BR112018073993B1 - sistema de modelagem virtual de ortodontia,método para exibir um plano de tratamento ortodõntico e meio de armazenamento não transitório legível por computador - Google Patents
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Abstract
"SISTEMA DE MODELAGEM VIRTUAL DE OR- TODONTIA, MÉTODO PARA EXIBIR UM PLANO DE TRATAMENTO ORTODÔNTICO E MEIO DE ARMAZENAMENTO NÃO TRANSITÓRIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR". De acordo com modalidades do assunto divulgado, um servidor (110) pode incluir circuitos de processamento configurados para receber um arquivo de modelagem virtual (225) codificado com um plano de tratamento ortodôntico de tal forma que a informação codificada do formato de arquivo de modelagem virtual (225) permita que todas as etapas do plano de tratamento ortodôntico (230, 305, 405) sejam exibidas sem um arquivo separado para cada etapa de tratamento. Adi-cionalmente, o circuito de processamento pode ser configurado para realizar o download de uma primeira etapa de tratamento (305) do formato de arquivo de modelagem virtual (225), receber geometrias de dentes e gengivas correspondentes à primeira etapa de tratamento (305) e exibir a primeira etapa de tratamento (305). Além disso, uma etapa de tratamento selecionada (405) pode ser exibida com base em informações codificadas no formato de arquivo de modelagem virtual (225) ortodôntico.
Description
[0001] Com o surgimento da modelagem virtual baseada em computador, realidade virtual e tecnologia de imagem 3D/4D, os ortodontis- tas podem modelar os dentes dos pacientes em detalhes para chegar a um plano de tratamento ou diagnóstico. Por exemplo, um ortodontista pode usar a modelagem virtual para exibir etapas de tratamento individuais de um plano de tratamento, cada etapa armazenada e processada em um arquivo 3D separado.
[0002] Os parágrafos anteriores foram fornecidos a título de introdução geral e não pretendem limitar o âmbito das concretizações que se seguem. As modalidades descritas, juntamente com outras vantagens, serão melhor compreendidas por referência à descrição detalhada que se segue, tomada em conjunto com os desenhos anexos.
[0003] De acordo com as modalidades do assunto divulgado, um servidor pode incluir circuitos de processamento configurados para receber um arquivo de modelagem virtual codificado com um plano de tratamento ortodôntico tal que a informação codificada do formato de arquivo de modelo virtual permite que todas as etapas do plano de tratamento ortodôntico possam ser exibidas sem um arquivo de modelagem virtual separado para cada etapa de tratamento. Adicionalmente, o circuito de processamento pode ser configurado realizar o download de uma primeira etapa de tratamento do formato de arquivo de modelagem virtual, receber as geometrias de dentes e gengivas correspondentes à primeira etapa de tratamento, e exibir a primeira etapa de tratamento. Além disso, uma etapa de tratamento selecionada pode ser exibida com base em informações codificadas no formato de arquivo de modelagem virtual ortodôntico.
[0004] Uma apreciação mais completa da divulgação e muitas das suas vantagens serão prontamente obtidas à medida que a mesma seja melhor compreendida por referência à seguinte descrição detalhada quando considerada em ligação com os desenhos anexos, em que:
[0005] A Figura 1 ilustra uma topologia de rede exemplar de um sistema para um formato de arquivo de modelagem virtual de ortodontia de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado;
[0006] A Figura 2 descreve um fluxo de trabalho de formato de arquivo de modelagem virtual de ortodontia de acordo com um ou mais aspectos do assunto divulgado;
[0007] A Figura 3 ilustra um diagrama de blocos da informação codificada no formato de arquivo de modelagem virtual para uma primeira etapa de tratamento de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado;
[0008] A Figura 4 representa um diagrama de blocos da informação codificada no formato de arquivo de modelagem virtual para uma etapa de tratamento selecionada de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado;
[0009] A Figura 5 é um fluxograma algorítmico de exibição de um plano de tratamento ortodôntico com a utilização de um formato de arquivo de modelagem virtual ortodôntico de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado; e
[00010] A Figura 6 é um diagrama de blocos de hardware de um servidor de acordo com um ou mais aspectos exemplares do assunto divulgado.
[00011] A descrição apresentada abaixo em conexão com os desenhos anexos destina-se como uma descrição de várias modalidades do assunto divulgado e não é necessariamente destinado a representar a(s) única(s) modalidade(s). Em certos casos, a descrição inclui detalhes específicos com a finalidade de fornecer uma compreensão do assunto divulgado. No entanto, será evidente para os especialistas na técnica que as modalidades podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em alguns casos, estruturas e componentes bem conhecidos podem ser mostrados na forma de diagrama de blocos, com o objetivo de evitar obscurecer os conceitos do assunto divulgado.
[00012] Uma vantagem do formato de arquivo de modelagem virtual de ortodontia pode ser mais precisamente determinar onde os dentes estarão ao longo do tempo sem requerer espaço de armazenamento extra para arquivos individuais de cada etapa de tratamento. Anteriormente, uma imagem 3D independente tinha que ser exibida ao visualizar uma etapa de tratamento predeterminada. O formato de arquivo de modelagem virtual aprimorado, no entanto, é muito mais flexível e pode avançar no tempo em intervalos menores sem exigir que quaisquer imagens 3D autônomas tenham sido criadas anteriormente e exibidas.
[00013] Em vez de criar várias imagens 3D autônomas, o formato de arquivo de modelagem virtual ortodôntica pode armazenar o formato e a posição original do dente, bem como dados de movimento para os dentes, permitindo que a imagem virtualmente modelada seja exibida de forma adaptável ao calcular a posição do dente em tempo real com a utilização de matrizes de transformação. A posição de cada dente pode ser rápida e facilmente determinada em relação à posição original do dente com a utilização das matrizes de transformação. Como as matrizes de transformação são codificadas no formato de arquivo de modelagem virtual, a etapa de tratamento pode ser exibida usando as informações do arquivo de modelagem virtual sem precisar criar um arquivo de modelagem virtual adicional para exibir a etapa de tratamento selecionada.
[00014] O formato de arquivo de modelagem virtual também pode armazenar informações chave da gengiva para renderizar a gengiva realisticamente, em vez de apenas preencher uma lacuna feita por um dente sendo movido.
[00015] Outra vantagem pode ser hospedar o arquivo de modelagem virtual diretamente em uma página da Web (por exemplo, WebGL para 3D). Um único arquivo de modelagem virtual para exibir um plano de tratamento inteiro pode minimizar o tempo de download e renderização porque, depois de realizado o download, o restante da imagem pode ser renderizado rapidamente com as informações codificadas no formato de arquivo de modelagem virtual. Em outras palavras, um tempo de atraso de renderização de etapas adicionais de tratamento foi removido. Anteriormente, cada uma das etapas de tratamento correspondendo a duas semanas, quatro semanas, seis semanas, etc., era um arquivo indepen-dente ou separado que poderia exigir uma quantidade significativa de espaço de armazenamento (por exemplo, 2 megabytes cada) que pode aumentar rapidamente até um grande arquivo ao mostrar um plano de tratamento completo.
[00016] O formato de arquivo de modelagem virtual inclui um registro de dados de movimento que pode determinar como mover os dentes do paciente ao renderizá-lo no computador do médico, por exemplo, o que resulta na necessidade de armazenar menos dados comparados a um arquivo individual para exibir uma imagem 3D para cada etapa de tratamento. Por exemplo, se um dente foi girado no sentido anti-horário em 2 graus e isso representa o novo local do dente, essa informação pode ser armazenada no formato de arquivo de modelagem virtual e acessada quando precisar ser exibida em vez de ter um arquivo 3D separado para cada etapa de tratamento que contém todas as posições dos dentes em cada arquivo. Uma vez que os dados de movimento são forneci- dos, o software pode mover cada dente para onde deveria estar baseado em uma etapa de tratamento selecionada do plano de tratamento ortodôntico.
[00017] Além disso, quando um dente é movido, a gengiva também é afetada. A gengiva pode ser redesenhada para parecer correta e realista. Se um dente é movido e nada é feito com a gengiva, então pode haver uma grande lacuna. Por exemplo, se o dente foi movido um milímetro para trás, então há um sulco milimétrico entre a linha da gengiva e o dente. A gengiva pode então ser redesenhada aproximando-se de onde a gengiva estaria baseada na localização atual da gengiva com a utilização de seus dados existentes. A quantidade de dados necessária para redesenhar a gengiva inteiramente pode ser uma quantidade significativa de dados que podem ser armazenados em um servidor ou em um banco de dados, por exemplo. Nem todos os dados da gengiva podem ser armazenados no formato de arquivo de modelagem virtual porque nem todos os dados podem ser transmitidos de forma eficiente e/ou rápida. Incluído no arquivo de modelagem virtual baixado no computador do médico, pode haver informações chave correspondentes às informações sobre a gengiva. Uma vez realizado o download, o JavaScript pode ser executado localmente em um computador, por exemplo, para estimar onde a gengiva deve estar. Todos os dados da gengiva poderiam ser de até 50 a 100 megabytes, por exemplo, que teriam que ser baixados. No entanto, como apenas informações chave são fornecidas, a simulação pode ser executada facilmente no computador do médico. Por essa razão, o download mais rápido e a renderização do modelo virtual na estação do médico resultam em um poder de processamento barato e podem ser mais rápidos porque são feitos localmente no computador do médico. Os dados da gengiva recebidos do servidor podem ser limitados a informações estrategicamente selecionadas, em vez de receber todas as informações correspondentes a exatamente como seria a gengiva, porque pode haver muitos dados para fazer o download com eficiência e rapidez. Por exemplo, informações de gengiva estrategicamente predeterminadas (por exemplo, a curva da gengiva) podem ser acessadas a partir do servidor e o software pode preencher as lacunas na informação para desenhar a nova gengiva. O algoritmo de desenho da gengiva não preenche simplesmente a lacuna remanescente de um dente movimentado. Alternativamente, a posição da gengiva atual é compreendida e é usada para fornecer uma previsão inteligente de onde a gengiva pode estar após o dente ser movido.
[00018] Com referência agora aos desenhos, onde numerais de referência designam partes idênticas ou correspondentes ao longo das várias vistas, a Figura 1 descreve um sistema de modelagem virtual ortodôntica (referido neste documento como o sistema 100) de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado. O sistema 100 pode incluir um computador 115 ligado a um dispositivo móvel 105, um servidor 110, e uma banco de dados 120 através de uma rede 130. O dispositivo móvel 105 pode incluir um telefone inteligente, um computador portátil, um PDA, um tablet e afins. O dispositivo móvel 105 pode representar um ou mais dispositivos móveis conectados ao servidor 110, ao computador 115, e ao banco de dados 120 através da rede 130. O servidor 110 pode representar um ou mais servidores conectados ao dispositivo móvel 105, ao computador 115, e ao banco de dados 120 através da rede 130. O computador 115 pode representar um ou mais computadores conectados ao dispositivo móvel 105, ao servidor 110 e ao banco de dados 120 através da rede 130. O banco de dados 120 pode representar um ou mais bancos de dados conectados ao dispositivo móvel 105, ao servidor 110 e ao computador 115 através da rede 130. A rede 130 pode representar uma ou mais redes que ligam o dispositivo móvel 105, o servidor 110, o computador 115 e o banco de dados 120.
[00019] A rede 130 pode ser uma rede pública, como a Internet, ou uma rede privada, tal como uma rede LAN ou WAN, ou qualquer combinação das mesmas e também pode incluir sub-redes PSTN ou ISDN. A rede 130 também pode ser por meio de cabos, tal como uma rede Ethernet, ou pode ser sem fios, tal como uma rede celular, incluindo sistemas celulares sem fios EDGE, 3G e 4G. A rede sem fio também pode serWi-Fi, Bluetooth ou qualquer outra forma de comunicação sem fio conhecida.
[00020] O computador 115 pode incluir uma interface, tal como um teclado e/ou mouse, que permite que um usuário interaja com as etapas de tratamento correspondentes às posições dos dentes de um paciente, por exemplo, ao longo de um período de tempo predeterminado em que os dentes do paciente passam de uma posição inicial para uma posição final, por exemplo. A posição e o movimento dos dentes do paciente podem ser virtualmente modelados (por exemplo, modelados em 3D) e exibidos através da interface do computador 115 via WebGL, por exemplo.
[00021] O banco de dados 120 pode armazenar várias informações, incluindo dados do paciente e arquivos de modelagem virtual correspondentes. Os arquivos de modelagem virtual podem ser codificados em um formato de arquivo de modelagem virtual para armazenar a forma do dente, a posição do dente, os dados do movimento do dente, informação estratégica predeterminada da gengiva, e semelhantes, como adicionalmente descrito neste documento. As informações da gengiva podem ser armazenadas no banco de dados 120. O banco de dados 120 pode ser local para o dispositivo móvel 105, para o servidor 110 ou para o computador 115. Além disso, o banco de dados 120 pode ser um banco de dados externo.
[00022] Em um aspecto, o servidor 110 pode receber sinais do computador 115 e/ou do dispositivo móvel 105 para fazer com que o servidor 110 transmita informações solicitadas (por exemplo, informações sobre a gengiva de tal forma que a gengiva do paciente possa ser renderizada realisticamente após o movimento dos dentes) a partir do servidor 110 e/ou do banco de dados 120 para o computador 115 e/ou para o dispositivo móvel 105. Em um outro aspecto, o servidor 110 pode ser um dispositivo que aloja um processador incluindo um computador (por exemplo, o computador 115), um laptop ou telefone inteligente (por exemplo, o dispositivo móvel 105) e semelhantes, de tal modo que o processa-mento pode ser feito localmente.
[00023] A Figura 2 representa um fluxo de trabalho exemplar de acordo com um ou mais aspectos da invenção. O fluxo de trabalho pode incluir uma seção de codificação 235, o carregamento do arquivo de modelagem virtual 225, e a exibição de uma etapa de tratamento 230. A seção de codificação 235 pode incluir etapas para desenvolver um plano de tratamento ortodôntico 205, dividir o plano de tratamento orto- dòntico nas seções 210 para cada etapa do tratamento, cada etapa do tratamento pode ser dividida em seções de arco 215, incluindo uma se-ção do arco maxilar e uma seção do arco mandibular, e cada arco pode incluir subseções de gengiva e de dente 220.
[00024] Na seção 205, o formato de arquivo 3D inclui um plano de tratamento para o tratamento ortodôntico de um paciente individual desde o início do tratamento até o final do tratamento. Como o plano de tratamento pode ser dividido em seções 210 para cada etapa do tratamento, cada seção pode corresponder a um intervalo de tempo. Por exemplo, a primeira seção (ou intervalo de tempo) pode ser equivalente ao tempo zero, já que nenhum tratamento foi dado, o que pode corres-ponder às posições e formas originais do arco, dentes e gengiva. Em seguida, as segunda, terceira e quarta seções podem corresponder a duas semanas, quatro semanas e seis semanas, respectivamente. O intervalo de tempo para cada seção pode corresponder a qualquer quantidade de tempo com base no plano de tratamento, e o número de seções pode ser qualquer número de seções com base no plano de tratamento.
[00025] Na seção de arco 215 do fluxo de trabalho, cada etapa de tratamento pode ser dividida em duas seções de uma seção do arco maxilar e uma seção do arco mandibular. O arco maxilar e o arco mandibular são os arcos formados pelos dentes do maxilar e da mandíbula, respectivamente. A seção do arco maxilar inclui informações de transformação que podem ser usadas para alinhar o arco maxilar no topo do arco mandibular. Além disso, para as subseções de gengiva e dentes 220, a seção de arco maxilar e a seção de arco mandibular incluem subseções para a gengiva e para cada dente no arco correspondente.
[00026] Em seguida, o carregamento do arquivo de modelagem virtual em 225 pode incluir a leitura do arquivo de modelagem virtual para receber as informações codificadas do formato de arquivo de modelagem virtual. Durante a operação de carregamento, as informações correspondentes à primeira seção do plano de tratamento (ou seja, a forma e posição originais da gengiva e dentes) são baixadas, a informação de geometria de modelagem virtual para a gengiva e para os dentes de cada arco é lida a partir da primeira seção e carregada na memória (por exemplo, o banco de dados 120 e/ou a memória local) de um ou mais dos dispositivos móveis 105, do servidor 110 e do computador 115.
[00027] A exibição de uma etapa de tratamento 230 inclui a exibição da gengiva e dos dentes em uma forma e posição correspondentes à etapa de tratamento selecionada. Antes de exibir as formas virtualmente modeladas dos dentes, as matrizes de transformação são passadas para um renderizador (por exemplo, WebGL para renderização 3D) e as geometrias de cada dente são exibidas após a transformação. A transformação da gengiva pode ser aplicada manualmente à geometria da gengiva nos vértices afetados da gengiva com a utilização de vetores de transformação carregados a partir do arquivo de modelagem virtual. A geometria da gengiva atualizada pode ser passada para o renderiza- dor de modelagem virtual para a exibição. Quando a primeira etapa de tratamento é selecionada para a exibição, nenhuma transformação será aplicada aos dentes ou gengiva e as geometrias originais não transformadas podem ser renderizadas. Além disso, quando outra etapa de tratamento é selecionada para a exibição, as informações de transformação das etapas carregadas anteriormente podem ser armazenadas em cache e mantidas na memória, se o espaço da memória permitir, para uma transição mais rápida ao selecionar as etapas de tratamento selecionadas anteriormente e exibidas.
[00028] A Figura 3 representa um diagrama de blocos da informação codificada no formato de arquivo de modelagem virtual para uma primeira etapa de tratamento 305 de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado. O formato de arquivo de modelagem virtual inclui cada etapa do plano de tratamento ortodôntico. Em um aspecto, a primeira etapa de tratamento 305 pode incluir um arco maxilar 310 e um arco mandibular 340. O arco maxilar 310 pode incluir uma matriz de transformação do arco maxilar 315, uma gengiva maxilar 320, um pri-meiro dente maxilar 325, um segundo dente maxilar 330, e um enésimo dente maxilar 335 em que o enésimo dente maxilar 335 representa um número predeterminado de dentes e os dados correspondentes dentro do arco maxilar 310 com base no paciente. A matriz de transformação do arco maxilar 315 pode ser utilizada para alinhar o arco maxilar 310 no topo de um arco mandibular 340, quando exibido.
[00029] Na primeira etapa de tratamento 305, a gengiva maxilar 320 pode incluir informação de geometria, onde a informação de geometria pode ser a forma da gengiva maxilar 320. A informação de transformação não é necessária na primeira etapa de tratamento 305 porque a primeira etapa de tratamento 305 pode corresponder à forma e posição originais da gengiva e de cada dente no arco maxilar. O primeiro dente maxilar 325, o segundo dente maxilar 330 e todos os outros dentes maxilares associados ao arco maxilar 310 incluem informação de geometria, onde a informação de geometria dos dentes maxilares pode ser forma e posição. A gengiva maxilar 320 e os dentes maxilares não necessitam de informação de transformação para a primeira etapa de tratamento 305 porque os dentes maxilares na primeira etapa de tratamento 305 podem ser exibidos na sua forma e posição originais.
[00030] O arco mandibular 340 pode incluir uma gengiva mandibular 350, um primeiro dente mandibular 355, um segundo dente mandibular 360 e um enésimo dente mandibular 365, onde o enésimo dente mandibular 365 representa um número predeterminado de dentes e os dados correspondentes dentro do arco mandibular 340 com base no paciente.
[00031] Na primeira etapa de tratamento 305, a gengiva mandibular 350 pode incluir informações de geometria onde a informação de geometria pode ser a forma da gengiva mandibular 350. O primeiro dente mandibular 355, o segundo dente mandibular 360, e todos os outros dentes mandibulares associados com o arco mandibular 340 incluem informação de geometria, onde a informação de geometria dos dentes mandibulares pode ser forma e posição. A gengiva mandibular 350 e os dentes mandibulares não necessitam de informação de transformação para a primeira etapa de tratamento 305 porque os dentes mandibulares na primeira etapa de tratamento 305 podem ser exibidos na sua forma e posição originais.
[00032] A Figura 4 representa um diagrama de blocos da informação codificada no formato de arquivo de modelagem virtual para uma etapa de tratamento selecionada 405 de acordo com uma ou mais modalidades da matéria divulgada. A etapa de tratamento selecionada 405 pode representar cada etapa de tratamento do plano de tratamento diferente da primeira etapa de tratamento 305. Como a etapa selecionada 405 pode fazer parte do mesmo plano de tratamento para um paciente, o arco maxilar 310 e o arco mandibular 340 podem ser incluídos na etapa de tratamento selecionada 405 e podem ser os mesmos arcos utilizados na primeira etapa de tratamento 305. O arco maxilar 310 pode incluir a matriz de transformação do arco maxilar 315 que pode ser a mesma matriz de transformação do arco maxilar 315 da primeira etapa de tratamento 305 porque o plano de tratamento é para o mesmo paciente. Além disso, o arco maxilar 310 pode incluir a gengiva maxilar 420, um primeiro dente maxilar 425, um segundo dente maxilar 430 e um ené- simo dente maxilar 435 onde o enésimo dente maxilar 435 representa um número predeterminado de dentes e os dados correspondentes dentro do arco maxilar 310 com base no paciente. A matriz de transformação do arco maxilar 315 pode ser utilizada para alinhar o arco maxilar 310 no topo do arco mandibular 340 quando exibido.
[00033] Na etapa de tratamento selecionada 405, a gengiva maxilar 420 pode incluir vetores de transformação, onde os vetores de transformação podem ser uma lista de vetores 3D, por exemplo, para determinar a forma da gengiva maxilar 420 de tal forma que o número de vetores 3D é proporcional ao número de vértices na gengiva. O primeiro dente maxilar 425, o segundo dente maxilar 430 e quaisquer outros dentes maxilares associados ao arco maxilar 310 na etapa de tratamento selecionada 405 podem incluir uma matriz de transformação que define o movimento dos dentes em cada etapa de tratamento selecionada 405 com a utilização de uma matriz 4X4 de números flutuantes de 16 bits.
[00034] O arco mandibular 340 pode incluir uma gengiva mandibular 450, um primeiro dente mandibular 455, um segundo dente mandibular 460 e um enésimo dente mandibular 365 onde o enésimo dente mandibular 365 representa um número predeterminado de dentes e os dados correspondentes dentro do arco mandibular 340 com base no paciente.
[00035] Na etapa de tratamento selecionada 405, a gengiva mandibular 450 pode incluir vetores de transformação, onde os vetores de transformação podem ser uma lista de vetores 3D, por exemplo, para determinar a forma da gengiva mandibular 450 de tal forma que o número de vetores 3D é proporcional ao número de vértices na gengiva. O primeiro dente mandibular 455, o segundo dente mandibular 460 e todos os outros dentes mandibulares associados ao arco mandibular 340 na etapa de tratamento selecionada 405 podem incluir uma matriz de transformação que define o movimento dos dentes em cada etapa de tratamento selecionada 405 com a utilização de uma matriz 4X4 de números flutuantes de 16 bits.
[00036] A Figura 5 é um fluxograma algorítmico de exibição de um plano de tratamento ortodôntico usando um formato de arquivo de modelagem virtual ortodôntico de acordo com uma ou mais modalidades do assunto divulgado.
[00037] Na S505, uma primeira etapa de tratamento do arquivo de modelagem virtual pode ser baixada. A primeira etapa de tratamento baixada na S505 pode incluir as informações correspondentes à primeira etapa de tratamento codificada no arquivo de modelagem virtual, conforme ilustrado na Figura 3.
[00038] Na S510, as geometrias de gengiva e dentes correspondentes à primeira etapa de tratamento 305 podem ser recebidas. As S505 e S510 podem ser incluídas na seção 225 do fluxo de trabalho da Figura 2.
[00039] Na S515, uma etapa de tratamento pode ser selecionada para a exibição.
[00040] Na S520, pode ser determinado se a etapa de tratamento selecionada para a exibição em S515 é a primeira etapa de tratamento 305. Se a etapa de tratamento selecionada 405 da S515 não for a primeira etapa de tratamento 305, então a etapa de tratamento selecionada 405 do arquivo de modelagem virtual pode ser baixada na S530. No entanto, se a etapa de tratamento requerida da S515 for a primeira etapa de tratamento 305, então as geometrias originais da gengiva e dos dentes podem ser exibidas na S525.
[00041] Na S525, a exibição das geometrias originais de gengiva e dentes pode incluir a exibição das geometrias de gengiva e dentes originais do arco mandibular 340, ao aplicar a matriz de transformação do arco maxilar 315, e ao exibir as geometrias originais da gengiva e dos dentes do arco maxilar 340. Uma vez que as geometrias originais da gengiva e dos dentes tenham sido exibidas na S525, o processo pode retornar à S520 para determinar se a etapa de tratamento selecionada 405 é a primeira etapa de tratamento 305.
[00042] Na S530, a etapa de tratamento selecionada 405 do arquivo de modelagem virtual pode ser baixada.
[00043] Na S535, as matrizes de transformação de dentes e os vetores de transformação de gengiva correspondentes à etapa de tratamento selecionada 405 podem ser recebidos.
[00044] Na S540, uma matriz de transformação de um arco pode ser aplicada em um renderizador de modelagem virtual. A S540 pode ser opcional, uma vez que a matriz de transformação (isto é, a matriz de transformação do arco maxilar) do arco só é aplicada quando o arco é o arco maxilar 310.
[00045] Na S545, uma matriz de transformação para cada dente no arco correspondente pode ser aplicada no renderizador de modelagem virtual.
[00046] Na S550, a geometria da gengiva atual da etapa de tratamento selecionada 405 pode ser convertida para a forma original da gengiva da primeira etapa de tratamento 305.
[00047] Na S555, os vetores de transformação da etapa selecionada 405 podem ser aplicados à geometria da gengiva da primeira etapa de tratamento 305.
[00048] Na S560, o dente e a gengiva correspondentes à etapa de tratamento selecionada 405 com base no movimento de cada dente e na forma da gengiva a partir das matrizes de transformação e dos vetores de transformação, respectivamente, podem ser exibidos como uma figura virtualmente modelada, tal como um modelo virtual em 3D, por exemplo.
[00049] As S515 a S560 podem ser incluídas na exibição de uma etapa de tratamento selecionada 230 a partir do fluxo de trabalho representado na Figura 2.
[00050] Deve notar-se que as etapas discutidas acima em relação à Figura 5 não têm de ser realizadas nessa ordem particular. Várias etapas poderiam ser revertidas, realizadas de forma independente, realizadas em várias ordens ou realizadas simultaneamente.
[00051] Em seguida, uma descrição de hardware do servidor 110 de acordo com modalidades exemplares é descrita com referência à Figura 6. Na Figura 6, o servidor 110 inclui uma CPU 600 que executa os processos descritos acima/abaixo. Os dados e instruções do processo podem ser armazenados na memória 602. Estes processos e instruções podem também ser armazenados em um disco de suporte de armazenamento 604 tal como um disco rígido (HDD) ou um suporte de armazenamento portátil ou podem ser armazenados remotamente. Além disso, os avanços reivindicados não são limitados pela forma da mídia legível por computador na qual as instruções do processo inventivo são armazenadas. Por exemplo, as instruções podem ser armazenadas em CDs, DVDs, em memória FLASH, RAM, ROM, PROM, EPROM, EE- PROM, disco rígido ou qualquer outro dispositivo de processamento de informação com o qual o servidor 110 se comunica, tal como um servidor ou um computador.
[00052] As funções e recursos descritos neste documento também podem ser executados por vários componentes distribuídos de um sistema. Por exemplo, um ou mais processadores podem executar essas funções do sistema, em que os processadores são distribuídos por vários componentes que se comunicam em uma rede. Os componentes distribuídos podem incluir uma ou mais máquinas cliente e servidor, que podem compartilhar o processamento, além de várias interfaces humanas e dispositivos de comunicação (por exemplo, monitores, telefones inteligentes, tablets, assistentes digitais pessoais (PDAs)). A rede pode ser uma rede privada, como uma LAN ou WAN, ou pode ser uma rede pública, tal como a Internet. A entrada para o sistema pode ser recebida por meio de uma entrada direta do usuário e recebida remotamente em tempo real ou como um processo em lote. Adicionalmente, algumas implementações podem ser realizadas em módulos ou hardware não idênticos aos descritos. Consequentemente, outras implementações estão dentro do escopo que pode ser reivindicado.
[00053] A descrição de hardware acima descrita é um exemplo não limitativo da estrutura correspondente para realizar a funcionalidade descrita neste documento.
[00054] Tendo agora descrito modalidades do assunto divulgado, deve ser evidente para os versados na técnica que o precedente é meramente ilustrativo e não limitativo, tendo sido apresentado apenas a título de exemplo. Deste modo, embora configurações particulares tenham sido discutidas neste documento, outras configurações também podem ser empregadas. Numerosas modificações e outras modalidades (por exemplo, combinações, rearranjos, etc.) são permitidas pela presente divulgação e estão dentro do âmbito de um versado na técnica e são contempladas como abrangidas pelo âmbito do assunto divulgado e quaisquer equivalentes ao mesmo. As características das modalidades divulgadas podem ser combinadas, rearranjadas, omitidas, etc., dentro do âmbito da invenção para produzir modalidades adicionais. Além disso, alguns recursos podem ser aproveitados sem o uso correspondente de outros recursos. Por conseguinte, a(s) Requerente(s) pretende^) abranger todas essas alternativas, modificações, equivalentes e variações que estejam dentro do espírito e âmbito do assunto divul-gado.
Claims (14)
1. Sistema de modelagem virtual de ortodontia (100) para modelagem de dentes de um paciente, caracterizado pelo fato de que compreende: um servidor (110) que inclui circuitos de processamento configurados para: receber um arquivo de modelagem virtual (225) codificado com um plano de tratamento ortodôntico de tal forma que as informações codificadas do formato de arquivo de modelagem virtual (225) permitam que todas dentre uma pluralidade de etapas do plano de tratamento ortodôntico (230, 305, 405) sejam exibidas sem um arquivo separado para cada etapa de tratamento (230, 305, 405); executar (S505) o download de uma primeira etapa de tratamento (305) dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405) do formato de arquivo de modelagem virtual (225); receber (S510) geometrias de gengiva e geometrias dos dentes que correspondem à primeira etapa de tratamento (305); exibir a primeira etapa do tratamento (305); transmitir uma solicitação para uma etapa de tratamento selecionada (405) dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405) a ser exibida; determinar (S520) se a etapa de tratamento selecionada (405) é a primeira etapa de tratamento (305); quando a etapa de tratamento selecionada (405) é a primeira etapa de tratamento (305), exibir (S525) as geometrias da gengiva e as geometrias dos dentes que correspondem à primeira etapa de tratamento (305); quando a etapa de tratamento selecionada (405) não é a primeira etapa de tratamento (305), fazer o download (S530) da etapa de tratamento selecionada (405) do arquivo de modelagem virtual (225), receber (S535) uma pluralidade de matrizes de transformação dos dentes e vetores de transformação de gengiva para cada um de um arco superior e um arco inferior que corresponde à etapa de tratamento selecionada (405), aplicar (S545) uma matriz de transformação predeterminada para cada dente dentre os dentes com base na etapa de tratamento selecionada (405), converter (S550) as geometrias de gengiva de uma etapa de tratamento atualmente exibida para as geometrias de gengiva que correspondem à primeira etapa de tratamento (305) quando a etapa de tratamento exibida no momento não é a primeira etapa de tratamento (305), aplicar (S555) vetores de transformação às geometrias de gengiva que correspondem à primeira etapa de tratamento (305) com base na etapa de tratamento selecionada (405), e exibir (S560) as geometrias de gengiva e as geometrias dos dentes que correspondem à etapa de tratamento selecionada (405) com base nas informações codificadas no arquivo de modelagem virtual (225) sem criar um arquivo separado para cada etapa de tratamento (230, 305, 405).
2. Sistema de modelagem virtual de ortodontia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arquivo de modelagem virtual (225) é codificado com o plano de tratamento ortodôntico dividido em uma pluralidade de seções para cada etapa (230, 305, 405) de tratamento dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405), a pluralidade de seções compreendendo uma matriz de transformação do arco maxilar (315), uma geometria da gengiva maxilar (320, 420), uma geometria maxilar para cada dente dentre os dentes (325, 330, 335; 425, 430, 435), uma geometria da gengiva mandibular (350, 450), uma geometria mandibular para cada dente (355, 360, 365; 455,460,465), uma pluralidade de vetores de transformação da gengiva maxilar (320, 420), uma pluralidade de vetores de transformação maxilar para cada dente, uma pluralidade de vetores de transformação da gengiva mandibular (350, 450), e uma pluralidade de vetores de transformação mandibular para cada dente.
3. Sistema de modelagem virtual de ortodontia (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o circuito de processamento é ainda configurado para: determinar se a etapa de tratamento selecionada (405) corresponde ao arco maxilar (310); e aplicar uma matriz de transformação do arco maxilar (315) em um renderizador de modelagem virtual.
4. Sistema de modelagem virtual de ortodontia (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a matriz de transformação do arco maxilar (315) para movimento dos dentes na etapa de tratamento selecionada (405) é uma matriz 4x4 de números flutuantes de 16 bits.
5. Sistema de modelagem virtual de ortodontia (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de vetores de transformação para modificar a gengiva que corresponde à etapa de tratamento selecionada (405) compreende uma lista de vetores 3D, em que um número de vetores na lista de vetores 3D é proporcional a um número de vértices nas geometrias da gengiva.
6. Método para exibir um plano de tratamento ortodôntico para o tratamento dos dentes de um paciente a partir de um formato de arquivo de modelagem virtual (225) ortodôntico, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: receber, pelo circuito de processamento, um arquivo de modelagem virtual (225) codificado com um plano de tratamento ortodôntico de tal forma que as informações codificadas do formato de arquivo de modelagem virtual (225) permitam que todas dentre uma pluralidade de etapas do plano de tratamento ortodôntico (230, 305, 405) sejam exibidas sem um arquivo separado para cada etapa de tratamento; executar (S505) o download, pelo circuito de processamento, de uma primeira etapa de tratamento (305) dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405) do formato de arquivo de modelagem virtual (225); receber (S510), através do circuito de processamento, geometrias de gengiva e geometrias dos dentes que correspondem à primeira etapa de tratamento (305); e exibir, pelo circuito de processamento, a primeira etapa do tratamento (305); transmitir, pelo circuito de processamento, uma solicitação para uma etapa de tratamento selecionada (405) dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405) a ser exibida; determinar (S520), pelo circuito de processamento, se a etapa de tratamento selecionada (405) é a primeira etapa de tratamento (305); quando a etapa de tratamento selecionada (405) é a primeira etapa de tratamento (305), exibir (S525), pelo circuito de processamento, as geometrias da gengiva e as geometrias dos dentes que correspondem à primeira etapa de tratamento (305); quando a etapa de tratamento selecionada (405) não é a primeira etapa de tratamento (305), fazer o download (S530), pelo circuito de processamento, da etapa de tratamento selecionada (405) do arquivo de modelagem virtual (225), receber (S535), pelo circuito de processamento, uma pluralidade de matrizes de transformação dos dentes e vetores de transformação de gengiva para cada um de um arco superior e um arco inferior que corresponde à etapa de tratamento selecionada (405), aplicar (S545), pelo circuito de processamento, uma matriz de transformação predeterminada para cada dente dentre os dentes com base na etapa de tratamento selecionada (405), converter (S550), pelo circuito de processamento, as geometrias de gengiva de uma etapa de tratamento atualmente exibida para as geometrias de gengiva que correspondem à primeira etapa de tratamento (305) quando a etapa de tratamento exibida no momento não é a primeira etapa de tratamento (305), aplicar (S555), pelo circuito de processamento, vetores de transformação às geometrias de gengiva que correspondem à primeira etapa de tratamento (305) com base na etapa de tratamento selecionada (405), e exibir (S560), pelo circuito de processamento, as geometrias de gengiva e as geometrias dos dentes que correspondem à etapa de tratamento selecionada (405) com base nas informações codificadas no arquivo de modelagem virtual (225) sem criar um arquivo separado para cada etapa de tratamento.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o formato do arquivo de modelagem virtual (225) é codificado com o plano de tratamento ortodôntico dividido em uma pluralidade de seções para cada etapa de tratamento dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405), a pluralidade de seções compreendendo uma matriz de transformação do arco maxilar (315), uma geometria da gengiva maxilar (320, 420), uma geometria maxilar para cada dente entre os dentes (325, 330, 335; 425, 430, 435), uma geometria da gengiva mandibular (350, 450), uma geometria mandibular para cada dente (355, 360, 365; 455, 460, 465), uma pluralidade de vetores de transformação da gengiva maxilar (320, 420), uma pluralidade de vetores de transformação maxilar para cada dente, uma pluralidade de vetores de transformação da gengiva mandibular (350, 450), e uma pluralidade de vetores de transformação mandibular para cada dente.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar, pelo circuito de processamento, se a etapa de tratamento selecionada (405) corresponde ao arco maxilar (310); e aplicar, pelo circuito de processamento, uma matriz de transformação do arco maxilar (315) em um renderizador de modelagem virtual.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a matriz de transformação do arco maxilar (315) para movimento dos dentes na etapa de tratamento selecionada (405) é uma matriz 4x4 de números flutuantes de 16 bits.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de vetores de transformação para modificar a gengiva que corresponde à etapa de tratamento selecionada (405) compreende uma lista de vetores 3D, em que um número de vetores da lista de vetores 3D é proporcional a um número de vértices nas geometrias da gengiva.
11. Meio de armazenamento não transitório legível por computador caracterizado pelo fato de que, quando executado por um computador, faz com que o computador execute um método de exibição de um plano de tratamento ortodôntico para o tratamento dos dentes de um paciente a partir de um formato de arquivo de modelagem virtual (225) ortodôntico, o método compreendendo as etapas de: receber um arquivo de modelagem virtual (225) codificado com um plano de tratamento ortodôntico de tal forma que as informações codificadas do formato de arquivo de modelagem virtual (225) permitam que todas dentre uma pluralidade de etapas do plano de tratamento ortodôntico (230, 305, 405) sejam exibidas sem um arquivo separado para cada etapa de tratamento (230, 305, 405); executar (S505) o download de uma primeira etapa de tratamento (305) dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405) do formato de arquivo de modelagem virtual (225); receber (S510) uma pluralidade de geometrias de gengiva e geometrias dos dentes que correspondem à primeira etapa de tratamento (305); e exibir a primeira etapa do tratamento (305); transmitir uma solicitação para uma etapa de tratamento selecionada (405) dentre a pluralidade de etapas de tratamento (230, 305, 405) a ser exibida; determinar (S520) se a etapa de tratamento selecionada (405) é a primeira etapa de tratamento (305); quando a etapa de tratamento selecionada (405) é a primeira etapa de tratamento (305), exibir (S525) as geometrias da gengiva e as geometrias dos dentes que correspondem à primeira etapa de tratamento (305); quando a etapa de tratamento selecionada (405) não é a primeira etapa de tratamento (305), fazer o download (S530) da etapa de tratamento selecionada (405) do arquivo de modelagem virtual (225), receber (S535) uma pluralidade de matrizes de transformação dos dentes e vetores de transformação de gengiva para cada um de um arco superior e um arco inferior que corresponde à etapa de tratamento selecionada (405), aplicar (S545) uma matriz de transformação predeterminada para cada dente dentre os dentes com base na etapa de tratamento selecionada (405), converter (S550) as geometrias de gengiva de uma etapa de tratamento atualmente exibida para as geometrias de gengiva que correspondem à primeira etapa de tratamento (305) quando a etapa de tratamento exibida no momento não é a primeira etapa de tratamento (305), aplicar (S555) vetores de transformação às geometrias de gengiva que correspondem à primeira etapa de tratamento (305) com base na etapa de tratamento selecionada (405), e exibir (S560) as geometrias de gengiva e as geometrias dos dentes que correspondem à etapa de tratamento selecionada (405) com base nas informações codificadas no arquivo de modelagem virtual (225) sem criar um arquivo separado para cada etapa de tratamento (230, 305, 405).
12. Meio de armazenamento não transitório legível por computador, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o arquivo de modelagem virtual (225) é codificado com o plano de tratamento ortodôntico dividido em uma pluralidade de seções para cada etapa de tratamento, a pluralidade de seções compreendendo uma matriz de transformação do arco maxilar (315), uma geometria da gengiva maxilar (320, 420), uma geometria maxilar para cada um dos dentes (325, 330, 335; 425, 430, 435), uma geometria da gengiva mandibular (350, 450), uma geometria mandibular para cada dente dentre os dentes (355, 360, 365; 455, 460, 465), uma pluralidade de vetores de transformação da gengiva maxilar (320, 420), uma pluralidade de ve- tores de transformação maxilar para cada dente, uma pluralidade de vetores de transformação da gengiva mandibular (350, 450), e uma pluralidade de vetores de transformação mandibular para cada dente.
13. Meio de armazenamento não transitório de legível por computador, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda: determinar se a etapa de tratamento selecionada (405) corresponde ao arco maxilar (310); e aplicar uma matriz de transformação do arco maxilar (315) em um renderizador de modelagem virtual.
14. Meio de armazenamento não transitório legível por computador, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que: a matriz de transformação do arco maxilar (315) para movimento dos dentes na etapa de tratamento selecionada (405) é uma matriz 4x4 de números flutuantes de 16 bits; e a pluralidade de vetores de transformação para modificar a gengiva que corresponde ao tratamento selecionado compreende uma lista de vetores 3D, em que um número de vetores da lista de vetores 3D é proporcional a um número de vértices nas geometrias da gengiva.
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