牙假體的計算機制造方法
【專利摘要】公開一種用于通過下述來制作牙齒修復(fù)體的方法：獲取病人的齒系的圖像以及產(chǎn)生齒系的三維模型；將齒系的一部分定位在銑磨空白部的計算機模型內(nèi)；限定環(huán)繞牙目標的齒緣區(qū)域；限定所述齒緣外的基牙溝；將原掃描輪廓與由原工具路徑產(chǎn)生的輸出進行比較以校驗牙齒修復(fù)體，并且如果需要產(chǎn)生新的工具路徑；形成具有兩個虛擬部分的銑磨模型，兩個虛擬部分包括齒緣區(qū)域和基牙溝區(qū)域；以及按不同的速度銑磨牙齒修復(fù)部，其中，以比修復(fù)部分的銑磨更高的速度完成基牙溝的銑磨。
【專利說明】[0001] 本申請是2013年4月12日遞交的申請序列號為13862197的申請的部分繼續(xù)申 請，其內(nèi)容通過引用被結(jié)合在本文中。 牙假體的計算機制造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明廣義地涉及計算機輔助設(shè)計以及機加工處理，以由銑磨的坯料進行補牙。
[0003] 已知有多種牙工藝用于更換或修補損壞的、功能減弱的或脫落的牙齒結(jié)構(gòu)。例如， 通常已知為填補的補牙術(shù)經(jīng)常用于填充由于牙齒腐爛或齲齒導(dǎo)致的牙齒中的空腔。也用于 填充空腔的略大一些的修補已知為鑲牙或貼面。填充、鑲牙或貼面也可用于恢復(fù)已經(jīng)碎裂 或斷裂的牙齒的形狀。其他類型的補牙包括齒橋、全鑲冠或局部鑲冠。通常，這些修復(fù)術(shù)比 填充大，因而經(jīng)常在口腔中比較可見。通過原牙齒結(jié)構(gòu)的保留部分和/或通過朝向顎部的 多骨區(qū)域延伸的柱來支撐全部和局部鑲冠。另一方面，齒橋是連接到鄰近牙齒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)， 并且齒橋提供人工牙齒或牙齒冠，以代替相應(yīng)的、脫落的結(jié)構(gòu)。
[0004] 大的修復(fù)術(shù)通常在口腔外部制作，并且隨后一量完成被放置在病人的口腔中。對 于這些類型的修復(fù)術(shù)，利用彈性壓印材料沿著齒齦的鄰近區(qū)域通常進行病人的相關(guān)牙齒結(jié) 構(gòu)的壓印。該壓印材料提供牙齒結(jié)構(gòu)和齒齦區(qū)域的負的物理鏡像。接著，通過將大量的巴 黎（Paris)石膏噴注到壓印模中并且允許巴黎石膏硬化形成正的鑄模。產(chǎn)生的巴黎石膏或 "石"模型隨后用于實驗室中，以制造修復(fù)物，該修復(fù)物最終轉(zhuǎn)移到病人的口腔中。
[0005] 依據(jù)需要修復(fù)的類型，用于進行修復(fù)的實驗室工藝可能會被略微涉及并且可能需 要病人要多次去找牙醫(yī)。一種方法，例如，理想的牙冠的蠟復(fù)制品形成在石模上。蠟復(fù)制品 隨后鑲嵌在難熔的蠟?zāi)２牧仙喜⑶覠Y(jié)以產(chǎn)生另一種相應(yīng)的口腔結(jié)構(gòu)的負的物理鏡像?？?瓷隨后在壓力下被強加到蠟?zāi)２牧蟽?nèi)并且加熱，目的在于形成鑲冠。
[0006] 傳統(tǒng)的牙冠的制作和由石模人工進行的其他修復(fù)是涉及高度技巧和技能以及強 勞動技術(shù)。此外，放置在病人口腔前面區(qū)域中的修復(fù)物通常具有高度可見性。制作烤瓷修 復(fù)物，其精確地匹配自然牙齒的半透明及顏色是廣范考慮的難度。
[0007] 由于上述原因，增加的關(guān)注度已經(jīng)直接朝向利用計算機自動制造以便制作牙齒修 復(fù)體。當(dāng)前牙CAD / CAM的應(yīng)用允許牙醫(yī)在病人在牙診所(椅側(cè)）等待的同時，在椅子側(cè)進 行人工復(fù)原。隨著個人口腔掃描儀的發(fā)展，該技術(shù)允許專業(yè)人員在病人處于椅子一側(cè)的同 時進行復(fù)原。個人口腔掃描儀直接掃描病人的嘴，以獲得病人的嘴和頜部結(jié)構(gòu)的數(shù)字印模。 下一步是應(yīng)用CAD技術(shù)，以從個人口腔掃描儀獲得的掃描輪廓（File)中設(shè)計脫落牙齒的復(fù) 原。并且隨后，通過CNC銑磨機器銑磨最終設(shè)計的復(fù)原物，然后如果需要，牙醫(yī)進行最終的 潤色，例如，著色以及拋光復(fù)原物，以與現(xiàn)有的鄰近牙齒匹配。
[0008] 然而，上述新發(fā)展的技術(shù)已經(jīng)僅用于有限的恢復(fù)，例如用于后牙的內(nèi)置、上置的單 個鑲冠以及不需要任何牙齒子結(jié)構(gòu)以支撐斷裂剛性的填充。其還沒有用于前牙的修復(fù)，因 為其需要精確地匹配半透明度和形成。其也還沒有用于齒橋，這是由于通過椅側(cè)系統(tǒng)銑磨 的烤瓷不足于緊固地支承咬合。如果牙醫(yī)想要具有超過椅側(cè)系統(tǒng)能力的人工恢復(fù)，全如， PFM (瓷熔合到金屬），PFG (瓷熔合到金)，以及PFZ (瓷熔合到氧化鋯）等，則牙醫(yī)不得不采 用傳統(tǒng)的壓模并且將發(fā)送到牙醫(yī)實驗室或發(fā)送數(shù)字壓模到快速原型系統(tǒng)或其他模型銑磨 應(yīng)用可獲得的地方，以便牙醫(yī)技術(shù)人員具有病人的嘴的復(fù)制模型以形成鑲冠或齒橋。
[0009]由于椅側(cè)系統(tǒng)的限制，在從由通過個人口腔掃描儀獲得的數(shù)字輪廓的模型復(fù)制的 需求已經(jīng)增加。一些公司已經(jīng)嘗試應(yīng)用快速原型系統(tǒng)以復(fù)制和/或打印，以便產(chǎn)生病人牙 齒結(jié)構(gòu)的正向副本，而同時其它人已經(jīng)利用了 CNC銑磨系統(tǒng)。
[0010] 快速原型系統(tǒng)可快速地產(chǎn)生復(fù)制模型，但是其使用了對于牙科技術(shù)人員來說相對 于由牙醫(yī)采用的傳統(tǒng)壓模昂貴的材料。而且其難以維持并且其精確性不像CNC銑磨系統(tǒng)一 樣的好。另外，快速原型機器不能產(chǎn)生氧化鋯復(fù)制品或者是當(dāng)前通過CNC銑磨系統(tǒng)產(chǎn)生的 陶瓷全鑲冠。另一方面，CNC銑磨系統(tǒng)每次限于一個模具，并且由于允許工具行進區(qū)域短距 離的CNC機器的小尺寸，其比較耗時。由此，如果牙醫(yī)需要可由數(shù)字壓模生產(chǎn)到最終恢復(fù)物 的CAD，CAM系統(tǒng)，除了快速原型系統(tǒng)之外的牙醫(yī)CNC銑磨機器也需要，從而增加了成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 在一方面，公開了一種方法用于通過下述來制作牙齒修復(fù)體：獲得病人齒系圖像、 產(chǎn)生齒系的三維模型，將齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)；限定環(huán)繞牙目標 的齒緣區(qū)域；限定所述齒緣外的基牙溝；將原始掃描輪廓與從原始工具路徑產(chǎn)生的輸出相 比較以校驗牙齒修復(fù)體；并且如果需要產(chǎn)生新工具路徑；形成具有兩個虛擬部分的銑磨模 型，包括齒緣區(qū)域及基牙溝區(qū)域；以及按不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體，其中，以比修復(fù)部的 銑磨更高的速度完成基牙溝部的銑磨。
[0012] 在另一方面，一種用于制作牙齒修復(fù)體的方法，包括：獲取病人齒系的圖像并且產(chǎn) 生該齒系的三維模型；將齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)；定義環(huán)繞牙目標 的齒緣區(qū)域；定義所述齒緣外的基牙溝；定義通過擦洗牙目標的表面的區(qū)域以及容許用戶 以計算機模式自動地旋轉(zhuǎn)并標記該表面來纟先磨的區(qū)域；存儲5軸角度作為標記；自動地識 別角度標記以及標記的表面區(qū)域并且應(yīng)用工具路徑，以便產(chǎn)生具有兩個實際部分的銑磨模 型，所述兩個實際部分包括齒緣區(qū)域以及基牙溝區(qū)域；以及以不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體， 其中，以比修復(fù)部分的銑磨更高的速度完成基牙溝部分的銑磨。
[0013] 在又一方面，公開了一種方法，用于通過下述來制作牙齒修復(fù)體：獲取病人齒系的 圖像并且產(chǎn)生齒系的三維模型；將齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)；定義環(huán) 繞牙目標的齒緣區(qū)域；定義所述齒緣外的基牙溝；產(chǎn)生具有兩個實際部分的銑磨模型，所 述兩個實際部分包括齒緣區(qū)域以及基牙溝區(qū)域；以及以不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體，其中， 以比修復(fù)部分的銑磨更高的速度完成基牙溝部分的銑磨。
[0014] 在又一方面，一種用于制作牙齒修復(fù)體的系統(tǒng)，包括：銑磨機和掃描儀，所述掃描 儀用于獲取病人的齒系的圖像并且產(chǎn)生該齒系的三維模型。連接到銑磨機和掃描儀的計算 機，所述計算機包括計算機代碼，用于：將齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)； 定義環(huán)繞牙目標的齒緣區(qū)域；定義所述齒緣外的基牙溝；產(chǎn)生具有兩個虛擬部分的銑磨模 型，所述兩個虛擬部分包括齒緣區(qū)域和基牙溝區(qū)域；以及以不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體，其 中，以比修復(fù)部分的銑磨更高的速度完成基牙溝部分的銑磨。
[0015] 優(yōu)選實施方式的優(yōu)點可包括下述中的一個或更多個。CAD/CAM軟件的結(jié)合使用，并 且CNC銑磨機提供了用于直接地加工牙齒修復(fù)體全自動裝置。該方法容許以在生產(chǎn)具有高 精度形狀的修復(fù)物方面的較大靈活性。該系統(tǒng)省時，經(jīng)濟并且節(jié)省了與傳統(tǒng)的牙齒修復(fù)體 制作技術(shù)相關(guān)的勞動力。該系統(tǒng)容許一個系統(tǒng)不僅能由數(shù)字掃描輪廓產(chǎn)生病人的嘴的復(fù)制 模型，而且其能夠產(chǎn)生烤瓷副本和鑲冠及蠟副本以及全冠，而幾乎不用僅通過用戶改變其 工作臺的任何限定。該系統(tǒng)還滿足了小和大的牙醫(yī)們需求的經(jīng)濟及技術(shù)要求，因為其容許 在不通過牙醫(yī)進行物理壓模的情況下進行修復(fù)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，利用銑磨/ 研磨機在各種牙材料的醫(yī)學(xué)、牙醫(yī)學(xué)及牙技術(shù)、植入部分、鑲嵌、部分冠、冠、齒橋、人工基部 以及輔助部分方面，精確地并且以符合用意的高機械堅固性，經(jīng)濟地進行全部的牙齒修復(fù) 體。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)選實施例(其中 申請人:已經(jīng)預(yù)期應(yīng)用原理的最佳示例的示意性說明） 在下面的說明中闡述并且在附圖中示出，而且在所附的權(quán)利要求書中特定且清楚地指出并 闡述。
[0017] 圖1和圖2A - 2H示意出由銑磨坯料形成牙齒修復(fù)體的示例性工藝。
[0018] 圖3示出在頂側(cè)上帶有統(tǒng)磨述料的示例性工作臺。
[0019] 圖4示出在兩側(cè)上帶有銑磨坯料的示例性工作臺。
[0020] 圖5示出沒有夾緊到工作臺的塑料夾具的工作臺。
[0021] 圖6示出表示銑磨坯料的頂部的一個計算機模型結(jié)構(gòu)的視圖。
[0022] 圖7示出表示銑磨坯料的緊鄰?fù)汇娔ヅ髁匣虿煌你娔ヅ髁系牡撞康捻敳康?兩個計算機模型結(jié)構(gòu)的視圖。
[0023] 圖8A示出僅帶有夾具的示例性工作臺。
[0024] 圖8B示出將銑磨坯料安裝到工作臺的示例性安裝系統(tǒng)。
[0025] 圖8C示出安裝系統(tǒng)的又一視圖。
[0026] 圖8D示出在圖8C中使用的示例性安裝件。
[0027] 圖9A和9B示出應(yīng)用刀具路徑以減少工具斷裂的示例性方法。
[0028] 圖10示出示例性修復(fù)物制作系統(tǒng)。
[0029] 圖11A - 11B示出示例性自動角度旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
[0030] 圖12A - 12F不出用于將病人嘴部的原始3D掃描輪廓與輸出結(jié)果進行比較，以通 過機器利用預(yù)定的刀具路徑進行生產(chǎn)的示例性系統(tǒng)。
[0031] 圖13示出用于將刀具路徑與3D掃描輪廓進行檢查的示例性工藝。

【具體實施方式】
[0032] 按照要求，本文公開本發(fā)明的【具體實施方式】，然而，應(yīng)該理解的是，公開的實施方 式僅用于本發(fā)明的原理的示例，該示例可以由多種方式體現(xiàn)。因此，說明書公開的特定結(jié)構(gòu) 及功能的細節(jié)不被用于解釋為限定，而僅作為用于權(quán)利要求書的基礎(chǔ)，以及作為用于教導(dǎo) 本領(lǐng)域技術(shù)人員以事實上任何適當(dāng)?shù)脑敿毥Y(jié)構(gòu)來以用多種方式體現(xiàn)本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0033] 圖1和圖2A - 2H示意出由銑磨坯料形成牙齒修復(fù)體的示例性工藝。首先，獲取病 人的齒系掃描輪廓（10)。在圖2A中示出一個示例性掃描的齒系。接下來，掃描輪廓附連到 基部材料計算機模型（12)。這可以通過簡單的在基部材料模型上疊置掃描的輪廓來完成。 掃描的齒系到基部材料的一個示例性附連在圖2B中示出。在該示例中，上牙弓和下牙弓中 的每一個附連到相應(yīng)的基部材料。
[0034] 該工藝隨后進行監(jiān)測，以觀察是否掃描的輪廓被封裝在目標基部材料之內(nèi)（14)。 這在圖2C中示意出。圖2D示出一個示例，其中，病人的齒系模型附連到基部并且準備用于 修飾操作。
[0035] 接下來，工藝從操作者處接收齒緣以及基牙溝邊界（16)。操作者可描繪齒系基部 的形狀，以圖表的方式限定每個牙齒的齒緣。操作者也可以限定用于牙齒之間的基牙的溝 邊界。圖2E示出示例圖，其中，每個牙齒的基部被描繪在基牙牙齒之間的溝邊界內(nèi)側(cè)。
[0036] 工藝隨后應(yīng)用圖示齒緣（18)。如在圖2F中所示，應(yīng)用圖示齒緣，并且從基部分離 牙齒模型的基牙。圖2G示出空的牙齒基部，該空的牙齒基部之后將被銑磨，圖2H示出在通 過計算機數(shù)字控制（CNC)設(shè)備對坯料進行銑磨之后的完整基牙。
[0037] -種執(zhí)行具有快速且精確生產(chǎn)的特性。在一個實施例中，系統(tǒng)不僅精確地復(fù)制模 型，而且還克服了通過CNC銑磨機的銑磨復(fù)制模型的不利因素。該系統(tǒng)減少了銑磨時間，這 在模型復(fù)制通過CNC機器完成時是非常關(guān)鍵的。由于最終獲得的工具的直徑必須小，以允 許接觸每個修復(fù)物的彎曲表面，通常地并且在概念上更小直徑的工具能生產(chǎn)更精細且精確 的復(fù)制物。由于銑磨的時間問題，隨后發(fā)明了一或更多個項目，以減少銑磨時間，而不會損 失最終結(jié)果的精確性及整體性。
[0038] 首先，在設(shè)計應(yīng)用期間，系統(tǒng)將一實體材料本體分成兩個獨立的輪廓，掃描輪廓停 留在輪廓頂部內(nèi)并且僅對于除基牙溝區(qū)域之外的頂部區(qū)域應(yīng)用銑磨工藝，在銑磨工藝以后 獨立銑磨的基牙被放置在該基牙的壓溝區(qū)域內(nèi)。該系統(tǒng)代替了工作臺，允許系統(tǒng)不僅銑磨 模型復(fù)制品而且銑磨氧化鋯或蠟或ppma或者其他所需要的陶瓷材料。該系統(tǒng)還存儲了一 種在CAD和CAM內(nèi)部被銑磨的預(yù)先成型的材料，以與在機器上命名為目標1或2或3等實 際材料放置一樣精確的相同位置，并且其允許材料的任何類型或形狀以被適當(dāng)?shù)劂娔?，?要每個位置和每個名稱在掃描參數(shù)設(shè)定中內(nèi)部的存儲并被指出。
[0039] 系統(tǒng)隨后設(shè)置多個孔以夾緊到機器上，通過匹配所述孔還提供了適當(dāng)?shù)劂q接的模 具的上端和下端的導(dǎo)引。獨立銑磨的上頜和下頜應(yīng)當(dāng)與原掃描輪廓一樣精確地鉸接，并且 這些孔確保銑磨模型的位置將與通過掃描儀獲得的原掃描輪廓相同。
[0040] 使用者可選擇在帶有通常使用的鉸接器裝置或附接的溝的塑料的背面上的一或 多種設(shè)計。該系統(tǒng)隨后確保圖示鉸接器溝邊界被圓筒地成形從而最終的工具將覆蓋溝的整 個表面。由于其用于鉸接器設(shè)計的兩個基部在設(shè)計工藝中從未獨立地移動，因而導(dǎo)致上和 下掃描輪廓彼此保持同一相應(yīng)的X和Y坐標，并且允許僅在Z方向上移動。因此，四個塑料 孔允許在銑磨工藝之后與上頜和下頜掃描輪廓對準的精確匹配。為了保持每個掃描輪廓匹 配到塑料體的坐標，用于上部和下部的材料的基部移動并且一起旋轉(zhuǎn)，目的是使塑料孔保 持匹配，這是必須的功能，因為上頜和下頜獨立地定位在工作臺上以便進行銑磨工藝，并且 這兩個部分需要與用于從口腔內(nèi)掃描儀或模型掃描儀獲得的上頜及下頜兩者獲得的掃描 輪廓一樣精確地對準。
[0041] 接下來，討論刀具路徑的形成。通過將被銑磨的材料放置在CAD、CAM的內(nèi)部并且 將實體材料放置在機器中，允許使用者將刀具路徑應(yīng)用在不連續(xù)位置上，無論是有一些還 是有許多將被銑磨的材料，使用者對于系統(tǒng)的利用具有極大的靈活性而與工作負荷的量無 關(guān)。通過其命名及其放置，CAM程序自動地識別。換言之，凸輪刀具路徑僅通過其目標名稱 應(yīng)用，其可修正機器的任何類型的工作臺以及形狀上的改變或材料的將充分應(yīng)用刀具路徑 的位置，只要實際形狀和尺寸或材料的位置通過使用者存儲在指定的輪廓夾中。
[0042] 如果最終的薄形工具用于沿著表面切割，則人體牙齒的深溝槽形狀或者窄的間隙 區(qū)將導(dǎo)致工具的損壞?？梢允褂米詣覼水平刀具路徑應(yīng)用來消除此問題。系統(tǒng)的工作如下： 自動尋找任一種這類區(qū)域，并且應(yīng)用增量Z水平刀具路徑，該Z水平刀具路徑使得工具可以 按照用戶設(shè)置在參數(shù)中的潛在工具損壞區(qū)域中的參數(shù)進行微小移動。
[0043] CNC可以提供5軸同時運動。然而，這種運動需要很長時間來銑磨整個模型，這是 通過CNC銑床進行銑磨的非常重要的不利因素。采用未切割區(qū)域?qū)⒒旧蠝p少切割時間， 這就自動地識別不能到達的先前表面工具的任一種，然后僅針對按照用戶設(shè)置參數(shù)中的給 定角度的特定區(qū)域施機加工具的運動。為了減少切割時間，系統(tǒng)被設(shè)計為允許用戶在掃描 輪廓上標記某一區(qū)域，并且特定的刀具路徑將應(yīng)用于僅標記的區(qū)域，這也可以由用戶設(shè)置 為一個或者更多個參數(shù)。
[0044] 牙齒CNC銑床是沿著X，Y，Z軸線包線旋轉(zhuǎn)切割的三維銑磨?；谔沾傻脑呐髁?可以安裝在外殼內(nèi)的夾頭或夾具中，銑頭可以繞著坯料轉(zhuǎn)動以切割坯料以便進行切割并且 使坯料形成希望的形狀。通常，通過基于CAM的軟件程序?qū)⑾Ｍ螤罹幊痰紺NC銑床控制 器中。例如，使用大圓盤或者單一材料塊體(其中可以銑磨多個牙齒假體的銑床）的銑磨機 的示例包括威蘭德（Weiland) ΖΕΝ0?銑床，Tizian銑床，和卡塔納（Katana)銑床。可替換 地，CEREC銑床使用在其中銑磨單一假體的單個小塊體。
[0045] 一旦完成了具有圖形邊緣的假體的電子模型，就可以使用任何制造工藝來制造牙 齒器具，所述任何制造工藝接受以上述討論的標準形式表示的物理物體的電子模型。在一 個實施例中，標準STL規(guī)定輪廓被用于限定要被制造的器具的體積。STL規(guī)定輪廓用于利用 原型機制造工業(yè)中熟知的快速原型機制造工藝來生產(chǎn)用于器具的效果。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù) 人員將認識到，在不背離如本發(fā)明隨附權(quán)利要求書中所限定的精神和范圍的情況下，可以 采用任何類型的快速原型機制造方法來制造假體。除了在本文中使用的CNC技術(shù)以外，其 他的替代制造技術(shù)還可以包括銑磨牙齒器具材料和使用火花機技術(shù)，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的 一樣。
[0046] 除了如上述生成的器件之外，用于器件的模型可以被手動地編輯或者雕刻，一旦 形成，在它被制造之前用于限定器件的最終規(guī)格。這種雕刻在電子模型上被電操作，一旦形 成，由牙科專業(yè)人員手動地移動計算機模型的表面以改變器件的形狀，直到限定希望的假 體形狀。這個工藝類似于業(yè)界中熟知的手工雕刻物理模型。
[0047]為了改變計算機模型的表面，牙科專業(yè)人員在計算機模型上定義待移動的表面的 一個點和受影響的表面區(qū)域。受影響的區(qū)域是圍繞待移動的點的區(qū)域。之后，牙科專業(yè)人 員將所述點移動到一個新位置，處理系統(tǒng)改變在受影響表面的區(qū)域內(nèi)的電子模型的表面上 的所有點，以生成被移動點1241和電子模型的其與表面之間的連續(xù)平滑表面。
[0048] 采用計算機輔助機器系統(tǒng)的牙假體制造使用"研磨坯料"，從中切割牙假體的塊材 料。牙科磨塊通常由陶瓷材料或者樹脂材料組成。本文中使用的"牙科銑磨坯料"指的是 固體材料片，可以利用減磨從固體材料片形成諸如齒冠或者齒橋的修復(fù)體。本文中使用的 "銑磨"指的是銑磨，拋光，受控蒸發(fā)，電火花銑磨（EDM)，水切割或激光切割或者切割、移動、 整形或切開材料的任何方法。通常，銑磨主要由機器來進行。坯料可以制成任何期望的形 狀或大小，包括圓柱、條、立方體、多面體、卵形體和板。從牙科銑磨坯料制造牙齒修復(fù)體包 括牙種植體基體集成的方法，牙科銑磨坯料，牙假體，和制造牙科銑磨坯料的方法。在被牙 科醫(yī)生使用(例如，封裝）或者收到前，完成的牙種植體基體被永久粘合到牙銑磨坯料上。
[0049] 牙銑磨坯料可以包括多種材料，只要材料適合用于口腔，并且也能夠被銑床銑磨 而沒有過多的妨礙或者工具磨耗。例如，適合的材料包括陶瓷、聚合物，聚合物-陶瓷組合 材料，和金屬。例如，合適的材料包括不銹鋼，黃金合金或鈦合金，鈀基合金，鎳基合金，鈷基 合金或者適合用于口腔環(huán)境的任何其他合金。
[0050] 合適的陶瓷材料的示例包括玻璃，單晶體和多晶體陶瓷，和具有結(jié)晶態(tài)的玻璃。多 晶體陶瓷包括非晶態(tài)材料，并且可以是單相或者多相。優(yōu)選的結(jié)晶陶瓷材料包括氧化鋁，錳 鋁尖晶石（MgA1204)，氧化鋯，釔鋁石榴石，硅酸鋯，氧化釔和莫來石。優(yōu)選的含玻璃材料包 括長石質(zhì)陶瓷，含玻璃晶體，諸如云母、白榴石、硅堿鈣石、氧化鋁、氧化鋯，尖晶石，羥磷灰 石的相體，市面上可獲得的紐約康寧的康寧公司的"Pyrex"和"Vycor"的非晶態(tài)玻璃。例 如，對于陶瓷銑磨坯料實施例，陶瓷可以是完全致密的形式，很少有孔或者沒有孔，或者可 以是多孔的同時部分孔被燃燒的形式。如果陶瓷銑磨坯料是多孔的，在銑磨后可以燃燒至 使它成為完全致密的狀態(tài)?？商鎿Q地，例如可以用在滲透后變硬的融化玻璃或者樹脂滲透 有孔陶瓷銑磨材料。
[0051] 優(yōu)選地，銑磨材料(例如，陶瓷）傳輸可見光波長的光，以在銑磨成牙假體和放置在 口腔中時提供美觀的外表。優(yōu)選地，(例如陶瓷)材料基本是無色的，即它沒有對穿過材料的 光進行任何程度的顏色增加或減少。然而，可選地，可以增加色劑來獲得模仿天然牙齒的顏 色的期望陰影，該期望陰影可以在某些病人中觀察到。
[0052] 優(yōu)選地，（例如，陶瓷）銑磨坯料具有小于大約0. 7,優(yōu)選地小于大約0. 6,更優(yōu)選地 小于大約〇. 5的對比率值。對比率值可以通過按照ASTM-D2805-95的3. 2. 1節(jié)中描述的、 修改到大約1mm厚的樣品的技術(shù)來確定。對比率值是最終的假體擁有的光透射率等級的指 /_J、1 〇
[0053] 優(yōu)選的聚合物-陶瓷組合銑磨坯料材料包括具有足夠的強度、水解穩(wěn)定性和無毒 性以使其可以用于口腔環(huán)境的可聚合樹脂。優(yōu)選地，樹脂是從包括自由基固化單體、低聚 體，或者聚合物，或者陽離子固化單體，或者低聚體或聚合物的材料制成。可替換地，樹脂 可以從包括單基體，低聚體或者包括自由基固化單體和陽離子固化單體的聚合物的材料制 成。合適的樹脂包括環(huán)氧樹脂，異丁烯酸，丙烯酸和乙烯醚。
[0054] 聚合物-陶瓷合成的銑磨材料包括熱塑和熱固聚合物。合適的熱塑材料包括諸如 聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯聚合物，聚碳酸酯，尼龍，聚醚醚酮，聚胺酸脂，聚酰亞胺，聚酰胺， 和諸如可在貿(mào)易指定"Delrin"下從杜邦獲得的聚甲醛材料。聚合物材料通常填充有一種 或多種無機填料，如下所述。
[0055] 聚合物-陶瓷合成的銑磨坯料材料通常包括(例如有機)填充物。所述填充物優(yōu)選 地是可以具有有機涂層的細碎材料。合適的涂層包括硅烷或者聚合物基體的封裝。所述填 充物可以從適合于組合入用于醫(yī)用或者牙科用的組合物中的一種或多種材料中選出，所述 材料諸如當(dāng)前用于牙齒修復(fù)體組合物等。
[0056] 圖3示出在頂部有銑磨坯料的示例工作臺。圖3中，銑磨坯料40具有包括要銑磨 作為假體的材料的頂部42。坯料40也具有包括銑磨為基體溝的材料的底部44。圖6中具 體示出的塑料夾46用于將坯料40緊固到工作臺48上。
[0057] 圖4示出在兩側(cè)有銑磨坯料的示例工作臺。CNC可以有效率地處理工作臺的頂部 和頂部上的多個坯料。
[0058] 圖5示出工作臺沒有塑料夾的示例工作臺。在這個示例中，A部分代表掃描輪廓， B部分代表使用軟件產(chǎn)生的圖形邊緣的基體溝。銑磨坯料40是材料A和B的組合作為一 體，但是軟件區(qū)分分隔為兩個區(qū)域以優(yōu)化切割時間。因此，在形成高精度的牙假體中，控制 CNC以得到精細切割精度。在形成基體溝中，對于簡單形狀的溝槽，CNC可以工作得很快，一 種情況是圓柱形狀，但是對于其他溝槽形狀也可以進行。
[0059] 圖6示出了表示銑磨坯料的頂部的一個計算機模型結(jié)構(gòu)圖。在這個例子中，僅示 出了頂部42。
[0060] 圖7示出了表示鄰近相同或者不同銑磨坯料的底部的、銑磨坯料的頂部的兩個計 算機模型結(jié)構(gòu)。在這個系統(tǒng)中，多個陶瓷可銑磨牙坯料可以放置在一平層中，其中所述多個 陶瓷可銑磨牙坯料中的每一個的頂部和底部沒有被所述多個陶瓷可銑磨牙坯料中的另一 個所阻礙。多個陶瓷可銑磨牙坯料可以通過將每一個固定到工作臺而得到。夾具固定到銑 床的卡盤上。利用金剛石毛刺刀具，可以在所述多個陶瓷可銑磨牙坯料中濕銑磨牙假體。所 述多個陶瓷可銑磨牙坯料中的每一個的正面都可以被銑磨；夾具可以被翻轉(zhuǎn)；所述多個陶 瓷可銑磨牙坯料中的每一個的相對底面可以被銑磨。所述多個陶瓷銑磨牙坯料被從夾具移 出。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，通過將夾具從卡盤移出，并且將單個陶瓷可銑磨牙坯料的柱 (post)固定到卡盤，夾具和該單個陶瓷可銑磨牙坯料可以互換?？梢杂媒饎偸痰毒邅?濕銑磨所述單個陶瓷可銑磨牙坯料。因此，系統(tǒng)可以銑磨陶瓷坯料組，或者單個的坯料。
[0061] 圖8A示出了僅帶有塑料夾具的工作臺。在這個示例中，示出有三個夾182, 184和 186緊固到工作臺上。所述夾具是將銑磨坯料粘到工作臺上并牢固保持的塑料支持架。所 述支持架具有附接到工作臺的U型或弧形凹部。進一步，夾具可以一件或者兩件，如圖8A 所示。
[0062] 圖8B示出了將銑磨坯料安裝到工作臺的示例安裝系統(tǒng)。銑磨坯料被固定到附連 到工作臺上的基體支承架?；w支承架可以放置在工作臺的兩側(cè)以提高銑磨速度。而且， 銑磨坯料被安裝為使邊緣修剪基體靠近基體支承架。
[0063] 圖8C示出了安裝系統(tǒng)的另一個視圖。在這個系統(tǒng)中，用戶可以放置各種形狀的銑 磨坯料，只要這些形狀被文件名引用，使得刀具路徑僅在指示的目標區(qū)域進行。在圖8C中， 義齒材料安裝到工作臺的底面，而四分之一咬合（quadrant bite)的材料安裝在工作臺的 頂面。
[0064] 圖8D示出了圖8C中使用的示例安裝件。如圖所示，安裝件具有接近溝，該接近溝 允許牙科醫(yī)生或者牙科專業(yè)人員使用可獲得的咬合架產(chǎn)品，使得牙科醫(yī)生在將牙假體安裝 到病人上之前可以看到上頜和下頜的咬合。
[0065] 圖9A和9B示出了采用刀具路徑以減少工具損壞的方法。圖9A中，將粗加工工具 用于銑磨牙齒區(qū)域的頂面。然而，牙齒之間的區(qū)域A和B無法被粗加工工具去除，因為粗加 工工具的直徑較大。圖9B中，精細機加工工具應(yīng)用于表面。然而，由于要移除的殘余材料 的不一致性，工具在區(qū)域A和B可能損壞。在精細刀具路徑將應(yīng)用一個函數(shù)以加速精細工 具而沒有工具損壞之前，刀具路徑將自動控制Z水平增量力。
[0066] 參見圖10,示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例系統(tǒng)，其中，多個切割機器100a，100b 和100c連接到中央控制單元120?？刂茊卧?20連接到掃描儀130。機器100a，100b和 100c中的每一個包括切割工具112,激光雕刻機114,和自動坯料進料器116。各種形狀和 大小的銑磨坯料被裝載到機器l〇〇a，100b和100c中。
[0067] 圖11A-11B示出了示例性自動角度旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)CAD應(yīng)用中的掃描輪 廓的三維圖像，允許用戶在表面上標記，然后CAM模塊在內(nèi)部識別角度和標記的表面，并根 據(jù)用戶原始標記的角度來自動生成刀具路徑。在CAD中，系統(tǒng)通過擦洗表面上的區(qū)域，允許 用戶定義待銑磨的區(qū)域。用戶可以在三維圖像中自由旋轉(zhuǎn)和標記需要的表面，然后5軸角 度被適當(dāng)?shù)卮鎯ψ鳛闃擞?，和自動識別角度以及標記的表面區(qū)域。然后，系統(tǒng)可以自動應(yīng)用 刀具路徑。
[0068] 在用戶生成刀具路徑之后，并在用戶運行機器的NC (數(shù)字代碼）之前，可以使用輸 出比較函數(shù)。這種函數(shù)將病人口腔的原始3D掃描輪廓與機器利用刀具路徑生成的輸出結(jié) 果比較。圖12A示出了掃描輪廓，而圖12B示出了機器根據(jù)CAM模型生成的刀具路徑運行 時的示例輸出結(jié)果。圖12C示出了兩個輪廓的比較，用戶使用該兩個輪廓可以提前識別實 際的病人口腔和機器產(chǎn)生的模型復(fù)制件之間的差異。在圖12C中，綠色表面表示原始掃描 輪廓，藍色表面表示如果機器運行時的期望輸出。如果存在任何差異區(qū)域，或者用戶想要對 于特定區(qū)域得到詳細和精確銑磨，則軟件允許用戶用紅色標記標識區(qū)域，CAM模型識別5軸 角度并生成在僅用于標記區(qū)域中的附機加刀具路徑。通過允許用戶驗證來自機器的輸出 結(jié)果，系統(tǒng)基本上減小了不希望的錯誤或者劣質(zhì)產(chǎn)品。圖12D示出了用戶的附加標記，用 戶可以自由旋轉(zhuǎn)圖形并從機器銑磨方向的期望角度標記表面。圖12E示出了僅在標記的區(qū) 域上生成的刀具路徑，而圖12F示出了在應(yīng)用附機加刀具路徑后產(chǎn)生的期望輸出結(jié)果。圖 12A-12F的處理工藝可以重復(fù)，直到用戶對最后的結(jié)果精度滿意。這些功能允許用戶預(yù)覽輸 出，并且防止?jié)撛诘膽?yīng)用錯誤的刀具路徑，并且允許用戶在操作NC機器來產(chǎn)生牙器件之前 驗證輸出的精確度。系統(tǒng)消除了認為誤差，并優(yōu)化銑磨時間以滿足經(jīng)濟的生產(chǎn)速度。
[0069] 在實際運行所述機器之前，所述系統(tǒng)允許用戶將原始掃描輪廓與將由機器按照具 體刀具路徑用戶設(shè)置形成的輸出進行對比。如果用戶發(fā)現(xiàn)需要更精確地磨制一區(qū)域或者已 確定的刀具路徑不適合，則系統(tǒng)允許用戶以額外標記來標示將被精確磨制的額外區(qū)域，系 統(tǒng)識別出用戶的標記標示角度和標示表面區(qū)域并自動生成新的刀具路徑。一旦用戶核準， 則CNC機器將相應(yīng)地制造該部件。圖13顯示出各操作，其中，來自掃描輪廓的模型生產(chǎn)CAM 特征對于磨制模型應(yīng)用而優(yōu)化了快速磨制時間和準確結(jié)果規(guī)范。
[0070] 202-204)用戶生成齒模型并自由旋轉(zhuǎn)圖形影像且在用戶想要詳細切割處的特定 表面上標示。包括5軸線坐標角度和標示表面在內(nèi)的所有信息出于磨制目的而均被存儲在 內(nèi)。
[0071] 206)用戶運行模型磨制軟件。表格彈出并詢問在預(yù)定機器工作臺中材料的位置和 具有用戶標示的存儲輪廓的名稱。
[0072] 208)系統(tǒng)基于所述信息自動生成刀具路徑。如果使用用戶提供的信息來切割，則 系統(tǒng)還自動生成預(yù)期輸出。
[0073] 210)用戶打開原始掃描輪廓，預(yù)期輸出隨用戶生成刀具路徑而自動生成。
[0074] 212)如果用戶想要對特定區(qū)域更詳細地磨制，則用戶可再次標示并生成額外刀具 路徑。用戶然后可重復(fù)將原始輪廓與預(yù)期輸出輪廓進行比較的工藝，直到用戶對預(yù)期輸出 感到滿意。
[0075] 結(jié)果形成的磨制區(qū)段適于制造多種不同的修復(fù)部，包括嵌入體、高嵌體、齒冠、貼 面、齒橋、種植基牙、齒頂和齒橋框架?？刹捎酶鞣N方式對磨制區(qū)段進行機機加工，以形成具 有期望形狀的適配于客戶的牙假體。
[0076] 通過使用CAD-CAM磨制裝置，假體可被有效、精確地制成。在磨制工藝中，在磨制 工具與磨制區(qū)段之間的接觸區(qū)域可以是干的，或者其可通過潤滑劑沖刷或浸入潤滑劑中。 可替代地，所述接觸區(qū)域可通過空氣或氣體流沖刷。在磨制之后，可能有必要進行某種程度 的精修、拋光和/或調(diào)節(jié)，以獲得客戶口腔適配和/或呈現(xiàn)所期望的美學(xué)外觀。
[0077] 在操作中，控制單元120接收將由掃描器130形成的牙假體規(guī)格。掃描器130可 位于控制單元120和機器100a、100b、100c的緊鄰處?？商娲?，掃描器130可遠離控制單 元120而定位，例如在牙科辦公室或?qū)嶒炇抑?，控制單?20和機器100a、100b、100c可位 于核心工廠或制造中心中。在圖1中所示的實施例中，掃描器130是現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)可得的 獨立的掃描器，并可包括適合的CAD/CAM軟件以獲得將被切割的工件的規(guī)格(在掃描器內(nèi) 或者在與掃描器相連的計算機內(nèi)）。在這樣的實施例中，牙科專業(yè)人員將使用掃描器獲得將 被制造的工件的規(guī)格，并將所述規(guī)格以電子方式(例如經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器）傳送到核心工廠。
[0078] 在另一實施例中，所述方法可進一步包括：獲得患者牙齒影像，例如通過口內(nèi)掃描 或基于石膏模型而獲得。CAD軟件用于設(shè)計牙假體。CAM軟件用于控制磨制機器的切割工 具，其中磨制機器對于置于磨制機器中的陶瓷坯料進行磨制以獲得牙假體。
[0079] CAD/CAM軟件和CNC磨制機器結(jié)合使用，提供了直接機機加工牙假體的全自動方 式。這種方法允許生產(chǎn)具有高精度形狀的假體。該系統(tǒng)在與傳統(tǒng)牙假體制造技術(shù)相關(guān)的時 間、成本、勞力方面有所節(jié)省?？傮w上可由此根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例通過磨制/研磨機器 而在醫(yī)療、牙療和牙科技術(shù)、種植部件、嵌入體、部分齒冠、齒冠、齒橋、假體基體和輔助部件 方面準確地以適于預(yù)期目的的高機械強度且通過不同牙科材料而經(jīng)濟地生產(chǎn)。進一步的優(yōu) 點是：假體部件的生產(chǎn)者可繼續(xù)采用其在處理工藝中熟知的原先的輔助工作材料。進一步 可行的是：通過針對工件量和工件尺寸采用各種可用機器而靈活地挖掘機器能力。其結(jié)果 是：浪費的時間顯著減少，機器能力挖掘得以改善，處理可靠性增大。采用磨制/研磨機器 因而不限于陶瓷機加工，而是所有其它牙科材料均可被機加工。
[0080] 可通過各種方式進行患者牙齒掃描?？赏ㄟ^非接觸光學(xué)方法確定物體表面輪廓的 掃描器在包括牙結(jié)構(gòu)活體內(nèi)掃描以形成3D模型在內(nèi)的許多應(yīng)用中已經(jīng)變得日益重要。典 型地，3D表面輪廓通過多點的群形成，其中群中的每個點的相對位置代表掃描物體的表面 在給定點處的估計位置。
[0081] 在對于這些光學(xué)方法收集點位置之后的一種基本測量原理是：三角測量。在三角 測量中，若給定一個或多個三角形，其中每個三角形的基線由兩個光學(xué)中心構(gòu)成且每個三 角形的頂點為目標物體表面，則從目標物體表面到光學(xué)中心的范圍可基于光學(xué)中心間隔和 從光學(xué)中心到目標物體表面的角度而確定。如果已知光學(xué)中心在給定的坐標基準系統(tǒng)(例 如笛卡爾X、Y、Z基準系統(tǒng)）中的坐標位置，則所述點在目標表面上的相對X、Y、Z坐標位置 可在相同的基準系統(tǒng)中計算出來。
[0082] 三角測量方法可分為無源三角測量和有源三角測量。無源三角測量(也被公知為 立體分析）典型地利用環(huán)境光，沿三角形基線的光學(xué)中心是相機。與此不同的是，有源三角 測量典型地使用單一相機作為三角形的沿基線的一個光學(xué)中心，作為在另一光學(xué)中心處的 第二相機的替代方式，有源三角測量使用受控照明源(也被公知為結(jié)構(gòu)光)。
[0083] 立體分析基于在一個相機像幀中識別表面特征，這些表面特征也在相對于目標表 面的不同相機觀看位置處拍攝的一個或多個像幀中被觀測到。每個像幀內(nèi)被識別出的特征 的相對位置取決于來自相機的每個表面特征的范圍。通過從兩個或更多個相機位置觀測所 述表面，表面特征的相對位置可被計算出來。
[0084] 立體分析雖然在理論上簡單，但并未被廣泛使用，這是因為難以獲得多個相機影 像中觀測到的特征之間的對應(yīng)關(guān)系。具有明顯限定邊緣和角部的物體(例如實塊)的表面輪 廓可使用立體分析被相當(dāng)容易地測量，但具有平滑變化表面的物體(例如皮膚或牙齒表面） 基本沒有易于識別的點來著手，這對立體分析方法提出了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。
[0085] 為了解決這一問題，固定的標記或成形圖樣(例如小點）可置于表面物體表面上以 提供用于立體分析對應(yīng)關(guān)系的易于識別的點。Hans Ahlen等人的名稱為"用于測量三維形 狀的方法和裝置"的W098/48242 (其內(nèi)容通過引用并入本文）公開一種測量物體形狀的方 法，其中，首先將顏料圖樣施加于物體表面，然后從多個位置觀測該物體。顏料圖樣與多個 影像結(jié)合使用以執(zhí)行立體分析，從而計算出目標物體表面的形狀。
[0086] 有源三角測量(或稱為結(jié)構(gòu)光方法）通過將已知的光圖樣投射到物體上以測量其 形狀而克服了立體對應(yīng)關(guān)系問題。最簡單的結(jié)構(gòu)光圖樣僅為光斑，典型地通過激光產(chǎn)生。在 光投影機與觀測從目標物體表面反射的光斑的相機的位置之間設(shè)置的幾何關(guān)系能夠通過 三角學(xué)計算出光斑落點的相對范圍。也可以使用其它光透射圖樣，例如條或二維圖樣(例如 光點柵格)，以減少捕獲目標表面影像所需的時間。
[0087] 使用結(jié)構(gòu)光方法時目標物體表面特征的測量分辨率是所用光圖樣的細度和用于 觀測反射光的相機的分辨率的直接函數(shù)。3D激光三角測量掃描系統(tǒng)的整體準確度主要基于 其滿足兩個目的的能力：1)準確測量從目標表面反射的照明光的中心；2)準確測量照明源 和掃描器使用以獲得影像的每個位置處的相機的位置。
[0088] 為了實現(xiàn)第二個目的，商業(yè)3D掃描器典型地利用精度線性或旋轉(zhuǎn)臺而在影像獲 取操作之間準確重新定位成對的照明器/相機或目標物體。不過，各種的現(xiàn)實情況，例如口 內(nèi)人齒3D成像，不會使其適合于使用傳統(tǒng)的線性或旋轉(zhuǎn)臺。進一步，人的頜面和齒系在尺 寸和形狀上的大范圍差異使得使用單一固定路徑系統(tǒng)是不切實際的。
[0089] 3D掃描器系統(tǒng)可通過包含操作者持有的棒型掃描器適應(yīng)各種人的齒系。在這些系 統(tǒng)中，操作者將掃描器在將被掃描的區(qū)域上移動并收集一系列像幀。不過，在這種情況下， 在各像幀之間不存在已知的位置對應(yīng)關(guān)系，這是因為，每個幀取自未知的坐標位置，該坐標 位置取決于所述棒在獲取該幀時的位置和取向。這些手持系統(tǒng)因而必須依賴于屏幕對準 或在將被掃描的區(qū)域上施加準確的成組標記。例如，Rudger Rubbert等人的名稱為"基于 口內(nèi)齒掃描的交互式牙科正畸護理系統(tǒng)"的美國專利6, 648, 640 (其內(nèi)容通過引用并入本 文）公開了一種掃描器，其獲取被轉(zhuǎn)化為三維幀數(shù)據(jù)的牙假體影像。然后可使用圖樣識別 將來自多個巾貞的數(shù)據(jù)相互對應(yīng)，以提供齒的三維模型。Duane Durbin等人的美國專利申請 20060154198 (其內(nèi)容通過引用并入本文)公開通過以下方式對口腔內(nèi)的齒結(jié)構(gòu)進行光學(xué)成 像的系統(tǒng)和方法：移動與口腔外的固定坐標基準系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的臂上的一個或多個影像孔； 使用固定外坐標基準系統(tǒng)來確定一個或多個影像孔的位置；通過一個或多個影像孔捕獲齒 結(jié)構(gòu)的一個或多個影像；基于所捕獲的影響而生成齒結(jié)構(gòu)的3D模型。
[0090] 所述系統(tǒng)可通過硬件、固件或軟件、或者這三者的組合實施。優(yōu)選地，本發(fā)明通過 在可編程計算機上執(zhí)行的計算機程序?qū)嵤?，該可編程計算機具有處理器、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、易 失性和非易失性的記憶體和/或存儲元件、至少一個輸入裝置和至少一個輸出裝置。
[0091] 每種計算機程序被實體地存儲在能夠由通用或?qū)Ｓ媚康牡目删幊逃嬎銠C讀取的 機器可讀存儲介質(zhì)或裝置(例如程序記憶體或磁盤）中，以當(dāng)存儲介質(zhì)或裝置被計算機讀取 以執(zhí)行在此所述的工藝時配置和控制計算機操作。本發(fā)明的系統(tǒng)也可被認為在配置以計算 機程序的計算機可讀存儲介質(zhì)中實現(xiàn)，其中，如此配置的存儲介質(zhì)使計算機以特定或預(yù)定 方式操作以執(zhí)行在此所述的功能。以上對所述系統(tǒng)的示例性實施例的描述已經(jīng)為了例示和 描述目的而提供。它們并不是意在窮舉或者將本發(fā)明限制到所公開的精確形式。根據(jù)以上 教示，多種修改和變化都是可行的。本意在于，本發(fā)明的范圍不限于這種詳細描述，而是由 所附的權(quán)利要求書限定。這樣，本發(fā)明目前實現(xiàn)為方法、設(shè)備、包含計算機程序的計算機存 儲介質(zhì)或傳播信號，以提供用于構(gòu)造齒冠、齒橋、和種植體的方法、設(shè)備和制造構(gòu)件。
[0092] 雖然本發(fā)明的以上實施例描述了使用CNC機器構(gòu)造齒冠、齒橋、和種植體的系統(tǒng) 和方法，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，其它齒裝置的制造方法也是可行的。本發(fā)明允許制 造固定的和可移除的口腔修復(fù)假體，例如齒頂、齒冠、嵌入體、高嵌體、貼面、齒橋、框架、種 植體、基牙、內(nèi)支撐、全副或部分的牙假體、和用于牙科應(yīng)用的其它復(fù)合固定假體。本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)易于認識到，根據(jù)本發(fā)明可易于構(gòu)造其它的CBI和牙科正畸器具。這樣，只要制造 工藝利用用于患者牙齒印記的電子模型和用于齒冠裝置的對應(yīng)電子模型，則本發(fā)明將可用 于其它制造方法。應(yīng)理解，其它實施例也可應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以進行 操作變化。
[0093] 在以上描述中，為了簡要、清楚和易于理解而使用特定術(shù)語；不過，其中并不暗示 超出現(xiàn)有技術(shù)所需的非必要限制，這是因為這樣的術(shù)語用于描述目的且意在被廣義地解 釋。另外，本發(fā)明的描述和例示是示例性的，本發(fā)明的范圍不限于所示或所述的具體細節(jié)。 [0094] 雖然本發(fā)明的以上詳細描述已經(jīng)參照示例性實施例進行描述而且可想到的實施 本發(fā)明的最佳模式已經(jīng)被顯示和描述，不過應(yīng)理解，在實現(xiàn)以上發(fā)明及構(gòu)造不同于在此具 體所述的發(fā)明時可進行特定的改變、修改或變化，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下 可由本領(lǐng)域技術(shù)人員實現(xiàn)，這樣的改變、修改或變化被認為處于本發(fā)明的總體范圍內(nèi)。因 此，可想到的是，涵蓋本發(fā)明和處于在此所公開和要求保護的重點原理的真實精神和范圍 內(nèi)的任意和所有的改變、修改、變化或等同方式。因此，本發(fā)明的范圍意在僅有所附權(quán)利要 求書限定，在以上描述中包含的和在附圖中顯示的所有內(nèi)容應(yīng)被解釋為是示例性的，而不 是限制性的。
[0095] 前述的和其它的優(yōu)點意在例示本發(fā)明，而不是意味著限制。通過學(xué)習(xí)以下專利文 件和包括其部分的附圖，本發(fā)明的許多可行實施例可以實現(xiàn)并將顯見。本發(fā)明的各種特征 和子組合可在不參照其它特征和子組合的情況下采用。通過以下結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明 的其它優(yōu)點將變得明顯，其中通過圖示和示例來描述本發(fā)明的實施例及其各種特征。
[0096] 通過現(xiàn)在所述的本發(fā)明的特征、發(fā)現(xiàn)和原理，構(gòu)造和使用本發(fā)明的方式、構(gòu)造特 點、所獲得的有利的、新的和有用的結(jié)果，新的、有用的結(jié)構(gòu)、裝置、元件、布置、部件和組合 在所附權(quán)利要求書中提出。還應(yīng)理解，所附權(quán)利要求書意在覆蓋在此所述的本發(fā)明的所有 通用的和特有的特征以及本發(fā)明范圍內(nèi)的所有論述，這些論述由于語言原因可能落在這些 通用和特有的特征之外。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于制作牙齒修復(fù)體的方法，包括： 獲取病人的齒系的圖像以及產(chǎn)生所述齒系的三維模型； 將所述齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)； 限定環(huán)繞牙目標的齒緣區(qū)域； 限定所述齒緣外的基牙溝； 通過擦洗牙目標的表面上的區(qū)域以及容許用戶以計算機模式自由地旋轉(zhuǎn)并標記所述 表面來定義銑磨的區(qū)域； 存儲5個軸角作為標記； 將原掃描輪廓與由原工具路徑產(chǎn)生的輸出進行比較以校驗牙齒修復(fù)體的特性，如果需 要進一步的加工則通過在預(yù)定的表面進行標記來規(guī)定新的工具路徑； 在所述標記的區(qū)域上以由所述用戶擦洗的角度自動地產(chǎn)生工具路徑； 應(yīng)用工具路徑，以便產(chǎn)生具有兩個虛擬部分的銑磨模型，所述兩個虛擬部分包括所述 齒緣區(qū)域和所述基牙溝區(qū)域；以及 以不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體，其中，以比所述修復(fù)部分的銑磨更高的速度完成所述 基牙溝部分的銑磨。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括模制所述銑磨料坯，所述銑磨料坯具有帶修復(fù)部分 及基牙溝部分的虛擬劃界。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括利用塑料基部將銑磨料坯固定到工作臺，其中，所述 塑料基部具有弓形凹陷部以容納所述銑磨料坯。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括利用塑料基部將銑磨料坯固定到工作臺，所述塑料 基部具有每一個緊固到所述工作臺的兩個分開的部分，并且所述兩個部分聯(lián)合緊固所述銑 磨料坯。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括將多個銑磨料坯緊固到工作臺的頂部和底部。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述銑磨料坯形狀選自由弓形、圓柱形、桿形、立方 塊形、多面體形、卵形以及板形組成的組。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括利用口腔掃描儀或石模型來掃描病人的齒系。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括將所述銑磨料坯內(nèi)在地分成頂部和底部，以便通過 容許所述頂部用于修復(fù)物以及所述底部用于所述基牙溝來快速的切割。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括應(yīng)用工具路徑策略以防止工具損壞并且以精確的結(jié) 果來快速生產(chǎn)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述工具路徑策略包括未切割區(qū)域?qū)ふ遥瑯擞浰?述區(qū)域，找到深度區(qū)域。
11. 一種用于制造牙齒修復(fù)體的系統(tǒng)，包括： 銑磨機； 掃描儀，所述掃描儀用于獲取病人的齒系的圖像以及產(chǎn)生所述齒系的三維模型；以及 計算機，所述計算機聯(lián)接到所述銑磨機和所述掃描儀，所述計算機包括計算機代碼，用 于： 將所述齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)； 限定環(huán)繞牙目標的齒緣區(qū)域； 限定所述齒緣外的基牙溝； 將原掃描輪廓與由原工具路徑產(chǎn)生的輸出進行比較，以校驗牙齒修復(fù)體的特性，以及 如果需要進一步的加工，則通過在預(yù)定的表面進行標記來規(guī)定新的工具路徑； 產(chǎn)生具有兩個虛擬部分的銑磨模型，所述兩個虛擬部分包括所述齒緣區(qū)域和所述基牙 溝區(qū)域；以及 以不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體，其中，以比所述修復(fù)部分的銑磨更高的速度完成所述 基牙溝部分的銑磨。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，包括用于模制所述銑磨料坯的代碼，所述銑磨料坯具 有帶修復(fù)部分及基牙溝部分的虛擬劃界。
13. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，包括利用塑料基部將銑磨料坯固定到工作臺的代碼， 其中，所述塑料基部具有弓形凹陷部以容納所述銑磨料坯。
14. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，包括利用塑料基部將銑磨料坯固定到工作臺的代碼， 所述塑料基部具有每一個緊固到所述工作臺的兩個分開的部分，并且所述兩個部分聯(lián)合緊 固所述銑磨料坯。
15. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，包括將多個銑磨料坯緊固到工作臺的頂部和底部的代 碼。
16. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，包括用于將多個銑磨料坯在一個打期間進行銑磨的代 碼，其中，所述料坯安裝在工作臺的兩側(cè)上。
17. -種用于制作牙齒修復(fù)體的方法，包括： 獲取病人的齒系的圖像以及產(chǎn)生所述齒系的三維模型； 將所述齒系的一部分定位在銑磨料坯的計算機模型內(nèi)； 限定環(huán)繞牙目標的齒緣區(qū)域； 限定所述齒緣外的基牙溝； 將原掃描輪廓與由原工具路徑產(chǎn)生的輸出進行比較以校驗牙齒修復(fù)體的特性，以及如 果需要進一步的加工，則通過在預(yù)定的表面上進行標記來規(guī)定新的工具路徑； 形成具有兩個虛擬部分的銑磨模型，所述兩個虛擬部分包括所述齒緣區(qū)域和所述基牙 溝區(qū)域；以及 按不同的速度銑磨牙齒修復(fù)體，其中，以比修復(fù)部的銑磨更高的速度完成鄰接溝部的 銑磨。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，包括模制所述銑磨料坯，所述銑磨料坯具有帶修復(fù)部 分及基牙溝部分的虛擬劃界。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，包括利用塑料基部將銑磨料坯固定到工作臺，其中所 述塑料基部具有弓形凹陷部以容納所述銑磨料坯。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，包括利用塑料基部將銑磨料坯固定到工作臺，所述塑 料基部具有每一個緊固到所述工作臺的兩個分開的部分，并且所述兩個部分聯(lián)合緊固所述 銑磨料坯。
【文檔編號】A61C13/08GK104116569SQ201410147907
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】張文淳 申請人:張文淳, 王嘉蕾