用于制作后续牙科器具的方法和系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]为了防止患者的牙齿位置从完成的牙齿排列偏离，在患者的正畸牙箍移除后，患者常常需要佩戴一些类型的牙科器具，诸如固位器、定位器或咬合板。本文中，一组牙箍作为被称作“当前牙科器具”的一个实例。本文中，当前牙科器具移除后佩戴的牙科器具被称作“后续牙科器具”。固位器是后续牙科器具的一个实例。可选择地，在治疗期间，佩戴正畸牙箍的患者可能希望不再继续佩戴结合的牙箍，并且利用诸如隐形可移除塑料矫正器的附加牙科器具来完成其剩余的治疗。在治疗包括牙箍及随后的可移除矫正器的结合的情况下，期望的情况是，牙箍和矫正器之间的转换不需要在治疗的该两个阶段之间制作临时保持固位器(以使在牙箍移除后牙齿的移动最小化)。
[0002]为制作后续牙科器具，可以采用仍然粘附于患者牙齿的当前牙科器具作为物理印模，以使在当前牙科器具移除之后和后续牙科器具交付使用之间可能发生的不良的牙齿移动量最小化。通过将当前牙科器具留在印模上，希望能够在牙齿保持在当前牙科器具上的同时制作后续牙科器具并且在当前牙科器具移除后立即交付使用后续牙科器具。然而，利用粘附于患者的当前牙科器具进行印模对临床医生和患者都是困难的，这是因为当前牙科器具中存在的咬边，该咬边当其设定时锁定在印模材料中。这不仅使患者感到不适和混乱，例如，如果当当前牙科器具仍然存在时需要使用过大的力来将锁定的印模从牙齿移除，则这还能够导致印模变形。作为印模变形的结果，当后续牙科器具交付使用时，该后续牙科器具可能不能良好地安装到患者的牙齿。即使在采用该印模后，技术员需要花费相当的努力来手动清洁由该印模制成的任何模型，并且手动移除当前器具的所有部分和采用该印模引起的任何变形或其他缺陷。这仅是为何物理印模不理想的少数实例。
[0003]更多时候，在进行印模之前，专业处理人员将等待直到当前牙科器具移除。这消除了利用当前器具进行印模的一些困难，但导致在制作后续牙科器具所需的周期内，需要临时固位器或没有固位器可用。后续牙科器具使用前，后者可能导致牙齿移动风险。在任一情况下，都需要另外预约专业处理人员来安装并施用后续器具。
【附图说明】
[0004]合并在实施例的说明中并形成实施例的说明的一部分的附图示出了本发明的各种实施例，并且和说明一起用于解释下面讨论的原理:
[0005]图1a至ld、If、Ig示出根据各种实施例的具有各个物理牙齿和齿龈的患者的一组物理牙齿以及装接到患者的一组物理牙齿的牙科器具的实例。
[0006]图1e示出根据一个实施例的移除正畸带后的患者的物理牙齿。
[0007]图2a至6c示出根据各种实施例的创建新的数字牙模型的技术。
[0008]图7示出根据一个实施例的患者齿龈的变化。
[0009]图8a和8b描绘了根据各种实施例的装接到患者口腔内部的临时锚具(TAD)800的实例。
[0010]图9是根据一个实施例的、用于在当前牙科器具从患者的一组物理牙齿移除之前制作后续牙科器具的系统的框图。
[0011]图10描绘根据一个实施例的、用于在当前牙科器具从患者的一组物理牙齿移除之前制作后续牙科器具的方法的流程图。
[0012]图11至15描绘出根据各种实施例的用于创建新的数字牙模型的方法的流程图。
[0013]图16描绘出根据一个实施例的数字牙齿1600，该数字牙齿1600代表可以从治疗的一个位置移动到治疗的另一个位置的患者的一组物理牙齿中的一个牙齿。
[0014]图17至19示出根据一个实施例的用于识别限定患者牙列中牙齿和牙龈之间边界的齿龈边缘并且模拟齿龈的变化的技术。
[0015]除非特别注明，说明中涉及的附图不应当被理解为按比例绘制。
【具体实施方式】
[0016]根据一个实施例，刚好在当前牙科器具移除并且被后续牙科器具替代之前，诸如数字图像的当前数字牙模型由患者的物理牙齿组成，该患者的物理牙齿具有正常地装接到患者的物理牙齿的一个以上当前牙科器具。如果该后续器具是治疗终期固位器，则牙齿通常处于或接近牙齿的期望排列。如果该后续器具是治疗中期器具，则牙齿处于初始排列和期望排列之间的治疗排列。
[0017]各种类型的直接或间接的扫描或成像(诸如口内扫描、CBCT或包括激光或计算机断层摄影术的各种类型的物理模型或印模的扫描)能够用于创建当前数字牙模型。根据优选实施例，当前数字牙模型是具有装接到一个以上物理牙齿的当前牙科器具的一组物理牙齿的直接数字扫描。各种实施例也可以使用装接到患者口腔的当前牙科器具，诸如对于患者齿龈下的骨骼。
[0018]当前牙科器具的实例包括适用于装接到一个以上患者牙齿的任何牙科器具和适用于装接到患者齿龈下的骨骼的牙科器具等。更具体地，例如，当前牙科器具可以包括一个以上项目，并且可以是一组牙箍(可以包括结合托槽、扣(botton)、粘合带，或以上的结合)、装接到患者口腔的临时锚具(TAD)、或适用于与可移除的塑料定位牙科器具(本文也称作“矫正器”)一起使用的牙科附件、适用于装接到患者齿龈下的骨骼的牙科器具、睡眠呼吸暂停器具、咬合板、齿桥、植入物、正畸带、固定的舌侧固位器、一组舌侧牙箍或任何已经固定地装接到口腔的任意部分的项目的全部或一部分。TAD的种类的实例为微型螺钉、微型板、球型、托槽型和钩型。当前牙科器具可以定位在面/颊表面、患者的物理牙齿的舌侧表面、齿龈或者以上的结合任意一个上。
[0019](完全或部分地)对齐的牙齿的新的数字牙模型能够基于具有当前牙科器具的现有牙齿的模型创建，或由不具有当前牙科器具的未对齐的牙的先前模型创建。如本文所述，例如，可以通过将当前牙科器具从当前数字牙模型移除、或将(同一患者)更早时间点的没有牙科器具的数字牙齿移动到与(具有牙科器具的)当前数字牙模型中牙齿相同的位置等，来创建新的数字牙模型。根据一个实施例，新的数字牙模型的创建是计算机自动化的。新的数字牙模型的创建能够完全自动化或大致自动化。
[0020]在将当前牙科器具从患者的物理牙齿移除之前，新的数字牙模型能够用于制造后续牙科器具。后续牙科器具的实例是固位器、(主动)矫正器、扩张器、咬合板或者护牙合器、或者定位器。固位器可以是Hawley、Essix型、结合线、任意的真空型内支架、弹簧固位器、隐形咬合板或者以上的结合。咬合板的至少一个实例是正畸外科咬合板等。
[0021]根据一个实施例，当前数字牙模型和新的数字牙模型包括患者齿龈的一部分。例如，当前数字牙模型和新的数字牙模型可以包括患者齿龈的、被后续牙科器具覆盖或邻近后续牙科器具的至少一部分。
[0022]根据一个实施例，当前数字牙模型和新的数字牙模型可以包括数字牙齿，该数字牙齿表示自然的或者修补性的(例如，牙冠或牙桥假体)所有临床上存在的(不包括未长出的和/或阻生的牙齿)患者的物理牙齿。然而，为了简化，多数附图仅描述了患者的物理牙齿的子部分。
[0023]图1a示出具有各个物理牙齿10a至10d和齿龈102的患者的一组物理牙齿100。图1b至ld、lf、lg示出根据各种实施例的装接到患者的一组物理牙齿100的牙科器具112、122、132、152、162的实例。为了简化，图1a至Ig仅描绘了患者的物理牙齿的子部分。
[0024]实例110描绘了装接有一组正畸牙箍112的患者的一组物理牙齿100。一组牙箍112可以包括一个以上托槽、弓丝等。实例120描绘了具有牙科附件122的患者的一组物理牙齿100，牙科附件122适用于与诸如矫正器这样的可移除的塑料定位牙科器具一起使用。实例130描绘了装接到患者的一组物理牙齿100的正畸带。实例140描绘了在正畸带132已经移除后，牙齿的侧部上的间隙142、146和牙齿背侧的间隙144。实例150描绘了固定的舌侧固位器152。实例160描绘了舌侧牙箍。
[0025]如图lb、lc、ld、lf、lg描绘的牙科托槽和牙科附件被视作一些实例，并且由于牙科器具112、122、132、132、152、162当前装接到患者的物理牙齿100，所以该牙科托槽和牙科附件应被称为“当前牙科器具”。牙科附件122可以是与矫正器一起使用的矫正器附件。
[0026]根据一个实施例，患者的一组物理牙齿100处于或接近期望的牙齿排列。根据一个实施例，期望的牙齿排列是作为正畸治疗的结果而完成的最终的牙齿排列。根据一个实施例，患者的物理牙齿100可能处于作为正畸治疗的结果的期望的牙齿排列。根据另一个实施例，患者的物理牙齿100接近但未完全处于期望的牙齿排列。例如，由于当前牙科器具112，诸如粘合正畸带132(图1d)的特征可以占据两个互相邻近的物理牙齿之间的小间隙。邻近的物理牙齿之间的间隙142、146(图1e)也能够称作“牙间间隙”。当移除该带时，由于该带而存在的牙间间隙将闭合。各种实施例也适于接近但未完全处于期望的牙齿排列的物理牙齿。另一个实例是专业处理人员可能想在牙齿完全移动到期望的牙齿排列前开始制作后续器具。
[0027]虽然在一组牙箍112的情况下描述了多个实施例，当前牙科器具可以是能够装接到一个以上患者的物理牙齿100或者装接到患者口腔内的组织的任意类型的牙科器具。当前牙科器具可以是适于与可移除的塑料定位牙科器具一起使用的任意类型的牙科器具。
[0028]图2a至c示出根据一个实施例的用于创建新的数字牙模型的技术。图2a描绘了患者的分割的数字牙齿200，图2b描绘了当前数字牙模型210，并且图2c描绘了新的数字牙模型220。当前数字牙模型210是患者的一组物理牙齿100 (图1a)和当前装接到患者的物理牙齿100的牙科器具112 (图1b)的代表。
[0029]根据一个实施例，在没有任何牙科器具位于患者的物理牙齿100上的状态下，进行患者的物理牙齿100的数字扫描。数字扫描能够进行以创建患者的分割的数字牙齿200。分割的数字牙齿200的每一个200a至200d代表患者的物理牙齿100 (图1a)中不同的一个牙齿10a至10d (图la)。根据一个实施例，每个分割的数字牙齿200具有其自身的一个以上的轴和三维(3D)坐标，使得每个分割的数字牙齿能够自由地定位在3D空间中。如将在图16的情况下更详细描述的，例如，单独的3D坐标或结合一个以上轴的3D坐标能够用于:基于与当前数字牙模型210或者新的数字牙模型220相关的每个单独的数字牙齿210a至210d、220a至220d的位置，定位每个分割的数字牙齿200。
[0030]每个分割的数字牙齿200a至200d能够重叠在与当前数字牙模型210相关的对应的数字牙齿210a至210d上。共同分享(即，未被牙科器具覆盖)的表面能够用作于重叠的参考和基准。随后，能够基于新的数字牙模型220 (新的数字牙模型220能够是分割的或非分割的或部分分割的)中对等牙齿的位置，将分割的数字牙齿200a至200d的新位置指定到每个单独的牙齿。非重叠部分包括当前数字牙模型210的不属于原始数字牙模型的被分割的数字牙齿200代表的部分的任意部分。例如，非重叠部分能够包括当前牙科器具112和用于将当前