СИСТЕМА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ЗУБОВ К УСТАНОВКЕ ВИНИРОВ
SYSTEM FOR PREPARATION OF TEETH FOR INSTALLATION OF VENEERS

Ссылка на родственную заявку
[0001] Настоящая заявка является продолжением заявки на выдачу патента США №15/858,253, поданной 29 декабря 2017 года, и согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента США №62/472,372, поданной 16 марта 2017 года, содержание которых включаются посредством ссылки в настоящий документ.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
[0002] Настоящее изобретение относится к устройствам, системам и процессам для подготовки зуба к реставрации и, в частности, к системам и процессам для подготовки инструментария, а также к этому инструментарию, для использования при подготовке зуба к выполнению его реставрации.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
[0003] Пациенты желают иметь полные, неповрежденные зубы, которые эстетически привлекательны, равномерно стираются и обеспечивают уравновешенную окклюзию. Однако со временем в зубах возникают проблемы из-за несчастных случаев, ухудшения от стирания, кариеса вследствие любого из следующего: несоблюдение гигиены полости рта, недостаточный уход за полостью рта, употребление некоторых пищевых продуктов, таких как сладости, курение, болезнь, лекарственные средства, определенные врожденные патологии и влияния окружающей среды, движение зубов и т.п. В некоторых случаях зубы просто не имеют косметического внешнего вида, желаемого пациентом. В таких случаях врачи-стоматологи и их пациенты полагаются на ряд способов для устранения этих деформаций и слабостей зубов.
[0004] Восстановление зубов часто требует подготовки и модификации внешней формы и размера зуба для возможности внедрения различных протезов или реставраций, таких как коронки, вкладки инлей, онлей и оверлей, мосты и виниры. Кроме того, для подготовки соответствующего протеза или реставрации необходимо либо снимать оттиски, либо выполнять 3-мерное сканирование первоначального немодифицированного зуба и, как правило, модифицированного зуба позже. На время, пока изготавливается постоянный протез, врачи-стоматологи часто устанавливают на модифицированный или подготовленный зуб временный протез, но использование этого временного устройства и удаление любого цемента, использованного для установки временного устройства на подготовленный зуб, может вызвать расхождение между подготовленным зубом и внутренней конфигурацией протеза.
[0005] Недавно компанией Viax Dental Technologies, LLC разработаны системы и способы для получения направляющего устройства для использования при подготовке рабочего зуба, требующего лечения, к получению реставрации, вместе с установкой предварительно приготовленной реставрации, соответствующей конфигурации направляющего устройства, в течение одного посещения стоматолога, что устраняет необходимость во временном протезе. Эти системы, способы и устройства раскрыты в публикации заявки на выдачу патента США № US 20100192375 А1, в настоящее время отозванной; публикации заявки на выдачу патента США № US 20100196842 А1, в настоящее патент США №8,640,338, и публикации заявки на выдачу патента США №2014/0248577 А1 (далее по тексту именуемой «публикация 577»), содержание каждой из которых включаются посредством ссылки в настоящий документ. И все же для более эффективной и надежной обработки зубов пациентов для получения реставраций или других протезов необходимы дальнейшие усовершенствования.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[0006] В соответствии с настоящим изобретением предлагаются система, способы и продукты, обеспечивающие более простой, более надежный и более удобный метод обработки зуба, нуждающегося в реставрационной детали для коррекции деформации и/или слабости зуба или деформаций и слабостей множества зубов. Предлагается система стоматологических устройств, которая может использоваться для модификации зуба, подлежащего лечению, путем ограничения удаления материала зуба для создания формы или конфигурации, сопрягающейся с внутренней конфигурацией реставрационной детали или соответствующей ей. Эта система позволяет подготовить реставрационную деталь раньше подготовки зуба, подлежащего лечению. Кроме того, зуб может точно подготавливаться с конфигурацией, соответствующей внутренней конфигурации реставрационной детали или сопрягающейся с ней. При использовании этого метода реставрационная деталь доступна для установки сразу же после подготовки зуба, подлежащего лечению. Таким образом, за одно посещение кабинета врача стоматолог может подготовить зуб, подлежащий лечению, и установить реставрационную деталь на подготовленный зуб. Следует понимать, что в настоящем описании «зуб, подлежащий лечению» означает один зуб, подлежащий лечению, и множество зубов, подлежащих лечению.
[0007] Как и в случае обычных способов лечения, в соответствии с настоящим изобретением вначале может быть поставлен диагноз, указывающий необходимость лечения зуба реставрационной деталью. Диагноз может основываться на первоначальных рентгеновских или иных диагностических методах, таких как, кроме прочего, магнитная резонансная томография (МРТ), ручные или другие внутриротовые трехмерные (3D или 3-D) сканнеры, выявляющих место и степень кариеса, трещин, слабостей, смешений, деформаций, помех окклюзии или других заболеваний или нежелательных аспектов зуба, подлежащего лечению. Первая физическая 3D-модель, которая может представлять собой любое одно или сочетание следующего: молд, слепок, оттиск, другая физическая модель и модель, созданная компьютером, может создаваться на основании полученной первоначальной диагностической информации о зубе, подлежащем лечению. В этом месте предлагаемая технология может отходить от обычных методов в зубоврачебной практике. Обычные методы требуют модификации и изменения формы зуба для удаления кариеса, трещин и других заболеваний, чтобы подготовленный зуб имел достаточные характеристики прочности и стирания для получения реставрационной детали и постоянного прикрепления к ней. После того как при подготовке зуба, подлежащего лечению, структура зуба удалена, модифицированную конфигурацию подготовленного зуба обычно определяют по второй 3D-модели, которая также может представлять собой любое одно или сочетание следующего: молд, слепок, оттиск, другая физическая модель и модель, созданная компьютером. К подготовленному модифицированному зубу обычно подгоняют временную коронку, предназначенную для защиты подготовленного зуба и обеспечения некоторого комфорта для пациента на время, пока изготавливается реставрационная деталь, что может занять от нескольких дней до нескольких недель. Затем для изготовления реставрации используют как первую, так и вторую физические 3D-модели, обычно во внебольничной лаборатории. Первоначальная конфигурация зуба, представленная первой физической 3D-моделью, дает основание для определения и приготовления наружной поверхности реставрационной детали, а конфигурация подготовленного модифицированного зуба, представленная второй физической 3D-моделью, дает реверсию или негатив внутренней поверхности реставрационной детали, подлежащей изготовлению. Толщина реставрационной детали определяется как разность между определенными наружной и внутренней поверхностями реставрационной детали, подлежащей изготовлению. Первая и вторая физические 3D-модели служат также для определения конфигурации зубов, прилегающих к зубу или зубам, для установки реставрации таким образом, чтобы окончательная реставрация была должным образом выровненной и сопряженной с соседними зубами. Кроме того, эти модели служат для определения конфигурации зубов-антагонистов, используемой для приготовления окклюзионной поверхности реставрации с таким расчетом, чтобы между реставрацией и зубами-антагонистами был надлежащий окклюзионный контакт.
[0008] Предлагаемая процедура уменьшает неудобства для пациентов, например, исключая один или более визитов к врачу и устраняя необходимость в ношении временной коронки. При использовании этой технологии нет необходимости подготавливать зуб, подлежащий лечению, до изготовления реставрационной детали. Не требуется также изготавливать физическую 3D-модель для подготовленного зуба до установки реставрационной детали. Нет необходимости в установке временной коронки на подготовленный зуб, и, таким образом, нет необходимости снимать временную коронку и удалять связанный с ней цемент, что может создать помеху подгонке реставрационной детали. Осложнения, вызванные этой помехой, могут потребовать дополнительной модификации подготовленного зуба для подгонки реставрации или потребовать дополнительной модификации реставрационной детали. Исключаются также и дискомфорт для пациента, связанный с ношением временного устройства, и больший риск инфекции из-за воздействия на подготовленный зуб, независимо от того, используется или не используется временная коронка.
[0009] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается система для использования стоматологом при точной подготовке, изменении или модификации рабочего зуба, подлежащего лечению, к приему реставрации, которая предпочтительно может изготавливаться до использования этой системы и которая может представлять собой, кроме прочего, инлей, онлей, коронку, мост или винир. Эта система может содержать два основных компонента: (i) по меньшей мере один зубоврачебный инструмент, выполненный с возможностью контакта с одной или более поверхностями подходящей направляющей конфигурации устройства оверлей и контакта со структурой зуба для удаления этой структуры зуба, и (ii) по меньшей мере одно устройство оверлей, которое может быть вкладкой оверлей, выполненной с возможностью укрепления на рабочем зубе, подлежащем лечению, и/или на прилегающем или соседнем зубе (или прилегающих или соседних зубах) зуба, подлежащего лечению, и которое дополнительно содержит одну или более направляющих поверхностей для контакта с зубоврачебным инструментом с целью ограничения 3D-перемещения этого инструмента предварительно определенной 3D-областью зуба, подлежащего лечению, из которого должна быть удалена структура зуба. При работе устройство оверлей может взаимодействовать с зубоврачебным инструментом для ограничения 3D-перемещения зубоврачебного инструмента относительно обрабатываемого зуба, когда зубоврачебный инструмент соответствующим образом контактирует с направляющей поверхностью или поверхностями устройства оверлей, и при этом зубоврачебный инструмент удаляет структуру зуба из предварительно определенной 3D-области обрабатываемого зуба для получения подготовленного зуба. Таким путем подготовленный зуб может подготавливаться соответствующим конфигурации предварительно изготовленной реставрации. Предварительно изготовленная реставрация может затем постоянно или по существу постоянно устанавливаться на подготовленный зуб.
[0010] Согласно некоторым вариантам реализации зубоврачебный инструмент может представлять собой режущий инструмент, которым может быть, кроме прочего, стоматологический бор, выполненный с возможностью удаления структуры зуба, подлежащей удалению из рабочего зуба, подлежащего лечению. В одной модифицированной версии система может дополнительно содержать стоматологическое устройство установки, которое может быть в виде еще одного устройства оверлей, выполненного с возможностью установки реставрации. Стоматологическое устройство установки может быть выполнено с возможностью поддерживания положения реставрации относительно обрабатываемого зуба (или соответствующего ряда зубов) при прикреплении реставрации к зубу (или соответствующему ряду зубов). Предлагается также способ использования этой системы и модифицированной системы.
[0011] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения стоматологический инструментарий для использования в направлении режущего инструмента для удаления структуры зуба из зуба, подлежащего лечению, во рту пациента, может подготавливаться посредством некоторого процесса. В этом процессе одним или более процессорами может выполняться первая булева операция между первоначальными данными направляющей резания, соответствующими структуре оболочки направляющей резания для установки вокруг части зуба, подлежащего лечению, и данными траектории режущего инструмента, соответствующими предварительно заданным ограничениям на перемещения, которые должен совершать режущий инструмент. Первая булева операция может определять окончательные данные направляющей резания, соответствующие окончательной структуре направляющей резания для направления режущего инструмента. В этом процессе одним или более процессорами может выполняться вторая булева операция между первоначальными данными конфигурации инструмента, соответствующими конфигурации фиксационного инструмента для фиксации стоматологического инструментария к прилегающему зубу зуба, подлежащего лечению, во рту пациента, и окончательными данными направляющей резания. Вторая булева операция может определять окончательные данные конфигурации инструмента, соответствующие окончательной конфигурации инструмента, для фиксации с возможностью отсоединения стоматологического инструментария к прилегающему зубу и для направления режущего инструмента при удалении структуры зуба из зуба, подлежащего лечению.
[0012] Согласно некоторым вариантам реализации физическая модель множества зубов во рту пациента может сканироваться, и один или более процессоров могут получать первоначальные данные зуба, соответствующие цифровой топографии сканированной физической модели множества зубов. Указанное множество зубов может включать зуб, подлежащий лечению. Согласно некоторым таким вариантам реализации один или более процессоров могут хранить данные дополнения зуба, соответствующие цифровым заполнителям пустот, предназначенным для заполнения цифровой топографии сканированной физической модели ряда зубов, и один или более процессоров могут объединять первоначальные данные зуба и данные дополнения зуба для определения новых данных зуба. Согласно некоторым таким вариантам реализации один или более процессоров могут хранить данные первой траектории резания, соответствующие первой траектории резания, которой должен следовать режущий инструмент, и основанные на первоначальных данных зуба или новых данных зуба, и один или более процессоров могут хранить данные первой глубины резания, соответствующие глубине резания, которая должна быть достигнута режущим инструментом, и основанные на первоначальных данных зуба или новых данных зуба. Данные траектории режущего инструмента могут основываться на данных первой глубины резания и данных первой траектории резания.
[0013] Согласно некоторым вариантам реализации данные первой глубины резания могут содержаться в данных первой траектории резания. Согласно некоторым вариантам реализации первая траектория резания может быть криволинейной. Согласно некоторым вариантам реализации первая траектория резания может быть планарной.
[0014] Согласно некоторым вариантам реализации один или более процессоров могут хранить данные первой траектории резания, соответствующие первой траектории резания, которой должен следовать режущий инструмент, и основанные на первоначальных данных зуба или новых данных зуба. Согласно таким вариантам реализации один или более процессоров могут хранить данные первой глубины резания, соответствующие глубине резания, которая должна быть достигнута режущим инструментом, и основанные на первоначальных данных зуба или новых данных зуба. Одним или более процессорами данные первой траектории резания могут корректироваться для создания данных второй траектории резания, соответствующих второй траектории резания, откорректированной на основе первой траектории резания. Согласно таким вариантам реализации один или более процессоров могут хранить данные второй траектории резания, причем данные траектории режущего инструмента могут основываться на данных первой глубины резания и данных первой траектории резания или данных второй траектории резания. Согласно некоторым вариантам реализации данные траектории режущего инструмента могут определяться одним или более процессорами на основании данных первой глубины резания и данных первой траектории резания или данных второй траектории резания. Согласно некоторым вариантам реализации первоначальные данные направляющей резания могут определяться одним или более процессорами на основании первоначальных данных зуба или новых данных зуба.
[0015] Согласно некоторым вариантам реализации один или более процессоров могут хранить первоначальные данные конфигурации инструмента, причем первоначальные данные зуба могут определять первоначальную цифровую модель зуба, данные дополнения зуба могут определять цифровую модель заполнения пустот, новые данные зуба могут определять новую цифровую модель зуба, данные первой траектории резания могут определять цифровую модель первой траектории резания, данные первой глубины резания могут определять цифровую модель первой глубины резания, данные второй траектории резания могут определять цифровую модель второй траектории резания, первоначальные данные направляющей резания могут определять первоначальную цифровую модель направляющей резания, окончательные данные направляющей резания могут определять окончательную цифровую модель направляющей резания, первоначальные данные конфигурации инструмента могут определять первоначальную цифровую модель конфигурации инструмента, и окончательные данные конфигурации инструмента могут определять окончательную цифровую модель конфигурации инструмента.
[0016] Согласно некоторым вариантам реализации структура оболочки направляющей резания может представлять собой наружную оболочку направляющей корпусной детали, соответствующую наружной оболочке цифровой направляющей корпусной детали.
[0017] Согласно некоторым вариантам реализации данные траектории режущего инструмента могут определяться одним или более процессорами на основании данных траектории резания, соответствующих перемещениям режущего инструмента, предварительно определенным для удаления структуры зуба из зуба, подлежащего лечению.
[0018] Согласно некоторым вариантам реализации режущим инструментом может быть стоматологический бор. Согласно некоторым таким вариантам реализации окончательная структура направляющей резания может соответствовать направляющей резания вкладки оверлей. Согласно некоторым таким вариантам реализации конфигурация фиксационного инструмента может соответствовать обертке зуба вкладки оверлей.
[0019] Согласно некоторым вариантам реализации окончательные данные конфигурации инструмента могут экспортироваться одним или более процессорами в файл хранения данных, выполненный с возможностью использования с устройством компьютеризованного производства (САМ) или устройством аддитивного производства (AM).
[0020] Согласно некоторым вариантам реализации стоматологический инструментарий может изготавливаться на АМ-устройстве на основании файла хранения данных с использованием процесса аддитивного производства. Согласно некоторым таким вариантам реализации стоматологический инструментарий может представлять собой стоматологическую направляющую резания.
[0021] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения стоматологический инструментарий для использования при установке реставрации на зуб, подлежащий лечению, во рту пациента может подготавливаться определенным процессом. В этом процессе один или более процессоров могут сохранять первоначальные данные конфигурации основной опоры, соответствующие линии края цифровой модели структуры фиксирующей опоры инструмента, основанные на данных реставрированного зуба. Один или более процессоров могут сохранять окончательные данные конфигурации основной опоры, соответствующие структуре фиксирующей опоры инструмента. Один или более процессоров могут сохранять первоначальные данные конфигурации лингвальной опоры, соответствующие линии края цифровой модели структуры лингвальной опоры инструмента, основанные на данных реставрированного зуба. Один или более процессоров могут сохранять окончательные данные конфигурации лингвальной опоры, соответствующие структуре лингвальной опоры инструмента, причем структура лингвальной опоры инструмента может крепиться к структуре фиксирующей опоры инструмента. Один или более процессоров могут сохранять первоначальные данные конфигурации буккальной (щечной) опоры, соответствующие линии края цифровой модели структуры буккальной опоры инструмента, основанные на данных реставрированного зуба. Один или более процессоров могут сохранять окончательные данные конфигурации буккальной опоры, соответствующие структуре буккальной опоры инструмента, причем структура буккальной опоры инструмента может крепиться к структуре фиксирующей опоры инструмента. Один или более процессоров могут сохранять данные конфигурации окклюзионного соединителя, соответствующие соединителям окклюзионной поверхности, прикрепленным как к структуре лингвальной опоры инструмента, так и к структуре буккальной опоры инструмента. Окончательные данные конфигурации основной опоры, окончательные данные конфигурации лингвальной опоры, окончательные данные конфигурации буккальной опоры и данные конфигурации окклюзионного соединителя могут определять первоначальные данные фиксирующей каппы, соответствующие черновой конфигурации фиксирующей каппы.
[0022] Согласно некоторым вариантам реализации данные реставрированного зуба могут соответствовать 3D-модели множества существующих и реставрированных зубов во рту пациента, в том числе зуба, подлежащего лечению, и реставрации, установленной на зуб, подлежащий лечению.
[0023] Согласно некоторым вариантам реализации один или более процессоров могут отделять первоначальные данные фиксирующей каппы от данных реставрированного зуба для получения окончательных данных фиксирующей каппы, соответствующих окончательной конфигурации фиксирующей каппы. Согласно некоторым таким вариантам реализации первоначальные данные конфигурации основной опоры могут определять первоначальную цифровую модель конструкции основной опоры, окончательные данные конфигурации основной опоры могут определять окончательную цифровую модель конструкции основной опоры, первоначальные данные конфигурации лингвальной опоры могут определять первоначальную цифровую модель конфигурации лингвальной опоры, окончательные данные конфигурации лингвальной опоры могут определять окончательную цифровую модель конфигурации лингвальной опоры, первоначальные данные конфигурации буккальной опоры могут определять первоначальную цифровую модель конфигурации буккальной опоры, окончательные данные конфигурации буккальной опоры могут определять окончательную цифровую модель конфигурации буккальной опоры, данные конфигурации окклюзионного соединителя могут определять цифровую модель конфигурации окклюзионного соединителя, первоначальные данные фиксирующей каппы могут определять черновую цифровую модель фиксирующей каппы, данные реставрированного зуба могут определять цифровую модель реставрированного зуба, и окончательные данные фиксирующей каппы могут определять окончательную цифровую модель фиксирующей каппы.
[0024] Согласно некоторым вариантам реализации окончательные данные фиксирующей каппы могут экспортировать одним или более процессорами в файл хранения данных, выполненный с возможностью использования с САМ- или АМ-устройством. Согласно некоторым таким вариантам реализации окончательная конфигурация фиксирующей каппы может представлять собой каппу для установки виниров. Согласно таким вариантам реализации каппа для установки виниров может изготавливаться на АМ-устройстве на основании файла хранения данных с использованием процесса аддитивного производства.
[0025] Согласно некоторым вариантам реализации данные конфигурации лингвальной соединительной опоры, соответствующие структуре лингвальной соединительной опоры, соединяющей структуру фиксирующей опоры инструмента со структурой лингвальной опоры инструмента, могут сохраняться одним или более процессорами. Данные конфигурации буккальной соединительной опоры, соответствующие структуре буккальной соединительной опоры, соединяющей структуру фиксирующей опоры инструмента со структурой буккальной опоры инструмента могут сохраняться одним или более процессорами. Согласно некоторым таким вариантам реализации один или более процессоров могут оперировать данными конфигурации лингвальной соединительной опоры, причем оперирование данными конфигурации лингвальной соединительной опоры может соответствовать сглаживанию цифровой модели структуры лингвальной соединительной опоры. Один или более процессоров могут оперировать данными конфигурации буккальной соединительной опоры, причем оперирование данными конфигурации буккальной соединительной опоры может соответствовать сглаживанию цифровой модели структуры буккальной соединительной опоры. Согласно некоторым таким вариантам реализации первоначальные данные фиксирующей каппы могут дополнительно определяться данными конфигурации лингвальной соединительной опоры и данными конфигурации буккальной соединительной опоры. Согласно некоторым вариантам реализации данные конфигурации лингвальной соединительной опоры могут определять цифровую модель конфигурации лингвальной соединительной опоры, а данные конфигурации буккальной соединительной опоры могут определять цифровую модель конфигурации буккальной соединительной опоры.
[0026] Согласно некоторым вариантам реализации первоначальными данными конфигурации основной опоры могут оперировать для определения окончательных данных конфигурации основной опоры, причем оперирование первоначальными данными конфигурации основной опоры может соответствовать вычеканиванию линии края цифровой модели структуры фиксирующей опоры инструмента. Согласно таким вариантам реализации первоначальными данными конфигурации лингвальной опоры могут оперировать для определения окончательных данных конфигурации лингвальной опоры, причем оперирование первоначальными данными конфигурации лингвальной опоры может соответствовать вычеканиванию линии края цифровой модели структуры лингвальной опоры инструмента. Согласно таким вариантам реализации, первоначальными данными конфигурации буккальной опоры могут оперировать для определения окончательных данных конфигурации буккальной опоры, причем оперирование первоначальными данными конфигурации буккальной опоры может соответствовать вычеканиванию линии края цифровой модели структуры буккальной опоры инструмента.
[0027] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения рабочий зуб, подлежащий лечению, во рту пациента могут обрабатывать посредством некоторого процесса. В этом процессе на одном или более зубах пациента могут закреплять первую поверхность направляющего устройства. В отверстие направляющего устройства могут вставлять приводной вал режущего устройства. Фланец режущего устройства могут вставлять в направлении, перпендикулярном или иначе поперечном продольной оси приводного вала, в паз направляющего устройства, причем паз может сообщаться с отверстием направляющего устройства. Паз может иметь первый размер в первой плоскости, перпендикулярной или иначе поперечной продольной оси приводного вала, причем первый размер берут в направлении, в котором проходит фланец, будучи вставленным в паз, который больше соответствующего второго размера отверстия во второй плоскости, параллельной первой плоскости, причем второй размер берут в направлении, в котором проходит фланец, будучи вставленным в паз. Режущее устройство могут перемещать, например, со скольжением, для удаления частей рабочего зуба при подготовке рабочей поверхности рабочего зуба, причем перемещение режущего устройства могут ограничивать направляющим устройством направлениями в пределах первой плоскости и толщиной паза, проходящей в направлении, перпендикулярном первой плоскости. При этом могут предотвращать вхождение фланца режущего устройства в отверстие, так как его размеры превышают соответствующие размеры отверстия. Фланец режущего устройства могут извлекать из паза. Направляющее устройство могут извлекать изо рта пациента. Затем реставрацию могут прикреплять при помощи адгезива к рабочей поверхности рабочего зуба.
[0028] Согласно некоторым вариантам реализации фиксирующую каппу, удерживающую реставрацию, могут крепить на противоположные дистальные зубы пациента с таким расчетом, чтобы реставрация удерживалась на рабочей поверхности рабочего зуба, когда первую поверхность направляющего устройства прикрепляют на один или более зубов пациента. Согласно некоторым таким вариантам реализации реставрация может представлять собой одну из следующих деталей или их любую комбинацию: зубная коронка, зубной мост и облицовка зуба (винир). Согласно некоторым вариантам реализации стоматологическое режущее устройство может представлять собой стоматологический бор.
[0029] Согласно некоторым вариантам реализации приводная головка режущего устройства может быть снаружи направляющего устройства, когда фланец режущего устройства полностью вставлен в паз направляющего устройства.
[0030] В еще одном аспекте настоящего изобретения зубоврачебный инструмент может содержать рукоятку, приводную головку, приводной вал, режущий инструмент и фланец. Приводная головка может крепиться к рукоятке. Приводной вал может проходить от приводной головки. Режущий инструмент может крепиться к приводному валу и проходить вдоль продольной оси приводного вала. Фланец может выступать вокруг приводного вала и отстоять от приводной головки. Фланец может иметь размеры длины и ширины по осям, перпендикулярным продольной оси приводного вала, и может иметь размер толщины по оси, параллельной продольной оси приводного вала, причем размеры длины и/или ширины фланца могут быть больше размера толщины фланца.
[0031] В еще одном аспекте настоящего изобретения вкладка оверлей, предназначенная для ограничения работы зубоврачебного инструмента удалением предварительно определенной части структуры зуба, подлежащего лечению, во рту пациента, может иметь тело, имеющее длину, ширину и толщину. Тело может иметь первую поверхность, вторую поверхность, противоположную первой поверхности, первое отверстие, второе отверстие и паз. Толщину тела могут определять одно или более расстояний между первой и второй поверхностями. Первая поверхность может дополнять части одного или более зубов во рту пациента и может быть выполнена с возможностью контакта с ними для прикрепления тела в соответствующем положении относительно зуба, подлежащего лечению. Первое отверстие может проходить через первую поверхность и может быть выполнено с возможностью экспозиции частей структуры зуба, подлежащей удалению из зуба, подлежащего лечению. Второе отверстие может быть противоположным первому отверстию и проходить через вторую поверхность, причем второе отверстие может быть выполнено с возможностью приема вала зубоврачебного инструмента через отверстие. Паз может сообщаться со вторым отверстием и может быть выполнен с возможностью приема фланца, выступающего от вала в направлении, перпендикулярном или иначе поперечном продольной оси вала. Паз может иметь первый размер, взятый в первом направлении или вдоль его, причем первый размер находится в первой плоскости, в целом параллельной длине и ширине тела, больше соответствующего второго размера второго отверстия, взятого в первом направлении или вдоль его, причем второй размер находится во второй плоскости, параллельной первой плоскости. При этом, когда вал зубоврачебного инструмента прошел через второе отверстие, а фланец вошел в паз, паз может ограничивать перемещение фланца. Второе отверстие может ограничивать первое боковое отверстие через толщину на конце паза, предназначенное для приема вала зубоврачебного инструмента в плоскости, параллельной первой плоскости, и в направлении по ней. Паз может ограничивать второе боковое отверстие через толщину на конце паза, предназначенное для приема фланца в первой плоскости и в направлении по ней.
[0032] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения стоматологическая система для удаления предварительно определенной части структуры зуба, подлежащего лечению, во рту пациента может содержать зубоврачебный инструмент и вкладку оверлей, предназначенную для ограничения работы зубоврачебного инструмента удалением предварительно определенной части структуры зуба, подлежащего лечению. Вкладка оверлей может иметь тело, имеющее длину, ширину и толщину. Тело может иметь первую поверхность, вторую поверхность, противоположную первой поверхности, первое отверстие, второе отверстие и паз. Толщину тела могут определять одно или более расстояний между первой и второй поверхностями. Первая поверхность может дополнять части одного или более зубов во рту пациента и может быть выполнена с возможностью контакта с ними для прикрепления тела в соответствующем положении относительно зуба, подлежащего лечению. Первое отверстие может проходить через первую поверхность и может быть выполнено с возможностью экспозиции частей структуры зуба, подлежащего удалению из зуба, подлежащего лечению. Второе отверстие может быть противоположным первому отверстию и проходить через вторую поверхность, причем второе отверстие может быть выполнено с возможностью приема вала зубоврачебного инструмента через отверстие. Паз может сообщаться со вторым отверстием и может быть выполнен с возможностью приема фланца, выступающего от вала в направлении, перпендикулярном или иначе поперечном продольной оси вала. Паз может иметь первый размер, взятый в первом направлении или вдоль его, причем первый размер находится в первой плоскости, в целом параллельной длине и ширине тела, больше соответствующего второго размера второго отверстия, взятого в первом направлении или вдоль его, причем второй размер находится во второй плоскости, параллельной первой плоскости. При этом, когда вал зубоврачебного инструмента прошел через второе отверстие, а фланец вошел в паз, паз может ограничивать перемещение фланца. Второе отверстие может ограничивать первое боковое отверстие через толщину на конце паза, предназначенное для приема вала зубоврачебного инструмента в плоскости, параллельной первой плоскости, и в направлении по ней. Паз может ограничивать второе боковое отверстие через толщину на конце паза, предназначенное для приема фланца в первой плоскости и в направлении по ней. Зубоврачебный инструмент может содержать рукоятку, приводную головку, приводной вал, режущий инструмент и фланец. Приводная головка может крепиться к рукоятке. Приводной вал может проходить от приводной головки. Режущий инструмент может крепиться к приводному валу и проходить вдоль продольной оси приводного вала. Фланец может выступать вокруг приводного вала и отстоять от приводной головки. Фланец может иметь размеры длины и ширины по осям, перпендикулярным продольной оси приводного вала, и размер толщины по оси, параллельной продольной оси приводного вала, причем размеры длины и/или ширины фланца больше размера толщины фланца. Приводной вал может проходить через первое боковое отверстие второго отверстия, а фланец может проходить через второе боковое отверстие. Когда фланец зубоврачебного инструмента вошел в паз, паз может ограничивать перемещение фланца в направлениях в первой плоскости и в направлении, перпендикулярном первой плоскости.
[0033] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения система вкладки оверлей, предназначенная для установки одного или более виниров во рту пациента, может содержать один или более виниров и вкладку оверлей. Вкладка оверлей может иметь криволинейное тело. Поверхность на криволинейном теле может дополнять части одного или более зубов во рту пациента, включая дистальные зубы с противоположных сторон рта пациента, и может быть выполнена с возможностью контакта с ними для прикрепления тела в надлежащем положении на зубах пациента. Указанные один или более виниров могут временно крепиться к поверхности тела. Через криволинейное тело может проходить множество отверстий, которые могут соответствовать местоположениям на множестве зубов.
[0034] Согласно некоторым вариантам реализации поверхность тела может иметь первую и вторую части, которые могут быть выполнены с возможностью контакта с молярами с противоположных сторон рта пациента. Первая и вторая части поверхности тела могут быть сплошными, т.е. через эти части не проходят какие-либо отверстия.
[0035] Согласно некоторым вариантам реализации криволинейное тело может задавать индивидуальные формы зуба, каждая из которых имеет контур части зуба из зубов во рту пациента и через которые проходят отверстия из множества отверстий. Согласно таким вариантам реализации через каждую индивидуальную форму зуба криволинейного тела могут проходить не более двух отверстий. Согласно некоторым таким вариантам реализации одна или более индивидуальных форм зуба криволинейного тела не имеют каких-либо отверстий, проходящих через эти формы зуба.
[0036] Согласно некоторым вариантам реализации вставка оверлей может содержать не менее 16 отверстий через криволинейное тело, предназначенных для установки 10 (десяти) виниров, соответствующих полной зубной дуге. Согласно некоторым вариантам реализации вставка оверлей может содержать не более 20 отверстий через криволинейное тело, предназначенных для установки 10 (десяти) виниров, соответствующих полной зубной дуге. Согласно некоторым таким вариантам реализации вставка оверлей может содержать не менее 16 отверстий через криволинейное тело.
[0037] Согласно некоторым вариантам реализации криволинейное тело может описывать индивидуальные формы зуба, каждая из которых имеет контур части зуба из зубов во рту пациента и через которые проходят отверстия из множества отверстий. Согласно таким вариантам реализации через каждую индивидуальную форму зуба криволинейного тела для каждой формы зуба, через которую проходит отверстие из множества отверстий, может проходить не менее трех отверстий. Согласно некоторым таким вариантам реализации через каждую индивидуальную форму зуба криволинейного тела могут проходить не более шести отверстий.
[0038] Согласно некоторым вариантам реализации вставка оверлей может содержать не менее 30 отверстий через криволинейное тело, предназначенных для установки 10 (десяти) виниров, соответствующих полной зубной дуге. Согласно некоторым вариантам реализации вставка оверлей может содержать не более 60 отверстий через криволинейное тело, предназначенных для установки 10 (десяти) виниров, соответствующих полной зубной дуге. Согласно некоторым таким вариантам реализации вставка оверлей может содержать не менее 30 отверстий через криволинейное тело.
[0039] Согласно некоторым вариантам реализации по меньшей мере некоторые из указанного множества отверстий могут иметь диаметр в диапазоне от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 4 мм.
Краткое описание фигур
[0040] Более полное понимание объекта настоящего изобретения и его различных преимуществ можно получить из последующего подробного раскрытия со ссылками на прилагаемые фигуры, где:
[0041] На фиг. 1 представлена функциональная схема в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0042] На фиг. 2 представлен вид сбоку модели системы автоматизированного проектирования (САПР) для сканированной физической 3D-модели зубов;
[0043] На фиг. 3 представлен вид сверху САПР-модели, изображенной на фиг. 2, после исправления ошибок в модели в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0044] На фиг. 4А представлен вид сверху САПР-модели, изображенной на ФИГ. 3, после перестроения конечно-элементной сетки САПР-модели;
[0045] На фиг. 4В представлен вид сверху САПР-модели, изображенной на фиг. 4А, после обновления САПР-модели;
[0046] На фиг. 5 представлен вид сверху САПР-модели, изображенной на фиг. 4В, после импорта в приложение построения твердотельной модели в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0047] На фиг. 6 представлен частичный вид сверху САПР-модели, изображенной на фиг. 5, с добавлением к модели маркера рабочей плоскости;
[0048] На фиг. 7 представлен частичный вид в перспективе САПР-модели, изображенной на фиг. 5, с добавлением к модели маркеров инструментов;
[0049] На фиг. 8 представлен частичный вид в перспективе модифицированной версии САПР-модели, изображенной на фиг. 5, моделирующей подготовленные рабочие зубы, с добавлением к модели маркера траектории инструмента;
[0050] На фиг. 9 представлен частичный вид в перспективе САПР-модели, изображенной на фиг. 5, в которой откорректирован маркер траектории инструмента, показанный на фиг. 8;
[0051] На фиг. 10 представлен частичный вид в перспективе модифицированной версии САПР-модели, изображенной на фиг. 5, на котором показаны срезы моделированных подготовленных рабочих зубов для валидации пользователем;
[0052] На фиг. 11 представлен частичный вид в перспективе модифицированной версии САПР-модели, изображенной на фиг. 5, с добавлением технологической наружной оболочки цифровой направляющей корпусной детали в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0053] На фиг. 12 представлен частичный вид в перспективе САПР-модели, изображенной на фиг. 11, с добавлением цифрового имитатора режущего инструмента к наружной оболочке цифровой направляющей корпусной детали;
[0054] На фиг. 13 представлен вид в перспективе САПР-модели, изображенной на фиг. 5, с добавлением граничных маркеров в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0055] На фиг. 14 представлен вид в перспективе САПР-модели цифровой «обертки зуба» в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0056] На фиг. 15 представлен вид в перспективе САПР-модели технологического цифрового направляющего устройства в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0057] На фиг. 16 представлен вид в перспективе САПР-модели цифрового направляющего устройства, подготовленной технологическим цифровым направляющим устройством, изображенным на фиг. 15, в сравнении с зубами САПР-модели, изображенной на фиг. 5, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0058] На фиг. 17 представлен вид в перспективе физического направляющего устройства в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0059] На фиг. 18 представлен вид в перспективе физического направляющего устройства в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0060] На фиг. 19А и 19В представлены виды в перспективе внутренней части рта пациента соответственно до и после подготовки зубов пациента в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0061] На фиг. 20 представлена блок-схема процесса подготовки зубов пациента к приему реставрации в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0062] На фиг. 21 представлен вид сверху графического пользовательского интерфейса (ГПИ) при импорте САПР-моделей зубов пациента, включая подготовленные рабочие зубы, и реставрации в специализированный набор инструментов для создания цифровой реставрированной 3D-модели в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0063] На фиг. 22 представлен вид сверху САПР-моделей зубов пациента и реставрации, импортированной с использованием графического пользовательского интерфейса, показанного на фиг. 21;
[0064] На фиг. 23А и 23В представлены виды сбоку и сверху соответственно модифицированных САПР-моделей для цифровой реставрированной 3D-модели, изображенной на фиг. 22, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0065] На фиг. 24А-24С представлены стадии процесса при преобразовании модифицированной САПР-модели, изображенной на фиг. 23А и 23В, из цифровой глиняной модели в реставрированную черновую 3D-модель в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0066] На фиг. 25А и 25В представлен вид в перспективе и вид сверху соответственно реставрированной 3D-модели, изображенной на фиг. 24В и 24С, вместе с добавлением контурной линии для цифровой основной опоры в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0067] На фиг. 26 представлен вид сверху реставрированной 3D-модели, изображенной на фиг. 25В, с добавлением контурной линии для цифровой лингвальной вспомогательной опоры в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0068] На фиг. 27А и 27В представлены стадии процесса вычеканивания цифровых опорных зубов для образования цифровой основной опоры для технологического цифрового установочного набора в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0069] На фиг. 28 представлена стадия процесса вычеканивания цифровой лингвальной стороны цифровых рабочих зубов для образования цифровой лингвальной вспомогательной опоры на технологический цифровой установочный набор, изображенный на фиг. 27В, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0070] На фиг. 29 представлена стадия процесса образования цифрового пересечения технологического цифрового установочного набора, изображенного на фиг. 28, между цифровой основной опорой и цифровой лингвальной вспомогательной опорой в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0071] На фиг. 30 представлена стадия процесса сглаживания цифрового пересечения технологического цифрового установочного набора, подготовленного процессом, проиллюстрированным на фиг. 29, и частей цифровой основной опоры и цифровой лингвальной вспомогательной опоры вокруг цифрового пересечения в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0072] На фиг. 31А и 31В представлены виды сбоку технологического цифрового установочного набора, изображенного на фиг. 30, вместе с добавлением контурной линии для цифровой буккальной вспомогательной опоры в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0073] На фиг. 32 представлен технологический цифровой установочный набор, изображенный на фиг. 31В, с добавлением вычеканивания цифровой буккальной стороне цифровых рабочих зубов для образования цифровой буккальной вспомогательной опоры на технологический цифровой установочный набор;
[0074] На фиг. 33А представлен частичный вид сбоку цифрового пересечения, добавленного на технологический цифровой установочный набор, изображенный на фиг. 32, между цифровой основной опорой и цифровой буккальной вспомогательной опорой, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0075] На фиг. 33В представлен вид сверху цифровой основной опоры, цифровой буккальной вспомогательной опоры и их цифрового пересечения технологического цифрового установочного набора, изображенного на фиг. 33А, после сглаживания в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0076] На фиг. 34А и 34В представлены виды сверху и сбоку соответственно технологического цифрового установочного набора, изображенного на фиг. 33В, с добавлением цифровых соединительных опор в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0077] На фиг. 35 представлена стадия процесса для отделения технологического цифрового установочного набора, изображенного на фиг. 34А и 34В, от реставрированной черновой 3D-модели, изображенной на фиг. 24В и 24С, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0078] На фиг. 36 представлена стадия процесса для очистки технологического цифрового установочного набора, изображенного на фиг. 35, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0079] На фиг. 37 представлен вид сверху окончательного цифрового установочного набора после стадии очистки, показанной на фиг. 36, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0080] На фиг. 38 представлена стадия обработки данных, связанных с окончательным цифровым установочным набором, изображенным на фиг. 37, для образования файла данных для использования с изготавливающим устройством в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0081] На фиг. 39 показан принтер, основанный на технологии аддитивного изготовления, который может использоваться для образования физического установочного набора, соответствующего окончательному цифровому установочному набору, изображенному на фиг. 37, в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0082] На фиг. 40А-40С представлены виды в перспективе физических установочных наборов в соответствии с различными вариантами осуществления;
[0083] На фиг. 41 представлен вид в перспективе системы физического установочного набора при подготовке в установке виниров на зубы пациента в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0084] На фиг. 42А и 42В представлены виды в перспективе системы физического установочного набора, изображенной на фиг. 41, устанавливаемой на зубы пациента, и после установки на зубы пациента соответственно в соответствии с одним вариантом осуществления;
[0085] На фиг. 43А и 43В представлены виды в перспективе зубов пациента до и после установки виниров системы физического установочного набора, изображенной на фиг. 41; и
[0086] На фиг. 44 представлена блок-схема процесса подготовки устройства установки и фиксации для нанесения реставрации на зубы пациента в соответствии с одним вариантом осуществления.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
[0087] Если в настоящем документе упоминается способ, включающий одну или более определенных стадий, указанные определенные стадии могут осуществляться в любом порядке или одновременно (если контекст не исключает такую возможность), и этот способ может включать одну или более других стадий, которые осуществляются до любых определенных стадий, между двумя определенными стадиями или после всех определенных стадий (если контекст не исключает такую возможность).
[0088] Термины «нижний», «верхний», «верх», «низ» и варианты этих терминов, а также термины, указывающие направление, такие как «горизонтальный», «вертикальный», «вверх» и «вниз», основаны на нормальной конфигурации оверлея, показанной на фигурах, в которой оверлей подогнан на нижние зубы пациента с корнями зубов, проходящими вертикально вниз. Термин «стоматолог» в тексте настоящего описания не должен интерпретироваться рестриктивно и может также означать специалиста по лечению и протезированию зубов, зубного техника, помощника врача-стоматолога, стоматолога-гигиениста, зубоврачебную сестру, стоматолога-терапевта, стоматолога-дизайнера и т.п.
[0089] В соответствии с обычными методами диагностическая оценка зуба выявляет существующее состояние, требующее лечения зуба путем установки реставрации или протеза. При этих обычных подходах зуб, подлежащий лечению, вначале модифицируют и подготавливают, а затем его модифицированную конфигурацию используют для изготовления внутренней конфигурации реставрации. Таким образом, реставрацию изготавливают для посадки на уже подготовленный зуб.
[0090] В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, как и в случае вышеупомянутых обычных подходов, стоматолог может выявить рентгеновскими и/или иными диагностическими методами части существующего рабочего зуба пациента, которые необходимо удалить по причине, например, кариеса, трещин, слабостей, смешений, деформаций, помех окклюзии или других заболеваний или нежелательных аспектов зуба. Согласно некоторым вариантам реализации стоматолог может затем подготовить физическую 3D-модель, которая предпочтительно может представлять собой любое одно или сочетание следующего: слепок, молд и оттиск - всего нижнего или всего верхнего ряда зубов во рту пациента, включающего рабочий зуб и соседний зуб или соседний зубы рабочего зуба, хотя в некоторых случаях физическая 3D-модель может содержать лишь часть нижнего или верхнего ряда зубов в зависимости от обстоятельств.
[0091] Рассмотрим теперь фигуры, подготовленная физическая 3D-модель может затем сканироваться стоматологом в цифровом формате с использованием сканирующего устройства, такого как, кроме прочего, ручной 3D-сканнер или другие сканирующие устройства, такие как сканирующие устройства, выпускаемые компанией Imetric 3D SA, обеспечивающие фотограмметрию и сканирование структурированным светом, для создания первоначальных данных 125 зуба для хранения в запоминающем устройстве 124 первого клиентского компьютера 120, как показано на фиг. 1, соответствующих отсканированной топографии физической 3D-модели, включающей модель рабочего зуба, подлежащего лечению. Согласно некоторым другим вариантам реализации стоматолог может сканировать непосредственно, например, ручным 3D-сканнером, весь или часть нижнего или верхнего ряда зубов, включая рабочий зуб во рту пациента, для создания первоначальных данных 125 зуба. Альтернативно, стоматолог может послать физическую 3D-модель третьему лицу, которым предпочтительно может быть второй пользователь второго клиентского компьютера 130 (или которое может работать с ним), дополнительно описанного ниже и показанного на фиг. 1, который может сканировать в цифровом формате физическую 3D-модель, подготовленную стоматологом, для создания первоначальных данных 125 зуба.
[0092] Предлагается система для подготовки инструментария в помощь при подготовке одного или более рабочих зубов к приему реставрации, для фактической подготовки одного или более рабочих зубов к приему реставрации, для подготовки реставрации и для установки реставрации.
[0093] Как дополнительно показано на фиг. 1, система 105 может использоваться среди других функций для генерирования данных, хранения данных и обмена данными, которые соответствуют трехмерным моделям структур, таких как, кроме прочего, зубы. Система 105 может содержать по меньшей мере один сервер 110, первый клиентский компьютер 120 и по меньшей мере второй клиентский компьютер 130, который может находиться удаленно от первого клиентского компьютера. Каждый из этих компьютеров может посылать и принимать информацию по сети 140.
[0094] Сеть 140 и промежуточные пункты связи могут иметь различные конфигурации и протоколы, включая Интернет, всемирную «паутину» (World Wide Website), корпоративные сети предприятий, виртуальные частные сети, региональные вычислительные сети, локальные сети, частные сети, использующие протоколы связи, являющиеся собственностью одной или более компаний, Ethernet, WiFi и HTTP и их различные сочетания. Связь среди этих конфигураций и применение этих протоколов могут обеспечиваться любым устройством, выполненным с возможностью передачи данных в другие компьютеры и из них, таким как модемы (например, с наборным вызовом, кабельные или волоконно-оптические) и беспроводные интерфейсы. Хотя фиг. 1 иллюстрирует лишь несколько устройств, система 105 может содержать большое число подключенных компьютеров, причем каждый отдельный компьютер находится в разном пункте связи сети.
[0095] Каждый из компьютеров 110, 120, 130 может содержать процессор и запоминающее устройство. Например, сервер 110 может содержать запоминающее устройство 114, хранящее информацию, доступную для процессора 112, первый клиентский компьютер 120 может содержать запоминающее устройство 124, хранящее информацию, доступную для процессора 122, а второй клиентский компьютер 130 может содержать запоминающее устройство 134, хранящее информацию, доступную для процессора 132. Каждый из процессоров 112, 122, 132 может представлять собой любой обычный процессор, например, имеющиеся на рынке центральные процессоры (ЦП). Альтернативно, любой из процессоров 112, 122, 132 может быть выделенным контроллером, таким как специализированная заказная интегральная схема (ASIC), программируемая пользователем матрица логических элементов (FPGA) или иной процессор на базе аппаратных средств. Хотя на фиг. 1 они показаны как находящиеся в одном и том же блоке, каждый процессор и его соответствующее запоминающее устройство фактически могут представлять собой несколько процессоров и запоминающих устройств, которые могут находиться или не находиться внутри одного и того физического корпуса. Например, запоминающие устройства могут представлять собой накопитель на жестких дисках или иную запоминающие среды, находящиеся в серверной ферме сетевого центра обработки данных. Соответственно, упоминания процессора, запоминающего устройства или компьютера следует понимать как включающие несколько процессоров, запоминающих устройств или компьютеров, которые могут или не могут работать параллельно.
[0096] Каждое из запоминающих устройств 114, 124, 134 может иметь первую часть, хранящую приложения или команды 116, 126, 136, которые могут выполняться соответствующим процессором. Команды 116, 126, 136 могут представлять собой любой набор команд, выполняемых процессором непосредственно (таких как машинный код) или косвенно (таких как скрипты). В этом отношении термины «приложения», «команды» и «программы» в настоящем документе могут использоваться взаимозаменяемо. Кроме того, запоминающие устройства могут иметь вторую часть, хранящую данные 118, 128, 138, которые могут извлекаться, храниться или изменяться в зависимости от соответствующих команд. Запоминающее устройство может включать в себя любой тип запоминающего устройства, выполненный с возможностью хранения информации, доступной для процессора, такой как накопитель на жестких дисках, карта памяти, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), DVD-диск, ПЗУ на компакт диске (CD-ROM), перезаписываемые памяти и памяти только для чтения или их различные сочетания, причем команды или приложения 116, 126, 136 и соответствующие данные 118, 128, 138 хранятся на одном и том же или разных типах носителей.
[0097] Например, стоматолог или упомянутое третье лицо может хранить сгенерированные первоначальные данные 125 зуба из данных 128 в запоминающем устройстве 124 первого клиентского компьютера 120. Затем сгенерированные первоначальные данные 125 зуба могут загружаться в сервер 110 и распределяться по сети 140 во второй клиентский компьютер 130. Альтернативно, если третье лицо является вторым пользователем второго клиентского компьютера 130 или работает совместно с ним, первоначальные данные 125 зуба могут приниматься вторым клиентским компьютером 130 непосредственно со сканирующего устройства, используемого для сканирования топографии нижнего или верхнего ряда зубов пациента или физической 3D-модели этих зубов (далее по тексту именуемой «сканированной топографией зубов») в зависимости от обстоятельств.
[0098] В дополнение к процессору, запоминающему устройству и командам клиентские компьютеры 120, 130 могут иметь все компоненты, используемые в связи с персональным компьютером. Например, клиентские компьютеры могут иметь электронный дисплей 127, 137 (например, монитор, имеющий экран, сенсорный экран, проектор, телевидение, компьютерный принтер или любое другое электрическое устройство, предназначенное для отображения информации, включая, кроме прочего, смартфон или другое подобное ручное устройство), одно или более устройств ввода данных пользователем (например, манипулятор типа «мышь», клавиатура, сенсорный экран и/или микрофон), одно или более устройств звукового вывода, таких как громкоговорители, и все компоненты, используемые для соединения этих элементов между собой.
[0099] Кроме того, как показано на фиг. 1, по меньшей мере команды 136 второго клиентского компьютера 130 могут содержать приложение 135 построения или, альтернативно, приложение 135А построения твердотельной модели. Приложение построения может быть программным обеспечением 3D-моделирования в системе автоматизированного проектирования (САПР) или эквивалент, известный в данной области техники, которым может быть, кроме прочего, программа GEOMAGIC FREEFORM компании 3D Systems, Inc. или SOLIDWORKS компании SolidWorks Corporation, но могут быть и другие программы, такие как, кроме прочего, Autodesk, AutoCAD, Creo компании Parametric Technology Corporation (раньше программный продукт Pro/Engineer), Siemens PLM Software NXTM (раньше Unigraphics NX) и CATIA компании Dassault . После приема первоначальных данных 125 зуба приложение 135 построения может выполнять команды - среди других команд, которые оно может выполнять - для преобразования первоначальных данных зуба в цифровую 3D-модель 139, которая может представлять собой каркасную структуру в виде отсканированной топографии нижнего и/или верхнего ряда зубов пациента (которой может быть отсканированная топография физической 3D-модели), содержащего рабочий зуб, подлежащий лечению. При этом 3D-модель 139 может быть видимой на электронном дисплее 137, таком как имеющийся в графическом пользовательском интерфейсе (ГПИ) приложения 135 построения, и модифицируемой с помощью устройства ввода данных вторым пользователем, который может быть первым пользователем или пользователем, отличным от первого пользователя, использующим приложение 135 построения.
[0100] Согласно некоторым вариантам реализации команды 126 первого клиентского компьютера 120 также могут содержать приложение построения, и согласно некоторым таким вариантам реализации это приложение построения может быть таким же, как приложение 135 построения. Таким образом, согласно этим вариантам реализации первый клиентский компьютер 120 может преобразовывать первоначальные данные 125 зуба в цифровую 3D-модель 139 для просмотра или возможной модификации модели до загрузки первоначальных данных зуба или измененной версии первоначальных данных зуба в сервер 110. Приложение 135 построения второго клиентского компьютера 130 и/или любое приложение построения, хранящееся в запоминающем устройстве 124 первого клиентского компьютера 120, дополнительно могут быть связаны с ГПИ для отображения цифровой 3D-модели 139 на клиентском устройстве, чтобы позволить пользователю использовать функции приложений построения.
[0101] Данные 118, 128, 138 не обязательно должны ограничиваться какой-либо конкретной структурой данных. Например, эти данные могут храниться в компьютерных реестрах, в реляционной базе данных в виде таблицы, имеющей множество разных полей и записей, или как документы XML. Кроме того, эти данные могут форматироваться в любой машиночитаемый формат, такой как, кроме прочего, двоичные значения, ASCII или Unicode. Более того, эти данные могут содержать любую информацию, достаточную для идентификации релевантной информации, такую как числа, описательные текст, проприетарные коды, указатели, отсылки к данным, хранящимся в других запоминающих устройствах (включая другие местоположения в сети), или информацию, используемую как функцию для расчета релевантных данных. Например, данные 138 второго клиентского компьютера 130 могут содержать информацию, используемую приложением 135 построения для создания 3D-модели 139.
[0102] В дополнение к операциям, описанным выше и проиллюстрированным на фигурах, далее будут описаны различные другие операции. Следует понимать, что описанные ниже операции не обязательно должны выполняться точно в описанном ниже порядке. Напротив, различные операции могут осуществляться в другом порядке или одновременно. Если в настоящем документе не указано иначе, стадии могут также упускаться или добавляться.
[0103] ЧАСТЬ 1. Цифровая подготовка подготовительных направляющих устройств для подготовки рабочего зуба, подлежащего лечению
[0104] Рассмотрим теперь фиг. 2-16, приложение 135 построения модифицировано специализированным набором инструментов, позволяющим производить цифровую подготовку созданных компьютером моделей структуры зубов и соответствующих подготовительных направляющих устройств, которые могут конфигурироваться, чтобы подходить к обычным наконечникам для бормашины и взаимодействовать с ними. В показанном примере приложение 135 построения представляет собой программу GEOMAGIC FREEFORM компании 3D Systems, Inc.
[0105] Как показано на фиг. 2, первоначальная цифровая 3D-модель 139 импортируется процессором 132 в специализированный набор инструментов. Лишние зоны цифровой 3D-модели, не нужные для подготовки подготовительных направляющих устройств, могут затем вырезаться из 3D-модели, как в показанном примере, для исключения лишних данных, которые могут замедлить работу программного обеспечения САПР.
[0106] Как показано на фиг. 3, пользователь, например, второй пользователь, приложения 135 построения может затем использовать специализированный набор инструментов для проверки цифровой 3D-модели 139 или этой модели после обрезки на предмет выявления потенциальных ошибок в 3D-модели, которые могут вызываться, кроме прочего, любым одним из следующих факторов или их любым сочетанием: плохое разрешение топографии зубов, отсканированной либо изо рта пациента, либо с физической 3D-модели, плохое разрешение физической 3D-модели зуба, подлежащего лечению, и пустоты или посторонние выступы в физической модели. Как показано, дополнительная структура 145 3D-модели, соответствующая данным дополнения зуба, может идентифицироваться для добавления к любым нежелательным пустотам, идентифицированным в первоначальной цифровой 3D-модели 139, и любые нежелательные выступы, идентифицированные в цифровой 3D-модели, выбираются для удаления из первоначальной цифровой 3d-модели. Проверка и выявление необходимых исправлений ошибок могут выполняться процессором с использованием приложения 135 построения. Затем пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на графическом пользовательском интерфейсе (ГПИ) приложения построения для принятия дополнительной структуры 145, а также для удаления нежелательных выступов. Как показано на фиг. 4А и 4В, первоначальная 3D-модели 139 может быть подвержена перестройке сетки в одиночную сетку, включая генерирование сетки с дополнительной структурой 145 3D-модели, и обновлена для образования новой цифровой 3D-модели 139А' с перестроенной сеткой и новой (обновленной) цифровой 3D-модели 139А, соответствующей новым данным 125А зуба. Согласно предпочтительным альтернативным вариантам реализации ошибки в первоначальной цифровой 3D-модели 139 могут автоматически исправляться при импорте первоначальной цифровой 3D-модели в специализированный набор инструментов приложения 135 построения, а также после последующей обрезки первоначальной цифровой 3D-модели для образования новой цифровой 3D-модели 139А. Как показано на фиг. 5, новая цифровая 3D-модель 139А импортирована в специализированный набор инструментов приложения 135А построения твердотельной модели.
[0107] Как показано на фиг. 6, рабочая плоскость 147 задается в соответствующем положении и с соответствующей ориентацией относительно цифровой модели рабочего зуба, подлежащего лечению, т.е., цифрового рабочего зуба 150. В этом примере рабочая плоскость 147 предпочтительно может располагаться в целом параллельно цифровому рабочему зубу 150 (в показанном примере рабочим зубам 150, подлежащим лечению) и после подготовки рабочего зуба станет подготовленной поверхностью рабочего зуба. В этом примере рабочая плоскость 147 перпендикулярна оси, определяющей апикально-корональные направления, хотя согласно другим вариантах реализации рабочая плоскость может задаваться с другими ориентациями, такими, как, кроме прочего, вдоль мезиально-дистальной оси. Ориентация рабочей плоскости 147 задает ориентацию остальных настроек, описанных далее в настоящем документе.
[0108] Как показано на фиг. 7, глубина, на которой будет находиться подготовленная поверхность рабочего зуба, подлежащего лечению, задается маркерами 149А, 149В глубины в пределах твердотельной цифровой 3D-модели 139В. Если существующая первоначальная поверхность рабочего зуба, подлежащего лечению, подготовлена режущим инструментом, например, стоматологическим бором, зуботехнической пилой, струйной фрезой высокого давления и т.п., как описано далее в настоящем документе, глубина, задаваемая маркером 149А глубины, соответствует текущей настройке для глубины, которую достигнет кончик или край режущего инструмента при подготовке рабочего зуба, а глубина, задаваемая маркером 149В глубины, соответствует желательной глубине, которой достигает кончик или край режущего инструмента при подготовке рабочего зуба. Имитатор 148 инструмента проходит в направлении кончика режущего инструмента, например, бора, предназначенного для подготовки рабочего зуба.
[0109] Как показано на фиг. 8, траектория 151 инструмента вначале задается в пределах приложения 135А построения твердотельной модели как данные траектории резания в положении, отнесенном от цифрового рабочего зуба 150 по траектории, которой должен следовать режущий инструмент. Траектория 151 предпочтительно представляет собой траекторию, при которой из рабочего зуба, подлежащего лечению, удаляется минимальное количество структуры зуба, которую необходимо удалить для коррекции каждого заболевания или иного нежелательного аспект рабочего зуба, при одновременном обеспечении достаточной площади поверхности и соответствующей формы для прикрепления реставрации. Кроме того, хотя в пределах ограничений, накладываемых приложением 135А построения твердотельной модели и режущим инструментом, траектория 151 может быть любой формы, траектория предпочтительно имеет форму плоскости или криволинейную форму, которая может быть вогнутой или выпуклой относительно цифрового рабочего зуба 150. Траектория 151 инструмента предпочтительно задается после задания глубины маркерами 149А, 149В глубины, хотя может задаваться и до настройки глубины или даже одновременно с ней. Как дополнительно показано на фиг. 8, при настройке траектория 151 инструмента и маркеров 149А, 149В глубины цифровой рабочий зуб 150 может отображаться с цифровыми срезами, соответствующими планируемым на данный момент срезам, которые должны выполняться на рабочем зубе.
[0110] Рассмотрим фиг. 9, после первоначального задания траектории 151 инструмента указанная траектория инструмента может перемещаться ближе или дальше от рабочего зуба, подлежащего лечению. Кроме того, траектория 151 инструмента может перемещаться по существу параллельно наружной поверхности цифрового рабочего зуба 150, например, в лабиальном (к щекам) или лингвальном (к языку) направлении. Как показано на фиг. 10, после того как траектория 151 инструмента задана в предложенном положении и с предложенной ориентацией, цифровая подготовленная поверхность 155 цифрового рабочего зуба 150, соответствующая траектории 151 инструмента, может быть подсвечена по краю 155А, чтобы показать кривизну цифровой подготовленной поверхности, соответствующей предложенной подготовленной поверхности пациента при удалении структуры зуба из рабочего зуба, подлежащего лечению. При этом пользователь приложения 135А построения твердотельной модели может валидировать положение траектории 151 инструмента, чтобы подтвердить, что она находится в желательном положении, и генерировать подготовленную 3D-модель 139С, содержащую цифровой рабочий зуб 150 с цифровой подготовленной поверхностью 155. В противном случае траектория 151 инструмента может менять положение и ориентацию относительно цифрового рабочего зуба 150, оставаясь при этом в положении для достижения требуемой подготовки зуба. Пользователь приложения 135А построения твердотельной модели затем выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, для задания траектории инструмента, после чего данные траектории режущего инструмента, соответствующие цифровому имитатору 164 режущего инструмента, показанному на фиг. 12 и дополнительно описанному ниже, определяются приложением построения и сохраняются в списке объектов. Как в примере, показанном на фиг. 12, данные траектории режущего инструмента могут соответствовать пазам, которые должны быть образованы в цифровой направляющей корпусной детали 165, дополнительно описанной ниже.
[0111] Рассмотрим теперь фиг. 11, после того как траектория 151 инструмента определена и задана, где требуется, пользователь приложения 135А построения твердотельной модели выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы дать команду приложению построения создать первоначальные данные направляющей резания, соответствующие наружной оболочке 162 цифровой направляющей корпусной детали вокруг наружной поверхности 153 цифрового рабочего зуба 150 (см. фиг. 7 и 9). Как в показанном примере, приложение 135А построения твердотельной модели предпочтительно конфигурировано с предварительно заданными наружными размерами, определенными цифровой наружной поверхностью 163 наружной оболочки 162 цифровой направляющей корпусной детали, которая может основываться на данных популяционной группы о конфигурации ртов пациентов, применимых к наружной оболочке цифровой направляющей корпусной детали при ее образовании, хотя в приложении 135А построения твердотельной модели эти размеры могут изменяться, например, для учета крайних отклонений конфигурации рта конкретного пациента от стандартных размеров, предварительно заданных в приложении построения. Как в показанном примере, наружная оболочка 162 цифровой направляющей корпусной детали может также проходить вокруг цифровой наружной поверхности 154 цифрового соседнего зуба 152 (или цифровых наружных поверхностей 154 цифровых соседних зубов 152, как показано) цифрового рабочего зуба 150, соответствующего соседнему зубу рабочего зуба пациента, подлежащего лечению. При этом часть наружной оболочки 162 цифровой направляющей корпусной детали может соответствовать цифровой наружной поверхности 154 цифрового соседнего зуба 152.
[0112] Как проиллюстрировано на фиг. 12, пользователь приложения 135А построения твердотельной модели выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы дать команду приложению построения отобразить цифровой имитатор 164 режущего инструмента в наружной оболочке 162 цифровой направляющей корпусной детали на основании данных траектории резания, описанных выше. Цифровой имитатор 164 режущего инструмента имеет размеры в своих крайних точках, соответствующие крайним точкам возможного перемещения крайних точек физического режущего инструмента, такого как инструменты, описанные ранее в настоящем документе. Пользователь приложения 135А построения твердотельной модели затем выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы дать команду приложению построения применить булеву операцию, чтобы слить наружную оболочку 162 цифровой направляющей корпусной детали и цифровой имитатор 164 режущего инструмента в их пересечениях. Модель, созданная этой программой слияния, соответствует окончательным данным направляющей резания. Эта булева операция является субтрактивной операцией, то есть, для образования цифровой направляющей корпусной детали 165 объем и форма цифрового имитатора 164 режущего инструмента вычитаются из наружной оболочки 162 цифровой направляющей корпусной детали.
[0113] Рассмотрим теперь фиг. 13, пользователь приложения построения, которым может быть приложение 135 построения, выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, используемого при подготовке новой цифровой 3D-модели 139А, другого специализированного набора инструментов или иначе в приложении построения для размещения граничных маркеров 166 в основании цифровой коронки цифрового соседнего зуба 152 (или, как в показанном примере, множество соседних зубов 152) цифрового рабочего зуба 150 и цифрового рабочего зуба 150. Граничные маркеры 166 устанавливают требуемую глубину вдоль «обертки зуба», подлежащей созданию, исходя из цифровой обертки 168 зуба, показанной на фиг. 14. Рассмотрим далее фиг. 14, пользователь приложения 135 построения выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов или иным образом в приложении построения, чтобы дать команду приложению построения создать первоначальные данные конфигурации инструмента, соответствующие цифровой обертке 168 зуба, имеющей цифровые внутренние поверхности (не показанные), идентичные или по существу идентичные (т.е., имеющие размеры, слегка отличающиеся от них) цифровым наружным поверхностям 154 соответствующих цифровых соседних зубов 152, а также с нижними поверхностями, пересекающими граничные маркеры 166. При этом цифровые внутренние поверхности цифровой обертки 168 зуба могут соответствовать цифровым наружным поверхностям 154 цифровых соседних зубов 152. Как в показанном примере, приложение 135 построения предпочтительно выполнено с возможностью образовывать наружные поверхности 169 цифровой обертки 168 зуба, обеспечивая одно или более предварительно заданных отклонений относительно цифровых внутренних поверхностей, причем эти отклонения могут, кроме прочего, основываться на данных популяционной группы о конфигурации ртов пациентов, применимых к цифровой обертке 168 зуба при ее образовании, хотя в приложении 135 построения эти размеры могут изменяться, например, для учета крайних вариаций конфигурации рта конкретного пациента относительно стандартных отклонений в приложении построения.
[0114] Как показано на фиг. 15, цифровая обертка 168 зуба импортируется из приложения 135 построения в приложение 135А построения твердотельной модели, и пользователь приложения 135 построения затем выполняет ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов в приложении 135А построения твердотельной модели, чтобы дать команду приложению 135А построения твердотельной модели применить булеву операцию для слияния цифровой обертки 168 зуба со слитой цифровой направляющей корпусной деталью 165 для образования цифрового направляющего устройства 170.
[0115] Рассмотрим теперь фиг. 16, пользователь приложения 135А построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы поместить цифровое направляющее устройство 170 на новую цифровую 3D-модель 139 В для подтверждения подгонки цифрового направляющего устройства. Окончательно определенная конфигурация цифрового направляющего устройства 170 соответствует второму клиентскому компьютеру 130 и может храниться в нем как окончательные данные конфигурации инструмента. Если конфигурация цифрового направляющего устройства 170 удовлетворяет пользователя, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы экспортировать цифровое направляющее устройство 170, которое может экспортироваться как новый файл, такой как, кроме прочего, .STL-файл, в соответствующее устройство компьютеризованного производства (САМ), которое может представлять собой любое известное подходящее устройство субстрактивного производства, удаляющее материал из блока материала, или любое известное соответствующее устройство аддитивного производства (AM), такое как стереолитографическая машина, которое построит направляющее устройство, имеющее размеры, соответствующие размерам, заданным для цифрового направляющего устройства 170. Физические направляющие устройства предпочтительно могут изготавливаться из пластика, такого как, кроме прочего, VisiJet M2R-TN (компания Dental), VisiJet М3 Crystal (компания MJP), VisiJet М3 Dentcast (компания MJP), VisiJet М3 Pearlstone (компания MJP), VisiJet М3 Stoneplast (компания MJP), VisiJet SL e-Stone (компания SLA), NextDent Ortho IBT, NextDent Ortho Clear и NextDent Model Ortho - все производства компании 3D Systems, Inc.
[0116] Как дополнительно показано на фиг. 16, цифровая направляющая корпусная деталь 165 цифрового направляющего устройства 170 обычно содержит цифровую входную часть 172 и цифровую часть 177 для скольжения. Цифровая входная часть 172 содержит проход 173 для цифрового режущего инструмента, соответствующий проходу 183 для физического режущего инструмента физической направляющей корпусной детали 181, который выполнен с возможностью приема вала режущего инструмента, например, режущих краев вала 211 стоматологического бора 210, и цифровой направляющий входной паз 174, соответствующий физическому направляющему входному пазу 184 физической направляющей корпусной детали 181, который выполнен с возможностью приема соответствующей механической направляющей режущего инструмента, например, направляющей пластины 212 на стоматологическом боре 210 (см. фиг. 18). Цифровая часть 177 для скольжения содержит цифровое отверстие 178 для соединителя, соответствующее физическому отверстию для соединителя физической направляющей корпусной детали 181, которое выполнено с возможностью приема соединителя режущего инструмента, например, соединителя 214 стоматологического бора 210, и позволяет соединителю скользить в отверстии, а также паз 175 для скольжения цифровой направляющей, соответствующий пазу для скольжения физической направляющей, выполненному в физической направляющей корпусной детали 181, который выполнен с возможностью приема соответствующей механической направляющей режущего инструмента. Цифровую входную часть 172 и цифровую часть 177 для скольжения соединяет цифровое мостовое отверстие 179, соответствующее физическому мостовому отверстию 189 физической направляющей корпусной детали 181, которое, подобно отверстию для соединителя, выполнено с возможностью приема соединителя режущего инструмента (см. фиг. 18).
[0117] Примеры физических направляющих устройств, имеющих входные части и части для скольжения, которые изготовлены с использованием соответствующих цифровых направляющих устройств, имеющих соответствующие цифровые входные части и цифровые части для скольжения, показаны на фиг. 17 и 18 в своих надлежащих положениях на рабочих зубах во рту пациента. В примере на фиг. 17 физическое направляющее устройство 180А, изготовленное, как указано выше, содержит ряд из трех физических направляющих корпусных деталей 181А, 181В, 181С, скрепленных между собой на концах, и физическую обертку 188А зуба, прикрепленную к концу одной из направляющих корпусных деталей. В примере на фиг. 18 стоматологическая подготовительная система 100 содержит физическое направляющее устройство 180В и зубоврачебный инструмент 210, который может представлять собой режущий инструмент (в этом примере в виде стоматологического бора), вставленный в физическое направляющее устройство. Как показано, физический соединитель 214 соединяет наконечник 215, содержащий электрический двигатель для вращения вала 211, зубоврачебного инструмента 210 с направляющей пластиной 212 зубоврачебного инструмента. При этом достаточная сила, прикладываемая к наконечнику 215 в направлении, параллельном продольной оси физического направляющего входного паза 184 физической направляющей корпусной детали 181, и в направлении, перпендикулярном входному отверстию 184А, причем эта сила может прикладываться стоматологом, держащим наконечник, перемещает зубоврачебный инструмент 210, пока направляющая пластина 212 зубоврачебного инструмента не упрется в паз для скольжения физической направляющей, который выполнен в физической направляющей корпусной детали 181. После того как направляющая пластина 212 располагается в таком положении с упором в паз для скольжения физической направляющей, направляющая пластина 212 может скользить между концами паза для скольжения физической направляющей, которые соответствуют противоположным концам 175А паза для скольжения цифровой направляющей (см. фиг. 16; показан один конец паза для скольжения цифровой направляющей).
[0118] Предпочтительно, при обработке рабочего зуба, подлежащего лечению, после размещения вокруг рабочего зуба предлагаемое физическое направляющее устройство, такое как физические направляющие устройства 180А, 180В, должно оставаться неподвижным и не перемещаться. Более того, физическое направляющее устройство должно оставаться в устойчивом положении, даже когда зубоврачебный инструмент, предназначенный для использования совместно с зубоврачебным инструментом, таким как зубоврачебный инструмент 210, контактирует с ним. Положение физического направляющего устройства может фиксироваться посредством контакта поверхностей физического направляющего устройства с поверхностями зубов во рту пациента, предпочтительно вокруг натуральных коронок зубов пациента, или путем использования адгезива, такого как светоотверждаемый адгезив, или временного цемента, или посредством выступов из физического направляющего устройства, зацепляющихся с частями одного или более зубов во рту пациента, включая рабочий зуб, любыми прилегающими зубами рабочего зуба, такими как соседние зубы рабочего зуба, или зубным рядом на челюсти, противоположной челюсти с рабочим зубом.
[0119] Согласно некоторым альтернативным вариантам реализации в примере «реверсии частей» физический направляющий входной паз 184 и паз для скольжения физической направляющей и, соответственно, цифровой направляющий входной паз 174 и паз 175 для скольжения цифровой направляющей могут выполняться в форме направляющей пластины 212, в то время как направляющая пластина может выполняться в форме физического направляющего входа, чтобы новая форма направляющей пластины скользила в физическом направляющем входном пазу.
[0120] На фиг. 19А и 19В показаны рабочие зубы 190А до подготовки и рабочие зубы 190В после подготовки с использованием системы 100; когда направляющая пластина 212 скользит между противоположными концами паза для скольжения физической направляющей, режущие края вала 211 стоматологического бора 210 удаляют структуру зуба из рабочего зуба, подлежащего лечению, для создания подготовленных поверхностей 185, соответствующих цифровой подготовленной поверхности, такой как подготовленная поверхность 155, цифрового рабочего зуба, такого как цифровой рабочий зуб 150. Согласно некоторым вариантам реализации реставрация (или множество реставраций), такая как, кроме прочего, винир, может подготавливаться имеющей наружную поверхность, по меньшей мере по существу соответствующую наружной поверхности первоначального рабочего зуба 190А, и сопрягающейся с подготовленной поверхностью 185 подготовленного рабочего зуба 190В так, что после прикрепления реставрации к подготовленной поверхности комбинация подготовленного рабочего зуба и реставрации является по меньшей мере по существу аналогичной первоначальному рабочему зубу 190А. Согласно некоторым вариантам реализации реставрация может иметь наружную поверхность, индивидуально адаптированную, но заметно отличающуюся, например, более косметически желательную пациенту, чем наружная поверхность первоначального рабочего зуба 190А. Согласно другим вариантам реализации реставрация может иметь серийную конфигурацию, при этом подготовленная поверхность рабочего зуба, подлежащего лечению, может быть выполнена для сопряжения с этой реставрацией с использованием физического направляющего устройства, соответствующего цифровому направляющему устройству, изготовленному с использованием приложения 135 построения со специализированным набором инструментов, где конфигурация поверхности реставрации для сопряжения с подготовленной поверхностью рабочего зуба включена как входные данные при подготовке цифрового направляющего устройства.
[0121] Как показано на фиг. 20, в процессе 300 рабочий зуб или рабочие зубы подготавливают к приему реставрации. В блоке 310 физическую модель множества зубов во рту пациента сканируют с помощью подходящего сканнера. В блоке 320 и после стадии в блоке 310, данные зуба, соответствующие цифровой топографии отсканированной физической модели множества зубов, принимают одним или более процессорами клиентского компьютера, такого как второй клиентский компьютер 130, который может принимать данные зуба из первого клиентского компьютера 120. В блоке 330 и после стадии в блоке 320 данные траектории резания, соответствующие траектории резания, которой должен следовать стоматологический режущий инструмент, основанные на данных зуба, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 335 и после стадии в блоке 320 данные глубины резания, соответствующие глубине резания, которая должна быть достигнута режущим инструментом, основанные на данных зуба, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. Стадии в блоках 330 и 335 могут выполнять в любом порядке, в частности, одновременно. В блоке 340 и после стадии в блоке 320 первоначальные данные направляющей резания, соответствующие структуре оболочки направляющей резания для размещения вокруг части зуба, подлежащего лечению, и основанные на данных зуба, определяют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 350 и после стадий в блоках 330 и 335 данные траектории режущего инструмента, соответствующие предварительно заданным ограничениям на перемещения, которые должен совершать режущий инструмент, определяют одним или более процессорами клиентского компьютера на основании данных траектории резания и данных глубины резания. В блоке 360 и после стадий в блоках 340 и 350 первую булеву операцию между первоначальными данными направляющей резания и данными траектории режущего инструмента выполняют одним или более процессорами клиентского компьютера для определения окончательных данных направляющей резания, соответствующих окончательной структуре направляющей резания для направления режущего инструмента. В блоке 370 и после стадии в блоке 360 вторую булеву операцию выполняют между окончательными данными направляющей резания и первоначальными данными конфигурации инструмента, соответствующими конфигурации фиксационного инструмента для фиксации стоматологического инструментария, предназначенного для использования при направлении режущего инструмента для удаления структуры зуба из зуба, подлежащего лечению, к прилегающему зубу зуба, подлежащего лечению. При этом определяют окончательные данные конфигурации инструмента, соответствующие окончательной конфигурации инструмента, для фиксации с возможностью отсоединения стоматологического инструментария к прилегающему зубу и для направления режущего инструмента при удалении структуры зуба из зуба, подлежащего лечению. В блоке 380 и после стадии в блоке 370 окончательные данные конфигурации инструмента экспортируют в файл хранения данных, выполнен с возможностью использования AM- или САМ-устройством. В блоке 390 и после стадии в блоке 380 изготавливают окончательную конфигурацию инструмента с использованием соответствующего САМ- или АМ-устройства.
[0122] ЧАСТЬ 2. Цифровая подготовка установочно-направляющих устройств для установки реставрации
[0123] Преимущественно, вместе с подготовкой цифрового направляющего устройства, такого как цифровое направляющее устройство 170, описанное ранее в настоящем документе, и, соответственно, физического направляющего устройства, соответствующего цифровому направляющему устройству, может подготавливаться установочно-направляющее устройство, предназначенное для установки реставрации, такое как, кроме прочего, установочная каппа для нанесения винира, на рабочие зубы во рту пациента. Как уже отмечалось, согласно некоторым вариантам реализации может также подготавливаться соответствующая реставрация, такая как ряд виниров. Рассмотрим теперь фиг. 21 и 22, подготовленная 3D-модель, такая как подготовленная 3D-модель 139С, включающая в себя цифровой рабочий зуб с цифровой подготовленной поверхностью, такой как цифровой рабочий зуб 150 с цифровой подготовленной поверхностью 155, например, или ряд цифровых рабочих зубов 250 с соответствующими цифровыми подготовленными поверхностями, как показано, и цифровая модель реставрации или реставраций, таких как цифровые реставрации 295, как показано, которые подлежат установке на соответствующий зуб или зубы пациента, могут сливаться и импортироваться в приложение 135 построения со специализированным набором инструментов как данные реставрированного зуба. Таким образом, как показано на фиг. 22, реставрированная 3D-модель 400, которая соответствует данным реставрированного зуба и, как показано, может представлять собой цифровую глиняную модель зубов пациента, соответствующую желательной форме зубов пациента, посредством использования реставрации или реставраций, может создаваться при подготовке к моделированию установочно-направляющего устройства, т.е. фиксирующей каппы, для соответствующей установки реставрации или реставраций во рту пациента.
[0124] Рассмотрим теперь фиг. 23А и 23В, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, для выполнения черновой обработки реставрированной 3D-модели для обнаружения зон поднутрений цифровых рабочих зубов 250 и установления траектории вставки (и в некоторых случаях для задания оси вставки в приложении построения) для модельного установочно-направляющего устройства, чтобы удалить поднутрении из реставрированной 3D-модели и, таким образом, создать измененную реставрированную 3D-модель 400А. В этом примере приложение 135 построения со специализированным набором инструментов удаляет эти поднутрения автоматически, основываясь при этом на обозначении оси вставки. Реставрированная 3D-модель 400А имеет поверхности, которые могут использоваться, чтобы соответствовать модельному установочно-направляющему устройству, соответствующему физическому установочно-направляющему устройству, которое может быть пассивно установлено и припасовано на зубы пациента без прикладывания какого-либо давления или по меньшей мере какого-либо значительного давления. После того как реставрированная 3D-модель 400А окончательно определена, как требуемая, что показано на фиг. 24А-24С, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, для преобразования реставрированной 3D-модели 400А из глиняной модели в черновую модель 400В.
[0125] Как показано на фиг. 25А и 25В, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать инструмент проектирования для вычерчивания контура 402, т.е. самого дальнего края или самых дальних краев, соответствующих начальным данным конфигурации основной опоры для цифровой опоры окклюзионной поверхности, т.е. цифровой основной опоры, дополнительно описанной далее в настоящем документе, для установочного набора, подлежащего изготовлению. Как в этом примере такие контуры могут, кроме прочего, в достаточной мере вычерчиваться вокруг цифровых опорных зубов 452, которыми, как показано, могут быть противоположные цифровые моляры, и при этом приложение 135 построения со специализированным набором инструментов понимает контуры, как предназначенные быть замкнутыми контурами. При этом части установочного набора, подлежащего изготовлению, которые будут установлены на зубы, не требующие реставрации, и которые в основном могут обеспечить стабилизацию и позиционирование изготовленного установочного набора, определяются в цифровом формате.
[0126] Как показано на фиг. 26, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать инструмент проектирования для вычерчивания достаточно замкнутого контура 404, соответствующего начальным данным конфигурации лингвальной опоры для цифровой лингвальной или палатальной опоры, т.е. цифровой лингвальной вспомогательной опоры, для установочно-направляющего устройства, подлежащего изготовлению. Как в этом примере, такой контур может, кроме прочего, в достаточной мере вычерчиваться вокруг цифровой лингвальной стороны цифровых рабочих зубов 450 и, предпочтительно, вплоть до или возле ряда цифровых десневых краев 405. При этом части изготовленного установочно-направляющего устройства, предназначенные для контакта с рабочими зубами, требующими реставрации, и, в некоторых случаях, с зубами, прилегающими к этим рабочим зубам, которые могут не нуждаться в реставрации, определяются в цифровом формате. Как показано, достаточно замкнутые контуры 402 и 404 могут пересекаться друг с другом.
[0127] Рассмотрим теперь фиг. 27А, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать инструмент проектирования для идентификации зоны внутри контура 402 вокруг цифровых опорных зубов 452, подлежащей вычеканиванию, т.е. утолщению в стороне от цифровых опорных зубов. Как показано на фиг. 27В, приложение 135 построения со специализированным набором инструментов при получении входных данных от пользователя вычеканивает зону внутри контура 402 и в стороне от цифровых опорных зубов 452 путем добавления цифровой глины внутри контура, а также путем добавления цифровой глины на предварительно определенном расстоянии в направлении в сторону от контура для образования цифровой основной опоры 460, соответствующей окончательным данным конфигурации основной опоры.
[0128] Как проиллюстрировано фиг. 28, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать чеканочный инструмент проектирования для идентификации зоны внутри контура 404 вокруг цифровой лингвальной стороны цифровых рабочих зубов 450, подлежащей вычеканиванию. Как показано на фиг. 29, приложение 135 построения со специализированным набором инструментов затем используется для вычеканивания зоны внутри контура 404 и в стороне от цифровых рабочих зубов 450 путем добавления цифровой глины внутри контура, а также на предварительно определенном расстоянии в направлении в сторону от контура для образования цифровой лингвальной вспомогательной опоры 462, соответствующей окончательным данным конфигурации лингвальной опоры.
[0129] Рассмотрим далее фиг. 29, как в этом примере, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать чертежный инструмент для добавления цифровой глины между цифровой основной опорой 460 и цифровой лингвальной вспомогательной опорой 462 для соединения и образования цифрового пересечения 466 (показанного на фиг. 30), соответствующего данным конфигурации лингвальной соединительной опоры между этими опорами. Как показано на фиг. 30, цифровые поверхности любой одной (одного) или любой комбинации цифровой основной опоры 460, цифровой лингвальной вспомогательной опоры 462 и цифрового пересечения 466 сглаживаются, насколько это необходимо. При этом потенциальные зазубренные края, которые в противном случае могут образовываться при окончательном изготовлении физического установочно-направляющего устройства, частично или полностью убираются, и потенциальный дискомфорт пациентов, причиняемый такими краями, соответственно частично или полностью устраняется.
[0130] Рассмотрим теперь фиг. 31А и 31В, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать инструмент проектирования для вычерчивания достаточно замкнутого контура 406, соответствующего первоначальным данным конфигурации буккальной опоры для цифровой буккальной или лабиальной опоры, т.е., цифровой буккальной вспомогательной опоры, для установочно-направляющего устройства, подлежащего изготовлению. Как в этом примере, такой контур может, кроме прочего, в достаточной мере вычерчиваться вокруг части цифровой буккальной стороны цифровых рабочих зубов 450 и, предпочтительно, вокруг приблизительно центральной зоны цифровых рабочих зубов. При этом части изготовленного установочно-направляющего устройства, которые будут контактировать с одной или более реставрациями, определяются в цифровом формате. Как показано, достаточно замкнутые контуры 402 и 404 могут находиться рядом или пересекаться друг с другом.
[0131] Как показано на фиг. 32, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать чеканочный инструмент проектирования для идентификации зоны внутри контура 406 вокруг цифровой буккальной стороны цифровых рабочих зубов 450, подлежащей вычеканиванию. Как показано, приложение 135 построения со специализированным набором инструментов используется для вычеканивания зоны внутри контура 406 и в стороне от цифровых рабочих зубов 450 путем добавления цифровой глины внутри контура, а также на предварительно определенном расстоянии в направлении в сторону от контура для образования цифровой буккальной вспомогательной опоры 464, соответствующей окончательным данным конфигурации буккальной опоры.
[0132] Рассмотрим теперь фиг. 33А, как в этом примере, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать чертежный инструмент для добавления цифровой глины между цифровой основной опорой 460 и цифровой буккальной вспомогательной опорой 464 для соединения и образования цифрового пересечения 467, соответствующего данным конфигурации буккальной соединительной опоры между этими опорами. Как показано на фиг. 33В, цифровые поверхности любой одной (одного) или любой комбинации цифровой основной опоры 460, цифровой буккальной вспомогательной опоры 464 и цифрового пересечения 467 сглаживаются, насколько это необходимо. При этом потенциальные зазубренные края, которые в противном случае могут образовываться при окончательном изготовлении физического установочно-направляющего устройства, частично или полностью убираются, и потенциальный дискомфорт пациентов, причиняемый такими краями, соответственно частично или полностью устраняется.
[0133] Рассмотрим фиг. 34А и 34В, пользователь приложения 135 построения со специализированным набором инструментов может выполнить вводы данных в приложение построения, чтобы подготовить таким же образом, каким подготовлены цифровая основная опора 460, цифровая лингвальная вспомогательная опора 462 и цифровая буккальная вспомогательная опора 464, данные конфигурации окклюзионного соединителя, соответствующие одной или более цифровым соединительным опорам 465, выполненным с возможностью контакта с одной или более цифровыми реставрациями, и, предпочтительно, как в этом примере, выполненными с возможностью обертки вокруг цифровых реставраций, чтобы служить опорой для цифровых реставраций. Цифровые соединительные опоры 465 проходят между цифровой лингвальной вспомогательной опорой 462 и цифровой буккальной вспомогательной опорой 464 и первоначально или с использованием дополнительной цифровой глины пересекаются с ними. При этом после того как физическое установочно-направляющее устройство образовано, соединительные опоры, соответствующие цифровым соединительным опорам 465, поддерживают реставрации, соответствующие цифровым реставрациям. Кроме того, как показано, цифровые соединительные опоры 465 отстоят друг от друга вдоль цифровых рабочих зубов 450 реставрированной 3D-модели 400В. При этом физические соединительные опоры, соответствующие цифровым соединительным опорам 465, могут обеспечить опору для реставраций, соответствующих цифровым реставрациям, и могут обеспечить видимость зубов, соответствующих цифровым рабочим зубам 450. Таким образом, физические соединительные опоры могут позволять выполнять чистку зубной нитью или иным образом, например, от излишнего адгезива, между реставрациями, например, винирами, соответствующими цифровым реставрациям, и, в частности, после неполного отверждения, т.е., частичного отверждения, например, под воздействием света, реставраций на рабочих зубах. Кроме того, физические соединительные опоры, соответствующие цифровым соединительным опорам 465, позволяют излишнему текучему временному цементу, например, светочувствительному отверждаемому цементу, используемому для установки физических реставраций, протекать между соединительными опорами. При этом излишний цемент может убираться стоматологом, например, с помощью щеточек, до его отверждения, когда цемент находится в жидкой стадии и, следовательно, легче убирается. Цифровые поверхности любой одной или любой комбинации цифровых соединительных опор 465, цифровой лингвальной вспомогательной опоры 462 и цифровой буккальной вспомогательной опоры 464 сглаживаются, насколько это необходимо, для получения первоначальных данных фиксирующей каппы, соответствующих черновому цифровому установочно-направляющему устройству 468.
[0134] Рассмотрим фиг. 35, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать инструмент для отделения чернового цифрового установочно-направляющего устройства 468 от реставрированной 3D-модели 400В, т.е. в этом примере, для отделения глиняной сетчатой модели от черновой модели. Рассмотрим фиг. 36, пользователь приложения 135 построения может выполнить ввод данных, например, щелкнув мышкой по иконке на ГПИ специализированного набора инструментов, чтобы выбрать инструмент для удаления нежелательных частей, т.е. «очистки», чернового цифрового установочного набора 468, получая, таким образом, окончательные данные фиксирующей каппы, соответствующие окончательному цифровому установочно-направляющему устройство 470, которым может быть окончательный цифровой установочный набор, как показано на фиг. 37.
[0135] Рассмотрим фиг. 37 и 38, размер файла окончательного цифрового установочно-направляющего устройства 470 уменьшился, и уменьшенный файл преобразуется и хранится в электронном виде как .STL-фай или иной совместимый файл для использования с САМ- или АМ-устройством, таким как во втором клиентском компьютере 130 или сети 140 системы 105. Рассмотрим фиг. 39, согласно некоторым вариантам реализации хранящийся .STL-файл, соответствующий окончательному цифровому установочно-направляющему устройству 470, обрабатывается в АМ-устройстве, которое может представлять собой 3D-принтер серии MP производства компании 3D Systems, Inc., для образования соответствующего физического установочно-направляющего устройства.
[0136] Физические установочно-направляющее устройства, такие как установочные наборы, полученные процессом, описанным выше, могут, кроме прочего, принимать форму любого из физических установочных наборов, показанных на фиг. 40А-40С. Физический установочный набор 510 содержит основные опоры 512, соответствующие цифровым основным опорам, лингвальную вспомогательную опору 514, прикрепленную к основным опорам и проходящую между ними, а также соответствующую цифровой лингвальной вспомогательной опоре, буккальную вспомогательную опору 516, прикрепленную к основным опорам и проходящую между ними, а также соответствующую цифровой буккальной вспомогательной опоре, и отстоящие друг от друга соединительные опоры 518, прикрепленные к лингвальной и буккальной вспомогательным опорам и проходящие между ними, соответствующие цифровым соединительным опорам. Физический установочный набор 610 по существу аналогичен физическому установочному набору 510 с существенным исключением, заключающимся в том, что некоторые из соединительных опор, в этом примере соединительные опоры, более близкие к цифровым основным опорам, физического установочного набора 610 прикреплены только к буккальной вспомогательной опоре физического установочного набора 610. При этом в отличие от физического установочного набора 510 физический установочный набор 610 имеет некоторые забитые отверстия. Соединительные опоры физических установочных наборов 510, 610, такие как соединительные опоры 518, обеспечивают опору для реставраций, например, виниров, и обеспечивают видимость зубов, на которые они припасованы. При этом такие физические соединительные опоры обеспечивают возможность чистки зубной нитью между реставрациями после неполного отверждения адгезива реставраций на рабочих зубах. Кроме того, эти физические соединительные опоры позволяют излишнему текучему временному цементу протекать между соединительными опорами, чтобы этот цемент мог убираться стоматологом, как описано выше.
[0137] Как показано на фиг. 40С, физический установочный набор 710 содержит основные опоры 712, соответствующие цифровым основным опорам, а также комбинацию лингвальной вспомогательной опоры, соответствующей цифровой лингвальной вспомогательной опоре, буккальной вспомогательной опоры, соответствующей цифровой буккальной вспомогательной опоре, и соединительных опор, соответствующих цифровым соединительным опорам, которые совместно образуют отверстия 720 через физический установочный набор. Соединительные опоры физического установочного набора 710 позволяют адгезиву для установки реставраций в установочном наборе 710 и частично отвержденному цементу, приклеивающему реставрации к рабочим зубам, проходить через отверстия при фиксации этих реставраций. Кроме того, как показано, отверстия 720 могут подготавливаться таким образом, что группы из двух-шести отверстий физического установочного набора 710 соответствуют каждому из рабочих зубов пациента, подлежащему лечению.
[0138] Рассмотрим фиг. 41, согласно некоторым вариантам реализации стоматолог или, предпочтительно, зубной техник в зубоврачебной лаборатории осуществляет постановку реставраций, например, виниров, на физической модели множества зубов пациента, подлежащих лечению, и затем наносит временный светочувствительный адгезив 498 на внутреннюю зону физического установочного набора, предназначенного для приема реставраций. Затем физический установочный набор надлежащим образом устанавливается на реставрации и физическую модель так, что реставрации садятся в подогнанные канавки установочного набора, соответствующие реставрациям. В некоторых случаях реставрации могут вдавливаться в адгезив 498 для более прочного прикрепления реставраций к установочному набору. Затем комбинация установочного набора и реставраций, посаженных в набор и прикрепленных к нему, извлекается из физической модели.
[0139] Рассмотрим фиг. 42А и 42В, стоматолог наносит зубной цемент или постоянный (сильный) адгезив на подготовленную поверхность рабочих зубов пациента или на лингвальную сторону реставраций, подлежащих установке во рту пациента, а затем устанавливает физический установочный набор с приклеенными реставрациями на рабочие зубы так, что соответствующие канавки физического установочного набора совпадают с соответствующими рабочими зубами, и так, что реставрации приклеиваются к соответствующим зубам пациента. Адгезив между реставрациями и зубами затем частично отверждается, обычно в пришеечной зоне зубов, и излишний адгезив удаляется в максимально возможной степени через установочный набор и вокруг него, пока адгезив является более подвижным. Затем адгезив отверждается полностью, и установочный набор отделяется от установленных реставраций и извлекается изо рта пациента. Пример отличия косметического вида зубов пациента до установки реставрации и после этой установки показан на фиг. 43А и 43В соответственно.
[0140] Как показано на фиг. 44, процесс 800 подготавливает физический установочный набор к приему реставрации и устанавливает физический установочный набор на рабочие зубы пациента с помощью установочного набора. Согласно некоторым вариантам реализации процесс 800 может следовать процессу 300. В блоке 810 процесса 800 3D САПР-модель нереставрированного и реставрированного зубов, объединяющую зуб, подлежащий лечению, и реставрацию, установленную на зубе, подлежащем лечению, объединяют одним или более процессорам клиентского компьютера, такого как второй клиентский компьютер 130, для создания данных реставрированного зуба. В блоке 820 и после стадии в блоке 810 первоначальные данные конфигурации основной опоры, соответствующие линии края цифровой модели структуры фиксирующей опоры инструмента, основанные на данных реставрированного зуба, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 830 и после стадии в блоке 810 первоначальные данные конфигурации лингвальной опоры, соответствующие линии края цифровой модели структуры лингвальной опоры инструмента, основанные на данных реставрированного зуба, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 840 и после стадии в блоке 810 первоначальные данные конфигурации буккальной опоры, соответствующие линии края цифровой модели структуры буккальной опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. Стадии в блоках 820, 830 и 840 могут выполнять в любом порядке, в том числе и одновременно. В блоке 825 и после стадии в блоке 820, окончательные данные конфигурации основной опоры, соответствующие структуре фиксирующей опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 835 и после стадии в блоке 830 окончательные данные конфигурации лингвальной опоры, соответствующие структуре лингвальной опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 845 и после стадии в блоке 840 окончательные данные конфигурации буккальной опоры, соответствующие структуре буккальной опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 850 и после стадий в блоках 835 и 845 данные конфигурации окклюзионного соединителя, соответствующие соединителям окклюзионной поверхности, прикрепленным как к структуре лингвальной опоры инструмента, так и к структуре буккальной опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 860 и после стадии в блоке 850 окончательные данные конфигурации основной опоры, окончательные данные конфигурации лингвальной опоры, окончательные данные конфигурации буккальной опоры и данные конфигурации окклюзионного соединителя объединяют одним или более процессорами клиентского компьютера для определения первоначальных данных фиксирующей каппы, соответствующих черновой конфигурации фиксирующей каппы. Согласно некоторым вариантам реализации в блоке 870А и после стадий в блоках 825 и 835 данные конфигурации лингвальной соединительной опоры, соответствующие структуре лингвальной соединительной опоры, соединяющей структуру фиксирующей опоры инструмента со структурой лингвальной опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. Согласно некоторым вариантам реализации в блоке 880А и после стадий в блоках 825 и 845 данные конфигурации буккальной соединительной опоры, соответствующие структуре буккальной соединительной опоры, соединяющей структуру фиксирующей опоры инструмента со структурой буккальной опоры инструмента, сохраняют одним или более процессорами клиентского компьютера. В блоке 860А и после стадий в блоке 850 и стадий в блоках 870А и/или 880А окончательные данные конфигурации основной опоры, окончательные данные конфигурации лингвальной опоры, окончательные данные конфигурации буккальной опоры, данные конфигурации окклюзионного соединителя и данные конфигурации лингвальной соединительной опоры и/или данные конфигурации буккальной соединительной опоры, в зависимости от обстоятельств, объединяют одним или более процессорами клиентского компьютера для определения первоначальных данных фиксирующей каппы, соответствующих черновой конфигурации фиксирующей каппы. В блоке 890 и после стадий в любом из блоков 860 и 860А, в зависимости от обстоятельств, первоначальные данные фиксирующей каппы могут отделять от данных реставрированного зуба для получения окончательных данных фиксирующей каппы, соответствующих окончательной конфигурации фиксирующей каппы. В блоке 895 и после стадии в блоке 890 окончательные данные фиксирующей каппы могут экспортировать одним или более процессорами клиентского компьютера в файл хранения данных, выполненный с возможностью использования САМ- или АМ-устройством. В блоке 899 и после стадии в блоке 895 фиксирующую каппу, например, любой из физических установочных наборов 510, 610, 710, могут изготавливать в САМ- или АМ-устройстве на основании файла хранения данных.
[0141] Исходя из вышеприведенной информации, настоящее изобретение предлагает изготовление реставрационной детали до физической модификации зуба, то есть реставрационная деталь имеется в распоряжении стоматолога даже до того, как он или она начнут физическую подготовку зуба. Затем зуб может подготавливаться с точностью путем использования конфигурированной вкладки оверлей для модификации зуба таким образом, чтобы он соответствовал внутренней части реставрации или сопрягался с ней. Наличие реставрации позволяет устанавливать ее непосредственно на зуб в то же посещение стоматолога, в которое и подготавливается зуб. Это существенно снижает неудобство для пациента и сокращает число посещений стоматолога. Кроме того, это снижает вероятность контаминации подготовленного зуба в течение продолжительного периода времени между подготовкой зуба и установкой окончательной реставрации.
[0142] Следует понимать, что настоящее изобретение, изложенное в настоящем документе, включает в себя все возможные комбинации конкретных признаков, изложенных выше, независимо от того, раскрыты ли конкретно эти комбинации в настоящем документе или нет. Например, если конкретный признак раскрыт в контексте конкретного аспекта, компоновки, конфигурации или варианта осуществления, этот признак может также использоваться в возможной степени в комбинации с другими конкретными аспектами, компоновками, конфигурациями и вариантами осуществления настоящего изобретения и в изобретении в общем и/или в контексте с ними.
[0143] Хотя настоящее изобретение в настоящем документе описано со ссылками на конкретные варианты осуществления, следует понимать, что эти варианты осуществления служат просто иллюстрацией принципов и применений настоящего изобретения. Поэтому следует понимать, что в эти иллюстративные варианты осуществления могут вноситься многочисленные модификации и изменения, и что возможны другие варианты осуществления в пределах сущности и объема настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.
В частных воплощениях настоящее изобретение может относиться к следующим вариантам:
Вариант 1. Способ подготовки стоматологического инструментария к использованию при направлении режущего инструмента для удаления структуры зуба из зуба, подлежащего лечению, во рту пациента, включающий стадии:
выполнение одним или более процессорами первой булевой операции между первоначальными данными направляющей резания, соответствующими структуре оболочки направляющей резания для установки вокруг части зуба, подлежащего лечению, и данными траектории режущего инструмента, соответствующими предварительно заданным ограничениям на перемещения инструмента, которые должен совершать режущий инструмент, причем первой булевой операцией определяют окончательные данные направляющей резания, соответствующие окончательной структуре направляющей резания для направления режущего инструмента; и
выполнение одним или более процессорами второй булевой операции между первоначальными данными конфигурации инструмента, соответствующими конфигурации фиксационного инструмента для фиксации стоматологического инструментария к зубу, прилегающему к зубу, подлежащему лечению, во рту пациента, и окончательными данными направляющей резания, причем второй булевой операцией определяют окончательные данные конфигурации инструмента, соответствующие окончательной конфигурации инструмента для фиксации с возможностью отсоединения стоматологического инструментария к прилегающему зубу и для направления режущего инструмента при удалении структуры зуба из зуба, подлежащего лечению.
Вариант 2. Способ по в. 1, дополнительно включающий:
сканирование физической модели множества зубов во рту пациента, причем указанное множество зубов включает в себя зуб, подлежащий лечению; и
прием одним или более процессорами первоначальных данных зуба, соответствующих цифровой топографии отсканированной физической модели указанных нескольких зубов.
Вариант 3. Способ по в. 2, дополнительно включающий:
хранение одним или более процессорами данных дополнения зуба, соответствующих цифровым заполнителям пустот, предназначенным для заполнения цифровой топографии сканированной физической модели ряда зубов; и
смешивание одним или более процессорами первоначальных данных зуба и данных дополнения зуба для определения новых данных зуба.
Вариант 4. Способ по в. 3, дополнительно включающий:
хранение одним или более процессорами данных первой траектории резания, соответствующих первой траектории резания, которой должен следовать режущий инструмент, основанных на первоначальных данных зуба или новых данных зуба; и
хранение одним или более процессорами данных первой глубины резания, соответствующих глубине резания, которая должна быть достигнута режущим инструментом, основанных на первоначальных данных зуба или новых данных зуба, причем данные траектории режущего инструмента основывают на данных первой глубины резания и данных первой траектории резания.
Вариант 5. Способ по в. 3, дополнительно включающий:
хранение одним или более процессорами данных первой траектории резания, соответствующих первой траектории резания, которой должен следовать режущий инструмент, основанных на первоначальных данных зуба или новых данных зуба;
хранение одним или более процессорами данных первой глубины резания, соответствующих глубине резания, которая должна быть достигнута режущим инструментом, основанных на первоначальных данных зуба или новых данных зуба;
корректировку одним или более процессорами данных первой траектории резания для создания данных второй траектории резания, соответствующих второй траектории резания, откорректированной на основе первой траектории резания; и
хранение одним или более процессорами данных второй траектории резания, причем данные траектории режущего инструмента основываются на данных первой глубины резания и либо данных первой траектории резания, либо данных второй траектории резания.
Вариант 6. Способ по в. 5, дополнительно включающий определение одним или более процессорами первоначальных данных направляющей резания, основанных на первоначальных данных зуба или новых данных зуба.
Вариант 7. Способ по в. 6, дополнительно включающий хранение одним или более процессорами первоначальных данных конфигурации инструмента, причем первоначальными данными зуба определяют первоначальную цифровую модель зуба, данными дополнения зуба определяют цифровую модель заполнения пустот, новыми данными зуба определяют новую цифровую модель зуба, данными первой траектории резания определяют цифровую модель первой траектории резания, данными первой глубины резания определяют цифровую модель первой глубины резания, данными второй траектории резания определяют цифровую модель второй траектории резания, первоначальными данными направляющей резания определяют цифровую модель первоначальной направляющей резания, окончательными данными направляющей резания определяют цифровую модель окончательной направляющей резания, первоначальными данными конфигурации инструмента определяют цифровую модель первоначальной конфигурации инструмента, и окончательными данными конфигурации инструмента определяют цифровую модель окончательной конфигурации инструмента.
Вариант 8. Способ по в. 1, дополнительно включающий определение одним или более процессорами данных траектории режущего инструмента, основанных на данных траектории резания, соответствующих перемещениям режущего инструмента, предварительно определенных для удаления структуры зуба из зуба, подлежащего лечению.
Вариант 9. Способ по в. 1, в котором режущий инструмент представляет собой стоматологический бор, окончательная структура направляющей резания соответствует направляющей резания вкладки оверлей, а конфигурация фиксационного инструмента соответствует обертке зуба вкладки оверлей.
Вариант 10. Способ по в. 1, дополнительно включающий:
экспортирование одним или более процессорами окончательных данных конфигурации инструмента в файл хранения данных, выполненный с возможностью использования устройством компьютеризованного производства (САМ) или устройством аддитивного производства (AM).
Вариант 11. Способ по в. 10, дополнительно включающий изготовление при помощи АМ-устройства и на основании файла хранения данных стоматологического инструментария с использованием процесса аддитивного производства.
Вариант 12. Способ подготовки стоматологического инструментария к использованию при нанесении реставрации на зуб, подлежащий лечению, во рту пациента, включающий:
хранение одним или более процессорами первоначальных данных конфигурации основной опоры, соответствующих линии края цифровой модели структуры фиксирующей опоры инструмента, основанных на данных реставрированного зуба;
хранение одним или более процессорами окончательных данных конфигурации основной опоры, соответствующих структуре фиксирующей опоры инструмента;
хранение одним или более процессорами первоначальных данных конфигурации лингвальной опоры, соответствующих линии края цифровой модели структуры лингвальной опоры инструмента, основанных на данных реставрированного зуба;
хранение одним или более процессорами окончательных данных конфигурации лингвальной опоры, соответствующих структуре лингвальной опоры инструмента, причем структура лингвальной опоры инструмента крепится к структуре фиксирующей опоры инструмента;
хранение одним или более процессорами первоначальных данных конфигурации буккальной опоры, соответствующих линии края цифровой модели структуры буккальной опоры инструмента, основанных на данных реставрированного зуба;
хранение одним или более процессорами окончательных данных конфигурации буккальной опоры, соответствующих структуре буккальной опоры инструмента, причем структура буккальной опоры инструмента крепится к структуре фиксирующей опоры инструмента; и
хранение одним или более процессорами данных конфигурации окклюзионного соединителя, соответствующих соединителям окклюзионной поверхности, прикрепленным как к структуре лингвальной опоры инструмента, так и к структуре буккальной опоры инструмента, причем окончательными данными конфигурации основной опоры, окончательными данными конфигурации лингвальной опоры, окончательными данными конфигурации буккальной опоры и данными конфигурации окклюзионного соединителя определяют первоначальные данные фиксирующей каппы, соответствующие черновой конфигурации фиксирующей каппы.
Вариант 13. Способ по в. 12, в котором данные реставрированного зуба соответствуют 3D-модели множества существующих и реставрированных зубов во рту пациента, в том числе зуба, подлежащего лечению, и реставрации, установленной на зуб, подлежащий лечению.
Вариант 14. Способ по в. 12, дополнительно включающий отделение одним или более процессорами первоначальных данных фиксирующей каппы от данных реставрированного зуба для получения окончательных данных фиксирующей каппы, соответствующих окончательной конфигурации фиксирующей каппы.
Вариант 15. Способ по в. 14, в котором первоначальными данными конфигурации основной опоры определяют первоначальную цифровую модель конструкции основной опоры, окончательными данными конфигурации основной опоры определяют окончательную цифровую модель конструкции основной опоры, первоначальными данными конфигурации лингвальной опоры определяют первоначальную цифровую модель конфигурации лингвальной опоры, окончательными данными конфигурации лингвальной опоры определяют окончательную цифровую модель конфигурации лингвальной опоры, первоначальными данными конфигурации буккальной опоры определяют первоначальную цифровую модель конфигурации буккальной опоры, окончательными данными конфигурации буккальной опоры определяют окончательную цифровую модель конфигурации буккальной опоры, данными конфигурации окклюзионного соединителя определяют цифровую модель конфигурации окклюзионного соединителя, первоначальными данными фиксирующей каппы определяют черновую цифровую модель фиксирующей каппы, данными реставрированного зуба определяют цифровую модель реставрированного зуба, и окончательными данными фиксирующей каппы определяют окончательную цифровую модель фиксирующей каппы.
Вариант 16. Способ по в. 14, дополнительно включающий экспортирование одним или более процессорами окончательных данных фиксирующей каппы в файл хранения данных, выполненный с возможностью использования САМ- или АМ-устройством.
Вариант 17. Способ по в. 16, в котором окончательная конфигурация фиксирующей каппы представляет собой каппа для установки виниров, при этом указанный способ дополнительно включает изготовление на АМ-устройстве и на основании файла хранения данных каппы для установки виниров с использованием процесса аддитивного производства.
Вариант 18. Способ по в. 14, дополнительно включающий:
хранение одним или более процессорами данных конфигурации лингвальной соединительной опоры, соответствующих структуре лингвальной соединительной опоры, соединяющей структуру фиксирующей опоры инструмента со структурой лингвальной опоры инструмента; и
хранение одним или более процессорами данных конфигурации буккальной соединительной опоры, соответствующих структуре буккальной соединительной опоры, соединяющей структуру фиксирующей опоры инструмента со структурой буккальной опоры инструмента.
Вариант 19. Способ по в. 18, дополнительно включающий:
оперирование одним или более процессорами данными конфигурации лингвальной соединительной опоры, причем оперирование данными конфигурации лингвальной соединительной опоры соответствует сглаживанию цифровой модели структуры лингвальной соединительной опоры; и
оперирование одним или более процессорами данными конфигурации буккальной соединительной опоры, причем оперирование данными конфигурации буккальной соединительной опоры соответствует сглаживанию цифровой модели структуры буккальной соединительной опоры.
Вариант 20. Способ по в. 19, в котором первоначальные данные фиксирующей каппы дополнительно определяются данными конфигурации лингвальной соединительной опоры и данными конфигурации буккальной соединительной опоры.
Вариант 21. Способ по в. 12, в котором первоначальными данными конфигурации основной опоры оперируют для определения окончательных данных конфигурации основной опоры, и оперирование первоначальными данными конфигурации основной опоры соответствует вычеканиванию линии края цифровой модели структуры фиксирующей опоры инструмента, причем первоначальными данными конфигурации лингвальной опоры оперируют для определения окончательных данных конфигурации лингвальной опоры, и оперирование первоначальными данными конфигурации лингвальной опоры соответствует вычеканиванию линии края цифровой модели структуры лингвальной опоры инструмента, причем первоначальными данными конфигурации буккальной опоры оперируют для определения окончательных данных конфигурации буккальной опоры, и оперирование первоначальными данными конфигурации буккальной опоры соответствует вычеканиванию линии края цифровой модели структуры буккальной опоры инструмента.
Вариант 22. Способ обработки рабочего зуба, подлежащего лечению, во рту пациента, причем способ включает стадии:
закрепление первой поверхности направляющего устройства на одном или более зубах пациента;
вставка приводного вала режущего устройства в отверстие направляющего устройства;
вставка фланца режущего устройства в направлении, перпендикулярном или иначе поперечном продольной оси приводного вала, в паз направляющего устройства, причем паз сообщается с отверстием направляющего устройства, паз имеет первый размер в первой плоскости, перпендикулярной или иначе поперечной продольной оси приводного вала, и в направлении, в котором проходит фланец, будучи вставленным в паз, который больше соответствующего второго размера отверстия во второй плоскости, параллельной первой плоскости, и в направлении, в котором проходит фланец, будучи вставленным в паз;
перемещение режущего устройства для удаления частей рабочего зуба при подготовке рабочей поверхности рабочего зуба, причем перемещение режущего устройства ограничивают при помощи направляющего устройства направлениями в пределах первой плоскости и толщиной паза, проходящей в направлении, перпендикулярном первой плоскости;
извлечение фланца режущего устройства из паза;
извлечение направляющего устройства изо рта пациента; и
прикрепление реставрации при помощи адгезива к рабочей поверхности.
Вариант 23. Способ по в. 22, в котором стадия прикрепления дополнительно включает крепление фиксирующей каппы, удерживающей реставрацию, на противоположные дистальные зубы пациента таким образом, чтобы реставрация удерживалась на рабочей поверхности рабочего зуба.
Вариант 24. Способ по в. 23, в котором реставрация представляет собой зубную коронку, зубной мост или зубной винир, а стоматологическое режущее устройство представляет собой стоматологический бор.
Вариант 25. Способ по в. 22, в котором приводная головка режущего устройства находится снаружи направляющего устройства, когда фланец режущего устройства полностью вставлен в паз направляющего устройства.
Вариант 26. Зубоврачебный инструмент, содержащий:
рукоятку;
приводную головку, прикрепленную к рукоятке; приводной вал, проходящий от приводной головки;
режущий инструмент, прикрепленный к приводному валу и проходящий вдоль продольной оси приводного вала; и
фланец, выступающий вокруг приводного вала и отстоящий от приводной головки, причем фланец имеет размеры длины и ширины по осям, перпендикулярным продольной оси приводного вала, и размер толщины по оси, параллельной продольной оси приводного вала, причем любой или оба из размеров длины и ширины фланца больше размера толщины фланца.
Вариант 27. Устройство вкладки оверлей для ограничения работы зубоврачебного инструмента удалением предварительно определенной части структуры зуба, подлежащего лечению, во рту пациента и содержащее тело, причем указанное тело имеет длину, ширину и толщину и содержит:
первую поверхность, дополняющую части одного или более зубов во рту пациента и выполненную с возможностью контакта с ними для прикрепления указанного тела в надлежащем положении относительно зуба, подлежащего лечению;
вторую поверхность, противоположную первой поверхности, причем толщина указанного тела определяется одним или более расстояниями между первой и второй поверхностями;
первое отверстие, проходящее через первую поверхность для экспозиции частей структуры зуба, подлежащих удалению из зуба, подлежащего лечению;
второе отверстие, противоположное первому отверстию и проходящее через вторую поверхность, причем второе отверстие выполнено с возможностью приема вала зубоврачебного инструмента через это отверстие; и
паз в сообщении со вторым отверстием для приема фланца, выступающего от вала в направлении, перпендикулярном или иначе поперечном продольной оси вала, причем паз имеет первый размер в первом направлении и в первой плоскости, в основном параллельной длине и ширине тела, который больше соответствующего второго размера второго отверстия в первом направлении и во второй плоскости, параллельной первой плоскости, так что когда вал зубоврачебного инструмента вошел через второе отверстие, а фланец вошел в паз, перемещение фланца ограничено пазом,
причем второе отверстие ограничивает первое боковое отверстие через толщину на конце паза для приема вала зубоврачебного инструмента в плоскости, параллельной первой плоскости, и в направлении по ней, и
причем паз ограничивает второе боковое отверстие через толщину на конце паза для приема фланца в первой плоскости и в направлении по ней.
Вариант 28. Стоматологическая система для удаления предварительно определенной части структуры зуба, подлежащего лечению, содержащая:
устройство вкладки оверлей по в. 27; и
зубоврачебный инструмент, содержащий:
рукоятку;
приводную головку, прикрепленную к рукоятке;
приводной вал, проходящий от приводной головки;
режущий инструмент, прикрепленный к приводному валу и проходящий вдоль продольной оси приводного вала; и
фланец, выступающий вокруг приводного вала и отстоящий от приводной головки, причем фланец имеет размеры длины и ширины по осям, перпендикулярным продольной оси приводного вала, и размер толщины по оси, параллельной продольной оси приводного вала, причем любой или оба из размеров длины и ширины фланца больше размера толщины фланца, и
причем приводной вал выполнен с возможностью входа в первое боковое отверстие второго отверстия, и фланец выполнен с возможностью входа во второе боковое отверстие, и
причем когда фланец зубоврачебного инструмента вошел в паз, перемещение фланца в направлениях в первой плоскости и в направлении, перпендикулярном первой плоскости, ограничено пазом.
Вариант 29. Система вкладки оверлей для установки одного или более виниров в рот пациента, содержащая:
один или более виниров; и
устройство вкладки оверлей, содержащее криволинейное тело, причем указанное криволинейное тело содержит:
поверхность тела, дополняющую части одного или более зубов во рту пациента, включая дистальные зубы с противоположных сторон рта пациента, и выполненную с возможностью контакта с ними, для прикрепления тела в надлежащем положении на зубах пациента, причем один или более виниров временно крепятся к поверхности тела; и
множество отверстий, проходящих через криволинейное тело и соответствующих местоположениям на множестве зубов.
Вариант 30. Устройство вкладки оверлей по в. 29, в котором первая и вторая части поверхности тела выполнен с возможностью контакта с молярами с противоположных сторон рта пациента, и первая и вторая части поверхности тела являются сплошными без проходящих через них отверстий.
Вариант 31. Устройство вкладки оверлей по в. 29, в котором криволинейное тело задает индивидуальные формы зуба, каждая из которых имеет контур части зуба из зубов во рту пациента и через которые проходят отверстия, причем для каждой формы зуба, имеющей проходящее через нее отверстие, через каждую индивидуальную форму зуба криволинейного тела проходят не более двух отверстий.
Вариант 32. Устройство вкладки оверлей по в. 31, причем для использования при установке 10 (десяти) виниров, соответствующих полной зубной дуге, устройство вкладки оверлей содержит не менее 16 и не более 20 отверстий, проходящих через криволинейное тело.
Вариант 33. Устройство вкладки оверлей по в. 29, в котором криволинейное тело задает индивидуальные формы зуба, каждая из которых имеет контур части зуба из зубов во рту пациента и через которые проходят отверстия, причем для каждой формы зуба, имеющей проходящее через нее отверстие, через каждую индивидуальную форму зуба криволинейного тела проходят не менее трех отверстий, и через каждую индивидуальную форму зуба криволинейного тела проходят не более шести отверстий.
Вариант 34. Устройство вкладки оверлей по в. 33, причем для использования при установке 10 (десяти) виниров, соответствующих полной зубной дуге, устройство вкладки оверлей содержит не менее 30 отверстий через криволинейное тело и не более 60 отверстий через криволинейное тело.
Вариант 35. Устройство вкладки оверлей по в. 29, в котором по меньшей мере некоторые из множества отверстий имеют диаметр в диапазоне от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 4 мм.