动态虚拟咬合架制造技术

公开了一种当对患者进行一个或多个牙齿修复体进行计算机辅助设计时，使用动态虚拟咬合架(208)模拟牙齿(206)咬合的计算机实施方法，其中该方法包括下列步骤：-提供包括上颌(204)的虚拟三维模型和下颌(205)的虚拟三维模型的虚拟咬合架(208)，所述模型分别类似于患者口腔的上颌(204)和下颌(205)；-提供虚拟上颌(204)和虚拟下颌(205)相对彼此的移动以模拟动态牙咬合，由此发生虚拟上颌(204)和虚拟下颌(205)中的牙齿之间的撞击；其中该方法中进一步包括：-阻止虚拟上颌(204)和虚拟下颌(205)中的牙齿(206)在撞击中穿透彼此的虚拟表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及虚拟咬合架和进行虚拟咬合的方法。更具体地，本专利技术涉及当进行一个或多个牙齿修复体的计算机辅助设计时，使用动态虚拟咬合架模拟牙齿牙咬合的计算机实施方法。
技术介绍
咬合架是一种提供头骨的简化几何模型用于模拟人的颌的相对移动以测试牙齿的牙咬合的机械装置。当对患者建立牙齿修复体模型时牙科技师使用咬合架，并且牙科技 师可以在建立修复体模型和使用咬合架评价咬合或牙咬合的功能之间交替工作。为了测试上颌和下颌中的牙齿撞击，牙科技师可以使用放置在咬合架中的两个颌的牙齿之间的碳复写纸，随后当颌移动时，撞击的牙齿将被染色。如下所述，虚拟咬合架是已知的，其为咬合架的数字表达。W008113313A公开了一种生产假牙的方法，其包括下列步骤收集患者的生物统计学数据，即，有齿或无齿的下颌骨和上颌骨，颌的尺寸，其相对于颅骨的空间位置，髁倾斜和下颌骨的移动，和下颌骨移动的记录；在虚拟咬合架中实施数据，其在数据处理设备的主存储器中是可获取的；基于收集的患者数据进行个人个体咬合架执行部件和牙齿模制体的CAD构建；基于记录的生物统计学数据借助生成制造过程生产个人的咬合架模制体和牙齿模制体；将个人咬合架执行部件和/或牙齿模制体结合到标准化的咬合架外壳中，或完全生成制造带有个人的模制体的咬合架。US2002048741公开了一种创建用于牙齿咬合中的牙齿模型的计算机实施方法，该方法包括下列步骤提供对应于患者的至少一部分上牙弓的上牙弓图像的第一组数字数据；提供对应于患者的至少一部分下牙弓的下牙弓图像的第二组数字数据；提供代表上和下牙弓中的至少一个相对于患者铰链轴的空间取向的铰链轴数据；提供代表患者的上牙弓和下牙弓之间的空间关系的咬合对齐数据；基于咬合对齐数据对齐上牙弓图像和下牙弓图像；和基于铰链轴数据创建关于对齐的上和下牙弓图像的参考铰链轴。US2004172150A公开了一种设计虚拟牙齿模型的系统，其包括代表患者的上和下牙弓的三维模型的虚拟咬合架，其包括限定上和下牙弓之间的运动的约束的数据，所述运动具有多个自由度；模拟分析器，用于使用所述三维模型模拟所述运动并且分析在所述移动过程中在所述上和下牙弓的多个部分上所得的接触以提供接触数据，所述所得的接触特征在于发生的时间顺序；和设计模型，用于使用从所述模拟分析器和所述虚拟咬合架获得的所述接触数据设计下面两者之一所述上和下牙弓之一的虚拟假体，虚拟的所需牙齿变体。US2007207441涉及颌和牙齿动态的四维模型，其中方法和系统被描述成使用基于时间的三维数据对颌和牙齿运动的四维动态数字建模。完全的上部和下部数字模型被登记为基于时间的三维口腔内数据以产生真实的四维模型。诊断和临床应用包括平衡牙咬合和标注颞下颌关节的几何结构的特征。四维模型易于与传统的成像方法例如CT结合以创建更完全的虚拟患者模型。在一个实施例中，该文献公开了标准中轴坐标系及咬合位置的如下定义a)使用完全的下部模型确定下部牙咬合平面；b)以对于参考水平面约15度的预定角度设定下部牙咬合面；c)对下牙弓的模型取向使颌中线垂直于中轴；d)使用预定的轴切距离完成下部模型和中轴的定位；和e)使用在关闭或咬合位置获得的扫描相对于下部模型定位上部模型。W009133131A公开了一种使用基于计算机的虚拟咬合架的方法，该方法包括将患者的数字牙齿模型加载到运行虚拟咬合架模拟程序的计算机中，和模拟一个或多个虚拟功能移动，评价当应用牙齿变体时与颌移动相关的至少一个参数，该与颌移动相关的至少一个参数至少选自于沿某一方向的颌移动量、进行某一颌移动的速度和进行旋转颌移动的角度。以改进的方式提供模拟和类似咬合架的虚拟咬合架仍是一个问题
技术实现思路
公开了一种当对患者进行一个或多个牙齿修复体的计算机辅助设计时，使用动态虚拟咬合架以模拟牙齿牙咬合的计算机实施方法，其中该方法包括下列步骤-提供虚拟咬合架，所述虚拟咬合架包括上颌的虚拟三维模型和下颌的虚拟三维模型，所述模型分别类似于患者口腔的上颌和下颌；-提供虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的移动以模拟动态牙咬合，由此发生虚拟上颌和虚拟下颌中的牙齿之间的撞击；其中该方法中进一步包括-阻止虚拟上颌和虚拟下颌中的牙齿在撞击中穿透彼此的虚拟表面。公开了一种当对患者进行一个或多个牙齿修复体的计算机辅助设计时，使用动态虚拟咬合架以模拟牙齿牙咬合的计算机实施方法，其中该方法包括下列步骤-提供虚拟咬合架，其包括包括上颌的虚拟三维牙齿模型，定义为虚拟上颌，和包括下颌的虚拟三维牙齿模型，定义为虚拟下颌，所述模型分别类似于患者口腔的上颌和下颌；-提供虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的移动以模拟动态牙咬合，由此发生虚拟上颌和虚拟下颌中的牙齿之间的撞击；其中该方法进一步包括-阻止虚拟上颌和虚拟下颌中的牙齿在撞击中穿透彼此的虚拟表面。因此，有利的是虚拟咬合架只容许进行类似和模拟患者口腔中的真实生活情况或当使用物理咬合架时的情况的移动，因此颌的相对移动是生理学真实的。因此有利的是虚拟咬合架中的上和下颌中的牙齿类似物理的实体牙齿，其可以彼此撞击和接触但不会穿透彼此。词语牙齿可意指患者口腔中的有或没有修复体的原本牙齿，并且修复体可完全替代一个或多个牙齿。牙齿可意指虚拟上颌和下颌模型中的虚拟牙齿，其中没有对其设计(多个)修复体。因此，当牙齿在使用虚拟咬合架的撞击模拟或测试中撞击时，相对的颌中的牙齿不被容许穿透彼此的虚拟表面。虚拟咬合架中的牙齿设置为如实体物体一样显示、作用或表现，其具有不可穿透的表面和具有对应于物理咬合架中的牙齿的物理大小。通过不容许颌和颌中牙齿的穿透限制颌的咬合移动。可以说颌中的牙齿是不可穿透的或者表现不可穿透性，这是物质的品质，由此两个物体不能同时占据相同的空间。因此虚拟上颌和下颌中的相对的牙齿不能同时占据相同的虚拟空间。有利的是虚拟咬合架被设置成例如 包括物理咬合架的机械系统并因而等同于该机械系统的虚拟几何模型。虚拟咬合架自动移动或容许使用者让两个颌相对彼此移动。这种移动限定为咬合架几何结构所容许的移动。该颌可以由准备扫描和设计模型两者构成。或者，虚拟咬合可以基于一般模型、生理学模型、无约束的自由移动等等。有利的是虚拟咬合架可以在设计牙齿修复体(例如牙冠或齿桥)的设计过程中的任何时候使用，由此设计的修复体的尺寸和形状可被测试以检查其是否正确，即测试当颌相对于彼此移动时，设计的修复体在口腔中是否有足够的空间。因而借助模拟牙咬合，测试牙齿修复体的功能。修复体可以是一个或多个牙齿的一部分，因此词语“牙齿之间的撞击”被用于本申请中，并且该词语因而还包括或意指牙齿和修复体之间的撞击、修复体之间的撞击、未修正的牙齿之间的撞击等等。因此牙齿可以是没有或有修复体的牙齿。因此在本申请中，关于带有修复体的牙齿或完全替换牙齿的修复体，术语牙齿和术语修复体可以互换使用。在一些实施例中，该方法包括可选地当与相对的虚拟颌撞击时，设计的(多个)修复体是可穿透的。在一些实施例中，该方法包括阻止设计的(多个)修复体在与相对的虚拟颌撞击时被穿透。在一些实施例中，该方法包括当与相对的虚拟颌撞击时，设计的(多个)修复体是可穿透的。有利的是，在设计修复体时，根据软件的操作者或使用者的偏爱，修复体可以是可穿透的或不可穿透的。有利的是虚拟咬合架的移动受到包括设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.25 DK PA201000156;2010.05.14 DK PA201000421.当对患者进行一个或多个牙齿修复体的计算机辅助设计时，使用动态虚拟咬合架以模拟牙齿咬合的计算机实施方法，其中该方法包括以下步骤-提供虚拟咬合架，所述虚拟咬合架包括上颌骨的虚拟三维模型和下颌骨的虚拟三维模型，所述模型分别类似于患者口腔的上颌和下颌；-提供虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的移动以模拟动态牙咬合，由此发生虚拟上颌和虚拟下颌中的牙齿之间的撞击；其中该方法中进一步包括-阻止虚拟上颌和虚拟下颌中的牙齿在撞击中穿透彼此的虚拟表面。2.根据前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括同时对所述一个或多个牙齿修复体建立模型以及对虚拟上颌和虚拟下颌进行撞击测试。3.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括当要求相对位置中的牙齿修复体时，对虚拟上颌和虚拟下颌中的相对位置中的牙齿修复体自动建立模型。4.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法包括完全沿着虚拟咬合架的牙咬合轴进行虚拟上颌和虚拟下颌的撞击测试。5.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括将虚拟上颌固定到牙咬合轴上从而使虚拟下颌被设置成相对于虚拟上颌移动。6.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括在虚拟上颌上定义搜索结构，将其设置成在预先定义的围绕牙咬合轴的环形路径上搜索以检测与下颌模型表面的撞击。7.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括将虚拟下颌设置成相对于虚拟上颌自动移动通过至少一个预先定义的移动路径。8.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括检测牙咬合轴上的第一位置，虚拟上颌和虚拟下颌在该第一位置接触。9.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中撞击被设置成被登记并作出视觉标记。10.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中所述一个或多个牙齿修复体的引起撞击的部分被设置成从相应的虚拟颌中自动移除。11.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括数字地记录虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的移动。12.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟上颌和虚拟下颌被设置成在撞击后弹回而彼此远离。13.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的移动被设置成对应于天然咬合架的移动实时进行。14.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括从若干预先定义的几何模型中选择虚拟咬合架的预先定义的几何模型。15.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括为几何模型选择若干自由度。16.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括对齐虚拟上颌和虚拟下颌以对应于患者口腔中的颌的解剖学排列。17.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中通过进行患者面部几何结构的测量确定颌的解剖学排列。18.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中通过进行患者的面部扫描而确定患者的面部几何结构。19.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括虚拟下颌被设置成由使用者移动。20.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中设置虚拟下颌以模拟以下方向中的移动-伸出(直接向前的移动)；-侧伸和内错位(向左前侧和向右前侧的移动)；和-后移(直接向后的移动)。21.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括相对于虚拟上颌和虚拟下颌定位虚拟对齐面，其中虚拟上颌和虚拟下颌定义该组牙齿的虚拟模型， 其中该方法包括下列步骤-使虚拟对齐面和虚拟上颌和虚拟下颌可视化；和-基于一个或多个参数使虚拟对齐面和虚拟下颌和虚拟上颌相对于彼此自动定位。22.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面相对于虚拟咬合架固定。23.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面是默认牙咬合面。24.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该一个或多个参数来源于患者的面部扫描。25.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中使用面部扫描仪对患者的颌移动进行3D实时扫描。26.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该参数的一个或多个来源于患者的面弓测量。27.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括确定面弓相对于患者上牙弓的位置和取向。28.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括确定面弓相对于物理咬合架的位置和取向。29.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括确定面弓相对于虚拟咬合架的位置和取向。30.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中面弓包括带有印模材料的牙合叉以提供牙齿的上牙弓的印模，并且该方法进一步包括确定牙合叉相对于面弓的位置和取向。31.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括扫描带有上牙弓牙齿的印模的牙合叉以提供印模的扫描和牙合叉的扫描。32.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中印模的扫描与该组牙齿的虚拟模型对齐。33.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法进一步包括确定牙合叉相对于虚拟咬合架的位置和取向。34.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中确定牙合叉相对于虚拟咬合架的位置和取向包括将印模的扫描匹配到虚拟咬合架中。35.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中确定牙合叉相对于虚拟咬合架的位置和取向包括读取面弓和/或牙合叉上的数值并且将所述数值键入到虚拟咬合架的用户界面中。36.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中确定牙合叉相对于虚拟咬合架的位置和取向包括将来自面弓和/或牙合叉的数据电子地传送到虚拟咬合架。37.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中确定牙合叉相对于虚拟咬合架的位置和取向包括-将带有印模的牙合叉布置到3D扫描仪中的具体支座中；和-校准支座相对于虚拟咬合架的位置和取向。38.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中确定牙合叉相对于虚拟咬合架的位置和取向包括对齐牙合叉的扫描与牙合叉的CAD模型。39.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面相对于该组牙齿的虚拟模型的定位被设置成由操作者手动微调。40.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面相对于该组牙齿的虚拟模型的定位被设置成由操作者通过选择关于该组牙齿的虚拟模型的一个或多个虚拟点来进行，其中虚拟对齐面应当移动到所述点中。41.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中所述一个或多个参数是默认、 标准的参数。42.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中所述一个或多个参数是是来源于具体患者的患者具体参数。43.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面是默认对齐面。44.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中默认对齐面是基于标准值预先定义和确定的。45.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面是具体患者的对齐面，其基于来自患者的一个或多个参数确定。46.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中所述一个或多个参数来源于该组牙齿的虚拟模型。47.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该参数的一个或多个基于应当被修复的一个或多个预备牙。48.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该参数的一个或多个是一个或多个预备牙的位置，预备牙的唇部或口部表面方向，和/或预备牙的向上或向下的方向。49.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该参数的一个或多个基于所述一个或多个牙齿的水平和/或垂直设置。50.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该参数的一个或多个是若干具体牙齿的位置。51.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该参数的一个或多个基于下牙弓和/或上牙弓中的牙齿的最高点。52.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该一个或多个参数是下牙弓左侧中的磨牙上的点、下牙弓右侧中的磨牙上的点和下牙弓中的中间牙齿之间的点。53.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中在对齐面上指示一组标准牙齿以帮助操作者将对齐面和牙齿的虚拟模型相对于彼此正确放置。54.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中提供了旋转和平移对齐面和 /或牙齿的虚拟模型的装置。55.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中旋转和平移的装置被提供为虚拟手柄。56.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟对齐面和/或该组牙齿的虚拟模型是半透明的或半透彻的从而使虚拟对齐面和一组虚拟牙齿同时可见。57.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中借助牙齿的口腔内扫描或者通过扫描牙齿印模或者通过扫描牙齿的物理模型来执行该组牙齿的虚拟建模。58.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法还包括在虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的移动过程中，登记牙齿之间发生的所有撞击，并且在移动完成后，建立修复体的撞击点的模型。59.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中同时对修复体的所有撞击点自动建立模型。60.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中修复体的每个撞击点被单独建立模型。61.根据任何一项前述权利要求的计算机实施方法，其中修复体是可穿透的。62.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法包括可选地当设计的修复体与相对的虚拟颌撞击时，设计的修复体是可穿透的。63.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法包括阻止设计的修复体在与相对的虚拟颌撞击时被穿透。64.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中该方法包括当设计的修复体与相对的虚拟颌撞击时，设计的修复体是可穿透的。65.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟上颌和虚拟下颌被设置成相对于彼此移动。66.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟上颌被固定从而使虚拟下颌被设置成相对于虚拟上颌移动。67.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中撞击中的撞击点提供撞击点的表面。68.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中设置成演示虚拟上颌和虚拟下颌相对于彼此的预先定义的运动。69.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中预先定义的运动包括沿一个或多个以下方向的移动-伸出；_后移;-向右侧伸；-向左侧伸；-向右内错位；-向左内错位；-向右侧伸-后移向上；-向左侧伸-后移向上。70.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中预先定义的运动被设置成基于一个或多个约束而自动终止。71.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟动态咬合架被设置成选自若干类似于物理咬合架的虚拟咬合架。72.根据任何一项或多项前述权利要求的计算机实施方法，其中虚拟下颌被设置成模拟以下方向中的移动-伸出；_后移;-向右侧伸；-向左侧伸；-向右内错位；-向左内错位；-向右侧伸-后移向上；-向左侧伸-后移向上。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·K·克里斯滕森，R·费斯克，C·V·巴特，T·S·鲍尔森，
申请(专利权)人：三形状股份有限公司，
类型：
国别省市：