帶有防霧除濕功能的口內(nèi)掃描儀的3D牙齒打印系統(tǒng)的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種帶有專門用于牙科牙齒制造系統(tǒng)的3D牙齒打印系統(tǒng),涉及專利分類號(hào)A61醫(yī)學(xué)或獸醫(yī)學(xué);衛(wèi)生學(xué)A61C牙科;口腔或牙齒衛(wèi)生的裝置或方法A61C8/00裝到頜骨上用以壓實(shí)天然牙或?qū)⒓傺姥b在其上的器具;植牙;植牙工具。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的種植牙,比如烤瓷牙的制作,需要依賴工人根據(jù)目標(biāo)牙齒和患者周邊牙齒的形狀進(jìn)行制作,整個(gè)過(guò)程極為依賴工人的經(jīng)驗(yàn),而且制作出的牙齒的主觀性較大,需要經(jīng)過(guò)患者試戴,檢查肩臺(tái)的密貼性,即冠邊緣適合性要符合標(biāo)準(zhǔn),顏色是否一致,形態(tài)是否美觀,以及鄰接關(guān)系,咬合關(guān)系等。確認(rèn)無(wú)誤后,醫(yī)生通過(guò)特殊粘接劑,粘接在預(yù)修復(fù)的牙體上,烤瓷牙的修復(fù)工作才告全部完成。整個(gè)烤瓷牙修改時(shí)間長(zhǎng),需要反復(fù)修復(fù),為患者造成了極大的痛苦。
3D打印技術(shù),即增材制造技術(shù)的出現(xiàn),為很多領(lǐng)域,尤其是諸如人體牙齒的精密復(fù)雜形狀的物體加工提供了全新的解決辦法。通過(guò)口外CT設(shè)備采集患者牙齒的不同高度層的切片圖像,在計(jì)算機(jī)內(nèi)完成建模和適應(yīng)性修改,由專業(yè)的牙齒打印機(jī)直接打印出完整可使用的牙齒,打印的牙齒與患者的原始牙齒形狀幾乎完全一致,不再需要試戴和修改的過(guò)程,打印后,直接佩戴即可,極大的減少了患者的痛苦。
隨著3D圖形圖像技術(shù)的發(fā)展,牙科掃描已經(jīng)開(kāi)始從傳統(tǒng)的射線類掃描方式向圖形圖像采集式掃描轉(zhuǎn)變。圖形圖像掃描的有點(diǎn)不言而喻,能夠免除患者和醫(yī)生遭受放射性射線的輻射,同時(shí)省卻了復(fù)雜的患者面部固定機(jī)構(gòu)和體積龐大的射線發(fā)生機(jī)構(gòu),在掃描過(guò)程中,醫(yī)生只需要手持掃描探頭,在患者牙齒上滑動(dòng),即可通過(guò)采集到的2D圖像,通過(guò)3D技術(shù)重建,得到精確的牙齒三維模型。
但是在掃描過(guò)程中,掃描探頭由室溫的干燥環(huán)境進(jìn)入口腔的高溫高濕環(huán)境,而且在檢查過(guò)程中,患者生理上會(huì)自然的由鼻腔呼吸轉(zhuǎn)為口腔呼吸,使得探頭結(jié)霧更為嚴(yán)重,影響掃描效果。同時(shí),由于口腔內(nèi)的牙齒損壞,唾液分泌增多,使得牙齒表面帶有一層唾液,唾液的反光將影響掃描效果,增加了掃描過(guò)程采集2D圖像的數(shù)量,增加了掃描難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題的提出,而研制的一種帶有防霧除濕功能的口內(nèi)掃描儀的3D牙齒打印系統(tǒng),包括:
一個(gè)或多個(gè)在特定范圍內(nèi)使用的口內(nèi)掃描儀;
與所述的口內(nèi)掃描儀有線/無(wú)線通信的第一存儲(chǔ)備份通信單元;
與所述的第一存儲(chǔ)備份單元有線/無(wú)線通信的工作站;
與所述的工作站有線/無(wú)線通信的多個(gè)3D打印設(shè)備;
使用時(shí),所述的口內(nèi)掃描儀掃描獲得牙齒/牙床的二維掃描數(shù)據(jù),將所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的第一存儲(chǔ)備份通信單元,備份后,發(fā)送至所述的工作站;所述數(shù)據(jù)經(jīng)工作站編輯后,傳輸至多個(gè)3D打印設(shè)備;
多個(gè)3D打印設(shè)備根據(jù)編輯后的數(shù)據(jù)進(jìn)行增材打印,完成目標(biāo)義齒的打印。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述由所述的工作站輸出的經(jīng)過(guò)修改后的數(shù)據(jù),通過(guò)第二存儲(chǔ)備份單元與所述的多個(gè)3D打印設(shè)備連接。
更進(jìn)一步的,所述的第二存儲(chǔ)備份單元通過(guò)固定通信線路與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信。
更進(jìn)一步的,所述的第二存儲(chǔ)備份單元與多個(gè)移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線通信線路通信連接。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的口內(nèi)掃描儀的后部帶有由風(fēng)扇和加熱絲的熱風(fēng)加熱單元,貫通口內(nèi)掃描儀的風(fēng)道、設(shè)置在口內(nèi)掃描儀前端與風(fēng)道連通的轉(zhuǎn)折部和朝向口內(nèi)掃描儀后端的出風(fēng)口;
使用過(guò)程中,啟動(dòng)電加熱模塊和風(fēng)扇模塊向帶掃描的牙齒/牙床送風(fēng)后,通過(guò)掃描端口獲取牙齒/牙床圖像。
更進(jìn)一步的,在掃描端口的后部設(shè)有濕度傳感器和與濕度傳感器電連接的單片機(jī);
當(dāng)監(jiān)測(cè)到濕度超過(guò)閾值時(shí),啟動(dòng)所述的電加熱模塊和風(fēng)扇模塊。
更進(jìn)一步的,所述的口內(nèi)掃描儀包括卡接的后端和前端,所述的前端內(nèi)部設(shè)有所述的轉(zhuǎn)折部、出風(fēng)口、掃描端口和濕度傳感器。
附圖說(shuō)明
為了更清楚的說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)模塊圖
圖2為本實(shí)用新型的口內(nèi)掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為本實(shí)用新型口內(nèi)掃描儀的系統(tǒng)模塊圖
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中口內(nèi)掃描儀濕度傳感器的單片機(jī)簡(jiǎn)圖
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中口內(nèi)掃描儀濕度傳感器中的監(jiān)測(cè)電路原理示意圖
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
如圖1-5所示:一種帶有防霧除濕功能的口內(nèi)掃描儀的3D牙齒打印系統(tǒng),主要包括口內(nèi)掃描儀、工作站和3D打印設(shè)備組成。
為了能夠適配一定規(guī)模的牙科醫(yī)院/診所,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,系統(tǒng)包括多個(gè)在特定范圍,比如牙科檢查科室等使用場(chǎng)景的口內(nèi)掃描儀。
對(duì)于固定的牙科診位口內(nèi)掃描儀可以采用有線的連接方式,也可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景選擇無(wú)線的連接方式。
為了保留采集到的原始圖像數(shù)據(jù)能夠第一時(shí)間保存,同時(shí)滿足一定面積使用場(chǎng)景的使用,保證無(wú)線通信順暢,以便應(yīng)對(duì)患者出院后的關(guān)鍵數(shù)據(jù)缺失的情況,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的多個(gè)口內(nèi)掃描儀通過(guò)第一存儲(chǔ)備份通信單元與所述的工作站連接,工作站獲得的是備份后的數(shù)據(jù),使得系統(tǒng)能夠保工作站編輯之前的原始數(shù)據(jù)。作為可選的實(shí)施方式,可選擇類似路由這樣的帶有存儲(chǔ)介質(zhì)的智能無(wú)線路由。
使用過(guò)程中,牙醫(yī)通過(guò)手持所述的口內(nèi)掃描儀掃描獲得牙齒/牙床的二維掃描數(shù)據(jù),將所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的第一存儲(chǔ)備份通信單元,備份后,發(fā)送至所述的工作站;所述數(shù)據(jù)經(jīng)工作站編輯后,傳輸至多個(gè)3D打印設(shè)備;多個(gè)3D打印設(shè)備根據(jù)編輯后的數(shù)據(jù)進(jìn)行增材打印,完成目標(biāo)義齒的打印。
為了在3D打印過(guò)程中能夠與工作站中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),需要保留工作站的輸出數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述由所述的工作站輸出的經(jīng)過(guò)修改后的數(shù)據(jù),通過(guò)第二存儲(chǔ)備份單元與所述的多個(gè)3D打印設(shè)備連接。同樣的,第二存儲(chǔ)備份單元也可路由這樣帶有存儲(chǔ)介質(zhì)的路由器。
更進(jìn)一步的,為了方便遠(yuǎn)程中心,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)3D打印過(guò)程中的修改數(shù)據(jù),作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的第二存儲(chǔ)備份單元通過(guò)固定通信線路與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信。
更進(jìn)一步的,所述的第二存儲(chǔ)備份單元與多個(gè)移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線通信線路通信連接。
為了解決常溫下,尤其是冷藏狀態(tài)下探頭需要進(jìn)行預(yù)熱,否則進(jìn)入高溫高濕的口腔環(huán)境中,極易結(jié)霧,影響掃描精度的問(wèn)題,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的口內(nèi)掃描儀的后部帶有由風(fēng)扇1和加熱絲2的熱風(fēng)加熱單元,貫通口內(nèi)掃描儀的風(fēng)道、設(shè)置在口內(nèi)掃描儀前端與風(fēng)道連通的轉(zhuǎn)折部34和朝向口內(nèi)掃描儀后端的出風(fēng)口35;使用過(guò)程中,啟動(dòng)電加熱模塊2和風(fēng)扇模塊1向帶掃描的牙齒/牙床送風(fēng)后,通過(guò)掃描端口4獲取牙齒/牙床圖像。
如圖2所述,風(fēng)道設(shè)置在外殼的內(nèi)部的上方,風(fēng)道與電熱模塊2連接,產(chǎn)生的熱風(fēng)通過(guò)風(fēng)道收緊段31進(jìn)入平直風(fēng)道段32,利用收緊結(jié)構(gòu)完成了加速,進(jìn)而收緊結(jié)構(gòu)進(jìn)入前部平直風(fēng)道段33,進(jìn)一步加速后的熱風(fēng)通過(guò)前端的圓形結(jié)構(gòu),即轉(zhuǎn)折部34改變風(fēng)向,向掃描儀的下后端的吹風(fēng)口35吹出,吹向待掃描的牙齒或者牙床,吹干、吹散牙齒和牙床上的口腔粘液(唾液或者口腔出血)。
更進(jìn)一步的,為了能夠控制熱風(fēng)溫度,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,在掃描端口4的后部設(shè)有濕度傳感器5和與濕度傳感器電連接的單片機(jī);當(dāng)監(jiān)測(cè)到濕度超過(guò)閾值時(shí),啟動(dòng)所述的電加熱模塊2和風(fēng)扇模塊1。
作為可選的實(shí)施方式,此處僅作為可實(shí)施的證明,并不為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式,采用如圖4或者圖5的電路,置RB0為輸出狀態(tài),RB1和RB2為輸入狀態(tài),RB0輸出高電平Vh(≥0.85VDD),通過(guò)濕敏電阻對(duì)C進(jìn)行充電,根據(jù)電路理論,電容上的電壓按一階指數(shù)規(guī)律變化,
Uc(t)=Vh[1-exp(t/RxC)](1)
在渡越時(shí)間Tmr后,Uc(t)由0V上升到RB2的輸入高電平門檻電壓VT(0.45VDD),RB2的輸入狀態(tài)也由低電平變?yōu)楦唠娖?,此時(shí)再將,RB0,RB2置為低電平,電容C上的電壓通過(guò)RP,及RX和RB2快速放電。如此重復(fù),進(jìn)行充放電。
由式(1)知
Tmr=-Ln(1-VT/Vh)RxC(2)
由(2)知,只要測(cè)量Tmr,VT、Vh、C為已知,可以計(jì)算出Rx,由于元件參數(shù)及溫度漂移,VT、Vh、C的值很難精確計(jì)算,為解決此問(wèn)題,我們可置RB1為高電平,Vh(≥0.85VDD),通過(guò)固定電阻R0對(duì)C進(jìn)行充電,同理可知,電容上的電壓Uc(t)由0V上升到RB2的輸入高電平門檻電壓VT的時(shí)間為Tcr:
Tcr=-Ln(1-VT/Vh)R0C(3)
將(2)/(3)可得:
Rx=(Tmr/Tcr)R0(4)
由(4)可知,只要測(cè)量Tmr與Tcr,R0為精密固定電阻,通過(guò)運(yùn)算就可以計(jì)算Rx,與其他因素?zé)o關(guān)。在RX測(cè)量后就可以查表計(jì)算相對(duì)濕度值
更進(jìn)一步的,為了便于將前部拆卸進(jìn)行拆洗消毒冷藏,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的口內(nèi)掃描儀包括卡接的后端和前端,所述的前端內(nèi)部設(shè)有所述的轉(zhuǎn)折部34、出風(fēng)口35、掃描端口4和濕度傳感器5。以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。