CN113288467A - 柔性3d打印正畸装置 - Google Patents

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Abstract

一种柔性3D打印正畸装置。牙科附件放置装置包括多个铰接式配准元件,多个铰接式配准元件的形状适于放置在多个牙齿上,这可以便于放置、适应牙齿移动并改善配准元件与牙齿的对准,从而精确地定位要放置的附件。多个配准元件可以包括一个或多个附件支撑件和从多个配准元件延伸的一个或多个保持支撑件。牙科附件可以可移除地联接到附件支撑件。多个配准元件和附件支撑件可以位于一个或多个牙齿的相对侧上,以便在将附接件粘附到牙齿之前维持放置。在一些实施例中,多个配准元件中的每一个均包括牙齿配准表面,该牙齿配准表面被成形为以特定的定位和定向接合牙齿,以用于附件的精确定位。

Description

柔性3D打印正畸装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月24日提交的、题为“Flexible 3D Printed OrthodonticDevice”的美国临时专利申请第62/980,680号的权益,其全部内容通过援引整体并入。
技术领域
本公开涉及牙科附件领域,尤其涉及柔性3D打印正畸装置。
背景技术
诸如正畸和牙科作业(procedure)之类作业可以包括重新定位错位的牙齿和/或改变咬合构型(configuration,结构)以改善美容外观和/或牙齿功能。牙齿重新定位可以例如通过在一段时间内向患者的一颗或多颗牙齿或颚部施加受控力来实现。作为一个示例,牙齿重新定位可以通过使用定位器具 (appliances,矫治器)来重新排列牙齿的过程来提供。这种器具可以利用一种以具有弹性性能的材料制成的外壳,被称为“矫正器(aligner,对准器)”,其通常与患者的牙齿相符合,但是与当前的牙齿构型略微不对准。
将这种器具放置在牙齿上,可以在特定位置提供受控力,以逐渐将牙齿移动到新的构型内。以具有渐进构型的多个连续的器具来重复这一过程,可以使牙齿通过一系列中间排列(arrangement,布置)移动到最终期望的排列。器具也可以用于其它牙科状况,如药物施加、帮助(治疗)睡眠呼吸暂停、下颌移位和其它问题的器具的施用。
有些治疗可以使用一个或多个附件(attachment,附接件),这些附件通常可以借助粘合材料(例如附接复合材料)被固定到患者的一颗或多颗牙齿上,或者被直接固化到牙齿上。这些附件可以与器具上的各表面相互作用,以在一颗或多颗牙齿上施加力。
附件的定位、定向和固定通常由牙科医生或牙齿矫正部门的治疗专业人员(treatment professional)完成。然而,现有的将附件放置在牙齿上的方法可能较为复杂和耗时,这并不理想。例如,放置附件可以涉及混合、形成、定位、定向或固定一个或多个附件。在某些情况下,附件的组合可能会不能正确地配合在一起或不能施加正确的一个或多个力,这可能导致不理想的治疗。
尽管已经提出了附件模板来帮助附接过程,但是与本公开相关的工作表明,现有的附件模板在至少一些情况下可能不太理想。例如,现有的附件模板可能无法与牙齿适当地对准,这可能导致附件放置不当。在扫描患者牙齿和用模板将附件定位在患者上之间的时间段内,患者的牙齿可能发生变化。例如,青少年患者的牙齿可能在牙齿扫描与插入访视(insertion visit)之间显著移动,这可能导致模板的不理想配合和附件的不理想定位。此外,治疗专业人员可能需要在治疗期间替换、重新粘结或调整附件的定位和/或定向,并且至少一些现有模板在治疗期间可能没有达到理想的附件替换。此外,在一些治疗中,可能期望在牙齿重新定位治疗已经部分完成之后放置附件。
尽管已经提出了附件模板的3D打印,但是与本公开相关的工作表明,至少其中一些现有的附件模板可能不太理想地适用于与诸如3D打印的附加制造一起使用。在一些情况下,现有模板在被放置在牙齿上时可能出现稳定不理想(的情况),这可能导致治疗专业人员将附件模板保持在牙齿上以维持模板的定位。现有附件模板的这种不理想的稳定性会增加粘附附件的时间,并可能限制治疗专业人员在治疗的其它方面使用双手的能力。此外,在至少一些情况下,现有的附件模板方法可能不能理想地适应牙齿移动。
将附件放置在牙齿上的现有方法会在牙齿上留下多余材料,多余材料的面积比在至少一些情况下理想的面积稍大且较难良好地限定。固化后去除多余材料需要更多的时间,并可能增加治疗的复杂性。
鉴于上述情况,需要改进的用于将附件放置在牙齿上的方法和装置,以克服现有方法的上述限制中的至少一些。
发明内容
目前公开的附件放置装置可供改进附件的放置,易于操作,并且改善稳定性以及在装置的扫描与放置时间之间的牙齿移动的适应性。在一些实施例中,该装置被构造成用于治疗专业人员在将附件粘结到牙齿上之前将他或她的手从装置上移开,同时使该装置定位在牙齿上,使得治疗专业人员可以用双手进行其它任务。根据一些实施例,该装置包括多个铰接式配准 (registration)元件210,这些配准元件被成形以放置在多个牙齿上,这可以便于放置、适应牙齿移动并改善配准元件210与牙齿的对准,从而更精确地定位附件。多个配准元件210可以包括从多个配准元件210延伸的一个或多个附件支撑件、以及从多个配准元件210延伸的一个或多个保持支撑件。附件支撑件和配准元件210可以被设定尺寸且被成形为接合相对侧上的牙齿,以便在附着附件之前维持在牙齿上的放置。在一些实施例中,多个配准元件 210中的每一个包括牙齿配准表面,该牙齿配准表面被成形为以特定的定位和定向接合牙齿。在一些实施例中,牙齿配准表面包括配合表面,该配合表面被设定尺寸且被成形为接近(近似于)牙齿的轮廓,并以预期的位置和定向配合牙齿。
铰接式联接件(coupling)可以位于相邻配准元件210之间,以提供相邻配准元件210之间的铰接,从而通过允许配准元件210的定位和定向相对于其它配准元件210改变来改善与牙齿的配准和对准。多个配准元件210在多个位置处的这种铰接可以适应牙齿高度的差异,并且可以通过允许配准元件 210具有相似的高度来减少用于制造的材料量和时间。此外,通过允许多个配准元件210之间的相对移动,多个联接件可以允许牙齿在扫描牙齿与将装置放置在牙齿上以粘附附件的时间之间移动。多个联接件可以以多种方式被构造,并且可以包括弹簧、弹性构件、接头(joint,关节)、球式接头或海姆接头中的一种或多种。
在一些实施例中,该装置至少包括第一配准元件、第二配准元件、第三配准元件、以及在第一配准元件与第二配准元件210之间的第一联接件和在第二配准元件与第三配准元件之间的第二联接件。第一联接件和第二联接件可以允许第二配准元件210的定位和定向相对于第一配准元件和第三配准元件210改变,这可以改善保持元件在牙齿上的放置和附件的定位。根据一些实施例,联接件的数量比配准元件210的数量少1。
在一些实施例中,多个配准元件210中的每一个包括在舌侧上从配准元件210延伸的柔性臂。柔性臂包括连接端和远端,远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力(lingual force)以使配准元件210偏置抵靠牙齿。替代地或组合地,柔性臂可以位于颊侧,并施加颊力(buccal force)以使配准元件210偏置抵靠牙齿。
在一些实施例中,配准元件210被构造为当放置在牙齿上时是自保持的。配准元件210可以包括一个或多个特征以促进放置时的自保持,例如摩擦配合、牙齿配准表面粗糙化、保持支撑件的弹性、附件支撑件的弹性、一个或多个牙间(interproximal,邻间、齿间)定位器、或粘合剂中的一者或多者。在一些实施例中,附件放置装置被构造成用少量的力放置在牙齿上,以便使一个或多个弹性特征变形,从而将该装置保持在牙齿上。一个或多个弹性特征可以包括保持支撑件、附件支撑件或配准表面中的一者或多者。在一些实施例中,保持支撑件延伸到远端,并且附件支撑件延伸到远端,以限定保持支撑件与附件支撑件之间的距离。这些支撑件中的一种或两种可以包括柔性臂,该柔性臂被构造成当保持元件被放置在牙齿上时弯曲,从而改变距离。在一些实施例中,柔性臂的弹性向一颗或多颗牙齿施加力,以将配准元件210 以预期的定位和定向保持在一颗或多颗牙齿上。在一些实施例中,柔性臂包括近侧区段、肘部(elbow,弯管)和远侧区段,其中近侧区段远离配准元件 210朝向肘部延伸,肘部位于近侧区段与远侧区段之间。
在一些实施例中,柔性臂被构造成接合牙齿的底切部分,并且柔性臂的远端被构造成接合牙齿的底切部分。远端可以是凸形的或凹形的。柔性臂的远端可以具有形状与牙齿的表面相匹配的接触区域。在一些实施例中,柔性臂的远端被构造成接触单颗牙齿。替代地,柔性臂的远端可以具有牙齿接触区域,该牙齿接触区域被成形为配合到两个牙齿之间的牙间区域中并接触两个牙齿,例如被成形为匹配相邻牙齿之间的牙间区域。
附件放置装置能够以多种方式构造,以将附件放置在牙齿上。该装置可以包括由附件支撑件可释放地承载的附件,其中该附件被构造成从附件支撑件脱离。
在一些实施例中,该装置包括附接模具,该附接模具被成形为接纳附接材料并将附件模制在牙齿上。孔口(well,井部)围绕附件或模具的至少一部分,以便收集或成形多余的粘合材料而用于(将多余的粘合材料)移除。附接孔口可以包括构造成与牙齿表面接触的边沿(rim)。在一些实施例中,该边沿限定了附件的边缘,并且将附件与孔口中多余的附接材料分开,以便于去除多余的附接材料。
在此提及和确定的所有专利、申请和公布的全部内容通过援引并入本文,并且即使在本申请的其它地方提及,也应被视为通过援引将其完全并入本文。
附图说明
通过参考以下阐述示例性实施例的详细描述和附图,将获得对本公开的特征、优点和原理的更好的理解,在附图中:
图1示出了根据一些实施例的牙科器具和附件;
图2示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置具有通过柔性联接件连接的配准元件210;
图3示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置具有通过柔性联接件连接的配准元件210;
图4A和图4B示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置包括通过多个柔性联接件连接的多个配准元件210;
图4C示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置具有通过安装在牙列模型上的柔性联接件连接的配准元件210;
图5A示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置包括多个配准元件210,配准元件210之间具有固定联接;
图5B示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置包括通过柔性联接件连接的具有相似高度的配准元件210;
图6A和图6B示出了根据一些实施例的可用于联接附件放置装置的配准元件210的多个联接件的实施例;
图7A和图7B示出了根据一些实施例的可用于联接附件放置装置的配准元件210的一个联接件;
图8A、图8B和图8C示出了根据一些实施例的具有自保持结构的附件放置装置;
图9示出了根据一些实施例的接合牙齿的底切部分的自保持结构;
图10示出了根据一些实施例的用于插入牙间区域以定位一个或多个配准元件210的定位器;
图11A和图11B示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置已被设定尺寸以供压配合到一颗或多颗牙齿上;
图12A、图12B和图12C示出了根据一些实施例的增加表面之间摩擦的表面纹理;
图13示出了根据一些实施例的通过相反的颚部夹紧力(jaw clamping forces)保持就位的附件放置装置;
图14示出了根据一些实施例的附件放置装置,该附件放置装置具有通过相反的颚部夹紧力保持就位的咬合板(bite plate);
图15示出了根据一些实施例的通过用指状物抓住牙齿而保持就位的附件放置装置;
图16示出了根据一些实施例的附接材料溢流孔口;
图17A和图17B示出了根据一些实施例的配准元件之间的联接;
图18A、图18B和图18C示出了根据一些实施例的带有联接件的附件放置装置;
图19A、图19B和图19C示出了根据一些实施例的带有联接件的附件放置装置;
图20A、图20B、图20C和图20D示出了根据一些实施例的带有联接件的附件放置装置;
图21示出了根据一些实施例的附接框架的框架带;
图22示出了根据一些实施例的可偏转框架带;
图23示出了根据一些实施例的可偏转框架带的偏转;
图24示出了根据一些实施例的可偏转框架带和可偏转附接框架;
图25示出了根据一些实施例的可偏转咬合(occlusal)接触表面;
图26示出了根据一些实施例的可偏转框架带和附接框架;
图27示出了根据一些实施例的具有可破坏型联接件的附件放置装置;
图28示出了根据一些实施例的具有多个保持元件的配准元件;
图29示出了根据一些实施例的联接多个配准元件的活动铰接件(living hinge);
图30示出了根据一些实施例的具有减小的接触表面的配准元件;
图31示出了根据一些实施例的具有减小的接触表面的配准元件;
图32示出了根据一些实施例的具有减小的接触表面的配准元件;
图33示出了根据一些实施例的具有减小的接触表面的配准元件;
图34示出了根据一些实施例的具有应力集中器的附接框架;
图35示出了根据一些实施例的带有工具凹口的附接框架;
图36示出了根据一些实施例的带有工具凹口反馈元件的附接框架;
图37示出了根据一些实施例的带有工具凹口反馈元件的附接框架;
图38A和图38B示出了根据一些实施例的移除附件放置装置的步骤;
图39示出了根据一些实施例的附件放置装置的柔性部分;
图40示出了根据一些实施例的用于制造附件放置装置的方法;
图41示出了根据一些实施例的使用附件放置装置的方法;以及
图42示出了根据实施例的数据处理系统的简化框图。
具体实施方式
根据本文公开的实施例的以下详细描述提供了对本公开中描述的发明的特征和优点更好的理解。尽管详细描述包括许多具体实施例,但是这些实施例仅作为示例提供,并且不应被解释为限制这里公开的发明的范围。
本公开描述了与牙科附件放置相关的方法、计算装置可读介质、装置、设备和系统。这种解决方案使附件的定位、定向、固定和形成更有效且更精确,并能够改善患者的体验和舒适度。
目前公开的方法和装置非常适合与现有方法例如治疗计划、口内扫描、移动牙齿的附件和矫正器、以及增材制造(例如3D打印)结合。例如,一旦附件在期望的位置被固定到牙齿表面,附件可以与附件放置装置分离,并且附件放置装置被从患者的口腔被移除。然后,该附件可以与一个或多个器具(例如矫正器)结合使用,以根据牙科治疗计划向牙齿施加受控力。
在一些实施例中,用口内扫描器扫描牙齿,并且扫描的牙齿轮廓用于治疗计划。治疗计划软件可用于将虚拟附件放置在任何合适的位置,以模拟牙齿的移动。一旦确定了治疗计划和相应的虚拟附接位置,就可以根据虚拟附接位置的位置来制造附件放置装置。
附件放置装置和用于移动牙齿的器具可以以多种方式制造,例如通过增材制造或热成型来制造。在一些实施例中,所扫描的牙齿和虚拟附件的轮廓被用于通过增材制造来制造附件放置装置。牙齿的形状可用于确定配准表面的表面轮廓、附件、配准元件210和保持支撑件的位置。一旦确定了这些虚拟部件的定位、位置和形状,就可以用增材制造工艺(例如3D打印)直接制造附件放置装置。虚拟附件放置装置可以输出为合适的文件格式,例如包括多个体素(voxel)的3D文件,并且物理附件放置装置用合适的增材制造机(additivemaufacturing machine)来制造。
虽然参考了增材制造,但是牙科器具或附件放置装置可以通过例如在物理牙科模具上热成型塑料片来制造。
一旦附件放置装置被制造,其可以被定位在患者的牙弓上。例如,配准元件210可以被放置和调整,以与患者的一颗或多颗牙齿配准。保持支撑件可以被定位在牙齿的舌侧、牙齿的颊侧、或两者上。一旦配准在牙齿的预定位置,可以使用本文所述的方法将附件粘结到牙齿上,例如通过使用粘合剂、附件粘结材料、以及通过聚合粘结材料。
如本文所述,本文所述的牙科附件放置装置可由一种材料或多种材料的组合制成。在一些情况下,牙科附件放置装置可以由一种或多种聚合物形成 (例如,聚酯、共聚酯、聚碳酸酯、热塑性聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯共聚物、丙烯酸、环状嵌段共聚物、聚醚醚酮、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚对苯二甲酸丙二醇酯、或其组合)。在一些实施例中,牙科附件放置装置可以由不同于附接材料的第二材料制成。例如,附件可以由复合材料制成,牙科附件放置装置可以由聚合物制成,例如上面讨论的那些聚合物。在一些实施例中,附件和牙科附件放置装置可以被构造成使得它们彼此连接。如本文所述,该连接可以设计成被切割、破坏或以其它方式释放,以允许在附件保持定位在牙齿上的同时移除牙科附件放置装置。附件放置装置和附件可以通过增材制造工艺一体地形成,这可以允许不同的材料用于3D打印。
通过使用虚拟建模,可以虚拟地测试附件,并且可以选择最佳的附件类型、形状、定位和/或定向,而不会在治疗期间由于附件的试错(trial and error,反复试验)给患者带来不便。此外,虚拟建模的使用还可以允许定制设计适合特定患者需求和/或患者口腔区域内的特定功能的附件形状。从这样的分析中,可以从虚拟牙科附件放置装置数据中创建不同的物理附件放置装置,该虚拟牙科附件放置装置数据将用于创建不同治疗阶段所需的附件。
此外,这种附件的设计的特殊化(specialized,专门的)性质也可以允许附件由不同的材料制成。通过这种方式,在治疗计划期间、或者甚至在一个治疗阶段期间的附件可以是不同的材料,相比标准附件所能够提供的,其可以提供更特殊化的力分布。在一些实施例中,附件包括具有第一颜色的第一材料,放置装置包括具有不同于第一颜色的第二颜色的第二材料,这有助于附件和放置装置的视觉识别。
在一些实施例中,例如通过可从计算装置的指令直接创建牙科器具的三维或直接制造装置来打印部件。出于各种原因,利用这种技术的本公开的实施例可能特别有益。例如,由于更少的处理步骤和这里描述的附件放置装置、附接材料和/或器具的其它部件的更高的特殊化(specialization),这种直接制造允许更少的材料浪费。
根据一些实施例,牙科附件放置装置包括:一个或多个配准元件210,被构造为在牙齿的至少一部分上延伸;联接件,位于相邻配准元件210之间,允许配准元件210之间的相对移动;附件支撑件,从配准元件的颊侧延伸;牙科附件,由附件支撑件承载;以及保持支撑件,从配准元件210的舌侧延伸并被构造成将配准元件210维持在牙齿上。
牙科附件可以通过装置的一个或多个易碎部分232联接到附件支撑件。牙科附件可适于在界面区域从附件支撑件分离、脱开或以其它方式脱离。牙科附件可以被附接框架260围绕,并且通过一个或多个易碎部分232附接到附接框架260。牙科附件可以包括纹理化表面,以增加牙科附件与牙齿表面的粘结强度。至少一个配准元件210可以具有轮廓表面,以补充(complement) 患者牙列的一颗或多颗牙齿的表面。至少一个配准元件210的轮廓表面可以对应于患者牙列的门牙(incisor,切牙)、犬牙、前磨牙和磨牙中的一个或多个的表面。牙科附件可以被构造为附接到牙齿的表面,且配准元件210被构造为补充同一颗牙齿的表面。放置装置可以包括至少两个配准元件210,其中附件支撑件在至少两个配准元件210之间。保持支撑件可适于接触一个或多个舌侧牙齿表面。在一些实施例中,一个或多个保持支撑件被构造成接触一个或多个颊侧牙齿表面,并且在一些情况下,适于接触患者的牙龈。保持支撑件可适于接触两颗牙齿之间的牙间区域。保持支撑件可适于接触单个舌侧牙齿表面。该装置可以包括用于识别该装置的集成式装置标识符。牙科附件可以包括从牙科附件延伸的一个或多个辅助特征。一个或多个辅助特征可以包括动力臂、钩、按钮、弹簧、支具(brace)、支架、线、杆、带、叶片、线圈、弹性件、环、轨道、链环和链条。附件支撑件和保持支撑件可以相对于配准元件210的底表面在牙齿的表面上延伸。
配准元件210可以各自具有适于接触相应牙齿的配准接触面。配准接触表面可以是对应于牙弓的至少一颗牙齿的表面的轮廓表面。配准接触表面可以被设定尺寸和被成形,以与牙齿上具有预定定位和定向的预期牙齿的表面配准,从而基本上在牙齿上固定配准元件210的定位和定向。轮廓表面可以对应于舌侧牙齿表面、咬合齿面、切齿面(incisaltooth surface)、颊侧牙齿表面、近中(mesial,内侧)牙齿表面和远侧(distal)牙齿表面中的一个或多个。牙科附件可以从配准元件210的颊侧延伸,保持支撑件可以从配准元件的舌侧延伸。保持支撑件可适于接触一颗或多颗牙齿表面或一个或多个牙龈表面。附件支撑件可以从配准元件210延伸,并且牙科附件可以定位成附接至其中一颗牙齿。牙科附件可以被构造为附接到牙齿的表面,且配准元件 210被构造为接触同一牙齿的表面。该装置可以包括第二附件支撑件,该第二附件支撑件具有适于附接到第二牙齿表面的第二牙科附件。附件支撑件可以从第一配准元件延伸。牙科附件可以包括从牙科附件延伸的一个或多个辅助特征。一个或多个辅助特征可以包括一个或多个动力臂、钩、按钮、弹簧、支具、支架、线、杆、带、叶片、线圈、弹性件、环、轨道、链环和链条。
本文所述的任何方法或装置都可能涉及增材制造工艺。例如,配准元件、附件支撑件、牙科附件和保持支撑件可以使用增材制造工艺被一起形成(例如,被形成为一件)。该装置的其中一个表面(例如,配准元件的顶表面)可以在增材制造工艺期间被直接形成在构建板上(即,不使用支撑件)。该工艺可以包括打印一种材料或多种材料。例如,包括一个或多个附件的整个牙科附件放置装置可以由相同的材料制成(例如,相同的聚合物)。替代地,牙科附件放置装置的各部分可以由不同的材料制成(例如,不同的聚合物)。
在一些实施例中,附接孔口可以位于单个附件周围,以捕获过剩的附接材料或附接复合物。例如,在附件粘结复合物被装入附件的内腔中的情况下,当附件被压入到位时,任何过剩的附件粘结复合物将被从内腔中挤出并被捕获在附接孔口中。内腔的唇缘将内腔与附接孔口分开,并被构造成牢固地压靠至牙齿。将内腔的唇缘压靠至牙齿会在粘结到牙齿的附件与过剩的附接复合物之间产生界限。在附接复合物固化后,可以随后例如通过刮擦、研磨、磨蚀或其它移除步骤,从牙齿上移除过剩的附接复合物。类似地,在通过使用被固化并同时固定到牙齿上的附接材料在适当位置形成附件的情况下,多余的附接材料可能从附件内腔中被挤出并集合在附接孔口中,从而形成适当附件形状的清晰界限。
牙科附件(在此可简称为“附件”)可以通过多个易碎部分232直接或间接联接到附件支撑件。因此,牙科附件可适于在界面区域处与附件支撑件分离。
附件支撑件包括附接框架260(例如,部分地或完全地环绕和/或围绕) 牙科附件,其中牙科附件通过一个或多个易碎部分232附接到附接框架260。
本文所述的任何附件、配准元件210或保持支撑件可以包括处在面向牙齿侧上的纹理化表面,以增加牙科附件与牙齿表面的粘结强度。纹理化表面可以是栅格、凸起、峰和谷、表面粗糙度、或在牙齿与其中保持有粘合剂(并随后交联)的附件之间留下间隙的另外一组突出部。任何附件可以允许紫外线或其它交联波长的辐射通过,以固化附件和/或附件粘结复合物。
通常,配准元件210可以具有轮廓配准表面,以补充患者牙列的一颗或多颗牙齿的表面。例如,配准元件210的轮廓表面可以对应于牙弓的门牙、犬牙、前磨牙和磨牙中的一个或多个的表面。牙科附件可以被构造为附接到牙齿的表面,且配准元件210被构造为保持牙科附件抵靠同一牙齿的表面。替代地或附加地,牙科附件可以被构造成附接到牙齿的表面,且配准元件210 被构造成保持牙科附件抵靠不同牙齿的表面。
在一些实施例中,保持支撑件可以是弹性的并且弹性地变形,以提供保持力来使配准元件210和附件支撑件偏置抵靠牙齿的表面。保持支撑件可以提供舌侧力,即倾向于朝向舌侧方向来偏置配准元件210和由配准元件210 承载的附件支撑件、从而接触牙齿的颊侧表面的力。
这些牙科附件放置装置中的任何一个都可以包括至少两个配准元件 210。附件支撑件可以处在至少两个配准元件210之间,或者被直接固定到一个或多个配准元件210。在一些实施例中,相邻的配准元件210通过联接件连接在一起。该联接件可以允许相邻配准元件210之间的相对移动,例如通过接头、弹簧、弹性构件、球窝接头、海姆接头、环形接头、或允许相邻配准元件210之间相对移动的一些其它联接件。
在一些情况下,在配准元件210的制造工艺中,通过增材制造来形成联接件。在一些实施例中,配准元件210、联接件、保持支撑件、附件支撑件和附件都通过增材制造工艺而被制造成由一种或多种合适的材料形成的一体式结构。
保持支撑件可适于接触一个或多个舌侧牙齿表面或颊侧牙齿表面。保持支撑件可适于接触两颗牙齿之间的牙间区域,或接触牙齿的舌侧表面。在一些实施例中,保持支撑件被构造成接触牙齿的底切部分,并且其轮廓可以被设计为匹配牙齿的形状。保持支撑件可替代地形成为与牙齿形成点接触,例如通过将接触区域形成为凸面。
在本文所述的任何装置和方法中,牙科附件可以被构造成包括从牙科附件延伸的一个或多个辅助特征。例如,一个或多个辅助特征可以包括动力臂、钩、按钮、弹簧、支具、支架、线、杆、带、叶片、线圈、弹性件、环、轨道、链环和链条。
附件放置装置可以包括在配准元件、保持支撑件或附件支撑件中的一个或多个上的纹理化表面,以增加配准元件210和/或保持支撑件对牙列的摩擦。附件支撑件、牙科附件、配准元件和保持支撑件可以由相同的材料形成。在一些实施例中,附件支撑件、牙科附件、配准元件和保持支撑件中的至少两者由不同的材料形成。一般而言,形成附件支撑件、牙科附件、配准元件和保持支撑件可以包括使用增材制造工艺。
图1示出了口腔器具100和固定到患者的一颗或多颗牙齿上的一个或多个附件110。器具100可以被构造成安装在整个牙弓120上。在一些实施例中,口腔器具100可以被设计成安装在上颚部或下颚部的一些或全部牙齿上。例如,牙齿器具100可以形成有多个牙齿接纳腔,这些牙齿接纳腔允许口腔器具100牢固地安装在牙弓上。口腔器具100可以由聚合物外壳制成,或者由另一种材料形成,并且包括形状适于接纳相应牙齿的多个牙齿接纳腔。用于定位牙齿的矫正器可从阿莱技术公司(Align Technology)购得。
一个或多个附件110可以被放置在牙齿上的任何合适的位置,以适当地定位口腔器具100,但是根据一些实施例,附件110固定到患者上颚部的一颗或多颗牙齿,以支撑被放置在上颚部上的口腔器具100。附件110可以附加地或替代地固定到患者下颚部的一颗或多颗牙齿上,以支撑放置在下颚部上的口腔器具100。
口腔器具100包括与口腔器具一起使用的合适材料。本领域普通技术人员将会理解,口腔器具可以由任何合适的材料制成。在一些实施例中,附件 110可以由任何合适的材料形成,例如多种合适的聚合材料中的任何一种,并且在一些情况下,该附件通过3D打印来形成。作为一个示例,一个或多个附件110可以通过直接制造这些附件以及一个或多个用于将这些附件放置在患者牙列上的配准元件210而形成。根据一些实施例,这产生了包括配准元件210和附件的器具(作为直接制造的装置),当将其放置在患者的牙齿上时,该器具精确地定位和定向用于粘结的附件。
图2和图3示出了附件放置装置200,该附件放置装置包括由多个联接件220分开的多个配准元件210。这些配准元件210限定内表面212、附件支撑件和保持支撑件,内表面212被构造成接触牙齿的咬合面。
附件支撑件可以包括附接框架260,该附接框架将附件110保持在相对于配准元件的预定位置。框架带270可以在框架260与配准元件210之间延伸,例如延伸到配准元件210的内表面212。附接框架260可以包含构件232,该构件232允许附件110在治疗期间的适当时间与附件支撑件分离。在一些实施例中,附接框架260包括易碎部分232,易碎部分232被构造成一旦附件110被固定在牙齿的适当位置,就释放附件110。
在一些实施例中,附件支撑件230从配准元件210延伸并覆盖牙齿的颊侧表面的一部分。附件支撑件230可以被设置在每个配准元件210上,或者仅被设置在一些配准元件210上。在一些实施例中,一个或多个附件支撑件 230覆盖牙齿的舌侧表面的一部分,并且附件110可以粘结到舌侧牙齿表面。
保持支撑件250可被构造成接合牙列的牙间区域、牙齿的舌侧表面、选定牙齿的底切区域、或其组合。在一些实施例中,保持支撑件250被构造成当其被放置在牙列上时弹性地变形,从而提供舌侧力(例如,该力在舌侧方向偏置附件支撑件230,因而将附件支撑件抵靠牙齿的颊侧表面定位)。替代地或组合地,附件支撑件230可将保持元件250的保持表面推向牙齿,以便将保持元件定位和定向在牙齿上。多个保持支撑件可以设置有附件放置装置200,并且被构造为协作而维持附件放置装置200固定到患者的牙列,而不需要治疗专业人员将其保持就位。
附件放置装置200可以包括多个附件支撑件230,并且在任何给定时间只有一些可以用于固定附件。在这样的应用中,附件放置装置200可以例如用于在第一次固定一个附件110,并且可以之后再次使用,以在第二次固定另一个附件110。
在一些实施例中,附件放置装置200被制造成适合特定患者的牙齿,并且同样可以被特殊化以提供单独的配合,这可以包括附件110的尺寸和形状以及其它特殊化特征。
在一些实施例中,可以使用计算设备来创建治疗计划,以步进方式移动患者的牙齿,从而改善这些牙齿在患者口腔内的位置,例如通过在患者的一颗或多颗牙齿上放置一个或多个附件。除了其它类型的器具之外,还可以制造其它牙科器具来帮助睡眠呼吸暂停或药物输送的患者。
计算设备可用于创建这样的装置或模具,以制造这样的牙齿器具、附件和/或附件放置装置。在一些实施例中,计算设备可用于虚拟地模拟患者的牙列以及牙齿器具、附件和/或附件放置装置。
图4A和图4B示出了附件放置装置200,该附件放置装置包括由多个联接件220分开的多个配准元件210。多个配准元件210中的每一个可以包括附件支撑件230和保持支撑件250。在一些实施例中,附件支撑件230由每个配准元件210承载。在一些实施例中,例如图2、图3和图4A-图4C所示,不是所有的配准元件210都承载附件支撑件。
在一些实施例中,配准元件210还包括内表面(用于与牙齿的咬合面接合)和颊侧表面,配准元件的颊侧表面用于接触牙齿的颊侧表面的至少一部分。在一些实施例中,附件支撑件230从保持元件的颊侧延伸,并被构造成承载用于粘结到牙齿上的附件110。附件支撑件可以被构造成可释放地承载附件110,使得附件可以在适当的时间从附件支撑件释放。例如,附件支撑件230可以包括一个或多个易碎部分232,所述易碎部分232被设计成一旦附件被固定到牙齿上就从附件110脱开。用于从附件支撑件释放附件110的其它结构和方法也是可预期的,例如通过使用可从附件载体以化学、光学或热释放的方式释放的可释放粘合剂。在一些实施例中,附件支撑件承载附接腔,一旦附接腔被适当地定位在牙齿上,治疗专业人员可以将附接材料装入该附接腔中,该附接材料可以被固化并粘结至牙齿。
配准元件210通过一个或多个联接件220相互连接。在一些实施例中,联接件220允许相邻配准元件210之间的相对移动。联接件220可以形成为弹簧,其包括任何合适类型的弹簧(例如,螺旋形、圆锥形、盘形、叶状或其它合适的形状)。当形成为弹簧时,根据治疗计划,联接件220可以被构造为具有弹簧特性,并且弹簧可以是恒定弹簧、可变弹簧或可变硬度弹簧。弹簧常数也可以被设计到弹簧中,以允许相邻的配准元件210响应于所施加的力进行期望的运动。联接件220可替代地由任何合适的几何形状形成,例如锯齿形、正弦形、s形、迂回形、V形、扁平形等。该联接件也可以形成为合适的连接件,例如接头(例如,球窝接头、海姆关节、球座关节等(rose joint))、柔性构件、网格结构或其它合适的联接件。在一些实施例中,联接件允许配准元件210之间的铰接,并且可以允许相邻配准元件210之间的距离被调节。
根据一些实施例,联接件220允许相邻配准元件210之间的相对移动,以允许每个配准元件210被独立地定位在相应的牙齿上。在一些实施例中,联接件220被设计和构造成允许从大约1mm到大约5mm范围内的相对运动范围,并且施加从大约0.1牛顿到大约1牛顿范围内的力。
联接件220允许相邻配准元件210之间的相对距离和定向的自由度。例如,在治疗计划的过程中,扫描病人的牙齿。当附件放置装置200被应用到患者的牙齿上时(可能是初始扫描后的几天或几周),牙齿可能已经移动。允许相邻配准元件210之间相对运动的一个或多个联接件220减少了制造新的附件放置装置200或对患者牙齿进行更新扫描的可能需求。其结果是在治疗位置处可以获得更高的效率、灵活性和可调节性。
联接件220还在制造、操作和安装期间提供了优势。例如,一个或多个联接件可以有助于从3D打印平台进行移除,并且允许附件放置装置200在更大程度上吸收与操作相关的冲击和其它力且不会失败。
图4C示出了附接至牙列模型的附件放置装置200。该模型可以包括患者牙齿的3D打印正(positive)模型。虽然参考了正3D打印正模型,但是附件放置装置200可以类似地被构造为用于放置在患者的牙齿上。附件放置装置200包括多个配准元件210,每个配准元件被构造为放置在牙齿上。如图所示,配准元件210被示出为放置在牙列模型的下颚部上的相应配准定位 (position)和定向(orientation)。附件支撑件从配准元件210延伸,以放置覆盖牙齿的至少一部分颊侧表面的附件。附件支撑件230可移除地承载附件 110,并且一旦配准元件210以适合的定位和定向被适当地放置在牙齿上,附件110则根据治疗计划被适当地定位和定向,并且可以被粘结到牙齿上。在一些实施例中,保持支撑件(图4A和图4B)使附件支撑件230偏置抵靠牙齿的颊侧表面。在一些实施例中,附件支撑件230、保持支撑件250或两者都是弹性的,使得它们可以弹性变形以放置在牙齿上方,然后提供保持力以将附件放置装置200维持在其适当位置。虽然图示的实施例示出了被构造成粘结到牙列的颊侧表面的附件110,但是应当理解,这里描述的装置和方法同样适用于将附件粘结到牙齿的舌侧表面、或牙齿的牙间区域。此外,配准元件210可以承载附接腔(例如,阴模),附接材料可以被装入该附接腔中并在牙列上原位(in situ)聚合。
在一些实施例中,例如至少在图2、图3、图4A至图4C中示出的那些实施例,附件110和/或牙科附件放置装置200可以通过直接制造来制造,例如通过三维(3D)打印机来制造。这可能是有益的并且有助于制造。牙科附件放置装置200可以基于来自患者牙列的三维扫描的牙齿虚拟模型,利用治疗计划软件被设定尺寸和成形,然后进行3D打印。在一些实施例中,治疗专业人员可以在这些部件的位置(location,部位)处、而不是在制造厂打印这些部件。
直接制造还可以提升改变患者口腔状况的效率,因为该设计可以通过计算装置更改,并且可以从修改的设计直接打印,该修改的设计被存储在计算装置或连接的网络或存储器上的存储器中。此外,除了其它益处之外,直接制造可以允许创建不同材料的部件,而无需对可以在制造厂中使用的设备进行实质性改变。
例如,可以使用三维打印设备通过直接制造(例如通过打印)来形成牙齿附件放置装置。三维打印设备可以使用任何合适的材料或多种材料的组合来打印附件放置装置200的部件。例如,附件110可以由合适的附接材料打印而成,并联接到与配准元件连接的附件支撑件,作为单个打印件。在一些实施例中,牙科附件放置装置200和附件110可以由相同的材料制成。
在一些实施例中,牙科附件放置装置200可以由不同于附接材料的第二材料制成。例如,附件110可以由复合材料制成,牙科附件放置装置200可以由聚合物制成,例如上面讨论的那些。在一些实施例中,附件110和附件支撑件可以被构造成使得它们彼此连接。如本文所述,该连接可被设计成被切割、破坏或以其它方式释放,以允许在附件110定位在牙齿上时移除牙科附件放置装置200。
在一些实施例中,整个附件放置装置200通过直接打印、由单一材料来制成。例如,可以用指令对三维打印机进行编程,使得打印机能够从单个打印作业和由单种材料打印一个或多个配准元件210、相邻配准元件210之间的联接件、附件支撑件、附件和保持支撑件。
如本文所述,直接制造的潜在优点之一是,用于将附件110附接到牙齿和/或将附件相对于一颗或多颗牙齿定位的一个或多个表面(例如,以将保持支撑件或配准元件210与一颗或多颗牙齿接合)可以被制造成具有与一颗或多颗牙齿的相应表面配合的(多个)表面,以改善与牙齿的接触和/或粘结。这可以通过对这些表面进行虚拟建模,然后使用这些虚拟模型来直接制造附件110、牙科附件放置装置200、配准元件210、联接件220、保持支撑件250、或部件的任何组合来实现。这些部件可以在牙齿的任何合适的表面处与牙齿接合,例如颊侧表面、咬合面、舌侧表面、牙间区域、底切区域、或牙齿的各表面的任何组合。在一些情况下,附件放置装置200的一个或多个部件可以与患者的牙龈接合。
图5A示出了附件放置装置200,该附件放置装置包括多个配准元件210,配准元件210之间具有固定联接件220。配准元件210可以具有背离牙齿的表面,该表面共享一个公共平面。也就是说,没有成形为接合牙齿的配准元件210的表面处于公共平面中,并且配准元件210的高度可以与从牙龈突出的牙齿的长度相关。在制造工艺中,配准元件210都形成为具有不同的高度,这与牙齿的长度有关。例如,如果配准元件210的最小高度为10mm,则可以制造高度为10mm的配准元件210,以附接到最长的牙齿,该最长的牙齿可以是中切牙。其它牙齿(例如犬齿或臼齿)可能不会从牙龈延伸到中切牙(central incisor tooth),因此,配准元件210具有大于10mm的高度。这可能部分地与3D打印机通过在平坦基板(例如,构建板)上打印来工作的方式有关,使得附件放置装置200从构建板方向性地构建。
尽管根据本文公开的一些实施例,配准元件210之间的固定联接可能是合适的,但是与本公开相关的工作表明,允许联接元件之间相对平移移动的铰接式联接在一些情况下可能具有优势。
图5B示出了附件放置装置200,其中配准元件210联接在一起,以允许相邻配准元件210之间的铰接(articulation)。通过提供允许相邻配准元件210 之间的铰接的联接件220,配准元件210可以全部被形成为具有相同或相似的高度,例如彼此相差不超过20%。这可以减少配准元件210制造期间的材料量、制造时间和复杂性。联接件可以被设计和构造成提供足够的相对移动,以适应牙齿之间的间距和高度差。因此,配准元件210的高度不是由最低的悬挂(hanging)牙齿决定的,而是配准元件210可以各自具有低的轮廓,因为例如在安装到牙齿上时,相邻配准元件210之间的相对位置是可调节的。
在一些实施例中,诸如3D打印的增材制造工艺从支撑板沿制造方向进行。新的材料层陆续地在先前的层上凝固,以制造附件放置装置200。多个配准结构210和多个联接件220中的每一个可以包括对应于3D沉积工艺的多个层502。3D沉积工艺(例如3D打印)可以包括从大约0.03mm到大约 0.3mm范围内的空间分辨率,以向附件110的配准表面提供合适的形状,并允许配准元件210在牙齿上进行定位和定向的精确放置。来自增材制造工艺的公共对应层502(3D打印)可以延伸穿过多个配准元件210中的每一个和多个柔性联接件中的每一个。例如,当被放置在患者的牙齿上时,每个配准元件210和每个联接元件的相应层可以如本文所述相对于彼此移动,以便于放置在患者的牙齿上并减少材料量。
本文所述的实施例允许在将正畸装置应用于患者的牙齿时,由治疗专业人员对配准元件210之间的相对间距进行调整。这里描述的一些实施例具有将配准元件210与牙齿形状匹配的优点,该牙齿形状不随时间变化,而不是基于相邻牙齿之间的相对距离来定位配准元件210,例如,该距离可以随时间变化。
此外,在牙齿之间的距离改变的情况下,例如在扫描和安装正畸装置的时间之间出现牙列冒出(erupting)、牙齿脱落、或者具有牙齿突出,附件放置装置200的实施例可以由治疗专业人员修改,并且两个或更多个配准元件 210之间的相对距离可以调整以适应牙列随时间的移动。此外,例如,如果附件110变松、脱落、断裂或不再适合其目的,一旦牙齿已经移动,则治疗专业人员可以在治疗计划期间调整附件放置装置200并重新固定附件110,或粘结新的附件,而不必重新扫描牙齿、创建新的牙列虚拟模型、或制造新的附件放置装置200来适当地定位和定向用于粘结的附件。
相邻配准元件210之间的联接件可以被调整为具有期望的性能。例如,联接件可以被设计成具有期望的强度、硬度(stiffness,刚度)(例如,弹簧常数“k”)、恢复力、厚度等。在一些实施例中,联接件220通过如本文所述的增材制造工艺与配准元件210一起制造。可以调整的其它联接参数包括但不限于弹簧直径、弹簧绕组的直径、绕组数量、节距、长度等。联接件220 可以通过任何合适的连接而附接到配准元件210,例如干涉配合、粘结、机械紧固、制造工艺中一体形成、或者用于将配准元件210与联接件连接的任何其它合适的方法。
图6A和图6B示出了用于联接220配准元件210的替代链环接头(link joint)602。链环接头602可以包括互锁链环604、606,例如第一链环604 和第二链环606,这些链环可以是环形的,或者具有限定孔的周边,每个链环通过该周边联接到相应的链环。链环接头可以包括任意数量的互锁链环(例如,2、3、4、5、6、10、20或更多)。链环接头的互锁性质可以允许链环相对于彼此移动,同时维持彼此连接。当诸如推、拉、扭之类的力被施加到附件放置装置200时,链环接头可以为附件放置装置200提供柔性以抵抗断裂。
关于图6B,在一些实施例中,第一链环604可以呈中空或环形形状,例如圆柱形,而第二链环可以呈圆柱形、杆形或柱形形状。第二链环穿过第一形状的孔。
根据需要,链环接头可以沿着附件放置装置200位于任何位置,并且附件放置装置200可以包括任何数量的链环接头。附件放置装置200可以包括一个或多个接头链环(jointlink)、以及一个或多个其它类型的联接件。例如,附件放置装置200可以包括联接两个或多个配准元件210的一个或多个接头链环、以及联接两个或多个配准元件210的一个或多个柔性连接件。使用增材制造工艺可以有效地形成接头链环的几何形状,其中互锁链环可以在制造工艺中被一体形成。
单个配准元件210可以附接到两个联接件220上,如图2、图3和图4A 至图4C所示。联接件220可以是相同类型的联接件,或者它们可以是不同的。例如,配准元件210可以附接到允许配准元件210与相邻配准元件之间铰接的第一联接件、以及允许另一相邻配准元件之间可变距离的第二联接件。
图7A和图7B示出了允许相邻配准元件210之间进行铰接移动的另一种类型的联接件。在图示的实施例中,第一配准元件210包括从其延伸的球702,第二配准元件210包括被构造成接纳球的球窝(socket)704。在一些实施例中,例如,球窝704弹性变形以将球702接纳于其中,然后返回其原始形状以将球捕获在球窝内。在一些实施例中,球和球窝被3D打印为连接结构,并且不需要进一步的组装。类似地,海姆联接件可以以几乎相同的方式来制造、构造和使用。图示的联接件提供了相邻配准元件210之间的相对移动,并允许附件放置装置在联接件处铰接。联接件220可以通过任何合适的增材制造工艺来制造,例如3D打印,并且允许围绕联接件具有三个自由度的铰接。在一些实施例中,可以在附件放置装置中提供联接件的组合。例如,弹性联接件、链环、球窝接头、或联接件的任何组合可用于单个附件放置装置内。
图8A、图8B和图8C示出了保持支撑件250的实施例,该保持支撑件 250包括弹性变形以提供抵靠牙列的保持力的区段。根据一些实施例,附件放置装置200包括一个或多个保持支撑件250a、250b,保持支撑件250a、250b 包括一个或多个柔性臂。颊侧保持支撑件250a可以从牙齿颊侧上的一个或多个配准元件210延伸。舌侧保持支撑件250b可以从牙齿舌侧上的一个或多个配准元件210延伸。例如,保持支撑件250具有近侧区段802和远侧区段804、以及连结近侧区段和远侧区段的肘部806。近侧区段可以远离配准元件210 延伸,远侧区段可以朝向配准元件延伸。在一些实施例中,近侧区段、远侧区段、肘部或任何组合由允许保持支撑件进行弹性变形的弹性材料形成。
近侧区段802具有连接端,该连接端将保持支撑件连接到配准元件。近侧区段802基本上远离配准元件210延伸。肘部806将近侧区段802连接到远侧区段804。肘部806提供方向的改变,使得远侧区段804大致朝向配准元件延伸,并且肘部可以形成角度或曲度,其在近侧区段与远侧区段之间产生角度。根据一些实施例,该角度是锐角,例如小于90°,而在其它实施例中,该角度是钝角(例如,大于90°)。在一些实施例中,该角度为90°。
舌侧保持支撑件的远端808的牙齿接合表面可以与颊侧保持支撑件的远端808分开距离d。距离d可以小于远端808接触牙齿的位置之间的牙齿厚度,从而在牙齿上提供夹紧力或保持力。在一些实施例中,距离d可以在远端808接触牙齿的位置之间匹配牙齿的厚度。
在一些实施例中,近侧区段比远侧区段短。在一些实施例中,近侧区段比远侧区段长。在一些实施例中,近侧区段和远侧区段具有相同的长度。
远侧区段具有远端,该远端被构造成与牙列接合,由此为附件放置装置 200提供保持力。远端可以呈凸形形状,以接近与牙列的一部分的点接触。在一些实施例中,远端被形成为与牙列的一部分表面接合。
作为一个示例,远端808可以与牙列的虚拟模型830相关联地形成,如图8B和图8C所示,并且远端808可以被成形为与牙列的解剖特征相配合。例如,远端可以被成形为接合两个牙齿820之间的牙间区域822(图8C)。替代地,保持支撑件250的远端可以被成形为接合牙齿的底切部分(图8B),例如牙齿的牙龈824附近的颈部(cervix)区域。在一些实施例中,颊侧保持支撑件接合牙齿的颊侧表面,并且舌侧保持支撑件接合牙齿的舌侧表面。远端可被构造成与患者的牙龈824接合,以为附件放置装置提供保持力。
牙列的虚拟模型830可用于在远端上形成复合表面(compound surface),该复合表面将与牙齿的表面接合。远端可以与牙齿的一个或多个表面接合,并且可以与牙齿的颊侧表面或舌侧表面接合。虚拟模型可用于从远端去掉 (subtract,减去)牙齿形状的一部分,以在远端与一颗或多颗牙齿的表面之间提供紧密的(intimate)表面接触。
在一些实施例中,颊侧保持支撑件、舌侧保持支撑件或两者都是弹性的,并且当被安装到牙列上时产生力,以将正畸装置维持在适当的位置。在使用中,当正畸装置被放置在牙列上方时,舌侧保持支撑件、颊侧保持支撑件或两者弹性变形,以允许该装置被装配到牙列上。例如,保持支撑件协作以提供舌侧力,该舌侧力在舌侧方向偏置该装置,从而将正畸装置保持就位。在附件110由正畸装置保持就位的一些实施例中,舌侧力将附件保持抵靠在牙齿上,并允许治疗专业人员根据需要将附件粘结至牙齿。在一些情况下,保持支撑件充分地将正畸装置保持在适当的位置,并且治疗专业人员可以自由地将其双手用于其它目的。在一些实施例中,弹性保持支撑件被构造成将装置保持就位,使得治疗专业人员不需要主动地将正畸装置保持就位。
在一些实施例中,一个或多个保持支撑件能够夹在牙齿上并将装置保持就位。一个或多个保持支撑件可以应用于单颗牙齿,以便将该装置保持就位。在一些实施例中,在附件放置装置200上提供两个或更多个保持支撑件,而在一些实施例中,提供四个、六个、八个、十个或更多个保持支撑件,以将该装置保持在牙列上,例如通过轻轻地夹紧。
保持支撑件可以与附件放置装置200一体形成,例如通过使用增材制造工艺来形成它们。保持支撑件的夹紧力可以通过选择制造材料、近侧区段和远侧区段相对于牙列和相对于彼此的角度、保持支撑件的厚度、以及肘部的厚度和角度等来构造。
一个或多个保持支撑件可以被构造成接触牙齿之间的牙间区域,或者可以被构造成接触单颗牙齿的表面。在一些情况下,一个或多个保持支撑件被构造成接触一颗或多颗牙齿的表面。非牙间区域接触构型可以通过增加与一颗或多颗牙齿的表面接触来提供更大的保持(力)。接触单颗牙齿还允许配准元件210相对于单颗牙齿进行配准,而不是配准可能随时间移动的牙齿之间的空间。在一些情况下,牙间区域的数字扫描可能不如远离牙间区域的牙齿表面的扫描精确。在一些实施例中,附件放置装置200包括被构造为接触一个或多个牙间区域的一个或多个保持支撑件、以及被构造为接触单颗牙齿表面的一个或多个保持支撑件的组合。
图9示出了牙齿820的侧视图并以近视图示出了保持支撑件350,其示出了远侧区段804和远端808。远端808的形状已被设计成符合牙齿820的表面826。在一些实施例中,可以使用牙齿的扫描来创建牙列的3D模型,并且可以从保持支撑件的远端去除接触点处的牙齿的形状。这样,远端与牙齿的表面826配合,以在远端与牙齿表面之间提供表面接触826。如图所示,远端可以沿着底切区域在牙齿的基部附近接合齿。在一些实施例中,一个或多个保持支撑件在一个或多个底切区域940处接合牙齿,以为附件放置装置 200提供锚固力942。保持力942由保持支撑件的弹性产生,因为其想要回到其原始的、未变形的形状。保持力942沿垂直于远端与牙齿之间的表面接触的方向施加。如图所示,通过将远端固定到牙齿的底切区域940,保持力在舌侧方向上施加矢量分量,并在朝向牙龈842的方向上施加矢量分量,从而将配准元件210保持在牙齿上的安装位置。通过选择性地改变保持支撑件或远端与牙齿之间的接触面积、或两者,保持力可以被构造为任何期望的大小和方向。两个或多个保持支撑件可以被构造成协作以提供具有不同方向和大小的保持力矢量,从而将附件放置装置200维持在其适当位置。
在一些实施例中,一个或多个保持支撑件被构造成接合牙齿并接触患者的牙龈。颊侧保持支撑件和/或舌侧保持支撑件可被构造成与患者的牙龈相互作用,并从牙齿上方(或下方)将附件放置装置200保持到适当位置。保持支撑件的远端可以接合在牙齿末端的根部下方,并且牙齿在牙龈内具有自然的底切区域。
图10示出了定位器的实施例,该定位器可用于精确定位一个或多个配准元件210。在一些实施例中,可以形成楔形定位器,该楔形定位器对应于两颗牙齿之间的牙间区域的解剖几何形状。定位器910可以附接到一个或多个配准元件210,并在牙齿820之间被推动,以将附件放置装置200定位在适当的位置。取决于牙齿的几何形状、牙齿间距、牙齿的角度等。利用单个邻间定位器可用于定位附件放置装置200的整个区段或整个象限(quadrant)。楔形定位器可以例如通过增材制造工艺并考虑到牙列的3D虚拟模型,与一个或多个配准元件210一体形成,以精确定位和成形定位器,从而通过与两个牙齿之间的牙间区域产生干涉来提供固定力。在一些实施例中,定位器可以被设置在一个或多个配准元件210上,并且一个或多个联接件可以被设置在相邻的配准元件210之间,以提供附件放置装置200的可调节性。
图11A和图11B示出了附件放置装置200的实施例,该附件放置装置 200与牙齿的切缘(或者在磨牙的情况下的咬合面)摩擦配合。在一些实施例中,配准元件210被设计成与牙齿的表面特征相匹配,并配合在牙齿的一部分上。具体地,配准元件210的内表面可以被成形为匹配牙齿的切面,配准元件的内表面被构造为附接牙齿的切面。在一些情况下,配准元件210相对于牙齿的几何形状被缩小尺寸,以产生与牙齿的摩擦配合,如图11B中的箭头所示。例如,配准元件的尺寸通过按比例缩小(例如在用适当的处理器指令制造之前或在制造期间),例如缩小0.5%、1%、1.5%、2%或更多。相对结构(例如,配准元件210和牙齿的切面)的尺寸减小,可提供紧密的表面接触,这允许摩擦配合以促进配准元件210与牙齿的接合。摩擦配合有助于配准元件210被安装在适当的位置,从而将联接到配准元件210的附件定位在适当的位置。
配准元件210与牙齿之间的摩擦配合可以与本文所述的其它保持结构结合提供。具体地,配准元件210可以被构造为与牙齿摩擦配合,如已经描述的,并且配准元件210可以附加地具有一个或多个保持支撑件,以促进配准元件210与牙齿的接合。配准元件210可以包括可弹性变形的材料,该材料向牙齿提供弹力(用箭头表示),以将配准元件210保持在牙齿上。根据本文所述的实施例,附件放置装置200可以包括一个或多个配准元件210、(在附件放置装置包括两个或多个配准元件210的情况下的)配准元件210之间的弹性联接件、一个或多个保持支撑件、一个或多个附件支撑件以及一个或多个附件。
图12A、图12B和图12C示出了附件放置装置200,其中牙齿接触表面 1210被构造有纹理,以增加摩擦和/或粘结表面积。如图所示,诸如配准元件的内表面1210、附件110的接触表面1210或附件支撑件的表面可以被形成为纹理化表面,以增加附件放置装置200和牙齿的界面处的摩擦。纹理可以以任何合适的构型形成,并且可以是图案、粗糙度、凸起、点、峰和谷,或者任何促进配合表面之间摩擦的规则或不规则表面特征。
附件放置装置200可以包括一个或多个配准元件210、附件支撑件、以及保持支撑件。附件支撑件可以包括附接框架、以及由附接框架260承载并可选择性地从附接框架260释放的附件。每个配准元件可以承载附件支撑件。附件110可以由每个附件支撑件承载。在一些实施例中,配准元件210比附件支撑件多。在一些实施例中,附件支撑件比附件110多。在一些实施例中,治疗专业人员可以在治疗设置(treatment setting)处粘结一些设置有附件放置装置200的附件,但不是全部附件。未使用的附件可以保持有附件放置装置200,直到治疗专业人员决定稍后在随后的作业中将未使用的附件粘结到牙齿上。
在一些实施例中,附件放置装置200可以标有标记(indicia),以提供关于附件放置装置的信息。例如,标记可以是装置标识符,这种装置标识符唯一地标识出附件放置装置200的型号、批号、特定装置、患者或其它识别特征。标记可以包括一个或多个数字、字母和符号。在一些情况下,标记在制造期间被集成到装置中。标识符可以被添加到附件放置装置200的虚拟模型中,并且在3D打印时一体形成到结构中。在一些情况下,标记可以在形成附件放置装置200之后被添加。
根据一些实施例,附件放置装置200可以包括一旦安装在患者的牙列上就将该装置保持就位的结构。因此,治疗专业人员在粘接附件的同时不需要物理地将装置保持在适当的位置。治疗专业人员可以在将一个或多个附件粘结到牙齿上的过程中使用双手,然后选择性地将附件从附件放置装置200上分离,并将附件放置装置从牙列中移除,以留下附件。
在一些实施例中,通过轻轻地将附件放置装置200压到患者的牙列上来安装附件放置装置200。在一些实施例中,安装力将导致保持支撑件弹性变形以在患者的一颗或多颗牙齿上滑动,并可能导致配准元件210与患者的一颗或多颗牙齿形成压配合。在一些实施例中,安装力由治疗专业人员施加,例如通过用她的双手将附件放置装置200压到牙列上。在一些实施例中,患者的相对颚部用于提供安装力。
在一些实施例中,将放置的器具从牙齿上移除的力的大小大于器具的重量,使得附件放置装置200可以保持放置在上颚部上。
图13示出了附件放置装置200,其中患者的相对颚部1310、1312提供安装力,以将附件放置装置200装配到上牙列、下牙列或两者上。根据一些实施例,如本文所述的上附件放置装置200和下附件放置装置200可以由一体式结构1320形成,或者可以通过跨越结构联接在一起,该跨越结构允许通过患者咬在该结构上来同时安装上附件放置装置和下附件放置装置两者。在一些实施例中,当治疗专业人员将一个或多个附件粘结到一颗或多颗牙齿上时,相对的颚部作为夹紧部,以将上附件放置装置、下附件放置装置或这两个附件放置装置保持就位。
跨越结构1320可以包括孔、网格结构或开放区域,其允许治疗专业人员接近装置的用于将附件110固化到牙齿的舌侧表面上的舌侧。此外,跨越结构可以形成为促进颚部之间的对准。根据一些实施例,附件放置装置200可以是3D打印的,并且被设计成具有牙齿接纳腔,以适应上颚部和下颚部。在同时安装上附件放置装置和下附件放置装置的那些实施例中,放置在上牙列和下牙列上的附件可以在相同的粘结作业中进行粘结。也就是说,上部附件和下部附件110可以同时定位和安置,并且治疗专业人员可以在作业过程中根据治疗计划粘结所有附件。
图示的实施例可以结合一个或多个先前描述的特征。例如,图13的实施例可以包括表面纹理,以改善牙齿的切牙表面与附件放置装置200之间的摩擦,附件放置装置可以尺寸较小以促进与上牙列、下牙列或两者的压配合。此外,附件放置装置200可以包括一个或多个附件支撑件230和由附件支撑件可释放地承载的一个或多个附件。附件可以比附件支撑件少,以允许治疗专业人员一次仅粘结选定的附件,并且可以选择在随后的作业中使用附件放置装置200将附加的附件粘结到整个牙列中相同或不同的位置。
图14示出了一个实施例,其中咬合板用于提供由患者的相对颚部施加的安装力。在所示实施例中,一个或多个配准元件210被定位在患者的上牙和/ 或下牙上方。咬合板1402位于上配准元件210和下配准元件210之间,上配准元件210和下配准元件210通过弹簧1404联接到咬合板。在使用中,当患者咬在咬合板上时,弹簧1404将安装力施加在配准元件210上,配准元件 210安装在牙齿上。虽然附图中示出了弹簧,但是应当理解,这里描述的任何弹性结构都可以用来帮助施加安装力。例如,弹簧可以包括圈状弹簧、螺旋弹簧、以任何合适形状形成的弹性材料(例如,泡沫材料、海绵材料、网格材料等)、或者将由相对的颚部一起移动所产生的力转换成配准元件210 上的安装力的任何其它材料。
配准元件210可以包括促进在牙列上自保持的结构。例如,表面纹理可以改善配合表面之间的摩擦,牙齿接纳腔可以具有稍微小的尺寸以促进压配合,一个或多个保持支撑可以在牙列上提供夹紧力,或者可以可选地添加其它这样的结构来促进自保持的附件放置装置200。在本公开全文中描述的任何或所有自保持结构均可以例如通过增材制造(如3D打印),与附件放置装置200一体形成。在一些实施例中,自保持结构是一种其中配准元件210在牙齿上的安装位置中保持就位的结构。自保持结构可以是促使配准元件210 保持在安装定向的多种结构中的任何一种。在整个说明书和附图中提供了自保持结构的多个示例,包括但不限于压配合、保持支撑件、摩擦、咬合板、由患者的相对颚部施加的夹紧力、螺钉、粘合剂等。
在一些实施例中,咬合板是可选的,并且配准元件210可以通过弹性结构(例如,弹簧或其它材料或结构)直接联接到相对的配准元件210。根据一些实施例,构造成安装在上牙列上的相邻配准元件210通过弹性联接件来联接,该弹性联接件允许相邻配准元件210之间的相对移动。此外,或者替代地,构造为安装在上牙列上的配准元件210也联接到被构造为安装在下牙列上的配准元件210。在使用中,治疗专业人员将配准元件210放置在其大致的位置,而当患者咬下时,来自相对颚部的夹紧力提供安装力,以使配准元件210以适当的位置和定向配合在牙齿上。自保持特征(例如,保持支撑件、表面纹理、压配合等)将配准元件210保持在安装位置。附件进而被适当地定位,因为这些附件相对于配准元件210定位。然后,治疗专业人员可以根据治疗计划自由地将一个或多个附件110选择性地粘结到任何牙齿上。
图15示出了可与附件放置装置200结合使用的自保持结构的另一实施例,附件放置装置200也可与本文所述的任何其它结构或特征结合使用。如图所示,一个或多个配准元件210可以包括一个或多个指状物1502,指状物 1502围绕牙齿延伸以夹持牙齿并将附件放置装置200保持在安装位置。一个或多个指状物1502可以在制造期间形成,例如在附件放置装置200的3D打印期间。此外,指状物可以被成形为与牙齿的表面配合,例如颊侧表面、舌侧表面或牙间区域。在一些实施例中,牙列的3D虚拟模型被创建,并且指状物被形成为对应于牙齿的表面,指状物被设计用来夹持该牙齿的表面。指状物可以由弹性材料形成,使得当安装力施加到配准元件时,指状物向外张开以接纳牙齿,然后弹回形状以围绕牙齿的一部分并提供夹持力。指状物可以具有表面特征以增加与牙齿的摩擦系数,如本文所述。例如,指状物可以包括表面纹理、粗糙度、凸起、突出部等,以促进指状物在牙齿上的夹持。
在一些实施例中,不是所有的配准元件210都包括夹持牙齿的指状物。例如,可以提供指状物来夹持牙列的每个象限中的一颗牙齿。换句话说,上附件放置装置可以包括被构造为夹持2颗牙齿的2组指状物。类似地,下附件放置装置可以包括被构造为夹持2颗下牙的指状物。可以提供其它数量和位置的多组指状物,以呈现附件放置装置的自保持的替代形式。
根据一些实施例,替代的自保持特征可应用于一个或多个附件放置装置。例如,凹陷、孔或其它特征可以被制造到与牙齿的咬合面(或其它表面)界面结合的配准元件210中。可以将暂时的粘合剂施加到配准元件210,以促进配准元件210在安装后保持到适当位置。粘合剂可以由治疗专业人员施加,或者可以在附件放置装置200的制造工艺中施加。粘合剂可以促进附件放置装置200保持在适当的位置,从而在附件被粘结时定位附件。在附件被粘结之后,粘合剂粘结可以通过任何合适的方式被破坏,例如通过加热、化学方式、水性冲洗、溶剂,或者通过施加张力,例如通过将附件放置装置200从牙齿上拉下来。
除了已经描述的结构之外或替代已经描述的结构,其它保持特征和/或结构可以集成到附件放置装置200中。例如,可以在一个或多个配准元件210 中形成螺纹孔,并且可以将螺钉拧入螺纹孔中以接合牙列,从而提供保持力以将附件放置装置200保持在安装构型中。在一些实施例中,固定螺钉可以拧入螺纹孔中,并接合牙齿之间的牙间区域,以在配准元件210上提供力来帮助保持其安装位置。
虽然图15所示的实施例示出了具有增加刚度的硬度而固定连接的配准元件210的附件放置装置200,应当理解的是,这里描述的任何一个或多个柔性联接件可以用于联接配准元件210,以允许铰接和/或调节相邻配准元件 210之间的相对距离。例如,任何联接件(例如弹簧、接头、球窝、弹性构件等)都可以用于联接两个或更多配准元件210,以提供附件放置装置200 的可调节性。
参照图16,附接腔1600(例如,凹形模具)被示出为用于形成附件110。附接腔可以具有根据牙科治疗计划的任何合适的尺寸和形状,并且提供用于提供调节力以重新定位患者牙列的一颗或多颗牙齿的锚固点。一个或多个附件可以固定到患者的一颗或多颗牙齿上。在一些实施例中,附接腔包括由腔唇缘限定的凹形空间。附接腔可以用可固化附接材料来填充,放置在牙齿上,并用合适的辐射波长固化,例如在某些情况下用紫外线固化。
附接孔口1610可以围绕附接腔的至少一部分延伸,以收集多余的附接材料。在一些实施例中,附接孔口围绕附接腔的一部分形成,而在一些实施例中,附接孔口围绕附接腔。在一些实施例中,附接孔口限定围绕附接腔的各部分的多个离散通道。
附接孔口可以包括相对于附接腔的体积,并且可以具有附接腔的大约 5%、10%、15%、20%、25%或更多的体积。在一些实施例中,附接腔装有附接材料,并以期望的位置和定向而被定位在牙齿上。任何多余的附接材料被允许从附接腔中挤出并收集在附接孔口中。在一些实施例中,附件是预先形成的,并且附接孔口用于收集由于将附件粘结到牙齿上而挤出的多余的附件粘结复合物。
附件110的固定可以以任何合适的方式实现。例如,附件110可以固化到牙齿表面,例如,通过使用光源例如紫外(UV)线,而将附接材料直接粘结到牙齿的表面。在一些实施例中,可以将粘合剂材料施加到附件110的背侧,并且粘合剂可以用于将附件110固定到牙齿表面。在任何情况下,附接孔口被构造成收集多余的材料(例如,过量的附接材料、过量的附接粘结复合物或过量的附接粘合剂)和腔唇缘,当其被压靠至牙齿的表面时,在附件 110与过量的材料之间产生界限。然后可以移除多余的材料,同时留下附件的干净边缘。
附接孔口还可用于提供关于附接腔被完全填充时的视觉辅助。随着附接腔被完全填充,甚至在附件110被配合到牙齿上之前,多余的材料可能开始聚集在附接孔口中,从而提供附接腔被完全填充的视觉指示。
虽然参考了直接制造的器具,但是在一些实施例中,器具包括热成型器具。例如,参照图16很好地描述的附件可以包括热成型器具的孔口。
图17A和图17B示出了如图7A和图7B所示的联接件的变型。图17A 和图17B示出了允许相邻配准元件210之间铰接移动的球窝接头。在所示的实施例中,第一配准元件210包括从其延伸的球702,第二配准元件210包括构造成接纳球的球窝704。在一些实施例中,例如,球窝704弹性变形以将球702接纳在其中,然后返回其原始形状以将球捕获在球窝内。在一些实施例中,球和球窝被3D打印为连接的结构,并且不需要进一步的组装。
示出的联接件提供了相邻配准元件210之间的相对移动,并允许附件放置装置在联接件处铰接。联接件220可以通过任何合适的增材制造工艺(例如3D打印)进行制造,并且允许围绕联接件具有三个自由度的铰接。在一些实施例中,可以在附件放置装置中提供联接件的组合。例如,弹性联接件、链环、球窝接头或联接件的任何组合可被用在单个附件放置装置内。
图17B示出了附件放置装置200的一部分,该部分包括在制造之后通过球窝接头连接的两个配准元件210。在一些实施例中,球702可以在球窝704 内制造,而不是将球702插入球窝704中。支撑件1700可用于促进球窝接头 220的直接制造。支撑件1700可以从球窝704的内表面延伸到球702的外表面。在一些实施例中,支撑件1700提供用于制造结构的支撑件,该制造结构在(制造)过程中没有被构建板或另一结构支撑。支撑件1700可以在制造之后与球和球窝分离。例如,支撑件1700可以是易碎的,使得配准元件210 相对于彼此的机械铰接导致支撑件1700的断裂和球从球窝的分离。
图18A、图18B和图18C示出了附件放置装置200,该附件放置装置包括通过多个联接件220彼此联接的多个配准元件210。如本文所述,配准元件210可以包括用于将附件110对准并粘结到患者牙齿的附件支撑件230。联接件220可以是本文讨论的球窝联接件的变型。
每个单独的联接件220可以包括位于轴1806远端的球窝1804和球1802。球窝1804可以包括底表面1820和从底表面1820延伸的多个侧壁1822。在一些实施例中,球窝可以被封闭,使其具有与底表面相对的上表面来封闭球窝1804。第一侧壁1822a可以包括穿过其中的孔1808。
孔1808可被设定尺寸,以使得该尺寸(例如直径)大于轴1806的尺寸 (例如轴1806的直径)。在一些实施例中,孔1808的尺寸大于轴在其近端和远端的尺寸。孔1808的尺寸(例如直径)当然小于球1802的尺寸(例如球 1802的直径)。尺寸中的的相对尺寸允许轴在孔内自由移动,但可以防止或阻止球1802穿过孔1808的移动。这样,联接件中的第一联接件220的球和轴可以保持在相邻的第二联接件220的球窝内。联接件可以直接与这些联接件中的第一联接件220的轴(该轴形成在这些联接件中的第二联接件的孔 1808中)一起制造,而这些联接件中的第一联接件220的球形成在相邻的第二联接件220的球窝1804内。
当将附件放置装置200放置到患者的牙齿上时,联接件可以沿着患者牙列的近中远侧方向定向。在一些实施例中,联接件中的第一联接件的轴1806 在近中远侧方向上的长度可以对应于沿着近中远侧方向在侧壁1822a和 1822b之间延伸的球窝1804的宽度。
在一些实施例中,当附件放置装置200附加到患者牙齿上时,孔1808 可以是沿带扣舌侧方向(buckle lingual direction)或咬合牙龈方向延伸的槽。在一些实施例中,孔1808可以包括两个相交的槽,例如沿带扣舌侧方向延伸的第一槽和沿咬合牙龈方向延伸的第二槽。
在一些实施例中,附件放置装置200可以包括具有不同铰接程度的多个联接件220。例如,在一些实施例中,联接件的较前部(more anterior)可以提供比联接件的较后部(more posterior)更大的铰接程度。前部联接件可以是直接联接到配准元件210的联接件,该配准元件210被成形为与患者的前牙接合,而后部联接件可以是直接附接到配准元件210的联接件,该配准元件210被成形为与后牙接合。例如,前部联接件的轴和球窝可以比后部联接件的轴和球窝更长且更宽。类似地,内部联接件的孔可以大于后部联接件的孔,而前部联接件的轴直径可以小于后部联接件的轴直径。
在一些实施例中,轴1806的底部边缘1818可以相对于联接件220的底表面成一角度。该角度可以是直接制造机(direct fabrication machine)在没有支撑件的情况下能够产生的最小悬垂(overhang)角度。在一些实施例中,该角度可以大于直接制造机在没有支撑件的情况下能够产生的最小悬垂角度。在一些实施例中,轴1806的底部边缘1818可以从联接件220的外侧壁 1824延伸到球1802的底部,如图18A中虚线所示。将轴1806的底部边缘1818延伸到球1802的底部可以允许球在没有额外支撑件的情况下被制造。在一些实施例中,单个支撑件(例如易碎支撑件1700)可以从球窝1804的底表面1820延伸以支撑球。在一些实施例中,多个支撑件可以从球窝1804 的底表面1820延伸,以支撑球1802的制造。虽然参考了底表面1820,但是表面1820可以被认为是在直接制造工艺中、于球窝的制造工艺中形成的第一表面。例如,在使用SLA制造的过程中,表面1820可以在侧壁1822之前形成。在SLA制造的过程中,装置200可以形成在SLA制造机的构建板下方或悬挂在构建板上方,在这种情况下,表面1820形成在侧壁1822上方。然而,在一些实施例中,装置200可以形成在构建板的顶部或位于构建板上,在这种情况下,表面1820形成在侧壁1822下方。
如图18C所示,轴、球和球窝的形状允许相邻联接件220沿和/或围绕所有三个维度或轴线的铰接。例如,近中-远侧1810、颊侧-舌侧1814和咬合侧-牙龈侧1816。这些形状还可以提供近中-远侧旋转1812、颊侧-舌侧旋转和咬合侧-牙龈侧旋转。
图19A、图19B和图19C示出了附件放置装置200,该附件放置装置包括通过基部1900彼此联接的多个配准元件210。如本文所述,配准元件210 可以包括用于将附件110对准并粘结到患者牙齿的附件支撑件230。附件放置装置200还可以包括多个联接件,例如弹簧联接件1902,以用于将多个配准元件210中的每一个联接到基部1900。
基部1900可以是连续的结构,其形状对应于患者牙弓的象限的形状。在一些实施例中,当附件放置装置200放置在患者的牙齿上时,基部可以形成为基本上平行于患者的咬合平面。
在一些实施例中,联接件1902允许相邻配准元件210之间相对于彼此和基部1900的相对移动。联接件1902可以形成为弹簧,其包括任何合适类型的弹簧(例如,圈状、螺旋状、圆锥状、盘状、叶状或其它合适的形状)。当形成为弹簧时,根据治疗计划,联接件1902可以被构造为具有弹簧性能,并且弹簧可以是恒定弹簧、可变弹簧或可变硬度弹簧。弹簧常数也可以被设计到弹簧中,以允许相邻的配准元件210响应于所施加的力而进行期望的运动。联接件1902可替代地由任何合适的几何形状形成,例如锯齿形、正弦形、s 形、迂回形、V形、扁平形等。联接件也可以形成为合适的连接、柔性构件、网格结构或其它合适的联接件。在一些实施例中,联接件允许配准元件210 与基部1900之间的铰接,并且可以允许相邻配准元件210和基部1900之间的距离被调节。
根据一些实施例,联接件1902允许配准元件210和基部之间的相对移动,以允许每个配准元件210独立地定位在相应的牙齿上。在一些实施例中,联接件1902被设计和构造成允许在从大约1mm到大约5mm的范围内的相对运动范围,并且施加在从大约0.1牛顿到大约1牛顿的范围内的力。
联接件1902允许配准元件210和基部1900之间的相对距离和定向方面的自由度。例如,在治疗计划的过程中,扫描病人的牙齿。当附件放置装置 200被应用到患者的牙齿上时(可能是初始扫描后的几天或几周),牙齿可能已经移动。一个或多个联接件1902允许相邻配准元件210和基部1900之间的相对运动,并降低制造新的附件放置装置200或对患者牙齿进行更新扫描的可能性。其结果是能够在治疗位置处获得更高的效率、灵活性和可调节性。
配准元件210和基部1902之间的联接件可以被调整为具有期望的性能。例如,联接件可以被设计成具有期望的强度、硬度(例如,弹簧常数“k”)、恢复力、厚度等。在一些实施例中,联接件1902通过如本文所述的增材制造工艺与配准元件210一起制造。可以调整的其它联接参数包括但不限于弹簧直径、弹簧绕组的直径、绕组的数量、节距、长度等。例如,咬合平面和每个牙齿的咬合面之间的距离可以变化。在这样的实施例中,弹簧联接件1902 的长度可以根据患者的咬合平面和每个牙齿的咬合面之间的距离而变化。例如,当牙齿离咬合平面较远时,将牙齿的对应配准件210附接到基部的弹簧的长度,可以比将牙齿的对应配准元件210与更靠近咬合平面的咬合面连接到基部的弹簧的长度长。联接件1902可以通过任何合适的连接而附接到配准元件210和基部1900,例如干涉配合、结合、机械紧固、制造工艺中一体形成、或者任何其它合适的通过联接件1902连接配准元件210和基部1900的方法。
在一些实施例中,与其中联接件将配准元件210彼此直接联接的附件放置装置200相比,具有附接到一体式基部(例如基部1900)上的配准元件的附件放置装置200可以为牙医提供更容易的操作和操纵。这可能是因为一体式基部1900为牙医提供了更刚性的操作结构。
在一些实施例中,弹簧可以安装在部分穿过基部1900形成的盲孔或孔 1904内。在一些实施例中,弹簧可以安装到盲孔1904的底表面。在一些实施例中,弹簧可以安装到基部1900的上表面1906。上表面可以是当附件放置装置200放置在患者牙齿上时面向牙齿咬合面的表面。
附件放置装置200可以包括一个或多个支撑件1910,支撑件1910将接合元件210与基部1900连接。在一些实施例中,支撑件1910可以在基部1900 与接合元件210之间提供刚性连接。在一些实施例中,支撑件1910可以将接合元件210保持在一个位置,使得所有接合元件210根据牙齿的扫描位置而相对于它们相应的牙齿定位。在一些实施例中,如果牙齿在患者牙齿的初始扫描之后移动,则支撑件1910中的一个或多个可被破裂或移除,以允许配准元件210相对于基部1900移动。
在一些实施例中,多个支撑件1910a可用于将配准元件210联接到基部1900。在一些实施例中,单个支撑件1910可用于将配准元件联接到基部1900。配准元件可以具有宽的基部和窄的尖端。在一些实施例中,例如利用支撑件 1910c,支撑件的宽的基部可以在基部1900处或连接到底部1900,较窄的尖端在配准元件210处或连接到配准元件210。在一些实施例中,例如利用支撑件1910b,支撑件的宽的基部可以在配准元件210处或连接到配准元件210,较窄的尖端在基部1900处或连接到基部1900。在一些实施例中,支撑件(例如1910d)可以具有连接到基部1900和配准元件210、或在基部1900和配准元件210处的宽的基部,在基部之间具有较窄或易碎的部分。
如图19C所示,弹簧和盲孔的形状允许配准元件210相对于基部沿着和 /或围绕所有三个维度或轴线的铰接。例如,近中-远侧1810、颊侧-舌侧1814 和咬合侧-牙龈侧1816。这些形状还可以提供近中-远侧旋转1812、颊侧-舌侧旋转1817和咬合侧-牙龈侧旋转1816。
图20A、图20B、图20C和图20D示出了附件放置装置200,该附件放置装置包括通过基部1900彼此联接的多个配准元件210。如本文所述,配准元件210可以包括用于将附件110对准并粘结到患者牙齿的附件支撑件230。附件放置装置200还可以包括多个联接件220,用于将多个配准元件210中的每一个联接到基部1900。
基部1900可以是连续的结构,其形状对应于患者牙弓的象限的形状。在一些实施例中,当附件放置装置200放置在患者的牙齿上时,基部可以形成为基本上平行于患者的咬合平面。
在一些实施例中,联接件220允许相邻配准元件210之间相对于彼此和基部1900的相对移动。联接件220可以形成为所捕获的联接件的类型,其中配准元件210的基部或端部2012通过孔2010被基部1900捕获。在一些实施例中,联接件允许配准元件210与基部1900之间的铰接,并且可以允许相邻配准元件210和基部1900之间的距离被调节。
根据一些实施例,联接件220允许配准元件210和基部之间的相对移动,以允许每个配准元件210独立地定位在相应的牙齿上。在一些实施例中,联接件220被设计和构造成允许在从大约1mm到大约5mm的范围内的相对运动范围,以及围绕每个轴线的增加/减少(+/-)大约5度、大约10度或大约 15度的旋转或角度。
联接件210适应配准元件210和基部1900之间的相对距离和定向的变化。例如,在治疗计划的过程中,扫描病人的牙齿。当附件放置装置200被应用到患者的牙齿上时(可能是初始扫描后的几天或几周),牙齿可能已经移动。一个或多个联接件220允许相邻配准元件210和基部1900之间的相对运动,并降低了制造新的附件放置装置200或对患者牙齿进行更新扫描的可能性。其结果是能够在治疗位置处可以获得更高的效率、灵活性和可调节性。
联接件220可以包括两个部分,即,形成在基部1900中的基部部分和包括轴2014和头部2012的被捕获部分。基部部分可以包括穿过基部1900形成的孔2010、和形成在基部中并从孔2010延伸的内腔或球窝2030。在一些实施例中,球窝或内腔2030在颊侧-舌侧方向上具有宽度2032,并在咬合侧- 牙龈侧方向上具有高度2034。孔2010可以具有限定孔大小的尺寸,例如直径。
被捕获部分2040可以包括轴2014,轴2014具有从配准元件210延伸的第一端和从头部2012延伸的第二端。轴可以具有从配准元件210延伸到头部 2012的长度。头部可以具有第一周边2020和第二周边2022。第一直径可以靠近配准元件210,第二直径可以远离配准元件210。第一周边和第二周边的尺寸(例如每个的直径)可以大于基部1900中的孔2010的直径或尺寸,使得头部被孔捕获。在一些实施例中,第一周边大于孔的直径,而第二周边小于孔的直径。在一些实施例中,第二周边大于孔的直径,而第一周边小于孔的直径。在一些实施例中,第一周边和第二周边的尺寸大于孔的直径,使得头部被孔捕获。头部可以具有从第一周边延伸到第二周边的高度,头部的高度可以小于内腔2030的高度。
具有内腔2030的基部1900可以与包括头部和轴以及配准元件210的被捕获部分同时直接制造,使得当它们在直接制造工艺中形成时,孔捕获配准元件210和被捕获部分2040。
包括基部和被捕获部分2030的联接件220可以被调整为具有期望的性能。例如,轴可以被设计成具有期望的长度,以便为基部1900和牙齿之间的距离提供可调节性。此外,孔的直径和轴的直径可以被成形为提供配准元件 210相对于基部1900的平移和成角度(angulation)。
如图20D所示,轴、头部和内腔的形状允许配准元件210相对于基部沿着和/或围绕所有三个维度或轴线进行铰接。例如,近中-远侧1810、颊侧- 舌侧1814和咬合侧-牙龈侧1816。这些形状还可以提供近中-远侧旋转1812、颊侧-舌侧旋转1817和咬合侧-牙龈侧旋转1816。
附件放置装置200可以包括一个或多个支撑件(例如支撑件1910),支撑件将包括扩大的头部的接合元件210与基部1900连接。在一些实施例中,支撑件1910可以在基部1900和接合元件210之间提供刚性连接。在一些实施例中,支撑件1910可以将接合元件210保持在一个位置,使得所有接合元件210根据牙齿的扫描位置而相对于它们相应的牙齿定位。在一些实施例中,如果牙齿在患者牙齿的初始扫描之后移动,则一个或多个支撑件1910可被断裂或移除,以允许配准元件210相对于基部1900移动。
在一些实施例中,基部可以在咬合侧-牙龈侧方向上具有大约2mm的横截面,并在颊侧-舌侧方向上具有大约3mm的横截面。
图21至图23示出了适应框架带(accommodating frame belt)270,其被设计为向附件支撑件230和伴随的附接框架260和附件110提供变形和屈曲。框架带270在配准元件210和附件支撑件230的框架260之间延伸。通过在框架带270中提供变形和屈曲,附件支撑件和伴随的附接框架和附件可以适应牙齿表面的偏差。例如,牙齿表面的偏差可能是由于牙齿表面扫描中的扫描误差或由于碎片(如进入的飞散物(access flash,进入的闪光)、如环氧树脂或固化树脂或其它可能留在牙齿上的联接材料)而形成的。
在一些实施例中,框架带270可以由弹性模量低于配准元件210和附件支撑件230的材料形成。在一些实施例中,框架带可以包括一个或多个弱化结构2200。弱化结构2200可以是形成在框架带的外表面中的通道,例如图 23中所示的V形通道2200或切割楔形件。通道是弱化部分,其可以沿着框架带2700的表面的长度或宽度延伸。在一些实施例中,多个通道或弱化结构 2200可以形成在框架带中。例如,为了适应颊舌方向(buccal lingualdirection) 的弯曲,框架带可以在框架带的颊侧和框架带的面向牙齿或舌侧上都包括通道。在一些实施例中,通道的宽度是用于制造框架带270的制造机的最小特征尺寸。
通道2200可以从框架带的外表面延伸到框架带中。在一些实施例中,通道2200延伸到框架带中,小于框架带的宽度的三分之一。在一些实施例中,通道2200延伸到框架带中,在框架带的宽度的三分之一和三分之二之间。在一些实施例中,通道2200在框架带的宽度的20%和80%之间延伸。在一些实施例中,通道在框架带的宽度的20%和50%之间延伸。在一些实施例中,框架带的通道的高度是直接制造工艺的一层高度。在一些实施例中,通道的高度在一层高至五层高之间。在一些实施例中,通道的高度在两层高到四层高之间。
图23示出了处于三个不同位置的框架带270。最左边的框架带270示出为处于中性位置或抵靠牙齿820的表面的制造位置,并且与牙齿的预期表面形状相匹配。中央框架带270被示出为偏离牙齿的预期表面形状1至300μm 的距离2410。在中央的描绘中,牙齿可能包括在患者牙齿的初始扫描期间不存在的过量闪光,或者牙齿的扫描可能导致牙齿的表面形状的不正确模型。最右边的框架带270被示出为偏离牙齿的预期表面形状1至300μm的距离 2410。在最右侧的描绘中,牙齿表面在例如朝向牙齿的方向上的位置处向内,该朝向牙齿的方向距离预期形状在1至300μm之间。在这样的实施例中,牙医或其它牙科医生可以在牙齿的方向上施加力,以朝向牙齿的表面弯曲框架带270和伴随的附件支撑件,而不会破坏框架带。
图24示出了适应框架带270和附接框架260,适应框架带270为附件支撑件230提供在近中远侧方向上的变形或屈曲,附接框架260提供变形或屈曲。适应框架260中的适应框架带270被设计成向附件支撑件230以及伴随的附接框架260和附件110提供变形和屈曲。
在一些实施例中,框架带可以在框架带270的近中表面和远侧表面处包括一个或多个弱化结构2200。弱化结构2200可以是形成在框架带的外表面中的通道,例如V形通道2200或切割楔形件。通道或弱化部分可以沿着框架带2700的近中或远侧表面的长度或宽度延伸。在一些实施例中,多个通道或弱化结构2200可以形成在框架带中。例如,为了适应近中-远侧方向的弯曲,框架带可以在框架带的近中侧和框架带的远侧上都包括多个通道。在一些实施例中,通道的宽度是用于制造框架带270的制造机的最小特征尺寸。
附接框架260还可以包括一个或多个通道2200,通道2200可以从框架附接框架260的外表面延伸到附接框架中。在一些实施例中,通道2200延伸到附接框架中,小于附接框架的宽度的三分之一。在一些实施例中,通道2200 延伸到附接框架中,在附接框架的宽度的三分之一到三分之二之间。在一些实施例中,通道2200在附接框架的宽度的20%和80%之间延伸。在一些实施例中,通道在附接框架的宽度的20%和50%之间延伸。在一些实施例中,附接框架的通道的宽度是直接制造工艺的一层高度。在一些实施例中,通道在一层高到五层高之间。在一些实施例中,通道的宽度在两层高到四层高之间。
图25示出了配准元件210的内表面212的适应咬合腔。内表面212可以由适应结构2600形成,该适应结构2600允许配准元件210适应牙齿的咬合面高度或形状的变化。咬合面高度的变化可能是由于治疗过程中牙齿的中断。内表面212可以由适应筐(accommodatingbasket)形成。在一些实施例中,内表面210可以由从内表面的中心位置向内表面的周边延伸的(多个)径向构件与多个围绕咬合腔的中心同心延伸并与径向构件相交的轴向或环形构件 (形成)的交叉网部(intersecting web,交叉腹板)构成。这种构型允许适应咬合腔屈曲并改变形状,以适应牙齿的咬合面的表面形状或位置的变化,其中咬合腔的形状与牙齿的咬合面接合。
图26示出了适应带270和附接框架260的实施例,该附接框架使用穿过带和框架形成的孔,以便在框架中提供变形屈曲。如图26所示,孔2600可以在颊侧-舌侧方向上交错,使得孔2600的第一列2602中的孔的中点与孔 2600的第二列2604的两个相邻孔之间的中点对准。在一些实施例中,穿过框架带270和附接框架260的孔或穿孔。
图27示出了包括多个配准元件210的附件放置装置200,每个配准元件 210承载一个附件支撑件230。每个配准元件210可以通过固态联接件2700 联接到相邻的配准元件210。联接件2700可以被设计成允许联接件的容易断裂和相邻配准元件210的分离。例如,联接件可以在制造机的1至10层高度之间。在一些实施例中,联接件2700的高度可以小于配准元件210高度的 10%。在一些实施例中,联接件2700的高度或厚度可以小于0.5mm或小于1.0mm。
在一些实施例中,联接件可以包括相邻配准元件210之间的弱化位置 2702。弱化位置可以包括力集中结构(例如凹口或通道),允许联接件2700 断裂。通过允许配准元件210容易彼此分离,附件放置装置200可以适应牙齿位置与其预期位置相比的较大偏差。在一些实施例中,附件放置装置200 可以是可分离的,使得每个配准元件210可单独地与附件放置装置200分离。
图28示出了配准元件210,该配准元件包括从其延伸的多个保持支撑件 250。多个保持支撑件250中的每一个可以包括远端808,每个远端808在远端形状匹配的位置处具有对应于牙齿形状的表面。在一些实施例中,例如在诸如图27所示的实施例中,其中每个配准元件210是可单独分离的,额外的配准位置和与牙齿的接触可以提供配准元件210和伴随着的附件110的更精确和可靠的放置。在一些实施例中,保持支撑件250可以基本上彼此平行。在一些实施例中,保持支撑件250可以以一定角度彼此远离地延伸。在一些实施例中,该角度可以在大约5度与大约30度之间。
图29示出了活动铰接件式联接件220。活动铰接件式联接件可以位于相邻配准元件210之间,以提供相邻配准元件210之间的铰接,从而通过允许配准元件210的定位和定向相对于其它配准元件210改变来改善与牙齿的配准和对准。多个配准元件210在多个位置处的这种铰接可以适应牙齿定位和定向的差异,例如牙齿高度和旋转,并且可以通过允许配准元件210具有相似的高度来减少材料量和制造时间。此外,通过允许多个配准元件210之间的相对移动,多个联接件可以允许牙齿在扫描牙齿和将装置放置在牙齿上以粘附附件的时间之间进行移动。活动铰接件可以是由与其连接的配准元件 210相同的材料制成的柔性铰接件。在一些实施例中,活动铰接件的第一端从第一配准元件210延伸,而活动铰接件的第二端从紧邻的第二配准元件210 延伸。
在一些实施例中,该装置包括至少第一配准元件、第二配准元件、第三配准元件、以及在第一配准元件210与第二配准元件210之间的第一活动铰接件式联接件和在第二配准元件与第三配准元件之间的第二活动铰接件式联接件。第一联接件和第二联接件可以允许第二配准元件210的定位和定向相对于第一配准元件210和第三配准元件210改变,这可以改善保持元件在牙齿上的放置和附件的定位。
在一些实施例中,单个活动铰接件式联接件在相邻的配准元件210之间延伸。在一些实施例中,两个活动铰接件式联接件在相邻的配准元件210之间延伸。在一些实施例中,多个活动铰接件式联接件在相邻的配准元件210 之间延伸。在一些实施例中,活动铰接件式联接件可以由不同于配准元件210 的材料制成。例如,在一些实施例中,形成活动铰接件式联接件的材料可以具有比形成配准元件210的材料更低的弹性模量。
在一些实施例中,在配准元件210的制造工艺中,通过增材制造形成活动铰接件式联接件。在一些实施例中,配准元件210、联接件、保持支撑件、附件支撑件和附件都通过增材制造工艺来制造成由一种或多种合适的材料形成的一体式结构。
在一些实施例中,活动铰接件式联接件220被设计和构造成允许在从大约1mm到大约5mm的范围内的相对运动范围,并且在相邻的配准元件210 之间施加在从大约0.1牛顿到大约1牛顿的范围内的力。
图30至图33示出了配准元件210的内表面212具有减小的接触表面的实施例。减小的接触表面可以允许内表面212适应牙齿的预期表面几何形状的偏差。偏差和预期的表面几何形状可能是由于在扫描患者牙列的某些位置和特征(例如患者牙齿的牙间区域)中的困难、或患者牙齿表面上的其它物质或碎屑飞散(flash)而引起的。减小的接触表面还可以允许配准元件210 适应制造中的变化,例如在SLA和其它制造工艺中无意地对树脂的捕获或冷却。
图30示出了牙齿280的带扣舌侧横截面和配准元件210的减小的接触表面212。减小的接触表面由从配准元件210延伸的多个接触构件3010形成。接触构件3010的远端形成减小的接触表面212。每个远端都具有与接触位置处的牙齿形状相对应的表面。间隙部分3012在每个接触构件3010之间延伸。间隙部分被成形为使其从牙齿的表面的预期位置后退。
接触构件可以具有多种尺寸和形状。在一些实施例中,接触构件可以具有对应于制造机和树脂类型的最小特征尺寸的尺寸和形状。在一些实施例中,接触构件可以是200μm长,并且具有直径或长度和宽度约为200μm的接触表面。在一些实施例中,接触构件的长度可以在50μm和400μm之间。在一些实施例中,接触表面可以具有小于0.5mm2或小于0.1mm2的面积。在一些实施例中,接触表面的长度和宽度可以约为或小于1mm。在一些实施例中,延伸部3010的横截面可以对应于用于制造该装置的制造机的像素或光束直径的尺寸。
在一些实施例中,减小的接触表面可以包括形状与患者牙齿的咬合面配合的第一接触构件、形状与患者牙齿的舌侧表面配合的第二接触构件、以及形状与患者牙齿的颊侧表面配合的第三接触表面。在一些实施例中,减小的接触表面可以不包括形状与患者牙齿的牙间表面(interproximal services)配合的接触表面。
图31示出了牙齿280的近中远侧横截面和配准元件210的减小的接触表面212。减小的接触表面由从配准元件210延伸的多个接触构件3010形成。接触构件3010的远端形成减小的接触表面212。每个远端都具有与接触位置处的牙齿形状相对应的表面。间隙部分3012在每个接触构件3010之间延伸. 间隙部分被成形为使其从牙齿的表面的预期位置后退。
在一些实施例中,减小的接触表面可以包括形状与患者牙齿的中央咬合面配合的第一接触构件、形状与患者牙齿的远侧咬合面配合的第二接触构件、以及形状与患者牙齿的近中咬合面配合的第三接触表面。在一些实施例中,减小的接触表面可以不包括任何形状与患者牙齿的牙间表面配合的接触表面。
在一些实施例中,减小的接触表面212可以包括如图31和图32所示实施例的组合,其中减小的接触面包括形状与患者牙齿的咬合面配合的多个接触表面,例如在咬合面的中央位置、近中位置、远侧位置、颊侧位置和舌侧位置。在一些实施例中,减小的接触表面还可以包括多个接触表面,这些接触表面被成形为与患者牙齿的颊侧表面和舌侧表面(包括在患者牙齿的颊侧表面和舌侧表面的中央位置的近中和远侧位置)配合。在一些实施例中,可能没有成形为与患者牙齿的牙间表面配合的接触表面。
图32示出了减小的接触表面212的实施例,其中接触构件3010具有可变的横截面。在一些实施例中,接触构件3010的基部的横截面积大于接触构件3010的远端或牙齿接触端。在一些实施例中,接触构件3010的牙齿接触端的尺寸对应于制造工艺的最小特征尺寸,而基部的横截面积至少是接触构件3010的牙齿接触端的横截面积的五倍。在一些实施例中,基部的横截面积是接触构件3010的牙齿接触表面的横截面积的2至10倍。在一些实施例中,基部的横截面积小于接触构件3010的牙齿接触端的横截面积的五倍。本文讨论的横截面面积可垂直于特征或元件的近端-远端轴线来截取。在一些实施例中,本文讨论的横截面面积可垂直于特征或元件的最长尺寸来截取。
图33示出了牙齿280的颊侧-舌侧横截面(牙齿280可以是切牙)、以及配准元件210的减小的接触表面212。减小的接触表面由从配准元件210延伸的多个接触构件3010形成,接触构件3010的远端形成减小的接触表面 212。在一些实施例中,减小的接触表面212还可以包括不在接触构件3010 远端处的接触表面3014。例如,配准元件210可以包括基本上平坦的面向牙齿的表面3020,该表面包括形状与患者牙齿280的切缘匹配且与之接触的部分3014。配准元件210还可以包括从基本上平坦的表面3020向患者切牙的颊侧表面和舌侧表面延伸的多个接触构件3010。多个接触构件3010的每个远端具有与接触位置处的牙齿形状对应的表面。间隙部分3012在每个接触构件3010与接触位置3014之间延伸,接触位置3014成形为接触患者切牙280 的切牙表面。间隙部分被成形为使其从牙齿表面的预期位置后退,并且提供了一个内腔,多余的树脂或其它未固化的制造材料可以聚集在该内腔中,同时使未固化的制造材料保持远离减小的表面212的接触位置。这样,多余的或未固化的制造材料不会影响接触表面212的位置。
在一些实施例中,在附件被固定到患者牙齿上之后,从附件上移除附件放置装置200可能是不可预测的。牙医可能以多种方式从附件撬开或拉出附件放置装置200,导致附接框架260出现不可预测的断裂,并且易碎部分232 从附接框架延伸到附件110。为了提供附件放置装置200从附件110的更可预测的移除,应力集中器3500可以形成在附接框架260中。应力集中器3500 将牙医施加到附件放置装置200和附接框架260的移除力集中,并促使附接框架260在应力集中器3500的位置处发生断裂。
图34示出了附接框架260,该附接框架具有形成在附接框架260中的应力集中器3500。如图所示,应力集中器3500可以在附接框架3500上沿近中远侧方向定向。应力集中器可以是形成在附接框架260内的凹口或其它弱化位置。在一些实施例中,凹口可以通过附接框架260的宽度延伸大约三分之一的距离。在一些实施例中,凹口可以通过附接框架260宽度延伸不到三分之一的距离。在一些实施例中,凹口可以通过附接框架260的宽度延伸三分之一到三分之二的距离。
应力集中器3500的位置可以根据它们对应的牙齿而变化。例如,对于处在前牙(如中切牙和侧切牙)上的附接框架,应力集中器3500可以位于附接框架260的近中部分和远侧部分上,而当附接框架处在前牙上时,应力集中器3500也可以沿着附件的近中远侧轴线定位。在一些实施例中,随着牙齿变得更靠后,应力集中器的位置可以从近中远侧位置向牙龈和远侧位置变化。例如,后牙(如臼齿)可以包括在附接框架的牙龈部分处的第一应力集中器和在附接框架260的远侧的咬合部分处的第二应力集中器。应力集中器的位置可以基于用于从患者牙齿移除附件放置装置的撬力的预期位置来确定。例如,当期望牙医围绕近中远侧轴线拉动或扭转附接装置260时,如前牙的情况,则应力集中器3500可以沿着近中远侧轴线定位。然而,当期望牙医围绕更(靠近)咬合牙龈轴线进行撬动时,如后牙的情况,则应力集中器3500 可以沿着咬合侧-牙龈侧轴线定位。在一些实施例中,例如对于后牙,应力集中器3500可以位于框架远端处的附接框架260的最咬合位置(most occlusal location),例如在附接框架260与带270连结的位置。
牙医经常使用工具来对附接框架260施加移除力。为了促进附接框架260 从附件110更容易和更可预测地断裂和移除,可以在附接框架260的面向牙齿的表面262处形成凹口。图35示出了具有两个这种凹口3600的附接框架260。第一凹口3600a可以沿着附接框架260的面向牙龈的部分定位。凹口 3600a可以由两个侧表面3602和上表面3604以及后表面3605形成。凹口在近中远侧方向上的宽度可以大于使用凹口的工具的宽度。从牙齿接触表面 262延伸至上表面3604的凹口的高度可以小于框架260厚度的一半。在一些实施例中,凹口可以小于附接框架260厚度的25%。
在一些实施例中,附接框架可以包括沿着附接框架260的近中远端的凹口3600。在一些实施例中,凹口可以由后表面3605和上表面3604限定,并且可以不具有侧表面3602。
在一些实施例中,应力集中器3500可以沿着平行于凹口3600宽度的轴线定位。例如,图34所示的应力集中器3500可以形成一条线,该线平行于或基本上平行于在凹口3600a的侧表面3602或后表面之间形成的线。
因为凹口3600位于附接框架260的面向牙齿的表面上,所以牙医可能难以看到这些凹口。触觉和其它反馈结构可以被添加到附接框架,以帮助定位这些凹口。
图36示出了反馈装置3700,其提供凹口3600位置的触觉和视觉指示。在使用过程中,牙医可以沿着框架260的表面滑动其工具3710,直到其感觉到触觉反馈结构3700,此时牙医将知道其知晓凹口3600的位置。在一些实施例中,反馈结构3700可以用与框架260不同的颜色着色,以便提供关于凹口位置的视觉反馈。在一些实施例中,反馈结构3700可以从附接框架260 的表面突出至少0.5mm,以便提供关于凹口3600位置的触觉反馈。在一些实施例中,反馈结构3700从附接框架2602的面向牙齿的表面延伸到与附接框架260的面向牙齿的表面相对的表面。
图37示出了反馈结构3700,该反馈结构在凹口3600上方的位置从附接框架260延伸。在一些实施例中,反馈结构从附接框架260的表面突出至少 0.5mm。在一些实施例中,反馈结构可以从附接框架260的表面突出至少 1.0mm。在一些实施例中,反馈结构3700可以具有与附接框架260的颜色不同的颜色,以便提供关于凹口3600位置的附加视觉反馈。
图38A和图38B示出了附件放置装置200的移除。在一些实施例中,牙医例如可以用其手指抓住后牙附近的附件放置装置200,并围绕前牙的近中远侧轴线旋转附件放置装置200。这可以导致附件放置装置200的后部部分沿箭头3800所示的大致咬合方向从前牙上的附件110拉开。这种旋转在将附件附接到附接框架(debtor frame)260的延伸部232上施加张力。与移除过程中施加到后牙的延伸部232的待处理载荷相比,这种张力可能导致延伸部232的不可预测的断裂。
在后牙和前牙的配准元件210之间可以形成柔性或弱化结构3900,例如本文讨论的联接件220。例如,这样的结构3900可以位于犬齿和第一双尖牙之间,以在犬齿和相邻的侧切牙之间。柔性或弱化结构3900可以如本文关于联接件220所述。
通过增加柔性或弱化结构3900,后牙可以通过沿着后牙的近中远侧方向的弯曲运动来移除,而不会在前牙的延伸部232中产生张力。然后,附件放置装置的前部可以通过沿着前牙的近中远侧方向的弯曲运动而被移除。
图40示出了用于设计和制造附件放置装置200的方法4000。在方框 4010,生成患者牙列的牙齿模型。牙齿模型可以是患者牙列的三维表面模型,包括牙冠的表面形状和患者牙龈的表面形状。
在方框4020,生成用于治疗患者牙列的治疗计划,例如用于治疗患者的错牙合(malocclusion)。治疗计划可以包括一系列阶段,这些阶段将患者的牙齿从初始位置(例如在扫描中所描述的位置)不禁地移向最终位置。在治疗期间,患者的牙齿在治疗计划的步进阶段中被移动。使用一系列正畸器具移动牙齿,这些器具向患者的牙齿施加移动力,以便根据治疗计划移动患者的牙齿。在一些实施例中,可以使用附件来施加患者牙齿的移动力。作为治疗计划的一部分,附件在患者的牙齿上的位置、大小、定向、尺寸和形状被确定。
在方框4030,生成附件放置装置。附件放置装置可以作为本文讨论的任何附件放置装置200的三维数字模型来生成,并且可以包括本文讨论的任何特征。附件放置装置可以包括配准元件,这些配准元件具有内表面,该内表面被成形为匹配表面(例如匹配患者牙齿的咬合面)。附件放置装置也可以生成为包括本文所讨论的附接框架和附件。在一些实施例中,在生成附件放置装置200之后,用于制造附件放置装置的指令可以例如从本文描述的计算机系统输出。在一些实施例中,附件放置装置是直接制造的,例如通过增材制造工艺。如本文所讨论的,附件放置装置可以被制造为一体式结构。在一些实施例中,如本文所述,可以同时制造附件放置装置的多个特征。
图41示出了使用附件放置装置的方法4100。在方框4110,将附件放置装置放置在患者的牙齿上。例如,配准表面(例如配准元件210的内表面212) 可以放置在患者的牙齿上,以便将附件对准在患者牙齿上的适当位置。在一些实施例中,配准元件210和保持元件250连同内表面212可以一起工作,以将附件放置装置定位在患者牙列上的适当位置,并将附件放置装置保持就位。
在方框4120,保持在附件放置装置200上的附件110可以如本文所述或如本领域已知的那样固定到患者的牙齿上。
在方框4130,从牙齿移除附件放置装置200。在一些实施例中,从牙齿移除附件放置装置200可以包括使用诸如撬动工具的工具来将附接框架260 的牙龈部分撬离患者的牙齿,并导致将附件110保持到框架260的元件232 破裂,并且还在应力集中器3500的位置处使附接框架260破裂。在移除附件放置装置200的附接框架260的牙龈部分之后,附件放置装置200的前部部分或后部部分可以围绕附件放置装置200的前部部分或后部部分的近中远侧轴线旋转。在附件放置装置的前部部分或后部部分中的一个部分与附件110 分离之后,附件放置装置的前部部分或后部部分中的另一部分沿着附件放置装置的前部部分或后部部分中的该另一部分的近中远侧轴线旋转,以将附件放置装置与附件分离。
在一些实施例中,附件放置装置200可以形成为沿着患者牙列的四个象限之一放置附件。四个象限可以是患者牙弓的左上象限、左下象限、右上象限和右下象限。在一些实施例中,在已经对第一象限执行方框4110、4120 和4130(的步骤)之后,可以对其它三个象限中的每一个重复这些方框的动作。
图42是可用于执行本文描述的方法和过程的数据处理系统1400的简化框图。数据处理系统4200通常包括至少一个处理器4202,所述至少一个处理器通过总线子系统4204与一个或多个外围设备通信。这些外围设备通常包括存储子系统4206(存储器子系统4208和文件存储子系统4214)、一组用户接口输入和输出设备4218、以及到外部网络的接口4216。该接口示意性地示出为“网络接口”块4216,并且经由通信网络接口4211联接到其它数据处理系统中的相应接口设备。数据处理系统4200可以包括例如一个或多个计算机,例如个人计算机、工作站、大型机、笔记本电脑等。
用户接口输入设备4218不限于任何特定设备,并且通常可以包括例如键盘、定点设备(pointing device)、鼠标、扫描器、交互式显示器、触摸板、操纵杆等。类似地,各种用户接口输出设备可以在本发明的系统中使用,并且可以包括例如打印机、显示器(例如,视觉、非视觉)系统/子系统、控制器、投影设备、音频输出等。
存储子系统4206维护基本的所需编程,包括具有指令的计算机可读介质 (例如,操作指令等)、以及数据结构。本文讨论的程序模块通常存储在存储子系统4206中。存储子系统4206通常包括存储器子系统4208和文件存储子系统4214。存储器子系统4208通常包括多个存储器(例如,RAM 4210、ROM 4212等),这些存储器包括用于在程序执行期间存储固定指令、指令和数据的计算机可读存储器、基本输入/输出系统等。文件存储子系统4214为程序和数据文件提供持久(非易失性)存储,并且可以包括一个或多个可移动或固定驱动器或介质、硬盘、软盘、CD-ROM、DVD、光盘驱动器等。存储系统、驱动器等中的一个或多个可以位于远程位置,例如通过网络上的服务器或通过互联网/万维网联接。在上下文中,术语“总线子系统”一般用于包括用于让各种部件和子系统如预期的那样相互通信的任何机制,并且可以包括已知的或被认为适合在其中使用的各种合适的部件/系统。应该认识到的是,系统的各种部件可以但不一定需要在相同的物理位置,而是可以经由各种局域网或广域网介质、传输系统等连接。
扫描器4220包括用于获得患者牙齿的数字表示(例如,图像、表面形貌数据等)的任何手段(means,装置)(例如通过扫描牙齿的物理模型(例如铸模4221)、通过扫描牙齿所得的印模、或者通过直接扫描口腔),其可以从患者或者从治疗专业人员(例如正畸医师)处获得,扫描器还包括向数据处理系统4200提供数字表示以供进一步处理的手段。扫描器4220可以位于远离系统的其它部件的位置,并且可以例如经由网络接口4224向数据处理系统 4200传送图像数据和/或信息。制造系统4222基于治疗计划制造器具4223,包括从数据处理系统4200接收的数据集信息。制造机4222可以例如位于远程位置,并通过网络接口4224从数据处理系统4200接收数据集信息。
虽然这里已经在全功能性计算系统的上下文中描述和/或示出了各种实施例,但是这些示例实施例中的一个或多个可以以各种形式作为程序产品分发,而不管用于实际执行分发的计算机可读介质的特定类型。这里公开的实施例也可以使用执行特定任务的软件模块来实现。这些软件模块可以包括可以存储在计算机可读存储介质或计算系统中的脚本、批处理或其它可执行文件。在一些实施例中,这些软件模块可以构造计算系统来执行本文公开的一个或多个示例实施例。
如本文所述,本文所述和/或示出的计算设备和系统广泛地表示能够执行计算机可读指令的任何类型或形式的计算设备或系统,例如包含在本文所述的模块中的那些。在其最基本的构型中,这些计算设备可以各自包括至少一个存储设备和至少一个物理处理器。
这里使用的术语“存储器”或“存储器设备”通常表示能够存储数据和/ 或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中,存储设备可以存储、加载和/或维护这里描述的一个或多个模块。存储设备的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器 (ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDDs)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、一个或多个相同存储器的变型或组合、或任何其它合适的存储存储器。
此外,这里使用的术语“处理器”或“物理处理器”通常指能够解释和/ 或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中,物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储设备中的一个或多个模块。物理处理器的示例包括但不限于微处理器、微控制器、中央处理器(CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、一个或多个相同处理器的部分、一个或多个相同处理器的变型或组合、或任何其它合适的物理处理器。
尽管示出为单独的元件,但是本文描述和/或示出的方法步骤可以代表单个应用的部分。此外,在一些实施例中,这些步骤中的一个或多个可以表示或对应于一个或多个软件应用或程序,当由计算设备执行时,这些软件应用或程序可以使计算设备执行一个或多个任务,例如方法步骤。
此外,这里描述的一个或多个设备可以将数据、物理设备和/或物理设备的表示从一种形式转换成另一种形式。附加地或替代地,本文所述的一个或多个模块可以通过在计算设备上执行、在计算设备上存储数据和/或以其它方式与计算设备交互,将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算设备的任何其它部分从一种形式的计算设备转换成另一种形式的计算设备。
这里使用的术语“计算机可读介质”通常指能够存储或携带计算机可读指令的任何形式的设备、载体或介质。计算机可读介质的示例包括但不限于传输型介质(例如载波)、以及非瞬态型介质,例如磁存储介质(例如,硬盘驱动器、磁带驱动器和软盘)、光存储介质(例如,光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)和BLU-PAY光盘)、电子存储介质(例如,固态驱动器和闪存介质)和其它分发系统。
本领域的普通技术人员将认识到,这里公开的任何过程或方法可以以许多方式进行修改。这里描述和/或说明的过程参数和步骤顺序仅作为示例给出,并且可以根据需要改变。例如,虽然这里所示和/或所述的步骤可以以特定顺序示出或讨论,但是这些步骤不一定需要以所示或讨论的顺序执行。
这里描述和/或示出的各种示例性方法也可以省略这里描述或示出的一个或多个步骤,或者包括除了那些公开的步骤之外的附加步骤。此外,本文公开的任何方法的步骤可以与本文公开的任何其它方法的任何一个或多个步骤相结合。
这里描述的处理器可以被构造成执行这里公开的任何方法的一个或多个步骤。替代地或组合地,处理器可以被构造为组合这里公开的一种或多种方法的一个或多个步骤。
除非另有说明,说明书和权利要求书中使用的术语“连接到”和“联接到”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即,经由其它元件或部件) 连接。此外,说明书和权利要求书中使用的术语“一个”或“一”应理解为“至少一个”。最后,为了便于使用,说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“具有”(及其派生词)可与单词“包含”互换,并具有相同的含义。
这里公开的处理器可以构造有指令,以执行这里公开的任何方法的任何一个或多个步骤。
应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可用于描述各种层、元件、部件、区域或部分,而不涉及事件的任何特定顺序或排序。这些术语仅用于将一个层、元件、部件、区域或部分与另一个层、元件、部件、区域或部分区分开。本文所述的第一层、第一元件、第一部件、第一区域或第一部分可以被称为第二层、第二元件、第二部件、第二区域或第二部分,而不脱离本公开的教导。
如这里所使用的,术语“或”被包括在内地用来指替代的和组合的项目。
如这里所使用的,诸如数字的字符指代相似的元素。
本公开包括如下编号的条款。
条款1.一种正畸装置,包括:多个配准元件,所述多个配准元件中的各个配准元件包括用于将所述配准元件保持到患者的一颗或多颗牙齿上的保持支撑件;附件支撑件,从所述多个配准元件中的一个或多个延伸,所述附件支撑件能释放地联接到附件或附接模具中的一个或多个;以及联接件,处在相邻配准元件之间,所述联接件允许所述相邻配准元件之间进行铰接。
条款2.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧、弹性构件、接头、球式接头或海姆接头中的一种或多种。
条款3.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个包括牙齿配准表面,所述牙齿配准表面包括凹部,所述凹部被设定尺寸和被成形为接纳相应的牙齿。
条款4.根据条款3所述的正畸装置,其中,所述牙齿配准表面包括牙齿配合表面,所述牙齿配合表面被成形为接近所述牙齿的轮廓。
条款5.根据条款4所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个的牙齿配合表面被设定尺寸且被成形为,固定所述多个配准元件中的所述每一个在相应牙齿上的定向和平移位置。
条款6.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述正畸装置已经通过3D 打印被制造。
条款7.根据条款6所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个以及相邻配准元件之间的所述联接件包括3D打印材料的相应层。
条款8.根据条款1所述的正畸装置,还包括第一配准元件。
条款9.根据条款8所述的正畸装置,还包括至少第一配准元件、第二配准元件和第三配准元件。
条款10.根据条款9所述的正畸装置,还包括:处在所述第一配准元件与所述第二配准元件之间的第一联接件,以及处在所述第二配准元件与所述第三配准元件之间的第二联接件。
条款11.根据条款10所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件、所述第二配准元件和所述第三配准元件中的每一个包括3D打印材料的相应层,而且其中,所述第二配准元件的相应层被构造为相对于所述第一配准元件和所述第三配准元件的相应层移动。
条款12.根据条款10所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件被构造成,允许所述第二配准元件相对于所述第一配准元件和所述第三配准元件以3个平移自由度和3个旋转自由度移动,以便允许所述第二保持元件的配准表面移动成与第二牙齿的咬合面旋转式且平移式对准。
条款13.根据条款9所述的正畸装置,其中,所述第一保持元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面,而且其中,所述第二配准元件包括第二配准表面,所述第二配准表面被设定尺寸且被成形为配合第二牙齿的第二咬合面,并且其中,所述第三配准元件包括第三配准表面,所述第三配准表面被设定尺寸且被成形为配合第三牙齿的第三咬合面。
条款14.根据条款13所述的正畸装置,还包括:多个联接件,位于所述多个配准元件之间,用以允许所述第一配准元件、所述第二配准元件和所述第三配准元件分别独立地移动到所述第一牙齿、所述第二牙齿和所述第三牙齿上的相应配准位置。
条款15.根据条款9所述的正畸装置,其中,所述联接件的数量比所述配准元件的数量少1。
条款16.根据条款1所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附件。
条款17.根据条款16所述的正畸装置,其中,所述附件被构造成脱离所述附件支撑件。
条款18.根据条款1所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附接模具,所述附接模具被成形为接纳附接材料。
条款19.根据条款18所述的正畸装置,还包括:围绕所述附接模具的至少一部分的孔口,所述孔口被构造成收集多余的附接材料。
条款20.根据条款19所述的正畸装置,其中,所述附接孔口包括被构造成用于与牙齿进行表面接触的边沿,而且其中,所述边沿限定所述附件的边缘,且将所述附件与所述孔口中的多余附接材料分开,以便于去除所述多余附接材料。
条款21.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述联接件是球与球窝联接件,且包括所述球与所述球窝之间的支撑件。
条款22.根据条款10所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件各自包括从位于相应的联接件的第一侧处的轴延伸的球、以及形成在所述相应的联接件的第二侧的球窝和孔,其中,所述第一联接件的球被捕获在所述第二联接件的球窝内。
条款23.根据条款22所述的正畸装置,其中,所述第一联接件的球的直径大于所述第二联接件的孔的直径。
条款24.根据条款23所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件与所述第一联接件的球一起被制造,所述第一联接件的球被捕获在所述第二联接件的球窝内。
条款25.根据条款22所述的正畸装置,其中,所述第一和第二联接件联接在一起,以允许所述第一和第二联接件相对于彼此旋转和平移。
条款26.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述联接件包括在相邻配准元件之间延伸的活动铰接件。
条款27.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述联接件是在相邻配准元件之间延伸的易碎联接件。
条款28.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一适应配准表面,所述第一适应配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
条款29.根据条款28所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面适应所述第一牙齿的第一咬合面的位置和形状的变化。
条款30.根据条款28所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面包括交叉构件的结构。
条款31.根据条款30所述的正畸装置,其中,所述交叉构件中的第一交叉构件从所述配准表面的中央位置径向地延伸到所述配准表面的周边,且所述交叉构件中的第二交叉构件围绕所述中央位置环形地延伸,而且其中,所述交叉构件中的第一交叉构件与所述交叉构件中的第二交叉构件相交。
条款32.根据条款1所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
条款33.根据条款32所述的正畸装置,其中,所述配准表面是减小的配准表面,所述减小的配准表面包括多个延伸元件,所述多个延伸元件从所述配准元件延伸并包括接触表面,所述接触表面被成形为匹配所述第一牙齿的表面轮廓。
条款34.根据条款33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的咬合面。
条款35.根据条款33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的颊侧表面和舌侧表面。
条款36.根据条款33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件不接触所述第一牙齿的牙间表面。
条款37.根据条款33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件具有可变横截面,在靠近所述配准构件的位置处具有较大的横截面积,而在远离所述配准构件的位置处具有较小的横截面积。
条款38.一种正畸装置,包括:配准元件;以及第一柔性臂,在舌侧从所述配准元件延伸,所述第一柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力以使所述配准元件偏置抵靠所述牙齿。
条款39.根据条款38所述的正畸装置,还包括:附件支撑件,处在所述正畸装置的颊侧上;以及附件,由所述附件支撑件能释放地承载。
条款40.根据条款39所述的正畸装置,其中,所述远端和所述附件支撑件限定所述远端与所述附件支撑件之间的距离。
条款41.根据条款40所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述附件支撑件中的至少一者是弹性的,并且被构造为能偏转以改变所述距离。
条款42.根据条款41所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述附件支撑件中的至少一者的弹性会产生力,以将所述正畸装置在患者的牙齿上维持就位。
条款43.根据条款39所述的正畸装置,其中,所述配准元件被构造为当被放置在所述牙齿上时,将所述附件放置在用于粘结牙齿的位置。
条款44.根据条款43所述的正畸装置,其中,所述配准元件包括配准表面,所述配准表面被设定尺寸且被成形为在预定位置和定向上配合在牙齿的咬合面上,而且其中,从所述配准元件延伸的第一柔性臂位于所述配准元件上,并且其被设定尺寸且被成形为朝向所述咬合面推动所述配准表面,以将所述保持元件保持在所述牙齿上。
条款45.根据条款43所述的正畸装置,其中,所安装的配准元件是自保持的。
条款46.根据条款39所述的正畸装置,其中,所述配准元件通过3D打印形成。
条款47.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端接合牙齿的底切部分。
条款48.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述远端呈凸形。
条款49.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端具有接触区域,所述接触区域被成形为匹配牙齿的表面。
条款50.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端被构造为接触单颗牙齿。
条款51.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端具有接触区域,所述接触区域被成形为匹配患者口腔中相邻牙齿之间的牙间区域。
条款52.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂包括远离所述配准元件延伸的近侧区段、朝向所述配准元件延伸的远侧区段、以及连接所述近侧区段和远侧区段的肘部。
条款53.根据条款52所述的正畸装置,其中,所述近侧区段、所述远侧区段和所述肘部由弹性材料一体形成。
条款54.根据条款38所述的正畸装置,还包括:通过多个联接件连接在一起的多个配准元件。
条款55.根据条款54所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件和所述多个联接件通过3D打印一体形成。
条款56.根据条款54所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧、弹性构件或接头中的一者或多者。
条款57.根据条款54所述的正畸装置,其中,所述多个联接件允许相邻配准元件之间进行相对移动。
条款58.根据条款38所述的正畸装置,还包括:在舌侧上从所述配准元件延伸的第二柔性臂,所述第二柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造为至少部分地在所述牙齿上延伸,并施加舌侧力以将所述配准元件偏置抵靠所述牙齿。
条款59.根据条款58所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述第二柔性臂彼此平行。
条款60.根据条款58所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述第二柔性臂从所述配准元件以彼此成5度至30度之间的角度延伸。
条款61.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一适应配准表面,所述第一适应配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
条款62.根据条款61所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面适应所述第一牙齿的第一咬合面的位置和形状的变化。
条款63.根据条款61所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面包括交叉构件的结构。
条款64.根据条款63所述的正畸装置,其中,所述交叉构件中的第一交叉构件从所述配准表面的中央位置径向延伸到所述配准表面的周边,且所述交叉构件中的第二交叉构件围绕所述中央位置环形地延伸,而且其中,所述交叉构件中的第一交叉构件与所述交叉构件中的第二交叉构件相交。
条款65.根据条款38所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
条款66.根据条款61所述的正畸装置,其中,所述配准表面是包括多个延伸元件的减小的配准表面,所述多个延伸元件从所述配准元件延伸并包括接触表面,所述接触表面被成形为匹配所述第一牙齿的表面轮廓。
条款67.根据条款66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的咬合面。
条款68.根据条款66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的颊侧表面和舌侧表面。
条款69.根据条款66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件不接触所述第一牙齿的牙间表面。
条款70.根据条款66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件具有可变横截面,在靠近所述配准构件的位置处具有较大的横截面积,而在远离所述配准构件的位置处具有较小的横截面积。
条款71.一种牙科附件放置装置,包括:模板,具有一个或多个牙齿接纳腔以及一个或多个附接模具,所述一个或多个附接模具限定用于接纳附接材料的凹部;以及孔口,围绕所述一个或多个附接模具的至少一部分,其中,所述孔口被构造成收集超过所述凹部的体积的额外附接材料。
条款72.一种方法,所述方法包括使用前述条款中任一项所述的装置。
条款73.一种正畸装置,包括:多个配准元件,多个配准元件中的各个配准元件包括用于将所述配准元件保持在患者的一颗或多颗牙齿上的保持支撑件;附件支撑件,从所述多个配准元件中的一个或多个延伸,所述附件支撑件能释放地联接到附件或附接模具中的一者或多者;基部;以及多个联接件,其将所述多个配准元件联接到所述基座,所述联接件允许相邻配准元件之间的铰接。
条款74.根据条款73所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧、弹性构件、接头、球式接头或海姆接头中的一种或多种。
条款75.根据条款73所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个包括牙齿配准表面,所述牙齿配准表面包括凹部,所述凹部被设定尺寸且被成形为接纳相应的牙齿。
条款76.根据条款75所述的正畸装置,其中,所述牙齿配准表面包括牙齿配合表面,所述牙齿配合表面被成形为接近所述牙齿的轮廓。
条款77.根据条款76所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个的牙齿配合表面被设定尺寸且被成形为,固定所述多个配准元件中的所述每一个在相应牙齿上的定向和平移位置。
条款78.根据条款73所述的正畸装置,其中,所述正畸装置已经通过 3D打印被制造。
条款79.根据条款73所述的正畸装置,还包括第一配准元件。
条款80.根据条款79所述的正畸装置,还包括至少第一配准元件、第二配准元件和第三配准元件。
条款81.根据条款80所述的正畸装置,还包括:位于所述第一配准元件与所述基部之间的第一联接件、以及位于所述第二配准元件和所述基部之间的第二联接件。
条款82.根据条款81所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件和所述第二配准元件中的每一个包括3D打印材料的相应层,而且其中,所述第二配准元件的相应层被构造为相对于所述第一配准元件和所述基部的相应层移动。
条款83.根据条款81所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件被构造成,允许所述第二配准元件相对于所述第一配准元件和所述基部以3个平移自由度和3个旋转自由度移动,以便允许所述第二保持元件的配准表面移动成与第二牙齿的咬合面旋转式和平移式对准。
条款84.根据条款80所述的正畸装置,其中,所述第一保持元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面,而且其中,所述第二配准元件包括第二配准表面,所述第二配准表面被设定尺寸且被成形为配合第二牙齿的第二咬合面。
条款85.根据条款73所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附件。
条款86.根据条款85所述的正畸装置,其中,所述附件被构造成脱离所述附件支撑件。
条款87.根据条款73所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附接模具,所述附接模具被成形为接纳附接材料。
条款88.根据条款87所述的正畸装置,还包括:围绕所述附接模具的至少一部分的孔口,所述孔口被构造成收集多余的附接材料。
条款89.根据条款88所述的正畸装置,其中,所述附接孔口包括被构造成用于与牙齿进行表面接触的边沿,而且其中,所述边沿限定所述附件的边缘,并将所述附件与所述孔口中的多余附接材料分开,以便于去除所述多余附接材料。
条款90.根据条款73所述的正畸装置,其中,所述联接件是被捕获的头部和球窝联接件。
条款91.根据条款90所述的正畸装置,其中,所述被捕获的头部从所述配准元件延伸,且所述球窝被形成在所述基部中。
条款92.根据条款91所述的正畸装置,还包括:从所述配准元件延伸的轴,且所述头部位于所述轴的远端。
条款93.根据条款92所述的正畸装置,其中,所述球窝包括捕获所述轴和头部的孔。
条款94.根据条款93所述的正畸装置,其中,所述球窝的直径大于所述轴的直径且小于所述头部的直径。
条款95.根据条款94所述的正畸装置,其中,所述头部包括靠近所述轴的第一直径和远离所述轴的第二直径,其中,所述第一直径大于所述第二直径。
条款96.根据条款95所述的正畸装置,其中,所述头部的高度是所述第一直径与所述第二直径之间的距离,而且所述球窝具有一深度,所述球窝的深度大于所述头部的高度。
条款97.根据条款96所述的正畸装置,其中,所述联接件允许所述配准元件与所述基部之间具有三个旋转度和三个平移度。
条款98.根据前述条款所述的正畸装置,其中,每个联接件包括在相应的联接件的第一侧处从轴延伸的球、以及在所述相应的联接件的第二侧形成的球窝和孔,其中,所述第一联接件的球被捕获在所述第二联接件的球窝内。
条款99.根据条款91所述的正畸装置,其中,所述第一联接件的球的直径大于所述第二联接件的孔的直径。
条款100.根据条款91所述的正畸装置,其中,所述球窝和头部被制造在一起,所述头部被制造成被捕获在所述球窝内。
条款101.根据条款73所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧。
条款102.根据条款101所述的正畸装置,其中,所述弹簧联接到所述基部的外表面。
条款103.根据条款101所述的正畸装置,还包括:处在所述基部中的盲孔,而且所述联接件联接到所述盲孔的内表面。
条款104.根据条款73所述的正畸装置,其中,所述基部为平面。
条款105.一种正畸装置,包括:配准元件;以及第一柔性臂,在舌侧上从所述配准元件延伸,所述第一柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力以将所述配准元件偏置抵靠牙齿;以及适应附件支撑件,处在所述正畸装置的颊侧上;以及附件,由所述附件支撑件能释放地承载。
条款106.根据条款105所述的正畸装置,其中,所述附件支撑件包括联接到附件的附接框架、以及在所述附件支撑件与所述附件支撑件之间延伸的框架带。
条款107.根据条款106所述的正畸装置,其中,所述框架带包括形成在其中的通道,用以允许所述适应附件支撑件偏转。
条款108.根据条款106所述的正畸装置,其中,所述框架带允许所述附接框架的偏转高达300微米而不断裂。
条款109.根据条款106所述的正畸装置,其中,所述框架带允许所述附接框架的偏转高达200微米而不断裂。
条款110.根据条款105所述的正畸装置,其中,所述附件支撑件包括附接框架,所述附接框架联接到附件,而且所述附接框架包括形成在其中的通道,用以允许包括所述附接框架的所述适应附件支撑件偏转。
条款111.一种正畸装置,包括:多个配准元件;以及多个第一柔性臂,从舌侧上的每个配准元件延伸,所述第一柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力以使所述配准元件偏置抵靠所述牙齿;以及多个附件支撑件,每个所述附件支撑件位于所述多个配准元件的颊侧,并且包括能释放地联接到附件的附接框架。
条款112.根据条款111所述的正畸装置,其中,所述附接框架包括形成在其中的应力集中器。
条款113.根据条款112所述的正畸装置,其中,所述应力集中器沿着所述附接框架的近中-远侧轴线被定位。
条款114.根据条款111所述的正畸装置,其中,所述应力集中器是所述框架中的凹口。
条款115.根据条款114所述的正畸装置,其中,所述凹口延伸穿过所述框架小于所述框架的厚度的50%。
条款116.根据条款114所述的正畸装置,其中,所述凹口延伸穿过所述框架介于所述框架的厚度的20%和50%之间。
条款117.根据条款112所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件被布置成与前牙齿和后牙齿配准,而且其中,所述前配准元件的应力集中器沿着近中-远侧轴线被布置,并且所述后配准元件的应力集中器沿牙龈侧-咬合侧被布置。
条款118.根据条款111所述的正畸装置,其中,所述附接框架包括形成在其中的工具凹口,所述工具凹口用于接纳牙科工具。
条款119.根据条款118所述的正畸装置,其中,所述工具凹口形成在所述附接框架的外周边的面向牙齿的表面中。
条款120.根据条款118所述的正畸装置,其中,所述工具凹口包括位于所述凹口的相对端处的相对侧壁。
条款121.根据条款120所述的正畸装置,还包括:反馈结构,位于所述框架的处于所述凹口的端部处的周边上。
条款122.根据条款121所述的正畸装置,其中,所述反馈结构是触觉反馈结构,而且从所述框架的周边延伸。
条款123.根据条款118所述的正畸装置,其中,所述工具凹口包括上表面,所述上表面被构造成面向所述配准元件所配准的牙齿。
条款124.根据条款123所述的正畸装置,还包括:反馈结构,位于所述框架的靠近所述上表面的外周边上。
条款125.根据条款124所述的正畸装置,其中,所述反馈结构是触觉和视觉反馈结构,而且从所述框架的周边延伸。
条款126.一种在制造用于患者的牙列的正畸装置时使用的方法,所述方法包括:生成所述患者的牙列的三维模型;确定用于放置所述患者的牙齿的附件的位置;以及生成用于将所述附件放置在所述位置的附件放置装置的模型。
条款127.根据条款126所述的方法,还包括:制造所述附件放置装置。
条款128.根据条款126所述的方法,其中,所述附件放置装置的模型包括根据条款1-125所述的正畸装置的任何特征。
条款129.根据条款126所述的方法,其中,所述附件放置装置包括:多个配准元件,所述多个配准元件中的各个配准元件包括用于将所述配准元件保持在患者的一颗或多颗牙齿上的保持支撑件;附件支撑件,从所述多个配准元件中的一个或多个延伸,所述附件支撑件能释放地联接到附件或附接模具中的一者或多者;基部;以及多个联接件,其将所述多个配准元件联接到所述基部,所述联接件允许相邻配准元件之间的铰接。
条款130.根据条款129所述的方法,其中,所述联接件是被捕获的头部和球窝联接件。
条款131.根据条款130所述的方法,其中,所述被捕获的头部从所述配准元件延伸,而且所述球窝被形成在所述基部中。
条款132.根据条款131所述的方法,其中,所述附件放置装置还包括从所述配准元件延伸的轴,而且所述头部位于所述轴的远端处。
条款133.根据条款132所述的方法,其中,所述球窝包括捕获所述轴和头部的孔。
条款134.根据条款133所述的方法,其中,所述球窝的直径大于所述轴的直径,而且小于所述头部的直径。
条款135.根据条款134所述的方法,其中,所述头部包括靠近所述轴的第一直径和远离所述轴的第二直径,其中,所述第一直径大于所述第二直径。
条款136.根据条款135所述的方法,其中,所述头部的高度是所述第一直径与所述第二直径之间的距离,而且所述球窝具有一深度,所述球窝的深度大于所述头部的高度。
条款137.如条款132所述的方法,其中,头部和球窝是在头部被球窝捕获的同时被制造的。
条款138.一种使用正畸装置的方法,所述方法包括:将包括第一附件的附件放置装置放置到患者的牙齿上;将第一附件固定到所述患者的牙齿上;以及通过将所述附件放置装置从所述附件上断裂来移除所述附件放置装置。
条款139.根据条款138所述的方法,其中,所述附件放置装置是根据条款1-125中任一项所述的正畸装置。
条款140.根据条款138所述的方法,其中,移除所述附件放置装置包括将附接框架的牙龈部分与所述附件放置装置分离。
条款141.根据条款140所述的方法,其中,移除所述附件放置装置包括:围绕后牙的近中-远侧轴线,将所述附件放置装置的后部部分旋转远离所述患者的牙齿的咬合面,且将所述附件放置装置的咬合部分与所述后牙分离。
条款142.根据条款141所述的方法,其中,移除所述附件放置装置包括:围绕所述前牙的近中-远侧轴线,将所述附件放置装置的前部部分旋转远离所述患者的牙齿的切牙表面,且将所述附件放置装置的咬合部分与所述前牙分离。
条款143.根据条款142所述的方法,其中,所述附件放置装置是用于所述患者的牙齿的第一象限的第一附件放置装置,而且还包括移除用于患者的牙齿的第二象限、第三象限和第四象限中的每一个的第二附件放置装置、第三附件放置装置和第四附件放置装置。
条款144.根据条款143所述的方法,其中,象限从中部切牙之间的上牙弓或下牙弓的中线向所述后牙延伸。
条款145.根据条款1至37中任一项所述的正畸装置,其中,所述联接件是相邻配准元件之间的联接单元,所述联接单元允许所述相邻配准元件之间的铰接。
条款146.根据条款38至70中任一项所述的正畸装置,还包括:保持单元,所述保持单元包括所述第一柔性臂,用于将所述装置保持在患者的牙齿上。
本公开的实施例已经如在此阐述的那样被示出和描述,并且仅通过示例的方式被提供。本领域的普通技术人员将认识到许多适应、改变、变化和替换,而不脱离本公开的范围。在不脱离本公开和在此公开的发明的范围的情况下,可以利用在此公开的实施例的几种替代和组合。因此,当前公开的发明的范围将仅由所附权利要求及其等同物的范围来限定。

Claims (146)

1.一种正畸装置,包括:
多个配准元件,所述多个配准元件中的各个配准元件包括用于将所述配准元件保持到患者的一颗或多颗牙齿上的保持支撑件;
附件支撑件,从所述多个配准元件中的一个或多个延伸,所述附件支撑件能释放地联接到附件或附接模具中的一个或多个;以及
联接件,处在相邻配准元件之间,所述联接件允许所述相邻配准元件之间进行铰接。
2.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧、弹性构件、接头、球式接头或海姆接头中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个包括牙齿配准表面,所述牙齿配准表面包括凹部,所述凹部被设定尺寸和被成形为接纳相应的牙齿。
4.根据权利要求3所述的正畸装置,其中,所述牙齿配准表面包括牙齿配合表面,所述牙齿配合表面被成形为接近所述牙齿的轮廓。
5.根据权利要求4所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个的牙齿配合表面被设定尺寸且被成形为,固定所述多个配准元件中的所述每一个在相应牙齿上的定向和平移位置。
6.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述正畸装置已经通过3D打印被制造。
7.根据权利要求6所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个以及相邻配准元件之间的所述联接件包括3D打印材料的相应层。
8.根据权利要求1所述的正畸装置,还包括第一配准元件。
9.根据权利要求8所述的正畸装置,还包括至少第一配准元件、第二配准元件和第三配准元件。
10.根据权利要求9所述的正畸装置,还包括:处在所述第一配准元件与所述第二配准元件之间的第一联接件,以及处在所述第二配准元件与所述第三配准元件之间的第二联接件。
11.根据权利要求10所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件、所述第二配准元件和所述第三配准元件中的每一个包括3D打印材料的相应层,而且其中,所述第二配准元件的相应层被构造为相对于所述第一配准元件和所述第三配准元件的相应层移动。
12.根据权利要求10所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件被构造成,允许所述第二配准元件相对于所述第一配准元件和所述第三配准元件以3个平移自由度和3个旋转自由度移动,以便允许所述第二保持元件的配准表面移动成与第二牙齿的咬合面旋转式且平移式对准。
13.根据权利要求9所述的正畸装置,其中,所述第一保持元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面,而且其中,所述第二配准元件包括第二配准表面,所述第二配准表面被设定尺寸且被成形为配合第二牙齿的第二咬合面,并且其中,所述第三配准元件包括第三配准表面,所述第三配准表面被设定尺寸且被成形为配合第三牙齿的第三咬合面。
14.根据权利要求13所述的正畸装置,还包括:多个联接件,位于所述多个配准元件之间,用以允许所述第一配准元件、所述第二配准元件和所述第三配准元件分别独立地移动到所述第一牙齿、所述第二牙齿和所述第三牙齿上的相应配准位置。
15.根据权利要求9所述的正畸装置,其中,所述联接件的数量比所述配准元件的数量少1。
16.根据权利要求1所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附件。
17.根据权利要求16所述的正畸装置,其中,所述附件被构造成脱离所述附件支撑件。
18.根据权利要求1所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附接模具,所述附接模具被成形为接纳附接材料。
19.根据权利要求18所述的正畸装置,还包括:围绕所述附接模具的至少一部分的孔口,所述孔口被构造成收集多余的附接材料。
20.根据权利要求19所述的正畸装置,其中,所述附接孔口包括被构造成用于与牙齿进行表面接触的边沿,而且其中,所述边沿限定所述附件的边缘,且将所述附件与所述孔口中的多余附接材料分开,以便于去除所述多余附接材料。
21.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述联接件是球与球窝联接件,且包括所述球与所述球窝之间的支撑件。
22.根据权利要求10所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件各自包括从位于相应的联接件的第一侧处的轴延伸的球、以及形成在所述相应的联接件的第二侧的球窝和孔,其中,所述第一联接件的球被捕获在所述第二联接件的球窝内。
23.根据权利要求22所述的正畸装置,其中,所述第一联接件的球的直径大于所述第二联接件的孔的直径。
24.根据权利要求23所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件与所述第一联接件的球一起被制造,所述第一联接件的球被捕获在所述第二联接件的球窝内。
25.根据权利要求22所述的正畸装置,其中,所述第一和第二联接件联接在一起,以允许所述第一和第二联接件相对于彼此旋转和平移。
26.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述联接件包括在相邻配准元件之间延伸的活动铰接件。
27.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述联接件是在相邻配准元件之间延伸的易碎联接件。
28.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一适应配准表面,所述第一适应配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
29.根据权利要求28所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面适应所述第一牙齿的第一咬合面的位置和形状的变化。
30.根据权利要求28所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面包括交叉构件的结构。
31.根据权利要求30所述的正畸装置,其中,所述交叉构件中的第一交叉构件从所述配准表面的中央位置径向地延伸到所述配准表面的周边,且所述交叉构件中的第二交叉构件围绕所述中央位置环形地延伸,而且其中,所述交叉构件中的第一交叉构件与所述交叉构件中的第二交叉构件相交。
32.根据权利要求1所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
33.根据权利要求32所述的正畸装置,其中,所述配准表面是减小的配准表面,所述减小的配准表面包括多个延伸元件,所述多个延伸元件从所述配准元件延伸并包括接触表面,所述接触表面被成形为匹配所述第一牙齿的表面轮廓。
34.根据权利要求33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的咬合面。
35.根据权利要求33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的颊侧表面和舌侧表面。
36.根据权利要求33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件不接触所述第一牙齿的牙间表面。
37.根据权利要求33所述的正畸装置,其中,所述延伸构件具有可变横截面,在靠近所述配准构件的位置处具有较大的横截面积,而在远离所述配准构件的位置处具有较小的横截面积。
38.一种正畸装置,包括:
配准元件;以及
第一柔性臂,在舌侧从所述配准元件延伸,所述第一柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力以使所述配准元件偏置抵靠所述牙齿。
39.根据权利要求38所述的正畸装置,还包括:附件支撑件,处在所述正畸装置的颊侧上;以及附件,由所述附件支撑件能释放地承载。
40.根据权利要求39所述的正畸装置,其中,所述远端和所述附件支撑件限定所述远端与所述附件支撑件之间的距离。
41.根据权利要求40所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述附件支撑件中的至少一者是弹性的,并且被构造为能偏转以改变所述距离。
42.根据权利要求41所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述附件支撑件中的至少一者的弹性会产生力,以将所述正畸装置在患者的牙齿上维持就位。
43.根据权利要求39所述的正畸装置,其中,所述配准元件被构造为当被放置在所述牙齿上时,将所述附件放置在用于粘结牙齿的位置。
44.根据权利要求43所述的正畸装置,其中,所述配准元件包括配准表面,所述配准表面被设定尺寸且被成形为在预定位置和定向上配合在牙齿的咬合面上,而且其中,从所述配准元件延伸的第一柔性臂位于所述配准元件上,并且其被设定尺寸且被成形为朝向所述咬合面推动所述配准表面,以将所述保持元件保持在所述牙齿上。
45.根据权利要求43所述的正畸装置,其中,所安装的配准元件是自保持的。
46.根据权利要求39所述的正畸装置,其中,所述配准元件通过3D打印形成。
47.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端接合牙齿的底切部分。
48.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述远端呈凸形。
49.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端具有接触区域,所述接触区域被成形为匹配牙齿的表面。
50.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端被构造为接触单颗牙齿。
51.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述柔性臂的远端具有接触区域,所述接触区域被成形为匹配患者口腔中相邻牙齿之间的牙间区域。
52.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂包括远离所述配准元件延伸的近侧区段、朝向所述配准元件延伸的远侧区段、以及连接所述近侧区段和远侧区段的肘部。
53.根据权利要求52所述的正畸装置,其中,所述近侧区段、所述远侧区段和所述肘部由弹性材料一体形成。
54.根据权利要求38所述的正畸装置,还包括:通过多个联接件连接在一起的多个配准元件。
55.根据权利要求54所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件和所述多个联接件通过3D打印一体形成。
56.根据权利要求54所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧、弹性构件或接头中的一者或多者。
57.根据权利要求54所述的正畸装置,其中,所述多个联接件允许相邻配准元件之间进行相对移动。
58.根据权利要求38所述的正畸装置,还包括:在舌侧上从所述配准元件延伸的第二柔性臂,所述第二柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造为至少部分地在所述牙齿上延伸,并施加舌侧力以将所述配准元件偏置抵靠所述牙齿。
59.根据权利要求58所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述第二柔性臂彼此平行。
60.根据权利要求58所述的正畸装置,其中,所述第一柔性臂和所述第二柔性臂从所述配准元件以彼此成5度至30度之间的角度延伸。
61.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一适应配准表面,所述第一适应配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
62.根据权利要求61所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面适应所述第一牙齿的第一咬合面的位置和形状的变化。
63.根据权利要求61所述的正畸装置,其中,所述第一适应配准表面包括交叉构件的结构。
64.根据权利要求63所述的正畸装置,其中,所述交叉构件中的第一交叉构件从所述配准表面的中央位置径向延伸到所述配准表面的周边,且所述交叉构件中的第二交叉构件围绕所述中央位置环形地延伸,而且其中,所述交叉构件中的第一交叉构件与所述交叉构件中的第二交叉构件相交。
65.根据权利要求38所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面。
66.根据权利要求61所述的正畸装置,其中,所述配准表面是包括多个延伸元件的减小的配准表面,所述多个延伸元件从所述配准元件延伸并包括接触表面,所述接触表面被成形为匹配所述第一牙齿的表面轮廓。
67.根据权利要求66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的咬合面。
68.根据权利要求66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件接触所述第一牙齿的颊侧表面和舌侧表面。
69.根据权利要求66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件不接触所述第一牙齿的牙间表面。
70.根据权利要求66所述的正畸装置,其中,所述延伸构件具有可变横截面,在靠近所述配准构件的位置处具有较大的横截面积,而在远离所述配准构件的位置处具有较小的横截面积。
71.一种牙科附件放置装置,包括:
模板,具有一个或多个牙齿接纳腔以及一个或多个附接模具,所述一个或多个附接模具限定用于接纳附接材料的凹部;以及
孔口,围绕所述一个或多个附接模具的至少一部分,其中,所述孔口被构造成收集超过所述凹部的体积的额外附接材料。
72.一种方法,所述方法包括使用前述权利要求中任一项所述的装置。
73.一种正畸装置,包括:
多个配准元件,多个配准元件中的各个配准元件包括用于将所述配准元件保持在患者的一颗或多颗牙齿上的保持支撑件;
附件支撑件,从所述多个配准元件中的一个或多个延伸,所述附件支撑件能释放地联接到附件或附接模具中的一者或多者;
基部;以及
多个联接件,其将所述多个配准元件联接到所述基座,所述联接件允许相邻配准元件之间的铰接。
74.根据权利要求73所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧、弹性构件、接头、球式接头或海姆接头中的一种或多种。
75.根据权利要求73所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个包括牙齿配准表面,所述牙齿配准表面包括凹部,所述凹部被设定尺寸且被成形为接纳相应的牙齿。
76.根据权利要求75所述的正畸装置,其中,所述牙齿配准表面包括牙齿配合表面,所述牙齿配合表面被成形为接近所述牙齿的轮廓。
77.根据权利要求76所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件中的每一个的牙齿配合表面被设定尺寸且被成形为,固定所述多个配准元件中的所述每一个在相应牙齿上的定向和平移位置。
78.根据权利要求73所述的正畸装置,其中,所述正畸装置已经通过3D打印被制造。
79.根据权利要求73所述的正畸装置,还包括第一配准元件。
80.根据权利要求79所述的正畸装置,还包括至少第一配准元件、第二配准元件和第三配准元件。
81.根据权利要求80所述的正畸装置,还包括:位于所述第一配准元件与所述基部之间的第一联接件、以及位于所述第二配准元件和所述基部之间的第二联接件。
82.根据权利要求81所述的正畸装置,其中,所述第一配准元件和所述第二配准元件中的每一个包括3D打印材料的相应层,而且其中,所述第二配准元件的相应层被构造为相对于所述第一配准元件和所述基部的相应层移动。
83.根据权利要求81所述的正畸装置,其中,所述第一联接件和所述第二联接件被构造成,允许所述第二配准元件相对于所述第一配准元件和所述基部以3个平移自由度和3个旋转自由度移动,以便允许所述第二保持元件的配准表面移动成与第二牙齿的咬合面旋转式和平移式对准。
84.根据权利要求80所述的正畸装置,其中,所述第一保持元件包括第一配准表面,所述第一配准表面被设定尺寸且被成形为配合第一牙齿的第一咬合面,而且其中,所述第二配准元件包括第二配准表面,所述第二配准表面被设定尺寸且被成形为配合第二牙齿的第二咬合面。
85.根据权利要求73所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附件。
86.根据权利要求85所述的正畸装置,其中,所述附件被构造成脱离所述附件支撑件。
87.根据权利要求73所述的正畸装置,还包括:由所述附件支撑件能释放地承载的附接模具,所述附接模具被成形为接纳附接材料。
88.根据权利要求87所述的正畸装置,还包括:围绕所述附接模具的至少一部分的孔口,所述孔口被构造成收集多余的附接材料。
89.根据权利要求88所述的正畸装置,其中,所述附接孔口包括被构造成用于与牙齿进行表面接触的边沿,而且其中,所述边沿限定所述附件的边缘,并将所述附件与所述孔口中的多余附接材料分开,以便于去除所述多余附接材料。
90.根据权利要求73所述的正畸装置,其中,所述联接件是被捕获的头部和球窝联接件。
91.根据权利要求90所述的正畸装置,其中,所述被捕获的头部从所述配准元件延伸,且所述球窝被形成在所述基部中。
92.根据权利要求91所述的正畸装置,还包括:从所述配准元件延伸的轴,且所述头部位于所述轴的远端。
93.根据权利要求92所述的正畸装置,其中,所述球窝包括捕获所述轴和头部的孔。
94.根据权利要求93所述的正畸装置,其中,所述球窝的直径大于所述轴的直径且小于所述头部的直径。
95.根据权利要求94所述的正畸装置,其中,所述头部包括靠近所述轴的第一直径和远离所述轴的第二直径,其中,所述第一直径大于所述第二直径。
96.根据权利要求95所述的正畸装置,其中,所述头部的高度是所述第一直径与所述第二直径之间的距离,而且所述球窝具有一深度,所述球窝的深度大于所述头部的高度。
97.根据权利要求96所述的正畸装置,其中,所述联接件允许所述配准元件与所述基部之间具有三个旋转度和三个平移度。
98.根据前述权利要求所述的正畸装置,其中,每个联接件包括在相应的联接件的第一侧处从轴延伸的球、以及在所述相应的联接件的第二侧形成的球窝和孔,其中,所述第一联接件的球被捕获在所述第二联接件的球窝内。
99.根据权利要求91所述的正畸装置,其中,所述第一联接件的球的直径大于所述第二联接件的孔的直径。
100.根据权利要求91所述的正畸装置,其中,所述球窝和头部被制造在一起,所述头部被制造成被捕获在所述球窝内。
101.根据权利要求73所述的正畸装置,其中,所述联接件包括弹簧。
102.根据权利要求101所述的正畸装置,其中,所述弹簧联接到所述基部的外表面。
103.根据权利要求101所述的正畸装置,还包括:处在所述基部中的盲孔,而且所述联接件联接到所述盲孔的内表面。
104.根据权利要求73所述的正畸装置,其中,所述基部为平面。
105.一种正畸装置,包括:
配准元件;以及
第一柔性臂,在舌侧上从所述配准元件延伸,所述第一柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力以将所述配准元件偏置抵靠牙齿;以及
适应附件支撑件,处在所述正畸装置的颊侧上;以及附件,由所述附件支撑件能释放地承载。
106.根据权利要求105所述的正畸装置,其中,所述附件支撑件包括联接到附件的附接框架、以及在所述附件支撑件与所述附件支撑件之间延伸的框架带。
107.根据权利要求106所述的正畸装置,其中,所述框架带包括形成在其中的通道,用以允许所述适应附件支撑件偏转。
108.根据权利要求106所述的正畸装置,其中,所述框架带允许所述附接框架的偏转高达300微米而不断裂。
109.根据权利要求106所述的正畸装置,其中,所述框架带允许所述附接框架的偏转高达200微米而不断裂。
110.根据权利要求105所述的正畸装置,其中,所述附件支撑件包括附接框架,所述附接框架联接到附件,而且所述附接框架包括形成在其中的通道,用以允许包括所述附接框架的所述适应附件支撑件偏转。
111.一种正畸装置,包括:
多个配准元件;以及
多个第一柔性臂,从舌侧上的每个配准元件延伸,所述第一柔性臂具有连接端和远端,所述远端被构造成至少部分地在牙齿上延伸,并施加舌侧力以使所述配准元件偏置抵靠所述牙齿;以及
多个附件支撑件,每个所述附件支撑件位于所述多个配准元件的颊侧,并且包括能释放地联接到附件的附接框架。
112.根据权利要求111所述的正畸装置,其中,所述附接框架包括形成在其中的应力集中器。
113.根据权利要求112所述的正畸装置,其中,所述应力集中器沿着所述附接框架的近中-远侧轴线被定位。
114.根据权利要求111所述的正畸装置,其中,所述应力集中器是所述框架中的凹口。
115.根据权利要求114所述的正畸装置,其中,所述凹口延伸穿过所述框架小于所述框架的厚度的50%。
116.根据权利要求114所述的正畸装置,其中,所述凹口延伸穿过所述框架介于所述框架的厚度的20%和50%之间。
117.根据权利要求112所述的正畸装置,其中,所述多个配准元件被布置成与前牙齿和后牙齿配准,而且其中,所述前配准元件的应力集中器沿着近中-远侧轴线被布置,并且所述后配准元件的应力集中器沿牙龈侧-咬合侧被布置。
118.根据权利要求111所述的正畸装置,其中,所述附接框架包括形成在其中的工具凹口,所述工具凹口用于接纳牙科工具。
119.根据权利要求118所述的正畸装置,其中,所述工具凹口形成在所述附接框架的外周边的面向牙齿的表面中。
120.根据权利要求118所述的正畸装置,其中,所述工具凹口包括位于所述凹口的相对端处的相对侧壁。
121.根据权利要求120所述的正畸装置,还包括:反馈结构,位于所述框架的处于所述凹口的端部处的周边上。
122.根据权利要求121所述的正畸装置,其中,所述反馈结构是触觉反馈结构,而且从所述框架的周边延伸。
123.根据权利要求118所述的正畸装置,其中,所述工具凹口包括上表面,所述上表面被构造成面向所述配准元件所配准的牙齿。
124.根据权利要求123所述的正畸装置,还包括:反馈结构,位于所述框架的靠近所述上表面的外周边上。
125.根据权利要求124所述的正畸装置,其中,所述反馈结构是触觉和视觉反馈结构,而且从所述框架的周边延伸。
126.一种在制造用于患者的牙列的正畸装置时使用的方法,所述方法包括:
生成所述患者的牙列的三维模型;
确定用于放置所述患者的牙齿的附件的位置;以及
生成用于将所述附件放置在所述位置的附件放置装置的模型。
127.根据权利要求126所述的方法,还包括:制造所述附件放置装置。
128.根据权利要求126所述的方法,其中,所述附件放置装置的模型包括根据权利要求1-125所述的正畸装置的任何特征。
129.根据权利要求126所述的方法,其中,所述附件放置装置包括:
多个配准元件,所述多个配准元件中的各个配准元件包括用于将所述配准元件保持在患者的一颗或多颗牙齿上的保持支撑件;
附件支撑件,从所述多个配准元件中的一个或多个延伸,所述附件支撑件能释放地联接到附件或附接模具中的一者或多者;
基部;以及
多个联接件,其将所述多个配准元件联接到所述基部,所述联接件允许相邻配准元件之间的铰接。
130.根据权利要求129所述的方法,其中,所述联接件是被捕获的头部和球窝联接件。
131.根据权利要求130所述的方法,其中,所述被捕获的头部从所述配准元件延伸,而且所述球窝被形成在所述基部中。
132.根据权利要求131所述的方法,其中,所述附件放置装置还包括从所述配准元件延伸的轴,而且所述头部位于所述轴的远端处。
133.根据权利要求132所述的方法,其中,所述球窝包括捕获所述轴和头部的孔。
134.根据权利要求133所述的方法,其中,所述球窝的直径大于所述轴的直径,而且小于所述头部的直径。
135.根据权利要求134所述的方法,其中,所述头部包括靠近所述轴的第一直径和远离所述轴的第二直径,其中,所述第一直径大于所述第二直径。
136.根据权利要求135所述的方法,其中,所述头部的高度是所述第一直径与所述第二直径之间的距离,而且所述球窝具有一深度,所述球窝的深度大于所述头部的高度。
137.如权利要求132所述的方法,其中,头部和球窝是在头部被球窝捕获的同时被制造的。
138.一种使用正畸装置的方法,所述方法包括:
将包括第一附件的附件放置装置放置到患者的牙齿上;
将第一附件固定到所述患者的牙齿上;以及
通过将所述附件放置装置从所述附件上断裂来移除所述附件放置装置。
139.根据权利要求138所述的方法,其中,所述附件放置装置是根据权利要求1-125中任一项所述的正畸装置。
140.根据权利要求138所述的方法,其中,移除所述附件放置装置包括将附接框架的牙龈部分与所述附件放置装置分离。
141.根据权利要求140所述的方法,其中,移除所述附件放置装置包括:围绕后牙的近中-远侧轴线,将所述附件放置装置的后部部分旋转远离所述患者的牙齿的咬合面,且将所述附件放置装置的咬合部分与所述后牙分离。
142.根据权利要求141所述的方法,其中,移除所述附件放置装置包括:围绕所述前牙的近中-远侧轴线,将所述附件放置装置的前部部分旋转远离所述患者的牙齿的切牙表面,且将所述附件放置装置的咬合部分与所述前牙分离。
143.根据权利要求142所述的方法,其中,所述附件放置装置是用于所述患者的牙齿的第一象限的第一附件放置装置,而且还包括移除用于患者的牙齿的第二象限、第三象限和第四象限中的每一个的第二附件放置装置、第三附件放置装置和第四附件放置装置。
144.根据权利要求143所述的方法,其中,象限从中部切牙之间的上牙弓或下牙弓的中线向所述后牙延伸。
145.根据权利要求1至37中任一项所述的正畸装置,其中,所述联接件是相邻配准元件之间的联接单元,所述联接单元允许所述相邻配准元件之间的铰接。
146.根据权利要求38至70中任一项所述的正畸装置,还包括:保持单元,所述保持单元包括所述第一柔性臂,用于将所述装置保持在患者的牙齿上。
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