ES2642321T3

ES2642321T3 - Modelos superficiales dentales

Info

Publication number: ES2642321T3
Application number: ES13167261.0T
Authority: ES
Inventors: Jaakko Lähelmä
Original assignee: Planmeca Oy
Current assignee: Planmeca Oy
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: EP2674106A2; KR20130138687A; EP2674106B1; KR101453677B1; FI20120193A; EP2674106A3; JP2014000390A; US20130330685A1; DK2674106T3; FI125322B; JP6266897B2; US9380986B2

Description

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DESCRIPCION

Modelos superficiales dentales CAMPO

La invention se refiere a las impresiones dentales por escaneo (formation de imagenes) y en particular a la creation de un modelo superficial digital de uno o mas dientes para propositos dentales.

ANTECEDENTES DE LA TECNICA

En el campo de la odontologla, una amplia variedad de procedimientos y tecnicas requieren la fabrication de un modelo de los dientes de un paciente. El modelado de los dientes a menudo requiere realizar moldes dentales precisos de los dientes de un paciente, superficies dentales, enclas y otros detalles finos de la dentition del paciente. Los moldes dentales tradicionales se realizan mediante la insertion de una bandeja de impresion dental con material de impresion dental en la boca de un paciente y manteniendola all! hasta que el material de impresion se haya endurecido lo suficiente. A continuation, la bandeja con el material de impresion se retira de la boca, conteniendo ahora el material endurecido una impresion de las superficies intraorales deseadas del paciente. La impresion se puede utilizar para obtener un modelo 3-D positivo de la denticion. Hoy en dla, ademas de los modelos 3-D flsicos como los moldes de escayola de los dientes, tambien se utilizan modelos 3-D digitales. En otras palabras, por medio de un programa informatico, se pueden utilizar las impresiones dentales negativas para los modelos digitales positivos de la denticion.

Para que el modelo digital tenga verdadero uso terapeutico, ademas de la mera visualization general de las superficies intraorales, debe ser lo suficientemente preciso. Por ejemplo, en ortodoncia y en otras operaciones odontologicas tales como el diseno de trasplantes de dientes, la correction de oclusiones, las coronas, se requiere un alto grado de precision y detalle del modelo 3-D para que una corona, por ejemplo, se adapte en la denticion existente adecuadamente. Normalmente, estos modelos digitales 3-D se crean mediante la utilization de escaneres opticos que utilizan la luz visible, tal como un rayo laser, para proporcionar la entrada a un programa informatico que crea el modelo 3-D digital a partir de la impresion. La razon de utilizar escaneres opticos es que la precision alcanzable por un escaner optico esta en el rango de micras, tal como 0,01 a 0,05 mm, mientras que la precision de la creacion de imagenes por TC (tomografla computarizada) tradicional al crear dichos modelos superficiales esta en el rango de millmetros. Un problema con la utilizacion de los escaneres es que su utilizacion no se extiende a la radiografla, lo que significa en la practica que son necesarios dos dispositivos de formacion de imagenes diferentes en una cllnica dental para poder formar las imagenes adecuadamente tanto de la superficie craneal como de las caracterlsticas subsuperficiales.

Resumen

A continuacion, se presenta un resumen simplificado de la invencion con el fin de proporcionar una comprension basica de algunos aspectos u objetivos de la invencion. Este resumen no pretende identificar los elementos clave o crlticos de la invencion o definir el alcance de la invencion.

Un objetivo de la presente invencion es proporcionar nuevos medios para el modelado digital 3D de las superficies del arco dental, por ejemplo, que no incluyan la irradiation de un paciente e incluyan la utilizacion de un aparato y una tecnica de formacion de imagenes a menudo disponible en una cllnica dental de todas formas. El objetivo se logra mediante aspectos que proporcionan un material de impresion, ademas de una impresion de una anatomla intraoral, un rebaje o un agujero con una forma y tamano predeterminados y utilizar la information relativa a ese rebaje o agujero en el procesamiento de los datos de voxeles, o datos volumetricos, generados en el escaneo por TC de la impresion de una anatomla intraoral para la identification de la ubicacion de una superficie, como una interfaz aire-material, de la impresion en la representation de voxeles del modelo digital 3D de la impresion.

Diversos aspectos de la description comprenden un metodo, un aparato de formacion de imagenes por TC, una herramienta de calibration y una bandeja de impresion. La invencion se define por las reivindicaciones independientes. Otros aspectos de la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes.

Las ventajas proporcionadas por uno o mas aspectos de la invencion incluyen hacer posible generar modelos digitales 3D de precision mediante escaneo por TC o TCHC de una impresion. Otra ventaja es que un aparato de formacion de imagenes por TC o TCHC, que este disenado basicamente para otros propositos de formacion de imagenes que crear los modelos superficiales 3-D de las impresiones dentales, se puede utilizar con el objetivo de que no se necesite adquirir un dispositivo de escaneo optico distinto para poder crear los modelos superficiales digitales 3D del area del arco dental suficientemente precisos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

A continuacion, se describiran diferentes formas de realization y ventajas de la invencion en mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

La Figura 1 es un diagrama de bloques simplificado que ilustra un sistema utilizado como ejemplo y un diagrama esquematico de un aparato de formacion de imagenes;

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La Figura 2 es una vista lateral de una herramienta de calibracion de ejemplo;

Las Figuras 3a y 3b ilustran bandejas de impresion de ejemplo; y

Las Figuras 4, 5 y 6 son diagramas de flujo que ilustran la funcionalidad de los ejemplos.

DESCRIPCION DETALLADA DE ALGUNAS FORMAS DE REALIZACION

Las siguientes formas de realization son de ejemplo. Aunque la memoria puede referirse a "una", "una", o "alguna(s)" forma(s) de realizacion en varias ubicaciones, esto no significa necesariamente que cada una de dicha(s) referencia(s) sea(n) a la misma forma(s) de realizacion o que la caracterlstica se aplique solamente a una unica forma de realizacion. Las caracterlsticas unicas de diferentes formas de realizacion tambien se combinan para proporcionar otras formas de realizacion.

La presente invention es aplicable a cualquier formation de imagenes basada en la tomografla computarizada (TC). A continuation, se describiran diferentes formas de realizacion que utilizan, como un ejemplo de una tecnica de formacion de imagenes, una tomografla computarizada de haz conico TCHC sin restringir las formas de realizacion a una tecnica de este tipo, sin embargo.

La TCHC es una forma de tomografla computarizada. En la formacion de imagenes por TCHC, se irradia el volumen que se va a captar la imagen por medio de un haz desde diferentes direcciones y a partir de los datos de imagen adquiridos de este modo, se reconstruye una imagen deseada de dos o tres dimensiones. En la TCHC, se utiliza un haz similar a un cono cuyo tamano se corresponde, en esencia, al volumen que se va a captar la imagen y un detector cuyo tamano se corresponde al tamano del haz que se esta utilizando. Sin embargo, los detalles de implementation de la TCHC, o cualquier otra forma de TC, no son relevantes para la comprension e implementation de la invencion y por lo tanto no se discuten en detalle en la presente memoria.

Un ejemplo de una arquitectura general de un sistema 100 para la creation de un modelo superficial digital 3D se ilustra en la Figura 1. El sistema incluye un escaner de TCHC 110 como un aparato de formacion de imagenes, comprendiendo el escaner de TCHC un detector 111 y una fuente de radiation 112. El escaner de TCHC puede ser, por ejemplo, un aparato de formacion de imagenes llamado Planmeca ProMax ®, fabricado por el solicitante de esta solicitud.

Durante un escaneo por TCHC de una impresion dental, por ejemplo, el detector 111 y la fuente de radiacion 112 giran alrededor del objeto que se va a escanear (no ilustrado en la Figura 1) y se obtienen, por ejemplo, aproximadamente 600 imagenes distintas. En el ejemplo ilustrado de la Figura 1, los datos de imagen adquiridos de este modo se almacenan en una memoria 121 de un aparato de calculo 120. Una unidad de procesamiento 122 de los resultados de escaneo (unidad de procesamiento) recopila los datos y los reconstruye numericamente, produciendo datos volumetricos digitales compuestos por plxeles tridimensionales (voxeles) del objetivo, que se pueden manipular y visualizar a continuacion con unidades especializadas (no ilustradas en la Figura 1).

El aparato de calculo 120 de la Figura 1 comprende ademas una unidad de calibracion 123 configurada para procesar los datos generados por la unidad de procesamiento 122 de los resultados de escaneo. La unidad de calibracion 123 se configura para proporcionar un valor umbral (un criterio de separation), como se explicara con mas detalle a continuacion. La memoria 121 se puede configurar ademas para almacenar la information sobre una o mas herramientas de calibracion 200, que se describiran con mas detalle a continuacion.

En el ejemplo ilustrado de la Figura 1, el aparato de calculo 120 y el escaner 110 estan conectados entre si a traves de una conexion fija. Debe apreciarse que se pueden conectar entre si a traves del aire de forma inalambrica, por medio de Bluetooth o LAN inalambrica, por ejemplo, o se pueden integrar en un aparato. Ademas, los datos de imagen obtenidos mediante el escaner 110 se pueden almacenar en una memoria desmontable, tal como una dispuesta en el escaner 110, y se pueden transferir por medio de la memoria desmontable al aparato de calculo 120, en cuyo caso no existe una conexion directa entre el escaner 110 y el aparato de calculo 120.

El aparato de calculo 120 puede ser cualquier aparato de calculo mediante el cual se puedan acceder y procesar los datos de imagen obtenidos mediante escaneo por TC o por TCHC para determinar un valor umbral, segun se vera a continuacion con mas detalle. El procesamiento incluye la creacion de un modelo superficial digital 3-D por medio del valor umbral y los datos de imagen del objetivo. Ejemplos de un aparato de calculo de este tipo incluyen una estacion de trabajo, tal como un ordenador portatil o un ordenador personal. En otras palabras, el aparato de calculo 120 es un dispositivo de calculo que comprende no solo medios de la tecnica anterior, sino tambien medios para implementar una funcionalidad descrita con un ejemplo, y puede comprender medios diferentes para cada funcion distinta, o pueden configurarse medios para realizar dos o mas funciones e incluso para combinar funciones de diferentes ejemplos. Estos medios se pueden implementar por diversas tecnicas, tales como por hardware (uno o mas aparatos), firmware (uno o mas aparatos), software (uno o mas modulos) o combinaciones de los mismos. Para el firmware o software, la implementacion puede ser a traves de unidades/modulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, etc.) que realizan las funciones descritas en la presente memoria. Cada una de las unidades, como la unidad de procesamiento 122 de resultados de escaneo y/o la unidad de calibracion 123 puede ser una unidad diferente o integrada en otra unidad o las unidades se pueden integrar juntas. Por ejemplo, la unidad de procesamiento 122 de resultados de escaneo y/o la unidad de calibracion 123 se pueden integrar para formar parte

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del sistema de control descrito en la solicitud de patente europea EP12160609 antes mencionada y la solicitud de patente finlandesa n.° 20110106.

Un aparato de calculo que implementa una funcionalidad o algunas funcionalidades de acuerdo con un ejemplo puede incluir generalmente un procesador (no mostrado en la Figura 1), un controlador, una unidad de control y un microcontrolador o similares conectados a una memoria y a diversas interfaces del aparato. Generalmente, el procesador es una unidad de procesamiento central, pero el procesador tambien puede ser un procesador de operaciones adicional. La unidad de procesamiento 122 de resultados de escaneo y/o la unidad de calibracion 123 se pueden configurar como un ordenador o un procesador, o un microprocesador, tal como un elemento de ordenador de un solo chip, o como un conjunto de chips, que incluye al menos una memoria para proporcionar el area de almacenamiento utilizada para las operaciones aritmeticas y un procesador de operaciones para ejecutar la operacion aritmetica. La unidad de procesamiento 122 de resultados de escaneo y/o la unidad de calibracion 123 pueden comprender uno o mas procesadores de ordenador, circuitos integrados de aplicacion especlfica (ASIC), procesadores de senal digital (DSP), dispositivos de procesamiento de senales digitales (DSPD), dispositivos logicos programables (PLD), matrices de puertas programables en campo (FPGA) y/u otros componentes de hardware que hayan sido programados para realizar una o mas funciones de uno o mas ejemplos. Una forma de realization proporciona un programa de ordenador incorporado en cualquier medio de almacenamiento de datos/distribucion legible por el cliente o unidad(es) de memoria o artlculo(s) de fabrication, que comprende las instrucciones de programa ejecutables por uno o mas procesadores/ordenadores, las cuales instrucciones, cuando se cargan en un aparato, constituyen la unidad de procesamiento 122 de resultados de escaneo y/o la unidad de calibracion 123. Los programas, tambien llamados productos de programa, que incluyen las rutinas de software, los fragmentos de programa que constituyen las “librerlas de programa”, los subprogramas y las macros, se pueden almacenar en cualquier medio y se pueden descargar en un aparato. La memoria 121 se puede implementar dentro del procesador/ordenador o se puede acoplar con capacidad de comunicacion al procesador/ordenador a traves de diversos medios, segun se conoce en la tecnica. La memoria 121 puede ser memoria volatil y/o no volatil, por ejemplo, EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, firmware, logica programable, transistores de efecto de campo de puerta flotante doble, etc., y tambien puede almacenar otros datos.

Aunque el aparato de calculo 120 se ha representado como una unidad, pueden implementarse diferentes procesadores, controladores, interfaces y/o memoria/memorias en una o mas unidades flsicas o logicas.

La Figura 2 es una vista lateral de una herramienta de calibracion 200 de ejemplo que se puede utilizar en el contexto de la invention. Esta herramienta de calibracion de ejemplo comprende una primera parte 201, una segunda parte 202 y una tercera parte 203, estando las partes separadas en la Figura 2 por una llnea discontinua, aunque en la vida real las partes preferiblemente no estan flsicamente separadas. La primera parte 201 es una parte destinada a ser insertada en el material de impresion, formando la primera parte 201 un rebaje o un agujero en el material de impresion que tiene un tamano y una forma (dimensiones) predeterminados. La primera parte 201 tiene preferiblemente, pero no necesariamente, una forma de un cilindro. La segunda parte 202 es una parte de transition que se puede insertar parcialmente en el material de impresion, siendo la funcion principal de la segunda parte 202 asegurar que el rebaje o agujero formado en el material de impresion por medio de la herramienta de calibracion 200 sea suficientemente profundo. Ademas, la segunda parte 202 se puede utilizar para detectar el extremo de la primera parte 201 en el rebaje. Por lo tanto, en el ejemplo ilustrado, la segunda parte 202 tiene una forma conica. Sin embargo, no hay limitaciones para la forma de la segunda parte 202, si la herramienta de calibracion 200 tiene una parte de transicion de este tipo con la que comenzar. Ademas, no es necesario que la segunda parte 202 se extienda hacia fuera desde la primera parte 201. La segunda parte 202 puede ser una ranura, por ejemplo. La tercera parte 203 se dispone en la herramienta de calibracion 200 para retirar la herramienta de calibracion 200 del material de impresion endurecido y naturalmente tambien para insertar la herramienta de calibracion 200 en el material de impresion. Las dimensiones que definen la forma y el tamano de la primera parte 201 se almacenan en la memoria 121 como information de la herramienta de calibracion 200. Si la herramienta de calibracion 200 se disena utilizando un programa de diseno asistido por ordenador o un programa de dibujo, se pueden obtener las dimensiones de la herramienta de calibracion 200 a partir del diseno de la herramienta de calibracion 200.

La primera parte 201 de la herramienta de calibracion 200 se puede dimensionar de manera que sea aproximadamente del mismo tamano que los objetos cuya superficie se debe generar en base a la calibracion. En otras palabras, a pesar de que el tamano del rebaje o el agujero que se va a crear en el material de impresion no es tan crltico considerando la determination del valor umbral de acuerdo con la invencion, en vista de la aplicacion de la invencion en el contexto de la odontologla, en la practica, serla conveniente tener la primera parte 201 dimensionada proxima del tamano de un diente individual.

Aunque la herramienta de calibracion 200 ilustrada en la Figura 2 tiene tres partes, debe apreciarse que se puede utilizar una herramienta de calibracion con otra forma, siendo la forma mas simple una clavija con una forma transversal, como un cilindro. Basta que haya una estructura con dimensiones predeterminadas para que se pueda crear una superficie predeterminada (rebaje) en el material de impresion, para el proposito descrito con mas detalle en conexion con las Figuras 4 a 6.

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Debe apreciarse que aunque no se necesita mas que un diseno de herramienta de calibracion para implementar las diferentes formas de realizacion y ejemplos de la invention, pueden existir diferentes disenos de herramientas de calibracion para diferentes propositos.

La herramienta de calibracion 200 se puede fabricar de cualquier material adecuado que no se adhiera de manera no deseada al material de impresion de manera que la extraction de la herramienta del material de impresion endurecido tenga exito sin romper el rebaje o agujero que ha creado en el material de impresion. Un ejemplo de un material de este tipo es el aluminio. Ademas, diferentes partes de la herramienta de calibracion se pueden fabricar de diferentes materiales.

El proceso de crear una impresion de los dientes comienza con la selection de un material de impresion (masa) y una bandeja de impresion 300 que sean apropiadas para el proposito en cuestion en un caso dado. Despues de eso, la bandeja de impresion 300 se llena con una cantidad adecuada de material de impresion y la bandeja de impresion 300 con el material de impresion se coloca en una ubicacion deseada dentro de la boca de un paciente. Cuando el paciente a continuation muerde en el material de impresion en la bandeja, se formaran rebajes que crearan una impresion de la dentition del paciente en el material de impresion.

Cuando el material de impresion se ha endurecido lo suficiente, la bandeja de impresion 300 se retira de la boca del paciente. Despues de eso, la impresion (un modelo flsico 3-D, negativo) esta lista para su uso posterior.

Por otra parte, para proporcionar un material de impresion con un rebaje o agujero de calibracion que se utilice para determinar un valor umbral de acuerdo con la description, se inserta una herramienta de calibracion 200 en el material de impresion de manera que al menos dicha primera parte 201 de la herramienta de calibracion 200 que tiene una forma y tamano predeterminados se sumerja en el material de impresion. Cuando el material de impresion se ha endurecido, la herramienta de calibracion 200 se retira del material de impresion dando como resultado la formation de un rebaje o agujero de calibracion en el material. Despues de eso, el rebaje o agujero de calibracion esta listo para su uso posterior.

El rebaje o agujero de calibracion se puede crear por separado de la creation de la impresion de una anatomla intraoral, o se pueden crear simultaneamente o incluso integrarse. En otras palabras, se puede crear un rebaje o agujero de calibracion para un determinado material de impresion por separado, pero tambien se puede crear el rebaje o agujero de calibracion al mismo tiempo cuando se realiza la impresion real de una denticion. El rebaje o agujero de calibracion puede incluso hacerse utilizando la misma bandeja de impresion 300 que se utiliza para adquirir la impresion de una anatomla intraoral. Por ejemplo, se puede insertar una herramienta de calibracion 200 distinta en el material de impresion en la bandeja 300 despues de haber sido llenada con el material, antes de la colocation de la bandeja 300 en la boca.

Ademas, es posible perforar o en su defecto mecanizar un rebaje o agujero de calibracion con forma y dimensiones predeterminadas en un material de impresion endurecido. Otra alternativa adicional es integrar una herramienta de calibracion 200 con una bandeja de impresion 300.

Las Figuras 3a y 3b ilustran ejemplos de bandejas de impresion 300, 300' que facilitan la obtencion del rebaje o agujero para definir el valor umbral. Sin embargo, debe apreciarse que las bandejas de impresion de la tecnica anterior, o plataformas disenadas especlficamente para ese proposito solamente, tambien se pueden utilizar cuando se crea un rebaje o un agujero en el material de impresion para determinar el valor umbral.

Ademas de un volumen 303 para el material de impresion para dientes, la bandeja de impresion 300 ilustrada en la Figura 3a esta provista en un mango 302 frontal de la bandeja de impresion 300 con un volumen 301 para el material de impresion y la herramienta de calibracion 200. Cuando se toma una impresion de una anatomla intraoral, sera facil llenar simultaneamente el volumen 301 con el material de impresion e insertar la herramienta de calibracion 200 en el material de impresion en el volumen 301. En una forma de realizacion (no mostrada aqul), una herramienta de calibracion 200 se conecta a la bandeja 300, por ejemplo, por medio de una llnea conectada al mango 302 frontal de la bandeja de impresion 300. Esto asegura que la herramienta de calibracion 200 este facilmente disponible cuando se va a realizar una impresion.

En la bandeja 300' ilustrada en la Figura 3b, el volumen 301' para el material de impresion para crear el rebaje de calibracion esta rodeado por el volumen 303' para el material de impresion para los dientes, es decir, dicho volumen 303' para los dientes tiene forma de un arco y dicho volumen 301' para el material de impresion y la herramienta de calibracion 200 se dispone en un area dentro de ese arco. La bandeja de impresion 300' comprende dentro el volumen 301' para el material de impresion una herramienta de calibracion 200 para la creacion de un rebaje de calibracion o un agujero.

Se puede utilizar un diseno de herramienta de calibracion para cualquier bandeja 300, 300' que comprenda la herramienta de calibracion 200 de manera que el tamano y la forma del rebaje o agujero de calibracion seran siempre los mismos. Por otra parte, tambien se pueden utilizar disenos de herramientas de calibracion especlficos del tipo de bandeja y la information relativa a las herramientas de calibracion 200 se puede almacenar para cada

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tipo de bandeja. Un usuario puede introducir en el aparato de calculo 120 informacion sobre el tipo de bandeja utilizado para que se puedan adquirir las dimensiones de calibracion adecuadas. Una ventaja proporcionada por una bandeja de impresion 300' que comprende un volumen 301' que incluye la herramienta de calibracion 200 es que dicho diseno facilita la obtencion del rebaje o agujero de calibracion y hace facil asegurar que el rebaje o agujero y una impresion de la anatomla intraoral se han hecho en el mismo material de impresion.

Debe apreciarse que se pueden disponer diferentes tipos de bandejas de impresion 300, 301' para contener un volumen 301, 301' para la herramienta de calibracion 200 y/o ambos volumenes 301, 301' de este tipo y la propia herramienta de calibracion 200.

El escaneo radiografico de una denticion tiene lugar normalmente girando los medios de formacion de imagenes alrededor de un eje que esta orientado en angulo recto con respecto al plano del arco dental, y las impresiones dentales y tambien los rebajes o agujeros de calibracion creados en el material de impresion se pueden escanear en consecuencia. Sin embargo, otra posibilidad adicional es colocar la impresion y/o el rebaje o agujero de calibracion en relacion con los medios de formacion de imagenes de manera que el(los) rebaje(s) o el agujero se oriente(n) en angulo recto con respecto al eje de giro de los medios de formacion de imagenes, lo que significa en la practica, tal que al menos en alguna etapa del escaneo de formacion de imagenes, el haz de radiacion sera paralelo con la orientacion del(de los) rebaje(s) o el agujero.

Las Figuras 4 y 5 ilustran ejemplos de como se puede obtener un valor umbral para utilizar en la generacion de un modelo superficial dental digital a partir de la informacion relativa al rebaje o al agujero (de aire) producido por la herramienta de calibracion a una pieza de material de impresion. En los ejemplos ilustrados, se utilizan la forma y el tamano como ejemplos de las dimensiones de la herramienta de calibracion 200 que se han almacenado en la memoria 121.

En el ejemplo ilustrado de la Figura 4, el rebaje o el agujero que una herramienta de calibracion 200 ha dejado en el material de impresion se explora en la etapa 401 mediante un escaner de TCHC, y los resultados de escaneo (valores de voxeles 1) se adquieren en la etapa 402. A continuation, la informacion del tamano y la forma de la herramienta de calibracion 200 que se ha almacenado en la memoria 121 se adquiere en la etapa 403. El tamano se puede dar como una dimension de la section transversal, como un diametro o un radio de un cilindro (de dicha primera parte 201 de la herramienta de calibracion 200). A continuacion, se determinan la ubicacion y orientacion real del rebaje o agujero en la presentation de voxeles en la etapa 404 por medio del reconocimiento de patrones. La ubicacion y orientacion se pueden determinar por otros medios tambien, como maximizar una funcion objetivo. La funcion objetivo puede ser una diferencia entre un valor medio de los voxeles dentro del borde del rebaje o el agujero y un valor medio de los voxeles fuera de los bordes del rebaje o del agujero. Utilizando los valores de voxeles 1 adquiridos, se pueden determinar la informacion de forma y tamano del rebaje o el agujero y la ubicacion y orientacion determinadas en la etapa 404, la ubicacion de la interfaz aire-material del rebaje o agujero en los datos de imagen y, por lo tanto, los voxeles que se situan en la interfaz aire-material identificada en la etapa 405. A continuacion, se calcula un valor umbral en la etapa 406 a partir de los valores de los voxeles que se han identificado para situarse en la interfaz aire-material. El valor umbral puede ser un promedio o un valor medio o un promedio ponderado, calculado a partir de estos valores. Tambien es posible utilizar solo una parte de estos valores de voxeles en el calculo del valor umbral. El valor umbral se utilizara entonces para crear un modelo superficial de denticion, segun se explicara con mas detalle a continuacion.

En el otro ejemplo ilustrado de la Figura 5 para determinar un valor umbral, el rebaje o un agujero que una herramienta de calibracion 200 ha dejado en el material de impresion se explora en la etapa 501 mediante un escaner de TCHC y se obtienen los resultados de escaneo (valores de voxeles 1) en la etapa 502. Ademas, la informacion con respecto al tamano y la forma de la herramienta de calibracion 200 que se ha almacenado en la memoria 121 se adquiere en la etapa 503. El tamano se puede dar como una dimension de la seccion transversal, como un diametro o un radio de un cilindro (de dicha primera parte 201 de la herramienta de calibracion 200). A continuacion, se eligen candidatos para valores umbral en la etapa 504. Los candidatos se pueden elegir dentro del rango de los valores de voxeles 1 adquiridos en la etapa de escaneo 501. Los candidatos umbral se pueden recibir como una entrada de usuario y/o se pueden generar mediante la unidad de calibracion 123. Preferiblemente, los candidatos se seleccionan en secuencia. Un candidato puede ser uno de los valores de voxeles 1 reales, pero en la practica el valor umbral mas apropiado se encuentra lo mas probable entre varios de los valores entre dos de los valores de voxeles 1 individuales, lo que significa que los candidatos que tienen valores entre dos de los valores de voxeles 1 tambien necesitan ser generados. Debe apreciarse que la forma en que se eligen los candidatos de umbral no tiene importancia y puede utilizarse cualquier forma adecuada.

Despues de que se hayan escogido uno o mas candidatos, se realizan las siguientes subetapas en la etapa 505 para un candidato umbral elegido:

- Los valores de voxeles 1 se clasifican (etiquetan) tomando un valor de voxel y comparandolo con el candidato umbral: Si el valor de voxel esta por encima del valor del candidato umbral, se determina que el voxel se situa en (es decir representa) el material de impresion, de lo contrario se determina que el voxel se situa en el aire.

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- Se genera un modelo superficial a partir de los valores de voxeles 1 clasificados. La superficie puede generarse mediante la utilizacion de un algoritmo de cubos de marcha o cualquier otro algoritmo correspondiente.

- Se comprueba a partir del modelo superficial generado de este modo, si hay o no un rebaje o un agujero (es decir, si se encuentra un rebaje en el modelo superficial).

Cuando se han realizado estas etapas para el candidato umbral seleccionado o un conjunto de candidatos, los rebajes u orificios encontrados si los hay, se comparan en la etapa 506 con el tamano y la forma de la herramienta de calibracion 200 que se adquirio en la etapa 503. Si entre los varios rebajes y agujeros encontrados de este modo hay uno que tiene un tamano y una forma que este lo suficientemente proxima del tamano y forma de la herramienta de calibracion 200, es decir, el tamano y forma predeterminados del rebaje o agujero (etapa 507) se determina el correspondiente candidato umbral en la etapa 508 para ser un valor umbral. Sin embargo, el proceso puede volver a la etapa 504 y continuar con un nuevo (o un nuevo conjunto de) candidato(s) umbral. Por otra parte, en caso de que no se encuentre ningun rebaje o agujero en las superficies generadas en la etapa 505, ni ninguno lo suficientemente proximo a las dimensiones de la herramienta de calibracion, es decir, en caso de que no se encuentre nada que se pueda considerar que este lo suficientemente proximo al tamano y forma reales del rebaje o agujero en el material de impresion, el proceso continua de nuevo desde la etapa 504 para seleccionar otro candidato umbral adicional o un conjunto de ellos. Por lo tanto, el proceso ilustrado en la Figura 5 es una especie de proceso de prueba y error.

Cuando se utiliza el proceso de la FIG. 5, el usuario puede determinar una precision requerida para que se genere el modelo superficial 3-D o se puede ajustar previamente una precision deseada en la unidad de calibracion de manera que cuando el tamano y la forma calculados del rebaje o agujero esten lo suficientemente proximos a las dimensiones de la herramienta de calibracion 200, se pueda finalizar la busqueda del valor umbral. Ademas, aunque es posible seguir generando conjuntos de candidatos para las etapas 505-507 del procedimiento, tambien es posible seleccionar siempre solo uno y repetir las etapas 505-507 hasta que se haya encontrado un candidato aceptable. Tambien es posible ademas buscar mas de un candidato que cumpla un criterio de seleccion predeterminado y calcular a continuacion de aquellos el valor umbral que se va a utilizar para crear un modelo superficial de denticion, segun se describira a continuacion.

Los ejemplos ilustrados en relacion con las Figuras 4 y 5 describen alternativas para como determinar un valor umbral para la interfaz aire-material para un material de impresion especlfico, pero tambien pueden utilizarse otras formas para determinar el valor umbral. Por ejemplo, en el metodo de acuerdo con la Figura 4, la ubicacion y orientacion del rebaje o agujero se puede determinar utilizando funciones de error apropiadas y diversos algoritmos de optimizacion y por medio del valor umbral, se puede determinar a continuacion la interfaz aire-material de una impresion de una anatomla intraoral en el mismo material, proporcionando este procedimiento un medio para aumentar la precision de las superficies de modelado basadas en el escaneo por TC y por TCHC de las impresiones dentales. Dependiendo de una implementation, se puede almacenar un valor umbral para un determinado material de impresion en una memoria para utilizarse mas tarde cuando se formen las imagenes de impresiones dentales en el mismo material de impresion o el proceso puede continuar directamente de acuerdo con la Figura 6 segun se describira a continuacion en la presente memoria.

La Figura 6 ilustra un ejemplo de como se puede crear un modelo superficial 3-D de una anatomla intraoral a partir de la impresion de la anatomla intraoral. En el ejemplo ilustrado, se supone que el material distinto del material de impresion es el aire y los valores de voxeles que representan el aire son mas pequenos que los valores de voxeles que representan el material de impresion.

En la etapa 601 se explora una impresion de una anatomla intraoral y se obtienen los resultados de escaneo de la impresion en la etapa 602. En el ejemplo ilustrado, los resultados de escaneo se obtienen como valores de voxeles 2 que forman una presentation de voxeles de la impresion explorada. Puesto que en el ejemplo ilustrado se supone que el valor umbral ya ha sido determinado por separado, el valor umbral para el material de impresion se acaba de adquirir, por ejemplo, desde la memoria 121, en la etapa 602.

Los valores de voxeles 2 se clasifican entonces tomando un valor de voxel en la etapa 603 y comparandolo en la etapa 604 con el valor umbral. Si el valor de voxel esta por encima del valor umbral, se determina que el voxel se situa en (es decir, representa) el material de impresion (etapa 605), de lo contrario se determina que el voxel se situa en el aire (etapa 606). Despues de eso se comprueba en la etapa 607, si todos los valores de voxeles 2 han sido o no procesados y en caso que no, el proceso continua a la etapa 603 para tomar un valor de voxel no procesado.

Despues de que se hayan clasificado todos los voxeles, se crea un modelo superficial de la impresion en la etapa 608. La superficie puede crearse mediante la utilizacion de un algoritmo de cubos de marcha o cualquier otro algoritmo correspondiente. Cuando este proceso se realiza en base al proceso de calibracion para un material de impresion dado segun se ha discutido anteriormente, es posible crear un modelo superficial digital 3-D de denticion con una precision del orden de micras.

Dado que no hay una calda pronunciada en los valores de voxeles en y alrededor de los bordes de un modelo digital de una impresion dental, es decir, en los datos de escaneo de una impresion dental, ha sido diflcil determinar a partir

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de los datos de voxeles por TC(HC) la ubicacion exacta de la superficie de una impresion. Por lo tanto, la determinacion de la ubicacion de la superficie de una impresion solo ha sido posible en base a la estimacion o a la hipotesis fundamentada, pero por medio del valor umbral generado de acuerdo con la invencion se puede determinar ahora con bastante precision donde se debe localizar la superficie de una impresion dental en el modelo digital.

Aunque en los ejemplos anteriores el valor umbral representa la interfaz aire-material de impresion, se debe apreciar que un valor umbral se puede determinar en relacion con otras parejas de materiales tambien, como el material de impresion y otro material distinto del aire.

Las etapas mostradas en las Figuras 4 a 6 no estan necesariamente en un orden cronologico absoluto y algunas de las etapas se pueden realizar simultaneamente o en un orden diferente del dado. Tambien puede ser posible combinar o dividir las etapas de las Figuras 4 a 6 en varias partes. Otras funciones tambien se pueden ejecutar entre las etapas o dentro de las etapas. Por ejemplo, si hay diferentes disenos para las herramientas de calibracion, el procedimiento descrito puede comprender elegir una herramienta de calibracion adecuada para que se realice el proposito de la impresion y los procesos descritos en relacion con las Figuras 4 y 5 pueden comprender recibir o adquirir informacion sobre el diseno de la herramienta de calibracion utilizada. Algunas de las etapas tambien se pueden dejar de lado. Ademas, las etapas en diferentes Figuras se pueden realizar simultaneamente o superponerse entre si. Por ejemplo, el rebaje y una impresion de una superficie intraoral se pueden escanear simultaneamente o uno tras otro, y los datos almacenados para su recuperacion posterior, es decir, las etapas 401, 501 o 601, se pueden realizar por separado de las otras etapas del proceso correspondiente. Ademas, el proceso de la Figura 4 o la Figura 5 se puede integrar al proceso de la Figura 6 en cuyo caso no hay necesidad de adquirir en la etapa 602 el valor umbral determinado justo antes. Sin embargo, debe apreciarse que la calibracion, es decir la determinacion del valor umbral especlfico del material, necesita ser realizada para un material de impresion dado para poder obtener resultados lo mas precisos posible.

Sera obvio para un experto en la tecnica que, a medida que avanza la tecnologla, el concepto inventivo se puede implementar de diversas maneras. La invencion y sus formas de realizacion no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo para generar un modelo superficial digital que represente una interfaz entre un material de impresion y otro material a partir de datos volumetricos que incluyan datos de imagen de una impresion flsica de una anatomla intraoral, incluyendo el metodo una etapa de procesamiento en la que se determina un valor umbral para una interfaz entre el material de impresion y el otro material, comprendiendo el metodo:

adquirir la informacion que define las dimensiones predeterminadas de un rebaje o un agujero en el material de impresion, adquiriendo, incluyendo, creando dicho un rebaje o agujero en el material de impresion por medio de una herramienta de calibracion (200) que tiene las dimensiones predeterminadas; adquirir los resultados de escaneo por TC de dicho rebaje o agujero en el material de impresion; utilizar dicha informacion que define las dimensiones predeterminadas y dichos resultados de escaneo por TC de dicho rebaje o agujero para determinar dicho valor umbral para la interfaz entre el material de impresion y el otro material;

adquirir los resultados de escaneo por TC de la impresion flsica negativa de una anatomla intraoral, siendo realizada la impresion flsica negativa en el mismo material de impresion que dicho rebaje o agujero; y utilizar dicho valor umbral para generar una superficie de dicha impresion flsica negativa de una anatomla intraoral a partir de dichos resultados de escaneo de dicha impresion flsica negativa de la anatomla intraoral.

caracterizado por que dicho rebaje o agujero tiene la forma de un cilindro.
2. Un metodo segun se reivindica en la reivindicacion 1, en donde la determinacion de dicho valor umbral incluye:

determinar la ubicacion y la orientacion de dicho rebaje o agujero en dichos resultados de escaneo de dicho rebaje o agujero;

utilizar las dimensiones predeterminadas de dicho rebaje o agujero y la ubicacion y orientacion determinadas del mismo para identificar a partir de los resultados de escaneo por TC de dicho rebaje o agujero, los voxeles situados en una interfaz del rebaje o el agujero; y calcular el valor umbral a partir de los voxeles identificados.
3. Un metodo segun se reivindica en la reivindicacion 2, en donde la ubicacion y orientacion de dicho rebaje o agujero se determina por medio del reconocimiento del patron o un algoritmo de optimization y una funcion de error.
4. Un metodo segun se reivindica en la reivindicacion 2 o 3, en donde el valor umbral calculado es uno de los siguientes: un promedio de los voxeles identificados para situar en la interfaz, un promedio ponderado de los voxeles identificados para situar en la interfaz, y un valor medio de los voxeles identificados para localizar en la interfaz, un promedio de una parte de los voxeles identificados, identificados para situar en la interfaz, un promedio ponderado de una parte de los voxeles identificados para situar en la interfaz y un valor medio de una parte de los voxeles identificados para situar en la interfaz.
5. Un metodo segun se reivindica en la reivindicacion 1, en donde determinar dicho valor umbral incluye las etapas:

seleccionar un candidato o candidatos para el valor umbral;

generar a partir de dichos resultados de escaneo por TC de dicho rebaje o agujero una superficie que utilice el candidato para valor umbral;

comprobar la superficie generada para encontrar un rebaje o un agujero;

comparar las dimensiones del rebaje o agujero encontrado en la superficie generada con aquellos del rebaje o agujero de las dimensiones predeterminadas; determinando el candidato mediante el cual se genera una superficie que tiene un rebaje o un agujero con las dimensiones mas proximas a las dimensiones predeterminadas, o cumpliendo el candidato o candidatos un criterio de seleccion mediante el cual se genera una superficie que tiene un rebaje o agujero lo suficientemente proximo a las dimensiones predeterminadas; seleccionar el valor de dicho candidato o un valor calculado a partir de los valores de un numero de dichos candidatos, para representar el valor umbral para la interfaz entre el material de impresion y otro material.
6. Un metodo segun se reivindica en una de las reivindicaciones precedentes, en donde la utilization de dicho valor umbral para generar una superficie de dicha impresion flsica negativa de una anatomla intraoral incluye:

utilizar el valor umbral para clasificar los resultados de escaneo por TC de la impresion flsica negativa de una anatomla intraoral bien para representar el material de impresion o bien el otro material; y generar la superficie de la impresion flsica negativa de una anatomla intraoral que utiliza dichos resultados de escaneo por TC clasificados que representan bien el material de impresion o bien el otro material por medio de un algoritmo apropiado, tal como un algoritmo de cubos de marcha.
7. Un metodo segun se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la impresion flsica negativa de una anatomla intraoral es una impresion flsica negativa de una superficie de al menos una parte de un arco dental.
8. Un metodo segun se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el otro material es aire.

5 9. Un metodo segun se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la adquisicion de

dichos resultados de escaneo por TC de dicho rebaje o agujero en el material de impresion y dichos resultados de escaneo por TC de una impresion flsica negativa de una anatomla intraoral hecha en el mismo material de impresion incluye llenar un primer y un segundo volumen (301, 301', 303, 303') de una bandeja de impresion (300, 300') con el material de impresion, estando dispuesto dicho primer volumen (303, 303') para el material de impresion para dicha 10 anatomla intraoral y dicho segundo volumen (301, 301') para el material de impresion para dicha herramienta de calibracion (200).
10. Un metodo segun se reivindica en la reivindicacion 9, en donde la bandeja de impresion (300') comprende dentro el segundo volumen (301') para el material de impresion, dicha herramienta de calibracion (200).

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11. Un metodo segun se reivindica en la reivindicacion 9 o 10, en el que dicho primer volumen (303, 303') tiene la forma de un arco y dicho segundo volumen (301, 301') se dispone en un area dentro de ese arco o dicha bandeja (300, 300') incluye ademas un mango (302) y dicho segundo volumen se dispone sobre dicho mango (302).

20 12. Un aparato de formacion de imagenes por TC que comprende una fuente de radiacion (112) y un detector (111),

un aparato de calculo (120) que incluye una memoria (121) para almacenar el resultado de escaneo por TC, as! como una unidad de procesamiento (122) y una unidad de calibracion (123) configuradas para determinar un valor umbral y para generar un modelo superficial de acuerdo con el metodo segun se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

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13. Un aparato de TC segun se reivindica en la reivindicacion 12, siendo el aparato un aparato de TCHC dental (110).