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牙科用具加強(qiáng)的制作方法

文檔序號(hào):1177683閱讀:219來源:國知局
專利名稱:牙科用具加強(qiáng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明大體上涉及牙科治療。在某些類型的牙科治療中,可以使用多種用具中的 任一種將患者的牙齒從最初的位置移到最終的位置??梢允褂糜镁邔?duì)牙齒施加力,借以移 動(dòng)一個(gè)或多個(gè)牙齒,或?qū)⑵浔3衷谶m合的位置,作為屬于治療階段的操作。
背景技術(shù)
在一些情況下,所述用具可能會(huì)因用于形成所述用具的材料的松弛而喪失其賦予 力的某種能力。這種松弛可能是由隨時(shí)間變化的力的施加引起;可能是由材料的固有特性 和/或結(jié)合用具一起提供或與用具同時(shí)使用的材料等等原因所引起。在一些情況下,此松 弛可能降低所述用具的效用。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)說明治療過程的工序的流程圖,所述工序包括用 于計(jì)算矯正器形狀的子工序。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于計(jì)算矯正器形狀的工序的流程圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于建立有限元模型的子工序的流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算矯正器改變的子工序的流程圖。圖5A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于計(jì)算矯正器形狀改變的子工序的流程圖。圖5B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于計(jì)算矯正器形狀改變的子工序的流程圖。圖5C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于計(jì)算矯正器形狀改變的子工序的流程圖。圖5D是說明圖5B的子工序的操作的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算數(shù)組矯正器的形狀的工序的流程圖。圖7說明用具和上面待安裝所述用具的一組牙齒的實(shí)施例。圖8A說明沿圖7的線2A-2A取得的用具厚度。圖8B說明沿圖7的線2B-2B取得的用具厚度。圖9說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有大體上水平的內(nèi)外拱肋的用具。圖10說明用具的橫截面,其說明沿圖9的線10-10取得的拱肋。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的實(shí)施例中,提供用于界定用具配置或供遞增地移動(dòng)牙齒的用具配置的 改變的用具、系統(tǒng)和方法。舉例來說,在一些實(shí)施例中,所述用具可包括一個(gè)或多個(gè)拱肋,其 可用于例如關(guān)于可能施加的各種力來加強(qiáng)所述用具的至少一部分的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例 中,牙齒的移動(dòng)可以是通常與畸齒矯正治療相關(guān)聯(lián)的移動(dòng),包括在相對(duì)于垂直中心線的三 個(gè)正交方向上的平移、在兩個(gè)畸齒矯正方向上(“牙根成角(root angulation) ”和“轉(zhuǎn)矩”) 的牙齒中心線的旋轉(zhuǎn),以及繞中心線的旋轉(zhuǎn)。圖1說明用于界定和產(chǎn)生進(jìn)行患者的畸齒矯正治療的再定位用具的例示性牙科 工序100的綜合流程圖。所述工序100包括本發(fā)明實(shí)施例的方法,并且適于本發(fā)明實(shí)施例 的設(shè)備,如將要描述的。所述工序的計(jì)算步驟可有利地實(shí)施為(例如)供在一個(gè)或多個(gè)常 規(guī)計(jì)算裝置上執(zhí)行的計(jì)算裝置程序模塊。作為初始步驟,在一些實(shí)施例中,可獲取患者的牙齒或口腔組織的模具或掃描 (110)。這一步驟可例如涉及獲得患者的一個(gè)或多個(gè)牙齒和/或牙齦的一個(gè)或多個(gè)鑄型,而 且還可能涉及采用蠟咬模、直接接觸掃描、X射線成像、斷層成像、超聲成像,和/或其它用 于獲得有關(guān)牙齒、下頌、牙齦和/或其它畸齒矯正相關(guān)組織的位置和結(jié)構(gòu)的信息的技術(shù)。根 據(jù)這樣獲得的數(shù)據(jù),可以衍生出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集,其代表了患者的牙齒和/或其它組織最初(例 如治療前)的布置。所述初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可包括由掃描操作獲得的原始數(shù)據(jù)和/或由原始數(shù)據(jù)衍生 的代表表面模型的數(shù)據(jù),可對(duì)這一初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集進(jìn)行處理以將組織成分彼此分隔開(步 驟120)。具體點(diǎn)說,例如在此步驟中,可以產(chǎn)生以數(shù)字代表個(gè)別牙冠的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有利地, 在一些實(shí)施例中,產(chǎn)生整個(gè)牙齒的數(shù)字模型,包括測(cè)量的或推斷的隱藏表面和牙根結(jié)構(gòu)。牙齒的所需最終位置(即,畸齒矯正治療的所需和/或預(yù)期最終結(jié)果)可從臨床 醫(yī)生的處方中接收;可由畸齒矯正的基本原理計(jì)算得到,和/或可由臨床處方計(jì)算推斷(步 驟130),或者來自其它最終位置來源。借助于牙齒的所需最終位置的說明以及牙齒本身的 數(shù)字表示,可以詳細(xì)說明每一牙齒的最終位置和/或表面幾何形狀(步驟140),由此形成所 需治療結(jié)果時(shí)的完整牙齒模型。一般說來,在這些實(shí)施例中,在本步驟中可以詳細(xì)說明每一 牙齒的位置。此步驟的結(jié)果是一組數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其表示相對(duì)于假定穩(wěn)定的組織進(jìn)行模型 牙齒的畸齒矯正的正確再定位。在一些實(shí)施例中,牙齒與組織都表示為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。有了牙齒的開始位置和最終位置,接下來,所述工序界定供牙齒運(yùn)動(dòng)的牙齒路徑。 牙齒路徑可以集合體形式優(yōu)化,以致牙齒可以最快的方式移動(dòng),但發(fā)生最少量的往復(fù)操作 (round-tripping),由此將牙齒從其最初的位置送至其所需的最終位置。(往復(fù)操作是牙齒 在除直接朝向所需最終位置外的任何方向上的任何運(yùn)動(dòng)。有時(shí)需要往復(fù)操作來使牙齒相互
5移動(dòng)通過。)在一些工序中,分割牙齒路徑。在這些實(shí)施例中,對(duì)區(qū)段進(jìn)行計(jì)算,以致每一牙齒 在某一區(qū)段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)都停留在線性和旋轉(zhuǎn)平移的閾限內(nèi)。以此方式,各路徑區(qū)段的終點(diǎn)可 構(gòu)成臨床上可見的再定位,而且區(qū)段終點(diǎn)的集合體構(gòu)成臨床上可見的牙齒位置序列,使得 所述序列中的一個(gè)點(diǎn)到另一點(diǎn)的移動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致牙齒的碰撞。在如圖1等實(shí)施例中,線性和旋轉(zhuǎn)平移的閾限可經(jīng)初始化,在一個(gè)實(shí)施方案中,用 基于待使用的用具的性質(zhì)的默認(rèn)值來初始化??墒褂没颊咛禺愋詳?shù)據(jù)計(jì)算出較多個(gè)別定制 的極限值。也可根據(jù)用具計(jì)算(步驟170,下文將描述)的結(jié)果更新所述極限值,這些極限 值可確定在沿一個(gè)或多個(gè)牙齒路徑的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處,在隨后將存在的牙齒和組織配置上 由所述用具產(chǎn)生的力不能實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)牙齒路徑區(qū)段所表示的再定位。利用此信息, 界定分段路徑的子工序(步驟150)可重新計(jì)算路徑或受影響的子路徑。在所述工序的各個(gè)階段,例如,在界定了分段路徑后,所述工序可與負(fù)責(zé)患者治療 的臨床醫(yī)生互動(dòng)(步驟160)。臨床醫(yī)生互動(dòng)可使用經(jīng)過編程以接收牙齒位置和模型以及來 自服務(wù)器計(jì)算機(jī)的路徑信息的客戶端程序(client process)或者其中實(shí)施工序100的其 它步驟的程序來實(shí)施。所述客戶端程序可有利地經(jīng)編程為允許臨床醫(yī)生顯示位置和路徑的 動(dòng)畫,并允許臨床醫(yī)生重設(shè)一個(gè)或多個(gè)牙齒的最終位置,同時(shí)詳細(xì)說明施加至分段路徑的 約束。如果臨床醫(yī)生做出任何這樣的改變,那么在一些實(shí)施例中,可再次執(zhí)行界定分段路徑 的子工序(步驟150)。分段的牙齒路徑和相關(guān)聯(lián)的牙齒位置數(shù)據(jù)可用于計(jì)算臨床上可接受的用具配置 (或用具配置的連續(xù)改變),以便在由路徑區(qū)段所指定的步驟中在限定的治療路徑上移動(dòng) 牙齒(步驟170)。每一用具配置表示一個(gè)沿患者的治療路徑的步驟。這些步驟經(jīng)過界定和 計(jì)算以使得每一個(gè)別位置能遵循利用先前個(gè)別步驟所實(shí)現(xiàn)的從牙齒位置的直線牙齒移動(dòng) 或簡單旋轉(zhuǎn),并且使得每一步驟所需的再定位的量可涉及對(duì)患者的齒系所施加的適宜畸齒 矯正的量的力。與路徑界定步驟一樣,此用具計(jì)算步驟可包括與臨床醫(yī)生互動(dòng),甚至是迭代 互動(dòng)(步驟160)。實(shí)施此計(jì)算步驟的工序步驟(如步驟200)的操作將于下文更全面地描 述。計(jì)算了用具的限定后,工序100可進(jìn)入到制造步驟(步驟180),在這一步驟中,制 造由所述工序所界定的用具,或者產(chǎn)生電子或印制信息,這些信息可被用于手動(dòng)或自動(dòng)工 序中以界定用具的配置或用具配置的改變。圖2說明實(shí)施用具計(jì)算步驟(圖1步驟170)的工序200,是針對(duì)2000年12月21 日申請(qǐng)的第09/745,825號(hào)美國專利申請(qǐng)案(代理人案號(hào)9001. ALG. W0X1C1)中所述類型的 聚合物外殼矯正器。所述工序的輸入可例如包括初始矯正器形狀202、各種控制參數(shù)204和 在當(dāng)前治療路徑區(qū)段結(jié)尾時(shí)牙齒的所需最終配置206。其它輸入可包括下頌中適當(dāng)位置處 的牙齒的數(shù)字模型、下頌組織的模型以及初始矯正器形狀和矯正器材料的說明。使用這些 輸入數(shù)據(jù),所述工序可以建立矯正器在牙齒上的適當(dāng)位置時(shí)的矯正器、牙齒和/或組織的 有限元模型(步驟210)。接下來,所述工序可將有限元分析應(yīng)用于矯正器、牙齒和/或組織 的復(fù)合有限元模型(步驟220)。所述分析可持續(xù)運(yùn)行,直到達(dá)到退出條件,此時(shí),在一些實(shí) 施例中,所述工序可評(píng)價(jià)牙齒是否已經(jīng)到達(dá)了當(dāng)前路徑區(qū)段的所需最終位置或與所需最終 位置足夠接近的位置(步驟230)。在這些實(shí)施例中,如果牙齒沒有到達(dá)可接受的最終位置,那么在一些情況下,所述工序可計(jì)算新的候選矯正器形狀(步驟240)。如果到達(dá)了可接受 的最終位置,那么在一些實(shí)施例中,可利用有限元分析來計(jì)算牙齒的運(yùn)動(dòng),以便確定這些運(yùn) 動(dòng)是否為畸齒矯正可接受的(步驟232)。如果它們不是畸齒矯正可接受的,那么在一些實(shí) 施例中,所述工序還繼續(xù)計(jì)算新的候選矯正器形狀(步驟240)。如果這些運(yùn)動(dòng)是畸齒矯正 可接受的,而且牙齒已經(jīng)到達(dá)了可接受的位置,那么將當(dāng)前的矯正器形狀與先前計(jì)算的矯 正器形狀相比較。在各種實(shí)施例中,如果確定當(dāng)前的形狀是目前最佳的解決方案(決定步 驟250),那么可將其保存為目前最佳的候選形狀(步驟260)。在一些這樣的實(shí)施例中,如 果不能確定,那么可在任選采用的步驟中將其保存為可能的中間結(jié)果(步驟252)。如果當(dāng) 前的矯正器形狀是目前最佳的候選形狀,那么可以使用所述工序來確定其是否好到可以接 受(決定步驟270)。如果是的,那么所述工序退出。否則,所述工序可繼續(xù)進(jìn)行并計(jì)算另一 候選形狀(步驟240)以供分析。有限元模型可以使用可從多種廠商得到的計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用軟件建立。為了建立 立體幾何模型,可以使用計(jì)算機(jī)輔助工程(computer aided engineering, CAE)或計(jì)算 機(jī)輔助設(shè)計(jì)(computer aided design, CAD)程序,例如下文將論述的可購自歐特克公司 (Autodesk, Inc.;加利福尼亞州圣拉斐爾市(San Rafael, California))或者索德克公司 (Solidfforks)的AutoCAD 軟件產(chǎn)品。為了建立有限元模型并進(jìn)行分析,可以使用來自多 個(gè)廠商的程序產(chǎn)品,包括可購自CADSI公司(愛荷華州克拉爾維爾(Coralville,Iowa)) 的Polyi7EM產(chǎn)品;可購自參數(shù)技術(shù)有限公司(Parametric Technology Corporation ;馬 薩諸塞州尼德姆(Needham,Massachusetts))的Pro/Mechanica模擬軟件;可購自結(jié)構(gòu) 動(dòng)力學(xué)研究公司(Structural Dynamics Research Corporation, SDRC ;俄亥俄州辛辛那 提(Cincinnati,Ohio))的I-DEAS設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品;和可購自麥克尼爾-斯奇文德勒公司 (MacNeal-Schwendler Corporation ;力口利福尼亞州洛杉fl (Los Angeles,California))的 MSC/NASTRAN產(chǎn)品。可用于各種實(shí)施例中的其它程序包括可購自索德克公司(馬薩諸塞州 康科德市(Concord,Massachusetts))的SolidWorks 以及可購自參數(shù)技術(shù)有限公司(馬 薩諸塞州尼德姆)的ProEngineer 等。圖3顯示建立可用于執(zhí)行工序200的步驟210 (圖2)的有限元模型的工序300。 在所示實(shí)施例中,模型建立工序300的輸入包括描述牙齒和組織的輸入數(shù)據(jù)302和描述矯 正器的輸入數(shù)據(jù)304。描述牙齒的輸入數(shù)據(jù)302可例如包括牙齒的數(shù)字模型;剛性組織結(jié) 構(gòu)的數(shù)字模型(如果適用);在無包埋牙齒和連接牙齒的基質(zhì)組織的特定模型的情況下, 模仿所述組織的高粘性流體的形狀和粘度說明;和/或指定模型元件的固定邊界的邊界條 件。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述模型元件只包括牙齒模型、高粘性包埋基質(zhì)流體的模型以及實(shí) 際上界定保存模型流體的剛性容器的邊界條件??梢越⒀例X和/或組織的初始配置的有限元模型(步驟310),并任選地進(jìn)行超 高速緩存以待稍后所述工序的迭代過程再使用(步驟320)。與牙齒和組織相同,可建立聚 合物外殼矯正器的有限元模型(步驟330)。此模型的輸入數(shù)據(jù)可包括詳細(xì)說明制造矯正器 的材料和/或矯正器形狀的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)輸入304)。隨后,可以計(jì)算方式操縱模型矯正器,將其放在模型下頌的模型牙齒上,以建立在 適當(dāng)位置的矯正器的復(fù)合模型(步驟340)。任選地,可計(jì)算出使矯正器變形以套在牙齒(包 括附接到牙齒的任何硬件)上所需的力,并將此力(例如)用作衡量特定矯正器配置的可接受性的品質(zhì)因數(shù)。然而,在替代方案中,可通過將足夠的力施加到矯正器內(nèi)部以使其大到 足以套在牙齒上;將模型矯正器放到復(fù)合模型中的模型牙齒上;設(shè)置模型牙齒和組織具有 無窮大剛性的條件,和/或使模型矯正器在固定的牙齒上的適當(dāng)位置中松弛下來,來建立 矯正器變形的模型。可建立矯正器和牙齒的表面的模型以在此階段于無摩擦力的情況下互 動(dòng),使得在開始有限元分析以找出復(fù)合模型解決方案和/或計(jì)算出在扭曲矯正器的影響下 牙齒的移動(dòng)之前,矯正器模型實(shí)現(xiàn)在模型牙齒上的正確初始配置。在提供多個(gè)拱肋的各種實(shí)施例中,可建立拱肋的數(shù)字模型,和/或可調(diào)整力的計(jì) 算或以不同方式計(jì)算力,以說明可提供至拱肋的力的改變。這些改變可使牙齒更快地移動(dòng), 使牙齒抵抗較強(qiáng)或較長持續(xù)時(shí)間的力保持位置且/或移動(dòng)較長的持續(xù)時(shí)間。圖4顯示用于計(jì)算可用于矯正器計(jì)算中的下一矯正器的形狀(工序200的步驟 240(圖2))的工序400??梢允褂枚喾N輸入來計(jì)算下一候選矯正器形狀。這些輸入包括由 復(fù)合模型的有限元分析解決方案生成的數(shù)據(jù)的輸入402和/或由當(dāng)前的牙齒路徑所界定的 數(shù)據(jù)404等信息。衍生自有限元分析的數(shù)據(jù)402可例如包括發(fā)生牙齒的模擬再定位的實(shí)時(shí) 消逝時(shí)間量;由該分析計(jì)算的實(shí)際最終牙齒位置;施加至每一牙齒的最大線性和扭轉(zhuǎn)力; 和/或每一牙齒的最大線性和角速度。由輸入路徑信息可知,輸入數(shù)據(jù)404可例如包括當(dāng) 前路徑區(qū)段的初始牙齒位置;在當(dāng)前路徑區(qū)段結(jié)尾時(shí)所需的牙齒位置;每一牙齒的最大可 允許位移速度;和/或每一牙齒的每一類最大可允許力。如果發(fā)現(xiàn)先前評(píng)價(jià)的矯正器違反了一個(gè)或多個(gè)約束,那么工序400可使用額外的 輸入數(shù)據(jù)406。此數(shù)據(jù)406可包括鑒別先前評(píng)價(jià)的矯正器所違反的約束的信息,和先前評(píng)價(jià) 的矯正器的任何經(jīng)過鑒別的次最佳性能。接收了初始輸入數(shù)據(jù)(步驟420)后,所述工序可在所述模型中的可移動(dòng)牙齒上迭 代執(zhí)行。(一些牙齒可被鑒別為不能移動(dòng)的,且被約束為不能移動(dòng)的。)如果當(dāng)前由先前選 擇的矯正器所選擇的牙齒的運(yùn)動(dòng)的最終位置和/或動(dòng)力學(xué)是可接受的(決定步驟440的 “是”分支),那么所述工序可繼續(xù)進(jìn)行,例如選擇需要考慮的下一牙齒(步驟430),直到所 有牙齒都已經(jīng)考慮到(步驟430到步驟470的“完成”分支)。否則(步驟440的“否”分 支),可以計(jì)算在當(dāng)前選擇的牙齒區(qū)域中矯正器的改變(步驟450)。隨后,所述工序可返回 到曾經(jīng)描述過的選擇下一當(dāng)前牙齒步驟(步驟430)。在一些實(shí)施例中,當(dāng)已經(jīng)考慮了所有牙齒時(shí),可針對(duì)先前界定的約束來評(píng)價(jià)對(duì)矯 正器所作的集中改變(步驟470),其實(shí)例已經(jīng)有所提及。約束可參考多種其它考慮(例如 可制造性)來界定。例如,約束可經(jīng)過界定,以設(shè)置矯正器材料的最大和/或最小厚度,和/ 或設(shè)置矯正器在牙冠上的最大和/或最小覆蓋率。在這些實(shí)施例中,如果滿足矯正器的約 束,那么可應(yīng)用所述改變來界定新的矯正器形狀(步驟490)。在一些這樣的實(shí)施例中,對(duì)矯 正器的改變進(jìn)行修訂以滿足所述約束(步驟480),并應(yīng)用修訂過的改變來界定新的矯正器 形狀(步驟490)。圖5A說明計(jì)算在當(dāng)前牙齒的區(qū)域中矯正器的改變的步驟的一個(gè)實(shí)施方案(步驟 450)。在此實(shí)施方案中,可以使用基于規(guī)則的推理機(jī)456來處理先前描述的輸入數(shù)據(jù)(輸入 454)和/或由多個(gè)規(guī)則構(gòu)成的規(guī)則庫452中的一組規(guī)則452a到452η。推理機(jī)456和規(guī)則 452可用于界定生產(chǎn)系統(tǒng),當(dāng)此生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用于真實(shí)的輸入數(shù)據(jù)時(shí),可以用來產(chǎn)生一組輸出 結(jié)論,以詳細(xì)說明在當(dāng)前牙齒的區(qū)域中對(duì)矯正器所作的改變(輸出458)。
規(guī)則452具有常規(guī)的兩部分形式界定條件的如果部分(if-part)和界定滿足條 件時(shí)所斷言的結(jié)論或動(dòng)作的那么部分(then-part)。條件可以是簡單的斷言,或者其可以 是多個(gè)斷言的復(fù)雜合取(conjunction)或析取(disjunction)。界定對(duì)矯正器所作的改變 的一組規(guī)則的實(shí)例可例如包括下述如果牙齒的運(yùn)動(dòng)太慢,那么在矯正器的與所需運(yùn)動(dòng)方 向相反的方向上添加驅(qū)動(dòng)材料;如果牙齒的運(yùn)動(dòng)太慢,那么添加驅(qū)動(dòng)材料以過度校正牙齒 的位置;如果所需最終位置的牙齒太短,那么添加材料進(jìn)行過度校正;如果牙齒已經(jīng)移動(dòng) 得離所需最終位置太遠(yuǎn),那么添加材料以使矯正器變硬,在那里牙齒移動(dòng)與其會(huì)合;如果已 經(jīng)添加最大量的驅(qū)動(dòng)材料,那么添加材料以過度校正牙齒的再定位,并且不添加驅(qū)動(dòng)材料; 和/或如果牙齒是在非所需方向的方向上運(yùn)動(dòng),那么去除和添加材料以重定向牙齒,等等 規(guī)則。在圖5B和5C所示的另一個(gè)實(shí)施例中,可計(jì)算出矯正器的絕對(duì)配置,而非增量差 異。如圖5B中所示,可使用工序460計(jì)算在當(dāng)前牙齒的區(qū)域中矯正器的絕對(duì)配置。使用已 經(jīng)描述過的輸入數(shù)據(jù),這一工序可計(jì)算當(dāng)前牙齒的所需最終位置與所實(shí)現(xiàn)的最終位置之間 的差異(462)。使用牙齒中心線與牙齦組織水平面的交點(diǎn)作為參照點(diǎn),所述工序可計(jì)算出任 一個(gè)或全部6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的差異的余數(shù),即,3個(gè)平移自由度和/或3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(步 驟464)。接下來,在一些實(shí)施例中,模型牙齒可從其所需的最終位置移位余數(shù)差異量(步驟 466),如圖5D中所示。圖5D顯示示范性模型矯正器60在示范性模型牙齒62上的平面圖。所示牙齒是 處于其所需的最終位置,且所示的矯正器形狀是由在此最終位置的牙齒所界定。利用有限 元分析計(jì)算的牙齒的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可顯示為牙齒放在位置64而非所需的位置62中。計(jì)算的最 終位置的余數(shù)可顯示為位置66。工序460的下一步驟(圖5B)利用前一步驟(466)中計(jì)算 的移位的模型牙齒的位置在此工序的迭代過程中界定當(dāng)前牙齒的區(qū)域中的矯正器(步驟 468)。此計(jì)算的在當(dāng)前牙齒的區(qū)域中的矯正器配置在圖5D中顯示為由位置66中再定位的 模型牙齒所界定的形狀68。圖5C中顯示了工序460的一個(gè)步驟,其也可按規(guī)則452 (圖5A)實(shí)施。為了在當(dāng) 前牙齒的中心軸方向上移動(dòng)牙齒,可以使界定矯正器的所述區(qū)域的模型牙齒的尺寸或矯正 器中允許容納所述牙齒的空間的量在所述工序決定移開該牙齒的區(qū)域中較小(步驟465)。如圖6中所示,在治療路徑中計(jì)算矯正器的形狀的步驟的工序200可以是計(jì)算一 系列矯正器的形狀的總工序600的一個(gè)步驟。所述總工序600可例如以初始化步驟602開 始,在這一步驟中,可以獲得初始數(shù)據(jù)、控制和/或約束值。在一些實(shí)施例中,當(dāng)找到治療路徑的每一步驟或區(qū)段的矯正器配置(步驟604) 時(shí),可以使用總工序600來確定一個(gè)或多個(gè)矯正器是否是可接受的(步驟606)。在一些實(shí) 施例中,如果它們是可接受的,那么所述工序退出并完成。在一些實(shí)施例中,所述工序可采 取一組步驟610來嘗試計(jì)算一組可接受的矯正器。在這些實(shí)施例中,所述工序可放寬對(duì)矯 正器的一個(gè)或多個(gè)約束(步驟612)。接著,對(duì)于具有不可接受的矯正器的每一路徑區(qū)段,可 利用新的約束來執(zhí)行使矯正器成形的工序200 (步驟614)。如果矯正器現(xiàn)在為可接受的,那 么可以退出總工序600 (步驟616)。矯正器可能因多種原因而為不可接受的,在這些實(shí)施例中,其中一些原因可通過 所述總工序處理。例如,如果需要任何不可能的移動(dòng)(決定步驟620),也就是說,如果需要形狀計(jì)算工序200來實(shí)現(xiàn)規(guī)則或調(diào)整都不適用的運(yùn)動(dòng),那么所述工序600可著手執(zhí)行一個(gè) 模塊,這個(gè)模塊可計(jì)算通過施加力來實(shí)現(xiàn)此所需運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)牙齒的硬件附件的配置(步驟 640)。當(dāng)將硬件添加到模型中時(shí),由于添加硬件可具有大于局部的效應(yīng),故在這些情況下, 所述總工序600的外層循環(huán)可被再次執(zhí)行(步驟642)。如果不要求不可能的移動(dòng)(步驟620的“否”分支),那么所述工序可將控制轉(zhuǎn)移 到路徑界定工序(如圖1的步驟150),以重新界定治療路徑中具有不可接受的矯正器的那 些部分(步驟630)。此步驟可包括在治療路徑上改變牙齒運(yùn)動(dòng)的增量(即改變分割),改 變路徑并隨后改變治療路徑中的一個(gè)或多個(gè)牙齒,或二者。在這些實(shí)施例中,重新界定了治 療路徑后,可再次執(zhí)行所述總工序的外層循環(huán)(步驟63 。在一些實(shí)施例中,可有利地將再 計(jì)算局限于只再計(jì)算治療路徑的重新界定部分上的那些矯正器。如果矯正器現(xiàn)全部為可接 受的,那么可以退出所述總工序(步驟634)。如果仍存在不可接受的矯正器,那么可重復(fù)所 述總工序,直到發(fā)現(xiàn)一組可接受的矯正器,或超過迭代極限(步驟650)。在這一點(diǎn)上,以及 在本說明書中描述的工序中的其它點(diǎn)上,例如在計(jì)算額外硬件(步驟640)時(shí),所述工序可 與操作人員(例如臨床醫(yī)生或技術(shù)人員)互動(dòng),以請(qǐng)求幫助(步驟652)。操作人員所提供 的幫助可包括例如界定或選擇欲附接至牙齒和/或骨骼的適合的附件;界定所添加的彈性 元件,以提供治療路徑的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段所需的力;在牙齒的運(yùn)動(dòng)路徑和/或治療路徑的 分割中,提出治療路徑的變化;和/或批準(zhǔn)偏離有效約束(operative constraint)或放寬 有效約束。如上文所提到的,可以借助各條輸入數(shù)據(jù)界定所述總工序600,并確定其參數(shù)(步 驟60幻。在一個(gè)實(shí)施方案中,此初始化和界定數(shù)據(jù)包括以下各項(xiàng)所述總工序的外層循環(huán) 的迭代極限;經(jīng)計(jì)算以確定矯正器是否足夠好的品質(zhì)因數(shù)的說明(參看圖2步驟270);矯 正器材料的說明;矯正器的形狀或配置必須滿足可接受性的約束的說明;畸齒矯正可接受 的力以及定位運(yùn)動(dòng)和速度的說明;初始治療路徑,其包括每一牙齒的運(yùn)動(dòng)路徑和治療路徑 成為區(qū)段的分割,每一區(qū)段將由一個(gè)矯正器完成;安裝在牙齒上或另外的任何固定器的形 狀和位置的說明;以及下頌骨和牙齒處在其中或其上的其它組織的模型的說明(在所述實(shí) 施方案中,此模型包括包埋牙齒的粘性基質(zhì)流體的模型,所述流體的邊界條件基本上界定 此流體的容器)。在各種實(shí)施例中,可將其它特征添加到牙齒模型數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生矯正器的所需特 征。例如,可能需要添加數(shù)字蠟補(bǔ)塊(patch)來界定空腔或凹槽,由此保持矯正器與牙齒 或下頌的特定區(qū)域之間的空隙。也可能需要添加數(shù)字蠟補(bǔ)塊來界定波狀和/或其它結(jié)構(gòu)形 式,由此建立具有特定硬度和/或其它結(jié)構(gòu)特性的區(qū)域。在依靠產(chǎn)生陽性模型來生產(chǎn)再定 位用具的制造工藝中,將蠟補(bǔ)塊添加到數(shù)字模型可用于產(chǎn)生與添加的蠟補(bǔ)塊具有相同的幾 何形狀的陽性模具。這可在界定矯正器的基本形狀時(shí)或計(jì)算特定矯正器形狀時(shí)全局進(jìn)行。 可以添加的一個(gè)特征例如為在牙床周圍的邊緣,其可通過在用于制造矯正器的數(shù)字模型牙 齒的牙床處添加數(shù)字模型線制造而成。當(dāng)通過在數(shù)字牙齒的陽性物理模型上加壓裝配聚合 物材料來制造矯正器時(shí),所述沿牙床的線可用于使矯正器的周圍具有邊緣,從而沿牙床提 供額外的硬度。此實(shí)施例顯示于圖9和10中。在另一任選采用的制造技術(shù)中,可在陽性牙齒模型上加壓裝配兩片材料,其中一 片材料是沿矯正器的拱頂切割,而另一片覆蓋于頂部。這一實(shí)施例可提供沿牙齒的垂直壁的雙重矯正器材料厚度,等等益處。在許多情況下,對(duì)矯正器設(shè)計(jì)所作的改變受用于制造它的制造技術(shù)約束。例如,如 果通過在陽性模型上加壓裝配聚合物薄片來制造矯正器,那么常常利用薄片的厚度來確定 矯正器的厚度。因此,系統(tǒng)實(shí)施例一般可通過改變模型牙齒的定向、模型牙齒各部分的尺 寸、附件的位置和/或選擇,和/或材料的添加和/或去除(例如添加線或產(chǎn)生凹痕)以改 變矯正器的結(jié)構(gòu)來調(diào)整矯正器的性能。在這些實(shí)施例中,系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成通過指定一個(gè)或多 個(gè)矯正器是由厚度不同于標(biāo)準(zhǔn)厚度的薄片制成以便向牙齒提供程度不同的力來調(diào)整矯正 器。另一方面,如果矯正器將利用快速成型技術(shù)(rapid prototyping technique)(例如添 加劑制造法),例如利用立體光刻法、光刻法、熔融沉積成形法、選擇性激光燒結(jié)法或其它類 似方法制造而成,那么可改變矯正器的局部厚度,并且可添加結(jié)構(gòu)特征(例如邊緣、凹痕和 溝紋),而不改變牙齒的數(shù)字模型。這些方法可例如用于形成拱肋(如本文中進(jìn)一步詳述)。所述系統(tǒng)還可以設(shè)計(jì)成模仿較為傳統(tǒng)的用具的作用,例如護(hù)圈和支柱,并由此適 用于產(chǎn)生針對(duì)特定患者的最佳設(shè)計(jì)和治療程序。本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方面可以數(shù)字電子電路或以計(jì)算機(jī)硬件、固 件、軟件或其組合實(shí)施。本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以由供可編程處理器 執(zhí)行的機(jī)器可讀存儲(chǔ)裝置中有形地體現(xiàn)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)施;并且可由可編程處理器執(zhí) 行指令程序,通過操作輸入數(shù)據(jù)和/或生成輸出來執(zhí)行本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的功能來 執(zhí)行本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法步驟??捎欣匾砸粋€(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序?qū)?施本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方面,這些計(jì)算機(jī)程序可以在可編程系統(tǒng)上執(zhí)行, 所述可編程系統(tǒng)包括至少一個(gè)可編程處理器,其經(jīng)耦接以從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)輸入 裝置和/或至少一個(gè)輸出裝置接收數(shù)據(jù)和/或指令,和/或?qū)?shù)據(jù)和/或指令傳送至數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)輸入裝置和/或至少一個(gè)輸出裝置。每一計(jì)算機(jī)程序都是以高階程序 語言和/或面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,和/或必要時(shí)以匯編語言和/或機(jī)器語言實(shí)施;而且在 任何情況下,所述語言都可以是編譯型語言和/或解釋型語言。適合的處理器包括例如通 用和專用微處理器,等等邏輯處理結(jié)構(gòu)。一般說來,處理器可從只讀存儲(chǔ)器和/或隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器接收指令和/或數(shù)據(jù)。適于有形地體現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序指令和/或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置包括 所有形式的非易失性存儲(chǔ)器,包括例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,例如EPROM、EEPROM和快閃存儲(chǔ)裝 置;磁盤,例如內(nèi)置硬盤和可裝卸式磁盤;磁光盤;和CD-ROM盤,等等媒體類型。前述任一 者都可由ASIC (專用集成電路)補(bǔ)充或并入ASIC中。為了提供與用戶的互動(dòng),可以使用具有用于向用戶顯示信息的顯示裝置(例如監(jiān) 視屏或LCD屏(液晶顯示器))和供用戶向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供輸入的輸入裝置(例如鍵盤; 二維點(diǎn)操作裝置,例如鼠標(biāo)或軌跡球;或三維點(diǎn)操作裝置,例如數(shù)據(jù)手套或陀螺儀空中鼠標(biāo) (gyroscopic mouse))的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例??蓪?duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 進(jìn)行編程以便提供圖形用戶界面,經(jīng)由此,計(jì)算機(jī)程序與用戶互動(dòng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的程序還可 設(shè)計(jì)成提供虛擬現(xiàn)實(shí)的三維顯示界面,以用于某些實(shí)施例中。本發(fā)明包括多個(gè)用具和系統(tǒng)實(shí)施例,其上包括多個(gè)拱肋。例如,實(shí)施例可包括多個(gè) 用于關(guān)于一個(gè)或多個(gè)力(例如扭轉(zhuǎn)、平移或其它類型的力)加強(qiáng)牙科用具的拱肋,下文中將 更為詳細(xì)地論述。例如,在各種實(shí)施例中,所述多個(gè)拱肋可包括多個(gè)扭轉(zhuǎn)加強(qiáng)拱肋,用以關(guān)于一個(gè)或多個(gè)扭轉(zhuǎn)(即扭曲或旋轉(zhuǎn))力加強(qiáng)牙科用具。例如,在一些實(shí)施例中,所述多個(gè)拱肋包括多 個(gè)扭轉(zhuǎn)加強(qiáng)拱肋,其各自關(guān)于一個(gè)或多個(gè)針對(duì)位于所述多個(gè)牙孔中的一者的中心處并在相 鄰牙孔的中心方向上伸長的線的扭轉(zhuǎn)力加強(qiáng)牙科用具。如上文所論述,實(shí)施例也可針對(duì)平移力進(jìn)行設(shè)計(jì),例如相對(duì)于用具形狀和定向,側(cè) 面到側(cè)面、前面到后面、后面到前面、上面與下面和/或下面與上面。例如,在各種實(shí)施例 中,所述多個(gè)拱肋可包括多個(gè)垂直力加強(qiáng)拱肋,用以特別關(guān)于一個(gè)或多個(gè)垂直于位于所述 多個(gè)牙孔中的一者的中心處并在相鄰牙孔的中心方向上伸長的線的力加強(qiáng)牙科用具。在一 些實(shí)施例中,所述多個(gè)拱肋包括多個(gè)垂直力加強(qiáng)拱肋,用以關(guān)于一個(gè)或多個(gè)基本上垂直于 位于所述多個(gè)牙孔中的一者的中心處并在相鄰牙孔的中心方向(例如用具伸長的方向)上 伸長的線的力加強(qiáng)牙科用具。圖7說明用具和上面待安裝所述用具的一組牙齒的實(shí)施例。在圖7的實(shí)施例中, 用具700包括多個(gè)用于在其中定位一個(gè)或多個(gè)牙齒(例如患者710的下頌716上的牙齒 714)的牙孔和多個(gè)垂直拱肋712。如圖7中所示,所述多個(gè)牙孔各自可包括內(nèi)表面和外表 面。在一些實(shí)施例中,可沿外表面定位一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)拱肋。在各種實(shí)施例中,所述拱肋中一部分與另一部分的厚度可不同,和/或一個(gè)拱肋 與另一拱肋的厚度可不同。例如,在一些實(shí)施例中,一些拱肋可較厚,可能需要較多的力,而 一些較薄,可能需要較少的力。此外,盡管這些拱肋是顯示為始終沿用具伸長的長度以彼此 隔開的方式定位,但在一些實(shí)施例中,所述拱肋可沿用具的長度而非始終沿該長度定位于 一處或多處。拱肋可具有多種尺寸和/或形狀,而且拱肋一部分的尺寸和/或形狀可不同于另 一部分。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋經(jīng)尺寸設(shè)定為不妨礙牙科用具的分界面,所述分 界面緊靠所述多個(gè)牙孔中一者的一部分外表面。在圖7的實(shí)施例中,所述多個(gè)牙孔各自界定一個(gè)牙齒的孔,但本發(fā)明的實(shí)施例可 能具有用以容納一個(gè)以上牙齒的孔。另外,在圖7的實(shí)施例中,所述多個(gè)拱肋各自大體上關(guān) 于用具伸長的方向垂直對(duì)準(zhǔn),并且大體上提供于各牙孔之間的接面處或附近,然而,本發(fā)明 的實(shí)施例可具有關(guān)于伸長方向水平或傾斜定向和/或并非提供于各牙孔之間的接面處或 附近的拱肋。圖8A和8B可以幫助鑒別本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中拱肋結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。圖8A說 明沿圖7的線8A-8A取得的用具厚度。此圖式提供了第一厚度,在圖7的實(shí)施例中,此厚度 是用具812主部的厚度。圖8B說明沿圖7的線2B-2B取得的用具厚度。此圖式提供了第二厚度,在圖7的 實(shí)施例中,此厚度是用具818的拱肋的厚度。圖8A和8B說明拱肋818的厚度大于812的厚度。所提供的拱肋也可具有與用具其它部分相同或比用具其它部分小的厚度。例如, 在一些實(shí)施例中,可將較硬的材料或形狀用作拱肋材料,而且其可能比用于用具其它部分 的材料薄。如圖8B的實(shí)施例中所示,一個(gè)或多個(gè)拱肋的至少一部分可沿所述多個(gè)牙孔中的 一者的外表面的高度基本上垂直定位。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋可定位于牙科用 具的外表面上在兩個(gè)牙孔之間,也如圖8B中所示。
在各種實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋的至少一部分可橫跨所述多個(gè)牙孔中的一者或 多者的外表面的寬度(例如,沿用具的外部表面)定位。在一些實(shí)施例中,拱肋可橫跨經(jīng)形 成用于容納牙齒的孔的頂部(例如圖8B中所示U形拱肋的頂部)定位。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋的至少一部分可沿所述多個(gè)拱肋中的一者或多 者的外表面的高度(例如圖8B中所示U形拱肋的側(cè)部)和/或橫跨所述多個(gè)牙孔中的一者 或多者的外表面的頂部(例如圖8B中所示U形拱肋的側(cè)部和頂部)基本上垂直定位。在 各種實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋定位于牙科用具的外表面上在兩個(gè)牙孔之間,如圖8B的實(shí) 施例中所示。圖9說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有大體上水平的內(nèi)外拱肋的用具。如上文 所述,用具可具有一個(gè)或多個(gè)垂直、傾斜和/或水平拱肋或拱肋部分,其各以所述定向定位 (例如,拱肋具有非線性形狀),而且所述一個(gè)或多個(gè)拱肋可定位于用具外表面的內(nèi)部、頂 部和/或外部。如圖8B中所示,拱肋可包括位于用具上一個(gè)或多個(gè)所述位置中(例如內(nèi)部、 頂部和外部)的部分。如圖9的實(shí)施例中所示,在各種實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋的至少一部分可橫跨 所述多個(gè)牙孔中的至少一個(gè)外表面的長度基本上橫向定位。如圖9的實(shí)施例中所示,在一 些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)拱肋可定位成至少橫跨一個(gè)以上牙孔的所述外表面。在一些實(shí)施 例中,所述實(shí)施例可因拱肋與用具和/或容納于其中的牙齒的相鄰部分的力合作而提供額 外增強(qiáng)。圖10說明用具的橫截面,其說明沿圖9的線10-10取得的拱肋。圖10的實(shí)施例 包括在用具1012的外表面上的各個(gè)位置出所提供的拱肋1022。拱肋可呈各種形狀。如圖10的實(shí)施例中所示,拱肋可具有半圓形截面等等截面形 狀。其它截面形狀可包括例如圓形、橢圓形、多邊形或不規(guī)則形狀等。不同的形狀可提供針 對(duì)加強(qiáng)的不同特性以及拱肋能提供給用具的其它益處。相應(yīng)地,拱肋可具有上文論述的不 同形狀和尺寸,和/或拱肋的各部分可具有不同的形狀和尺寸。本發(fā)明還包括多個(gè)方法實(shí)施例。例如,在一些實(shí)施例中,一種方法包括在計(jì)算裝置 上形成一個(gè)或多個(gè)患者牙齒的虛擬牙齒模型。所述方法還包括根據(jù)虛擬牙齒模型的信息形 成虛擬的牙科用具。方法實(shí)施例也可包括根據(jù)虛擬牙科用具的形狀,在虛擬牙科用具上形 成多個(gè)拱肋。所述多個(gè)拱肋是根據(jù)關(guān)于牙科用具在患者口腔中可能經(jīng)受的力的信息而形成。欲定位于患者口腔中的真實(shí)用具可根據(jù)在計(jì)算裝置中形成的虛擬牙科用具而形 成。在一些這樣的實(shí)施例中,可以使用快速成型法(例如光刻法,如本文所論述)形成包括 多個(gè)拱肋的用具。在各種實(shí)施例中,可以使用快速成型法形成用具,并且可以將多個(gè)拱肋附接到此 用具??衫缤ㄟ^編織拱肋穿過用具中形成的多個(gè)孔;通過用粘合劑(例如紫外光固化粘 合劑)或借助熱成形法(其中將多個(gè)層與夾在兩層之間的拱肋材料的至少一部分按壓在一 起),在沿用具長度的兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)處附接拱肋等等用于將拱肋附接到用具的機(jī)制,來 實(shí)現(xiàn)所述附接。在各種實(shí)施例中,可將一個(gè)或多個(gè)拱肋附接到用于制作用具的模具,隨后可以使 用拱肋在用具上提供形狀。在這些實(shí)施例中,用具上的拱肋是凸起部分,其成形為附接至模具的拱肋的形式。所述附接至模具可以任何適合的方式實(shí)現(xiàn),包括(但不限于)摩擦附接、 物理附接(例如編織、各部分的鎖緊布置等)、粘接或其它附接機(jī)制。在一些實(shí)施例中,多個(gè)拱肋都是由一種材料制成。在各種實(shí)施例中,拱肋與用具可 由同種材料形成。在一些實(shí)施例中,真實(shí)用具和多個(gè)拱肋是由不同材料形成。除非明確說明,否則本文描述的方法實(shí)施例不局限于特定順序或次序。此外,就時(shí) 間來說,所描述的一些方法實(shí)施例或其要素可同時(shí)或至少基本上同時(shí)發(fā)生或執(zhí)行。盡管本文已經(jīng)說明和描述了特定實(shí)施例,但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)理解,經(jīng) 計(jì)算為實(shí)現(xiàn)相同技術(shù)的任何布置都可取代所示的特定實(shí)施例。本發(fā)明既定涵蓋本發(fā)明各種 實(shí)施例的任何和所有改編或變更。應(yīng)了解,使用術(shù)語“一”、“一個(gè)(種)或多個(gè)(種)”、“多個(gè)(種)”或“至少一個(gè) (種)”都應(yīng)解釋為表示存在一項(xiàng)或多項(xiàng)。還應(yīng)了解,上述描述是以示范性而非限制性方式 提供。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在審閱上述描述后將明了上述實(shí)施例的組合以及本文未具體描 述的其它實(shí)施例。本發(fā)明各種實(shí)施例的范圍包括使用上述結(jié)構(gòu)和方法的任何其它申請(qǐng)案。因此,本 發(fā)明各種實(shí)施例的范圍應(yīng)參照所附權(quán)利要求書和所述權(quán)利要求所具有的等效內(nèi)容的完整 范圍確定。在前述實(shí)施方式中,出于簡化本發(fā)明的目的,將各種特征集中在單一實(shí)施例中。本 發(fā)明的方法不應(yīng)解釋為反映本發(fā)明實(shí)施例需要比各權(quán)利要求項(xiàng)中明確陳述多的特征。而是,如所附權(quán)利要求書所反映的,發(fā)明的主題內(nèi)容少于所揭示的單一實(shí)施例中 的所有特征。因此,將所附權(quán)利要求并入具體實(shí)施方式
中,其中各權(quán)利要求自身可作為單獨(dú) 實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種牙科用具,其包含多個(gè)用于在里面放置牙齒的牙孔;其中所述多個(gè)牙孔包括內(nèi)表面和外表面;以及沿所述外表面定位的加強(qiáng)拱肋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科用具,其中所述拱肋的至少一部分橫跨所述多個(gè)牙孔的 至少一個(gè)外表面的長度基本上橫向定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙科用具,其中所述拱肋經(jīng)定位成至少橫跨兩個(gè)牙孔的所述 外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科用具,其中所述拱肋的至少一部分沿所述多個(gè)牙孔中的 一者的所述外表面的高度基本上垂直定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牙科用具,其中所述拱肋定位于所述牙科用具的外表面上在 兩個(gè)牙孔之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科用具,其中所述拱肋的至少一部分橫跨所述多個(gè)牙孔中 的一者的所述外表面的寬度定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科用具,其中所述拱肋的至少一部分沿所述多個(gè)牙孔中的 一者的所述外表面的高度并橫跨所述多個(gè)牙孔中的一者的所述外表面的寬度基本上垂直 定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的牙科用具,其中所述拱肋定位于所述牙科用具的外表面上在 兩個(gè)牙孔之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科用具,其中所述拱肋經(jīng)尺寸設(shè)定為不妨礙牙科用具的分 界面,所述分界面將緊靠所述多個(gè)牙孔中的一者的所述外表面的一部分。
10.一種牙科用具系統(tǒng),其包含牙科用具,其具有多個(gè)用于在里面放置牙齒的牙孔;其中所述多個(gè)牙孔包括內(nèi)表面和外表面;以及多個(gè)拱肋,其用于關(guān)于一個(gè)或多個(gè)力加強(qiáng)所述牙科用具。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙科系統(tǒng),其中所述多個(gè)拱肋包括多個(gè)扭轉(zhuǎn)加強(qiáng)拱肋,其 用于關(guān)于一個(gè)或多個(gè)扭轉(zhuǎn)力加強(qiáng)所述牙科用具。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的牙科系統(tǒng),其中所述多個(gè)拱肋包括多個(gè)垂直力加強(qiáng)拱肋, 其用于關(guān)于一個(gè)或多個(gè)垂直于位于所述多個(gè)孔中的一者的中心處并在相鄰牙孔的中心方 向上伸長的線的力加強(qiáng)所述牙科用具。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙科系統(tǒng),其中所述多個(gè)拱肋包括多個(gè)垂直力加強(qiáng)拱肋, 其用于關(guān)于一個(gè)或多個(gè)垂直于位于所述多個(gè)孔中的一者的中心處并在相鄰牙孔的中心方 向上伸長的線的力加強(qiáng)所述牙科用具。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙科系統(tǒng),其中所述多個(gè)拱肋包括多個(gè)加強(qiáng)拱肋,其各自 關(guān)于一個(gè)或多個(gè)垂直于位于所述多個(gè)孔中的一者的中心處并在相鄰牙孔的中心方向上伸 長的線的力提供對(duì)所述牙科用具的加強(qiáng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙科系統(tǒng),其中所述多個(gè)拱肋中的至少一者具有半圓形截
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙科系統(tǒng),其中所述多個(gè)拱肋包括多個(gè)橫向加強(qiáng)拱肋,其用于關(guān)于一個(gè)或多個(gè)平移力加強(qiáng)所述牙科用具。
17.一種方法,其包含在計(jì)算裝置上形成一個(gè)或多個(gè)患者牙齒的虛擬牙齒模型; 根據(jù)所述虛擬牙齒模型的信息,形成虛擬牙科用具;以及 根據(jù)所述虛擬牙科用具的形狀,在所述虛擬牙科用具上形成多個(gè)拱肋。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中根據(jù)關(guān)于所述牙科用具在患者口腔中可能經(jīng)受 的力的信息而形成所述多個(gè)拱肋。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中所述方法包括根據(jù)在所述計(jì)算裝置中形成的所 述虛擬牙科用具,形成欲定位于患者口腔內(nèi)的真實(shí)用具。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中形成真實(shí)用具包括使用快速成型法形成包括所 述多個(gè)拱肋的所述真實(shí)用具。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中形成真實(shí)用具包括使用快速成型法形成所述真 實(shí)用具,并將多個(gè)拱肋附接至所述真實(shí)用具。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中包括所述多個(gè)拱肋的所述真實(shí)用具是由一種材 料形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中所述真實(shí)用具和所述多個(gè)拱肋是由不同材料形成。
全文摘要
本發(fā)明提供用于牙科用具加強(qiáng)的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。一種牙科用具包括多個(gè)用于在里面放置牙齒的牙孔,其中所述多個(gè)牙孔包括內(nèi)表面和外表面;以及沿所述外表面定位的加強(qiáng)拱肋。
文檔編號(hào)A61C7/00GK102088925SQ200980126922
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者喬恩·莫斯, 凱爾西·沃思, 盧·馬爾扎諾, 埃里克·庫 申請(qǐng)人:矯正技術(shù)公司
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