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用于放置贴面的制备牙的系统

阅读:840发布:2021-01-09

专利汇可以提供用于放置贴面的制备牙的系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且制备了用于引导切割工具(210)以从工作 牙齿 (190A)去除牙齿结构的牙科器械(180A,180B)。用于围绕待 治疗 牙齿的一部分放置的切割引导 外壳 结构(162)的数字模型由一个或多个处理器与由切割工具进行的预设工具移动相结合,以定义用于引导切割工具的对应于最终切割引导结构(165)的最终切割引导数据。由一个或多个处理器将用于将牙科器械固定到与工作牙齿相邻的牙齿上的 固定器 械构造(168)的数字模型与最终切割引导数据进行组合,以定义与最终器械构造(170)相对应的最终器械构造数据,以用于将牙科器械可拆卸地固定到相邻的牙齿(169)上,并用于在从待治疗牙齿去除牙齿结构时引导切割工具。,下面是用于放置贴面的制备牙的系统专利的具体信息内容。

1.一种制备牙科器械的方法,所述牙科器械用于引导切割工具从患者口腔中待治疗牙齿去除牙齿结构,所述方法包括以下步骤:
由一个或多个处理器在对应于用于放置在待治疗牙齿的一部分周围的切割引导外壳结构的初始切割引导数据与对应于所述切割工具进行的工具移动的预设极限的切割工具路径数据之间执行第一布尔运算,所述第一布尔运算定义对应于用于引导所述切割工具的最终切割引导结构的最终切割引导数据;以及
由所述一个或多个处理器在与用于将所述牙科器械固定到患者口腔中待治疗牙齿的相邻牙齿的固定器械构造相对应的初始器械构造数据与最终切割引导数据之间执行第二布尔运算,所述第二布尔运算定义与最终器械构造相对应的最终器械构造数据,所述最终器械构造用于将所述牙科器械可拆卸地固定到所述相邻牙齿上,并用于在从待治疗牙齿去除牙齿结构时引导所述切割工具。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
扫描所述患者口腔中的多个牙齿的物理模型,所述多个牙齿包括所述待治疗牙齿;以及
由所述一个或多个处理器接收与所述多个牙齿的扫描物理模型的数字形貌相对应的原始牙齿数据。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
由所述一个或多个处理器存储与用于填充所述牙齿组的扫描物理模型的数字形貌的数字空隙填充物相对应的牙齿添加数据;以及
由所述一个或多个处理器将所述原始牙齿数据和所述牙齿添加数据网格化以定义新牙齿数据。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括:
由所述一个或多个处理器存储第一切割路径数据,所述第一切割路径数据与所述切割工具基于所述原始牙齿数据或所述新牙齿数据遵循的第一切割路径相对应;以及由所述一个或多个处理器存储第一切割深度数据,所述第一切割深度数据与所述切割工具基于所述原始牙齿数据或所述新牙齿数据要达到的切割深度相对应,其中,所述切割工具路径数据基于所述第一切割深度数据和所述第一切割路径数据。
5.根据权利要求3所述的方法,还包括:
由所述一个或多个处理器存储第一切割路径数据,所述第一切割路径数据与所述切割工具基于所述原始牙齿数据或所述新牙齿数据遵循的第一切割路径相对应;
由所述一个或多个处理器存储第一切割深度数据,所述第一切割深度数据与所述切割工具基于所述原始牙齿数据或所述新牙齿数据要达到的切割深度相对应;
由所述一个或多个处理器调整所述第一切割路径数据,以创建与从所述第一切割路径调整后的第二切割路径相对应的第二切割路径数据;以及
由所述一个或多个处理器存储所述第二切割路径数据,其中,所述切割工具路径数据基于所述第一切割深度数据,以及所述第一切割路径数据和所述第二切割路径数据中的任一者。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括由所述一个或多个处理器基于所述原始牙齿数据或所述新牙齿数据来确定所述初始切割引导数据。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括由所述一个或多个处理器存储所述初始器械构造数据,其中,所述原始牙齿数据定义原始牙齿数字模型,所述牙齿添加数据定义空隙填充数字模型,所述新牙齿数据定义新的牙齿数字模型,所述第一切割路径数据定义第一切割路径数字模型,所述第一切割深度数据定义第一切割深度数字模型,所述第二切割路径数据定义第二切割路径数字模型,所述初始切割引导数据定义初始切割引导数字模型,所述最终切割引导数据定义最终切割引导数字模型,所述初始器械构造数据定义初始器械构造数字模型,以及所述最终器械构造数据定义最终器械构造数字模型。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括由所述一个或多个处理器基于与所述切割工具的移动相对应的切割路径数据来确定所述切割工具路径数据,所述切割工具的移动是为了从所述待治疗牙齿去除所述牙齿结构而预定的。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述切割工具为牙钻,所述最终切割引导结构对应于牙齿覆盖物的切割引导装置,并且所述固定器械构造对应于所述牙齿覆盖物的牙套。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括:
由所述一个或多个处理器将所述最终器械构造数据导出到被配置为供计算机辅助制造(CAM)或增材制造(AM)装置使用的数据存储文件。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括基于所述数据存储文件在所述AM装置上使用增材制造工艺来制造所述牙科器械。
12.一种制备牙科器械的方法,所述牙科器械用于将修复体应用于患者口腔中的待治疗牙齿,所述方法包括:
由一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械固定支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始主要支撑构造数据;
由所述一个或多个处理器存储与所述器械固定支撑结构相对应的最终主要支撑构造数据;
由所述一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械舌侧支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始舌侧支撑构造数据;
由所述一个或多个处理器存储与所述器械舌侧支撑结构相对应的最终舌侧支撑构造数据,所述器械舌侧支撑结构附接于所述器械固定支撑结构;
由所述一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械颊侧支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始颊侧支撑构造数据;
由所述一个或多个处理器存储与所述器械颊侧支撑结构相对应的最终颊侧支撑构造数据,所述器械颊侧支撑结构附接于所述器械固定支撑结构;以及
由所述一个或多个处理器存储与附接到所述器械舌侧支撑结构和所述器械颊侧支撑结构两者上的咬合面连接器相对应的咬合连接器构造数据,其中,所述最终主要支撑构造数据、所述最终舌侧支撑构造数据、所述最终颊侧支撑构造数据和所述咬合连接器构造数据定义对应于粗糙保持夹板构造的初始保持夹板数据。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述修复的牙齿数据对应于所述患者的口腔中的多个现有和修复的牙齿的3D模型,所述多个现有和修复的牙齿包括所述待治疗牙齿和应用于所述待治疗牙齿的修复体。
14.根据权利要求12所述的方法,还包括由所述一个或多个处理器将所述初始保持夹板数据与所述修复的牙齿数据分离,以形成与最终保持夹板构造相对应的最终保持夹板数据。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述初始主要支撑构造数据定义初始主要支撑设计数字模型,所述最终主要支撑构造数据定义最终主要支撑设计数字模型,所述初始舌侧支撑构造数据定义初始舌侧支撑构造数字模型,所述最终舌侧支撑构造数据定义最终舌侧支撑构造数字模型,所述初始颊侧支撑构造数据定义初始颊侧支撑构造数字模型,所述最终颊侧支撑设计数据定义最终颊侧支撑构造数字模型,所述咬合连接器构造数据定义咬合连接器构造数字模型,所述初始保持夹板数据定义粗糙保持夹板数字模型,所述修复的牙齿数据定义修复的牙齿数字模型,以及所述最终保持夹板数据定义最终保持夹板数字模型。
16.根据权利要求14所述的方法,还包括由所述一个或多个处理器将所述最终保持夹板数据导出到被配置用于供CAM或AM装置使用的数据存储文件。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述最终保持夹板构造为用于放置贴面的托盘,还包括:基于所述数据存储文件,在所述AM装置上使用增材制造工艺来制造所述用于放置贴面的托盘。
18.根据权利要求14所述的方法,还包括:
由所述一个或多个处理器存储与将所述器械固定支撑结构连接到所述器械舌侧支撑结构的舌侧连接支撑结构相对应的舌侧连接支撑构造数据;以及
由所述一个或多个处理器存储与将所述器械固定支撑结构连接到所述器械颊侧支撑结构的颊侧连接支撑结构相对应的颊侧连接支撑构造数据。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括:
由所述一个或多个处理器操纵所述舌侧连接支撑构造数据,其中,所述舌侧连接支撑构造数据的操纵对应于所述舌侧连接支撑结构的数字模型的平滑化;以及由所述一个或多个处理器操纵所述颊侧连接支撑构造数据,其中,所述颊侧连接支撑构造数据的操纵对应于所述颊侧连接支撑结构的数字模型的平滑化。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述初始保持夹板数据进一步由所述舌侧连接支撑构造数据和所述颊侧连接支撑构造数据来定义。
21.根据权利要求12所述的方法,其中,所述初始主要支撑构造数据被操纵以定义所述最终主要支撑构造数据,并且其中,所述初始主要支撑构造数据的操纵对应于压印所述器械固定支撑结构的数字模型轮廓的轮廓,其中,所述初始舌侧支撑构造数据被操纵以定义所述最终舌侧支撑构造数据,并且其中,所述初始舌侧支撑构造数据的操纵对应于压印所述器械舌侧支撑结构的所述数字模型轮廓的轮廓,其中,所述初始颊侧支撑构造数据被操纵以定义所述最终颊侧支撑构造数据,并且其中,所述初始颊侧支撑构造数据的操纵对应于压印所述器械颊侧支撑结构的所述数字模型轮廓的轮廓。
22.一种用于在患者的口腔中治疗待治疗的工作牙齿的方法,所述方法包括以下步骤:
将引导装置的第一表面固定到患者的一颗或多颗牙齿上;
将切割装置的驱动轴插入所述引导装置的开口中;
沿垂直于或以其他方式横向于所述驱动轴的纵向轴线的方向将所述切割装置的凸缘插入所述引导装置的狭缝中,所述狭缝与所述引导装置的开口连通,所述狭缝在垂直于或以其他方式横向于所述驱动轴的纵向轴线的第一平面内并且沿将所述凸缘插入所述狭缝中时所述凸缘延伸的方向具有第一尺寸,所述第一尺寸大于平行于所述第一平面的第二平面内的并且当所述凸缘插入所述狭缝中时沿所述凸缘延伸的方向的所述开口的相应第二尺寸;
在制备所述工作牙齿的工作表面时移动所述切割装置以去除所述工作牙齿的部分,其中,所述切割装置的移动被所述引导装置限制在第一平面内的方向上并且限制于在垂直于所述第一平面的方向上延伸的所述狭缝的厚度;
从所述狭缝上去除所述切割装置的所述凸缘;
从所述患者的口腔中去除所述引导装置;以及
通过粘合剂将修复体固定在所述工作表面上。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,固定步骤还包括将保持所述修复体的保持夹板固定在所述患者牙齿的相反远侧牙齿上,以使得所述修复体保持为抵靠所述工作牙齿的工作表面。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述修复体为牙冠、牙桥或牙贴面,并且其中,所述牙切割装置包括牙钻。
25.根据权利要求22所述的方法,其中,当所述切割装置的凸缘完全插入到所述引导装置的狭缝中时,所述切割装置的驱动头在所述引导装置的外部。
26.一种牙科器械,包括:
手柄
附接在所述手柄上的驱动头;
从所述驱动头延伸的驱动轴;
切割工具,所述切割工具附接到所述驱动轴并沿所述驱动轴的纵向轴线延伸;以及围绕所述驱动轴延伸并与所述驱动头间隔开的凸缘,所述凸缘具有沿垂直于所述驱动轴的纵向轴线的轴线的长度尺寸和宽度尺寸以及沿平行于所述驱动轴的纵向轴线的轴线的厚度尺寸,其中,所述凸缘的长度尺寸和宽度尺寸之一大于所述凸缘的厚度尺寸或两者均大于所述凸缘的厚度尺寸。
27.一种牙科覆盖装置,用于将牙科器械的操作限制为去除患者的口腔中待治疗牙齿的结构的预定部分,并且包括具有长度、宽度和厚度的主体,所述牙科覆盖装置包括:
第一表面,所述第一表面与所述患者的口腔中的一颗或多颗牙齿的部分互补并且被构造成与所述患者的口腔中的一颗或多颗牙齿的部分接触,以相对于所述待治疗牙齿将所述主体固定在合适的位置
与所述第一表面相反的第二表面,所述第一表面和所述第二表面之间的一个或多个距离限定所述主体的厚度;
第一开口,所述第一开口延伸穿过所述第一表面以暴露要从所述待治疗牙齿去除的所述牙齿结构的部分;
与所述第一开口相反并延伸穿过所述第二表面的第二开口,所述第二开口被构造成将牙科器械的轴容纳成贯穿其中;以及
狭缝,其与所述第二开口连通以用于容纳从所述轴沿垂直于或以其他方式横向于所述轴的纵向轴线的方向延伸的凸缘,所述狭缝沿第一方向具有第一尺寸,且所述第一尺寸在大致平行于所述主体的长度和宽度的第一平面内,所述第一尺寸大于沿所述第一方向的并且在平行于所述第一平面的第二平面内的所述第二开口的相应第二尺寸,从而当通过所述第二开口容纳所述牙科器械的轴并且所述凸缘被容纳在所述狭缝中时,所述凸缘的移动受到所述狭缝限制,
其中,所述第二开口限定穿过所述狭缝的端部上的厚度的第一侧开口,所述第一侧开口用于在与所述第一平面平行的平面内并沿与所述第一平面平行的平面的方向容纳所述牙科器械的轴,以及
其中,所述狭缝限定第二侧开口,所述第二侧开口穿过所述狭缝的端部上的厚度,以在所述第一平面内并在沿所述第一平面的方向上容纳所述凸缘。
28.一种用于去除待治疗牙齿的结构的预定部分的牙科系统,包括:
根据权利要求27所述的牙齿覆盖装置;以及
牙科器械,包括:
手柄;
附接在所述手柄上的驱动头;
从所述驱动头延伸的驱动轴;
切割工具,所述切割工具附接到所述驱动轴并沿所述驱动轴的纵向轴线延伸;以及围绕所述驱动轴延伸并与所述驱动头间隔开的凸缘,所述凸缘具有沿垂直于所述驱动轴的纵向轴线的轴线的长度尺寸和宽度尺寸以及沿平行于所述驱动轴的纵向轴线的轴线的厚度尺寸,其中,所述凸缘的长度尺寸和宽度尺寸之一大于所述凸缘的厚度尺寸或两者均大于所述凸缘的厚度尺寸,并且
其中,所述驱动轴能够被所述第二开口的第一侧开口容纳,并且所述凸缘能够被所述第二侧开口容纳,并且
其中,当所述牙科器械的凸缘被容纳在所述狭缝内时,所述凸缘在所述第一平面内的方向和垂直于所述第一平面的方向上的移动受到所述狭缝的限制。
29.一种用于将一个或多个贴面放置到患者口腔中的牙齿覆盖系统,包括:
一个或多个贴面;以及
包括曲形主体的牙齿覆盖装置,所述曲形主体包括:
主体表面,所述主体表面与患者口腔中的一颗或多颗牙齿的部分互补并被构造成与所述患者的口腔中的一颗或多颗牙齿的部分接触,以将所述主体固定在患者牙齿上的合适位置,所述患者口腔中的一颗或多颗牙齿包括所述患者口腔相反侧上的远侧牙齿,所述一个或多个贴面临时附接到所述主体表面;以及
多个孔,所述多个孔延伸穿过所述曲形主体并对应于多个牙齿上的位置。
30.根据权利要求29所述的牙齿覆盖装置,其中,所述主体表面的第一部分和第二部分被构造成用于接触所述患者口腔的相反侧上的臼齿,并且其中,所述主体表面的第一部分和第二部分为实心的,没有从中穿过的孔。
31.根据权利要求29所述的牙齿覆盖装置,其中,所述曲形主体限定了单独的齿形,每个齿形具有在患者口腔中的牙齿的一部分的轮廓,并且所述孔延伸穿过所述齿形,并且其中,对于具有延伸穿过其中的孔的每个齿形,最多两个孔延伸穿过所述曲形主体的每个单独的齿形。
32.根据权利要求31所述的牙齿覆盖装置,其中,为了放置对应于完整牙弓的十个(10)贴面,所述牙齿覆盖装置包括穿过所述曲形主体的最少16个孔和最多20个孔。
33.根据权利要求29所述的牙齿覆盖装置,其中,所述曲形主体限定了单独的齿形,每个齿形具有在患者口腔中的牙齿的一部分的轮廓,并且所述孔延伸穿过所述齿形,并且其中,对于具有延伸穿过其中的孔的每个齿形,最少三个孔延伸穿过所述曲形主体的每个单独的齿形,以及最多六个孔延伸穿过所述曲形主体的每个单独的齿形。
34.根据权利要求33所述的牙齿覆盖装置,其中,为了放置与对应于完整牙弓的十个(10)贴面,所述牙齿覆盖装置包括穿过所述曲形主体的最少30个孔和穿过所述曲形主体的最多60个孔。
35.根据权利要求29所述的牙齿覆盖装置,其中,所述多个孔中的至少一些孔的直径在约1.5mm至约4mm的范围内。

说明书全文

用于放置贴面的制备牙的系统

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请为在2017年12月29日提交的美国专利申请号15/858,253的延续,并要求享有在2017年3月16日提交的美国临时专利申请号62/472,372的申请日的权益,其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

[0003] 本发明涉及用于制备牙齿以用于牙齿修复的装置、系统和方法,并且特别地涉及用于制备器械的系统和方法以及用于制备牙齿以容纳牙齿修复体的此类器械。

背景技术

[0004] 患者的目标是美观如意、均匀磨损并提供均衡咬合的完整、完好的牙齿。然而,随着时间的流逝,由于事故、磨损恶化、由于不良口腔卫生引起的蛀牙、口腔护理习惯不足、食用某些食物(诸如糖果)、使用烟草疾病、药物、某些先天性疾病和环境影响、牙齿移动等而引起牙齿问题。在某些情况下,牙齿根本无法获得患者所需的外观。为此,牙科医生及其患者依靠各种方法来修复牙齿的这些畸形和薄弱点。
[0005] 牙齿的修复通常需要制备和修饰牙齿的外部形状和大小,以便能够接受各种修补物或修复体,诸如齿冠、嵌体、高嵌体、牙桥和贴面。同样,为了制备合适的修补物或修复体,必须对原始未修饰的牙齿并往往在以后的时间对修饰的牙齿进行模压或三维扫描。在制造永久性修补物时,牙科医生通常将临时性修补物放置在修饰或制备好的牙齿上,但是使用这种临时性装置以及去除用于将临时性装置放置在制备好的牙齿上的任何粘固剂可能会在制备好的牙齿和修补物的内部构造之间产生差异。
[0006] 最近,Viax牙科技术有限责任公司已开发出形成一种引导装置的系统和方法,其用于制备需要治疗以容纳修复体的工作牙齿,以及在相同的就诊期间放置与引导装置的构造相对应的预先制备好的修复体,因此不需要临时修补物。这种系统、方法和装置在现已放弃的美国专利申请公开号US20100192375 A1;美国专利申请公开号US20100196842 A1,现在为美国专利号8,640,338;以及美国专利公开号2014/0248577 A1(“577公开”)中公开,其各自的公开内容通过引用并入本文。仍然需要进一步的改进以更有效和可靠地治疗患者的牙齿以容纳修复体和其他修补物。

发明内容

[0007] 根据本技术,已经发现了一种系统、方法和产品,其提供了一种更简单、更可靠和更方便的技术来治疗需要修复部件以矫正牙齿的畸形和薄弱点中的任一者或两者或多个牙齿的畸形和薄弱点中的任一者或两者的牙齿。提供了一种牙科装置的系统,其可用于通过限制去除牙齿材料以产生与修复部件的内部构造相匹配或相对应的形状或构造来修饰待治疗的牙齿。该系统使得可以在制备待治疗的牙齿之前制备修复部件。而且,可以以与修复部件的内部构造相对应并与之匹配的构造来精确地制备牙齿。通过遵循本技术,可以在制备好待治疗的牙齿之后立即安装修复部件。因此,牙医可以在一次办公室就诊中制备待治疗的牙齿并将修复部件安装到制备好的牙齿上。如本文所用,应当理解,对待治疗的牙齿的提及是指待治疗的单个牙齿或待治疗的多个牙齿。
[0008] 与常规治疗方法一样,根据本技术,首先可以存在表明需要用修复部件治疗牙齿的诊断。诊断可以基于初始X射线或其他诊断技术,诸如但不限于磁共振成像(MRI)、手持式或其他口腔内三维(3D或3-D)扫描仪,它们可以识别蛀牙、裂纹、薄弱点、脱位、畸形、咬合障碍或待治疗牙齿的其他不适或不良方面的位置和程度。可以基于所获得的待治疗原始牙齿的诊断信息来创建第一物理3D模型,该模型可以为模具、铸模、压模、其他物理模型和计算机生成的模型中的任一者或其组合。在这一点上,本技术在实践中可能不同于常规技术。常规技术需要对牙齿进行修整和整形,以去除蛀牙、裂纹和其他不适,从而使制备好的牙齿具有足够的强度和磨损特性,以用于容纳和永久性地附接在修复部件上。在制备待治疗的牙齿期间去除牙齿结构后,通常根据第二3D模型确定制备好的牙齿的修整后的构造,第二3D模型也可以为模具、铸模、压模、其他物理模型和计算机生成的模型中的任一者或其组合。制备好的修整牙齿通常配有一个临时牙冠,以保护制备好的牙齿并为患者提供一定的舒适感,直到制造出修复部件为止,这可能需要数天至数周的时间。然后,通常在异地实验室中使用第一和第二物理3D模型来制备修复体。由第一物理3D模型提供的原始牙齿构造为确定和制备修复部件的外表面提供了基础,而由第二物理3D模型提供的已制备、修整后的牙齿构造为待制备的修复部件提供了相反或负的内表面。修复部件的厚度由待制备的修复部件的确定的外表面和内表面之间的差异提供。第一和第二物理3D模型还用于向一颗或多颗牙齿提供相邻牙齿的构造,以容纳修复体,使得最终的修复体与相邻牙齿正确对齐并接合。这些模型进一步用于提供用于制备修复体的咬合面的拮抗体牙齿的构造,使得修复体和拮抗体牙齿之间将存在适当的咬合接触
[0009] 本技术的过程减少了给患者带来的不便,诸如消除了一次或多次办公室就诊以及消除了佩戴临时牙冠的需要。利用这种技术,不需要在生产修复部件之前制备待治疗的牙齿。在安装修复部件之前,也无需为制备好的牙齿制作物理3D模型。不需要在制备好的牙齿上安装临时牙冠,因此不需要去除可能干扰修复部件装配的临时牙冠和相关的粘固剂。由于这种干扰而导致的并发症可能需要对制备好的牙齿进行进一步的修整以适合修复体,或者需要对修复部件进行进一步的修饰。还消除了患者在佩戴临时装置时的不适感,以及由于暴露了制备好的牙齿而导致的更大的感染险,无论是否使用了临时牙冠。
[0010] 根据本技术的另一方面,提供一种由牙医使用以精确地制备、修整或修饰待治疗的工作牙齿以容纳修复体的系统,该修复体优选地可以在使用该系统之前预先形成,并且可以为但不限于嵌体、高嵌体、牙冠、牙桥或贴面。这样的系统可能包括两个主要部件:(i)至少一种牙科器械,其被构造成用于接触覆盖装置的合适的引导构造的一个或多个表面,并且用于接触牙齿结构以去除这种牙齿结构;以及(ii)至少一个覆盖装置,其可以为牙齿覆盖物,其被构造成附接到待治疗的工作牙齿和待治疗牙齿的相邻或邻近牙齿(或多个相邻牙齿或邻近牙齿)中的任一者或两者,并且还包括与牙科器械接触的一个或多个引导表面以将这种器械的3D运动限制在待治疗的牙齿的预定3D区域中(从该预定3D区域中去除牙齿结构)。在操作中,当牙科器械适当地接触覆盖装置的一个或多个引导表面时,覆盖装置可以与牙科器械配合以限制牙科器械相对于被治疗牙齿的3D运动,从而使牙科器械从被治疗的牙齿的预定3D区域中去除牙齿结构,以形成制备好的牙齿。以这种方式,可以制备制备好的牙齿以符合预成形修复体的构造。然后可以将预成形的修复体永久地或基本上永久地放置在制备好的牙齿上。
[0011] 在一些布置中,牙科器械可以包括切割工具,该切割工具可以为但不限于为牙钻,其被构造成用于从待治疗的工作牙齿去除待去除的牙齿结构。在改良的版本中,该系统还可以包括牙齿放置装置,该牙齿放置装置可以为被配置用于放置修复体的另一种覆盖装置的形式。牙齿放置装置可以被配置成在将修复体固定到牙齿(或相应的牙齿组)上时保持修复体抵靠正被治疗的牙齿(或相应的牙齿组)的位置。根据本技术,还提供了一种使用这种系统和改良后的系统的方法。
[0012] 根据本技术的另一方面,可以通过一种方法来制备用于引导切割工具以从待治疗的牙齿中去除牙齿结构的牙科器械。在该方法中,一个或多个处理器可以在对应于用于放置在待治疗的牙齿的一部分周围的切割引导壳体结构的初始切割引导数据与对应于由切割工具进行的工具运动的预设极限的切割工具路径数据之间执行第一布尔运算。第一布尔运算可以定义与用于引导切割工具的最终切割引导结构相对应的最终切割引导数据。在该方法中,一个或多个处理器可以在与用于将牙科器械固定到患者的口腔中待治疗的牙齿的相邻牙齿的固定器械构造相对应的初始器械构造数据和最终切割引导数据之间执行第二布尔运算。第二布尔运算可以定义与最终器械构造相对应的最终器械构造数据,该最终器械构造数据用于将牙科器械可拆卸地固定到相邻牙齿,并且用于在从待治疗的牙齿去除牙齿结构时引导切割工具。
[0013] 在一些布置中,可以扫描患者的口腔中的多个牙齿的物理模型,并且可以由一个或多个处理器接收与多个牙齿的扫描的物理模型的数字形貌相对应的原始牙齿数据。所述多个牙齿可包括待治疗的牙齿。在一些这样的布置中,可以由一个或多个处理器存储与用于填充牙齿组的扫描的物理模型的数字形貌的数字空隙填充物相对应的牙齿添加数据,并且可以由一个或多个处理器将原始牙齿数据和牙齿添加数据进行网格划分以定义新的牙齿数据。在一些这样的布置中,可以由一个或多个处理器存储与切割工具基于原始牙齿数据或新牙齿数据遵循的第一切割路径相对应的第一切割路径数据,以及可以由一个或多个处理器存储与切割工具基于原始牙齿数据或新牙齿数据要达到的切割深度相对应的第一切割深度数据。切割工具路径数据可以基于第一切割深度数据和第一切割路径数据。
[0014] 在一些布置中,第一切割深度数据可以被包括在第一切割路径数据中。在一些布置中,第一切割路径可以为曲形的。在一些布置中,第一切割路径可以为平面的。
[0015] 在一些布置中,可以由一个或多个处理器存储与切割工具基于原始牙齿数据或新牙齿数据遵循的第一切割路径相对应的第一切割路径数据。在这样的布置中,可以由一个或多个处理器存储与切割工具基于原始牙齿数据或新牙齿数据要达到的切割深度相对应的第一切割深度数据。可以由一个或多个处理器调整第一切割路径数据,以创建与从第一切割路径调整的第二切割路径相对应的第二切割路径数据。在这样的布置中,第二切割路径数据可以由一个或多个处理器存储,其中切割工具路径数据可以基于第一切割深度数据以及第一切割路径数据或第二切割路径数据中的任一者。在一些布置中,切割工具路径数据可以由一个或多个处理器基于第一切割深度数据和第一切割路径数据或第二切割路径数据来确定。在一些布置中,初始切割引导数据可以由一个或多个处理器基于原始牙齿数据或新牙齿数据来确定。
[0016] 在一些布置中,初始器械构造数据可以由一个或多个处理器存储,其中原始牙齿数据可以定义原始牙齿数字模型,牙齿添加数据可以定义空隙填充数字模型,新牙齿数据可以定义新的牙齿数字模型,第一切割路径数据可以定义第一切割路径数字模型,第一切割深度数据可以定义第一切割深度数字模型,第二切割路径数据可以定义第二切割路径数字模型,初始切割引导数据可以定义初始切割引导数字模型,最终切割引导数据可以定义最终切割引导数字模型,初始器械构造数据可以定义初始器械构造数字模型,以及最终器械构造数据可以定义最终器械构造数字模型。
[0017] 在一些布置中,切割引导壳体结构可以为对应于数字引导主体外壳的引导主体外壳。
[0018] 在一些布置中,切割工具路径数据可以由一个或多个处理器基于对应于用于为从待治疗的牙齿去除牙齿结构而预定义的切割工具的运动的切割路径数据来确定。
[0019] 在一些布置中,切割工具可以为牙钻。在一些这样的布置中,最终切割引导结构可以对应于牙齿覆盖物的切割引导装置。在一些这样的布置中,固定器械构造可以对应于牙齿覆盖物的牙套。
[0020] 在一些布置中,最终器械构造数据可以由一个或多个处理器导出到被配置为供计算机辅助制造(CAM)或增材制造(AM)装置使用的数据存储文件。
[0021] 在一些布置中,可以使用增材制造工艺基于数据存储文件将牙科器械制造在AM装置上。在一些这样的布置中,牙科器械可以为牙科切割引导装置。
[0022] 根据本技术的另一方面,可以通过一种方法来制备用于将修复体应用于患者的口腔中待治疗的牙齿上的牙科器械。在该方法中,可以由一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械固定支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始主要支撑构造数据。可以由一个或多个处理器存储对应于器械固定支撑结构的最终主要支撑构造数据。可以由一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械舌侧支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始舌侧支撑构造数据。可以由一个或多个处理器存储与器械舌侧支撑结构相对应的最终舌侧支撑构造数据,其中可以将器械舌侧支撑结构附接到该器械固定支撑结构。可以由一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械颊侧支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始颊侧支撑构造数据。对应于器械颊侧支撑结构的最终颊侧支撑构造数据可以由一个或多个处理器存储,其中器械颊侧支撑结构可以附接到器械固定支撑结构。可以由一个或多个处理器存储与附接到器械舌侧支撑结构和器械颊侧支撑结构两者的咬合面连接器相对应的咬合连接器构造数据。最终的主要支撑构造数据、最终的舌侧支撑构造数据、最终的颊侧支撑构造数据和咬合连接器构造数据可以定义与粗糙保持夹板构造相对应的初始保持夹板数据。
[0023] 在一些布置中,修复的牙齿数据可以对应于患者的口腔中的多个现有和修复的牙齿(包括待治疗的牙齿和应用于待治疗的牙齿的修复体)的3D模型。
[0024] 在一些布置中,初始保持夹板数据可以由一个或多个处理器与修复的牙齿数据分开,以形成与最终保持夹板构造相对应的最终保持夹板数据。在一些这样的布置中,初始主要支撑构造数据可以定义初始主要支撑设计数字模型,最终主要支撑构造数据可以定义最终主要支撑设计数字模型,初始舌侧支撑构造数据可以定义初始舌侧支撑构造数字模型,最终舌侧支撑构造数据可以定义最终舌侧支撑构造数字模型,初始颊侧支撑构造数据可以定义初始颊侧支撑构造数字模型,最终颊侧支撑设计数据可以定义最终颊侧支撑构造数字模型,咬合连接器构造数据可以定义咬合连接器构造数字模型,初始保持夹板数据可以定义粗糙保持夹板数字模型,修复的牙齿数据可以定义修复的牙齿数字模型,以及最终保持夹板数据可以定义最终保持夹板数字模型。
[0025] 在某些布置中,最终的保持夹板数据可以由一个或多个处理器导出到被配置用于CAM或AM装置的数据存储文件中。在一些这样的布置中,最终的保持夹板构造可以为用于放置贴面的托盘。在这样的布置中,可以使用增材制造工艺基于数据存储文件在AM装置上制造用于放置贴面的托盘。
[0026] 在一些布置中,可以由一个或多个处理器存储与将器械固定支撑结构连接到器械舌侧支撑结构的舌侧连接支撑结构相对应的舌侧连接支撑构造数据。可以由一个或多个处理器存储与将器械固定支撑结构连接到器械颊侧支撑结构的颊侧连接支撑结构相对应的颊侧连接支撑构造数据。在一些这样的布置中,可以由一个或多个处理器来操纵舌侧连接支撑构造数据,其中,对舌侧连接支撑构造数据的操纵可以对应于舌侧连接支撑结构的数字模型的平滑化。可以由一个或多个处理器来操纵颊侧连接支撑构造数据,其中,对颊侧连接支撑构造数据的操纵可以对应于颊侧连接支撑结构的数字模型的平滑化。在一些这样的布置中,初始保持夹板数据可以进一步由舌侧连接支撑构造数据和颊侧连接支撑构造数据来定义。在一些布置中,舌侧连接支撑构造数据可以定义舌侧连接支撑构造数字模型,并且颊侧连接支撑构造数据可以定义颊侧连接支撑构造数字模型。
[0027] 在一些布置中,可以操纵初始主要支撑构造数据以定义最终主要支撑构造数据,其中,初始主要支撑构造数据的操纵可以对应于压印器械固定支撑结构的数字模型轮廓的轮廓。在一些布置中,可以操纵初始舌侧支撑构造数据以定义最终舌侧支撑构造数据,其中,初始舌侧支撑构造数据的操纵可以对应于压印器械舌侧支撑结构的数字模型轮廓的轮廓。在一些布置中,可以操纵初始颊侧支撑构造数据以定义最终颊侧支撑构造数据,其中,初始颊侧支撑构造数据的操纵可以对应于压印器械颊侧支撑结构的数字模型轮廓的轮廓。
[0028] 根据本技术的另一方面,可以通过一种方法来治疗要在患者的口腔中治疗的工作牙齿。在该方法中,引导装置的第一表面可被固定到患者的一颗或多颗牙齿上。切割装置的驱动轴可以插入到引导装置的开口中。切割装置的凸缘可以在垂直于或以其他方式横向于驱动轴的纵向轴线的方向上插入到引导装置的狭缝中,在该引导装置中,该狭缝可以与引导装置的开口连通。狭缝可在与驱动轴的纵向轴线垂直或以其他方式横向的第一平面内具有第一尺寸,其中第一尺寸在或沿着当凸缘被插入到狭缝中时的凸缘延伸的方向截取,第一尺寸大于平行于第一平面的第二平面内的开口的相应第二尺寸,其中第二尺寸在或沿着当凸缘被插入到狭缝中时的凸缘延伸的方向截取。切割装置可诸如通过滑动而移动,以在制备工作牙齿的工作表面时去除工作牙齿的部分,其中切割装置的移动可被引导装置限制在第一平面内的方向,并且被限制到在垂直于第一平面的方向上延伸的狭缝的厚度。以这种方式,可以防止切割装置的凸缘被容纳在开口中,这是因为其尺寸大于开口的相应尺寸。切割装置的凸缘可以从狭缝中去除。引导装置可以从患者的口腔中去除。然后可以通过粘合剂将修复体固定到工作牙齿的工作表面上。
[0029] 在一些布置中,保持修复体的保持夹板可以被固定到患者牙齿的相反的远侧牙齿上,使得当将引导装置的第一表面固定到患者一颗或多颗牙齿上时,修复体被保持在工作牙齿的工作表面上。在一些这样的布置中,修复体可以为牙冠、牙桥和牙贴面的任何一种或其任何组合。在一些布置中,牙科切割装置可包括牙钻。
[0030] 在一些布置中,当切割装置的凸缘完全插入到引导装置的狭缝中时,切割装置的驱动头可以在引导装置的外部。
[0031] 在本技术的另一方面,牙科器械可包括手柄、驱动头、驱动轴、切割工具和凸缘。驱动头可以附接到手柄上。驱动轴可以从驱动头延伸。切割工具可以附接到驱动轴并且可以沿着驱动轴的纵向轴线延伸。凸缘可以围绕驱动轴延伸并且可以与驱动头间隔开。凸缘可以沿着垂直于驱动轴的纵向轴线的轴线具有长度和宽度尺寸,并且可以沿着平行于牵伸轴的纵向轴线的轴线具有厚度尺寸,其中,凸缘的长度和宽度尺寸中的一者或两者可以大于凸缘的厚度尺寸。
[0032] 在本技术的另一方面,一种用于将牙科器械的操作限制为去除患者的口腔中待治疗的牙齿的结构的预定部分的牙科覆盖装置可以包括具有长度、宽度和厚度的主体。主体可以包括第一表面、与第一表面相反的第二表面、第一开口、第二开口和狭缝。第一表面和第二表面之间的一个或多个距离可以限定主体的厚度。第一表面可以与患者的口腔中的一颗或多颗牙齿的部分互补并且被构造成用于接触该部分,以相对于待治疗的牙齿将主体固定在合适的位置。第一开口可以延伸穿过第一表面,并且可以被构造用于暴露要从待治疗的牙齿去除的牙齿结构的部分。第二开口可以与第一开口相反并且可以延伸穿过第二表面,在第二表面中,第二开口可以被构造用于通过开口容纳牙科器械的轴。狭缝可以与第二开口连通,并且可以被构造成用于容纳从轴沿垂直于轴或以其他方式横向于轴的纵向轴线的方向延伸的凸缘。狭缝可具有在第一方向上或沿第一方向截取的第一尺寸,其中第一尺寸在大致平行于主体的长度和宽度的第一平面内,该第一尺寸大于第二开口的相应第二尺寸,第二尺寸在第一方向上或沿着第一方向截取,其中第二尺寸在平行于第一平面的第二平面内。以这种方式,当牙科器械的轴通过第二开口被容纳并且凸缘被容纳在狭缝中时,凸缘的移动会受到狭缝的限制。第二开口可限定穿过狭缝的端部上的厚度的第一侧开口,第一侧开口用于在平行于第一平面的平面内并沿与第一平面平行的平面的方向容纳牙科器械的轴。狭缝可限定第二侧开口,该第二侧开口穿过狭缝的端部上的厚度,以在第一平面内并在沿第一平面的方向上容纳凸缘。
[0033] 根据本技术的另一方面,一种用于去除患者的口腔中待治疗的牙齿的结构的预定部分的牙科系统可以包括牙科器械和用于限制牙科器械操作以去除待治疗牙齿的结构的预定部分的牙科覆盖装置。牙齿覆盖装置可包括具有长度、宽度和厚度的主体。主体可以包括第一表面、与第一表面相反的第二表面、第一开口、第二开口和狭缝。第一表面和第二表面之间的一个或多个距离可以限定主体的厚度。第一表面可以与患者的口腔中的一颗或多颗牙齿的部分互补并且被构造成用于接触该部分,以相对于待治疗的牙齿将主体固定在合适的位置。第一开口可以延伸穿过第一表面,并且可以被构造用于暴露要从待治疗的牙齿去除的牙齿结构的部分。第二开口可以与第一开口相反并且可以延伸穿过第二表面,在第二表面中,第二开口可以被构造用于通过开口容纳牙科器械的轴。狭缝可以与第二开口连通,并且可以被构造成用于容纳从轴沿垂直于轴或以其他方式横向于轴的纵向轴线的方向延伸的凸缘。狭缝可具有在第一方向上或沿第一方向截取的第一尺寸,其中第一尺寸在大致平行于主体的长度和宽度的第一平面内,该第一尺寸大于第二开口的相应第二尺寸,第二尺寸在第一方向上或沿着第一方向截取,其中第二尺寸在平行于第一平面的第二平面内。以这种方式,当牙科器械的轴通过第二开口被容纳并且凸缘被容纳在狭缝中时,凸缘的移动会受到狭缝的限制。第二开口可限定穿过狭缝的端部上的厚度的第一侧开口,第一侧开口用于在平行于第一平面的平面内并沿与第一平面平行的平面的方向容纳牙科器械的轴。狭缝可限定第二侧开口,该第二侧开口穿过狭缝的端部上的厚度,以在第一平面内并在沿第一平面的方向上容纳凸缘。牙科器械可包括手柄、驱动头、驱动轴、切割工具和凸缘。驱动头可以附接到手柄上。驱动轴可以从驱动头延伸。切割工具可以附接到驱动轴并且可以沿着驱动轴的纵向轴线延伸。凸缘可以围绕驱动轴延伸并且可以与驱动头间隔开。凸缘可以沿着垂直于驱动轴的纵向轴线的轴线具有长度和宽度尺寸,并且沿着平行于牵伸轴的纵向轴线的轴线具有厚度尺寸,其中,凸缘的长度和宽度尺寸中的一者或两者大于凸缘的厚度尺寸。驱动轴可以通过第二开口的第一侧开口容纳,并且凸缘可以通过第二侧开口容纳。当牙科器械的凸缘被容纳在狭缝内时,凸缘在第一平面内的方向和垂直于第一平面的方向上的移动可能受到狭缝的限制。
[0034] 根据本技术的一方面,一种用于将一个或多个贴面放置到患者的口腔中的牙齿覆盖系统可以包括一个或多个贴面和牙齿覆盖装置。牙齿覆盖装置可包括曲形的主体。曲形主体上的主体表面可以与患者口腔中的一颗或多颗牙齿的一部分(包括患者口腔相反侧上的远侧牙齿)互补并被构造成接触该部分,以将主体固定在患者牙齿上的合适位置。一个或多个贴面可以临时附接到主体表面。多个孔可以延伸穿过曲形主体并且可以对应于多颗齿上的位置。
[0035] 在一些布置中,主体表面可以包括第一部分和第二部分,其可以被构造成用于接触患者口腔的相反侧上的臼齿。主体表面的第一和第二部分可以为实心的,使得没有孔延伸穿过这些部分。
[0036] 在某些布置中,曲形主体可以限定单独的齿形,每个齿形具有患者的口腔中的牙齿的一部分牙齿的轮廓,并且多个孔中的孔延伸穿过该齿形。在这样的布置中,最多两个孔可以延伸穿过曲形主体的每个单独的齿形。在一些这样的布置中,曲形主体的一个或多个单独的齿形不具有延伸穿过这种齿形的任何孔。
[0037] 在一些布置中,牙齿覆盖装置可包括穿过曲形主体的最少16个孔,以用于放置对应于整个牙弓的十(10)个贴面。在一些布置中,牙齿覆盖装置可包括穿过曲形主体的最多20个孔,以用于放置对应于整个牙弓的十(10)个贴面。在一些这样的布置中,牙齿覆盖装置可包括最少16个穿过曲形主体的孔。
[0038] 在某些布置中,曲形主体可以限定单独的齿形,每个齿形具有患者的口腔中的牙齿的一部分牙齿的轮廓,并且多个孔中的孔延伸穿过该齿形。在这样的布置中,对于每个齿形,至少三个孔可以延伸穿过曲形主体的每个单独的齿形,多个孔中的孔延伸穿过每个齿形。在一些这样的布置中,最多六个孔可延伸穿过曲形主体的每个单独的齿形。
[0039] 在一些布置中,牙齿覆盖装置可包括穿过曲形主体的最少30个孔,以用于放置对应于整个牙弓的十(10)个贴面。在一些布置中,牙齿覆盖装置可包括穿过曲形主体的最多60个孔,以用于放置对应于整个牙弓的十(10)个贴面。在一些这样的布置中,牙齿覆盖装置可包括最少30个穿过曲形主体的孔。
[0040] 在一些布置中,多个孔中的至少一些孔的直径可以在约1.5mm至约4mm的范围内。附图说明
[0041] 通过参考以下参考附图的详细描述,可以实现对本技术的主题及其各种优点的更完整的理解,其中:
[0042] 图1为根据实施例的功能图;
[0043] 图2为牙齿的扫描的物理3D模型的计算机辅助绘图(CAD)模型的正视图;
[0044] 图3为根据实施例的在校正模型中的误差之后的图2的CAD模型的平面图;
[0045] 图4A为在对CAD模型进行重新网格化之后的图3的CAD模型的平面图;
[0046] 图4B为图4A的CAD模型刷新后的平面图;
[0047] 图5为根据实施例的在导入到实体模型构建应用中之后的图4B的CAD模型的平面图;
[0048] 图6为图5的CAD模型的局部平面图,其中在模型上添加了工作平面标记;
[0049] 图7为图5的CAD模型的局部透视图,其中在模型上添加了工具标记;
[0050] 图8为图5的CAD模型的修改版本的局部透视图,其对制备好的工作牙齿进行建模并且向该模型添加了工具路径标记;
[0051] 图9为图5的CAD模型的局部透视图,其中已经调整了图8所示的工具路径标记;
[0052] 图10为图5的CAD模型的修改版本的局部透视图,其突出显示了用于建模的制备工作牙齿以供用户验证的切口;
[0053] 图11为根据实施例的图5的CAD模型的修改版本的局部透视图,其中添加了过程中数字引导主体外壳;
[0054] 图12为图11的CAD模型的局部透视图,其中在数字引导器主体外壳上添加了数字切割工具替代件;
[0055] 图13为根据实施例的添加有边界标记的图5的CAD模型的透视图;
[0056] 图14为根据实施例的数字牙套的CAD模型的透视图;
[0057] 图15为根据实施例的过程中数字引导装置的CAD模型的透视图;
[0058] 图16为根据实施例的将用图15的过程中数字引导装置制备的数字引导装置的CAD模型与图5的CAD模型的牙齿进行比较的透视图;
[0059] 图17为根据实施例的物理引导装置的透视图;
[0060] 图18为根据实施例的物理引导装置的透视图;
[0061] 图19A和图19B分别为根据实施例的在制备患者的牙齿之前和之后的患者的口腔内部的透视图;
[0062] 图20为根据实施例的用于制备患者的牙齿以容纳修复体的过程的过程流程图
[0063] 图21为根据实施例的在将包括制备好的工作牙齿的牙齿和修复体的CAD模型导入专业工具包中以形成数字修复的3D模型期间的图形用户界面(GUI)的平面图;
[0064] 图22为使用图21所示的图形用户界面导入的患者牙齿和修复体的CAD模型的平面图;
[0065] 图23A和23B分别为根据实施例的图22的数字修复的3D模型的修改的CAD模型的正视图和平面图;
[0066] 图24A-24C示出了根据实施例的在图23A和图23B的修改的CAD模型从数字粘土模型到修复的3D巴克模型的转换期间的过程步骤;
[0067] 图25A和25B分别为根据实施例的图24B和24C的修复的3D模型以及添加的用于数字主要支撑的边界线的透视图和平面图;
[0068] 图26为根据实施例的图25B的修复的3D模型的平面图,其中添加了用于数字舌侧辅助支撑的边界线;
[0069] 图27A和图27B示出了根据实施例的用于压印数字支撑牙齿以形成过程中数字放置托盘的数字主要支撑的过程步骤;
[0070] 图28示出了根据实施例的用于压印数字工作牙齿的数字舌侧以将数字舌侧辅助支撑形成在图27B的过程中数字放置托盘上的过程步骤;
[0071] 图29示出了根据实施例的用于在数字主要支撑和数字舌侧辅助支撑之间形成图28的过程中数字放置托盘的数字交叉点的过程步骤;
[0072] 图30示出了根据实施例的用于平滑通过图29中所示的过程制备的过程中数字放置托盘的数字交叉点以及数字交叉点周围的数字主要支撑和数字舌侧辅助支撑的部分的过程步骤;
[0073] 图31A和图31B示出了根据实施例的图30的过程中数字放置托盘以及添加的用于数字颊侧辅助支撑的边界线的正视图;
[0074] 图32示出了图31B的过程中数字放置托盘,其中在数字工作牙齿的数字颊侧添加了压印以在过程中数字放置托盘上形成数字颊侧辅助支撑;
[0075] 图33A为根据实施例的数字交叉点的局部正视图,该数字交叉点被添加到图32的数字主要支撑和数字颊侧辅助支撑之间的过程中数字放置托盘上;
[0076] 图33B为根据实施例的在平滑后的图33A的过程中数字放置托盘的数字主要支撑、数字颊侧辅助支撑以及它们之间的数字交叉点的平面图;
[0077] 图34A和34B分别为根据实施例的添加有数字连接器支撑的图33B的过程中数字放置托盘的平面图和正视图;
[0078] 图35示出了根据实施例的用于从图24B和24C的修复的3D巴克模型中剖分图34A和34B的过程中数字放置托盘的过程步骤;
[0079] 图36示出了根据实施例的用于清洁图35中所示的过程中数字放置托盘的过程步骤;
[0080] 图37为根据实施例的在图36中所示的清洁步骤之后的最终数字放置托盘的平面图;
[0081] 图38示出了根据实施例的操纵与图37的最终数字放置托盘相关联的数据以形成供制造装置使用的数据文件的步骤;
[0082] 图39示出了根据实施例的可用于形成与图37的最终数字放置托盘相对应的物理放置托盘的增材制造机器;
[0083] 图40A-40C为根据各种实施例的物理放置托盘的透视图;
[0084] 图41为根据实施例的物理放置托盘系统的透视图,该物理放置托盘系统制备将贴面应用于患者的牙齿上;
[0085] 图42A和图42B为根据实施例的分别应用于患者的牙齿和随后应用于患者的牙齿的图41的物理放置托盘系统的透视图;
[0086] 图43A和43B为在放置图41的物理放置托盘系统的贴面之前和之后的患者牙齿的透视图;以及
[0087] 图44为根据实施例的用于制备用于将修复体应用于患者的牙齿上的放置和保持装置的过程的过程流程图。

具体实施方式

[0088] 在本文中参考包括两个或多个定义的步骤的方法时,可以以任何顺序或同时执行所定义的步骤(除非上下文排除了这种可能性),并且该方法可以包括在任何已定义步骤之前、两个已定义步骤之间或所有已定义步骤之后的一个或多个其他步骤(除非上下文排除了这种可能性)。
[0089] 术语“下部”、“上部”、“顶部”、“底部”及其变体以及派生的方向性术语(诸如“平”、“垂直”、“向上”和“向下”)基于如附图所示的覆盖物的正常构造,其中覆盖物被装配到患者的下牙上,并且牙齿的根部垂直向下延伸。本文中的“牙医”一词不应做限制性解释,也可以理解为牙科医生、牙科技师、牙科助手、牙科卫生师、牙科助理、牙科治疗师、牙科设计师等。
[0090] 根据常规技术,对牙齿的诊断评估揭示了需要通过安装修复体或修补物来治疗牙齿的现有状况。在这些常规方法下,首先对待治疗的牙齿进行修整和制备,然后使用其修整的构造来制造修复体的内部构造。因此,制造修复体以适合已经制备好的牙齿。
[0091] 根据本技术的实施例,如采用这样的常规方法,牙医可以通过例如X射线和其他诊断技术中的一者或两者来识别应当由于例如以下原因而应去除的患者的现有工作牙齿的部分:蛀牙,裂纹,薄弱点,脱位,畸形,咬合障碍或牙齿的其他不适或不良方面。在一些布置中,牙医然后可以制备物理3D模型,其优选地可以为患者口腔中的整个下部或整个上部牙齿组中的铸模、模具和压模的任一者或组合,该物理3D模型包括工作牙齿和工作牙齿的一个或多个相邻牙齿,尽管在某些情况下,物理3D模型可能看情况仅包括下部或上部牙齿组的一部分。
[0092] 现在参考附图,然后,牙医可以使用扫描装置对制备的物理3D模型进行数字扫描,诸如但不限于使用手持式3D扫描仪或其他扫描装置,诸如提供摄影测量和结构化光扫描的Imetric 3D提供的那些装置进行扫描,以创建要存储在第一客户端计算机120的存储器124中的原始牙齿数据125(如图1所示),该数据对应于包括待治疗的工作牙齿模型的物理3D模型的扫描形貌。在某些其他布置中,牙医可以例如使用手持式3D扫描仪直接扫描包括患者口腔中的工作牙齿的下部或上部牙齿组的全部或部分,以创建原始牙齿数据125。替代地,牙医可以将物理3D模型发送给第三方,该第三方可以优选地为本文中进一步描述并且在图1中进一步参考的第二客户端计算机130的第二用户,或者可以与第二客户端计算机130的第二用户一起工作,其可以数字扫描由牙医制备的物理3D模型以创建原始牙齿数据125。
[0093] 本发明提供了一种系统,该系统用于制备器械以辅助制备一个或多个工作牙齿以容纳修复体,用于实际制备一个或多个工作牙齿以容纳修复体,用于制备修复体以及用于放置修复体。
[0094] 如图1进一步所示,除其他功能外,系统105可用于生成、存储和共享与诸如但不限于牙齿的结构的三维模型相对应的数据。系统105可以包括至少一个服务器计算机110、第一客户端计算机120和至少第二客户端计算机130,第二客户端计算机可以位于远离第一客户端计算机的位置。这些计算机中的每个计算机都可以经由网络140发送和接收信息。
[0095] 网络140和中间的通信点可以包括各种配置和协议,包括因特网、万维网、企业内部网、虚拟专用网、广域网、局域网、使用一个或多个公司专有的通信协议的专用网、以太网、WiFi和HTTP,以及上述各项的各种组合。这些配置之间的通信和应用这些协议可以通过被配置为与其他计算机之间来回传输数据的任何装置(诸如调制解调器(例如,拨号,电缆或光纤))和无线接口来促进。尽管图1仅示出了少数装置,但是系统105可以包括大量连接的计算机,其中每个不同的计算机位于网络的不同通信点处。
[0096] 计算机110、120、130中的每者可以包括处理器和存储器。例如,服务器110可包括存储器114,其存储处理器112可访问的信息,第一客户端计算机120可包括存储器124,其存储处理器122可访问的信息,第二客户端计算机130可包括存储器134,其存储处理器132可访问的信息。处理器112、122、132中的每者可以为任何常规处理器,诸如可商购的中央处理单元(CPU)。可替代地,处理器112、122、132中的任一者可以为专用控制器,诸如ASIC、FPGA或另一基于硬件的处理器。尽管在图1中被示为在同一框内,但是每个处理器及其相应的存储器实际上可以包括可以或可以不存储在同一物理壳体内的多个处理器和存储器。例如,存储器可以为位于网络数据中心的服务器场中的硬盘驱动器或其他存储介质。因此,对处理器、存储器或计算机的引用将被理解为包括对可以并行或不可以并行操作的处理器、存储器或计算机的集合的引用。
[0097] 存储器114、124、134中的每者可以包括存储可以由相应处理器执行的应用或指令116、126、136的第一部分。指令116、126、136可以为将由处理器直接执行(例如,机器代码)或间接执行(例如,脚本)的任何指令集。就此而言,术语“应用”、“指令”和“程序”在本文中可以互换使用。存储器还可以包括第二部分,其存储数据118、128、138,该数据可以根据相应的指令被检索、存储或修改。存储器可以包括被配置用于存储处理器可访问的信息的任何类型,诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM、DVD、CD-ROM、具有写能只读存储器或前述的各种组合,其中指令或应用116、126、136和相应的数据118、128、138被存储在相同或不同类型的介质上。
[0098] 例如,牙医或被引用的第三方可以将一旦生成的数据128的原始牙齿数据125存储在第一客户端计算机120的存储器124中。然后可以将生成的原始牙齿数据125上传到服务器110,并经由网络140分发给第二客户端计算机130。可选地,当第三方为第二客户端计算机130的第二用户或与第二用户一起工作时,第二客户端计算机130可以视情况而定直接从用于扫描患者的下部或上部牙齿组的形貌的扫描装置或此类牙齿的物理3D模型(以下称为“扫描牙齿形貌”)接收原始牙齿数据125。
[0099] 除了处理器、存储器和指令之外,客户端计算机120、130可以具有与个人计算机结合使用的所有部件。例如,客户端计算机可以包括电子显示器127、137(例如,具有屏幕的监视器、触摸屏、投影仪、电视、计算机打印机或任何其他可用来显示信息的电子装置,包括但不限于智能手机或其他类似的手持装置)、一个或多个用户输入(例如,鼠标键盘,触摸屏和/或麦克风)、一个或多个声音输出(诸如扬声器)以及用于将这些元件彼此连接的所有部件。
[0100] 如图1进一步所示,第二客户端计算机130的至少指令136可以包括构建应用135,或替代地,实体模型构建应用135A。该构建应用可以为计算机辅助设计(CAD)3-D建模软件或本领域已知的等效软件,其优选地可以为但不限于3D Systems,Inc.的GEOMAGIC FREEFORM或SolidWorks Corporation的 但也可以为其他类似的软件程序,诸如但不限于 Parametric Technology Corporation的
(以前为Pro/Engineer)、Siemens PLM Software NXTM(以前为Unigraphics NX)和Dassault  的 在接收到原始牙齿数据125之后,除了可以执行的其他
指令之外,构建应用135可以执行指令以将原始牙齿数据转换成数字3D模型139,该数字3D模型139可以为患者的包括待治疗的工作牙齿的下部和上部牙齿组(其可能为物理3D模型的扫描形貌)中的任一者或两者的扫描形貌形式的线框结构。以这种方式,3D模型139可以在电子显示器137上(诸如在构建应用135的图形用户界面(GUI)内)看到,并且可以通过第二用户的输入来修改,该第二用户可以为第一用户或与第一用户不同的使用构建应用135的用户。
[0101] 在一些布置中,第一客户端计算机120的指令126还可以包括构建应用,并且在一些这样的布置中,该构建应用可以与构建应用135相同。以这种方式,在这样的布置中,第一客户端计算机120可以在将原始牙齿数据或原始牙齿数据的修改版本上载到服务器110之前,将原始牙齿数据125转换成数字3D模型139以供查看或可能对该模型进行修改。第二客户端计算机130的构建应用135和存储在第一客户端计算机120的存储器124中的任何构建应用中的任一者或两者都可以与用于在客户端装置上显示数字3D模型139的GUI相关联,以允许用户利用构建应用的功能。
[0102] 数据118、128、138不需要受到任何特定数据结构的限制。例如,数据可以作为具有多个不同字段和记录的表或XML文档存储在计算机寄存器中、关系数据库中。数据也可以格式化为任何计算机可读格式,诸如但不限于二进制值、ASCII或Unicode。此外,数据可以包括足以识别相关信息的任何信息,诸如数字、描述性文本、专有代码、指针、对存储在其他存储器(包括其他网络位置)中的数据的引用或由函数用于计算相关数据的信息。例如,第二客户端计算机130的数据138可以包括由构建应用135用于创建3D模型139的信息。
[0103] 除了上述和附图所示的操作之外,现在还将描述各种其他操作。应当理解,不必以下面描述的精确顺序执行以下操作。而是,可以以不同顺序或同时处理各个步骤。除非本文另有说明,否则步骤也可以省略或添加。
[0104] 第1部分:用于制备待治疗的工作牙齿的制备引导装置的数字化制备
[0105] 现在参考图2至图16,构建应用135用专用工具包改装,该专用工具包允许对计算机生成的牙齿结构模型和相应的制备引导装置进行数字化制备,所述制备引导装置可以被配置为与定制机头配合并与其协作。在所示示例中,构建应用135为3D Systems,Inc.的GEOMAGIC FREEFORM。
[0106] 如图2所示,处理器132将原始数字3D模型139导入到专用工具包中。然后,如所示示例中所示,可以从3D模型中修剪不需要用于制备制备引导装置的数字3D模型的多余区域,从而消除可能会使CAD软件变慢的过多数据。
[0107] 如图3所示,构建应用135的用户,例如第二用户,然后可以使用专用工具包来检查数字3D模型139或修剪后的这种模型,以寻找3D模型中的可疑错误,该错误可以为但不限于由以下原因中的的任一种或任何组合引起:扫描的牙齿形貌的分辨率差(无论是直接来自患者的口腔还是来自3D物理模型),待治疗牙齿的3D物理模型的分辨率差以及物理模型中的空隙或多余的投影。如图所示,可以识别与牙齿添加数据相对应的3D模型附加结构145以添加到原始数字3D模型139中识别出的任何不希望的空隙,并且选择在数字3D模型中识别出的任何不想要的投影以从原始数字3D模型中去除。审计检查和所需的纠错的标识可以由处理器使用构建应用135来执行。然后,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击构建应用的GUI上的图标来接受附加结构145以及去除不需要的投影。如图4A和4B所示,可以将原始3D模型139重新网格化为单个网格,包括用3D模型附加结构145网格化,并将其刷新以形成新的重新网格化的数字3D模型139A'和对应于新的牙齿数据125A的新的(刷新的)数字3D模型139A。在优选的替代布置中,在将原始数字3D模型导入构建应用135的专用工具包中之后以及在随后对原始数字3D模型进行修整以形成新的数字3D模型139A之后,可以自动修复原始数字3D模型139中的错误。如图5所示,新的数字3D模型139A被导入到实体模型构建应用135A的专用工具包中。
[0108] 如图6所示,将工作平面147被设置在相对于待治疗的工作牙齿(即数字工作牙齿150)的数字模型的适当位置和取向上。如在该示例中那样,工作平面147优选地可以大体上平行于数字工作牙齿150的一部分(在所示的示例中,待治疗的工作牙齿150)定位,该部分将在制备工作之后成为工作牙齿的制备好的表面。在该示例中,工作平面147垂直于限定根尖-冠状方向的轴线,而在其他布置中,可以将工作平面设置为其他取向,诸如但不限于沿近中-远中轴线。工作平面147的取向设置本文进一步描述的其他设置的取向。
[0109] 如图7所示,由实体数字3D模型139B中的深度标记149A、149B设置将要变为待治疗工作牙齿的制备表面的深度。如本文进一步所述,当通过切割工具(例如牙钻,锯,高压流体喷射切割器等)制备待治疗工作牙齿的现有原始表面时,由深度标记149A设置的深度对应于在制备工作牙齿期间切割工具的尖端或边缘将达到的深度的当前设置,并且由深度标记149B设置的深度对应于在制备工作牙齿期间切割工具的尖端或边缘达到的期望深度。工具替代件148在切割工具(例如牙钻)的尖端的方向上延伸,该切割工具用于制备工作牙齿。
[0110] 如图8所示,最初在实体模型构建应用135A中将工具路径151设置为在沿着切割工具所遵循的路径与数字工作牙齿150间隔开的位置处的切割路径数据。路径151优选地为一种这样的路径,其从待治疗的工作牙齿去除了需要去除的最小量的牙齿结构,以校正工作牙齿的每个不适或其他不良方面,同时还提供了足够的表面积和适当的形状以附接修复体。另外,尽管路径151在实体模型构建应用135A和切割工具的限制内可以为任何形式,但是该路径优选地为平面形式或可以相对于数字工作牙齿150为凸形或凹形的曲形形状的形式。工具路径151优选地在深度标记149A、149B设置深度之后设置,尽管该路径也可以在深度设置之前或甚至同时设置。如图8进一步所示,在设置工具路径151和深度标记149A、149B的同时,数字工作牙齿150可以显示有与当前要对工作牙齿进行计划切割相对应的数字切口。
[0111] 参考图9,在初始设置工具路径151的情况下,工具路径可以被移近或远离待治疗的工作牙齿。工具路径151也可以大致平行于数字工作牙齿150的外表面移动,例如,沿唇侧或舌侧的方向移动。如图10所示,在将工具路径151设置在建议的位置和取向的情况下,可以沿边缘155A突出显示与工具路径151相对应的数字工作牙齿150的数字化制备表面155,以加重与从待治疗的工作牙齿去除牙齿结构后患者的建议制备好的表面相对应的数字化制备表面的曲率。以这种方式,实体模型构建应用135A的用户可以验证工具路径151的位置,以确认其位于期望的位置,并用数字化制备表面155生成包括数字工作牙齿150的制备好的3D模型139C。否则,工具路径151可以为相对于数字工作牙齿150重新定位和重新定向直到工具路径被定位以实现期望的牙齿制备为止的任何一种或其任何组合。然后,实体模型构建应用135A的用户提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以设置工具路径,在该工具路径上对应于图16中所示的数字切割工具替代件164并且在下文中进一步讨论的切割工具路径数据由构建应用确定并存储在对象列表中。如在图12中所示的示例中那样,切割工具路径数据可以对应于将在下面进一步讨论的数字引导主体165中形成的狭缝。
[0112] 现在参考图11,一旦确定并在期望的位置设置了工具路径151,实体模型构建应用135A的用户就提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标来指示构建应用在数字工作牙齿150的外表面153周围产生对应于数字引导主体外壳162的初始切割引导数据(参见图7和9)。如所示出的示例那样,实体模型构建应用135A优选地被配置为具有由数字引导主体外壳162的数字外壳外表面163限定的预设外部尺寸,即当形成时应用于数字引导主体外壳的预设外部尺寸,其可以基于患者口腔的构造的总体样本数据,尽管可以在实体模型构建应用135A中修改这样的尺寸,例如,为了解决将特定患者口腔的构造与构建应用中预设的标准尺寸相比的极端变化。如所示出的示例那样,数字引导主体外壳162也可以围绕与待治疗患者的工作牙齿的相邻牙齿相对应的数字工作牙齿150的数字相邻牙齿152的数字外表面154(或如图所示的数字相邻齿152的数字外表面154)延伸。以这种方式,数字引导器主体外壳162的一部分可以与数字相邻牙齿152的数字外表面154相符。
[0113] 如图12所示,实体模型构建应用135A的用户提供输入,例如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以指示构建应用基于上述切割路径数据在数字向导主体外壳162内显示数字切割工具替代件164。数字切割工具替代件164在其末端具有与诸如本文先前所述的物理切割工具的末端可能行进的末端相对应的尺寸。然后,实体模型构建应用135A的用户提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以指示构建应用应用布尔运算以在数字引导器主体外壳162和数字切割工具替代件164的交叉点处合并。通过合并创建的模型对应于最终切割引导数据。该布尔运算为减法运算,使得从数字引导体外壳162减去数字切割工具替代件164的体积和形状以形成数字引导主体165。
[0114] 现在参考图13,构建应用(其可以为构建应用135)的用户提供输入,诸如通过单击用于制备另一专用工具包的新数字3D模型139A的专用工具包的GUI上的图标,或以其他方式在构建应用中提供输入,以将边界标记166放置在数字工作牙齿150和数字工作牙齿150的数字相邻牙齿152(或如所示示例中为多个相邻牙齿152)的数字牙冠的基部。边界标记166基于图14中所示的数字牙套168沿着待生成的牙套建立期望的深度。仍然参考图14,构建应用135的用户提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标或在构建应用中以其他方式提供输入,以指示构建应用创建与数字牙套168相对应的初始器械构造数据,数字牙套168具有与相应数字相邻牙齿152的数字外表面154以及与边界标记166相交的底表面相同或基本上相同的数字内表面(未显示),即与其尺寸略有偏移。以此方式,数字牙套168的数字内表面可以与数字相邻牙齿152的数字外表面154一致。如所示的示例那样,构建应用
135优选地被配置为通过向数字内表面提供一个或多个预设偏移来形成数字牙套168的数字牙套外表面169,其中,这些偏移可以为但不限于基于关于患者口腔构造的总体样本数据,即当形成时应用于数字牙套168的总体样本数据,尽管这种尺寸可以在构建应用135内修改,例如,为了解决特定患者口腔构造相对于构建应用中的标准偏移的极端变化。
[0115] 如图15所示,将数字牙套168从构建应用135导入到实体模型构建应用135A中,然后构建应用135的用户提供输入,诸如,通过单击实体模型构建应用135A内的专用工具包的GUI上的图标,以指示实体模型构建应用135A应用布尔运算以将数字牙齿牙套168与合并的数字引导主体165合并以形成数字引导装置170。
[0116] 现在参考图16,构建应用135A的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以将数字引导装置170放置到新的数字3D模型139B上,以确认数字引导装置170的适合性。数字引导装置170的最终构造对应于最终器械构造数据并且可以作为最终器械构造数据存储在第二客户端计算机130中。一旦用户对数字引导装置170的构造感到满意,构建应用135的用户就可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以导出数字引导装置170,数字引导装置170可以作为新文件(诸如但不限于.STL文件)导出到适当的计算机辅助制造(CAM)装置,该装置可以为从材料中去除材料的任何已知的适当减材制造装置或任何已知的适当增材(层)制造(AM)装置,诸如立体光刻机,其将构建尺寸与为数字引导装置170设置的尺寸相对应的引导装置。物理引导装置优选地可以由塑料制成,诸如但不限于VisiJet M2R-TN(牙科)、VisiJet M3 Crystal(MJP)、VisiJet M3Dentcast(MJP)、VisiJet M3 Pearlstone(MJP)、VisiJet M3 Stoneplast(MJP)、VisiJet SL e-Stone(SLA)、NextDent Ortho IBT、NextDent Ortho Clear和NextDent Model Ortho,上述材料均由3D Systems,Inc.提供。
[0117] 如图16进一步所示,数字引导装置170的数字引导主体165通常包括数字入口部分172和数字滑动部分177。数字入口部分172包括与物理引导主体181的物理切割工具通道
183相对应的数字切割工具通道173,物理切割工具通道183被构造成容纳切割工具的轴,例如牙钻210的轴211的切割边缘,以及对应于物理引导主体181的物理引导入口狭缝184的数字引导入口狭缝174,物理引导入口狭缝184被构造成容纳切割工具的相应机械引导装置,例如牙钻210上的引导板212(参见图18)。数字滑动部分177包括与物理引导主体181的物理连接器开口相对应的数字连接器开口178,该物理连接器开口被构造成容纳切割工具的连接器,例如牙钻210的连接器214,并且还允许该连接器在该开口以及对应于物理引导主体
181的物理引导滑动狭缝的数字引导滑动狭缝175内滑动,该物理引导滑动狭缝被构造成容纳切割工具的相应机械引导装置。连接数字入口部分172和数字滑动部分177的为与物理引导主体181的物理牙桥开口189相对应的数字牙桥开口179,该物理牙桥开口与连接器开口一样被构造成容纳切割工具的连接器(参见图18)。
[0118] 在图17和图18中以处于患者口腔内的工作牙齿上的适当位置示出了由具有相应的数字入口和数字滑动部分的相应数字引导装置制造的具有入口和滑动部分的物理引导装置的示例。在图17的示例中,已经以上述方式制造的物理引导装置180A包括以端对端的方式附接在一起的一系列三个物理引导主体181A、181B、181C,以及附接到一个引导装置的端部的物理牙套188A。在图18的示例中,牙科制备系统100包括物理引导装置180B和被插入到物理引导装置中的牙科器械210,在该示例中,牙科器械210可以为牙钻形状的切割工具。如图所示,物理连接器214将牙科器械210的机头215(其包括用于使轴211旋转的达)连接至牙科器械的引导板212。以这种方式,在平行于物理引导主体181的物理引导入口狭缝184的纵向轴线的方向上以及在垂直于入口开口184A的方向上施加在机头215上的足够的力(该力可能是由保持机头的牙医引起)使牙科器械210移动,直到牙科器械的引导板212紧靠物理引导主体181的物理引导滑动狭缝。一旦将引导板212如此定位成与物理引导滑动狭缝紧靠,就可以在物理引导滑动狭缝的与相对的数字引导滑动狭缝端部175A相对应的端部之间滑动引导板212(参见图16;现在示出的数字引导滑动狭缝的一端)。
[0119] 优选地,在治疗待治疗的工作牙齿期间,本技术的物理引导装置,诸如物理引导装置180A、180B,应保持固定并且一旦将其放置在工作牙齿周围就不会移动。此外,即使当意欲与牙科器械一起使用的牙科器械(诸如牙科器械210)接触时,物理引导装置也应保持在稳定的位置。物理引导装置的位置可以通过使物理引导装置的表面与患者的口腔中的牙齿表面接触而固定,优选地围绕患者牙齿的牙冠,或者通过使用粘固剂(诸如光固化的或临时胶合剂)来固定,或者通过与患者的口腔中一颗或多颗牙齿(包括工作牙齿,工作牙齿的任何相邻牙齿(诸如工作牙齿的相邻牙齿),或在与工作牙齿的颚相反的颚上的齿列)的一部分接合的从物理引导装置伸出的突出物来固定。
[0120] 在一些替代布置中,在“部件反转”的示例中,物理引导入口狭缝184和物理引导滑动狭缝,并且相应地,数字引导入口狭缝174和数字引导滑动狭缝175可以分别成形为引导板212的形状,而引导板可以成形为物理引导入口的形状,使得新形状的引导板在物理引导入口狭缝内滑动。
[0121] 参考图19A和19B,其示出了使用系统100在制备之前的工作牙齿190A和在制备之后的工作牙齿190B,当引导板212在物理引导滑动狭缝的相对端之间滑动时,牙钻210的轴211的切割边缘从待治疗工作牙齿去除牙齿结构以形成与数字工作牙齿(诸如,数字工作牙齿150)的数字制备表面(诸如,制备表面155)相对应的制备表面185。在一些布置中,修复体(或多个修复体),诸如但不限于贴面,可以被制备为具有至少基本上对应于原始工作牙齿
190A的外表面并与制备好的工作牙齿190B的制备好的表面185匹配的表面,使得在将修复体附接到制备好的表面上时,制备好的工作牙齿与修复体的组合至少基本上类似于原始工作牙齿190A。在一些布置中,修复体可具有被定制但与原始工作牙齿190A的外表面明显不同(例如,对于患者而言在美容上更理想)的外表面。在其他布置中,修复体可以为“现成的”构造,其中可以使用对应于使用带有专用工具包的构建应用135制成的数字引导装置的物理引导装置来形成待治疗的工作牙齿的制备好的表面以与这种修复体匹配,其中用于与工作牙齿的制备好的表面匹配的修复体的表面的构造作为制备数字引导装置的输入被包括在内。
[0122] 如图20所示,过程300制备一个或多个工作牙齿以容纳修复体。在框310处,通过合适的扫描仪扫描患者口腔中的多个牙齿的物理模型。在框320处并且跟随框310处的步骤,由客户端计算机(诸如第二客户端计算机130)的一个或多个处理器接收与多个牙齿的扫描的物理模型的数字形貌相对应的牙齿数据,第二客户端计算机130可以接收来自第一客户端计算机120的牙齿数据。在框330处并且跟随框320处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与牙科切割工具基于牙齿数据要遵循的切割路径相对应的切割路径数据。在框335处并且跟随框320处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与牙科切割工具基于牙齿数据要达到的切割深度相对应的切割深度数据。框330和335处的步骤可以以任何顺序执行,包括同时执行。在框340处并且跟随框320处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器确定与用于围绕待治疗的牙齿的一部分放置的切割引导外壳结构相对应的初始切割引导数据,并基于该牙齿数据确定该初始切割引导数据。在框350处并且跟随框330和335处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器基于切割路径数据和切割深度数据确定与由切割工具进行的工具运动的预设极限相对应的切割工具路径数据。在框360处并且跟随框340和350处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器执行初始切割引导数据和切割工具路径数据之间的第一布尔运算,以定义对应于最终切割引导结构的最终切割引导数据以用于引导切割工具。在框370处并且跟随框360处的步骤,在最终切割引导数据和与用于固定牙科器械的固定器械构造相对应的初始器械构造数据之间执行第二布尔运算,该第二布尔运算用于引导切割工具以将牙齿结构从待治疗的牙齿去除,直到待治疗牙齿的相邻牙齿。以这种方式,定义了与最终器械构造相对应的最终器械构造数据,该最终器械构造数据用于将牙科器械可拆卸地固定到相邻牙齿,并且用于在从待治疗的牙齿去除牙齿结构时引导切割工具。在框380处并且跟随框370处的步骤,将最终器械构造数据导出到被配置为供AM或CAM装置使用的数据存储文件。在框390处并且跟随框380处的步骤,使用适当的CAM或AM装置来制造最终器械构造。
[0123] 第2部分:用于放置修复体的放置引导装置的数字化制备
[0124] 有利地,结合数字引导装置(诸如本文先前描述的数字引导装置170)的制备以及相应地对应于数字引导装置的物理引导装置的制备,可以制备用于将修复体应用于患者口腔内的工作牙齿的放置引导装置,诸如但不限于用于应用贴面的放置托盘。如上所述,在一些布置中,也可以制备相应的修复体,诸如一组贴面。现在参考图21和22,制备好的3D模型(诸如制备好的3D模型139C)、包括具有数字化制备表面的数字工作牙齿(诸如具有数字化制备表面155的数字工作牙齿150)或具有如图所示的相应数字化制备表面的数字工作牙齿组250以及将要应用于患者的相应一颗或多颗牙齿上的一个或多个修复体(诸如如图所示的数字修复体295)的数字模型可以合并并作为修复的牙齿数据导入到带有专用工具包的构建应用135中。以这种方式,如图22所示,在制备建模放置引导装置,即保持夹板时,通过使用一个或多个修复体,可以生成与患者牙齿的期望形状相对应的患者牙齿的修复的3D模型400,以将一个或多个修复体适当地放置在患者的口腔中,修复的3D模型400与修复牙齿数据相对应并且如图所示可以为数字粘土模型。
[0125] 现在参考图23A和23B,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以对修复的3D模型执行遮挡以检测数字工作牙齿250的底切区域,并为模型放置引导装置建立插入路径(并且在某些情况下,在构建应用内设置插入轴线),以便从修复的3D模型中去除底切,从而形成修改后的修复的3D模型400A。如该示例中那样,带有专用工具包的构建应用135基于插入轴线的指定自动去除这种底切。以这种方式,修复的3D模型400A包括可以用于匹配与物理放置引导装置相对应的模型放置引导装置的表面,该物理放置引导装置可以被动地放置在患者的牙齿上并装配在患者的牙齿上而无需施加任何压力或至少任何明显量的压力。如图24A-24C所示,一旦修复的3D模型400A如期完成,构建应用135的用户就可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标,以将修复的3D模型400A从粘土模型转换为巴克模型400B,即遮挡模型。
[0126] 参考图25A和25B,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标以选择设计工具以便绘制边界402,即一个或多个极端边缘,其对应于待制造的放置托盘的数字咬合面支撑(即本文进一步讨论的数字主要支撑)的初始主要支撑构造数据。如在该示例中那样,这样的边界可以为但不限于在数字支撑牙齿452周围充分地绘制,如图所示,该数字支撑牙齿可以为相反的数字臼齿,使得带有专用工具包的构建应用135理解意图将该边界设为闭合的边界。以这种方式,数字化地定义了将被放置在不需要修复体的牙齿上并且可以提供所制造的放置托盘的最大稳定性和定位的待制造放置托盘的部分。
[0127] 如图26所示,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图以选择设计工具,以便绘制与数字舌侧或鄂侧主体支撑(即数字舌侧辅助支撑)的初始舌侧支撑构造数据相对应的充分闭合的边界404以用于待制造的放置引导装置。如在该示例中那样,这样的边界可以为但不限于在数字工作牙齿450的数字舌侧周围被充分地绘制,并且优选地向下延伸到一组数字工作牙齿组405或其附近。以这种方式,数字化地定义了所制造的放置引导装置的旨在与需要修复体的工作牙齿接触的部分,并且在某些情况下,可能不需要修复体的那些工作牙齿的相邻牙齿的部分。如图所示,充分闭合的边界402和404可以彼此相交。
[0128] 现在参考图27A,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标以选择设计工具,以便识别待压印(即远离数字支撑牙齿加厚)的数字支撑牙齿452周围的边界402内的区域。如图27B所示,在接收到来自用户的输入后,然后带有专用工具包的构建应用135通过在远离边界的方向上在边界内添加数字粘土以及添加数字粘土,将边界402内的区域压印并远离数字支撑牙齿452预定距离,以形成与最终主要支撑构造数据相对应的数字主要支撑460。
[0129] 如图28所示,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标以选择压印设计工具,以便识别待压印的数字工作牙齿450的数字舌侧周围的边界404内的区域。如图29所示,然后带有专用工具包的构建应用135通过在远离边界的方向上在边界内添加数字粘土,将边界404内的区域压印并远离数字支撑牙齿450预定距离,以形成与最终舌侧支撑构造数据相对应的数字舌侧辅助支撑462。
[0130] 仍然参考图29,如在该示例中那样,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标来选择绘图工具以在数字主要支撑460和数字舌侧辅助支撑462之间添加数字粘土以连接并形成对应于这些支撑之间的舌侧连接支撑配置数据的数字交叉点466(如图30所示)。参考图30,根据需要使数字主要支撑460、数字舌侧辅助支撑462和数字交叉点466中的任一者或任何组合的数字表面平滑。以这种方式,减少或消除了可能在物理放置引导装置的最终制造期间形成的潜在的粗糙边缘,并且相应地减少或消除了由于这种边缘导致的潜在的患者不适感。
[0131] 现在参考图31A和31B,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图以选择设计工具,以便绘制与数字颊侧或唇侧支撑(即数字颊侧辅助支撑)的初始颊侧支撑构造数据相对应的充分闭合的边界406以用于待制造的放置引导装置。如在该示例中那样,这样的边界可以为但不限于在数字工作牙齿450的数字颊侧的一部分周围并且优选地在数字工作牙齿的大致中心区域上充分地绘制。以这种方式,数字化地定义了将与一个或多个修复体接触的所制造的放置引导装置的部分。如图所示,充分闭合的边界402和406可以彼此靠近或相交。
[0132] 参考图32,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标以选择压印设计工具,以便识别待压印的数字工作牙齿450的数字颊侧周围的边界406内的区域。如图所示,带有专用工具包的构建应用135通过在远离边界的方向上在边界内添加数字粘土,将边界406内的区域压印并远离数字支撑牙齿450预定距离,以形成与最终颊侧支撑构造数据相对应的数字颊侧辅助支撑464。
[0133] 现在参考图33A,如在该示例中那样,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标来选择绘图工具以在数字主要支撑460和数字颊侧辅助支撑464之间添加数字粘土以连接并形成对应于这些支撑之间的颊侧连接支撑配置数据的数字交叉点467。参考图33B,根据需要使数字主要支撑460、数字颊侧辅助支撑464和数字交叉点467中的任一者或任何组合的数字表面平滑。以这种方式,减少或消除了可能在物理放置引导装置的最终制造期间形成的潜在的粗糙边缘,并且相应地减少或消除了由于这种边缘导致的潜在的患者不适感。
[0134] 参考图34A和34B,带有专用工具包的构建应用135的用户可以向构建应用提供输入,以与制备数字主要支撑460、数字舌侧辅助支撑462和数字颊侧辅助支撑464相同的方式,制备对应于一个或多个数字连接器支撑465的咬合连接器构造数据,所述数字连接器支撑被配置为接触一个或多个数字修复体,并且优选地如在该示例中被配置用于包裹在数字修复体周围以支撑数字修复体。数字连接器支撑465在数字舌侧辅助支撑462和数字颊侧辅助支撑464之间延伸,并且在最初时与其相交或使用附加的数字粘土与其相交。以这种方式,当形成物理放置引导装置时,对应于数字连接器支撑465的连接器支撑支撑对应于数字修复体的修复体。如图进一步所示,数字连接器支撑465沿着修复的3D模型400B的数字工作牙齿450间隔开。以这种方式,对应于数字连接器支撑465的物理连接器支撑可以为与数字修复体相对应的修复体提供支撑,并且可以提供与数字工作牙齿450相对应的牙齿的可见性。这样,物理连接器支撑可以允许在与数字修复体相对应的修复体(例如贴面)之间,特别是在标签固化(即,部分固化)之后,诸如通过曝光,来牙线清洁或以其他方式清洁,诸如多余的粘合剂、工作牙齿上的修复体。此外,对应于数字连接器支撑465的物理连接器支撑允许过量的可流动的胶结粘固剂,例如光敏可固化的粘固剂,其用于放置物理修复体以在连接器支撑之间流动。以这种方式,当粘固剂处于液态因此更容易去除时,可以在固化之前由牙医例如使用刷子去除过量的粘固剂。数字连接器支撑465、数字舌侧辅助支撑462和数字颊侧辅助支撑464中的任一者或任意组合的数字表面都根据需要进行平滑处理,以生成与粗糙的数字放置引导装置468相对应的初始保持夹板数据。
[0135] 参考图35,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标来选择剖分的工具,即,将粗糙数字放置引导装置468与修复的3D模型400B分离,即,在该示例中,将粘土网格模型与巴克模型分离。参考图36,构建应用135的用户可以提供输入,诸如通过单击专用工具包的GUI上的图标选择工具以去除不需要的部分,即“清洁”粗糙的数字放置托盘468,从而生成与最终数字放置引导装置470相对应的最终保持夹板数据,最终数字放置引导装置470可以为如图37所示的最终数字放置托盘。
[0136] 参考图37和38,减小了最终数字放置引导装置470的文件大小,并且减小的文件被转换并以电子方式存储为.STL文件或其他兼容文件,以便供CAM或AM装置(诸如第二客户端计算机130)或系统105的网络140使用。参考图39,在一些布置中,对应于最终数字放置引导装置470的存储的.STL文件在AM装置中进行处理,该AM装置可以为3D Systems,Inc.的MP系列3D打印机,以形成相应的物理放置引导装置。
[0137] 通过本文之前描述的方法形成的物理放置引导装置(诸如放置托盘)可以采用但不限于采用图40A-40C中所示的任何物理放置托盘的形状。物理放置托盘510包括对应于数字主要支撑的主要支撑512,附接到主要支撑并在主要支撑之间延伸的以及对应于数字舌侧辅助支撑的舌侧辅助支撑514,附接到主要支撑并在主要支撑之间延伸的以及对应于数字颊侧辅助支撑的颊侧辅助支撑516,以及附接到舌侧和颊侧辅助支撑并在它们之间延伸的对应于数字连接器支撑的间隔开的连接器支撑518。物理放置托盘610与物理放置托盘510基本上相似,但是明显的例外是,物理放置托盘610的一些连接器支撑(在该示例中,更靠近数字主要支撑的连接器支撑)仅附接到物理放置托盘610的颊侧辅助支撑。以这种方式,物理放置托盘610与物理放置托盘510相比具有一些阻塞的开口。物理放置托盘510、610的连接器支撑,诸如连接器支撑518,为修复体(例如贴面)提供支撑,并提供其所安装的牙齿的可见性。以这种方式,这样的物理连接器支撑允许在将修复体标记固化到工作牙齿之后在修复体之间使用牙线。此外,这样的物理连接器支撑允许过量的可流动的胶结粘固剂在连接器支撑之间流动,从而如上所述,牙医可以去除该粘固剂。
[0138] 如图40C所示,物理放置托盘710包括对应于数字主要支撑的主要支撑712,以及对应于数字舌侧辅助支撑的舌侧辅助支撑、对应于数字颊侧辅助支撑的颊侧辅助支撑,以及对应于共同限定了穿过物理放置托盘的孔720的数字连接器支撑的连接器支撑的组合。物理放置托盘710的连接器支撑允许用于将修复体放置在放置托盘710中的粘合剂以及将修复体粘附到工作牙齿以在固定这些修复体的过程中穿过孔的部分固化的粘固剂。如图进一步所示,可以制备孔720,以使物理放置托盘710的两个到六个孔之间的一组与待治疗的患者的每个工作牙齿相对应。
[0139] 参考图41,在一些布置中,牙医或优选地牙科实验室中的技术人员在待治疗的患者的多颗牙齿的物理模型上设置修复体(例如贴面),然后将临时的光敏粘合剂498施加到旨在用于容纳修复体的物理放置托盘的内部区域上。然后将物理放置托盘正确地放置在修复体和物理模型上,以使修复体设置在与修复体相对应的放置托盘的装配凹槽中。在一些情况下,可将修复体压靠在粘合剂498上,以将修复体更牢固地附接到放置托盘。然后,从物理模型中删除放置托盘以及在托盘中设置并固定的修复体的组合。
[0140] 参考图42A和42B,牙医将牙科粘固剂或永久性(强)粘合剂应用于患者的工作牙齿的制备好的表面上,或应用于要放置在患者口腔中的修复体的舌侧,随后将具有粘附的修复体的物理放置托盘应用于工作牙齿上,以使物理放置托盘的适当凹槽与相应的工作牙齿对齐,并且使修复体粘附到患者的相应牙齿上。然后,通常在牙齿的颈区域中,对修复体和牙齿之间的粘合剂进行标签固化,并尽可能多地通过放置托盘并在放置托盘周围去除多余的粘合剂,同时使粘合剂更容易移动。然后将粘合剂完全固化,然后将放置托盘与已安装的修复体分离,然后从患者的口腔中取出。在图43A和43B中提供了在放置修复体之前和在放置这样的修复体之后患者的美容外观差异的示例。
[0141] 如图44所示,过程800制备物理放置托盘以容纳修复体,并使用放置托盘将物理放置托盘设置在患者的工作牙齿上。在一些布置中,过程800可以跟随过程300。在过程800的框810处,经由客户端计算机(诸如第二客户端计算机130)的一个或多个处理器合并组合了待治疗的牙齿和应用于待治疗的牙齿的修复体的未修复和修复的牙齿的3D CAD模型,以产生修复的牙齿数据。在框820处并且跟随框810的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械固定支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始主要支撑构造数据。在框830处并且跟随框810的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与基于修复的牙齿数据的器械舌侧支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始舌侧支撑构造数据。在框840处并且跟随框810的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与器械颊侧支撑结构的数字模型轮廓相对应的初始颊侧支撑构造数据。框820、830和840处的步骤可以以任何顺序执行,包括同时执行。在框825处并且跟随框820处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储对应于器械固定支撑结构的最终主要支撑构造数据。在框835处并且跟随框830处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储对应于器械舌侧支撑结构的最终舌侧支撑构造数据。在框845处并且跟随框840处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储对应于器械颊侧支撑结构的最终颊侧支撑构造数据。在框850处并且跟随框835和845处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与附接到器械舌侧支撑结构和器械颊侧支撑结构两者的咬合面连接器相对应的咬合连接器构造数据。在框860处并且跟随框850处的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器组合最终主要支撑构造数据、最终舌侧支撑构造数据、最终颊侧支撑构造数据和咬合连接器构造数据以定义对应于粗糙保持夹板构造的初始保持夹板数据。在一些布置中,在框870A处并且跟随框825和835中的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与将器械固定支撑结构连接到器械舌侧支撑结构的舌侧连接支撑结构相对应的舌侧连接支撑构造数据。在一些布置中,在框880A处并且跟随框825和845中的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器存储与将器械固定支撑结构连接到器械颊侧支撑结构的颊侧连接支撑结构相对应的颊侧连接支撑构造数据。在框860A处并且跟随框850的步骤以及框870A和880A中的任一者或两者的步骤,由客户端计算机的一个或多个处理器组合最终主要支撑构造数据、最终舌侧支撑构造数据、最终颊侧支撑构造数据、咬合连接器构造数据,并在适当时组合舌侧连接支撑构造数据和颊侧连接支撑构造数据中的任一者或两者,以定义对应于粗糙保持夹板构造的初始保持夹板数据。在框890处,并在适当时跟随框860和860A中任一者的步骤,可以将初始保持夹板数据与修复的牙齿数据分离,以形成与最终保持夹板构造相对应的最终保持夹板数据。在框
895处并且跟随框890处的步骤,最终保持夹板数据可以由客户端计算机的一个或多个处理器导出到被配置为供CAM或AM装置使用的数据存储文件。在框899处并且跟随框895处的步骤,可以基于数据存储文件在CAM或AM装置上制造保持夹板,例如物理放置托盘510、610、
710中的任一者。
[0142] 基于上述信息,本技术提供了在牙齿的物理修整之前制造修复部件的步骤,使得即使在牙医开始物理制备牙齿之前,修复部件仍可供牙医使用。然后可以通过使用配置的覆盖物以与修复体的内部相对应或相匹配的方式修整牙齿来精确地制备牙齿。修复体的可用性使得可以在制备牙齿的同一就诊中将其直接安装到牙齿上。这大大减少了患者的不便,并减少了去牙科医生处就诊的次数。这也减少了在制备牙齿和安装最终修复体之间的延长时间段内,制备好的牙齿被污染的可能性。
[0143] 应当理解,无论本文是否具体公开,本文所述的公开内容都包括上述特定特征的所有可能的组合。例如,在特定方面、布置、构造或实施例的上下文中公开了特定特征的情况下,在可能的范围内,该特征也可用于与本发明的其他特定方面、布置、构造和实施例结合和/或在其上下文中使用。
[0144] 尽管本文的本发明已经参考特定实施例进行了描述,但是应该理解,这些实施例仅仅是对本发明的原理和应用的说明。因此,应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对说明性实施例进行多种修改并且可以设计其他布置。
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