專利名稱：用于牙齒間去釉的建模和實(shí)施的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及正畸治療，并具體涉及用于牙齒的間去釉的建模及實(shí)施以 協(xié)助正畸治療的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在正畸治療過程中體驗(yàn)到的一個(gè)問題是由于齒間去釉(IPR)不足而造成的鄰 近牙齒殘余的擁擠。在治療過程中解決牙列擁擠以創(chuàng)建足夠的間隙及IPR的能力 在成長中的計(jì)算機(jī)化正畸領(lǐng)域是一個(gè)重要的課題。為了產(chǎn)生這樣的間隔，最常利 用去釉和/或其他修整過程，但是確定此類去釉及修整可能是非常困難的。
例如，如果需要去釉，則臨床醫(yī)師通常不知道在哪個(gè)特殊的區(qū)域或面積中對 一顆特殊的牙齒進(jìn)行去釉。由于當(dāng)前的量化碰撞功能僅輸出一個(gè)碰撞量，所以臨 床醫(yī)師通常不知道去釉區(qū)域位于何處。用于確定一個(gè)去釉區(qū)域的這種過程本質(zhì)上 是反應(yīng)性的，而不是預(yù)測性的。這種局限性經(jīng)常誤導(dǎo)臨床醫(yī)師從一顆牙齒上去除 或修整比所需的去除或修整更多的釉質(zhì)，由此造成治療之后在兩顆相鄰牙齒之間 出現(xiàn)縫隙。此外，這樣的局限性可能誤導(dǎo)臨床醫(yī)師從一顆牙齒上去除或修整比所 需的去除或修整更少的釉質(zhì)，并且/或者在錯誤區(qū)域上去釉或修整，由此導(dǎo)致生成 的間隙不足，這阻礙了將牙齒移動到其目標(biāo)位置。此外，在這顆牙齒去釉之后， 該經(jīng)去釉的IPR牙齒幾何形狀在實(shí)際的治療中無法方便地可視。此外，在此類去 釉之后，臨床醫(yī)師不能充分?jǐn)喽ㄒ活w經(jīng)去釉或經(jīng)修整的牙齒是否具有足夠的間隙 或者是否仍然與鄰近的牙齒發(fā)生碰撞，這使得進(jìn)一步的判斷十分困難。由于該牙 齒的經(jīng)去釉的幾何形狀未充分演示，在治療過程中造成了對于在牙齒之間的碰撞 的不正確的計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的不同方面，提供了用于牙齒間去釉(IPR)的建模和實(shí)施以協(xié)助 正畸治療的一種系統(tǒng)和多種方法。這種用于IPR牙齒幾何形狀的建模的方法可以 包括生成和構(gòu)建IPR牙齒幾何形狀，這種生成和構(gòu)建通過改變該牙齒幾何形狀， 例如通過去釉/修整或變形過程，或者該IPR牙齒幾何形狀的任何其他局部的或已 應(yīng)用的改變過程，例如通過擠壓、侵入、圓整、光滑等等。此外，這種過程可以 單獨(dú)使用或者適宜地組合以生成并構(gòu)建這種改變的IPR牙齒幾何形狀。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，在一個(gè)治療方法論中對用于IPR的建模和實(shí)施的 系統(tǒng)和方法進(jìn)行配置，該治療方法論首先確定兩顆鄰牙是否需要去釉。如果需要 去釉，則進(jìn)行用于IPR建模和實(shí)施的示例性方法，其中提供一種改變的牙齒幾何 形狀，例如通過構(gòu)建去釉平面或其〗也去釉表面以確定兩顆鄰牙的4奮整H量和區(qū) 域，換言之，在兩顆鄰牙之間要被去除的體積。在該牙齒去釉/修整之后，該牙齒 幾何形狀能被重新構(gòu)建使該IPR牙齒模型能夠?qū)嵤?，例如使臨床醫(yī)師能利用該IPR 牙齒模型而用于牙齒移動設(shè)計(jì)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，不是使用該去釉平面或表面的修整，而是通過將多個(gè)點(diǎn)投影至該去釉平面或表面上可為該IPR牙齒幾何形 狀生成一個(gè)變形的牙齒模型。


本發(fā)明的示例性實(shí)施方案將與附圖數(shù)據(jù)相聯(lián)系而進(jìn)行描述，其中相同的數(shù)字
表示相同的元件，并且其中
圖1A和圖1B展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案用于治療包括IPR牙 齒模型的構(gòu)建及實(shí)施的示例性系統(tǒng)和方法的流程圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案構(gòu)建IPR牙齒模型的示例性方法 的流程圖3A和圖3B展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的去釉平面和去釉量 的示例性圖像演示；
圖4展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案用于構(gòu)建去釉平面的示例性方法 的流程圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的示例性牙齒局部坐標(biāo)系；
圖6展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案用于構(gòu)建該去釉平面的在投影平面 上的示例性視圖的一個(gè)圖像演示；
圖7展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的左去釉平面及右去釉平面的示例 性圖像可視化效果；并且
圖8A和圖8B展示根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)示例性實(shí)施方案的示例性碰撞報(bào)告。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在這里可按不同部分和處置步驟來說明。應(yīng)該意識到，這樣的部分和 步驟可通過將任何數(shù)量的硬件和軟件部件配置為具有特定功能來實(shí)現(xiàn)。例如，本 發(fā)明可采用不同電子控制裝置、可視化顯示裝置、輸入終端等等，它們可在一個(gè) 或多個(gè)控制系統(tǒng)、微處理器或其他控制裝置的控制下執(zhí)行多種功能。此外，本發(fā) 明可在任何數(shù)量的正畸背景下應(yīng)用，并且此處描述的該示例性實(shí)施方案涉及的用 于牙齒間去釉的建模和實(shí)施以協(xié)助正畸治療的系統(tǒng)和方法僅是本發(fā)明的示例性實(shí) 施中的一些。例如，所討論的原理、特性以及方法可被實(shí)施至任何正畸治療應(yīng)用中。
根據(jù)本發(fā)明的不同方面，提供了用于牙齒鄰間去釉的建模和實(shí)施以協(xié)助正畸 治療的系統(tǒng)和方法。例如，參見圖1A，才艮據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，在一種治療方 法論(100)中對用于1PR牙齒幾何形狀(104)的建模的方法進(jìn)行配置，該治療 方法論在一個(gè)過程中(例如在最終階段或位置或其他中間階段)首先確定兩個(gè)鄰 齒(102)是否需要去釉。
如果在過程(102)中確定需要去釉，則隨后進(jìn)行用于IPR (104)建模的方 法，IPR的建模包括構(gòu)建和/或計(jì)算IPR牙齒模型或幾何形狀。用于(IPR)牙齒幾 何形狀的建模的這些方法能包括一種經(jīng)改變的1PR牙齒幾何形狀的生成和構(gòu)建， 這種生成和構(gòu)建是通過去釉/修整或變形過程，或者該IPR牙齒幾何形狀的任何其 他局部的或已應(yīng)用的改變過程，例如通過擠壓、侵入、圓整、光滑等等。此外， 這種過程能單獨(dú)使用或者適宜地組合以生成并構(gòu)建這種改變的IPR牙齒幾何形 狀。一個(gè)去釉表面，例如去釉平面，被構(gòu)建為用于確定兩 個(gè)鄰齒的去釉量或修整量，換言之，在兩個(gè)鄰齒之間要被去除的體積。此外，這 種確定能適宜地包括將如何進(jìn)行去釉或修整過程具體化，例如這些鄰齒中的每一 個(gè)的去釉區(qū)域和數(shù)量。應(yīng)該指出，當(dāng)指去除該IPR牙齒幾何形狀的牙齒體積時(shí)， 術(shù)語"去釉"或"修整"可互換地使用。
在牙齒去釉之后，經(jīng)改變的牙齒幾何形狀能夠被重新構(gòu)建以使臨床醫(yī)師能夠 將經(jīng)去釉的或經(jīng)修整的幾何形狀可視化，并在每個(gè)治療階段計(jì)算碰撞/間隙。其結(jié) 果是，臨床醫(yī)師能夠?qū)嵤㊣PR牙齒模型，以協(xié)助牙齒移動的規(guī)劃(106)。
盡管在治療方法論(100)內(nèi)IPR建模和去釉可以被描述并/或說明為是基于最
終階段或牙齒位置，但是應(yīng)該指出的是這種去釉能夠被分配至多個(gè)階段，從最初
階段至最終階段的任何階段。因此，也能夠生成多個(gè)IPR牙齒幾何形狀模型，其 中這種多個(gè)IPR牙齒沖莫型對應(yīng)去釉或修整階段的任何一個(gè)或全部，即對于任何或
全部去釉或修整階段，能夠?qū)崿F(xiàn)多種可變的或取決于階段的幾何形狀模型。類似 地，盡管所述的去釉量計(jì)算是基于最終階段，其中該去釉量包括總?cè)ビ粤?，但?其他實(shí)施方案中，該去釉量能被適宜地分配至從最初階l殳到最終階4殳的一個(gè)或多 個(gè)階段，使該多個(gè)去釉量之和包括總?cè)ビ粤俊?br> 治療方法論(100)和/或其中的過程能夠適宜地從被配置為提供所披露功能的 一個(gè)或多個(gè)控制系統(tǒng)處提供。這類控制系統(tǒng)能包括用于對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理和/ 或建模的一個(gè)或多個(gè)微處理器、內(nèi)存系統(tǒng)A/或輸入/輸出裝置，并能包括被配置為
用于生成完全的牙齒模型;sj或具有此處所示的其他功能的一種或多種軟件算法。
確定兩個(gè)鄰齒是否需要去釉(102)能通過使用一個(gè)示例性控制系統(tǒng)以不同方 式來進(jìn)行。例如，另外參見圖1B,控制系統(tǒng)能通過將一個(gè)或多個(gè)分^a的牙齒文件 上傳(108)至計(jì)算機(jī)主機(jī)或該控制系統(tǒng)的其他處理系統(tǒng)而啟動確定是否需要去釉 (102)。下一步，能夠獲得每顆牙齒在其最終階段的轉(zhuǎn)變(110),以便此后將 該轉(zhuǎn)變應(yīng)用到每顆牙齒的多個(gè)頂點(diǎn)(112)。該控制系統(tǒng)能適宜地選擇一個(gè)特別的 牙齒作為在該患者顎上的要被檢查是否有去釉需要的第一牙齒(114),并隨后為 該第一牙齒確定鄰齒(116)。然后該控制系統(tǒng)能夠檢查以發(fā)現(xiàn)與其鄰齒是否存在 重疊(118/120)，并且隨后如果該牙齒與其鄰齒存在著重疊，則進(jìn)展到構(gòu)建該 IPR模型(104)。盡管用于確定兩個(gè)鄰齒是否需要去釉(102)的方法能適宜地包 括上傳牙齒文件(108)并獲得并將該轉(zhuǎn)變實(shí)施至每顆牙齒的可能要被去釉的多個(gè) 頂點(diǎn)(110/112),能被利用以確定重疊是否存在的任何其他方法論、步驟或過 程。
在進(jìn)展到構(gòu)建該IPR模型(104)后，方法100能隨后確定是否進(jìn)入下一顆牙 齒并再一次確定是否需要去釉(102)，或者如果已經(jīng)檢查了所有牙齒則確定是否 進(jìn)展到牙齒移動的規(guī)劃(106)。為了確定是否進(jìn)入下一顆牙齒，治療方法100能 包括以下步驟確定已經(jīng)檢查的或者已經(jīng)構(gòu)建的IPR模型的一顆牙齒是否是在該 患者鄂上的最后一顆牙齒(122)，并且如果是，則進(jìn)展到規(guī)劃(106)。如果不 是最后一顆牙齒，則方法100能進(jìn)入在該鄂上的下一顆牙齒(124)并為這類下一 顆牙齒找到鄰齒(118)。此后，在進(jìn)展到牙齒移動的規(guī)劃(106)之前，可以再 次檢查重疊118、構(gòu)建IPR牙齒模型(104)并/或進(jìn)展到確定下一顆牙齒是否是該 患者鄂上的最后一顆牙齒(122)。構(gòu)建該IPR牙齒模型(104)被適宜地配置為將如何進(jìn)行去釉過程具體化，例 如這些鄰齒中每一顆的去釉或修整區(qū)域和數(shù)量。參見圖2，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方
案，用于構(gòu)建IPR牙齒模型200的方法包括構(gòu)建去釉平面(202 ),例如在圖3 A 所示的鄰齒A和B的去釉平面302。使用該去釉平面對該牙齒的IPR進(jìn)行建模
(204 ),用于構(gòu)建IPR牙齒模型的方法200能隨后確定去釉量(206 )，例如像在 圖3B所示的去釉量304 ( d!)和306 (d2)。
根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方案，不是構(gòu)建包括去釉平面的一個(gè)去釉表面
(202)，而是在一個(gè)用于構(gòu)建IPR牙齒模型200的示例性方法中可包括構(gòu)建另一 個(gè)去釉表面配置，例如由控制點(diǎn)適宜地限定的一個(gè)樣條表面。例如，通過控制與 樣條表面相關(guān)聯(lián)的點(diǎn)，用于提供樣條表面的任何常規(guī)方法論均能生成此類的一個(gè) 樣條表面，例如B樣條、貝塞爾、埃爾米特、非均勻有理B樣條(NURBS )或任 何其他適合的表面。根據(jù)其他示例性實(shí)施方案，不是去釉表面(例如樣條表面或 去釉平面)，而是在一個(gè)用于構(gòu)建該IPR牙齒模型的方法中可包括構(gòu)建任何其他 IPR參照物來定義IPR牙齒模型。當(dāng)生成和構(gòu)建去釉表面或其他IPR參照物以對該 牙齒的IPR幾何形狀進(jìn)行建模(204 )時(shí)，隨后用于構(gòu)建該IPR牙齒模型的方法 200能確定去釉量(206)。
參見圖4、圖5和圖6，展示了用于構(gòu)建該去釉平面的示例性方法400。當(dāng)確 定兩顆鄰齒具有重疊(例如在圖3A中的鄰齒A和B以及重疊308 )時(shí)，進(jìn)行這種 方法。方法400適宜地啟始于在一個(gè)第一牙齒(例如齒A)內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第一平面、 并且在一個(gè)第二牙齒(例如齒B)內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第二平面(402)。為了構(gòu)建這種平 面，利用鄰齒A和B的局部坐標(biāo)系或其他適當(dāng)?shù)膮⒄障?，例如在圖5所說明的參 照系。例如，穿過牙齒A局部坐標(biāo)系的原點(diǎn)構(gòu)建平面A,并且其法線在牙齒A局 部坐標(biāo)系的Y軸方向上，同時(shí)穿過牙齒B局部坐標(biāo)系的原點(diǎn)構(gòu)建平面B,且其法 線在牙齒B局部坐標(biāo)系的Y軸方向上。例如，通過額外參見圖6而展示了代表性 的平面A (602)和平面B (604)。除了利用局部坐標(biāo)系，在此考慮了其他適當(dāng)?shù)?參照系，例如臨床牙冠面軸(FACC)線、面軸(FA)點(diǎn)、牙齒中心或者能提供參 照系的任何其他臨床特征或幾何特征以協(xié)助構(gòu)建這些平面。
下一步，方法400找出平面A (602)和平面B (604)的包含一條直線
(404)的交叉部分，換言之，找出一條相交線。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，隨后 構(gòu)建垂直于該相交線的一個(gè)投影平面，并隨后確定在該相交線與投影平面之間的 一個(gè)相交點(diǎn)。例如，參見圖6，該圖包括該投影平面的視圖，當(dāng)從該投影平面上觀 看時(shí)，相交線(606)顯示為一個(gè)單點(diǎn)，而相交線(606)與該投影平面限定該相 交點(diǎn)。
盡管通過構(gòu)建平面A和平面B (402)、找出相交線(404)并構(gòu)建垂直于該 相交線的投影平面能適宜地構(gòu)建該投影平面，但根據(jù)其他示例性實(shí)施方案，該投 影平面能適宜地用不同的其他方式來構(gòu)建。例如，根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方案， 該投影平面的法線能通過以下公式來確定
炎參^/^^法4'才#= WA*A^4+WB*A^B
其中A^4是牙齒A的局部坐標(biāo)系的Z軸的單位向量，而7VZs是牙齒B的局部 坐標(biāo)系的Z軸的單位向量，允許構(gòu)建該投影平面，并且WA和WB是7VZA和/VZfi的 權(quán)重系數(shù)，其中V^^), WB^)，并且Wa+W^1。例如，權(quán)重系數(shù)WA和V^能每個(gè) 包括1/2 (例如用于相同的權(quán)重)以及由此對權(quán)重系數(shù)WA和Ws的影響，或者任何其他適宜比例(WA; WB)。例如，當(dāng)臨床醫(yī)師更傾向于A^4方向時(shí)，該比例大于 1，即WA〉WB。當(dāng)臨床醫(yī)師更傾向于iVZB方向時(shí)，該比例小于l，即WA<WS。如果 不傾向于它們中任何一個(gè)，則該比例能簡單地選為1,即WA=WB=0.5。根據(jù)另一個(gè) 示例性實(shí)施方案，該投影平面的法線也能通過以下公式來確定
戎身乎面^法4'/^量=〗VPWZ/ 其中iVZ,.是牙齒i的局部坐標(biāo)系的Z軸的單位向量，而w是在該患者的鄂上的
牙齒總數(shù)，并且是;vz,:的權(quán)重系數(shù)，其中w^o,并且2; = i 。如果tvz,.的方向
不存在傾向時(shí)，則每個(gè)W,.能簡單地選取為等于zVh。當(dāng)更傾向于iVZ,.的方向時(shí)，它 的對應(yīng)的W,大于i/w。當(dāng)不太傾向于某些WZ,的方向時(shí)，它的對應(yīng)的W,.小于/ i。
根據(jù)又另一個(gè)示例性實(shí)施方案，該拱形曲線能被用于構(gòu)建該投影平面。拱形
曲線是平滑曲線，它是在患者部上的所有面軸(FA)點(diǎn)的近似。在理想狀態(tài)下， 治療之后，拱形曲線包括FA點(diǎn)的優(yōu)選位置。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該 拱形曲線由在最終階段上的FA點(diǎn)創(chuàng)建。在該拱形曲線上，找出在牙齒A上的FA 點(diǎn)及在牙齒B上的FA點(diǎn)之間的中間點(diǎn)以構(gòu)建吻合平面，它被用作該投影平面。根 據(jù)又另一個(gè)示例性實(shí)施方案，該牙合平面能被用作該投影平面。該牙合平面為下 牙弓而構(gòu)建。對于排列良好的牙齒而言，該牙合平面是穿過前門牙的頂端及第一 磨牙的最高點(diǎn)的平面，使得所有牙齒點(diǎn)(犬齒點(diǎn)除外)在該平面以下。在一個(gè)示 例性實(shí)施方案中，該牙合平面是最接近所述四個(gè)點(diǎn)的平面。
在找出該相交點(diǎn)(406)之后，確定與第一牙齒A及第二牙齒B相關(guān)聯(lián)的輪廓 (408)。在這一過程中，牙齒A的牙冠表面的所有頂點(diǎn)被投影至該投影平面上， 使這些投影點(diǎn)的輪廓包括輪廓A,例如在圖6中所示的輪廓608,而牙齒B的牙冠 表面的所有頂點(diǎn)被投影至該投影平面上，使這些投影點(diǎn)的輪廓包括輪廓B,例如在 圖6中所示的輪廓610。下一步，找出穿過該相交點(diǎn)的輪廓A (608)的一條切線 及穿過輪廓B (610)的一條切線(410)。例如，能確定在圖6中穿過相交點(diǎn)606 的一條切線A (612)和一條切線B (614)。
下一步，構(gòu)建一條法線，它的方向決定該去釉平面的法線方向(412)。根據(jù) 一個(gè)示例性實(shí)施方案，并另外參見圖6，從由切線A (612)和切線B (614)形成 的相交角來計(jì)算等分線。法線618被構(gòu)建為使它位于該投影平面內(nèi)并垂直于等分線 616。法線618也能以其他方式構(gòu)建。例如，才艮據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，法線618 的方向向量能通過以下公式來確定
法4'^才力/^量=Wa承A^+V^，b
其中W&是牙齒A的局部坐標(biāo)系的Y軸的單位向量，而iV&是牙齒B的局部 坐標(biāo)系的Y軸的單位向量，并且Wa和H^是yV^和iVl^的權(quán)重系數(shù)，其中W^0， W^0 ，并且H^+WB = 1 。例如，權(quán)重系數(shù)WA和WB能每個(gè)包括1/2 (例如對于相 同的權(quán)重)以及由此對權(quán)重系數(shù)Wa和Wfl的影響，或者任何其他適當(dāng)比例(WA.-WB)。當(dāng)更傾向于A^A的方向時(shí)，該比例大于1,即WA〉Ws。當(dāng)更傾向于〃&的 方向時(shí)，該比例小于1，即WA<WS。如果不傾向于它們中任何一個(gè)，則該比例能 簡單地選為1, WWA=WB = 0.5。根據(jù)又另一個(gè)示例性實(shí)施方案，該拱形曲線能被 用于構(gòu)建法線618及方向。在該拱形曲線上，找出在牙齒A的FA點(diǎn)與牙齒B的 FA點(diǎn)之間的中間點(diǎn)，且在該中間點(diǎn)處的切向向量#_用作法線618的方向向量。不 論使用何種方法i侖來構(gòu)建法線618,法線618的方向包4舌該去釉平面的法線方向。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，隨后確定中間點(diǎn)(414)，該中間點(diǎn)包括在牙齒A
(608)和牙齒B (610)的輪廓的多個(gè)端點(diǎn)之間的中點(diǎn)。例如，在法線方向上的輪 廓A (608)的最右端點(diǎn)被確定為第一端點(diǎn)A (620),而在法線方向上的輪廓B
(610)的最左端點(diǎn)被確定為第二端點(diǎn)B (622)。隨后能找出在端點(diǎn)A (620)和 B (622)之間的線段的中點(diǎn)624。確定中點(diǎn)624之后，能適宜地構(gòu)建一個(gè)去釉平面 626 (416),該去釉平面穿過中點(diǎn)624,且它的法線方向包括法線618的方向。
如此使用中點(diǎn)624適合于當(dāng)兩顆鄰齒A和B要同等地被去釉時(shí)，即其中牙齒 A和B的去釉比是1:1的比例時(shí)。然而，根據(jù)其他示例性實(shí)施方案，當(dāng)兩顆鄰齒A 和B要構(gòu)建不同的去釉量時(shí)，能適宜地利用端點(diǎn)A (620)和B (622)之間的另 一個(gè)中間點(diǎn)。例如，當(dāng)需要不同的去釉量時(shí)，能首先確定去釉平面的法線。下一 步，隨后能自動地確定兩顆鄰齒的不同的去釉量，例如通過計(jì)算兩顆鄰齒A和B 的基于尺寸或體積的比例，或者交互地確定，例如通過允許臨床醫(yī)師訪問用戶界 面并手動將兩個(gè)去釉量的比例具體化。然后能通過法線618及通過牙齒A和及牙 齒B的兩個(gè)去釉量的所選比例所確定的中間點(diǎn)來確定該去釉平面。
再次參見圖2，已經(jīng)構(gòu)建了去釉平面(202)，隨后該去釉平面能被用于對 IPR進(jìn)行建模(204)。例如，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，額外參見圖7，左去釉 平面702及右去釉平面704能被用于修整該牙齒三維模型，使該修整的牙齒模型為 了進(jìn)一步治療設(shè)計(jì)而被用作IPR牙齒模型。根據(jù)其他的示例性實(shí)施方案，不是使 用去釉平面以協(xié)助修整三維IPR牙齒幾何形狀，而是可利用另 一種去釉表面類 型，例如樣條表面。
根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方案，不是使用一個(gè)經(jīng)修整的牙齒模型以獲得該改變 的IPR牙齒幾何形狀，而是在一個(gè)示例性方法中可使用一個(gè)變形的牙齒模型來提 供該IPR牙齒模型。例如，位于左去釉平面702的左側(cè)或右去釉平面704的右側(cè)處 的多個(gè)頂點(diǎn)的幾何形狀能通過將該左去釉平面的左側(cè)上的所有點(diǎn)投影至左去釉平 面702上，而將該右去釉平面的右側(cè)上的所有點(diǎn)投影至右去釉平面704上而進(jìn)行調(diào) 整，使在這些頂點(diǎn)的坐標(biāo)內(nèi)的這種變化產(chǎn)生一個(gè)變形的牙齒模型，隨后該變形牙 齒模型能被用作該IPR牙齒模型。根據(jù)其他的示例性實(shí)施方案，不是將所有此類 點(diǎn)投影至左去釉平面702或右去釉平面704上，而是可將此類點(diǎn)投影提供至其他去 釉表面上，例如樣條表面和類似表面，而這種變形牙齒模型能提供IPR牙齒建模 的另一個(gè)任選的實(shí)施方案，與不同其他示例性方法相比，該實(shí)施方案可以更簡單 或更容易。此外，也能適宜地利用該IPR牙齒幾何形狀的其他局部的或已應(yīng)用的 改變過程，例如通過擠壓、侵入、圓整、平滑等等，單獨(dú)地或者與去釉/修整和/或 基于在任何鄰齒之間的可能碰撞的變形牙齒模型過程組合來進(jìn)行利用。
根據(jù)這些已開發(fā)的IPR牙齒模型，隨后能確定去釉量(206),因?yàn)槿ビ粤考?能定量又能可視化。例如，去釉量能由從經(jīng)去釉的牙齒模型的最左/最右點(diǎn)至該去 釉平面或去釉表面的距離來演示。去釉量也能由經(jīng)修整的體積來演示。因此，例 如，該經(jīng)修整的或變形的IPR牙齒模型能包括在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中能夠可視的三維 數(shù)字模型。
在一顆牙齒已被去釉以避免碰撞之后，該牙齒的幾何形狀以及在該牙齒與任 何鄰齒之間的近似關(guān)系將發(fā)生變化。當(dāng)此類去釉發(fā)生時(shí)，對于這些牙齒存在不同 的可能的結(jié)果，這些結(jié)果由基于IPR模型的去釉而產(chǎn)生，例如在鄰齒之間縫隙的 發(fā)展、碰撞的減少，A/或這些牙齒仍然彼此接觸。從該IPR牙齒模型收集的此類去釉后的近似信息能在碰撞/縫隙報(bào)告中被提供給治療提供者，以協(xié)助下 一 階段的 設(shè)計(jì)、重新規(guī)劃^J或治療計(jì)劃的調(diào)整。
例如，參見圖8A (去釉后)和圖8B (去釉前)，示例性碰撞/縫隙報(bào)告能適
宜地鑒定在不同治療階段內(nèi)在牙齒之間的碰撞量和/或間隙量。由此，例如，當(dāng)經(jīng)
過階段7在牙齒1 (25)和1 (24)之間的碰撞量緩慢增加并在階段7在去釉前模 型中能包括0.50mm時(shí)，在通過該IPR牙齒模型去釉之后，貫穿這些階段過程，在 鄰齒1 ( 25 )與1 ( 24 )之間的碰撞被消除。同時(shí)，經(jīng)過階段7在牙齒1 ( 24 )和2 (23 )之間的碰撞量在去釉前模型中增加至0.39mm,在該IPR牙齒模型去釉之 后，在這些鄰齒1 ( 24 )和2 ( 23 )之間的碰撞基本上在階段1至階段5時(shí)減小了 某些最小碰撞量，并在階段6和階段7時(shí)被消除。通過這類碰撞/縫隙報(bào)告，能由 治療提供者給出進(jìn)一步的階段設(shè)計(jì)、重新規(guī)劃和/或調(diào)整，以協(xié)助改變的治療，使 用這些碰撞/縫隙報(bào)告作為有用的參考。
本發(fā)明已在以上參照不同示例性實(shí)施方案來進(jìn)行說明。然而，本領(lǐng)域的一般 技術(shù)人員將認(rèn)識到無需背離本發(fā)明的范圍即可對這些示例性實(shí)施方案進(jìn)行變化和 改變。例如，各種操作步驟，以及用于執(zhí)行這些操作步驟的部件能夠以一種交替 的方式來實(shí)現(xiàn)，這取決于特別的實(shí)施或者考慮到與該系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的任何數(shù) 量的成本作用，例如，可以刪除、改變各種部件及方法論，或與其他部件、方法 論^J或步驟組合。例如，不同方法、系統(tǒng)及裝置，例如利用牙齒局部坐標(biāo)系、構(gòu) 建投影平面的法線方量，并對牙齒幾何形狀進(jìn)行變形，能適宜地利用任何其他常 規(guī)技術(shù)，或任何后來研發(fā)的技術(shù)。進(jìn)一步講，應(yīng)該指出是，能調(diào)整或改變用于構(gòu) 建該去釉平面、限定/量化去釉量、對IPR牙齒進(jìn)行建模，A/或利用IPR牙齒模型 的方法和系統(tǒng)。根據(jù)以下權(quán)利要求所給出的內(nèi)容，這些及其他變化或改變是旨在 包括于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于一位患者的IPR牙齒建模以協(xié)助正畸治療的一種計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)包括一個(gè)包括多種算法的微處理器；一個(gè)存儲器件；并且其中所述用于IPR建模的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)被配置為用于確定在任何鄰齒之間的一顆牙齒是否需要去釉；基于與任何鄰齒的可能的碰撞為所述牙齒生成一種三維IPR牙齒模型；并且利用所述IPR牙齒模型來協(xié)助治療設(shè)計(jì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)被進(jìn)一步 配置為用于為所述牙齒確定一個(gè)去釉量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒生成一種 IPR牙齒模型利用一種改變的IPR牙齒幾何形狀來演示所述IPR牙齒模型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒生成一種 IPR牙齒模型包括利用一顆經(jīng)修整的牙齒和一顆變形的牙齒中的至少一個(gè)來演示所 述IPR牙齒才莫型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒生成一種 IPR牙齒模型包括為所述牙齒構(gòu)建一個(gè)去釉表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒構(gòu)建一個(gè) 去釉表面包括構(gòu)建一個(gè)樣條表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒構(gòu)建一個(gè) 去釉表面被用于構(gòu)建一種經(jīng)修整的IPR牙齒模型及一種變形的IPR牙齒模型中的 至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒構(gòu)建一個(gè) 去釉表面包括為所述牙齒構(gòu)建一個(gè)去釉平面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)被配置為 用于通過基于針對所述牙齒或其他適當(dāng)參照物以及至少 一顆鄰齒的局部坐標(biāo)系確 定所述去釉平面的一個(gè)法線方向而為所述牙齒構(gòu)建所述去釉平面，并且在與所述 牙齒與所述至少一顆鄰齒相關(guān)聯(lián)的輪廓之間確定一個(gè)靶點(diǎn)，使所述去釉平面被構(gòu) 建為穿過所述靶點(diǎn)并在所述法線方向上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)被配置為 用于通過構(gòu)建具有由以下方程定義的一個(gè)方向向量的一條法線來確定所述去釉平 面的法線方向其中N丫a是所述牙齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸的一個(gè)單位向量，而NYb是所 述至少一顆鄰齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸的一個(gè)單位向量，并且！/V^和IVs是//力和/vys的權(quán)重系數(shù)，其中iA6^o，并且1/^+1/1^ = 1。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)被配置為 用于通過使用一條拱形曲線來確定所述去釉平面的法線方向。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)被配置為 用于通過構(gòu)建位于一個(gè)投影平面內(nèi)、并垂直于一條等分線的一條法線來確定所述 去釉平面的法線方向，所述等分線的計(jì)算是基于與所述牙齒相關(guān)聯(lián)的一條第一切 線同與所述至少一顆鄰齒相關(guān)聯(lián)的一條第二切線形成的一個(gè)相交角。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述投影平面由以下方程來 定義覆參^/^^法4'= I/iv7vz,W8*A/ZS 其中A/Z4是所述牙齒的局部坐標(biāo)系的一個(gè)Z軸的一個(gè)單位向量，而A/Zs是所述至 少一顆鄰齒的局部坐標(biāo)系的一個(gè)Z軸的一個(gè)單位向量，并且IZl^和Ws是A/Z^和 /VZs的權(quán)重系數(shù)，其中1/1^^0， Ws20，并且1^+^8=1。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述投影平面由以下方程來 定義投影平面的法線=r w*a/z,其中A/Z,.是一顆牙齒/ 的局部坐標(biāo)系的Z軸的一個(gè)單位向量，而n代表該患者的牙齒總數(shù)，并且w是A/z,的權(quán)重系數(shù)，其中l(wèi)zv;^0，并且zi/v^1。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中，所述投影平面是通過以下 步驟來構(gòu)建穿過所述牙齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的一個(gè)原點(diǎn)在所述牙齒內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第一平 面，使所述第 一平面的一條法線在所述牙齒的所述局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸方向 上；穿過所述牙齒的至少 一顆鄰齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的 一個(gè)原點(diǎn)在所述至少 一顆 鄰齒內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第二平面，使所述第二平面的一條法線在所述鄰齒的所述局部坐 標(biāo)系的一個(gè)丫軸方向上；并且找出在所述第一平面和所述第二平面之間的一條相交線，其中所述投影平面 被構(gòu)建成垂直于所述相交線。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述第一切線和所述第二切 線是通過以下步驟來構(gòu)建在所述相交線和所述投影平面之間找出限定的一個(gè)相交點(diǎn)，所述投影平面與 所述相交線垂直；對所述牙齒的一個(gè)牙冠表面上的多個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行投影以限定所述牙齒的一個(gè)輪廓；對所述至少一顆鄰齒的一個(gè)牙冠表面上的多個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行投影以限定所述至少一顆鄰齒的一個(gè)輪廓；并且穿過所述相交點(diǎn)構(gòu)建所述第一切線并與所述牙齒的所述輪廓相切；并且 穿過所述相交點(diǎn)構(gòu)建所述第二切線并與所述至少 一顆鄰齒的所述輪廓相切。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)點(diǎn)包括一個(gè)中點(diǎn)或 一個(gè)中間點(diǎn)，該點(diǎn)配置在與所述牙齒的所述輪廓和所述至少一顆鄰齒的所述輪廓相關(guān)聯(lián)的多個(gè)端點(diǎn)之間。
18. 用于一位患者的IPR牙齒建模以協(xié)助正畸治療的一種計(jì)算機(jī)化的方法， 所述用于IPR牙齒建模的計(jì)算機(jī)化的方法包括確定在任何鄰齒之間的一顆第一牙齒是否需要去釉； 基于與任何鄰齒的可能的碰撞而為所述第一牙齒生成一個(gè)IPR牙齒模型；并且利用所述IPR牙齒模型來協(xié)助治療設(shè)計(jì)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒生成一個(gè) IPR牙齒模型利用一顆經(jīng)修整的牙齒來演示所述IPR牙齒模型。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒生成一個(gè) IPR牙齒模型利用一顆變形的牙齒來演示所述IPR牙齒模型。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒生成一個(gè) IPR牙齒模型包括為所述牙齒構(gòu)建一個(gè)去釉表面。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒構(gòu)建一個(gè) 去釉表面包括構(gòu)建一個(gè)樣條表面。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述牙齒的所述去釉表面被 用于構(gòu)建一個(gè)經(jīng)修整的IPR牙齒模型和一個(gè)變形的IPR牙齒模型中的至少一個(gè)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其中所述的為所述牙齒構(gòu)建一個(gè) 去釉表面包括為所述牙齒構(gòu)建一個(gè)去釉平面。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述構(gòu)建一個(gè)去釉平面包括基于所述第 一牙齒或其他適當(dāng)參照物以及至少 一顆鄰齒的局部坐標(biāo)系確定所 述去釉平面的一個(gè)法線方向；并且在與所述第一牙齒和所述至少一顆鄰齒相關(guān)聯(lián)的輪廓之間確定一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)， 使所述去釉平面被構(gòu)建為穿過所述目標(biāo)點(diǎn)并在所述法線方向上。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述去釉表面的一個(gè)法線方向包括通過以下方程定義所述法線<formula>formula see original document page 5</formula>其中~、是所述第一牙齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸的一個(gè)單位向量，而A/Ys 是所述至少一顆鄰齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸的一個(gè)單位向量，并且 Ws是A/Z^和A/Zs的權(quán)重系數(shù)，其中<formula>formula see original document page 5</formula>
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述去釉表面 的一個(gè)法線方向包括通過使用一條拱形曲線定義所述法線。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述去釉平面 的一個(gè)法線方向包括構(gòu)建位于一個(gè)投影平面內(nèi)、并垂直于一條等分線的一條法 線，所述等分線的計(jì)算是基于與所述牙齒相關(guān)聯(lián)的一條第一切線同與所述至少一 顆鄰齒相關(guān)聯(lián)的一條第二切線形成的一個(gè)相交角。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述投影平面由以下方程 來定義<formula>formula see original document page 5</formula>其中A/Z/(是所述牙齒的局部坐標(biāo)系的一個(gè)Z軸的一個(gè)單位向量，而A/Zs是所述至 少一顆鄰齒的局部坐標(biāo)系的一個(gè)Z軸的一個(gè)單位向量，并且1/V^和Ws是A/Z^和 A/Zs的權(quán)重系數(shù)，其中1/V^20, W8^0，并且1/16^1/^=1。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述投影平面由以下方程 來定義<formula>formula see original document page 5</formula>其* A/Z,.是一顆牙齒/的局部坐標(biāo)系的Z軸的一個(gè)單位向量，而A7代表該患者的牙齒總數(shù)，并且w是/vz,的權(quán)重系數(shù)，其中<formula>formula see original document page 5</formula>
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述投影平面是通過以下 步驟來構(gòu)建穿過所述牙齒的一個(gè)局部坐標(biāo)系的一個(gè)原點(diǎn)在所述牙齒內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第一平 面，使所述第一平面的一條法線在所述牙齒的所述局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸方向上；穿過所述牙齒的至少 一顆鄰齒的 一個(gè)局部坐標(biāo)系的 一個(gè)原點(diǎn)在所述鄰齒內(nèi)構(gòu) 建一個(gè)第二平面，使所述第二平面的一條法線在所述鄰齒的所述局部坐標(biāo)系的一個(gè)Y軸方向上；并且找出在所述第 一平面與所述第二平面之間的 一條相交線。
32. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述去釉平面被用于通過 修整一顆牙齒的一個(gè)三維模型來生成所述IPR牙齒模型。
33. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述去釉平面被用于通過 生成一個(gè)變形的牙齒模型來生成所述IPR牙齒模型。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中通過調(diào)整位于所述去釉平 面一側(cè)的多個(gè)頂點(diǎn)的幾何形狀來生成所述變形的牙齒;f莫型。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的通過調(diào)整位于該去 釉平面一側(cè)的多個(gè)頂點(diǎn)的幾何形狀來生成一個(gè)變形的牙齒模型包括將位于所述去 釉平面的所述一側(cè)的所有點(diǎn)才殳影至所述去釉平面上。
36. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的計(jì)算機(jī)化的方法進(jìn) 一步包括確定所述第 一 牙齒以及至少 一顆鄰齒的 一 個(gè)去釉量。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述第一牙齒 以及至少 一顆鄰齒的 一 個(gè)去釉量包括所述去釉量的計(jì)算機(jī)可視化。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述第一牙齒 以及至少 一顆鄰齒的 一個(gè)去釉量包括生成展示從所述第 一 牙齒以及至少 一顆鄰齒 上去除的所述去釉量的一個(gè)三維演示。
39. 用于協(xié)助正畸治療設(shè)計(jì)的一種計(jì)算機(jī)化的方法，所述計(jì)算機(jī)化的方法包括基于同任何鄰齒的可能的碰撞來確定在任何鄰齒之間的 一顆牙齒是否需要去釉；通過為所述牙齒構(gòu)建一個(gè)去釉表面而為所述牙齒生成一個(gè)IPR牙齒模型；并且為所述牙齒確定一個(gè)去釉量。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的構(gòu)建一個(gè)去釉表面 包括構(gòu)建一 個(gè)樣條表面和一個(gè)去釉平面中的至少一個(gè)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述去釉表面被用于構(gòu)建 一個(gè)經(jīng)修整的IPR牙齒模型和一個(gè)變形的IPR牙齒模型中的一個(gè)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的構(gòu)建一個(gè)去釉表面 包括通過以下步驟構(gòu)建一個(gè)去釉平面基于所述牙齒和至少一顆鄰齒的局部坐標(biāo)系確定所述去釉平面的一個(gè)法線方 向；并且在與所述牙齒和所述至少一顆鄰齒相關(guān)聯(lián)的輪廓之間確定一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，使所 述去釉平面被構(gòu)建為穿過所述目標(biāo)點(diǎn)并在所述法線方向上。
43. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述去釉平面被用于通過 修整一顆牙齒的一個(gè)三維模型來生成所述IPR牙齒模型。
44. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述去釉平面被用于通過生成一個(gè)變形的牙齒模型來生成所述IPR牙齒;^莫型，該變形的牙齒模型是通過調(diào)整位于該去釉平面 一側(cè)的多個(gè)頂點(diǎn)的幾何形狀而生成。
45. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述牙齒的一 個(gè)去釉量包括所述去釉量的計(jì)算機(jī)可視化，該計(jì)算機(jī)可視化是通過生成展示從所 述牙齒上去除的所述去釉量的一個(gè)三維演示。
46. 用于一顆牙齒的齒間去釉的建模和實(shí)施的一種計(jì)算機(jī)化的方法，包括 通過構(gòu)建一個(gè)經(jīng)改變的牙齒幾何形狀而為所述牙齒生成一個(gè)IPR牙齒模型；并且為所述牙齒確定一個(gè)去釉量。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的為所述牙齒生成一 個(gè)IPR牙齒模型包括使用一個(gè)IPR參照物用于限定所述的經(jīng)改變的牙齒幾何形狀。
48. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的為所述牙齒生成一 個(gè)IPR牙齒模型包括基于與任何鄰齒的可能的碰撞而為所述牙齒自動地構(gòu)建一個(gè) 去釉表面。
49. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的構(gòu)建一個(gè)去釉表面 包括通過以下步驟構(gòu)建一個(gè)去釉平面基于所述牙齒或其他適當(dāng)?shù)膮⒄瘴镆约爸辽?一顆鄰齒的局部坐標(biāo)系確定所述 去釉平面的一個(gè)法線方向；并且在與所述牙齒和所述至少一顆鄰齒相關(guān)聯(lián)的多條輪廓之間確定一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)， 使所述去釉平面被構(gòu)建為穿過所述目標(biāo)點(diǎn)并在所述法線方向上。
50. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述去釉表面被用于生成 所述IPR牙齒模型，這是通過以下至少一項(xiàng)修整一顆牙齒的一個(gè)三維模型中，以及通過調(diào)整位于該去釉平面 一側(cè)的多個(gè)頂點(diǎn)的幾何形狀來生成一個(gè)變形的牙齒模型。
51. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的確定所述牙齒的一 個(gè)去釉量包括所述去釉量的計(jì)算機(jī)可視化，該計(jì)算機(jī)可^^化是通過生成展示從所 述牙齒上去除所述去釉量的 一個(gè)三維演示。
52. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的計(jì)算機(jī)化的方法，其中所述的通過構(gòu)建一個(gè)經(jīng)改 變的牙齒模型包括為多個(gè)去釉階段提供多個(gè)取決于各階段的幾何形狀模型。
53. 用于一名患者的多顆牙齒的一種IPR的數(shù)字式演示，其中用于所述多顆 牙齒的IPR的數(shù)字演示是通過以下過程來生成確定是否需要在所述多顆牙齒中對一顆第 一 牙齒與 一顆第二牙齒去釉；通過為所述第一牙齒構(gòu)建一個(gè)去釉表面而為所述牙齒生成一個(gè)IPR牙齒模型；為所述第一牙齒確定一個(gè)去釉量；并且 對所述多顆牙齒中剩余的牙齒重復(fù)所述過程。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的數(shù)字演示，其中所述的構(gòu)建一個(gè)去釉表面包括構(gòu) 建一個(gè)樣條表面和一個(gè)去釉平面中的至少一個(gè)。
55. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的數(shù)字演示，其中所述去釉表面被用于構(gòu)建一個(gè)經(jīng) 修整的IPR牙齒模型以及一個(gè)變形的IPR牙齒模型中的至少一個(gè)。
56. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的數(shù)字演示，其中所述去釉表面包括通過以下步驟 構(gòu)建的一個(gè)去釉平面在一顆第一牙齒內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第一平面并且在所述第二牙齒內(nèi)構(gòu)建一個(gè)第二平面；在所述第 一平面與所述第二平面之間確定一條相交線； 基于所述相交線構(gòu)建一個(gè)投影平面并找出 一個(gè)相交點(diǎn)； 確定與所述第一牙齒以及所述第二齒相關(guān)聯(lián)的輪廓； 確定穿過所述相交點(diǎn)的對于所述輪廓的多條切線； 確定 一 條法線以定義對于所述去釉平面的法線方向； 在所述輪廓的多個(gè)端點(diǎn)之間確定一個(gè)中間點(diǎn)；并且 在所述法線方向上并穿過所述中間點(diǎn)構(gòu)建所述去釉平面。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的各種方面提供了用于牙齒間去釉(IPR)的建模和實(shí)施以協(xié)助正畸治療的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，用于IPR的建模及實(shí)施的一個(gè)系統(tǒng)和方法被配置在一個(gè)治療方法論內(nèi)，該治療方法論首先確定兩顆鄰齒是否需要去釉。如果需要去釉，則進(jìn)行用于IPR的建模和實(shí)施的示例性方法。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，構(gòu)建了一個(gè)去釉平面或其他表面以確定針對兩顆鄰齒的去釉量和去釉區(qū)域，換言之，在兩顆鄰齒之間要被去除的體積。在該牙齒去釉之后，能重新構(gòu)建該牙齒的幾何形狀以使該IPR牙齒模型能夠?qū)嵤?，例如使臨床醫(yī)師能將該IPR牙齒模型用于牙齒移動設(shè)計(jì)。
文檔編號A61C7/00GK101528152SQ200780040240
公開日2009年9月9日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月30日
發(fā)明者崔韓鐵, 瓦迪姆·馬濤, 程繼華 申請人:矯正技術(shù)公司