WO2018154154A1 - Procedimiento de escaneo de un rostro humano para una alineación entre el rostro y los dientes de una persona y conjunto de marcadores para su ejecución - Google Patents
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Definitions
- the object of the present invention is a novel method of scanning a human face using a photometric scanner to be used in the dental sector and a set of markers, specifically designed for this purpose, which aligns with great precision different facial expressions next to the teeth of a person.
- the main applications of the present invention are dental studies and the manufacture of dental prostheses.
- One of the latest trends in dentistry is the personalization of a dental prosthesis to a specific person, that is, the variation of the size of the dental pieces so that the aesthetics of the face is optimal with a wide range of gestures performed by the person, especially smiles.
- Average smile it is one that shows between 75% and 100% of the total cervicoincisal length of the anterior superior teeth and only the interproximal gum.
- ⁇ Low smile is one that shows less than 75% of the total cervicoincisal length of the anterior superior teeth.
- the main drawback of using facial scanners is to accurately align the different images of the same face with different gestures.
- the present invention advocates a novel procedure for scanning a face with sufficient precision to use any type of scanner, both structured light and photometric, and three-dimensional markers that allow aligning the different images only by aligning certain points of the marker.
- the procedure can also be applied to any type of facial or dental study of a patient.
- the procedure of scanning a human face for an alignment between the face and teeth of a person which is one of the objects of the present invention and whose objective is the alignment of different three-dimensional images of the face of a person with several Smile gestures, includes the following stages:
- a first three-dimensional marker is provided at the free end of the handle of the impression tray, f) A second three-dimensional marker is placed on the forehead of the person whose face is to be scanned, this second three-dimensional marker is kept on the patient's forehead at all stages in which the different face scans are performed,
- the first scan of the face is performed with the mouth biting the impression mold and in rest position using a facial scanner, the face must remain immobile, that is, its spatial position with respect to the scanner must be the same, during all stages in which different face scans are performed,
- a second scan of the face is performed in the same spatial position as that of stage g) and the mouth in the resting position and closed using a photometric scanner,
- a third face scan is performed with a high smile using a photometric scanner
- a sixth face scan is performed with a mouth opener inserted into the mouth using a photometric scanner
- step n) The image of the impression mold obtained in step n) is digitally positive, obtaining a digital dental model of the patient, that is, a three-dimensional image of the dental model,
- a printing tray comprising a container where printing material and a handle are deposited
- a first curved plate which is joined by its concave rear face to the free end of said handle by means of a joint, the front face of said plate has a plurality of uniformly distributed protuberances on said front face, where the absorption coefficient of said protuberances is different from the absorption coefficient of said first plate, that is, they are of different materials or have different color or both options at the same time, and the surfaces of the protuberances and the front face of the first plaque are matt;
- a second three-dimensional marker consisting of a second curved plate, whose front face has a plurality of uniformly distributed protrusions and whose rear face has a harness for fixing said second three-dimensional marker on the front of the face, where the absorption coefficient of said protuberances it is different from the absorption coefficient of said second plate and the surfaces of the protuberances and of the front face of the second plate are matt.
- Figure 1 shows a perspective view of the first three-dimensional marker.
- Figure 2 shows a perspective view of the second three-dimensional marker.
- Figures 1 and 2 show a preferred embodiment of the set of three-dimensional markers, which is one of the objects of the present invention.
- the set of markers consists of a first three-dimensional marker (1) and a second three-dimensional marker (7) defined in the "description of the invention" section.
- the first three-dimensional marker (1) is intended so that in its tray (2), which is preferably a sheet like the one shown in Figure 1, the printing material is incorporated, for its fixation it incorporates a plurality of projections (5).
- a first plate (3) is attached to the handle (4) of the impression tray, which has a curvature similar to the curvature of the patient's face.
- the second three-dimensional marker (7) is intended to be placed on the patient's forehead by means of a harness (8), in the case of the one shown in Figure 2, the harness is an elastic band that fits the skull, although it could be any another type of harness suitable for fixing the second plate (9) to the forehead and that could include another type of flexible straps, buckles and fasteners.
- the curvature of the second plate (9) must be similar to the curvature of the patient's forehead.
- first and second plates which are preferably rectangular and their corners are rounded, a plurality of protrusions (6, 10) are arranged, which may have a semi-spherical shape, such as those shown in Figure 1, or be longitudinal and parallel respectively to the edges of the first and second plates and framing each other as a grid.
- the colors of the first and second must be different from the color of the bumps and the surfaces must be matt.
- the procedure can have two different preferred embodiments depending on whether the dental mold positivity is performed digitally by any software used by the professionals obtaining a virtual dental model or if it is performed by traditional means obtaining a physical dental model from the patient's mouth.
- the positive one by means of traditional printing mold is carried out by pouring liquid plaster in said printing mold, when setting the liquid plaster the physical dental mold is obtained from the patient's mouth.
- the stages n) - p) would be: n) the impression mold obtained in step d) is obtained by traditional means obtaining a physical dental model from the patient's mouth o) A scan of the assembly formed by the tray, the impression mold, the physical dental model and the first marker attached to the handle of the bucket,
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Abstract
Procedimiento de escaneo de un rostro humano y conjunto de marcadores para llevarlo a cabo Procedimiento de escaneo de un rostro humano y conjunto de marcadores para llevarlo a cabo, donde la utilización de un conjunto de marcadores tridimensionales, uno de los cuales se coloca en la frente y el otro en la boca del paciente permite la utilización de cualquier tipo de escáner, entre otros el fotométrico o el de luz estructurada, pudiendo alinear las imágenes obtenidas con la precisión necesaria para obtener los datos necesarios para realizar prótesis dentales o cualquier tipo de estudio facial o dental.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de escaneo de un rostro humano para una alineación entre el rostro y los dientes de una persona y conjunto de marcadores para su ejecución
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es un novedoso procedimiento de escaneo de un rostro humano utilizando un escáner fotométrico para ser utilizado en el sector dental y un conjunto de marcadores, específicamente diseñados a tal fin, que alinea con gran precisión diferentes expresiones faciales junto a los dientes de una persona.
Las principales aplicaciones de la presente invención son la realización de estudios dentales y la fabricación de prótesis dentales.
Antecedentes de la invención
Una de las últimas tendencias de odontología es la personalización de una prótesis dental a una persona en concreto, es decir, la variación del tamaño de las piezas dentales para que la estética del rostro sea la óptima con una amplia gama de los gestos que realiza la persona, sobre todo las sonrisas.
Hasta la aparición de los escáneres faciales, lo anterior se realizaba mediante un procedimiento de prueba-error, es decir una vez realizada la prótesis, el paciente se la probaba y el odontólogo variaba el tamaño de las piezas dentales para lograr una adecuación a las diferentes muecas, como los diferentes tipos de sonrisas. Este procedimiento de prueba-error es muy laborioso y exige la realización de un gran número de prótesis para obtener un óptimo resultado final, por lo que el coste del tratamiento es muy alto.
La aparición de los llamados escáneres faciales, de luz estructurada o fotométricos, y de las aplicaciones dentales de los programas de CAD/CAM ha permitido que dicha adaptación se haga en un entorno virtual evitando la fabricación de diferentes prótesis hasta obtener la óptima para cada rostro y cada manera de gesticular. La unión de estas dos tecnologías permite montar diferentes imágenes una encima de otra, el mismo rostro con diferentes
gestos, y añadir un objeto físico, la prótesis dental, pudiendo modificar las dimensiones de las piezas dentales y evaluar tanto el odontólogo como el paciente que tamaño es el óptimo para el rostro y los gestos que realiza. Por otra parte, en odontología los tipos de sonrisa se clasifican en:
• Sonrisa alta o gingival: es aquella que muestra la longitud total cerviconcisal de dientes anterosuperiores y una banda de encía contigua.
• Sonrisa media: es aquella que muestra entre el 75% y el 100% de la longitud total cervicoincisal de los dientes anterosuperiores y solo la encía interproximal.
· Sonrisa baja: es aquella que muestra menos del 75% de la longitud total cervicoincisal de los dientes anterosuperiores.
El principal inconveniente de la utilización de los escáneres faciales es lograr alinear con precisión las diferentes imágenes de un mismo rostro con diferentes gestos.
La presente invención preconiza un novedoso procedimiento para el escaneo de un rostro con la precisión suficiente para utilizar cualquier tipo de escáner, tanto el de luz estructurada como el fotométrico, y unos marcadores tridimensionales que permiten alinear las diferentes imágenes solo alineando determinados puntos del marcador. El procedimiento se puede aplicar también a cualquier tipo de estudio facial o dental de un paciente.
Descripción de la invención
El procedimiento de escaneo de un rostro humano para una alineación entre el rostro y los dientes de una persona, que es uno de los objetos de la presente invención y cuyo objetivo es la alineación de diferentes imágenes en tres dimensiones del rostro de una persona con varias gesticulaciones de la sonrisa, comprende las siguientes etapas:
a) Se dispone el material de impresión en la cubeta de impresión,
b) Se coloca la cubeta de impresión en el interior de la boca,
c) El paciente cuyo rostro se desea escanear muerde el material de impresión, d) Se deja solidificar el material de impresión obteniendo el molde de impresión de ambas arcadas,
e) Se dispone un primer marcador tridimensional en el extremo libre del mango de la cubeta de impresión,
f) Se dispone un segundo marcador tridimensional en la frente de la persona cuyo rostro se desea escanear, este segundo marcador tridimensional se mantiene en la frente del paciente en todas las etapas en las que se realizan los diferentes escaneos del rostro,
g) Se realiza el primer escaneo del rostro con la boca mordiendo el molde de impresión y en posición de reposo utilizando un escáner facial, el rostro ha de permanecer inmóvil, es decir su posición espacial con respecto al escáner ha de ser la misma, durante todas las etapas en las que se realizan los diferentes escaneos del rostro,
h) Se retira el primer marcador tridimensional de la boca, en las siguientes etapas el segundo marcador permanece en la frente del paciente,
i) Se realiza un segundo escaneo del rostro en la misma posición espacial que la de la etapa g) y la boca en posición de reposo y cerrada utilizando un escáner fotométrico,
j) Se realiza un tercer escaneo del rostro con alta sonrisa utilizando un escáner fotométrico,
k) Se realiza un cuarto escaneo del rostro con sonrisa media utilizando un escáner fotométrico,
I) Se realiza un quinto escaneo del rostro con sonrisa baja utilizando un escáner fotométrico,
m) Se realiza un sexto escaneo del rostro con un abrebocas introducido en la boca utilizando un escáner fotométrico,
n) Se realiza un escaneo del conjunto formado por la cubeta, el molde de impresión y el primer marcador unido al mango de la cubeta,
o) Se positiva digitalmente la imagen del molde de impresión obtenida en la etapa n) obteniendo un modelo dental digital del paciente, es decir una imagen tridimensional del modelo dental,
p) Se alinean las imágenes obtenidas en las etapas g), i) - o), mediante un software CAD/CAM, obteniendo una imagen tridimensional del rostro del paciente, que incorpora los tres tipos de sonrisas mencionados y sus dientes, para realizar la alineación de las referidas imágenes se utiliza como puntos de referencia el primer y el segundo marcadores tridimensionales presentes en cada una de las dichas imágenes.
Se ha desarrollado, específicamente para llevar a cabo el anterior procedimiento, un novedoso conjunto de marcadores tridimensionales, que es el segundo objeto de la presente invención, que consiste en:
• un primer marcador tridimensional que, a su vez consiste,
o en una cubeta de impresión, de las que comprenden un recipiente donde se deposita material de impresión y un mango,
o una primera placa curvada, que está unida por su cara posterior cóncava al extremo libre del mencionado mango mediante una articulación, la cara anterior de la dicha placa dispone de una pluralidad de protuberancias uniformemente distribuidas en la referida cara anterior, donde el coeficiente de absorción de las dichas protuberancias es diferente al coeficiente de absorción de la mencionada primera placa, es decir, o bien son de diferentes materiales o bien tienen distinto color o las dos opciones a la vez, y las superficies de las protuberancias y de la cara anterior de la primera placa son mates;
• un segundo marcador tridimensional que consiste en una segunda placa curvada, cuya cara anterior dispone de una pluralidad de protuberancias uniformemente repartidas y cuya cara posterior dispone de arnés para la fijación del mencionado segundo marcador tridimensional en la frente del rostro, donde el coeficiente de absorción de las dichas protuberancias es diferente al coeficiente de absorción de la mencionada segunda placa y las superficies de las protuberancias y de la cara anterior de la segunda placa son mates.
Breve descripción de las figuras
Figura 1 : muestra una vista de una perspectiva del primer marcador tridimensional.
Figura 2: muestra una vista de una perspectiva del segundo marcador tridimensional. Realizaciones preferentes
Las figuras 1 y 2 muestran una realización preferente del conjunto de marcadores tridimensionales, que es uno de los objetos de la presente invención.
El conjunto de marcadores está formado por un primer marcador tridimensional (1 ) y por un segundo marcador tridimensional (7) definidos en el apartado "descripción de la invención".
El primer marcador tridimensional (1 ) está destinado a que en su cubeta (2), que preferentemente es una lámina como la mostrada en la figura 1 , se incorpore el material de impresión, para su fijación incorpora una pluralidad de resaltes (5). Al mango (4) de la cubeta de impresión se le une mediante una articulación una primera placa (3), que tiene una curvatura similar a la curvatura de la cara del paciente. El segundo marcador tridimensional (7) está destinado a ser colocado en la frente del paciente mediante un arnés (8), en el caso del mostrado en la figura 2, el arnés es una cinta elástica que se ajusta al cráneo, aunque podría ser cualquier otro tipo de arnés adecuado para fijar la segunda placa (9) a la frente y que podría incluir otro tipo de cintas flexibles, hebillas y cierres. La curvatura de la segunda placa (9) ha de ser similar a la curvatura de la frente del paciente.
En dichas primera y segundas placas, que preferentemente son rectangulares y sus esquinas son redondeadas, se dispone una pluralidad de protuberancias (6, 10), que pueden tener una forma semiesferoidal, como las mostradas en la figura 1 , o ser longitudinales y paralelas respectivamente a los bordes de la primera y segunda placas y entramadas entre sí a modo de rejilla. Para que el escaneo de los marcadores tenga la precisión requerida, los colores de la primera y segunda han de ser diferentes al color de las protuberancias y las superficies han de ser mates. El procedimiento puede tener dos realizaciones preferentes diferentes dependiendo si el positivado del molde dental se realiza por digitales mediante cualquier software utilizado por los profesionales obteniendo un modelo dental virtual o si se realiza mediante medios tradicionales obteniendo un modelo dental físico de la boca del paciente. Como es bien sabido, el positivado mediante medios tradicionales del molde de impresión se realiza vertiendo escayola líquida en dicho molde de impresión, al fraguar la escayola líquida se obtiene el molde dental físico de la boca del paciente.
En el segundo caso, las etapas n) - p) serían:
n) se positiva por medios tradicionales el molde de impresión obtenido en la etapa d) obteniendo un modelo dental físico de la boca del paciente o) Se realiza un escaneo del conjunto formado por la cubeta, el molde de impresión, el modelo dental físico y el primer marcador unido al mango de la cubeta,
p) Se alinean las imágenes obtenidas en las etapas g), i) - o), mediante un software CAD/CAM, obteniendo una imagen tridimensional del rostro del paciente, que incorpora los tres tipos de sonrisas mencionados y sus dientes, para realizar la alineación de las referidas imágenes se utiliza como puntos de referencia el primer y el segundo marcadores tridimensionales presentes en cada una de las dichas imágenes.
Claims
REIVINDICACIONES
Procedimiento de escaneo de un rostro humano para una alineación entre el rostro y los dientes de una persona caracterizado porque comprende las siguientes etapas: a) Se dispone el material de impresión en la cubeta de impresión,
b) Se coloca la cubeta de impresión en el interior de la boca,
c) El paciente muerde el material de impresión,
d) Se deja solidificar el material de impresión obteniendo el molde de impresión de ambas arcadas,
e) Se dispone un primer marcador tridimensional en el extremo libre del mango de la cubeta de impresión,
f) Se dispone un segundo marcador tridimensional en la frente del paciente, este segundo marcador tridimensional se mantiene en todas las etapas en las que se realizan diferentes escaneos del rostro,
g) Se realiza el primer escaneo del rostro con la boca mordiendo el molde de impresión y en posición de reposo utilizando un escáner facial, el rostro permanecerá inmóvil durante todas las etapas en las que se realizan los diferentes escaneos del rostro,
h) Se retira el primer marcador tridimensional de la boca, en las siguientes etapas el segundo marcador permanece en la frente del paciente,
i) Se realiza un segundo escaneo del rostro en la misma posición espacial que la de la etapa g) y la boca en posición de reposo y cerrada utilizando un escáner fotométrico,
j) Se realiza un tercer escaneo del rostro con sonrisa baja utilizando un escáner fotométrico,
k) Se realiza un cuarto escaneo del rostro con sonrisa media utilizando un escáner fotométrico,
I) Se realiza un quinto escaneo del rostro con sonrisa alta o gingival utilizando un escáner fotométrico,
m) Se realiza un sexto escaneo del rostro con un abrebocas introducido en la boca utilizando un escáner fotométrico,
n) Se realiza un escaneo del conjunto formado por la cubeta, el molde de impresión y el primer marcador unido al mango de la cubeta,
o) Se positiva digitalmente la imagen del molde de impresión obtenida en la etapa n) obteniendo un modelo dental digital del paciente, es decir una imagen tridimensional del modelo dental,
p) Se alinean las imágenes obtenidas en las etapas g), i) - o), mediante un software CAD/CAM, obteniendo una imagen tridimensional del rostro del paciente, que incorpora los tres tipos de sonrisas mencionados, y de sus dientes, para realizar la alineación de las referidas imágenes se utiliza como puntos de referencia el primer y el segundo marcadores tridimensionales presentes en cada una de las dichas imágenes.
Procedimiento de escaneo de un rostro humano para una alineación entre el rostro y los dientes de una persona, según reivindicación 1 , caracterizado porque el positivado del molde de impresión de la etapa o) se realiza mediante medios tradicionales obteniendo un modelo dental físico del paciente y las etapas n) - p) son las siguientes:
n) se positiva por medios tradicionales el molde de impresión obtenido en la etapa d) obteniendo un modelo dental físico de la boca del paciente, o) se realiza un escaneo del conjunto formado por la cubeta, el molde de impresión, el modelo dental físico y el primer marcador unido al mango de la cubeta,
p) Se alinean las imágenes obtenidas en las etapas g), i) - o), mediante un software CAD/CAM, obteniendo una imagen tridimensional del rostro del paciente, que incorpora los tres tipos de sonrisas mencionados, y de sus dientes, para realizar la alineación de las referidas imágenes se utiliza como puntos de referencia el primer y el segundo marcadores tridimensionales presentes en cada una de las dichas imágenes.
Conjunto de marcadores tridimensionales para llevar a cabo un procedimiento de escaneo de un rostro humano caracterizado porque consiste en:
un primer marcador tridimensional que, a su vez consiste
o en una cubeta de impresión, de las que comprenden un recipiente, donde se deposita el material de impresión, y un mango;
o una primera placa curvada, que está unida por su cara posterior cóncava al extremo libre del mencionado mango mediante una articulación, la cara anterior de la dicha placa dispone de una pluralidad de protuberancias
uniformemente distribuidas en la referida cara anterior, donde el coeficiente de absorción de las dichas protuberancias es diferente al coeficiente de absorción de la mencionada primera placa y las superficies de las protuberancias y de la cara anterior de la primera placa son mates;
un segundo marcador tridimensional, que consiste en una segunda placa curvada, cuya cara anterior dispone de una pluralidad de protuberancias uniformemente repartidas y cuya cara posterior dispone de arnés para la fijación del mencionado segundo marcador tridimensional en la frente del rostro, donde el coeficiente de absorción de las dichas protuberancias es diferente al coeficiente de absorción de la mencionada segunda placa y las superficies de las protuberancias y de la cara anterior de la segunda placa son mates.
Conjunto de marcadores tridimensionales, según reivindicación 3, caracterizado porque las protuberancias, dispuestas en el primer y el segundo marcadores tridimensionales, tienen una forma semiesferoidal.
Conjunto de marcadores tridimensionales, según reivindicación 3, caracterizado porque las protuberancias, dispuestas en el primer y el segundo marcadores tridimensionales, son longitudinales, paralelas respectivamente a los bordes de la primera y segunda placas y entramadas entre sí a modo de rejilla.
Conjunto de marcadores tridimensionales, según reivindicación 4 o 5, caracterizado porque la primera y la segunda placas tienen una forma rectangular con sus esquinas redondeadas.
Conjunto de marcadores tridimensionales según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el recipiente de la cubeta de impresión es una lámina con una pluralidad de resaltes.
Applications Claiming Priority (2)
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