專利名稱：數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)及其診療方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字化輔助診療系統(tǒng)，具體涉及一種數(shù)字化口腔智能輔助診療系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家都在進(jìn)行口腔數(shù)字化內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)， 如美國(guó)PCA公司生產(chǎn)牙醫(yī)專用的DEXIS 口腔X光數(shù)字成像系統(tǒng)，采用先進(jìn)的口腔數(shù)字化內(nèi) 窺鏡圖像處理技術(shù)，對(duì)口腔圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)字化處理，存儲(chǔ)、傳輸、分析、回放、檢索，還可 進(jìn)行口腔參數(shù)測(cè)量，大大提高醫(yī)生的診斷水平。近年來(lái)，數(shù)字化口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國(guó)家 得到迅速的普及和應(yīng)用，成為牙科醫(yī)生必備的診療設(shè)備。最近，美國(guó)科學(xué)家利用三維成像技術(shù)對(duì)牙病患者的牙齒進(jìn)行成像。在對(duì)患者的顎 部，嘴以及牙齒進(jìn)行了精確的測(cè)量之后，牙醫(yī)們利用三維成像技術(shù)從各個(gè)不同的角度、層面 研究患者牙齒，甚至還能獲得患者牙齒的透視圖。改變了以往治療牙齒疾病大多采用X射 線成像的現(xiàn)狀，但由于這種成像技術(shù)是基于平面的，無(wú)法全面、立體、直觀地反應(yīng)患者的牙 齒資料信息，導(dǎo)致許多誤診和錯(cuò)誤治療現(xiàn)象的產(chǎn)生。例如杰弗里 李因?yàn)檠例X排列錯(cuò)位， 導(dǎo)致嘴唇向前突出。以前的治療方案，要耗時(shí)18個(gè)月才能完成，而且治療結(jié)果還無(wú)法預(yù)測(cè)， 新的三維成像技術(shù)解決了這個(gè)難題。三維成像技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于給牙科醫(yī)生提供準(zhǔn)確資 料的同時(shí)，對(duì)患者口腔造成較小的傷害，且患者能夠清楚地掌握自身疾病的狀況，實(shí)現(xiàn)患者 與醫(yī)生的實(shí)時(shí)交流，為醫(yī)生制定更完善的治療方案提供保障。國(guó)內(nèi)廠家的口腔診療信息管理庫(kù)軟件也取得了一定的進(jìn)展，如我國(guó)公安部第一研 究所設(shè)計(jì)的0DIS 口腔數(shù)字成像系統(tǒng)具有病例數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖像采集、管理和處理等功能。 但是與國(guó)外同類產(chǎn)品對(duì)比，我國(guó)口腔醫(yī)療器械的技術(shù)水平還存在較大差距，開(kāi)發(fā)出擁有獨(dú) 立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端口腔醫(yī)療器械是國(guó)內(nèi)口腔醫(yī)療器械行業(yè)目前面臨的迫切任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化口腔智能輔助診療 系統(tǒng)；本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種利用所述數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的診療方 法。該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)，重構(gòu)牙齒三維模型，并對(duì)牙齒矯正的過(guò)程進(jìn)行模擬， 獲取牙齒矯正各階段所需的技術(shù)參數(shù)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)，其包括一 口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，所述口腔內(nèi)窺鏡 系統(tǒng)連接一圖像采集卡，所述圖像采集卡連接一圖像處理器，所述圖像處理器包括一口腔 圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、一圖像處理系統(tǒng)和一口腔、牙齒三維重構(gòu)系統(tǒng)。進(jìn)一步的，所述口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括一近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭、所述近 距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭連接一操作手柄，所述操作手柄內(nèi)設(shè)置有一光電轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)和一圖像掃描控制電路，所述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭還連接有一照明光源系統(tǒng)。本發(fā)明的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的診療方法如下1)由口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)采集口腔、牙齒的圖像；2)由圖像采集卡將所述圖像進(jìn)行傳輸和顯示；3)由圖像處理器判斷所述圖像是否清晰，若清晰，所述圖像處理器將所述圖像進(jìn) 行預(yù)處理和特征提取；若不清晰，重復(fù)上述步驟；4)由圖像處理器將所述圖像進(jìn)行逆向工程，實(shí)現(xiàn)口腔、牙齒曲面的三維重建；5)由圖像處理器建立口腔、牙齒的三維動(dòng)態(tài)模型；6)由圖像處理器實(shí)現(xiàn)牙齒的平移、縮放、翻轉(zhuǎn)，為患者提供不同側(cè)面的牙齒圖像；7)利用圖像處理器實(shí)現(xiàn)患者牙齒矯正、修補(bǔ)、牙齒制備、安裝假體等過(guò)程模擬；8)利用圖像處理器將牙齒參數(shù)化分析，獲取最佳的治療方案。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)①近距離自適應(yīng)聚焦內(nèi)窺鏡頭的研制，形成高清晰的圖像C⑶光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，采 用兩維微掃結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圖像采集、重構(gòu)。②在牙齒、口腔三維重構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立具有生物、物理特性的牙齒動(dòng)態(tài)模型，對(duì) 牙齒矯正、修補(bǔ)、牙齒制備、安裝假牙的過(guò)程模擬仿真，且仿真過(guò)程具有真實(shí)感，使患者選擇 最佳的治療方案。③根據(jù)三維重構(gòu)的口腔、牙齒圖像，建立不同視覺(jué)效果的牙齒三維圖像，并可進(jìn)行 局部關(guān)鍵診療區(qū)域的放大，輔助牙醫(yī)進(jìn)行牙齒診斷。④建立患者牙齒檔案，可對(duì)牙齒治療前后進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的操作流程圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1. 口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，2.圖像采集卡，3.圖像處理器，101.近距離自 適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭，102.操作手柄，103.光電轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，104.圖像掃描控 制電路，105.照明光源系統(tǒng)，301. 口腔圖像采集系統(tǒng)，302.圖像處理系統(tǒng)，303. 口腔、牙齒 三維重構(gòu)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)如圖1、圖2所示，一種數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)，其包括一口腔內(nèi)窺鏡 系統(tǒng)1，所述口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1連接一圖像采集卡2，所述圖像采集卡2連接一圖像處理器 3，所述圖像處理器3包括一口腔圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)301、一圖像處理系統(tǒng)302和一口腔、牙 齒三維重構(gòu)系統(tǒng)303。
進(jìn)一步的，所述口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1包括一近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭101、所 述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭101連接一操作手柄102，所述操作手柄102內(nèi)設(shè)置有一 光電轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)103和一圖像掃描控制電路104，所述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝 像鏡頭101還連接有一照明光源系統(tǒng)105。如圖3所示，本發(fā)明的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的操作流程如下1)由口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1采集口腔、牙齒的圖像；2)由圖像采集卡2將所述圖像進(jìn)行傳輸和顯示；3)由圖像處理器3判斷所述圖像是否清晰，若清晰，所述圖像處理器3將所述圖像 進(jìn)行預(yù)處理和特征提??；若不清晰，重復(fù)上述步驟；4)由圖像處理器3將所述圖像進(jìn)行逆向工程，實(shí)現(xiàn)口腔、牙齒曲面的三維重建；5)由圖像處理器3建立口腔、牙齒的三維動(dòng)態(tài)模型；6)由圖像處理器3實(shí)現(xiàn)牙齒的平移、縮放、翻轉(zhuǎn)，為患者提供不同側(cè)面的牙齒圖 像；7)利用圖像處理器3實(shí)現(xiàn)患者牙齒矯正、修補(bǔ)、牙齒制備、安裝假體等過(guò)程模擬；8)利用圖像處理器3將牙齒參數(shù)化分析，獲取最佳的治療方案。根據(jù)上述步驟所得出的方案，可為醫(yī)生臨床診斷提供比較完善的依據(jù)。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì) 于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì) 有改變之處，因此凡依本發(fā)明設(shè)計(jì)思想所做的任何改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)，其特征在于包括一口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(1)，所述口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(1)連接一圖像采集卡(2)，所述圖像采集卡(2)連接一圖像處理器(3)，所述圖像處理器(3)包括一口腔圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(301)、一圖像處理系統(tǒng)(302)和一口腔、牙齒三維重構(gòu)系統(tǒng)(303)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)，其特征在于所述口腔內(nèi)窺 鏡系統(tǒng)(1)包括一近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭(101)、所述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝 像鏡頭(101)連接一操作手柄(102)，所述操作手柄(102)內(nèi)設(shè)置有一光電轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)(103)和一圖像掃描控制電路(104)，所述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭(101)還連 接有一照明光源系統(tǒng)(105)。
3.利用權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)的診療方法，其特征在于 包括如下步驟，1)由口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1采集口腔、牙齒的圖像；2)由圖像采集卡2將所述圖像進(jìn)行傳輸和顯示；3)由圖像處理器3判斷所述圖像是否清晰，若清晰，所述圖像處理器3將所述圖像進(jìn)行 預(yù)處理和特征提?。蝗舨磺逦?，重復(fù)上述步驟；4)由圖像處理器3將所述圖像進(jìn)行逆向工程，實(shí)現(xiàn)口腔、牙齒曲面的三維重建；5)由圖像處理器3建立口腔、牙齒的三維動(dòng)態(tài)模型；6)由圖像處理器3實(shí)現(xiàn)牙齒的平移、縮放、翻轉(zhuǎn)，為患者提供不同側(cè)面的牙齒圖像；7)利用圖像處理器3實(shí)現(xiàn)患者牙齒矯正、修補(bǔ)、牙齒制備、安裝假體等過(guò)程模擬；8)利用圖像處理器3將牙齒參數(shù)化分析，獲取最佳的治療方案。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字化口腔智能輔助診療系統(tǒng)，其包括一口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，所述口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)連接一圖像采集卡，所述圖像采集卡連接一圖像處理器，所述圖像處理器包括一口腔圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、一圖像處理系統(tǒng)和一口腔、牙齒三維重構(gòu)系統(tǒng)。所述口腔內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括一近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭、所述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭連接一操作手柄，所述操作手柄內(nèi)設(shè)置有一光電轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和一圖像掃描控制電路，所述近距離自適應(yīng)聚焦醫(yī)用攝像鏡頭還連接有一照明光源系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)，重構(gòu)牙齒三維模型，并對(duì)牙齒矯正的過(guò)程進(jìn)行模擬，獲取牙齒矯正各階段所需的技術(shù)參數(shù)。
文檔編號(hào)A61C19/06GK101862175SQ20101018774
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者李歡利, 楊麗梅, 武曉東, 王心醉, 郭立紅 申請(qǐng)人:蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所