CN113180861A - 引导式植牙的稳定的固定系统及使用固定系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于引导式植牙的稳定的固定系统及使用固定系统的方法。所述固定系统包括固定托盘,为了快速放置固定托盘具有壳体,壳体限定腔室,腔室的内表面配置为容纳可流动或可延展的材料并且在引导式植牙手术期间放置在一个或多个牙齿上。壳体侧壁接合至横向构件,横向构件在壳体的每一侧上具有弯曲区域,每个侧壁具有上侧部分与下侧部分。在没有锁件的情况下,上侧部分上的挤压力使下侧部分向外弯曲。锁件将上侧部分向外推动,以使下侧部分向内弯曲,从而一旦材料硬化将材料抵靠在牙齿。锁件减少或消除了托盘的移动自由度。所述系统允许快速拆卸并且坚固到足以承受来自各种角度与杠杆作用的力量。
Description
技术领域
本发明有关于固定系统,更特别地关于用于引导式植牙手术的固定系统,所述固定系统包括配置为容纳硬化材料的固定托盘以及锁件。
背景技术
在缺少天然牙齿或必须拔除天然牙齿的情况下可使用植牙物。植牙手术涵盖在上颌骨或下颌骨(上颌骨或下颌骨)上钻一个洞并将其扩大到特定尺寸,然后将植入物,类似螺钉的物体旋入颌骨。植入手术后再放置基台及牙冠。
出于各种原因正确与精确放置植入物非常重要。有些解剖结构是人们不想钻入的,例如下牙槽与精神神经,上颌窦或骨穿孔。另外,人们不想钻入牙根或另一种植入物。要精确地将植入物“盲目”(仅看到原始的进入开口)定位在骨深8-13毫米左右并不容易。理想上,应将植入物放置在一定的位置与方向,以便在牙齿的长轴上具有咬合力。不当放置可能会妨碍完成这些。放置植入物应留至少2毫米的骨骼,以防止骨骼再吸收。还存在用于植入物的放置的美学部件,尤其是在嘴的前部,其中最终的美学效果受植入物的精确放置的影响。
最初,执行任何外科手术的唯一方法通常是徒手,没有任何有关外科手术期间中可能遇到的解剖结构的引导。为了对此进行补偿,手术通道开口必须足够大到允许目视验证。内视镜检查及其他指南已在许多类型的手术中帮助了这一方面。
在牙科方面,利用引导式牙齿手术有助于外科医生遵循预先计划的治疗计划。它使外科手术具有最小的侵入性,降低了组织损伤的风险并且促进达到所需的精度。因此,引导式手术是植牙物手术的优选方法。
在牙齿与某些其他类型的引导式手术期间,需要实时计算机化测量特别标记的物体的空间位置与方向,例如手术仪器与将要植入到预定位置的植入物。手术仪器的方向与位置由位置传感器来监控,并且仪器的实时位置可以显示在先前获取的患者图片数据上。通常还分别跟踪患者的定向与位置,以允许在手术期间感测相对于跟踪仪器的解剖运动。在牙科手术与某些其他手术中,需要非常精确地确定跟踪对象的各种方向与位置-在牙科手术的情况下,通常精度不到四分之一毫米。
发明内容
一个方面是一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括一固定托盘,可定制给患者,所述固定托盘包括一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳一可流动或可延展的材料,并且在引导式植牙期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上方,一锁件,配置为当定位在所述固定托盘上时,减少或消除所述固定托盘的移动自由度,所述壳体具有多个侧壁,所述侧壁接合到所述壳体的每一侧上的一横向构件,每个侧壁具有一上侧部分与一下侧部分,所述横向构件包括在所述壳体的每一侧上的一弯曲区域,其中当所述锁件未定位在所述固定托盘上时,在所述上侧部分上的挤压力使所述下侧部分向外弯曲,所述下侧部分配置为将已经硬化的所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上。
在一些实施例中,所述锁件配置为向外推动所述上侧部分,以使所述下侧部分向内弯曲,从而一旦所述可流动或可延展的材料硬化,就将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上。
在一些实施例中,所述锁件包括多个突出构件,所述突出构件的外侧壁是锥形的,所述突出构件配置为装配到所述固定托盘的对应成形的多个凹部中,通过所述上侧部分与所述弯曲区域来部分地限定所述凹部的每一个。
在一些实施例中,所述固定托盘配置为放置在多颗后齿上方,并且其中所述腔室包括一通道,所述通道沿着所述侧壁的纵向方向是实质上平直的。
在一些实施例中,所述壳体的所述侧壁沿着所述侧壁的纵向方向弯曲,并且其中所述固定托盘配置为放置在人体的一颗或多颗前齿上方。
在一些实施例中,所述锁件包括一突出构件,所述突出构件的外侧壁是锥形的,所述突出构件配置为装配到所述固定托盘的一对应成形的凹部中,通过所述上侧部分与所述横向构件来限定所述凹部。
在一些实施例中,固定系统还包括一保持器,配置为限定用于容纳一跟踪元件的一凹洞,所述保持器从所述固定托盘的所述壳体的所述侧壁其中一个突出。
在一些实施例中,所述锁件具有一单一的突出构件,配置为紧密地定位在所述上侧部分的每一个附近,以使所述上侧部分向外弯曲,从而向内推动所述下侧部分。
在一些实施例中,所述锁件具有一第一突出构件及一第二突出构件,定位在所述固定托盘的所述横向构件上,并且配置为使所述上侧部分向外弯曲以使所述下侧部分向内弯曲。
在一些实施例中,当所述锁件定位在所述固定托盘上时,所述锁件配置为使所述壳体的所述上侧部分向外弯曲,从而使所述下侧部分向内弯曲。
在一些实施例中,所述壳体包括一结构,配置为一旦所述可流动或可延展的材料硬化就将所述可流动或可延展的材料接合到所述壳体,使得相较于将所述可流动或可延展的材料与所述一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦所述可流动或可延展的材料硬化,分离所述可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
在一些实施例中,所述锁件配置为减小所述固定托盘的所述侧壁的所述上侧部分的每一个的运动自由度。
在一些实施例中,所述锁件具有一第一突出构件及一第二突出构件,所述第一突出构件配置为紧密地定位在所述上侧部分其中一个的附近,并且所述第二突出构件配置为定位在所述上侧部的另一个的附近,以使所述上侧部分向外弯曲从而向内推动所述下侧部分。
在一些实施例中,所述固定托盘的所述横向构件具有一保持器,所述保持器配置为限定用于容纳一跟踪元件的一凹洞(cavity)。在一些实施例中,所述锁件具有一第一突出构件及一第二突出构件,所述第一突出构件配置为紧密地定位在所述上侧部分其中一个与所述保持器之间,并且所述第二突出构件配置为紧密地定位在所述上侧部分的另一个与所述保持器之间。
在一些实施例中,所述锁件的端视图是实质上U形的。
在一些实施例中,所述壳体的所述侧壁的所述下侧部分的至少一个具有多个空间,所述空间配置为允许所述可流动或可延展的材料流入并且一旦硬化就锁定。
另一方面是一种在植牙期间使用一稳定的固定系统的方法,包括配置一固定托盘在一颗或多颗牙齿上,所述固定托盘保持一可流动或可延展的材料,所述固定托盘具有一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳所述可流动或可延展的材料,并且所述壳体具有接合至一横向构件的多个侧壁,每个所述侧壁具有一上侧部分与一下侧部分,所述横向构件包括在所述壳体的每一侧上的一弯曲区域,使得在所述上侧部分上的挤压力使在解锁位置中的所述下侧部分向外弯曲,所述侧壁配置为将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述一颗或多颗牙齿上;允许所述可流动或可延展的材料硬化成刚性但易碎的状态;通过定位一锁件的一第一侧壁与一第二侧壁来配置所述锁件在所述固定托盘上方,以将所述壳体的所述上侧部分向外推动,从而使所述下侧部分向内弯曲,所述锁件配置为减少或消除所述固定托盘的移动自由度;通过挤压所述上侧部分来移开所述锁件使得所述下侧部分向外弯曲。
在一些实施例中,所述方法还包括将所述固定托盘重新配置在所述一颗或多颗牙齿上,所述固定托盘保持新的可流动或可延展的材料,使得所述固定托盘相对于所述一颗或多颗牙齿保留一相同的空间位置。在一些实施例中,还包括允许所述新的可流动或可延展的材料硬化并且将所述锁件重新定位在所述重新配置的固定托盘上,以保留所述相同的空间位置。在一些实施例中,还包括当所述固定托盘与所述锁件以坚固且稳定的定位维持在位置时执行引导式植牙手术。
在一些实施例中,还包括将一连接器刚性地附接到所述固定托盘,并且不是
(a)在配置所述固定托盘及配置所述锁件之前,对所述一颗或多颗牙齿进行计算机断层扫描,然后在配置所述固定托盘与所述锁件之后,沿着所述一颗或多颗牙齿移动一跟踪装置以配准(register)所述一颗或多颗牙齿,就是
(b)在配置所述固定托盘与所述锁件以及将一连接器刚性附接到所述固定托盘后,对所述一颗或多颗牙齿进行计算机断层扫描,然后不是(i)沿着所述连接器移动一跟踪装置以配准所述连接器,就是(ii)基于一跟踪装置与一连接器之间的物理关系将所述跟踪装置刚性地附接到所述连接器以配准所述连接器。
另一方面是用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括具有一壳体的一固定托盘,所述壳体限定了一腔室,所述腔室配置为容纳可流动或可延展材料,并且在引导式植牙期间放置在人体的一颗或多颗牙齿上,所述可流动或可延展的材料配置为硬化成易碎或脆性材料,以便符合所述一颗或多颗牙齿的一轮廓,所述壳体包括分别接合一横向构件的一第一侧壁与一第二侧壁,所述侧壁的每一个具有一上侧部分与一下侧部分,所述横向构件在所述壳体的每一侧上包括一弯曲区域;以及一锁件定位在所述固定托盘上方,以便推动每个上侧部分向外弯曲并且减小或消除所述固定托盘的移动自由度。
在一些实施例中,在没有将所述锁件定位在固定托盘上方的情况下,在所述上侧部分上的挤压力使所述下侧部分向外弯曲。
在一些实施例中,当所述锁件被定位时配置为向外推动每个上侧部分,从而向内推动每个下侧部分。
在一些实施例中,所述锁件具有锥形的第一侧壁及第二侧壁,所述第一侧壁及第二侧壁配置为装配到所述上侧部分邻近的凹部中,使得所述上侧部分向外弯曲,从而向内推动所述下侧部分。
在一些实施例中,所述壳体具有一保持器,所述保持器限定一凹洞,所述凹洞配置为容纳及保持一追踪元件的至少一部分。
在一些实施例中,相较于将所述可流动或可延展的材料与所述一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦所述可流动或可延展的材料硬化,分离所述可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
又一方面是一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括一固定托盘,可定制给患者,所述固定托盘包括一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳一可流动或可延展的材料,并且在引导式植牙期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上方,所述壳体具有多个侧面,所述侧面的至少一部分配置为在应力下弯曲,所述侧面配置为将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上;以及一锁件,定位在所述固定托盘上以减少或消除所述固定托盘的移动自由度。
在某些实施例中,所述锁件是定位在所述固定托盘上方的一锁定楔。在某些实施例中,所述锁定楔具有配置为限定一腔室的一内表面,所述固定托盘配置为紧密地装配到所述腔室或使用摩擦配合到所述腔室中。
在某些实施例中,所述锁件包括一机构,用于将所述壳体的至少多个侧部刚性地固定在位置。
在某些实施例中,所述壳体包括一结构,配置为一旦所述可流动或可延展的材料硬化就将所述可流动或可延展的材料接合到所述壳体,使得相较于将所述可流动或可延展的材料与所述一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦所述可流动或可延展的材料硬化,分离所述可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
在某些实施例中,所述锁件配置为减少所述固定托盘的一第一侧壁及一第二侧壁的每个的运动自由度。
在某些实施例中,所述壳体包括一对向内倾斜指向的臂延伸部,所述臂延伸部从所述腔室的一内表面延伸。在某些实施例中,所述壳体由一第一材料制成,并且所述臂延伸部由柔性的一第二材料制成。
在某些实施例中,所述锁件包括比所述壳体的一柔性的第一侧壁厚的一第一锁定楔侧壁,以及比所述壳体的一柔性的第二侧壁厚的一第二锁定楔侧壁。
在某些实施例中,所述固定托盘具有多个凹部,并且所述锁件具有对应的突出构件。在某些实施例中,所述突出构件从所述锁件的一锁定楔顶部的一底侧突出。在某些实施例中,所述凹部是平面凹部,所述凹部被定位使得当所述突出构件与所述平面凹部配合时,一第一平面突出构件邻近所述固定托盘的第一侧壁并且在所述固定托盘的一第一侧壁内,以及一第二平面突出构件邻近所述固定托盘的一第二侧壁并且在所述固定托盘的一第二侧壁内。
在某些实施例中,所述壳体具有配置为容纳一追踪元件的一细长凹洞。
在某些实施例中,(i)所述固定托盘或(ii)所述锁件的至少一个的端视图是实质上U形的。
在某些实施例中,所述壳体包括多个臂延伸部,每个臂延伸部配置为促使所述可流动或可延展的材料在所述一颗或多颗牙齿的一底切中硬化以稳定所述系统。
在某些实施例中,所述固定托盘包括多个侧壁,并且所述臂延伸部的每一个比所述侧壁的每一个更柔性的。
在某些实施例中,所述壳体具有多个空间,所述空间配置为允许所述可流动或可延展的材料流入并且一旦所述可流动或可延展的材料硬化就锁定进去。
另一个方面是一种在植牙期间使用一稳定的固定系统的方法,包括配置一固定托盘在一颗或多颗牙齿上方,所述固定托盘保持一可流动或可延展的材料,所述固定托盘具有一壳体,所述壳体限定了用于容纳所述材料的腔室,并且具有多个侧面,侧面的至少一部分配置为在应力下弯曲,所述侧面配置为将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述一颗或多颗齿上;配置一锁件在所述固定托盘上方,所述锁件配置为减小或消除所述固定托盘的移动自由度;允许所述可流动或可延展的材料硬化成刚性但易碎的状态;移除所述锁件,然后通过在所述固定托盘上施加力以产生使所述硬化材料的至少一部分断裂的应力来移除所述固定托盘。
在某些实施例中,施加所述力包括在所述壳体的一凹洞中旋转一元件,从而破坏先前硬化的所述可流动或可延展的材料的至少一部分,并且允许所述壳体的所述侧面的一部分弯曲。
在某些实施例中,所述方法还包括在所述托盘与锁件保持在坚固且稳定的位置时执行引导式牙科手术。
在某些实施例中,所述方法还包括:将一连接器刚性地附接到所述固定托盘,并且不是(a)在配置所述固定托盘及配置所述锁件之前,对所述一颗或多颗牙齿进行计算机断层扫描,然后在配置所述固定托盘与所述锁件之后,沿着所述一颗或多颗牙齿移动一跟踪装置以配准所述一颗或多颗牙齿,就是 (b)在配置所述固定托盘与所述锁件以及将一连接器刚性附接到所述固定托盘后,对所述一颗或多颗牙齿进行计算机断层扫描,然后不是(i)沿着所述连接器移动一跟踪装置以配准所述连接器,就是(ii)基于一跟踪装置与一连接器之间的物理关系将所述跟踪装置刚性地附接到所述连接器以配准所述连接器。
本发明的又一方面是一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括一固定托盘,所述固定托盘包括一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳一可流动或可延展的材料,并且在引导式植牙手术期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上方,所述可流动或可延展的材料配置为硬化成易碎性或脆性材料,以符合所述一颗或多颗牙齿的轮廓,所述壳体具有配置为将所述可流动或可延展的材料推向所述一颗或多颗牙齿的机构;以及一锁定楔,位于所述固定托盘上方以减小或消除所述固定托盘的移动自由度。
在某些实施例中,所述壳体包括一结构,配置为一旦所述可流动或可延展的材料硬化就将所述可流动或可延展的材料接合到所述壳体,使得相较于将所述可流动或可延展的材料与所述一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦所述可流动或可延展的材料硬化,分离所述可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
在某些实施例中,所述壳体具有配置为保持一追踪元件的至少一部分的一个机构以及配置为在所述壳体及/或所述易碎或脆性材料上施加应力以破坏所述易碎或脆性的至少一部分的机构,且从所述一颗或多颗牙齿上移出所述固定托盘。
又一方面是一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括一固定托盘,可定制给患者,所述固定托盘包括一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳一可流动或可延展的材料,并且在引导式植牙期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上方,所述壳体具有多个侧面,所述侧面的至少一部分配置为在应力下弯曲,所述侧面配置为将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上,其中所述壳体包括一锁定机构,所述锁定机构配置为通过减小或消除所述壳体的所述侧面的至少一部分在压力下弯曲的能力来减小或消除所述固定托盘的运动自由度。
在某些实施例中,所述壳体的所述侧面的至少一部分配置为弯曲使得所述侧面的另一部分来自所述壳体的一顶部,所述侧面的部分在应力下向外扩展得更多。
在某些实施例中,所述系统进一步包括一配准元件,所述配准元件配置为刚性地附接到所述托盘。
参考以下附图、描述及权利要求书,将更好地理解本发明的这些与其他特征、方面及优点。
附图说明
本文仅通过示例的方式,参考附图描述各种实施例,其中:
图1是根据本发明的一个实施例的用于植牙的稳定的固定系统带有杆带有到患者跟踪装置的连接器的分解图。
图2是根据本发明的一个实施例的图1的稳定的固定系统带有跟踪装置的组装版本。
图3A是根据本发明的实施例的稳定的固定系统的固定托盘的第一臂延伸部从侧面与末端的视图。
图3B是根据本发明的实施例的稳定的固定系统的固定托盘的第二臂延伸部从侧面的视图。
图4是根据本发明实施例的稳定的固定系统的固定托盘的端视图。
图5是根据本发明实施例的稳定的固定系统的固定托盘的俯视图。
图6是根据本发明实施例的稳定的固定系统的固定托盘的侧视图。
图7是根据本发明实施例的稳定的固定系统的固定托盘的仰视图。
图8是根据本发明实施例的稳定的固定系统的锁定楔的端视图。
图9是根据本发明实施例的稳定的固定系统的锁定楔的俯视图。
图10是根据本发明实施例的稳定的固定系统的锁定楔的侧视图。
图11是根据本发明实施例的稳定的固定系统的锁定楔的仰视图
图12是根据本发明实施例的稳定的固定系统的杆或与稳定的固定系统一起使用的杆的侧视图。
图13是根据本发明的实施例的图12的杆或与稳定的固定系统一起使用的杆的截面图。
图14A是根据本发明实施例的用于稳定的固定系统的跟踪装置及手柄的侧视图。
图14B是根据本发明实施例的用于稳定的固定系统的跟踪装置及手柄的前视图;
图14C是图14A-14B的跟踪装置与手柄的另一视图。
图15是根据本发明实施例的稳定的固定系统的固定托盘的一种版本的端视图。
图16是根据本发明实施例的方法的流程图。
图17是根据本发明实施例的方法的流程图。
图18是根据本发明实施例的方法的流程图。
图19是根据本发明实施例应用于图4的锁定机构的示意图。
图20是根据本发明实施例应用于图4的另一锁定机构的示意图。
图21是根据本发明实施例的方法的流程图。
图22是根据本发明实施例的配准方法的流程图。
图23是根据本发明实施例的另一种配准方法的流程图。
图24是根据一个实施例从主要用于后齿的固定托盘的端部与正面的透视图。
图25是根据一个实施例的用于图24的固定托盘的锁件的立体图。
图26A是根据一个实施例的图25与25的固定托盘与锁件的分解图。
图26B是根据一个实施例的装配一起的图26A的固定托盘与锁件的立体图。
图27A是根据一个实施例的除了从图26A的固定托盘与锁件的正面与相对端来截取外,与图26A相同的分解图。
图27B是根据一个实施例的装配一起的图27A的固定托盘与锁件的立体图。
图28A是根据一个实施例的主要用于后齿的固定托盘的前视图。
图28B是根据一个实施例的主要用于后齿的固定托盘的侧视图。
图28C是根据一个实施例的主要用于后齿的固定托盘的后视图。
图28D是根据一个实施例的主要用于后齿的固定托盘的俯视图。
图28E是根据一个实施例的主要用于后齿的固定托盘的立体图。
图29A是根据一个实施例的从锁件的侧面的端视图。
图29B是根据一个实施例的锁件的仰视图。
图29C是根据一个实施例的锁件的前视图。
图29D是根据一个实施例的锁件的立体图。
图30是根据一个实施例的主要用于前齿的固定托盘的仰视图。
图31是根据一个实施例的图30的固定托盘的俯视图。
图32A是根据一个实施例的图30-31的固定托盘的分解前视图。
图32B是根据一个实施例的装配一起的图32A的固定托盘与锁件的立体图。
图33A是根据一个实施例的图30-31的固定托盘的分解后视图。
图33B是根据一个实施例的装配一起的图33A的固定托盘与锁件的立体图。
图34A是根据一个实施例的主要用于前齿的固定托盘的前视图。
图34B是根据一个实施例的主要用于前齿的固定托盘的从侧面的端视图。
图34C是根据一个实施例的主要用于前齿的固定托盘的后视图。
图34D是根据一个实施例的主要用于前齿的固定托盘的俯视图。
图34E是根据一个实施例的主要用于前齿的固定托盘的立体图。
图35A是根据一个实施例的锁件的正视图。
图35B是根据一个实施例的从锁件的侧面的端视图。
图35C是根据一个实施例的锁件的后视图。
图35D是根据一个实施例的锁件的俯视图。
图35E是根据一个实施例的锁件的立体图。
图36是根据一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
下面的详细描述是实施本发明的当前最好的设想模式。因为本发明的范围由所附的权利要求书最佳地限定,所以本描述不是限制性的,而仅仅是出于说明本发明的一般原理的目的。
本发明总体上提供了一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,在某些实施例中,所述固定系统包括固定托盘及锁件。在某些实施例中,所述系统被设计为能够附接跟踪装置,所述跟踪装置与引导式植牙手术系统相互作用,其中这样的跟踪装置相对于患者的嘴保持不动或至少不动。
本发明的某些实施例利用了几个原理,这些原理反映了在动态引导式植牙手术期间所使用的跟踪系统的附加优点或要求。第一个原则是可为患者定制的快速与容易放置的系统。所述系统应允许将跟踪器附接到受试者的解剖部分,使得跟踪器与解剖部分仅在与手术部位精确地结合下来移动。第二个原理是保持跟踪器的系统的稳定性,即使面对来自各种角度与通过杠杆作用所施加的巨大力量(抵靠跟踪器或其连接器或直接抵靠系统)。第三个原理是在不损坏牙齿的情况下以有限的力快速移除系统。
在某些实施例中,快速与容易放置的原理通过许多事情实现,包括固定托盘壳体及放置在壳体内部的可流动或可延展的材料,因为材料是可流动或可延展的,所以材料可有效地针对特定患者的牙齿进行定制。在某些实施例中,稳定性的第二个原理是通过几件事来实现,包括使可流动或可延展的材料硬化、减少或消除了托盘的移动自由度的锁定机构(源自于锁件的特征与托盘的特征)以及将材料推向一颗或多颗牙齿的机构。在某些实施例中,以有限的力快速移除且又不损坏牙齿的第三原理是通过许多事情来实现,包括:易于移除的锁定机构;以及使用硬化成易碎的或脆性的材料的可流动或可延展的材料,并且将材料提供在托盘内,所述托盘配置为可轻易地脱离力或应力,例如剪切应力;一种在托盘上及在托盘内部材料上产生力或应力(例如剪切应力)的机制;前提是从托盘上分离材料所需的分离力大于从牙齿上分离已硬化的材料所需的分离力,使得材料随托盘一起被移走,并且在托盘被移走时不会保持附着在牙齿上;以及使用一种托盘,所述托盘的壳体具有配置为在应力下弯曲的至少一部分或多个部分或多个区域或多个点(在一些实施例中,这种弯曲导致托盘在所述应力下也破裂)。
固定托盘可具有限定腔室的壳体,腔室的内表面配置为容纳可流动或可延展的材料,使得壳体实际上变得可定制给患者的牙齿。壳体的特征在于其在应力下弯曲的部分有助于固定托盘的移动。
在固定托盘的壳体的一种实施方式中,固定托盘可以具有多个侧壁及固定托盘顶部,固定托盘顶部可以将固定托盘的第一侧壁与第二侧壁连接。在某些实施例中,这些侧壁或其部分配置为在应力或压力下至少一定程度地弯曲。在一些情况下,这些侧壁具有多个臂延伸部,臂延伸部比固定托盘的任何其他部分明显更柔性,固定托盘的任何其他部分包括第一侧壁与第二侧壁。举例来说,因为在一些实施例中,臂延伸部由不同的材料制成,所以在非限制性示例,与侧壁本身相比,是硅树脂。在一些实施例中,臂延伸部的额外柔性是出于制造方面的考虑,但是臂延伸部有助于将固定托盘所容纳的可流动或可延展的材料向内推向牙齿,并且可以使固定托盘适于适配更多的颚与牙齿尺寸。在某些实施例中,这种额外的柔性还使得固定托盘的制造更加容易。在其他情况下,固定托盘的侧壁在侧壁的自由端处或附近或在沿着侧壁的另一位置处具有一对向内指向的一对台阶。
固定系统还包括锁件,在某些实施例中,在引导式植牙手术期间当托盘放置在牙齿上时,为了减少或消除将以其他方式从在托盘上的力来产生的固定托盘的移动自由(或来自追踪装置(未显示)或追踪装置的连接器上的力,进而将力施加到托盘上),锁件被实现成锁定楔,锁定楔配置为放置在固定托盘上。
在可流动或可延展的材料以脆性形式硬化成刚性状态之后,例如通过移除锁定楔可以快速移除固定系统,然后在托盘中施加力,例如位于壳体的凹洞(cavity)中的元件上的力(例如可以在凹洞内旋转的杆)。所述力可以施加在元件上,以产生力或压力或应力,例如剪切应力,以在多颗牙齿的咬合表面上破坏至少一部分硬化的材料,并导致全部壳体或壳体的侧面一部分(包括任何臂延伸部或台阶)弯曲使得固定托盘可以从一颗或多颗牙齿中移开或移出。如果使用台阶代替额外的柔性臂延伸部,则在一个示例中,由于沿着壳体的侧壁旁边或侧面部分旁边的凹部,整个第一与第二侧壁或壳体的侧面或侧面部分与台阶一起会有些弯曲。
在某些实施例中,固定系统配置为快速地放置在一颗或多颗牙齿上,配置为从一颗或多颗牙齿快速移除及/或配置为在承受巨大重量或在各种角度下施加力,包括通过杠杆施加的力,的情况下以稳定可靠的方式(部分归因于锁定机构)保持在适当位置。
参照附图及所附描述,可以更好地理解用于引导式植牙的稳定的固定系统的原理及操作。
如图1-15所示,特别是图1-2、图4-5与图8所示,本发明的一个实施例是用于引导式植牙的稳定的固定系统10,固定系统10包括固定托盘20,固定托盘在某些实施例中具有壳体20a,壳体20a限定了腔室25,腔室25 配置为容纳可流动或可延展的材料(未示出)并且在引导式植牙手术期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上。使用硬化的可流动或可延展的材料以符合患者牙齿的形状有助于各个患者的定制系统10(特别是托盘20的壳体20a)。这有助于系统10在患者的一颗或多颗牙齿上快速定位。
固定托盘20配置为放置在一个或两个或三个或四个或五个或六个牙齿上,或放置在横跨1-6个牙齿的患者拱形物的一部分上。通常,这些将是拱形物的连续相邻的牙齿。在一些实施例中,固定托盘20配置为放置在2至5 个牙齿之间,或跨过一排2或3或4或5个牙齿的拱形物的一部分上。在一些实施例中,固定托盘20配置为放置在1至6个相邻的牙齿或2至6个相邻的牙齿或2至5个相邻的牙齿上。在一些实施例中,系统10,特别是固定托盘20,配置为放置在一个或多个(例如两个或三个或四个或五个或六个)后齿之上。图24至图29D所示的版本主要用于后齿。在其他实施例中,系统10,特别是固定托盘20,配置为放置在一个或多个(例如两个或三个或四个或五个或六个)前齿上。图30至图35E所示的版本主要用于前齿。
用于将系统10快速定位到患者牙齿上的机构也可以至少部分地通过为壳体20a提供用于将可流动或可延展的材料抵靠在一颗或多颗牙齿上的机构来实现。因此,在某些实施例中,壳体20a可具有一对向内指向的臂延伸部 32、34(图1-3B)或一对向内指向的台阶23a、23b(图15),台阶延伸自腔室25 的内表面25a,一对中的每个臂延伸部32、34或台阶23a、23b配置为将可流动或可延展的材料抵靠在一颗或多颗牙齿上。
尽管图4描绘了壳体20a(特别是其中限定的腔室25的内表面25a)以包括其壁的笔直部分,但这仅是一种非限制性实施方式,并且在其他实施例中,壳体20a并且尤其是腔室25的内表面25a可以具有圆形或弯曲的墙或边界。限定腔室25的壳体20a可能包括可以为圆形或笔直的侧部或两者的组合。在一个实施方式中,壳体20a(以及腔室25)包括第一侧壁22、第二侧壁24及连接两个侧壁22、24的固定托盘顶部26。侧壁22、24可以是笔直的或弯曲的或组合。在图4所示的一种版本中,壳体20a包括侧壁22、24,所述侧壁22、 24除了任何臂延伸部32、34或台阶23a,24b之外具有笔直的部分及圆形的部分。顶部26有时称为横向构件26,并且不一定位于壳体20a的顶部。
侧壁22、24可以说是沿着纵向方向延伸。这是指沿着牙齿排的方向(在系统10配置为放置在多个牙齿上的假设下使用术语“排”),固定托盘20配置为放置在牙齿排上。在一些实施例中,特别是与一颗或多棵后齿一起使用时,壳体20a所限定的腔室25在纵向方向上形成实质上笔直的通道。
在某些实施例中,固定系统10的目的是在引导式植牙手术期间能够附接不移动或至少相对于患者的嘴不移动的跟踪系统。为此,在一个非限制性实施方式中,固定托盘20可具有一部分,例如壳体20a的顶部26(例如,包括保持器28,保持器28是顶部26的一个区域),所述部分在其内(即保持器28 内)限定一个凹洞,例如细长的凹洞62,配置为容纳跟踪装置(未示出)或连接到这种跟踪装置的手柄及/或连接器60。跟踪装置可以在植牙手术期间使用。在一些实施例中,连接器60可以由钛制成,并且还可以连接至配准装置,或者连接器60本身可以是配准装置或一部分。在图1与图2所示的实施例中以及在图24至图28E所示的实施例中,并且在任何方法(例如500、600)中,连接器60可以使用位于连接器60的第一端的杆65连接至托盘20,并且可以在连接器的另一端连接至跟踪装置。应当理解,杆65是连接器65如何能够连接至托盘20的非限制性示例,并且具有其他形状的部件的许多其他示例也是可能的。另外,术语“杆”尽管可以是圆柱形的,但并不意味着圆柱形。
当锁件40或锁定楔40未配置到固定托盘20上时,壳体20a的至少一部分,例如侧壁22、24配置为在应力下弯曲。在一些实施例中,壳体20a还可以配置为至少在一定程度在应力下弯曲,这是由于其限定了开放腔室的事实 (直到可流动或可延展的材料硬化成刚性状态)。使壳体20a的部分(例如,侧壁22、24)能够在应力下弯曲的另一种方式是并入至少一个凹部,例如在壳体20a的壁中的凹部,例如第一侧壁22旁边的凹部27以及第二侧壁24旁边的凹部29。在一个非限制性实施例中,凹部27、29是在各自的侧壁与顶部 26的一部分,例如支架28之间的平面凹部。凹部的其他构造也是可能凹部 27、29不是平坦的。也可以设想使壳体20a的部分配置为在应力下弯曲的其他方式,例如根据制成壳体20a的材料的性质。在某些形式中,壳体20a是圆柱形的,从而仅需要单个凹部。
在某些实施例中,壳体20a的部分,例如侧壁22、24配置为在应力下弯曲,使得壁22、24的自由端22b,24b向外延伸,或者至少向外延伸比壳体 20a的部分更靠近顶部26。例如,这可能是由于锁件40或锁定楔40在侧壁 22、24的其他端引起的夹紧运动的结果。
在壳体20a包括配置为连接第一与第二侧壁22、24的固定托盘顶部26 的形式中,腔室25的内表面25a可以由托盘顶部26的内表面一起与第一及第二侧壁22、24中的每一个的内壁表面22a,24a来限定。腔室25配置为容纳可流动或可延展的材料(未示出),可流动或可延展的材料作为托盘20的一部分可以放置在引导式植牙手术中的人体的一颗或多颗牙齿(未示出)上。
在一个实施例中,第一侧壁22及第二侧壁24均由第一材料制成,并且每个侧壁22、24具有比侧壁22、24更柔性的臂延伸部32、34。臂延伸部32、 34,可以配置为将可流动或可延展的材料抵靠在一颗或多颗牙齿上。
在一些实施例中,可流动或可延展的材料是用于临时冠的材料类型。在一个非限制性实例中,所述可流动或可延展的材料是高度粘性的,类似于番茄酱(在25℃下为5000-20000mPa·s)或花生酱(104至106mPa·s)或甚至沥青 (2.3x1011)的粘度,并且在另一个示例中具有低粘度,类似于全脂牛奶(在20℃下为2.2mPa·s),甚至粘度比水(在20℃下为1)更高粘度的任何东西或任何介于上述范围之间的粘度。无论如何,可流动或可延展的材料不仅配置为硬化,而且还配置为硬化成易碎或脆性的材料,所述材料响应于应力,特别是响应于剪切应力而容易破裂,因为当想要从一颗或多颗牙齿上移出固定托盘 20时,这是必需的。
在一个实施例中,臂延伸部32、34从壳体20a的每一侧延伸,例如通过从壳体的侧壁22、24的每一个延伸。在一种实施方式中,臂延伸部32、34 分别从侧壁22、24的自由端来延伸(即,臂延伸部32从侧壁22的自由端延伸,而臂延伸部34从侧壁24的自由端延伸)。在另一个实施例中,臂延伸部 32、34分别从与侧壁22、24的自由端相邻的点延伸。在其他实施例中,臂延伸部22、24从侧壁22、24的自由端上方几毫米(1或2或3mms)的点延伸。在一些实施例中,臂延伸部从侧壁的中点或不同部分延伸。如图1-2所示的某些实施例中,臂延伸部32、34向内指向。在某些实施例中,臂延伸部32、 34也倾斜,在一个非限制性示例中,分别相对于侧壁22、24以30°至60°之间的角度(例如40°-50°之间)倾斜(或相对于壳体20a的侧面或腔室25的内表面25a的侧面)。侧壁22、24的自由端22b、24b是指距顶部26最远的端,在一些实施例中,所述端连接侧壁22、24。
臂延伸部32、34可以由不同于固定托盘20的其余部分的材料制成,例如不同于壳体20a或者不同于壳体20a的侧部或者不同于每个侧壁22、32 的其余部分。举例来说,在一个实施例中,臂延伸部32、34由硅树脂制成,并且硅树脂是柔性的(并且比固定托盘20或壳体20a的任何其他部分更柔性)。臂延伸部32、34是向内指向的,并且在某些情况下也倾斜的事实有助于将可流动或可延展的材料推往或推向一颗或多颗牙齿,并帮助固定托盘20 适配更多的颚与牙齿尺寸,臂延伸部32、34均配置为与一颗或多颗牙齿的底切并列形成并且推动可流动或可延展的材料紧密地粘附至一颗或多颗牙齿的解剖结构并且进入底切,使得当材料硬化成刚性状态时,实际上可将一颗或多颗牙齿夹在一颗或多颗牙齿的底切。这增加了系统10的稳定性,因为整个系统10不仅不能作为一个单元移出,而且实际上在牙科手术期间实质上不能移动。
结果,没有现实的选择来将托盘20与硬化的材料垂直向上拉出牙齿。
通过使用具有至少一部分或一部分配置为在应力下弯曲的托盘20,并且通过使用一旦硬化是易碎的或脆性的可流动或可延展的材料,在施加压力时腔室25中的硬化的材料破裂(例如通过一个元件来旋转,如在托盘20顶部26的凹洞62的连接器60的杆65),因为来自旋转元件65的力产生了对固定托盘20的压力或应力,所述压力或应力转化抵抗着硬化的材料的应力(例如剪切应力)或压力,会使其破裂并使其脱离牙齿(因为硬化材料牢固地附接到托盘20)。因此,当固定托盘20被移出时,硬化材料与托盘20一起脱落。如果托盘是刚性的并且未配置为在应力下弯曲,则施加在托盘上的应力将不会导致硬化的材料破裂,并且在托盘20上施加的力将使牙齿或牙齿本身受压,并且可能会简单地折断或取出整颗牙齿或全部牙齿。
在某些实施例中,壳体包括一种机构或结构,配置为一旦可流动或可延展的材料硬化就将可流动或可延展的材料结合到壳体上,使得相较于从一颗或多颗牙齿中分离出可流动或可延展的材料所需的分离力,一旦可流动或可延展的材料硬化,需要更大分离力将可流动或可延展的材料从壳体中分离。在此机构或结构的一种非限制性实施方式中,固定托盘20,特别是壳体20a,可以具有孔洞21(图1)(或采用其他形状的空间,例如细长形或其他形状),配置为允许可流动的或延展性材料流入,并在硬化时锁定。这样,当移出固定托盘20时,硬化的材料(以前可流动或可延展的材料)随之破裂并从牙齿上移出。这有助于以有限的力快速移除系统,而不会损坏牙齿。尽管图1描绘了一种非限制性实施方式,其中一个或多个孔洞21位于固定托盘20的壳体20a 的侧壁22、24中,但是可以想到的是,在其他实施方式中,一个或多个孔洞 21或其他形状的空间可以位于固定托盘20的其他部分,例如固定托盘的顶部26。在此机构的另一非限制性实施方式中,相较于可流动或可延展的材料 (一旦硬化)粘附到一颗或多颗牙齿上的程度,通过材料本身的类型与性质可流动或可延展的材料配置为以更强程度粘附到托盘20的壳体被制作的材料上。
请注意,如图1所示,相对于将其放置在患者下颌骨或牙齿上的方式,托盘20上下颠倒,而关于将其放置在患者上颌骨或牙齿上的方式,托盘20 则右侧朝上。因此,为了方便起见,应广泛地理解本专利申请中使用的短语“放置在”或“配置在”一颗或多颗牙齿上方或“放置在”或“’定位在”一颗或多颗牙齿上,以广泛地描述将托盘20放置、配置或定位在患者的下牙齿(或牙齿) 上方,以及将托盘20放置、配置或定位或固定托盘在患者的上牙齿下方。同样地,在本专利申请中,当陈述锁件40或锁定楔40被放置或配置在托盘20 上方或上面时,在此上下文中的词语“上方”及词语“上面”应被广义地理解成还包括以下情形:将系统应用于上齿且当将托盘20保持在固定到(或定位到) 上牙齿的位置时,通过将锁件40或锁定楔40放置在托盘20下方来将锁件 40或锁定楔40固定到托盘20上。
如从图1-2与8-11所看到的,固定系统10还可以包括定位在托盘20上的锁件40(在一个实施例中可以被实现为定位在固定托盘20上或上方的锁定楔40),以便减少或消除壳体20a或壳体20a的侧部的全部或一部分的或固定托盘20的壳体20a的多个侧壁的或第一与第二侧壁22、24的运动或移动的自由度。锁件40或锁定楔40配置有一些机构,所述机构设计成将壳体20a 或壳体20a的至少侧部牢固地固定在适当位置。在一种实施方式中,锁件40或锁定楔40配置为将侧壁22、24牢固地固定在适当位置。在任何实施例中,短语“锁定楔”指的是通过摩擦配合或紧密地配合在固定托盘20上来将锁件 40定位在固定托盘20上。它可以包括或可以不包括锁件40的锥形壁,即使它涉及锥形壁,这样的锁件40的锥形壁不一定必须逐渐往下变细成薄边缘。
在锁定楔40的某些实施例中,锁定楔40具有内表面40a(图8),配置为限定腔室45,固定托盘20配置为可放入或装配在腔室45中。例如,内表面 40a可被配置使得托盘20紧密地配合到腔室45中,或者例如利用摩擦配合或在压力下配合到腔室45中。
在用于固定或移除壳体20a或壳体20a的至少一部分的柔性的机构的一种非限制性实施方式中,锁定楔40可包括比第一侧壁22厚的第一锁定楔侧壁42、比第二侧壁24厚的第二锁定楔侧壁44,并且可能也包括锁定楔顶部 46,配置为连接第一锁定楔侧壁42及第二锁定楔形侧壁44。图9是描述仿佛向外张开的锁定楔40的侧面44、46的俯视图,但这种视图并非意在写实描述。
如图4所示,在某些实施例中,固定托盘20或其顶部26可具有凹部27 与凹部29。凹部27与侧壁22并排放置,例如与第一侧壁22的突出的顶部并排,并且凹部29与侧壁24并排放置,例如与第二侧壁24的突出的顶部并排。图4未显示出并且不意图描绘壳体20a可具有的任何臂延伸部32、34 或任何台阶23a、23b。
如图8所示,在某些实施例中,锁定楔顶部46具有突出构件47、49,突出构件47、49配置为分别与凹部27、29的至少一部分配合或装配在其中,如图1所示。例如,在某些实施例中,锁定楔顶部46可以具有对应到平面凹部27、29的平面突出构件47、49。在其他实施例中,凹部27、29与突出构件47、49装配在一起,而它们都不是平坦的。可以是平面的突出构件47、49可以从锁定楔顶部46的下侧突出。
如图所示。参照图1-2、图4与图8,在一个实施例中,放置实质上平坦的凹部27、29使得当实质上平坦的突出构件47、49与实质上平坦的凹部27、 29配合时,第一实质上平坦的突出构件47相邻于固定托盘20的第一侧壁22 向内且在其内,并且第二实质上平坦的突出构件49相邻于固定托盘20的第二侧壁24并且在其内。
在系统10的某些实施例中,存在通过摩擦配合将锁件楔40卡扣或锁定或装配在一起或以其他方式将锁定楔40固定地连接到固定托盘20的结构性装置。在图1、图5与图11所示的连接的一种非限制性实施方式中,固定托盘20与锁定楔40两者在其侧壁的部分上具有多条脊99。例如,如图、图5 与图11所示,固定托盘20的侧壁22、24的外表面及锁定楔40的侧壁42、 46的内表面具有对应或匹配的脊99。
当将锁定楔40放置在固定托盘20上时,锁定楔40配置为减小或消除固定托盘20的第一侧壁22与第二侧壁24中的每一个的移动自由度。在一个非限制性示例中,锁定楔40配置为将第一侧壁22与第二侧壁24中的每一个的运动自由度减小40%(或至少40%),或在其他实施例中减小50%(或至少 50%),或者在其他实施方式中降低70%(或至少70%),或在其他实施方式中降低90%(或至少90%),或在其他实施方式中降低40%至95%之间的特定百分比。
从图4与图8可以看出,(i)固定托盘20或(ii)锁定楔40中的至少一个的端视图是实质上U形的。尽管图4不包括臂延伸部32、34,但即使具有臂延伸部32、34(见图2),托盘20也可以被认为是实质上U形的。
在图19及图20所示的锁件40的另一实施方式中,壳体20a包括锁定机构40,锁定机构40配置为通过减小或消除壳体的侧面的至少一部分在压力下弯曲的能力来减小或消除固定托盘20的运动自由度。在一个非限制性示例中,锁件40包括夹具41a及/或紧固件41b(即螺钉41b或一对螺钉41b),与托盘20(或者在其他版本中未与托盘20一体)一体,使得夹具41a及/或螺钉 41b的调整配置为减小或消除了壳体20a在应力下弯曲的能力。在示例的一种实施方式中,夹具41a及/或螺钉41b配置成通过锁定壳体20a的侧壁22、 24,例如通过横越托盘20中的凹部27、29来实现这一点。锁件40的另一种实施方式是类似于图20,除了在托盘20中没有凹部27、29并且夹具41a被定位成将托盘20进一步向下夹,即更远离顶部26且靠近侧壁22、24的自由端(或至少比图20所示更靠近侧壁22、24的自由端)。在那种情况下,锁件 40还可以包括螺钉41a(尽管在其他版本中,夹具41a在没有螺钉41b的情况下操作)。
因此,本发明的一个特定实施例是一种用于引导式植牙的稳定的固定系统10,包括可定制给患者的固定托盘20,固定托盘20包括壳体20a,壳体 20a限定了腔室25,腔室25配置为容纳可流动或可延展的材料并且在引导式植牙手术期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上方,壳体20a具有多个侧面,其中侧面的至少一部分配置为在压力下弯曲,侧面配置为将可流动或可延展的材料抵靠在牙齿上,并且其中壳体20a包括锁定机构40,锁定机构40配置为通过减小或消除壳体20a的侧面的至少一部分在压力下弯曲的能力来减小或消除固定托盘的运动自由度。在一些版本中,壳体的侧面的至少一部分配置为弯曲使得侧面的部分离壳体的顶部越远,侧面的部分在应力下向外扩展得更多。在一些版本中,系统10进一步包括配准元件60,配准元件60配置为连接到托盘20。在那种情况下,系统10包括为了引导式手术的目的而配准托盘20及锁件40所需的配准元件。配准元件配置为针对在手术期间使用的计算机导航系统,将精确的CT坐标对准刚性地附接到系统10(或形成系统的部分)的配准主体的真实世界坐标。
如图24至图35E所示,固定系统10的一个实施例,在本文中称为“弯曲”实施例,是用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括可定制给患者的固定托盘20,固定托盘20包括壳体20a,壳体20a限定腔室25,腔室25配置为容纳可流动或可延展的材料,并在引导式植牙手术期间放置在人体的一颗或多颗牙齿上。如在其他实施例中,包括壳体20a的固定托盘20配置为通过被放置在一颗或多颗牙齿的前面、顶部及后部来被放置在一颗或多颗牙齿上方。
固定托盘20配置为放置在一颗或两颗或三颗或四颗或五颗或六颗牙齿上,或放置在横跨1-6个牙齿的患者拱形物(arch)的一部分上。通常,这些将是拱形物的连续相邻的牙齿。在一些实施例中,固定托盘20配置为放置在2 至5个牙齿之间,或跨过一排2或3或4或5颗牙齿的拱形物的一部分上方。在一些实施例中,固定托盘20配置为放置在1至6颗相邻的牙齿或2至6 颗相邻的牙齿或2至5颗相邻的牙齿上方。在一些实施例中,系统10,特别是固定托盘20,配置为放置在一颗或多颗(例如两颗或三颗或四颗或五颗)后齿(或五颗后齿加上一颗相邻牙齿)上方。在这些实施例中包括图24到图29D 所显示的版本。在其他实施例中,系统10,特别是固定托盘20,配置为放置在一颗或多颗(例如两颗或三颗或四颗或五颗或六颗)前齿上。在这些实施例中包括图30至图33B所显示的版本。壳体20a可具有多个侧壁或侧壁22、 24,侧壁在壳体20a的每一侧上连接至横向构件26。壳体20a可在其每侧上包括弯曲区域。例如,横向构件26可在壳体20a的每一侧上包括弯曲区域 FR。侧壁22、24中的每一个可包括第一侧壁22的上侧部分22U及下侧部分 22L以及第二侧壁24的上侧部分24U及下侧部分24L,使得在解锁件位置,上侧部分22U、24U上的挤压力使下侧部分22L、24L向外弯曲。横向构件 26可将侧壁22、24彼此连接。
如图25、图26A、图27A、图29A-D所示,系统10的“弯曲”实施例还可以包括定位在固定托盘20上的锁件40,以便减小或消除固定托盘20的移动自由度。根据一些实施方式,锁件40被配置为直接减少或消除固定托盘20的侧壁22、24的上侧部分22U、24U的移动自由度,从而也间接减少或消除侧壁22、24的下侧部分22L、24L的移动自由度。侧壁22、24,特别是通常侧壁22、24的下侧部分22L、24L配置在锁定位置(当将锁件40定位在固定托盘20上时)以将已硬化的可流动或可延展的材料抵靠牙齿。
“弯曲”实施例具有两个版本(至少)。在这两种版本中的一种中,保持器 28基本上位于固定托盘20的顶部从横向构件26伸出。在第二种形式中,保持器28位于固定托盘20的一侧。一种版本可以用于后齿及一种版本用于前齿。通常,具有保持器28突出于横向构件26的版本主要用于后齿,并且具有保持器28突出于固定托盘20的侧面的版本主要适合于前齿,但这不是必需的。实际上,具有保持器28突出于托盘20的侧面的版本也可以用于后齿。另外,用于一种类型牙齿的版本,例如,后齿的版本,可以在多个牙齿的末端包括一个前齿。两种版本之间的另一个区别是弯曲程度(即,沿着齿排的纵向方向),因为需要更大的弯曲度才能容纳在前齿处的拱形物的更大弯曲度。可能出现的另一个区别是,在用于前齿的版本中,托盘20的非唇侧可包括托盘20的壁22的缩短的下侧部分22L。
因此,图24-29D中显示一个版本,其中保持器28定位成从固定托盘20 的顶部上的横向构件26突出。所述版本配置为主要用于人的后齿。在图 30-33B中显示出将保持器28定位在固定托盘20的一侧上的另一种版本。至少部分由于其较大的纵向曲率(沿齿排),主要用于前齿。第三种版本适用于后齿(类似于图24-29D所示,但包括从托盘20的侧壁22、24之一伸出的保持器28(如图32A所示)。
在任一种情况下,锁件40包括至少一个突出构件47A或147,突出构件装配到固定托盘20上的凹部中。在保持器28从横向构件26突出的版本中,锁件40包括突出构件47、49,其外侧壁47a、49a是锥形的。突出构件47、 49配置为与固定托盘20的对应形状的凹部27、29配合或装配进去对应形状的凹部27、29(例如紧密地或使用摩擦配合),每个凹部27、29部分地通过侧壁22、24的上侧部分22U、24U以及通过弯曲区域FR(图24)来限定。突出构件47也可以通过从横向构件26突出的另一壁28a来限定,壁28a比侧壁22更向内,并且同样,突出构件49也可以通过另一壁28b进一步限定,壁28b比侧壁24更向内。
例如,另外的壁28a、28b可以形成从横向构件26突出的保持器28的一部分,保持器28配置为限定凹洞62,凹洞62配置为容纳在动态引导式植牙手术期间使用的跟踪元件(作为跟踪系统的一部分)。锁件40的第一突出构件 47可以配置为向外弯曲或推动壳体20a的侧壁22的上侧部分22U向外,从而使壳体20a的侧壁22的下侧部分22L向内弯曲。同样,锁件40的第二突出构件49可以配置为向外弯曲或推动壳体20a的侧壁24的上侧部分24U向外,从而使壳体20a的侧壁24的下侧部分24L向内弯曲或推动壳体20a的侧壁24的下侧部分24L向内,进而有助于将可流动或可延展的材料抵靠患者的牙齿。
如图25、图26A、图27A、图29A及图29D所示,第一突出构件47及第二突出构件49也可以代表锁件40的外侧壁。
在图30-33B所示“弯曲”实施例的版本中,从图30可以最佳地看出,壳体20a的侧壁22、24可以沿着侧壁的纵向方向弯曲(侧壁的纵向方向是指沿着齿排或多颗牙齿中的连续齿的纵向方向(从一颗牙齿移动到下一颗)。在这种情况下,锁件40可以包括突出构件147,突出构件147可以是单一个(unitary) 的突出构件147,其外侧壁147a、147b是锥形的,如图31所示,突出构件 147配置为装配到(例如紧紧地或通过摩擦配合)固定托盘20的对应形状的凹部127,凹部127通过上侧部分22U、24U及横向构件26来限定。从图32A(及类似的图25)可看到,锁件40可具有顶部150,突出构件147(及类似的47、 49)可从顶部150突出,并且为了抓住锁件40,顶部150可比突出构件147 更宽。
如图30至图34E所示,在侧面具有保持器28的版本中,保持器28通常不从横向构件26突出(例如从横向构件26的顶部突出),而是从固定托盘 20的壳体20a的侧壁22、24其中一个突出。保持器28配置为限定凹洞62,凹洞62配置为容纳在动态引导式植牙手术期间使用的跟踪元件(作为跟踪系统的一部分)。突出构件147可配置为紧密地定位在每个上侧部分22U、24U 附近,以使上侧部分22U、24U向外弯曲,从而向内推动下侧部分22L、24L。
另外,从图28及图29A可以看出,位于托盘20的非唇侧的托盘20的壁22的下侧部分22L-进一步伸入患者口腔的那侧-通常比在托盘20的唇侧上的托盘20的壁24的下侧部分24L更短。这是出于实际原因。
考虑到朝着锁件40的底部变成锥形的突起构件47、49及突起构件147 的厚度(所述底部是更靠近牙龈线的部分,并且在一些实施例中,配置为与托盘的横向构件(不包括任何保持器28)接触的部分或边缘),在图25所示的一种特定的非限制性实施方式中,锥形状使得厚度减小约50%或至少50%。在一些实施例中,第一突出构件47及第二突出构件49的对应横截面为实质上三角形或实质上梯形或实质上楔形,尽管这些突出构件47、49的各自底边缘 47b,49b不必一定是尖的(例如,用以增加与托盘20配对的锁件40的表面积),如图25所示。
此外,在一些实施例中,在固定托盘20的侧壁22、24中存在孔洞21,并且孔洞21配置为容纳可流动或可延展的材料。尽管图24示出了以特定图案及特定尺寸刻入每个下侧部分22L、24L的九个孔洞21,但是应当容易理解,这些孔洞21的数量、尺寸及位置可以变化。
在解锁件位置(在将锁件40从固定托盘20移开之后或在将锁件40定位在固定托盘20上之前),将固定托盘20的第一侧壁22及第二侧壁24相互挤压,配置为通过使下侧部分22L、24L向外弯曲并远离硬化材料(从而导致材料破裂)将托盘20从一颗或多颗牙齿释放(由于弯曲区域的作用)。因此,系统10的弯曲实施例实现了将托盘20及锁件40快速定位在患者牙齿上,以及在有限的力下并且不损坏牙齿的情况下容易且快速地移除系统10。此外,在弯曲实施例中,为了在壳体20a上产生应力,利用挤压侧壁的力使下侧部分22L、24L从坚硬的材料上脱离而无需将元件插入凹洞中(例如保持器28 的凹洞),就可以用有限的力并且不会损坏牙齿下轻松快速地移除系统10。
可以说侧壁22、24沿纵向方向延伸,这是指沿着固定托盘20配置为放置在其上的齿排的方向(术语“排”是用于系统10配置为放置在多颗牙齿上的假设下,但“纵向”的方向性含义也适用于单个齿)。
如图24、图26A-B、图27A-B以及图28B及图28E所示,腔室25可以通过壳体20a的下侧部分22L、24L及横向构件26或顶部26来限定。腔室 25可以成形为通道,通道的长度在齿排的方向上。在一些实施例中,腔室25 成形为在纵向方向上(在齿排的方向上或在放置托盘20的多颗牙齿中的连续齿的方向上)实质上笔直的一条通道。在侧面具有保持器28的版本中,对于前齿,腔室25可成形为弯曲通道,如图30、图33B及图34D所示。配置为放置在多颗后齿上的固定托盘20也可以具有一定程度的曲率(degree of curvature),但是小于配置为被放置在前齿上的托盘20的曲率。
从图16的流程图可以看出,本发明的一个实施例是一种在植牙期间使用稳定的固定系统的方法100。方法100可以包括将保持有可流动或可延展材料的固定托盘20配置到一颗或多颗牙齿上的步骤110,所述固定托盘具有壳体20a,其中至少一部分例如壳体20a的侧部(在一种实施方式中侧壁(例如,第一侧壁22及第二侧壁24)配置为在应力下弯曲。壳体20a可包括可被配置为连接第一及第二侧壁的固定托盘顶部26或横向构件26。壳体20a限定了腔室25,并且可具有关于包括弯曲实施例的固定托盘20或系统10的任何实施例描述的任何结构。例如,壳体20a可以具有一个元件,如多个额外的柔性臂延伸部件,例如向内面向(并且可以倾斜的)以将可流动或可延展的材料抵靠在一颗或多颗牙齿上的臂延伸部。例如,当倾斜的向内指向的臂延伸部配置为将可流动或可延展的材料抵靠在一颗或多颗牙齿上时,臂延伸部32、 34可以从第一及第二侧壁(或壳体20a的侧部)中的每一个的自由端或与自由端相邻的点延伸,或者可以从第一侧壁及第二侧壁(或壳体20a的侧部)的不同部分延伸。在一些实施例中,可以快速且容易地完成配置的步骤110。
方法100还可包括锁定固定托盘的步骤120例如通过锁件40或通过在固定托盘上配置锁定楔,举例来说,配置为将托盘20固定在适当位置或抓握固定托盘20及/或减少或消除其活动自由度的锁定楔40。用于减小或消除托盘 20运动自由度或将托盘20固定在适当位置的机构可以是任何合适的机构,例如,关于系统10或托盘20所描述的任何机构。在一些实施例中,锁件定的步骤120实现了稳定与坚固的系统,跟踪装置可以附接到稳定与坚固的系统,并且稳定与坚固的系统在面对来自各种角度并使用杠杆施加的巨大力时都稳定。步骤120还可包括锁定一个元件杆65,举例来说,通过使用穿过锁件40中的孔洞及托盘20中的孔洞两者的紧固件或螺钉(见图1、图5、图9)。
方法100的步骤130可包括允许可流动或可延展的材料硬化,例如硬化成刚性但易碎(crisp)或脆性(brittle)的状态,例如在施加力或应力例如剪切应力时容易破裂的易碎或脆性的状态。在某些情况下,可流动或可延展的材料流入托盘20的壳体20a中的空间21,使得当其硬化时其锁定在托盘20中。在一些实施例中,在将锁件40或锁定楔40配置在固定托盘20上的步骤120 之前执行允许可流动或可延展的材料硬化的步骤130。
方法100可以包括重新配置将新的可流动或可延展材料固定在一颗或多颗牙齿上的固定托盘的附加步骤,使得固定托盘(及锁件)相对于一颗或多颗牙齿(或颚骨)保留相同的空间位置。进一步的步骤可以包括使新的可流动或可延展的材料硬化并且将锁件重新定位在托盘上,以便相对于一个或多个多个牙齿(或颚骨)保留托盘(及锁件)的相同空间位置。因此,方法100可以实现系统10的配置的精确可重复性的特征。
方法100可包括执行引导式牙科手术的附加步骤,而包括托盘20及锁件 40的系统10保持在坚固而稳定的位置,而不考虑施加在系统10上的力。
步骤140可包括例如以有限的力而不损坏牙齿下容易且快速地解锁锁件 40或移除锁定楔40,然后移除固定托盘20。例如,在某些实施例中,例如通过使用可操作地连接到固定托盘20的凹洞62中的元件的仪器,通过在其上施加力来快速移除锁定楔40。在某些实施例中,通过在壳体20a上施加产生应力如剪切应力的力来完成移除托盘,所述力可以转换为在易碎或脆性的硬化材料(以前可流动或可延展的材料)上的应力,如剪切应力。在一个非限制性实施方式中,这可以通过在托盘20的元件(例如杆65)上施加力(例如旋转力)来实现。例如,所述力可以施加到托盘20的内部元件上。在一种实施方式中,所述力可以施加到位于固定托盘20的凹洞62中的元件,例如在托盘20的顶部26中(在一些实施例中,是顶部26的保持器28中的凹洞62),以在托盘20的一部分上及在硬化材料上产生引起应力如剪切应力的压力,以破坏至少一部分硬化材料(例如在多颗牙齿的咬合表面上),从而允许壳体20a的侧面或侧面部分(包括臂延伸部32、34或包括台阶23a、23b)弯曲以及从颗牙齿中移出托盘20。图1是根据一个实施例的允许可视化凹洞62中的元件的分解图。跟踪装置连接器或手柄60包括配置为装配在凹洞62内的杆65。为了开始移除固定托盘20的过程,可以在杆65上施加旋转力。这具有对整个固定托盘20施压的作用,但特别是在托盘20的侧面,例如托盘20的臂延伸部分22、24。它可以起到对保持器28、顶部26、侧壁22、24及臂延伸部分32、34加压的作用。它可能具有另外的作用,例如施加应力,例如剪切应力,并且使硬化材料的至少一部分断裂,例如,在多颗牙齿的咬合表面上断裂,从而使壳体20a的侧部弯曲以便从一颗或多颗牙齿上移开固定托盘20,并且移除固定托盘20。
在方法100(或方法200、300、400)中,如果元件,例如杆65放置在托盘20中,则步骤140还可以包括移除锁定杆65的紧固件或螺钉。
图17中所示的另一种方法200可以包括步骤210,步骤210是将保持有可流动或可延展材料的固定托盘配置到一颗或多颗牙齿上,固定托盘具有至少一部分,例如多个侧壁配置为在应力下弯曲,以及连接它们的顶部,并且具有向内的额外的柔性臂延伸部,以将可流动或可延展的材料抵靠一颗或多颗牙齿。例如,臂延伸部32、34可从侧壁22、24的一部分(或壳体20a的多个侧部)延伸,并且在某些情况下,可从托盘20的每个侧壁的自由端或与自由端相邻的点延伸,并且臂延伸部32、34可以向内指向(并且可以倾斜),以将可流动或可延展的材料抵靠在一颗或多颗牙齿上。
方法200的步骤220可以包括例如通过在固定托盘20上配置锁定楔40 来锁定固定托盘,例如以抓握固定托盘20,例如以限制固定托盘的侧壁的移动。步骤230可以包括允许可流动或可延展的材料硬化成易碎或脆性的刚性状态。在某些情况下,可流动或可延展的材料流入托盘20的壳体20a中的空间21,使得当其硬化时,其锁定在托盘20中。方法200可以包括执行手术的附加步骤而不考虑施加在系统10上的力时包括托盘20及锁件40的系统保持在坚固及稳定的位置。
步骤240可以包括解锁件锁件或移除锁定楔,然后通过向固定托盘的元件上施加力来移除固定托盘,例如通过旋转固定托盘例如其顶部的凹洞中的杆或其他元件来移除固定托盘,从而对壳体20a产生压力,导致壳体20a的至少一部分弯曲(所述部分可以是包括臂延伸部32、34的侧面),并且可能导致材料破裂,这使固定托盘从多颗牙齿移出。
方法200可以包括进一步的步骤,所述步骤重新配置将新的可流动或可延展的材料保持在一颗或多颗牙齿上的固定托盘,使得固定托盘相对于一颗或多颗牙齿(或颌骨)保留相同的空间位置。方法200可以包括进一步的步骤,所述步骤允许新的可流动或可延展的材料硬化,然后在重新配置的固定托盘上重新配置锁件,使得固定托盘(及锁件)相对于一颗或多颗牙齿(或颌骨)保留其相同的空间位置。
在图18中显示出另一种方法300的流程图。其包括步骤310,所述步骤 310将保持有可流动或可延展材料的固定托盘配置到一颗或多颗牙齿上,固定托盘具有一些侧壁,侧壁配置为将可流动的或可延展的材料抵靠在牙齿上。例如使用上文关于系统10描述的任何机构,包括例如额外的柔性的向内面对的臂延伸部32、34,或者使用向内面对的台阶23a、23b。使用托盘上的锁件或通过在固定托盘上配置锁定楔来锁定固定托盘可包括方法300的步骤320。在步骤330中使可流动或可延展的材料硬化。在某些情况下,可流动或可延展的材料流入托盘20的壳体20a中的空间21中,使得当其硬化时锁定在托盘20中。方法300可以包括执行手术的附加步骤,同时包括托盘20及锁件 40的系统10保持在坚固与稳定的位置而不考虑施加在系统10上的力。步骤 340可以包括解锁锁件,例如通过移除锁定楔,然后通过在固定托盘的凹洞中的一个元件上施加力来移除固定托盘,以便破坏硬化材料。
方法400可以包括步骤410,所述步骤410是将保持有可流动或可延展的材料的固定托盘配置到一颗或多颗牙齿上,固定托盘20具有限定腔室25 的壳体20a,并且具有将材料抵靠在一颗或多颗牙齿上的机构。步骤420可以包括锁定固定托盘20以减小或消除其移动自由度。步骤430可以包括在托盘20及锁件40保持在坚固且稳定的位置时允许材料硬化并且执行引导式手术。步骤440可以包括移除或解锁锁件40,然后移除固定托盘20。本文中针对系统10所描述的任何元件的任何合适版本可以用于方法400中的元件。
通过在方法100、200、300、400或系统10中的任何一种中使用具有至少一部分配置为在压力下弯曲的托盘20,系统10设计为在施加压力,例如通过旋转元件如托盘20的顶部26的凹洞62中的杆65时破坏硬化的材料。由于托盘20具有一个或多个部分配置为在固定托盘20上施加应力下弯曲,导致被施加的压力抵靠硬化的(先前可流动或延展性的)材料。当固定托盘20 被移出时,这使硬化材料破裂并且所述硬化材料从牙齿上脱落。如果托盘20是刚性的,则可以简单地取出整个牙齿。出于稳定性的理由,系统10填充了多颗牙齿的底切,因此实际上没有选择直接垂直向上拉动系统。
如所指出的,连接器60可以连接到配准主体或者可以本身是配准主体,配准体用于将CT坐标及现实世界坐标配对以用于引导式牙科手术。因此,在本发明的实施例中,配准方法500包括在不将系统10附接到牙齿的情况下执行患者牙齿的计算机断层(CT)扫描的步骤。步骤520包括将系统10的任何版本配置在一颗或多颗牙齿上(包括保持可流动或可延展的材料的托盘20及包括锁件40),使得系统10牢固地附接到一颗或多颗牙齿上,并且使得连接器60也刚性地附接到系统10,例如通过刚性附接到系统10的托盘20(连接器60通常在患者的口腔外或大部分在患者的口腔外)。步骤530包括通过采用跟踪装置(与引导式牙科手术结合使用)执行配准并且沿着一颗或多颗牙齿触摸它。
在本发明的另一实施例中,配准的方法600包括步骤610,所述步骤610 在一颗或多颗牙齿上(包括保持可流动或可延展的材料的托盘20并包括锁件 40)配置系统10的任何版本,使得系统10被牢固地附接到一颗或多颗牙齿,并且这样使得连接器60也牢固地连接到系统10上,例如通过刚性附接到系统10的托盘20上(连接器60通常在患者口腔的外部或大部分在患者口腔的外部)。步骤620包括在托盘20及锁件40以及连接器60配置之后,对患者的一颗或多颗牙齿进行计算机断层(CT)扫描。步骤630包括通过用跟踪装置 (与引导式手术结合使用)来配准并且不是(i)沿着连接器60的点触摸它以配准连接器60就是(ii)将其(跟踪装置)简单地牢固地附接到连接器60上以配准连接器60,因为牙科手术导航系统的软件从刚性连接到其上的跟踪装置的坐标推导出连接器60的坐标。
这两个版本的配准过程(500、600)也可以与方法100、200、300、400、 700的任何或所有步骤结合使用。因此,移除锁件及托盘的步骤(及/或允许材料硬化)在某些版本中,可以从配准方法的步骤列表中省略。
在本发明的一个实施例中,一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,包括具有壳体20a的固定托盘20,壳体20a限定了腔室25,腔室25配置为容纳可流动或可延展的材料并且在引导式植牙手术期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上,可流动或可延展的材料配置为硬化成易碎或脆性的材料,以符合一颗或多颗牙齿的轮廓,壳体具有配置为促使可流动或可延展的材料(及/ 或当它已经硬化时)朝向一颗或多颗牙齿推动的一个机构。系统10还包括锁件40或锁定楔40,锁件40或锁定楔40配置为锁定托盘20或定位在固定托盘20上或上方,以减小或消除壳体20a的移动自由度。壳体20a可以包括一机构,配置为将一旦可流动或可延展的材料硬化就将材料结合到壳体20a上,使得相较于将可流动或可延展的材料与一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦可流动或可延展的材料硬化,从所述壳体分离可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
壳体20a可包括配置为在应力下弯曲的部分。例如,壳体20a可以具有一个或多个凹部(如上所述),并且在一些版本中,锁定楔可以包括一个或多个对应的突出构件。在一些版本中,锁定楔40包括比壳体20a的第一侧壁 22厚的第一锁定楔侧壁42以及比壳体20a的第二侧壁24厚的第二锁定楔侧壁44。
壳体可具有多个侧面,侧面的至少一部分配置为在应力下弯曲。例如,侧壁22、24可在应力下向外弯曲。例如,侧壁22、24的自由端可在应力下向外扩展。在某些情况下,侧壁22、24的一部分离壳体20a的顶部26越远,侧面的所述部分在应力作用下向外扩展的越多(例如,由于在顶部或顶部附近的夹持力或保持力)。
在一些实施例中,壳体20a具有配置为保持跟踪元件的至少一部分的一个机构及配置为在壳体及/或易碎或脆性的材料上施加力或应力,例如剪切应力机构,以便于破坏易碎或脆性材料的至少一部分并且从一颗或多颗牙齿移出固定托盘。当施加力时,配置为弯曲的壳体20a的一个或多个部分然后弯曲,使得更容易在硬化的材料上引起应力并且容易移出托盘20。
例如,所述力可以从托盘20的内部施加。在一种实施方式中,壳体20a 具有凹洞62,凹洞62配置为容纳跟踪元件或跟踪元件的手柄。凹洞62还可以配置为容纳元件(例如跟踪装置的连接器60的杆65),所述元件配置为在壳体20a(或壳体20a的一部分或侧面)及/或在硬化材料上施加力或应力,例如剪切应力,以便破坏至少一部分脆性材料,从而使固定托盘20从一颗或多颗牙齿上移开。
如图15所示,在某些实施例中,为了促进快速放置系统10,通过针对个体患者牙齿定制外壳可以实现给个体患者牙齿定制系统10的机制。在某些情况下,这是通过可流动或可延展的材料并通过向固定托盘20的壳体20a 提供一对向内指向的臂延伸部22、24或向内指向的台阶23a、23b来实现,臂延伸部或台阶配置为将可流动或可延展的材料抵靠一颗或多颗牙齿(包括在这种材料硬化成刚性状态之后)。
如图36所示,另一种方法700通常可以包括步骤710,步骤710将保持可流动或可延展的材料(一个或多个,例如1或2或3或4或5或6个)的固定托盘20配置在患者的拱形物的部份上的牙齿上方,固定托盘在每一侧上具有弯曲区域。方法700可以包括步骤720,步骤720允许材料硬化,然后将锁件40定位在固定托盘20上,所以固定托盘的侧壁的一部分向外弯曲使得其运动自由度被减小或消除。方法700可以包括进一步的步骤730,步骤730 是移除锁件40,然后通过将托盘的侧壁的一部分挤压在一起来移除托盘。在一些实施例中,还可能存在另外的步骤740,步骤740重新配置固定托盘20 及锁件40,使得在植牙手术所要求的精度水平上固定托盘20及锁件40相对于患者的牙齿保留相同的空间位置。在一些实施例中,系统10通过将相同的空间位置保留在约0.5毫米以内来实现可重复性。
在方法700的更详细的实施方式中,根据某些实施例,方法700可能包括将保持可流动或可延展的材料的固定托盘20配置到一颗或多颗牙齿上的步骤,固定托盘20具有限定了腔室25的壳体,腔室25配置为容纳材料并且具有连接至横向构件26的多个侧壁,其中每个侧壁包括上侧部分22U、24U 及下侧部分22L、24L。横向构件26可在壳体的每一侧上包括弯曲区域。在解锁位置中(当锁件40未定位在固定托盘20上时),上侧部分22U、24U上的挤压力(以便将它们(22U、24U)彼此推动)使下侧部分22L、24L向外弯曲 (彼此远离)。
方法700的另一步骤可以包括允许可流动或可延展的材料硬化成刚性但易碎的状态。
方法700可以包括另一步骤,所述步骤通过定位锁件40的第一侧壁及第二侧壁以使壳体的上侧部分22U、24U向外弯曲来将锁件40配置在固定托盘 20上,从而使下侧部分22L、24L向内弯曲,锁件40配置为减小或消除固定托盘20的运动自由度。在锁定位置,固定托盘20的侧壁22、24配置为将已经硬化的可流动或可延展的材料抵靠一颗或多颗牙齿。
方法700的另一步骤可以包括移除锁件40,然后通过挤压上侧部分22U、 24U以使下侧部分22L、24L向外弯曲来移除托盘20。
方法700可以包括进一步的步骤,所述步骤重新将保持新的可流动或可延展的材料的固定托盘配置在一颗或多颗牙齿上,使得固定托盘相对于一颗或多颗牙齿(或颌骨)保留相同的空间位置。方法700可以包括进一步的步骤,所述步骤允许可流动或可延展的材料硬化,然后在重新配置的固定托盘上重新配置锁件,使得固定托盘相对于一颗或多颗牙齿(或颚骨)保留其相同的空间位置。
因此,方法700可以实现系统10的配置的精确可重复性的特征。
尽管已经针对有限数量的实施例描述了本发明,但是应当理解,可以做出本发明的许多变型、修改及其他应用。因此,所要求保护的发明如权利要求书所记载不限于本文描述的实施例。
Claims (30)
1.一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,其特征在于,所述固定系统包括:
一固定托盘,可定制给患者,所述固定托盘包括一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳一可流动或可延展的材料,并且在引导式植牙期间被放置在人体的一颗或多颗牙齿上方,
一锁件,配置为当定位在所述固定托盘上时,减小或消除所述固定托盘的移动自由度,
所述壳体具有多个侧壁,所述侧壁接合到所述壳体的每一侧上的一横向构件,每个侧壁具有一上侧部分与一下侧部分,所述横向构件包括在所述壳体的每一侧上的一弯曲区域,其中当所述锁件未定位在所述固定托盘上时,在所述上侧部分上的挤压力使所述下侧部分向外弯曲,所述下侧部分配置为将已经硬化的所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上。
2.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述锁件配置为向外推动所述上侧部分,以使所述下侧部分向内弯曲,从而一旦所述可流动或可延展的材料硬化,就将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上。
3.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述固定托盘的所述横向构件具有一保持器,所述保持器配置为限定用于容纳一跟踪元件的一洞口。
4.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述锁件包括多个突出构件,所述突出构件的外侧壁是锥形的,所述突出构件配置为装配到所述固定托盘的对应成形的多个凹部中,通过所述上侧部分与所述弯曲区域来部分地限定所述凹部的每一个。
5.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述固定托盘配置为放置在多颗后齿上方,并且其中所述腔室包括一通道,所述通道沿着所述侧壁的长度方向是实质上平直的。
6.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述壳体的所述侧壁沿着所述侧壁的长度方向弯曲,并且其中所述固定托盘配置为放置在人体的一颗或多颗前齿上方。
7.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述锁件包括一突出构件,所述突出构件的外侧壁是锥形的,所述突出构件配置为装配到所述固定托盘的一对应成形的凹部中,通过所述上侧部分与所述横向构件来限定所述凹部。
8.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:还包括一保持器,配置为限定用于容纳一跟踪元件的一洞口,所述保持器从所述固定托盘的所述壳体的所述侧壁其中一个突出。
9.如权利要求8所述的固定系统,其特征在于:所述锁件具有一第一突出构件及一第二突出构件,所述第一突出构件配置为紧密地定位在所述上侧部分其中一个与所述保持器之间,并且所述第二突出构件配置为紧密地定位在所述上侧部分的另一个与所述保持器之间。
10.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述锁件具有一单一的突出构件,配置为紧密地定位在所述上侧部分的每一个附近,以使所述上侧部分向外弯曲,从而向内推动所述下侧部分。
11.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述锁件具有一第一突出构件及一第二突出构件,定位在所述固定托盘的所述横向构件上,并且配置为使所述上侧部分向外弯曲以使所述下侧部分向内弯曲。
12.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:当所述锁件定位在所述固定托盘上时,所述锁件配置为使所述壳体的所述上侧部分向外弯曲,从而使所述下侧部分向内弯曲。
13.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述壳体包括一结构,配置为一旦所述可流动或可延展的材料硬化就将所述可流动或可延展的材料接合到所述壳体,使得相较于将所述可流动或可延展的材料与所述一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦所述可流动或可延展的材料硬化,分离所述可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
14.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述锁件具有一第一突出构件及一第二突出构件,所述第一突出构件配置为紧密地定位在所述上侧部分其中一个的附近,并且所述第二突出构件配置为定位在所述上侧部的另一个的附近,以使所述上侧部分向外弯曲从而向内推动所述下侧部分。
15.如权利要求1所述的固定系统,其特征在于:所述壳体的所述侧壁的所述下侧部分的至少一个具有多个空间,所述空间配置为允许所述可流动或可延展的材料流入并且一旦硬化就锁定。
16.一种在植牙期间使用一稳定的固定系统的方法,其特征在于,所述方法包括:
配置一固定托盘在一颗或多颗牙齿上,所述固定托盘保持一可流动或可延展的材料,所述固定托盘具有一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳所述可流动或可延展的材料,并且所述壳体具有接合至一横向构件的多个侧壁,每个所述侧壁具有一上侧部分与一下侧部分,所述横向构件包括在所述壳体的每一侧上的一弯曲区域,使得在所述上侧部分上的挤压力使在解锁位置中的所述下侧部分向外弯曲,所述侧壁配置为将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述一颗或多颗牙齿上;
允许所述可流动或可延展的材料硬化成刚性但易碎的状态;
通过定位一锁件的一第一侧壁与一第二侧壁来配置所述锁件在所述固定托盘上方,以将所述壳体的所述上侧部分向外推动,从而使所述下侧部分向内弯曲,所述锁件配置为减小或消除所述固定托盘的移动自由度;
通过挤压所述上侧部分来移开所述锁件使得所述下侧部分向外弯曲。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于:还包括将所述固定托盘重新配置在所述一颗或多颗牙齿上,所述固定托盘保持新的可流动或可延展的材料,使得所述固定托盘相对于所述一颗或多颗牙齿保留一相同的空间位置。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于:还包括允许所述新的可流动或可延展的材料硬化并且将所述锁件重新定位在所述重新配置的固定托盘上,以保留所述相同的空间位置。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于:还包括当所述固定托盘与所述锁件以坚固且稳定的定位维持在位置时执行引导式植牙手术。
20.如权利要求17所述的方法,其特征在于:还包括将一连接器刚性地附接到所述固定托盘,并且不是
(a)在配置所述固定托盘及配置所述锁件之前,对所述一颗或多颗牙齿进行计算机断层扫描,然后在配置所述固定托盘与所述锁件之后,沿着所述一颗或多颗牙齿移动一跟踪装置以配准所述一颗或多颗牙齿,就是
(b)在配置所述固定托盘与所述锁件以及将一连接器刚性附接到所述固定托盘后,对所述一颗或多颗牙齿进行计算机断层扫描,然后不是(i)沿着所述连接器移动一跟踪装置以配准所述连接器,就是(ii)基于一跟踪装置与一连接器之间的物理关系将所述跟踪装置刚性地附接到所述连接器以配准所述连接器。
21.一种用于引导式植牙的稳定的固定系统,其特征在于,所述稳定的固定系统包括:
一固定托盘,可定制给患者,固定托盘包括一壳体,所述壳体限定一腔室,所述腔室配置为容纳一可流动或可延展的材料,并且放置在一人体的一颗或多颗牙齿的顶部、前部及后部,所述一颗或多颗牙齿占据所述人体的牙齿排的一部分,在所述引导式植牙期间,所述壳体具有多个侧壁,所述侧壁的至少一部分配置为在应力下弯曲,所述侧壁配置为将所述可流动或可延展的材料抵靠在所述牙齿上;以及
一锁件,位于所述固定托盘上,以减少或消除所述固定托盘的移动自由度,
其中所述壳体的每个所述侧壁均具有一自由端,所述自由端配置为比一相对端更靠近人体的每个颚的龈线;其中在所述系统的至少一位置中,所述自由端配置为在所述相对端处受到挤压力时向外弯曲。
22.如权利要求21所述的固定系统,其特征在于:所述固定盘配置为放置在所述多颗牙齿上方,并且其中由所述壳体限定的所述腔室包括一通道,所述通道沿着所述齿排的方向实质上平直。
23.如权利要求22所述的固定系统,其特征在于:所述锁件具有一内表面,所述内表面配置为限定一腔室,所述固定托盘的至少一部分配置为紧密地或使用一摩擦配合来装配到所述腔室中。
24.如权利要求21所述的固定系统,其特征在于:所述锁件包括一机构,用于将所述壳体的至少多个侧部刚性地固定在位置。
25.如权利要求21所述的固定系统,其特征在于:所述壳体包括一结构,配置为一旦所述可流动或可延展的材料硬化就将所述可流动或可延展的材料接合到所述壳体,使得相较于将所述可流动或可延展的材料与所述一颗或多颗牙齿分离所需的分离力,一旦所述可流动或可延展的材料硬化,从所述壳体分离所述可流动或可延展的材料就需要更大的分离力。
26.如权利要求21所述的固定系统,其特征在于:所述锁件配置为减小所述固定托盘的一第一侧壁及一第二侧壁的每个的运动自由度。
27.如权利要求21所述的固定系统,其特征在于:所述锁件具有一第一壁或突出构件以及一第二壁或突出构件,所述第一壁或突出构件配置为沿着所述壳体的所述侧壁其中一个来延伸,以及第二壁或突出构件配置为沿着所述壳体的所述侧壁其中第二个来延伸。
28.如权利要求21所述的固定系统,其特征在于:所述固定托盘具有多个凹部,并且所述锁件具有对应的突出构件。
29.如权利要求28所述的固定系统,其特征在于:所述突出构件从所述锁件的顶部的内表面突出。
30.如权利要求28所述的固定系统,其特征在于:所述凹部是实质上平坦的凹部,所述凹部被定位成使得当所述突出构件与所述实质上平坦的凹部配合时,第一实质上平坦的突出构件与所述固定托盘的第一侧壁相邻并且在其内部,以及第二实质上平坦的突出构件与所述固定盘的第一侧壁相邻并且在其内部。
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