專利名稱：用于治療牙齒的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于治療牙齒的方法和裝置。
背景技術(shù)：
牙齒的修復和牙齒和/或口腔手術(shù)是一項精確且非人體工程學的工作，它給牙科醫(yī)生帶來了很大的身體壓力。一位牙科醫(yī)生主要的工作范圍是在病人的口中，這就使得牙科醫(yī)生常常處于不便的位置，而且也會影響整個工作環(huán)境清晰的能見度。為了能在病人口內(nèi)有更好的視線，牙科醫(yī)生就必須經(jīng)常斜靠在病人上方，并且用鏡子來觀察在本技術(shù)領域中的所謂死表面的“盲點”。因此，可減輕一些牙科醫(yī)生工作的身體壓力的方法是受到重視的。
牙科醫(yī)生工作的一個相當部分是涉及去除牙齒材料，如去除被齲的牙骨組織或涉及裝入義齒和假牙來修整牙齒的殘余部分。尤其是前一種情況，重要的是牙科醫(yī)生不能在不必要的情況下移去更多健康的牙骨組織，因為牙齒的外面部分、琺瑯層和中間的牙質(zhì)層如果遭到損壞就不會再生了。
毀壞牙齒的修復如齲齒可以概括地分成直接和間接修復方法。在直接修復方法中，齲齒被去除，因此產(chǎn)生的牙洞被進一步清潔和準備。之后，最經(jīng)常用的齒科汞合金或塑料合成材料的填補材料被嵌入準備好的牙洞內(nèi)。一旦變硬以后，修整使填補物的任何粗糙的邊緣平滑，并從本質(zhì)上產(chǎn)生和原來牙齒形態(tài)上相似的表面。
另一方面，間接修復方法包括使用準備好的填補物，例如在按照如上述已經(jīng)準備好的牙洞制作的模具中澆鑄出的陶瓷材料(瓷質(zhì)或玻璃)或黃金。典型的需要兩三天制作的填補物用齒科粘合劑固定在適當?shù)奈恢?。間接方法已經(jīng)應用了很長一段時間了，這種方法可提供比直接方法更堅固和更長持續(xù)時間的填補物。但是間接方法比較昂貴，不僅是由于制作填充物的成本(即制作該產(chǎn)品所需的設備)，而且還因為牙科醫(yī)生需要做更多的工作，另外病人還至少需要去診所兩次。
改良的間接方法已經(jīng)在如美國專利號5,567,156、美國專利號5,697,787、德國專利號19513568、德國專利號4123237和德國專利號3620542中所述的在預先加工好的填充物的基礎上被開發(fā)。但是這種填充物通常是圓錐形(如在美國專利號5,567,156和在商標CeranaTM下所制作的)或半球形的(美國專利號5,697,787)。這些形狀被使用的方法所限制，該方法不能快速地準備牙洞來適合預先制作的填充物。CeranaTM方法提供了一種錐形鉆來準備牙洞，而且在德國專利號19513568和德國專利號4123237中所描述的特別制成的設備，可將牙洞準備成特定直徑的圓形。這種特殊形狀的工具限制了所產(chǎn)生牙洞的形狀，而且它們的使用需要精確的操作和穩(wěn)定的手法，以免使牙洞變得太大。SonicSysTM填充物是由Vivadent制作成不同的尺寸和除圓錐外的其他形狀。
其他改良的間接方法包括更多有效的方法來制作固體填充物，這就允許牙科醫(yī)生本人可以在自己的診所制作填充物。用于這種制作的設備是在商標CerecTM下出售的，并且在德國由Sirona股份有限公司所生產(chǎn)。
引導牙科工具操作的裝置在美國專利號5,545,039中提出，該裝置包括固定在設備一個部分上的一個探頭或觸針，該部分裝有牙科操作器械，這樣當器械在病人口中操作時，3個CCD攝像機就會記錄觸針相應的動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種可同時顯著減少牙科醫(yī)生準備特殊形狀的可與預先制作的填充物相配的牙洞這樣的精確工作所需要的時間和身體壓力的方法和裝置。本發(fā)明提出了一種可在預定空間控制牙科操作工具的作用和/或定位的裝置。該方法還進一步提出了實質(zhì)上使用所給予的任何形狀的預先制作的填充物例如陶瓷填充物的方法。
牙科醫(yī)生已不需承受整個牙科工具的總重量，但更重要的是，牙科醫(yī)生可以用該設備制成準確的預定的形狀(例如牙洞和對于牙冠和牙橋的表面)，而不需要常引起牙科醫(yī)生肌肉緊張和其他身體和精神上壓力的傳統(tǒng)方法所需的精確度和高度集中。


圖1是在圖2到圖6中詳細圖解的裝置的總圖；圖2是帶有3個可調(diào)節(jié)的牙齒固定夾具組件的基部；圖3是用于安裝牙科工具的座部；3a)是座部與工具分開時；3b)是工具附著在座部；3c)是用于安裝工具的打開的座部；圖4是圖3所示的座部接合于一個滑動構(gòu)件；圖5-6顯示了連接到基部的帶有接合的座部和工具的滑動構(gòu)件，也顯示了用于引導工具移動的引導構(gòu)件和引導承座；
圖7是預先制作的填充物的一個實例7a，固定在一個牙齒中7b；圖8是一個牙齒數(shù)字化的幾何圖形；圖9是一個牙齒的數(shù)字化圖形，以及可在其中進行牙科工具操作的預定空間；圖10組合在一起的工具和連接在基部的座部，基部包括一個有三部分的框架；圖11是本發(fā)明較佳實施例中，帶有與裝配在病人牙齒下頜上的基部相連的工具的裝置的總圖；圖12圖形的下面部分是基部框架的最佳實施例，上面部分顯示了用于和基部框架相連的與縮放儀和引導裝置相連的工具；圖13是裝置的部分圖(基部框架和承座支撐構(gòu)件，縮放儀和引導承座未裝配)；圖14是用于將縮放儀和引導承座支撐構(gòu)件接合到基部框架的可鎖定連接構(gòu)件的分解圖；圖15a-c是用于說明調(diào)節(jié)引導裝置的部分裝置。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的裝置包括一個基部，該基部可固定在患者的口中，并可以根據(jù)要修復的牙齒安裝在一個固定位置；一個牙科治療工具，該工具與所述基部相連，在所述基部和牙科治療工具之間的連接考慮到工具相對牙齒的支撐移動；和用于控制所述工具在預定空間內(nèi)移動和/或作用的引導裝置。所述基部可以例如是一個框架、一個物體、一塊板或用合適的材料所制并形成插入和定位在患者口中一個固定位置的其他結(jié)構(gòu)，同時允許牙科治療工具連接在所述基部，使得在基部和牙科治療工具之間的連接考慮到工具相對牙齒的支撐移動。因此本發(fā)明可以減輕在用所述工具治療期間手持牙科工具的身體壓力。
更好的是，用于控制所述工具的移動和/或作用的引導裝置允許用手在所述預定空間操縱所述工具的支撐移動。
在上下文中，牙科治療工具表示任何用于牙齒的和/或口腔部治療、預防或診斷的工具，它包括牙科渦輪、牙鉆、噴沙機、激光束切割機和噴水器；成像設備如微型視頻攝像機或數(shù)字式(CMOS或CCD)圖象傳感器也包括獲取2-D或3-D圖象數(shù)據(jù)的掃描儀器(圖象，觸點和距離傳感器)。在有效的實施例中，該牙科治療工具是一個有帶動力的機械或物理動作的渦輪或其他牙科工具，也就是該工具的動作不僅僅是由牙醫(yī)引起工具實際移動的結(jié)果。在下面的描述中，術(shù)語“渦輪”可以理解為在本技術(shù)領域被稱為機頭、渦輪或空氣轉(zhuǎn)子的高速和低速機頭。
用手操縱支撐移動更適合無路徑限制的情況，這里的術(shù)語“無路徑限制”在本上下文中是指不被限制在下列任何所給出的預先限定的或方向限制的路徑上的移動，更確切地說，這里敘述的工具移動在如下面進一步描述的在預定空間內(nèi)至少有2個最好是3個自由度，并且能在所述預定空間內(nèi)基本上自由地移動。
根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的裝置有一個包括至少一個部分的基部，所述一個部分包括至少一個當該基部被固定在病人口內(nèi)時鄰近所要治療牙齒的基部構(gòu)件。一個具體的實施例包括至少一個部分，所述一個部分包括當基部被固定在病人的口中時位于一排牙齒兩側(cè)的一對平行的構(gòu)件。該平行的構(gòu)件可以是條形、圓柱形或任何合適的橫截面。在最佳實施例中基部包括至少兩個部分，例如可以是三個部分。在本發(fā)明有效的實施例中，所述工具是通過一個座部結(jié)合部連接到基部，所述座部可滑行地接合到所述至少一個構(gòu)件或一對平行的構(gòu)件。如圖2所示的基部的一個實例包括兩個部分，每個部分有一對平行的構(gòu)件，工具座部如圖5圖6所示，可移動地連接到該平行構(gòu)件。在這樣的實施例中，工具可以在所述部分的平行構(gòu)件之間置于牙齒的上方或附近。
裝置的最佳實施例包括一個叉形的框架，其中一個構(gòu)件是這樣定形，如形成一個彎曲的U形以便安裝在病人口中時，基本依照下頜的拱形。當基部處于適當?shù)奈恢脮r，固定的支撐構(gòu)件就從嘴部伸出，牙科治療工具由合適的連接裝置連接到該支撐構(gòu)件上。這樣基部的實例如圖11(底部)所示，圖中顯示框架帶有可彎曲的支撐架，所述支撐架可以通過使用快速變硬成形的粘合劑如DuralayTM或ImpregumTM黏附在牙齒上。據(jù)估計3種不同尺寸的框架將適合大多數(shù)的病人，從2歲起到更大。
根據(jù)本裝置的具體實施例，工具的支撐移動適當?shù)乜梢允窍鄬τ谘例X的工具的平移運動，如最好是獨立地在三個方向的平移運動。圖3-6舉例描述了本發(fā)明的這些特征的實施例，其中相對簡單的機械配置帶有低摩擦系數(shù)的滑動界面，在工具座部最初放置在黏附到病人牙齒的框架上之后，該滑動界面可允許工具的移動有三個平移運動的自由度。但是目前的最佳實施例中如圖11-15所示，所述支撐移動包括有三個自由度的平移運動和角移運動。
在所提到的有效實施例中支撐連接包括通過一個定向單元接合到基部的一個固定元件的座部，其中工具是由所述座部支撐。因此這樣的定向單元為至少一個基部構(gòu)件提供可滑動的連接，如前面所述，而且更好的是定向單元和座部的接合允許所述工具獨立地沿三個平移軸移動。
圖3顯示了用于一個工具的座部的實例，該工具通過定向單元(圖4)連接到基部框架(圖5)，該座部允許工具的支撐移動。
在某一個實施例中，支撐移動進一步是工具圍繞至少一個旋轉(zhuǎn)軸的相對于牙齒的旋轉(zhuǎn)運動，象這樣的軸基本上平行于含有需要治療牙齒的那排牙齒，這樣牙齒治療器械可以在相對于咬合面不同的角度觸及到所述牙齒。這樣的旋轉(zhuǎn)移動可通過一個簡單的銷和孔界面，或最好是通過一個如鄰近用于水平移動的滑動界面的有拱形邊緣和相應凹漕的界面的方法來獲得，這樣旋轉(zhuǎn)軸是在或接近諸如渦輪上的鉆頭一般的工具的操作構(gòu)件的地方。
在有效的實施例中在預定空間內(nèi)控制工具的移動和/或作用的引導裝置包括一個帶有引導空間的承座和一個引導構(gòu)件，該承座是由所述基部支撐。當工具連接到基部時，引導構(gòu)件在關(guān)于所述工具限定的幾何相關(guān)位置連接到所述工具，并且該構(gòu)件是被所述承座引導從而控制工具的移動。所述承座可調(diào)節(jié)到相關(guān)于基部的所選擇的固定位置，和/或所述引導構(gòu)件可以任選地調(diào)節(jié)到相關(guān)于連接的工具的所選擇的一個固定位置，這樣工具的移動就可以限制在一個符合引導空間的預定空間，同時該預定空間就被適當?shù)刂糜谒柚委煹难例X中?？刂埔苿痈鶕?jù)上下文可以理解為將允許的移動限制在一個預定空間，而且在那個空間內(nèi)必須不發(fā)生移動。根據(jù)上下文，術(shù)語承座是指由任何適當?shù)牟牧现瞥傻娜魏芜m當?shù)耐庑蔚囊粋€物體，用于限定在承座內(nèi)的引導空間。
所述幾何關(guān)系的一個例子僅僅是當工具連接到基部時所述引導構(gòu)件是位于一個到所述工具的一個固定的位置。
如圖6所示的實施例中，承座包括一個帶有本質(zhì)上限定所述預定空間的一個模腔的物體。所述功能可精確地將承座和/或引導構(gòu)件置于預定空間的正確位置是很關(guān)鍵的，這就確定了例如將被去除的材料。這可以通過帶有適當位置的工具和工具引導構(gòu)件的承座的精細調(diào)節(jié)實現(xiàn)，例如將工具引導構(gòu)件置于引導空間的邊緣并調(diào)節(jié)承座的位置，這樣工具的操作構(gòu)件(如一個渦輪)就處在要清除的預定空間的相應邊緣。為了引導移動的準確性，最好是所述引導構(gòu)件的尖端與工具(如渦輪的尖端)的操作構(gòu)件的尖端有相同的寬度。更好的是承座和基部的接合考慮到在三個獨立的方向有精細的調(diào)節(jié)?；蛘咭龑?gòu)件的位置也可以在承座被大致定位后有精細的調(diào)節(jié)，如通過在一個承座座部沿如上述包含在基部的一個框架的平行構(gòu)件滑動承座。圖6顯示了一個有效的實施例，其中承座在基部框架的一個固定承座的部分中在一個方向可滑動地調(diào)節(jié)，而引導構(gòu)件在2個方向調(diào)節(jié)，從而確定工具在內(nèi)操作的預定空間的精確位置。
進一步提供了帶有不同引導空間的承座的選擇以考慮到預定空間的適當?shù)牟煌叽绾托螤?。本發(fā)明的一個重要的作用是可以將牙洞制作成適合預先制作的填充物的預定尺寸和形狀。這樣牙醫(yī)在檢查需要治療的牙齒后就選擇一個合適的填充物和它相應的引導承座來為填充物產(chǎn)生一個牙洞。承座也被提供用于引導殘牙的成形，以插入義齒和假牙，包括牙冠和牙橋。殘牙的準備通常包括就在齒齦線下方產(chǎn)生一個平整表面并留出一個適合在齒冠中的相應凹坑的特殊形狀的殘牙(如半圓錐和圓凸型)。這種形狀的承座將有一個帶有平坦底部和一個相應于希望的殘牙形狀的凸起的引導空間。所述平坦底部需要至少是在產(chǎn)生的表面處的牙齒剖面的尺寸，這種承座的引導空間可以進一步包括限制操作空間的邊緣以保護相鄰的牙齒。
任選的保護(在準備義齒和產(chǎn)生牙洞中)可通過在需要治療或移除的牙齒和相鄰的一個牙齒之間放置一個薄的金屬箔(如薄的柔軟的不銹鋼)而實現(xiàn)。
更好地是對于這種被控制的工具移動，工具的操作構(gòu)件可以基本在垂直的位置或相對于咬合表面成固定選擇的角度進行操作。
值得注意的是，在工具和引導構(gòu)件之間所限定的幾何關(guān)系也可以包括其他除上述固定關(guān)系之外的關(guān)系。在一個具體有效的實施例中，工具和引導構(gòu)件是通過縮放儀連接的，在一個這樣的實施例中，工具通過持有引導構(gòu)件的縮放儀連接在基部，該縮放儀可通過一個在接合構(gòu)件上的樞軸接合或通過其他接合裝置連接到框架，這樣縮放儀就可調(diào)節(jié)地鎖定到基部。在這樣的實施例中，引導裝置適當?shù)匕ê幸粋€承座和引導構(gòu)件的前述引導裝置，其中所述承座的模腔按預定的和預定空間相比的的比例增大，而所述縮放儀和所述引導構(gòu)件的移動相比以相同的比例縮小所述工具的移動，以便將所述工具引導到所述預定的空間。圖11顯示了這種類型裝置的總圖，圖12-15是更詳盡的圖示。該裝置包括一個經(jīng)顯示被安裝在牙齒下頜的基部，一個接合構(gòu)件(43)可鎖定地連接到基部的一個支撐構(gòu)件(41)上。樞軸接合(61)將節(jié)點連接(47)連接到接合構(gòu)件(43)并支撐在一端握持工具(51)如一個渦輪，而在另一端(較遠端)握持引導構(gòu)件(53)的縮放儀(48)?？s放儀本身是一種已知設備，由在縮放儀交叉臂上中心節(jié)點的位置所限定的，縮放儀前后菱形的比例限定菱形遠端移動的比例。在一個實施例中，縮放儀被設計成牙科治療工具跟隨引導構(gòu)件移動的鏡像移動，并被因子3縮小。這個因子可根據(jù)縮放儀的設計改變，但在大約2-5的范圍之間是合適的，可大約為3-4，例如約為3。
另一個有效的實施例的裝置包括含有一個可存儲所述預定空間的數(shù)字化幾何圖形的計算機系統(tǒng)的不同類型的引導裝置，在已將工具放置在一個相應于所述預定空間的參考點的適當?shù)拈_始點之后，記錄所述工具的移動并在所述計算機系統(tǒng)之中輸入這樣的移動數(shù)據(jù)的裝置，以及當所述工具的位置到達所述預定空間的邊界時，通過停止所述工具的移動和/或作用以將所述工具的位置和/或作用控制在所述預定空間之內(nèi)的裝置。實質(zhì)上，除了承座和引導空間由所述計算機系統(tǒng)的方法被數(shù)字化地限定，以及引導構(gòu)件通過記錄工具的移動(如通過位移傳感器)和將如此的移動數(shù)據(jù)輸入所述計算機系統(tǒng)的方法而被替換以外，這個實施例涉及與前面所描述相同的一般原理，其中所述計算機系統(tǒng)被擬定程序在工具到達所述預定空間時發(fā)出一個信號，所述信號或者在所述邊界外在一個方向上停止工具的移動，或者停止工具的作用(關(guān)掉工具的驅(qū)動機械裝置，該驅(qū)動機械裝置可以是例如電源、激光或壓縮氣流)。
在另一個實施例中，用于控制所述工具的位置和/或作用的裝置包括用于獲得所需修復的牙齒數(shù)據(jù)的圖象裝置，其中所述數(shù)據(jù)提供所述牙齒關(guān)于所述基部的位置信息(最好是局部解剖信息)；用于確定所述工具相對于所需修復牙齒的位置的裝置；和一個計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)可輸入所述數(shù)據(jù)用關(guān)于所述基部的位置座標產(chǎn)生一個所述牙齒的數(shù)字化幾何圖形，所述系統(tǒng)和所述位置確定裝置相互作用，和所述工具相互作用，將所述工具關(guān)于所述牙齒的位置和/或作用控制到預定的空間。這樣的圖象裝置是任何可應用的圖象或掃描裝置(這里都是關(guān)于圖象裝置)，并且可以在病人的口中進行操作，以獲得所需修復牙齒的有用的圖象數(shù)據(jù)。根據(jù)上下文，有用數(shù)據(jù)被定義為提供所述牙齒的從本質(zhì)上限定所述牙齒的表面和邊界的位置信息的數(shù)據(jù)。
在一個有利的實施例中，圖象裝置包括一個由基部支撐的圖象探測器。該探測器可以形成能與座部中的治療工具內(nèi)部互換。如此一來，該用于確定工具位置的所述裝置將會同樣地提供圖象裝置的位置。在一個具體的有效的實施例中圖象探測器是一個觸點傳感器，這樣圖象數(shù)據(jù)就通過用觸點傳感器來掃描所述牙齒的表明來收集。在這樣的掃描中，傳感器和用于確定工具或圖象裝置位置的裝置互相作用，以提供接觸牙齒表面的(或與牙齒表面有已知距離的)傳感器的位置坐標。這些信息被足夠高的頻率所采集以提供充分的點密度，以足夠高的精確度限定該牙齒的表面，如圖8所顯示的實例那樣。這樣牙齒的幾何圖形就可以由關(guān)于基部(當基部相對于牙齒被固定時還有所要治療的牙齒)的位置信息所獲得，并且治療工具的位置也可根據(jù)所述幾何圖形和該牙齒被精確確定。
更好的是計算機系統(tǒng)依靠幾何模型提供與牙齒相關(guān)的工具位置的信息。在一個有效的實施例中，計算機系統(tǒng)在監(jiān)視器上顯示了幾何模型，更好的是它在所述監(jiān)視器上提供了和由牙齒的幾何圖形所描繪的所述牙齒相關(guān)的工具的位置。
在一個進一步的實施例中，計算機系統(tǒng)產(chǎn)生出在所需修復的牙齒內(nèi)的預定空間的幾何圖形，該圖形也可以被任選地疊加在所需要修復的一個或多個牙齒的幾何圖形上。這種疊加恰當?shù)乩昧瞬紶枩p法，從所要治療牙齒的幾何圖形減去所述預定空間的幾何圖形，以獲得帶有所要準備的牙洞的牙齒的幾何圖形，這樣來限定操作空間。該操作空間因此就由不可去除的牙齒材料所限制，即該牙齒材料是在所需治療的一個或多個牙齒內(nèi)和在相鄰牙齒中的預定空間以外。圖9顯示了一個牙齒的幾何圖形，由將要移除的材料的預定形狀所限定的操作空間，以及牙齒周圍的材料和工具的圖形的圖像實例。用于確定工具——而在一些實施例中為如上所述的圖象裝置位置的位置確定裝置是對本技術(shù)領域的熟練人士所熟悉的任何合適的類型，且它將提供引導牙科工作所必須的充分的精確度，并且有足夠小的比例而成為在患者口中所用設備的一部分。這種精確度是在±0.1mm或更少的數(shù)量級內(nèi)，最好是在±0.05mm或更少，如在25μm或更少的數(shù)量級內(nèi)。在這種位置確定的高精度可以通過使用感應位移傳感器來獲得。這些都被制作成足夠小以和根據(jù)本發(fā)明的裝置所諧調(diào)，并且能適當?shù)胤胖迷诨亢?或座部的滑動構(gòu)件的交界面。該測量原理是基于在棒型外殼內(nèi)的一個分段線圈，并且當被提供交流電時，該線圈會在測量環(huán)中引起渦流，該電流反過來對線圈部分產(chǎn)生電磁感應，并且各個分段的電壓降可以提供線性輸出信號，該信號和測量環(huán)的位置成比例。這種感應位移傳感器由例如德國Micro-EpsilonTM制造。
另一個有效類型的位置確定裝置基于使用類似于上面所述的引導構(gòu)件的外部位置構(gòu)件，除了位置構(gòu)件在它的端側(cè)或端側(cè)附近有2個激光二極管，以及在鄰近位置構(gòu)件的端側(cè)放置成一角度位置的2個空間光探測器(例如CMOS或CCD)，用以探測由二極管發(fā)射出的光，從而提供位置構(gòu)件的移動以及完全相同的工具的移動。
當被提供了牙齒的幾何圖形和工具將被在其間操作的操作空間，同時還被提供了相關(guān)于該幾何圖形的工具位置時，帶有輸入的幾何圖形以及和位置確定裝置相互作用的計算機系統(tǒng)，將進一步和工具相互作用以將工具的位置和/或作用控制到一個預定空間。
在一個實施例中上述情況是在工具到達操作空間的邊界時通過終止工具的操作來實現(xiàn)的，如通過調(diào)節(jié)驅(qū)動工具的電源或如果是渦輪的話，通過中止驅(qū)動工具的氣流或通過和該計算機系統(tǒng)相互作用的制動機構(gòu)向工具的運動操作構(gòu)件施加摩擦力而終止工具的作用來實現(xiàn)的。
如果工具是牙科渦輪的話，該渦輪在某個實施例中是傳統(tǒng)的牙科渦輪，并且所述座部被制成可穩(wěn)固地支撐所述渦輪。根據(jù)上下文，穩(wěn)固的支撐可理解為工具的操作構(gòu)件是在相關(guān)于座部的一個固定位置，而且在座部中工具的定位進一步需要精確，這樣相關(guān)于座部的工具的操作構(gòu)件的位置就總是一致，正如工具和座部分開和再連接之后的位置要總是一致。
在其他實施例中，該工具被特別地依照本發(fā)明的操作所構(gòu)造，如沒有用于掌控工具的傳統(tǒng)手柄，但僅是一個用于引導工具的較輕的較小的手柄。該手柄可進一步有一個結(jié)合處，這樣當向上移動工具和座部時，如果手柄被無意識地施加一個轉(zhuǎn)矩，那么將只有較少的轉(zhuǎn)矩影響接合到座部的工具部分。
在還有一個裝置的實施例中，工具的支撐移動是遠程控制的移動。這種移動適當?shù)厥艿胶退鲇嬎銠C系統(tǒng)相互作用的微型促動器如微型馬達、液壓和氣動系統(tǒng)的影響。該裝置可以還包括一個用戶界面，如鼠標、操縱桿或鍵盤，可用來操縱該移動。微型促動器適當?shù)匕谶B接基部和工具的座部接合處。如圖10所示，在該最佳實施例中，工具被結(jié)合在座部和空間單元的接合中。因此，為了治療牙齒，如去除牙齒材料，計算機系統(tǒng)將存儲所采集的圖像數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生和存儲牙齒的數(shù)字化幾何圖形，減去一個相應于要被移除的牙齒材料的預定空間，來產(chǎn)生一個限定允許工具在其內(nèi)操作的空間的新幾何模型(如圖9所示)。計算機系統(tǒng)還進一步接收來自座部和/或定向單元中的位置傳感器的位置信息，并在工具的工作構(gòu)件到達操作空間的邊界時，撤銷操縱工具移動的輸入信號。(一般地，用戶界面是通過計算機系統(tǒng)連接到微型促動器的)。
還有一種實施例使用這樣的微型促動器實現(xiàn)工具移動，其中該微型促動器和計算機系統(tǒng)相互作用，并且計算機系統(tǒng)在預定空間的基礎上操縱移動。計算機系統(tǒng)在這種情況下，使用一種用數(shù)字化幾何模型限定操作空間的程序在一個操縱者(即牙醫(yī))啟動程序時，計算出工具通過微型促動器移動所經(jīng)由的適當路徑。
在根據(jù)本發(fā)明的一個不同實施例的裝置中，工具通過一個遠程連接被連接到所述基部。該遠程連接最好包括一個連接到所述工具的電磁輻射源，該輻射源發(fā)射出一個或多個電磁波束，以及一個包含在所述基部內(nèi)的空間吸收檢測器，如CCD或CMOS檢測器，該檢測器空間檢測由所述輻射源發(fā)射的輻射，其中來自該檢測器的空間檢測信號被傳送到所述計算機系統(tǒng)，以確定相關(guān)于基部及所需治療的牙齒的工具的位置。
在一個相關(guān)的實施例中，本發(fā)明還提供了一個如上所述安裝在患者口中，用于支撐牙科治療工具的基部。在這里的最佳實施例中，所述基部包括一個叉型框架，該框架包括2個對稱的末端構(gòu)件，而一個鄰近構(gòu)件連接基本平行的末端，該鄰近構(gòu)件被進一步連接到一個支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件在框架被固定在患者口中時延伸到所述患者的嘴外；還包括至少2個但最好是3個可調(diào)節(jié)的(例如可滑動的)安裝在框架上的支架。當在該支架和下頜牙齒之間放入適當?shù)某尚驼辰Y(jié)劑并任憑該粘結(jié)劑變硬時，該支架被適當?shù)刂谱饕孕纬杀３止潭ㄔ谒鲅例X下頜的基部的夾具。“基本平行”是指末端可實際上平行或成諸如少于35°的很小的角度，例如少于15°。
在一個有效的實施例中，所述鄰近構(gòu)件有一個可轉(zhuǎn)變末端構(gòu)件之間的角度的鉸鏈。
所述支架最好有一個大體上彎曲的或有角度的形狀，使其有接觸所述成型粘結(jié)劑的充分的接觸區(qū)域，在所述粘結(jié)劑變堅固時形成對牙齒的夾具，將基部保持在一個固定位置。
在具體的實施例中該支架可被例如一個彈性釋放機構(gòu)可鎖定地滑動，這樣每個支架包括一個簡單的按鈕，該按鈕可釋放支架被安裝在其上的框架構(gòu)件上的支架鎖定位置。
本發(fā)明的另一實施例中提供一種對病人牙齒進行治療的方法，如去除牙齒材料，該方法包括以下步驟根據(jù)所要治療的牙齒，將基部安裝在病人口中一個固定位置；將牙科治療工具連接到基部，其中在基部和牙科治療工具之間的連接允許工具相關(guān)于牙齒的可支撐的及最好無路徑限制的移動；通過工具可支撐的移動和操作進行治療。該工具是如上述的任何牙科工具，而且在有效的實施例中，該工具包括一個牙科的渦輪，基部最好是如上所述的基部。該工具最好如上所述，被與座部和定向單元部件連接在一起，正如上所述，和用于沿基部一個構(gòu)件有可滑動移動的滑動構(gòu)件連接在一起。但是，在現(xiàn)有的最佳實施例中，在基部和牙科治療工具之間的連接，包括在一端握持工具的一個縮放儀裝置，以及在另一端的一個引導構(gòu)件，其中該引導構(gòu)件與可調(diào)節(jié)地鎖定到在基部的一個引導承座接觸，因此可允許工具相關(guān)于牙齒的支撐移動，并通過在所需治療的牙齒的預先確定的空間中工具的支撐移動和操作，根據(jù)本發(fā)明的方法進行治療，該預先確定的空間是由引導承座的引導空間所限定的。
值得提出的是，該方法對從病人牙齒中去除牙齒材料是很有好處的，其中該方法包括以下步驟確定所述牙齒的至少一個特征，該特征是所需移除的牙齒材料的位置及大致形狀；以該牙齒的經(jīng)確定的特征為基礎確定一個適當?shù)目臻g——即操作空間的尺寸和形狀，在該操作空間內(nèi)對如上面所定義的牙科治療工具進行操作；將一個支撐基部，可以是上述任何基部安裝在病人的口中，并根據(jù)所述牙齒置于一固定位置；將工具連接到所述基部，這樣所述連接考慮到工具的支撐移動，在所述操作空間內(nèi)允許所述工具的操作；使用所述工具準備牙齒，以清理預先確定的操作空間。
將工具連接到基部的連接最好是如上面所述一般。
在一個有效的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法包括修復牙齒中的牙蛀，如去除牙齲，其中所述特征為所要移除的牙蛀的位置和大概尺寸；所述合適的空間(即操作空間)被確定，這樣適當?shù)奶畛湮锞涂沙淙胨隹臻g；其中該方法進一步包括的步驟為任選地將諸如牙科粘合劑的緊固材料施加進所述牙洞和/或施加到填充入所述牙洞的填充物上；將所述填充物填充入所述操作空間；任選地修整該填充物的表面。因此本方法允許牙醫(yī)容易且非常迅速地準備一個牙洞，一個預先形成的填充物如由瓷質(zhì)或塑料制成的填充物將適合該牙洞。注意術(shù)語牙科填充物和牙科插入物在這里是可互換使用的。由于用當前現(xiàn)成的先有技術(shù)的方法在準備有準確尺寸和形狀的牙洞來適合填充物上存有困難，所以這種預先制作填充物的使用受到嚴格限制。
在一個最佳實施例中，選擇一個合適的填充物來適合所產(chǎn)生的牙洞，這樣所有的牙齲就會被移除，而健康牙齒組織材料被移除的量就會減少到最小程度。
更好的是，在所述準備期間，用上述裝置，所述工具的位置和/或作用被控制到預先確定的操作空間之內(nèi)。
在一個有效實施例的方法中，這種工具位置的控制可以通過將帶有一個引導空間的承座調(diào)節(jié)和緊固到所述基部上而實現(xiàn)，這樣當一個引導構(gòu)件被插入引導空間時，工具的操作構(gòu)件的位置被限制在該操作空間之內(nèi)，其中引導構(gòu)件是相對于所連接的牙科治療工具被固定或雖未固定但被幾何限定在相關(guān)的位置。這是用上述裝置所實現(xiàn)的。
在該方法的另一實施例中，所述工具的位置和/或作用受到以下步驟所控制——獲得所需治療牙齒的局部解剖數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)提供了關(guān)于所述基部的所述牙齒的位置信息；——將所述數(shù)據(jù)輸入計算機系統(tǒng)，用相關(guān)于所述基部的位置座標產(chǎn)生一個所述牙齒的數(shù)字化幾何圖形；——將限定所要移除形狀的信息輸入所述計算機系統(tǒng)；——在減去實質(zhì)上限定所述操作空間的所要移除的形狀之后，獲得所述牙齒的幾何圖形，并存儲在所述計算機系統(tǒng)之中；——將所述工具與所述計算機系統(tǒng)相連；
——在用位置確定裝置確定所述工具在所述治療期間的位置，并為計算機系統(tǒng)提供限定工具位置的數(shù)據(jù)；——進行所述準備階段，其中計算機系統(tǒng)將所述工具的作用控制在該操作空間之內(nèi)。
該方法由上述裝置所適當執(zhí)行。
在根據(jù)本發(fā)明方法的另一實施例中，該準備步驟是通過一個和所述工具相互作用的例如和上述裝置相互作用的用戶界面來遠程控制所述工具機動化的移動而實現(xiàn)的。
在該方法用于修復牙蛀的地方，適當?shù)念A先形成的填充物可被適當?shù)刂谱鞒鰜?，這樣所述填充物的周邊和斜角就從本質(zhì)上適配于所述操作空間，即填充物所露出表面不需要完全地與牙齒表面對齊，因為該填充物可以在該方法的進一步的任選的步驟中用任何適當?shù)男拚侄芜M行修整，該修整手段是本技術(shù)領域的熟練人士所熟知的諸如是渦輪、超聲波牙鉆或銼刀。
根據(jù)本發(fā)明，該填充物可被制成它的外形基本上適配在牙齒中的操作空間的部分，但附帶條件是，該填充物可任選地在牙齒最初表面上方突出和/或超過該表面，而且，在牙齒內(nèi)該空間可任選地延伸得比該填充物更深，即在去除被感染的牙組織后，不必要將整個準備好的牙洞填滿，而且如上所述的填充物表面可以在插入后方便地進行修整。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個值得注意的特征是，一個預選制作的填充物可以在所述牙蛀的尺寸、外形及位置的基礎上進行選擇，而且所述周邊操作空間然后就被預先確定，這樣所述操作空間的周邊和傾角就基本上適配該填充物的周邊。因此本發(fā)明使牙科醫(yī)生具有最普遍所需的形狀及尺寸的預先制作填充物的儲備的可能性(據(jù)估計只要有9種不同的填充物就可以適合并充分地用于修復在臼齒中出現(xiàn)的大約90％的牙齲感染，Ericsson，Yngve等人，Kariologiska principer，1980，Lagerblads AB)。
圖7a顯示了一個有一個為便于處理的銷的預先制作的填充物的實例，圖7b顯示了在填充物的最后修整進行之前，這樣的填充物被插入牙齒中一個合適形狀的牙洞中。
發(fā)明者也發(fā)現(xiàn)了一種簡單且省時的對這種預先制作填充物修整的方法，該方法減輕了牙科醫(yī)生在病人口中填充物上進行操作的壓力。主要地是，在形成所需的牙洞和檢查了適合于該牙洞的所選擇的填充物以后，牙科醫(yī)生就將填充物留在牙洞中(未添加任何粘合劑)。之后他就用適合于牙科工作的成型材料制成一個帶有插入的未修整的填充物的牙齒及鄰近牙齒的模具；去除模具，這樣填充物就粘附在模具上并固定于模具中；用快速變硬的模型物質(zhì)填入模型(任選地在防止物質(zhì)填入填充物上但要填入符合所準備牙齒的模具之后)；在帶有插入所要治療牙齒的模型的填充物的牙齒的模型變硬后去除模具。這樣他就可以，用適當?shù)姆椒▽μ畛湮镞M行修整，以獲得所要求的填充物上的表面，而填充物被插入牙齒的模型內(nèi)，然后將其用粘合劑插入所準備的牙洞。
在其他實施例中，插入的填充物和/或所準備的牙齒表面的修整可以由如上所述裝置的工具所進行，其中在所述修整步驟期間，所述裝置的作用構(gòu)件可任選地換成一個合適的修整的構(gòu)件，如一個牙鉆成銼刀。在工具的位置和/或作用由使用上述數(shù)字化幾何模型及計算機系統(tǒng)所控制時，這種修整可以被這樣適當?shù)剡M行，有如用上述的類似方法和裝置在治療前該工具的作用就被限制在由牙齒幾何圖形的表面所確定的空間內(nèi)。本質(zhì)上，為這一步驟確定了一個新的操作空間，該空間由牙齒在治療前的表面限定或任選地由另一個所需要的表面所限定。
在相關(guān)的實施例中本發(fā)明另外還提供了預先制作的在本發(fā)明的方法中所使用的牙科插入體。根據(jù)本發(fā)明的插入體如上所述，最好是傳統(tǒng)的陶瓷材料制成。
在另一實施例中，本發(fā)明提供了一個牙科插入體系統(tǒng)，它包括一個如上所述的預先制作的插入體和一個同樣如上所述的確定一個引導空間的引導承座，其中插入體的形狀基本適配引導空間的形狀，這樣當使用由引導空間所引導的牙科工具時，插入體將適合于所準備的牙洞。
當實行用于牙齒修復的本文所述的發(fā)明的方法時，這種牙科插入體系統(tǒng)，對本發(fā)明的裝置是特別有用的。
在一個有效的實施例中，該牙科插入體系統(tǒng)包括多個形狀不同的插入體，和相應的多個適配所述插入體的引導承座，也就是插入體和承座的適配對。
在另一個實施例中，本發(fā)明提供了如上所述的牙科插入體，該插入體是根據(jù)本發(fā)明的牙科插入體系統(tǒng)的一部分。
在一個相關(guān)實施例中，本發(fā)明提供了用于牙科修復的引導承座，該引導承座包括一個帶有引導空間的承座體，而該引導空間的形成是為了限定用于插入預先制作的插入體的在牙齒中所要準備的牙洞的形狀。該引導承座被意圖和諸如現(xiàn)有的發(fā)明的一種裝置相結(jié)合而使用，并最好是上文已經(jīng)敘述過的，且在下面的一個最佳實施例的詳細描述中作進一步的敘述。
應該注意的是，雖然本發(fā)明的所有實施例在對人類患者牙齒的治療中是非常有用的，但將本發(fā)明改用于需要牙齒治療的其他動物，特別是如狗等的哺乳動物和其他各種動物園的動物，也在本發(fā)明的總體范圍之中。
根據(jù)附圖對最佳實施例的更詳細的描述圖2中的基部包括一個堅硬的框架(1)，該框架形成有兩部分，每部分帶有兩個平行的構(gòu)件和三個可調(diào)節(jié)的牙部夾具夾緊部件(2，3，4)，(2)在兩部分中間，其他兩個夾緊部件(3，4)是放在各個框架部分上。該框架被放在齒弓咬合面上的固定位置。(該定位是在下頜，而在上頜的情況下則翻轉(zhuǎn)方向)。牙部夾具夾緊部件可進行調(diào)節(jié)，以允許框架的夾具適合不同尺寸的牙齒及不同寬度和角度的下頜。夾具(3)可在兩個方向進行調(diào)節(jié)，并且包括一個帶螺紋孔的支架(4)、一個中心件(5)、一個框架夾緊部(6)和一個固定螺絲(7)。支架(3)可在平行和垂直各框架的兩個方向上進行調(diào)節(jié)，因為該夾具部件可在框架上滑動，且支架(5)和固定螺母(7)可在中心件(5)及框架夾緊部(6)的狹縫中滑動(大約±5mm)。夾具(4)沒有一個中心件，所以該框架可更靠近那側(cè)牙齒，或正好在咬合面下面。最好的是夾具(4)被安放在含有所要治療牙齒的拱面的一側(cè)，這樣就允許渦輪的牙鉆到達更深處。中間夾具(2)也是可調(diào)節(jié)的。使用如圖示的基部，三種框架尺寸將足以覆蓋將近所有(～99％)的病人。該框架被固定在病人的口中并調(diào)節(jié)支架，這樣它們將裝在下頜相對的牙齒上，并留下接近要治療的一個或多個牙齒的通路。該支架可在兩個方向上進行調(diào)節(jié)。在正確的調(diào)節(jié)后，通過擰緊固定螺絲來將該部件夾緊。在調(diào)節(jié)和夾緊全部三個部件后，將諸如DuralayTM或ImpregumTM的快速硬化的成形膠注入支架和下面的支撐牙齒之間，并使其變硬，這樣就可以將基部固定在齒弓上。(注入膠體可簡單地通過移去基部，用適當量的膠體注滿支架，再將基部放回病人口中相同的位置來完成)。
該框架部分可以如顯示的那樣是在一個平面中，但在最佳實施例中，用于下齒弓的指定的框架有稍微向內(nèi)傾斜的部分，因為下頜臼齒也有一點這樣形成的傾斜。
圖3a顯示了用于安裝牙科工具如渦輪(12)的座部(11)。該座部的形成使其可堅固地支撐一個指定形狀的工具，在該實施例中，該座部顧及工具手柄60度的旋轉(zhuǎn)(可使操作靈活和改進工具的使用性)，但工具的操作構(gòu)件(如渦輪的金剛牙鉆)總是相對于座部在一個固定的位置。
附屬于座部的是一個支撐引導構(gòu)件(14)的支撐桿(13)，當該座部被連接在基部時，該引導構(gòu)件可控制帶有工具的座部移動。該引導構(gòu)件(14)是有螺紋的，可進行垂直調(diào)節(jié)并配合進下端夾具(15)的螺紋孔，該夾具可在支撐桿上通過滑動來調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)好引導構(gòu)件的高度及夾具位置后，將緊固螺絲擰緊，該緊固螺絲鎖定構(gòu)件的高度并將夾具鎖定在支撐桿上。圖3b顯示一個插入座部的牙科渦輪，圖3c顯示了可插入工具的打開的座部。
圖4中，顯示該座部接合到一個滑動構(gòu)件(20)上，該滑動構(gòu)件被依次滑動連接到框架固定架(21)上。該框架固定架被可滑動地安裝在圖1中框架一部分的平行構(gòu)件上。
如圖5，6所示，框架固定架(21)被可滑動地安裝在基部框架的一部分上。一個引導承座(22)被安裝在基部上面，而且引導構(gòu)件(14)被插入承座的引導空間(23)內(nèi)，從而將工具的移動限制在相應于該引導空間的一個預定空間之內(nèi)。
引導構(gòu)件和引導承座的調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)夾具(15)的位置、引導構(gòu)件(14)的高度以及引導承座(22)的位置，可設置預定空間的準確位置。適當?shù)倪M行調(diào)節(jié)，可通過例如將工具放置在準備好的牙洞邊緣所應當位于的地方，并且調(diào)節(jié)引導構(gòu)件和引導承座，使工具接觸到相應的承座引導空間的邊緣而做到。引導構(gòu)件實質(zhì)上和工具的操作構(gòu)件有相同的直徑，這樣操作構(gòu)件的所有邊緣位置將和引導構(gòu)件相應的邊緣一致。
另一實施例如圖10所示，有一個綜合的工具和可以連接到基部的座部(30)，該基部包括一個有三部分的框架(31)。(圖中未顯示通過接觸來支撐框架的夾具)。工具的支撐移動是一種機械化移動，它是通過一個用戶輸入裝置(未圖示)來操縱并通過所要治療牙齒的一個數(shù)字化幾何模型及可在其間進行工具操作的一個預定空間所控制的，如圖8示意性所示。一條集成電纜(32)帶有一條給馬達提供動力的電源線以及一條傳輸線，該傳輸線可傳送操縱工具的輸入信號，可傳輸來自定位傳感器的位置信號，也可任選地帶有壓縮空氣來給空氣驅(qū)動渦輪提供動力。
圖12該圖形的下面部分是基部框架的一個最佳實施例，如上面所示，它包括一個叉形框架(40)，該叉形框架的形成可基本地按照頜部的拱形而適合病人口腔內(nèi)的形狀。當該基部位于適當?shù)奈恢脮r，固定的支撐構(gòu)件(41)就伸出口腔部。彎曲的支架(42)是可滑動地安裝在框架(40)上，通過使用快速硬化的成形膠，可將該支架黏附到牙齒上。當在夾具和相鄰牙齒之間的空間內(nèi)提供有足夠量的成形膠時，硬化的膠體和夾具就會產(chǎn)生剛性的固定作用以使基部保持在相對于牙齒的一個固定位置。一個可鎖定的結(jié)合構(gòu)件(43)在支撐構(gòu)件(41)上滑動，以對支撐承座構(gòu)件(44)進行鎖定調(diào)節(jié)，在該支撐承座構(gòu)件的一端有一個用于夾住引導承座(46)的夾具(45)，而在另一端有一個將縮放儀(48)連接到支撐承座構(gòu)件(44)的連接處(47)。通過一個快速脫扣機構(gòu)將該支撐承座構(gòu)件(44)夾緊在樞軸構(gòu)件(61)上。
縮放儀(48)在一端支撐一個牙科工具，這里圖示的是一個牙科渦輪(51)，而在另一端支撐一個引導構(gòu)件(53)。連接處(47)和縮放節(jié)點(49，50)基本可允許牙科工具在三個方向上自由移動(也就是有全部三種自由度的平移和角移的組合)。
通過這種配置，牙科工具就處在與引導構(gòu)件成幾何限定的關(guān)系，該關(guān)系是由縮放儀的結(jié)構(gòu)(縮放菱形的前后長度的比例)所限定的。在圖示的實施例中，該引導構(gòu)件有一個延長的操作手柄(54)，通過該操作手柄，器械操作者(牙科醫(yī)生或牙科助理)就可以操縱工具(51)的移動。工具的活動構(gòu)件(52)的移動本質(zhì)上是跟隨引導構(gòu)件(53)端點(56)的鏡像移動，但是根據(jù)縮放儀的結(jié)構(gòu)所確定的比例因子縮小。如圖中的實施例所示，該縮放比例因子大約是3倍。為了提高精確度，該引導構(gòu)件端點(56)的寬度應符合工具的活動構(gòu)件(52)的寬度乘以縮放比例因子。
引導承座位置的調(diào)節(jié)引導承座可將該引導構(gòu)件(53)鎖定在某一個位置(如在承座中引導空間的遠端邊緣)，如可通過一個簡單的彎鉤部件(57)來鎖定；然后通過松開結(jié)合構(gòu)件(43)和樞軸構(gòu)件(61)，操作手柄(54)的移動將不僅會移動工具和引導構(gòu)件，而且也會移動承座支撐構(gòu)件(44)和引導承座(46)。當工具的活動構(gòu)件(52)被適當定位在所需治療牙齒邊適當?shù)奈恢命c，也就是理想的操作空間的邊緣點時，其中理想的操作空間的邊緣點是相應于引導構(gòu)件所位于的引導空間的邊緣點，通過夾緊結(jié)合構(gòu)件(43)和樞軸構(gòu)件(61)將承座支撐構(gòu)件(44)鎖定在適當?shù)奈恢?。因此引導承座的引導空間現(xiàn)在就限定了牙齒中理想的操作空間。
在樞軸構(gòu)件被鎖定在合適的位置之前，樞軸構(gòu)件(61)的調(diào)節(jié)還允許工具角度的適當調(diào)節(jié)?？焖倜摽蹤C構(gòu)(55)可在不改變工具相對于基部的位置及角度調(diào)節(jié)的情況下，允許承座支撐構(gòu)件和縮放儀的移動。
通過將工具換成定位板工具(一個帶有垂直于工具方向的附加板的工具)，就可輕松地將工具的角度調(diào)節(jié)到垂直于所要治療牙齒咬合面的位置。
為插入預成形的牙齒插入體的對圖12裝置的操作選擇一個帶有適當尺寸框架的基部，與所要治療的患者的頜部大小相配。通過將快速硬化的牙科成形膠大致填入支架(42)的彎曲折板的下面的空間，可將該基部安裝在患者口中，而且支架在框架上進行調(diào)節(jié)，這樣就不會影響接近所要治療的牙齒。將已填入膠體的的框架推到有所要治療牙齒的頜部，并使膠體變硬，這樣就可以將基部固定在與所述牙齒相關(guān)的位置。從牙齒的檢查結(jié)果來判斷，引導承座是根據(jù)引導空間來選擇的，該引導空間與所選的合適的預成形插入體相適配，而且引導承座是插在承座支架(45)中。將結(jié)合構(gòu)件(43)在支撐構(gòu)件(41)上滑動，安裝好支撐承座構(gòu)件(44)和縮放儀(48)。將引導構(gòu)件(53)設置在引導空間外部邊緣的一個鎖定的位置(通過鎖定機構(gòu)(57))，而且調(diào)節(jié)工具(51)的位置，這樣就可以將工具的活動構(gòu)件(52)放置到與要形成牙洞的較遠邊緣相應的所述牙齒旁邊的位置，也就是與引導工具的鎖定位置相應的要形成的牙洞點。通常，當工具的活動構(gòu)件位于要準備的牙洞的中間高度時，最好將高度環(huán)(64)的高度及樞軸構(gòu)件(61)的角度進行調(diào)節(jié)，使工具的角度與牙齒軸線平行。將工具定位和調(diào)節(jié)后，開啟工具，并通過移動操縱柄來操作工具以充分地清除牙齒的預定空間。為了增加安全性和引導性，在所要治療的牙齒和鄰近所述被治療牙齒一側(cè)的下一顆牙齒之間插入一個薄金屬片是很有用的。通常在敷用薄薄的一層牙科粘固劑以后，可將插入體插入到準備好的牙洞中。最后通過傳統(tǒng)的修整方法和/或使用插入該裝置的適當?shù)男拚ぞ邔Σ迦塍w進行修整。
和圖12進行比較，圖13從后視方向顯示了該基部(40，41)和支撐承座構(gòu)件(44)，并未安裝縮放儀和引導承座。圖中只顯示了承座夾具(45)的半部分，在承座夾具中可鎖定引導承座。
圖14是可鎖定的結(jié)合構(gòu)件(43)的分解圖，顯示了一個螺旋止動柄(60)，它將可滑動的結(jié)合構(gòu)件(43)鎖定在基部(圖未視)的支撐構(gòu)件(41)上；還顯示了一個樞軸構(gòu)件(61)，它可通過擰緊鎖緊螺絲(62)鎖緊在一個選擇的位置。一個帶螺紋的高度環(huán)(64)被擰在樞軸構(gòu)件(61)的帶螺紋的部分(63)上，用于調(diào)節(jié)高度，在該高度上，支撐承座構(gòu)件(44)被安裝在樞軸構(gòu)件上。因此，通過適當調(diào)節(jié)高度環(huán)和樞軸構(gòu)件(61)的角度，就可以在一個給定的位置設置工具(51)的適當?shù)牟僮鹘嵌取?br> 圖15給出了該裝置的部分圖，對鎖定機構(gòu)(57)進行了圖解，并顯示了引導承座(46)的引導空間(58)。
權(quán)利要求
1.一種牙齒治療裝置，其特征在于，該裝置包括a)一個基部，該基部有將基部夾緊在病人口中相對于所要治療牙齒的一個固定位置的裝置；b)一個牙科治療工具，以容許工具相對于基部的支撐移動的方式連接到所述基部；c)引導裝置，用于將所述工具的移動和/或作用控制在一個預定空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的牙齒治療裝置，其特征在于，其中引導裝置可人工地在預定空間內(nèi)操縱所述工具的支撐移動。
3.如權(quán)利要求1所述的牙齒治療裝置，其特征在于，其中引導裝置包括a)一個帶有限定了引導空間的承座，該承座連接到所述基部，并可調(diào)節(jié)及鎖定在相對于基部的一個選擇的固定位置；b)一個引導構(gòu)件，當工具被連接到基部時，在與所述工具成幾何限定相關(guān)的位置，將所述引導構(gòu)件連接到所述工具；在由所述引導空間限定時，該引導構(gòu)件由所述承座所引導，以將工具的移動控制到所述預定空間。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中帶有限定了引導空間的承座包括一個承座體，該承座體帶有實質(zhì)上限定所述預定空間的一個牙洞模型。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述工具通過一個夾持著引導構(gòu)件的縮放儀連接到所述基部，該縮放儀通過一個結(jié)合構(gòu)件連接到框架并可調(diào)節(jié)地鎖定到基部上。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，其中牙洞模型是按照相對于預定空間的一個預定比例進行放大，而其中所述縮放儀是按照相同的比例，對相對于所述引導構(gòu)件移動的所述工具的移動進行縮小，以便將所述工具引導到所述預定空間內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3-6所述的裝置，其特征在于，其中工具的移動是由連接到所述引導構(gòu)件的操縱手柄來操縱的。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述引導裝置包括a)一個儲存所述預定空間數(shù)字化幾何圖形的計算機系統(tǒng)；b)將工具放置在相應于所述預定空間的一個參考點的一個適當?shù)钠饎狱c后，用于記錄所述工具移動，并將這樣的移動數(shù)據(jù)輸入所述計算機系統(tǒng)的裝置；c)當所述工具的位置到達所述預定空間的邊界時，通過停止所述工具的移動和/或作用，將所述工具的移動和/或作用控制在所述預定空間內(nèi)的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述用于控制所述工具的移動和/或作用的引導裝置包括a)一個圖象裝置，用于獲得描繪所要治療的牙齒的數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)提供了所述牙齒相關(guān)于所述基部的位置信息；b)用于確定所述工具相關(guān)于所要修補牙齒的位置的裝置；c)一個計算機系統(tǒng)，可輸入所述數(shù)據(jù)，以用關(guān)于所述基部的位置坐標產(chǎn)生所述牙齒的數(shù)字化幾何圖形，所述系統(tǒng)與所述位置確定裝置及所述工具互相作用，以將所述工具相關(guān)于所述牙齒的位置和/或作用控制到一個預定空間。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，其中所述計算機系統(tǒng)提供了所述工具相關(guān)于所述牙齒的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，其中所述工具相關(guān)于所述牙齒的位置是通過牙齒的幾何圖形的方法來幾何顯象的。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，其中所述計算機系統(tǒng)產(chǎn)生一個在所要修復的牙齒內(nèi)的所述預定空間的幾何圖形，可以任選地將該圖形疊加在所要治療牙齒的幾何圖形上。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，其中所述預定空間的幾何圖形從所要修復牙齒的所述幾何圖形中減去，以獲得帶有所準備的牙洞的所述牙齒的幾何圖形。
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其中所述位置確定裝置包括位移傳感器。
15.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，其中計算機系統(tǒng)和所述工具相互作用以通過如調(diào)節(jié)電源、空氣流、激光或水流來提供所述工具的工作職能而控制所述工具的作用。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述連接包括一個座部，該座部通過一個定向單元接合到基部一個固定的部件，其中所述座部支撐該工具。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，其中所述裝置是一個傳統(tǒng)的牙科渦輪，且所述座部形成可堅固地支撐所述渦輪的形狀。
18.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其中所述圖形裝置包括由所述基部支撐的圖形檢測器。
19.如權(quán)利要求16和18所述的裝置，其特征在于，其中所述檢測器是由所述座部所支撐，而所述裝置和檢測器在所述座部內(nèi)是可互換的。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，其中所述圖形檢測器是一種觸點傳感器，其中所述圖形數(shù)據(jù)是通過使用所述觸點傳感器掃描所述牙齒的表面來采集的。
21.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其中工具的所述支撐移動是遠程控制的移動。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，其中工具的所述移動是由微型促動器所實現(xiàn)的，其中所述微型促動器和所述計算機系統(tǒng)相互作用，且其中該裝置還包括一個用戶界面來操縱所述移動。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，其中所述移動由微型促動器所實現(xiàn)，該微型促動器和所述計算機系統(tǒng)相互作用，其中計算機系統(tǒng)在預定空間的基礎上操縱該移動。
24.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述工具通過一個遠程連接連接到所述基部。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，其中所述遠程連接包括一個連接到所述裝置的電磁輻射源，該源放射出一個或多個電磁波束，該遠程連接還包括一個包括在所述基部之內(nèi)的空間吸收檢測器，該檢測器檢測所述輻射源放射出的輻射。
26.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述引導裝置包括a)一個儲存所述預定空間數(shù)字化幾何圖形的計算機系統(tǒng)；b)與所述計算機系統(tǒng)相互作用操縱所述工具，沿著一條在預定空間的基礎上的路徑的移動的微型促動器，其中該路徑的一個參考點是通過將工具放置在所要治療牙齒邊的一個選擇點來確定的。
27.一個安置在哺乳動物患者口中，用于支撐牙科治療工具的基部，其特征在于，所述基部包括a)一個叉形框架，該框架包括帶有基本平行的遠端的兩個對稱的末端構(gòu)件，該末端構(gòu)件連接到一個進一步連接到一個支撐構(gòu)件的鄰近構(gòu)件，該支撐構(gòu)件在框架被安裝在所述患者口中時，延伸到患者的口外；b)在框架上至少安裝兩個但最好是三個可調(diào)節(jié)的支架，該支架適當?shù)剡@樣成形，當在支架和所述頜部牙齒之間引入適當?shù)某尚文z，并使所述膠體變硬時，形成握持固定夾持在牙齒的頜部的基部的夾具。
28.如權(quán)利要求27所述的基部，其特征在于，其中所述最近的構(gòu)件有一個絞鏈，可變換末端構(gòu)件之間的角度。
29.如權(quán)利要求27所述的基部，其特征在于，其中所述支架有一個基本成曲線或成角度狀的外形，使其有充分的和所述成形膠接觸的表面，在所述膠體變硬時形成對所述牙齒的夾具。
30.一種在病人口中治療牙齒的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a)根據(jù)所要治療的牙齒，將一個基部配置在病人口中一個固定的位置；b)將一個牙齒治療工具連接到所述基部，其中基部和牙科治療工具之間的連接允許工具相關(guān)于牙齒的一個無路徑限制的支撐移動；c)通過工具的支撐移動和操作進行治療。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，該方法使用權(quán)利要求1到26中任何一項所述的裝置。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，可將牙齒材料從病人口中的牙齒中去除，其特征在于，該方法包括以下步驟a)確定所述牙齒的至少一個特征，這種特征包括所要去除的牙齒材料的位置和大概的形狀；b)在所確定的牙齒特征的基礎上，確定一個合適的空間——即操作空間的大小和形狀，牙科治療工具在該操作空間內(nèi)進行操作；c)在病人口中配置一個支撐基部，并將其安裝在相關(guān)于所述牙齒的一個固定位置；d)將所述工具連接到所述基部，這樣所述連接考慮到工具的支撐移動并允許所述工具在所述操作空間內(nèi)的操作；e)使用所述工具來準備牙齒，以從本質(zhì)上清除預定操作空間。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，其中所述治療包括修復牙齒中牙齒的腐壞部分，如去除牙齲，其中所述特征是所要去除的腐壞部分的位置和大概的尺寸；所述合適的空間——即操作空間確定后，可將一個預先成形的適當?shù)奶畛湮锊迦胨隹臻g；其中該方法還包括以下步驟a)將填充物插入并緊固在所述操作空間內(nèi)；b)任選地修整所述填充物的表面。
34.如權(quán)利要求30到33中的任何一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中在所述準備其間，所述工具的位置和/或作用被控制在預定的操作空間內(nèi)。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，其中所述工具的位置是通過以下步驟來控制的a)將帶有一個引導空間的承座進行調(diào)節(jié)并緊固到所述基部，這樣當將一個引導構(gòu)件插入引導空間時，工具操作構(gòu)件的位置就被限制在操作空間內(nèi)，其中引導構(gòu)件被接合在相對于所連接的牙科治療工具的一個幾何限定的相關(guān)位置。
36.如權(quán)利要求30到35所述的方法，其特征在于，其中所述工具和引導構(gòu)件是通過接合到基部的縮放儀連接的。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，其中所述工具的位置和/或作用是通過以下步驟來控制的a)獲得所要治療牙齒的局部解剖數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)提供所述牙齒相關(guān)于所述基部的位置信息；b)將所述數(shù)據(jù)輸入計算機系統(tǒng)，并用相關(guān)于所述基部的位置坐標產(chǎn)生所述牙齒的數(shù)字化幾何圖形；c)將限定所要去除材料外形的信息輸入所述計算機系統(tǒng)；d)在減去從本質(zhì)上限定所述操作空間的所要去除的外形后，獲得所述牙齒的幾何圖形，并儲存在所述計算機系統(tǒng)中；e)將所述工具與所述計算機系統(tǒng)相連；f)進行所述準備工作，其中所述工具的位置是在用位置確定裝置進行所述準備工作期間確定的，而且限定所述位置的數(shù)據(jù)被提供給計算機系統(tǒng)，其中計算機系統(tǒng)將所述工具的作用控制在操作空間內(nèi)。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，其中所述準備工作是通過一個與所述工具相互作用的用戶界面來遠程控制所述工具的移動來實現(xiàn)的。
39.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，其中所述一個預制的填充物是根據(jù)所述牙齒腐壞部分的尺寸、外形和位置來選擇的，且其中所述操作空間是預定的，這樣所述操作空間的周邊和傾角就從本質(zhì)上適配所述填充物的周邊。
40.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，其中所述修整是通過所述工具來實施的，其中在所述修整步驟中，可任選地將所述裝置的活動構(gòu)件換成一個合適的修整的活動構(gòu)件。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，其中在所述修整步驟中，所述工具的作用被限制到一個修復之前由牙齒的幾何圖形的表面所確定的空間內(nèi)。
42.用于權(quán)利要求33-41中任一項所述的方法中的預制的牙科插入體。
43.一種牙科插入系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括a)一個預制的插入體；b)一個限定一個引導空間的引導承座；其中，插入體的外形基本適配引導空間的外形，這樣在使用通過引導空間所引導的牙科工具時，插入體將裝入所準備的牙洞。
44.如權(quán)利要求43所述的牙科插入系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括多個不同形狀的插入體和相應的多個適配所述插入體的引導承座。
45.一個預制的牙科插入體，其特征在于，該插入體是如權(quán)利要求41所述的牙科插入系統(tǒng)的一部分。
46.一個用于牙齒修復的引導承座，其特征在于，該引導承座包括一個帶有引導空間的承座體，該引導空間的形成限定了牙齒中，為插入有適合這樣準備的牙洞的外形的預制插入體所準備的牙洞的外形。
全文摘要
一種用于牙齒治療的裝置和方法，其中基部(40)被安裝在病人口中，牙科治療工具(51)被連接到所述基部，所述連接考慮到該工具相關(guān)于牙齒的支撐移動。在一個最佳實施例中，基部(40)有一個縮放儀(48)被可調(diào)節(jié)地接合在其上的延長的支撐構(gòu)件(41)，該縮放儀握持一個牙科工具(50)和引導裝置(46，53)。該引導裝置將該工具的移動引導到一個用以插入預先制作的填充物的形狀變化的預定牙洞中，從而緩解了牙科醫(yī)生在日常牙科工作中大量身體壓力緊張的感受。
文檔編號A61G15/16GK1555247SQ01819506
公開日2004年12月15日 申請日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者艾吉爾·瓊森, 艾吉爾 瓊森, 古德蒙森, 吉爾·古德蒙森, 范德史翠特, 格里特·范德史翠特, 索斯特森, 西格德·索斯特森 申請人:格萊布登有限公司