專利名稱：用于優(yōu)化牙科矯正器幾何形狀的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于計(jì)算機(jī)正畸術(shù)及牙醫(yī)術(shù)。
背景技術(shù)：
在正畸術(shù)治療中，使用各種器具來將患者牙齒自初始位置移動(dòng)至最終位置。器具 對(duì)牙齒施加力，藉此移動(dòng)一顆或多顆牙齒或?qū)⑵浔３衷谥委熾A段的適合位置。正畸術(shù)移動(dòng)因牙齒位置與器具之間的一對(duì)一關(guān)系而造成，其機(jī)理是將牙齒「擠」 成新外形并保持就位，由此允許牙齒有足夠的時(shí)間適應(yīng)新位置，之后，再次重復(fù)此過程，在 治療計(jì)劃的不同治療階段牙齒會(huì)逐漸地移動(dòng)。在當(dāng)前治療狀態(tài)與后續(xù)目標(biāo)或n+1治療階段之間的一對(duì)一關(guān)系中，牙科器具的適 應(yīng)可包括塑膠與牙齒幾何形狀之間的交互作用，該交互作用對(duì)于實(shí)現(xiàn)n+1牙齒位置并非最 佳且通常不將該交互作用納入該一對(duì)一關(guān)系的考量中。對(duì)于較大的牙齒移動(dòng)距離而言，尤 其如此，在較大牙齒移動(dòng)距離的情形下，器具的變形量可導(dǎo)致器具中的拉伸和應(yīng)力，因此， 矯正器的一些區(qū)域與牙齒的關(guān)鍵區(qū)域和/或合意的區(qū)域并非密切地接觸。因此，無法將牙 齒移動(dòng)至合意的目標(biāo)位置。此外，還存在相反的效果，牙齒可能接觸對(duì)于到達(dá)合意或目標(biāo)位 置產(chǎn)生反作用的區(qū)域。另外，牙科附件主要用于改變牙冠的幾何形狀，以確保更好地固持牙具，如沿合意 移動(dòng)的方向的矯正器。一般而言，該等附件用以在牙齒的垂直表面上提供「凸起」或「倒 凹」，否則牙具難以固持牙齒。實(shí)現(xiàn)牙齒的合意移動(dòng)的現(xiàn)有方法包括在治療階段的當(dāng)前位置或η位置期間，根 據(jù)計(jì)劃的下一個(gè)位置或n+1位置來制造牙具并將其置于牙齒上。通常而言，我們假設(shè)，牙具 或其若干部分的變形所產(chǎn)生的力和轉(zhuǎn)矩(其是因用于牙具制作的牙齒位置與牙具所定位 的牙齒的位置之間的差別而造成的)會(huì)致使牙齒移動(dòng)到治療階段中的下一個(gè)計(jì)劃位置中。然而，在實(shí)踐中，無論在治療中是否使用牙科附件，所產(chǎn)生的力和轉(zhuǎn)矩的取向皆可 能并非沿著既定牙齒移動(dòng)的方向。此外，可僅針對(duì)牙冠而不考量牙根或其他解剖學(xué)結(jié)構(gòu)來 程序化或配置當(dāng)前的牙齒移動(dòng)。牙根或其他解剖學(xué)結(jié)構(gòu)可阻礙牙冠移動(dòng)，并使得阻力中心 向下處于牙骨槽內(nèi)。一般而言，因作用于牙冠的力而形成的對(duì)阻力中心的非有利轉(zhuǎn)矩可能 無法輕易地平衡。此外，隨著治療過程期間的牙齒移動(dòng)，牙具的變形逐漸減小，使得所施加 的力亦隨的減弱。

發(fā)明內(nèi)容
在一實(shí)施例中，所提供的方法和裝置包括確立牙齒的初始位置；確定牙齒在治 療計(jì)劃中的目標(biāo)位置；計(jì)算與自初始位置至目標(biāo)位置的牙齒移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)向量；確定 對(duì)應(yīng)于移動(dòng)向量相關(guān)聯(lián)的多個(gè)分量；以及確定一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)附連器件相對(duì)于牙齒表平面 的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)位置，以使該一個(gè)或多個(gè)附連器件與牙具相嚙合。本文中使用的附件可為可附連至牙齒的任何形式的材料，其或使用模板而預(yù)形 成，或以無定形形式而預(yù)形成，附連至牙齒的表面?？墒褂谜辰Y(jié)材料將該附件設(shè)置于牙齒表 面上，或可將粘結(jié)材料自身作為附件設(shè)置于牙齒表面上。在參閱本發(fā)明實(shí)施方式和附圖之后，便可理解本發(fā)明的此等及其他特征和優(yōu)勢(shì)。


圖IA顯示一例示性牙科數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)；圖IB顯示一個(gè)或多個(gè)牙具的性能分析；圖IC顯示一個(gè)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)實(shí)施例中使用的各種移動(dòng)型數(shù)據(jù)；圖ID顯示一個(gè)或多個(gè)牙具的性能分析；圖1E-1F顯示用以產(chǎn)生治療計(jì)劃的集群器的各個(gè)實(shí)施例；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的載明治療過程的流程圖，其包括用于計(jì)算矯正器形狀的子 過程；圖2B是用于計(jì)算矯正器形狀的流程圖；圖3是用于建立有限元模型的子過程的流程圖；圖4是用于計(jì)算矯正器變化的子過程的流程圖；圖5A是用于計(jì)算矯正器形狀變化的子過程的流程圖；圖5B是用于計(jì)算矯正器形狀變化的子過程的流程圖；圖5C是用于計(jì)算矯正器形狀變化的子過程的流程圖；圖5D是圖解圖5B子過程的作業(yè)的示意圖；圖6是計(jì)算若干組矯正器的形狀的流程的流程圖；圖7是統(tǒng)計(jì)根模型的例示性圖表；圖8顯示根模型建立的例示性圖表；圖9顯示牙齒的CT掃描的例示性圖表；圖10顯示了顯示牙齒的例示性使用者介面；圖11A-11B分別圖解帶有定位后的牙具的初始牙齒位置以及所獲得的非合意力
向量；圖11C-11D分別圖解給牙具添加離隙以對(duì)牙齒周圍的非合意力向量形成反作用、 以及所獲得的牙具對(duì)牙齒施加的合意預(yù)定力；圖12圖解修改后的牙具幾何形狀，其中包括附加的形狀修改以去除牙具與牙齒 之間之間隙；圖13圖解基于牙齒治療計(jì)劃的掃描幾何形狀來構(gòu)造牙具的幾何外形；圖14A-14B圖解用于使牙齒轉(zhuǎn)動(dòng)的牙科附件定位；圖15圖解用于使牙齒傾斜的牙科附件定位；
圖16圖解用于使牙齒形成角度的牙科附件定位；圖17A-17B分別圖解用于頰面平移和舌面平移的牙科附件定位；圖18A-18B分別圖解用于近中平移和遠(yuǎn)中平移的牙科附件定位；圖19A-19B分別圖解用于突出和下壓的牙科附件定位；圖20圖解牙具及附件的互補(bǔ)嚙合；圖21是圖解優(yōu)化牙具幾何外形的流程圖；圖22是圖解牙科附件定位的流程圖；圖23是圖解基于對(duì)有效牙齒表面進(jìn)行計(jì)算而使牙齒沿預(yù)定方向移動(dòng)預(yù)定距離的 方法的流程圖；圖24是圖解確定是否需要附件由此獲得牙齒充足有效表面積的方法的流程圖；圖25是計(jì)算牙具形狀的過程的流程圖；圖26顯示牙冠點(diǎn)自第一階段至第二階段的軌跡；圖27顯示牙齒的有效表面和阻力表面；圖28演示藉由添加附件使得牙齒的有效面積增大；且圖29顯示帶有附件及矯正器(其帶有匹配于附件的脊?fàn)畈糠?的牙齒的剖面。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，三維正畸治療計(jì)劃工具(除其他以外，如AlignTechnology，Inc.的軟件或 可自eModels和OrthoCAD處購得的其他軟件)使得數(shù)位治療計(jì)劃成為可能。此等技術(shù)允 許臨床醫(yī)師使用實(shí)際的患者齒系作為自訂治療計(jì)劃的起始點(diǎn)。相比于2003年8月21日 提出的美國(guó)專利申請(qǐng)案序號(hào)10/640，439及2002年8月22日提出的美國(guó)專利申請(qǐng)案序號(hào) 10/225，889中所論述的原始數(shù)位治療計(jì)劃，自Align Technology公司購得的軟件技術(shù)是 使用針對(duì)患者的數(shù)位模型來制定治療計(jì)劃，然后掃描所實(shí)現(xiàn)的治療結(jié)果或?qū)嶋H的治療結(jié)果來 評(píng)估結(jié)果的「治療成功程度」。數(shù)位治療計(jì)劃和結(jié)果評(píng)估所存在的問題是數(shù)據(jù)冗余，并且缺乏以 個(gè)體患者水平評(píng)估治療成功度的標(biāo)準(zhǔn)和有效的方法。使用牙科數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)來分析信息。圖IA顯示一個(gè)例示性牙科數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，牙科治療數(shù)據(jù)集及結(jié)果數(shù) 據(jù)集1存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫或信息庫2中。數(shù)據(jù)挖掘軟件3提取數(shù)據(jù)，由此產(chǎn)生結(jié)果4。數(shù)據(jù)挖掘 軟件可詢問在數(shù)據(jù)庫2中捕獲和/或更新的信息，并且可產(chǎn)生與患者牙病以及牙具解決方 案相關(guān)的輸出數(shù)據(jù)流。請(qǐng)注意，最為有利地是，可將數(shù)據(jù)挖掘軟件的輸出作為后續(xù)輸入以自 反射方式饋送至至少數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)性算法。圖IA的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的結(jié)果是用于定義器具構(gòu)形或定義器具構(gòu)形的改變，以逐 步地移動(dòng)牙齒。牙齒移動(dòng)通常是與正畸治療相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)，包括全部三個(gè)正交方向的平移、 牙齒中心線沿兩個(gè)正交方向的轉(zhuǎn)動(dòng)(其中轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于垂直中心線)(「根成角」和「轉(zhuǎn) 矩」)、以及牙齒中心線沿正畸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)(其中軸線平行于垂直中心線)(「純轉(zhuǎn)動(dòng)」)。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)捕獲3-D治療計(jì)劃的移動(dòng)、起始位置及最終實(shí)現(xiàn) 的牙位置。該系統(tǒng)將結(jié)果與計(jì)劃相比較，且可使用任何治療方法來實(shí)現(xiàn)該結(jié)果，該等治療方 法包括可移除式器具及固定式器具(如正畸托架和鋼絲)、或甚至其他牙科治療(如將實(shí) 現(xiàn)結(jié)果與計(jì)劃相比較以便進(jìn)行正畸手術(shù)、牙周病治療及恢復(fù)性治療)。在一實(shí)施例中，牙齒重迭工具是用以匹配每一牙齒牙弓掃描的治療檔案。精化掃描(后續(xù)進(jìn)展)重疊在初始掃描上，以基于牙齒解剖結(jié)構(gòu)和齒座標(biāo)系統(tǒng)達(dá)成匹配。在兩個(gè) 牙弓中的牙齒匹配之后，重疊工具需要參照以便將上牙弓與下牙弓聯(lián)系起來。當(dāng)選擇選項(xiàng) 「統(tǒng)計(jì)過濾」時(shí)，重迭工具藉由如下方式量測(cè)每一牙齒的移動(dòng)量先作為參照去掉移動(dòng)量大 于標(biāo)準(zhǔn)偏差而高于或低于全部牙齒移動(dòng)平均量的牙齒移動(dòng)(由當(dāng)前階段與前一階段之間 的位置差確定)。然后，選擇其余牙齒作為參照而量測(cè)每一牙齒的移動(dòng)。圖IB顯示一個(gè)或多個(gè)牙具的性能分析。在散布圖中，相對(duì)于「目標(biāo)」移動(dòng)繪制出 所「實(shí)現(xiàn)」的移動(dòng)，并產(chǎn)生趨勢(shì)線。圖中顯示「散布」圖以演示「散布」數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，并產(chǎn) 生趨勢(shì)線以顯示牙具的性能。在一實(shí)施例中，趨勢(shì)線選擇為線性趨勢(shì)線(其可為曲線)；如 此，趨勢(shì)線是所有「散布」數(shù)據(jù)的最佳擬合直線。矯正器的性能表示為趨勢(shì)線的斜率。Y軸 截距是模擬當(dāng)佩戴矯正器時(shí)所發(fā)生的偶然移動(dòng)?？深A(yù)測(cè)性是由R2進(jìn)行量測(cè)，R2是由「實(shí) 現(xiàn)」數(shù)據(jù)和「目標(biāo)」數(shù)據(jù)的回歸計(jì)算而獲得。圖IC顯示一個(gè)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)實(shí)施例中使用的各種移動(dòng)型數(shù)據(jù)。例示性數(shù)據(jù)集覆 蓋擴(kuò)張/收縮(+/-X平移)、近中/遠(yuǎn)中(+/-Y平移)、下壓(-Z平移)、突出(+Z平移)、 傾倒/成角(X轉(zhuǎn)動(dòng))、轉(zhuǎn)矩/傾斜(Y轉(zhuǎn)動(dòng))及純轉(zhuǎn)動(dòng)(Z轉(zhuǎn)動(dòng))。圖ID顯示一個(gè)或多個(gè)牙具的性能分析。對(duì)于圖ID中所示的運(yùn)動(dòng)類型，所實(shí)現(xiàn)的 運(yùn)動(dòng)是該特定數(shù)據(jù)集的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的約85%。如圖ID中顯著的顯示，在諸多階段處，實(shí)際的牙齒移動(dòng)一般都會(huì)滯后于目標(biāo)牙齒 移動(dòng)。在藉由串接的聚合物器具進(jìn)行治療的情形下，該種滯后在治療設(shè)計(jì)中起到重要作用， 此乃因牙齒移動(dòng)及負(fù)面結(jié)果(患者的不適)兩者肯定會(huì)隨差異程度的不同而不同。在一實(shí)施例中，藉由考量目標(biāo)牙齒位置與實(shí)際牙齒位置的統(tǒng)計(jì)偏差，如步驟 170(圖2A)和步驟232(圖2B)中的臨床參數(shù)便更加準(zhǔn)確。例如，由于當(dāng)前的目標(biāo)移動(dòng)未充 分實(shí)現(xiàn)的計(jì)算概率很大，因此可減少后續(xù)的移動(dòng)目標(biāo)，因而導(dǎo)致后續(xù)移動(dòng)階段需完成為先 前階段既定的工作量。類似地，目標(biāo)移動(dòng)可能尤其在先前階段中超越合意位置，使得預(yù)期的 實(shí)際移動(dòng)得到更佳的控制。該實(shí)施例犧牲最小化來回移動(dòng)時(shí)間的目標(biāo)，以換取實(shí)現(xiàn)目標(biāo)末 尾階段結(jié)果的較高概率。該方法是針對(duì)若干類似患者案例的群組在治療計(jì)劃內(nèi)達(dá)成。表1顯示一實(shí)施例中的牙齒分組。表2中指示牙齒移動(dòng)的符號(hào)約定。表3中演示 所選60個(gè)牙弓的不同牙齒移動(dòng)，其中性能以降序分類。器具性能可分為4個(gè)單獨(dú)的組高 (79-85% )、平均(60-68% )、低于平均(52-55% )以及不足(24-47% )。表4顯示移動(dòng)可 預(yù)測(cè)性的排名?？深A(yù)測(cè)性分為3組高預(yù)測(cè)性(0. 76-0. 82)、可預(yù)測(cè)性(0. 43-0. 63)及不可 預(yù)測(cè)性(0. 10-0. 30)。對(duì)于特定的數(shù)據(jù)集，例如，研究結(jié)果如下門牙下壓和前牙下壓性能為高性能。門牙下壓的范圍約為1. 7mm，且前牙下壓的范 圍約1. 7mm。這些移動(dòng)可預(yù)測(cè)性高。犬牙下壓、門牙轉(zhuǎn)矩、門牙轉(zhuǎn)動(dòng)及前牙轉(zhuǎn)矩性能為平均性能。犬牙下壓的范圍約為 1. 3mm,門牙轉(zhuǎn)矩的范圍約為34度，門牙轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍約為69度，且前牙轉(zhuǎn)矩的范圍約為34 度。該等移動(dòng)或?yàn)榭深A(yù)測(cè)，或?yàn)楦哳A(yù)測(cè)性。雙尖牙傾倒、雙尖牙近中、白齒轉(zhuǎn)動(dòng)及后牙擴(kuò)張性能低于平均。雙尖牙近中的范圍 約為1毫米，雙尖牙傾倒的范圍約為19度，臼齒轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍約為27度，且后牙擴(kuò)張的范圍 約為2. 8毫米。雙尖牙傾倒和雙尖牙近中為不可預(yù)測(cè)移動(dòng)，而其余為可預(yù)測(cè)移動(dòng)。前牙和門牙突出、圓齒和雙尖牙轉(zhuǎn)動(dòng)、犬牙傾倒、白齒遠(yuǎn)中以及后牙轉(zhuǎn)矩性能為不足性能。前牙突出的范圍約為1.7毫米，門牙突出的范圍約為1.5mm，圓齒轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍約為 67度，雙尖牙轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍約為63度，犬牙傾倒的范圍約為26度，臼齒遠(yuǎn)中的范圍約為2毫 米，且后牙轉(zhuǎn)矩的范圍約為43度。除雙尖牙轉(zhuǎn)動(dòng)為可預(yù)測(cè)移動(dòng)(但其產(chǎn)生的性能較低)的 外，所有該等移動(dòng)皆為不可預(yù)測(cè)移動(dòng)。表 1
所研究的牙齒會(huì)I
π _Lt 才兇門牙#7,8，9, 10，23’24，25，26犬牙#6,11，22’ 27雙尖牙#4,5’12，13，20, 21,28，29臼齒#2,3’14, 15, 18, 19,30，31前牙#6,7，8，9，10’11，22’ 23，24’25’26’27后牙#2，3，4, 5，12,13，14，15， 18，19’20,21’圓齒#4,5，6’ 11’ 12’13’20, 21, 22’27,28’29
表2
9牙齒移動(dòng)的符號(hào)約定 移動(dòng)的類型
X平移 (擴(kuò)張/收縮)
(-)舌面平移
(+)頰面平移
X轉(zhuǎn)動(dòng)(傾倒) 右上象限及右下象限 左上象限及左下象限
(-)遠(yuǎn)中轉(zhuǎn)動(dòng) (-)近中轉(zhuǎn)動(dòng)
(+)近中轉(zhuǎn)動(dòng) (+)遠(yuǎn)中轉(zhuǎn)動(dòng)
Y平移(近中/遠(yuǎn)中) 左上象限及右下象限 右上象限及左下象限
(-)遠(yuǎn)中平移 (-)近中平移
(+)近中平移 (+)遠(yuǎn)中平移
旋轉(zhuǎn) (扭動(dòng)) Z平移 (下壓/突出) Z轉(zhuǎn)動(dòng) (純轉(zhuǎn)動(dòng))
表3
(_)舌冠轉(zhuǎn)動(dòng)
(-)下壓平移
(_)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
(+)頰冠轉(zhuǎn)動(dòng) (+)突出平移 (+)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)性能指數(shù)的排名 模型 性能指數(shù)副作用
可預(yù)測(cè)性
權(quán)利要求
一種使牙齒自一初始位置移動(dòng)至一目標(biāo)位置的方法，其包括確立該牙齒的初始位置；確定該牙齒在一治療計(jì)劃中的目標(biāo)位置；確定該初始位置與該目標(biāo)位置之間的一掃描幾何路徑以及用于使該牙齒自該初始位置移動(dòng)至該目標(biāo)位置的一相關(guān)移動(dòng)向量；以及基于該確定的掃描幾何路徑修改用于該牙齒的牙具的腔室?guī)缀涡螤睢?br> 2.如權(quán)利要求1的方法，其中修改該腔室?guī)缀涡螤畎ㄔ谠撗谰叩囊粌?nèi)表面上定義一 個(gè)或多個(gè)接觸該牙齒的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的預(yù)定表面的接觸點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中修改該腔室?guī)缀涡螤畎ㄔ谠撗谰叩囊粌?nèi)表面上定義一 個(gè)或多個(gè)特征，其中該一個(gè)或多個(gè)特征與該移動(dòng)向量相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中該一個(gè)或多個(gè)特征包括陷窩。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中修改該腔室?guī)缀涡螤钜宰钚』撗谰叩囊粌?nèi)表面與該牙 齒之間的摩擦。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中該掃描幾何路徑是該初始位置與該目標(biāo)位置之間的一聯(lián) 合幾何形狀，其中該聯(lián)合幾何形狀包括該治療計(jì)劃中的一位置至下一位置的多個(gè)增量。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中確定該掃描幾何路徑包括確定去除該初始位置與該目標(biāo) 位置之間干擾的路徑。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中該移動(dòng)向量配置為確立由該牙具施加于該牙齒的一力 系，以使該牙齒自該初始位置移動(dòng)至該目標(biāo)位置。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中該力系包括如下至少一個(gè)力、力矩及力偶矩。
10.如權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括確定對(duì)應(yīng)于該移動(dòng)向量的多個(gè)分量。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中該牙具的一內(nèi)表面構(gòu)造為施加對(duì)應(yīng)于該多個(gè)分量中的 其中一個(gè)相應(yīng)分量的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的力。
12.如權(quán)利要求10的方法，其中該多個(gè)分量可提供如下的一個(gè)或多個(gè)該牙齒的一轉(zhuǎn) 動(dòng)移位、該牙齒的一角移位、該牙齒的線性移位或其一個(gè)或多個(gè)組合。
13.如權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括確定一個(gè)或多個(gè)附連器件相對(duì)于該牙齒的一 表平面的對(duì)應(yīng)位置，以使該一個(gè)或多個(gè)附連器件構(gòu)造為在一接觸點(diǎn)處與該牙具嚙合，以產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)于該移動(dòng)向量的該等分量中的至少一個(gè)。
14.如權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括確定大致垂直于與自該初始位置至該目標(biāo)位 置的牙齒移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)向量方向的一表面積。
15.如權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括使用快速成型來制作該牙具。
16.如權(quán)利要求1的方法，其中該牙具包括一聚合物殼體。
17.一種使用牙具移動(dòng)牙齒的方法，該牙具具有一具體的腔室?guī)缀涡螤?，該方法包括確立該牙齒的一初始位置；確定該牙齒在一治療計(jì)劃中的一目標(biāo)位置；計(jì)算與該牙齒自該初始位置至該目標(biāo)位置的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的一第一移動(dòng)向量；確定對(duì)應(yīng)于該第一移動(dòng)向量的一分量；以及確定一個(gè)或多個(gè)附連器件相對(duì)于該牙齒的一表平面的一對(duì)應(yīng)位置，以使該一個(gè)或多個(gè) 附連器件構(gòu)造為在一接觸點(diǎn)處與該牙具嚙合，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該第一移動(dòng)向量的分量。
18.如權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括產(chǎn)生多個(gè)牙具，該牙具具有經(jīng)選擇使該牙齒 逐漸復(fù)位的幾何形狀，其中該等牙具包括具有腔室的聚合物殼體，且其中該等接連殼體的 腔室具有不同的幾何形狀，該等不同的幾何形狀經(jīng)成形以接納幷使牙齒自一個(gè)布置復(fù)位至一接連布置。
19.如權(quán)利要求17的方法，其中該多個(gè)分量包括如下至少一個(gè)力的量值及力的方向。
20.如權(quán)利要求17的方法，其中該附連器件構(gòu)造為大致在該牙齒的表平面處對(duì)該牙具 施加一預(yù)定的力。
21.如權(quán)利要求17的方法，其中該多個(gè)分量配置為提供如下一個(gè)或多個(gè)該牙齒的一 轉(zhuǎn)動(dòng)移位、該牙齒的一角移位、該牙齒的一線性移位或其一個(gè)或多個(gè)組合。
22.如權(quán)利要求17的方法，其中該一個(gè)或多個(gè)附連器件包括提供于該牙齒上、相對(duì)于 彼此處于毗連位置的多個(gè)牙科附連器件。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中該牙具構(gòu)造為依序地并單獨(dú)地物理接觸該多個(gè)毗連牙 科附連器件中的每一個(gè)達(dá)某一預(yù)定的時(shí)期。
24.如權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括將該一個(gè)或多個(gè)附連器件附連在該牙齒的該 表平面上。
25.如權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括在確定該一個(gè)或多個(gè)附連器件的對(duì)應(yīng)位置之后，確定與使該牙齒至一后續(xù)目標(biāo)位置的 移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的一第二移動(dòng)向量。
26.如權(quán)利要求25的方法，其進(jìn)一步包括修改該牙具的一形狀，以使該牙具構(gòu)造為產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)于該第二移動(dòng)向量的一個(gè)或多個(gè)分量。
27.如權(quán)利要求17的方法，其中該牙具包括一聚合物殼體。
28.如權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括使用快速成型來制作該牙具。
29.一種裝置，其用于為一牙具建模以及用于使一牙齒移動(dòng)的附連器件定位，其包括一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；一處理單元，其聯(lián)接至該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其中該處理單元配置為確定一牙齒的一第一 位置；確定該牙齒在一治療計(jì)劃中的一第二位置；計(jì)算與一掃描幾何路徑相關(guān)聯(lián)的一移動(dòng) 向量，以使該牙齒自該第一位置移動(dòng)至該第二位置。
30.如權(quán)利要求29的裝置，其中該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括一數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包括至少一 個(gè)患者治療歷史；正畸術(shù)療法、正畸術(shù)信息以及診斷。
31.如權(quán)利要求29的裝置，其進(jìn)一步包括確定對(duì)應(yīng)于該移動(dòng)向量的一分量；以及確定一個(gè)或多個(gè)附連器件相對(duì)于該牙齒的一表平面的位置，以使該一個(gè)或多個(gè)附連器 件在一接觸點(diǎn)處與該牙具嚙合，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該移動(dòng)向量的分量。
32.如權(quán)利要求31的裝置，其中該一個(gè)或多個(gè)附連器件構(gòu)造為大致在該牙齒的表平面 處對(duì)該牙具施加一預(yù)定的力。
33.如權(quán)利要求31的裝置，其中該一個(gè)或多個(gè)附連器件可包括提供于該牙齒上、相對(duì) 于彼此處于毗連位置的多個(gè)牙科附連器件，其中該牙具可構(gòu)造為依序地并單獨(dú)地物理接觸 該多個(gè)毗連牙科附連器件中的每一個(gè)達(dá)某一預(yù)定的時(shí)期。
34.如權(quán)利要求31的裝置，其中該多個(gè)分量可提供如下一個(gè)或多個(gè)該牙齒的一轉(zhuǎn)動(dòng)移位、該牙齒的一角移位、該牙齒的一線性移位或其一個(gè)或多個(gè)組合。
35.如權(quán)利要求29的裝置，其中該處理單元進(jìn)一步經(jīng)配置以基于該第一位置與該第二 位置之間的掃描幾何路徑來修改該牙具的一腔室?guī)缀涡螤睢?br> 36.如權(quán)利要求29的裝置，其中該處理單元進(jìn)一步經(jīng)配置以在該牙具的一內(nèi)表面上定 義接觸該牙齒的一對(duì)應(yīng)預(yù)定表面的一接觸點(diǎn)。
37.如權(quán)利要求29的裝置，其中該處理單元進(jìn)一步經(jīng)配置以定義該牙具的一內(nèi)表面上 的一特征，其中該特征與該移動(dòng)向量相關(guān)聯(lián)。
38.如權(quán)利要求29的裝置，其中該掃描幾何路徑是該第一位置與該第二位置之間的 一聯(lián)合幾何形狀，其中該聯(lián)合幾何形狀包括該治療計(jì)劃中的一位置至一后續(xù)位置的多個(gè)增 量。
39.如權(quán)利要求29的裝置，其中該移動(dòng)向量配置為確立由該牙具施加于該牙齒的一力 系，以使該牙齒自該第一位置移動(dòng)至該第二位置。
40.如權(quán)利要求39的裝置，其中該力系包括如下至少一個(gè)力、力矩及力偶矩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法和系統(tǒng)，其用于確立牙齒的初始位置；確定牙齒在治療計(jì)劃中的目標(biāo)位置；計(jì)算與自初始位置至目標(biāo)位置的牙齒移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)向量；確定對(duì)應(yīng)于移動(dòng)向量相關(guān)聯(lián)的多個(gè)分量；以及確定一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)附連器件相對(duì)于牙齒表平面的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)位置，以使該一個(gè)或多個(gè)附連器件與牙具相嚙合。
文檔編號(hào)A61C7/00GK101977564SQ200980109983
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者H·曹, 埃里克·庫, 瓦迪姆·馬濤, 約翰·Y·莫頓 申請(qǐng)人:矯正技術(shù)公司