Método para determinar las características ópticas que comprenden características de color,

características de translucidez, características de fluorescencia o características de textura superficial de un diente, que comprende las etapas de:

- preparar datos de imagen correspondientes al diente con una cámara intraoral (383);

- dividir dichos datos de imagen en una pluralidad de regiones (398), en las que se realizan mediciones de las características ópticas del diente en una pluralidad de regiones y comprenden las etapas de

- medir el diente moviendo una sonda (381) de un reflectómetro (380) en las proximidades del diente, en el que la sonda proporciona luz a la superficie del diente (20, 396) desde una o más fuentes de luz (5, 11) y recibe luz reflejada desde el diente a través de uno o más receptores de luz (7);

- determinar la intensidad de la luz reflejada recibida por uno o más de dicho uno o más receptores de luz con primeros sensores (8); y

- medir las características ópticas del diente con segundos sensores (8) basándose en la luz recibida por uno o más del uno o más receptores de luz (7) en respuesta a las determinaciones de intensidad realizadas por los primeros sensores, produciendo la medición datos medidos indicativos de las características ópticas del diente;

en el que los datos medidos a partir de la pluralidad de regiones se almacenan en un registro de datos del paciente en un sistema informático;

- generar datos determinantes de una coincidencia entre los datos medidos y una o más guías de color dentales; y

- almacenar las características ópticas medidas del diente junto con la imagen preparada del diente y la imagen del diente dividida en una pluralidad de regiones en el registro de datos del paciente.

Aparato y método para medir características ópticas de dientes

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para medir y determinar características ópticas incluyendo características de color, características de translucidez, características de fluorescencia y características de textura superficial de objetos tales como dientes, y más particularmente a métodos para medir el color y otras características ópticas de dientes u otros objetos o superficies con una sonda portátil que presenta problemas mínimos con dependencia de altura o angular.

Antecedentes de la invención

Se reconoce la necesidad de dispositivos y métodos para medir el color u otras características ópticas de dientes y otros objetos en el campo de la odontología. Se conocen en la técnica diversos dispositivos de medición de color tales como espectrofotómetros y colorímetros. Para entender las limitaciones de tales dispositivos convencionales, es útil entender ciertos principios relacionados con el color. Sin querer restringirse a la teoría, los solicitantes facilitan la siguiente explicación. En la explicación en el presente documento, se hace referencia a un “objeto”, etc., y debe entenderse que en general tal explicación puede incluir dientes como “objeto”.

El color de un objeto determina la manera en que la luz se refleja desde la superficie del objeto. Cuando la luz incide sobre un objeto, la luz reflejada variará en intensidad y longitud de onda dependiendo del color de la superficie del objeto. Por tanto, un objeto rojo reflejará luz roja con una mayor intensidad que un objeto azul o un objeto verde, y de manera correspondiente un objeto verde reflejará luz verde con una mayor intensidad que un objeto rojo o azul.

Un método para cuantificar el color de un objeto es iluminarlo con un espectro de banda ancha o luz “blanca”, y medir las propiedades espectrales de la luz reflejada a lo largo de todo el espectro visible y comparar el espectro reflejado con el espectro de luz incidente. Tales instrumentos requieren normalmente un espectrofotómetro de banda ancha, que generalmente son caros, voluminosos y relativamente complicados para operar, limitando de ese modo la aplicación práctica de tales instrumentos.

Para ciertas aplicaciones, no son necesarios los datos de banda ancha proporcionados por un espectrofotómetro. Para tales aplicaciones, se han producido o propuesto dispositivos que cuantifican el color en términos de un valor numérico o un conjunto de valores relativamente pequeño representativo del color del objeto.

Se conoce que el color de un objeto puede estar representado por tres valores. Por ejemplo, el color de un objeto puede estar representado por valores de rojo, verde y azul, un valor de intensidad y valores de diferencia de color, por un valor CIE, o por lo que se conoce como “valores triestímulo” u otras numerosas combinaciones ortogonales. Es importante que los tres valores sean ortogonales; es decir, cualquier combinación de dos elementos en el conjunto no puede incluirse en el tercer elemento.

Un método de este tipo para cuantificar el color de un objeto es iluminar un objeto con luz “blanca” de banda ancha y medir la intensidad de la luz reflejada una vez que ha pasado a través de filtros de banda estrecha. Normalmente se usan tres filtros (tales como de rojo, verde y azul) para proporcionar valores de luz triestímulo representativos del color de la superficie. Todavía otro método es iluminar un objeto con tres fuentes de luz monocromáticas (tales como rojo, verde y azul) una cada vez y luego medir la intensidad de la luz reflejada con un único sensor de luz. Las tres mediciones se convierten entonces en un valor triestímulo representativo del color de la superficie. Tales técnicas de medición de color pueden utilizarse para producir valores triestímulo equivalentes representativos del color de la superficie. Generalmente, no importa si se usa una fuente de luz “blanca” con una pluralidad de sensores de color (o un sensor continuo en el caso de un espectrofotómetro) , o si se utiliza una pluralidad de fuentes de luz de color con un único sensor de luz.

Sin embargo, existen dificultades con las técnicas convencionales. Cuando la luz incide sobre una superficie y se refleja en un receptor de luz, la altura del sensor de luz y el ángulo del sensor en relación con la superficie y con la fuente de luz también afectan a la intensidad de la luz recibida. Puesto que la determinación del color está realizándose al medir y cuantificar la intensidad de la luz recibida por diferentes colores, es importante que se elimine o se justifique la dependencia de altura y angular del receptor de luz de alguna manera.

Un método para eliminar la dependencia de altura y angular de la fuente de luz y el receptor es proporcionar una disposición de montaje fijo en la que la fuente de luz y el receptor son estacionarios y el objeto siempre se sitúa y se mide a una altura y ángulo preestablecidos. La disposición de montaje fijo limita enormemente la aplicabilidad de un método de este tipo. Otro método es añadir pies de montaje a la fuente de luz y una sonda de receptor y tocar el objeto con la sonda para mantener una altura y ángulo constantes. Los pies en un aparato de este tipo deben estar lo suficientemente separados para garantizar que se mantiene un ángulo constante (habitualmente perpendicular) en relación con el objeto. Un aparato de este tipo tiende a ser muy difícil de utilizar en objetos pequeños o en objetos

que son difíciles de alcanzar, y en general no funciona de manera satisfactoria para medir objetos con superficies curvadas. Tales dispositivos son particularmente difíciles de implementar en el campo de la odontología.

Se ha propuesto el uso de dispositivos de medición de color en el campo de la odontología. En la odontología moderna, el color de los dientes normalmente se cuantifica comparando manualmente los dientes de un paciente con un conjunto de “guías de color”. Existen numerosas guías de color disponibles para los dentistas con el fin de seleccionar apropiadamente el color deseado de prótesis dental. Tales guías de color se han utilizado durante décadas y la determinación del color se realiza de manera subjetiva por el dentista sosteniendo un conjunto de guías de color junto a los dientes de un paciente e intentando encontrar la mejor coincidencia. Desgraciadamente, sin embargo, la mejor coincidencia a menudo se ve afectada por el color de luz del entorno en el consultorio dental y el color circundante del maquillaje o vestimenta del paciente y por el nivel de fatiga del dentista. Además, tales pseudométodos de ensayo y error basados en coincidencia subjetiva con guías de color existentes en la industria para formar prótesis dentales, rellenos y similares a menudo dan como resultado una coincidencia de color no aceptable, con el resultado de que es necesario rehacer la prótesis, lo que conduce a costes elevados e inconveniencia para el paciente, el odontólogo y/o el fabricante de prótesis.

También se realiza una cuantificación de color subjetiva similar en la industria de la pintura al comparar el color de un objeto con una guía de referencia de pintura. Existen numerosas guías de pintura disponibles en la industria y la determinación del color también se ve afectada a menudo por el color de la luz ambiental, la fatiga del usuario y la percepción al color del usuario. Muchas personas no perciben determinados colores (daltónicos) , lo que complica adicionalmente la determinación de color.

Sin embargo, aunque se reconoce una necesidad en el campo de la odontología, las limitaciones de las técnicas de medición de color/óptica convencionales normalmente limitan la utilidad de tales técnicas. Por ejemplo, el elevado coste y la voluminosidad de los espectrómetros de banda ancha típicos, y las disposiciones o pies de montaje fijos requeridos para afrontar la dependencia de altura y angular, a menudo limitan la aplicabilidad de tales técnicas convencionales.

Puede encontrarse una visión global del estado de la técnica en los documentos US 4654794, US 4836674, US 5428450, US 5383020, US 3986777, DE 9012977 U, US 4589846, EP 049905, EP 777113, US 4727416 y US 4616933.

Además, otra limitación de tales métodos y dispositivos convencionales es que la resolución de los problemas de dependencia de altura y angular requiere normalmente entrar en contacto... [Seguir leyendo]

1. Método para determinar las características ópticas que comprenden características de color, características de translucidez, características de fluorescencia o características de textura superficial de un diente, que comprende las etapas de:

- preparar datos de imagen correspondientes al diente con una cámara intraoral (383) ;

- dividir dichos datos de imagen en una pluralidad de regiones (398) , en las que se realizan mediciones de las características ópticas del diente en una pluralidad de regiones y comprenden las etapas de

- medir el diente moviendo una sonda (381) de un reflectómetro (380) en las proximidades del diente, en el que la sonda proporciona luz a la superficie del diente (20, 396) desde una o más fuentes de luz (5, 11) y recibe luz reflejada desde el diente a través de uno o más receptores de luz (7) ;

- determinar la intensidad de la luz reflejada recibida por uno o más de dicho uno o más receptores de luz con primeros sensores (8) ; y

- medir las características ópticas del diente con segundos sensores (8) basándose en la luz recibida por uno o más del uno o más receptores de luz (7) en respuesta a las determinaciones de intensidad realizadas por los primeros sensores, produciendo la medición datos medidos indicativos de las características ópticas del diente;

en el que los datos medidos a partir de la pluralidad de regiones se almacenan en un registro de datos del paciente en un sistema informático;

- generar datos determinantes de una coincidencia entre los datos medidos y una o más guías de color dentales; y

- almacenar las características ópticas medidas del diente junto con la imagen preparada del diente y la imagen del diente dividida en una pluralidad de regiones en el registro de datos del paciente.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

procesar los datos medidos con un dispositivo informático; y visualizar una representación correspondiente a los datos medidos en un dispositivo de visualización.

3. Método según la reivindicación 2, en el que el dispositivo informático está acoplado a un dispositivo de telecomunicación, método que además comprende la transmisión de datos correspondientes a los datos medidos a una instalación remota.

4. Método según la reivindicación 3, que comprende las etapas de:

transmitir los datos coincidentes a una instalación remota; y preparar la prótesis dental basándose en los datos coincidentes generados, en el que la etapa de preparar la prótesis dental se realiza al menos en parte en la instalación remota.

5. Método según la reivindicación 4, en el que la prótesis dental comprende un material de relleno del color del diente, una corona dental que tiene características ópticas correspondientes a dientes adyacentes, o un cemento que tiene contenido de color y un elemento de prótesis dental que es semitransparente.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la etapa de determinar la intensidad de luz reflejada comprende las etapas de:

determinar un primer valor de intensidad pico con uno o más de primeros sensores cuando la sonda se mueve hacia el diente; determinar un segundo valor de intensidad pico con uno o más de primeros sensores cuando la sonda se aleja del diente; comparar los valores de intensidad pico primero y segundo; aceptar los datos medidos por el segundo sensor si los valores de intensidad pico primero y segundo comparados están dentro de un intervalo predeterminado; y rechazar los datos medidos por el segundo sensor si los valores de intensidad pico primero y segundo comparados están fuera del intervalo predeterminado.

7. Método según la reivindicación 6, que comprende además generar información de audio, en el que la información de audio es indicativa del estado de la determinación de características ópticas.