时，连续的凹槽形成的类“8”型的陶瓷体能快速自动重合数据库，无需人工对点。本发明专利产品准确率在95％-100％。而传统的扫描杆不高于30％。至少70％需要人工对点，精度明显较低；而且关于扫描时间，本发明专利产品不高于20秒，普遍在10秒范围内，同等扫描仪使用情况下，使用传统的扫描杆扫描时间在40秒范围，效率低于本发明专利产品四倍。而且本发明专利产品由高温烧结增加陶瓷后形成标识位，产品全表面可使用超精密机床进行加工，加工过程可将尺寸公差范围控制在0.002-0.005mm，且全产品无需齿科粘接材料，其整体结构更加紧凑。由于本发明产品因为属于高温烧结产品，因此可以在高温消毒柜中进行灭菌处理，处理环境为130度-150度，0.2兆帕大气压，且可以多次高温灭菌、多次循环使用，一方面最大程度的保证了患者的健康安全，另一方面降低了扫描杆的使用成本，相较而言传统产品无法使用高温高压进行灭菌处理，只能使用酒精消毒，而酒精消毒明显不杀灭病毒孢芽，其循环使用和高温高压灭菌方面明显劣于本产品的技术方案。

Claims (8)

1.用于口内扫描的扫描杆，包括用于固定于口腔内的固定部(100)，所述固定部(100)上方形成一杆状的扫描部(200)，所述扫描部(200)包括位于扫描部(200)顶部且朝向口腔内表面的颌面部(201)，还包括扫描部(200)的周面形成的唇\颊部(202)，所述扫描部(200)由镜面抛光的固态金属制成，其特征在于，所述颌面部(201)至少设有部分为下凹结构，所述下凹结构形成倾斜设置的用于防止自颌面部(201)上方区域入射光线在同一平面生成镜面反射结构的倾斜面区域(203)，所述颌面部(201)至少设有部分平面区域构成的颌面部标识面(204)，所述平面区域内设有所述倾斜面区域(203)与所述平面区域相接或相隔设置。

2.根据权利要求1所述的扫描杆，其特征在于，所述下凹结构位于所述颌面部(201)的中心位置且为一等腰梯形的槽体结构，所述等腰梯形的腰线部位为所述的倾斜面区域(203)。

3.根据权利要求1或2所述的扫描杆，其特征在于，所述唇\颊部(202)为多棱柱形成的多个平面相接结构构成的唇\颊部(202)标识面，所述多棱柱的各表面均经镜面抛光。

4.根据权利要求3所述的扫描杆，其特征在于，所述颌面部标识面(204)、唇\颊部(202)标识面设有由不同于所在区域光线反射率的颌面部标识位(205)、唇\颊部标识位(206)。

5.根据权利要求3所述的扫描杆，其特征在于，所述颌面部标识位(205)、唇\颊部标识位(206)均由陶瓷材料制成且与所在平面齐平构成平面结构。

6.根据权利要求4或5所述的扫描杆，其特征在于，所述颌面部标识位(205)为三个且位于同一平面内，各所述颌面部标识位(205)为半球形结构，且所述颌面部标识位(205)固定镶嵌于所述颌面部标识面(204)。

7.根据权利要求6所述的扫描杆，其特征在于，所述唇\颊部标识位(206)位于棱柱棱边中部位置处，棱柱所形成棱柱面处设有内凹的槽体，所述唇\颊部标识位(206)镶嵌固定于所述槽体内。

8.根据权利要求7所述的，其特征在于，所述颌面部标识面(204)、唇\颊部(202)标识面均高温烧结固定于所述扫描杆对应位置处。

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