[发明专利]口腔内3D荧光成像

说明书

发明领域

本发明总体涉及牙科成像，并且更具体地说，涉及用于提供3D轮廓图像的装置和方法，所述3D轮廓图像可包括来自牙齿荧光的图像。

发明背景

常规2D成像已经相当成功地用于口腔内应用。然而，由于嘴部的特定约束和特征结构，已认识到2D成像对于示出牙齿结构有一些显著的限制，并且无法提供在利用3D图像或至少提供牙齿轮廓的可靠表示的图像的情况下将可获得的细节层次和深度信息。

条纹投影成像使用图案化或结构化的光来获得各种类型的结构的表面轮廓信息。在条纹投影成像中，从给定方向朝向物体表面投影干涉条纹或光栅的线的图案。然后从另一个方向观察来自表面的投影图案作为轮廓图像，从而利用三角形划分以便基于轮廓线的外观分析表面信息。相移(其中投影图案被增量地空间位移以便在新的位置获得另外的测量)通常作为条纹投影成像的一部分被应用，所述相移用来完成表面的轮廓映射并且增加轮廓图像中的总分辨率。

条纹投影成像已经有效地用于实心的高度不透明物体的表面轮廓成像，并且已经用于针对人体的一些部分对表面轮廓成像且用于获得关于皮肤表面的详细数据。牙齿对于轮廓成像提出特定挑战，这是由于诸如以下因素：牙齿的相对半透明性和牙齿材料的散射、形状和结构的不规则性，以及向以非常不同的角度设置的表面提供足够的光的难度。

结构化光成像技术更准确地表示牙齿轮廓和总体形状，但是不提供与牙齿病症有关的显著信息，诸如是否能够检测龋齿。响应于对于改进的龋齿检测方法的需求，对于不采用x射线的改进的成像技术已经有相当大的兴趣。

用于示出牙齿病症的几种方法采用荧光，其中利用高密度蓝光、紫光或UV光照射牙齿，并且从牙齿中由照射能量激发的材料获得信息。被一些研究入员称为定量光致荧光(QLF)的这种技术根据以下原理操作：健全、健康的牙釉质在来自一些波长的激发下比已经因龋齿感染受到损坏的脱矿质釉质产生更高强度的荧光。针对蓝光激发的矿质损失与荧光损失之间的关联然后用于识别且评估牙齿的龋齿区域。针对光谱的红光激发区域，已经发现不同的关系，对于这个区域，龋齿区域中的细菌副产物比健康区域更显著地吸光且发荧光。

尽管荧光可提供有关牙齿病症的有用信息，但荧光图像自身是2D图像。可以理解，将荧光图像结果与关于牙齿的至少一些数量的轮廓信息一起呈现将是有价值的。

发明概述

本申请的一个方面是推进医学成像技术，尤其是对于牙科口腔内成像应用。

本申请的另一方面是全部或部分地解决相关技术中的至少前述和其他缺陷。

本申请的另一方面是全部或部分地提供至少本文所述的优点。

本发明的目标是推进口腔内成像技术，尤其是关于荧光成像内容的处理和呈现。本发明的实施方案组合了轮廓成像和荧光成像两者的特征以便提供关于患者牙齿和嘴部的病症的增强信息。

本申请的装置和/或方法实施方案所提供的优点涉及生成牙齿和/或牙龈的三维表示，所述三维表示包括荧光信息。

本申请的装置和/或方法实施方案所提供的优点涉及将结构化光图案投影到牙齿上和采集牙齿的多个荧光投影图像和/或从或采集的多个荧光投影图像生成牙齿表面的轮廓图像。

这些目标仅通过说明性实例的方式给出，并且这类目标可以是本发明的一个或多个实施方案的示例。所公开发明本质上实现的其他所期望的目标和优点可以被本领域技术人员想到或对他们变得显而易见。本发明由随附权利要求书限定。

根据本申请的一个方面，提供一种用于获得牙齿的图像的方法，所述方法至少部分由计算机处理器执行，所述方法可包括将结构化光图案投影到牙齿上并采集牙齿的多个结构化光投影图像；从采集的多个结构化光投影图像生成牙齿表面的轮廓图像；采集牙齿的在蓝色UV照射下生成的一个或多个荧光图像；以及显示合成图像，所述合成图像示出映射到生成的轮廓图像的荧光图像内容。

根据本申请的一个方面，提供一种用于获得牙齿的图像的方法，所述方法至少部分由计算机处理器执行，所述方法可包括将结构化光图案投影到牙齿上并采集牙齿的多个荧光投影图像；从采集的多个荧光投影图像生成牙齿表面的轮廓图像；以及显示生成的轮廓图像。

附图简述

本发明的前述和其他目标、特征以及优点将从以下如附图中所示出的、对本发明实施方案的更具体描述显而易见。附图的元件不一定相对于彼此按比例绘制。

图1是示出根据本申请的示例性口腔内成像装置实施方案的部件的示意图。

图2A是示出根据本申请的口腔内成像相机实施方案的示例性光学部件的示意图。