本申請要求2014年2月21日提交的美國臨時專利申請No.61/942,734和2014年11月5日提交的美國臨時專利申請No.62/075,665的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，這兩個專利申請都通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及牙科用具或修復(fù)體的設(shè)計。

背景技術(shù)：

目前提出的牙科用具或修復(fù)體是通過在患者口中試戴修復(fù)體的復(fù)制品或通過在牙科設(shè)計軟件中包含患者的2D影像中的任一種被可視化。示例包括用于義齒設(shè)計的Densply的TruRx軟件(另請參閱美國公布No.2010/0076581)和在有牙齒的個體上使用的來自3體的2D影像布置(另請參閱美國公布No.2013/0218530)。

Densply的TruRx方法是用于患者的數(shù)字化建模的市售解決方案。該方法涉及在患者的面部放置參考標(biāo)記，放置口腔護(hù)罩以覆蓋至少部分覆蓋患者牙齒的一部分，從而在患者的面部的后續(xù)數(shù)碼照片中產(chǎn)生空白區(qū)域。該軟件使用在照片中的參考標(biāo)記大小來比較患者面部的尺寸?？瞻讌^(qū)域在軟件中被識別，并且用于制作義齒的所選材料和結(jié)構(gòu)在數(shù)碼影像的空白區(qū)域上被疊加，以便執(zhí)業(yè)醫(yī)生或患者能看到患者在用所選組合時看起來像什么的結(jié)果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成3D成像、義齒設(shè)計軟件和3D顯示器來從任意角度和視角實時顯示假想的義齒修復(fù)體和選項。所述系統(tǒng)檢測輸入，允許外行個體通過使用輸入與個體的頭部和口腔以及增強(qiáng)現(xiàn)實(“AR”)牙科用具或修復(fù)體的合成模型進(jìn)行交互，該輸入包括：動作和姿勢、簡單物理接口的操縱、以及通過腦機(jī)接口(“BCI”)(例如，腦電圖儀BCI、腦磁圖BCI等)的個體神經(jīng)活動的測量中的一種或多種。3D顯示器和對3D模型的直觀手勢或BCI數(shù)據(jù)的響應(yīng)能力有助于該系統(tǒng)被外行個體使用。個體可選擇針對用具的各種設(shè)計選項，諸如，牙齒形態(tài)、排列和顏色。合成模型響應(yīng)于設(shè)計選項而被更新，允許所提出的牙科用具的外觀被確認(rèn)和改變。該系統(tǒng)同樣提供了所提出的牙科修復(fù)體在多種面部表情、光照條件等情況下的視圖。BCI數(shù)據(jù)還可與個體的在各種情緒或其他無意識狀態(tài)下的經(jīng)驗數(shù)據(jù)相比較，以評估個體的偏好并提供建議的牙科用具。

在義齒或其他牙科用具的設(shè)計中的主要驅(qū)動器提供生理上合適的咬合。這種咬合可通過各種替換齒的組合被提供給個體。當(dāng)保持在合適的位置時，咬合可由各種形狀和大小的牙齒的不同組合組成(尤其是在上部和下部的牙列都被義齒或其他用具替換的情況下)。牙列的具體選擇可對美學(xué)結(jié)果具有顯著影響(例如，對展現(xiàn)出的笑容等)。因此，理想的是提供一種方法及系統(tǒng)，其允許個體基于包含在用具上的牙列的大小、形狀和/或取向針對義齒或其他牙科用具的美學(xué)呈現(xiàn)進(jìn)行有意義的輸入。本公開的一個目的是消除或削弱設(shè)計義齒的之前方法的至少一個缺點。

在第一方面中，本公開提供了一種用于設(shè)計針對個體的牙科用具的方法及系統(tǒng)。個體的包括面部和牙弓的一部分的特征的3D模型被顯示在3D顯示器上。3D模型包括增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具。3D模型可通過由動作傳感器、腦機(jī)接口、動作傳感器和腦機(jī)接口兩者、或其他傳感器檢測的輸入來操縱。響應(yīng)于姿勢神經(jīng)活動或其它輸入，增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具或3D模型的其它方面被修改。3D模型響應(yīng)于修改的牙科用具或其他改變而被更新，并被重新定位以提供更新的3D模型。更新的3D模型被顯示在3D顯示器上。該系統(tǒng)和方法有助于修改增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具并觀察所產(chǎn)生的美學(xué)效果。

在另一方面中，本公開提供了針對患者個體設(shè)計牙科用具的方法，包括：在3D顯示器上顯示患者個體的3D模型，3D模型包括掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用傳感器檢測輸入；響應(yīng)于輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征，更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在實施例中，輸入包括主動輸入。

在實施例中，主動輸入包括基于姿勢的輸入。

在實施例中，基于姿勢的輸入包括抓住3D顯示器上的3D模型的一特征并操縱該特征。

在實施例中，抓住特征包括用手抓住特征。

在實施例中，特征包括牙科用具的牙列。

在實施例中，操縱特征包括改變牙列的角度。

在實施例中，基于姿勢的輸入源自患者個體。

在實施例中，基于姿勢的輸入源自非患者個體。

在實施例中，輸入包括主動輸入。

在實施例中，主動輸入包括基于姿勢的輸入。

在實施例中，傳感器包括動作傳感器。

在實施例中，主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括修改的牙科用具的概念化。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括修改牙科用具的概念化。

在實施例中，修改牙科用具的概念化包括概念化用手抓住顯示器上的3D模型的一特征并操縱該特征。

在實施例中，特征包括牙科用具的牙列。

在實施例中，操縱特征包括改變牙列的角度。

在實施例中，主動輸入包括基于姿勢的輸入，并且傳感器包括動作傳感器。

在實施例中，主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括來自患者個體的神經(jīng)活動輸入。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括來自非患者個體的神經(jīng)活動輸入。

在實施例中，輸入包括將掃描特征的至少一部分約束到目標(biāo)位，并且修改的牙科用具包括有助于目標(biāo)位的修改的特征。

在實施例中，目標(biāo)位包括選定的上下頜關(guān)系。

在實施例中，選定的上下頜關(guān)系為休息位，并且牙列在休息位提供在1mm和4mm之間的息止間隙。

在實施例中，選定的上下頜關(guān)系是處于選定的牙合位，并且牙列在選定的上下頜關(guān)系提供牙合。

在實施例中，修改的特征包括牙科用具的牙列。

在實施例中，所述方法包括：用傳感器檢測非主動輸入；響應(yīng)于非主動輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在實施例中，非主動輸入包括來自患者個體的非主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括來自非患者個體的非主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，非主動輸入包括面部表情的改變，并且傳感器包括光學(xué)傳感器。

在實施例中，所述方法包括：用傳感器檢測非主動輸入；使非主動輸入與偏好標(biāo)準(zhǔn)和修改的牙科用具相關(guān)聯(lián)，以確定個體的偏好；修改修改的牙科用具以提供與個體的偏好相關(guān)聯(lián)的建議的牙科用具；響應(yīng)于建議的牙科用具重新定位掃描特征以提供建議的掃描特征；響應(yīng)于建議的牙科用具和建議的掃描特征更新3D模型以提供建議的3D模型；以及在3D顯示器上顯示建議的3D模型。在實施例中

在實施例中，偏好標(biāo)準(zhǔn)包括個體的情緒狀態(tài)。

在實施例中，偏好標(biāo)準(zhǔn)包括個體的主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括來自患者個體的非主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括來自非患者個體的非主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，非主動輸入包括面部表情的改變，并且傳感器包括光學(xué)傳感器。

在實施例中，非主動輸入響應(yīng)于更新的3D模型。

在實施例中，3D模型包括保存位，保存位具有面部的選定的掃描特征。

在實施例中，所述方法包括：重新定位掃描特征到保存位；響應(yīng)于保存位和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供保存位3D模型；以及在3D顯示器上顯示保存位3D模型。

在實施例中，掃描特征包括3D模型中的面部上的附加細(xì)節(jié)的面部的外部特征數(shù)據(jù)。

在實施例中，患者個體的面部的外部特征數(shù)據(jù)包括用于使患者個體的面部的整個面部基本上包含在3D模型中的數(shù)據(jù)。

在實施例中，所述方法包括采集掃描特征的數(shù)據(jù)。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括對掃描特征進(jìn)行光學(xué)掃描。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括對掃描特征進(jìn)行超聲掃描。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括響應(yīng)于輸入采集掃描特征的附加數(shù)據(jù)并更新3D模型以包括附加數(shù)據(jù)。

在實施例中，采集附加數(shù)據(jù)并更新3D模型以包括附加數(shù)據(jù)是各自持續(xù)不斷地并基本上實時地被執(zhí)行。

在實施例中，個體采用面部表情引起更新3D模型以包括附加數(shù)據(jù)，并且其中附加數(shù)據(jù)包括個體采用面部表情的外部特征數(shù)據(jù)。

在實施例中，輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括確定患者個體處于與個體的休息位對應(yīng)的上下頜關(guān)系并且采集當(dāng)上下頜關(guān)系是處于休息位時面部的數(shù)據(jù)。

在實施例中，確定患者個體處于與休息位對應(yīng)的上下頜關(guān)系包括：測量個體的顎肌活動以確定上下頜關(guān)系具有最小能量使用。

在實施例中，測量顎肌活動包括將肌電圖施加到個體。

在實施例中，確定患者個體處于與休息位對應(yīng)的上下頜關(guān)系包括：使個體的顎肌力竭。

在實施例中，使個體的顎肌力竭包括將經(jīng)皮電神經(jīng)刺激施加到顎肌。

在實施例中，用于顯示3D模型的數(shù)據(jù)包括當(dāng)上下頜關(guān)系處于休息位時面部的數(shù)據(jù)。

在另一方面中，本公開提供了用于針對患者個體設(shè)計牙科用具的系統(tǒng)，包括：用于存儲3D模型的計算機(jī)可讀介質(zhì)，3D模型包括掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用于顯示3D模型的3D顯示器；用于檢測輸入的傳感器；處理器，可操作地與計算機(jī)可讀介質(zhì)連接用于處理3D模型，與傳感器連接用于接收輸入，與3D顯示器連接用于顯示3D模型，處理器被配置并適于：響應(yīng)于輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在實施例中，傳感器包括用于檢測對3D模型的基于姿勢的輸入的動作傳感器。

在實施例中，傳感器包括用于檢測對3D模型的基于神經(jīng)活動的輸入的腦機(jī)接口。

在實施例中，傳感器包括用于從第一個體輸入的第一輸入點和用于從第二個體輸入的第二輸入點。

在實施例中，傳感器包括用于檢測基于姿勢的輸入、基于面部表情的輸入或基于眼睛擴(kuò)張的輸入的光學(xué)傳感器。

在實施例中，所述系統(tǒng)包括與計算機(jī)可讀介質(zhì)通信用于采集掃描特征的數(shù)據(jù)的掃描儀。

在實施例中，掃描儀包括用于采集牙弓的數(shù)據(jù)的口內(nèi)掃描儀。

在實施例中，掃描儀包括用于采集患者個體的面部的一部分的數(shù)據(jù)的口外掃描儀。

在實施例中，掃描儀包括光學(xué)掃描儀。

在實施例中，掃描儀包括超聲掃描儀。

在實施例中，所述系統(tǒng)包括用于測量個體的下頜的肌肉活動的肌肉活動傳感器。

在實施例中，肌肉活動傳感器包括肌電圖模塊。

在實施例中，處理器與掃描儀可操作地通信，以使掃描儀采集用于模型化掃描特征的數(shù)據(jù)；并且肌肉活動傳感器與處理器進(jìn)行通信，用于當(dāng)肌肉活動處于選定的值時引導(dǎo)掃描儀采集用于模型化掃描特征的數(shù)據(jù)。

在實施例中，選定的值表明休息位。

在另一方面中，本公開提供了針對患者個體設(shè)計牙科用具的方法，包括：在3D顯示器上顯示3D模型，該3D模型包括：掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用動作傳感器檢測輸入；響應(yīng)于基于姿勢的輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征；以及響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型。

在實施例中，輸入包括基于姿勢的輸入。

在另一方面中，本公開提供了針對患者個體設(shè)計牙科用具的方法，包括：在3D顯示器上顯示3D模型，該3D模型包括：掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用光學(xué)傳感器檢測輸入；響應(yīng)于基于姿勢的輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征；以及響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型。

在實施例中，輸入包括基于姿勢的輸入。

在實施例中，檢測輸入包括跟蹤眼球運(yùn)動。

在實施例中，輸入包括面部表情。

在另一方面中，本公開提供了針對患者個體設(shè)計牙科用具的方法，包括：在3D顯示器上顯示3D模型，該3D模型包括：掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用腦機(jī)接口檢測輸入；響應(yīng)于基于神經(jīng)活動的輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征；以及響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型。

在另一方面中，本公開提供了用于針對患者個體設(shè)計牙科用具的系統(tǒng)，包括：具有存儲在其上的3D模型的計算機(jī)可讀介質(zhì)，3D模型包括掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用于顯示3D模型的3D顯示器；用于檢測對3D模型的輸入的動作傳感器；處理器，可操作地與計算機(jī)可讀介質(zhì)連接用于處理3D模型，可操作地與動作傳感器連接用于接收基于姿勢的輸入，并且與3D顯示器連接用于顯示3D模型，處理器被配置并適于：響應(yīng)于基于姿勢的輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在另一方面中，本公開提供了用于針對患者個體設(shè)計牙科用具的系統(tǒng)，包括：具有存儲在其上的3D模型的計算機(jī)可讀介質(zhì)，3D模型包括掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；用于顯示3D模型的3D顯示器；用于檢測對3D模型的基于神經(jīng)活動的輸入的腦機(jī)接口；處理器，可操作地與計算機(jī)可讀介質(zhì)連接用于處理3D模型，可操作地與腦機(jī)接口連接用于接收基于神經(jīng)活動的輸入，并且可操作地與3D顯示器連接用于顯示3D模型，處理器被配置并適于：響應(yīng)于基于姿勢的輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在另一方面中，本公開提供了一種具有在其上編碼的指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，用于：渲染包括掃描特征和增強(qiáng)現(xiàn)實特征的3D模型，掃描特征包括患者個體的牙弓以及患者個體的面部和牙弓的與用于將牙弓與面部關(guān)聯(lián)的一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實特征包括針對患者個體的牙科用具；檢測來自傳感器的輸入；響應(yīng)于輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在實施例中，輸入包括主動輸入。

在實施例中，主動輸入包括基于姿勢的輸入。

在實施例中，基于姿勢的輸入包括抓住3D顯示器上的3D模型的一特征并操縱該特征。

在實施例中，抓住特征包括用手抓住特征。

在實施例中，特征包括牙科用具的牙列。

在實施例中，操縱特征包括改變牙列的角度。

在實施例中，基于姿勢的輸入源自第一個體。

在實施例中，基于姿勢的輸入源自第一個體和第二個體。

在實施例中，傳感器包括動作傳感器。

在實施例中，主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括修改的牙科用具的概念化。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括修改牙科用具的概念化。

在實施例中，修改牙科用具的概念化包括：概念化用手抓住顯示器上的3D模型的一特征并操縱該特征。

在實施例中，特征包括牙科用具的牙列。

在實施例中，操縱特征包括改變牙列的角度。

在實施例中，主動輸入包括基于姿勢的輸入，并且傳感器包括動作傳感器。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括來自第一個體的神經(jīng)活動輸入。

在實施例中，神經(jīng)活動輸入包括來自第一個體和第二個體的神經(jīng)活動輸入。

在實施例中，輸入包括將掃描特征的至少一部分約束到目標(biāo)位，并且修改的牙科用具包括有助于目標(biāo)位的修改的特征。

在實施例中，目標(biāo)位包括選定的上下頜關(guān)系。

在實施例中，選定的上下頜關(guān)系是處于休息位，并且牙列在休息位提供在1mm和4mm之間的息止間隙。

在實施例中，選定的上下頜關(guān)系是處于選定的牙合位，并且牙列在選定的上下頜關(guān)系下提供牙合。

在實施例中，修改的特征包括牙科用具的牙列。

在實施例中，在其上編碼的指令包括：用傳感器檢測非主動輸入；響應(yīng)于非主動輸入修改牙科用具以提供修改的牙科用具；響應(yīng)于修改的牙科用具重新定位掃描特征以提供重新定位的掃描特征；響應(yīng)于修改的牙科用具和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供更新的3D模型；以及在3D顯示器上顯示更新的3D模型。

在實施例中，非主動輸入包括來自第一個體的非主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括來自第一個體和第二個體的非主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，非主動輸入包括面部表情的改變，并且傳感器包括光學(xué)傳感器。

在實施例中，在其上編碼的指令包括：用傳感器檢測來自第一個體的非主動輸入；使非主動輸入與偏好標(biāo)準(zhǔn)和修改的牙科用具相關(guān)聯(lián)，以確定第一個體的偏好；修改修改的牙科用具以提供與第一個體的偏好相關(guān)聯(lián)的建議的牙科用具；響應(yīng)于建議的牙科用具重新定位掃描特征以提供建議的掃描特征；響應(yīng)于建議的牙科用具和建議的掃描特征更新3D模型以提供建議的3D模型；以及在3D顯示器上顯示建議的3D模型。

在實施例中，偏好標(biāo)準(zhǔn)包括第一個體的情緒狀態(tài)。

在實施例中，偏好標(biāo)準(zhǔn)包括個體的主動輸入。

在實施例中，非主動輸入包括來自第二個體的非主動輸入，并且偏好標(biāo)準(zhǔn)包括第二個體的情緒狀態(tài)。

在實施例中，非主動輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，非主動輸入包括面部表情的改變，并且傳感器包括光學(xué)傳感器。

在實施例中，非主動輸入響應(yīng)于更新的3D模型。

在實施例中，3D模型包括保存位，保存位具有面部的選定的掃描特征。

在實施例中，在其上編碼的指令包括：重新定位掃描特征到保存位；響應(yīng)于保存位和重新定位的掃描特征更新3D模型以提供保存位的3D模型；以及在3D顯示器上顯示保存位的3D模型。

在實施例中，掃描特征包括用于在3D模型中在面部上的附加細(xì)節(jié)的面部的外部特征數(shù)據(jù)。

在實施例中，面部的外部特征數(shù)據(jù)包括用于使整個面部基本上包含在3D模型中的數(shù)據(jù)。

在實施例中，在其上編碼的指令進(jìn)一步包括用掃描儀采集掃描特征的數(shù)據(jù)

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括對掃描特征進(jìn)行光學(xué)掃描。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括對掃描特征進(jìn)行超聲掃描。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括：響應(yīng)于輸入采集掃描特征的附加數(shù)據(jù)并更新3D模型以包括附加數(shù)據(jù)。

在實施例中，采集附加數(shù)據(jù)并更新3D模型以包括附加數(shù)據(jù)是各自持續(xù)不斷地并基本上實時地被執(zhí)行。

在實施例中，個體采用面部表情引起更新3D模型以包括附加數(shù)據(jù)，并且其中附加數(shù)據(jù)包括個體采用面部表情的外部特征數(shù)據(jù)。

在實施例中，輸入包括神經(jīng)活動輸入，并且傳感器包括腦機(jī)接口。

在實施例中，采集掃描特征的數(shù)據(jù)包括：確定患者個體處于與個體的休息位對應(yīng)的上下頜關(guān)系并且采集當(dāng)上下頜關(guān)系處于休息位時的面部數(shù)據(jù)。

在實施例中，確定患者個體處于與休息位對應(yīng)的上下頜關(guān)系包括：測量個體的顎肌活動以確定上下頜關(guān)系具有最小能量使用。

在實施例中，測量顎肌活動包括：將肌電圖施加到個體。

在實施例中，確定患者個體處于與休息位對應(yīng)的上下頜關(guān)系包括：使個體的顎肌力竭。

在實施例中，使個體的顎肌力竭包括：將經(jīng)皮電神經(jīng)刺激施加到顎肌。

在實施例中，用于渲染3D模型的數(shù)據(jù)包括當(dāng)上下頜關(guān)系處于休息位時面部的數(shù)據(jù)。

通過查閱下面結(jié)合附圖的具體實施例的描述，本公開的其它方面和特點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯。

附圖說明

現(xiàn)在將僅通過示例方式，參照附圖描述本公開的實施例，附圖中，被分配具有共同的最后兩個數(shù)字的附圖標(biāo)記的特征對應(yīng)于多幅圖的相應(yīng)的特征(例如，處理器12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112、1212、1312等)。

圖1是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖2是用于顯示和操縱圖1的3D模型的方法的流程圖；

圖3是圖1的個體在查看圖1的3D模型；

圖4是上下頜關(guān)系的操縱之后圖1的3D模型；

圖5是所提出的牙科用具的操縱之后圖1的3D模型；

圖6是個體在操縱圖1的3D模型；

圖7是個體在操縱3D模型；

圖8是個體在操縱3D模型；

圖9是個體在放大3D模型；

圖10是個體在縮小3D模型；

圖11是個體在旋轉(zhuǎn)3D模型；

圖12是個體在增大3D模型中一顆牙齒的大小；

圖13是個體在減小3D模型中一顆牙齒的大小；

圖14是個體在增大3D模型中一顆牙齒的大小；

圖15是個體在減小3D模型中一顆牙齒的大?。?/p>

圖16是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖17是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖18是用于顯示和操縱部分有齒的個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖19是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖20是圖16的個體在查看圖16的3D模型；

圖21是個體在操縱3D模型；

圖22是個體在操縱3D模型；

圖23是個體在放大3D模型；

圖24是個體在縮小3D模型；

圖25是個體在旋轉(zhuǎn)3D模型；

圖26是個體在增大3D模型中一顆牙齒的大??；

圖27是個體在減小3D模型中一顆牙齒的大??；

圖28是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖29是用于顯示和操縱圖28的3D模型的方法的流程圖；

圖30是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖31是用于顯示和操縱缺齒個體的兩個3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖32是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；

圖33是用于采集用以制備缺齒個體的3D模型的數(shù)據(jù)并顯示和操縱3D模型的系統(tǒng)的示意圖。

圖34是用于采集數(shù)據(jù)的方法的流程圖，該數(shù)據(jù)用于顯示和操縱圖33的3D模型；

圖35是系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)用于采集用以制備缺齒個體的3D模型的數(shù)據(jù)，顯示和操縱3D模型，并更新3D模型；

圖36是更新外部特征數(shù)據(jù)之后圖35的系統(tǒng)；

圖37是用于顯示、操縱和更新圖35的3D模型的方法的流程圖；

圖38是系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)用于采集用以制備缺齒個體的3D模型的數(shù)據(jù)，顯示和操縱3D模型，并更新3D模型；

圖39是用于顯示和操縱缺齒個體的3D模型的系統(tǒng)的示意圖；以及

圖40是系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)用于采集用以制備缺齒個體的3D模型的數(shù)據(jù)，顯示和操縱3D模型，并更新3D模型。

具體實施方式

總體上，本公開提供了一種在用具或修復(fù)體的設(shè)計期間，用于觀察牙科用具或修復(fù)體的牙列的改變的美學(xué)效果的方法及系統(tǒng)。

在牙科領(lǐng)域中當(dāng)前的實踐是專業(yè)人員評估個體的牙齒狀況，并根據(jù)需要進(jìn)行建議的治療。在美容牙科中，牙科專業(yè)人員會提出個體需要用具的治療。用具的設(shè)計主要是牙科專業(yè)人員和牙科實驗室的職責(zé)，最小化來自個體的輸入。昂貴的試戴或?qū)嵨锬Ｐ涂赏ㄟ^耗時的程序由可塑造材料制成。由于這個原因，如果所提出的試戴或?qū)嵨锬Ｐ筒涣钊藵M意，很少在選定一個實物模型之前制作好幾個模型。個體可能想要替代方案，但是由于他們不是牙科實驗室技術(shù)人員，他們不能完全傳達(dá)他們的期望，而且“醫(yī)生最清楚”的心態(tài)通常導(dǎo)致個體妥協(xié)的結(jié)果，不能完全實現(xiàn)他們的初始期望。由于設(shè)計牙科修復(fù)體的必要教育是重要的，允許個體設(shè)計他們自己的修復(fù)體不是可行的替代方案。

在目前建模軟件上設(shè)計牙科修復(fù)體的技術(shù)人員在變得熟練之前通常需要數(shù)天培訓(xùn)，以正確使用和理解設(shè)計軟件。針對需要牙科用具的外行個體進(jìn)行關(guān)于這樣的牙科設(shè)計軟件的培訓(xùn)是不切實際的。因此，允許一般人能夠立刻與牙科設(shè)計軟件交互并且從所提出的用具中的改變直觀地觀察美學(xué)效果的系統(tǒng)將是可取的。

正在進(jìn)行的牙科用具的設(shè)計所針對的個體通常對他們佩戴該用具所產(chǎn)生的外觀進(jìn)行輸入感興趣。當(dāng)制備用具時，通常通過模制和鑄造制備初步的模型，其是耗時、昂貴且不精確的。預(yù)測特定改變對個體展露的笑容的影響并且有效的傳達(dá)該預(yù)測是有挑戰(zhàn)性的。其結(jié)果是，按照所產(chǎn)生的外觀提供有意義的輸入給個體是有挑戰(zhàn)性的?？紤]到對他們的牙列的個體外觀的影響，關(guān)于所產(chǎn)生的外觀的滿意度對積極治療結(jié)果是至關(guān)重要的。

在試戴或最終假體的昂貴的制造之前允許個體觀察并且評價所提出的用具的方法將比目前可視化治療的方法有利。目前很多系統(tǒng)依靠軟件將2D圖像覆蓋在3D模型上。這種軟件往往是專業(yè)化的，對大多數(shù)外行使用和理解有困難，并且不定向到外行個體實時使用。在這種軟件中牙列的操縱是通過旋轉(zhuǎn)、傾斜和其他方式改變個體牙齒或牙齒組的位置和角度來完成的，以改變用具的特征而不影響所產(chǎn)生的咬合。另外，牙列可被其他預(yù)建模的牙列替換掉。本公開提供了包括集成有3D建模、牙科設(shè)計軟件、3D顯示器和傳感器的實時增強(qiáng)現(xiàn)實(“AR”)的方法及系統(tǒng)。傳感器可包括：用于接收基于姿勢(例如追蹤手勢、追蹤眼動等)的輸入的動作傳感器或動作捕捉裝置(例如，光學(xué)動作傳感器，諸如SMI眼睛追蹤眼鏡2無線系統(tǒng)的眼睛追蹤傳感器，諸如虛擬數(shù)據(jù)手套(CyberGlove)系統(tǒng)的基于手的動作捕捉裝置，等)，其他光學(xué)傳感器，用于接收基于神經(jīng)活動的輸入的腦機(jī)接口(“BCI”)，用于測量脈搏、體溫、汗水或多種測試組合的用作測謊儀的傳感器，或任何其他合適的傳感器?；谑值膫鞲衅鬟€可提供觸覺反饋來模擬有形的3D模型的處理。

在本文中所描述的方法和系統(tǒng)中使用個體頭部的一部分的3D模型。3D模型包括使牙弓和頭部關(guān)聯(lián)的個體牙弓和個體頭部的經(jīng)驗數(shù)據(jù)(例如，來自3D口內(nèi)光學(xué)掃描儀的用于牙弓的數(shù)據(jù)和來自3D口外光學(xué)掃描儀同時用于牙弓和頭部的數(shù)據(jù))。3D模型在三維空間中被顯示(例如，通過借助Oculus Rift虛擬現(xiàn)實耳機(jī)、谷歌眼鏡設(shè)備、全息投影等的可視化)。除了基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的部分之外，3D模型包括增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具。個體頭部和增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具兩者都可通過個體的手或其他姿勢的使用，或通過BCI由個體操縱。動作傳感器檢測個體的手的動作或其他姿勢以接收輸入，或BCI接收輸入。3D模型基于輸入被操縱。在3D模型上示出的用具的特征(例如，牙齒、在義齒中牙齦的形態(tài)和其他特征等)可被抓住并操縱，或個體可在BCI的情況下想象這樣做。另外，公知的手勢可被用于或想象用于旋轉(zhuǎn)、縮放和其他常用功能。結(jié)合眼球跟蹤和BCI可允許實時同步來自兩個具有公共時間戳的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，以使關(guān)注模式與情緒狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。

個體或系統(tǒng)的另一用戶(例如，保健醫(yī)生或協(xié)助個體的受信任的外行)可在3D模型上對增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具實時進(jìn)行修改。個體然后可從任意角度并以不同的縮放角度查看模型，以觀察在用具中的牙齒的具體大小、形狀和取向的美學(xué)結(jié)果。通過增強(qiáng)現(xiàn)實牙科用具和3D模型的操縱和修改更加廣泛，個體可為用具的具體設(shè)計的改變的美學(xué)結(jié)果提供有意義的輸入。這些操縱可通過直觀地手勢或其他姿勢被完成。姿勢可以是真實的姿勢(在動作傳感器或BCI的情況下)，或是想象的姿勢(在BCI的情況下)。使用BCI，想象的手部動作可以是給定用以操縱3D模型的解密的心理命令。例如，模型的AR特征和要素可推、拉、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等以迎合個體的品味。此外，像顏色和明暗度這樣的要素同樣可使用心理的命令被更改。個體對3D模型的無意識反應(yīng)(例如，情緒反應(yīng)等)可被解釋，并且該模型響應(yīng)于個體的無意識反應(yīng)而自動更新。無意識反應(yīng)可由測量光學(xué)改變、神經(jīng)活動(BCI)、脈搏、體溫、汗水、多種測試的組合的用作測謊儀的傳感器，或情緒狀態(tài)的任何其他合適的指示器來測量。

與所提出的用具設(shè)計交互與用個體的手伸出去移動模型的牙齒或其他特征，或當(dāng)使用BCI時想象伸出并移動特征或想象改變的結(jié)果一樣簡單。其結(jié)果是，對個體而言僅基本指令是必需的。設(shè)計軟件包括關(guān)于對牙列可允許修改的預(yù)置功能限制，以確保所產(chǎn)生的用具具有相等牙間交錯的合適的咬合，并且允許適當(dāng)?shù)纳硇菹⑽?。所產(chǎn)生的用具將是功能性的，但是美學(xué)將被掌握在個體的手中，受到施加的約束，以確保所產(chǎn)生的牙科用具在靜止?fàn)顟B(tài)時在上下牙列之間提供合適的間隙，在牙合時提供合適的上下頜關(guān)系，并且另外被功能性地優(yōu)化。對所提出的用具的改變的美學(xué)結(jié)果可被實時驗證，從而個體能夠找到他們滿意的設(shè)計?？商娲?，個體可認(rèn)識到他們的理想設(shè)計位于功能限制之外，因此是不可實現(xiàn)的。然后個體可操縱3D模型以在美學(xué)和功能之間準(zhǔn)備合適的折中方案。模型和顯示器的3D性質(zhì)(包括能夠從任意角度查看并具有不同的不透明度)給個體提供他們在三維空間中佩戴所提出的用具看起來如何的理解。

3D模型還可被更新以反映不同的面部表情。從先前存在的牙齒的舊照片中獲得的笑容可被輸入到系統(tǒng)中以還原個體的自然笑容。名人的笑容也可被輸入以影響設(shè)計選項。個體可表達(dá)他們期望的設(shè)計結(jié)果而不必害怕來自牙科專業(yè)人員的評價和批評。同樣地，第二個體可參與并提出對用具的改變。預(yù)置笑容或其他約束可被設(shè)置為美學(xué)目標(biāo)和建模的牙科用具，以在維持與咬合有關(guān)的功能約束的同時達(dá)到或接近目標(biāo)。附加數(shù)據(jù)可在操縱3D模型的同時被采集以提供處于給定的位置時的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，諸如用當(dāng)前義齒處于牙合位時的經(jīng)驗數(shù)據(jù)、笑容的經(jīng)驗數(shù)據(jù)、或個體處于生理休息位(“休息位”)時的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

根據(jù)當(dāng)個體的上下頜關(guān)系是處于休息位時采集的經(jīng)驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的3D模型提供了處于休息位時個體的上下頜關(guān)系的精確表示(與采集處于不同位置時的數(shù)據(jù)相比并外推到休息位)。個體的真實的休息位確定3D模型的休息位。從而3D模型的休息位起因于口頜系統(tǒng)內(nèi)的所有實體的相互關(guān)系，包括影響休息位的關(guān)節(jié)、肌肉、神經(jīng)、牙齦、種植體(如果有)和牙齒(如果有)。缺少個體處于休息位時的任何數(shù)據(jù)而制備的3D模型不太可能可靠地區(qū)分休息位與習(xí)慣位置或其他位置。

休息位是沿著下頜閉合的等張路徑下頜骨在空間上相對于上頜骨(在直立姿勢位中相對于頭部來說垂直的、前后的和側(cè)面的)的位置。在休息位，頜肌肉組織(包括移動下頜骨的伸肌和降肌)擺出在該位置表現(xiàn)出最小電活動的姿勢。頜肌肉組織維持休息位所需的能量開支與沿著下頜骨鉸接部的路徑的其他位置相比是最小的。在休息位，個體的髁狀突處于中立的、不受約束的位置。

個體的休息位可根據(jù)個體被確定。休息位不能在模擬下頜運(yùn)動的機(jī)械設(shè)備，諸如牙合架上被確定。下頜位或上下頜關(guān)系可受包括頭部、頸部區(qū)域和背部區(qū)域的姿勢問題的因素影響。個體的顳下頜關(guān)節(jié)、情緒因素和全身健康因素的內(nèi)部紊亂也可導(dǎo)致折中的下頜位。在建立休息位之前說明這些因素通常是有利的。在一些情況下，無法說明這些因素導(dǎo)致錯誤的休息位。例如，在建立休息位之前，會不得不解決或去除因素，休息位可以用于推算咬合記錄。在另一示例中，因素會使根據(jù)其他位置推算休息位進(jìn)一步復(fù)雜化，從而增加采集處于休息位的個體的數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。

包括處于休息位時的經(jīng)驗數(shù)據(jù)的3D模型有助于其他潛在有用的上下頜關(guān)系的精確確定。例如，3D模型可被應(yīng)用于缺少足夠牙列來建立咬合的個體例如缺齒個體的頜追蹤和口外咬合的評價。如果個體有足夠的牙列來建立咬合，則該數(shù)據(jù)可有助于確定自然位，在自然位會出現(xiàn)正中牙合(“CO”；當(dāng)個體的牙齒處于最大牙尖吻合時出現(xiàn)，并且個體的頜處于“CO位”)。因此該數(shù)據(jù)有助于最佳神經(jīng)肌肉的CO位的粗略估計。估計的CO位可被應(yīng)用于為沒有足夠牙齒來限定咬合的個體制備義齒。

對于假牙技師或其他牙科專業(yè)人員而言在制備用具時建立CO位是很常見的。在個體缺少足夠的牙列來建立CO位的情況下，必然需要推算來確定合適的上下頜關(guān)系，其中CO應(yīng)當(dāng)與用具一起出現(xiàn)。缺齒個體將缺少足夠的牙列來建立CO位。一些部分有齒的個體也將缺少足夠的牙列來建立CO，例如具有切齒但沒有臼齒的個體。

在制備用具時基于休息位建立CO位可有助于改善并最優(yōu)化包括用具的口頜系統(tǒng)的所得的牙齒功能、穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性?；谛菹⑽唤O位還可有助于以下中的一個或多個：

-使個體的牙合設(shè)計最優(yōu)化成正常牙合設(shè)計，其中正常牙合設(shè)計將為個體提供合適的功能，或?qū)ζ渲型瑯訒枰獋€體的CO位的任何頜關(guān)系分類或咬合不正做出說明；

-使牙科美學(xué)最優(yōu)化(包括牙齒形狀、輪廓、在前面或后面區(qū)域兩者中的結(jié)構(gòu)和形態(tài))；

-當(dāng)最佳生理下頜位被找到時，由于更協(xié)調(diào)的肌肉平衡，使面部化妝最優(yōu)化；以及

-緩解可能的肌與骨骼牙合體征和癥狀，包括：頭痛、耳朵充血感覺、耳鳴、眼后壓力、牙齒敏感、顳下頜關(guān)節(jié)聲響、咀嚼肌壓痛、頸肩疼痛。

與習(xí)慣位置相比，休息位是真實的休息位。習(xí)慣位置是沿著髁突轉(zhuǎn)移路徑可被先前定位的所采集的上下頜位置。在給定的個體中，休息位和習(xí)慣位置會一致或非常接近。然而，由頜肌肉組織維持習(xí)慣位置所需的能量不一定是最小值，如處于休息位時。在確定缺齒個體中的CO位時，習(xí)慣位置有時被用作起始點。然而，與從休息位開始相比，從習(xí)慣位置開始會提供關(guān)于規(guī)劃的牙科治療的較不理想的結(jié)果。

3D模型通過3D技術(shù)被顯示(例如，谷歌眼鏡、頭戴式顯示器、微軟全息眼鏡、3D電視或監(jiān)視器、全息投影等)。用來操縱3D模型的姿勢可以是直觀的和簡單的(例如，用個體的手抓住牙齒和旋轉(zhuǎn)牙齒等)。其結(jié)果是，個體能輕易操縱所產(chǎn)生用具的牙列以觀察給定的牙列選擇的美學(xué)效果。在二維顯示器上執(zhí)行類似的操縱將需要更高的熟練程度和抽象化。使用3D顯示器使在牙齒的位置上的細(xì)微和具體的改變成為對外行個體而言易懂的，尤其是當(dāng)個體不習(xí)慣在二維顯示器上三維可視化和操縱(這多見于老年人，其為義齒和其他牙科用具的主要用戶)。同樣地，在個體與牙科專業(yè)人員之間的語言障礙對審核和操縱3D模型而言不是障礙。這可在為貧窮并且難以進(jìn)入的區(qū)域中的個體設(shè)計義齒時具有應(yīng)用，在這些區(qū)域多次訪問專業(yè)人員是不現(xiàn)實的。

操縱的免提性質(zhì)意味著口腔病害不太可能通過接觸平板電腦表面、鍵盤、鼠標(biāo)或其他物理接口設(shè)備傳播。

第二個體可操縱3D模型，并且其中BCI或接收表明情緒狀態(tài)的數(shù)據(jù)的輸入的其他傳感器被使用，個體的、第二個體的或兩者的情緒反應(yīng)可用來預(yù)測個體的、第二個體的或兩者的偏好。這些偏好可被加權(quán)以有助于個體和第二個體都對其具有強(qiáng)烈反應(yīng)的用具的設(shè)計。第二個體可連同個體操縱3D模型，或第二個體可在沒有個體的參與或輸入的情況下(例如，當(dāng)個體不能交流或有效地為他們自己選擇的情況下等)這么做。

一些先前方法的局限性由基于患者和牙齒的兩個集成的2D圖像的分析造成。這兩個圖像不共享共同的特征并且不能被用于3D模型的產(chǎn)生。所產(chǎn)生的合成圖像不能從任何其他角度查看。在數(shù)碼照片拍攝期間光照條件也可能不一致，從而在對患者臉部的表示中牙齒陰影的精確表示不會完全精確。所提出的假體的表示遭受在現(xiàn)有的義齒或修復(fù)體與患者的臉部之間參照點的缺失。另外，沒有真實的3D模型，設(shè)計的功能限制更難以作為約束測試和應(yīng)用。其結(jié)果是，非功能性設(shè)計可被建模而沒有潛在問題的指示。最后，通過將罩放置到患者的口中用于綠屏，面部和嘴唇支持被改變，變更所產(chǎn)生的待被建模的美觀。

先前的綠屏技術(shù)，諸如TruRx系統(tǒng)，涉及在個體的牙弓的頂部覆蓋所提出的設(shè)計的投影。與之相比，在本文中公開的方法和系統(tǒng)中使用的3D模型將牙弓與面部結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。在給定位置牙弓和牙齒被嘴唇完全遮蓋的情況下，3D模型仍然能夠精確表示所提出的用具和其對美觀的影響。

使用3D模型的好處涉及休息唇線(resting lip line)。處于休息唇線時，嘴唇是放松的并且牙齒的大部分往往全部牙齒是不可見的。通過除了口內(nèi)特征(例如，通過增強(qiáng)現(xiàn)實提出的牙列)之外還應(yīng)用口外特征(例如，面部特征等)，即使在牙弓和用具不可見時，3D模型也提供牙齒對外部特征的影響的精確描述。

系統(tǒng)

圖1是用于顯示和操縱患者個體30的3D模型20的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括處理器12和計算機(jī)可讀介質(zhì)14。3D模型20通過由處理器12執(zhí)行指令來被渲染、操縱、更新和顯示。3D模型20基于在計算機(jī)可讀介質(zhì)14上保持的數(shù)據(jù)。處理器12和計算機(jī)可讀介質(zhì)14可在相同的設(shè)備上或分離的設(shè)備上，可位于分離的網(wǎng)絡(luò)位置或任何其他合適的配置。處理器12和計算機(jī)可讀介質(zhì)14的功能可在多個單個的處理器和計算機(jī)可讀介質(zhì)之間被分配。

系統(tǒng)10包括3D顯示器16，該3D顯示器16可操作地與處理器12通信用于顯示3D模型20，以便個體30可在3D模型20上放置他們的手以在3D顯示器16上操縱3D模型20，例如通過直觀的姿勢。在圖1中，個體10正在用手39操縱3D模型20。系統(tǒng)10可允許個體改變3D模型20的位置或視圖，改變3D模型20的選定的特征，或另外使用如在3D顯示器16上所示的用于3D模型20的手勢來操縱3D模型20。手勢可包括用手抓住3D模型20的一部分和采用如當(dāng)操縱物理模型時將被使用的類似的手勢。這種操縱的示例還可包括改變在顯示器上示出的3D模型20的視圖，諸如，旋轉(zhuǎn)、平移、放大或縮小、改變光照條件等。

3D顯示器16被示出為眼鏡樣式的AR界面(例如，谷歌眼鏡、虛擬現(xiàn)實眼鏡、微軟全息透鏡、Meta太空鏡片等)。眼鏡AR界面允許3D模型20從個體30的視角在真實的物理環(huán)境上顯示。3D顯示器16投射合成環(huán)境，允許個體30在三維空間中并且實時更新地看3D模型20。眼鏡樣式的3D顯示器16可與向個體30提供3D模型20在他們的眼前并可用他們的手或其他命令被操縱并且可從多個角度被查看的感覺的任何顯示設(shè)備互換。

系統(tǒng)10包括動作傳感器18。動作傳感器18檢測個體30的姿勢(例如，手、頭、腳等的運(yùn)動)。姿勢引起第一輸入數(shù)據(jù)60的輸入，其被提供給處理器12。第一輸入數(shù)據(jù)60包括與由動作傳感器18檢測的個體30的姿勢對應(yīng)的主動行為數(shù)據(jù)62。動作傳感器18監(jiān)測個體30的姿勢的動作、定位、位置和角度，允許個體30操縱在3D顯示器16上的3D模型20。動作傳感器18可檢測基于任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)(例如，光學(xué)的、多普勒雷達(dá)、被動紅外、層析、它們的組合等)的動作。

除了動作傳感器18之外或代替動作傳感器18，其他傳感器可被包含在系統(tǒng)10中以允許個體30與3D模型20交互并且牙科設(shè)計軟件除通過姿勢外以其他方式(例如，通過使用眼睛運(yùn)動、聲音命令、面部表情等)(未示出)提供能被處理器12解釋的主動行為數(shù)據(jù)62。這種傳感器可基于來自個體30的光學(xué)數(shù)據(jù)或其他形式的數(shù)據(jù)的采集(例如，圖39中的光學(xué)傳感器1296等)。

3D模型20還可響應(yīng)于除個體30外的人的主動行為數(shù)據(jù)被操縱(例如，圖30的系統(tǒng)610等)。

圖2示出了用3D模型工作的方法80。方法80包括顯示3D模型82、接收輸入84和響應(yīng)于接收輸入84而更新3D模型86?？墒褂孟到y(tǒng)10執(zhí)行方法80。顯示3D模型82和更新3D模型86可使用存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)14中的數(shù)據(jù)通過由處理器12執(zhí)行指令在3D顯示器16上完成。接收輸入84可包括由系統(tǒng)10的動作傳感器18檢測手勢、其他主動輸入、非主動輸入、或它們的組合。

3D模型的組件

圖3示出了個體30查看3D模型20。3D模型20基于掃描特征數(shù)據(jù)40和增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50被建模。3D模型20包括患者特征22和所提出的牙科用具24?；颊咛卣?2包括建模的牙弓21和建模的外部特征23。不同于圖1的3D顯示器16(其應(yīng)用基于眼鏡的界面)，圖3的3D模型20被示出為在沒有眼鏡的情況下起作用的三維投影儀(例如，全息投影儀、Musion Das Hologram有限責(zé)任公司的遠(yuǎn)程呈現(xiàn)(TelePresence)系統(tǒng)、Magic Leap的數(shù)字光場(Digital Lightfiled)系統(tǒng)等)。這些類型的顯示器或任何其他合適的顯示器可被用作3D顯示器16。

掃描特征數(shù)據(jù)40包括牙弓數(shù)據(jù)42、關(guān)系數(shù)據(jù)44和外部特征數(shù)據(jù)46。掃描特征數(shù)據(jù)是經(jīng)驗數(shù)據(jù)，例如通過用口內(nèi)光學(xué)掃描儀掃描個體30的牙弓32(例如，使用圖33的系統(tǒng)910采集等)和用口外光學(xué)掃描儀掃描個體30的外部特征34(例如，使用圖33的系統(tǒng)910采集等)采集。雖然附加掃描特征數(shù)據(jù)40可針對給定位置提供附加精度給3D模型20，3D模型20可針對僅基于初始采集的掃描特征數(shù)據(jù)40的許多位置被操縱。在與3D模型20的會話之間的個體30的外觀改變不大的情況下，相同的掃描特征數(shù)據(jù)40可跨越多個會話被應(yīng)用。掃描特征數(shù)據(jù)40可從光學(xué)掃描儀、超聲掃描儀、其他合適的掃描儀或應(yīng)用于外部特征34的其他合適的數(shù)據(jù)采集技術(shù)被采集。

牙弓數(shù)據(jù)42有助于個體30的上頜和下頜牙弓32的建模，提供建模的牙弓21。

外部特征數(shù)據(jù)46有助于建模個體30的外部特征34的各部分。外部特征數(shù)據(jù)46的數(shù)量越大，建模的外部特征23就越廣泛，相應(yīng)地比缺乏附加外部特征數(shù)據(jù)的3D模型在外部特征的面部上具有更廣闊的美學(xué)影響的觀察(例如，見在圖16中的3D模型120)。采集與牙弓數(shù)據(jù)42、關(guān)系數(shù)據(jù)44和外部特征數(shù)據(jù)46相似的數(shù)據(jù)，以及基于數(shù)據(jù)類型制備模型在WO2013/071435(其與本申請共享發(fā)明人)中進(jìn)一步被討論。用于采集數(shù)據(jù)的特征可被包括在內(nèi)，諸如分別在圖33、圖35、圖38和圖40中所示的口外掃描儀992、1092、1192或1392。

關(guān)系數(shù)據(jù)44包括牙弓32的數(shù)據(jù)和外部特征34的數(shù)據(jù)(例如，面部的各部分、頸部的各部分等)。關(guān)系數(shù)據(jù)44有助于建立牙弓32之間的關(guān)系和外部特征34與牙弓32之間的關(guān)系。牙弓32的相對位置限定上下頜關(guān)系。關(guān)系數(shù)據(jù)44允許外部特征34除了基于牙列25被建模之外基于牙弓32的相對位置被建模。針對給定所提出的牙科用具24的牙合時的上下頜關(guān)系有助于建模的外部特征23的外觀。給定對牙合時的特定上下頜關(guān)系的約束，牙列25將對用所提出的牙科用具24牙合時的建模的外部特征23的外觀起決定作用。

關(guān)系數(shù)據(jù)44還允許3D模型20的上下頜關(guān)系基于外部特征34的位置被建模。約束可被放在建模的外部特征23如何去看。所提出的牙科用具24將被建模以引起建模的外部特征23的選定外觀。約束還將應(yīng)用于所提出的牙科用具24以確保所提出的牙科用具24引起的處于牙合狀態(tài)時和處于休息狀態(tài)時的上下頜關(guān)系都適于個體30。為最終的外觀選定的建模的外部特征23可起因于包含在外部特征數(shù)據(jù)46中的位置，或基本上類似于包含在外部特征數(shù)據(jù)46中的位置。在向所提出的牙科用具24提供為個體30正確選擇的牙列25和其他特征的過程中，這種位置的經(jīng)驗數(shù)據(jù)可增加3D模型20的有效性?？梢砸越?jīng)驗證據(jù)限定休息位，例如，如以下和在WO2013/071435(其與本申請共享發(fā)明人)中討論的，外部特征數(shù)據(jù)46可包括個體30處于休息位時的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。系統(tǒng)1310包括特征以有助于采集處于休息位時的經(jīng)驗外部特征數(shù)據(jù)46。

關(guān)系數(shù)據(jù)44有助于在3D模型20中上下頜關(guān)系的操縱，同時保持在兩個建模的牙弓21之間和在建模的牙弓21與建模的外部特征23之間的精確關(guān)系。關(guān)系是精確的，因為3D模型20符合下述關(guān)系，該關(guān)系是在牙弓32之間和在牙弓32與外部特征34之間在個體30中的對應(yīng)關(guān)系的反映。

增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50包括所提出的牙科用具24的表示。所示的所提出的牙科用具24是一對義齒。其他用具也可被建模(例如，單個義齒、假體、修復(fù)體等)。所提出的牙科用具24基于增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50被建模并且覆蓋建模的牙弓21。所提出的牙科用具24引起在所提出的牙科用具24上由牙列25促進(jìn)的處于牙間交錯時建模的牙弓21之間的上下頜關(guān)系。上下頜關(guān)系以及建模的牙弓21和建模的外部特征23的最終的定位通過掃描特征數(shù)據(jù)被獲知，以在3D模型20中表示牙弓32之間的上下頜關(guān)系對外部特征34的影響。

所提出的牙科用具24基于適于個體30的限定的上下頜關(guān)系(例如，提供適當(dāng)?shù)难篮虾托菹⑽坏?和限定根據(jù)咬合位置的運(yùn)動方向的髁角。

當(dāng)用AR實時建模所提出的牙科用具24時，校驗程序可便于3D模型20精確地建模所提出的上下頜關(guān)系位置以與觀察到的個體30的運(yùn)動相匹配。在沒有戴牙科用具的情況下，個體移動他們的頜(例如，在有規(guī)律的咀嚼功能中，等)。當(dāng)將3D模型20的運(yùn)動與觀察到的個體30的運(yùn)動相比較時，可將觀察到的數(shù)據(jù)與3D模型20進(jìn)行比較并且如果發(fā)現(xiàn)不一致，則3D模型20可用上下頜牙合位置或髁角作為有用的標(biāo)記被修正。校驗程序可基于外部特征數(shù)據(jù)46。校驗程序還可基于使用例如系統(tǒng)910(圖33)、系統(tǒng)1010(圖35)、系統(tǒng)1110(圖37)、系統(tǒng)1310(圖40)等采集的附加的外部特征數(shù)據(jù)46。

3D模型的操縱

系統(tǒng)10便于由個體30對3D模型20進(jìn)行直觀操縱，個體30可以是外行。操縱可包括改變3D模型20的視角。操縱可包括：改變患者特征22的位置、變更所提出的牙科用具24、改變基礎(chǔ)的外部特征數(shù)據(jù)46或改變基礎(chǔ)的增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50，以便于觀察對3D模型20的美感所產(chǎn)生的效果，尤其是關(guān)于建模的外部特征23。約束可被應(yīng)用于牙合時的上下頜關(guān)系、處于休息位時的牙列25的間隔、建模的外部特征23的外觀、這些特征的組合，或依賴所提出的牙科用具24的設(shè)計目標(biāo)的其他適當(dāng)?shù)奶卣鳌?/p>

當(dāng)將約束應(yīng)用于處于休息位時的牙列25的間隔時，在1mm和4mm之間的息止間隙可被限定，例如約2mm的息止間隙。息止間隙是處于休息位時所提出的牙科用具的上部和下部上的牙列25之間的間隙。過度或不足的息止間隙每個都扭曲面部外觀。過度的息止間隙(“過近”)使下頜和嘴唇突出并且具有“坍塌”或“皺眉”的外觀。不足的息止間隙(“過開”)使面部拉長，這會使嘴唇顯得薄并且被拉伸，從而臉部具有整體不舒服的面容。這是由于面部肌肉的拉緊，面部肌肉因忙于試圖接近合理尺寸而得不到休息。如果個體出現(xiàn)過開或過近的狀態(tài)，則本方法和系統(tǒng)可被用來確定如何改變上下頜關(guān)系以實現(xiàn)期望的外觀和適當(dāng)?shù)男菹⑽缓脱篮衔恢谩?/p>

圖4示出了具有不同于3D模型20的上下頜關(guān)系的更新的3D模型20a。更新的3D模型20a起因于患者特征22的操縱。不同的上下頜關(guān)系可導(dǎo)致建模的外部特征23的重新定位，提供重新定位的建模的外部特征23a(并且同樣地，患者特征22被重新定位到重新定位的患者特征22a)。3D模型20的上下頜關(guān)系可被操縱作為用于如在3D顯示器16上顯示的3D模型20并且通過動作傳感器18檢測的姿勢或其他輸入的結(jié)果。通過關(guān)系數(shù)據(jù)44的應(yīng)用，建模的牙弓21相對于彼此的位置和相對于建模的外部特征23的位置可在3D模型20中被更新，跟隨在上下頜關(guān)系中的改變成為更新的3D模型20a。

圖5示出了更新的3D模型20b，包括修改的牙科用具24b，起因于所提出的牙科用具24的操縱并且基于修改的增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50b被建模。修改的牙科用具24b可導(dǎo)致牙合時不同于所提出的牙科用具24的上下頜關(guān)系。不同的上下頜關(guān)系可導(dǎo)致建模的外部特征23的重新定位，提供重新定位的建模的外部特征23b(并且同樣地，患者特征22被重新定位到重新定位的患者特征22b)。另外，修改的牙科用具24b可在牙合時具有與所提出的牙科用具24相同的上下頜關(guān)系，但是可導(dǎo)致使建模的外部特征23的位置和外觀不同，提供重新定位的建模的外部特征23b。所提出的牙科用具24及其組件的大小、取向、形狀、色調(diào)和任何其他合適的特征也可被更新以提供修改的牙科用具24b。對牙列25或所提出的牙科用具24的其他特征的結(jié)構(gòu)改變可對患者特征22有影響，因為在休息位、牙合位或其他選定的參考點的上下頜關(guān)系改變跟隨所提出的牙科用具24的改變。其他特征可包括在所提出的牙科用具24和建模的牙弓21之間的接口或所提出的牙科用具24的確定所提出的牙科用具24將如何位于建模的牙弓21上的其他方面。建模的外部特征23還可被操縱以導(dǎo)致新的上下頜關(guān)系，該新的上下頜關(guān)系提供或接近建模的外部特征23的選定位置。對所提出的牙科用具24的改變可被約束在由個體30或第二個體(例如，在圖30中的第二個體690等)限定的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。這樣的約束通常是提供生理上合適的休息位或牙合位。

圖6示出了個體30直接與3D模型20交互。個體30正在做姿勢似乎用手39抓住3D顯示器上示出的3D模型20。建模的牙弓21之間的上下頜關(guān)系、建模的外部特征23和所提出的牙科用具24可各自被操縱，并且對3D模型20的最終效果通過處理器12計算。3D模型20被更新以對在患者特征22、所提出的牙科用具24或兩者中的不同做出說明。在個體30的外部特征34上的對應(yīng)的不同通過在建模的外部特征23和3D模型20的對應(yīng)部分中的改變被反映。抓住3D模型20的一部分和用直觀的姿勢操縱3D模型20實時更新3D模型20，便于比較在建模的外部特征23、牙列25或3D模型20的其它方面的美觀上的這些改變的效果。

可查看針對模型20的保存位26。例如，保存位26可包括保存的面部表情(例如，微笑、皺眉等)。在保存位26中，建模的牙弓21、建模的外部特征23或兩者的上下頜關(guān)系被更新以反映保存位26。所提出的牙科用具24的特征和對應(yīng)的增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50可根據(jù)保存位26被更新，并且在個體30的外部特征34上的任何所產(chǎn)生的不同反映在3D模型20中。保存位26可包括具有牙列25的預(yù)設(shè)大小和位置的定制笑容，例如，以反映名人笑容或個體30先前具有的笑容。

保存的牙科用具27還可包含在3D模型20中。個體30可在預(yù)先安排的保存的牙科用具27之間選擇并進(jìn)行對保存的牙科用具27的定制變更。另外，牙齒明暗度可隨著明暗度選擇器29改變。新的保存的牙科用具27可在選擇保存位26之間或之后被選擇，以便于觀察在不同的保存位26處的不同的保存的牙科用具27的相對美觀。

圖2的方法80在3D模型20被操縱時被應(yīng)用。響應(yīng)于從動作傳感器18接收第一輸入數(shù)據(jù)60，處理器12評估第一輸入數(shù)據(jù)60是否導(dǎo)致對3D模型20、增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)50或外部特征數(shù)據(jù)46的更新。牙弓數(shù)據(jù)42和關(guān)系數(shù)據(jù)44將保持不變。

除了如在圖6中所示的抓住3D模型20之外，其他手勢可被用來操縱模型20。

圖7和圖8示出了個體30在不用手39接觸模型20的情況下操縱模型20。在圖8中，僅3D模型20的所提出的牙科用具24部分被示出。以這種方式，牙列25和所提出的牙科用具24的其他方面可通過患者特征22無障礙的被更新。一旦牙列25和所提出的牙科用具24的其他特征的改變完成，患者特征22可被再次引入到3D模型20中同樣地顯示在3D顯示器16上以便于在建模的外部特征23上觀察對所提出的牙科用具24的改變的效果。

除了便于所提出的牙科用具24和患者特征22的操縱，系統(tǒng)可便于從多個角度、縮放和視角中的其他改變直觀的觀察。

圖9和圖10分別示出了個體30通過將兩只手39移動到一起以進(jìn)行放大并移開手39以進(jìn)行縮小來操縱模型20。

圖11圖示了個體30通過旋轉(zhuǎn)手39來旋轉(zhuǎn)3D模型20。

圖12和圖13圖示了個體30分別通過在3D模型20上抓住單個牙齒28和移動手39仿佛伸展或壓縮單個牙齒28來放大和收縮單個牙齒28。放大單個牙齒28導(dǎo)致放大的單個牙齒28c以及對應(yīng)的修改的牙科用具24c和更新的3D模型20c。同樣地，收縮單個牙齒28導(dǎo)致減小的單個牙齒28d以及對應(yīng)的修改的牙科用具24d和更新的3D模型20d。

圖14和圖15圖示了個體30分別通過與圖12和圖13類似的但不包括抓住3D模型20的手勢來放大和收縮單個牙齒28。

個體30可改變所提出的牙科用具24的牙齒的形狀、大小、明暗度和位置并作為一個整體實時觀察在建模的外部特征23上和在3D模型20上所產(chǎn)生的改變。3D模型20可從任何角度或位置被查看，便于從各個角度觀察對3D模型20的改變。3D模型20可用第一面部表情被查看，面部表情更新為更新的面部表情，從而3D模型20的外部特征23相應(yīng)地更新。例如，更新的面部表情從保存位26中被選擇，通過操縱3D模型20的個體特征22被制備，或可基于采集的附加的外部特征數(shù)據(jù)46(例如，用分別在圖33、圖35、圖38和圖40中所示的口外掃描儀992、1092、1192或1392)被制備。在所提出的牙科用具24上的牙列25的位置被限制在預(yù)設(shè)的參數(shù)內(nèi)，該參數(shù)被選擇以維持選定的咬合，以便不允許牙列24如此排列以致咬合在功能范圍之外。

包含在3D模型中的數(shù)據(jù)

圖16示出了系統(tǒng)110，其中掃描特征數(shù)據(jù)40缺少外部特征數(shù)據(jù)46并且3D模型120缺少建模的外部特征23。掃描特征數(shù)據(jù)140僅包括牙弓數(shù)據(jù)142和關(guān)系數(shù)據(jù)144。

圖17示出了系統(tǒng)210，其中3D模型220包括用于建模個體義齒238的義齒數(shù)據(jù)248。義齒數(shù)據(jù)248是個體230的當(dāng)前義齒238的反映并且可通過掃描個體230的當(dāng)前義齒238被采集，例如，用如包含在圖33的系統(tǒng)910中的口外光學(xué)掃描儀992等。增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)252部分基于在義齒數(shù)據(jù)248。義齒數(shù)據(jù)248可通知增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)252作為為個體230重新設(shè)計義齒的起始點，通過呈現(xiàn)所提出的牙科用具224用于在3D模型220中檢驗和修改。如果個體有一對以上當(dāng)前義齒，則一組以上義齒數(shù)據(jù)248可被采集并且對應(yīng)數(shù)目的組的增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)252將被提供。正如系統(tǒng)10，所提出的牙科用具224可通過3D模型20的操縱而不需要變更基礎(chǔ)的增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)252被修改。所提出的牙科用具224的牙合時的上下頜關(guān)系可與個體當(dāng)前義齒238的上下頜關(guān)系相同，或從個體的當(dāng)前義齒238的上下頜關(guān)系被修改(例如，提供處于休息位時牙列225之間的合適的間隔，等)。

圖18示出了系統(tǒng)310，其中個體330具有部分牙列336。3D模型320包括部分牙列336的表示，其以部分有齒的牙弓數(shù)據(jù)343被表示。用來制備所提出的牙科用具324的增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)350考慮如在部分有齒的牙弓數(shù)據(jù)343中所示的部分牙列336的存在。

腦機(jī)接口

圖19是用于顯示和操縱3D模型420的系統(tǒng)410。

圖20示出了系統(tǒng)410和用來制備3D模型420的數(shù)據(jù)440、450。

系統(tǒng)410包括處理器412、計算機(jī)可讀介質(zhì)414和3D顯示器416。個體430通過使用腦機(jī)接口(“BCI”)419與3D模型420交互。BCI 419監(jiān)測個體430的表明神經(jīng)活動的大腦的屬性以接收神經(jīng)活動數(shù)據(jù)466的輸入?？杀挥米鰾CI 419的BCI系統(tǒng)的當(dāng)前示例包括由Emotive制造的Insight和EPOC/EPOC+系統(tǒng)和由NeuroSky制造的MindWave系統(tǒng)，兩者都是基于腦電圖(“EEG”)并監(jiān)測大腦的電活動。BCI 419可包括任何適當(dāng)?shù)腂CI，其支持由個體430實時使用并且不局限于應(yīng)用EEG的BCI。功能磁共振成像和磁腦電圖也可用在BCI 419中以接收神經(jīng)活動數(shù)據(jù)466的輸入，該功能磁共振成像監(jiān)測大腦中的血流量，磁腦電圖監(jiān)測由大腦的電活動產(chǎn)生的磁場。

BCI 419便于基于個體30的行為的對該行為的心理概念化的下游或?qū)?D模型420的改變的3D模型420的響應(yīng)更新，而不需要動作傳感器、音頻傳感器或其他傳感器。另外，諸如瞬目、眨眼和微笑的面部表情導(dǎo)致神經(jīng)活動，該神經(jīng)活動可通過BCI 419被接收作為輸入并且可被用來更新建模的外部特征423。對建模的外部特征的這些更新可以是對保存位426的，對建模的外部特征423的位置的其他修改，或通過附加的外部特征數(shù)據(jù)446的采集(例如，如在圖35的系統(tǒng)1010、圖37的系統(tǒng)1110等中)。實際上由個體420采取的行為將包括行為的概念化，便于系統(tǒng)410的使用，其中個體420不熟悉BCI 419的使用。

神經(jīng)活動數(shù)據(jù)466的輸入包括主動行為數(shù)據(jù)462，對應(yīng)于來自個體430的心理命令，其被提供給處理器412。一旦將個體430校準(zhǔn)到特定的BCI 419和處理器412所需的范圍，神經(jīng)活動數(shù)據(jù)466包括對應(yīng)于思想的主動行為數(shù)據(jù)462，對3D模型420的概念化姿勢(包括身體上做出的姿勢)概念化改變，或與關(guān)于3D模型420所采取的行為有關(guān)的個體430的其他心理或情緒活動。

主動行為數(shù)據(jù)462可對應(yīng)于個體430的姿勢的運(yùn)動、定位、位置和角度，其被個體430心理上概念化(例如，輸入可對應(yīng)于一系列常見并且直觀的概念化手勢，其允許個體430對3D模型420進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移、放大和改變光照條件等)。可被個體430概念化的這些手勢和對3D模型420所產(chǎn)生操縱的示例可包括在使用系統(tǒng)10時用來操縱所提出的牙科用具24的手勢或在圖6至圖15中所示的在模型20上的視角，盡管利用系統(tǒng)410，手勢將僅僅被個體430概念化或想象。

系統(tǒng)還可結(jié)合系統(tǒng)10和系統(tǒng)410的特征被制備，提供具有動作傳感器和BCI兩者的系統(tǒng)(未示出)。來自動作傳感器和來自BCI的輸入可被不同地加權(quán)。另外，動作傳感器輸入可被用來校準(zhǔn)BCI以便個體使用這樣的系統(tǒng)。

圖21至圖27示出了個體430通過概念化改變的結(jié)果操縱模型420，導(dǎo)致主動行為數(shù)據(jù)462在缺乏真實姿勢或概念化姿勢的情況下被BCI 419接收。

圖21示出了個體430通過概念化對保存位426中的一個的改變，或概念化保存位426中的一個來操縱模型420。

圖22示出了個體430通過概念化在所提出的牙科用具424中的牙齒的顏色和明暗度中改變來操縱3D模型420。在圖22中，僅模型420的所提出的牙科用具424部分被示出。同樣的方法適用于保存的牙科用具427中的一個的選擇。3D顯示器416可顯示針對個體430的保存位426、保存的牙科用具427和明暗度選擇器429，以通過主動行為數(shù)據(jù)462聚焦和改變?？商娲兀@些特征可從在3D顯示器416上的顯示中省略，并且個體只需概念化個體430想要看到在3D模型420上被顯示的保存位426、保存的牙科用具427或在明暗度中的改變。

圖23到圖25分別示出了個體430通過概念化放大、縮小和旋轉(zhuǎn)3D模型420來操縱模型420。

圖26和圖27圖示了個體430分別通過概念化單個牙齒428的選擇和在單個牙齒428的大小上的改變來放大和收縮單個牙齒428。

無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)

圖28示出了系統(tǒng)510，其中BCI 519接收對應(yīng)于個體530的情緒、反應(yīng)或其他無意識響應(yīng)的神經(jīng)活動數(shù)據(jù)566的輸入，提供個體530的無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。參照無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564并利用校準(zhǔn)，BCI 519便于情緒狀態(tài)的評價和個體530的反應(yīng)，這反過來可便于預(yù)測關(guān)于所提出的牙科用具524的個體530的偏好。

BCI 519便于接收對應(yīng)于個體530的面部表情的輸入，作為主動行為數(shù)據(jù)562或無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。個體530不需要真正微笑或另外改變面部表情來觸發(fā)對3D模型520的更新。正如由BCI 519檢測的概念化手勢輸入的神經(jīng)活動數(shù)據(jù)566，對應(yīng)于面部表情的神經(jīng)活動數(shù)據(jù)566僅需要被概念化，無論是主動面部表情的主動行為數(shù)據(jù)562還是無意識面部表情的無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。面部表情起源于大腦中的神經(jīng)脈沖，其通過運(yùn)動神經(jīng)元傳輸?shù)郊∪馍窠?jīng)接點。經(jīng)充分的刺激，運(yùn)動神經(jīng)元釋放大量的神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)，該神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)綁定到突觸后受體并且觸發(fā)導(dǎo)致肌肉運(yùn)動的在肌肉纖維中的響應(yīng)。BCI 519便于基于情緒或其他因素(例如，請求查看名人笑容、主動或非主動地采納或概念化給定的面部表情，等)對3D模型520的敏感的并且直觀的改變。

外部特征數(shù)據(jù)546可包括經(jīng)驗光學(xué)圖像數(shù)據(jù)，其通過處理器512與來自BCI 519的神經(jīng)活動數(shù)據(jù)566相關(guān)。3D模型520可以響應(yīng)于神經(jīng)活動數(shù)據(jù)566(例如，露出笑容、皺眉、閉上一只眼，等)被實時更新。例如，3D模型520可被更新以響應(yīng)于個體530微笑和由微笑產(chǎn)生的神經(jīng)活動數(shù)據(jù)566(無論是主動行為數(shù)據(jù)562還是無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564)呈現(xiàn)對應(yīng)于微笑的保存位526。由于外部特征數(shù)據(jù)546已經(jīng)基于外部特征534被采集，面部表情或基于來自BCI 519的數(shù)據(jù)的其他更新將不必對應(yīng)于個體520目前正在做出的特定笑容。相反，對3D模型520的更新將基于先前采集的對應(yīng)于相關(guān)命令的掃描特征數(shù)據(jù)540(例如，微笑、皺眉、閉上一只眼，等)。先前采集的掃描特征數(shù)據(jù)540可被包含在保存位526中。圖35的系統(tǒng)1010和圖36的系統(tǒng)1110包括在系統(tǒng)使用期間用于添加附加數(shù)據(jù)到外部特征數(shù)據(jù)的口外光學(xué)掃描儀。

處理器512可被編程以評價和量化對應(yīng)于所提出的牙科用具524(牙齒形狀和大小、排列、明暗度、缺陷等)的不同的假想的牙科設(shè)計元素的無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。增強(qiáng)現(xiàn)實數(shù)據(jù)550可基于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564以特定于個體530的偏好的層級順序被組織。偏好的順序可基于偏好標(biāo)準(zhǔn)，諸如，個體530的情緒狀態(tài)或來自個體530的主動輸入(或另一個體；例如，第二個體690、第二個體790、第二個體890等)?；谇榫w狀態(tài)的偏好標(biāo)準(zhǔn)使無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564與情緒狀態(tài)等同起來，以確定所顯示的3D模型520是否導(dǎo)致來自個體530的限定的情緒響應(yīng)。響應(yīng)可以是二進(jìn)制的或如下面關(guān)于統(tǒng)計模型所描述的更微妙，其可應(yīng)用于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。基于來自個體530的主動輸入的偏好標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指導(dǎo)準(zhǔn)則或由系統(tǒng)510的用戶主動選擇的約束(例如，牙列525不超過給定的寬度或在門牙上的間隔、不可避免的覆咬合、不可避免的反頜，等)測量無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。指導(dǎo)準(zhǔn)則可被個體530或被另一人(例如，第二個體690、第二個體790、第二個體890等)應(yīng)用。

可使無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564適應(yīng)統(tǒng)計模型(例如，序數(shù)效用函數(shù)可被估計或間隔偏好數(shù)據(jù)可被應(yīng)用以提供可被統(tǒng)計開發(fā)的成分效用函數(shù)的估計，等)。處理器512可使用統(tǒng)計模型推薦具有更大概率被個體530認(rèn)可的所提出的牙科用具524，通過選擇保存的牙科用具527或通過修改所提出的牙科用具524。無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564便于個體530對所提出的牙科用具524的不同排列的反應(yīng)的評價和個體530的偏好的量化。統(tǒng)計模型可以是簡單的喜歡/不喜歡模型，或可包括各種類型的不同量級和加權(quán)因數(shù)的響應(yīng)(例如，懷舊、幸福、自信、興奮、冷淡、厭惡，等)，正如已經(jīng)被熟知的(例如，應(yīng)用于準(zhǔn)備有效的廣告宣傳，等)。

正如系統(tǒng)410，系統(tǒng)還可結(jié)合系統(tǒng)10和系統(tǒng)510的特征被制備，提供具有動作傳感器和BCI兩者的系統(tǒng)，BCI響應(yīng)于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)的輸入(未示出)。來自動作傳感器和來自BCI的輸入可被不同地加權(quán)。另外，動作傳感器輸入可被用來校準(zhǔn)BCI以便個體使用這樣的系統(tǒng)。同樣地，系統(tǒng)可結(jié)合系統(tǒng)510和系統(tǒng)1210的特征被制備，向系統(tǒng)提供來自BCI和響應(yīng)于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)的輸入的光學(xué)或其他傳感器兩者的兩個無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流(未示出)。這樣的系統(tǒng)將針對使用該系統(tǒng)的特定個體提供用于校準(zhǔn)無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)的檢測的交叉檢查。

圖29示出了與使用主動行為數(shù)據(jù)輸入和無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入兩者的3D模型一起工作的方法180(例如，與3D模型520、3D模型620、3D模型1220等)。方法180包括顯示3D模型182、接收主動行為數(shù)據(jù)183的輸入、以及響應(yīng)于接收主動行為數(shù)據(jù)183的輸入而更新3D模型186。方法180還包括接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入和基于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)187如顯示地排列當(dāng)前3D模型。一旦完成基于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)187如顯示地排列3D模型，方法180應(yīng)用用于評價對3D模型的改變是否有可能導(dǎo)致更積極的無意識響應(yīng)188的算法。如果算法表明，比起由接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對3D模型的改變不可能導(dǎo)致更積極的無意識響應(yīng)，則方法180返回顯示3D模型182直到接收主動行為數(shù)據(jù)183的輸入或接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入發(fā)生。

如果算法表明，比起由接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對3D模型的改變有可能導(dǎo)致更積極的無意識響應(yīng)，則方法響應(yīng)于接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入而開始更新3D模型186。在這種情況下，比起由接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，更新3D模型186應(yīng)用的是有可能導(dǎo)致更積極的無意識響應(yīng)的改變。響應(yīng)于接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入更新3D模型186可受到用戶對更新3D模型186的認(rèn)可，或可一確定對3D模型的改變是否有可能導(dǎo)致更積極的無意識響應(yīng)188就自動發(fā)生。方法180可使用處理器512參照在系統(tǒng)510的計算機(jī)可讀介質(zhì)514中存儲的數(shù)據(jù)被執(zhí)行，利用系統(tǒng)610、系統(tǒng)1210或包括傳感器以檢測無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)的任何系統(tǒng)的對應(yīng)特征。

接收非主動輸入185的步驟可來自BCI、光學(xué)掃描儀、用于檢測瞳孔放大、脈搏和其他因素以評價情緒狀態(tài)的其他傳感器、結(jié)合這些傳感器的測謊儀、或測量個體的情緒狀態(tài)和偏好的提供非主動輸入的任何其他合適的方法。

例如，在方法180的應(yīng)用中，個體30對其笑容的右側(cè)比左側(cè)可具有更好的反應(yīng)。個體30的針對任何設(shè)計要素的偏好呈現(xiàn)在右側(cè)，但是來自左側(cè)的缺少將會被排列，并且所提出的變更可被推薦給所提出的牙科用具以提供增加積極的情緒反應(yīng)的機(jī)會。這些響應(yīng)可以是二元響應(yīng)或更具體地依據(jù)與其他選項相比個體30多么喜歡顯示的3D模型20，并且設(shè)計軟件可基于偏好、不能在同一設(shè)計中共存的設(shè)計要素、約束、和其他因素建議設(shè)計要素合并或忽略。

方法180取決于數(shù)據(jù)的質(zhì)量(例如，來自BCI、光學(xué)情緒檢測器、測謊儀等)。適用的算法可基于序數(shù)效用函數(shù)評價、間隔偏好數(shù)據(jù)(具有成分效用函數(shù)的統(tǒng)計學(xué)發(fā)展評價)等。BCI的發(fā)展將進(jìn)一步增加這種算法的精確度以提供每個更精確的偏好信息。

由兩個個體使用

圖30示出了系統(tǒng)610，其中第二個非患者個體690與BCI 619接合。BCI 619接收來自個體630的神經(jīng)活動數(shù)據(jù)666、來自第二個體690的第二神經(jīng)活動數(shù)據(jù)676，或兩者。神經(jīng)活動數(shù)據(jù)666可包括主動行為數(shù)據(jù)662、無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664、或兩者。第二神經(jīng)活動數(shù)據(jù)676可包括第二主動行為數(shù)據(jù)672、第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674、或兩者。

第二主動行為數(shù)據(jù)672和第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674可通過BCI 619被接收并且應(yīng)用為第二個體690的心理命令、情緒狀態(tài)、反應(yīng)或其他神經(jīng)活動。與之相比，系統(tǒng)510僅接收來自個體530或來自非患者個體(未示出)的主動行為數(shù)據(jù)562和無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)564。然而，由第二個體690(例如，配偶、同伴、家人、密友等)同時發(fā)生的控制和第二個體690的意見往往同樣是有價值的(例如，當(dāng)個體630是視覺障礙、沉默寡言等)。處理器612可以以各種方式被配置以不同地響應(yīng)神經(jīng)活動數(shù)據(jù)666、第二神經(jīng)活動數(shù)據(jù)676或兩者。以這種方式方法180可被實行，其中接收主動行為數(shù)據(jù)183的輸入和接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)185的輸入每個應(yīng)用于第一輸入數(shù)據(jù)660、第二輸入數(shù)據(jù)670或兩者，并且在第一輸入數(shù)據(jù)660和第二輸入數(shù)據(jù)670之間具有任何合適的加權(quán)。

處理器612可被配置以在制備所提出的牙科用具624時響應(yīng)主動行為數(shù)據(jù)662和第二主動行為數(shù)據(jù)672兩者，并且加權(quán)無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664和第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674兩者。該配置將便于由個體630和第二個體690兩者進(jìn)行的控制以及響應(yīng)于個體630和第二個體690兩者的反應(yīng)而對所提出的牙科用具624進(jìn)行排序。無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664和第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674可被不同地加權(quán)。

處理器612可被配置以在制備所提出的牙科用具624時響應(yīng)主動行為數(shù)據(jù)662和第二主動行為數(shù)據(jù)672兩者，但是僅加權(quán)無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664或第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674。該配置將便于由個體630和第二個體690控制，但提供建議并僅測量個體630和第二個體690中的一個的無意識響應(yīng)。

處理器612可被配置以僅響應(yīng)主動行為數(shù)據(jù)662和第二主動行為數(shù)據(jù)672中的一個，但加權(quán)無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664和第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674兩者。該配置將便于僅由個體630和第二個體690中的一個控制，但是在制備所提出的牙科用具624時將對個體630和第二個體690兩者的無意識響應(yīng)做出說明。無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664和第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674可被不同地加權(quán)。

處理器612可被配置以僅響應(yīng)第二主動行為數(shù)據(jù)672，并且僅加權(quán)第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674。該配置將便于由第二個體690控制，并且將導(dǎo)致僅參照第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674選定的所提出的牙科用具624。

處理器612可被配置以僅響應(yīng)主動行為數(shù)據(jù)662，并且僅加權(quán)第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674。該配置將便于僅由個體630控制，并且將導(dǎo)致僅參照第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)674選定的所提出的牙科用具624。

處理器612可被配置以僅響應(yīng)第二主動行為數(shù)據(jù)672，并且僅加權(quán)無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664。該配置將便于僅由第二個體690控制，并且將導(dǎo)致僅參照無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)664選定的所提出的牙科用具624。

圖31是系統(tǒng)710，其中個體730和第二個體790每個提供輸入數(shù)據(jù)給BCI 719。個體730在3D顯示器716上查看3D模型720并且通過輸入第一輸入數(shù)據(jù)760借助BCI 719操縱3D模型720。個體730的第二3D模型791在第二3D顯示器717上針對第二個體790被顯示。第二個體790在第二3D顯示器717上查看第二3D模型791并且通過輸入第二輸入數(shù)據(jù)770借助BCI 719操縱第二3D模型791。關(guān)于3D模型720的第一輸入數(shù)據(jù)760和關(guān)于第二3D模型791的第二輸入數(shù)據(jù)770的應(yīng)用每個可如在本申請中其他地方所描述的。個體730可提供主動行為數(shù)據(jù)762、無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)764或兩者用于操縱3D模型720。類似地并且獨立于個體操縱3D模型720，第二個體790可提供主動行為數(shù)據(jù)772、無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)774或兩者用于操縱第二3D模型791?？商娲?，無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)764可被應(yīng)用于與涉及第二3D模型791的方法180類似的方法，或第二無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)774可涉及3D模型720被應(yīng)用。

圖32是系統(tǒng)810，其中個體830和第二個體890每個通過動作傳感器818與3D模型820交互。處理器812可包括指令以允許個體830和第二個體890自由地與3D模型820交互，以偏袒個體830和第二個體890中的一個，以允許個體830和第二個體890輪流或任何適當(dāng)?shù)陌才拧?/p>

系統(tǒng)還可結(jié)合系統(tǒng)810和系統(tǒng)610的特征被制備，針對個體和第二個體中的一個或兩個提供具有動作傳感器和BCI兩者的系統(tǒng)(未示出)。這樣的系統(tǒng)還可被制備，其中分離的3D模型被顯示并且被個體和第二個體操縱，類似于系統(tǒng)710。

掃描特征數(shù)據(jù)的采集

圖33是系統(tǒng)910，其包括與計算機(jī)可讀介質(zhì)914通信用于采集掃描特征數(shù)據(jù)940的掃描儀?？趦?nèi)光學(xué)掃描儀993用于采集來自上頜和下頜牙弓932的牙弓數(shù)據(jù)942?？谕夤鈱W(xué)掃描儀992用于采集來自上頜和下頜牙弓932以及外部特征934的關(guān)系數(shù)據(jù)944?？谕夤鈱W(xué)掃描儀992還用于采集來自外部特征934的外部特征數(shù)據(jù)946。在系統(tǒng)910中包括掃描儀便于采集掃描特征數(shù)據(jù)940和在相同的定位使用3D模型920。掃描特征數(shù)據(jù)940通過任何方法使用有線連接、無線連接、可移動介質(zhì)傳輸?shù)葟目谕夤鈱W(xué)掃描儀992和口內(nèi)光學(xué)掃描儀993被提供到計算機(jī)可讀存儲914。

外部特征數(shù)據(jù)946可在具有或不具有在個體930的口中的義齒或其他用具的情況下被采集。在個體930的口中具有近似所提出的牙科用具924的義齒或其他用具的情況下采集外部特征數(shù)據(jù)946可改善外部特征934的建模，如被所提出的牙科用具924所影響的。附加的外部特征數(shù)據(jù)946可改善所提出的修復(fù)體的建模精確度。現(xiàn)有的義齒或咬合緣可在外部面部數(shù)據(jù)采集期間被放置在口中，以不同的面部表情，以改善所提出的牙科用具924和合成的建模的外部特征923之間的關(guān)系。臨時材料(例如，牙蠟等)可被添加到現(xiàn)有的義齒以近似改善的義齒，其更接近預(yù)期的所提出的牙科用具924。

圖34示出了用于采集數(shù)據(jù)用于顯示和操縱3D模型的方法280。方法280包括采集掃描特征數(shù)據(jù)281、顯示3D模型282、接收輸入284和響應(yīng)于接收輸入284更新3D模型286。可使用系統(tǒng)910執(zhí)行方法280。顯示3D模型282和更新3D模型286可使用來自掃描特征數(shù)據(jù)281采集的數(shù)據(jù)、通過由處理器912執(zhí)行指令在3D顯示器916上完成，并且該數(shù)據(jù)被存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)914中。接收輸入284可包括由系統(tǒng)910的動作傳感器918檢測手勢、其他主動輸入、非主動輸入、或它們的組合。

圖35是系統(tǒng)1010，其包括用于更新外部特征數(shù)據(jù)1046的口外光學(xué)掃描儀1092?？谕夤鈱W(xué)掃描儀1092如所示的可以是獨立的單元，或可被包含作為在3D顯示器1016上的面朝外成像傳感器(例如，Leap或Kinect攝像系統(tǒng)和投影全息/覆蓋要素等)。當(dāng)3D模型1020正在被操縱以采集附加的外部特征數(shù)據(jù)1046以便在3D模型1020中使用時，可使用口外光學(xué)掃描儀1092。

圖36是采集來自在具有更新的外部特征1034e的姿態(tài)中的個體1030的更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e的系統(tǒng)1010，其在外觀上與圖35的外部特征1034不同，因為個體30正采用不同的面部表情?？谕夤鈱W(xué)掃描儀1092正在掃描更新的外部特征1034e并且將所產(chǎn)生的更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e提供給計算機(jī)可讀介質(zhì)1014由處理器1012使用，以渲染具有更新的患者特征1022e的更新的3D模型1020e，更新的患者特征1022e包括更新的建模的外部特征1023e。3D模型1020e是基于更新的建模的外部特征1023e的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，與改變3D模型1020至接近通過更新的外部特征1034e(但沒有經(jīng)驗數(shù)據(jù))所示的面部表情相比較，其可有助于更新的建模的外部特征1023e的更精確的建模。

在系統(tǒng)1010的使用期間，個體1030可決定如在3D模型1020上所示的給定的面部表情將受益于經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以更準(zhǔn)確地反映在給定的面部表情下個體1030的外觀。個體可將他們的面部表情改變至更新的外部特征1034e并激活口外光學(xué)掃描儀1092以采集更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e，其被存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)1014中。處理器1012更新3D模型1020以包含更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e，提供更新的3D模型1020e。更新的3D模型1020e可被保存為保存位1026。在采集更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e之前，個體1030可包括在他們的上頜和下頜牙弓1032上的義齒，其中面部表情將受益于牙列(未示出)。

圖37示出了用3D模型工作并且更新3D模型的方法380。方法380包括顯示3D模型382、接收輸入384和響應(yīng)于接收輸入384更新3D模型386。另外，方法380包括接收附加的外部特征數(shù)據(jù)394并且響應(yīng)于附加的外部特征數(shù)據(jù)395而更新3D模型?？墒褂孟到y(tǒng)1010執(zhí)行方法380。顯示3D模型382、更新3D模型386和響應(yīng)于附加的外部特征數(shù)據(jù)395而更新3D模型可使用存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)1014中、包括更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e的數(shù)據(jù)通過由處理器1012執(zhí)行指令在3D顯示器1016上完成。接收輸入384可包括由系統(tǒng)1010的動作傳感器1018檢測的手勢、其他主動輸入、非主動輸入或它們的組合。

系統(tǒng)1010可被用來持續(xù)采集更新的外部特征數(shù)據(jù)1046e，導(dǎo)致3D模型1020的實時更新，以反映個體1030的當(dāng)前面部表情。系統(tǒng)1010的該應(yīng)用導(dǎo)致實時實踐方法380，并且有效地允許個體1030查看并操縱在相同的面部表情(個體1030當(dāng)前正在保持并針對所提出的牙科用具1024的存在而調(diào)整的)中展示模型1020的實時的增強(qiáng)現(xiàn)實鏡像。實時數(shù)據(jù)的采集和建模可持續(xù)地或瞬間應(yīng)用為被個體1030選定的。

圖38是包括口外光學(xué)掃描儀1192和BCI 1119的系統(tǒng)1110。BCI 1119可有助于附加的外部特征數(shù)據(jù)1146的預(yù)測采集和3D模型1120的更新，以實時或在給定的情緒或其他狀態(tài)下包括附加的外部特征數(shù)據(jù)1146，其他狀態(tài)影響待被反映在建模的外部特征1123中的外部特征1134，導(dǎo)致給定的面部表情的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，有助于通過3D模型1120的面部表情的更精確的建模。

BCI 1119還可有助于神經(jīng)活動數(shù)據(jù)1166和附加的外部特征數(shù)據(jù)1146的比較。該比較可有助于將神經(jīng)活動數(shù)據(jù)1166與可在附加的外部特征數(shù)據(jù)1146中被確認(rèn)的情緒狀態(tài)的精確關(guān)聯(lián)。另外，系統(tǒng)1110的實時更新應(yīng)用可有助于與未裝備BCI的系統(tǒng)比較，諸如系統(tǒng)1010。BCI 1119可在沉思的精確瞬間提供在情緒響應(yīng)上的反饋。

圖39是系統(tǒng)1210，其中無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)1264被接收，而不應(yīng)用BCI。無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)1264可通過光學(xué)傳感器1296被采集，該光學(xué)傳感器1296檢測與個體1230的情緒狀態(tài)有關(guān)的個體1230的面部表情和其他運(yùn)動。光學(xué)傳感器1296可被定向到檢測微表情、瞳孔擴(kuò)張和用于個體1230的情緒狀態(tài)的其他可靠指示，單獨或結(jié)合。另外，其他不是光學(xué)的掃描儀可接收無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)1264(未示出；例如，脈沖計、溫度計等)，并且無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)1264可通過多種類型的數(shù)據(jù)(未示出；例如，測謊儀的體溫、脈搏和瞳孔擴(kuò)張等)的組合被接收。與不使用BCI的情況下采集的無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)1264不同，系統(tǒng)1210功能類似于系統(tǒng)510，包括關(guān)于無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)1264觸發(fā)保存位1226。

系統(tǒng)還可結(jié)合系統(tǒng)510和系統(tǒng)1210的特征被制備，提供具有光學(xué)傳感器(或其他適當(dāng)?shù)姆荁CI傳感器；例如，測謊儀的體溫、脈搏和瞳孔擴(kuò)張等)和BCI(未示出)兩者的系統(tǒng)。來自BCI和來自其他傳感器的輸入可不同地被加權(quán)。另外，來自其他傳感器的輸入可被用來校準(zhǔn)BCI以便個體使用這樣的系統(tǒng)。

相同的硬件可執(zhí)行動作傳感器的功能(例如，動作傳感器18、口外光學(xué)掃描儀992和光學(xué)傳感器1296)。通常，與用于采集第一輸入數(shù)據(jù)的掃描儀相比較，用于采集掃描特征數(shù)據(jù)的掃描儀可更昂貴并且遭受額外的工程瓶頸。然而，單一掃描儀(光學(xué)的或另外的)可被應(yīng)用可用來采集掃描特征數(shù)據(jù)、主動行為數(shù)據(jù)和無意識響應(yīng)數(shù)據(jù)，而不脫離在本文中所描述的方法和系統(tǒng)。

圖40示出了系統(tǒng)1310，其中肌肉活動傳感器1397與個體1330接合以測量個體1330的頜肌肉組織的活動。例如，肌肉活動傳感器1397可以是肌電圖模塊。系統(tǒng)1310包括用于采集附加的外部特征數(shù)據(jù)1346的口外掃描儀1392。當(dāng)在個體1330的頜肌肉中的肌肉使用處于最低限度時，肌肉活動傳感器1397檢測并將信號發(fā)送到處理器1312，以引導(dǎo)口外掃描儀1392采集附加的外部特征數(shù)據(jù)1346。這樣，外部特征數(shù)據(jù)1346的采集可在處于休息位時被采集。另外，經(jīng)皮電神經(jīng)刺激模塊可被應(yīng)用于個體的頜肌肉組織，以使頜肌肉組織力竭并迫使上下頜關(guān)系處于休息位。

3D模型1320可被用來檢查咬合信息。對于缺齒個體1330，這將可能在他們的口中什么也沒有、僅有上面的咬合緣，或上面和下面的咬合緣或義齒(只要在期望的咬合定位之前口內(nèi)對象不互相接觸)。當(dāng)個體1330閉合他們的頜時，處理器1312將有助于確定個體1330是否正咬合在適當(dāng)?shù)囊Ш衔恢茫淇杀挥米鲯呙杼卣鲾?shù)據(jù)1340的進(jìn)一步的確認(rèn)。正如WO 2013/071435，其與本申請共享發(fā)明人，肌電圖在各種位置評價面部肌肉活動，或經(jīng)皮電神經(jīng)刺激以迫使休息位，各自有助于在休息位中的數(shù)據(jù)的采集。當(dāng)將適當(dāng)?shù)募s束限定在個體1330能夠在保持生理方面的咬合一致性的同時做出調(diào)整的范圍內(nèi)時，該信息可被考慮。

在一些情況下，成像僅包括唯一的上頜數(shù)據(jù)。不需要咬合信息來僅建模上面的門牙。這不改變數(shù)據(jù)采集輸入，除了前述的涉及下頜弓的牙弓數(shù)據(jù)的下頜部分和關(guān)系數(shù)據(jù)的該部分之外。

僅示例

在前面的描述中，為了解釋的目的，給出了很多細(xì)節(jié)，來提供對實施例的透徹理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，并不需要這些特定的細(xì)節(jié)。在一些實例中，至于本文描述的實施例是實施為軟件例程、硬件電路、固件還是其組合，并不提供特定細(xì)節(jié)。

本公開的實施例可表示為存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)(也稱作其中嵌入有計算機(jī)可讀程序代碼的計算機(jī)可讀介質(zhì)、處理器可讀介質(zhì)或計算機(jī)可使用的介質(zhì))中的計算機(jī)程序產(chǎn)品。機(jī)器可讀介質(zhì)可以是任何適當(dāng)?shù)挠行?、非瞬時性介質(zhì)，包括磁性的、光學(xué)的或電的存儲介質(zhì)，包括磁盤、壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)、存儲設(shè)備(易失或非易失)或類似存儲機(jī)制。機(jī)器可讀介質(zhì)可包含各種指令集、代碼序列、配置信息或其它數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在被執(zhí)行時，促使處理器執(zhí)行根據(jù)本公開實施例的方法中的步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它對于實施所描述的實施方式來說必要的指令和操縱也可存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)上。存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令可由處理器或其它適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備執(zhí)行，并可與電路接合以執(zhí)行所描述的任務(wù)。

以上描述的實施例意在僅為示例。可由本領(lǐng)域技術(shù)人員對特定實施例作出變更、修改和變型，而不偏離僅由所附權(quán)利要求限定的范圍。