用于牙科治疗计划的软件和方法技术

用于计划、显示以及估计正畸治疗计划的计算机实现方法。可以根据数学上定义的图案使计算机显示器上的表示中的多个牙齿（４０、４２）同时移动。可用于生成治疗途径的软件工具可以包括对笑齿进行调节；使牙齿沿着拟合到下颌中的点（６６、６８）的曲线（６２）移动；使牙齿独立地移动、进行横切（７４、７６）以检查咬合点（１１２）的冲突和模拟；高亮显示从它们的原始位置移动的牙齿（４８）；在牙齿上进行注释（９４、９６）；以及生成并保存在治疗之前和之后的牙齿位置的动画（１５２）序列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用[0001]该申请要求序列号为60/777,483、申请日为2006年2月28日、并且名称为“SOFTWARE AND METHODS FOR DEINTAL TREATMFNTPLANNING”的美国临时申请的权益。
[0002]本专利技术通常涉及正畸领域，并且更具体地说，涉及正畸治疗计划和器械的计算机自动开发。
技术介绍
[0003]对病人进行正畸治疗的基本目的是使病人口中的病人牙齿复位或者重新排列到下述位置，在该位置它们一起最佳地起作用并且占据了用于定义一对相对平面和协作平面或者几乎平的平滑弓的相对位置和方向。当处于最佳或者理想位置时，上颚牙齿的上颌弓和下颚牙齿的下颌弓这两个牙弓沿着下述表面与相对弓的牙齿啮合，所述表面通常是平坦的或者略微向上的凹形并且通常将其称为咬合平面。[0004]应用于已被诊断为牙齿不能充分地接近理想位置而需要正畸矫治的病人的治疗包括初始或者粗的过程以克服牙齿位置的较严重缺陷，继之以设计为使牙齿尽可能或者实际接近它们的理想位置的最终治疗。粗治疗通常包含通过使用正牙医生所执行的多个认可技术中的任何一个来使某些牙齿移动，并且有时包含诸如口腔外科医生拨出某些牙齿或者对病人的颚执行外科手术这样的过程。[0005]在最终治疗中，正牙医生将器械施加到病人的牙齿上以将不断的力作用于病人牙齿上以逐步地推动它们朝着它们理想位置的方向。最普通的但不是唯一类型的器械是由托槽和弓丝所组成的一组牙套。这类器械的应用通常包括利用将粘合剂施加到牙齿上或者将带子固定到牙齿周围而将-->托槽附加在牙齿上。每个托槽通常提供有弓丝通过其进行延伸的槽。一个弓丝是为上牙提供的并且一个是为下牙提供的。典型地，托槽中的槽具有矩形横截面并且弓丝具有矩形横截面。安装在托槽的槽之中的弓丝通过托槽使牙齿互连并且使力作用于牙齿上以使它们朝着正牙医生所预想的最终位置平移或旋转。[0006]在一般的牙科过程并且更具体地说在正畸过程中，需要病人牙齿的模型以便在例如牙套、齿冠、齿桥等的设计过程中做出治疗决策并且可对牙科过程进行监控。特别重要的是对相对颚上的牙齿之间的距离与空间关系的了解。[0007]需要了解相对颚上的牙齿的位置以及牙齿之间的距离的牙科过程通常使用在下文中被称为“牙科模型”的牙齿模型。典型地，使用石膏牙科模型，该石膏牙科模型是通过将石膏铸模成由适当模具中的牙齿所形成的反面印模。然而，牙科模型可以是由任何适宜材料制成的。[0008]然而，该方法具有许多主要缺点。第一，在咬合状态下很难看到上下颚的相对牙齿的面对表面之间的关系。第二，在牙科模型中移动牙齿或者增加牙齿或者改变牙齿的构成时，不容易看得见受影响牙齿是否影响了咬合。第三，牙科模型所提供的与相对颚中的相对牙齿的接近度有关的信息典型地仅仅是在咬合状态下相对牙齿的某些点是否接触。当改变牙科模型的一个或多个牙齿时，为了能够达到牙齿的最佳闭合，需要对受影响牙齿进行物理建模这样的相当长且烦人的处理以便确保在咬合状态下相对颚上的相对牙齿之间很相配。[0009]已认识到，在正畸器械的设计和应用的过程中理想设计的且安装的正畸器械将，例如，在最初收纳下述预成形弓丝的位置处呈现出托槽的狭缝，所述预成形弓丝弹性变形以将矫治力作用于牙齿上以推动它们朝着它们的最终位置的方向。当处于它们的最终位置时，理想设计的器械的弓丝不再弹性变形，并且不再将力作用于牙齿上。现有技术的某些问题阻碍了实现该目的。[0010]现有技术所呈现出的一个问题是设计并制造出当前正畸产品以使骨骼结构正常。其结果是，正牙医生面临必须选择他们认知到什么托槽和弓丝具有与特定病人所需的最接近的设计，并且为了治疗该病人必须修-->改设计。当最初安装器械时执行一些修改，但是在治疗病人的过程中需要几乎不可避免的修改。该修改采取替换托槽的形式，但是随着治疗进行，最通常需要对弓丝进行周期性弯曲和再成形。因此，对病人的治疗变为手动反馈系统，在该系统中正牙医生对病人的治疗进展进行监控，并且此后通常通过使弓丝弯曲来对器械进行重调，以对施加到牙齿上的力进行校正以将牙齿带到它们的终了位置，该位置不是理想的。其结果是，病人在下述时段内要受到治疗，所述时段长于如果器械初始为最佳设计时所需的时段。此外，正牙医生要完成治疗所需的时间比如果对器械的修改是不必要的情况要大若干倍。因此，正牙医生能治疗更少的病人并且治疗病人或者正牙医生的成本增加了。[0011]在现有技术中器械与牙齿的连接点的位置也呈现出问题。典型地，将托槽绑到牙齿上并且此后通过安装弓丝而互连。由于正牙医生仅具有牙齿的最终位置或者放置托槽以使牙齿移动到那些最终位置情况下的思维影像，因此当牙齿处于它们错位咬合位置时执行该过程。为了更有效地使用器械并且更容易地清洗牙齿，正牙医生喜欢使托槽和弓丝与齿龈远离。然而，如果将它们放置到靠近齿尖，那么当牙齿接近它们的最终位置时它们妨碍相对弓的牙齿。[0012]阻碍对病人的理想正畸器械的选择或设计的现有技术的另一问题是很难达到牙齿的理想最终位置的表示。正牙医生典型地制作病人嘴的模型并且利用该模型以及X射线的帮助来确定治疗以使牙齿移动到最终牙齿位置。该处理是费时的并且呈现出误差和错误源。根据测量并且基于正牙医生的判断，选择器械部件以实现处方治疗。实际上，在大多数情况下对病人的治疗具有比学科更多的技术，其结果是从劣到极好并且通常是变化的。[0013]一些人已认识到需要定制制造的正畸器械并且使用自动设计技术，同时其他人鉴于缺少对该技术的实际定制器械制造以及自动器械设计系统的认知而提倡依照标准部件和手动技术。[0014]对自动定制器械设计系统的开发遇到了一些困难。这些困难包括开发下述自动系统的任务，所述自动系统包括可靠且有效的用于自动确定牙齿的理想最终位置的决策算法及技术。此外，这些困难包括达到对自动-->器械制造设备所有效生成的器械几何结构的明确表示。此外，现有技术没有提供根据器械设计而精确地制造出各不相同的器械的方式。自动设计和制造正畸器械过程中的附加问题在于很难考虑到下述专业认定参数和标准来设计定制设计系统，所述专业认定参数和标准是多年来从实践和临床正牙医生的知识和阅历所取得的并且诊疗是基于此的。[0015]在Am.J.Orthod.Oral.Surg.31：297-304(1945)和32：285-293(1946)中Kesling描述了用于完成正畸治疗的牙齿定位器。在Warunek等人(1989)的J.Clin.Orthod.23：694-700中描述了利用硅树脂定位器来对病人牙齿进行综合正畸重排。用于完成并保持牙齿位置的透明塑料保持器是Raintree Essix，Inc.，New Orleans，La.70125以及Tru-Tain Plastics，Rochester，Minn.55902大批供应的。在美国专利Nos.5,186,623、5,059,118、5,055,039、5,035,613、4,856,991、4,798,534、以及4,755,139中描述了正畸定位器的制造。[0016]描述了牙科定位器的制造和使用的其他公开包括Kleemann和Janssen(1996)J Clin.Orthodon.30：673-68本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别人类主体的牙齿的正畸治疗计划的计算机实现方法，所述方法包括：　从用户接收与计算机显示器上的多个牙齿的表示的交互作用；以及　根据数学上的指定图案生成所述多个牙齿的协调移动，其中，生成所述治疗计划包括根据供人类用户选择的 所述多个牙齿的所述协调移动的图形显示来选择所述多个牙齿的所述协调移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-2-28 60/777,4831、一种用于识别人类主体的牙齿的正畸治疗计划的计算机实现方法，所述方法包括：从用户接收与计算机显示器上的多个牙齿的表示的交互作用；以及根据数学上的指定图案生成所述多个牙齿的协调移动，其中，生成所述治疗计划包括根据供人类用户选择的所述多个牙齿的所述协调移动的图形显示来选择所述多个牙齿的所述协调移动。2、根据权利要求1所述的方法，还包括：将弧线的第一端点固定到第一犬牙；将所述弧线的第二端点固定到第二犬牙；穿过第一和第二上颌门牙上的两个附加点而插入所述弧线，其中，所述弧线跨越4个门齿；在所述弧线上提供控制点，其中，所述控制点可以用于对所述弧线的形状进行调节；以及响应于用户向上或者向下移动所述控制点调节所述弧线的形状，其中，所述第一与第二犬牙之间的所述4个门齿的位置移动到与所述弧线的形状相对应的新位置。3、根据权利要求2所述的方法，其中，对所述弧线的形状的调节受到预定限度的限制。4、根据权利要求1所述的方法，还包括：显示下颌中的多个牙齿；利用数学方法使牙弓形态曲线覆盖所述多个牙齿；定义多个控制点以对所述曲线进行调节；响应于用户对所述控制点的移动调节所述曲线的形状，其中，所述多个牙齿的位置移动到与所述曲线的新形状相对应的新位置。5、根据权利要求4所述的方法，其中，随着对所述曲线的调节而实时出现所述多个牙齿的移动。6、根据权利要求4所述的方法，其中，所述控制点的移动受到预定限度的限制。7、根据权利要求4所述的方法，还包括：显示所述下颌相对侧上的相应牙齿之间的距离。8、根据权利要求7所述的方法，还包括：在已对所述曲线进行了调节之后，显示根据所述相应牙齿之间的第一、原始距离和所述相应牙齿之间的第二距离的距离变化。9、根据权利要求4所述的方法，还包括：除了显示所调节的曲线之外，还同时显示所述原始曲线的原始表示。10、根据权利要求4所述的方法，其中，所述控制点的移动是对称的。11、一种用于估计人类病人的牙齿的正畸条件的计算机实现方法，所述方法包括：利用与下颌槽曲线垂直的平面来定义牙弓形态；使所述牙弓形态与所述人类病人的所述牙齿的表示交错；显示与所述平面交错的所述牙齿的所述表示的横断面；以及显示所述平面的第一侧上的所述牙齿的表示。12、根据权利要求11所述的方法，还包括：使所述平面沿着所述下颌槽曲线移动；更新与所述平面交错的所述牙齿的所述表示的所述横断面的所述显示；以及更新所述平面的所述第一侧上的所述牙齿的所述表示的所述显示。13、根据权利要求12所述的方法，还包括将所述牙齿的所述表示的所述显示从所述平面的所述第一侧切换到所述平面的第二侧。14、根据权利要求11所述的方法，还包括：使所述平面与所述显示平行；使所述牙齿的所述表示沿着下颌槽曲线移动穿过所述平面；更新与所述平面交错的所述牙齿的所述表示的所述横断面的所述显示；以及更新所述平面的所述第一侧上的所述牙齿的所述表示的所述显示。15、根据权利要求11所述的方法，还包括以与所述牙齿的所述表示不同的颜色显示所述横断面。16、一种用于显示适用于人类病人的牙齿的正畸治疗的计算机实现方法，所述方法包括：显示所述病人的牙齿的表示；通过用户输入选择目标牙齿；在所述目标牙齿上显示移动的六个自由度的表示；通过用户输入选择移动的第一自由度；以及响应于指示设备在所述目标牙齿上的移动而使所述牙齿在所述第一自由度的方向上移动。17、根据权利要求16所述的方法，还包括：通过用户输入选择移动的第二自由度；以及使所述牙齿的表示在所述第二自由度的方向上移动。18、根据权利要求16所述的方法，还包括使所述方法对于所述计算机实现方法的用户来说可从作为所述计算机实现方法的一部分的所述另一应用程序得到。19、一种用于对适用于人类病人的牙齿的正畸治疗进行编档的计算机实现方法，所述方法包括：显示所述病人的牙齿的表示；通过用户输入接收图解链接注释的键入文本；以及接收与所述图解链接注释的文本相链接的牙齿的区域的选择。20、根据权利要求19所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：CA安德烈科，
申请(专利权)人：奥姆科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]