CN103784202A - 一种在一个或多个站点执行数字正畸的方法、系统和计算机程序产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在一个或多个站点执行数字正畸的方法、系统和计算机程序产品。在计算设备中维持设计正畸矫治器的规则的集合，用于生成美感微笑，其中，所述规则的集合与在所述计算设备中执行的应用相关联。至少一个测量值根据通过处理患者的牙科信息而提取的一个或多个特征被计算。所述应用基于所述至少一个测量值和用于生成美感微笑的所述规则的集合来生成设计正畸矫治器的参数。

Description

一种在一个或多个站点执行数字正畸的方法、系统和计算机程序产品
技术领域
本发明涉及一种在一个或多个站点执行数字正畸的方法、系统和计算机程序产品。
背景技术
正畸是一种牙科专有项目，其涉及患者牙齿总体外观的改进以及牙齿的咬合不正、歪曲和其他缺陷的矫正。正畸牙套是由牙科医师置于患者牙齿上的设备。通常，这种正畸牙套由牙科医师定期调节以帮助对齐和矫直牙齿。通过牙科医师的治疗可帮助重新定位牙齿，从而矫正缺陷并改进患者的总体外观。
牙科医师可以取得印模并捕获牙齿和周围骨骼结构的X射线图像。X射线图像可以经由数字发射照相术来生成，其中数字图像捕获设备用于记录X射线图像，并且随后X射线图像被保存为数字文件。X射线图像可以包括全景X射线和头部测量X射线。全景X射线可以显示在上颌和下颌上的牙齿的相对位置。头部测量X射线可以以头部的不同视图显示与牙齿相关联的骨骼关系。头部测量X射线还可以提供关于与牙齿和周围面部骨骼结构相关联的各种角度和关系的信息。头部测量分析是头部中牙齿和骨骼关系的研究。头部测量软件可以用于帮助计算用于根据数字头部测量X射线进行头部测量分析的角度和测量值。
锥形束计算机断层摄影(CBCT)包括旋转CBCT扫描器与数字计算机结合地使用，以获得牙齿和周围骨结构、软组织、肌肉、血管等的图像。CBCT可以在牙科医师的办公室中用于生成牙齿和周围骨结构、软组织、肌肉、血管等的横断面图像。在CBCT扫描期间，CBCT扫描器绕患者头部旋转并可以获得上百张不同的CBCT图像。扫描软件收集并分析CBCT图像以生成三维解剖数据。三维解剖数据之后能够利用专用软件被操纵并可视化以允许CBCT图像的头部测量分析。
牙科医师可以基于牙齿印模、X射线图像、CBCT图像等的分析开出方案。在执行分析的同时，牙科医师可以使用用于进行CBCT图像、全景X射线以及头部测量X射线的分析的软件。
牙科医师开出的方案可以用于制造正畸牙套。在传统的正畸牙套中，与托架相互作用的丝线将牙齿移动至期望位置。需要定期调节正畸牙套以圆满完成治疗。某些牙科医师还可以使用其他方法，其使用能够拉平和对齐牙齿的清晰的可移除塑料矫正器。
发明内容
提供了一种方法、系统和计算机程序产品，其中，计算设备维持设计正畸矫治器的规则的集合，以用于生成美感微笑，其中所述规则的集合与在计算设备中执行的应用程序相关联。至少一个测量值根据通过处理患者的牙科信息而提取的一个或多个特征被计算。所述应用程序基于所述至少一个测量值和用户生成所述美感微笑的所述规则的集合生成设计正畸矫治器的参数。
在特定实施例中，所述计算设备包括对应于所述应用程序的代码。所述应用程序维持所述规则的集合，其中，所述规则的集合包括至少关于美感微笑的规则。维持至少根据牙科信息计算的拟人测量结果。
在另外的实施例中，所述牙科信息包括以下中的至少一种：摄影影像、数字视频影像、口腔内扫描影像、锥形束计算机断层射影影像、X射线影像、磁共振影像、超声成像以及电子束影像，其中，所述牙科信息包括所述患者的软组织、硬组织和牙齿的图像。
在特定实施例中，所述至少一个测量值是接合处(commissure)宽度并且所述规则的集合中的至少一条规则将所述接合处宽度与所述正畸矫治器的尺寸相关。
在额外的实施例中，所生成的设计所述正畸矫治器的参数被配置为允许患者在牙齿上采用所述正畸矫治器，以实现与维持在所述规则的集合中的选定的美感规则相符的微笑。
在另外的实施例中，所述选定的美感规则为所述患者提供了最佳微笑，所述最佳微笑与维持所述选定的美感规则所基于的最佳标准相符。
在另外的实施例中，所述应用程序生成对应于接合处宽度、下唇曲率、门齿显示尺寸、人中长度、牙冠高度、齿龈显示、唇闭合不完全以及面部对称中至少一个或多个的拟人测量结果。
在另外的实施例中，所述美感微笑具有协调的微笑弧，并且其中，所述应用程序提供针对选自包括以下内容的组的一个或多个因素的加权以生成针对所述美感微笑的综合评分：微笑指数、门齿显示、接合处宽度、人中长度、牙冠高度、静态特性的门齿、微笑特性上的齿龈显示、唇闭合不完全以及面部对称。
在额外的实施例中，所述规则的集合通过使用宏观美学规则、微小美学规则以及微观美学规则来量化微笑。
在另外的实施例中，所述宏观美学规则涉及选自包括以下内容的组的一个或多个因素：轮廓；唇丰满度；颏突度；鼻底宽度；鼻额角；垂直比例；眼角间距；鼻突度；瞳面距离；以及鼻唇角。
在另外的实施例中，所述微小美学规则涉及选自包括以下内容的组的一个或多个因素：门齿显示；牙列拥挤；微笑对称；横向微笑；齿龈显示；朱红显示(vermilion display)；微笑弧；咬合间隙倾斜(occlusal space cant)；以及颊侧走廊。
在另外的实施例中，所述微观美学规则涉及选自包括以下内容的组的一个或多个因素：牙齿形状；门齿成角；牙齿高度和宽度关系；中央门齿、侧门齿、犬齿和第一前臼齿的相对比例；牙齿色调；齿龈高度；穿龈轮廓(emergence profile)；以及间距。
在额外的实施例中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器被设计为经由改变横向微笑特性的矫治器参数改变牙齿定位。
在额外的实施例中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器被设计为经由改变至少突出上颌门齿的矫治器参数矫正扁平微笑。
在额外的实施例中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器被设计为经由更宽的弓丝生成更开朗微笑。
在额外的实施例中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器被设计为经由弓的扩展矫正牙列拥挤。
在额外的实施例中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器被设计为矫正过度下颌门齿突出。
附图说明
现在参照附图，在附图中相似附图标记始终表示对应的部分：
图1图示了根据特定实施例的计算环境的框图，所述计算环境至少包括通过网络耦合至诊所站点设备的矫治器设计计算设备；
图2图示了根据特定实施例的框图，其示出用于在诊所站点生成数字影像的多种机制；
图3图示了根据特定实施例的框图，其示出在临床站点如何捕获用于发送至矫治器设计计算设备的、患者面部各取向的数字摄影影像；
图4图示了根据特定实施例的框图，其示出在临床站点捕获的、用于发送至矫治器设计计算设备的姿势位微笑的数字摄影影像的发送；
图5图示了根据特定实施例的框图，其示出用于发送至矫治器设计计算设备、在各个面部取向上的自然头部位置的患者摄影影像的生成；
图6图示了根据特定实施例的框图，其示出用于测量在临床站点采集用于发送至矫治器设计计算设备的前方微笑数字摄影影像时的瞳孔距离的特定实施例；
图7图示了根据特定实施例的示出数字影像中特定口腔内视图的框图；
图8图示了根据特定实施例的示出发送至矫治器设计计算设备的特定示范性患者信息以及偏好的框图；
图9图示了根据特定实施例的示出临床站点计算设备、矫治器设计应用程序和基于规则的专家系统应用程序之间在网络上交互的框图；
图10图示了根据特定实施例的示出基于规则的专家系统应用程序的框图；
图11图示了根据特定实施例的示出针对美感微笑的示范性拟人测量结果的框图；
图12图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序和基于规则的专家系统应用程序处理的针对用于美感微笑的微笑弧的期望目标的框图；
图13图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序和基于规则的专家系统应用程序处理的针对叠加在脸上的期望微笑的示范性拟人测量结果的框图；
图14图示了根据特定实施例的示出由基于规则的专家系统应用程序利用针对实现美感微笑的各种因素的权重执行的示范性计算的框图；
图15图示了根据特定实施例的示出由基于规则的专家系统应用程序执行的用于微笑评估的示范性维度的框图；
图16图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序和基于规则的专家系统应用程序处理的示范性宏观美学规则、微小美学规则、以及微观美学规则的框图；
图17图示了根据特定实施例的示出通过基于规则的专家系统应用程序的示范性微笑量化的框图；
图18图示了根据特定实施例的示出经由通过矫治器设计应用程序设计的正畸矫治器实现的正畸程序的框图；
图19图示了根据特定实施例的示出基于由矫治器设计应用程序结合基于规则的专家系统应用程序确定的美感微笑需求的示范性托架放置的框图；
图20图示了根据特定实施例的示出基于美感微笑需求由矫治器设计应用程序结合基于规则的专家系统应用程序执行的示范性矫治器设计的框图；
图21图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序结合基于规则的专家系统应用程序确定的示范性拟人尺度的框图；
图22图示了根据特定实施例的示出在侧面头部测量影像上的射线描迹和由矫治器设计应用程序结合基于规则的专家系统应用程序确定的示范性拟人尺度的框图；
图23图示了根据特定实施例的示出示范性接合处间宽度(inter-commissure width)确定的框图；
图24图示了根据特定实施例的示出示范性定制正畸矫治器的框图；
图25图示了根据特定实施例的示出牙齿如何融入照片中的框图；
图26图示了根据特定实施例的示出正畸矫治器叠加在牙齿上的框图；
图27图示了根据特定实施例的示出矫治器设计计算设备和临床站点设备之间相对于处置计划的交互的框图；
图28图示了根据特定实施例的示出矫治器设计计算设备和临床站点设备之间相对于处置计划的额外交互的框图；
图29图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计计算设备执行的特定操作的流程图；
图30图示了根据特定实施例的示出由临床站点设备执行的特定操作的流程图；并且
图31图示了根据特定实施例的计算系统的框图，其示出了矫治器设计计算设备和临床站点设备的特定元件。
具体实施例
在下面描述中，参照构成本文一部分并图示了若干实施例的附图。应该理解，可以利用其他实施例，并且可以做出结构和操作变化。
示范性实施例
图1图示了根据特定实施例的计算环境100的框图，计算环境100至少包括通过网络106耦合至临床站点设备104的矫治器设计计算设备102。
矫治器设计计算设备102和临床站点设备104包括任何合适的计算设备，例如个人计算机、工作站、服务器、主机、手持计算机、掌上型计算机、电话设备、网络装置、刀片机、服务器、或能够接收或发送信息的任何设备。耦合矫治器设计计算设备102与临床站点设备104的网络106可以包括任何合适的网络，例如因特网、广域网、点对点网络、客户端-服务器网络等。客户端站点设备104还称作临床站点计算设备104。
在特定实施例中，矫治器设计计算设备102可以位于正畸矫治器生产站点108中，并且临床站点设备104可以位于临床站点110中。正畸矫治器生产站点108可以是设施、建筑物、校园、车间等，其由诸如正畸牙套的正畸设备的厂商或设计者直接或间接控制。临床站点110可以是牙医办公室、正畸医师办公室、牙科医院、临床、成像中心等。牙科医师，例如正畸医师、牙医、牙科助理医师、或致力于生产正畸矫治器的其他人，可以使用临床站点设备104生成针对正畸矫治器的方案。在特定实施例中，正畸矫治器生产站点108和临床站点110可以间隔超过一公里的距离，并且网络106可以提供耦合正畸矫治器生产站点108和临床站点110的通信基础。
临床站点110可以包括多个成像设备112，例如，诸如照相机、摄影机、口腔内(I／O)扫描器、锥形束扫描器、X射线机、磁共振影像(MRI)机、超声机和其他成像设备(例如，电子束成像设备)的各种图像捕获设备。牙科医师可以使用成像设备112来生成患者牙齿、颚、软组织和其他特征的数字影像114。
临床站点设备104可以包括处置计划复查和修正应用程序116。处置计划复查和修正应用程序116可以以软件、硬件、固件或其组合来实施，并可以经由临床站点设备104中的一个或多个处理器来执行。
除了处置计划复查和修正应用程序116，临床站点设备104还包括数据结构，其存储患者信息118、通常情况偏好120、以及特定情况偏好122。患者信息118存储关于多个患者中每个的信息。患者信息118可包括患者中每个的姓名、出生日期、年龄、种族、以及其他个人特性。通常情况偏好120可以由牙科医师通过填写正畸设备厂商提供的问卷124来生成。通常情况偏好120可以包括用于针对牙科医师的所有患者的正畸矫治器设计中的一些参数。特定情况偏好122可以包括用于针对特定患者的正畸矫治器设计中的参数。
在特定实施例中，处置计划复查和修正应用程序116从矫治器设计计算设备102接收问卷124，从而请求针对所有患者的正畸矫治器设计的通常情况偏好。牙科医师可以完成问卷124，并且通常情况偏好120可以被发送至矫治器设计计算设备102。牙科医师不需要针对每个患者修正通常情况偏好120。
当新的患者来正畸处置时，牙科医师可以经由临床站点110的成像设备112捕获数字影像114，并发送针对该新患者的正畸矫治器设计的特定情况偏好122至矫治器设计计算设备102。在特定实施例中，问卷124的完成、通常情况偏好120的生成、以及特定情况偏好122的生成可以通过牙科医师使用处置计划复查和修正应用程序116来执行。
除了患者信息118和情况偏好122，临床站点设备104还发送数字影像114至位于正畸矫治器生产站点108的矫治器设计计算设备102。
矫治器设计计算设备102从临床站点计算设备104接收患者信息118、特定情况偏好122、以及数字影像114。矫治器设计计算设备102包括矫治器设计应用程序144和基于规则的专家系统应用程序146。基于规则的专家系统应用程序146具有规则148的集合和相对于规则148的所述集合可以应用的拟人测量结果150的集合。拟人测量结果150的值可以通过基于规则的专家系统应用程序146分析从临床站点设备104接收的牙齿影像114来生成。矫治器设计计算设备102中的软件部件可以用于至少基于从临床站点设备104接收的数字影像114来生成头部、牙齿、软组织和硬组织、肌肉、血管等的模型。
对应于模拟输入152的数据结构也被维持在矫治器设计计算设备102中，模拟输入152例如为待施加在正畸矫治器的元件上的力154。矫治器设计应用程序144与基于规则的专家系统应用程序146以及模拟输入154交互以生成试验性处置计划156，试验性处置计划156被发送至临床站点设备104以由牙科医师复查。试验性处置计划156可以包括针对正畸矫治器的建议尺寸以及用于在矫治器设计计算设备102上设计正畸矫治器的因素。在经由临床站点设备104与牙科医师进行一次或多次交互后，确定最终方案。最终方案被称为批准的处置计划156，处置计划的批准由牙科医师在临床站点110执行。
所批准的处置计划156由矫治器设计计算设备102用于生成针对患者的定制正畸矫治器的设计。在法规或其他原因禁止未经牙科医师批准确定的最终方案或使得未经牙科医师批准确定的最终方案不能实施的某些国家中，获得牙科医师的批准以生成批准的处置计划156。
针对定制正畸矫治器所生成的设计从矫治器设计计算设备102发送至定制正畸矫治器生产设备158，定制正畸矫治器生产设备158被配置为制造正畸矫治器，例如对应于所生成的设计的定制托架、托盘、固定器、矫正器、牙套、丝线等。定制正畸矫治器生产设备158可以包括专用装置，所述专用装置包括用于制造正畸矫治器的计算机数控机床。在特定实施例中，定制正畸矫治器生产设备158位于正畸矫治器生产站点108中并经由诸如因特网、内联网、局域网等的网络耦合至矫治器设计计算设备102。
因此，图1图示了显示在临床站点设备104和矫治器设计计算设备102之间交换信息以生成对试验性处置计划156的潜在改进并设计定制正畸矫治器的特定实施例。一旦定制正畸矫治器生产设备158制造了定制正畸矫治器，则该定制正畸矫治器被装运160至临床站点110。
在特定实施例中，当矫治器设计计算设备102发送试验性处置计划156至临床站点118以由牙科医师批准时，矫治器设计计算设备102还可以发送增量影像162和潜在患者微笑的数字模型164至临床站点设备104。增量影像162可以包括数字影像，所述数字影像仅包括与已经发现于临床站点110的影像的差异，以便减少数据发送的总数据量以及增加交换数据的速度。患者微笑的数字模型164可以通过矫治器设计应用程序144基于所生成的处置计划156和基于规则的专家系统应用程序146而生成。
增量影像162和处置计划156可以一起由处置计划复查和修正应用程序116用于生成被称为修正数字图像和因素168的数据结构，这里所述因素是由矫治器设计应用程序144生成处置计划的基础。这些因素由施加器设计计算设备102提供至临床站点设备104。牙科医师可以使用修正数字图像和因素168并可以修正或批准处置计划156，并将该修正或批准发送至矫治器设计计算设备102。矫治器设计计算设备可维持处置计划批准170的日志文件以用于监管或用于保留记录。
在特定实施例中，临床站点装置104可以接收处置计划156以及患者微笑的数字模型164，并可以在被称为患者166的示范性模拟微笑显示的数据结构中存储患者微笑的数字模型164。如果在正畸矫治器生产站点108处的处理足够快，则正畸医师能够为没有离开临床站点的患者显示患者166的示范性模拟微笑显示。
可以采用除了图1所示的实施例之外的各种备选实施例。例如，在特定实施例中，图1所示的计算环境100可以包括云计算环境，其中，计算、软件、数据访问、以及存储服务的使用不需要终端用户清楚输送服务的系统的物理位置和配置。云计算提供者可以经由因特网输送应用程序，其中，应用程序经由网页浏览器被访问，而软件和数据可以存储在一个或多个远程位置的服务器上。云计算可以包括任何针对访问计算、软件、数据访问、存储服务等的基于订阅的或按使用付费服务。例如，位于正畸矫治器生产站点108的计算和存储系统可以提供计算、软件、数据访问、以及存储服务至云计算环境中位于临床站点100的用户。类似的，位于临床站点110的计算和存储系统可以提供计算、软件、数据访问、以及存储服务至云计算环境中位于正畸矫治器生产站点108的用户。
在特定实施例中，正畸矫治器生产站点108可从多个临床站点接收请求和命令。正畸矫治器生产站点108的操作者或控制实体可以分配处置计划复查和修正应用程序116以及任意其他免费或收费的所需软件至临床站点110，以用于生成通常情况偏好120、特定情况偏好122，并用于发送数字影像114至矫治器设计计算设备102。在其他实施例中，正畸矫治器生产站点108的操作者或控制实体可以向临床站点110处的用户提供执行处置计划复查和修正应用程序116的授权以及云计算环境上任意其他所需软件。另外，正畸矫治器生产站点108的操作者或控制实体可以免费地或低价地提供产生处置计划的批准或修正所需的装置、以及牙科成像装置，例如照相机和扫描器。例如，正畸矫治器生产站点108的操作者或控制实体可在云计算环境中向临床站点110处的用户提供基于按月或按年订阅的服务、按使用付费服务、预付费或基于计价的服务等。能够预见，在正畸矫治器生产站点108的操作者或控制实体与临床站点110的牙科医师之间可以建立许多不同类型的业务或商业关系，以提供云计算或基于网络的计算服务。
图2图示了根据特定实施例的示出用于在临床站点110处生成数字影像114的多种机制202的框图200。
临床站点110可以包括多个成像设备，例如各种图像捕获设备，例如照相机204、摄像机206、口腔内(I／O)扫描器208、锥形束扫描器210、X射线机212、磁共振影像(MRI)机214、超声机216以及诸如电子束成像设备的其他成像设备218。
牙科医师可以使用照相机204或摄像机206来获取患者的多个照片220和数字视频影像222以显示患者头部、面部、牙齿等。照片220和数字视频影像222还可以捕获患者的微笑或大笑、以及患者牙齿在患者不同面部表情中的取向。牙科医师可使用口腔内扫描器208来获取患者牙齿和周围结构的口腔内扫描图像224。
在特定实施例中，牙科医师使用锥形束扫描器210在患者牙齿和头部的多个位置和取向处采集多幅锥形束计算机断层摄影图像226。锥形束计算机断层摄影图像226可以包括靠近牙齿的骨结构、软组织、肌肉、血管等。例如，锥形束计算机断层摄影图像226可以显示牙齿、唇、上颚、下颚、颅骨、舌等的横断面。
在特定实施例中，X射线机212可以用于生成患者牙齿、骨骼、以及其他结构的X射线图像228。磁共振成像(MRI)机可以用于生成MRI影像230，并且超声机216可以用于生成患者牙齿、骨骼、以及其他结构的超声影像232。
其他成像设备218还可以由牙科医师用于捕获牙齿和周围特征的其他影像234。牙齿和周围特征的图像可以在患者牙齿的各种位置中采集。例如，这些图像可以在当患者面部上具有中性表情时以及当患者面部上具有微笑表情时采集。
另外，在特定实施例中，牙科医师可以产生牙齿的印模和石膏模型，并存储印模和石膏模型的数字版本236。
在特定实施例中，照片229、数字视频影像222、口腔内扫描图像224、CBCT图像226、X射线图像228、MRI影像230、超声影像232、其他影像234、以及印模和石膏模型的数字版本236可以被发送至临床站点设备104以用于存储、发送和分析。
图3图示了根据特定实施例302的示出在临床站点110捕获患者面部各种取向处的数字摄影影像以发送至矫治器设计计算设备102的框图300。
牙科医师可以采集患者面部的前方照片(附图标记304)、患者面部轮廓的照片(附图标记306)、以及患者面部四分之三视图的照片(附图标记308)。在每个情况中，这些照片可以在当患者唇部处于静态时以及在唇部分离时捕获(附图标记310、312、314、316、318、320)。当唇部分离时，患者的微笑线可见。应注意，面部轮廓的照片可以从患者的左侧和／或右侧捕获，并且患者的四分之三视图的照片也可以从患者的左侧和／或右侧捕获。
图4图示了根据特定实施例的框图400，其示出在临床站点110捕获的、用于发送至矫治器设计计算设备102的姿势位微笑的数字摄影影像的发送。
示范性患者的姿势位微笑402在图表406中显示，而非姿势位微笑404在图表408中显示。患者的姿势位微笑402是适用于制造正畸矫治器的微笑，并且对应于患者姿势位微笑的数字照片和数字视频影像从临床站点设备104发送至矫治器设计计算设备102。显示患者非姿势位微笑的照片由牙科医师丢弃。
图5图示了根据特定实施例的框图500，其示出用于发送至矫治器设计计算设备102、在各个面部取向上的自然头部位置的患者摄影影像的生成。
照相机502可以以距患者506的固定距离504放置，患者506处于照相机的前方视野508。照相机可以置于患者的眼睛水平面处。照相机502还可以用于采集患者的侧面视图512。照相机502在与患者的特定取向上以固定距离504的放置允许矫治器设计应用程序144经由对照片的分析确定患者面部各种特征的尺寸。
图6图示了根据特定实施例的框图600，其示出用于测量在临床站点110采集用于发送至矫治器设计计算设备102的前方微笑数字摄影影像时的瞳孔距离602的特定实施例。瞳孔距离602是患者左眼瞳孔至右眼瞳孔之间的距离。空白眼镜606可以佩戴在患者上，并且铅笔608可以用于在眼镜的镜片上标记对应患者瞳孔位置的圆点(称为瞳孔标记612、614)。瞳孔距离602可以经由直尺504来测量，并且是两个瞳孔标记612、614之间的距离。瞳孔距离602、照相机502距患者的固定距离504、照相机取向、以及内部照相机校准参数允许矫治器设计应用程序144确定患者各种特征的尺寸，包括唇的尺寸、每颗牙齿的尺寸等。
图7图示了根据特定实施例的示出数字影像114中的特定示范性口腔内视图的框图700。在特定实施例中，牙科医师可以使用口腔内扫描器来捕获口腔内图像，所述口腔内图像包括患者口腔的中心视图702、右颊视图704、左颊视图706、上咬合面视图710、以及下咬合面视图710。口腔内图像可以由临床站点计算设备104发送至矫治器设计计算设备102。
图8图示了根据特定实施例的示出发送至矫治器设计计算设备102的特定示范性患者信息118、以及情况偏好120、122的框图800。
患者信息118可以包括患者的姓名802、年龄804、以及人口统计细节806。患者的年龄是重要的，因为诸如上颌门齿显示的特定特征会随着年龄改变并且可以影响微笑美感。针对特定患者，对于获得期望微笑很重要的上颌门齿显示会随年龄下降，因为唇部向下移动且示出更多的下颌门齿。
人口统计细节806可以包括患者的种族，因为针对美感微笑设计矫治器的参数可能随种族的不同而变化。
另外，在特定实施例中，患者的病历808也可以被发送至矫治器设计计算设备102。此外，患者可以被要求填写患者问卷810，患者问卷810也可以作为部分患者信息118的一部分被发送至矫治器设计计算设备102。
发送至矫治器设计计算设备102的偏好120、122可以包括牙科医师偏好120，牙科医师偏好120是在牙科医师注册期间初始发送的通常情况偏好。例如，牙科医师可以指示矫治器偏好812、转矩值814、以及处置结束偏好816。示范性矫治器偏好812可以指示牙科医师偏好金属托架还是陶瓷托架。示范性治疗结束偏好816可指示托槽高度是否处于最大轮廓高度处。特定情形偏好122包括由牙科医师确定的针对特定患者的偏好。在特定实施例中，特定情形偏好122可优先于通常情况偏好122。
图9图示了根据特定实施例的示出临床站点设备104、矫治器设计应用程序144和基于规则的专家系统应用程序146之间在网络106上交互的框图900。
牙科医师可以使用处置计划复查和修正应用程序116，处置计划复查和修正应用程序116在临床站点计算设备104中执行以启动与在矫治器设计计算设备102中执行的矫治器设计应用程序144的信息交互和交换。在特定实施例中，合适的安全和授权904标准可以强制由处置计划复查和修正应用程序116访问。响应于满足安全和授权904标准，矫治器设计应用程序144可以从临床站点设备104下载授权数据。
因此，在特定实施例中，通过矫治器设计计算设备102的正畸矫治器的设计基于经由基于规则的专家系统应用程序146执行的分析以及经由处置计划复查和修正应用程序116启动的与矫治器设计应用程序144的信息交换。
图10图示根据特定实施例的示出基于规则的专家系统应用程序146的元件1的框图1000。
由基于规则的专家系统应用程序146维持的拟人测量结果150包括对应于标识符的数据结构，所述标识符表示接合处间宽度1002(也称作接合处宽度)、下唇曲率1004、门齿显示尺寸1006、示范性软组织测量结果1008、示范性牙齿测量结果1010、示范性颅骨测量结果1012、以及其他拟人测量结果1014。
所述接合处是嘴角，在这里前庭唇(即，上嘴唇)的唇红缘接触下唇(即下嘴唇)的唇红缘。所述接合处在面部外观中是重要的，特别是在微笑期间。在图10中，接合处间宽度1002是嘴的两个接合处之间的距离。在特定实施例中，为了提供对微笑的定量表示，可以确定被称作微笑指数的一个指数。微笑指数可以通过在微笑期间用接合处间宽度除以唇间隙来计算，其中唇间隙是上唇和下唇之间的距离。微笑指数可用于比较微笑。
下唇的曲率1004表示了指示患者下唇弯曲程度的测量结果。微笑弧可以被定义为上颌(即上颚)门齿和犬齿的切缘曲率与姿势位微笑时唇的曲率之间的关系。在微笑时，期望微笑弧使得微笑时上颌门齿切缘曲率平行于下唇的曲率1004，并且术语协调(即，理想)可以用于描述这种微笑弧。不协调的微笑弧是微笑时上颌门齿曲率大于下唇曲率的微笑弧。在特定实施例中，目的是实现协调的微笑弧，并且为了实现该目的，记录下唇的曲率1004。重要的是正畸处置程序结束时产生或保持患者的协调微笑弧。
门齿显示尺寸1006提供了对应于牙齿门齿的显示的测量结果。当患者微笑时，患者会显示整个上门齿，或特定百分比的门齿。当结合或对比于其他测量结果时，门齿显示的百分比的测量结果允许特定实施例确定针对患者期望的微笑需要多少移动。
示范性软组件测量结果1008可以包括肌肉尺寸等。示范性牙齿测量结果1010可以包括每颗牙齿的宽度和高度。示范性颅骨测量结果1012可以包括头骨的长度和宽度以及头骨相对于牙齿的取向。各种拟人测量结果150的值可以通过基于规则的专家系统应用程序146分析由临床站点设备104发送至矫治器设计计算设备102的数字影像114来填入。
由基于规则的专家系统应用程序146维持的规则148可以在初始化基于规则的专家系统应用程序146之前被提供。在特定实施例中，可以在基于规则的专家系统应用程序的初始化之后修正规则148。示范性规则可以包括产生美感微笑1016的规则、其他美学规则1018、以及捕获正畸设计的其他方面的其他规则1020。例如，美感微笑1016的规则可以指示患者的接合处间宽度应该匹配正畸矫治器尺寸。基于规则的专家系统应用程序146分析美感微笑的规则，并基于在接合处间宽度指示符1002中已经填入的值提供针对由矫治器设计应用程序144设计的定制正畸矫治器的适当尺寸。
因此，图10图示了基于规则的专家系统应用程序146分析由临床站点设备104发送的信息、填入拟人测量结果150的值、并之后应用规则148以设计最佳正畸矫治器的实施例。
图11图示了根据特定实施例的示出针对美感微笑的额外的示范性拟人测量结果的框图1100。由基于规则的专家系统应用程序146处理的针对美感微笑的示范性拟人测量结果可以包括接合处间宽度1102、人中长度1104、牙冠高度1106、静态时门齿1108、微笑时齿龈显示1110、唇闭合不完全1112、面部对称1114等的测量结果。应该注意，其他致力于生成美感微笑的测量结果也可以通过分析由矫治器设计计算设备102从临床站点设备104接收的数字影像114来计算。
图12图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序144和基于规则的专家系统应用程序146处理的针对美感微笑的微笑弧的期望目标的框图1200。
图12所示的图表1202显示了针对美感微笑所期望的协调微笑弧1208。基于规则的专家系统应用程序146具有如下规则148，其尝试生成将导致患者的协调微笑弧1208的矫治器。图表1204中所示的平的微笑弧1210和图表1206中所示的反向微笑弧是不期望的，并且基于规则的专家系统应用程序146的规则148被设计为避免正畸处置后患者的这些不期望的微笑。
图13图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序144和基于规则的专家系统应用程序146处理的针对叠加在示范性面部上的期望微笑的示范性拟人测量结果的框图1300。
方框1302显示了静态时示范性门齿显示1306，并且方框1304显示了示范性微笑弧1308。在方框1302中，示出了于接合处1310、人中1312、以及唇间隙1314相关的示范性尺寸。在方框1302中，示出了与毫米级的门齿显示1316、齿龈显示1318、以及牙冠高度1320相关的示范性尺寸。
与图13中所示的示范性尺寸相关的测量可以通过识别数字影像114中的特征来执行。例如，在特定实施例中，作为矫治器设计应用程序144或基于规则的专家系统应用程序146的一部分的图像分析软件可以识别患者的照片和图像上的各种特征并确定各种尺寸。
图14图示了根据特定实施例的示出由基于规则的专家系统应用程序148利用针对实现美感微笑的各种因素的权重执行的示范性计算的框图1400。
在特定实施例中，基于规则的专家系统应用程序146可以提供针对不同因素的不同权重以达到为实现美感微笑而被优化的综合评分1402。图14所示的示范性实施例显示了针对微笑指数1404提供的权重1406、针对门齿显示1408提供的权重1410、针对接合处长度1412提供的权重1414、以及针对其他因素提供的权重1418。在特定实施例中，微笑指数1404的权重可以为最高。并不总是能够优化实现患者的美感微笑的所有因素。一些因素可以权重较大并且一些可以权重较小。在特定实施例中，从各种因素的组合生成的综合评分1402用于实现美感微笑。用于计算综合评分1402的操作可以通过基于规则的专家系统应用程序146结合矫治器设计应用程序144来执行。
图15图示了根据特定实施例的示出由基于规则的专家系统应用程序146执行的用于微笑评估的示范性维度的框图1500。在特定实施例中，基于规则的专家系统应用程序146可以执行分析以实现沿垂直维度1502、矢状维度1506、横向维度1508、以及咬合面维度1510的美感微笑。
图16图示了根据特定实施例的示出由矫治器设计应用程序144和基于规则的专家系统应用程序146处理的美学规则的框图1600，所述美学规则包括示范性宏观美学1602、微小美学1604、以及微观美学1606规则。
宏观美学1602涉及空间的所有三个平面上的面部美学并可以包括患者的轮廓1608；唇丰满度1610；颏突度1612；鼻底宽度1614；鼻额角1616；诸如面部高度的垂直比例1618；眼角间距1620；鼻突度1622；瞳面距离1624；以及鼻唇角1626等。
微小美学1604涉及微笑框架并可以包括诸如门齿显示1628；牙列拥挤1630；微笑对称1630；横向微笑1634；齿龈显示1636；朱红显示1638；微笑弧1640；咬合间隙倾斜1642；颊侧走廊1644等的因素。
微观美学1605涉及牙齿比例并可以包括诸如牙齿形状1646；门齿成角1648；牙齿高度和宽度关系1650；中央门齿、侧门齿、犬齿和第一前臼齿的相对比例1656；牙齿色调1658；齿龈高度1650；穿龈轮廓1662；间距1664等的因素。
在设计正畸矫治器以实现美感微笑中，针对宏观美学1602、微小美学1604、以及微观美学1606的所有因素中的一些可以通过矫治器设计应用程序144和基于规则的专家系统应用程序148被考虑。
图17图示了根据特定实施例的示出通过基于规则的专家系统应用程序148的示范性微笑量化的框图1700。
在前方维度1702中，考虑微笑指数1704和垂直及横向微笑特性1706。在倾斜维度1704中，考虑微笑弧1712和腭平面1714的取向。在矢状维度1716中，考虑覆盖1718、门齿成角1720、以及横向效应1722。
期望的患者微笑的量化可以令矫治器设计程序144结合基于规则的专家系统应用程序146设计合适矫治器以实现患者的美感微笑。
图18图示了根据特定实施例的示出经由由矫治器设计应用程序144设计的正畸矫治器实现的正畸程序的框图1800。可以实现的正畸程序可以包括旋转1802、平移1804、牙尖复位1806、压低1808、突出1810、以及转矩1812。这样的正畸程序可以应用于正畸矫治器中以实现美感微笑。
图19图示了根据特定实施例的示出基于由矫治器设计应用程序144结合基于规则的专家系统应用程序148确定的美感微笑需求的示范性托架放置的框图1900。
在特定实施例中，基于患者的前方维度1902，可以计算微笑指数。微笑指数可以与垂直微笑特性1906和横向微笑特性1908相关。图19示出了在特定实施例中，横向微笑特性通过改变牙齿倾斜而变化(附图标记1910)，牙齿倾斜是通过矫治器中的托架放置1916而实现的(附图标记1914)。托架放置由矫治器设计应用程序144来确定。
图20图示了根据特定实施例的示出基于美感微笑需求由矫治器设计应用程序144结合基于规则的专家系统应用程序144执行的示范性矫治器设计的框图2000。
在一个实施例中，如果由基于规则的专家系统应用程序146做出患者具有扁平微笑的确定2002，则矫治器设计应用程序144可以设计正畸矫治器以放置托架从而突出上颌门齿2004。
在另一实施例中，如果由基于规则的专家系统应用程序146做出患者具有过多齿龈显示的确定2006，则矫治器设计应用程序144可以设计正畸矫治器以针对上颌门齿压低放置托架2008。
在另一实施例中，如果由基于规则的专家系统应用程序146做出患者具有牙列拥挤的确定2009，则矫治器设计应用程序144可以设计正畸矫治器以针对弓的扩展放置托架2010。
在另一实施例中，如果由基于规则的专家系统应用程序146做出患者需要实现更开朗微笑的确定2012，则矫治器设计应用程序144可以设计正畸矫治器以使得更宽的弓形存在于正畸矫治器的弓丝中2014。
在另一实施例中，如果由基于规则的专家系统应用程序146做出患者具有过多下颌门齿突出的确定2016，则矫治器设计应用程序144可以设计正畸矫治器以针对下颌门齿的收缩放置托架2018。
在另一实施例中，如果由基于规则的专家系统应用程序146做出患者具有引起减少的门齿显示的上颌门齿前倾从而导致质量不佳的微笑的确定2020，则矫治器设计应用程序144可以设计正畸矫治器以放置托架从而产生直立的上颌门齿2022。
应注意，图20提供的实施例实质上是示范性的，并且可是采用其他实施例来实现美感微笑。
图21图示了根据特定实施例的示出示范性拟人测量结果2102的框图2100。图21中所示的图像2104可以由矫治器设计计算设备102经由在网络106上发送的数字影像114从临床站点设备104接收。各种长度2106、节段2108、以及位置2110和角度2112可以经由对图像2104的分析由基于规则的专家系统应用程序146测量，并且所计算的值被输入至对应的拟人测量结果150中。在特定实施例中，来自临床站点设备104的示范性拟人测量结果2102可以包括对测量结果建模的数值。或者，示范性拟人测量结果2102可以包括这样的图像：该图像由成像设备和矫治器设计计算设备102处的程序进行分析以产生数字测量结果，该数字测量结果由基于规则的专家系统应用程序146处理以用于分析。
图22图示了根据特定实施例的示出在侧面头部测量影像上的射线描迹和由矫治器设计应用程序144结合基于规则的专家系统应用程序146确定的示范性拟人尺寸的框图2200。尺寸可以经由包括在数字影像114中的侧面头部测量影像上的射线描迹来生成。图22所示的示范性上颌和下颌尺寸2202包括下颌厚度2204、上颌厚度2206、上颌长度2208、以及下颌长度2210。这些测量结果可以由矫治器设计应用程序144结合基于规则的专家系统应用程序146用于生成美感微笑。
图23图示了示出用于示范性接合处间宽度确定2302的特定实施例的框图2300。所述接合处是嘴角，在这里前庭唇(即，上嘴唇)的唇红缘接触下唇(即下嘴唇)的唇红缘。所述接合处在面部外观中是重要的，特别是在诸如微笑的功能期间。接合处间宽度是嘴的两个接合处之间的距离。为了可视化并量化前方微笑比，定义了微笑指数，微笑指数描述了社交微笑期间唇的唇红缘构成的区域。微笑指数通过将微笑期间的接合处间宽度除以唇间隙来计算。唇间隙是上唇和下唇之间的距离。该比值有助于比较不同患者之间或一个患者不同时间处的微笑。
图23所示的图像2304可以由基于规则的专家系统应用程序146根据在网络106上接收的牙科影像134来生成。基于规则的专家系统应用程序146可以经由计算机视觉技术的图像分析和应用程序来确定线条、区域、对象等。在图像2304中通过定位唇角并测量所示的距离来测量接合处间宽度尺寸测量结果2306。接合处间宽度尺寸2306由基于规则的专家系统应用程序146输入至接合处间宽度数据结构1002中。
图24图示了根据特定实施例的示出示范性定制正畸矫治器2402的设计的框图2400。定制正畸矫治器2402具有尺寸2404，尺寸2404等于图10所示的接合处间宽度1002，以提供与美感微笑的规则1016相符的最佳微笑。
图25图示了根据特定实施例的示出牙齿如何融入照片中的框图2500。照片可以作为数字影像114从临床站点设备104发送至矫治器设计计算设备102。在特定实施例中，描迹可以叠加在患者的侧面照片上(附图标记2502)。咬合面被示为在患者中倾斜相同角度，并且这允许咬合面角度具有对微笑弧和显示的正确影响(附图标记2504)。此外，矫治器设计应用程序144结合基于规则的专家系统应用程序148可以发送微笑照片作为患者微笑184的数字模型，其具有粘贴的咬合(如经由附图标记2506所示)。微笑照片可以存储为患者的示范性模拟微笑显示(图1中附图标记166)并显示给患者。
图26图示了根据特定实施例的示出叠加在牙齿上的正畸矫治器2602的框图2600。正畸矫治器在牙齿上的叠加的生成可以由矫治器设计应用程序144结合基于规则的专家系统应用程序146来执行，并且叠加在牙齿上的正畸矫治器数字图像可以被发送至临床站点设备104以向患者显示。
图27图示了根据特定实施例的示出矫治器设计计算设备102和临床站点设备104之间相对于处置计划的交互的框图2700。
矫治器设计计算设备102可以基于对牙科影像114的分析，以及基于对与基于规则的专家系统应用程序146和矫治器设计应用程序144相关的规则148和拟人测量结果150的应用，生成针对牙科医师的输出2704。输出2704可以包括推荐的试验性处置计划。输出2704考虑了矫治器设计的设计方面以及维持在矫治器设计计算设备102中的规则148。
针对正畸医师2704的输出指示设计正畸矫治器、正畸矫治器的尺寸2708、以及任选的成本和递送时间2710时所考虑的因素(例如，微笑)2706。
推荐的处置计划可以包括这样的方案：所述方案包括一些元件(例如，弓丝、狭槽)的诸如尺寸、取向等的特性，所述元件包括正畸矫治器的试验性设计。示范性正畸矫治器可以包括正畸牙套。正畸牙套的元件的转矩、成角和旋转的值可以形成方案的一部分。在备选实施例中，推荐的处置计划可以包括用于除了正畸牙套以外的其他正畸设备的方案。应注意，正畸处置基于如下原理，即压力施加至牙齿上，之后牙齿移动随着牙齿周围的骨骼重塑而发生。例如，单个力向牙冠的施加可以产生绕向下至牙根中途的某点的旋转。同样，如果两个力同时施加至牙齿，则牙齿会随时间平移。由于牙齿上的力和压迫，牙套的应用使牙齿移动。为了帮助移动牙齿需要四个基本元件。在传统金属或丝线牙套的情况中，特定系统使用托架、粘合材料、弓丝、以及弹性带来帮助对齐牙齿。当弓丝在托架和牙齿上施加压力时牙齿可能移动。有时，弹簧和橡胶带用于在特定方向上施加更多力。牙套具有恒定压力，其随着时间将牙齿移动至它们的适当位置。
临床站点设备104接收包括试验性处置计划2704的输出2704，并发送电子通知至牙科医师以复查试验性处置计划2704。牙科医师可以经由处置计划复查和修正应用程序116来批准该试验性处置计划。如果牙科医师不满意，则牙科医师可以使用处置计划复查和修正应用程序116来发送修正的处置计划2714至矫治器设计计算设备102。矫治器设计计算设备102可以基于修正的处置计划2714或经批准的处置计划来设计定制正畸矫治器。在矫治器设计计算设备102和临床站点设备104之间可以发生额外轮次的交互以达到对处置计划的进一步改良。应注意，处置计划的最终批准的责任在于临床站点110的牙科医师。
图28图示了根据特定实施例的示出矫治器设计计算设备102和临床站点设备104之间相对于处置计划的额外交互的框图2800。
图28示出了在临床站点设备104处与处置计划复查和修正应用程序116相关联的图形用户接口的示范性显示2802。显示从矫治器设计计算设备102接收的试验性处置计划2804。还显示图像序列2806，基于该图像序列，矫治器设计计算设备102生成试验性处置计划2804。图像序列2806可以是从矫治器设计计算设备102发送至临床站点设备104的经处理图像。因此，不仅向牙科医师显示试验性处置计划2804，还显示生成处置计划2804所基于的经处理图像2806。因此，牙科医师处于评估处置计划的正确性的位置。应注意，在许多情况中，由矫治器设计应用程序推荐的第一处置计划可能是需要进一步改良的不完善处置计划。向牙科医师显示指示符，例如开始批准过程指示符2808。如果牙科医师点击(附图标记2810)开始批准过程指示符2808，则利用牙科医师对已经观察了图像序列2806以及已经批准了试验性处置计划2804的确认开始用于批准处置计划的过程。在牙科医师希望修正试验性处置计划的情况中，可以点击显现的修正指示符2810。
在特定实施例中，矫治器设计计算设备102在日志文件170中维持与相对于处置计划的对应时间戳相关联的变化、确认、批准等的记录。
图29图示了根据特定实施例的示出在正畸矫治器生产站点108执行的特定操作的流程图2900。通过矫治器设计计算设备102执行特定操作，其中，矫治器设计程序144和基于规则的专家系统应用程序146在正畸矫治器生产站点108的矫治器设计计算设备102中执行。其他操作由定制正畸矫治器生产设备158来执行。
控制在方框2902处开始，其中，设计正畸矫治器以生成美感微笑的规则的集合维持在矫治器设计计算设备102中，其中，所述规则的集合与在矫治器设计计算设备102中执行的基于规则的专家系统应用程序146相关联。
控制进行至方框2904，其中，矫治器设计计算设备102从临床站点设备104(临床站点设备104还可以称作临床站点计算设备104)接收患者的牙科影像114。在矫治器设计计算设备102处根据通过处理患者的牙科影像114提取的一个或多个特征来计算(在方框2906处)至少一个测量值(例如，接合处间宽度1002、1102、2306)，其中，牙科影像114从临床站点设备104接收。矫治器设计计算设备102中执行的基于规则的专家系统应用程序146基于至少一个测量值和用于生成美感微笑的规则148的集合生成(方框2908)设计正畸矫治器的参数(例如，尺寸2404)。
矫治器设计计算设备102基于所生成的设计正畸矫治器的参数来发送(方框2910)试验性处置计划至临床站点设备104。矫治器设计计算设备102还发送(方框2912)图像序列至临床站点设备104，矫治器站点计算设备102基于该图像序列生成试验性处置计划。矫治器设计计算设备102从临床站点设备104接收(方框2914)批准的处置计划，并维持具有对应于批准的处置计划的时间戳的日志文件170。
矫治器设计计算设备102响应于接收到批准的处置计划设计(方框2916)正畸矫治器。矫治器设计计算设备102发送(方框2918)所设计的正畸矫治器至定制正畸矫治器生产设备158。
定制正畸生产设备制造(方框2920)所设计的正畸矫治器。所制造的正畸矫治器处理为由所接收的经批准处置计划生成的实体，并被装运(方框2922)。
因此，图29示出了矫治器设计计算设备102如何通过执行基于规则的专家系统应用程序146来设计正畸矫治器。
在特定实施例中，矫治器设计计算设备102包括对应于基于规则专家系统应用程序146的代码，其增强了矫治器设计应用程序144。基于规则的专家系统应用程序146维持规则148的集合，其中，规则148的集合包括至少关于美感微笑的规则。基于规则的专家系统应用程序146还维持至少根据牙科影像的数字编码计算的拟人测量结果150。此外，基于规则的专家系统应用程序146与矫治器设计应用程序144交互以基于所维持的规则148的集合和所维持的拟人测量结果150来至少生成设计正畸矫治器的参数。
图30图示了根据特定实施例的示出由临床站点设备104执行的特定操作的流程图3000。在特定实施例中，由临床站点设备104执行的操作可以由处置计划复查和修正应用程序116来执行。
控制在方框3002处开始，其中，临床站点设备104发送患者的牙科影像114至维持在由矫治器厂商控制的站点处的矫治器设计计算设备102，其中，临床站点设备104经由网络106耦合至矫治器设计计算设备102。临床站点设备104接收(方框3004)由矫治器设计计算设备102生成的试验性处置计划以及图像序列，临床站点计算设备102基于该图像序列生成试验性处置计划，其中，所述试验性处置计划用于生成针对美感微笑的正畸矫治器，所述美感微笑由与矫治器设计计算设备102中维持的基于规则的专家系统应用程序146相关联的规则的集合确定。
控制进行至方框3006，其中，在临床站点设备104处通过复查试验性处置计划和图像序列做出试验性处置计划是否合适的确定。响应于试验性处置计划为合适的确定(来自方框3006的“是”分支)，批准通知从临床站点设备104发送至矫治器设计计算设备102，其中，批准通知批准了所述试验性处置计划。响应试验性处置计划是不合适的确定(来自方框3006的“否”分支)，修正试验性处置计划(方框3010)以重新设计正畸矫治器，并且控制返回至方框3006。
控制从方框3008进行至方框3012，其中，临床站点设备104向患者显示患者微笑的模拟二维或三维视图，其中，从矫治器设计计算设备102接收患者微笑的三维视图。
因此，图1-30图示了示出矫治器设计计算设备102和临床站点设备104之间的交互的特定实施例。正畸矫治器基于矫治器设计计算设备102处维持或计算的规则和拟人测量结果被设计。正畸矫治器可以被设计为向患者提供与这样的规则相符的微笑：所述规则涉及由矫治器设计计算设备102中基于规则的专家系统应用程序146维持的微笑。
实施例的额外细节
图1-30中描述的操作可以使用产生软件、固件、硬件、或其任意组合的技术而实施为方法、装置或计算机程序产品。另外，特定实施例可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品嵌入在一个或多个计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质具有嵌入其中的计算机可读程序代码。
计算机可读存储介质可以包括电子、磁、光学、电磁、红外、或半导体系统，装置，或设备或前述的任何合适组合。计算机可读存储介质还可以包括具有一条或多条电线的电气连接、便携式计算机磁碟或磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁存储设备等。计算机可读存储介质可以是任意有形介质，其能够包括、或存储由指令执行系统、装置或设备使用的或者结合指令执行系统、装置或设备使用的程序。
用于执行本发明方面的操作的计算机编程代码可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写。
本发明的方面在下文中参照根据特定实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和／或框图来描述。附图中所图示的至少特定操作示出了以特定顺序发生的特定事件。在备选实施例中，特定操作可以以不同顺序执行、修正、或移除。另外，可以添加操作至上述逻辑并仍然遵循所描述的实施例。此外，本文所描述的操作可以相继发生或特定操作可并行地处理。再之，操作可以由单个处理单元或由分布式处理单元来执行。计算机程序指令能够实施流程图的各方框。这些计算机程序指令可以提供至计算机的处理器以用于执行。
图31图示了根据特定实施例的可以包括在矫治器设计计算设备102和临床站点设备104中的特定元件的框图。系统3100可以包括矫治器设计计算设备102和临床站点设备104，并可以包括电路3102，电路3102在特定实施例中可以至少包括处理器3104。系统3100还包以括存储器3106(例如，易失性存储器设备)和存储设备3108。存储设备3108可以包括非易失性存储器设备(例如，EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、闪存、固件、可编程逻辑件等)、磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器等。存储设备3108可以包括内部存储设备、附接的存储设备和／或网络存取存储设备。系统3100可以包括程序逻辑3110，程序逻辑3110包括加载至存储器3106中并由处理器3104或电路3102执行的代码3112。在特定实施例中，包括代码3112的程序逻辑3110可以存储在存储设备3108中。在特定其他实施例中，程序逻辑3110可以在电路3102中实施。因此，尽管图31示出了独立于其他元件的程序逻辑3110，但程序逻辑3110可以在存储器3106和／或电路3102中实施。
根据一个实施例，提供了一种方法(a)，所述方法包括：从临床站点设备发送患者的牙科信息至在由矫治器厂商控制的站点处维持的计算设备，其中，所述临床站点设备经由网络耦合至计算设备；并且接收由计算设备生成的试验性处置计划和牙科信息序列，计算设备基于所述牙科信息序列生成试验性处置计划，其中，所述试验性处置计划用于生成针对由与计算设备中维持的应用程序相关联的规则的集合确定的美感微笑的正畸矫治器。
该方法(a)还可以包括：通过复查试验性处置计划和图像序列来确定试验性处置计划是否合适；并且响应于试验性处置计划是合适的确定，发送批准通知，其中，批准通知批准了该试验性处置计划。该方法(a)甚至还可以包括响应于试验性处置计划是不合适的确定，修正该试验性处置计划以重新设计正畸矫治器。
该方法(a)还可以包括：由临床站点设备向患者显示患者微笑的模拟三维视图，其中，从计算设备接收患者微笑的三维视图。
该方法(a)特征还在于牙科信息包括摄影影像、数字视频影像、口腔内扫描影像、锥形束计算机断层影像、X射线影像、磁共振影像、超声影像、以及电子束影像中的至少一种，并且特征在于牙科信息包括患者软组织、硬组织、以及牙齿的图像。
该方法(a)特征还在于处置计划基于计算的参数，所述计算的参数至少基于为接合处宽度的一个测量值，并至少基于将接合处宽度与正畸矫治器的尺寸相关的规则的集合中的一个。该方法(a)特征甚至还在于计算的参数被配置为允许患者在牙齿上采样正畸矫治器以实现与维持在所述规则的集合中的选定美学规则相符的微笑。
该方法(a)还包括：在牙科医师注册期间从临床站点设备发送来自牙科医师的通常情况偏好至计算设备，其中，所述通常情况偏好包括矫治器偏好、转矩值、以及处置结束偏好中的至少一个。
根据方法(a)的实施例，还提供了一种临床站点设备，其特征在于该临床站点设备经由网络通信地耦合至计算设备，该临床站点设备包括存储器和耦合至存储器的处理器，并且所述处理器执行操作，该操作包括上述方法(a)的任意变型的步骤。
根据方法(a)的实施例，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品特征在于一种具有嵌入其中的计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读程序代码被配置为在通过网络耦合至临床站点设备的计算设备上执行操作，所述操作包括上述方法(a)的任意变型的步骤。
根据一个实施例，提供了一种方法(b)，所述方法包括：在计算设备中维持设计正畸矫治器的规则的集合；根据通过处理患者牙科信息提取的一个或多个特征来计算至少一个测量值，其中，所述牙科信息是从临床站点设备接收的；并经由应用程序，基于所述至少一个测量值和所述规则的集合生成设计正畸矫治器的参数，其中，所生成的设计正畸矫治器的参数被配置为允许患者能够在牙齿上采用正畸矫治器以实现与维持在所述规则的集合中的选定美感微笑相符的微笑。
根据一个实施例，提供了一种方法(c)，所述方法包括：由计算设备发送基于所产生的设计正畸矫治器的参数的试验性处置计划至临床站点设备；发送图像序列，其中，基于该图像序列生成试验性处置计划；从临床站点设备接收批准的处置计划，其中，批准的处置计划基于对试验性处置计划的修正；并且利用时间戳在计算设备处维持对应于批准的处置计划和修正的日志文件。
术语“一实施例”、“实施例”、“各实施例”、“所述实施例”、“所述各实施例”、“一个或多个实施例”、“一些实施例”、以及“一个实施例”意指“本发明的一个或多个(但不是全部)实施例”，除非另行明确说明。
术语“包含”、“包括”、“具有”及其变型意指“包括但不限于”，除非另行明确说明。
各项目的列举列表不意味着该项目的任意或全部是互斥的，除非另行明确说明。
术语“一”、“一个”和“该”意指“一个或多个”，除非另行明确说明。
彼此连通的设备不需要彼此连续连通，除非另行明确说明。另外，彼此连通的设备可以通过一个或多个中间介质直接或间接连通。
利用若干部件彼此连通的实施例的描述并不意味着需要所有这些部件。相反，描述了多种任选部件以图示各种各样的可能实施例。
当在本文中描述单个设备或物体时，显而易见，可以使用多于一个设备／物体(不论它们是否协作)替换该单个设备／物体。类似的，在本文描述多于一个设备或物体时(不论它们是否协作)，显而易见，可以使用单个设备／物体替换多个设备或部件，或可以使用不同数量的设备／物体替换所示数量的设备或物体。设备的功能和／或特征可以备选地通过并非明确描述为具有该功能／特征的一个或多个其他设备来实现。因此，本发明的其他实施例无需包括设备本身。
本发明的各个实施例的前述描述已经出于说明和描述目的而被提出。这并不旨在为穷举性的或限制本发明至所公开的精确形式。根据上述教义，许多修改和变化是可能的。本发明的范围旨在不限于该详细描述，而是由权利要求书来限制。上述说明书、范例和数据提供了本发明组成的制造和使用的完全描述。由于本发明的许多实施例能够在不偏离本发明范围的情况下做出，因此本发明属于权利要求书。

Claims (19)

1.一种方法，包括：
在计算设备中维持用于设计正畸矫治器以生成美感微笑的规则的集合，其中，所述规则的集合与在所述计算设备中执行的应用程序相关联；
根据通过处理患者的牙科信息而提取的一个或多个特征来计算至少一个测量值；并且
经由所述应用程序，基于所述至少一个测量值和用于生成所述美感微笑的所述规则的集合生成用于设计正畸矫治器的参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算设备包括对应于所述应用程序的代码，并且其中，所述应用程序执行：
维持所述规则的集合，其中，所述规则的集合包括至少关于微笑的美感的规则；
维持至少根据所述牙科信息计算的拟人测量结果；并且
基于所维持的规则的集合和所维持的拟人测量结果来至少生成用于设计所述正畸矫治器的所述参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述牙科信息包括以下中的至少一种：摄影影像、数字视频影像、口腔内扫描影像、锥形束计算机断层摄影影像、X射线影像、磁共振影像、超声影像以及电子束影像，并且其中，所述牙科信息包括所述患者的软组织、硬组织以及牙齿的图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个测量值是接合处宽度，并且所述规则的集合中的至少一条规则将所述接合处宽度与所述正畸矫治器的尺寸相关。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所生成的用于设计所述正畸矫治器的参数被配置为允许所述患者在牙齿上采用所述正畸矫治器，以实现与维持在所述规则的集合中的选定美感规则相符的微笑。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述选定美感规则为所述患者提供了最佳微笑，所述最佳微笑与维持所述选定美感规则所基于的最佳标准相符。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述应用程序生成对应于接合处宽度、下唇曲率、门齿显示尺寸、人中长度、牙冠高度、齿龈显示、唇闭合不完全以及面部对称中至少一个或多个的拟人测量结果。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述美感微笑具有协调的微笑弧，并且其中，所述应用程序提供针对选自包括以下内容的组的一个或多个因素的加权以生成针对所述美感微笑的综合评分：微笑指数、门齿显示、接合处宽度、人中长度、牙冠高度、静态特性的门齿、微笑特性上的齿龈显示、唇闭合不完全以及面部对称。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述规则的集合通过使用以下内容来量化微笑：
宏观美学规则；
微小美学规则；以及
微观美学规则。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述宏观美学规则涉及选自包括以下内容的组的一个或多个因素：
轮廓；
唇丰满度；
颏突度；
鼻底宽度；
鼻额角；
垂直比例；
眼角间距；
鼻突度；
瞳面距离；以及
鼻唇角。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述微小美学规则涉及选自包括以下内容的组的一个或多个因素：
门齿显示；
牙列拥挤；
微笑对称；
横向微笑；
齿龈显示；
朱红显示；
微笑弧；
咬合间隙倾斜；以及
颊侧走廊。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述微观美学规则涉及选自包括以下内容的组的一个或多个因素：
牙齿形状；
门齿成角；
牙齿高度和宽度关系；
中央门齿、侧门齿、犬齿和第一前臼齿的相对比例；
牙齿色调；
齿龈高度；
穿龈轮廓；以及
间距。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器被设计为：
经由改变横向微笑特性的改变矫治器参数牙齿定位。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器还被设计为：
经由改变至少突出上颌门齿的矫治器参数矫正扁平微笑。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器还被设计为：
经由更宽的弓丝生成更开朗微笑。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器还被设计为：
经由弓的扩展矫正牙列拥挤。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，为了生成美感微笑，所述正畸矫治器还被设计为：
矫正过度下颌门齿突出的。
18.一种包括存储器和耦合至所述存储器的处理器的计算设备，其特征在于，所述处理器执行如下操作，所述操作包括根据权利要求1-17中任一项所述的方法的步骤。
19.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品的特征在于一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有嵌入其中的计算机可读程序代码，其中，所述计算机可读程序代码被配置为在通过网络耦合至临床站点设备的计算设备上执行如下操作，所述操作包括根据权利要求1-17中任一项所述的方法的步骤。
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