(57)【要約】  咬頭嵌合位咬合のためのシステムは、患者の記録及び画像を含むデータベースと、サーバとを備える。サーバは、データベースと通信し、２つの対向する歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを入力として受信するように構成される処理回路を備え、２つの対向する歯科モデルが、患者の上部歯科モデルと下部歯科モデルとを含む。処理回路はまた、上部歯科モデルと下部歯科モデルとの間の交差領域を検出し、２つの対向する歯科モデルに対してシミュレーションを実行するように構成され、シミュレーションが、２つの対向する歯科モデルにおいてシミュレーションされた物理則を適用することを含む。処理回路は、さらに２つの対向する歯科モデルの咬頭嵌合位アライメントを生成するために、交差領域の検出及びシミュレーションを繰り返し、咬頭嵌合位アライメント上で交差領域をマークし、咬頭嵌合位アライメントを出力するように構成される。
2019522509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の記録及び前記患者の記録に対応する画像を含むデータベースと、
前記データベースと通信するサーバとを備える咬頭嵌合位咬合のためのシステムであって、
前記サーバは処理回路を含み、
前記処理回路は、
患者の上部歯科モデルと前記患者の下部歯科モデルとを含む２つの対向する歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを入力として受信し、
前記上部歯科モデルと前記下部歯科モデルとの間の１つ又は複数の交差領域を検出し、
前記２つの対向する歯科モデルに対して、前記２つの対向する歯科モデルにおいてシミュレーションされた物理則を適用することを含むシミュレーションを実行し、
前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを繰り返することで、前記２つの対向する歯科モデルの咬頭嵌合位アライメントを生成し、
前記咬頭嵌合位アライメント上で前記１つ又は複数の交差領域をマークし、
前記咬頭嵌合位アライメントを出力するように構成される、咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項２】
前記下部歯科モデルは固定され、前記上部歯科モデルは移動可能であり、前記下部歯科モデルの上で摺動するように、前記シミュレーションされた物理則の力によって作動される、請求項１に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項３】
前記処理回路はさらに、
前記上部歯科モデルが、前記シミュレーションされた物理則の前記力によって作動され、前記下部歯科モデルの上方でそれ以上摺動できなくなるまで、前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを繰り返すように構成される、請求項２に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項４】
前記シミュレーションは、前記咬頭嵌合位を最適化するために前記上部歯科モデルの振動をさらに含み、
前記振動は、所定の周波数及び所定の振幅を含む、請求項１に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項５】
前記所定の振幅は、所定の期間にわたって減少する、請求項４に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項６】
前記処理回路はさらに、前記２つの対向する歯科モデルの手動調整を含む第２の入力を受信するように構成される、請求項１に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項７】
前記処理回路はさらに、前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションの手動再始動を含む第３の入力を受信するように構成される、請求項１に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項８】
前記処理回路はさらに
前記データベースにおいて前記患者の記録及び前記患者の記録に対応する前記画像にアクセスし、
前記咬頭嵌合位アライメントと前記患者の記録及び前記患者の記録に対応する前記画像との比較を生成し、
前記比較に基づいて前記咬頭嵌合位アライメントを調整するように構成される、請求項１に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項９】
前記処理回路はさらに、前記比較が所定のアライメント条件を満たさないときに、前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを自動的に再始動するように構成される、請求項８に記載の咬頭嵌合位咬合のためのシステム。
【請求項１０】
咬頭嵌合位咬合のための方法であって、
患者の上部歯科モデルと前記患者の下部歯科モデルとを含む２つの対向する歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを入力として受信するステップと、
サーバの処理回路を介して、前記上部歯科モデルと前記下部歯科モデルとの間の１つ又は複数の交差領域を検出するステップと、
前記処理回路を介して、前記２つの対向する歯科モデルに対して、前記２つの対向する歯科モデルにおいてシミュレーションされた物理則を適用することを含むシミュレーションを実行するステップと、
前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを繰り返すことで、前記２つの対向する歯科モデルの咬頭嵌合位アライメントを生成するステップと、
前記処理回路を介して、前記咬頭嵌合位アライメント上で前記１つ又は複数の交差領域をマークするステップと、
前記処理回路を介して、前記咬頭嵌合位アライメントを出力するステップとを含む、咬頭嵌合位咬合のための方法。
【請求項１１】
前記下部歯科モデルは固定され、前記上部歯科モデルは移動可能であり、前記下部歯科モデルの上で摺動するように、前記シミュレーションされた物理則の力によって作動される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記上部歯科モデルが、前記シミュレーションされた物理則の前記力によって作動され、前記下部歯科モデルの上方でそれ以上摺動できなくなるまで、前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを繰り返すステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記シミュレーションはさらに、前記咬頭嵌合位を最適化するために前記上部歯科モデルの振動を含み、
前記振動は、所定の周波数及び所定の振幅を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記所定の振幅は、所定の期間にわたって減少する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記２つの対向する歯科モデルの手動調整を含む第２の入力を受信するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションの手動再始動を含む第３の入力を受信するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記サーバと通信するデータベースにおいて患者の記録及び前記患者の記録に対応する画像にアクセスするステップと、
前記咬頭嵌合位アライメントと前記データベースの前記患者の記録及び前記患者の記録に対応する前記画像との比較を生成するステップと、
前記比較に基づいて前記咬頭嵌合位アライメントを調整するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記比較が所定のアライメント条件を満たさないときに、前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを自動的に再始動するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに対して方法を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
患者の上部歯科モデルと前記患者の下部歯科モデルとを含む２つの対向する歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを入力として受信するステップと、
前記上部歯科モデルと前記下部歯科モデルとの間の１つ又は複数の交差領域を検出するステップと、
前記２つの対向する歯科モデルにおいてシミュレーションされた物理則を適用することを含む２つの対向する歯科モデルに対してシミュレーションを実行するステップと、
前記１つ又は複数の交差領域の前記検出及び前記シミュレーションを繰り返すことで、前記２つの対向する歯科モデルの咬頭嵌合位アライメントを生成するステップと、
前記咬頭嵌合位アライメント上で前記１つ又は複数の交差領域をマークするステップと、
前記咬頭嵌合位アライメントを出力するステップと、
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、咬頭嵌合位咬合のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の歯の位置を変えるための歯列矯正治療を計画するためには、多くの場合患者の口内と同じ相対的アライメントに一致するように、デジタル空間内の患者の顎弓を咬合させる必要になる。顎弓は、患者の口の上部及び下部をそれぞれ構成する上顎弓及び下顎弓から成る。上顎弓は、上顎骨の湾曲した隆起部（すなわち、患者の口の屋根部分）であり、他方、下顎弓は、下顎骨の湾曲した隆起部（すなわち、患者の舌の下の顎弓）である。対向する顎弓の歯科モデルがデジタルスキャンされると、各モデルがスキャンされ、別々の仮想モデルとして保存される。デジタルスキャンは、例えば、患者の歯の位置ならびに患者の顎のアライメントに基づいて治療計画を決定するために使用され得る。歯科モデルのスキャンは、手動で顎弓を咬合させ、モデルをアライメントするために、既存のＣＡＤソフトウェアを使用して行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、手動処理は煩わしい上に時間がかかる場合があり、既存のスキャン技術を使用すると顎弓のアライメントに関する重要な情報が失われる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
例示的な実施態様では、咬頭嵌合位咬合のためのシステムは、患者の記録及び画像を含むデータベースと、データベースと通信するサーバであって、サーバが、２つの対向する歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを入力として受信するように構成される処理回路を備え、２つの対向する歯科モデルが、患者の上部歯科モデルと患者の下部歯科モデルとを含む、サーバと、を備える。処理回路はまた、上部歯科モデルと下部歯科モデルとの間の交差領域を検出し、２つの対向する歯科モデルに対してシミュレーションを実行するように構成され、シミュレーションが、２つの対向する歯科モデルに対してシミュレーションされた物理則を適用することを含む。処理回路は、さらに２つの対向する歯科モデルの咬頭嵌合位アライメントを生成するために、交差領域の検出及びシミュレーションを繰り返し、咬頭嵌合位アライメント上で交差領域をマークし、咬頭嵌合位アライメントを出力するように構成される。
【０００５】
例示的な実装形態の上記の一般的な説明及び下記の詳細な説明は、本開示の教示の例示的な実施態様に過ぎず、限定的なものではない。
【０００６】
本開示及びそれに付随する利点の多くのより完全な理解は、これらが、添付の図面に関連して検討されるとき、後述の「発明を実施するための形態」を参照することにより、よりよく理解されるにつれて、容易に得られるはずである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による例示的な咬頭嵌合位咬合システムのネットワークトポロジである。
【図２】図１の咬頭嵌合位咬合システムの例示的なワークフローである。
【図３】例示的な咬頭嵌合位咬合プロセスのフローチャートである。
【図４】例示的な咬頭嵌合位咬合比較プロセスのフローチャートである。
【図５】特定の例示的な実施態様による、サーバのハードウェアブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面において、同様の参照数字は図面を通して、同一又は対応する部分を指す。さらに、本明細書で使用される場合、単語「ａ」、「ａｎ」などは、特に断らない限り、一般に「１つ又は複数」の意味を有する。
【０００９】
咬頭嵌合位アライメントシステム１００は、デジタル空間において仮想的にモデリングされた歯科モデルを自動的にアライメントする。咬頭嵌合位アライメントの生成は、患者の歯科構造が最初に撮像されるとき、デジタルスキャン装置で利用することができる。咬頭嵌合位アライメントシステムは、患者の歯科構造の生成された咬頭嵌合位アライメントに対する手動のアライメント又は変更を必要とせずに、歯列矯正治療計画を立てる際に利用することができる。このように、咬頭嵌合位アライメントシステムは、患者の構造の最適化された画像を生成することができる。一部の実施態様では、生成された咬頭嵌合位アライメントと、患者の記録及び画像との比較により、咬頭嵌合位アライメントを自動的に検証及び／又は最適化することができる。さらに、生成された咬頭嵌合位アライメントは、ユーザによって手動で検証及び／又は最適化されてもよい。
【００１０】
図１は、特定の例示的な実施態様による、咬頭嵌合位咬合システム１００である。咬頭嵌合位咬合システム１００は、ネットワーク１０２を介して接続された、サーバ１０４と、データベース１０６と、リモートデバイス１０８と、を備えることができる。咬頭嵌合位咬合システム１００は、デジタルの対向する歯列弓の咬頭嵌合位までの自動咬合を実行するように構成され得る。このように、咬頭嵌合位咬合システム１００は、２つの対向する歯科モデルの仮想的にモデリングされた画像（例えば、仮想３Ｄモデル）を自動的にアライメントするように構成され得る。
【００１１】
サーバ１０４は、１つ又は複数のサーバ１０４を表し、ネットワーク１０２を介してデータベース１０６及びリモートデバイス１０８に接続される。サーバ１０４は、２つの対向する歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを入力として受信するように構成され得る処理回路を備える。仮想モデリングジオメトリは、例えば、患者の歯の３Ｄジオメトリを含むことができる。仮想モデリングジオメトリは、スキャンデバイスなどのリモートデバイス１０８を介してスキャンされ、ネットワーク１０２を介してサーバ１０４に送信され得る。２つの歯科モデルは、一人の患者の上部歯科モデルと下部歯科モデルとを含むことができる。一部の実施態様では、各患者に対して複数対の歯科モデルが存在し得る。このため、各上部歯科モデルは、特定の下部歯科モデルに対応し得る。この場合、各歯科モデル対は、タイムスタンプを付けられ、サーバ１０４の処理回路によってアクセスされるように、その状態でデータベース１０６に記憶されてもよい。
【００１２】
処理回路はまた、上部歯科モデルと下部歯科モデルとの間の交差領域を検出するように構成され得る。各交差領域は、単一の点、複数の点、領域、複数の領域などを含むことができる。交差領域は、処理回路によって実行される３Ｄ交差検出アルゴリズムなどの仮想モデリング交差検出アルゴリズムを使用して検出されてもよい。処理回路はさらに、２つの対向する歯科モデル（上部歯科モデル及び下部歯科モデル）に対するシミュレーションを実行するように構成され得る。特定の実施態様では、シミュレーションは、２つの対向する歯科モデルに対する引っ張り力、２つの対向する歯科モデルのうちの一方に対する引っ張り力、２つの対向する歯科モデル間の反作用力などの、２つの対向する歯科モデルにおいてシミュレーションされた物理則を適用することを含む。一部の実施態様では、シミュレーションは、２つの対向する歯科モデルの交差領域においてシミュレーションされた物理則を適用することを含む。シミュレーションされた物理則は、現実的な物理的条件のシミュレーション下で２つの対向する歯科モデルをアライメントするために利用することができる。シミュレーションされた物理則はまた、咬頭嵌合位が最終的に達成されるように、２つの対向する歯科モデルを操作するために処理回路によって利用され得る。
【００１３】
特定の実施態様では、シミュレーションは、上部歯科モデルの振動も含む。この振動は、咬頭嵌合位を最適化するために利用される所定の周波数及び振幅を含むことができる。さらに、振動の所定の振幅は、所定の時間にわたって減少し、シミュレーションがその期間にわたって継続するにつれて減少する。そのため、上部歯科モデルの振動は、振動が上部歯科モデルが局所極値に陥るのを防ぎ、最終的により深い咬合アライメントを生成し得る点で、患者の歯のアライメントの現実的な条件をシミュレーションすることができる。
【００１４】
処理回路は、さらに２つの対向する歯科モデルの咬頭嵌合位アライメントを生成するために、交差領域の検出及びシミュレーションを繰り返すように構成され得る。処理回路はまた、生成された咬頭嵌合位アライメントの上で交差領域をマークするように構成され得る。例えば、マーキングは、咬頭嵌合位に達すると、仮想モデリング歯ジオメトリの上で青色の点を含むことができる。このように、処理回路は、仮想モデリング歯ジオメトリ及び対応するマーキングを含む咬頭嵌合位アライメントを出力することができる。咬頭嵌合位は、ＣＡＤソフトウェア又は既知の任意の他のグラフィカルソフトウェアを介してリモートデバイス１０８においてグラフィック表示することができる。
【００１５】
データベース１０６は、１つ又は複数のデータベース１０６を表し、ネットワーク１０２を介してサーバ１０４及びリモートデバイス１０８に接続される。データベースは、サーバ１０４の処理回路によってアクセスされる患者の記録及び患者の記録に対応する画像を提供するために利用され得る。
【００１６】
リモートデバイス１０８は、１つ又は複数のリモートデバイス１０８を表し、ネットワーク１０２を介してサーバ１０４及びデータベース１０６に接続される。リモートデバイス１０８は、コンピュータ、タブレット、スマートフォンなどを含むことができる。リモートデバイス１０８は、歯科モデルを調整するための手動の入力を提供するために利用され得る。さらに、リモートデバイス１０８は、交差領域の検出及びシミュレーションの手動再始動を提供するために利用され得る。さらに、リモートデバイス１０８は、患者の記録、患者の画像、仮想的にモデリングされた歯科モデルなどを見るために利用されてもよい。
【００１７】
ネットワーク１０２は、１つ又は複数のネットワーク１０２を表し、サーバ１０４、データベース１０６及びリモートデバイス１０８に接続される。ネットワーク１０２は、イーサネット（登録商標）、ＬＡＮ、又は既知の任意の他の有線通信形式などの有線ネットワークを介して通信することができる。ネットワーク１０２はまた、Ｗｉ−Ｆｉ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＥＤＧＥ、３Ｇ、４Ｇ及びＬＴＥ無線セルラーシステムを含むセルラーネットワーク、赤外線又は既知の任意の他の無線通信形式などの無線ネットワークを介して通信することもできる。ネットワーク１０２は、サーバ１０４、データベース１０６、及びリモートデバイス１０８の間で交換されるデータが暗号化され得るように、安全な接続を提供することができる。言うまでもなく、当業者にとってネットワーク１０２は、上述の有線ネットワークと無線ネットワークとの組み合わせをも含み得ることは周知である。
【００１８】
図２は、特定の例示的な実施態様による、咬頭嵌合位咬合ワークフロー２００である。咬頭嵌合位咬合ワークフロー２００は、自動咬頭嵌合位咬合の生成及び検証を説明している。咬頭嵌合位咬合ワークフロー２００は、歯科モデルを受信するステップ２０２と、歯科モデルの交差領域を検出するステップ２０４と、シミュレーションを実行するステップ２０６と、交差領域をマークするステップ２０８と、咬頭嵌合位アライメントを出力するステップ２１０と、を含むことができる。咬頭嵌合位咬合ワークフロー２００はまた、患者の記録及び画像にアクセスするステップ２１２と、咬頭嵌合位アライメントと患者の記録及び画像との比較を提供するステップ２１４と、咬頭嵌合位アライメントを自動的に調整するステップ２１６と、交差領域の検出及びシミュレーションを自動的に再始動するステップ２１８と、を含むことができる。咬頭嵌合位咬合ワークフロー２００は、交差領域の検出及びシミュレーションの手動再始動２２０と、咬頭嵌合位アライメントの手動調整２２２と、をさらに含むことができる。
【００１９】
サーバ１０４の処理回路は、患者の仮想的にモデリングされた歯科モデルを受信する２０２ように構成され得る。仮想モデリング歯科モデルは、上部歯科モデルと下部歯科モデルとを含むことができる。仮想モデリング歯科モデルは、各歯科モデルに対応する歯及び歯茎を含むことができる。仮想モデリング歯科モデルは、サーバの処理回路によって処理されるために、３Ｄなどの仮想モデリングジオメトリフォーマットで受信され得る。一部の実施態様では、仮想モデリング歯科モデルは、サーバ１０４の処理回路によって、仮想モデリングジオメトリフォーマットへ処理される。処理回路は、上部及び下部歯科モデルの各対の交差領域を検出する２０４ように構成され得る。交差領域は、１つ又は複数の領域、点、又はその両方を含むことができる。特定の実施態様では、シミュレーションが実行される２０６領域を指定するために、交差領域を処理回路によって利用することができる。シミュレーションは、交差領域において、各上部歯科モデルにおいて、各下部歯科モデルにおいて、又はそれらの任意の組み合わせで実行され得る２０６。シミュレーションされた物理則は、現実的な物理的条件下で２つの対向する歯科モデルをアライメントするために利用され得る。シミュレーションされた物理則はまた、上部歯科モデルと下部歯科モデルとの間の咬頭嵌合位が最終的に達成されるように、２つの対向する歯科モデルを操作するために処理回路によって利用され得る。
【００２０】
２つの歯科モデルの咬頭嵌合位が達成されると、処理回路は、咬頭嵌合位で交差領域をマークする２０８ように構成され得る。例えば、マーキングは、咬頭嵌合位に達すると、仮想モデリング歯科ジオメトリの上で青色の点を含むことができる。このように、処理回路は、仮想モデリング歯科ジオメトリ及び対応するマーキングを含む咬頭嵌合位アライメントを出力する２１０ことができる。処理回路はまた、ネットワーク１０２を介してサーバ１０４と通信するデータベース１０６において患者の記録及び画像にアクセスする２１２ように構成され得る。患者の記録及び画像は、患者の記録及び画像と咬頭嵌合位アライメントとの比較を提供する２１４ために、処理回路によって利用され得る。この比較は、リアルタイムの患者の歯の構造と、シミュレーションされた咬頭嵌合位アライメントの場合の歯の構造との間の差異を区別するために、処理回路によって提供される２１４。
【００２１】
処理回路は、さらに比較に基づいて咬頭嵌合位アライメントを自動的に調整する２１６ように構成され得る。この場合、処理回路は、患者の歯の構造と、シミュレーションされた咬頭嵌合位アライメントの場合の歯の構造との間の差異を評価するために、所定のアライメント条件を利用してもよい。さらに、処理回路は、交差領域の検出及びシミュレーションを自動的に再始動する２１８ように構成され得る。よって、処理回路は、比較が所定のアライメント条件を満たさないときに、自動再始動２１８が必要であると判定してもよい。
【００２２】
一部の実施態様では、処理回路は、歯科モデルの手動調整２２０に対応する第２の入力を受信するように構成され得る。手動調整２２０は、歯科モデルに対する調整、交差領域に対する調整などを含むことができる。手動調整２２０は、処理回路によって受信されたときに、シミュレーション中に、咬頭嵌合位アライメントが達成されたときに、又はそれらの任意の組み合わせで、最初に仮想モデリング歯科ジオメトリに対してなされ得る。手動調整２２０は、自動咬頭嵌合位アライメントの精度を検証するためにユーザによって利用され得る。処理回路は、さらに交差領域の検出及びシミュレーションの手動再始動２２２に対応する第３の入力を受信するように構成され得る。手動再始動２２２は、咬頭嵌合位アライメントワークフロー２００の間の任意の時点で行うことができる。手動再始動２２２は、自動咬頭嵌合位アライメントの精度を検証するためにユーザによって利用され得る。
【００２３】
図３は、特定の例示的な実施態様による、咬頭嵌合位咬合プロセス３００である。咬頭嵌合位咬合プロセス３００は、咬頭嵌合位に２つの対向する歯科モデルを自動的にアライメントするプロセスを説明する。ステップ３０２において、サーバ１０４の処理回路は、上部歯科モデル及び下部歯科モデルの仮想モデリングジオメトリを受信するように構成される。仮想モデリングジオメトリは、患者の上部歯科モデル及び患者の下部歯科モデルの３Ｄ画像などのスキャンされた仮想的にモデリングされた画像を含むことができる。上部歯科モデル及び下部歯科モデルにはそれぞれ、患者の対応する歯茎及び歯が含まれ得る。特定の実施態様では、患者の歯が咬頭嵌合位咬合システム１００でスキャンされ、そこで処理される。他の実施態様では、患者の歯がリモートデバイス１０８でスキャンされ、次いで、咬頭嵌合位咬合システム１００で受信されて、サーバ１０４の処理回路によって処理される。
【００２４】
ステップ３０４において、処理回路は、上部歯科モデルと下部歯科モデルとの間の交差領域を検出するように構成される。交差領域は、２つの歯科モデルにおいて、１つ又は複数の領域、点、又はその両方を含むことができる。一部の実施態様では、交差領域は、例えば３Ｄ交差検出アルゴリズムなどの仮想モデリング交差検出アルゴリズムを利用する処理回路によって検出される。
【００２５】
ステップ３０６において、処理回路は、上部歯科モデル及び下部歯科モデルに対するシミュレーションを実行するように構成される。シミュレーションは、２つの対向する歯科モデルに対する引っ張り力、２つの対向する歯科モデルのうちの一方に対する引っ張り力、２つの対向する歯科モデル間の反作用力などの、２つの対向する歯科モデルにおいてシミュレーションされた物理則を適用することを含む。一部の実施態様では、シミュレーションは、２つの対向する歯科モデルの交差領域においてシミュレーションされた物理則を適用することを含む。シミュレーションされた物理則は、現実的な物理的条件のシミュレーション下で２つの対向する歯科モデルをアライメントするために利用することができる。シミュレーションされた物理則はまた、咬頭嵌合位が最終的に達成されるように、２つの対向する歯科モデルを操作するために処理回路によって利用され得る。一部の実施態様では、シミュレーションは、下部歯科モデルの位置を固定し、固定された下部歯科モデルの上方で上部歯科モデルを摺動させることを含む。この例では、上部歯科モデルは移動可能であり、下部歯科モデルの上で摺動するように、シミュレーションされた物理則の力によって作動される。
【００２６】
ステップ３０８において、上部歯科モデルが下部歯科モデルに沿ってさらに摺動できるか否かの判定が行われる。このため、上部モデルが下部歯科モデルに沿ってさらに摺動することができない場合、歯科モデルが咬頭嵌合位アライメントに達したと判定され得る。特定の実施態様では、上部歯科モデルは、より深い咬合アライメントを達成するために振動によって作動される。この振動は、咬頭嵌合位を最適化するために利用される所定の周波数及び振幅を含むことができる。さらに、振動の所定の振幅は、所定の時間にわたって減少し、シミュレーションがその期間にわたって継続するにつれて減少する。上部歯科モデルの振動は、振動が、上部歯科モデルが局所極値に陥るのを防ぎ、最終的により深い咬合アライメントをシミュレーションし得る点で、患者の歯のアライメントの現実的な条件をシミュレーションすることができる。上部歯科モデルが下部歯科モデルに沿ってそれ以上摺動することができないと処理回路が判定し、ステップ３０８において「いいえ」となった場合、咬頭嵌合位アライメントが生成されるため、咬頭嵌合位咬合プロセス３００はステップ３１０に進む。そうでない場合、上部歯科モデルが下部歯科モデルに沿ってさらに摺動することができると処理回路が判定し、ステップ３０８において「はい」となった場合、咬頭嵌合位咬合プロセスはステップ３０４に進む。
【００２７】
ステップ３１０において、処理回路は、咬頭嵌合位アライメント上で交差領域をマークするように構成される。換言すれば、２つの歯科モデルの咬頭嵌合位が達成されると、処理回路は、咬頭嵌合位アライメントで交差領域をマークするように構成され得る。例えば、マーキングは、咬頭嵌合位アライメントに達すると、仮想モデリング歯科ジオメトリの上で青色の点を含むことができる。
【００２８】
ステップ３１２において、処理回路は、咬頭嵌合位アライメントを出力するように構成される。このように、処理回路は、仮想モデリング歯科ジオメトリ及び対応するマーキングを含む咬頭嵌合位アライメントを出力することができる。一部の実施態様では、咬頭嵌合位アライメントは、ＣＡＤソフトウェア又は既知の任意の他のグラフィカルソフトウェアを介してリモートデバイス１０８においてグラフィック表示することができる。特定の実施態様では、咬頭嵌合位アライメントは、データベース１０６に記憶され、対応する患者の記録及び画像と関連付けられ得る。
【００２９】
図４は、特定の例示的な実施態様による、咬頭嵌合位咬合比較プロセス４００である。咬頭嵌合位咬合比較プロセス４００は、患者の記録及び画像と、自動的に生成された咬頭嵌合位アライメントを比較するプロセスを説明する。ステップ４０２において、サーバ１０４の処理回路は、データベース１０６において患者の記録及び患者の記録に対応する画像にアクセスするように構成され得る。患者の記録及び画像は、患者の歯、患者の歯茎、現在の歯列矯正治療、計画された歯列矯正治療、患者の口の現在の状態などに関する情報を含むことができる。
【００３０】
ステップ４０４において、処理回路は、咬頭嵌合位アライメントと対応する患者の記録及び画像との比較を生成するように構成され得る。咬頭嵌合位アライメントは、咬頭嵌合位における、対応する患者の歯科構造の自動的に生成された仮想モデリング画像を含むことができる。この比較は、リアルタイムでの患者の歯の構造と、対応する歯科構造の咬頭嵌合位アライメントの自動生成との間の差異を区別するために、処理回路によって提供される。
【００３１】
ステップ４０６において、比較が所定のアライメント条件を満たすか否かの判定が行われる。このように、処理回路は、患者の歯の構造と、シミュレーションされた咬頭嵌合位アライメントの場合の歯の構造との間の差異を評価するために、所定のアライメント条件を利用してもよい。処理回路が、比較が所定のアライメント条件を満たさないと判定し、ステップ４０６で「いいえ」となった場合、咬頭嵌合位咬合比較プロセス４００は、ステップ４０８に進む。そうではなく、処理回路が、比較が所定のアライメント条件を満たすと判定し、ステップ４０６で「はい」となった場合、咬頭嵌合位咬合比較プロセス４００は終了する。
【００３２】
ステップ４０８において、処理回路は、比較に基づいて咬頭嵌合位アライメントを自動的に調整するように構成され得る。自動調整は、歯科モデルに対する調整、歯科モデルの交差領域に対する調整などを含むことができる。自動調整は、シミュレーション中に、咬頭嵌合位アライメントが達成されたときに、又はそれらの任意の組み合わせで、最初に仮想モデリング歯科ジオメトリに対してなされ得る。
【００３３】
ステップ４１０において、処理回路は、交差領域の検出及び咬頭嵌合位アライメントの生成に関わるシミュレーションを再始動するように構成され得る。特定の実施態様では、処理回路は、新たな交点が決定され、シミュレーションが再び実行され得るように、咬頭嵌合位咬合プロセス３００に進むように構成され得る。他の実施態様では、処理回路は、自動調整された咬頭嵌合位アライメントと患者の記録及び画像との間の第２の比較を生成するように構成され得る。このように、処理回路は、第２の比較を利用して、第２の比較が所定のアライメント条件を満たすか否かを判定することができる。
【００３４】
図５は、特定の例示的な実施態様による、サーバのハードウェアブロック図である。図５では、サーバ１０４は、上記／下記で説明されるプロセスを実行するＣＰＵ５００を備える。プロセスデータ及び命令は、メモリ５０２に記憶されてもよい。これらのプロセス及び命令は又はドドライブ（ＨＤＤ）又は可搬型記憶媒体などの記憶媒体ディスク５０４に記憶されてもよいし、遠隔で記憶されてもよい。さらに、請求される進歩性は、本発明のプロセスの命令が記憶されるコンピュータ可読媒体の形態に限定されない。例えば、命令は、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク、又はサーバ１０４が通信する、別のサーバもしくはコンピュータなどの他の任意の情報処理装置に記憶されてもよい。
【００３５】
さらに、請求される進歩は、ＣＰＵ５００ならびにＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ７、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＬＩＮＵＸ、Ａｐｐｌｅ  ＭＡＣ−ＯＳ、及び当業者に周知の他のシステムなどのオペレーティングシステムとともに実行する、ユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、もしくはオペレーティングシステムのコンポーネント、又はこれらの組み合わせとして提供されてもよい。
【００３６】
汎用ストレージコントローラ５２４は、記憶媒体ディスク５０４を、サーバ１０４のコンポーネントのすべてを相互接続するための、ＩＳＡ、ＥＩＳＡ、ＶＥＳＡ、ＰＣＩなどの通信バス５２６と接続する。ディスプレイ５１０、キーボード及び／又はマウス５１４、ならびにディスプレイコントローラ５０８、ストレージコントローラ５２４、ネットワークコントローラ５０６、サウンドコントローラ５２０、及び汎用入出力インターフェース５１２の一般的な特徴及び機能の説明は、これらの特徴は周知であるため、本明細書では簡略化のため省略する。
【００３７】
本開示の文脈において説明された例示的な回路要素は、他の要素と置き換えられてもよく、本明細書で提供された例とは異なるように構成されてもよい。 さらに、本明細書で説明された特徴を実行するように構成された回路は、複数の回路ユニット（例えば、チップ）に実装されてもよいし、その特徴は単一のチップセット上の回路に組み合わされてもよい。
【００３８】
本明細書で説明される機能及び特徴はまた、システムの様々な分散コンポーネントによって実行されてもよい。例えば、１つ又は複数のプロセッサがこれらのシステム機能を実行してもよく、プロセッサは、ネットワーク内で通信する複数のコンポーネントに分散される。分散コンポーネントは、様々なヒューマンインターフェース及び通信デバイス（例えば、ディスプレイモニタ、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末（ＰＤＡ））に加えて、処理を共有することができる、１つ又は複数のクライアント及びサーバマシンを含んでもよい。ネットワークは、ＬＡＮ又はＷＡＮなどのプライベートネットワークであってもよいし、インターネットなどの公衆ネットワークであってもよい。システムへの入力は、いずれもリアルタイムで、直接的なユーザ入力を介して受信されてもよく、遠隔受信されてもよい。さらに、一部の実装は、説明されたものと同一ではないモジュール又はハードウェア上で実行されてもよい。したがって、他の実装も請求され得る範囲内にある。
【００３９】
上記のハードウェア記述は、本明細書で説明した機能を実行するための対応する構造の非限定的な例である。
【００４０】
多くの実装形態を説明してきた。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされ得ることが理解されよう。例えば、本開示の技法のステップが異なるシーケンスで実行される場合、本開示のシステムの構成要素が異なる方法で組み合わされた場合、又はその構成要素が他の構成要素によって置き換えられたり補充されたりした場合に、好ましい結果が達成される場合がある。本明細書で説明した機能、プロセス及びアルゴリズムは、本明細書で説明した機能、プロセス及びアルゴリズムを実行するためにプログラムコード及び／又はコンピュータ命令を実行するように構成されたコンピュータプロセッサ及び／又はプログラマブル回路を含む、ハードウェア又はハードウェアによって実行されるソフトウェアによって実行され得る。さらに、ある実装は、説明されたものと同一ではないモジュール又はハードウェア上で実行されてもよい。したがって、他の実装も請求され得る範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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