提供暴露的咬合面的牙科器具.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201580071310.5 (22)申请日 2015.12.30 (30)优先权数据 62/097,733 2014.12.30 US 62/097,735 2014.12.30 US (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2017.06.26 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2015/068054 2015.12.30 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2016/109660 EN 2016.07.07 (71)申请人 3M创新有限公司 地址 美国明尼苏达州

2、 (72)发明人 RE拉比 OL普蒂勒 (74)专利代理机构 北京市金杜律师事务所 11256 代理人 陈长会 徐志明 (51)Int.Cl. A61C 7/00(2006.01) A61C 7/08(2006.01) A61C 7/20(2006.01) A61C 7/36(2006.01) (54)发明名称 提供暴露的咬合面的牙科器具 (57)摘要 本发明公开了一种可移除牙科器具， 所述可 移除牙科器具被构造成重新定位患者的一个或 多个牙齿， 所述可移除牙科器具包括形成活动带 环的器具主体， 所述活动带环被构造成围绕所述 患者的两个或更多个牙齿。 所述器具主体包括被 构造成与所围绕的牙齿的

3、颜面侧配准的颜面部 分， 以及被构造成与所围绕的牙齿的舌面侧配准 的舌面部分。 所述器具主体的所述颜面部分和所 述器具主体的所述舌面部分形成容座。 每个容座 被构造成接纳至少一个所围绕的牙齿。 所述容座 至少沿所述器具主体的前牙部分将所述颜面部 分与所述舌面部分分隔。 所述活动带环被构造成 使得当所述可移除牙科器具被所述患者佩戴而 所围绕的牙齿定位在所述活动带环内时， 暴露所 述患者的所围绕的牙齿的咬合面。 权利要求书3页 说明书25页 附图15页 CN 107106260 A 2017.08.29 CN 107106260 A 1.一种可移除牙科器具， 所述可移除牙科器具被构造成重新定位患者

4、的一个或多个牙 齿， 所述可移除牙科器具包括形成活动带环的器具主体， 所述活动带环被构造成围绕所述 患者的两个或更多个牙齿， 其中所述活动带环包括： 被构造成与所围绕的牙齿的颜面侧配准的颜面部分； 以及 被构造成与所围绕的牙齿的舌面侧配准的舌面部分， 其中所述器具主体的所述颜面部分和所述器具主体的所述舌面部分形成容座， 其中每 个容座被构造成接纳至少一个所围绕的牙齿， 其中所述容座至少沿所述器具主体的前牙部分将所述颜面部分与所述舌面部分分隔， 其中所述活动带环被构造成使得当所述可移除牙科器具被所述患者佩戴而所围绕的牙齿 定位在所述器具主体的所述活动带环内时， 暴露所述患者的所围绕的牙齿的咬合面

5、。 2.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 其中所述器具主体中的至少一个所述容座 较之于所述患者的对应牙齿对准， 使得所述器具主体被构造成当所述可移除牙科器具被所 述患者佩戴时向所述患者的所述对应牙齿施加旋转力或平移力。 3.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 还包括从所述器具主体的每一侧延伸的锚 定件， 其中每个所述锚定件包括至少一个锚定带环， 所述至少一个锚定带环被构造成接纳 位于所围绕的牙齿近中或远侧的牙齿。 4.根据权利要求3所述的可移除牙科器具， 其中所述锚定件被构造成使得当所述可移 除牙科器具被所述患者佩戴而所围绕的牙齿定位在所述活动带环内并且所接纳的锚定牙 齿定位在所述锚定带

6、环内时， 保持暴露所述患者的所接纳的锚定牙齿的咬合面。 5.根据权利要求3所述的可移除牙科器具， 其中包括所述器具主体和所述锚定件在内 的所述可移除牙科器具包括形成所述活动带环和所述锚定带环的聚合物部件， 并且还包括 金属部件， 所述金属部件被构造成为所述聚合物部件提供刚度以增强由所述可移除牙科器 具施加到一个或多个所围绕的牙齿的力。 6.根据权利要求3所述的可移除牙科器具， 其中包括所述器具主体和所述锚定件在内 的所述可移除牙科器具基本上由单个连续的三维(3D)打印部件组成。 7.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 还包括捕捉件， 所述捕捉件被构造成连接到 所述患者的口腔内的正畸锚定装置。

7、 8.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 其中所述可移除牙科器具基本上由一种或 多种聚合物材料组成。 9.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 其中所述容座被脊分隔。 10.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 其中所述活动带环为第一活动带环， 所述 可移除牙科器具还包括第二活动带环， 所述第二活动带环由所述颜面部分和所述舌面部分 形成并且被构造成围绕所述患者的至少一个牙齿， 其中所述第一活动带环通过将所述颜面 部分连接到所述舌面部分的牙间牙套而与所述第二活动带环分隔。 11.根据权利要求1所述的可移除牙科器具， 其中所围绕的牙齿为所述患者的前牙。 12.一种系统， 所述系统包括一组有序的可

8、移除牙科器具， 所述可移除牙科器具被构造 成重新定位患者的一个或多个牙齿， 所述一组可移除牙科器具中的每个可移除牙科器具包 括形成活动带环的器具主体， 所述活动带环被构造成围绕所述患者的两个或更多个牙齿， 其中所述器具主体包括： 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 107106260 A 2 被构造成与所围绕的牙齿的颜面侧配准的颜面部分； 以及 被构造成与所围绕的牙齿的舌面侧配准的舌面部分， 其中所述器具主体的所述颜面部分和所述器具主体的所述舌面部分形成容座， 其中每 个容座被构造成接纳至少一个所围绕的牙齿， 其中所述活动带环至少沿所述器具主体的前牙部分将所述颜面部分与所述舌面部分 分隔

9、， 其中所述活动带环被构造成使得当所述可移除牙科器具被所述患者佩戴而所围绕的 牙齿定位在所述器具主体的所述活动带环内时， 暴露所述患者的所围绕的牙齿的咬合面。 13.根据权利要求12所述的系统， 其中所述一组可移除牙科器具内所述可移除牙科器 具的所述器具主体中的所述活动带环被构造成在整个所述一组有序的可移除牙科器具之 中在初始位置与最终位置之间的增量地不同的位置处接纳所述患者的所述牙齿。 14.根据权利要求12所述的系统， 其中所述一组有序的牙科器具内的至少两个牙科器 具为相同的形状和尺寸， 但包含具有不同刚度特性的材料， 所述一组有序的牙科器具内的 相同的形状和尺寸的所述至少两个牙科器具中的

10、后一者相比所述一组有序的牙科器具内 的相同的形状和尺寸的所述至少两个牙科器具中的前一者具有更高的刚度特性。 15.根据权利要求12所述的系统， 所述一组有序的可移除牙科器具中的所述可移除牙 科器具包括一组有序的可移除上牙科器具以及一组有序的可移除下牙科器具， 所述可移除 上牙科器具被构造成佩戴在所述患者的上齿上面， 所述可移除下牙科器具被构造成佩戴在 所述患者的下齿上面。 16.根据权利要求15所述的系统， 其中所述一组有序的可移除上牙科器具中的每个可移除上牙科器具被构造成使得当 所述可移除上牙科器具被所述患者佩戴时， 保持暴露所述患者的所围绕的上齿的咬合面， 并且 其中所述一组有序的可移除下

11、牙科器具中的每个可移除下牙科器具被构造成使得当 可移除下牙科器具被患者佩戴时， 保持暴露患者的所围绕的下齿的咬合面， 由此使得所述 可移除上牙科器具和所述可移除下牙科器具当被同时佩戴时允许所围绕的上齿与所围绕 的下齿之间的牙齿到牙齿的接触。 17.根据权利要求15所述的系统， 其中所述一组有序的上可移除牙科器具中的至少一 者被构造成与所述一组有序的下可移除牙科器具中的至少一者相互作用， 使得所述上可移 除牙科器具和所述下可移除牙科器具的组合促进对II类咬合不正的矫正。 18.根据权利要求12所述的系统， 其中对于所述一组可移除牙科器具中的每个可移除 牙科器具， 所述器具主体中的至少一个所述容座

12、较之于所述患者的对应牙齿对准， 使得所 述器具主体被构造成当所述可移除牙科器具被所述患者佩戴时向所述患者的所述对应牙 齿施加旋转力。 19.根据权利要求12所述的系统， 其中所述一组可移除牙科器具中的每个可移除牙科 器具还包括从所述器具主体的每一侧延伸的锚定件。 20.根据权利要求19所述的系统， 其中每个所述锚定件包括至少一个锚定带环， 所述至 少一个锚定带环被构造成接纳位于所围绕的牙齿近中或远侧的牙齿， 并且其中所述锚定件 被构造成使得当所述可移除牙科器具被所述患者佩戴而所围绕的牙齿定位在所述器具主 体的所述活动带环内并且所接纳的锚定牙齿定位在所述锚定件的所述活动带环内时， 保持 权 利

13、要 求 书 2/3 页 3 CN 107106260 A 3 暴露所述患者的所接纳的锚定牙齿的咬合面。 权 利 要 求 书 3/3 页 4 CN 107106260 A 4 提供暴露的咬合面的牙科器具 技术领域 0001 本公开涉及正畸学， 并且更具体地讲， 涉及用于辅助正畸诊断和治疗的基于计算 机的方法。 背景技术 0002 正畸学领域涉及重新定位患者的牙齿以实现改善的功能和美观的外观。 例如， 正 畸治疗通常涉及使用被称为托槽的微小开槽器具， 所述开槽器具通常固定到患者的前牙、 犬齿和双尖齿。 弓丝容纳在每个托槽的狭槽中并且用作轨道来引导牙齿移动到期望的取 向。 弓丝的端部通常容纳在固定到

14、患者的臼齿的被称作颊面管的器具中。 弓丝和器具通常 被称为 “牙套” 。 正畸治疗还可通过使用透明的塑料牙齿定位托盘或其它功能性器具来实 施。 0003 正畸学的实践传统上依赖于手动步骤， 诸如为特定患者选择合适的器具、 将器具 放置在口腔中、 并且在整个治疗过程中调整器具。 最近， 技术的进步已允许这些步骤中的一 些步骤通过使用计算机来加以辅助。 例如， 可使用计算机来引导采集代表个体患者的牙齿 排列的数据。 然后可使用此类数据来对患者的牙列可视化以诊断和辅助任何治疗阶段的正 畸治疗计划。 此外， 这些数据可用于制造为患者定制的器具， 诸如托槽。 发明内容 0004 本公开涉及用于牙齿矫正和

15、/或维护的可移除牙科器具， 以及用于设计、 制造和使 用可移除牙科器具的装置、 系统和技术。 在一些示例中， 可移除牙科器具在被患者佩戴时， 提供患者牙齿的基本上暴露的咬合面。 较之于基本上咬合患者牙齿的可移除牙科器具， 提 供基本上暴露的咬合面的可移除牙科器具可具有诸多优点， 诸如改善患者舒适性、 降低牙 科器具的可视性、 减少因牙齿之间空气和唾液流增加而导致的牙垢积累、 以及让患者能够 在不移除牙科器具的情况下进行一定程度的吃或喝。 0005 在一个示例中， 本公开涉及一种方法， 该方法包括： 利用计算机系统， 接收患者的 三维(3D)牙齿结构的数字表示， 该牙齿结构提供患者的一个或多个牙

16、齿的初始位置； 利用 计算机系统， 确定患者的可移除牙科器具的尺寸和形状， 所述可移除牙科器具的尺寸和形 状被构造成当可移除牙科器具被患者佩戴时将患者的所述一个或多个牙齿从其初始位置 重新定位到调整位置； 以及利用计算机系统， 将可移除牙科器具的表示传输到计算机辅助 的制造系统。 可移除牙科器具包括被构造成围绕患者的两个或更多个牙齿的器具主体。 器 具主体包括被构造成与所围绕的牙齿的颜面侧配准的颜面部分， 以及被构造成与所围绕的 牙齿的舌面侧配准的舌面部分。 器具主体被构造成使得当可移除牙科器具被患者佩戴时， 暴露患者的所围绕的牙齿的咬合面。 0006 此外， 本公开还涉及一种存储计算机系统可

17、执行指令的计算机可读存储介质， 所 述计算机系统可执行指令在被执行时将处理器配置为执行此类方法。 0007 在另一个示例中， 本公开涉及一种存储计算机可执行指令的计算机可读存储介 说 明 书 1/25 页 5 CN 107106260 A 5 质， 所述计算机可执行指令在被执行时将处理器配置为执行以下操作： 接收患者的三维 (3D)牙齿结构的数字表示， 该牙齿结构提供患者的一个或多个牙齿的初始位置； 确定患者 的可移除牙科器具的尺寸和形状， 所述可移除牙科器具的尺寸和形状被构造成当可移除牙 科器具被患者佩戴时将患者的所述一个或多个牙齿从其初始位置重新定位到调整位置； 以 及将可移除牙科器具的表

18、示传输到计算机辅助的制造系统。 可移除牙科器具包括被构造成 围绕患者的两个或更多个牙齿的器具主体。 器具主体包括被构造成与所围绕的牙齿的颜面 侧配准的颜面部分， 以及被构造成与所围绕的牙齿的舌面侧配准的舌面部分。 器具主体被 构造成使得当可移除牙科器具被患者佩戴时， 暴露患者的所围绕的牙齿的咬合面。 0008 在另一个示例中， 本公开涉及一种计算机系统， 该计算机系统包括一个或多个数 据库和一个或多个处理器， 所述一个或多个数据库存储患者的三维(3D)牙齿结构的数字表 示， 该牙齿结构提供患者的一个或多个牙齿的初始位置。 所述一个或多个处理器被配置为 访问3D牙齿结构的数字表示； 确定患者的可

19、移除牙科器具的尺寸和形状， 所述可移除牙科 器具的尺寸和形状被构造成当可移除牙科器具被患者佩戴时将患者的所述一个或多个牙 齿从其初始位置重新定位到经调整的未来位置； 以及将可移除牙科器具的表示传输到计算 机辅助的制造系统。 可移除牙科器具包括被构造成围绕患者的两个或更多个牙齿的器具主 体。 器具主体包括被构造成与所围绕的牙齿的颜面侧配准的颜面部分， 以及被构造成与所 围绕的牙齿的舌面侧配准的舌面部分。 器具主体被构造成使得当可移除牙科器具被患者佩 戴时， 暴露患者的所围绕的牙齿的咬合面。 0009 在另一个示例中， 本公开涉及一种被构造成重新定位患者的一个或多个牙齿的可 移除牙科器具。 可移除

20、牙科器具包括形成活动带环的器具主体， 该活动带环被构造成围绕 患者的两个或更多个牙齿。 器具主体包括被构造成与所围绕的牙齿的颜面侧配准的颜面部 分， 以及被构造成与所围绕的牙齿的舌面侧配准的舌面部分。 器具主体的颜面部分和器具 主体的舌面部分形成容座。 每个容座被构造成接纳至少一个所围绕的牙齿。 容座至少沿器 具主体的前牙部分将颜面部分与舌面部分分隔。 活动带环被构造成使得当可移除牙科器具 被患者佩戴而所围绕的牙齿定位在器具主体的活动带环内时， 暴露患者的所围绕的牙齿的 咬合面。 0010 在另一个示例中， 本公开涉及一种系统， 该系统包括一组有序的可移除牙科器具， 所述可移除牙科器具被构造成

21、重新定位患者的一个或多个牙齿， 所述一组可移除牙科器具 中的每个可移除牙科器具包括形成活动带环的器具主体， 该活动带环被构造成围绕患者的 两个或更多个牙齿。 器具主体包括被构造成与所围绕的牙齿的颜面侧配准的颜面部分， 以 及被构造成与所围绕的牙齿的舌面侧配准的舌面部分。 器具主体的颜面部分和器具主体的 舌面部分形成容座。 每个容座被构造成接纳至少一个所围绕的牙齿。 活动带环至少沿器具 主体的前牙部分将颜面部分与舌面部分分隔。 活动带环被构造成使得当可移除牙科器具被 患者佩戴而所围绕的牙齿定位在器具主体的活动带环内时， 暴露患者的所围绕的牙齿的咬 合面。 0011 本公开的一个或多个实例的细节示

22、出于附图和以下说明中。 从说明、 附图、 以及从 权利要求书中， 本公开的其他特征、 目标和优点将显而易见。 附图说明 说 明 书 2/25 页 6 CN 107106260 A 6 0012 图1为示出了示例性计算机环境的框图， 在该示例性计算机环境中， 诊所和制造设 施在整个牙科器具制造过程中传送信息。 0013 图2为示出了根据本公开的一个示例的在诊所处开展的过程的流程图。 0014 图3为示出了客户端计算装置的示例的框图， 该客户端计算装置经由网络连接到 制造设施。 0015 图4A和图4B示出了示例性可移除牙科器具， 该示例性可移除牙科器具在被患者佩 戴时提供暴露的咬合面。 0016

23、 图5A和图5B示出了与患者的牙齿的3D数字模型结合的、 提供暴露的咬合面的可移 除牙科器具的3D数字模型。 0017 图6示出了上可移除牙科器具和下可移除牙科器具的3D数字模型， 所述上可移除 牙科器具和所述下可移除牙科器具促进对II类咬合不正的矫正。 0018 图7示出了与患者的牙齿的3D数字模型结合的、 包括桥体在内的可移除牙科器具 的3D数字模型的前牙部分。 0019 图8示出了与患者的牙齿的3D数字模型结合的、 包括舌面指状物在内并且提供暴 露的咬合面的可移除牙科器具的3D数字模型的前牙部分。 0020 图9为示出了在制造设施处开展的用于构造一组可移除牙科器具的过程的流程 图。 00

24、21 图10为示出了使用一组有序的可移除牙科器具进行的治疗的逐次迭代的流程图。 0022 图11A和图11B示出了示例性可移除牙科器具， 该示例性可移除牙科器具在被患者 佩戴时提供暴露的咬合面， 该示例性可移除牙科器具在口腔的每个象限中依靠在两个相邻 后牙上以通过围绕牙齿来固定。 0023 图12示出了示例性可移除牙科器具， 该示例性可移除牙科器具在被患者佩戴时提 供暴露的咬合面， 该示例性可移除牙科器具在口腔的每个象限中依靠在三个后牙上以通过 撑抵牙齿的舌面表面和咬合面的部分来固定。 0024 图13A和图13B示出了示例性可移除牙科器具， 该示例性可移除牙科器具在被患者 佩戴时提供暴露的咬

25、合面， 该示例性可移除牙科器具依靠在犬齿上以通过部分地围绕牙齿 来固定。 0025 图14A和图14B示出了示例性可移除牙科器具， 该示例性可移除牙科器具在被患者 佩戴时提供暴露的咬合面， 该示例性可移除牙科器具在口腔的每个象限中依靠在三个后牙 上以通过使用金属丝撑抵牙齿的舌面表面和咬合面的部分来固定。 0026 图15A和图15B示出了示例性可移除牙科器具， 该示例性可移除牙科器具在被患者 佩戴时提供暴露的咬合面， 该示例性可移除牙科器具包括由金属丝形成的活动带环并且在 口腔的每个象限中依靠在三个后牙上以通过使用金属丝撑抵牙齿的舌面表面和咬合面的 部分来固定。 具体实施方式 0027 图1为

26、示出了示例性计算机环境40的框图， 在该示例性计算机环境中， 诊所44和制 造设施48在患者42的一组可移除牙科器具52的整个制造过程中传送信息。 首先， 诊所44的 正畸医师使用任何合适的成像技术生成患者42的牙体结构的一个或多个图像， 并且生成数 说 明 书 3/25 页 7 CN 107106260 A 7 字牙体结构数据46(例如， 患者42的牙齿结构的数字表示)。 例如， 医师可生成可被数字扫描 的X射线图像。 作为另外一种选择， 医师可使用例如常规计算机断层扫描(CT)、 激光扫描、 口 内扫描、 牙印模CT扫描、 对通过印模浇注的牙模进行的扫描、 超声仪器、 磁共振成像(MRI)

27、或 者任何其它合适的3D数据采集方法， 来捕捉患者牙齿结构的数字图像。 在其它实施方案中， 数字图像可使用手持式口内扫描仪来提供， 该手持式口内扫描仪诸如为使用主动波阵面采 样的、 由布龙特斯科技公司(马萨诸塞州列克星敦)(Brontes Technologies ,Inc . (Lexington,MA)开发的并且在PCT公开WO 2007/084727(Boerjes等人)中有所描述的口内 扫描仪， 该PCT公开以引用方式并入本文。 作为另外一种选择， 可以使用其它口内扫描仪或 口内接触探头。 作为另一个选项， 可通过扫描患者牙齿的阴印模来提供数字结构数据48。 作 为又另一个选项， 可通

28、过对患者牙齿的阳物理模型进行成像或者通过在患者牙齿的模型上 使用接触探头， 来提供数字结构数据48。 可通过例如以下方式来制作用于扫描的模型： 通过 合适的印模材料诸如藻酸酯或聚乙烯基硅氧烷(PVS)来浇铸患者牙列的印模， 将浇铸材料 (诸如正畸石膏或环氧树脂)浇注到印模中， 并且允许浇铸材料固化。 可使用任何合适的扫 描技术， 包括上文所述的那些技术， 来扫描模型。 其它可能的扫描方法在美国专利申请公布 No.2007/0031791(Cinader等人)中有所描述， 该专利申请公布以引用方式并入本文。 0028 除了通过扫描牙齿的暴露表面来提供数字图像之外， 还可以对牙列的隐藏特征结 构成

29、像， 所述隐藏特征结构诸如为患者牙齿的牙根以及患者的颌骨。 在一些实施方案中， 通 过提供这些特征结构的多个3D图像并且随后将它们 “拼接” 在一起来形成数字牙齿结构数 据。 这些不同的图像不需要使用相同的成像技术来提供。 例如， 可将籍由CT扫描提供的牙根 的数字图像与籍由口内可见光扫描仪提供的牙冠的数字图像整合在一起。 2D牙科图像与3D 牙科图像的缩放和配准在以引用方式并入本文的美国专利No.6,845,175(Kopelman等人) 中有所描述， 并且在也以引用方式并入本文的美国专利公布No.2004/0029068(Badura等 人)中有所描述。 以引用方式并入本文的已颁发的美国专

30、利No.7,027,642(Imgrund等人)以 及也以引用方式并入本文的已颁发的美国专利No.7,234,937(Sachdeva等人)描述了使用 用于整合通过各种3D源提供的数字图像的技术。 因此， 如本文所用， 术语 “成像” 不限于对视 觉上明显的结构进行的普通摄影成像， 而且还包括对隐藏在视野之外的牙体结构进行的成 像。 牙体结构可包括但不限于牙弓的一个或多个牙齿的牙冠和/或牙根的任何部分、 齿龈、 牙周韧带、 齿槽骨、 皮质骨、 种植体、 人造牙冠、 牙桥、 镶面、 义齿、 正畸器具、 或在治疗之前、 期间或之后可被视为牙列的一部分的任何结构。 0029 为了生成数字牙齿结构数据

31、46， 计算机必须将来自成像系统的原始数据转换成可 使用的数字模型。 例如， 对于计算机接收的表示牙齿形状的原始数据， 原始数据通常稍多于 3D空间中的点云。 通常， 该点云成平面以创建患者牙列的3D对象模型， 包括一个或多个牙 齿、 齿龈组织以及其它周围口腔结构。 为使所述数据可用于正畸诊断和治疗， 计算机可将牙 列表面 “分割” 以产生表示个体牙齿的一个或多个离散的可移动3D牙齿对象模型。 计算机还 可将来自齿龈的这些牙齿模型分隔成多个单独对象。 0030 分割允许用户以一组独立对象的形式来表征并操控牙齿排列。 有利的是， 计算机 可通过这些模型推导诊断信息， 诸如牙弓长度、 咬合位置以及

32、甚至美国正牙学委员会(ABO) 客观评分。 另一个有益效果是， 数字正畸设置可在制造过程中提供灵活性。 通过用数字过程 替代物理过程， 可在不需要将石膏模型或印模从一个位置输送到另一个位置的情况下， 在 说 明 书 4/25 页 8 CN 107106260 A 8 独立的位置处执行数据采集步骤和数据操控步骤。 减少或消除对物理对象的往复运送的需 求可为定制器具的客户和制造商都带来显著的成本节省。 0031 在生成数字牙体结构数据46之后， 诊所44可将数字牙体结构数据46存储在数据库 中的患者记录中。 诊所44可例如更新具有多个患者记录的本地数据库。 作为另外一种选择， 诊所44可经由网络5

33、0远程更新中央数据库(任选地， 在制造设施48内)。 在存储了数字牙齿 结构数据46之后， 诊所44将数字牙体结构数据46以电子方式传送到制造设施48。 作为另外 一种选择， 制造设施48可从中央数据库检索数字牙体结构数据46。 0032 诊所44还可将处方数据47转发到制造设施48， 所述处方数据传达与患者42的医师 诊断和治疗计划有关的一般信息。 在一些示例中， 处方数据47可以更具体。 例如， 数字牙体 结构数据46可为患者42的牙体结构的数字表示， 并且诊所44的医师可审查所述数字表示并 在用所述一组牙科器具52治疗之后在将数字牙体结构数据46转发到制造设施48之前指示 患者42的个体

34、牙齿的期望移动、 间距或最终位置。 制造设施48可定位在别处或与诊所44定 位在一起。 0033 例如， 每个诊所44可包括用于制造设施48的其自有设备， 使得可由临床医师或助 手在临床环境中使用本地安装的软件完整地执行治疗计划和数字设计。 还可使用3D打印机 (或者通过其它增材制造方法)在诊所中执行制造。 3D打印机允许通过增材打印来制造牙科 器具的复杂特征结构或者患者42牙体结构的物理表示。 3D打印机可使用患者42的原牙体结 构以及患者42的期望牙体结构的迭代数字设计来制作多个数字器具和/或数字器具图案， 所述数字器具和/或数字器具图案被定制用于制作患者42的期望牙体结构。 制造可包括后

35、 处理以移除未固化的树脂并且移除支撑结构， 或者以组装各种部件， 所述后处理也可以是 必要的并且也可在临床环境中执行。 0034 制造设施48利用患者42的数字牙体结构数据46来构造所述一组可移除牙科器具 52以便重新定位患者42的牙齿。 此后的一段时间， 制造设施48将所述一组可移除牙科器具 52转发到诊所44， 或者作为另外一种选择， 直接转发到患者42。 例如， 所述一组可移除牙科 器具52可为一组有序的可移除牙科器具。 患者42然后根据处方计划表随时间推移依次佩戴 所述一组可移除牙科器具52中的可移除牙科器具， 以便重新定位患者42的牙齿。 例如， 患者 42可在介于约2周与约12周之

36、间(诸如介于约3周与约10周之间或介于约4周与约8周之间) 的周期内佩戴所述一组可移除牙科器具52中的每个可移除牙科器具。 任选地， 患者42可返 回到诊所44以周期性地监测用可移除牙科器具52进行的治疗的进展。 0035 在此类周期性监测期间， 临床医生可调整患者42的针对随时间推移依次佩戴所述 一组可移除牙科器具52中的可移除牙科器具的处方计划表。 监测通常包括对患者42的牙齿 进行目检并且还可包括为生成数字牙齿结构数据而进行的成像。 在一些相对不常见的情况 下， 临床医生可决定例如通过以下方式中断用所述一组可移除牙科器具52对患者42进行的 治疗： 将新生成的数字牙体结构数据发送到制造设

37、施48以便制作一组新的可移除牙科器 具。 在相同或不同的示例中， 临床医生可在完成用可移除牙科器具52进行的治疗的处方计 划表之后将新生成的数字牙体结构数据发送到制造设施48。 此外， 在完成用可移除牙科器 具52进行的治疗的处方计划表之后， 临床医生可从制造设施48请求一组新的可移除牙科器 具以继续对患者42的治疗。 0036 图2为示出了根据本公开的一个示例的在诊所44处开展的过程60的流程图。 首先， 说 明 书 5/25 页 9 CN 107106260 A 9 诊所44处的医师从患者42收集患者身份以及其它信息并创建患者记录(62)。 如所述， 患者 记录可定位在诊所44内并且任选地

38、被配置为与制造设施48内的数据库共享数据。 作为另外 一种选择， 患者记录可定位在制造设施48处的可供诊所44经由网络50远程访问的数据库内 或者同时可供制造设施48和诊所44远程访问的数据库内。 0037 接下来， 可使用任何合适的技术生成患者42的牙体结构的数字数据46(64)， 从而 创建虚拟牙体结构。 数字数据46可由牙体结构的二维(2D)图像和/或三维(3D)表示组成。 0038 在一个示例中， 使用锥形束计算机断层扫描(CBCT)扫描仪， 诸如可购自宾夕法尼 亚州哈特菲尔德的国际成像科技公司(Imaging Sciences International,LLC； 1910N Pen

39、n Road,Hatfield,PA)的i-CAT3D牙科成像装置， 来生成牙体结构的3D表示。 诊所44将通 过CBCT扫描仪生成的3D数据46(放射线图像形式)存储在定位在诊所44内的、 或者作为另外 一种选择定位在制造设施48内的数据库中。 计算系统处理来自CBCT扫描仪的数字数据46， 以计算可在3D建模环境内操控的牙齿结构的数字表示， 所述数字数据可为多个切片的形 式。 0039 如果使用2D放射线图像(65)， 则医师还可生成3D数字数据(66)。 3D数据46可通过 例如以下方式产生： 形成并随后数字扫描患者42的牙齿结构的物理印模或铸模。 例如， 可使 用可见光扫描仪， 诸如可

40、购自明尼苏达州明尼阿波利斯的激光器设计公司(Laser Design, Inc.of Minneapolis,MN)的OM-3R扫描仪， 来扫描患者42的牙弓的物理印模或铸模。 作为另 外一种选择， 医师可利用患者42的牙弓的口内扫描或者利用现有3D牙齿数据来生成咬合机 理的3D数据46。 在一个示例中， 可使用名称为 “REGISTERING PHYSICAL AND VIRTUAL TOOTH STRUCTURES WITH PEDESTALS” (用基座配准物理和虚拟牙齿结构)并且于2013年7月23日颁 发的美国专利No.8,491,306中所述的用于通过铸模或印模形成数字扫描的方法。

41、 美国专利 No .8 ,491 ,306全文以引用方式并入本文。 在相同或不同的示例中， 可使用如名称为 “ORTHODONTIC DIGITAL SETUPS” (正畸数字设置)并且于2014年11月25日公布的美国专利 No.8,897,902中所述的用于定义虚拟牙齿表面和虚拟牙齿坐标系的技术。 美国专利No.8, 897,902全文以引用方式并入本文。 在任何情况下， 在3D建模环境内数字配准数字数据以形 成牙齿结构的复合数字表示， 该牙齿结构可包括牙根以及咬合面。 0040 在一个示例中， 可通过以下方式配准牙弓的咬合面的2D放射线图像和3D数字数 据： 首先在生成放射线图像和3D数

42、字扫描之前， 将配准标记(例如， 基准标记或具有已知几 何形状的基座)附接到患者42的牙齿结构。 然后， 可使用美国专利No.8,491,306中所述的配 准技术在3D建模环境内对准2D放射线图像和3D数字数据内配准标记的数字表示。 0041 在另一个示例中， 通过组合牙齿结构的两个3D数字表示来生成牙齿结构的3D数字 数据。 例如， 第一3D数字表示可为从CBCT扫描仪(例如， i-CAT 3D牙科成像装置)获得的牙根 的相对较低分辨率图像， 并且第二3D数字表示可为通过对患者牙弓的印模的工业CT扫描或 者通过对患者牙弓的铸模的可见光(例如， 激光)扫描来获得的牙齿牙冠的相对较高分辨率 图像

43、。 可使用软件程序来配准3D数字表示， 该软件程序使3D表示能够在计算机环境内操控 (例如， 可购自南卡罗来纳州罗克希尔的3D系统公司(3D Systems,Inc.； 333Three D Systems Circle,Rock Hill,SC)的Geomagic Studio软件)， 或者作为另外一种选择， 可使 用美国专利No.8,491,306中所述的配准技术。 0042 接下来， 执行3D建模软件的计算机系统渲染牙齿结构的所得到的数字表示， 该牙 说 明 书 6/25 页 10 CN 107106260 A 10 齿结构包括患者牙弓的咬合面以及牙根结构。 建模软件提供用户界面， 该用

44、户界面允许医 师相对于患者牙弓的数字表示来操控3D空间中牙齿的数字表示。 通过与计算机系统交互， 医师诸如通过以下方式生成治疗信息： 选择对患者42的牙齿的期望的最终位置的指示 (67)。 0043 一旦医师完成在3D环境内传达与诊断和治疗计划有关的一般信息， 计算机系统便 更新与患者记录相关联的数据库以记录处方数据47(68)， 所述处方数据传达与医师指定的 诊断和治疗计划有关的一般信息。 然后， 将处方数据47转发到制造设施48以便制造设施48 构造一个或多个可移除牙科器具诸如可移除牙科器具52(70)。 0044 尽管相对于位于正畸诊所处的正畸医师进行了描述， 但相对于图2讨论的一个或

45、多个步骤可由远程用户(诸如位于制造设施48处的用户)来执行。 例如， 正畸医师可仅将放 射线图像数据和患者的印模或铸模发送到制造设施48， 在制造设施处， 用户与计算机交互 以在3D建模环境内制定治疗计划。 任选地， 然后可将3D建模环境内治疗计划的数字表示传 输到诊所44的正畸医师， 正畸医师可审查治疗计划并且要么回送其批准， 要么指示期望的 修改。 0045 图3为示出了客户端计算装置80的示例的框图， 该客户端计算装置经由网络50连 接到制造设施48。 在所示的示例中， 客户端计算装置80为建模软件82提供操作环境。 建模软 件82为建模和绘制患者42牙齿的3D表示提供建模环境。 在所示

46、的示例中， 建模软件82包括 用户界面84、 对准模块86和渲染引擎88。 0046 用户界面84提供图形用户界面(GUI)， 该图形用户界面在视觉上显示患者42的牙 齿的3D表示。 此外， 用户界面84还提供一界面， 该界面用于例如经由键盘和指向装置从诊所 44(图1)的医师89接收输入以在建模牙弓内操控患者42的牙齿。 0047 建模软件82可供制造设施48经由网络接口81访问。 建模软件82与数据库90交互以 访问各种数据， 诸如治疗数据92、 与患者42的牙齿结构相关的3D数据94、 以及患者数据96。 数据库90可以各种形式来表示， 包括数据存储文件、 查找表或在一个或多个数据库服务

47、器 上执行的数据库管理系统(DBMS)。 数据库管理系统可以是关系(RDBMS)、 分层(HDBMS)、 多维 (MDBMS)、 面向对象(ODBMS或OODBMS)或对象关系(ORDBMS)数据库管理系统。 例如， 数据可存 储在单个关系数据库诸如来自微软公司(Microsoft Corporation)的SQL服务器内。 尽管数 据库90被示出为位于客户端计算机装置80本地， 但该数据库也可位于客户端计算装置的远 程位置并且经由公共或专用网络(例如， 网络50)联接到客户端计算装置。 0048 治疗数据92描述由医师89选择并且定位在3D建模环境内的患者42牙齿的诊断和/ 或重新定位信息。

48、 0049 患者数据96描述与医师89相关联的一个或多个患者(例如， 患者42)的组。 例如， 患 者数据96指定每个患者的一般信息， 诸姓名、 出生日期和牙科病史。 0050 渲染引擎88访问并渲染3D数据94以生成通过用户界面84提供给医师89的3D视图。 更具体地讲， 3D数据94包括定义3D对象的信息， 所述3D对象在3D环境内表示每个牙齿(任选 地包括牙根)和颌骨。 渲染引擎88处理每个对象以基于医师89在3D环境内的视角来渲染3D 三角网。 用户界面84向医师89显示经渲染的3D三角网， 并且允许医师89改变视角并且操控 3D环境内的对象。 0051 名称为 “PLANAR GUI

49、DES TO VISUALLY AID ORTHODONTIC APPLIANCE PLACEMENT 说 明 书 7/25 页 11 CN 107106260 A 11 WITHIN A THREE-DIMENSIONAL(3D)ENVIRONMENT” (用于在三维(3D)环境内可视化地辅助正 畸器具放置的平面导向件)的于2012年6月5日颁发的美国专利No.8,194,067以及名称为 “USER INTERFACE HAVING CROSS SECTION CONTROL TOOL FOR DIGITAL ORTHODONTICS” (具有用于数字正畸的横截面控制工具的用户界面)的于2010年6月8日颁发的美国专利 No.7,731,495描述了具有可与本文所述的技术一起使用的用户界面的计算机系统和3D建 模软件的其它示例， 这两个美国专利各自全文以引用方式并入。 0052 客户端计算装置80包括处理器83和存储器85以便存储和执行建模软件82。 存储器 85可表示任何易失性或非易