牙齿数据挖掘制造技术

披露了一种系统和方法，其提供数据库，该数据库包括病人治疗史、正牙治疗、正牙信息和诊断中的至少一个的概要；采用数据挖掘技术用于询问所述数据库以产生输出数据流，输出数据流将病人牙齿错位咬合与正牙治疗相关联；以及应用输出数据流以改善牙齿矫正器或牙齿矫正器使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算正牙学和牙科学。在正牙治疗中，使用多种矫正器(appliance)中的任意一种将病人的牙齿从初始位置移动到最终位置。矫正器将力施加在牙齿上，通过所施加的力，根据适于治疗的阶段，移动或固定牙齿中的一个或多个。
技术实现思路
本专利技术披露了系统和方法，其提供包括病人治疗史、正牙治疗、正牙信息和诊断中的至少一个的概要(compendium)的数据库；采用数据挖掘技术用于询问所述数据库以生成输出数据流，输出数据流使病人牙齿错位咬合与正牙治疗相关；并且应用输出数据流以改善牙齿矫正器或牙齿矫正器使用。如果测量的话，所获得的结果通常是使用一组标准的准则(例如由美国正牙委员会指定的)来确定的，最终结果将与其进行比较，并且该获得的结果通常是理想咬合(occlusion)和咬合(bite)关系应该成为的一组理想化规范。确定结果的另一个方法是使用诸如PAR、IOTN、和ICON的相对改进指数(improvement index)，以测量作为治疗结果的改进程度。本专利技术提供了方法和装置，用于挖掘治疗结果中的关系，并且在将牙齿从初始牙齿排列复位到最终牙齿排列的过程中使用挖掘数据来增强治疗计划或增强矫正器结构。可以操作本专利技术来定义如何通过一系列矫正器或通过对用于递增地复位单个牙齿的矫正器的一系列调整来实现复位。可以有利地应用本专利技术以指定形成为具有牙齿接收腔的聚合体壳(即，在美国专利第5,975,893号中所描述的壳)的一系列矫正器。通过使用根据本专利技术所指定的矫正器进行一系列递增位置调整，将病人的牙齿从初始牙齿排列复位到最终牙齿排列。在一个实施方式中，本专利技术用于为上述聚合体壳矫正器指定形状。系列中的第一矫正器将具有被选择用于将牙齿从初始牙齿排列复位到第一中间排列的几何形状。配戴矫正器直到接近或达到第一中间排列，然后将一个或多个其它的(中间)矫正器连续地放置在牙齿上。最终矫正器具有被选择以逐渐地将牙齿从最后的中间排列复位到期望的最终牙齿排列的几何形状。本专利技术指定矫正器，使得它们施加可接受级别的力，只在可接受的范围内导致不适，并且在可接受的时间段内实现牙齿复位的期望的增量(increment)。可以实施本专利技术以与计算正牙系统的其他部分交互，并且特别地与路线定义模块交互，路线定义模块计算在治疗过程中当牙齿被复位时牙齿所采用的路线。通常，在一个方面，本专利技术提供了用于将正牙治疗路线分割成用于复位病人牙齿的临床适当子步骤的方法和相应的装置。该方法包括提供将被应用于病人的每个矫正器序列的形状和材料的数字有限元模型；提供病人的牙齿和相关口腔组织的数字有限元模型；通过计算地分析有限元模型，计算矫正器对牙齿的实际效果；并且对比于临床限制评估效果。有利地实施可以包括以下特征中的一个或多个。矫正器可以是包括托架(bracket)和弓线(archwire)的牙箍(brace)，包括通过铅平板印刷术(stereo lithography)制造的聚合体壳，牙架(retainer)、或其他形式的正牙矫正器。实施方式可以包括将矫正器的实际效果与矫正器的预期效果相比较；并且如果矫正器的实际效果与矫正器预期效果的差超过阈值，则将矫正器标识为不合格矫正器，并且根据比较的结果修改不合格矫正器的模型。可以通过改变不合格矫正器的形状、通过添加凹痕(dimple)、通过添加材料以引起牙齿位置的过度校正、通过添加材料的脊(ridge)以增加刚度、通过沿着牙床线增加材料的边缘(rim)以增加刚度、通过除去材料以减小刚度、或者通过将形状重定义为由预期效果和不合格矫正器的实际效果之间的差的补码(complement)所定义的形状，可以修改模型和所得到的矫正器。临床限制可以包括牙齿的最大复位速度、牙齿上的最大力、以及期望的牙齿最终位置。最大力可以是线性力或扭转力。最大复位速度可以是复位的线速度或角速度。本专利技术的装置可以作为系统实施，或者其可以作为确实地存储在计算机可读介质中的计算机程序产品来实施，其中，计算机程序产品具有可操作用于使计算机执行本专利技术的方法的步骤的指令。本专利技术的优点是以下的一个或多个。根据本专利技术所指定的矫正器只不过施加正牙可接受级别的力，仅仅引起可接受数量的病人的不适，并且在可接受的时间段实现牙齿复位的期望增量。通过确认所建议的路线可以通过所考虑的以及在良好正牙实践的用户可选择的限制之内的矫正器实现，本专利技术能够用于增强在正牙治疗中用于定义牙齿路线的计算或手动处理。使用本专利技术设计对准器，允许设计者(人或自动化的)相对于特定限制来精细地调整对准器的性能。同样，能够实现对对准器效果的更精确的正牙控制，并且能够比其他情况更好地预测它们的行为。另外，计算地定义对准器几何形状有利于在数字控制下直接的对准器制造。本专利技术的一个或多个实施例的细节在附图和下面的描述中阐述。本专利技术其他的特征和优点将从说明书、附图、和权利要求中变得显而易见。附图说明图1A示出了一个示例性牙齿数据挖掘系统。图1B示出了一个或多个牙齿矫正器的性能分析。图1C示出了用在数据挖掘系统的一个实施例中的各种移动类型数据。图1D示出了一个或多个牙齿矫正器的性能分析。图1E-1F示出了用于生成治疗计划的群集器(clusterizer)的各种实施例。图2A是根据本专利技术的指定治疗进程的过程的流程图，该过程包括用于计算对准器形状的子过程。图2B是用于计算对准器形状的过程的流程图。图3是用于创建有限元模型的子过程的流程图。图4是用于计算对准器变化的子过程的流程图。图5A是用于计算对准器形状变化的子过程的流程图。图5B是用于计算对准器形状变化的子过程的流程图。图5C是用于计算对准器形状变化的子过程的流程图。图5D是示出图5B的子过程的操作的示意图。图6是用于计算对准器组的形状的过程的流程图。图7是根部统计模型的示例性示意图。图8示出了根部建模的示例性示意图。图9示出了牙齿的CT扫描的示例性示意图。图10示出了显示牙齿的示例性用户界面。在各附图中，相同的参考标号和标记表示相同的元件。具体实施例方式现在，借助于三维正牙治疗计划工具(诸如Align Technology的ClinCheck或可以从eModels和OrthoCAD得到的其他软件等)使数字治疗计划成为可能。这些技术允许临床医师使用实际病人的齿系作为制定治疗计划的起点。同于2003年8月21日提交的序列号为10/640,439的美国专利申请和于2002年8月22日提交的序列号为10/225,889的美国专利申请中所论述的原始数字治疗计划相比，ClinCheck技术使用病人特有(patient-specific)的数字模型策划治疗计划，然后使用实现的治疗结果的扫描来评定结果的成功程度。数字治疗计划和结果评定的问题是数据的充足和以独立的病人为级评估“治疗成功”的标准和有效方法的缺乏。为了分析信息，使用了牙齿数据挖掘系统。图1A示出了一个示例性牙齿数据挖掘系统。在该系统中，牙齿治疗和结果数据集1存储在数据库或信息库2中。数据由生成结果4的数据挖掘软件3提取。数据挖掘软件能够询问在数据库2中捕获和/或更新的信息，并且能够生成使病人牙齿问题与牙齿矫正器解决方案相关的输出数据流。应当注意，数据挖掘软件的输出至少可以最有利地、自反地作为后续的输入被馈送到数据库和数据挖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机方法，包括：提供数据库，所述数据库包括病人治疗史、正牙治疗、正牙信息和诊断中的至少一个的概要；以及询问所述数据库以生成输出数据流，所述输出数据流使病人牙齿错位咬合与正牙治疗相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忆超，菲利普德斯梅德特，库翁万源，克里斯托弗W奥弗顿，
申请(专利权)人：艾兰技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]