[发明专利]用于牙科治疗计划的软件和方法

说明书

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。

技术领域

[0002]本发明通常涉及正畸领域，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。

背景技术

[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。