数字化口腔智能辅助诊疗系统的制作方法

数字化口腔智能辅助诊疗系统
1.技术领域
2.本发明涉及数字化口腔诊疗技术领域，具体涉及一种数字化口腔智能辅助诊疗系统。
3.

背景技术：

4.随着国内患者的口腔重视不断提升，并且对新技术的接受程度的提高，让国内口腔行业几乎与欧美同步迈入智能口腔时代。目前，现有的口腔诊疗普遍依赖口腔cbct图像和口腔三维扫描技术实现，虽然可以实现口腔基本情况的可视，但是口腔cbct图像和三维扫描图像内载的异常情况以及口腔内如蛀牙等情况仍然需要人为检查实现，工作效率较为低下的同时，诊断结果的准确性与医生的工作经验存在很大的关联关系，从而容易给最终的诊断结果带来误差。
5.

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种数字化口腔智能辅助诊疗系统，可以辅助医生完成口腔内情况的全面、快速疗诊，同时可以避免人为经验所带来的诊断误差。
7.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：数字化口腔智能辅助诊疗系统，包括：口腔数据采集模块，用于实现口腔cbct图像、牙齿图像的采集；三维重构模块，用于基于kinect深度传感器获取牙齿图像的深度图像，并将所获得的牙齿深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建的分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用marching tetrahedra算法构造等值面,从而完成牙齿的三维重构，得到牙齿三维模型，最后完成所得的牙齿三维模型与口腔cbct图像的融合操作，即得牙齿整体三维模型；异常点识别模块，用于识别牙齿整体三维模型内载的异常点的识别，并实现异常点类型的标记；异常点分析模块，用于实现异常点尺寸和/发生的原因和/关联关系的分析；口腔诊断报告编制模块，用于基于所述牙齿整体三维模型、异常点识别分析结果编制当前用户的口腔诊断报告。
8.进一步地，所述的牙齿图像包括咬合状态前视图、下排牙俯视图、上排牙仰视图、张开状态下的下排牙+上排牙后视图。
9.进一步地，所述的口腔数据采集模块包括cbct扫描仪和牙齿图像采集装置，cbct扫描仪用于实现口腔cbct图像的采集，牙齿图像采集装置用于实现牙齿图像的采集，包括
与牙齿弧形适配的弧形板、通过滑块和万向节安装在弧形板内侧的双排微型高清摄像头、以及与弧形板外侧面固接的操作杆，该操作杆上设有用于实现双排微型高清摄像头同步控制的按钮。
10.进一步地，所述的弧形板内侧面、上顶面和下底面上开设有若干与所述滑块相配合的内滑槽、上滑槽和下滑槽，内滑槽的上下两端分别与上滑槽和下滑槽连通。
11.进一步地，所述的弧形板、滑块、万向节均采用医用pc材质。
12.进一步地，滑块包括上滑块、下滑块以及固接在上滑块和下滑块之前的弹簧组，从而使得在原始状态下，滑块可以实现相对位置的固定。
13.进一步地，还包括：异常点放大模块，用于实现异常点的放大展示，并实现异常点颜色的修改，加大异常点与正常区域的对比度。
14.进一步地，在进行牙齿三维模型与口腔cbct图像的融合操作时，直接将牙齿三维模型与口腔cbct图像牙冠部分相重合，即得牙齿整体三维模型。
15.进一步地，异常点识别模块基于dssd_xception_coco模型实现牙齿整体三维模型内载的异常点的识别，并实现异常点类型的标记。
16.本发明具有以下有益效果：1）可以辅助医生完成口腔内情况的全面快速疗诊，同时可以避免人为经验所带来的诊断误差。
17.2）可以快速的定位蛀牙等异常点所在的位置；3）设计了用于实现牙齿图像采集的装置，可以实现牙齿图像的快速采集；4）采用基于口腔cbct图像和牙齿图像重构的三维模型融合的方式，可以实现口腔内牙齿情况的全面可视化。
18.附图说明
19.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明实施例数字化口腔智能辅助诊疗系统的系统框图。
20.图2为本发明实施例中牙齿图像采集装置的结构示意图。
21.图3为本发明实施例中弧形板的结构示意图。
22.图4为本发明实施例中滑块的结构示意图。
23.图5为本发明实施例数字化口腔智能辅助诊疗系统的工作流程图。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
25.实施例1
如图1所示，本发明实施例的数字化口腔智能辅助诊疗系统，包括：口腔数据采集模块，用于实现口腔cbct图像、牙齿图像的采集；所述的牙齿图像包括咬合状态前视图、下排牙俯视图、上排牙仰视图、张开状态下的下排牙+上排牙后视图；三维重构模块，用于基于kinect深度传感器获取牙齿图像的深度图像，并将所获得的牙齿深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建的分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用marching tetrahedra算法构造等值面,从而完成牙齿的三维重构，得到牙齿三维模型，最后完成所得的牙齿三维模型与口腔cbct图像的融合操作，即得牙齿整体三维模型；异常点识别模块，用于识别牙齿整体三维模型内载的异常点的识别，并实现异常点类型的标记；异常点分析模块，用于实现异常点尺寸和/发生的原因和/关联关系的分析；口腔诊断报告编制模块，用于基于所述牙齿整体三维模型、异常点识别分析结果编制当前用户的口腔诊断报告。
26.异常点放大模块，用于实现异常点的放大展示，并实现异常点颜色的修改，加大异常点与正常区域的对比度。
27.本实施例中，所述的口腔数据采集模块包括cbct扫描仪和牙齿图像采集装置，cbct扫描仪用于实现口腔cbct图像的采集，牙齿图像采集装置用于实现牙齿图像的采集，如图2-图3所示，包括与牙齿弧形适配的弧形板1、通过滑块和万向节安装在弧形板内侧的双排微型高清摄像头2、以及与弧形板外侧面固接的操作杆3，该操作杆上设有用于实现双排微型高清摄像头同步控制的按钮4。
28.所述的弧形板内侧面、上顶面和下底面上开设有若干与所述滑块相配合的内滑槽5、上滑槽6和下滑槽，内滑槽的上下两端分别与上滑槽和下滑槽连通。所述的弧形板、滑块、万向节均采用医用pc材质。如图4所示，滑块包括上滑块7、下滑块8以及固接在上滑块和下滑块之前的弹簧组9，从而使得在原始状态下，滑块可以实现相对位置的固定。
29.本实施例中，三维重构模块在进行牙齿三维模型与口腔cbct图像的融合操作时，直接将牙齿三维模型与口腔cbct图像牙冠部分相重合，即得牙齿整体三维模型。
30.本实施例中，异常点识别模块基于dssd_xception_coco模型实现牙齿整体三维模型内载的异常点的识别，并实现异常点类型的标记。该dssd_xception_coco模型采用dssd目标检测算法，用coco数据集预训练xception模型,然后用先前准备好的异常口腔cbct图像数据及其对应的异常类型数据集、异常牙齿图像数据及其对应的异常类型训练该模型，微调深度神经网络中的各项参数，最后得到合适的用于实现牙齿整体三维模型内载的异常点的识别，并实现异常点类型的标记的目标检测模型。
31.如图5所示，本具体实施使用时，包括如下步骤：s1、基于口腔数据采集模块实现口腔cbct图像、牙齿图像的采集；其中，所述的牙齿图像包括咬合状态前视图、下排牙俯视图、上排牙仰视图、张开状态下的下排牙+上排牙后视图；口腔cbct图像采用cbct扫描仪采集，牙齿图像采用牙齿图像采集装置采集；咬合状态前视图采集时，两排微型高清摄像头水平设置在弧形板的内侧，此时，将弧形板塞入患者的口腔，使得弧形板位于牙齿前侧，按压按钮即完成咬合状态前视图的采集；下排牙俯视图
和上排牙仰视图同步采集，采集前，先将滑块分别移动至内滑槽的上下两端，然后通过万向节将两排微型高清摄像头分别调至一个摄像头垂直弧形板上顶面，一个摄像头垂直弧形板下顶面，然后张开嘴吧，将弧形板塞入患者的口腔，使得高清微型摄像头一个正好位于下排牙齿的上方，另一个位于上排牙齿的下方，此时，按压按钮即完成下排牙俯视图和上排牙仰视图的同步采集；张开状态下的下排牙+上排牙后视图采集时，滑块分别移动至内滑槽的上下两端，然后通过万向节将两排微型高清摄像头分别调至一个摄像头与弧形板上顶面呈45-60度角并朝向外侧，一个摄像头与弧形板下顶面呈45-60度角并朝向外侧，然后张开嘴吧，将弧形板塞入患者的口腔，使得弧形板位于牙齿的后方，此时，按压按钮即可实现张开状态下的下排牙+上排牙后视图的采集。
32.s2、基于三维重构模块实现牙齿三维模型，最后完成所得的牙齿三维模型与口腔cbct图像的融合操作，即得牙齿整体三维模型；具体地，首先基于kinect深度传感器获取牙齿图像的深度图像，并将所获得的牙齿深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建的分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用marching tetrahedra算法构造等值面,从而完成牙齿的三维重构，得到牙齿三维模型，最后完成所得的牙齿三维模型与口腔cbct图像的融合操作，即得牙齿整体三维模型；s3、基于异常点识别模块识别牙齿整体三维模型内载的异常点的识别，并实现异常点类型的标记；s4、基于异常点分析模块实现异常点尺寸和/发生的原因和/关联关系的分析；口腔诊断报告编制模块，用于基于所述牙齿整体三维模型、异常点识别分析结果编制当前用户的口腔诊断报告。
33.在观察和诊疗的过程中，用于可以通过异常点放大模块实现异常点的放大展示，并实现异常点颜色的修改，加大异常点与正常区域的对比度。
34.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。