帶有防霧除濕功能的口內掃描儀的3D牙齒打印系統的制作方法

　　

　　本實用新型涉及一種帶有專門用于牙科牙齒制造系統的3D牙齒打印系統，涉及專利分類號A61醫學或獸醫學；衛生學A61C牙科；口腔或牙齒衛生的裝置或方法A61C8/00裝到頜骨上用以壓實天然牙或將假牙裝在其上的器具；植牙；植牙工具。

　　

　　背景技術：

　　

　　傳統的種植牙，比如烤瓷牙的制作，需要依賴工人根據目標牙齒和患者周邊牙齒的形狀進行制作，整個過程極為依賴工人的經驗，而且制作出的牙齒的主觀性較大，需要經過患者試戴，檢查肩臺的密貼性，即冠邊緣適合性要符合標準，顏色是否一致，形態是否美觀，以及鄰接關系，咬合關系等。確認無誤后，醫生通過特殊粘接劑，粘接在預修復的牙體上，烤瓷牙的修復工作才告全部完成。整個烤瓷牙修改時間長，需要反復修復，為患者造成了極大的痛苦。

　　

　　3D打印技術，即增材制造技術的出現，為很多領域，尤其是諸如人體牙齒的精密復雜形狀的物體加工提供了全新的解決辦法。通過口外CT設備采集患者牙齒的不同高度層的切片圖像，在計算機內完成建模和適應性修改，由專業的牙齒打印機直接打印出完整可使用的牙齒，打印的牙齒與患者的原始牙齒形狀幾乎完全一致，不再需要試戴和修改的過程，打印后，直接佩戴即可，極大的減少了患者的痛苦。

　　

　　隨著3D圖形圖像技術的發展，牙科掃描已經開始從傳統的射線類掃描方式向圖形圖像采集式掃描轉變。圖形圖像掃描的有點不言而喻，能夠免除患者和醫生遭受放射性射線的輻射，同時省卻了復雜的患者面部固定機構和體積龐大的射線發生機構，在掃描過程中，醫生只需要手持掃描探頭，在患者牙齒上滑動，即可通過采集到的2D圖像，通過3D技術重建，得到精確的牙齒三維模型。

　　

　　但是在掃描過程中，掃描探頭由室溫的干燥環境進入口腔的高溫高濕環境，而且在檢查過程中，患者生理上會自然的由鼻腔呼吸轉為口腔呼吸，使得探頭結霧更為嚴重，影響掃描效果。同時，由于口腔內的牙齒損壞，唾液分泌增多，使得牙齒表面帶有一層唾液，唾液的反光將影響掃描效果，增加了掃描過程采集2D圖像的數量，增加了掃描難度。

　　

　　技術實現要素：

　　

　　本實用新型針對以上問題的提出，而研制的一種帶有防霧除濕功能的口內掃描儀的3D牙齒打印系統，包括：

　　

　　一個或多個在特定范圍內使用的口內掃描儀；

　　

　　與所述的口內掃描儀有線/無線通信的第一存儲備份通信單元；

　　

　　與所述的第一存儲備份單元有線/無線通信的工作站；

　　

　　與所述的工作站有線/無線通信的多個3D打印設備；

　　

　　使用時，所述的口內掃描儀掃描獲得牙齒/牙床的二維掃描數據，將所述數據發送至所述的第一存儲備份通信單元，備份后，發送至所述的工作站；所述數據經工作站編輯后，傳輸至多個3D打印設備；

　　

　　多個3D打印設備根據編輯后的數據進行增材打印，完成目標義齒的打印。

　　

　　作為優選的實施方式，所述由所述的工作站輸出的經過修改后的數據，通過第二存儲備份單元與所述的多個3D打印設備連接。

　　

　　更進一步的，所述的第二存儲備份單元通過固定通信線路與遠程服務器通信。

　　

　　更進一步的，所述的第二存儲備份單元與多個移動終端通過無線通信線路通信連接。

　　

　　作為優選的實施方式，所述的口內掃描儀的后部帶有由風扇和加熱絲的熱風加熱單元，貫通口內掃描儀的風道、設置在口內掃描儀前端與風道連通的轉折部和朝向口內掃描儀后端的出風口；

　　

　　使用過程中，啟動電加熱模塊和風扇模塊向帶掃描的牙齒/牙床送風后，通過掃描端口獲取牙齒/牙床圖像。

　　

　　更進一步的，在掃描端口的后部設有濕度傳感器和與濕度傳感器電連接的單片機；

　　

　　當監測到濕度超過閾值時，啟動所述的電加熱模塊和風扇模塊。

　　

　　更進一步的，所述的口內掃描儀包括卡接的后端和前端，所述的前端內部設有所述的轉折部、出風口、掃描端口和濕度傳感器。

　　

　　附圖說明

　　

　　為了更清楚的說明本實用新型的實施例或現有技術的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

　　

　　圖1為本實用新型的系統模塊圖

　　

　　圖2為本實用新型的口內掃描儀的結構示意圖

　　

　　圖3為本實用新型口內掃描儀的系統模塊圖

　　

　　圖4為本實用新型實施例中口內掃描儀濕度傳感器的單片機簡圖

　　

　　圖5為本實用新型實施例中口內掃描儀濕度傳感器中的監測電路原理示意圖

　　

　　具體實施方式

　　

　　為使本實用新型的實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚完整的描述：

　　

　　如圖1-5所示：一種帶有防霧除濕功能的口內掃描儀的3D牙齒打印系統，主要包括口內掃描儀、工作站和3D打印設備組成。

　　

　　為了能夠適配一定規模的牙科醫院/診所，作為優選的實施方式，系統包括多個在特定范圍，比如牙科檢查科室等使用場景的口內掃描儀。

　　

　　對于固定的牙科診位口內掃描儀可以采用有線的連接方式，也可根據實際場景選擇無線的連接方式。

　　

　　為了保留采集到的原始圖像數據能夠第一時間保存，同時滿足一定面積使用場景的使用，保證無線通信順暢，以便應對患者出院后的關鍵數據缺失的情況，作為優選的實施方式，所述的多個口內掃描儀通過第一存儲備份通信單元與所述的工作站連接，工作站獲得的是備份后的數據，使得系統能夠保工作站編輯之前的原始數據。作為可選的實施方式，可選擇類似路由這樣的帶有存儲介質的智能無線路由。

　　

　　使用過程中，牙醫通過手持所述的口內掃描儀掃描獲得牙齒/牙床的二維掃描數據，將所述數據發送至所述的第一存儲備份通信單元，備份后，發送至所述的工作站；所述數據經工作站編輯后，傳輸至多個3D打印設備；多個3D打印設備根據編輯后的數據進行增材打印，完成目標義齒的打印。

　　

　　為了在3D打印過程中能夠與工作站中的數據進行比對，需要保留工作站的輸出數據。作為優選的實施方式，所述由所述的工作站輸出的經過修改后的數據，通過第二存儲備份單元與所述的多個3D打印設備連接。同樣的，第二存儲備份單元也可路由這樣帶有存儲介質的路由器。

　　

　　更進一步的，為了方便遠程中心，實時監測3D打印過程中的修改數據，作為優選的實施方式，所述的第二存儲備份單元通過固定通信線路與遠程服務器通信。

　　

　　更進一步的，所述的第二存儲備份單元與多個移動終端通過無線通信線路通信連接。

　　

　　為了解決常溫下，尤其是冷藏狀態下探頭需要進行預熱，否則進入高溫高濕的口腔環境中，極易結霧，影響掃描精度的問題，作為優選的實施方式，所述的口內掃描儀的后部帶有由風扇1和加熱絲2的熱風加熱單元，貫通口內掃描儀的風道、設置在口內掃描儀前端與風道連通的轉折部34和朝向口內掃描儀后端的出風口35；使用過程中，啟動電加熱模塊2和風扇模塊1向帶掃描的牙齒/牙床送風后，通過掃描端口4獲取牙齒/牙床圖像。

　　

　　如圖2所述，風道設置在外殼的內部的上方，風道與電熱模塊2連接，產生的熱風通過風道收緊段31進入平直風道段32，利用收緊結構完成了加速，進而收緊結構進入墻直風道段33，進一步加速后的熱風通過前端的圓形結構，即轉折部34改變風向，向掃描儀的下后端的吹風口35吹出，吹向待掃描的牙齒或者牙床，吹干、吹散牙齒和牙床上的口腔粘液(唾液或者口腔出血)。

　　

　　更進一步的，為了能夠控制熱風溫度，作為優選的實施方式，在掃描端口4的后部設有濕度傳感器5和與濕度傳感器電連接的單片機；當監測到濕度超過閾值時，啟動所述的電加熱模塊2和風扇模塊1。

　　

　　作為可選的實施方式，此處僅作為可實施的證明，并不為本實用新型優選實施方式，采用如圖4或者圖5的電路，置RB0為輸出狀態，RB1和RB2為輸入狀態，RB0輸出高電平Vh(≥0.85VDD)，通過電阻對C進行充電，根據電路理論，電容上的電壓按一階指數規律變化，

　　

　　Uc(t)＝Vh[1-exp(t/RxC)](1)

　　

　　在渡越時間Tmr后，Uc(t)由0V上升到RB2的輸入高電平門檻電壓VT(0.45VDD)，RB2的輸入狀態也由低電平變為高電平，此時再將，RB0，RB2置為低電平，電容C上的電壓通過RP，及RX和RB2快速放電。如此重復，進行充放電。

　　

　　由式(1)知

　　

　　Tmr＝-Ln(1-VT/Vh)RxC(2)

　　

　　由(2)知，只要測量Tmr，VT、Vh、C為已知，可以計算出Rx，由于元件參數及溫度漂移，VT、Vh、C的值很難精確計算，為解決此問題，我們可置RB1為高電平，Vh(≥0.85VDD)，通過固定電阻R0對C進行充電，同理可知，電容上的電壓Uc(t)由0V上升到RB2的輸入高電平門檻電壓VT的時間為Tcr:

　　

　　Tcr＝-Ln(1-VT/Vh)R0C(3)

　　

　　將(2)/(3)可得：

　　

　　Rx＝(Tmr/Tcr)R0(4)

　　

　　由(4)可知，只要測量Tmr與Tcr，R0為精密固定電阻，通過運算就可以計算Rx，與其他因素無關。在RX測量后就可以查表計算相對濕度值

　　

　　更進一步的，為了便于將前部拆卸進行拆洗消毒冷藏，作為優選的實施方式，所述的口內掃描儀包括卡接的后端和前端，所述的前端內部設有所述的轉折部34、出風口35、掃描端口4和濕度傳感器5。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。