СТОМАТОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ОТКРЫТЫЕ ОККЛЮЗИОННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБОВ ПАЦИЕНТА
DENTAL DEVICE, PROVIDING OPEN OCCLUSION TEETH SURFACES OF PATIENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное изобретение относится к области ортодонтии и, в частности, к компьютеризированным способам ортодонтической диагностики и лечения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Область ортодонтии связана с изменением положения зубов пациента с целью улучшения функционирования и эстетического внешнего вида. Например, ортодонтическое лечение зачастую включает использование небольших устройств с пазами, известных как брекеты, которые, как правило, прикрепляются к передним зубам, клыкам и двубугорковым зубам пациента. Ортодонтическая проволочная дуга входит в паз каждого брекета и служит в качестве направляющей для направления движения зубов в требуемых ориентациях. Концы ортодонтической проволочной дуги, как правило, принимаются устройствами, известными как щечные трубки, которые прикрепляются к большим коренным зубам пациента. Ортодонтическая проволочная дуга и устройства обычно называются "ортодонтическими скобами." Ортодонтическое лечение также может осуществляться посредством использования прозрачных пластмассовых стоматологических лотков для позиционирования зубов или других функциональных устройств.
[0003] Ортодонтическая практика традиционно основана на выполняемых вручную этапах, таких как выбор подходящих устройств для конкретного пациента, размещение устройств в ротовой полости и настройка устройств на протяжении периода лечения. В последнее время развитие технологии позволило обеспечить автоматизацию некоторых из этих этапов с помощью компьютеров. Например, компьютеры могут быть использованы для осуществления сбора данных, отвечающих за расположение зубов конкретного пациента. Такие данные затем могут быть использованы для визуализации зубной системы пациента с целью диагностики и осуществления планирования ортодонтического лечения на любом этапе лечения. Кроме того, эти данные могут быть использованы при изготовлении устройств, таких как брекеты, которые изготавливаются с учетом индивидуальных особенностей пациента.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Настоящее изобретение относится к съемным стоматологическим устройствам для переориентации и/или обслуживания зубов, а также к устройствам, системам и методикам для разработки, изготовления и использования съемных стоматологических устройств. В некоторых примерах съемные стоматологические устройства обеспечивают в сущности открытые окклюзионные поверхности зубов пациента при их ношении пациентом. Съемное стоматологическое устройство, обеспечивающее в сущности открытые окклюзионные поверхности, может обеспечивать некоторое количество преимуществ по сравнению со съемными стоматологическими устройствами, которые в сущности закрывают зубы пациента, например, такие преимущества как улучшенный комфорт пациента, уменьшенная заметность стоматологического устройства, замедленный рост зубного камня вследствие более интенсивного потока воздуха и слюны между зубами, а также способность пациента есть и пить без необходимости снятия стоматологического устройства.
[0005] В одном примере настоящее изобретение относится к способу, содержащему прием компьютерной системой цифрового отображения трехмерной (3D) структуры зубов пациента, причем структура зубов обеспечивает исходные положения одного или более зубов пациента, определение с помощью компьютерной системы размеров и форм съемного стоматологического устройства для пациента, при этом размеры и формы съемного стоматологического устройства выполнены с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения при ношении пациентом съемного стоматологического устройства, а также передачу с помощью компьютерной системы отображения съемного стоматологического устройства в систему автоматизированного производства. Съемное стоматологическое устройство содержит основную часть устройства, выполненную с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть устройства содержит лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Основная часть устройства выполнена так, что при ношении пациентом съемного стоматологического устройства окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента открыты.
[0006] В дополнение, настоящее изобретение дополнительно относится к машиночитаемому носителю данных, в памяти которого хранятся исполняемые компьютерной системой команды, которые при их исполнении конфигурируют процессор для выполнения данного способа.
[0007] В одном дополнительном примере настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю данных, в памяти которого хранятся машиночитаемые команды, которые при их исполнении конфигурируют процессор для приема цифрового отображения трехмерной (3D) структуры зубов пациента, обеспечивающего исходные положения одного или более зубов пациента, определения размеров и форм съемного стоматологического устройства для пациента, при этом размеры и формы съемного стоматологического устройства выполнены с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения при ношении пациентом съемного стоматологического устройства, и передачи отображения съемного стоматологического устройства в систему автоматизированного производства. Съемное стоматологическое устройство содержит основную часть устройства, выполненную с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть устройства содержит лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Основная часть устройства выполнена так, что при ношении пациентом съемного стоматологического устройства окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента открыты.
[0008] В другом примере настоящее изобретение относится к компьютерной системе, содержащей одну или более баз данных, в которых хранится цифровое отображение трехмерной (3D) структуры зубов пациента, обеспечивающее исходные положения одного или более зубов пациента, и один или более процессоров. Указанные один или более процессоров выполнены с возможностью доступа к цифровому отображению трехмерной структуры зубов, определения размеров и форм съемного стоматологического устройства для пациента, при этом размеры и формы съемного стоматологического устройства выполнены с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения при ношении пациентом съемного стоматологического устройства, и передачи отображения съемного стоматологического устройства в систему автоматизированного производства. Съемное стоматологическое устройство содержит основную часть устройства, выполненную с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть устройства содержит лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Основная часть устройства выполнена так, что при ношении пациентом съемного стоматологического устройства окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента открыты.
[0009] В дополнительном примере настоящее изобретение относится к съемному стоматологическому устройству, выполненному с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента. Это съемное стоматологическое устройство содержит основную часть устройства, образующую активное окаймление, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть устройства содержит лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Лицевая часть основной части устройства и язычная часть основной части устройства образуют приемные элементы. Каждый принимающий элемент выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного из обхватываемых зубов. Принимающие элементы отделяют лицевую часть от язычной части по меньшей мере вдоль передней части основной части устройства. Активное окаймление выполнено так, что при ношении пациентом съемного стоматологического устройства с обхватываемыми зубами, расположенными в активном окаймлении основной части устройства, окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента открыты.
[0010] В другом примере настоящее изобретение относится к системе, содержащей упорядоченный набор съемных стоматологических устройств, выполненных с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента, при этом каждое съемное стоматологическое устройство в наборе съемных стоматологических устройств содержит основную часть устройства, образующую активное окаймление, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть устройства содержит лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Лицевая часть основной части устройства и язычная часть основной части устройства образуют приемные элементы. Каждый принимающий элемент выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного из обхватываемых зубов. Активное окаймление отделяет лицевую часть от язычной части по меньшей мере вдоль передней части основной части устройства. Активное окаймление выполнено так, что при ношении пациентом съемного стоматологического устройства с обхватываемыми зубами, расположенными в активном окаймлении основной части устройства, окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента открыты.
[0011] Подробности одного или более примеров настоящего изобретения изложены в сопроводительных чертежах и приведенном ниже описании. Другие признаки, объекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из описания и чертежей, и из формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0012] Фиг. 1 - блок-схема, на которой показан один из примеров компьютерной среды, в которой клиника и производственное предприятие сообщают информацию на протяжении процесса изготовления стоматологического устройства.
[0013] Фиг. 2 - схема последовательности операций, на которой показан процесс, проводимый в клинике, согласно одному примеру настоящего изобретения.
[0014] Фиг. 3 - блок-схема, на которой показан пример клиентского вычислительного устройства, соединенного с производственным предприятием по сети.
[0015] Фиг. 4А и 4В - один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом.
[0016] Фиг. 5А и 5В - трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности, в комбинации с трехмерной цифровой моделью зубов пациента.
[0017] Фиг. 6 - трехмерная цифровая модель верхнего и нижнего съемных стоматологических устройств, содействующих коррекции аномалии зубной окклюзии класса II.
[0018] Фиг. 7 - передняя часть трехмерной цифровой модели съемного стоматологического устройства, содержащего тело мостовидного протеза, в комбинации с трехмерной цифровой моделью зубов пациента.
[0019] Фиг. 8 - передняя часть трехмерной цифровой модели съемного стоматологического устройства, содержащего язычные штифты и обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности, в комбинации с трехмерной цифровой моделью зубов пациента.
[0020] Фиг. 9 - схема последовательности операций, на которой показан процесс, проводимый на производственном предприятии с целью изготовления набора съемных стоматологических устройств.
[0021] Фиг. 10 - схема последовательности операций, на которой показаны последовательные повторения лечения с использованием упорядоченного набора съемных стоматологических устройств.
[0022] Фиг. 11А и 11В - один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства опирается на два смежных задних зуба в каждом квадранте ротовой полости для крепления за счет обхватывания зубов.
[0023] Фиг. 12 - один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства опирается на три задних зуба в каждом квадранте ротовой полости для закрепления при помощи крепления ортодонтическими скобами к частям язычных и окклюзионных поверхностей зубов.
[0024] Фиг. 13А и 13В - один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства опирается на клыки для крепления за счет частичного обхватывания зубов.
[0025] Фиг. 14А и 14В - один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства опирается на три задних зуба в каждом квадранте ротовой полости для крепления за счет использования металлических проволок в виде крепления ортодонтическими скобами к частям язычных и окклюзионных поверхностей зубов.
[0026] Фиг. 15А и 15В - один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства содержит активное окаймление, образованное металлическими проволоками и опирающееся на три задних зуба в каждом квадранте ротовой полости для крепления путем использования металлических проволок в виде крепления ортодонтическими скобами к частям язычных и окклюзионных поверхностей зубов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0027] На фиг. 1 показана блок-схема, на которой показан один из примеров компьютерной среды 40, в которой клиника 44 и производственное предприятие 48 сообщают информацию на протяжении процесса изготовления набора съемных стоматологических устройств 52 для пациента 42. Первоначально практикующий врач-ортодонт в клинике 44 генерирует одно или более отображений структуры зубов пациента 42 с использованием любой подходящей методики визуализации и генерирует цифровые данные 46 структуры зубов (например, цифровое отображение структуры зубов пациента 42). Например, практикующий врач может генерировать рентгеновские изображения, которые могут являться отсканированными в цифровой форме. Альтернативно, практикующий врач может захватывать цифровые отображения структуры зубов пациента с использованием, например, традиционной компьютерной томографии (КТ), лазерного сканирования, интраорального сканирования, КТ-сканироваия оттисков зубов, сканирования зубных отливок, отлитых в оттисках, применения ультразвукового оборудования, магниторезонансной томографии (МРТ) или другого подходящего способа сбора трехмерных данных. В других воплощениях цифровые изображения могут быть созданы с использованием ручного интраорального сканера, такого как интраоральный сканер, в котором используется активная выборочная дискретизация волнового фронта, разработанная Brontes Technologies, Inc. (Лексингтон, Массачусетс) и описанная в РСТ публикации WO 2007/084727 (Boerjes, и др.), которая включается в настоящий документ посредством ссылки. Альтернативно, могут использоваться другие интраоральные сканеры или интраоральные контактные зонды. В качестве другого возможного варианта, цифровые данные 48 структуры могут создаваться путем сканирования негативного оттиска зубов пациента. В качестве еще одного возможного варианта, цифровые данные 48 структуры могут создаваться с использованием позитивной физической модели зубов пациента или путем использования контактного зонда в отношении модели зубов пациента. Модель, используемая для сканирования, может быть изготовлена, например, путем отливки оттиска зубной системы пациента из подходящего оттискного материала, такого как альгинат или поливинилсилоксан (ПВС), заливки литьевого материала (такого как ортодонтический гипс или эпоксидная смола) в оттиск и обеспечения возможности отверждения этого литьевого материала. Для сканирования модели, в том числе вышеописанных моделей, может использоваться любая подходящая методика. Другие возможные способы сканирования описаны в патентной публикации US 2007/0031791 (Cinader и др.), которая включается в настоящий документ посредством ссылки.
[0028] В дополнение к созданию цифровых изображений путем сканирования открытых поверхностей зубов, могут подвергаться визуализации скрытые элементы зубной системы, такие как корни зубов пациента и челюсти пациента. В некоторых воплощениях цифровые данные структуры зубов формируют путем создания нескольких трехмерных изображений указанных элементов и их последующей «сшивки» друг с другом. Данные различные изображения необязательно создавать с использованием одной и той же методики визуализации. Например, цифровое изображение корней зубов, созданное с использованием КТ-сканирования, может быть объединено с цифровым изображением коронок зубов, созданным с использованием интраорального сканера видимого света. Масштабирование и совмещение двумерных изображений зубов с трехмерными изображениями зубов описано в патенте US 6845175 (Kopelman и др.), который включается в настоящий документ посредством ссылки, и в папентной публикации US 2004/0029068 (Badura и др.), которая также включается в настоящий документ посредством ссылки. В выданном патенте US 7027642 (Imgrund и др.), который включается в настоящий документ посредством ссылки, и патенте US 7234937 (Sachdeva и др.), который также включается в настоящий документ посредством ссылки, описано использование методик объединения цифровых изображений, полученных из разных трехмерных источников. Соответственно, в рамках настоящего документа термин «визуализация» не ограничивается обычной фотографической визуализацией зрительно видимых структур, но включает визуализацию структур зубов, скрытых из вида. Структура зубов может включать, без ограничения, любую часть коронок и/или корней одного или более зубов зубной дуги, десну, периодонтальные связки, альвеолярную кость, кортикальную кость, имплантаты, искусственные коронки, мосты, виниры, зубные протезы, ортодонтические конструкции или любую конструкцию, которая может рассматриваться как часть зубной системы до, во время или после лечения.
[0029] Для того чтобы генерировать цифровые данные 46 структуры зубов, компьютер должен преобразовать необработанные данные из систем визуализации в применимые цифровые модели. Например, в случае принимаемых компьютером необработанных данных, представляющих формы зубов, эти необработанные данные часто представляют собой не более чем облако точек в трехмерном пространстве. Обычно данное облако точек обрабатывается для создания трехмерных объектных моделей зубной системы пациента, содержащей один или более зубов, десневую ткань и другие окружающие структуры ротовой полости. Для того чтобы эти данные были применимы в ортодонтической диагностике и лечении, компьютер может «сегментировать» поверхности зубной системы с целью получения одной или более дискретных подвижных трехмерных объектных моделей зубов, представляющих отдельные зубы. Компьютер может дополнительно выделять в отдельные объекты эти модели зубов из десны.
[0030] Сегментирование позволяет пользователю характеризовать расположение зубов и обрабатывать его как набор отдельных объектов. Преимущественно, компьютер может получать из этих моделей диагностическую информацию, такую как длина дуги, установление прикуса или даже объективную классификацию Американского совета ортодонтов (American Board of Orthodontics, ABO). В качестве дополнительного преимущества, цифровые ортодонтические установки могут обеспечивать гибкость в производственном процессе. При замене физических процессов цифровыми процессами этап сбора данных и этапы обработки данных могут исполняться в раздельных местоположениях без необходимости в транспортировке гипсовых моделей или оттисков из одного местоположения в другое. Уменьшение или исключение потребности в перевозке физических объектов туда и обратно может приводить к значительной экономии в расходах как для потребителей, так и для изготовителей устройств, изготавливаемых с учетом индивидуальных особенностей.
[0031] После генерирования цифровых данных 46 структуры зубов клиника 44 может сохранять цифровые данные 46 структуры зубов в карте пациента в базе данных. Клиника 44 может, например, обновлять локальную базу данных, содержащую множество карт пациентов. Альтернативно, клиника 44 может удаленно обновлять центральную базу данных (опционально, на производственном предприятии 48) посредством сети 50. После сохранения цифровых данных 46 структуры зубов клиника электронным образом сообщает цифровые данные 46 структуры зубов производственному предприятию 48. Альтернативно, производственное предприятие 48 может извлекать цифровые данные 46 структуры зубов из центральной базы данных.
[0032] Клиника 44 может направлять на производственное предприятие 48 данные 47 рецепта, передающие общую информацию в отношении диагноза практикующего врача и плана лечения для пациента 42. В некоторых примерах данные 47 рецепта могут быть более конкретными. Например, цифровые данные 46 структуры зубов могут представлять собой цифровое отображение структуры зубов пациента 42, и практикующий врач клиники 44 может рассматривать это цифровое отображение и указывать необходимое смещение, разнесение или конечные положения отдельных зубов пациента 42 после лечения посредством набора съемных стоматологических устройств 52 перед направлением цифровых данных 46 структуры зубов на производственное предприятие 48. Производственное предприятие 48 может быть расположено дистанционно или непосредственно в клинике 44.
[0033] Например, каждая клиника 44 может иметь свое собственное оборудование для производственного предприятия 48, и, таким образом, план лечения и цифровая разработка могут полностью выполняться клиническим практикующим врачом или ассистентом в условиях клиники с использованием локально установленного программного обеспечения. Изготовление может выполняться в клинике, а также путем использования 3D-принтера (или другими способами аддитивного производства). 3D-принтер обеспечивает возможность изготовления сложных элементов стоматологического устройства или физического образа структуры зубов пациента 42 посредством аддитивной печати. В 3D-принтере могут использоваться повторяющиеся цифровые разработки исходной структуры зубов пациента 42, а также заданная структура зубов пациента 42 для изготовления множества цифровых устройств и/или конфигураций цифровых устройств, изготавливаемых с учетом индивидуальных особенностей, для получения заданной структуры зубов пациента 42. Изготовление может включать последующую обработку для удаления невулканизированного каучука или для сборки различных компонентов, что также может являться необходимым и также может выполняться в условиях клиники.
[0034] На производственном предприятии 48 цифровые данные 46 структуры зубов пациента 42 используются для конструирования набора съемных стоматологических устройств 52 с целью изменения положения зубов пациента 42. Когда-либо в дальнейшем производственное предприятие 48 направляет набор съемных стоматологических устройств 52 в клинику 44 или, альтернативно, непосредственно пациенту 42. Например, набор съемных стоматологических устройств 52 может представлять собой упорядоченный набор съемных стоматологических устройств. Пациент 42 затем носит съемные стоматологические устройства из набора съемных стоматологических устройств 52 последовательно во времени в соответствии с предписанным графиком с целью изменения положения зубов пациента 42. Например, пациент 42 может носить каждое съемное стоматологическое устройство из набора съемных стоматологических устройств 52 в течение периода времени от приблизительно 2 недель до приблизительно 12 недель, как, например, от приблизительно 3 недель до приблизительно 10 недель или от приблизительно 4 недель до приблизительно 8 недель. Опционально, пациент 42 может возвращаться в клинику 44 для периодического контроля хода лечения с использованием съемных стоматологических устройств 52.
[0035] В ходе этого периодического контроля клинический врач может корректировать предписанный график последовательного во времени ношения пациентом 42 съемных стоматологических устройств из набора съемных стоматологических устройств 52. Контроль обычно включает зрительный осмотр зубов пациента 42, а также может включать визуализацию с целью генерирования цифровых данных структуры зубов. В некоторых относительно нечастых обстоятельствах клинический врач может принять решение прервать лечение пациента 42 с использованием набора съемных стоматологических устройств 52, например, путем отправки заново сгенерированных цифровых данных структуры зубов на производственное предприятие 48 с целью изготовления нового набора съемных стоматологических устройств. В этом или других примерах клинический врач может отправлять заново сгенерированные цифровые данные структур зубов на производственное предприятие 48 после завершения предписанного графика лечения с использованием съемных стоматологических устройств 52. В дополнение, после завершения предписанного графика лечения с использованием съемных стоматологических устройств 52 клинический врач с целью продолжения лечения пациента 42 может запросить у производственного предприятия 48 новый набор съемных стоматологических устройств.
[0036] На фиг. 2 показана схема последовательности операций, на которой показан процесс 60, проводимый в клинике 44, согласно одному примеру настоящего изобретения. Первоначально практикующий врач в клинике 44 собирает идентификационные данные и другую информацию о пациенте 42 и создает карту пациента (62). Как было описано, карта пациента может быть расположена в клинике 44 и, опционально, выполнена с возможностью использования данных совместно с базой данных на производственном предприятии 48. Альтернативно, карта пациента может быть расположена в базе данных на производственном предприятии 48, выполненной с возможностью удаленного доступа из клиники 44 по сети 50, или в базе данных, выполненной с возможностью удаленного доступа как с производственного предприятия 48, так и из клиники 44.
[0037] Затем с использованием любой подходящей методики (64) могут генерироваться цифровые данные 46 структуры зубов пациента 42, посредством чего создается виртуальная структура зубов. Цифровые данные 46 могут содержать двумерное (2D) изображение и/или трехмерное (3D) отображение структуры зубов.
[0038] В одном примере трехмерные отображения структуры зубов генерируются с использованием сканера конусно-лучевой компьютерной томографии (СВСТ), такого как устройство трехмерной стоматологической визуализации i-CAT, доступное от Imaging Sciences International, LLC; 1910 N Penn Road, Хатфилд, Пенсильвания. Клиника сохраняет сгенерированные сканером СВСТ трехмерные данные 46 (в форме рентгеновских изображений) в базе данных, расположенной в клинике 44, или, альтернативно, на производственном предприятии 48. Вычислительная система обрабатывает цифровые данные 46 из сканера СВСТ, которые могут иметь форму множества срезов, с целью вычисления цифрового отображения структуры зубов, которое может обрабатываться в средствах трехмерного моделирования.
[0039] Если используются двумерные рентгеновские изображения (65), то практикующий врач может дополнительно генерировать трехмерные цифровые данные (66). Трехмерные данные 46 могут генерироваться, например, путем формирования и последующего сканирования в цифровой форме физического оттиска или отливки структуры зубов пациента 42. Например, физический оттиск или отливка зубной дуги пациента 42 могут быть отсканированы с использованием сканера видимого света, такого как сканер OM-3R, доступный от Laser Design, Inc., Миннеаполис, Миннесота. Альтернативно, практикующий врач может генерировать трехмерные данные 46 для окклюзионной помощи путем использования интраорального изображения зубной дуги пациента 42 или существующих трехмерных данных зубов. В одном примере может использоваться способ формирования цифрового изображения на основании отливки или оттиска, описанный в патенте US 8491306, озаглавленном «REGISTERING PHYSICAL AND VIRTUAL TOOTH STRUCTURES WITH PEDESTALS» и выданном 23 июля 2013 г. Патент US 8491306 полностью включается в настоящий документ посредством ссылки. В этом или других примерах могут использоваться методики определения виртуальной поверхности зубов и виртуальной системы координат зубов, описанные в патенте US 8897902, озаглавленном «ORTHODONTIC DIGITAL SETUPS» и опубликованном 25 ноября 2014 г. Патент US 8897902 полностью включается в настоящий документ посредством ссылки. В любом случае, цифровые данные совмещаются в цифровой форме в средствах трехмерного моделирования с целью формирования составного цифрового отображения структуры зубов, которое может содержать корни зубов, а также окклюзионные поверхности.
[0040] В одном примере двумерные рентгеновские изображения и трехмерные цифровые данные для окклюзионной поверхности зубной дуги совмещаются путем, в первую очередь, прикрепления меток совмещения (например, координатных меток или опоры, имеющей известную геометрию) к структуре зубов пациента 42 перед генерированием как рентгеновских изображений, так и трехмерного цифрового изображения. Затем цифровое отображение меток совмещения может в двумерном радиологическом изображении и трехмерных цифровых данных быть ориентировано в средствах трехмерного моделирования с использованием методик совмещения, описанных в патенте US 8491306.
[0041] В другом примере трехмерные цифровые данные структуры зубов генерируются путем объединения двух трехмерных цифровых отображений структуры зубов. Например, первое трехмерное цифровое отображение может представлять собой изображение низкого разрешения корней, полученное из сканера СВСТ (например, из устройства трехмерной стоматологической визуализации i-CAT), а второе трехмерное цифровое отображение может представлять собой изображение относительно высокого разрешения коронок зубов, полученное из промышленного КТ-изображения оттиска или изображения (например, лазерного) в видимом свете отливки зубной дуги пациента. Трехмерные цифровые отображения могут быть совмещены с использованием программного обеспечения, обеспечивающего возможность обработки трехмерных отображений в компьютерной среде (например, с использованием программного обеспечения Geomagic Studio, доступного от 3D Systems, Inc.; 333 Three D Systems Circle, Рок-Хилл, Южная Каролина), или, альтернативно, можно использовать методики совмещения, описанные в патенте US 8491306.
[0042] Затем компьютерная система, на которой работает программное обеспечение для трехмерного моделирования, представляет результирующее цифровое отображение структуры зубов, содержащее окклюзионные поверхности, а также структуру корней зубной дуги пациента. Программное обеспечение для моделирования обеспечивает пользовательский интерфейс, обеспечивающий практикующему врачу возможность обработки цифровых отображений зубов в трехмерном пространстве относительно цифрового отображения зубной дуги пациента. Взаимодействуя с компьютерной системой, практикующий врач генерирует информацию о лечении, например, путем выбора указателей желаемых конечных положений зубов пациента 42 (67).
[0043] По окончании передачи практикующим врачом общей информации в отношении диагноза и плана лечения в трехмерной среде компьютерная система обновляет базу данных связанную, с картой пациента с целью регистрации данных 47 рецепта, передавая общую информацию в отношении диагноза и плана лечения, определенную практикующим врачом (68). Затем данные 47 рецепта передаются на производственное предприятие 48 с целью конструирования на производственном предприятии 48 одного или более съемных стоматологических устройств, таких как съемные стоматологические устройства 52 (70).
[0044] Несмотря на то, что они описаны в отношении практикующего врача-ортодонта, находящегося в ортодонтической клинике, один или более этапов, обсужденных в отношении фиг. 2, могут выполняться удаленным пользователем, таким как пользователь, расположенный на производственном предприятии 48. Например, практикующий врач-ортодонт может всего лишь отправлять данные рентгеновских изображений и оттиск или отливку пациента на производственное предприятие 48, где пользователь взаимодействует с компьютерной системой с целью разработки плана лечения с помощью средств трехмерного моделирования. Опционально, цифровое отображение плана лечения, полученное в средствах трехмерного моделирования, может затем передаваться практикующему врачу-ортодонту клиники 44, который может рассматривать этот план лечения и либо отправлять обратно свое одобрение, либо указывать необходимые изменения.
[0045] На фиг. 3 показана блок-схема, на которой показан один из примеров клиентского вычислительного устройства 80, соединенного с производственным предприятием 48 по сети 50. В показанном примере клиентское вычислительное устройство 80 обеспечивает рабочую среду для программного обеспечения 82 для моделирования. Программное обеспечение 82 для моделирования предоставляет средства моделирования для моделирования и отображения трехмерного отображения зубов пациента 42. В показанном примере программное обеспечение 82 для моделирования содержит пользовательский интерфейс 84, модуль 86 ориентации и движок 88 рендеринга.
[0046] Пользовательский интерфейс 84 обеспечивает графический пользовательский интерфейс (GUI), на котором обычно отображается трехмерное отображение зубов пациента 42. В дополнение, пользовательский интерфейс 84 обеспечивает интерфейс для приема ввода от практикующего врача 89 клиники 44 (фиг. 1), например, посредством клавиатуры и координатно-указательного устройства, с целью обработки зубов пациента 42 в модельной зубной дуге.
[0047] Программное обеспечение 82 для моделирования может быть доступно производственному предприятию 48 по сетевому интерфейсу 81. Программное обеспечение 82 для моделирования взаимодействует с базой данных 90 с целью получения доступа к различным данным, таким как данные 92 лечения, трехмерные данные 94, относящиеся к структуре зубов пациента 42, и данные 96 пациентов. База данных 90 может быть представлена во множестве форм, включающих файлы хранения данных, справочные таблицы или систему управления базой данных (DBMS), исполняемую на одном или более серверов базы данных. Система управления базой данных может представлять собой систему управления реляционной (RDBMS), иерархической (HDBMS), многомерной (MDBMS), объектно-ориентированной (ODBMS или OODBMS) или объектно-реляционной (ORDBMS) базой данных. Данные могут храниться, например, в единой реляционной базе данных, такой как SQL Server от Microsoft Corporation. Несмотря на то, что она показана как локальное для клиента компьютерное устройство 80, база 90 данных может быть расположена удаленно от клиентского вычислительного устройства и связана с клиентским вычислительным устройством посредством общедоступной или частной сети, например, сети 50.
[0048] В данных 92 лечения описан диагноз или информация об изменении положения зубов пациента 42, выбранная практикующим врачом 89 и расположенная в средствах трехмерного моделирования.
[0049] В данных 96 пациентов описан набор из одного или более пациентов, например, пациент 42, связанный с практикующим врачом 89. Например, в данных 96 пациентов указана общая информация, такая как имя, дата рождения и стоматологический анамнез для каждого пациента.
[0050] Движок 88 рендеринга получает доступ и представляет трехмерные данные 94 для генерирования трехмерного вида, представляемого практикующему врачу 89 посредством пользовательского интерфейса 84. Конкретнее, трехмерные данные 94 содержат информацию, определяющую трехмерные объекты, представляющие каждый зуб (опционально, включая корни) и челюсть в трехмерной среде. Движок 88 рендеринга обрабатывает каждый объект для представления трехмерной треугольной сетки на основе зрительной перспективы практикующего врача 89 в трехмерной среде. Пользовательский интерфейс 84 отображает отрендеренную трехмерную треугольную сетку практикующему врачу 89 и позволяет практикующему врачу 89 изменять зрительные перспективы и обрабатывать объекты в трехмерной среде.
[0051] В патенте US 8194067, озаглавленном «PLANAR GUIDES ТО VISUALLY AID ORTHODONTIC APPLIANCE PLACEMENT WITHIN A THREE-DIMENSIONAL (3D) ENVIRONMENT» и выданном 5 июня 2012 г., и патенте US 7731495, озаглавленном «USER INTERFACE HAVING CROSS SECTION CONTROL TOOL FOR DIGITAL ORTHODONTICS» и выданном 8 июня 2010 г., описаны другие примеры компьютерных систем и программного обеспечения для трехмерного моделирования, содержащих пользовательские интерфейсы, которые могут использоваться с методиками, описанными в настоящем документе, при этом каждый из них полностью включается в настоящий документ посредством ссылки.
[0052] Клиентское вычислительное устройство 80 содержит процессор 83 и запоминающее устройство 85 для хранения и исполнения программного обеспечения 82 для моделирования. Запоминающее устройство может представлять любые энергозависимые или энергонезависимые запоминающие элементы. Примеры включают оперативное запоминающее устройство (RAM), такое как синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) и флеш-память. Примеры могут также включать энергонезависимые запоминающие устройства, такие как жесткий диск, магнитная лента, магнитные или оптические носители данных, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD), диск Blu-ray и голографические носители данных.
[0053] Процессор 83 представляет один или более процессоров, таких как микропроцессор общего назначения, процессор специального назначения, специализированная интегральная микросхема (ASIC), программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), набор дискретных логических схем или устройство обработки данных любого типа, способное исполнять методики, описанные в настоящем документе. В одном примере в запоминающем устройстве 214 могут храниться программные команды (например, команды программного обеспечения), исполняемые процессором 212 с целью осуществления методик, описанных в настоящем документе. В других примерах данные методики могут исполняться специально запрограммированной схемой процессора 83. В этих и других способах процессор 83 может быть выполнен с возможностью исполнения методик, описанных в настоящем документе.
[0054] Клиентское вычислительное устройство 80 выполнено с возможностью отправки цифрового отображения трехмерной структуры зубов пациента и, опционально, данных 92 лечения и/или данных 96 пациентов в компьютер 70 производственного предприятия 48 по сети 50. Компьютер 70 содержит пользовательский интерфейс 72. Пользовательский интерфейс 72 обеспечивает GUI, видимым образом отображающий трехмерное отображение цифровой модели зубов. В дополнение, пользовательский интерфейс 72 обеспечивает интерфейс для приема ввода от пользователя, например, посредством клавиатуры и координатно-указательного устройства, для обработки зубов пациента на цифровом отображении трехмерной структуры зубов пациента.
[0055] Компьютер 70 может быть дополнительно выполнен с возможностью определения размеров и форм набора съемных стоматологических устройств для пациента, при этом размеры и формы съемного стоматологического устройства выполнены с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения при ношении пациентом этих съемных стоматологических устройств. Компьютер 70 может направлять размеры и формы набора съемных стоматологических устройств для пациента в систему 74 автоматизированного производства с целью изготовления набора съемных стоматологических устройств.
[0056] Клиентское вычислительное устройство 80 и компьютер 70 представляют собой лишь концептуальные представления примерной компьютерной системы. В некоторых примерах функциональные возможности, описанные в отношении клиентского вычислительного устройства 80 и/или компьютера 70, могут быть скомбинированы в одно вычислительное устройство или распределены по нескольким вычислительным устройствам в пределах компьютерной системы. Например, для цифровой разработки стоматологических устройств можно использовать облачные вычисления. В одном примере цифровые отображения структур зубов принимаются одним компьютером в клинике, тогда как другой компьютер, такой как компьютер 70, используется для определения форм и размеров стоматологического устройства. В дополнение, может не быть необходимости в том, чтобы другой компьютер, такой как компьютер 70, принимал все из тех же данных для определения форм и размеров. Формы и размеры могут быть по меньшей мере частично определены на основании знания, полученного посредством анализа исторических случаев или виртуальных моделей без приема полного трехмерного отображения рассматриваемого случая. В этом примере данных, передаваемых между клиентским вычислительным устройством 80 и компьютером 70 или иначе используемых для разработки стоматологического устройства, изготавливаемого с учетом индивидуальных особенностей, может быть значительно меньше, чем в полном наборе данных, представляющем полную цифровую модель зубов пациента.
[0057] На фиг. 4А и 4В показан один из примеров съемного стоматологического устройства 100, выполненного с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента. Аналогично, на фиг. 5А и 5В показана трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства 100 в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 структуры зубов пациента.
[0058] Съемное стоматологическое устройство 100 выполнено так, что оно в сущности открывает окклюзионные поверхности зубов пациента при ношении пациентом. Обеспечивающее открытые окклюзионные поверхности съемное стоматологическое устройство 100 способно обеспечивать некоторое количество преимуществ по сравнению со съемными стоматологическими устройствами, в сущности обхватывающими зубы пациента, такие как улучшенный комфорт пациента, уменьшенная заметность стоматологического устройства, замедленный рост зубного камня вследствие более интенсивного потока воздуха и слюны между зубами, а также, до некоторой степени, способность пациента есть или пить без снятия стоматологического устройства.
[0059] Съемное стоматологическое устройство 100 содержит основную часть 102 устройства. Основная часть 102 устройства содержит активное окаймление 112, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента (в изображенном примере - передних зубов). Активное окаймление 112 содержит лицевую часть 106 и язычную часть 104. Лицевая часть 106 выполнена с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, находящихся в активном окаймлении 112, тогда как язычная часть 104 выполнена с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов.
[0060] Лицевая часть 106 и язычная часть 104 действуют совместно, образуя принимающие элементы 108. Каждый принимающий элемент 108 представляет секцию лицевой части 106 и соответствующую секцию язычной части 104, при этом данные секции выполнены с возможностью приема одного из обхватываемых зубов при ношении пациентом стоматологического устройства 100. Отдельные принимающие элементы 108 могут быть разделены лицевыми гребнями 109 в пределах лицевой части 106 и язычными гребнями 107 в язычной части 104 основной части 102 устройства. Язычные гребни 107 и лицевые гребни 109 могут соответствовать поверхностям раздела между смежными зубами обхватываемых зубов, однако они необязательно протяжены в межпроксимальных зонах любых двух смежных зубов.
[0061] Принимающие элементы 108 по меньшей мере частично определяют активное окаймление 112, образованное основной частью 102 устройства. Активное окаймление 112 выполнено с открытым концом, так что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 100. Например, при ношении пациентом обхватываемые зубы располагаются в отдельных принимающих элементах 108 основной части 102 устройства. В изображенных примерах отдельные принимающие элементы 108 разделены и/или по отдельности ограничены по меньшей мере одним из гребней, язычным гребнем или лицевым гребнем. В других примерах принимающий элемент может принимать множество смежных зубов.
[0062] С целью содействия позиционированию зубов пациента, по меньшей мере один из отдельных принимающих элементов 108 может быть смещен относительно соответствующего зуба пациента. Таким образом, основная часть 102 устройства выполнена с возможностью приложения вращательных и/или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 100. В этом или других примерах основная часть 102 устройства выполнена с возможностью приложения поступательных усилий к одному или более из зубов в отдельных принимающих элементах 108. Активное окаймление 112 также может быть выполнено с возможностью приложения противонаправленных усилий как к губным, так и к язычным поверхностям обхватываемых зубов; это сжимающее «сдавливание» способно обеспечить отличие в действии стоматологического устройства 100 от других устройств, содержащих принимающие элементы с открытыми лицевыми сторонами.
[0063] Съемное стоматологическое устройство 100 также содержит фиксаторы 120. Фиксаторы 120 протяжены от каждой из сторон основной части 102 устройства. Каждый из фиксаторов 120 содержит окаймление 122, выполненное с возможностью приема зуба пациента, и сжатый элемент 121, связывающий окаймление 122 с основной частью устройства/активным окаймлением 112. В изображенном примере фиксаторное окаймление 122 окружает один или более задних зубов пациента. В некоторых примерах задние зубы могут представлять собой малые коренные или большие коренные зубы пациента. При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 100, когда обхватываемые зубы расположены в отдельных принимающих элементах 108 основной части 102 устройства, задние зубы располагаются в окаймлениях 122 фиксаторов 120. Фиксаторы 120 выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых задних зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 100. В других примерах активное окаймление может быть выполнено с возможностью обхватывания одного или более задних зубов, при этом фиксаторы расположены мезиально или дистально относительно активного окаймления. Фиксаторы, соответственно, могут окружать задние зубы, передние зубы или их комбинацию.
[0064] Съемное стоматологическое устройство 100 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что язычная часть 104 основной части 102 устройства может быть выполнена с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более из обхватываемых зубов. В то же время, фиксаторы 120 выполнены с возможностью поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении язычной частью 104 основной части 102 устройства за счет приложения усилий в сущности в заднем направлении к принятым задним зубам при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 100. В альтернативных воплощениях (не показаны) основная часть устройства может не содержать либо язычную часть, либо лицевую часть, и, таким образом, один или более целевых зубов испытывают лишь одно из направленного вперед и назад усилий.
[0065] В некоторых примерах съемное стоматологическое устройство 100 может содержать захват, выполненный с возможностью соединения с ортодонтическим анкоражем в ротовой полости пациента. Данный захват может быть расположен на одном или обоих фиксаторах 120.
[0066] В этом или других примерах съемное стоматологическое устройство 100, содержащее основную часть 102 устройства и фиксаторы 120, содержит один или более полимеров. Например, съемное стоматологическое устройство 100, содержащее основную часть 102 устройства и фиксаторы 120, может состоять из одного непрерывного компонента, выполненного с использованием трехмерной печати. В некоторых конкретных примерах толщина компонентов съемного стоматологического устройства 100, содержащего основную часть 102 устройства и фиксаторы 120, может составлять от приблизительно 0,25 миллиметров до приблизительно 2,0 миллиметров, как, например, от приблизительно 0,5 миллиметров до приблизительно 1,0 миллиметра, или приблизительно 0,75 миллиметра. В некоторых примерах толщины элементов съемного стоматологического устройства 100 могут изменяться для достижения более индивидуализированных усилий. В этом или других примерах съемное стоматологическое устройство 100 может содержать скосы или скругления на кромках активного окаймления 112 и других областей. Эти скосы или скругления могут улучшать комфорт пациента и уменьшать заметность съемного стоматологического устройства 100.
[0067] В других примерах съемное стоматологическое устройство 100 может содержать металлический компонент, выполненный с возможностью обеспечения жесткости полимерного компонента с целью увеличения усилий, прикладываемых съемным стоматологическим устройством к одному или более из обхватываемых зубов. Например, металлический компонент может содержать проволоку, протяженную между фиксаторами 120 через язычную часть 104 основной части 102 устройства. В некоторых примерах съемное стоматологическое устройство, обеспечивающее открытые окклюзионные поверхности при его ношении пациентом, может содержать один или более других металлических компонентов, таких как металлические окклюзионные перемычки, тогда, когда для преодоления напряжения окклюзионного контакта высокого давления требуется большая прочность. Потребность в металлических окклюзионных перемычках может быть вызвана несоответствующими нормам действиями пациента, такими как одонтеризм или жевание. В этом или других примерах съемное стоматологическое устройство, обеспечивающее открытые окклюзионные поверхности при его ношении пациентом, может содержать захваты для соединения с имплантированным пациенту анкоражем. Таким образом, указанные съемные стоматологические устройства, обеспечивающие открытые окклюзионные поверхности, могут обеспечивать гибридную конструкцию из металла и пластмассы.
[0068] В то время как пластмассовые компоненты обычно могут являться прозрачными для уменьшения их заметности, металлические компоненты могут содержать металлическое покрытие или другое окрашивание для уменьшения заметности съемного стоматологического устройства при его ношении пациентом. Например, металлические компоненты, расположенные вблизи зубов пациента, если они имплантированы, могут содержать белую окраску, тогда как металлические компоненты, расположенные где-либо еще, могут быть окрашены так, чтобы их цвет совпадал с цветом тканей внутри ротовой полости пациента.
[0069] Съемное стоматологическое устройство 100 может быть разработано в цифровой форме. В некоторых примерах на основании цифровых установок может быть разработан упорядоченный набор съемных стоматологических устройств для последовательного ношения. В этих примерах каждое съемное стоматологическое устройство в наборе может носиться от приблизительно 2 недель до приблизительно 12 недель, как, например, от приблизительно 3 недель до приблизительно 10 недель или от приблизительно 4 недель до приблизительно 8 недель. После ношения съемного стоматологического устройства из набора в течение предписанного промежутка времени это съемное стоматологическое устройство из набора может быть выброшено и заменено следующим съемным стоматологическим устройством из этого набора. Конструктивные особенности съемного стоматологического устройства 100 могут способствовать большей длительности промежутков между заменами съемных стоматологических устройств из набора. Например, по той причине, что активное окаймление 112 окружает два или более зубов пациента, язычная часть 104 и лицевая часть 106 могут в большей степени отклоняться при первом ношении пациентом, чем в аналогичных разработках стоматологических устройств, в которых каждый зуб изолирован в отдельной полости. По этой причине съемное стоматологическое устройство 100 может быть рассчитано на обеспечение большей величины смещения зубов, чем в аналогичных разработках стоматологических устройств, в которых каждый зуб изолирован в отдельной полости, и, таким образом, оно может быть разработано для ношения пациентом в течение более длительного промежутка времени до замены следующим стоматологическим устройством из набора.
[0070] В то время как съемное стоматологическое устройство 100 содержит отдельные принимающие элементы 108 в основной части 102 устройства, в других примерах основная часть 102 устройства может не содержать гребни, определяющие отдельные полости для каждого из зубов пациента, обхватываемых основной частью 102 устройства. В дополнение, в то время как съемное стоматологическое устройство 100 содержит одно активное окаймление 112, в других примерах может содержаться более одного активного окаймления, при этом каждое активное окаймление окружает один или более зубов. Несмотря на то, что это не показано, в съемном стоматологическом устройстве 100 и указанных других примерах может, опционально, содержаться один или более дополнительных сжатых элементов, соединяющих, прикрепляющих или крепящих одно или более активных окаймлений друг к другу, к зубам или к отдельным устройствам, скрепленным с зубами или иначе непосредственно прикрепленным к зубам.
[0071] В этом и других примерах формы и размеры активных окаймлений определены так, что часть поверхности каждого из обхватываемых зубов воспроизводится внутренней поверхностью съемного стоматологического устройства 100, включая, например, лицевые гребни 109 в лицевой части 106 и язычные гребни 107 в язычной части 104 основной части 102 устройства. Такое воспроизведение может обеспечивать приспосабливающееся устройство в релаксированном состоянии, возникающем в конце сдавливающего действия устройства, в то же время, способствуя упругой деформации съемного стоматологического устройства 100 в напряженном состоянии, имеющем место во время активного промежутка сдавливающего действия устройства, когда зубы расположены неправильно относительно съемного стоматологического устройства 100.
[0072] За счет воспроизведения сколько-нибудь значительной части губных и язычных поверхностей зубов, но не настолько, как окклюзионных поверхностей, могут быть затронуты вращения зубов из-за образования больших пар сил по мере того, как зубы становятся еще более неправильно расположенными относительно съемного стоматологического устройства 100. За счет точного воспроизведения элементов зубов на внутренних поверхностях съемного стоматологического устройства 100, съемное стоматологическое устройство 100 может являться особенно эффективным в случаях финишной обработки по причине существования пар сил даже при слабой деформации съемного стоматологического устройства 100. Для сравнения, во многих существующих съемных устройствах, таких как пружинные выравниватели или выравниватели Инмана, избегают воспроизведения деталей на этих поверхностях во избежание взаимодействия с зубами по мере их смещения так, что они могут смещаться на большие расстояния или углы с использованием единственного устройства. Исключение деталей в данных устройствах служит обеспечению гладкой поверхности, по которой зубы могут плавно перемещаться по мере смещения, однако недостатком является то, что пары сил, образованные за счет точек контакта и вызывающие заданные вращения, являются намного меньшими по величине, что приводит к меньшим усилиям и меньшему сдавливающему действию устройства.
[0073] По аналогии, ключ с открытым концом является более эффективным, когда внутренние поверхности губок рассчитаны на близкое соответствие соответствующей гайке (т.е. прямолинейны и параллельны). Однако если внутренние поверхности губок закруглены так, что расстояние между губками в минимуме находится в средней точке и увеличивается в направлении отверстия на каждом из концов, пара сил, образованная точками контакта между губками и гайкой, при затягивании ключа будет иметь меньший радиус, чем он был бы в противном случае, когда губки являются параллельными и вступают в контакт с гайкой на ее вершинах (если предполагать наличие некоторого допуска между губками и гайкой). Аналогично, увеличение ширины (т.е. окклюзионная десневая толщина) активного окаймления 112 съемного стоматологического устройства 100 будет приводить к увеличению в радиусе пары сил, что будет увеличивать прилагаемое усилие в ходе деформации устройства. И хотя в некоторых случаях мотивация заключается в сведении к минимуму ширины окаймлений по соображениям эстетики или комфорта пациента (например, вплоть до тонкой проволоки), в других случаях может являться преимущественным обмен воспринимаемой эстетики на большую функциональность за счет увеличения площади внутренней поверхности съемного стоматологического устройства 100 и близкого воспроизведения элементов зубов.
[0074] Съемное стоматологическое устройство 100 может быть изготовлено с использованием системы автоматизированного производства, такой как система 74 автоматизированного производства (фиг. 3), на основе цифровой модели съемного стоматологического устройства 100, генерируемой такой компьютерной системой, как компьютер 70 (фиг. 3). В различных примерах съемное стоматологическое устройство 100 может являться выполненным с использованием трехмерной печати или термоформованной и подогнанной, как, например, подогнанной с использованием фрезерования по пяти осям или лазерной резки. В случае трехмерной печати, съемное стоматологическое устройство 100 может быть выполнено с использованием трехмерной печати непосредственно при помощи системы трехмерной печати, однако в других примерах съемное стоматологическое устройство 100 может являться термоформованным на литьевой форме зубов, выполненной с использованием трехмерной печати. В некоторых примерах зубы, выполненные с использованием трехмерной печати, могут содержать рельефные окклюзионные поверхности или иначе отличаться от зубов пациента для ограничения потребности в удалении материала с зон окклюзионных поверхностей после термоформования съемного стоматологического устройства 100 на литьевой форме зубов, выполненной с использованием трехмерной печати.
[0075] В этом или других примерах автоматизированное или полуавтоматизированное производство съемного стоматологического устройства 100 может включать литьевое формование, литье по выплавляемой модели, фрезерование по пяти осям, лазерную резку и другие методики изготовления. В тех примерах, где съемное стоматологическое устройство содержит один или более металлических компонентов, таких как металлические окклюзионные перемычки, автоматизированное производство может включать роботизированную обработку металлических компонентов, такую как роботизированное сгибание таких металлических компонентов, как проволоки. Съемные стоматологические устройства, обеспечивающие гибридную конструкцию из металла и пластмассы, также можно изготавливать с использованием методик накладного формования и/или соединения на защелках. Такие металлические компоненты также могут быть разработаны в цифровой форме и изготовлены из металлической проволоки, гнутой с учетом индивидуальных особенностей с использованием робота, из металлических выплавляемых моделей выполненных с использованием восковых моделей, изготовленных с помощью трехмерной печати, также они могут быть изготовлены с помощью «прямой металлической» трехмерной печати, в том числе селективной лазерной плавки (SLM) или селективного лазерного спекания (SLS), и из металлических блоков, фрезерованных по трем, четырем или пяти осям. Альтернативно, более прочные компоненты для использования в комбинации с полимерными компонентами съемного стоматологического устройства могут быть изготовлены из прозрачных или окрашенных в цвет зубов керамических материалов. Для улучшения эстетических свойств, в некоторых примерах металл может быть снабжен покрытием из «белого» драгоценного металла, такого как серебро, платина, палладий или родий. Обычно добавление дополнительных компонентов вносит соединения, и после процесса автоматизированного или полуавтоматизированного производства может требоваться какая-либо сборка.
[0076] Таким образом, раскрытые в настоящем документе методики, относящиеся к съемным стоматологическим устройствам, обеспечивающим открытые окклюзионные поверхности, способствуют множеству разнообразных конфигураций. Эти методики способствуют выбору более здоровых зубов и опорных зубов, а также выбору размеров, форм и размещения силовых элементов, фиксаторов и других элементов с учетом индивидуальных особенностей. В дополнение, комбинации материалов и типы соединений также могут быть выбраны так, чтобы они обеспечивали для пациента заданный терапевтический результат.
[0077] На фиг. 6 показана трехмерная цифровая модель 140 верхнего съемного стоматологического устройства 101 и нижнего съемного стоматологического устройства 100, которые способствуют коррекции аномалии зубной окклюзии класса II. На фиг. 6 дополнительно показана трехмерная цифровая модель 130 нижних зубов пациента и трехмерная цифровая модель 131 верхних зубов пациента. Нижнее съемное стоматологическое устройство 100 аналогично съемному стоматологическому устройству 100, показанному на фиг. 4А-5В, но с добавлением кнопок, крючков, петель, захватов или других элементов для соединения с эластичными лигатурами 142. В дополнение, верхнее съемное стоматологическое устройство 101 аналогично съемному стоматологическому устройству 100 за исключением того, что оно выполнено с возможностью ношения на верхних зубах пациента, показанных в трехмерной цифровой модели 131. Верхнее съемное стоматологическое устройство 101 также содержит крючки или другие элементы для соединения с эластичными лигатурами 142. В других примерах, для соединения верхней и нижней дуг посредством скользящего «амортизирующего устройства», в устройстве может использоваться корректор FORSUS класса II или корректор Хербста. В случае корректора FORSUS спиральная пружина сжимается при смыкании нижней челюсти. При размыкании нижней челюсти пружина ослабляется и свободно скользит до тех пор, пока не достигнет конца ее диапазона. Корректоры FORSUS или Хербста класса II лишь толкают стоматологическое устройство, но не тянут его, и они могут являться более подходящими для включения в съемное устройство, чем эластичные лигатуры 142, которые могут обладать склонностью к стаскиванию верхнего съемного стоматологического устройства 101 и нижнего съемного стоматологического устройства 100 с зубов пациента.
[0078] Подобно съемному стоматологическому устройству 100, съемное стоматологическое устройство 101 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Подобно съемному стоматологическому устройству 100, съемное стоматологическое устройство 101 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что оно может быть выполнено с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более обхватываемым зубам. Съемное стоматологическое устройство 101 также содержит фиксаторы для поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 101, хотя эти фиксаторы в других примерах также могут поддерживать приложение усилия в сущности в дистальном направлении. В сущности переднее направление может варьироваться для зубов пациента, так как усилия, прикладываемые съемным стоматологическим устройством 101, склонны сдавливать зубы друг с другом, и, таким образом, усилие, испытываемое одним или более зубами, может варьироваться от в сущности переднего направления. Обычно петля, образованная съемным стоматологическим устройством 101, растягивается неправильно расположенными зубами, и съемное стоматологическое устройство 101 вынуждает зубы совершать поступательные и вращательные движения, когда оно пытается срелаксировать в равновесное состояние, имеющее периметр меньшего размера. Верхнее съемное стоматологическое устройство 101 может быть изготовлено с использованием методик, описанных в отношении фиг. 4А-В и съемного стоматологического устройства 100.
[0079] Верхнее съемное стоматологическое устройство 101 выполнено с возможностью взаимодействия с нижним съемным стоматологическим устройством 100 так, что комбинация верхнего съемного стоматологического устройства 101 и нижнего съемного стоматологического устройства 100 способствует коррекции аномалии зубной окклюзии класса II. В частности, верхнее съемное стоматологическое устройство 101 содержит крючки или другие элементы для соединения с эластичными лигатурами 142. Нижнее съемное стоматологическое устройство 100 также содержит крючки или другие элементы для соединения с эластичными лигатурами 142. Эластичные лигатуры 142 обеспечивают коррекцию аномалии зубной окклюзии класса II при ношении пациентом в комбинации с верхним съемным стоматологическим устройством 101 и нижним съемным стоматологическим устройством 100. Для предотвращения стаскивания эластичными лигатурами 142 верхнего съемного стоматологического устройства 101 и нижнего съемного стоматологического устройства 100 с зубов, либо одно, либо оба из верхнего съемного стоматологического устройства 101 и нижнего съемного стоматологического устройства 100 могут входить в зацепление с адгезивными атачменами на зубах. Примеры адгезивных атачменов можно найти в патенте US 8827697 (Cinader и др.), озаглавленном «LINGUAL ORTHODONTIC APPLIANCE WITH REMOVABLE SECTION» и выданном 9 сентября 2014 г. Патент US 8827697 полностью включается в настоящий документ посредством ссылки.
[0080] На фиг. 7 показана передняя часть трехмерной цифровой модели съемного стоматологического устройства 150 с активным окаймлением 103, содержащим тело 152 мостовидного протеза, в комбинации с трехмерной цифровой моделью 133 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 150 является аналогичным или подобным съемному стоматологическому устройству 100, показанному на фиг. 4А-5В, но к нему было добавлено тело 152 мостовидного протеза.
[0081] Подобно съемному стоматологическому устройству 100, съемное стоматологическое устройство 150 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Подобно съемному стоматологическому устройству 100, съемное стоматологическое устройство 150 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что оно может быть выполнено с возможностью приложения усилия к одному или более обхватываемым зубам в сущности в переднем направлении. В сущности переднее направление может варьироваться для зубов пациента, так как усилия, прикладываемые съемным стоматологическим устройством 100, склонны сдавливать зубы друг с другом, и, таким образом, усилие, испытываемое одним или более зубами, может варьироваться от в сущности переднего направления. Обычно петля, образованная съемным стоматологическим устройством 100, растягивается неправильно расположенными зубами, и съемное стоматологическое устройство 100 вынуждает зубы совершать поступательные и вращательные движения, когда оно пытается срелаксировать в равновесное состояние, имеющее периметр меньшего размера. Съемное стоматологическое устройство 150 также содержит фиксаторы для поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 150. Съемное стоматологическое устройство 150 может быть изготовлено с использованием методик, описанных в отношении фиг. 4А-5В и съемного стоматологического устройства 100.
[0082] Тело 152 мостовидного протеза выполнено с возможностью заполнения пространства отсутствующего зуба пациента, что представлено на трехмерной модели 133 зубов пациента. В некоторых примерах тело 152 мостовидного протеза может быть окрашено для согласования с зубами пациента. Геометрия тела 152 мостовидного протеза может выбираться так, чтобы она способствовала изменению положений зубов, смежных с телом 152 мостовидного протеза. Например, в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств, каждое из которых содержит тело мостовидного протеза, тело мостовидного протеза может постепенно становиться больше на протяжении последовательности упорядоченного набора съемных стоматологических устройств с целью создания достаточного свободного пространства для необходимого импланта, моста или другого косметического зуба.
[0083] На фиг. 8 показана передняя часть трехмерной цифровой модели съемного стоматологического устройства 160 с активным окаймлением 105, содержащим язычные штифты 162, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности, в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 160 является аналогичным или подобным съемному стоматологическому устройству 100, показанному на фиг. 4А-5В, с добавлением язычных штифтов 162.
[0084] Подобно съемному стоматологическому устройству 100, съемное стоматологическое устройство 160 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Подобно съемному стоматологическому устройству 100, съемное стоматологическое устройство 160 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что оно может быть выполнено с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более обхватываемым зубам. Съемное стоматологическое устройство 160 также содержит фиксаторы для поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 160.
[0085] Язычные штифты 162 могут прикладывать к каждому из обхватываемых зубов отдельные усилия в сущности в переднем направлении. Направление и величина усилия, прикладываемого к каждому из обхватываемых зубов, могут быть подогнаны с учетом индивидуальных особенностей в соответствии с конструкцией одного из смежных язычных штифтов 162. В других примерах язычные штифты 162 могут иметь толщину от приблизительно 0,25 миллиметра до приблизительно 2,0 миллиметров, как, например, от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 1,0 миллиметра, или приблизительно 0,75 миллиметра. Съемное стоматологическое устройство 160 может быть изготовлено с использованием методик, описанных в отношении фиг. 4А-5В и съемного стоматологического устройства 100.
[0086] При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 160 язычные штифты 162, если они расположены на язычной части стоматологического устройства, прикладывают усилия в сущности в переднем направлении за счет толкания зубов вперед к ортодонтической пластинке (передней части стоматологического устройства). Однако ортодонтическая пластинка съемного стоматологического устройства 160 также толкает зубы обратно в направлении языка. Двойное действие зубов, одновременно толкаемых с противоположных сторон и противоположных направлений, вызывает образование пар сил в противоположных точках контакта. Там, где эти пары сил образованы относительно центра моментов, определяется ось вращения и достигается определенная величина усилия рычага. Если контакт осуществляется только с одной стороны, и ни одна пара сил не образуется, то зуб перемещается поступательно. Однако по той причине, что точка контакта находится на коронке зуба, а центр моментов находится где-то в середине корня, поступательное перемещение в чистом виде не достигается, и вместо этого оно проявляется как вращение вокруг длинного плеча с расстоянием от точки контакта до центра моментов в корне. Это лишь приблизительно определяет вращение. Поступательное перемещение в чистом виде может быть достигнуто за счет прочного локального охвата зуба и наличия других, находящихся на большем расстоянии деталей стоматологического устройства, претерпевающих деформацию, приводящую к поступательному усилию. Таким образом, может являться предпочтительным охват некоторых зубов по отдельности, а не в виде группы, и использование в качестве упруго деформируемых силовых элементов сжатых элементов между этими зубами и другими, опорными зубами. Таким образом, съемное стоматологическое устройство 160 может использоваться для создания свободного пространства между передними и задними сегментами за счет толкания всех передних зубов вперед в виде группы к задним зубам, которые служат в качестве фиксаторов (но которые также могут сами по себе смещаться в противоположном направлении).
[0087] На фиг. 9 показана схема последовательности операций, на которой показан процесс 100, проводимый на производственном предприятии 48 для конструирования съемных стоматологических устройств 52 (фиг. 1). В некоторых примерах съемные стоматологические устройства 52 могут содержать одно или более съемных стоматологических устройств 100, съемных стоматологических устройств 101, съемных стоматологических устройств 150 и/или съемных стоматологических устройств 160. Компьютер 70 на производственном предприятии 48 принимает цифровые данные 46 структуры зубов пациента, обеспечивающие исходные положения одного или более зубов пациента, и данные 47 рецепта (202) из клиники 44. Альтернативно, компьютер 70 извлекает информацию из базы данных, расположенной в компьютере 70, или доступной для него иным образом. Обученный пользователь, связанный с компьютером 70, может взаимодействовать со средой компьютеризированного моделирования, запущенной на компьютере 70, с целью разработки плана лечения в отношении цифрового представления структуры зубов пациента и генерирования данных 47 рецепта, если они не были получены в клинике 44. В других примерах компьютер 70 может автоматически разрабатывать план лечения исключительно на основе структуры зубов пациента и предварительно определенных ограничений конструкции.
[0088] После того, как компьютер 70 принимает структуру зубов пациента, компьютер 70 определяет размеры и формы съемного стоматологического устройства для данного пациента (204). Размеры и формы съемного стоматологического устройства выполняются с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения при ношении пациентом съемного стоматологического устройства. В этом или дополнительных примерах компьютер 70 определяет размеры и формы набора съемных стоматологических устройств для данного пациента, при этом набор съемных стоматологических устройств выполнен с возможностью последовательного ношения.
[0089] В некоторых примерах определение размеров и форм съемного стоматологического устройства включает выбор компьютером 70 размеров и форм съемного стоматологического устройства в соответствии с набором предварительно определенных ограничений конструкции. Указанный набор предварительно определенных ограничений разработки может включать один или более факторов, включающих, без ограничения, максимальное локализованное усилие, прикладываемое к одному или более обхватываемым зубам, максимальное вращательное усилие, прикладываемое к одному или более обхватываемым зубам, максимальное поступательное усилие, прикладываемое к одному или более обхватываемым зубам, максимальное полное усилие, прикладываемое к одному или более обхватываемым зубам, и максимальное натяжение, прикладываемое к съемному стоматологическому устройству при его ношении пациентом, когда обхватываемые зубы находятся в их исходных положениях.
[0090] В ходе определения размеров и форм съемного стоматологического устройства компьютер 70 может использовать для анализа усилий на зубах пациента, а также на съемном стоматологическом устройстве методики анализа методом конечных элементов (FEA). Например, компьютер 70, представляя лечение, включающее упорядоченный набор съемных стоматологических устройств, может применять FEA к сплошной модели зубов пациента по мере того, как модельные зубы смещаются из их исходных положений в конечные положения. Для приложения к зубам заданных усилий, компьютер 70 может использовать выбор надлежащего съемного стоматологического устройства при помощи FEA. В дополнение, для определения точек контакта между зубами на протяжении смещения модельных зубов в ходе лечения, компьютер 70 может использовать виртуальный артикулятор. В ходе разработки съемных стоматологических устройств из упорядоченного набора съемных стоматологических устройств компьютер 70 может дополнительно включать в анализ усилий FEA усилия окклюзионных контактов, такие как усилия правильного смыкания зубов, в комбинации с усилиями от устройства.
[0091] В этом или других примерах определение размеров и форм съемного стоматологического устройства включает выбор компьютером 70 толщин лицевой части и язычной части основной части стоматологического устройства с целью обеспечения жесткости, подходящей для изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения при ношении пациентом съемного стоматологического устройства. В других примерах эти избранные толщины могут находиться в диапазоне от приблизительно 0,25 миллиметров до приблизительно 2,0 миллиметров, как, например, от приблизительно 0,5 миллиметров до приблизительно 1,0 миллиметров. В некоторых примерах компьютер 70 может дополнительно выбирать материал по меньшей мере части съемного стоматологического устройства (например, лицевой и язычной частей основной части) в соответствии с предварительно определенными ограничениями разработки или для создания заданной характеристики жесткости без необходимости в увеличении толщины.
[0092] Размеры и формы съемного стоматологического устройства для пациента могут быть представлены пользователю посредством пользовательского интерфейса 72 компьютера 70 (206). В тех примерах, где размеры и формы съемного стоматологического устройства представляются пользователю посредством пользовательского интерфейса 72 компьютера 70, пользователь может иметь возможность регулировать ограничения конструкции или непосредственно регулировать размеры и формы съемного стоматологического устройства перед отправкой данных конструкции в систему автоматизированного производства.
[0093] Альтернативно или дополнительно, размеры и формы съемного стоматологического устройства для пациента могут быть представлены пользователю компьютером 70 непосредственно в виде съемного стоматологического устройства, изготовленного системой 74 автоматизированного производства (206). В этих примерах компьютер 70 отправляет цифровую модель съемного стоматологического устройства в систему 74 автоматизированного производства, и система 74 автоматизированного производства изготавливает съемное стоматологическое устройство в соответствии с цифровой моделью из компьютера 70.
[0094] Однако даже в тех примерах, где размеры и формы съемного стоматологического устройства для пациента могут быть представлены пользователю посредством пользовательского интерфейса 72 компьютера 70, после утверждения пользователем компьютер 70 отправляет цифровую модель съемного стоматологического устройства в систему 74 автоматизированного производства (208), и система 74 автоматизированного производства изготавливает съемное стоматологическое устройство в соответствии с цифровой моделью (210) из компьютера 70.
[0095] В некоторых примерах система 74 автоматизированного производства может содержать 3D-принтер. Образование форм активных окаймлений основной части стоматологического устройства может включать печать поверхностей основной части стоматологического устройства, в ходе которой активные окаймления основной части стоматологического устройства формируются 3D-принтером. Эти активные окаймления были описаны ранее в отношении съемного стоматологического устройства 100. В других примерах образование форм активных окаймлений основной части стоматологического устройства может включать печать отображений зубов пациента на 3D-принтере и термоформование основной части стоматологического устройства поверх отображений зубов пациента. Например, отображения зубов пациента могут содержать рельефные окклюзионные поверхности, что способствует образованию в терморформованной основной части устройства пространства, отделяющего лицевую часть от язычной части.
[0096] Методики, описанные в отношении фиг. 9, могут применяться для разработки и изготовления каждого устройства в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств для пациента. Например, каждое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств может быть выполнено с возможностью пошагового изменения положения зубов пациента. Таким образом, упорядоченный набор съемных стоматологических устройств может быть выполнен с возможностью изменения положения зубов пациента в большей степени, чем любое отдельное съемное стоматологическое устройство в наборе съемных стоматологических устройств. Этот упорядоченный набор съемных стоматологических устройств для пациента в особенности может быть выполнен с возможностью пошагового изменения положения одного или более зубов пациента из их исходных положений в скорректированные положения по мере последовательного ношения пациентом съемных стоматологических устройств из упорядоченного набора съемных стоматологических устройств для пациента.
[0097] В некоторых примерах методики, описанные в отношении фиг. 9, могут быть воплощены на машиночитаемом носителе данных, таком как машиночитаемый носитель данных клиентского вычислительного устройства 80 (фиг. 3) и/или компьютера 70 (фиг. 3). На этом машиночитаемом носителе данных хранятся исполняемые компьютером команды, которые при их исполнении конфигурируют процессор для выполнения методик, описанных в отношении фиг. 9.
[0098] Производственное предприятие 48, следуя разработке съемных стоматологических устройств 52, изготавливает съемные стоматологические устройства 52 в соответствии с цифровыми данными 46 структуры зубов и данными 47 рецепта (206). Конструирование съемных стоматологических устройств 52 может включать трехмерную печать, термоформование, литьевое формование, литье по выплавляемым моделям, фрезерование по пяти осям, лазерную резку, гибридные методики изготовления из пластмассы и металла, такие как соединения на защелках и накладное формование, а также другие методики изготовления.
[0099] Фиг. 10 - схема последовательности операций, на которой показаны последовательные повторения лечения с использованием упорядоченного набора съемных стоматологических устройств. Данный упорядоченный набор съемных стоматологических устройств выполнен с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента. В различных примерах упорядоченный набор съемных стоматологических устройств может содержать одно или более из съемного стоматологического устройства 100, съемного стоматологического устройства 101, съемного стоматологического устройства 150, съемного стоматологического устройства 160 и/или любое из других съемных стоматологических устройств, в дальнейшем описанных ниже. Соответственно, лечение может включать множество съемных стоматологических устройств, описанных в данном документе, и необязательно ограничивается повторениями использования одного конкретного воплощения стоматологического устройства. В одном примерном воплощении лечение может первоначально начинаться повторениями использования одного или более съемных стоматологических устройств 800 (см. фиг. 15А и 15В ниже) и, когда зубы пациента будут смещены на некоторую заданную величину, лечение может быть продолжено повторениями использования съемного стоматологического устройства 100.
[0100] Лечение начинается с первого повторения лечения (302). В начале первого повторения лечения зубы пациента находятся в их исходных положениях, представленных состоянием X пребывания (310). Для облегчения разработки упорядоченного набора съемных стоматологических устройств осуществляется сканирование зубов пациента (304). Исходя из изображения зубов пациента, компьютер определяет две различные формы и два различных размера для съемных стоматологических устройств в упорядоченном наборе: конструкция 306а и конструкция 306b. Примерные методики создания цифровой модели зубов пациента описаны в патенте US 8738165 (Cinader и др.), озаглавленном «METHODS OF PREPARING A VIRTUAL DENTITION MODEL AND FABRICATING A DENTAL RETAINER THEREFROM» и выданном 27 мая 2014 г. Патент US 8738165 полностью включается в настоящий документ посредством ссылки. Компьютер может определять две различные формы и два различных размера для съемных стоматологических устройств в упорядоченном наборе путем, в первую очередь, регулировки цифровой модели зубов пациента с целью создания модели заданного положения зубов пациента после терапии. Таким образом, компьютер может создавать форму и размеры съемных стоматологических устройств в упорядоченном наборе на основании времени и усилий, необходимых для смещения зубов пациента из их исходных положений в заданные положения. Например, компьютерная модель может регулировать толщины и другие размеры пружинообразных элементов съемных стоматологических устройств в упорядоченном наборе с целью генерирования усилий, необходимых для смещения зубов пациента из их исходных положений в заданные положения. Модельные усилия, прикладываемые съемными стоматологическими устройствами из упорядоченного набора, могут дополнительно основываться на пошаговых позиционных смещениях зубов пациента в ходе лечения. Таким образом, компьютер может разрабатывать форму и размеры для каждого из съемных стоматологических устройств в упорядоченном наборе в соответствии с ожидаемыми усилиями, прикладываемыми к зубам для их предсказанных положений в определенный момент времени в ходе лечения, когда съемные стоматологические устройства из упорядоченного набора подлежат ношению пациентом.
[0101] В некоторых примерах с использованием каждой из двух различных форм и каждого из двух различных размеров может быть изготовлено более одного съемного стоматологического устройства, например три устройства, в наборе съемных стоматологических устройств для изготовления шести съемных стоматологических устройств в наборе съемных стоматологических устройств. Стоматологические устройства от первого до третьего в упорядоченном наборе стоматологических устройств имеют одинаковую форму и размеры, но они содержат материалы с разными характеристиками жесткости. Второе и третье стоматологические устройства характеризуются более высокими характеристиками жесткости, чем первое стоматологическое устройство, при этом третье стоматологическое устройство также характеризуется более высокими характеристиками жесткости, чем второе стоматологическое устройство. Аналогично, стоматологические устройства от четвертого до шестого в упорядоченном наборе стоматологических устройств имеют одинаковую форму и размеры, но они содержат материалы с разными характеристиками жесткости. Пятое и шестое стоматологические устройства характеризуются более высокими характеристики жесткости, чем четвертое стоматологическое устройство, при этом шестое стоматологическое устройство также характеризуется более высокими характеристиками жесткости, чем пятое стоматологическое устройство. В некоторых примерах первое стоматологическое устройство может обладать такими же характеристиками жесткости, как четвертое стоматологическое устройство. Аналогично, в некоторых примерах второе стоматологическое устройство может обладать такими же характеристиками жесткости, как пятое стоматологическое устройство. Кроме того, в некоторых примерах третье стоматологическое устройство может обладать такими же характеристиками жесткости, как шестое стоматологическое устройство.
[0102] В одной примерной методологии лечения первое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств изготовлено из относительно мягкого материала, такого как относительно мягкий полимерный материал. Первое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств соответствует конструкции 306а и является изготовленным из относительно мягкого материала, такого как относительно мягкий полимерный материал. Второе съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств соответствует конструкции 306а и изготовлено из материала со средней жесткостью, такого как полимерный материал, относительно более жесткий, чем у первого съемного стоматологического устройства в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств. Третье съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств соответствует конструкции 306а и изготовлено из материала с высокой жесткостью, такого как полимерный материал, относительно более жесткий, чем у второго стоматологического устройства в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств. Четвертое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств соответствует конструкции 306b и изготовлено из относительно мягкого материала. Пятое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств соответствует конструкции 306b и изготовлено из материала со средней жесткостью. Шестое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств соответствует конструкции 306b и изготовлено из материала с высокой жесткостью.
[0103] Пациент последовательно во времени носит съемные стоматологические устройства от первого до шестого из упорядоченного набора съемных стоматологических устройств. Например, каждое из съемных стоматологических устройств из упорядоченного набора съемных стоматологических устройств можно носить от приблизительно 2 недель до приблизительно 12 недель, как, например, от приблизительно 3 недель до приблизительно 10 недель или от приблизительно 4 недель до приблизительно 8 недель. После реализации плана лечения с использованием съемных стоматологических устройств от первого до шестого зубы пациента находятся в их конечных положениях для первого повторения лечения, что представлено состоянием Х+1 пребывания (311).
[0104] В этот момент пациент может возвращаться к клиническому врачу, который может оценивать результат первого повторения лечения (320). В случае если первое повторение лечения привело к удовлетворительному конечному размещению зубов пациента, лечение может быть завершено (330). Однако если первое повторение лечения не завершилось необходимым смещением зубов пациента, то может быть выполнено одно или более дополнительных повторений лечения. Для начала следующего повторения лечения клинический врач может предпринимать еще одно сканирование зубов пациента с целью содействия разработке упорядоченного набора съемных стоматологических устройств (304). В некоторых примерах оценивание результата первого повторения лечения может включать осуществление еще одного сканирования зубов пациента, и в этом случае начало следующего повторения лечения может просто включать направление цифровой модели зубов пациента на производственное предприятие, для того чтобы на основе новых положений зубов пациента для пациента мог быть изготовлен другой упорядоченный набор съемных стоматологических устройств. В других примерах заново полученное изображение может использоваться для создания одного или более повторений съемных стоматологических устройств на предприятии клинического врача.
[0105] Методики, описанные в отношении фиг. 10, представляют один конкретный пример, однако в пределах сущности настоящего изобретения в методиках, описанных в отношении фиг. 10, может быть осуществлено множество модификаций. Например, упорядоченный набор съемных стоматологических устройств может содержать больше или меньше шести съемных стоматологических устройств. В другом примере каждое съемное стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств может обладать уникальными формами и размерами. В качестве еще одного примера, компьютер определяет одну форму и размер для съемного стоматологического устройства (устройств) в упорядоченном наборе из исходного изображения X зубов пациента.
[0106] На фиг. 11А и 11В показан пример съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства содержит фиксаторы, выполненные с возможностью приема двух задних зубов пациента с каждой стороны. На фиг. 11А также показана трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства 400 в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 400 может являться в сущности аналогичным съемному стоматологическому устройству 100 (фиг. 4А-5В) за исключением конфигурации фиксаторов 420. Для краткости, детали стоматологического устройства 400 подобные или аналогичные деталям, описанным ранее в отношении съемного стоматологического устройства 100, описаны не полностью или без подробностей в отношении съемного стоматологического устройства 400.
[0107] Съемное стоматологическое устройство 400 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Съемное стоматологическое устройство 400 содержит основную часть 402 устройства. Основная часть 402 устройства образует активное окаймление 412, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть 402 устройства содержит лицевую часть 406 и язычную часть 404. Лицевая часть 406 выполнена с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, тогда как язычная часть 404 выполнена с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов.
[0108] Лицевая часть 406 и язычная часть 404 образуют принимающие элементы 408. Каждый принимающий элемент 408 представляет секцию лицевой части 406 и соответствующую секцию язычной части 404, выполненные с возможностью приема одного из обхватываемых зубов при ношении пациентом стоматологического устройства 400. Принимающие элементы 408 могут быть разделены лицевыми гребнями 409 в лицевой части 406 и язычными гребнями 407 - в язычной части 404 основной части 402 устройства. Язычные гребни 407 и лицевые гребни 409 могут соответствовать поверхностям раздела между смежными зубами из числа обхватываемых зубов.
[0109] Активное окаймление 412 выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 400. Например, при ношении пациентом обхватываемые зубы расположены в принимающих элементах 408 основной части 402 устройства.
[0110] С целью содействия позиционированию зубов пациента, по меньшей мере один из принимающих элементов 408 может быть смещен относительно соответствующего зуба пациента. Таким образом, основная часть 402 устройства может быть выполнена с возможностью приложения вращательных и/или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 400. В некоторых частных примерах основная часть 402 устройства может быть выполнена с возможностью обеспечения только сжимающих или прямолинейных усилий. В одном и том же или в различных примерах основная часть 402 устройства может быть выполнена с возможностью приложения к одному или более зубов в принимающих элементах 408 поступательных усилий.
[0111] Съемное стоматологическое устройство 400 также содержит фиксаторы 420. Фиксаторы 420 протяжены от каждой из сторон основной части 402 устройства. Каждый из фиксаторов 420 содержит два принимающих элемента 422, выполненных с возможностью приема задних зубов пациента. Принимающие элементы 422 отделены от активного окаймления 412 межзубными ортодонтическими скобами 421. В некоторых примерах задние зубы могут включать малые коренные и/или большие коренные зубы пациента. При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 400 с обхватываемыми зубами, расположенными в принимающих элементах 408 основной части 402 устройства, задние зубы расположены в принимающих элементах 422 фиксаторов 420. Фиксаторы 420 выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых задних зубов пациента остаются открытыми, когда съемное стоматологическое устройство 400 посажена на зубную дугу пациента.
[0112] Съемное стоматологическое устройство 400 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что язычная часть 404 основной части 402 устройства может быть выполнена с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более из обхватываемых зубов. В то же время, фиксаторы 420 выполнены с возможностью поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении язычной частью 404 основной части 402 устройства за счет приложения усилий в сущности в заднем направлении к принятым задним зубам при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 400.
[0113] На фиг. 12 показан один из примеров съемного стоматологического устройства 500, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства 500 содержит фиксаторы, выполненные с возможностью сопряжения с язычной стороной задних зубов пациента. На фиг. 12 дополнительно показана трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства 500 в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 500 может являться в сущности аналогичным съемному стоматологическому устройству 100 (фиг. 4А-5В) за исключением конфигурации фиксаторов 520. Для краткости, детали съемного стоматологического устройства 500, аналогичные или подобные деталям, ранее описанным в отношении съемного стоматологического устройства 100, описаны не полностью или без подробностей в отношении съемного стоматологического устройства 500.
[0114] Съемное стоматологическое устройство 500 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Съемное стоматологическое устройство 500 содержит основную часть 502 устройства. Основная часть 502 устройства образует активное окаймление 512, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть 502 устройства содержит лицевую часть 506 и язычную часть 504. Лицевая часть 506 выполнена с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, тогда как язычная часть 504 выполнена с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Как было обсуждено в отношении съемного стоматологического устройства 100, лицевая часть 506 и язычная часть 504 образуют принимающие элементы, выполненные с возможностью приема одного из обхватываемых зубов при ношении пациентом стоматологического устройства 500.
[0115] Основная часть 502 устройства образует активное окаймление 512, содержащее лицевую часть 506 и язычную часть 504, вдоль передней части основной части 502 устройства. Активное окаймление 512 выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 500. Например, при ношении пациентом обхватываемые зубы располагаются в принимающих элементах основной части 502 устройства.
[0116] С целью содействия позиционированию зубов пациента по меньшей мере один из принимающих элементов может быть смещен относительно соответствующего зуба пациента. Таким образом, основная часть 502 устройства может быть выполнена с возможностью приложения вращательных и/или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 500. В некоторых частных примерах основная часть 502 устройства может быть выполнена с возможностью обеспечения только сжимающих или прямолинейных усилий. В этом или других примерах основная часть 502 устройства может быть выполнена с возможностью приложения поступательных усилий к одному или более зубам в принимающих элементах.
[0117] Съемное стоматологическое устройство 500 также содержит фиксаторы 520. Фиксаторы 520 протяжены от каждой из сторон основной части 502 устройства. Каждый из фиксаторов 520 содержит крючок 522, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с задним зубом пациента. В некоторых примерах задние зубы могут включать малые коренные или большие коренные зубы. При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 500 с обхватываемыми зубами, расположенными в принимающих элементах основной части 502 устройства, задние зубы зацепляются посредством крючков 522 фиксаторов 520. Фиксаторы 520 выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых задних зубов пациента остаются открытыми, когда съемное стоматологическое устройство 500 посажено на зубную дугу пациента.
[0118] Съемное стоматологическое устройство 500 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что язычная часть 504 основной части 502 устройства может быть выполнена с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более из обхватываемых зубов. В то же время, фиксаторы 520 выполнены с возможностью поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении язычной частью 504 основной части 502 устройства за счет приложения усилий в сущности в заднем направлении к принятым задним зубам при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 500.
[0119] На фиг. 13А и 13В показан один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при его ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства содержит фиксаторы, выполненные с возможностью приема клыков пациента. На фиг. 13А и 13В дополнительно показана трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства 500 в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 600 может являться в сущности аналогичным съемному стоматологическому устройству 100 (фиг. 4А-5В) за исключением конфигурации фиксаторов 620. Для краткости, детали стоматологического устройства 600 подобные или аналогичные деталям, описанным ранее в отношении съемного стоматологического устройства 100, описаны не полностью или без подробностей в отношении съемного стоматологического устройства 600.
[0120] Съемное стоматологическое устройство 600 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Съемное стоматологическое устройство 600 содержит основную часть 602 устройства. Основная часть 602 устройства образует активное окаймление 612, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть 602 устройства содержит лицевую часть 606 и язычную часть 604. Лицевая часть 606 выполнена с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, тогда как язычная часть 604 выполнена с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Как было обсуждено в отношении съемного стоматологического устройства 100, лицевая часть 606 и язычная часть 604 образуют принимающие элементы, выполненные с возможностью приема одного из обхватываемых зубов при ношении пациентом стоматологического устройства 600.
[0121] Основная часть 602 устройства образует активное окаймление 612, содержащее лицевую часть 606 и язычную часть 604, вдоль передней части основной части 602 устройства. Активное окаймление 612 выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 600. Например, при ношении пациентом обхватываемые зубы располагаются в принимающих элементах основной части 602 устройства.
[0122] С целью содействия позиционированию зубов пациента по меньшей мере один из принимающих элементов может быть смещен относительно соответствующего зуба пациента. Таким образом, основная часть 602 устройства может быть выполнена с возможностью приложения вращательных и/или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 600. В некоторых частных примерах основная часть 602 устройства может быть выполнена с возможностью обеспечения только сжимающих или прямолинейных усилий. В этом или других примерах основная часть 602 устройства может быть выполнена с возможностью приложения поступательных усилий к одному или более зубам в принимающих элементах.
[0123] Съемное стоматологическое устройство 600 также содержит фиксаторы 620. Фиксаторы 620 протяжены непосредственно от каждой из сторон основной части 602 устройства. Каждый из фиксаторов 620 содержит принимающий элемент 622, выполненный с возможностью приема клыка пациента. При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 600 с обхватываемыми зубами, расположенными в принимающих элементах основной части 602 конструкции, клыки располагаются в принимающих элементах 622 фиксаторов 620. Фиксаторы 620 выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых задних зубов пациента остаются открытыми, когда съемное стоматологическое устройство 600 посажено на зубную дугу пациента.
[0124] Съемное стоматологическое устройство 600 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что язычная часть 604 основной части 602 устройства может быть выполнена с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более из обхватываемых зубов. В то же время, фиксаторы 620 выполнены с возможностью поддержания приложения усилия язычной частью 604 основной части 602 устройства в сущности в переднем направлении посредством приложения усилий в сущности в заднем направлении принятых клыков при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 600. Как и в предыдущих примерах, съемное стоматологическое устройство 600 может быть адаптировано для обхватывания задних зубов или как задних, так и передних зубов.
[0125] На фиг. 14А и 14В показан один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данный пример съемного стоматологического устройства содержит проволочные фиксаторы. На фиг. 14А дополнительно показана трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства 700 в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 700 может являться в сущности аналогичным съемному стоматологическому устройству 100 (фиг. 4А-7В) за исключением конфигурации фиксаторов 720. Для краткости, детали стоматологического устройства 700 подобные или аналогичные деталям, описанным ранее в отношении съемного стоматологического устройства 100, описаны не полностью или без подробностей в отношении съемного стоматологического устройства 700.
[0126] Съемное стоматологическое устройство 700 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Съемное стоматологическое устройство 700 содержит основную часть 702 устройства. Основная часть 702 устройства образует активное окаймление 712, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть 702 устройства содержит лицевую часть 706 и язычную часть 704. Лицевая часть 706 выполнена с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, тогда как язычная часть 704 выполнена с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Как было обсуждено в отношении съемного стоматологического устройства 100, лицевая часть 706 и язычная часть 704 образуют принимающие элементы, выполненные с возможностью приема одного из обхватываемых зубов при ношении пациентом стоматологического устройства 700.
[0127] Основная часть 702 устройства образует активное окаймление 712, содержащее лицевую часть 706 и язычную часть 704, вдоль передней части основной части 702 устройства. Активное окаймление 712 выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 700. Например, при ношении пациентом обхватываемые зубы располагаются в принимающих элементах основной части 702 устройства.
[0128] С целью содействия позиционированию зубов пациента по меньшей мере один из принимающих элементов может быть смещен относительно соответствующего зуба пациента. Таким образом, основная часть 702 устройства может быть выполнена с возможностью приложения вращательных и/или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 700. В некоторых частных примерах основная часть 702 устройства может быть выполнена с возможностью обеспечения только сжимающих или прямолинейных усилий. В этом или других примерах основная часть 702 устройства может быть выполнена с возможностью приложения поступательных усилий к одному или более зубам в принимающих элементах.
[0129] Съемное стоматологическое устройство 700 также содержит фиксаторы 720. Фиксаторы 720 протяжены от каждой из сторон основной части 702 устройства. Каждый из фиксаторов 720 содержит крючок 722, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с частью, как правило, с бугорком, заднего зуба пациента. В некоторых примерах задние зубы могут включать малые коренные или большие коренные зубы пациента. При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 700 с обхватываемыми зубами, расположенными в принимающих элементах основной части 702 устройства, задние зубы зацепляются посредством крючков 722 фиксаторов 720. Фиксаторы 720 выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых задних зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 700. В других примерах крючки 722 могут быть согнуты с использованием системы автоматизированного производства или вручную клиническим врачом для соответствия зубам и ротовой полости пациента.
[0130] В отличие от ранее описанных съемных стоматологических устройств, фиксаторы 720 могут быть выполнены из металлической проволоки. В частности, каждый из фиксаторов 720 содержит проксимальную часть 724, соединяющуюся с основной частью 702 устройства. В других примерах основная часть 702 устройства может быть выполнена с использованием накладного формования на проксимальных частях 726 фиксаторов 720, или проксимальные части 726 могут быть скреплены непосредственно с основной частью 702 устройства, например, путем склеивания или другой методики скрепления. Также могут быть использованы другие подходящие методики скрепления фиксаторов 720 с основной частью 702 устройства.
[0131] Фиксаторы 720 могут обеспечивать жесткость основной части 702 устройства, которая может быть выполнена из полимерного материала, как описано в настоящем документе. В данном частном примере съемного стоматологического устройства 700 проксимальные части 726 фиксаторов 720 соединяют язычную часть 704 и лицевую часть 706 основной части 702 устройства, при этом в противном случае язычная часть 704 и лицевая часть 706 основной части 702 устройства являются отдельными. В других примерах язычная часть 704 и лицевая часть 706 основной части 702 устройства могут соединяться одна с другой, как в других съемных стоматологических устройствах, описанных в настоящем документе.
[0132] Фиксаторы 720 дополнительно содержат центральные части 724, которые могут быть согнуты так, чтобы они следовали линии десны пациента, для того чтобы более надежно удерживать съемное стоматологическое устройство 700 на месте и для ограничения создания помех в ротовой полости пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 700 по сравнению с прямолинейными частями. В других примерах центральные части 724 могут быть согнуты с использованием системы автоматизированного производства или вручную клиническим врачом для соответствия зубам и ротовой полости пациента. В некоторых примерах любая часть фиксаторов 720 может быть выполнена с использованием станка с ЧПУ для гнутья проволоки на основании цифровой модели 130 структуры зубов пациента. В других примерах проволочные части могут быть выполнены с использованием станка с ЧПУ для лазерной резки.
[0133] Съемное стоматологическое устройство 700 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что язычная часть 704 основной части 702 устройства может быть выполнена с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более из обхватываемых зубов. В то же время, фиксаторы 720 выполнены с возможностью поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении язычной частью 704 основной части 702 устройства за счет приложения усилий в сущности в заднем направлении к принятым задним зубам при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 700.
[0134] На фиг. 15А и 15В показан один из примеров съемного стоматологического устройства, обеспечивающего открытые окклюзионные поверхности при ношении пациентом, при этом данное съемное стоматологическое устройство содержит проволочное активное окаймление 812 и проволочные фиксаторы 820. На фиг. 15А дополнительно показана трехмерная цифровая модель съемного стоматологического устройства 800 в комбинации с трехмерной цифровой моделью 130 зубов пациента. Съемное стоматологическое устройство 800 может являться в сущности аналогичным съемному стоматологическому устройству 700 (фиг. 14А и 14В) за исключением конфигурации проволочного активного окаймления 812. Для краткости, детали стоматологического устройства 800 подобные или аналогичные деталям, описанным ранее в отношении съемного стоматологического устройства 100, описаны не полностью или без подробностей в отношении съемного стоматологического устройства 800.
[0135] Съемное стоматологическое устройство 800 выполнено так, что окклюзионные поверхности зубов пациента являются открытыми при его ношении пациентом. Съемное стоматологическое устройство 800 содержит основную часть 802 устройства. Основная часть 802 устройства образует проволочное активное окаймление 812, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента. Основная часть 802 устройства содержит лицевую часть 806 и язычную часть 804. Лицевая часть 806 выполнена с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов, тогда как язычная часть 804 выполнена с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов. Как обсуждено в отношении съемного стоматологического устройства 700 и съемного стоматологического устройства 100, лицевая часть 806 и язычная часть 804 образуют принимающие элементы, выполненные с возможностью приема одного из обхватываемых зубов при ношении пациентом стоматологического устройства 800.
[0136] Основная часть 802 устройства образует проволочное активное окаймление 812, содержащее лицевую часть 806 и язычную часть 804 вдоль передней части основной части 802 устройства. Проволочное активное окаймление 812 выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 800. Например, при ношении пациентом обхватываемые зубы располагаются в принимающих элементах основной части 802 устройства.
[0137] С целью содействия позиционированию зубов пациента по меньшей мере один из принимающих элементов может быть смещен относительно соответствующего зуба пациента. Таким образом, основная часть 802 устройства может быть выполнена с возможностью приложения вращательных и/или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 800. В некоторых частных примерах основная часть 802 устройства может быть выполнена с возможностью обеспечения только сжимающих или прямолинейных усилий. В этом или других примерах основная часть 802 устройства может быть выполнена с возможностью приложения поступательных усилий к одному или более зубам в принимающих элементах.
[0138] Съемное стоматологическое устройство 800 также содержит фиксаторы 820. Фиксаторы 820 протяжены от каждой из сторон основной части 802 устройства. Каждый из фиксаторов 820 содержит крючок 822, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с задним зубом пациента. В некоторых примерах задние зубы могут включать малые коренные или большие коренные зубы пациента. При ношении пациентом съемного стоматологического устройства 800 с обхватываемыми зубами, расположенными в принимающих элементах основной части 802 устройства, задние зубы зацепляются посредством крючков 822 фиксаторов 820. Фиксаторы 820 выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых задних зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 800. В других примерах крючки 822 могут быть согнуты с использованием системы автоматизированного производства или вручную клиническим врачом для соответствия зубам и ротовой полости пациента.
[0139] В отличие от ранее описанных съемных стоматологических устройств, активное окаймление 812, содержащее лицевую часть 806 и язычную часть 804, а также каждый из фиксаторов 820 могут быть выполнены из металлической проволоки. В частности, каждый из фиксаторов 820 содержит проксимальную часть 826, соединенную с основной частью 802 устройства. В некоторых примерах любая из частей стоматологического устройства 800, такая как активное окаймление 812, содержащее лицевую часть 806 и язычную часть 804, а также каждый из фиксаторов 820 могут быть выполнены с использованием станка с ЧПУ для гнутья проволоки на основании цифровой модели 130 структуры зубов пациента.
[0140] В данном частном примере съемного стоматологического устройства 800 проксимальные части 826 фиксаторов 820 соединяют язычную часть 804 и лицевую часть 806 основной части 802 устройства, при этом в противном случае язычная часть 804 и лицевая часть 806 основной части 802 устройства являются отдельными. В других примерах язычная часть 804 и лицевая часть 806 основной части 802 устройства могут соединяться одна с другой, как в других съемных стоматологических устройствах, описанных в настоящем документе.
[0141] Фиксаторы 820 дополнительно содержат центральные части 824, которые могут быть согнуты так, чтобы они следовали линии десны пациента, для того чтобы более надежно удерживать съемное стоматологическое устройство 800 на месте и для ограничения создания помех в ротовой полости пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 800 по сравнению с прямолинейными частями. В других примерах центральные части 824 могут быть согнуты с использованием системы автоматизированного производства или вручную клиническим врачом для соответствия зубам и ротовой полости пациента.
[0142] Съемное стоматологическое устройство 800 может функционировать в качестве пружинного выравнивателя в том, что язычная часть 804 основной части 802 устройства может быть выполнена с возможностью приложения усилия в сущности в переднем направлении к одному или более из обхватываемых зубов. В то же время, фиксаторы 820 выполнены с возможностью поддержки приложения усилия в сущности в переднем направлении язычной частью 804 основной части 802 устройства за счет приложения усилий в сущности в заднем направлении к принятым задним зубам при ношении пациентом съемного стоматологического устройства 800.
[0143] Различные методики настоящего изобретения могут осуществляться с использованием множества компьютерных устройств, таких как серверы (в том числе облачные), портативные компьютеры, настольные компьютеры, ноутбуки, планшетные компьютеры, карманные компьютеры, смартфоны и т.п. Любые компоненты, модули или блоки были описаны так, что они охватывают функциональные аспекты и необязательно требуют реализации с использованием разных аппаратных блоков. Методики, описанные в настоящем документе, также могут осуществляться в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программно-аппаратном обеспечении или их комбинации. Любые элементы, описанные как модули, блоки или компоненты, могут быть осуществлены в интегральном логическом устройстве или по отдельности как обособленные, но операционно совместимые логические устройства. В некоторых случаях различные элементы могут быть осуществлены в виде интегрального схемного устройства, такого как чип или чипсет интегральной схемы. Дополнительно, несмотря на то, что в настоящем описании было описано некоторое количество отдельных модулей, многие из которых выполняют уникальные функции, все функции всех этих модулей могут быть скомбинированы в один модуль или даже разделены на дополнительные модули. Модули, описанные в настоящем документе, являются лишь примерными, и они были описаны таким образом для лучшего понимания.
[0144] При осуществлении в программном обеспечении указанные методики могут быть по меньшей мере частично реализованы с использованием машиночитаемого носителя данных, содержащего команды, которые при их исполнении в процессоре выполняют один или более вышеописанных способов. Машиночитаемый носитель данных может содержать вещественный машиночитаемый носитель данных и может образовывать часть компьютерного программного продукта, который может включать упаковочные материалы. Машиночитаемый носитель данных может содержать оперативное запоминающее устройство (RAM), такое как синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флеш-память, магнитные или оптические носители данных и т.п. Машиночитаемый носитель данных также может содержать энергонезависимое запоминающее устройство, такое как жесткий диск, магнитная лента, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD), диск Blu-ray, голографические носители данных или другое энергонезависимое запоминающее устройство.
[0145] Термин «процессор» в рамках настоящего документа может относиться к любой из вышеупомянутых конструкций или любой другой конструкции, пригодной для осуществления способов, описанных в настоящем документе. В дополнение, в некоторых аспектах функциональные возможности, описанные в настоящем документе, могут обеспечиваться в специально предназначенных программных модулях или аппаратных модулях, выполненных с возможностью выполнения методик настоящего изобретения. Даже при осуществлении в программном обеспечении в данных методиках может использоваться такое аппаратное обеспечение, как процессор для исполнения данного программного обеспечения и запоминающее устройство для хранения данного программного обеспечения. В любом из этих случаев компьютеры, описанные в настоящем документе, могут определять специализированную машину, способную исполнять специальные функции, описанные в настоящем документе. Кроме того, данные методики могут быть полностью осуществлены в одной или более схем или логических элементов, которые также можно рассматривать в качестве процессора.
[0146] Были описаны разнообразные примеры. Эти и другие примеры находятся в пределах объема нижеследующей формулы изобретения.
Воплощения
1. Съемное стоматологическое устройство, выполненное с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента, при этом съемное стоматологическое устройство содержит основную часть устройства, образующую активное окаймление, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента, при этом активное окаймление содержит: лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов; и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов, при этом лицевая часть основной части устройства и язычная часть основной части устройства образуют принимающие элементы, при этом каждый принимающий элемент выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного из обхватываемых зубов, при этом принимающие элементы отделяют лицевую часть от язычной части по меньшей мере вдоль передней части основной части устройства, при этом активное окаймление выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства с обхватываемыми зубами, расположенными внутри активного окаймления основной части устройства.
2. Съемное стоматологическое устройство согласно воплощению 1, в котором по меньшей мере один из принимающих элементов в основной части устройства ориентирован относительно соответствующего зуба пациента так, что основная часть устройства выполнена с возможностью приложения вращательных или поступательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства.
3. Съемное стоматологическое устройство согласно воплощениям 1 или 2, дополнительно содержащее фиксаторы, протяженные от каждой из сторон основной части устройства, при этом каждый из фиксаторов содержит по меньшей мере одно фиксаторное окаймление, выполненное с возможностью приема зуба мезиально или дистально относительно обхватываемых зубов.
4. Съемное стоматологическое устройство согласно воплощению 3, в котором фиксаторы выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых опорных зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства с обхватываемыми зубами, расположенными внутри активного окаймления, и принятыми опорными зубами, расположенными в фиксаторных окаймлениях.
5. Съемное стоматологическое устройство согласно воплощению 3, причем съемное стоматологическое устройство, содержащее основную часть устройства и фиксаторы, содержит полимерный компонент, образующий активное окаймление и фиксаторные окаймления, и дополнительно содержит металлический компонент, выполненный с возможностью обеспечения жесткости полимерного компонента для увеличения усилий, прикладываемых съемным стоматологическим устройством к одному или более обхватываемым зубам.
6. Съемное стоматологическое устройство согласно воплощениям 3 или 4, причем съемное стоматологическое устройство, содержащее основную часть устройства и фиксаторы, состоит в сущности из одного непрерывного компонента, выполненного с использованием трехмерной (3D) печати.
7. Съемное стоматологическое устройство согласно любому из воплощений 1-6, дополнительно содержащее захват, выполненный с возможностью соединения с ортодонтическим анкоражем в ротовой полости пациента.
8. Съемное стоматологическое устройство согласно любому из воплощений 1-4 и 6, 7, причем это съемное стоматологическое устройство состоит в сущности из одного или более полимерных материалов.
9. Съемное стоматологическое устройство согласно любому из воплощений 1-8, дополнительно содержащее тело мостовидного протеза, выполненное с возможностью заполнения пространства отсутствующего зуба пациента.
10. Съемное стоматологическое устройство согласно любому из воплощений 1-9, в котором принимающие элементы разделены гребнями.
11. Съемное стоматологическое устройство согласно любому из воплощений 1-10, в котором активное окаймление представляет собой первое активное окаймление, при этом съемное стоматологическое устройство дополнительно содержит второе активное окаймление, образованное лицевой частью и язычной частью и выполненное с возможностью обхватывания по меньшей мере одного зуба пациента, при этом первое активное окаймление отделено от второго активного окаймления межзубной ортодонтической скобой, соединяющей лицевую часть с язычной частью.
12. Съемное стоматологическое устройство согласно любому из воплощений 1-11, в котором обхватываемыми зубами являются передние зубы пациента.
13. Система, содержащая упорядоченный набор съемных стоматологических устройств, выполненных с возможностью изменения положения одного или более зубов пациента, при этом каждое съемное стоматологическое устройство в наборе съемных стоматологических устройств содержит основную часть устройства, образующую активное окаймление, выполненное с возможностью обхватывания двух или более зубов пациента, при этом основная часть устройства содержит: лицевую часть, выполненную с возможностью фиксации с лицевыми сторонами обхватываемых зубов; и язычную часть, выполненную с возможностью фиксации с язычными сторонами обхватываемых зубов, при этом лицевая часть основной части устройства и язычная часть основной части устройства образуют принимающие элементы, при этом каждый принимающий элемент выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного из обхватываемых зубов, при этом активное окаймление отделяет лицевую часть от язычной части по меньшей мере вдоль передней части основной части устройства, при этом активное окаймление выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых зубов пациента являются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства с обхватываемыми зубами, расположенными внутри активного окаймления основной части устройства.
14. Система согласно воплощению 13, в которой активные окаймления в основных частях съемных стоматологических устройств из набора съемных стоматологических устройств выполнены с возможностью приема зубов пациента в пошагово отличающихся положениях между исходным положением и конечным положением во всем упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств.
15. Система согласно воплощениям 13 или 14, в которой по меньшей мере две стоматологические устройства в упорядоченном наборе стоматологических устройств имеют одинаковую форму и размеры, но содержат материалы с разными характеристиками жесткости, при этом последняя из этих по меньшей мере двух стоматологических устройств с одинаковыми формой и размерами в упорядоченном наборе стоматологических устройств обладает более высокими характеристиками жесткости, чем первая из по меньшей мере двух стоматологических устройств с одинаковыми формой и размерами в упорядоченном наборе стоматологических устройств.
16. Система согласно воплощениям 13-15, в которой съемные стоматологические устройства в упорядоченном наборе съемных стоматологических устройств содержат упорядоченный набор съемных верхних стоматологических устройств, выполненных с возможностью ношения на верхних зубах пациента, и упорядоченный набор съемных нижних стоматологических устройств, выполненных с возможностью ношения на нижних зубах пациента.
17. Система согласно воплощению 16, в которой каждое съемное верхнее стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных верхних стоматологических устройств выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых верхних зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного верхнего стоматологического устройства, и при этом каждое съемное нижнее стоматологическое устройство в упорядоченном наборе съемных нижних стоматологических устройств выполнено так, что окклюзионные поверхности обхватываемых нижних зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного нижнего стоматологического устройства, при этом съемные верхние стоматологические устройства и съемные нижние стоматологические устройства при их одновременном ношении допускают межзубный контакт между обхватываемыми верхними зубами и обхватываемыми нижними зубами.
18. Система согласно воплощению 16, в которой по меньшей мере одно из упорядоченного набора верхних съемных стоматологических устройств выполнено с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одним из упорядоченного набора нижних съемных стоматологических устройств так, чтобы комбинация верхних и нижних съемных стоматологических устройств способствовала коррекции аномалии зубной окклюзии класса II.
19. Система согласно любому из предыдущих воплощений, в которой в каждом съемном стоматологическом устройстве из набора съемных стоматологических устройств по меньшей мере один из принимающих элементов в основной части устройства ориентирован относительно соответствующего зуба пациента так, что основная часть устройства выполнена с возможностью приложения вращательных усилий к соответствующему зубу пациента при ношении пациентом съемного стоматологического устройства.
20. Система согласно любому из предыдущих воплощений, в которой каждое съемное стоматологическое устройство в наборе съемных стоматологических устройств дополнительно содержит фиксаторы, протяженные от каждой из сторон основной части устройства.
21. Система согласно воплощению 20, в которой каждый из фиксаторов содержит по меньшей мере одно фиксаторное окаймление, выполненное с возможностью приема зубов мезиально или дистально относительно обхватываемых зубов.
22. Система согласно воплощению 21, в которой фиксаторы выполнены так, что окклюзионные поверхности принятых опорных зубов пациента остаются открытыми при ношении пациентом съемного стоматологического устройства, при этом обхватываемые зубы расположены в активном окаймлении основной части устройства, а принятые опорные зубы расположены в активных окаймлениях фиксаторов.
23. Система согласно любому из предыдущих воплощений, в которой по меньшей мере в некоторых съемных стоматологических устройствах в наборе съемных стоматологических устройств активное окаймление содержит проволоку.
24. Система согласно воплощению 22, в которой проволока представляет собой проволоку, изготовленную с использованием устройства с ЧПУ.
25. Система согласно любому из предыдущих воплощений, в которой обхватываемыми зубами являются передние зубы пациента.