用于制作后續(xù)牙科器具的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]為了防止患者的牙齒位置從完成的牙齒排列偏離，在患者的正畸牙箍移除后，患者常常需要佩戴一些類型的牙科器具，諸如固位器、定位器或咬合板。本文中，一組牙箍作為被稱作“當(dāng)前牙科器具”的一個(gè)實(shí)例。本文中，當(dāng)前牙科器具移除后佩戴的牙科器具被稱作“后續(xù)牙科器具”。固位器是后續(xù)牙科器具的一個(gè)實(shí)例。可選擇地，在治療期間，佩戴正畸牙箍的患者可能希望不再繼續(xù)佩戴結(jié)合的牙箍，并且利用諸如隱形可移除塑料矯正器的附加牙科器具來(lái)完成其剩余的治療。在治療包括牙箍及隨后的可移除矯正器的結(jié)合的情況下，期望的情況是，牙箍和矯正器之間的轉(zhuǎn)換不需要在治療的該兩個(gè)階段之間制作臨時(shí)保持固位器(以使在牙箍移除后牙齒的移動(dòng)最小化)。
[0002]為制作后續(xù)牙科器具，可以采用仍然粘附于患者牙齒的當(dāng)前牙科器具作為物理印模，以使在當(dāng)前牙科器具移除之后和后續(xù)牙科器具交付使用之間可能發(fā)生的不良的牙齒移動(dòng)量最小化。通過(guò)將當(dāng)前牙科器具留在印模上，希望能夠在牙齒保持在當(dāng)前牙科器具上的同時(shí)制作后續(xù)牙科器具并且在當(dāng)前牙科器具移除后立即交付使用后續(xù)牙科器具。然而，利用粘附于患者的當(dāng)前牙科器具進(jìn)行印模對(duì)臨床醫(yī)生和患者都是困難的，這是因?yàn)楫?dāng)前牙科器具中存在的咬邊，該咬邊當(dāng)其設(shè)定時(shí)鎖定在印模材料中。這不僅使患者感到不適和混亂，例如，如果當(dāng)當(dāng)前牙科器具仍然存在時(shí)需要使用過(guò)大的力來(lái)將鎖定的印模從牙齒移除，則這還能夠?qū)е掠∧Ｗ冃?。作為印模變形的結(jié)果，當(dāng)后續(xù)牙科器具交付使用時(shí)，該后續(xù)牙科器具可能不能良好地安裝到患者的牙齒。即使在采用該印模后，技術(shù)員需要花費(fèi)相當(dāng)?shù)呐?lái)手動(dòng)清潔由該印模制成的任何模型，并且手動(dòng)移除當(dāng)前器具的所有部分和采用該印模引起的任何變形或其他缺陷。這僅是為何物理印模不理想的少數(shù)實(shí)例。
[0003]更多時(shí)候，在進(jìn)行印模之前，專業(yè)處理人員將等待直到當(dāng)前牙科器具移除。這消除了利用當(dāng)前器具進(jìn)行印模的一些困難，但導(dǎo)致在制作后續(xù)牙科器具所需的周期內(nèi)，需要臨時(shí)固位器或沒(méi)有固位器可用。后續(xù)牙科器具使用前，后者可能導(dǎo)致牙齒移動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。在任一情況下，都需要另外預(yù)約專業(yè)處理人員來(lái)安裝并施用后續(xù)器具。
【附圖說(shuō)明】
[0004]合并在實(shí)施例的說(shuō)明中并形成實(shí)施例的說(shuō)明的一部分的附圖示出了本發(fā)明的各種實(shí)施例，并且和說(shuō)明一起用于解釋下面討論的原理:
[0005]圖1a至ld、If、Ig示出根據(jù)各種實(shí)施例的具有各個(gè)物理牙齒和齒齦的患者的一組物理牙齒以及裝接到患者的一組物理牙齒的牙科器具的實(shí)例。
[0006]圖1e示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的移除正畸帶后的患者的物理牙齒。
[0007]圖2a至6c示出根據(jù)各種實(shí)施例的創(chuàng)建新的數(shù)字牙模型的技術(shù)。
[0008]圖7示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的患者齒齦的變化。
[0009]圖8a和8b描繪了根據(jù)各種實(shí)施例的裝接到患者口腔內(nèi)部的臨時(shí)錨具(TAD)800的實(shí)例。
[0010]圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、用于在當(dāng)前牙科器具從患者的一組物理牙齒移除之前制作后續(xù)牙科器具的系統(tǒng)的框圖。
[0011]圖10描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、用于在當(dāng)前牙科器具從患者的一組物理牙齒移除之前制作后續(xù)牙科器具的方法的流程圖。
[0012]圖11至15描繪出根據(jù)各種實(shí)施例的用于創(chuàng)建新的數(shù)字牙模型的方法的流程圖。
[0013]圖16描繪出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字牙齒1600，該數(shù)字牙齒1600代表可以從治療的一個(gè)位置移動(dòng)到治療的另一個(gè)位置的患者的一組物理牙齒中的一個(gè)牙齒。
[0014]圖17至19示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于識(shí)別限定患者牙列中牙齒和牙齦之間邊界的齒齦邊緣并且模擬齒齦的變化的技術(shù)。
[0015]除非特別注明，說(shuō)明中涉及的附圖不應(yīng)當(dāng)被理解為按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，剛好在當(dāng)前牙科器具移除并且被后續(xù)牙科器具替代之前，諸如數(shù)字圖像的當(dāng)前數(shù)字牙模型由患者的物理牙齒組成，該患者的物理牙齒具有正常地裝接到患者的物理牙齒的一個(gè)以上當(dāng)前牙科器具。如果該后續(xù)器具是治療終期固位器，則牙齒通常處于或接近牙齒的期望排列。如果該后續(xù)器具是治療中期器具，則牙齒處于初始排列和期望排列之間的治療排列。
[0017]各種類型的直接或間接的掃描或成像(諸如口內(nèi)掃描、CBCT或包括激光或計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)的各種類型的物理模型或印模的掃描)能夠用于創(chuàng)建當(dāng)前數(shù)字牙模型。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)前數(shù)字牙模型是具有裝接到一個(gè)以上物理牙齒的當(dāng)前牙科器具的一組物理牙齒的直接數(shù)字掃描。各種實(shí)施例也可以使用裝接到患者口腔的當(dāng)前牙科器具，諸如對(duì)于患者齒齦下的骨骼。
[0018]當(dāng)前牙科器具的實(shí)例包括適用于裝接到一個(gè)以上患者牙齒的任何牙科器具和適用于裝接到患者齒齦下的骨骼的牙科器具等。更具體地，例如，當(dāng)前牙科器具可以包括一個(gè)以上項(xiàng)目，并且可以是一組牙箍(可以包括結(jié)合托槽、扣(botton)、粘合帶，或以上的結(jié)合)、裝接到患者口腔的臨時(shí)錨具(TAD)、或適用于與可移除的塑料定位牙科器具(本文也稱作“矯正器”)一起使用的牙科附件、適用于裝接到患者齒齦下的骨骼的牙科器具、睡眠呼吸暫停器具、咬合板、齒橋、植入物、正畸帶、固定的舌側(cè)固位器、一組舌側(cè)牙箍或任何已經(jīng)固定地裝接到口腔的任意部分的項(xiàng)目的全部或一部分。TAD的種類的實(shí)例為微型螺釘、微型板、球型、托槽型和鉤型。當(dāng)前牙科器具可以定位在面/頰表面、患者的物理牙齒的舌側(cè)表面、齒齦或者以上的結(jié)合任意一個(gè)上。
[0019](完全或部分地)對(duì)齊的牙齒的新的數(shù)字牙模型能夠基于具有當(dāng)前牙科器具的現(xiàn)有牙齒的模型創(chuàng)建，或由不具有當(dāng)前牙科器具的未對(duì)齊的牙的先前模型創(chuàng)建。如本文所述，例如，可以通過(guò)將當(dāng)前牙科器具從當(dāng)前數(shù)字牙模型移除、或?qū)?同一患者)更早時(shí)間點(diǎn)的沒(méi)有牙科器具的數(shù)字牙齒移動(dòng)到與(具有牙科器具的)當(dāng)前數(shù)字牙模型中牙齒相同的位置等，來(lái)創(chuàng)建新的數(shù)字牙模型。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，新的數(shù)字牙模型的創(chuàng)建是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的。新的數(shù)字牙模型的創(chuàng)建能夠完全自動(dòng)化或大致自動(dòng)化。
[0020]在將當(dāng)前牙科器具從患者的物理牙齒移除之前，新的數(shù)字牙模型能夠用于制造后續(xù)牙科器具。后續(xù)牙科器具的實(shí)例是固位器、(主動(dòng))矯正器、擴(kuò)張器、咬合板或者護(hù)牙合器、或者定位器。固位器可以是Hawley、Essix型、結(jié)合線、任意的真空型內(nèi)支架、彈簧固位器、隱形咬合板或者以上的結(jié)合。咬合板的至少一個(gè)實(shí)例是正畸外科咬合板等。
[0021]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)前數(shù)字牙模型和新的數(shù)字牙模型包括患者齒齦的一部分。例如，當(dāng)前數(shù)字牙模型和新的數(shù)字牙模型可以包括患者齒齦的、被后續(xù)牙科器具覆蓋或鄰近后續(xù)牙科器具的至少一部分。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)前數(shù)字牙模型和新的數(shù)字牙模型可以包括數(shù)字牙齒，該數(shù)字牙齒表示自然的或者修補(bǔ)性的(例如，牙冠或牙橋假體)所有臨床上存在的(不包括未長(zhǎng)出的和/或阻生的牙齒)患者的物理牙齒。然而，為了簡(jiǎn)化，多數(shù)附圖僅描述了患者的物理牙齒的子部分。
[0023]圖1a示出具有各個(gè)物理牙齒10a至10d和齒齦102的患者的一組物理牙齒100。圖1b至ld、lf、lg示出根據(jù)各種實(shí)施例的裝接到患者的一組物理牙齒100的牙科器具112、122、132、152、162的實(shí)例。為了簡(jiǎn)化，圖1a至Ig僅描繪了患者的物理牙齒的子部分。
[0024]實(shí)例110描繪了裝接有一組正畸牙箍112的患者的一組物理牙齒100。一組牙箍112可以包括一個(gè)以上托槽、弓絲等。實(shí)例120描繪了具有牙科附件122的患者的一組物理牙齒100，牙科附件122適用于與諸如矯正器這樣的可移除的塑料定位牙科器具一起使用。實(shí)例130描繪了裝接到患者的一組物理牙齒100的正畸帶。實(shí)例140描繪了在正畸帶132已經(jīng)移除后，牙齒的側(cè)部上的間隙142、146和牙齒背側(cè)的間隙144。實(shí)例150描繪了固定的舌側(cè)固位器152。實(shí)例160描繪了舌側(cè)牙箍。
[0025]如圖lb、lc、ld、lf、lg描繪的牙科托槽和牙科附件被視作一些實(shí)例，并且由于牙科器具112、122、132、132、152、162當(dāng)前裝接到患者的物理牙齒100，所以該牙科托槽和牙科附件應(yīng)被稱為“當(dāng)前牙科器具”。牙科附件122可以是與矯正器一起使用的矯正器附件。
[0026]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，患者的一組物理牙齒100處于或接近期望的牙齒排列。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，期望的牙齒排列是作為正畸治療的結(jié)果而完成的最終的牙齒排列。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，患者的物理牙齒100可能處于作為正畸治療的結(jié)果的期望的牙齒排列。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，患者的物理牙齒100接近但未完全處于期望的牙齒排列。例如，由于當(dāng)前牙科器具112，諸如粘合正畸帶132(圖1d)的特征可以占據(jù)兩個(gè)互相鄰近的物理牙齒之間的小間隙。鄰近的物理牙齒之間的間隙142、146(圖1e)也能夠稱作“牙間間隙”。當(dāng)移除該帶時(shí)，由于該帶而存在的牙間間隙將閉合。各種實(shí)施例也適于接近但未完全處于期望的牙齒排列的物理牙齒。另一個(gè)實(shí)例是專業(yè)處理人員可能想在牙齒完全移動(dòng)到期望的牙齒排列前開(kāi)始制作后續(xù)器具。
[0027]雖然在一組牙箍112的情況下描述了多個(gè)實(shí)施例，當(dāng)前牙科器具可以是能夠裝接到一個(gè)以上患者的物理牙齒100或者裝接到患者口腔內(nèi)的組織的任意類型的牙科器具。當(dāng)前牙科器具可以是適于與可移除的塑料定位牙科器具一起使用的任意類型的牙科器具。
[0028]圖2a至c示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于創(chuàng)建新的數(shù)字牙模型的技術(shù)。圖2a描繪了患者的分割的數(shù)字牙齒200，圖2b描繪了當(dāng)前數(shù)字牙模型210，并且圖2c描繪了新的數(shù)字牙模型220。當(dāng)前數(shù)字牙模型210是患者的一組物理牙齒100 (圖1a)和當(dāng)前裝接到患者的物理牙齒100的牙科器具112 (圖1b)的代表。
[0029]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在沒(méi)有任何牙科器具位于患者的物理牙齒100上的狀態(tài)下，進(jìn)行患者的物理牙齒100的數(shù)字掃描。數(shù)字掃描能夠進(jìn)行以創(chuàng)建患者的分割的數(shù)字牙齒200。分割的數(shù)字牙齒200的每一個(gè)200a至200d代表患者的物理牙齒100 (圖1a)中不同的一個(gè)牙齒10a至10d (圖la)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)分割的數(shù)字牙齒200具有其自身的一個(gè)以上的軸和三維(3D)坐標(biāo)，使得每個(gè)分割的數(shù)字牙齒能夠自由地定位在3D空間中。如將在圖16的情況下更詳細(xì)描述的，例如，單獨(dú)的3D坐標(biāo)或結(jié)合一個(gè)以上軸的3D坐標(biāo)能夠用于:基于與當(dāng)前數(shù)字牙模型210或者新的數(shù)字牙模型220相關(guān)的每個(gè)單獨(dú)的數(shù)字牙齒210a至210d、220a至220d的位置，定位每個(gè)分割的數(shù)字牙齒200。
[0030]每個(gè)分割的數(shù)字牙齒200a至200d能夠重疊在與當(dāng)前數(shù)字牙模型210相關(guān)的對(duì)應(yīng)的數(shù)字牙齒210a至210d上。共同分享(即，未被牙科器具覆蓋)的表面能夠用作于重疊的參考和基準(zhǔn)。隨后，能夠基于新的數(shù)字牙模型220 (新的數(shù)字牙模型220能夠是分割的或非分割的或部分分割的)中對(duì)等牙齒的位置，將分割的數(shù)字牙齒200a至200d的新位置指定到每個(gè)單獨(dú)的牙齒。非重疊部分包括當(dāng)前數(shù)字牙模型210的不屬于原始數(shù)字牙模型的被分割的數(shù)字牙齒200代表的部分的任意部分。例如，非重疊部分能夠包括當(dāng)前牙科器具112和用于將當(dāng)前