[发明专利]人工智能牙科计算机辅助设计系统及方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及牙科数字化设计领域，尤其涉及人工智能牙科计算机辅助设计系统及方法。

背景技术

由于每个人的牙齿形状是不同的，固而医学上每个牙科病例都需要专门设计修复体。传统的牙科制作修复体的形态是使用的失蜡法，这种方法是医生在患者病变位牙齿磨掉后(如图1)，在患者口腔中使用印模材料取出病人的口腔模型，再通过石膏阴模阳模转化，制作出和患者口腔一模一样的石膏模型。然后，失蜡法在该石膏模型上制作一个修复体形状的蜡模型或塑料模型(通过融化蜡或塑料，逐滴固化，之后打磨抛光获得)，然后用包埋材料将蜡模包埋，高温处理后，蜡融化形成一个修复体形状的铸模腔，再使用高温离心等方法向修复体形状的模腔中铸入金属。等冷却后，即可获得铸造出的金属修复体，最后在金属修复体表面进行处理，完成最终的修复体形态。

传统的失蜡法，费时并且难以获得与牙合面对位良好的牙合接触。慢慢的出现了数字化的制作方法。

CAD/CAM(计算机辅助设计，Computer Aided Design/计算机辅助制造，Computer Aided Manufacturing)是计算机集成制造系统的主要组成部分，该技术已广泛应用于工业生产、建筑设计、物体质量特性计算等众多领域。1971年，法国牙医Duret和数名计算机专家一起致力于CAD/CAM系统样机，1985年用该设备制作出第一个全瓷牙冠，1988年CAD/CAM系统制造设备商品化，引入到口腔固定修复的设计与制作中，引发了口腔修复学界一场重大的技术革命。生产工艺的革命也必然带动了材料学的飞速发展，生物陶瓷应用于口腔修复学领域并以其良好的生物相容性、优秀的美学性能备受人们关注，CAD/CAM技术推动了可切削陶瓷的发展，出现了几种与之配套的陶瓷系统。

CAD/CAM系统是用各种3维扫描装置，用光电学原理和数字化处理系统，将患者口腔模型通过扫描器和电脑计算，在电脑中形成一个和患者口腔模型一模一样的3维模型(如图1)。替代传统通过印模材料获取“物理印模”和“物理模型”。将用蜡型(或塑料型)制作病变位模型，转变为用3维图形处理系统，在电脑上设计病变位模型(如图2)。光标移动在监视屏上绘制修复体图形。将石蜡铸造术、充填技术制作修复体转变为由图形数字化处理形成的指令控制的数控机床铣出修复体，病人一次就诊就可以完成修复治疗。要有法国的Duret系统、美国明尼苏达大学的Rekow系统、荷兰的Cicero系统、瑞士的Cerec系统、瑞典的Procera系统、美国3M公司的Lava系统等。不同系统之间在技术上不尽相同，操作的难度和速度，使用的材料，修复体的精确性和美观性也不同。

但是，目前，CAD/CAM系统，有一个问题：医生在电脑中建立患者口腔3维模型后，修复体设计是由人工完成的，即：由人去操作3维图形处理软件，调整待设计修复体的各种参数3维参数，从而使最终设计出的修复体，足够满足患者使用。而这个过程需要非常丰富的牙科设计经验，操作人员需要经过大量培训才能上岗。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种人工智能牙科计算机辅助设计系统及方法。

第一方面，提供一种人工智能牙科计算机辅助设计系统，包括数据输入模块、计算机辅助设计模块、图形显示模块、数据输出模块，

所述数据输入模块用于输入患者口腔内的原始三维数据文件并将该原始三维数据文件传输至所述计算机辅助设计模块和所述图形显示模块；

所述计算机辅助设计模块用于根据所述原始三维数据文件计算患者牙齿的修复体三维数据文件并将修复体三维数据文件传输至所述图形显示模块和所述数据输出模块；

所述图形显示模块用于接收所述数据输入模块的原始三维数据文件和所述计算机辅助设计模块的修复体三维数据文件并进行三维图形显示；

所述数据输出模块用于接收所述计算机辅助设计模块的修复体三维数据文件并输出为牙科数字化加工设备所需的三维数据文件。

第二方面，提供一种人工智能牙科计算机辅助设计方法，

包括步骤：S1：输入患者口腔内的原始三维数据文件，并将所述原始三维数据文件显示成三维图形；

S2：根据所述原始三维数据文件计算患者牙齿的修复体三维数据文件，并将所述修复体三维数据文件显示成三维图形；

S3：将所述修复体三维数据文件输为牙科数字化加工设备所需的三维数据文件。