CN119403512A 用于正畸治疗规划的计算机实施方法 （奥姆科公司）

2024.12.18PCT/US2023/0189322023.04.18WO2023/205138EN2023.10.26一种使用矫正器(126)进行正畸治疗规划(50)的方法。该方法包括为每个模型牙齿(11_17，21_27，31_37，41_48)确定初始虚拟路径间的空间，限定相邻模型牙齿对之间的最小空牙齿位置/方向都是关键框架。当所计算的空间48)的位置和/或方向，以及在每个阶段(160)利变的位置和/或方向来计算相邻模型牙齿对之间段(160)对应于用于患者正畸2确定患者颚中每个模型牙齿在正畸治疗期间要移动的初始虚拟径是从第一排列中的模型牙齿的第一位置和/或方向到第二排列中模型牙齿的第二位置所述阶段中的每个牙齿位置和/或方向都是关键框架，以及当一个或更多个所计算的空间利用所述至少一个关键框架行处每个模型牙齿的所改变的位置和/或方向，计算每个行中的每一行改变每个模型牙齿的位置和/限定最大空间，其中当一个或更多个所计算的空间小于所述3i,j是阶段j处模型牙齿i的位置和/或方向，i=不,N是患者牙弓中模型牙齿其中，所计算的空间(Sij)是以及在阶段j的函数Fj，为模型牙齿i在所述第一关键框架行的位置和/或方向，为模型牙齿i在所述第二关键框架行的位置和/或方向，为模型牙齿i+1在所述第一关键框架行的位置和/pp限定任意两个连续阶段之间每个模型牙齿的最大移动速度，17.一种用于使用一个或更多个矫正器进行正畸治疗规划的计算机实施的方法，其中4在所述初始分阶方案中创建至少一个关键框架行，其中在所述至少一个关键框架行利用所述至少一个关键框架行处每个模型牙齿的所改变的位置和/或方向，计算每个限定最大空间，其中当一个或更多个所计算的空间小于所述24.根据权利要求17所述的方法，其中，每个5或接近该矫正器的最终方向时，患者只需根据治疗方案开始使用该系列中的下一个矫正一系列阶段中的患者的牙齿从通常与计算机模型的初始方向相对应的的初始方向移动到6[0011]本发明克服了迄今为止已知的用于正畸治疗的矫正器的建模和制造的方法和系虚拟路径。每个初始虚拟路径是从第一排列中的模型牙齿的第一位置和/或方向到第二排中的每个阶段限定了初始虚拟路径上相应一个模型牙齿的位置和/或方向。该方法还包括中该阶段中的每个牙齿位置和/或方向都是关键框架。当一个或更多个所计算的空间小于牙齿的位置和/或方向；以及(ii)利用至少一个关键框架行处每个模型牙齿的所改变的位迭代一次或更多次包括在第一关键框架行和第二关键框架行中的每一行改变每个模型牙7在实施例中，该向量为其中Xi,j是阶段j处模型牙齿i的位置和/或方向，i=丽,N是患者牙弓中模型牙齿的总数，K与多个阶段中的阶段j的数量p[0022]在实施例中，至少一个关键框架行包括第一关键框架行(T)和第二关键框架行pj的相邻模型牙齿对(i和i+1)之间的所计算的空间(Sij)被表示为：SY=F,(而不环而环环,T,T),其中所计算的空间(Sij)是以及在阶段j的函数Fj，而为模型牙齿i在第一关键框架行的位置和/或方向，为模型牙齿i在第二关键框架行的位置和/模型牙齿i+1在第一关键框架行的位置和/或方向，为模型牙齿i+1在第二关键框架行的位置和/或方向。[0025]0<sy<s",其中是相邻牙齿i和i+1之间的最大空间。[0027]在实施例中，该方法还包括为每个模型牙齿从第一位置和/或方向的总移动限定关键框架行上的每个模型牙齿，该方法包括从第一位置和/或方向或者从先前迭代的先前8在所限定的正畸治疗方案中每个阶段对应于一个用于患者的正畸治一次或更多次包括在第一关键框架行和第二关键框架行中的每一行改变每个模型牙齿的[0039]图3A和图3B是治疗前患者的齿列的每个牙齿处于初始位置[0040]图4A和图4B是治疗后患者的齿列的每个牙齿处于最终位置[0044]图7是示出用于降低或消除图6A和图6C的分阶图表中识别的邻间碰撞的示例性方[0045]图8A和图8B是示出根据与图3A和图4A示出的模型相关联的正畸治疗方案在消除9[0046]图8C和图8D是示出根据与图3B和图4B示出的模型相关联的正畸治疗方案在消除品，特别是用于规划使用一个或更多个牙齿矫正器对患者牙齿进行治疗的计算机实施方正畸治疗前的患者齿列的3D数字模型。该虚拟模型被称为T1模型(示例性T1模型在图3A和更多个牙齿的表面图像108或来自患者牙齿的印模118的表面图像，和/或由例如锥形束计储数据和/或执行由计算机106执行的操作。利用表面图像108和/或体积图像，在图1中的计算机程序和系统，其示例在2003年9月26日提交的美国专利No.9,529,970和国际申请No.PCT/US2003/030917以及2000年12月29日提交的国际专利申请No.PCT/US2000/035558要时在每个矫正器126上加工修整线的CNC机械132和成型机械130。仅作为进一步的示例，[0058]参考图1，在140处，存储在计算机106上并可在计算机106上运行的程序(诸如3D106上运行的程序自动创建每个牙齿从T1模型102、130中的位置(如图3A和图3B所示)移动为0.25mm，T1位置和T2位置之间的距离为1mm，则每个阶段之间的虚拟路径将由长度为[0059]参考图5，示出了根据图1中的142用于制备诸如图3A和图3B所示的T1模型102和[0060]在150处，在实施例中，在计算机106上运行的软件可以基于每个牙齿从T1模型独的较短的平移和/或旋转移动，这些移动共同等于每个牙齿从T1模型102、103到T2模型以及基于图4A和图4B的T2模型136、137分别在图6A和图6B以及图6C和图6D中示出了图5中由图6C(平移移动)和图6D(旋转移动)所示的初始分阶，图3B的T1模型103被转换为图4B所表顶部从左到右列为牙齿编号162。牙齿编号162根据国际牙科联合会(FDI)牙齿编号系统阶段的具有实心圆的垂直实线指示从所指示的阶段到所指示的较低阶段的牙齿移动。例表提供了初始分阶的每个阶段相邻牙齿之间的邻间距离的可视转速度和最大倾斜/扭矩速度中的一个或更多个，临床医生或软件可以添加一个或更多个以通过移动一个或两个受影响的虚拟牙齿来手动解决每个接触来解析非IPR接触172、174限于最小数量或最大数量。作为参考，用于治疗所规划的矫正器126的数量为每牙弓22个从T1位置到T2位置的虚拟运动的每个自由度的线段1阶段5中的每一个中，关键框架186还改变牙齿17的位置和/或方向。从不同的角度来了修改)，关键框架186处的移动也与新修改的位置和/或方向存在偏差。从不同的角度来改牙齿的位置和/或方向，并根据牙齿的新位置和/或方向修改该牙齿的(到关键框架和来径进行了从阶段6(也是关键框架)到阶段11(即到关键框架190)及从阶段11到阶段17(即从11_17和21_27的位置和/或方向修改到阶段11及从阶段11进行修改。因此，修改每个牙齿牙齿位置和/或方向，使得在移动期间不会发生这些接触。这通过图8A与图6A中的比较示出，其中每个非IPR接触(图6A中用下划线示出)都关键框架行192和194中每个牙齿11_17和21_27的位置和/或方向，并优化了整个阶段序列类似的方式附加或可替代地优化图3B中每个牙齿31_37和41_48的位置和位置和/或方向以及关键框架行的分阶序列。相邻牙齿之间的位置和/或方向空间也被限izedInverseKinematicswithInequalityConstraints”(https://hal.archives_pp分阶模型，在阶段j处相邻牙齿i和i+1之避免这种可能性，分阶应指示在任何阶段任何两个牙齿之间都没有碰撞(例如，0mm和6C所示的虚拟路径，其中使用线性插值来确定起始位置(T1)和结束位置(T2)之间的各阶[0112]对于单个向量分阶求解器算法180通过在每次迭代时确定偏导数来线性化[0116]Velocity(5)和Deviation(6)可以用作无需线性化的简单不等式。在实施例中，近中远端和颊舌移动的每一个中的牙齿位置的[0118]在图7的206处，分阶求解器算法180计算相对于关键框架行192和194的时间移动行192和194的离散值的偏导数可以通过将关键框架行的一个阶段表示为连续变量来实现，速度约束(5)保持过高或过低，则分阶求解器算法180分别将阶段数增加或减少预定数量解应用于关键框架行192和194。如果在它们各自的位置Xi,j处的任何相邻牙齿之间存在碰撞，即sy>s",则分阶求解器算法180在214处迭代计算，直到Sij根据(4)收敛在约束范Sij以使关键框架行按升序排序。这可以被设置为技术和图8C的阶段相对应的一系列计算机模型提供了从T1模型到一个或更多个中间齿列模型958中描述了用于形成模具和制造矫正器的示例性方法，该美国专利的全部内容通过引用254限定了开口256。每个腔252成形以在使用矫正器126期间通过开口256接收患者牙齿的一个或更多个接收器258被配置为接收患者牙齿上的附件(未示出)和/或矫正器126中的一实施例或其部分(诸如系统104)可以使用一个或更多个计算机设备或系统(诸如示例性计计算机106外部、分布在多个计算机或其他外部资源310之间、或由作为网络312上的服务[0132]HMI308能够以已知的方式可操作地耦接到计算机106的处理器302，以允许实践器302上的指令执行的计算机软件应用形式的数据库管理系统可以用于响应于查询而访问实施例的各方面的操作和/或元素所必需的操作。用于执行本发明实施例的操作的计算机可读程序指令可以是例如汇编语言或以一种或更多种编程语言的任何组合编写的源代码[0136]本文所述的任何应用/模块中体现的程序代码能够作为各种不同形式的程序产品[0137]固有地非暂态的计算机可读存储介质可以包括以用于存储数据的任何方法或技磁盘存储或其他磁存储设备、或可用于存储所需数据并可由计算机读取的任何其他介质。过诸如波导的传输介质传播的电磁波或通过线缆传输的电信号)。计算机可读程序指令可6A图6D的每个初始分阶方案都是通过从阶段0到最后一个阶段(例如图6A和图6B中的阶段17，以及图6C和图6D中的阶段22)线性插值每个牙齿虚拟运动的每个自由度来计算的。注[0141]根据分阶求解器算法计算空间Sij和速度提供了图8A一图8D所示的分阶方案，其中图8A和图8B对应于图3A所示的T1模型到图4A所示的T2模型的治疗分阶方