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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE69815155 T2
Publication typeGrant
Application numberDE1998615155
Publication date11 Mar 2004
Filing date7 Dec 1998
Priority date30 Dec 1997
Also published asDE69815155D1, EP1041939A1, EP1041939B1, US6739869, US7273368, US7275930, US7866978, US9375293, US9592103, US20040142298, US20050191594, US20070298367, US20080032250, US20110082669, US20160270881, WO1999034747A1
Publication number1998615155, 98615155, DE 69815155 T2, DE 69815155T2, DE-T2-69815155, DE1998615155, DE69815155 T2, DE69815155T2, DE98615155
InventorsAvi Kopelman, Eldad Taub
ApplicantCadent Ltd.
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Virtuelle orthodontische zahnbehandlung Virtual orthodontic tooth treatment translated from German
DE 69815155 T2
Abstract  available in
Claims(6)  translated from German
  1. Verfahren zur virtuellen kieferorthopädischen Behandlung, umfassend: (a) die Schaffung eines ersten virtuellen dreidimensionalen Abbildes, welches das dreidimensionale (3D) Modell eines Zahnes zumindest eines Kiefers anzeigt, wobei das Modell so manipuliert werden kann, dass es aus einer gewünschten Richtung betrachtet werden kann; A method for virtual orthodontic treatment, comprising: (a) creating a first virtual three-dimensional image indicative of a three-dimensional (3D) model of a tooth of at least one jaw, the model can be manipulated so that it can be viewed from a desired direction ; (b) Auswählen eines virtuellen Satzes von kieferorthopädischen Komponenten und Verbinden der Komponenten mit den Zähnen des ersten Abbildes, um ein zweites Abbild des 3D-Modells mit den zu diesem zugehörigen Komponenten zu erhalten; (B) selecting a virtual set of orthodontic components and joining the components with the teeth of the first image to the to obtain a second image of the 3D model to this associated components; (c) Verwenden eines Satzes von Regeln, umfassend zumindest eine Regel, welche die Wirkung des Satzes von Komponenten auf die Zähne definiert, und Berechnen der Art der Bewegung der Zähne als ein Ergebnis dieser Wirkung, um ein drittes Abbild zu erhalten, welches das Modell der Zähne als Folge der virtuellen Behandlung umfasst,. (C) using a set of rules comprising at least one rule, defining the effect of said set of components on the teeth, and calculating the type of movement of the teeth as a result of this effect in order to obtain a third image, which model the the teeth comprises, as a result of the virtual treatment ,.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Schritte (b) und (c) mehrere Male wiederholt werden, bis ein gewünschtes Ergebnis der virtuellen Behandlung erhalten wird. The method of claim 1, wherein steps (b) and (c) are repeated several times until a desired result of the virtual treatment is obtained.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, worin (i) die virtuelle Behandlung zu dem Zweck durchgeführt wird, dass eine kieferorthopädische Behandlung von Zähnen zumindest eines Kiefers geplant wird; The method of claim 1, wherein (i) the virtual treatment is performed for the purpose that an orthodontic treatment of teeth of at least one jaw is planned; (ii) Schritt (b) das Auswählen eines virtuellen Satzes kieferorthopädischer Komponenten, die jenen entsprechen, die zur Verwendung in der kieferorthopädischen Behandlung vorgesehen sind, und das Verbinden der Komponenten mit den Zähnen des ersten Abbildes, um ein zweites Abbild des dreidimensionalen Modells mit zu diesem zugehörigen Komponenten zu erhalten, in einer Weise, bei der die Komponenten und die Zähne in der kieferorthopädischen Behandlung kombiniert werden können, umfasst; (Ii) step (b) comprises selecting a virtual set of orthodontic components corresponding to those intended for use in the orthodontic treatment, and joining the components with the teeth of the first image to a second image of the three-dimensional model with to to obtain this the associated components, in a manner wherein the components and the teeth may be combined in the orthodontic treatment, comprising; und des Weiteren umfassend die Schritte: (d) Wiederholen der Schritte (a) und (c), bis ein gewünschtes drittes Abbild erhalten wird, welches gewünschte dritte Abbild eine gewünschte Positionierung und Orientierung von Zähnen als Folge der kieferorthopädischen Behandlung darstellt: (e) Aufzeichnen des zweiten Abbildes, was auf Schritt (c) folgend das gewünschte dritte Abbild ergibt, und Verwenden dieses Abbildes als eine Basis zur Planung der kieferorthopädischen Behandlung. and further comprising the steps of: (d) repeating steps (a) and (c) until a desired third image is obtained, which desired third image represents a desired position and orientation of teeth following the orthodontic treatment: (e) recording the second image, which follows gives the desired third image in step (c), and use this image as a basis for planning of orthodontic treatment.
  4. System zur virtuellen kieferorthopädischen Behandlung, umfassend: (a) ein Speichermittel mit der Fähigkeit zur Speicherung eines ersten virtuellen dreidimensionalen Abbildes, das ein dreidimensionales Modell von Zähnen zumindest eines im Wesentlichen vollständigen Kiefers anzeigt; A system for virtual orthodontic treatment, comprising: (a) a storage means which is capable of storing a first virtual three-dimensional image indicative of a three-dimensional model of teeth of at least one substantially complete jaw; (b) eine Benutrerschnittstelle zum Ermöglichen der Auswahl eines virtuellen Satzes kieferorthopädischer Komponenten; (B) a Benutrerschnittstelle for enabling selection of a virtual set of orthodontic components; (c) einen Prozessor, der in der Lage ist, zumindest: (c1)das dreidimensionale Modell zu manipulieren, um dessen Betrachtung aus einer gewünschten Richtung zu gestatten (c2)den Satz mit den Zähnen des ersten Abbildes zu verbinden, um ein drittes Abbild des dreidimensionalen Modells mit den zu diesem zugehörigen Komponenten zu erhalten, und (c3)einen Satz von Regeln, umfassend zumindest eine Regel, die die Wirkung der Komponenten auf die Zähne bestimmt, anzuwenden um eine virtuelle Bewegung der Zähne als ein Ergebnis der Verbindung mit den Komponenten zu verursachen, um ein drittes Zahnmodell zu erhalten; (C) a processor which is capable of at least: (c1) manipulating said three-dimensional model in order to connect its viewing permit from a desired direction (c2) of the set with the teeth of the first image, a third image the three dimensional model with the associated for this component to obtain, and (c3) a set of rules comprising at least one rule, determines the effect of the components on the teeth apply to a virtual movement of the teeth as a result of connection with the causing components to obtain a third teeth model; und (d) ein Anzeigemittel zum Anzeigen der Abbilder. and (d) a display means for displaying the images.
  5. System nach Anspruch 4, ferner umfassend einen Speicher, der ein digitales Abbild enthält, welches ein dreidimensionales Zahnmodell, als Folge einer virtuellen kieferorthopädischen Behandlung darstellt, wobei das Abbild durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3 erzeugt wird. The system of claim 4, further comprising a memory which contains a digital image representing a three-dimensional dental model, as a result of a virtual orthodontic treatment, wherein the image by the method of any of claims 1-3 is produced.
  6. System nach Anspruch 4, ferner umfassend einen Speicher zum Speichern von Daten für den Zugriff durch ein Anwendungsprogramm, welches die Schritte (b)–(c) nach einem der Ansprüche 1–3 implementiert, wobei das Anwendungsprogramm auf einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird, und die Daten ein erstes dreidimensionales Abbild darstellen, das ein dreidimensionales (3D)- Modell von Zähnen zumindest eines Kiefers anzeigt. The system of claim 4, further comprising a memory for storing data for access by an application program, comprising the steps (b) - implemented (c) according to any one of claims 1-3, wherein the application program is executed on a data processing system, and data represent a first three-dimensional image that a three-dimensional (3D) - indicating model of teeth at least one jaw.
Description  translated from German
  • GEBIET UND HINTERGRUND DER ERFINDUNG FIELD AND BACKGROUND OF THE INVENTION
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Kieferorthopädie. The present invention relates generally to the field of orthodontics.
  • [0002] [0002]
    Die WO94/10935 beschreibt ein System und ein Verfahren, durch welches kieferorthopädische Anwendungen automatisch geplant und aus digitalen Daten der Unterkiefer- und Zahnform der Person hergestellt werden. WO94 / 10935 describes a system and a method, by which automatically planned orthodontic applications and produced from the digital data of the sub-tooth shape and the person.
  • [0003] [0003]
    Eine kieferorthopädische Behandlung hat die Ziele, sowohl zu funktionellen wie auch zu ästhetischen Zwecken die Zähne zu bewegen und neu zu orientieren. Orthodontic treatment has the objectives to move both functional as well as aesthetic purposes teeth and refocus. Bei einer solchen Behandlung platziert der Kieferorthopäde eine Reihe kieferorthopädischer Komponenten auf die Zähne, einschließlich Brackets, die fest an die Zähne befestigt werden, und andere Komponenten, umfassend Drähte, Spannfedern, etc., die Kräfte und Momente über die Brackets auf die Zähne aufbringen, wodurch verursacht wird, dass sich die Zähne bewegen. In such a treatment, the orthodontist placed a number of orthodontic components on the teeth, including brackets, which are firmly attached to the teeth, and other components, including wires, springs, etc., the forces and moments on the brackets apply to the teeth, thereby causing that move the teeth. Ein hauptsächliches Problem, das sich dem Kieferorthopäden stellt, besteht darin, das endgültige Resultat der kieferorthopädischen Behandlung vorauszusagen. A major problem that the orthodontist turns out, is to predict the final outcome of orthodontic treatment. Ein weiteres Problem, das zu beachten ist, besteht darin, die Brackets an der richtigen Stelle zu platzieren und die richtigen Kraft induzierenden Komponenten auszuwählen, um das gewünschte Ergebnis bestmöglich zu erzielen. Another problem that is to be noted consists in placing the brackets in place and to select the proper force-inducing components to best achieve the desired result. Derzeit basieren die Planung und die Vorhersage einer kieferorthopädischen Behandlung hauptsächlich auf dem persönlichen "Aussehen und Gesamteindruck" sowie auf der bisherigen Erfahrung und Fertigkeit des Kieferorthopäden. Currently, the planning and the prediction of orthodontic treatment are mainly based on personal "look and overall impression" and on the experience and skill of the orthodontist. Dieser Ansatz ist nicht nur fehleranfällig, sondern ändert sich auch von einer Person zur anderen, was offensichtlich unerwünscht ist. This approach is not only prone to error, but also varies from one person to another, which is obviously undesirable.
  • [0004] [0004]
    Demgemäß besteht im Stand der Technik ein Bedarf, für den Kieferorthopäden ein Werkzeug für die optische Darstellung, Planung und Vorhersage des möglichen Ergebnisses einer kieferorthopädischen Behandlung zu schaffen. Accordingly, there is a need in the art to provide a tool for visual presentation, planning and prediction of the possible outcome of orthodontic treatment to the orthodontist. Durch diese Erfindung wird ein Verfahren und ein System dafür geschaffen. By this invention a method and a system therefor is provided.
  • ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • [0005] [0005]
    Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck "Bewegung" oder "bewegen" auf die Neupositionierung der Zähne, die Neuorientierung der Zähne, oder auf beides. In the context of this specification and the appended claims, the term "movement" or refers to "move" on the repositioning of the teeth, the reorientation of the teeth, or both. Der Ausdruck "kieferorthopädische Behandlung" bezieht sich auf eine Behandlung, die darauf abzielt, mindestens einen Zahn zu bewegen; The term "orthodontic treatment" refers to treatment that aims to move at least one tooth; namentlich ist zu verstehen, dass eine kieferorthopädische Behandlung ein Verfahren beinhaltet, bei dem alle oder nur ein Teil der Zähne (z. B. Zähne eines Kiefers, eine Gruppe von Zähnen in einem Abschnitt eines Kiefers, etc.) bewegt werden. in particular is to be understood that an orthodontic treatment includes a method in which all or only a part of the teeth (z. B. teeth of one jaw, a group of teeth in a portion of a jaw, etc.) are moved. Des Weiteren bezieht sich der Ausdruck "kieferorthopädische Behandlung" sowohl auf eine Behandlung, die auf das Erzielen einer Bewegung abzielt, um ein endgültiges, nahezu ideales Ergebnis der Behandlung zu erreichen, wie auch auf eine vorläufige Behandlung, die eine vorläufige Positionierung und Orientierung der Zähne ergibt. Furthermore, the term "orthodontic treatment" refers both to a treatment aimed at achieving a movement in order to reach a final, close to ideal outcome of the treatment, as well as to a preliminary treatment, a provisional positioning and orientation of the teeth results. Mit anderen Worten umfasst der hierin erwähnte Ausdruck „kieferorthopädische Behandlung" sowohl eine Behandlung von einem Anfangsstadium, dh bevor die Behandlung begonnen hat, bis zu einem Endstadium; eine Behandlung von einem Anfangsstadium bis zu einem Zwischenstadium; sowie eine Behandlung von einem Zwischenstadium bis zu einem anderen Zwischen- oder Endstadium. In other words, herein, mentioned term "orthodontic treatment" includes both a treatment from an initial stage, ie before the treatment has begun, to a final stage, a treatment from an initial stage to an intermediate stage, as well as a treatment of an intermediate stage to a other intermediate or final stage.
  • [0006] [0006]
    Der Ausdruck "virtuelle Behandlung" (gelegentlich auch als virtuelle kieferorthopädische Behandlung bezeichnet), wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine kieferorthopädische Behandlung, wie sie auf einem Computer simuliert wird. The term "virtual treatment" (sometimes referred to as virtual orthodontic treatment) as used herein means an orthodontic treatment as simulated on a computer. Eine virtuelle Behandlung kann virtuelle Komponenten (d.. h. A virtual treatment can virtual components (d .. h.
  • [0007] [0007]
    "Komponente" in der virtuellen Computerumgebung), wie zum Beispiel Brackets, Drähte, Spannfedern oder Gummibänder, die realen Komponenten entsprechen, wie sie (in) einer wirklichen kieferorthopädischen Behandlung verwendet werden, kann aber auch Komponenten verwenden, die üblicherweise nicht in einer realen Behandlung verwendet werden; "Component" in the virtual computer environment), such as brackets, wires, tension springs or rubber bands that correspond to real components as they are (used in) a real orthodontic treatment, but can also use components that are usually not in a real treatment be used; und auch Komponenten, die in einer realen Behandlung verwendet werden, die jedoch in der virtuellen Behandlung in einer anderen Weise verwendet werden. and also components used in an actual treatment, which are, however, used in the virtual treatment in a different manner. So kann zum Beispiel eine virtuelle kieferorthopädische Behandlung Drähte verwenden, die üblicherweise nicht in einer realen kieferorthopädischen Behandlung verwendet werden; For example, a virtual orthodontic treatment use wires which are not normally used in a real orthodontic treatment; kann Drähte mit einem anderen Querschnitt verwenden, als bei solchen, die in einer realen kieferorthopädischen Behandlung verwendeten, kann Drähte und Brackets in einer Art kombinieren, wodurch die Brackets in eine rotierende Bewegung um die Achse des Drahtes vorgespannt werden, was üblicherweise in einer wirklichen kieferorthopädischen Behandlung nicht gemacht wird, etc. Es ist daher einzusehen, dass das Ergebnis einer virtuellen Behandlung nicht notwendigerweise das Gleiche ist, wie die tatsächliche reale Behandlung. may use wires with other cross-section than those used in a real orthodontic treatment, wires and brackets may combine in a manner whereby the brackets are biased towards a rotational movement around the axis of the wire, which is usually orthodontic in a genuine treatment is not done, etc. It will therefore be appreciated that the result of virtual treatment is not necessarily the same as the actual real treatment.
  • [0008] [0008]
    Im Folgenden werden ein Verfahren und ein System für die virtuelle Behandlung offenbart. Hereinafter, a method and a system for the virtual treatment are disclosed. Manuelle Systeme können von einem Kieferorthopäden verwendet werden, um unterschiedliche alternative Behandlungsmuster zu prüfen und diese untereinander zu vergleichen, um zu sehen, welches das beste Ergebnis ergibt. Manual systems may be used by an orthodontist, to test different alternative treatment patterns and compare them with each other to see which gives the best result. Zum Beispiel kann der Kieferorthopäde eine Behandlung, wo ein oder mehrere Zähne gezogen werden, mit einer anderen Behandlung vergleichen, bei der alle Zähne intakt gelassen werden. For example, the orthodontist treatment, where one or more teeth are extracted, comparing it with another treatment in which all the teeth are left intact. Darüber hinaus können das System und das Verfahren es dem Kieferorthopäden auch erlauben, die kieferorthopädischen Komponenten, die er schließlich bei der realen Behandlung verwendet, auszuwählen, um den Verlauf, die Zeit und die Kosten der Behandlung vorherzusagen. Moreover, the system and method may also allow the orthodontist, the orthodontic components which he finally used in the real treatment, select, to predict the course, time and cost of the treatment. All das wird aus der unten stehenden Offenbarung klar werden. All this will be apparent from the disclosure below.
  • [0009] [0009]
    Aus der unten stehenden Offenbarung wird auch klar werden, dass die kieferorthopädische Behandlung so gemacht werden kann, um einer realen Behandlung ähnlich zu sein, wenn auch nicht notwendigerweise, und gelegentlich kann die kieferorthopädische Behandlung Komponenten verwenden oder einen Satz von Regeln anwenden, die nicht direkt auf die reale Behandlung anwendbar sind. From the disclosure below will also be appreciated that the orthodontic treatment can be made as to resemble a real treat, though not necessarily, and occasionally can use components or apply a set of rules orthodontic treatment that is not directly are applicable to the real treatment.
  • [0010] [0010]
    Die vorliegende Erfindung schafft durch einen ihrer Aspekte ein Verfahren zur virtuellen kieferorthopädischen Behandlung, welche die Schritte umfasst, dass: The present invention provides by one of its aspects, a method for virtual orthodontic treatment, comprising the steps of:
    • (a) ein erstes virtuelles dreidimensionales Abbild geschaffen wird, welches ein dreidimensionales (3D)- Modell von Zähnen mindestens eines Kiefers anzeigt, wobei das Modell manipuliert werden kann, um so seine Betrachtung von einer gewünschten Richtung aus zu gestatten; (A) there is provided a first virtual three-dimensional image, which is a three-dimensional (3D) - indicating the model of teeth of at least one jaw, the model can be manipulated so as to allow its viewing from a desired direction;
    • (b) ein virtueller Satz von kieferorthopädischen Komponenten ausgewählt wird, und diese Komponenten mit den Zähnen des ersten Abbildes verbunden werden, um so ein zweites Abbild des 3D- Modells mit den zu diesem zugehörigen Komponenten zu erhalten; (B) a virtual set of orthodontic components is selected, and these components are connected to the teeth of said first image so as to obtain a second image of the 3D model with said components associated to this;
    • (c) ein Satz von Regeln verwendet wird, umfassend zumindest eine Regel, welche die Wirkung des Satzes von Komponenten auf die Zähne definiert, und die Berechnung der Art der Bewegung der Zähne als ein Ergebnis dieser Wirkung, um ein drittes Abbild zu erhalten, welches das Modell der Zähne umfasst, das der virtuellen Behandlung folgt. (C) a set is used by rules, including at least one rule, defining the effect of said set of components on the teeth, and calculating the type of movement of the teeth as a result of this effect in order to obtain a third image which comprises the model of the teeth, following the virtual treatment.
  • [0011] [0011]
    Der Satz kieferorthopädischer Komponenten, der in Schritt (b) ausgewählt wurde, umfasst Komponenten, die dazu in der Lage sind, eine Bewegung zwischen zumindest zwei Zähnen zu gewähren. The set of orthodontic components that you selected in step (b) comprises components that are in a position to grant a motion between at least two teeth. Zum Beispiel kann der Satz zumindest zwei Brackets und einen Draht umfassen, kann Gummibänder oder Spannfedern, welche die Zähne gegeneinander drücken, beinhalten, etc. Typischerweise umfasst der Satz kieferorthopädischer Komponenten, typischer- aber nicht notwendigerweise, etwa 5 bis etwa 10 Brackets im Fall eines Kiefers eines Kindes, und zwischen etwa 5 und etwa 16 im Fall eines Kiefers eines Erwachsenen. For example, the sentence may include at least two brackets and a wire that can rubber bands or tension springs, which press the teeth against each other, include, etc. Typically, the set includes orthodontic components, but typically not necessarily about 5 to about 10 brackets in the case of a a child's jaw, and between about 5 and about 16 in the case of a jaw of an adult.
  • [0012] [0012]
    Der Satz kieferorthopädischer Komponenten kann als ein Abbild dargestellt werden, das dem Abbild der wirklichen kieferorthopädischen Komponente entspricht, wie sie in Wahrheit gesehen wird. The set of orthodontic components can be represented as an image that corresponds to the image of the real orthodontic component, as seen in truth. Jedoch kann die kieferorthopädische Komponente auch durch beliebige andere grafische Darstellungen dargestellt werden. However, the orthodontic component can also be represented by any other graphic representations. Zum Beispiel kann der Draht durch eine gerade oder gekrümmte Linie dargestellt werden, ein Bracket kann durch einen rechteckigen Rahmen dargestellt werden, etc. For example, the wire may be represented by a straight or curved line, a bracket may be represented by a rectangular frame, etc.
  • [0013] [0013]
    In Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der Satz von Komponenten Brackets und einen Draht, und die Regel diktiert, dass schließlich alle Schlitze, die den Draht aufnehmen, mit dem Draht ausgerichtet werden, wobei Letzterer als eine keilförmige Krümmung angeordnet ist, die das gewünschte Ergebnis der virtuellen Behandlung anzeigt. In accordance with some embodiments of the invention, the set of components brackets and a wire and the rule dictates that eventually all slots which receive the wire will be aligned with the wire, the latter is arranged as a wedge-shaped curvature, the desired the result of the virtual treatment indicates. Mit anderen Worten, in diesem Fall stellt der Draht die gewünschten Ergebnisse der Ausrichtung aller Schlitze als Folge der virtuellen Behandlung dar. Daher wird bei einer solchen Ausführungsform eine Komponente, die eine reale Komponente darstellt, dh ein Draht, in einer anderen Weise als in der realen Behandlung verwendet, insofern, als sie das Ergebnis der Behandlung diktiert. In other words, in this case, the wire the desired results of alignment of all slots following the virtual treatment. Therefore, in such an embodiment a component which represents a real component, ie, a wire, in a different way than in the used real treatment, so far as it dictates the result of the treatment. Diese Ausführungsform illustriert daher ein allgemeines Prinzip in einigen Ausführungsformen der Endung, wobei während bei einer realen Behandlung Komponenten zusammenwirken, um Kräfte auf Zähne aufzubringen, und die Bewegung ein Ergebnis von solchen aufgebrachten Kräften ist, in einer virtuellen Behandlung die Komponenten ebenfalls das endgültige Ergebnis diktieren können. Therefore, this embodiment illustrates a general principle in some embodiments of the extension, wherein during at an actual treatment work together components in order to apply forces on teeth and the movement is a result of such applied forces, the components also dictate the final result in a virtual treatment can. Dies schließt jedoch nicht eine Möglichkeit aus, in Übereinstimmung mit einigen anderen Ausführungsformen der Erfindung, in welchen die Bewegung der Zähne durch Kräfte und Momente diktiert wird, die in diesem Fall der Satz von Regeln sind, die auf die Zähne unter dem Einfluss der verschiedenen Komponenten wirken. However, this does not exclude a possibility, in accordance with some other embodiments of the invention, in which the movement of the teeth is dictated by forces and moments, which are the set of rules in this case, on the teeth under the influence of the various components act.
  • [0014] [0014]
    Daher können, wie zu erkennen sein wird, die Komponenten und der Satz von Regeln gelegentlich einander zugehörig sein. Therefore, may as will be seen, the components and the set of rules occasionally be associated with each other. Nimmt man die zuvor illustrierte Ausführungsform als ein Beispiel, so besitzt die Komponente, die ein Draht ist, der eine keilförmige Krümmung definiert, eine zugehörige Regel, welche diktiert, dass sich die Brackets mit den zugehörigen Zähne bewegen sollten, vertikal aber möglicherweise auch horizontal, sodass alle Brackets schließlich so positioniert sind, dass sich ihre jeweiligen Schlitze auf der durch den Draht definierten keilförmigen Krümmung befinden. Taking the previously illustrated embodiment as an example, so has the component is a wire which defines a wedge-shaped curvature, an associated rule, which dictates that the brackets with the associated teeth should move, vertically, but possibly also horizontally, so that all brackets are finally positioned so that their respective slots are on the plane defined by the wire wedge-shaped curvature. Zusätzlich zu dem gewünschten endgültigen Ergebnis kann der Satz von Regeln auch den Rechenalgorithmus angeben, der die Art der Bewegung der Zähne definiert, um das endgültige Ergebnis zu erzielen. In addition to the desired final result, the set of rules may also specify the computational algorithm defining the manner of movement of the teeth in order to achieve the final result.
  • [0015] [0015]
    Der Satz von Regeln kann zum Beispiel unter bestimmten Umständen die Entfernung des Zahnes erlauben. The set of rules, for example, allow, under certain circumstances, the removal of the tooth. Zum Beispiel kann im Fall eines Engstandes, dh nicht genügend Platz für alle Zähne, um eine ideale Lage und Orientierung einzunehmen (eine Lage und Orientierung, sodass die Spitze aller Zähne im Wesentlichen auf einer keilförmigen Krümmung liegt), ein störender Zahn entfernt werden. For example, a troublesome tooth in the case of crowding, ie not enough room for all the teeth to assume an ideal location and orientation (a position and orientation, so that the tip of all teeth is mainly due to a wedge-shaped curvature) are removed. Das Entfernen kann in einer Ausführungsform automatisch erfolgen, in einer anderen Ausführungsform kann in einem solchen Fall der Benutzer entscheiden, welcher Zahn entfernt werden soll. The removal can be performed automatically, in one embodiment, in another embodiment, can determine which tooth is to be removed in such a case the user.
  • [0016] [0016]
    Wie unten in größerem Detail erklärt wird erklärt, ist der Satz von Regeln nicht auf eine spezifische Implementierung beschränkt. As will be explained in greater detail below explains the set of rules is not limited to a specific implementation. Daher kann beispielsweise der Satz von Regeln aus einer Datenbank mit einem statischen Satz von Regeln entnommen werden, oder, als weiteres Beispiel, aus einer dynamischen lernenden Datenbank, die ein Regelwerk enthält, das abhängig von z. B. verschiedenen Eigenschaften des individuellen Patienten, welcher der Behandlung unterzogen wird, eingestellt werden kann. Thus, for example, the set of rules from a database are taken with a static set of rules, or, as another example, from a dynamic learning database that contains a set of rules that depend on z. B. various properties of the individual patient, which the treatment is subjected to, can be adjusted.
  • [0017] [0017]
    Der Zweck der virtuellen kieferorthopädischen Behandlung kann darin bestehen, die relative Orientierung der Zähne zu verändern, einen Abstand zwischen den Zähnen verändern, die Inter-Okklusion des Abstandes zwischen Zähnen gegenüberliegender Kiefer zu verändern, etc. The purpose of the virtual orthodontic treatment may be to change the relative orientation of the teeth, to change a distance between the teeth, to alter the inter-occlusion of distance between teeth of opposite jaws, etc.
  • [0018] [0018]
    In Übereinstimmung mit einem Beispiel, bei dem die Zähne so sind, dass sie nicht den gesamten Raum in einem Kiefer ausfüllen, (namentlich wenn sich der Rand eines Zahnes in der Nähe eines benachbarten Zahnes befindet), kann der Satz von Regeln auch die Hinzufügung eines Zahnes gestaten, der, im Fall eines Kiefers eines Kindes, einen Zahn darstellt, der noch nicht gewachsen ist, oder, im Fall eines Kiefers eines Erwachsenen, eine Krone darstellt, die in einer realen Behandlung implantiert werden kann. In accordance with an example in which the teeth are such that they do not fill the entire room in a pine, (especially when the edge of a tooth near an adjacent tooth), the set of rules may include the addition of a gestaten tooth which, in the case of a jaw of a child represents a tooth which has not yet grown or, in the case of a jaw of an adult, is a crown which may be implanted in a real treatment.
  • [0019] [0019]
    Die Schritte (b) und (c) können viele Male wiederholt werden, bis ein erwünschtes Ergebnis der virtuellen Behandlung erhalten wird. The steps (b) and (c) many times can be repeated until a desired result of the virtual treatment is obtained. In einem wiederholten Schritt (b) kann eine Komponente, die schon in einem früheren Schritt ausgewählt wurde, mit dem Zahnmodell auf eine unterschiedliche Weise in Verbindung gebracht werden, z. B. indem man sie auf einen unterschiedlichen Zahn anwendet, auf eine unterschiedliche Art auf einem Zahn orientiert, etc.; In a repeated step (b) may be a component that has been selected at an earlier step, be contacted with the teeth model in a different manner in connection, for. Example, applying it on a different tooth, on a different type of a tooth oriented, etc .; oder es können neue Komponenten, z. B. neue Brackets, neue Gummibänder, ein unterschiedlicher Draht, etc., ausgewählt werden. or new components, eg. as new brackets, new rubber bands, a different wire, etc., can be selected.
  • [0020] [0020]
    Das 3D-Zahnmodell kann das aller Zähne eines Kiefers sein, kann das Modell von Zähnen beider Kiefer sein, oder kann das Modell eines Teils von Zähnen eines oder beider Kiefer sein. The 3D teeth model may be of all the teeth of one jaw, the model of teeth of both jaws may be, or may be a portion of the model of teeth of one or both jaws.
  • [0021] [0021]
    Der Ausdruck "zugehörig", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet den gesamten Bereich des Kombinierens kieferorthopädischer Komponenten mit Zähnen und typischerweise (aber nicht notwendigerweise) in einer Art, die eine Kombination davon in einer realen Behandlung simuliert. The term "associated", as used herein, refers to the entire range of combining orthodontic components with teeth and typically (but not necessarily) in a manner which simulates a combination thereof in an actual treatment. Typische, aber nicht ausschließliche Beispiele sind: Anbringen von Brackets an Zähnen in unterschiedlichen Lagen oder Orientierungen; Typical but not exclusive examples include: attaching brackets to teeth at different positions or orientations; Befestigen eines Drahtes in den Drahtaufnahmeschlitz eines Brackets; Attach a wire into the wire-receiving slot of a bracket; Verschieben von Bracket und Draht relativ zueinander; Moving bracket and wire relative to each other; Verändern des Winkels des Drahtaufnahmeschlitzes innerhalb des Brackets, um so das Drehmoment oder das Moment zwischen dem Draht und dem Bracket zu verändern; Changing the angle of the wire-receiving slot within the bracket so as to change the torque or moment between the wire and the bracket; Befestigen einer Spannfeder oder eines Bandes um zwei benachbarte Zähne herum; Attach a tension spring or a belt around two adjacent teeth around; etc. Der Draht, der im Rahmen der virtuellen Behandlung ausgewählt wird, kann verschiedene Geometrien aufweisen, z. B. gerade oder keilförmig gebogen, und verschiedene Formen besitzen, z. B. kreisförmig, oval, rechteckig, etc. (normalerweise, um die ideale Krümmung der Kurve der Anordnung der Zähne in einem Kiefer nachzuverfolgen). etc. The wire which is selected within the virtual treatment may have various geometries, eg. as straight or curved wedge-shaped, and have different shapes, such. as circular, oval, rectangular, etc. (usually to the ideal curvature of the curve of the arrangement of the teeth in a jaw track).
  • [0022] [0022]
    Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Planung einer kieferorthopädischen Behandlung von Zähnen von mindestens einem Kiefer geschaffen, umfassend: According to another aspect of the invention a method of planning an orthodontic treatment of teeth of at least one jaw is provided, comprising:
    • (a) die Schaffung eines virtuellen dreidimensionalen Abbildes, welches ein dreidimensionales (3D) Modell der Zähne anzeigt, in einer Weise, dass das Modell zur Betrachtung aus einer gewünschten Richtung manipuliert werden kann; (A) creating a virtual three-dimensional image indicative of a three-dimensional (3D) model of teeth, in a manner that the model can be manipulated for viewing from a desired direction;
    • (b) Auswählen eines virtuellen Satzes von kieferorthopädischen Komponenten, die jenen entsprechen, die für die kieferorthopädische Behandlung vorgesehen sind, und Verbinden der Komponenten mit den Zähnen des ersten Abbildes, um ein zweites Abbild des 3D-Modells mit den zu diesem zugehörigen Komponenten in einer Weise zu erhalten, welche die Art, in der die Komponenten und die Zähne in dieser kieferorthopädischen Behandlung kombiniert werden, darstellt; (B) selecting a virtual set of orthodontic components corresponding to those which are provided for the orthodontic treatment, and joining the components with the teeth of the first image to a second image of the 3D model with the corresponding to this component in a to obtain example showing the manner in which the components and the teeth are combined in this orthodontic treatment;
    • (c) Verwenden eines Satzes von Regeln, umfassend zumindest eine Regel, welche die Art definieren, wie die Komponenten die Bewegung der Zähne beeinflusst, um ein drittes Abbild zu erhalten, welches das Modell der Zähne nach der durch die Komponenten beeinflussten Bewegung der Zähne umfasst, (C) using a set of rules comprising at least one rule, defining the manner in which the components affect movement of the teeth to obtain a third image comprising the model of the teeth after influenced by the components of movement of the teeth .
    • (d) Wiederholen der Schritte (a) und (c), bis ein gewünschtes drittes Abbild erhalten wird, welches gewünschte dritte Abbild eine gewünschte Position und Orientierung von Zähnen als Folge der kieferorthopädischen Behandlung darstellt; (D) repeating steps (a) and (c) until a desired third image is obtained, which desired third image represents a desired position and orientation of teeth following the orthodontic treatment;
    • (e) Aufzeichnen des zweiten Abbildes, was auf Schritt (c) folgend das gewünschte dritte Abbild ergibt, und Verwenden dieses (Abbildes) als eine Basis zur Planung der kieferorthopädischen Behandlung. (E) recording of the second image, which follows gives the desired third image in step (c), and use this (image) as a basis for planning of orthodontic treatment.
  • [0023] [0023]
    Das Verfahren in Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt kann, außer dass es die Planung der Behandlung gestattet, auch verwendet werden, um die Länge der Behandlung sowie deren Kosten vorherzusagen. The method in accordance with the second aspect, except that it allows the planning of the treatment, also be used to predict the length of the treatment as well as their cost.
  • [0024] [0024]
    Durch einen weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein System für eine virtuelle kieferorthopädische Behandlung, umfassend: By a further aspect, the present invention provides a system for a virtual orthodontic treatment, comprising:
    • (a) ein Speichermittel, das in der Lage ist, ein erstes virtuelles dreidimensionales Abbild zu speichern, das ein dreidimensionales Modell von Zähnen zumindest eines, im Wesentlichen vollständigen Kiefers anzeigt; (A) a storage means which is capable of storing a first virtual three-dimensional image, the at least one, substantially entire jaw displaying a three-dimensional model of teeth;
    • (b) eine Benutrerschnittstelle zum Ermöglichen der Auswahl eines virtuellen Satzes kieferorthopädischer Komponenten; (B) a Benutrerschnittstelle for enabling selection of a virtual set of orthodontic components;
    • (c) einen Prozessor, der in der Lage ist, zumindest: (C) a processor which is capable of at least:
    • (c1)das dreidimensionale Modell zu manipulieren, um dessen Betrachtung aus einer gewünschten Richtung zu gestatten (C1) manipulating said three-dimensional model to allow its viewing from a desired direction
    • (c2)den Satz mit den Zähnen des ersten Abbildes zu verbinden, um ein drittes Abbild des dreidimensionalen Modells mit den zu diesem zugehörigen Komponenten zu erhalten, und (C2) to connect the set with the teeth of the first image to obtain a third image of the three-dimensional model with the corresponding to this component, and
    • (c3)einen Satz von Regeln, umfassend zumindest eine Regel, die eine Wirkung der Komponenten auf die Zähne bestimmt, anzuwenden, um eine virtuelle Bewegung der Zähne als ein Ergebnis der Verbindung mit den Komponenten zu verursachen, um ein drittes Zahnmodell zu erhalten; (C3) a set of rules, including at least one rule that determines an effect of the components on the teeth, apply to cause virtual movement of the teeth as a result of the connection with the components to obtain a third teeth model; und and
    • (d) ein Anzeigemittel zum Anzeigen der Abbilder. (D) a display means for displaying the images.
  • [0025] [0025]
    Unabhängig von dem berücksichtigten Aspekt, kann die Erzeugung eines virtuellen dreidimensionalen Abbildes erhalten werden, z. B. indem man der Technik folgt, die in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 97/03622 beschrieben wird, deren Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen wird. Regardless of the aspect taken into account, the generation of a virtual three-dimensional image, for. Example, can be obtained by following the technique described in PCT Publication Nos. WO 97/03622, whose contents are incorporated herein by reference.
  • [0026] [0026]
    Durch noch einen weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Vorrichtung mit einem Speicher, welcher ein digitales Abbild beinhaltet, das ein dreidimensionales Zahnmodell als Folge einer virtuellen kieferorthopädischen Behandlung darstellt, wobei das Abbild durch ein beliebiges der obigen Verfahren erzeugt wurde. By yet another aspect the invention provides a device having a memory which contains a digital image representing a three-dimensional dental model as a result of a virtual orthodontic treatment, wherein the image was generated by any of the above methods.
  • [0027] [0027]
    Durch einen weiteren Aspekt ist ein Speicher zum Speichern von Daten für den Zugriff durch ein Anwendungsprogramm vorgesehen, das die Schritte (b)–(c) in Übereinstimmung mit einem Verfahren eines jeden der obigen Aspekte implementiert; By a further aspect, a memory for storing data for access by an application program is provided, (b) the steps of - (c) are implemented in accordance with a method of any of the above aspects; wobei das Anwendungsprogramm auf einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird und die Daten ein erstes virtuelles dreidimensionales Abbild darstellen, welches das dreidimensionale Modell der Zähne von einem Kiefer anzeigt.. Auch ist ein Speicher zum Speichern von Daten vorgesehen, die ein zweites virtuelles dreidimensionales Abbild darstellen, das durch Implementierung des obigen Verfahrens erhalten wird. wherein the application program is executed on a data processing system and the data represents a first virtual three-dimensional image, indicative of the three-dimensional model of the teeth of one jaw .. Also, a memory for storing data is provided representing a second virtual three-dimensional image obtained by implementation of the above process is obtained.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
  • [0028] [0028]
    Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nun beispielhaft nur unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in welchen: For a better understanding the invention will now be described by way of example only with reference to the appended drawings, in which:
  • [0029] [0029]
    1 1 zwei Komponenten, ein Bracket und einen Draht, zeigt, die vom Benutzer in einer virtuellen Behandlung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dieser Erfindung ausgewählt werden können; two components, a bracket and a wire, showing that can be selected by the user in a virtual treatment in accordance with an embodiment of this invention;
  • [0030] [0030]
    2 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie I–I in a cross-sectional view taken along line I-I in 2 2 ist; is;
  • [0031] [0031]
    3 3 die selbe Querschnittsansicht wie in the same cross sectional view as in 2 2 nach einer Änderung in dem Schlitzwinkel ist; after a change in the slot angle;
  • [0032] [0032]
    4 4 eine Ansicht der Benutrerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; a view of the Benutrerschnittstelle according to an embodiment of the invention;
  • [0033] [0033]
    5A 5A ein Blockdiagramm ist, das die Art illustriert, wie ein Bracket zur Verwendung im Rahmen der virtuellen Behandlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung definiert wird; is a block diagram illustrating the manner in which a bracket is defined for use within the framework of virtual treatment in accordance with an embodiment of the invention;
  • [0034] [0034]
    5B 5B - 5D 5D die Brackets zeigen, wie sie in verschiedenen Schritten des Auswahlprozesses gesehen werden; show the brackets as viewed in various steps of the selection process;
  • [0035] [0035]
    6A 6A ein Blockdiagramm ist, das die Art illustriert, wie ein Draht für die Verwendung innerhalb des Rahmens einer virtuellen Behandlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung definiert wird; is a block diagram illustrating the manner in which is defined as a wire for use within the framework of a virtual treatment in accordance with an embodiment of the invention;
  • [0036] [0036]
    6B 6B und and 6C 6C die Art zeigen , wie der Draht in verschiedenen Schritten des Verfahrens von show the manner in which the wire in different steps of the method of 6A 6A gesehen wird; is seen;
  • [0037] [0037]
    7 7 ein Blockdiagramm ist, das die Art illustriert, wie in der virtuellen Behandlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Brackets auf den Zähnen angebracht werden; is a block diagram illustrating the manner in which according to an embodiment of the invention, the brackets are mounted on the teeth in the virtual treatment;
  • [0038] [0038]
    8 8 ein Blockdiagramm ist, das die Schritte des Anpassens der Drähte an die Kiefer und der vertikalen Bewegung der Zähne in eine Lage, die von dem Draht diktiert wird, illustriert; a block diagram of the jaws and the vertical movement of teeth to a position dictated by the wire, illustrating the steps of matching the wires;
  • [0039] [0039]
    9 9 ein Blockdiagramm ist, das die Schritte der horizontalen Bewegung der Zähne im Fall eines Engstandes, dh wenn die Zähne aneinanderstoßen, illustriert; is a block diagram illustrating the steps of horizontal movement of teeth in the case of crowding, that is, when the teeth abut one another;
  • [0040] [0040]
    10A 10A ein Blockdiagramm ist, das die Schritte des Anpassens der Drähte an einen Kiefer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und der Bewegung der Zähne als ein Ergebnis der virtuellen Kräfte, die vom Draht oder den Zähnen ausgeübt werden, illustriert; a block diagram of a jaw according to another embodiment of the invention and the movement of the teeth as a result of virtual forces exerted by the wire or the teeth, illustrating the steps of matching the wires; und and
  • [0041] [0041]
    10B 10B und and 10C 10C die Art zeigen, wie die Verbindung zwischen dem Draht und den Zähnen in zwei Schritten des Verfahrens von show the manner in which the connection between the wire and the teeth in two steps of the method of 10A 10A gesehen wird. is seen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • [0042] [0042]
    Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und ein System zur virtuellen Bewegung von Zähnen unter Verwendung eines Rahmens oder eines Satzes von Regeln, die auf dem wirklichen Leben basieren, obwohl nicht notwendigerweise damit identisch. The present invention provides a method and system for virtual movement of teeth using a frame or a set of rules that are based on real life, although not necessarily identical thereto.
  • [0043] [0043]
    Im Folgenden kann die Erfindung zeitweise unter Bezugnahme auf verschiedene physikalische Gegenstände, z. B. "Kiefer", "Bracket", "Draht", "Band", etc. beschrieben werden. The invention may at times with reference to various physical objects, eg. As "pine", "bracket", "wire", "band", etc. are described. Es sollte jedoch klar sein, dass sie in den meisten Fällen die Darstellung dieser Elemente, die in der virtuellen Be handlung verwendet werden, impliziert. However, it should be clear that in most cases, the appearance of these elements, which are used in the virtual Be action implies. Es gibt einige Ausnahmen, wo auf wirkliche physikalische Objekte Bezug genommen wird, wobei diese Tatsache auf Grund des Zusammenhanges klar abgeleitet werden kann. There are some exceptions where on real physical objects by reference, and this fact can be clearly deduced on the basis of the relationship.
  • [0044] [0044]
    Die Bewegung von Zähnen in einer virtuellen, computergestützten 3D-Umgebung zum Zwecke der Planung einer kieferorthopädischen Behandlung oder zu irgendeinem anderen Zweck ist eine komplizierte Aufgabe, wenn dies unter Verwendung bisher bekannter Techniken ausgeführt wird. The movement of teeth in a virtual computer-based 3D environment for the purpose of planning orthodontic treatment or for any other purpose is a difficult task when it is carried out using previously known techniques. Die Verwendung von Techniken, die dem Kieferorthopäden von einer realen kieferorthopädischen Behandlung bekannt sind, vereinfacht diese virtuelle kieferorthopädische Behandlung. The use of techniques which are known to the orthodontist from a real orthodontic treatment, simplifies this virtual orthodontic treatment.
  • [0045] [0045]
    Die virtuelle Behandlung kann manchmal erforderlich sein, um dem Kieferorthopäden zu gestatten, ein mögliches Ergebnis einer kieferorthopädischen Behandlung zu bestimmen. The virtual treatment may sometimes be necessary to allow the orthodontist to determine a possible outcome of orthodontic treatment. Für einen solchen Zweck muss die virtuelle Behandlung nicht unbedingt einem Verlauf folgen, dem man bei der wirklichen kieferorthopädischen Behandlung folgen muss, da das Hauptaugenmerk ausschließlich auf dem endgültigen Ergebnis liegt; The virtual treatment does not necessarily follow a course that must be followed in real orthodontic treatment, since the focus is solely on the final result for such a purpose; namentlich auf der endgültigen Lage und Orientierung der Zähne als Folge der Behandlung. namely on the final position and orientation of the teeth following the treatment. In einer solchen Behandlung kann der Kieferorthopäde kieferorthopädische Komponenten und Kombinationen zwischen solchen Komponenten verwenden, sogar solche, die in der realen kieferorthopädischen Behandlung nicht verwendet werden. In such a treatment, the orthodontist to use orthodontic components and combinations of such components, even those that are not used in the real orthodontic treatment. Beispiele sind eine Auswahl eines Drahtes mit einer anderen Geometrie als der, wie sie in Wirklichkeit verwendet wird, oder die Veränderung des Schlitzwinkels innerhalb der Brackets, um so einen Drehimpuls auf die Zähne um die Achse des Drahtes (siehe Examples are a selection of a wire with a different geometry than that as used in reality, or the change in the slot angle within the brackets so as an angular momentum to the teeth about the axis of the wire (see 3 3 ) herum zu erzielen. ) To get around.
  • [0046] [0046]
    Wenn jedoch beabsichtigt ist, dass die virtuelle Behandlung die wirkliche Behandlung zum Zweck der Planung der Behandlung simuliert, werden vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) nur kieferorthopädische Kompo nenten verwendet, die diejenigen simulieren, die in der realen kieferorthopädischen Behandlung verwendet werden. If it is intended, however, that the virtual treatment simulates the real treatment for the purpose of treatment planning, preferably (but not necessarily) only orthodontic compo nents used that simulate those used in the real orthodontic treatment.
  • [0047] [0047]
    In einem typischen, aber nicht ausschließlichen Ablauf der Tätigkeiten in einer virtuellen Behandlung wählt der Benutzer zuerst Brackets aus und platziert diese an geeigneten Stellen an der Oberfläche der ausgewählten Zähne, normalerweise aller Zähne des Kiefers. In a typical but not exclusive sequence of operations in a virtual treatment, the user first selects brackets and places them at appropriate positions on the surface of selected teeth, usually all teeth of the jaw. In den meisten Fällen werden die Brackets auf der bukkalen Oberfläche der Zähne platziert, gelegentlich jedoch können in der virtuellen Behandlung die Brackets alternativ oder zusätzlich auf den lingualen Oberflächen der Zähne platziert werden (dieser Vorgangsweise kann man manchmal auch in der realen kieferorthopädischen Behandlung folgen). In most cases the brackets on the buccal surface of the teeth are placed, however, on occasion, the brackets may alternatively or additionally be placed on lingual surfaces of the teeth (this procedure is sometimes followed in the real orthodontic treatment) in the virtual treatment.
  • [0048] [0048]
    In einem nächsten Schritt kann der Benutzer einen gewünschten endgültigen Abstand zwischen den Zähnen definieren (die Vorgabe ist normalerweise null), und wählt dann einen Bogendraht aus einer Bibliothek von solchen Drähten. In a next step, the user can make a desired final spacing between the teeth define (the default is usually zero), and then selects an arch wire from a library of such wires. Die Bibliothek kann Drähte unterschiedlicher Breiten, unterschiedlicher Querschnittsformen und unterschiedlicher Geometrien enthalten. The library can contain wires of different widths, different cross-sectional shapes and different geometries. Optional ist es möglich, auch die Geometrie des ausgewählten Drahtes zu verändern, z. B. um ihn dazu zu bringen, einem gewundenen Pfad in einer vertikalen und/oder einer horizontalen Ebene zu folgen, etc. Optionally, it is possible also to change the geometry of the selected wire such. As to bring him to follow a tortuous path in a vertical and / or horizontal plane, etc.
  • [0049] [0049]
    Danach kann der Draht dem Modell der Zähne zugeordnet/verbunden werden, z. B. indem dieser, mit virtuellen Brackets, die auf der Zahnoberfläche angepasst sind, kombiniert wird, oder indem dieser zuerst an virtuelle Verankerungs-Backenzähne angebracht wird, und dann an virtuelle Brackets, etc. Die Wirkung der Komponenten auf jeden Zahn wird danach von dem System basierend auf dem Satz von Regeln, um das Ergebnis der virtuellen Behandlung zu bestimmen, berechnet. Thereafter, the wire can be associated with / connected to the model of the teeth, for. Example, by this, is combined with virtual brackets, which are adapted to the tooth surface or by this is first attached to virtual anchoring molars, and then to virtual brackets, etc. The effect of the components on each tooth is thereafter on the set of rules to determine the outcome of the virtual treatment, calculated by the system based.
  • [0050] [0050]
    Wenn die virtuelle Behandlung Komponenten verwendet, die reale Komponenten simulieren, können, sobald ein optimales Ergebnis der Behandlung erreicht ist, die Parameter, namentlich der Typ von Komponenten, die verwendet wurden, und die Art, in der sie miteinander und mit dem Modell der Zähne kombiniert wurden, aufgezeichnet werden, und dies kann dann verwendet werden, um eine Vorschrift für die kieferorthopädische Behandlung zu generieren. If the virtual treatment uses components which simulate real components, once an optimal result of the treatment is reached, the parameters, namely the type of components which were used and the manner in which they together and to the model of the teeth were combined, are recorded, and this can then be used to generate a prescription for the orthodontic treatment. Eine solche Vorschrift kann den Typ der verwendeten Komponenten, die exakte Lage jeder Komponente, z. B. die Lage des Brackets auf jedem Zahn etc., spezifizieren. Such a provision may change the type of the components used, the exact position of each component, for. Example specify the location of the bracket on each tooth, etc..
  • [0051] [0051]
    Die virtuelle Behandlung kann offensichtlich auch ein Werkzeug vorsehen, um die Länge der Behandlung und ihre Kosten zu schätzen. The virtual treatment can obviously also provide a tool to estimate the length of the treatment and its cost.
  • [0052] [0052]
    Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf einige spezifische, nicht einschränkende Ausführungsformen weiter illustriert, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen. The invention will now be further illustrated with reference to some specific, non-limiting embodiments, with reference to the appended drawings.
  • [0053] [0053]
    1 1 - 3 3 zeigen Beispiele von einem Satz von Komponenten, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden können. show examples of a set of components that can be used in accordance with an embodiment of the invention. In dieser spezifischen Ausführungsform bestehen die Komponenten aus einem Bracket In this specific embodiment, the components consist of a bracket 20 20 und einem Draht and a wire 22 22 , die an einer Oberfläche eines Zahnes Formed on a surface of a tooth 24 24 befestigt sind, von welchem nur ein Abschnitt zu sehen ist, der durch ein Rechteck dargestellt ist. are attached, of which only a portion is shown, which is represented by a rectangle. Der Benutzer hat die Freiheit der Wahl der exakten Lage der Befestigung des Brackets The user has the freedom of choice of the exact position of the attachment of the bracket 20 20 auf der Oberfläche des Zahnes on the surface of the tooth 24 24 und kann auch den Draht and may also include the wire 20 20 entlang einer Längsachse innerhalb des Aufnahmeschlitzes along a longitudinal axis within the receiving slot 26 26 des Brackets bewegen, wie durch den bidirektionalen Pfeil moving the bracket as indicated by the bidirectional arrow 28 28 dargestellt. shown.
  • [0054] [0054]
    Der Draht und das Bracket können in verschiedenen relativen Orientierungen miteinander verbunden sein. The wire and the bracket may be connected to one another in different relative orientations. In den in den In the 1 1 und and 2 2 gezeigten Beispielen wird der Draht, der in diesem Fall einen rechteckigen Querschnitt aufweist, in einem Schlitz mit Wänden, die parallel mit und normal zur Oberfläche des Zahnes sind, aufgenommen. examples shown, the wire having a rectangular cross section in this case, received in a slot with walls which are parallel with and normal to the surface of the tooth. Durch einige Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, den Winkel des Schlitzes By some embodiments of the invention, it is possible to set the angle of the slot 26 26 um seine Mit telachse herum zu verändern, wie durch den Pfeil around its central axis around By changing, as indicated by arrow 30 30 in in 2 2 dargestellt, um einen Zustand wie den in shown to a state such as in 3 3 dargestellten zu erreichen, worin der Draht To achieve shown, wherein the wire 22' 22 ' eine unterschiedliche Winkelorientierung in Bezug auf das Bracket a different angular orientation with respect to the bracket 20' 20 ' aufweist, wodurch ein Moment auf den Zahn , whereby a torque on the tooth 24' 24 ' ausgeübt wird. is applied.
  • [0055] [0055]
    4 4 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform von einer der vielen möglichen Varianten einer Benutrerschnittstelle zur Verwirklichung der anfänglichen Schritte der Auswahl der Komponenten. shows an example of an embodiment of one of the many possible variants of a Benutrerschnittstelle for realizing the initial component selection steps. Der Benutzer kann Brackets aus einer Bibliothek von Brackets auswählen, und kann auf ähnliche Weise Drähte, Bänder, etc. aus entsprechenden Bibliotheken auswählen. The user can Brackets from a library of brackets choose, and can select a similar manner wires, tapes, etc. from appropriate libraries. Zusätzlich hat der Benutzer die Möglichkeit, die Art der Kräfte, die auf jeden Zahn wirken werden, und deren Richtung zu bestimmen. In addition, the user has the option, the type of forces that will act on each tooth, and the direction to be determined.
  • [0056] [0056]
    5A 5A illustriert die Art, wie ein Bracket für die Verwendung in einer nachfolgenden virtuellen Behandlung definiert wird. illustrates the manner in which a bracket for use in subsequent virtual treatment is defined. Bei diesem Vorgang wird das Bracket in Bezug auf ein relatives Koordinatensystems definiert, um seine nachfolgende Verbindung mit dem Draht zu erlauben, wodurch ein "SCHLITZ"-Bezugsrahmen definiert wird (in In this process, the bracket is defined with respect to a relative coordinate system to allow its subsequent association with the wire, creating a "SLOT" -Bezugsrahmen is defined (in 5B 5B und and 5C 5C grafisch illustriert), sowie um ein weiteres Koordinatensystem zu definieren, um das Anbringen der Brackets an die Zähne zu erleichtern, wodurch ein "VERBIN- DUNG"-Bezugsrahmen definiert wird (in graphically illustrated), as well as to define another coordinate system to facilitate the attachment of the brackets on the teeth, creating a "CONNECTION" -Bezugsrahmen is defined (in 5D 5D grafisch illustriert). graphically illustrated).
  • [0057] [0057]
    Obwohl die Schritte der Definition der Brackets typischerweise einmal ausgeführt werden, während die Bracket-Bibliothek geschaffen wird, können sie vor jedem virtuellen Behandlungsschritt wiederholt werden, während Brackets für die Behandlung ausgewählt werden. Although the steps of bracket definition are typically carried once, while the bracket library is created, they can be repeated prior to each virtual treatment step while brackets are selected for treatment.
  • [0058] [0058]
    6A 6A illustriert die Schritte des Auswählens eines Drahtes und des Definierens desselben, so dass er in der Folge im Rahmen der virtuellen Behandlung verwendet werden kann. illustrates the steps of selecting a wire and defining the same, so that it can be subsequently used in the framework of virtual treatment. Ein Draht wird ausgewählt, seine anfängliche Krümmung wird definiert (grafisch in A wire is selected, its initial curvature is defined (graphically depicted in 6B 6B illustriert), und dann wird der Draht in einem relativen Koordinatensystem platziert (grafisch in illustrated), and then the wire is placed in a relative coordinate system (graphically in
  • [0059] [0059]
    6C 6C illustriert), um so einen "DRAHT"-Bezugsrahmen für die anschließende Verwendung zu definieren. illustrated), so as to define a "WIRE" -Bezugsrahmen for subsequent use. Offensichtlich sollten, wie einzusehen ist, das XYZ-Koordinatensystem des "DRAHT"-Bezugsrahmens und das XYZ-Koordinatensystem des "VERBINDUNG"-Bezugsrahmens einander entsprechen. Obviously, should, as can be appreciated, the XYZ coordinate system of the "WIRE" -Bezugsrahmens and the XYZ coordinate system of the "LINK" -Bezugsrahmens correspond to each other.
  • [0060] [0060]
    7 7 illustriert die Schritte des Anbringens eines Brackets auf einen Zahn. illustrates the steps of attaching a bracket to a tooth.
  • [0061] [0061]
    Ein Zahnmodell wird erhalten, die Brackets werden aus der Bibliothek ausgewählt und jedes Bracket wird unter Verwendung des "VERBINDUNG"-Bezugsrahmens auf einem Zahn platziert, so dass die Z-Achse des "VER- BINDUNG"-Bezugsrahmens senkrecht zur Oberfläche steht. A tooth model is obtained, the brackets are selected from the library and each bracket is placed using the "CONNECT" -Bezugsrahmens on a tooth so that the Z-axis of the "SUPPLY AGREEMENT" -Bezugsrahmens is perpendicular to the surface. Sobald das Bracket an der gewünschten Stelle platziert ist, wird es an dieser Stelle fixiert, und danach wird der Vorgang viele Male wiederholt in Übereinstimmung mit der Anzahl der Brackets, die auf den Zähne platziert werden sollen. Once the bracket is placed at the desired position, it is fixed at this point, and thereafter the process repeated many times in accordance with the number of the brackets to be placed on the teeth.
  • [0062] [0062]
    8 8 illustriert die Schritte des Anpassens der Drähte an die Kiefer. illustrates the steps of adjusting the wires to the jaw. Die Drähte werden aus einer Bibliothek ausgewählt, und so platziert, dass ihre keilförmige Krümmung mit jener des Kiefers übereinstimmt; The wires are selected from a library, and placed so that their wedge-shaped curvature coincides with that of the jaw; oder ihre keilförmige Krümmung kann manchmal bearbeitet werden, um sie in Übereinstimmung mit den speziellen Parametern des Kiefers in einem speziellen Zahnmodell zu korrigieren. or their wedge-shaped curve can sometimes be edited to correct them in accordance with the specific parameters of the jaw in a special tooth model. In dem gezeigten spezifischen Beispiel wird dieser Vorgang zuerst für den Oberkiefer und dann für den Unterkiefer durchgeführt, obwohl klar ist, dass dieser Ablauf verändert, z. B. umgekehrt, abwechselnd in dem Ober- und Unterkiefer durchgeführt, etc., werden kann. In the specific example shown, this operation is performed first for the maxilla and the mandible, although it is clear that this cycle changes, such. As vice versa, alternately performed in the upper and lower jaws, etc., can be.
  • [0063] [0063]
    In dieser spezifischen Ausführungsform diktieren die Orientierung und die Lage des Drahtes das Endergebnis, dh die endgültige Ausrichtung aller Schlitze in dem Bracket. In this specific embodiment, the orientation and the position of the wire dictate the final result, the final alignment of all slots in the bracket. Mit anderen Worten umfasst in dieser spezifischen Ausführungsform ein Satz von Regeln, der in der virtuellen Behandlung angewandt wird, als Minimum eine Forderung nach einer vertikalen Neuaus richtung der Schlitze, und damit der Zähne, an die sie angebracht werden, sodass alle Schlitze den Draht erreichen. In other words, in this specific embodiment comprises a set of rules that will be applied in the virtual treatment, as a minimum requirement for a vertical realignment of the slots, and hence of the teeth to which they are attached, so that all the slits reach the wire , Der Satz von Regeln diktiert auch, wie dieses Ergebnis erreicht werden kann. The set of rules also dictate how this result can be achieved. Anders gesagt verbleibt als ein Ergebnis der virtuellen Behandlung in der endgültigen Orientierung, die in dem resultierenden Zahnmodell erhalten wird, der Draht in der selben Lage und die Zähne bleiben verschoben, sodass der Draht in die Schlitze des Brackets schnappt. In other words, remaining as a result of the virtual treatment, in the final orientation, which is obtained in the resultant tooth model, the wire in the same position and the teeth displaced remain, so that the wire snaps into the slots of the brackets. Dieser Vorgang wird in This process is in B B . , illustriert, wo der Satz von Regeln in den Blöcken illustrates where the set of rules in the blocks 81 81 und and 82 82 diktiert wird. dictated.
  • [0064] [0064]
    Ein weiterer Satz von Regeln kann im Fall des Aneinanderstoßens der Zähne, dh im Fall eines Engstandes, angewandt werden. Another set of rules, in the case of the butting of the teeth, ie in the case of crowding applied. Dies wird in This is in 9 9 illustriert, wo die Zähne horizontal bewegt werden, indem sie den Draht entlang gleiten, um ein solches Aneinanderstoßen zu vermeiden. illustrated, where the teeth are moved horizontally by sliding along the wire, to avoid such abutment.
  • [0065] [0065]
    Die Art, wie die virtuelle Behandlung durchgeführt wird, kann auch einige Eingriffe des Benutzers gestatten. The manner in which the virtual treatment is performed may allow also some user intervention. Zum Beispiel kann der Benutzer einige Zähne definieren, die vielleicht auf ihrem Platz bleiben müssen und andere, denen es gestattet ist, sich zu bewegen. For example, the user can define some teeth may need to stay in her seat, and others that are allowed to move. Alternativ kann das System einen ausgedehnteren Freiheitsgrad besitzen, um eine seitliche Bewegung aller Zähne zu gestatten. Alternatively, the system can have a wider degree of freedom, to allow sideways movement of all teeth. Wie ebenfalls in As also shown in 9 9 illustriert, ist es bei diesem Vorgang möglich, dem Benutzer einen zusätzlichen Freiheitsgrad zu verschaffen, was das Verändern der Lage und/oder Orientierung des Brackets auf der Zahnoberfläche einschließt. illustrated, it is possible in this process, the user with an additional degree of freedom, which involves changing the position and / or orientation of the bracket on the tooth surface.
  • [0066] [0066]
    10 10 illustriert eine weitere Ausführungsform der Bewegung der Zähne im Rahmen einer virtuellen Behandlung gemäß der Erfindung.. Wie in illustrates another embodiment of teeth movement within the framework of a virtual treatment of the invention .. As shown in 10A 10A illustriert, werden Drähte erhalten, die in der Nähe des Kiefers positioniert sind (in illustrates, wires are obtained, positioned in the vicinity of the jaw (in 10B 10B für den Oberkiefer grafisch illustriert), wobei ihre Form so bearbeitet ist, dass sie an die Brackets auf den Zähnen angebracht werden (in for the upper jaw graphically illustrated), their form is processed so that they are attached to the brackets on the teeth (in 10C 10C grafisch illustriert); graphically illustrated); dann werden die durch den Draht auf die Zähne aufgebrachten Kräfte berechnet, und die erhaltene endgültige Lage der Zähne kann dann gespeichert werden. Then, the force applied by the wire to the teeth forces are calculated, and the final position of the teeth obtained can then be stored.
  • [0067] [0067]
    Die vorliegende Erfindung wurde mit einem gewissen Grad an Besonderheit beschrieben; The present invention has been described with a certain degree of particularity; es sollte jedoch klar sein, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen möglich sind, ohne vom Schutzbereich oder dem Geist der Erfindung abzuweichen, wie durch die folgenden Ansprüche definiert: however, it should be understood that various modifications and changes are possible without departing from the scope or spirit of the invention as defined by the following claims:
Referenced by
Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
DE102011081151A1 *17 Aug 201121 Feb 2013Dw Lingual Systems GmbhVerfahren zum Verformen eines kieferorthopädischen Drahtes aus einem Formgedächtnismaterial und zugehöriger Draht
DE102011085915A1 *8 Nov 20118 May 2013Andreas Michael, Dr. HofmannVerfahren zum Herstellen einer Hilfsvorrichtung für das Befestigen von Angriffselementen auf Zähnen eines Patienten
DE102013203888A1 *7 Mar 201311 Sep 2014Orthosetup GmbhComputer-implementiertes Verfahren zum Festlegen der Anbringungspositionen einer Mehrzahl von Angriffselementen für einen Drahtbogen einer zahnmedizinischen Apparatur auf zugeordneten Zähnen eines Patienten sowie Anzeige mit linearer Nebeneinanderanordnung der Zähne
US95661332 Aug 201214 Feb 2017Dw Lingual Systems GmbhMethod for shaping an orthodontic wire made of a shape-memory material, and associated wire
WO2013023935A12 Aug 201221 Feb 2013Dw Lingual Systems GmbhMethod for shaping an orthodontic wire made of a shape-memory material, and associated wire
Classifications
International ClassificationA61C7/00, A61C7/20, A61C7/12
Cooperative ClassificationG06N5/046, G06F19/3437, G06N99/005, A61C7/00, A61C7/002, A61C7/12
European ClassificationA61C7/12, A61C7/00