CN212391817U - 一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，包括渲染图像计算机、定位器、X射线球管、牙列模型和基站，所述渲染图像计算机下端与定位器电性连接，所述定位器设置在X射线球管内部，所述X射线球管与定位器固定连接，所述X射线球管下端与牙列模型电性连接，所述牙列模型与基站电性连接。通过利用CBCT扫描后重建三维牙列模型，将三维空间模型通过计算机渲染成二维的根尖片图像，并利用VR设备组件中的定位仪和基站等硬件设备，实现虚拟根尖片的定位和渲染，并与真实牙科X光机图像进行对比，以评估该种影像模拟方式的可行性。

Description

一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统

技术领域

本实用新型涉及根尖片技术领域，具体涉及一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统。

背景技术

根尖片是牙科最常用的X线片，可以有效地帮助牙科医生诊断牙科病症，包括牙齿龋坏，根尖周炎，牙周炎等疾病都在根尖片上有对应的影像学表现。因此，掌握根尖片技术对每位牙科医生都很重要。根尖片拍摄主要有两种方法，一种是分角线投照，另一种是平行投照。由于设备和技术的限制，目前大部分牙科医院和诊所仍然使用分角线投照的方式拍摄根尖片。因为胶片与牙齿无法一直保持平行状态，而是呈一个夹角，因此当X射线球管的中心线垂直于这个夹角的角平分线时，构成了一个等腰三角形，牙齿实际长度就和胶片上牙齿的投影长度相等，这就是分角线投照的原理。实际应用中，对每颗牙齿，球管中心线在体表的投影位置和相应的水平角(球管从近中向远中的转动)、垂直角(球管从上到下的转动)都是不同的。口腔颌面放射学的教材中，书本给出了各个牙位所需的垂直角，但临床上难以精确做到。

因为每位牙科医生都必须掌握分角线投照技术，所以根尖片拍摄教学和考核就非常重要。但是由于X线放射对人体健康存在放射性，目前根尖片拍摄教学和考核都停留在“纸上谈兵”的阶段。以考核为例，两名学生中，一人扮演患者，另外一人进行考试。此时的根尖片仪器中的X射线放射源已被拆除，考生进行的操作为放置胶片，摆好球管相应位置和角度，然后考官即对操作过程进行评分。考官评分标准是基于个人经验，缺乏客观性和准确性，考生也难以真正评判自己是否掌握分角线技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的考官评分标准是基于个人经验，缺乏客观性和准确性，考生也难以真正评判自己是否掌握分角线技术的问题，提供一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染方法，该人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染方法具有通过利用CBCT扫描后重建三维牙列模型，将三维空间模型通过计算机渲染成二维的根尖片图像，并利用VR设备组件中的定位仪和基站等硬件设备，实现虚拟根尖片的定位和渲染，并与真实牙科X光机图像进行对比，以评估该种影像模拟方式的可行性的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，包括渲染图像计算机、定位器、X射线球管、牙列模型和基站，所述渲染图像计算机下端与定位器电性连接，所述定位器设置在X射线球管内部，所述X射线球管与定位器固定连接，所述X射线球管下端与牙列模型电性连接，所述牙列模型与基站电性连接。

优选的，所述基站至少设置有两个，且均与牙列模型电性连接。

优选的，所述定位器为VIVE基站。

优选的，所述基站至少设置有两个，且均与定位器电性连接。

优选的，所述基站为VIVE基站。

优选的，所述基站至少设置有两个，且均与X射线球管电性连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，具备以下有益效果：

本发明通过CBCT扫描后重建三维牙列模型，并利用VR设备组件中的定位仪和基站等硬件设备，实现虚拟根尖片的定位和渲染，其特征在于不需要X射线的参与即可实时渲染出对应牙位的根尖片图像，同时可根据定位仪与实体模型的相对位置，渲染出各个空间角度下的根尖片图像，该方法利用的是将三维空间模型通过计算机渲染成二维的根尖片图像，成功地避免了传统牙科影像学考试所面临的一大问题：传统牙科根尖片考试中，为避免多次放射对考生及考官的健康造成危害，根尖片机器中的X线放射源被拆除，考官只能通过主观观察考生的操作及X射线球管的角度来给出考生成绩，评分结果单纯基于考官的个人经验，严重缺乏客观性和可信性，而本方法利用定位仪可实时将考生操作中的球管角度，转化为数字信号输入计算机，并在考生操作完成后实时渲染出该状态下应有的根尖片图像，得到了一个准确性高，客观性好的供评分结果。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统示意图。

附图标记说明

1、渲染图像计算机；2、定位器；3、X射线球管；4、牙列模型；5、基站。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，包括渲染图像计算机1、定位器2、X射线球管3、牙列模型4和基站5，渲染图像计算机1下端与定位器2电性连接，定位器2设置在X射线球管3内部，X射线球管3与定位器2固定连接，X射线球管3下端与牙列模型4电性连接，牙列模型4与基站5电性连接。

本实用新型中，优选的，基站5至少设置有两个，且均与牙列模型4电性连接，定位器2为VIVE基站，基站5至少设置有两个，且均与定位器2电性连接，基站5为VIVE基站，基站5至少设置有两个，且均与X射线球管3电性连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，通过CBCT扫描后重建三维牙列模型，并利用VR设备组件中的定位仪和基站等硬件设备，实现虚拟根尖片的定位和渲染，其特征在于不需要X射线的参与即可实时渲染出对应牙位的根尖片图像，同时可根据定位仪与实体模型的相对位置，渲染出各个空间角度下的根尖片图像，该方法利用的是将三维空间模型通过计算机渲染成二维的根尖片图像，成功地避免了传统牙科影像学考试所面临的一大问题：传统牙科根尖片考试中，为避免多次放射对考生及考官的健康造成危害，根尖片机器中的X线放射源被拆除，考官只能通过主观观察考生的操作及X射线球管的角度来给出考生成绩，评分结果单纯基于考官的个人经验，严重缺乏客观性和可信性，而本方法利用定位仪可实时将考生操作中的球管角度，转化为数字信号输入计算机，并在考生操作完成后实时渲染出该状态下应有的根尖片图像，得到了一个准确性高，客观性好的供评分结果。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，包括渲染图像计算机(1)、定位器(2)、X射线球管(3)、牙列模型(4)和基站(5)，其特征在于：所述渲染图像计算机(1)下端与定位器(2)电性连接，所述定位器(2)设置在X射线球管(3)内部，所述X射线球管(3)与定位器(2)固定连接，所述X射线球管(3)下端与牙列模型(4)电性连接，所述牙列模型(4)与基站(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，其特征在于，所述基站(5)至少设置有两个，且均与牙列模型(4)电性连接。

3.根据权利要求1所述的人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，其特征在于，所述定位器(2)为VIVE基站。

4.根据权利要求1所述的人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，其特征在于，所述基站(5)至少设置有两个，且均与定位器(2)电性连接。

5.根据权利要求1所述的人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，其特征在于，所述基站(5)为VIVE基站。

6.根据权利要求1所述的人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染系统，其特征在于，所述基站(5)至少设置有两个，且均与X射线球管(3)电性连接。

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