带有防雾除湿功能的口内扫描仪的3D牙齿打印系统的制作方法

带有防雾除湿功能的口内扫描仪的3D牙齿打印系统的制作方法

　　本实用新型涉及一种带有专门用于牙科牙齿制造系统的3D牙齿打印系统，涉及专利分类号A61医学或兽医学；卫生学A61C牙科；口腔或牙齿卫生的装置或方法A61C8/00装到颌骨上用以压实天然牙或将假牙装在其上的器具；植牙；植牙工具。

　　背景技术：

　　传统的种植牙，比如烤瓷牙的制作，需要依赖工人根据目标牙齿和患者周边牙齿的形状进行制作，整个过程极为依赖工人的经验，而且制作出的牙齿的主观性较大，需要经过患者试戴，检查肩台的密贴性，即冠边缘适合性要符合标准，颜色是否一致，形态是否美观，以及邻接关系，咬合关系等。确认无误后，医生通过特殊粘接剂，粘接在预修复的牙体上，烤瓷牙的修复工作才告全部完成。整个烤瓷牙修改时间长，需要反复修复，为患者造成了极大的痛苦。

　　3D打印技术，即增材制造技术的出现，为很多领域，尤其是诸如人体牙齿的精密复杂形状的物体加工提供了全新的解决办法。通过口外CT设备采集患者牙齿的不同高度层的切片图像，在计算机内完成建模和适应性修改，由专业的牙齿打印机直接打印出完整可使用的牙齿，打印的牙齿与患者的原始牙齿形状几乎完全一致，不再需要试戴和修改的过程，打印后，直接佩戴即可，极大的减少了患者的痛苦。

　　随着3D图形图像技术的发展，牙科扫描已经开始从传统的射线类扫描方式向图形图像采集式扫描转变。图形图像扫描的有点不言而喻，能够免除患者和医生遭受放射性射线的辐射，同时省却了复杂的患者面部固定机构和体积庞大的射线发生机构，在扫描过程中，医生只需要手持扫描探头，在患者牙齿上滑动，即可通过采集到的2D图像，通过3D技术重建，得到精确的牙齿三维模型。

　　但是在扫描过程中，扫描探头由室温的干燥环境进入口腔的高温高湿环境，而且在检查过程中，患者生理上会自然的由鼻腔呼吸转为口腔呼吸，使得探头结雾更为严重，影响扫描效果。同时，由于口腔内的牙齿损坏，唾液分泌增多，使得牙齿表面带有一层唾液，唾液的反光将影响扫描效果，增加了扫描过程采集2D图像的数量，增加了扫描难度。

　　技术实现要素：

　　本实用新型针对以上问题的提出，而研制的一种带有防雾除湿功能的口内扫描仪的3D牙齿打印系统，包括：

　　一个或多个在特定范围内使用的口内扫描仪；

　　与所述的口内扫描仪有线/无线通信的第一存储备份通信单元；

　　与所述的第一存储备份单元有线/无线通信的工作站；

　　与所述的工作站有线/无线通信的多个3D打印设备；

　　使用时，所述的口内扫描仪扫描获得牙齿/牙床的二维扫描数据，将所述数据发送至所述的第一存储备份通信单元，备份后，发送至所述的工作站；所述数据经工作站编辑后，传输至多个3D打印设备；

　　多个3D打印设备根据编辑后的数据进行增材打印，完成目标义齿的打印。

　　作为优选的实施方式，所述由所述的工作站输出的经过修改后的数据，通过第二存储备份单元与所述的多个3D打印设备连接。

　　更进一步的，所述的第二存储备份单元通过固定通信线路与远程服务器通信。

　　更进一步的，所述的第二存储备份单元与多个移动终端通过无线通信线路通信连接。

　　作为优选的实施方式，所述的口内扫描仪的后部带有由风扇和加热丝的热风加热单元，贯通口内扫描仪的风道、设置在口内扫描仪前端与风道连通的转折部和朝向口内扫描仪后端的出风口；

　　使用过程中，启动电加热模块和风扇模块向带扫描的牙齿/牙床送风后，通过扫描端口获取牙齿/牙床图像。

　　更进一步的，在扫描端口的后部设有湿度传感器和与湿度传感器电连接的单片机；

　　当监测到湿度超过阈值时，启动所述的电加热模块和风扇模块。

　　更进一步的，所述的口内扫描仪包括卡接的后端和前端，所述的前端内部设有所述的转折部、出风口、扫描端口和湿度传感器。

　　附图说明

　　为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

　　图1为本实用新型的系统模块图

　　图2为本实用新型的口内扫描仪的结构示意图

　　图3为本实用新型口内扫描仪的系统模块图

　　图4为本实用新型实施例中口内扫描仪湿度传感器的单片机简图

　　图5为本实用新型实施例中口内扫描仪湿度传感器中的监测电路原理示意图

　　具体实施方式

　　为使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

　　如图1-5所示：一种带有防雾除湿功能的口内扫描仪的3D牙齿打印系统，主要包括口内扫描仪、工作站和3D打印设备组成。

　　为了能够适配一定规模的牙科医院/诊所，作为优选的实施方式，系统包括多个在特定范围，比如牙科检查科室等使用场景的口内扫描仪。

　　对于固定的牙科诊位口内扫描仪可以采用有线的连接方式，也可根据实际场景选择无线的连接方式。

　　为了保留采集到的原始图像数据能够第一时间保存，同时满足一定面积使用场景的使用，保证无线通信顺畅，以便应对患者出院后的关键数据缺失的情况，作为优选的实施方式，所述的多个口内扫描仪通过第一存储备份通信单元与所述的工作站连接，工作站获得的是备份后的数据，使得系统能够保工作站编辑之前的原始数据。作为可选的实施方式，可选择类似路由这样的带有存储介质的智能无线路由。

　　使用过程中，牙医通过手持所述的口内扫描仪扫描获得牙齿/牙床的二维扫描数据，将所述数据发送至所述的第一存储备份通信单元，备份后，发送至所述的工作站；所述数据经工作站编辑后，传输至多个3D打印设备；多个3D打印设备根据编辑后的数据进行增材打印，完成目标义齿的打印。

　　为了在3D打印过程中能够与工作站中的数据进行比对，需要保留工作站的输出数据。作为优选的实施方式，所述由所述的工作站输出的经过修改后的数据，通过第二存储备份单元与所述的多个3D打印设备连接。同样的，第二存储备份单元也可路由这样带有存储介质的路由器。

　　更进一步的，为了方便远程中心，实时监测3D打印过程中的修改数据，作为优选的实施方式，所述的第二存储备份单元通过固定通信线路与远程服务器通信。

　　更进一步的，所述的第二存储备份单元与多个移动终端通过无线通信线路通信连接。

　　为了解决常温下，尤其是冷藏状态下探头需要进行预热，否则进入高温高湿的口腔环境中，极易结雾，影响扫描精度的问题，作为优选的实施方式，所述的口内扫描仪的后部带有由风扇1和加热丝2的热风加热单元，贯通口内扫描仪的风道、设置在口内扫描仪前端与风道连通的转折部34和朝向口内扫描仪后端的出风口35；使用过程中，启动电加热模块2和风扇模块1向带扫描的牙齿/牙床送风后，通过扫描端口4获取牙齿/牙床图像。

　　如图2所述，风道设置在外壳的内部的上方，风道与电热模块2连接，产生的热风通过风道收紧段31进入平直风道段32，利用收紧结构完成了加速，进而收紧结构进入前部平直风道段33，进一步加速后的热风通过前端的圆形结构，即转折部34改变风向，向扫描仪的下后端的吹风口35吹出，吹向待扫描的牙齿或者牙床，吹干、吹散牙齿和牙床上的口腔粘液(唾液或者口腔出血)。

　　更进一步的，为了能够控制热风温度，作为优选的实施方式，在扫描端口4的后部设有湿度传感器5和与湿度传感器电连接的单片机；当监测到湿度超过阈值时，启动所述的电加热模块2和风扇模块1。

　　作为可选的实施方式，此处仅作为可实施的证明，并不为本实用新型优选实施方式，采用如图4或者图5的电路，置RB0为输出状态，RB1和RB2为输入状态，RB0输出高电平Vh(≥0.85VDD)，通过湿敏电阻对C进行充电，根据电路理论，电容上的电压按一阶指数规律变化，

　　Uc(t)＝Vh[1-exp(t/RxC)](1)

　　在渡越时间Tmr后，Uc(t)由0V上升到RB2的输入高电平门槛电压VT(0.45VDD)，RB2的输入状态也由低电平变为高电平，此时再将，RB0，RB2置为低电平，电容C上的电压通过RP，及RX和RB2快速放电。如此重复，进行充放电。

　　由式(1)知

　　Tmr＝-Ln(1-VT/Vh)RxC(2)

　　由(2)知，只要测量Tmr，VT、Vh、C为已知，可以计算出Rx，由于元件参数及温度漂移，VT、Vh、C的值很难精确计算，为解决此问题，我们可置RB1为高电平，Vh(≥0.85VDD)，通过固定电阻R0对C进行充电，同理可知，电容上的电压Uc(t)由0V上升到RB2的输入高电平门槛电压VT的时间为Tcr:

　　Tcr＝-Ln(1-VT/Vh)R0C(3)

　　将(2)/(3)可得：

　　Rx＝(Tmr/Tcr)R0(4)

　　由(4)可知，只要测量Tmr与Tcr，R0为精密固定电阻，通过运算就可以计算Rx，与其他因素无关。在RX测量后就可以查表计算相对湿度值

　　更进一步的，为了便于将前部拆卸进行拆洗消毒冷藏，作为优选的实施方式，所述的口内扫描仪包括卡接的后端和前端，所述的前端内部设有所述的转折部34、出风口35、扫描端口4和湿度传感器5。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。