DE112007002980T5

DE112007002980T5 - Verfahren und System zum Bestimmen und Aufbringen orthodontischer Kräfte in Abhängigkeit von Knochendichtemessungen

Info

Publication number: DE112007002980T5
Application number: DE112007002980T
Authority: DE
Inventors: Marc Lemchen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-11-05
Also published as: KR20090119839A; WO2008083237A3; JP2010514520A; US20100028825A1; WO2008083237A2; CA2670267A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen und Aufbringen orthodontischer Kräfte in Abhängigkeit von Knochendichtemessungen, das Folgendes aufweist:
– Messen der Knochendichtedaten in einem Scanner von zumindest einem Bereich der Zähne und des Kiefers, um ein visuelles Abbild der Knochendichte in einem ausgewählten Bereich des Kiefers zu erzeugen;
– Erzeugen eines zwei- oder dreidimensionalen Bildes von zumindest einem Bereich des Kiefers und der Zähne im ausgewählten Bereich des Kiefers;
– Anzeigen des Knochendichtebildes, das im zwei- oder dreidimensionalen Bild abgebildet wird;
– Bestimmen der Befestigungspunkte an ausgewählten Zähnen, ausgewählten Positionen im Kiefer, und/oder ausgewählten orthodontischen Anwendungen, die mit den Zähnen oder Kiefer zu verbinden sind; und
– Berechnen einer Kraft, die auf die bestimmten Befestigungspunkte aufzubringen ist, um zumindest einen Zahn um einen vorbestimmten Abstand und eine Richtung im Kiefer unter Berücksichtigung der Knochendichte, durch welche sich mindestens ein Zahn bewegen muss, zu bewegen.

Description

Bekannte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die vorläufige US-Patentanmeldung, Seriennummer 60/877,292, eingereicht am 27. Dezember 2006, die hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt vorliegender Erfindung gemacht wird und deren Priorität gemäß 35 USC 119 beansprucht wird.
Hintergrund der Erfindung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf das Anwendungsgebiet der Orthodontie, bei dem Kräfte in Abhängigkeit von Knochendichtemessungen aus Daten, die von einem Scanner entnommen werden, bestimmt werden.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen und Aufbringen von orthodontischen Kräften in Abhängigkeit von Knochendichtemessungen, die Schritte umfassen, um Knochendichtedaten in einem Scanner von zumindest einem Bereich der Zähne und des Kiefers zu messen, um ein visuelles Abbild der Knochendichte in einem ausgewählten Bereich des Kiefers zu erzeugen. Ein zwei- oder dreidimensionales Bild wird von zumindest einem Bereich des Kiefers und der Zähne im ausgewählten Bereich des Kiefers erzeugt. Das Knochendichtebild wird in einem zwei- oder dreidimensionalen Bild abgebildet. Die Befestigungspunkte an den ausgewählten Zähnen, ausgewählten Positionen im Kiefer, und/oder ausgewählten orthodontischen Anwendungen, die mit den Zähnen oder Kiefer zu verbinden sind, werden bestimmt. Eine auf die zu bestimmenden Befestigungspunkte aufzubringende Kraft wird berechnet, um mindestens einen Zahn um einen vorbestimmten Abstand und Richtung im Kiefer unter Berücksichtigung der Knochendichte, durch welche sich mindestens ein Zahn bewegen muss, zu bewegen.
Der Schritt zum Berechnen der Kraft umfasst die Berücksichtigung der Form und/oder Art des zu bewegenden Zahns.
Der Schritt zum Messen der Knochendichtedaten umfasst das Messen der Knochendichte in einer Houndsfield-Skala.
Der Schritt zum Berechnen der Kraft umfasst das Spezifizieren einer Größenordnung und Richtung von der Wirkung einer Kraft, und/oder Spezifizieren eines Kraftmoduls oder einer zu verwendenden orthodontischen Anwendung.
Der Schritt zum Berechnen der Kraft umfasst das Erzeugen einer Vorgabe eines auszuführenden orthodontischen Ablaufes auf der Basis von Kraftvektoren, Knochendichte, Drehpunkt der Kraft auf den Zahnwurzeln, oder anderen ausgewählten orthodontischen Parametern.
Das Verfahren umfasst ferner den Schritt zum Erhalten von Zusatzinformationen bezüglich der detaillierten dreidimensionalen Daten über den Zahn oder die Zähne, die zu bewegen sind, einschließlich des Oberflächenbereichs der Wurzeln oder eines gesamten Zahnes bei Belastung.
Der Schritt zum Erhalten von Zusatzinformationen umfasst das Berechnen der Wirkung der Form des Zahns, der aufgrund der Drücke, die auf den benachbart zum bewegten Zahn befindlichen Knochen, einschließlich an der Druckseite, aufgebracht werden, zu bewegen ist.
Das Verfahren umfasst ferner den Schritt zum Auswählen des Zahnes oder der Gruppe von Zähnen, die zu bewegen sind, und den beabsichtigten Bestimmungsort des ausgewählten Zahns oder Gruppe von Zähnen, und zur Berechnung, wo die Verankerung für die Kraft, um diese Bewegung zu bewirken, stattfinden soll, wobei dies umfasst, ob ein anderer Zahn ein geeigneter Anker sein würde oder ob irgendeine Art von Knochenplatte oder Schraube im Knochen erforderlich ist, und, wenn ja, dass die Schraube oder Platte angeordnet wird, wo andere dentale Strukturen nicht beschädigt würden.
Der Schritt zum Berechnen, wo die Verankerung für die Kraft, um diese Bewegung zu bewirken, stattfinden soll, umfasst das Bestimmen, ob andere Arten von zusätzlichen Verankerungsvorrichtungen, die an den Zähnen befestigt sind, verwendet werden sollen.
Das Verfahren umfasst ferner den Schritt zum Eingeben einer Strecke für die Bewegung eines Zahnes oder Gruppe von Zähnen und zum Bestimmen der Befestigungspunkte, Ankerpunkte und/oder Kräfte und/oder einer Abfolge von Befestigungspunkten, Ankerpunkten und/oder Kräfte, um die Bewegung entlang der Strecke unter Berücksichtigung der anatomischen dentalen Merkmale in der Strecke zu bewirken.
Die dargestellte Ausführungsform umfasst auch einen Computer und dentales Messsystem, das geeignet ist, um entweder einen Einzelnen, eine ausgewählte Kombination oder alle vorhergehenden Verfahrensschritte auszuführen.
Während die Vorrichtung und das Verfahren wegen des grammatikalischen Stils mit funktionalen Erklärungen beschrieben werden muss oder wird, ist es ausdrücklich verständlich, dass die Ansprüche, sofern sie nicht ausdrücklich unter 35 USC 112 formuliert sind, nicht dahin ausgelegt werden, dass sie durch die Auslegung von Begrenzungen der „Mittel” oder „Schritte” begrenzt werden, sondern dem gesamten Schutzumfang der Bedeutung und Äquivalenten der Definition entsprechen, die durch die Ansprüche bei der juristischen Lehrmeinung der Äquivalenten vorgesehen sind, und im Fall, bei dem die Ansprüche ausdrücklich unter 35 USC 112 formuliert sind, sollen mit allen satzungsgemäßen Äquivalenten unter 35 USC 112 übereinstimmen. Die Erfindung kann durch Hinzuziehung der folgenden Zeichnung, bei der sich ähnliche Ziffern auf ähnliche Elemente beziehen, besser dargestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm eines Systems der Erfindung, in dem das Verfahren der Erfindung praktiziert wird.
2 ist ein seitliches Röntgenbild eines Patienten gemäß der Erfindung, das eine Verankerungsschraube X und die Berechnung einer Kraft darstellt, um die Bewegung eines Ziel-Zahnes zu erreichen.
3 ist ein frontales Röntgenbild eines Patienten gemäß der Erfindung, die die Bewegung einer Gruppe von Zähnen darstellt.
4 ist ein frontales Röntgenbild eines Patienten gemäß der Erfindung, die die Bewegung einer Gruppe von Zähnen darstellt.
Die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsformen können durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen besser verstanden werden, die als dargestellte Beispiele der in den Ansprüchen definierten Erfindung aufgezeigt werden. Es ist ausdrücklich zu verstehen, dass die durch die Ansprüche definierte Erfindung weiter als die nachstehend beschriebenen, dargestellten Ausführungsformen gefasst sein kann.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung, wie im Blockdiagramm von 1 beschrieben, ist ein Verfahren und System zum Bestimmen und Aufbringen orthodontischer Kräfte in Abhängigkeit der Knochendichtemessungen, bei denen Daten jeglicher Art von der Abtastvorrichtung 10, wie zum Beispiel ein ICAT-Strahlenkegel, irgendeine Art von 3D-Scanner, Ultraschall, CAT-Scanner oder MRI, entnommen werden, um die Knochendichtemessungen im Kiefer auszuführen, um ein visuelles Abbild zu erzeugen. Als Eingangsdaten werden ebenfalls Zusatzinformationen verwendet, die detaillierte dreidimensionale Daten über den zu bewegenden Zahn oder Zähne mit dem Oberflächenbereich der Wurzeln oder des gesamten Zahnes bei Belastung vorsehen. Die Berechnungen werden in einem Computer 12 ausgeführt, um die Wirkung der Form des Zahnes zu bestimmen, der durch die Drücke, die auf den benachbart zum bewegten Zahn befindlichen Knochen, insbesondere auf der Druckseite, aufgebracht werden, bewegt wird.
Eins dieser Multimode-Datenmesssysteme, welches Eingangsdatenmessungen vorsehen könnte, die Röntgenstrahl- und fotografische Bilder in einem berechneten Knochendichteabbild des Kiefers kombinieren, wird im US-Patent 6,081,739 dargestellt, auf das hiermit Bezug genommen wird. Das Ergebnis ist ein zwei- oder dreidimensionales Abbild des Bildes der Zähne oder eines Bereiches des Kiefers und der Zähne, und der Knochendichte des Kiefers im Gegenstandsbereich.
Das zwei- oder dreidimensionale Bild mit der Knochendichteinformation überall im Bildvolumen wird auf einem interaktiven Computerbildschirm 16 dargestellt. Der Dentist oder Chirurg klickt ein Bild eines Ziel-Zahnes, der zu einem Bestimmungspunkt für den Ziel-Zahn unter Verwendung der Maus 18 und/oder Tastatur 20 bewegt werden soll, einschließlich der beabsichtigten Position des Ziel-Zahnes und der drei Ausrichtungsdimensionen an, und klickt einen zweiten Zahn oder Punkt im Knochen des Ober- oder Unterkiefers an, wo eine Verankerungsschraube implantiert werden könnte oder soll. Der Praktiker könnte den Zahn oder die Zähne, die zu bewegen sind, und die gewünschte finale Bestimmung oder vorübergehende Bestimmung kennzeichnen. Das Programm stellt die beste durchführbare Anordnung für einen zu platzierenden Anker mit der Art oder Anzahl der erforderlichen Verankerungsvorrichtungen dar. Hardcopy und/oder digitale Aufzeichnungen werden durch den Drucker oder die Speichervorrichtung 14 erzeugt.
Unter Verwendung bekannter orthodontischer Richtlinien und herkömmlicher Computersoftware, berechnet ein Computerprogramm die ideale Kraft, um sie auf die Zähne durch eine spezifische orthodontische Einrichtung oder Vorrichtung aufzubringen, um den gewählten Zahn oder Gruppe von Zähnen zwischen zwei Punkten im Kiefer zu bewegen. Der Zahn oder die Gruppe von Zähnen, die zum Bewegen ausgewählt sind, und die Größenordnung der aufzubringenden Kraft, ebenso wie die Eigenschaft und die Art des Zahnes werden bestimmen, welcher Zahn oder Gruppe von Zähnen sich bewegt und welcher Zahn oder Gruppe von Zähnen sich nicht be wegt, oder wie sich sowohl der Ziel-Zahn oder Ziel-Zähne als auch der Verankerungste Zahn oder Zähne sich im Kiefer bewegen würden.
Mit inbegriffen in der Rechenmethode ist die empirische Messung der Knochendichte auf der Houndsfield-Skala oder einer anderen Knochendichteskala oder Messung, durch welchen Knochen sich der Zahn oder Gruppe von Zähnen bewegen muss, um die gewünschte Verschiebung zu erreichen. Der Zahn kann sich tatsächlich durch verschiedene Knochendichten bewegen und erfordert Veränderungen bei der Kraft, wenn die Bewegung rechtzeitig fortschreitet.
Bei Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung erfasst der Orthodontist aus dem dreidimensionalen Bild die Information bezüglich der Form des Zahnes oder der Zähne. Dies umfasst die Größenordnung des Bereichs, zum Beispiel in mm², der Wurzelfläche des Zahnes, der mit dem Knochen in Berührung ist, und berücksichtigt, welcher Teil des Zahns oder der Zähne mit Druck auf den umliegenden Knochen beaufschlagt wird, wenn der Zahn oder die Zähne zur gewünschten Stelle „gezogen” oder „gedrückt” werden. Das ist wie ein Boot, das durch das Wasser schneidet, aber in diesem Fall ist die Form des „Bootes” die gemessene dreidimensionale Form des Zahns oder der Zähne. Der benötigte Druck wird durch den Angriffswinkel der Zahnform und der Form auf der Seite der Wurzel auf der Druckseite (eben, winklig etc.) beeinflusst. Die Bewegung des Zahns wird verschiedene Größenordnungen und Richtungen der Kraft in Abhängigkeit der Ausrichtung des Zahnes, welcher an seiner gekennzeichneten Verschiebungsposition gewünscht wird, erfordern.
Der Computer bestimmt dann aus den Eingangsdaten, wo ein Anker oder mehrere Anker anzuordnen sind oder was für ein Anker oder welche Anker auszuwählen sind, unter Berücksichtigung derselben Informationen bezüglich der Form der Zähne, die als Anker verwendet werden. Alternativ könnte der Praktiker die Zähne für die Verankerung auswählen, und der Computer berechnet, angesichts einer spezifizierten Kraft und auf der Basis der Messungen und Knochendichte, die Eigenschaft des Zahnes oder der Zähne, und was als Anker ausgewählt ist, falls der Ziel-Zahn oder die Ziel-Zähne bewegt werden und um wie viel, zum Beispiel 2 mm oder 30° an der Zahnspitze, wenn sich der andere oder Ankerzahn oder -zähne zurückbewegen. In einigen Fällen ist es vorgesehen, die Zähne wechselseitig zu bewegen.
Ein Hauptvorteil ist der, dass das Programm die beste Position für die Schrauben oder Platten, die als Anker verwendet werden, einschließlich des Anordnens von ihnen in einem Bereich, der frei von dentalen Strukturen ist, wie zum Beispiel andere Zahnwurzeln, Sinusitis, etc., anzeigt. Dies erzeugt eine Kraft-Vektoranalyse für jede gesteuerte Zahnbewegung.
In bevorzugten Ausführungsformen für eine chirurgisch platzierte Anker wird der zu bewegende Zahn durch den Praktiker ausgewählt, und der Computer gibt dem Praktiker Optionen bezüglich der Ankeranordnung, Ausrichtung, Größe, Tiefe der Platzierung, etc. Der Praktiker klickt einen vorgeschlagenen Ankerpunkt, oder den exakten Punkt an, wo er oder sie schon eine Schraube platziert hat, und der Computer berechnet die aufzubringende Kraft. 2 ist eine seitliche Ansicht des Röntgenbildes eines menschlichen Kiefers und menschlicher Zähne, die der orthodontischen Bearbeitung unterzogen werden. Das Δ-Kennzeichen in den 2 bis 4 markiert den Ziel-Zahn. Das Kennzeichen „O” bezeichnet die Zielstelle. Das Kennzeichen „X” ist die Verankerungsschraube oder der Verankerungspunkt, der in der orthodontischen Bearbeitung oder im Ablauf verwendet wird. Das Kennzeichen „I” ist die indirekte Verankerung, die üblicherweise ein Zahn ist, der durch den anderen Anker gehalten wird, um die Kraft auf den Ziel-Zahn aufzubringen. Hier gibt es eine Verankerungsschraube „X”. In der spezifischen Darstellung von 2 wird die Schraube „X” im Kiefer durch zwei Punkte, I¹ und I², mit Verankerungsten Drähten befestigt. Das Programm berechnet insgesamt 200 g an benötigter Kraft, jeweils 100 g von I¹ und I² auf den Ziel-Zahn Δ, um ihn zur Ziel-Position O zu bewegen.
Das System der dargestellten Ausführungsform kann auch in umgekehrter Form wirken und angesichts der Schraubenanordnung, der Auswahl der Befestigung auf den zu bewegenden Zahn, oder eines Arms, der die Kraft auf- und absteigend bewegt, um die gewünschte Bewegung zu erreichen, berechnet der Computer eine benötigte Kraft auf der Basis aller anderen Parameter, einschließlich der Knochendichte, die durch irgendeine Skala, einschließlich der Houndsfield-Skala, gekennzeichnet ist.
Wenn der Dentist oder Chirurg zum Beispiel einen Eckzahn zurückbewegen möchte, würde er oder sie den Eckzahn anklicken, wo auch immer der Dentist eine Befestigung auf diesem Zahn platzieren möchte, oder der Dentist könnte einen Arm, der auf dem Zahn zu diesem Zweck aufgeklebt ist, aufweisen, wobei der Punkt, an dem die Kraft vorgesehen ist, vom sichtbaren oder zugänglichen Teil des Zahnes wegbewegt wird. Danach klickt der Dentist einen Bereich an, vielleicht über einen hinteren Backenzahn, wo der Dentist vorhat, eine vorübergehende Verankerungsschraube im Knochen des Kiefers oder eine Befestigung auf dem Backenzahn einzusetzen. Der Computer prüft dann die gemessene Knochendichte entlang der Bewegungsstrecke und spezifiziert eine Kraft oder ein Kraftmodul (eine orthodontische Anwendung), die anzuwenden ist, zum Beispiel „die Anwendung von ABC's Kraftmodul #3”.
Das Programm ist auch zum Kennzeichnen einer bestimmten Art eines zu platzierenden Implantatankers und durch einen CAD/CAM-gefertigten Stint geeignet, um die genaue Anordnung des Ankers zu ermöglichen. Der Dentist oder Chirurg wählt dann das vorgeschriebene Kraftmodul aus einem Bausatz aus und platziert es vom Anker oder Ankerzahn bis zum zu bewegenden Zahn. Der Computer berechnet die Lösung oder Vorgabe auf der Basis der Kraftvektoren, Knochendichte, Drehpunkt der Kraft auf den Zahnwurzeln, und anderer erwünschter orthodontischer Parameter.
Umgekehrt könnte der Orthodontist den Zahn, den er oder sie bewegen möchte, ebenso wie die voraussichtliche Bestimmung des ausgewählten Zahnes oder Gruppe von Zähnen anklicken, und danach muss der Computer berechnen, wo die Verankerung für die Kraft platziert werden soll, wobei dies umfasst, ob ein anderer Zahn ein geeigneter Anker sein würde oder ob eine Art von Knochenplatte oder Schraube im Knochen erforderlich sein würde, und wenn es so wäre, sicherzustellen, dass die Schraube oder die Platte platziert wird, wobei andere Strukturen nicht beschädigt werden würden. Einrichtungen für andere Arten von zusätzlichen Verankerungsvorrichtungen, die an den Zähnen befestigt werden, wie zum Beispiel Zungengewölbe, Kopfschutz etc., können berücksichtigt werden. 3 ist ein frontales Röntgenbild eines Patienten, das die Situation darstellt, bei der eine Gruppe von Zähnen Δ abwärts bewegt werden soll, um die unteren Zähne O zu berühren. Drei „X”-Punkte bezeichnen die Stellen, die der Computer ausgewählt hat, und es wird eine Kraft oder Spannung von insgesamt 400 g gekennzeichnet, so dass 400 g dividiert durch 3 jeweils 133,3 g ergeben, die von jedem „X”-Punkt aufzubringen sind.
Umgekehrt klickt der Orthodontist an, wohin er oder sie den Zahn oder die Zähne bewegen möchte, um dadurch die gewünschte Bestimmung oder Bewegungsstrecke im Programm einzugeben. Angenommen, der Orthodontist möchte z. B. zuerst den Zahn 2 mm abwärts bewegen und danach 3 mm zurück zu bewegen, um zu vermeiden, dass ein anderer Zahn im Weg ist. Ein Weg oder eine Bewegungsstrecke wird somit ebenfalls eingegeben. Angenommen, es gibt z. B. einen belasteten oberen Eckzahn. Wenn der Zahn gerade abwärts gezogen wird, könnte er die seitliche Schneidezahnwurzel auf dem Weg nach unten beschädigen, somit wird eine gewünschte Streckenlänge (der gemessene Abstand auf der Basis des Scanners) von einem bestimmten Abstand, z. B. 2 mm, eingegeben, und dann der Zahn 5 mm abwärts auf seinen Platz bewegt. Der Computer könnte dann mit dem Knochendichtealgorithmus und dem Programm auf der Basis dieser Strecke bestimmen, dass das Wegziehen von der Befestigung auf dem belasteten Zahn zum Ort #1 mit 3 Gramm an Kraft notwendig ist. Sobald der Zahn den Ort #2 erreicht, bestimmt dann der Computer, dass es notwendig, den Anker zum Ort #3 zu verändern und den Zahn zur endgültigen Bestimmung zu bewegen. Die Zeit, die für eine vorgeschlagene Bewegung erwartet oder benötigt wird, wird ebenfalls berechnet.
4 ist eine frontales Röntgenbild eines Patienten, das eine Situation darstellt, bei dem die Computerlösung einen Verankerungspunktpunkt „X” als direkte Verankerung zu „I” vorsieht, um als indirekter Anker zu wirken, und gleichzeitig die direkte Verankerung des Ziel-Zahns Δ vorsieht, um den Kraftvektor zu teilen. Der Computer stellt das geeignete Kraftdreieck zu „I” und zu „X” dar, um den Zahn entlang der gewünschten Bewegungsstrecke zum Ziel-Ort „O” zu bewegen. Schritt #1 im Programm soll den Zahn Δ auswählen, der zu bewegen ist. Danach wählt der Anwender den Ziel-Ort O aus, zu dem der Zahn Δ zu bewegen ist. Das Programm berechnet die Platzierung der Verankerung X, schlägt einen Verankerungsvorrichtungstyp und die Kraft vor, die zum Platzieren auf dem Zahn Δ erforderlich ist. Das Programm betrachtet und schlägt mehrere direkte und indirekte Verankerungsstellen vor, wo es gemäß algorithmischen Standards möglich oder vorteilhaft ist. In 4 schlägt das Programm das Muster vor, das mit einer indirekten Verankerung I und 100 g an Kraft von der direkten Verankerung X und 50 g von der indirekten Verankerung I dargestellt ist.
Viele komplexe Wiederholungen von Bewegungen, die die erste Bewegung eines Zahns zu einem Ort, danach die Änderung der Bewegungsrichtung beinhalten, könnten auch vorgesehen werden. Das Programm berechnet die Quadratmillimeter der Zahnfläche, die sich durch den Knochen von verschiedenen Dichten unter Berücksichtigung von Gegenständen (andere Zahnstrukturen, Sinuswände, etc.) bewegt. Die Zähne müssen skizziert oder markiert werden, um einen besonderen Teil des Zahnes, wie die Eckspitze eines Eckzahnes, zu einem besonderen Punkt zu bewegen, um ihn in eine geeignete okklusale (Biss-)Position zu bringen. Es wird sich abzeichnen, dass die letzten Abtastungen der Zahnpositionen genommen werden und die Berechnung nochmals erfolgt, um entweder den orthodontischen Ursprungsplan zu bestätigen oder Korrekturen vorzunehmen, die gemäß der tatsächlichen Zahnbewegungen notwendig sind.
Viele Änderungen und Modifikationen können durch Durchschnittsfachleute gemacht werden, ohne dass sie vom Geist und Umfang der Erfindung abweichen. Daher ist es selbstverständlich, dass die dargestellte Ausführungsform nur für Beispielszwecke ausgelegt wurde und dass sie nicht zum Begrenzen der Erfindung hergenommen werden soll, wenn sie durch die folgende Erfindung und deren verschiedenen Ausführungsformen definiert wird.
Daher ist es selbstverständlich, dass die dargestellte Ausführungsform nur für Beispielszwecke ausgelegt wurde und dass sie nicht zum Begrenzen der Erfindung hergenommen werden soll, wenn sie durch die folgenden Ansprüche definiert wird. Z. B., trotz der Tatsache, dass die Elemente eines Anspruchs nachstehend in einer bestimmten Kombination dargelegt sind, ist es ausdrücklich selbstverständlich, dass die Erfindung andere Kombinationen von weniger, mehr oder verschiedenen Elementen umfasst, welche oben offenbart sind, auch wenn sie nicht ursprünglich in diesen Kombinationen beansprucht sind. Eine Lehre, dass zwei Elemente in einer beanspruchten Kombination vereint sind, ist ferner so zu verstehen, dass auch eine beanspruchte Kombination, bei der zwei Elemente nicht miteinander vereint sind, sondern allein oder vereint in anderen Kombinationen angewendet werden können, möglich ist. Der Ausschluss von einem offenbarten Element der Erfindung wird ausdrücklich innerhalb des Umfangs der Erfindung in Erwägung gezogen.
Die Wörter, die in dieser Spezifikation verwendet werden, um die Erfindung und deren verschiedene Ausführungsformen zu beschreiben, sollen nicht nur im Sinne ihrer gemeinsam definierten Bedeutungen verstanden werden, sondern, durch die spezielle Definition in dieser Spezifikationsstruktur, das Material und Wirkungen außerhalb des Umfangs der gemeinsam definierten Bedeutungen umfassen. Wenn somit ein Element im Kontext dieser Spezifikation verstanden werden kann, mehr als eine Bedeutung zu umfassen, dann muss seine Verwendung in einem Anspruch als generisch zu allen möglichen Bedeutungen, die durch die Spezifikation und die Worte selbst unterstützt werden, verstanden werden.
Die Definitionen der Worte oder Elemente der folgenden Ansprüche sind daher in dieser Spezifikation definiert, um nicht nur die Kombination der Elemente, welche wortgetreu dargelegt sind, sondern auch insgesamt die äquivalente Struktur, Material oder Wirkungen zum Ausführen der im wesentlichen gleichen Funktion in der im wesentlichen gleichen Weise zu umfassen, um im wesentlichen dasselbe Ergebnis zu erhalten. In diesem Sinne ist daher zu überlegen, dass eine äquivalente Substitution von zwei oder mehr Elementen für jedes der Elemente in den nachstehenden Ansprüchen gemacht werden kann oder dass ein einzelnes Element durch zwei oder mehr Elemente in einem Anspruch ersetzt werden kann. Obwohl Elemente wie oben beschrieben werden können, als wenn sie in bestimmten Kombinationen wirken und auch ursprünglich wie diese den Anspruch erheben, so ist es ausdrücklich zu verstehen, dass ein oder mehrere Elemente von einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination entfernt werden können und dass die beanspruchte Kombination zu einer Sub-Kombination oder Variation einer Sub-Kombination geführt werden kann.
Unwesentliche Änderungen vom beanspruchten Gegenstand, wie sie von einer Person mit Durchschnitts-, nicht vorhandenen oder später angelernten Kenntnissen gesehen werden, werden ausdrücklich gleichwertig innerhalb des Umfangs der Ansprüche betrachtet. Daher werden offensichtliche Substitutionen, die einem Durch schnittsfachmann jetzt oder später bekannt sind, innerhalb des Umfangs der definierten Elemente definiert.
Die Ansprüche sind somit zu verstehen, dass sie das umfassen, was speziell dargestellt und oben beschrieben wurde, was konzeptionell gleichwertig ist, was offensichtlich ersetzt werden kann, und was auch tatsächlich die grundlegende Idee der Erfindung umfasst.
Zusammenfassung
Orthodontische Kräfte werden in Abhängigkeit von Knochendichtemessungen durch Messen von Knochendichtedaten in einem Scanner von zumindest einem Bereich der Zähne und des Kiefers bestimmt, um eine visuelle Abbildung der Knochendichte in einem ausgewählten Bereich des Kiefers zu erzeugen. Ein zwei- oder dreidimensionales Bild wird von zumindest einem Bereich des Kiefers und der Zähne im ausgewählten Bereich des Kiefers erzeugt. Das Knochendichtebild wird im zwei- oder dreidimensionalen Bild abgebildet. Die Befestigungspunkte auf den ausgewählten Zähnen, ausgewählten Positionen im Kiefer, und/oder ausgewählten orthodontischen Anwendungen, die mit den Zähnen oder Kiefer zu verbinden sind, werden bestimmt. Eine Kraft wird berechnet, die auf die bestimmten Befestigungspunkte aufgebracht wird, um zumindest einen Zahn um einen vorbestimmten Abstand und Richtung im Kiefer unter Berücksichtigung der Knochendichte, durch welche der zumindest eine Zahn bewegt werden muss, zu bewegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 6081739 [0021]

Claims

Verfahren zum Bestimmen und Aufbringen orthodontischer Kräfte in Abhängigkeit von Knochendichtemessungen, das Folgendes aufweist: – Messen der Knochendichtedaten in einem Scanner von zumindest einem Bereich der Zähne und des Kiefers, um ein visuelles Abbild der Knochendichte in einem ausgewählten Bereich des Kiefers zu erzeugen; – Erzeugen eines zwei- oder dreidimensionalen Bildes von zumindest einem Bereich des Kiefers und der Zähne im ausgewählten Bereich des Kiefers; – Anzeigen des Knochendichtebildes, das im zwei- oder dreidimensionalen Bild abgebildet wird; – Bestimmen der Befestigungspunkte an ausgewählten Zähnen, ausgewählten Positionen im Kiefer, und/oder ausgewählten orthodontischen Anwendungen, die mit den Zähnen oder Kiefer zu verbinden sind; und – Berechnen einer Kraft, die auf die bestimmten Befestigungspunkte aufzubringen ist, um zumindest einen Zahn um einen vorbestimmten Abstand und eine Richtung im Kiefer unter Berücksichtigung der Knochendichte, durch welche sich mindestens ein Zahn bewegen muss, zu bewegen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Berechnen der Kraft die Form und/oder Art des zu bewegenden Zahns berücksichtigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Messen der Knochendichtedaten das Messen der Knochendichte in einer Houndsfield-Skala umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Berechnen der Kraft die Spezifizierung einer Größenordnung und Richtung der Wirkung einer Kraft, und/oder des Spezifizierens eines Kraftmoduls oder einer zu verwendenden, orthodontischen Anwendung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Berechnen der Kraft das Erzeugen einer Vorgabe eines orthodontischen Ablaufes umfasst, der auf der Basis von zumindest der Kraftvektoren, Knochendichte, Drehpunkt der Kraft auf den Zahnwurzeln, oder anderer ausgewählter orthodontischer Parameter auszuführen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Erhalten von Zusatzinformationen bezüglich der detaillierten dreidimensionalen Daten über den Zahn oder die Zähne, die zu bewegen sind, einschließlich des Oberflächenbereichs der Wurzeln oder eines gesamten Zahnes bei Belastung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Erhalten der Zusatzinformationen das Berechnen der Wirkung von der Form des Zahnes umfasst, der aufgrund der Drücke, die auf den benachbart zum bewegten Zahn befindlichen Knochen, einschließlich an der Druckseite, aufgebracht werden, zu bewegen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Auswählen des Zahnes oder Gruppe von Zähnen, die zu bewegen sind, und den beabsichtigten Bestimmungsort des ausgewählten Zahnes oder Gruppe von Zähnen, und das Berechnen umfasst, bei dem die Verankerung für die Kraft, um diese Bewegung zu bewirken, platziert werden soll, wobei dies umfasst, ob ein anderer Zahn ein geeigneter Anker sein würde oder ob eine Art von Knochenplatte oder Schraube im Knochen erforderlich ist, und wenn ja, dass die Schraube oder Platte so platziert wird, dass andere dentale Strukturen nicht beschädigt werden würden.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Berechnen, wo die Verankerung für die Kraft, um diese Bewegung zu bewirken, platziert werden soll, das Bestimmen umfasst, ob andere Arten von zusätzlichen Verankerungsvorrichtungen, die an den Zähnen befestigt werden, verwendet werden sollen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Eingeben einer Strecke für die Bewegung eines Zahnes oder Gruppe von Zähnen und Bestimmen von Befestigungspunkten, Ankerpunkten und/oder Kräften und/oder eine Abfolge von Befestigungspunkten, Ankerpunkten und/oder Kräften umfasst, um die Bewegung entlang der Strecke unter Berücksichtigung der anatomischen dentalen Eigenschaften in der Strecke zu bewirken.
Vorrichtung zum Bestimmen und Anwenden orthodontischer Kräfte in Abhängigkeit von den Knochendichtemessungen, die Folgendes aufweist: – Mittel zum Messen der Knochendichtedaten in einem Scanner von zumindest einem Bereich der Zähne und des Kiefers, um ein visuelles Abbild der Knochendichte in einem ausgewählten Bereich des Kiefers zu erzeugen; – Mittel zum Erzeugen eines zwei- oder dreidimensionalen Bildes von zumindest einem Bereich des Kiefers und der Zähne im ausgewählten Bereich des Kiefers; – eine Anzeige zum Anzeigen des Knochendichtebildes, das im zwei- oder dreidimensionalen Bild abgebildet ist; – Mittel zum Bestimmen der Befestigungspunkte an ausgewählten Zähnen, ausgewählten Positionen im Kiefer, und/oder ausgewählten orthodontischen Anwendungen, die mit den Zähnen oder Kiefer zu verbinden sind; und – Mittel zum Berechnen einer Kraft, die auf die bestimmten Befestigungspunkte aufzubringen ist, um zumindest einen Zahn um einen vorbestimmten Abstand und eine Richtung im Kiefer unter Berücksichtigung der Knochendichte, durch welche sich mindestens ein Zahn bewegen muss, zu bewegen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Mittel zum Berechnen der Kraft das Mittel zur Berücksichtigung der Form und/oder Art des zu bewegenden Zahns umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Mittel zum Messen der Knochendichtedaten das Mittel zum Messen der Knochendichte in einer Houndsfield-Skala umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Mittel zum Berechnen der Kraft das Mittel zur Spezifizierung einer Größenordnung und Richtung der Wirkung einer Kraft, und/oder zur Spezifizierung eines Kraftmoduls oder einer zu verwendenden, orthodontischen Anwendung umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Mittel zum Berechnen der Kraft das Mittel zum Erzeugen einer Vorgabe eines orthodontischen Ablaufes umfasst, der auf der Basis von zumindest der Kraftvektoren, Knochendichte, Drehpunkt der Kraft auf den Zahnwurzeln, oder anderer ausgewählter orthodontischer Parameter auszuführen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, die ferner das Mittel zum Erhalten von Zusatzinformationen bezüglich der detaillierten dreidimensionalen Daten über den Zahn oder die Zähne, die zu bewegen sind, einschließlich des Oberflächenbereichs der Wurzeln oder eines gesamten Zahnes bei Belastung umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Mittel zum Erhalten der Zusatzinformationen das Mittel zum Berechnen der Wirkung der Form des Zahnes umfasst, der aufgrund der Drücke, die auf den benachbart zum bewegten Zahn befindlichen Knochen, einschließlich an der Druckseite, aufgebracht werden, zu bewegen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, die ferner das Mittel zum Auswählen des Zahnes oder Gruppe von Zähnen, die zu bewegen sind, und den beabsichtigten Bestimmungsort des ausgewählten Zahnes oder Gruppe von Zähnen, und zum Berechnen umfasst, bei dem die Verankerung für die Kraft, um diese Bewegung zu bewirken, platziert werden soll, wobei dies umfasst, ob ein anderer Zahn ein geeigneter Anker sein würde oder ob eine Art von Knochenplatte oder Schraube im Knochen erforderlich ist, und wenn ja, dass die Schraube oder Platte so platziert wird, dass andere dentale Strukturen nicht beschädigt werden würden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei das Mittel zum Berechnen, wo die Verankerung für die Kraft, um diese Bewegung zu bewirken, platziert werden soll, das Mittel zum Bestimmen umfasst, ob andere Arten von zusätzlichen Verankerungsvorrichtungen, die an den Zähnen befestigt werden, verwendet werden sollen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, die ferner das Mittel zum Eingeben einer Strecke für die Bewegung eines Zahnes oder Gruppe von Zähnen und Bestimmen von Befestigungspunkten, Ankerpunkten und/oder Kräften und/oder eine Abfolge von Befestigungspunkten, Ankerpunkten und/oder Kräften umfasst, um die Bewegung entlang der Strecke unter Berücksichtigung der anatomischen dentalen Eigenschaften in der Strecke zu bewirken.