CN111067645A - 用于移动牙齿系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将牙齿需要重新定位的用户的牙齿从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置的系统，用户的齿弓包括排列不齐的牙齿和排列正常的牙齿，系统包括连续矫治器的一个或多个疗程，连续矫治器的每一疗程包括a.至少一个第一矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置或最终牙齿布置；b.任选地，一个或多个中间矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从第一中间布置渐进式重新定位至连续中间布置，连续中间布置包括最后一个中间牙齿布置，一个或多个中间矫治器中的每一个具有至少一个相同的复制；和c.至少一个最终矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置或最后一个中间布置渐进式重新定位至最终牙齿布置。

Description

用于移动牙齿系统

技术领域

本系统总体上涉及口腔正畸学领域，尤指一种用于移动牙齿系统。

背景技术

重新定位牙齿的常规方法是让用户佩戴通常所说的“牙套”。牙套包括各种矫治器，诸如托槽、弓丝、扎线和O形环。常规口腔正畸的过程简述如下：在将牙套紧固至用户牙齿之前，通常要约诊至少一次正牙医师、牙医和/或X射线实验室，由此可获取用户牙齿的X射线和照片以及下颚结构。另外，在此初次约见期间或可能稍后的约见时，通常会制作出用户牙齿的海藻酸模具。这一模具提供用户牙齿的模型，正牙医师结合所述模型与X射线和照片，制定出治疗对策。随后，正牙医师通常会安排一次或多次约诊，在此期间将牙套安装至用户牙齿。

在首次安装牙套的约见期间，通常先用弱酸处理牙齿表面，所述酸优化托槽和牙带将要粘结至的牙齿表面的粘附特性。托槽和牙带用作稍后将要添加的其他矫治器的锚固件。在酸处理步骤之后，使用适当粘结材料将托槽和牙带粘固至用户牙齿。直至粘固剂凝固，不加上任何生力矫治器。为此，通常正牙医师会安排一次稍后的约诊，以确保托槽和牙带牢固地粘结至牙齿。

一组常规牙套中的主要生力矫治器是弓丝。弓丝有回弹性，并且借助托槽中的狭槽附接至托槽。弓丝将托槽联接在一起，并且向托槽施力，以便随时间移动牙齿。通常使用加捻线材或弹性O形环来加强弓丝至托槽的附接。在口腔正畸学领域中，弓丝至托槽的附接称为“结扎”，并且这一过程中使用的线材称为“结扎线”。弹性O形环称为“塑料”。

在弓丝就位后，需要定期约见正牙医师，藉此通过安装矫治力特性不同的不同弓丝或者通过替换或箍紧现有结扎线来调整用户的牙套。通常，每三至六周安排一次约见。

因此，将矫治器附接至用户牙齿是一项繁冗且耗时的工作，并且需要约见治疗正牙医师许多次。

已提出各种方法来简化并降低口腔正畸的成本，但收效有限。举例来说，Kuroda等人(1996)在美国口腔正畸杂志(Am.J.或thodontics)的110:365-369中描述一种激光扫描石膏牙模以生成牙模的数字图像的方法。另外，参见转让给Ormco Corporation的美国专利号5,605,459、美国专利号5,533,895、5,474,448、5,454,717、5,447,432、5,431,562、5,395,238、5,368,478和5,139,419描述用于操纵牙齿的数字图像以设计口腔正畸矫治器的方法。

图1、图2、图3分别显示了口腔正畸矫治器的背景技术，其中图1、图2对应为下牙弓的牙齿矫治器，图3为上牙弓的牙齿矫治器，图1中的编号1、2、3、4对应为唇面、颊面、舌面、颌面，每个矫治器含多个连续排列的洞腔，与牙弓的每个牙齿相对应，每个矫治器均按照口腔正畸医生的处方、经数字图像处理按照背景技术制作。目前普遍采用的矫治技术中，除了形状和位置参数外，每个矫治器的材料和物理参数是一样的，也就是说，就每个矫治器而言，其中各洞腔的壁的材料和厚薄度都一样，不加以区别。

美国专利号5,011,405描述一种用于数字成像牙齿并判定口腔正畸治疗的最佳托槽定位的方法。激光扫描模塑牙齿以生成三维模型在美国专利号5,338,198中有所描述。美国专利号5,452,219描述一种用于激光扫描牙齿模型和研磨牙齿模具的方法。牙齿轮廓的数字计算机操纵在美国专利号5,607,305和5,587,912中有所描述。下颚的计算机化数字成像在美国专利号5,342,202和5,340,309中有所描述。其他感兴趣的专利包括美国专利号5,549,476、5,382,164、5,273,429、4,936,862、3,860,803、3,660,900、5,645,421、5,055,039、4,798,534、4,856,991、5,035,613、5,059,118、5,186,623和4,755,139。

美国专利号6,398,548和6,554,611描述使用计算机程序来预测从初始牙齿位置至最终牙齿位置的牙齿移动，并且设计和制造形状及位置不同的一系列矫治器，以在一套矫治器中实现牙齿从初始位置至最终位置的重新定位，其中用户从开始到结束接纳一整套矫治器。矫治器被编号或标记顺序以供使用。问题在于如果特定牙齿移动未达到预期牙齿位置，那么实际牙齿位置与预期(预测)牙齿位置之间的差异将很有可能在重新定位的过程期间越来越大。另外，实际与预期位置之间的差异越来越大的牙齿将经历相对于其他牙齿的非比例负载力，并且导致患者的疼痛和不适增强。

另外，当前的牙齿矫治器的另一问题在于涉及口腔卫生。口腔中充满微病原体。矫治器的长久使用可致使其使用时令人不适。

下文所述实施方案解决上文所认识到的需求和问题。

发明内容

本发明案提供一种将牙齿需要重新定位的用户的牙齿从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置的系统，所述用户的齿弓包括排列不齐(“MP”)的牙齿和排列正常(“NP”)的牙齿，所述系统包括连续矫治器的一个或多个疗程，连续矫治器的每一疗程包括：(a)至少一个第一矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置或最终牙齿布置；(b)任选地，一个或多个中间矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从第一中间布置渐进式重新定位至连续中间布置，所述连续中间布置包括最后一个中间牙齿布置，一个或多个中间矫治器中的每一个具有至少一个相同的复制；和(c)至少一个最终矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置或最后一个中间布置渐进式重新定位至最终牙齿布置，

其中矫治器包括形状及位置不同的连续锁件，所述锁件经定形以容纳矫治器并允许矫治器将牙齿从一个布置重新定位至连续布置，

其中锁件包括聚合物壳体，所述聚合物壳体具有经定形以容纳MP牙齿的洞腔和经定形以容纳NP牙齿的洞腔，由此将牙齿从一个布置弹性地重新定位至连续布置，

其中聚合物壳体中的每一个具有唇面的/颊面壁厚(“LBW厚度”)和上颚/舌面壁厚(“PLW厚度)，LBW厚度不同于PLW厚度，

其中，在第一矫治器和任选一个或多个中间矫治器中，容纳MP牙齿的洞腔的LBW厚度或PLW厚度具有大于容纳NP牙齿的洞腔的厚度，和

其中系统提供矫治器的规格，以允许口腔正畸医生基于规格而规定用户使用矫治器的次序。

在本发明公开系统的一些实施方案中，每一连续矫治器疗程含有由口腔正畸医生处方提供的矫治力系统。

在本发明公开系统的一些实施方案中，每一疗程含有降级、升级和/或降级/升级的组合的矫治力系统。

在本发明公开系统的一些实施方案中，系统包括至少两个矫治器疗程。

在本发明公开系统的一些实施方案中，系统包括形状及位置、矫治器形成材料和物理尺寸彼此相同的至少两个第一矫治器，两个第一矫治器彼此互为复制。

在本发明公开系统的一些实施方案中，系统包括2至20个连续矫治器。

在本发明公开系统的一些实施方案中，矫治器中的每一个携带规格以指定差动力。

在本发明公开系统的一些实施方案中，矫治器中的每一个携带规格以指定矫治器的尺寸或材料特征。

在本发明公开系统的一些实施方案中，规格指定矫治器的形状及位置或厚度、矫治器的高、中或低差动力，和/或矫治器的预计差异。

在本发明公开系统的一些实施方案中，容纳MP牙齿的洞腔的LBW厚度或PLW厚度具有约0.1mm至约2mm的厚度，所述厚度大于容纳NP牙齿的洞腔的厚度。

在本发明公开系统的一些实施方案中，容纳MP牙齿的洞腔的LBW厚度或PLW厚度具有等同于容纳NP牙齿的洞腔的厚度。

在本发明公开系统的一些实施方案中，疗程中的任何一个包括两个或更多个矫治器，后一矫治器的厚度与前一矫治器的厚度相差约0.1至约2mm的范围。

在本发明公开系统的一些实施方案中，个别锁件或壳体的至少一区域包括两层或更多层聚合物材料。

在本发明公开系统的一些实施方案中，个别锁件或壳体的至少一区域包括通过选自以下各项组成的组的结构加强的材料：片材、条带、线材、网、网格、网络、互穿网络或其组合。

在一些实施方案中，为了加强矫治器的锚固，可关联矫治器疗程而使用牙科植入体。植入体可颚侧或颊侧放置或放置在磨牙后区。

还描述了制作和使用本发明申请所述系统的方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1、图2及图3分别为现有口腔正畸矫治器的示意图。

图4为本发明一实施例的疗程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种用于重新定位牙齿的口腔正畸矫治力系统。系统包括能够将牙齿从初始牙齿布置增量式移动至最终牙齿布置的一个或多个疗程矫治器。系统允许处方口腔正畸医生在治疗的过程中评估牙齿布置并经由选择口腔正畸矫治器来判定最佳施力。如本发明所用的最佳施力定义为有效牙齿移动与患者舒适感之间的最佳平衡。从实践角度来看，最佳施力可经由整合已知牙齿位置、最佳矫治器形状及位置和矫治力来实现。

在一个方面，系统包括形状及位置经选择以将牙齿从初始位置连续移动或重新定位至最终位置的连续矫治器的至少两个疗程。第一疗程是使用基于初始牙齿布置获得的数字数据集来形成的，并且第二疗程(可为中间或最后一个疗程)是使用基于通过第一疗程或最后一个疗程之前的疗程实现的最后一个牙齿布置获得的数据集来形成的。第二疗程数据集很重要，因为可识别和降低或最小化牙齿移动的实际与预测位置之间的差异。第一疗程数据集可通过牙印模、口腔扫描器或本领域已知的其他疗法来获得。第二疗程数据集(和除了第一集以外的所有其他疗程)可例如通过临床检查、牙印模、口腔扫描器或本领域已知的其他疗法来获得。第二疗程数据集(和除了第一集以外的所有其他疗程)可取决于处方口腔正畸医生的酌情决定而为数字或非数字的。

在另一方面，本发明申请所述系统包括针对每一矫治器疗程的降级和/或升级矫治力的系统。每一矫治器疗程包括形状及位置和/或矫治力不同的至少两个矫治器，处方口腔正畸医生可藉以决定降级矫治力、升级矫治力和/或降级矫治力/升级矫治力的组合是否最适当。

具体来说，结合图4所示，本发明申请所述系统包括一种用于将牙齿从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置的疗程性矫治力系统。系统包括多个矫治器的疗程，包括：(a)两个或更多个矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从相同的初始牙齿布置重新定位至相同的第一中间布置；(b)任选地，一个或多个中间矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从相同的第一中间布置渐进式重新定位至连续中间布置，每一重新定位使用两个或更多个矫治器来将牙齿从相同的起始中间布置重新定位至相同的下一牙齿布置；和(c)两个或更多个最终矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从相同的最后一个中间布置渐进式重新定位至相同的最终牙齿布置。如本发明所用，术语“两个或更多个”是包括性的，并且可包括多于一个矫治器的任何数目个矫治器，例如，2个矫治器、3个矫治器、4个矫治器、5个矫治器、6个矫治器、7个矫治器、8个矫治器、9个矫治器、10个矫治器或更多个矫治器。在一些实施方案中，术语“两个或更多个”可包括2至15个矫治器、2至10个矫治器或2至5个矫治器。

本发明申请所述系统中的矫治器可具有不同矫治力，所述矫治力可通过变化参数，诸如但不限于尺寸(例如，厚度和/或形状及位置)和/或材料特征来设计和定制。

本发明申请所述系统中的矫治器可包括形状及位置不同的连续锁件，所述锁件经定形以容纳矫治器并允许矫治器将牙齿从一个布置重新定位至连续布置。锁件可以是能够容纳牙齿以允许矫治器将牙齿从一个布置增量式移动或调整至另一布置的任何机构。锁件可例如是金属、塑料或聚合物线材、夹具、环、凹洞或壳体。在一些实施方案中，锁件明确不包括聚合物壳体。

本发明申请所述系统可提供矫治器的规格，由此使得口腔正畸医生可基于规格而规定矫治器的使用次序。规格可包括，但不限于，尺寸(例如，矫治力，厚度，和/或形状及位置)和/或材料特征。在一些实施方案中，系统中的疗程可被标记以指示疗程的顺序。在一些其他实施方案中，矫治器可被标记以使得口腔正畸医生可规定矫治器的使用次序。

系统

重新定位是通过包括一系列矫治器的系统来实现，所述矫治器经配置以将牙齿容纳在洞腔内，并在一系列至少三个连续步骤中增量式重新定位个别牙齿，常常包括至少四个连续步骤、通常包括至少十个步骤、有时包括至少二十五个步骤，和偶尔包括四十个或更多个步骤。最通常来说，所述方法和系统将按十至二十五个步骤重新定位牙齿，尽管涉及多数用户牙齿的复合情况可能需要四十个或更多个步骤。大量这类矫治器的连续使用允许每一矫治器经配置来以小幅增量移动个别牙齿、通常小于2mm、优选地小于1mm，和更优选地小于0.5mm。这些限制意指使用单个矫治器后牙齿上任何点的最大线性平移。连续矫治器所提供的移动通常对于任何特定牙齿各不相同。

系统包括形状及位置不同的连续矫治器的疗程，所述形状及位置限定对应于不同治疗阶段的牙齿位置。系统可仅包括一组疗程，所述一组疗程包括连续矫治器的两个或更多个相同疗程。系统可包括连续矫治器的多个疗程；非最终疗程的每一疗程能够将牙齿移动至中间位置；并且最终疗程能够将牙齿从最后一个中间位置移动至最终位置。举例来说，对于两疗程系统来说，第一疗程可将牙齿从初始(位置1)移动至中间位置(位置2)，并且第二疗程可随后将牙齿从位置2移动至最终位置。对于三疗程系统来说，第一疗程可将牙齿从初始(位置1)移动至第一中间位置(位置2)，第二疗程可随后将牙齿从位置2移动至第二中间位置(位置3)，并且最终疗程可将牙齿从位置3移动至最终位置。

在本系统的一个方面，本发明申请所述的牙齿重新定位系统包括至少两个连续矫治器，例如，约2至约20个连续矫治器、约2至约15个连续矫治器、约2至约10个连续矫治器、约2至约8个连续矫治器、约2至约5个连续矫治器、约3至约连续20个矫治器、约3至约连续15个矫治器、约3至约连续10个矫治器、约3至约连续8个矫治器、约3至约连续5个矫治器、约4至约连续20个矫治器、约4至约连续15个矫治器、约4至约连续10个矫治器、约4至约连续8个矫治器、约4至约连续5个矫治器、约5至约连续20个矫治器、约至约连续15个矫治器、约5至约连续10个矫治器、约5至约连续8个矫治器，或约连续5个矫治器。

矫治器具有一个或多个形状及位置，用于限定口腔正畸治疗开始时的位置(初始位置)、口腔正畸治疗中期的位置(中间位置)，或口腔正畸治疗结束时的位置(最终位置)。矫治器中的每一个在尺寸(例如，矫治力、厚度和/或形状及位置)和/或材料特征方面各不相同，所述尺寸和/或材料特征对应于将牙齿从一个位置渐进式移动至另一位置的矫治力矩模量和矫治力。

本发明申请所述的系统包括连续矫治器，在一些实施例中，所述矫治器包括至少两个第一矫治器，两个第一矫治器彼此互为复制，其形状及位置经选择以将用户牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置，其中个别牙齿将被增量式地重新定位。在一些实施方案中，系统还包括至少一个中间矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从第一中间布置渐进式重新定位至包括最后一个中间牙齿布置的一个或多个连续中间布置，至少一个中间矫治器中的每一个包括其自身的至少一个副本。在一些实施方案中，系统还另外包括至少两个相同的最终矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从最后一个中间布置渐进式重新定位至所要的最终牙齿布置。在一些情况下，希望形成最终矫治器或若干矫治器以“过度校正”最终牙齿位置，如下文更详细论述。

在一些实施方案中，术语“连续矫治器”意指形状及位置用于将牙齿从一个位置重新定位至另一位置的矫治器，所述一个位置可以是初始位置或中间位置，而所述另一位置可以是中间位置或最终位置。在本发明申请所述系统中的连续矫治器中，每一连续矫治器的形状及位置不同于另一连续矫治器的形状及位置。

如本发明所用，术语“相同矫治器”意指在形状及位置、矫治器形成材料和/或矫治器的物理尺寸方面彼此相同的矫治器。相关地，术语矫治器(“亲本矫治器”)的“复制”意指亲本矫治器的复制矫治器，所述复制矫治器在形状及位置、矫治器形成材料和/或矫治器的物理尺寸方面与亲本矫治器相同，并且，在本发明的上下文中，术语“副本矫治器”可与术语“副本”或“副本矫治器”互换使用，并且意指亲本矫治器的在形状及位置、矫治器形成材料和/或矫治器的物理尺寸中的每一方面与亲本矫治器相同的复制矫治器。

在一些实施方案中，本发明申请所述系统可具有连续矫治器，其中每一矫治器包括2至20、2至15、2至10、2至8或2至5个相同矫治器。举例来说，2、3、4、5、6、7、8、9或10个相同矫治器。

如下文关联本系统的方法更详细描述，系统被规划，并且第一疗程的所有个别矫治器在治疗开始时就制造，因此矫治器以单个包装或系统向口腔正畸医生处方提供。由矫治器形状及位置的连续变化引起的实际牙齿位置与预期(预测)牙齿位置之间的预计差异连同对处方口腔正畸医生有用的其他重要尺寸和/或材料特征都清楚标记在矫治器上。举例来说，预期第一疗程的第一矫治器具有极小差异(例如，近乎零差异)，而预期第一疗程的最后一个矫治器具有较大差异(例如，大于零差异)。差异的精确单位表达为，但不限于，百分比、米制度量或其他数值系统(例如，0至25的标度；其中25为最大差异)。差异的计算可在变化的程度上基于所要求的牙齿移动程度、矫治器尺寸、矫治器材料特征，和锚固件装置的使用或未使用(例如，骨下牙科植入体)。在获得矫治器使用的适当顺序之后，用户可以正牙医师或其他治疗专家规定的频率将矫治器放置至牙齿上。与牙套不同，每次调整治疗时，用户无需约见治疗专家。尽管用户通常想要定期约见其治疗专家以确保治疗按照原始计划进行，消除用户在每次调整治疗时约见治疗专家的需要允许以更多但更细微的连续步骤进行治疗，同时还缩短治疗专家针对个别用户所花费的时间。此外，使用更舒适、不易看见和用户可移除的聚合物壳体矫治器的能力改善用户遵从性、舒适感和满意度。

个别矫治器将优选地包括其内形成有牙齿容纳洞腔的聚合物壳体，通常通过如下所述模塑。每一个别矫治器将被配置以使得其牙齿容纳洞腔的形状及位置对应于针对所述矫治器的中间或结束牙齿布置。即，当用户首次佩戴矫治器时，某些牙齿会相对于矫治器洞腔的未变形形状及位置而未对准。然而，矫治器具有足够弹性以适应或符合未对准牙齿，并且会对这类未对准牙齿施加足够弹性力以便将牙齿重新定位至所述治疗步骤所要的中间或结束布置。然而，这种通过连续矫治器形状及位置实现的对未对准牙齿的适应或符合导致实际牙齿位置与预期(预测)牙齿位置之间的差异增大。

由矫治器形状及位置的连续变化引起的实际牙齿位置与预期(预测)牙齿位置之间的预计差异连同对处方口腔正畸医生有用的其他重要尺寸和/或材料特征都清楚标记在矫治器上。举例来说，预期第一疗程的第一矫治器具有极小差异(例如，近乎零差异)，而预期第一疗程的最后一个矫治器具有较大差异(例如，大于零差异)。差异的精确单位表达为，但不限于，百分比、米制度量或其他数值系统。差异的计算可可变地基于所要求的牙齿移动程度、矫治器尺寸、矫治器材料特征，和锚固件装置的使用或未使用(例如，骨下牙科植入体)。

本发明申请所述的个别矫治器还向牙齿布置施加不同矫治力。与每一矫治器相关的不同矫治力是通过如下来实现：提高厚度和刚性但保持相同的弹性模量，或改变材料特性，诸如弹性模量和刚度，但不改变厚度或改变厚度、刚性、弹性模量和/或材料特性的任何组合。应注意的是，向给定牙齿或系列牙齿施加的矫治力各有不同，尽管部分取决于矫治器的材料和/或机械性能。与矫治器相关的矫治力大体上与矫治器的厚度、刚性、弹性模量和/或材料特性相关。相反，向给定牙齿或系列牙齿施加的矫治力大体上与实际牙齿位置和所要牙齿位置、实现所要牙齿位置的矫治器的形状及位置，以及矫治器的材料和/或机械性能和是否采用锚固牙科植入体装置相关。

在一个实施方案中，本发明申请所述系统包括具有差动降级和/或升级矫治力系统(例如，从高到低、从低到高、从高到高、从低到低、从高到低到高、从低到高到低等等)的一个或一个以上矫治器疗程。降级和/或升级矫治力系统的组合仅受限于每疗程的矫治器数目。举例来说，系统可包括具有高矫治力的第一矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置；一个或多个中间矫治器，其形状及位置和减力系统经选择以将牙齿从第一中间布置渐进式重新定位至连续中间布置；和具有疗程中最低矫治力系统的最终矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从最后一个中间布置渐进式重新定位至结束牙齿布置。如果必要的话，矫治力系统的新疗程将从前一疗程的结束牙齿布置开始，直至整个治疗完成为止。

对于每一疗程，提供矫治力系统的描述以描述每一矫治器的矫治力，并且向口腔正畸医生建议以预定差动力使用每一个别矫治器的次序，所述差动力将朝向最终布置、包装渐进式移动用户牙齿，所述包装含有一个矫治器疗程，其中矫治器以单个包装向用户提供。治疗口腔正畸医师随后将基于每个用户的情况以及医生的专业判断和酌情决定而向用户提供使用矫治器的适当次序。

在一些实施方案中，本发明申请所述系统包括一个或一个以上的矫治器疗程。每一疗程含有一个或多个矫治器，所述矫治器具有如上所述的差动降级和/或升级矫治力系统。在一些实施方案中，系统的每一疗程可针对疗程顺序进行标记。

与每一矫治器相关的不同矫治力是通过改变矫治器的尺寸和/或材料特征而各不相同。举例来说，矫治器可被制为具有不同厚度以产生不同矫治力。举例来说，矫治器可具有约0.01mm、约0.1mm、约0.2mm、约0.3mm、约0.4mm、约0.5mm、约0.6mm、约0.7mm、约0.8mm、约0.9mm、约1mm、约1.1mm、约1.2mm、约1.3mm、约1.4mm、约1.5mm、约1.6mm、约1.7mm、约1.8mm、约1.9mm或约2.0mm范围内的厚度。在一些其他实施方案中，矫治器的不同矫治力可通过使用不同材料来形成矫治器而实现。举例来说，材料可与加强材料混合，诸如纤维、片材、条带、线材、网、网格、网络、互穿网络或其组合，以便使矫治器具有不同矫治力。

为了达到口腔正畸治疗的所要速度，疗程中各个矫治器的矫治力可被定制以满足治疗需要。举例来说，在每一疗程中，后一矫治器可被制为不同于前一矫治器的刚度，在例如约0.1至约8Gpa的范围内。在一些实施方案中，在每一矫治器疗程中，前一矫治器的弹性模量可被制为与后一矫治器的弹性模量相差约1％至约800％。在一些其他实施方案中，在每一疗程中，后一矫治器厚度可被制为与前一矫治器厚度相差约0.1至约2mm的范围。

在一些实施方案中，本系统提供一种用于将牙齿从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置的系统。系统包括连续矫治器的一个或多个疗程，系统包括：

(a)至少两个相同的第一矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置或最终牙齿布置；

(b)任选地，一个或多个中间矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从第一中间布置至渐进式重新定位至包括最后一个中间牙齿布置的连续中间布置，一个或多个中间矫治器中的每一个具有至少一个相同的复制；和

(c)至少两个相同的最终矫治器，其形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置或最后一个中间布置渐进式重新定位最终牙齿布置，

其中矫治器包括形状及位置不同的连续锁件，所述锁件经定形以容纳矫治器并允许矫治器将牙齿从一个布置重新定位至连续布置，和

其中系统提供矫治器的规格，由此使得口腔正畸医生可基于规格而规定矫治器的使用次序。

连续锁件可由包括金属材料、塑料材料和/或聚合物材料的材料形成。锁件的一些实施例包括，例如，聚合物壳体、聚合物环、金属线材或夹具、硬塑料夹具、陶瓷夹具或者弹性聚合物壳体或环。在一些实施方案中，锁件明确不包括聚合物壳体。

在一些实施方案中，矫治器可被制为具有不同配置以实现不同矫治力系统。举例来说，矫治器上的壳体或环可具有包括两层或更多层聚合物材料的至少一区域，以便实现矫治力系统。在一些实施方案中，壳体或锁件可被制为壳体或锁件的部分或整个主体具有均一或非均一刚度、弹性模量和/或厚度，以便生成矫治力系统。

本发明提供的系统可以本领域中已知的方式指定。举例来说，在一个疗程中，每一矫治器可携带差动力的规格，例如，指定一个或多个矫治器的尺寸，诸如，矫治器的厚度或直径或者形成矫治器的材料特征，诸如，高、中或低的差动力。矫治器的这些规格可标记在每一矫治器上，或者标记在标签上，或通过放置在包装中加以标记。一个疗程中矫治器的一些或全部还可携带数字标记，例如，从1至25的数字，以指示由矫治器形状及位置的连续变化引起的实际牙齿位置和预期(预测)牙齿位置之间的预计差异。

在一些实施方案中，为了加强矫治器的锚固，可关联矫治器疗程而使用牙科植入体。植入体可颚侧或颊侧放置或放置在磨牙后区。

材料

矫治器可由一塑料聚合物如聚酯材料形成。这类聚酯材料的一个实例是聚乳酸或类似材料。许多聚酯材料都被开发，形成各类矫治器。这些材料的诸多实例已经由下述美国专利详细描述：美国专利号5,605,459；5,533,895；5,474,448；5,454,717；5,447,432；5,431,562；5,395,238；5,368,478；5,139,419；5,338,198；5,452,219；5,607,305；5,587,912；5,342,202；5,340,309；5,549,476；5,382,164；5,273,429；4,936,862；3,860,803；3,660,900；5,645,421；5,055,039；4,798,534；4,856,991；5,035,613；5,059,118；5,186,623；4,755,139；6,398,548和6,554,611。鉴于简洁描述的要求，这些信息以文献引入的方式引入在此，不再赘述。

在一些实施例中，形成矫治器的材料可包含一种弹性材料。比如说，矫治器可由可包括一个或多个聚合物的弹性材料形成。优选地，聚合物为惰性的和生物相容性的。聚合物还足够柔性以允许用户轻松移除和施加，但又足够刚性以允许控制牙齿移动。牙科治疗时制造可移除矫治器过程中使用的任何常规材料通常可用于本系统中。可用聚合物的具体实施例包括任何弹性聚合物材料，诸如牙科领域中常用的弹性聚合物材料，例如，烯烃聚合物或共聚物，诸如，聚乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、包括乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇中的两个或更多个的共聚物，以及其组合或其混合物。聚合物材料还可包括用以改性生物相容性材料。这类生物相容性改性材料包括，例如，聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷或天然聚合物，诸如，纤维素或藻酸酯、胶原等等。

在一些实施方案中，聚合物材料还可包括加强材料，诸如纤维、薄片、线材、玻璃纤维、碳纤维、片材、条带、网、网格，以及网络和互穿网络。一些代表性加强材料包括，例如，微或纳米氧化铝相、碳纤维等或其混合物。

矫治器形成方法

系统可通过以下各个步骤形成：(a)接收需要口腔正畸治疗的用户有关的处方口腔正畸信息，(b)形成包括个别矫治器的矫治器疗程；和(c)形成矫治器疗程。

在一个方面，矫治器可通过以下各个步骤形成：(1)生成/获得初始数据集，诸如表示初始牙齿布置的初始数字数据集(IDDS)，(2)生成表示中间牙齿布置的数字数据集(DDS)或非数字数据集(NDDS)，(3)生成表示结束牙齿布置或最终牙齿布置的结束或最终数据集，诸如，DDS或NDDS，和(4)优选地，基于第一数字数据集和最终数字数据集而生成多个连续数字数据集，其中多个连续数据集表示从中间牙齿布置、最后结束牙齿布置渐进至结束牙齿布置或最终牙齿布的置一系列连续牙齿布置，和(5)基于数字数据集而生成矫治器或多个矫治器。在一些实施方案中，数字数据集可转换成表示牙齿布置的视觉图像，并且矫治器可基于视觉图像而形成。获得IDDS和DDS、基于DDS而生成视觉图像，和基于视觉图像而形成矫治器的方法在美国专利号6,398,548、6,544,611、5,895,893、6,244,861、6,616,444、5,645,420和5,447,432中有所描述，所述专利的教导内容以引用方式并入本发明。

初始数字数据集可由本领域中已知的任何技术来提供，包括数字化X射线图像、通过计算机辅助断层摄影术(CAT扫描)生成的图像、通过磁共振成像(MRI)生成的图像、通过图片扫描生成的图像等等。图像可为三维图像，并且数字化可使用已知技术来实现。举例来说，通过使用本领域中已知的技术来(在治疗之前)生成用户牙齿的石膏，提供初始数字数据集。可随后使用激光器或其他扫描设备来扫描这样生成的石膏，以便生成用户牙齿的石膏的高分辨率数字表示。

在一个优选的实施方案中，还可通过使用标准方法从用户获得蜡咬模。蜡咬模允许用户的上下齿列的石膏相对于彼此放置在中心咬合面的位置。随后可扫描这对石膏以提供这一位置中下颚的相对位置的相关信息。这些信息随后并入至两个齿弓的IDDS。

一旦获取到数字数据集，图像可呈现在配备有计算机辅助设计软件的合适计算机系统上并加以操纵，如下文更详细描述。图像操纵通常包括限定围绕个别牙齿中的至少一些的边界，和通过经由计算机操纵图像，使牙齿图像相对于下颚和其他牙齿移动。还提供用于检测牙齿的牙尖信息的方法。图像操纵可完全主观地完成，即，用户可仅基于图像的观察而仅以美学和/或医疗学所要方式重新定位牙齿。或者，计算机系统可提供有辅助用户重新定位牙齿的规则和算法。在一些情况下，有可能提供用于以全自动方式(即，无用户干预)重新定位牙齿的规则和算法。一旦个别牙齿已重新定位，表示所要的最终牙齿布置的最终数字数据集将产生并存储。

一种用于确定最终牙齿布置的示例性方法是治疗专家限定最终牙齿位置，例如通过写处方。使用处方来限定口腔正畸手术的所要结果在本领域中是已知的。当提供处方或其他最终设计时，图像可随后被操纵以匹配处方。在一些情况下，有可能提供可解译处方以生成最终图像且因此生成表示最终牙齿布置的数字数据集的软件。

在另一方面，提供本发明申请所述方法，以生成表示从初始牙齿布置渐进至最终牙齿布置的一系列独立牙齿布置的多个数字数据集。这类方法包括提供表示初始牙齿布置的数字数据集(可根据上述技术中的任何技术来实现)。还提供表示最终牙齿布置的数字数据集。这类最终数字数据集可通过上述方法来判定。随后，多个连续数字或非数字数据集可基于初始数字数据集和最终数字数据集而生成。通常，连续数字数据集是通过判定初始数据集和最终数据集中选定个别牙齿之间的位置差异并对上述差异执行内插来生成。这类内插可按可能想要的许多独立阶段来执行，常常至少三个、通常至少四个、更通常至少十个，有时至少二十五个，和偶尔四十个或更多个。许多情况下，内插将为针对一些或全部位置差异的线性内插。或者，内插可为非线性的。在一个优选的实施方案中，使用路径调度和碰撞检测技术来自动地计算非线性内插，以避免个别牙齿之间的干扰。位置差异对应于牙齿上任何点的最大线性移动为2mm或更少、通常为1mm或更少，和通常为0.5mm或更少的情况下的牙齿移动。

通常，用户会指定称为“关键框架”的某些目标中间牙齿布置，所述布置直接并入至中间数字数据集。本系统的方法随后以上文所述方式判定关键框架之间的连续数字数据集，例如，通过关键框架之间的线性或非线性内插。关键框架可由用户判定，例如，在用于生成数字数据集的计算机处操纵视觉图像的个别框架，或者可由治疗专家以与最终牙齿布置的处方相同的方式提供为处方。

在另一方面，提供本发明申请所述方法以制造多个牙科增量位置调整矫治器。所述方法包括提供初始数字数据集、最终数字或非数字数据集，和生成表示目标连续牙齿布置的多个连续数字或非数字数据集，大体上如上文所述。随后基于表示连续牙齿布置的数字数据集中的至少一些来制造牙科矫治器。优选地，制造步骤包括基于连续数字数据集而控制制造机器，以生成所要牙齿布置的连续阳模。随后使用常规正压或真空制造技术来生成牙科矫治器作为阳模的阴模。制造机器可包括立体光照型机器或其他类似机器，所述机器依赖于通过扫描激光来选择性地硬化非硬化树脂的体积，以便基于数字数据集而选择性地以一形状硬化树脂。本系统的方法中可利用的其他制造机器包括模具机器和蜡沉积机器。

在另一方面，本系统的用于制造牙科矫治器的方法包括提供表示用户的更改牙齿布置的数字数据集。随后使用制造机器来基于数字数据集而生成更改牙齿布置的阳模。随后生成牙科矫治器作为阳模的阴模。制造机器可为立体光照型机器或如上所述的其他机器，并且阳模是通过常规压力或真空模塑技术来生成。

在又一方面，用于制造本发明申请所述的牙科矫治器的方法包括提供表示用户的更改牙齿布置的第一数字数据集。随后从第一数字数据集生成第二数字数据集，其中第二数据集表示更改牙齿布置的阴模。随后制造机器基于第二数字数据集而受控以生成牙科矫治器。制造机器通常将依赖于选择性地硬化非硬化树脂来生成矫治器。矫治器通常包括聚合物壳体，所述壳体具有经定形以接纳牙齿并将牙齿从初始牙齿布置弹性地重新定位至更改牙齿布置的洞腔。

在一些实施方案中，口腔正畸医生可在用户经历一个或多个矫治器疗程的治疗之后压印或扫描最后一个中间牙齿布置。因此，可基于压印或扫描而获得前一疗程的最后一个中间牙齿布置的数字数据集。前一疗程的最后一个中间牙齿布置的这个数字数据集随后用作基于表示一个或多个新的中间牙齿布置的新数字数据集而生成新数字数据集和视觉图像的初始点，和用于制造新矫治器疗程的最终牙齿布置。

在一些实施方案中，最终牙齿布置可通过施加两个或更多个矫治器疗程来实现，并且矫治器的每一疗程从前一疗程的最后一个矫治器所定位的牙齿布置增量式移动牙齿。因此，可根据上述原理制作矫治器疗程。

使用方法

根据本系统的方法，通过将一系列增量位置调整矫治器放入用户嘴巴，用户牙齿可被从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置。便利地，矫治器并未粘附，并且用户可在手术的任何时间放置和重新放置矫治器。所述系列中的第一矫治器的形状及位置经选择以将牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置。在接近或达到第一中间布置后，一个或多个附加中间矫治器将被连续地放置在牙齿上，其中这类附加矫治器的形状及位置将选择以将牙齿从第一中间布置渐进式重新定位至连续中间布置。最终矫治器放入用户嘴巴时，治疗结束，其中最终矫治器的形状及位置经选择以将牙齿从最后中间布置渐进式重新定位至最终牙齿布置。所述系列中的最终矫治器或若干矫治器的形状及位置可经选择以过度校正牙齿布置，即，其形状及位置会(如果完全实现)移动个别牙齿以超出已被选择为“最终”牙齿布置的牙齿布置。这类过度校正可为可取的，以便抵消重新定位方法已终止之后的潜在复发，即，以便允许个别牙齿稍稍向校正前位置移回。过度校正还可能有益于加速校正速度，即，通过具有形状及位置的矫治器经定位以超出所要中间或最终位置，个别牙齿将以更大速度移向所述位置。在这类情况下，可在牙齿到达最终矫治器所限定的位置之前终止治疗。方法将通常包括放置至少两个附加矫治器，通常包括放置至少十个附加矫治器，有时放置至少二十五个附加矫治器，和偶尔放置至少四十个或更多个附加矫治器。当牙齿接近(处于预选容差内)或已到达治疗阶段的目标结束布置时重新放置连续矫治器，常常以2天至20天范围内的间隔、通常以5天至10天范围内的间隔。

通常，可在治疗阶段的“结束”牙齿布置实际达到之前替换矫治器。应当理解，随着牙齿逐渐重新定位并接近特定矫治器所限定的形状及位置，个别牙齿上的重新定位矫治力将大幅减小。因此，通过在牙齿由较早矫治器仅部分地重新定位时用连续矫治器替换较早矫治器，有可能缩短总体治疗时间。因此，FDDS可实际上表示最终牙齿位置的过度校正。这两个方面加速治疗，并且可抵消用户复发。

一般来说，转至下一矫治器可基于很多因素。最简单来说，矫治器可以开始时基于预期或典型用户响应而判定的预定计划或固定时间间隔(即，针对每一矫治器的天数)替换。或者，可虑及实际用户响应，例如，当用户的牙齿不再感受到来自当前矫治器的压力时，用户可提前转至下一矫治器，即，用户佩戴的矫治器轻松配合在用户牙齿上，并且用户的牙齿几乎不经受或不经受压力或不适。在一些情况下，对于牙齿响应极其快速的用户来说，治疗专家有可能决定跳过一个或多个中间矫治器，即，降低所使用的矫治器总数至开始时确定的数目以下。这样一来，特定用户的总体治疗时间可缩短。

在另一方面，本系统的方法包括使用矫治器重新定位牙齿，所述矫治器包括聚合物壳体，所述壳体具有经定形以容纳牙齿并弹性地新定位牙齿以生成最终牙齿布置的洞腔。本系统提供对这类方法的改善，包括在治疗开始时判定矫治器中的至少三个的形状及位置，用户将连续地佩戴所述矫治器以将牙齿从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置。优选地，将在开始时判定至少四个形状及位置、通常至少十个形状及位置、偶尔至少二十五个形状及位置，和有时四十或更多个形状及位置。通常，每一连续形状及位置中的洞腔所限定的牙齿位置与前一形状及位置所限定的牙齿位置相差不超过2mm，优选地不超过1mm，和通常不超0.5mm，如上文所限定。

系统可用于治疗或预防口腔正畸病症，诸如，排列不齐、拥挤、间距、覆盖、覆咬合问题，和其之组合。

尽管上述内容是本系统优选实施方案的完整描述，可使用各种替代、修正和等效。因此，上述描述不应视为对本系统的范围的限制，所述范围是由附加权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种将牙齿需要重新定位的用户的牙齿从初始牙齿布置重新定位至最终牙齿布置的系统，所述用户的齿弓包括排列不齐的MP牙齿和排列正常的NP牙齿，所述系统包括连续矫治器的一个或多个疗程，连续矫治器的每一疗程包括：a.至少一个第一矫治器，其形状及位置经选择以将所述牙齿从初始牙齿布置重新定位至第一中间布置或最终牙齿布置；b.任选地，一个或多个中间矫治器，其形状及位置经选择以将所述牙齿从所述第一中间布置渐进式重新定位至连续中间布置，所述连续中间布置包括最后一个中间牙齿布置，所述一个或多个中间矫治器中的每一个具有至少一个相同的复制；和c.至少一个最终矫治器，其形状及位置经选择以将所述牙齿从所述初始牙齿布置或所述最后一个中间布置渐进式重新定位至所述最终牙齿布置，

其中矫治器包括形状及位置不同的连续锁件，所述锁件经定形以容纳所述矫治器并允许所述矫治器将牙齿从一个布置重新定位至连续布置，

其中所述锁件包括聚合物壳体，所述聚合物壳体具有经定形以容纳MP牙齿的洞腔和经定形以容纳NP牙齿的洞腔，由此将牙齿从一个布置弹性地重新定位至连续布置，

其中所述聚合物壳体中的每一个具有唇面/颊面壁厚LBW厚度和上颚/舌面壁厚PLW厚度，所述LBW厚度不同于所述PLW厚度，

其中，在所述第一矫治器和任选一个或多个中间矫治器中，容纳MP牙齿的洞腔的所述LBW厚度或PLW厚度具有大于容纳NP牙齿的洞腔的厚度，和

其中所述系统提供所述矫治器的规格，以允许口腔正畸医生基于所述规格而规定用户使用所述矫治器的次序。

2.如权利要求1所述的系统，其中连续矫治器的每一疗程含有由所述口腔正畸医生处方提供的矫治力系统。

3.如权利要求1所述的系统，其中每一疗程含有降级、升级和/或降级/升级的组合的矫治力系统。

4.如权利要求1所述的系统，包括矫治器的至少两个疗程。

5.如权利要求1所述的系统，包括形状及位置、矫治器形成材料和物理尺寸彼此相同的至少两个第一矫治器，两个第一矫治器彼此互为复制。

6.如权利要求1所述的系统，包括2至20个连续矫治器。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述矫治器中的每一个携带规格以指定所述差动力。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述矫治器中的每一个携带规格以指定所述矫治器的所述尺寸或材料特征。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述规格指定所述矫治器的所述形状及位置或厚度、所述矫治器的高、中或低差动力，和/或所述矫治器的预计差异。

10.如权利要求1所述的系统，其中容纳MP牙齿的所述洞腔的LBW厚度或PLW厚度具有约0.1mm至约2mm的厚度，所述厚度大于容纳NP牙齿的所述洞腔的厚度。

11.如权利要求1所述的系统，其中容纳MP牙齿的所述洞腔的所述LBW厚度或PLW厚度具有等同于容纳NP牙齿的所述洞腔的厚度。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述疗程中的任何一个包括两个或更多个矫治器，所述后一矫治器的厚度与所述前一矫治器的厚度相差约0.1至约2mm的范围。

13.如权利要求1所述的系统，其中个别锁件或壳体的至少一区域包括两层或更多层聚合物材料。

14.如权利要求1所述的系统，其中个别锁件或壳体的至少一区域包括通过选自以下各项组成的组的结构加强的材料：片材、条带、线材、网、网格、网络、互穿网络或其组合。

Images