Cámara intraoral para la formación de imágenes de diagnóstico y de cosmética.

Un aparato para obtener imágenes de un diente, que comprende: a) al menos un sensor (68,

69) de imagen dispuesto a lo largo de un eje óptico y que tiene componentes ópticos de soporte, tanto para la formación de imágenes de diagnóstico como de cosmética;

b) al menos un aparato (12a) de iluminación de banda ancha para la formación de imágenes de reflectancia polarizada;

c) un aparato (12b) de iluminación ultravioleta de banda estrecha para la formación de imágenes de fluorescencia;

d) un aparato (12c) de iluminación de banda de IR cercano para la formación de imágenes de translucidez polarizada;

e) uno de entre un aparato (12d) de iluminación de banda azul o UV para la formación de imágenes de textura polarizada, siendo la polarización ortogonal a la polarización del aparato (12a) de iluminación de banda ancha y del aparato (12c) de iluminación de banda de IR cercano;

f) uno o más elementos (38, 42, 65) de polarización dispuestos a lo largo del eje óptico para eliminar la reflexión especular;

e) un filtro (56) dispuesto a lo largo del eje óptico para bloquear la luz ultravioleta de banda estrecha; y

f) un interruptor (36) para seleccionar uno de los modos de operación de la formación de imágenes de diagnóstico que usa la formación de imágenes de reflectancia y de fluorescencia y la formación de imágenes de cosmética que usa la formación de imágenes de reflectancia, la formación de imágenes de translucidez y la formación de imágenes de textura.

Cámara intraoral para la formación de imágenes de diagnóstico y de cosmética Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a procedimientos y aparatos para la formación de imágenes dentales y, más específicamente, se refiere a un aparato de cámara intraoral que incluye capacidades para la detección de caries, así como para la adaptación de tonos.

Antecedentes de la invención La imagen digital ha sido adaptada para servir a la odontología, tanto para fines de diagnóstico como de uso en cosmética. Por ejemplo, ha habido un número de sistemas de formación de imágenes dentales desarrollados para el diagnóstico de caries dentales en sus diversas etapas, capaces de ayudar en esta tarea de diagnóstico sin el uso de los rayos X u otra radiación ionizante. Un procedimiento que se ha comercializado emplea la fluorescencia, provocada cuando los dientes se iluminan con luz azul de alta intensidad. Esta técnica, denominada fluorescencia inducida por la luz (LIF) , funciona sobre el principio de que el sonido en el tejido dental sano produce una mayor intensidad de la fluorescencia bajo la excitación de algunas longitudes de onda que un tejido dental desmineralizado que se ha dañado por la infección de caries. La fuerte correlación entre la pérdida de minerales y la pérdida de fluorescencia para la excitación de la luz azul se usa entonces para identificar y evaluar las zonas de caries de los dientes. Una relación diferente se ha descubierto para la excitación de luz roja, una región del espectro para la que las bacterias y los subproductos bacterianos en las regiones de caries absorben y emiten fluorescencia más pronunciadamente que lo que lo hacen las zonas sanas. Utilizando este comportamiento, la patente de Estados Unidos Nº 4.290.433 titulada "Method and Apparatus for Detecting the Presence of Caries in Teeth Using Visible Luminescence" de Alfano desvela un procedimiento para detectar caries comparando la luminiscencia excitada en dos longitudes de onda. También se describe el uso de los efectos de fluorescencia para la detección de caries en la patente de Estados Unidos Nº 6.231.338 titulada "Method and Apparatus for the Detection of Carious Activity of a Carious Lesion in a Tooth" de de Josselin de Jong y col.

Las características de reflectancia de la luz visible se han usado también para el diagnóstico de la caries oral. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos Nº 4.479.499 titulada "Method and Apparatus for Detecting the Presence of Caries in Teeth Using Visible Light" de Alfano describe un procedimiento para detectar caries comparando la intensidad de la luz dispersada a dos longitudes de onda diferentes. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos 2007/0099148, transferida legalmente, anteriormente mencionada, describe un procedimiento mejorado para la detección de caries que combina ambos efectos de fluorescencia y reflectancia.

Entre los productos comercializados para la formación de imágenes dentales de diagnóstico que usan el comportamiento de la fluorescencia está el Sistema Clínico QLF de Inspektor Research Systems BV, Amsterdam, Países Bajos, que se describe en la patente de Estados Unidos 6.231.338. Usando un enfoque diferente, la Ayuda a la Detección de Caries Láser Diagnodent de KaVo Dental GmbH, Biberach, Alemania, se describe en la patente de Estados Unidos 6.024.562, detecta la actividad de la caries monitorizando la intensidad de la fluorescencia de los subproductos bacterianos bajo iluminación a partir de la luz roja. Otros productos comerciales, tales como el sistema DIFOTI de Electro-Optical Sciences, Irvington, NY, que se describe en la patente de Estados Unidos 6.672.868, usa la transmisión de luz a través de la estructura del diente para la formación de imágenes de diagnóstico.

Los procedimientos de imagen de diagnóstico se han desarrollado para su uso con dispositivos portátiles. Por ejemplo, la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos 2005/0003323, titulada "Diagnostic Imaging Apparatus" por Naoki Katsuda y col., describe un aparato de formación de imágenes portátil complejo adecuado para aplicaciones médicas o dentales que usa la formación de imágenes de fluorescencia y reflectancia. La divulgación 2005/0003323, de Katsuda y col., muestra un aparato que recibe la luz de reflexión del objeto de diagnóstico y/o la fluorescencia del objeto de diagnóstico con una irradiación de luz diferente. Sin embargo, con este enfoque, cualquier reflexión especular no deseada produce resultados de falsos positivos en la formación de imágenes de reflectancia. Por otra parte, con las diversas realizaciones de iluminación desveladas, la iluminación dirigida hacia un diente u otro objeto de diagnóstico no es uniforme, ya que la fuente de luz está en estrecha proximidad con el objeto de diagnóstico.

La odontología cosmética también ha tomado ventaja de la capacidad de la imagen digital en cierta medida, principalmente para la adaptación de tonos en la restauración o reemplazo de los dientes. Ha habido numerosas soluciones propuestas para proporcionar alguna forma de adaptación de tonos automatizada para ayudar al dentista. Se dan unos cuantos ejemplos en las patentes de Estados Unidos Nº 6.132.210 y 6.305.933, ambas tituladas "Tooth Shade Analyzer System and Methods" ambas de Lehmann; y en la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos Nº 2005/0074718 titulada "Tooth Shade Scan System and Method" de Graham y col. Se resumen soluciones de un aparato para la formación de imágenes cosméticas, por ejemplo, en la publicación internacional Nº WO2005/080929 titulada "Equipment and Method for Measuring Dental Shade" de Inglese y en la patente de Estados Unidos Nº 4.881.811, titulada "Remote Color Measurement Device" de O'Brien. Los productos portátiles comercializados dirigidos a la adaptación de tonos incluyen el sistema ShadeScanTM de Cynovad, Montreal, CA, que

se describe en el folleto de Cynovad 1019 de febrero de 2002; y el Sistema de visión dental Shade-RiteTM de X-Rite Inc., Grandville, MI, descrito en la patente de Estados Unidos 7.030.986. En particular, los sistemas de adaptación de tonos portátiles no están diseñados para facilitar el acceso a cualquiera excepto a los dientes delanteros. Las técnicas de adaptación de tonos convencionales pueden coincidir con el color del diente de manera aceptable, pero no pueden proporcionar datos suficientes para proporcionar un diente sustituto que parezca real y presente una cierta cantidad de translucidez. Esto es en gran parte debido a los sistemas de formación de imágenes de cosmética convencionales que están dirigidos principalmente a la coincidencia de color, pero que proporcionan información insuficiente sobre la translucidez del diente y la textura superficial. En los sistemas de cosmética que miden la translucidez, se presta poca o ninguna atención a la uniformidad de la iluminación. Esto da como resultado una distribución desigual de la luz y reduce la precisión global del sistema para medir la translucidez del diente.

A pesar de la creciente gama de dispositivos de formación de imágenes, que está disponible actualmente para el odontólogo con fines de diagnóstico y de cosmética, todavía hay margen de mejora. Los sistemas de aparatos de formación de imágenes de diagnóstico y de adaptación de tonos son aún piezas separadas del equipo, teniendo cada sistema sus propios requisitos para las ópticas del sistema. En gran medida, esto es el resultado de sus diferentes funciones, que afectan a numerosos componentes de iluminación, conformación de la luz, y subsistemas de formación de imágenes. Por ejemplo, los requisitos de iluminación para la formación de imágenes de diagnóstico, en gran medida usando efectos de fluorescencia, difieren significativamente de los de formación de imágenes cosméticas, que en gran medida emplean luz reflectante. La reflexión especular puede ser indeseable, tanto para la formación de imágenes de diagnóstico como de cosmética, pero debe compensarse de diferentes maneras para cada tipo de formación de imágenes. La detección de imagen, el uso de la polarización y el contenido espectral, y otras características diferencian adicionalmente los sistemas de diagnóstico de los de cosmética. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar una cámara intraoral que pudiera usarse para tanto las funciones de diagnóstico como de cosmética.

Además, se hace referencia al documento WO 2004 012 593 A, que describe instrumentos dentales para la inspección de superficies dentales para detectar anomalías tales como la caries o la placa, que incluyen diodos emisores de luz montados en un cuerpo del instrumento que tiene un espejo para su inserción en la boca de un usuario. Tales instrumentos tienen... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para obtener imágenes de un diente, que comprende:

a) al menos un sensor (68, 69) de imagen dispuesto a lo largo de un eje óptico y que tiene componentes ópticos de soporte, tanto para la formación de imágenes de diagnóstico como de cosmética; b) al menos un aparato (12a) de iluminación de banda ancha para la formación de imágenes de reflectancia polarizada; c) un aparato (12b) de iluminación ultravioleta de banda estrecha para la formación de imágenes de fluorescencia; d) un aparato (12c) de iluminación de banda de IR cercano para la formación de imágenes de translucidez polarizada; e) uno de entre un aparato (12d) de iluminación de banda azul o UV para la formación de imágenes de textura polarizada, siendo la polarización ortogonal a la polarización del aparato (12a) de iluminación de banda ancha y del aparato (12c) de iluminación de banda de IR cercano; f) uno o más elementos (38, 42, 65) de polarización dispuestos a lo largo del eje óptico para eliminar la reflexión especular; e) un filtro (56) dispuesto a lo largo del eje óptico para bloquear la luz ultravioleta de banda estrecha; y f) un interruptor (36) para seleccionar uno de los modos de operación de la formación de imágenes de diagnóstico que usa la formación de imágenes de reflectancia y de fluorescencia y la formación de imágenes de cosmética que usa la formación de imágenes de reflectancia, la formación de imágenes de translucidez y la formación de imágenes de textura.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que la formación de imágenes de cosmética usa además la transmisión de luz a través del diente.

3. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un accesorio (30) para iluminar la superficie oclusal o lingual para obtener una imagen a partir de la luz transmitida.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que el aparato (12a) de iluminación de banda ancha comprende al menos una fuente (21) de luz en el espectro de 400 nm a 700 nm.

5. El aparato de la reivindicación 1, en el que el aparato (12a) de iluminación de banda ancha comprende además uno o más elementos (14, 22) de conformación del haz.

6. El aparato de la reivindicación 1, en el que el aparato (12b) de iluminación ultravioleta de banda estrecha comprende al menos una fuente (21) de luz ultravioleta de banda estrecha en el intervalo espectral de 375 nm a 425 nm.

7. El aparato de la reivindicación 1, en el que el aparato (12b) de iluminación ultravioleta de banda estrecha comprende además un filtro (46) de paso banda para limpiar el espectro de la fuente (21) de luz ultravioleta de banda estrecha.

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que el elemento de polarización es un divisor (65) del haz de polarización.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que el elemento de polarización es un polarizador de placa.

10. El aparato de la reivindicación 1, en el que hay dos sensores (68a, 68b) de imagen, que comprende además un divisor (65) del haz de polarización para separar la luz con diferentes estados de polarización para los dos sensores (68a, 68b) .

11. El aparato de la reivindicación 1, en el que hay dos sensores de imagen, que comprende además al menos un espejo (18) dicroico para separar la luz con diferentes intervalos espectrales para al menos los dos sensores.