Aparato para determinar la topología de la superficie de una parte de los dientes.

Aparato (150) para determinar la topología de la superficie de una parte de los dientes (164),

que comprende:

un elemento de exploración con una superficie de detección;

una unidad de iluminación (154A, 154B, 154C, 156) para proporcionar un conjunto de rayos de luz incidente (158) transmitidos hacia la parte de los dientes (164) a lo largo de una trayectoria óptica a través del citado elemento de exploración para generar puntos iluminados (170A, 170B, 170C) sobre dicha parte de los dientes (26, 164), en el que el conjunto de rayos de luz incidente (158) se produce dividiendo un rayo de luz principal (152), estando compuesto el rayo de luz principal (152) de diferentes componentes de luz (A, B, C) generadas por distintos emisores de luz (154A, 154B, 154C), diferenciándose entre sí las diferentes componentes de luz (A, B, C) por su longitud de onda;

una óptica de enfoque de luz (162) que define más de un plano focal (PA, PB, PC) delante de dicha superficie de detección en una posición variable mediante dicha óptica (162), presentando cada rayo de luz (158A, 158B, 158C) su foco en uno de dicho más de un plano focal (PA, PB, PC), presentando dichas componentes (A, B, C) de cada rayo de luz un plano focal diferente; un mecanismo de desplazamiento acoplado a dicha óptica de enfoque (162) para desplazar dicho más de un plano focal (PA, PB, PC) respecto a la parte de los dientes (164) a lo largo de un eje definido por la propagación de los rayos de luz incidente (158A, 158B, 158C);

un detector (176) que tiene un conjunto de espectrofotómetros para medir la intensidad de cada uno de una pluralidad de rayos de luz devueltos (172) que vuelven desde dichos puntos (170A, 170B, 170C) propagándose a través de una trayectoria óptica opuesta a la de los rayos de luz incidente (158A, 158B, 158C);

un procesador conectado a dicho detector (176) para determinar, para cada rayo de luz (158A, 158B, 158C), una posición específica del punto, siendo la posición del plano focal respectivo de dicho más de un plano focal (PA, PB, PC) la que da la máxima intensidad medida de por lo menos un componente del rayo de luz devuelto (158A, 158B, 25 158C) y, en base a las posiciones específicas del punto determinadas, generar datos representativos de la topología de la parte de los dientes (164).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05077356.

Solicitante: ALIGN TECHNOLOGY, INC..

Inventor/es: BABAYOFF,NOAM, GLASER-INBARI,ISAIA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B1/24 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 1/00 Instrumentos para proceder al examen médico de las cavidades o conductos del cuerpo por inspección visual o fotográfica, p. ej. endoscopios (examen de las cavidades o conductos del cuerpo utilizando ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/12; instrumentos endoscópicos para la toma de muestras celulares o para biopsias A61B 10/04; con fines quirúrgicos A61B 17/00; instrumentos quirúrgicos que utilizan un rayo láser dirigido a lo largo o a través de un conducto flexible A61B 18/22 ); Dispositivos de iluminación al efecto (para los ojos A61B 3/00). › para la boca, es decir estomatoscopios, p. ej. con depresor de la lengua (depresores linguales en sí A61B 13/00 ); Instrumentos para abrir la boca o para mantenerla abierta (combinados con aparatos para extraer la saliva A61C 17/10).
  • A61B5/107 A61B […] › A61B 5/00 Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos. › Medida de dimensiones corporales, p. ej. la talla del cuerpo entero o de partes del mismo.
  • A61C13/00 A61 […] › A61C TECNICA DENTAL; APARATOS O METODOS PARA HIGIENE ORAL O DENTAL (cepillos dentales no accionados mecánicamente A46B; preparaciones para la técnica dental A61K 6/00;   preparaciones para la limpieza de los dientes o enjuagado de la boca A61K 8/00, A61Q 11/00). › Prótesis dentales; Su fabricación (coronas dentales para recubrir los dientes A61C 5/08; implantes dentales A61C 8/00).
  • A61C19/04 A61C […] › A61C 19/00 Accesorios dentales (sillas de dentista o sus accesorios, muebles de trabajo combinados o no con las sillas A61G 15/00). › Instrumentos de medida especialmente concebidos para la técnica dental (diagnóstico por radiación A61B 6/14).
  • A61C9/00 A61C […] › Métodos de toma de huellas especialmente adaptados a prótesis dentales; Portahuellas.
  • G01B11/24 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.G01B 11/00 Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios ópticos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 9/00 en sí G01B 9/00). › para la medida de contornos o curvaturas.

PDF original: ES-2529171_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Aparato para determinar la topología de la superficie de una parte de los dientes

Esta invención pertenece al campo de las técnicas de formación de imágenes y se refiere a un aparato para la 5 formación de imágenes, sin contacto, de estructuras tridimensionales, particularmente útil para la topografía directa de los dientes.

Se ha desarrollado una gran variedad de procedimientos y sistemas para la medición óptica directa de los dientes y la posterior fabricación automática de dentaduras postizas. El término "medición óptica directa" se refiere a la 10 topografía de los dientes en la cavidad oral de un paciente. Esto facilita la obtención de los datos digitales de construcción necesarios para el diseño asistido por ordenador (CAD) o la fabricación asistida por ordenador (CAM) de sustituciones de dientes sin tener que hacer ninguna impresión del molde de los dientes. Dichos sistemas típicamente incluyen una sonda óptica conectada a una unidad o receptor óptico tal como un dispositivo de transferencia de carga (CCD) y un procesador que implementa una técnica de procesamiento de imágenes 15 adecuada para diseñar y fabricar prácticamente el producto deseado.

Una técnica convencional del tipo especificado se basa en un procedimiento de triangulación por láser para la medición de la distancia entre la superficie del diente y la sonda de distancia óptica, que está insertada en la cavidad oral del paciente. El principal inconveniente de esta técnica consiste en lo siguiente. Se supone que la superficie del 20 diente refleja de manera óptima, por ejemplo, Reflexión de Lambert. Desafortunadamente, en la práctica, éste no es el caso y, a menudo, los datos que se obtienen no son exactos.

Otras técnicas, que se incorporan en los sistemas CEREC-1 y CEREC-2 disponibles en el mercado de Siemens GmbH o Sirona Dental Systems, utilizan el procedimiento de sección óptica y el procedimiento de cambio de fase, 25 respectivamente. Ambos sistemas emplean una sonda de mano especialmente diseñada para medir las coordenadas tridimensionales de un diente preparado. Sin embargo, los procedimientos requieren depositar en el diente un recubrimiento específico (es decir, una suspensión de polvo de medición y pigmentos blancos, respectivamente) . El grosor de la capa de revestimiento debe cumplir unos requisitos específicos, difíciles de controlar, lo que da lugar a inexactitudes en los datos de medición. 30

JP 7 229 720 describe un dispositivo para la medición de una forma tridimensional. El dispositivo está provisto de una fuente de rayos láser de dos longitudes de onda, un objetivo de aberración cromática para converger este rayo láser de dos longitudes de onda sobre una muestra, una unidad de escaneo óptico para desviar el rayo láser de dos longitudes de onda, y una lente convergente acromática para converger el rayo láser de dos longitudes de onda 35 separado por un semiespejo. Un pequeño orificio se encuentra situado en el punto focal de esta lente convergente acromática. Un sensor espectroscópico detecta el rayo que atraviesa este pequeño orificio en cada componente de longitud de onda, y un circuito de detección de altura mide la altura de la muestra en la dirección del eje óptico a partir de la intensidad óptica de cada área de la longitud de onda emitida por este sensor espectroscópico.

US 5 737 084 describe un aparato para la medición de una forma tridimensional que tiene un sistema perfeccionado de formación de imágenes confocales desplegadas que tiene unos medios para variar la distancia en la dirección Z entre el objeto y la posición en foco del objeto, en lugar de una etapa de objeto desplazada en la dirección Z. Estos medios desplazan la posición en foco del objeto en la dirección Z por refracción.

DE 40 35 799 describe un microscopio de barrido confocal que tiene una fuente de luz y unos elementos ópticos confocales que proporcionan una imagen del plano de iluminación focal que contiene el objeto que se observa. Una trama de iluminación está contenida en el plano de iluminación, correspondiente a la trama del área fotosensible del sensor CCD situado en un plano de detención que recibe una imagen del plano focal. La trama de iluminación está provista de orificios en una capa opaca iluminada por la fuente de luz. 50

Todavía mediante otra técnica, la representación de la superficie de los dientes se basa en una exploración física de la superficie mediante una sonda y la superficie puede ser representada determinando la posición de la sonda, por ejemplo por medios ópticos u otros medios sensores remotos.

La patente estadounidense nº 5.372.502 describe una sonda óptica para topografía tridimensional. El funcionamiento de la sonda se basa en lo siguiente. Sobre el diente o dientes que se han de medir se proyectan varios patrones y mediante la sonda se captura una pluralidad correspondiente de patrones distorsionados. Cada interacción proporciona un refinamiento de la topografía.

La presente invención va dirigida a la formación de imágenes de una topología tridimensional de un segmento de dientes, en particular donde falta uno o más dientes. Esto puede permitir la generación de datos para su uso posterior en el diseño y la fabricación de, por ejemplo, prótesis de uno o más dientes para la incorporación en dicho segmento de dientes. Ejemplos particulares son la fabricación de coronas o puentes.

La invención presenta un aparato para la determinación de la topología superficial de una parte de los dientes, que comprende: 5

un elemento de exploración con una superficie de detección;

una unidad de iluminación para proporcionar un conjunto de rayos de luz incidente transmitidos hacia la parte de los dientes a lo largo de una trayectoria óptica a través del citado elemento de exploración para generar puntos iluminados sobre dicha parte de los dientes, en el que el conjunto de rayos de luz incidente se produce dividiendo un 10 rayo de luz principal, estando compuesto el rayo de luz principal de diferentes componentes de luz generados por distintos emisores de luz, diferenciándose entre sí las diferentes componentes de luz por su longitud de onda;

una óptica de enfoque de luz que define más de un plano focal delante de dicha superficie de detección en una posición variable mediante dicha óptica, presentando cada rayo de luz su foco en uno de dicho más de un plano focal, presentando dichas componentes de cada rayo de luz un plano focal diferente; 15

un mecanismo de desplazamiento acoplado a dicha óptica de enfoque para desplazar dicho más de un plano focal respecto a la parte de los dientes a lo largo de un eje definido por la propagación de los rayos de luz incidente;

un detector que tiene un conjunto de espectrofotómetros para medir la intensidad de cada uno de una pluralidad de rayos de luz devueltos que vuelven desde dichos puntos propagándose a través de una trayectoria óptica opuesta a la de los rayos de luz incidente; 20

un procesador conectado a dicho detector para determinar, para cada rayo de luz, una posición específica del punto, siendo la posición del plano focal respectivo de dicho más de un plano focal la que da la máxima intensidad medida de por lo menos una componente del rayo de luz devuelto, y en base a las posiciones específicas del punto determinadas, generar datos representativos de la topología de la parte de los dientes.

En las reivindicaciones dependientes se dan otros aspectos.

El elemento de exploración, la unidad de iluminación y la óptica de enfoque y el mecanismo de desplazamiento están incluidos juntos preferiblemente en un único dispositivo, típicamente un dispositivo portátil. El dispositivo incluye preferiblemente también el detector. 30

La determinación de las posiciones específicas del punto corresponde, de hecho, a la determinación de la distancia de enfoque. La determinación de la posición específica del punto puede ser mediante la medición de la intensidad en sí, o se realiza típicamente midiendo la derivada (dI/dS) del desplazamiento (S) de la curva de intensidad (I) y determinando la posición relativa en la que esta función derivada indica una intensidad máxima. El término "posición 35 específica del punto (SSP) " se utilizará para indicar la posición de enfoque relativa, independientemente de la manera en que se determine. Debe entenderse que la SSP siempre es una posición relativa ya que la posición absoluta depende de la posición de la superficie de detección. Sin embargo la generación de la topología de la superficie no requiere el conocimiento de la posición absoluta, dado que todas las dimensiones en el campo de visión cúbico son absolutas. 40

La SSP... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato (150) para determinar la topología de la superficie de una parte de los dientes (164) , que comprende:

un elemento de exploración con una superficie de detección; 5

una unidad de iluminación (154A, 154B, 154C, 156) para proporcionar un conjunto de rayos de luz incidente (158) transmitidos hacia la parte de los dientes (164) a lo largo de una trayectoria óptica a través del citado elemento de exploración para generar puntos iluminados (170A, 170B, 170C) sobre dicha parte de los dientes (26, 164) , en el que el conjunto de rayos de luz incidente (158) se produce dividiendo un rayo de luz principal (152) , estando compuesto el rayo de luz principal (152) de diferentes componentes de luz (A, B, C) generadas por distintos 10 emisores de luz (154A, 154B, 154C) , diferenciándose entre sí las diferentes componentes de luz (A, B, C) por su longitud de onda;

una óptica de enfoque de luz (162) que define más de un plano focal (PA, PB, PC) delante de dicha superficie de detección en una posición variable mediante dicha óptica (162) , presentando cada rayo de luz (158A, 158B, 158C) su foco en uno de dicho más de un plano focal (PA, PB, PC) , presentando dichas componentes (A, B, C) de cada rayo 15 de luz un plano focal diferente;

un mecanismo de desplazamiento acoplado a dicha óptica de enfoque (162) para desplazar dicho más de un plano focal (PA, PB, PC) respecto a la parte de los dientes (164) a lo largo de un eje definido por la propagación de los rayos de luz incidente (158A, 158B, 158C) ;

un detector (176) que tiene un conjunto de espectrofotómetros para medir la intensidad de cada uno de una 20 pluralidad de rayos de luz devueltos (172) que vuelven desde dichos puntos (170A, 170B, 170C) propagándose a través de una trayectoria óptica opuesta a la de los rayos de luz incidente (158A, 158B, 158C) ;

un procesador conectado a dicho detector (176) para determinar, para cada rayo de luz (158A, 158B, 158C) , una posición específica del punto, siendo la posición del plano focal respectivo de dicho más de un plano focal (PA, PB, PC) la que da la máxima intensidad medida de por lo menos un componente del rayo de luz devuelto (158A, 158B, 25 158C) y, en base a las posiciones específicas del punto determinadas, generar datos representativos de la topología de la parte de los dientes (164) .

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicha unidad de iluminación comprende una rejilla o una matriz de micro-objetivos (38) . 30

3. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que comprende un polarizador (32) para polarizar dichos rayos de luz incidente.

4. Aparato según la reivindicación 3, que comprende un filtro de polarización (62) para filtrar, a partir de dichos rayos 35 de luz devueltos (54) , componentes de luz que tienen la polarización de los rayos de luz incidente (36) .

5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha óptica de enfoque funciona en un modo confocal telecéntrico.

6. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho conjunto de espectrofotómetros (176) es una cámara CCD de tres chips.

7. Aparato según la reivindicación 6, en el que dicha unidad de detección comprende un conjunto de pequeños orificios (66) , correspondiendo cada pequeño orificio a uno de los CCDs del conjunto de CCDs. 45

8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende una unidad (88) para generar datos para la transmisión a un dispositivo CAD/CAM.

9. Aparato según la reivindicación 8, que comprende un puerto de comunicación (88) de un medio de comunicación. 50


 

Patentes similares o relacionadas:

Diseño virtual de una restauración de poste y muñón utilizando una forma digital 3D, del 1 de Julio de 2020, de 3SHAPE A/S: Un método para diseñar virtualmente un poste y un muñón mediante un perno de exploración , que comprende: - obtener una […]

Modelado de un diseño digital de una prótesis dental, del 1 de Julio de 2020, de 3SHAPE A/S: Un método para modelar un diseño digital de una prótesis dental para un paciente, dicha prótesis dental comprende una parte gingival y una parte […]

La combinación de un modelo físico de una dentadura de un paciente y un análogo de implante alargado, y un método para hacer un modelo físico de una dentadura, del 1 de Julio de 2020, de Elos Medtech Pinol A/S: La combinación de un modelo físico de una dentadura de un paciente y un análogo de implante alargado para su inserción en dicho modelo físico para simular […]

Procedimiento implementado por ordenador para la determinación de una configuración dental, del 24 de Junio de 2020, de VITA ZAHNFABRIK H. RAUTER GMBH & CO. KG: Procedimiento implementado por ordenador para la determinación de una configuración dental para la producción de prótesis dentales parciales o completas […]

Método para el movimiento de diente como una bandada, del 24 de Junio de 2020, de ULAB SYSTEMS, INC: Método de control de movimientos de diente para corregir maloclusiones, que comprende: recibir una pluralidad de modelos de diente digitales […]

Diseño de una restauración dental insertable, del 10 de Junio de 2020, de 3SHAPE A/S: Un método para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental, que comprende: -obtener una representación 3D digital de un conjunto […]

Copias de pilares de implantes dentales, del 13 de Mayo de 2020, de Bicon, LLC: Una copia de pilar dental para asegurar una prótesis dental a un pilar dental, la copia de pilar dental comprendiendo: […]

Dispositivo para la obtención de imágenes en tratamiento dental con láser, del 6 de Mayo de 2020, de Convergent Dental, Inc: Dispositivo para determinar un contorno de un área de tratamiento dental y someter a ablación al menos una parte del área de tratamiento dental, comprendiendo […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .