ES2915563T3 - Reconstrucción de un volumen virtual de tomografía computarizada para seguir la evolución del tratamiento de ortodoncia - Google Patents

Reconstrucción de un volumen virtual de tomografía computarizada para seguir la evolución del tratamiento de ortodoncia Download PDF

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Abstract

Un procedimiento ejecutado por ordenador para producir un volumen de TC virtual maxilofacial y/u ortodóntico objetivo, en resumen, TCfinal, que comprende: a) recibir y/o acceder (S102) a un volumen inicial de TC de la cabeza de un paciente, el volumen de TC inicial, en resumen, TC0, que comprende: i) hueso maxilar y hueso mandibular, y ii) coronas y raíces para una pluralidad de dientes; b) segmentar las coronas, las raíces y los huesos a partir del volumen de TC inicial, TC0, para producir un volumen de TC inicial segmentado,STC0,; c) producir un conjunto inicial de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en definitiva, a partir del volumen inicial segmentado de TC, STC0, y otros rasgos anatómicos dentro de STC0, utilizando un motor de inteligencia artificial configurado para el análisis biométrico y que comprende información cefalométrica dimensional sobre las relaciones entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados; d) determinar una relación objetivo entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados del volumen de TC segmentado inicial, STC0; e) reordenar las coronas, raíces y huesos segmentados del volumen de TC segmentado inicial, STC0, de acuerdo con la relación objetivo entre las coronas, raíces y huesos segmentados determinada por el motor de inteligencia artificial para producir un volumen de TC virtual objetivo, TCfinal; y f) visualizar (S116), almacenar o transmitir el volumen de TC objetivo, TCfinal.

Description

DESCRIPCIÓN
Reconstrucción de un volumen virtual de tomografía computarizada para seguir la evolución del tratamiento de ortodoncia
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general al procesamiento de imágenes en tomografía computarizada de rayos X y, en particular, a la adquisición de datos tridimensionales para el análisis cefalométrico tridimensional.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El análisis cefalométrico es el estudio de las relaciones dentales y esqueléticas de la cabeza y es utilizado por dentistas y ortodoncistas como herramienta de evaluación y planificación para mejorar el tratamiento de un paciente. El análisis cefalométrico convencional identifica los puntos de referencia óseos y de los tejidos blandos en las radiografías cefalométricas 2D para diagnosticar los rasgos faciales y las anomalías antes del tratamiento, o para evaluar el progreso del tratamiento.
Por ejemplo, una anomalía dominante que puede identificarse en el análisis cefalométrico es el problema anteroposterior de la maloclusión, relacionado con la relación esquelética entre el maxilar y la mandíbula. La maloclusión se clasifica con base en la posición relativa del primer molar maxilar. Para la Clase I, neutroclusión, la relación de los molares es normal pero otros dientes pueden tener problemas tales como el espaciado, el apiñamiento o la sobre o infraerupción. Para la Clase II, distoclusión, la cúspide mesiobucal del primer molar maxilar descansa entre el primer molar mandibular y el segundo premolar. Para la Clase III, mesioclusión, la cúspide mesiobucal del primer molar maxilar es posterior a las ranuras mesiobucales del primer molar mandibular.
Un procedimiento ejemplar de análisis cefalométrico bidimensional convencional descrito porSteiner en un artículo titulado "Cephalometrics in Clinical Practice" (ponencia leída en la Charles H. Tweed Foundation for Orthodontic Research, octubre de 1956, pp. 8-29) evalúa el maxilar y la mandíbula en relación con la base craneal utilizando medidas angulares. En el procedimiento descrito, Steiner selecciona cuatro puntos de referencia: Nasión, Punto A, Punto B y Sella. El nasión es la intersección del hueso frontal y los dos huesos nasales del cráneo. El punto A se considera el límite anterior de la base apical del maxilar. El punto B se considera el límite anterior de la base apical de la mandíbula. La Sella se encuentra en el punto medio de la silla turca. El ángulo SNA (de la illa turca al nasión, y luego al punto A) se utiliza para determinar si el maxilar está posicionado anterior o posteriormente a la base craneal; una lectura de aproximadamente 82 grados se considera normal. El ángulo SNB (de la silla turca al nasión y luego al punto B) se utiliza para determinar si la mandíbula está posicionada anterior o posteriormente a la base craneal; una lectura de aproximadamente 80 grados se considera normal.
Estudios recientes en ortodoncia indican que existen inexactitudes e incoherencias persistentes en los resultados proporcionados mediante el análisis cefalométrico 2D convencional. Un estudio notable es el titulado "In vivo comparison of conventional and cone beam CT synthesized cephalograms" (Comparación in vivo de cefalogramas convencionales y cefalogramas sintetizados por TC de haz cónico) por Vandana Kumar et al. en Angle Orthodontics, septiembre de 2008, pp. 873-879.
Debido a limitaciones fundamentales en la adquisición de datos, el análisis cefalométrico 2D convencional se centra principalmente en la estética, sin preocuparse por el equilibrio y la simetría del rostro humano. Como se indica en un artículo titulado "The human face as a 3D model for cephalometric analysis" de Treil et al. en World Journal of Orthodontics, pp. 1-6la geometría plana es inadecuada para analizar los volúmenes anatómicos y su crecimiento; sólo un diagnóstico en 3D es capaz de analizar adecuadamente el complejo anatómico maxilofacial/dental. La relación normal tiene dos aspectos más significativos: el equilibrio y la simetría, cuando el equilibrio y la simetría del modelo son estables, estas características definen lo que es normal para cada persona.
El documento US 6879712 B2, titulado "System and method of digitally modeling craniofacial features for the purposes of diagnosis and treatment predictions" a Tuncay et al. divulga un procedimiento para generar un modelo informático de rasgos craneofaciales. Los datos de los rasgos faciales tridimensionales se adquieren mediante escaneado láser y fotografías digitales; los rasgos dentales se adquieren modelando físicamente los dientes. Los modelos se escanean con láser. Los rasgos del esqueleto se obtienen a partir de las radiografías. Los datos se combinan en un único modelo informático que puede manipularse y visualizarse en tres dimensiones. El modelo también tiene la capacidad de animación entre los rasgos craneofaciales modelados actualmente y los rasgos craneofaciales teóricos.
El documento US 6250918 B1, titulado "Method and apparatus for simulating tooth movement for an orthodontic patient" (Procedimiento y aparato para simular el movimiento de un diente para un paciente de ortodoncia) a Sachdeva et al. divulga un procedimiento para determinar una trayectoria de movimiento directa en 3D a partir de un modelo digital en 3D de una estructura de ortodoncia real y un modelo en 3D de una estructura de ortodoncia deseada. Este procedimiento simula el movimiento del diente con base en la trayectoria directa tridimensional correspondiente de cada diente, utilizando una corona escaneada por láser y marcadores en la superficie del diente para el escalado. No existen verdaderos datos tridimensionales de dientes enteros con el procedimiento descrito.
Yau Hong-Tzong et al. describen en "Tooth model reconstruction based upon data fusion for orthodontic treatment simulation", en COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE, 16 de agosto de 2014, Vol. 48, páginas 8 - 16un procedimiento de reconstrucción del diente completo mediante la integración de datos de escáner 3D y conjuntos de imágenes de tomografía computarizada (TC). En particular, el procedimiento se basa en un concepto de fusión de datos mediante la integración de datos escaneados externos e imágenes médicas basadas en la TC.
Aunque se han realizado avances significativos en el desarrollo de técnicas que automatizan la introducción de mediciones y el cálculo de datos biométricos para los rasgos craneofaciales con base en dichas mediciones, existe un considerable margen de mejora. Incluso con la ventaja de las herramientas existentes, el profesional necesita una formación suficiente para utilizar los datos biométricos de forma eficaz. La gran cantidad de datos medidos y calculados complica la tarea de desarrollar y mantener un plan de tratamiento y puede aumentar los riesgos de supervisión y error humanos.
Por lo tanto, se puede ver que habría un valor particular en el desarrollo de utilidades de análisis que generen e informen de los resultados cefalométricos que pueden ayudar a dirigir la planificación del tratamiento y a seguir el progreso del paciente en diferentes etapas del tratamiento en curso.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con la presente invención, se proporcionan procedimientos y un aparato como se establece en las reivindicaciones 1, 8, 13 y 15, respectivamente. Otras realizaciones de la invención se describen, entre otras cosas, en las reivindicaciones dependientes. Es un objeto de la presente divulgación abordar la necesidad de formas mejoradas de adquirir datos anatómicos 3D para el análisis cefalométrico.
Las realizaciones de la presente divulgación, de manera sinérgica, integran las habilidades de un operador humano del sistema con las capacidades del ordenador para la identificación de rasgos. Esto aprovecha las habilidades humanas de creatividad, uso de la heurística, flexibilidad y juicio, y las combina con las ventajas del ordenador, tales como la velocidad de cálculo, la capacidad de procesamiento exhaustivo y preciso, y la capacidad de información y acceso a los datos.
Estos y otros aspectos, objetos, rasgos y ventajas de la presente divulgación se entenderán y apreciarán más claramente a partir de una revisión de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas y de las reivindicaciones adjuntas, y por referencia a los dibujos adjuntos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Lo anterior y otros objetos, rasgos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de las realizaciones de la divulgación, como se ilustra en los dibujos adjuntos. Los elementos de los dibujos no están necesariamente a escala entre sí.
La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un sistema de obtención de imágenes para proporcionar un análisis cefalométrico.
La Figura 2 es un diagrama de flujo lógico que muestra los procedimientos para el análisis cefalométrico en 3D de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 3 es una vista de imágenes de volumen de la cabeza CBCT renderizadas en 3D.
La Figura 4 es una vista de una imagen de volumen de dientes renderizada en 3D después de la segmentación de los dientes.
La Figura 5 es una vista de una interfaz de usuario que muestra tres vistas ortogonales de las imágenes del volumen de la cabeza CBCT y las marcas de referencia introducidas por el operador.
La Figura 6 es una vista de imágenes de volumen de la cabeza CBCT renderizadas en 3D con un conjunto de marcas de referencia en 3D mostradas.
Las Figuras 7A, 7B y 7C son vistas en perspectiva que muestran los rasgos anatómicos identificados que proporcionan un marco para el análisis cefalométrico.
La Figura 8 es un diagrama de flujo lógico que muestra los pasos para aceptar las instrucciones del operador que generan el marco utilizado para el análisis cefalométrico.
Las Figuras 9A, 9B y 9C muestran una interfaz de operador para especificar la ubicación de rasgos anatómicos utilizando marcas de referencia introducidas por el operador.
Las Figuras 10A, 10B, 10C, 10D y 10E son gráficos que muestran cómo se calculan diversos parámetros derivados utilizando los datos de la imagen de volumen y las correspondientes marcas de referencia introducidas por el operador.
La Figura 11 es un gráfico 3D que muestra una serie de parámetros cefalométricos derivados de los datos de los dientes segmentados.
La Figura 12 es un gráfico 2D que muestra los parámetros cefalométricos derivados de los datos de los dientes segmentados.
La Figura 13 es otro gráfico 3D que muestra los parámetros cefalométricos derivados de los datos de los dientes segmentados.
La Figura 14 es un gráfico que muestra los parámetros cefalométricos derivados de los datos de los dientes segmentados y del parámetro de tratamiento.
La Figura 15 es un gráfico en 3D que muestra cómo el sistema aprende la exclusión de los dientes.
La Figura 16A es una vista en perspectiva que muestra los dientes de un fantasma digital.
La Figura 16B es un gráfico tridimensional que muestra los ejes calculados de los sistemas de inercia para las mandíbulas superior e inferior.
La Figura 17A es un gráfico que muestra el paralelismo para estructuras dentales específicas.
La Figura 17B es un gráfico que muestra el paralelismo para estructuras dentales específicas.
La Figura 18A es una vista en perspectiva que muestra los dientes de un fantasma digital al que le falta un diente.
La Figura 18B es un gráfico que muestra los ejes calculados de los sistemas de inercia de las mandíbulas superior e inferior para el ejemplo de La Figura 18A.
La Figura 19A es un gráfico que muestra la falta de paralelismo para estructuras dentales específicas. La Figura 19B es un gráfico que muestra la falta de paralelismo para determinadas estructuras dentales. La Figura 20A es una vista en perspectiva que muestra los dientes de un fantasma digital con exclusión de dientes.
La Figura 20B es un gráfico que muestra los ejes calculados de los sistemas de inercia de las mandíbulas superior e inferior para el ejemplo de La Figura 20A.
La Figura 21A es un ejemplo que muestra la exclusión de un diente que falta.
La Figura 21B es un gráfico que muestra los ejes calculados de los sistemas de inercia de las mandíbulas superior e inferior para el ejemplo de La Figura 21A.
La Figura 22A es un ejemplo que muestra la exclusión de un diente que falta.
La Figura 22B es un gráfico que muestra los ejes calculados de los sistemas de inercia de las mandíbulas superior e inferior para el ejemplo de La Figura 22A.
La Figura 23A es una imagen que muestra los resultados de la exclusión de determinados dientes.
La Figura 23B es un gráfico que muestra los ejes calculados de los sistemas de inercia de las mandíbulas superior e inferior para el ejemplo de La Figura 23A.
La Figura 24 muestra una serie de puntos de referencia y ejes de coordenadas o vectores del sistema de referencia DOL.
La Figura 25 muestra la reasignación de puntos de referencia al espacio alternativo del sistema de referencia DOL.
La Figura 26 muestra, desde una vista lateral, un ejemplo con los sistemas de inercia de los dientes transformados utilizando este reajuste.
La Figura 27 es un diagrama esquemático que muestra una red independiente para el motor de análisis de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 28 es un diagrama esquemático que muestra una red dependiente o acoplada para el motor de análisis de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 29 muestra el pseudocódigo de un algoritmo que utiliza la disposición de red independiente de La Figura 27.
La Figura 30 muestra el pseudocódigo de un algoritmo que utiliza la disposición de red dependiente de La Figura 28.
En La Figura 31A se enumeran los parámetros de ejemplo como valores numéricos y su interpretación.
Las Figuras 31B, 31C y 31D enumeran, para un paciente particular, parámetros de ejemplo como valores numéricos y su interpretación con respecto a la asimetría maxilofacial, con base en parámetros ejemplares de asimetría maxilofacial total de acuerdo con realizaciones ejemplares de esta solicitud.
La Figura 32A muestra resultados tabulados ejemplares para un ejemplo particular con análisis de mordida y características del ángulo de los arcos.
La Figura 32B muestra resultados tabulados ejemplares para un ejemplo particular de torsión de los incisivos superiores e inferiores.
La Figura 32C muestra resultados tabulados ejemplares para otro ejemplo con evaluación de birretrusión o biprotrusión.
La Figura 32D muestra un listado resumen ejemplar de los resultados del análisis cefalométrico de un paciente en particular.
La Figura 32E muestra un listado detallado para una de las condiciones enumeradas en La Figura 35A.
La Figura 33 muestra una pantalla del sistema con un mensaje de recomendación con base en los resultados del análisis.
La Figura 34 muestra una pantalla del sistema con una representación gráfica para ayudar a los resultados del análisis.
La Figura 35A muestra un informe ejemplar de asimetría de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 35B muestra un informe ejemplar para la falta de asimetría de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 36 es un gráfico que muestra la asimetría relativa izquierda-derecha de un paciente en una vista frontal.
La Figura 37 es un gráfico que muestra la superposición relativa de los lados izquierdo y derecho de la cara de un paciente.
La Figura 38 es un gráfico que muestra la divergencia facial.
La Figura 39 es un diagrama que muestra mecanismos de procesamiento lógico y datos ejemplares de acuerdo con ciertas realizaciones ejemplares que pueden utilizarse para proporcionar evaluación y orientación para apoyar las aplicaciones de ortodoncia.
La Figura 40 es un diagrama que muestra una estructura de árbol ejemplar para los datos de "asimetría" o "desarmonía" que contienen la información relativa a la "desarmonía" estructural de la dentición y la anatomía maxilofacial.
La Figura 41 es un diagrama que muestra una estructura de árbol ejemplar para los datos de "asimetría" que contienen la información relativa a la asimetría estructural de la dentición y la anatomía maxilofacial.
Las Figuras 42, 43 y 44 son diagramas que ilustran términos de datos ejemplares que incluyen los ángulos de Euler de los dientes, el Pseudo FMA y la diferencia de la divergencia básica de la mandíbula derecha/izquierda, respectivamente.
La Figura 45 es un diagrama que ilustra un sistema de motor de análisis ejemplar para el análisis de asimetría y desasimetría maxilofacial/dental de acuerdo con ciertas realizaciones ejemplares.
La Figura 46 presenta un informe ejemplar de análisis de biometría generado a través de un mecanismo de inteligencia de máquina de acuerdo con los procedimientos y/o aparatos ejemplares descritos.
Las Figuras 47-48 son diagramas que muestran una descripción ejemplar Antero-posterior para un Diagnóstico de Asimetría Off que incluye al menos una declaración compuesta de acuerdo con ciertos ejemplos descritos. Las Figuras 49-50 son diagramas que muestran una tabla de verdad lógica de composición ejemplar para controlar el sistema de informe inteligente, que puede utilizarse para implementar un enunciado compuesto representativo de una anomalía maxilofacial/dental.
La Figura 51 es un ejemplo de configuración de hardware para controlar el sistema de información inteligente La Figura 52 es un diagrama que muestra que el enunciado A de la descripción anteroposterior incluye cuatro enunciados descriptivos compuestos, cada uno de los cuales puede ser generado por un circuito de composición.
La Figura 53 es un diagrama que ilustra un informe final ejemplar que puede formarse combinando una pluralidad de salidas de una pluralidad de circuitos de composición.
La Figura 54 es un diagrama que muestra otra declaración ejemplar contenida en el informe final ejemplar y una anomalía maxilofacial/dental subyacente específica del paciente en los datos originales de la CBCT. La Figura 55 muestra una anomalía maxilofacial/dental subyacente específica del paciente en forma gráfica representativa seleccionada a través de un informe final ejemplar.
La Figura 56 muestra un alineador subyacente específico del paciente para corregir una anomalía maxilofacial/dental.
La Figura 57 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo ejemplar de acuerdo con ciertas realizaciones ejemplares para generar un volumen virtual final de TC o para generar uno o más alineadores que se muevan hacia una disposición final de dientes en el volumen virtual final de TC para reducir/corregir una anomalía maxilofacial/dental.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción detallada de las realizaciones de la presente divulgación, se hace referencia a los dibujos en los que se asignan los mismos números de referencia a elementos idénticos en figuras sucesivas. Cabe señalar que estas figuras se proporcionan para ilustrar las funciones y relaciones generales de acuerdo con las realizaciones de la presente invención y no se proporcionan con la intención de representar el tamaño o la escala real.
Cuando se utilizan, los términos "primero", "segundo", "tercero", etc., no denotan necesariamente ninguna relación ordinal o de prioridad, pero pueden utilizarse para distinguir más claramente un elemento o un intervalo de tiempo de otro.
En el contexto de la presente divulgación, el término "imagen" se refiere a datos de imagen multidimensionales que se componen de elementos de imagen discretos. En el caso de las imágenes 2D, los elementos discretos de la imagen son los elementos de la imagen, o píxeles. En el caso de las imágenes 3D, los elementos discretos de la imagen son elementos de imagen de volumen, o vóxels. El término "imagen de volumen" se considera sinónimo de "imagen 3D".
En el contexto de la presente divulgación, el término "valor de código" se refiere al valor que se asocia a cada píxel de la imagen 2D o, correspondientemente, a cada elemento de datos de la imagen de volumen o vóxel en la imagen de volumen 3D reconstruida. Los valores del código de las imágenes de tomografía computarizada (TC) o de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) se expresan a menudo, aunque no siempre, en unidades Hounsfield que proporcionan información sobre el coeficiente de atenuación de cada vóxel.
En el contexto de la presente divulgación, el término "primitivo geométrico" se refiere a una forma abierta o cerrada como un rectángulo, un círculo, una línea, una curva trazada u otro patrón trazado. Los términos "punto de referencia" y "rasgo anatómico" se consideran equivalentes y se refieren a rasgos específicos de la anatomía del paciente tal y como se muestran.
En el contexto de la presente divulgación, los términos "espectador", "operador" y "usuario" se consideran equivalentes y se refieren al profesional de la visión u otra persona que ve y manipula una imagen, como una imagen dental, en un monitor de visualización. Una "instrucción para el operador" o "instrucción para el espectador" se obtiene a partir de comandos explícitos introducidos por el espectador, como el uso de un ratón de ordenador o una pantalla táctil o la introducción de un teclado.
El término "resaltar" para un rasgo visualizado tiene su significado convencional tal y como lo entienden los expertos en las artes de la visualización de información e imágenes. En general, el resaltado utiliza alguna forma de mejora de la visualización localizada para atraer la atención del espectador. Resaltar una porción de una imagen, como un órgano, hueso o estructura individual, o un camino de una cámara a la siguiente, por ejemplo, puede lograrse en cualquiera de un número de maneras, incluyendo, pero no limitado a, la anotación, la visualización de un símbolo cercano o superpuesto, el contorno o el trazado, la visualización en un color diferente o en una intensidad o valor de escala de grises marcadamente diferente que otra imagen o contenido de la información, el parpadeo o la animación de una porción de una pantalla, o la visualización con mayor nitidez o contraste.
En el contexto de la presente divulgación, el término descriptivo "parámetros derivados" se refiere a los valores calculados a partir del procesamiento de valores de datos adquiridos o introducidos. Los parámetros derivados pueden ser un escalar, un punto, una línea, un volumen, un vector, un plano, una curva, un valor angular, una imagen, un contorno cerrado, un área, una longitud, una matriz, un tensor o una expresión matemática.
El término "conjunto", tal y como se utiliza en el presente documento, se refiere a un conjunto no vacío, ya que el concepto de una colección de elementos o miembros de un conjunto se entiende ampliamente en las matemáticas elementales. El término "subconjunto", a menos que se indique explícitamente lo contrario, se utiliza en el presente documento para referirse a un subconjunto propio no vacío, es decir, a un subconjunto del conjunto mayor, que tiene uno o más miembros. Para un conjunto S, un subconjunto puede comprender el conjunto completo S. Un "subconjunto propio" del conjunto S, sin embargo, está estrictamente contenido en el conjunto S y excluye al menos un miembro del conjunto S. Alternativamente, más formalmente, tal como se utiliza el término en la presente divulgación, un subconjunto B puede considerarse un subconjunto propio del conjunto S si (i) el subconjunto B es no vacío y (ii) si B f S también es no vacío y el subconjunto B contiene además sólo elementos que están en el conjunto S y tiene una cardinalidad que es menor que la del conjunto S.
En el contexto de la presente divulgación, una "vista en planta" o "vista 2D" es una representación o proyección bidimensional (2D) de un objeto tridimensional (3D) desde la posición de un plano horizontal a través del objeto. Este término es sinónimo del término "corte de imagen" que se utiliza convencionalmente para describir la visualización de una representación plana bidimensional dentro de los datos de imagen de volumen tridimensional desde una perspectiva particular. Se considera que las vistas 2D de los datos del volumen 3D son sustancialmente ortogonales si los planos correspondientes en los que se toman las vistas están dispuestos a 90 (+ / - 10) grados entre sí, o a un múltiplo entero n de 90 grados entre sí (n*90 grados, /-10 grados).
En el contexto de la presente divulgación, el término general "elemento de dentición" se refiere a los dientes, a los dispositivos protésicos, tales como las prótesis y los implantes, y a las estructuras de soporte para los dientes y el dispositivo protésico asociado, incluyendo las mandíbulas.
En el contexto de la presente divulgación, el término general "alineador o alineadores" se refiere a los aparatos de ortodoncia convencionales, incluyendo, pero sin limitarse a, los tradicionales aparatos metálicos con cable, los aparatos transparentes, los aparatos linguales, los aparatos con técnica de arco de canto de varias vueltas, los sistemas de tratamiento de ortodoncia personalizados, los alineadores transparentes progresivos extraíbles, los brackets inteligentes, los brackets en A, los brackets parciales y/o los brackets personalizados (por ejemplo, vestibulares o linguales).
El objeto de la presente divulgación se refiere a las tecnologías de procesamiento de imágenes digitales y de visión por ordenador, entendiendo por ello las tecnologías que procesan digitalmente los datos de una imagen digital para reconocer y, por tanto, asignar un significado útil a objetos, atributos o condiciones comprensibles para el ser humano, y luego utilizar los resultados obtenidos en el procesamiento posterior de la imagen digital.
Como se ha señalado anteriormente en la sección de antecedentes, el análisis cefalométrico bidimensional convencional tiene una serie de inconvenientes importantes. Es difícil centrar la cabeza del paciente en el cefalostato u otro dispositivo de medición, lo que hace improbable la reproducibilidad. Las radiografías bidimensionales que se obtienen producen imágenes superpuestas de la anatomía de la cabeza en lugar de imágenes tridimensionales. La localización de puntos de referencia en los cefalogramas puede ser difícil y los resultados suelen ser incoherentes (véase el artículo titulado "Cephalometrics for the next millennium" de P. Planche y J. Treil en The Future of Orthodontics, ed. Carine Carels, Guy Willems, Leuven University Press, 1998, pp. 181 - 192. Carine Carels, Guy Willems, Leuven University Press, 1998, pp. 181 -192). El trabajo de desarrollo y seguimiento de un plan de tratamiento es complejo, en parte, debido a la importante cantidad de datos cefalométricos que se recogen y calculan.
Una realización de la presente divulgación utiliza la teoría de Treil en cuanto a la selección de puntos de rasgos anatómicos 3D, los parámetros derivados de estos puntos de rasgos y la forma de utilizar estos parámetros derivados en el análisis cefalométrico. Las publicaciones de referencia de las que es autor Treil incluyen "The Human Face as a 3D Model for Cephalometric Analysis" Jacques Treil, B, Waysenson, J. Braga and J. Casteigt in World Journal of Orthodontics, 2005 Supplement, Vol. 6, issue 5, pp. 33-38y "3D Tooth Modeling for Orthodontic Assessment" por J. Treil, J. Braga, J.-M. Loubes, E. Maza, J.-M. Inglese, J. Casteigt, y B. Waysenson en Seminars in Orthodontics, Vol. 15, No. 1, marzo2009).
El diagrama esquemático de La Figura 1 muestra un aparato 100 de obtención de imágenes para la obtención de imágenes cefalométricas CBCT 3D. Para la obtención de imágenes de un paciente 12, se obtiene una sucesión de múltiples imágenes de proyección 2D y se procesa utilizando el aparato 100 de obtención de imágenes. Un montura 130 giratoria está provisto en una columna 118, preferentemente ajustable en altura para adaptarse al tamaño del paciente 12. La montura 130 mantiene una fuente 110 de rayos X y un sensor 121 de radiación en lados opuestos de la cabeza del paciente 12 y gira para poner en órbita la fuente 110 y el sensor 121 en un patrón de exploración alrededor de la cabeza. La montura 130 gira alrededor de un eje Q que corresponde a una porción central de la cabeza del paciente, de modo que los componentes fijados a la montura 130 orbitan alrededor de la cabeza. El sensor 121, un sensor digital, está acoplado a la montura 130, frente a la fuente 110 de rayos X que emite un patrón de radiación adecuado para la obtención de imágenes de volumen CBCT. Un soporte 136 de cabeza opcional, como un apoyo para la barbilla o un elemento de mordida, proporciona la estabilización de la cabeza del paciente durante la adquisición de imágenes. Un ordenador 106 tiene una interfaz 104 de operador y una pantalla 108 para aceptar los comandos del operador y para mostrar las imágenes de volumen de los datos de imagen de ortodoncia obtenidos por el aparato 100 de obtención de imágenes. El ordenador 106 está en comunicación de señales con el sensor 121 para obtener datos de imagen y proporciona señales para el control de la fuente 110 y, opcionalmente, para el control de un actuador 112 rotativo para los componentes de la montura 130. El ordenador 106 también está en comunicación de señales con una memoria 132 para almacenar datos de imágenes. Se proporciona un aparato 140 de alineación opcional para ayudar a la alineación adecuada de la cabeza del paciente para el procedimiento de obtención de imágenes.
Refiriéndose al diagrama de flujo lógico de La Figura 2, se muestra una secuencia 200 de pasos utilizados para la adquisición de datos ortodónticos para el análisis cefalométrico 3D con un volumen dental CBCT de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Los datos de la imagen de volumen CBCT se acceden en un paso S102 de adquisición de datos. Un volumen contiene los datos de imagen de una o más imágenes bidimensionales (o equivalentes, cortes). Un volumen original reconstruido de TC se forma mediante algoritmos de reconstrucción estándar utilizando múltiples proyecciones 2D o sinogramas obtenidos de un escáner de TC. A modo de ejemplo, La Figura 3 muestra un volumen 202 CBCT dental ejemplar que contiene anatomía ósea, tejidos blandos y dientes.
Continuando con la secuencia de La Figura 2, en un paso S104 de segmentación, se recogen datos de elementos de la dentición en 3D aplicando un algoritmo de segmentación de dientes en 3D al volumen 202 dental CBCT. Los algoritmos de segmentación de los dientes y de los elementos relacionados con la dentición son bien conocidos en las técnicas de la obtención de imagen dental. Los algoritmos de segmentación dental ejemplares se describen, por ejemplo, en el documento comúnmente asignado US 2013 / 022252 A1 titulado "PANORAMIC IMAGE GENERATION FROM CBCT DENTAL IMAGES" de Chen et al.; en La publicación de solicitud de patente estadounidense No.
2013/0022255 titulada "METHOD AND SYSTEM FOR TOOTH SEGMENTATION IN DENTAL IMAGES" de Chen et al.; y en el documento US 2013 / 022254 A1 titulada "METHOD FOR TOOTH DISSECTION IN CBCT VOLUME" por Chen.
Como se muestra en La Figura 4, los resultados de la segmentación de los dientes se representan con una imagen 302, en la que los dientes se representan como un todo, pero se segmentan individualmente. Cada diente es una entidad separada llamada volumen dental, por ejemplo, el volumen 304 dental.
Cada diente de los dientes segmentados o, más ampliamente, cada elemento de dentición que ha sido segmentado tiene, como mínimo, una lista de posición 3D que contiene coordenadas de posición 3D para cada uno de los vóxeles dentro del elemento de dentición segmentado, y una lista de valores de código de cada uno de los vóxeles dentro del elemento segmentado. En este punto, se define la posición tridimensional de cada uno de los vóxeles con respecto al sistema de coordenadas del volumen CBCT.
En un paso S 106 de selección de marcas de referencia en la secuencia de La Figura 2, las imágenes de volumen CBCT se muestran con dos o más vistas 2D diferentes, obtenidas con respecto a diferentes ángulos de visión. Las diferentes vistas 2D pueden estar en diferentes ángulos y pueden ser diferentes cortes de imagen, o pueden ser proyecciones ortográficas o sustancialmente ortográficas, o pueden ser vistas en perspectiva, por ejemplo. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, las tres vistas son mutuamente ortogonales.
La Figura 5 muestra un formato ejemplar con una interfaz 402 de visualización que muestra tres vistas bidimensionales ortogonales. En la interfaz 402 de visualización, una imagen 404 es una de las vistas 2D axiales de la imagen 202 de volumen CBCT (Figura 3), una imagen 406 es una de las vistas 2D axiales de la imagen 202 de volumen CBCT (Figura 3), una imagen 406 es una de las vistas 2D coronales de la imagen 202 de volumen CBCT, y una imagen 408 es una de las vistas 2D sagitales de la imagen 202 de volumen CBCT. La interfaz de visualización permite a un espectador, como un profesional o un técnico, interactuar con el sistema informático que ejecuta diversos algoritmos de procesamiento de imágenes/ordenadores para realizar una pluralidad de tareas de análisis cefalométrico en 3D. La interacción del espectador puede adoptar cualquiera de las formas conocidas por los expertos en las técnicas de la interfaz de usuario, como el uso de un puntero, tal como la palanca de mando de un ratón de ordenador o un panel táctil, o el uso de una pantalla táctil para seleccionar una acción o especificar una coordenada de la imagen, para la interacción que se describe con más detalle posteriormente.
Una de las tareas de análisis cefalométrico 3D es realizar una identificación automática en el paso S106 de selección de marcas de referencia 3D de la Figura 2. Las marcas de referencia 3D, equivalentes a un tipo de punto de referencia o rasgo 3D identificada por el espectador en la imagen visualizada, se muestran en las diferentes vistas 2D mutuamente ortogonales de la interfaz 402 de visualización de la Figura 5. Las marcas de referencia anatómicas 3D ejemplares que se muestran en la Figura 5 son el foramen palatino nasal inferior en la marca 414 de referencia. Como se muestra en la vista de La Figura 6, otras marcas anatómicas de referencia que pueden ser indicadas por el espectador en una imagen 502 visualizada incluyen los forámenes infraorbitales en las marcas 508 y 510 de referencia, y los maléolos en las marcas 504 y 506 de referencia.
En el paso S106 de la Figura 2, el espectador utiliza un dispositivo puntero (como un ratón o una pantalla táctil, por ejemplo) para colocar una marca de referencia como un tipo de primitiva geométrica en una posición adecuada en cualquiera de las tres vistas. De acuerdo con una realización de la presente divulgación que se muestra en las figuras en el presente documento, la marca de referencia se muestra como un círculo. Utilizando la pantalla de la interfaz de visualización de la Figura 5, por ejemplo, el espectador coloca un pequeño círculo en la vista mostrada como imagen 404 en la ubicación 414 como marca de referencia para un punto de referencia. La marca 414 de referencia se muestra como un pequeño círculo en la imagen 404, así como en la posición adecuada en las vistas correspondientes de las imágenes 406 y 408. Es instructivo observar que el espectador sólo necesita indicar la ubicación de la marca 414 de referencia en una de las vistas 404, 406 o 408 mostradas; el sistema responde mostrando la misma marca 414 de referencia en otras vistas de la anatomía del paciente. Así, el espectador puede identificar la marca 414 de referencia en la vista en la que es más fácilmente visible.
Después de introducir la marca 414 de referencia, el usuario puede utilizar las herramientas de la interfaz del operador, tales como el teclado o los iconos mostrados, para ajustar la posición de la marca 414 de referencia en cualquiera de las vistas mostradas. El espectador también tiene la opción de eliminar la marca de referencia introducida e introducir una nueva.
La interfaz 402 de visualización (Figura 5) proporciona utilidades de acercamiento/alejamiento para redimensionar alguna o todas las vistas visualizadas. De este modo, el espectador puede manipular las diferentes imágenes de forma eficaz para mejorar el posicionamiento de las marcas de referencia.
La colección de marcas de referencia realizadas con referencia y que aparecen en las vistas del contenido de la imagen 3D, proporciona un conjunto de parámetros cefalométricos que pueden ser utilizados para una caracterización más precisa de la forma y estructura de la cabeza del paciente. Los parámetros cefalométricos incluyen información de coordenadas proporcionada directamente por la entrada de la marca de referencia para rasgos particulares de la cabeza del paciente. Los parámetros cefalométricos también incluyen información sobre diversas características medibles de la anatomía de la cabeza de un paciente que no se introducen directamente como estructuras de coordenadas o geométricas, sino que se derivan de la información de coordenadas, denominados "parámetros cefalométricos derivados". Los parámetros cefalométricos derivados pueden proporcionar información sobre el tamaño o el volumen relativo, la simetría, la orientación, la forma, las trayectorias de movimiento y el posible rango de movimiento, los ejes de inercia, el centro de masa y otros datos. En el contexto de la presente divulgación, el término "parámetros cefalométricos" se aplica a los que se identifican directamente, como por ejemplo por las marcas de referencia, o a los parámetros cefalométricos derivados que se calculan de acuerdo con las marcas de referencia. Por ejemplo, a medida que se identifican los puntos de referencia particulares mediante sus correspondientes marcas de referencia, se construyen líneas 522 de conexión marco de trabajo para unir los puntos de referencia para una caracterización adecuada de los rasgos generales, como se muestra más claramente en la Figura 6. Las líneas 522 de conexión de marco pueden considerarse como vectores en el espacio 3D; sus características dimensionales y espaciales proporcionan datos de imagen de volumen adicionales que pueden utilizarse en el cálculo para la ortodoncia y otros fines.
Cada marca 414, 504, 506, 508, 510 de referencia es el punto terminal de una o más líneas 522 de conexión de marco, generadas automáticamente dentro de los datos de volumen por el ordenador 106 del aparato 100 de procesamiento de imágenes y que forman un marco de trabajo que facilita el posterior análisis y procesamiento de las mediciones. Las Figuras 7A, 7b y 7C muestran, para las imágenes 502a, 502b y 502c 3D visualizadas desde diferentes vistas en perspectiva, cómo un marco 520 de trabajo de puntos de referencia seleccionados, con los puntos de referencia en los vértices, ayuda a definir aspectos dimensionales de la estructura global de la cabeza. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, una instrucción del operador permite a éste alternar entre vistas bidimensionales similares a las mostradas en la Figura 5 y la representación de volumen mostrada en la Figura 6, con transparencia parcial para los vóxeles de la cabeza del paciente. Esto permite al operador examinar la colocación de la marca de referencia y la colocación de la línea de conexión desde varios ángulos; el ajuste de la posición de la marca de referencia puede realizarse en cualquiera de las vistas mostradas. Además, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, el operador puede introducir coordenadas más precisas para una marca de referencia específica.
El diagrama de flujo lógico de la Figura 8 muestra los pasos de una secuencia para aceptar y procesar las instrucciones del operador para la introducción e identificación de marcas de referencia y para proporcionar parámetros calculados de acuerdo con los datos de la imagen y las marcas de referencia. Un paso S200 de visualización muestra una o más vistas 2D, desde diferentes ángulos, como desde ángulos mutuamente ortogonales, por ejemplo, de datos de imágenes 3D reconstruidas a partir de una exploración tomográfica computarizada de la cabeza de un paciente. En un paso S210 de listado opcional, el sistema proporciona un listado de texto, como una lista tabular, una serie de avisos o una sucesión de campos etiquetados para la entrada numérica que requiere la entrada de datos posicionales para una serie de puntos de referencia o rasgos anatómicos en la imagen 3d reconstruida. Este listado puede proporcionarse explícitamente al operador en forma de indicaciones de la interfaz de usuario o de selección de menús, como se describe posteriormente. Alternativamente, el listado puede ser definido implícitamente, de manera que el operador no necesita seguir una secuencia específica para introducir la información posicional. Las marcas de referencia que dan los datos de posición x, y, z para diferentes rasgos anatómicos se introducen en un paso S220 de registro. Los rasgos anatómicos pueden estar dentro o fuera de la boca del paciente. Las realizaciones de la presente divulgación pueden utilizar una combinación de rasgos anatómicos identificadas en la pantalla, tal y como se introducen en el paso S220, y datos de segmentación generados automáticamente para los dientes y otros elementos de la dentición, tal y como se ha indicado anteriormente con referencia a la Figura 2.
En el paso S220 de registro de la Figura 8, el sistema acepta las instrucciones del operador que posicionan un punto de referencia correspondiente a cada rasgo de referencia de la anatomía. El operador introduce la marca de referencia en la primera o en la segunda vista 2D, o en cualquiera de las otras vistas si se presentan más de dos vistas y, tras su introducción, se muestra en cada una de las vistas mostradas. Un paso S230 de identificación identifica el rasgo anatómica o punto de referencia que corresponde a la marca de referencia introducida y, opcionalmente, verifica la exactitud de la entrada del operador. Los valores proporcionales se calculan para determinar la probabilidad de que una entrada de operador determinada identifique con precisión la posición de una marca de referencia para un rasgo anatómico concreto. Por ejemplo, el foramen infraorbitario suele estar dentro de un determinado intervalo de distancia con respecto al foramen palatino; el sistema comprueba la distancia introducida y notifica al operador si la marca de referencia correspondiente no parece estar bien colocada.
Continuando con la secuencia de la Figura 8, en un paso S240 de construcción, se generan líneas de conexión de marco de trabajo para conectar las marcas de referencia para la generación de marcos. A continuación, se ejecuta un paso S250 de cálculo y visualización, en el que se calculan uno o más parámetros cefalométricos de acuerdo con las marcas de referencia posicionadas. Los parámetros calculados se muestran al operador.
Las Figuras 9A, 9B y 9C muestran una interfaz de operador que aparece en la pantalla 108. La interfaz del operador proporciona, en la pantalla 108, una utilidad interactiva para aceptar las instrucciones del operador y para mostrar los resultados del cálculo de los parámetros cefalométricos de un paciente en particular. La pantalla 108 puede ser una pantalla táctil para introducir las marcas de referencia especificadas por el operador y otras instrucciones, por ejemplo. La pantalla 108 muestra simultáneamente al menos una vista 2D de los datos de la imagen de volumen o dos o más vistas 2D de los datos de la imagen de volumen desde diferentes ángulos o perspectivas. A modo de ejemplo, la Figura 9A muestra una vista 150 frontal o coronal emparejada con una vista 152 lateral o sagital. Pueden mostrarse más de dos vistas simultáneamente y pueden mostrarse diferentes vistas bidimensionales, con cada una de las vistas mostradas posicionadas independientemente de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Las vistas pueden ser mutuamente ortogonales o simplemente pueden ser desde ángulos diferentes. Como parte de la interfaz de la pantalla 108, un control 166 opcional permite al espectador ajustar el ángulo de perspectiva desde el que se obtienen una o más de las vistas 2D, ya sea alternando entre vistas fijas alternativas o cambiando el ángulo de perspectiva relativo en incrementos a lo largo de cualquiera de los ejes 3D (x, y, z). Un control 166 correspondiente puede ser proporcionado con cada vista 2D, como se muestra en la Figura 9-C. Usando la interfaz del operador mostrada para la pantalla 108, cada marca 414 de referencia es introducida por el operador usando un puntero de algún tipo, que puede ser un ratón u otro puntero electrónico o puede ser una entrada de pantalla táctil como se muestra en la Figura 9A. Como parte de la interfaz del operador, se proporciona un listado 156 opcional para guiar al operador a introducir una marca de referencia específica de acuerdo con una indicación, o para identificar la entrada del operador, como por ejemplo mediante la selección de un menú 168 desplegable como se muestra en el ejemplo de la Figura 9B. Así, el operador puede introducir un valor en el listado 156 o puede introducir un valor en el campo 158, y luego seleccionar el nombre asociado con el valor introducido en el menú 168 desplegable. Las Figuras 9A-9C muestran un marco 154 de trabajo construido entre puntos de referencia. Como muestra la Figura 9A, cada marca 414 de referencia introducida puede mostrarse en ambas vistas 150 y 152. Una marca 414 de referencia seleccionada se resalta en la pantalla 108, por ejemplo, apareciendo en negrilla o en otro color. Se selecciona una marca de referencia concreta para obtener o introducir información sobre la marca de referencia o para realizar alguna acción, tal como desplazar su posición, por ejemplo.
En la realización mostrada en la Figura 9B, la marca 414 de referencia recién introducida o seleccionada por el operador se identifica mediante la selección de un listado 156. En el ejemplo mostrado, el operador selecciona la marca 414 de referencia indicada, y luego hace una selección de menú como "foramen infraorbitario" en el menú 168. Un campo 158 opcional identifica la marca 414 de referencia resaltada. Para identificar la marca 414 de referencia se pueden utilizar, por ejemplo, cálculos con base en un modelo o en relaciones anatómicas estándar conocidas.
La Figura 9C muestra un ejemplo en el que el operador introduce una instrucción de marca 414 de referencia que es detectada por el sistema como incorrecta o poco probable. Aparece un aviso de error o un mensaje 160 de error, indicando que la entrada del operador parece ser errónea. El sistema calcula una ubicación probable para un punto de referencia o un rasgo anatómico concreto con base en un modelo o en datos aprendidos, por ejemplo. Cuando la entrada del operador parece ser inexacta, aparece el mensaje 160, junto con una ubicación 416 alternativa opcional. Se muestra una instrucción 162 de anulación, junto con una instrucción 164 de reposicionamiento para reposicionar la marca de referencia de acuerdo con la información calculada del sistema. El reposicionamiento puede hacerse aceptando otra entrada del operador desde la pantalla o el teclado o aceptando la ubicación de la marca de referencia calculada por el sistema, en la ubicación 416 alternativa en el ejemplo de la Figura 9C.
De acuerdo con una realización alternativa de la presente divulgación, el operador no necesita etiquetar las marcas de referencia a medida que se introducen. En su lugar, la pantalla pide al operador que indique un punto de referencia específico o un rasgo anatómico en cualquiera de las vistas 2D mostradas y etiqueta automáticamente el rasgo indicado. En esta secuencia guiada, el operador responde a cada pregunta del sistema indicando la posición de la marca de referencia correspondiente para el punto de referencia especificado.
De acuerdo con otra realización alternativa de la presente divulgación, el sistema determina qué punto de referencia o rasgo anatómico se ha identificado a medida que el operador indica una marca de referencia; el operador no necesita etiquetar las marcas de referencia a medida que se introducen. El sistema calcula la marca de referencia más probable utilizando la información conocida sobre los rasgos anatómicos que ya han sido identificados y, alternativamente, mediante un cálculo que utiliza las dimensiones de la propia imagen tridimensional reconstruida.
De acuerdo con otra realización alternativa de la presente divulgación, el sistema determina o el operador selecciona un conjunto de "parámetros cefalométricos" tales como puntos de referencia o rasgos anatómicos o derivados de dichos puntos de referencia y rasgos incluyendo rasgos derivados de los dientes (por ejemplo, desde un menú desplegable de diversos conjuntos de parámetros cefalométricos) y el sistema (por ejemplo, motor 3906 de análisis biométrico ) puede calcular la marca de referencia más probable o la ubicación del rasgo anatómico y luego nombra y posiciona cada punto de referencia o rasgo anatómico en el conjunto de parámetros cefalométricos seleccionados mediante un cálculo que utiliza las dimensiones de la propia imagen 3D reconstruida y la información posterior conocida sobre los rasgos anatómicos que ya han sido identificados.
Utilizando la interfaz de operador mostrada en los ejemplos de las Figuras 9A-9C, las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un sistema práctico de análisis cefalométrico 3D que integra sinérgicamente las habilidades del operador humano del sistema con la potencia del ordenador en el procedimiento de análisis cefalométrico 3D. Esto aprovecha las habilidades humanas de creatividad, uso de la heurística, flexibilidad y juicio, y las combina con las ventajas del ordenador, tal como la velocidad de cálculo, la capacidad de procesamiento preciso y repetible, la capacidad de acceso y almacenamiento de datos y la flexibilidad de visualización.
Volviendo a la secuencia de la Figura 2, los parámetros cefalométricos derivados se calculan en un paso S108 de cálculo una vez que se introduce un conjunto suficiente de puntos de referencia. Las Figuras 10A a 10E muestran una secuencia de procesamiento para calcular y analizar los datos cefalométricos y muestra cómo se obtienen una serie de parámetros cefalométricos a partir de los datos combinados de la imagen de volumen y la información de los rasgos anatómicos de acuerdo con las instrucciones introducidas por el operador y de acuerdo con la segmentación de los elementos de la dentición. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, partes de los rasgos mostrados en las Figuras 10A a 10E se muestran en la pantalla 108 (Figura 1).
Un parámetro cefalométrico derivado ejemplar que se muestra en la Figura 10A es un plano 6023D (denominado plano de referencia t en el análisis cefalométrico) que se calcula utilizando un subconjunto del conjunto de primeras primitivas geométricas con puntos 504, 506, 508 y 510 de referencia como se ha descrito previamente con referencia a la Figura 6. Otro parámetro cefalométrico derivado es el sistema 612 de referencia de coordenadas 3D, denominado sistema de referencia t y descrito por Treil en las publicaciones mencionadas anteriormente. El eje z del sistema 612 de referencia t se elige como perpendicular al plano 602 de referencia t 3D. El eje y del sistema 612 de referencia t está alineado con la línea 522 de conexión del marco de trabajo entre las marcas 508 y 504 de referencia. El eje x del sistema 612 de referencia t está en el plano 602 y es ortogonal a los ejes z y x del sistema de referencia t. Las direcciones de los ejes del sistema de referencia t se indican en la Figura 10A y en las figuras 10B, 10C, 10D y 10E posteriores. El origen del sistema de referencia t se encuentra en el centro de la línea 522 de conexión del marco de trabajo que une las marcas 504 y 506 de referencia.
Con el establecimiento del sistema 612 de referencia t, las marcas de referencia 3D del paso S106 y los datos de dientes 3D (lista de posición 3-D de un diente) del paso S104 se transforman desde el sistema de coordenadas de volumen CBCT al sistema 612 de referencia t. Con esta transformación, los cálculos posteriores de los parámetros cefalométricos derivados y los análisis pueden realizarse ahora con respecto al sistema 612 de referencia t.
Refiriéndose a la Figura 10B, un plano 704 de la mandíbula superior 3D y un plano 702 de la mandíbula inferior 3D pueden ser derivados de los parámetros cefalométricos de los datos de los dientes en el sistema 612 de referencia t. El plano 704 derivado de la mandíbula superior se calcula de acuerdo con los datos de los dientes segmentados de la mandíbula superior (maxilar). Utilizando procedimientos conocidos por los expertos en medición y análisis cefalométricos, el plano 702 derivado de la mandíbula inferior se calcula de forma similar de acuerdo con los datos de los dientes segmentados del maxilar inferior (mandíbula).
Para un cálculo ejemplar de un plano tridimensional a partir de los datos de los dientes, se forma un tensor de inercia utilizando los vectores de posición tridimensional y los valores de código de los vóxeles de todos los dientes de una mandíbula (como se describe en las publicaciones citadas de Treil); los vectores propios se calculan entonces a partir del tensor de inercia. Estos vectores propios describen matemáticamente la orientación de la mandíbula en el sistema 612 de referencia t. Se puede formar un plano 3D utilizando dos de los vectores propios, o utilizando uno de los vectores propios como normal del plano.
Refiriéndose a la Figura 10C, se muestran otros parámetros derivados. Para cada mandíbula, las curvas de la mandíbula se calculan como parámetros derivados. Se calcula una curva 810 de la mandíbula superior para la mandíbula superior; se deriva una curva 812 de la mandíbula inferior para la mandíbula inferior. La curva de la mandíbula se construye para intersecar con el centro de masa de cada diente en la mandíbula respectiva y para estar en el plano de la mandíbula correspondiente. El centro de masa del diente puede calcularse, a su vez, utilizando la lista de posiciones 3D y la lista de valores de código de los dientes segmentados.
La masa de un diente es también un parámetro cefalométrico derivado calculado a partir de la lista de valores de código de un diente. En la Figura 10C, se muestra una masa dental ejemplar como un círculo 814 u otro tipo de forma para un diente de la mandíbula superior. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, una o más de las dimensiones relativas de la forma, como el radio del círculo, por ejemplo, indica el valor de la masa relativa, el valor de la masa del diente particular en relación con la masa de otros dientes en la mandíbula. Por ejemplo, el primer molar de la mandíbula superior tiene un valor de masa mayor que los valores de masa de los dientes vecinos.
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, para cada diente se calcula también un sistema de vectores propios. Un tensor de inercia se forma inicialmente utilizando los vectores de posición 3D y los valores de código de los vóxeles de un diente, como se describe en las publicaciones citadas de Treil. Los vectores propios se calculan entonces como parámetros cefalométricos derivados del tensor de inercia. Estos vectores propios describen matemáticamente la orientación de un diente en el sistema de referencia t.
Como se muestra en la Figura 10D, otro parámetro derivado, un plano oclusal, el plano 9083D, se calcula a partir de los dos planos 702 y 704 de la mandíbula. El plano oclusal, el plano 9083-D, se encuentra entre los dos planos 702 y 704 mandibulares. La normal del plano 908 es el promedio de la normal del plano 702 y la normal del plano 704.
Para un diente individual, en general, el vector propio correspondiente al mayor valor propio computado es otro parámetro cefalométrico derivado que indica el eje medial del diente. La Figura 10E muestra dos tipos de ejes mediales ejemplares para los dientes: ejes 1006 mediales para los incisivos superiores y ejes 1004 mediales para los incisivos inferiores.
La longitud calculada del eje medial de un diente es un parámetro cefalométrico útil en el análisis cefalométrico y la planificación del tratamiento junto con otros parámetros derivados. Cabe señalar que, en lugar de utilizar el valor propio para establecer la longitud del eje como se propone en la citada publicación de Triel, las realizaciones de la presente divulgación calculan la longitud real del eje medial como un parámetro derivado utilizando un enfoque diferente. Se localiza inicialmente un primer punto de intersección del eje medial con el corte inferior del volumen del diente. A continuación, se identifica un segundo punto de intersección del eje medial con el corte superior del volumen del diente. Una realización de la presente divulgación calcula entonces la longitud entre los dos puntos de intersección.
La Figura 11 muestra un gráfico 1102 que proporciona una vista cercana que aísla el plano 908 oclusal en relación con el plano 704 de la mandíbula superior y el plano 702 de la mandíbula inferior y muestra las posiciones relativas y la curvatura de las curvas 810 y 812 de la mandíbula.
La Figura 12 muestra un gráfico 1202 que muestra las relaciones posicionales y angulares entre los ejes 1006 mediales de los dientes superiores los ejes 1004 mediales de los dientes inferiores.
Como se ha señalado en las descripciones anteriores y se muestra en las figuras correspondientes, hay una serie de parámetros cefalométricos que pueden derivarse de los datos de imágenes de volumen combinados, incluyendo la segmentación de elementos de la dentición, y las marcas de referencia introducidas por el operador. Estos se calculan en un paso S110 de análisis cefalométrico asistido por ordenador (Figura 2).
Un procedimiento ejemplar de análisis cefalométrico tridimensional en el paso S110 que puede ser particularmente valioso se refiere al paralelismo relativo de los planos 702 y 704 del maxilar (mandíbula superior) y de la mandíbula (mandíbula inferior). Los planos 702 y 704 de la mandíbula superior e inferior, respectivamente, son parámetros derivados, como se señaló anteriormente. La evaluación puede realizarse siguiendo la siguiente secuencia:
Proyectar el eje x del sistema de inercia del maxilar (es decir, los vectores propios) al plano x-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MX1_RF entre el eje z del sistema de referencia t y la proyección;
Proyectar el eje x del sistema de inercia mandibular (es decir, los vectores propios) al plano x-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MD1_RF entre el eje z del sistema de referencia t y la proyección;
MX1_MD1_RF = MX1_RF - MD1_RF da una evaluación del paralelismo de los maxilares superior e inferior en el plano x-z del sistema de referencia t;
Proyectar el eje y del sistema de inercia del maxilar (es decir, los vectores propios) al plano y-z del sistema de referencia t y calcular el ángulo MX2_RS entre el eje y del sistema de referencia t y la proyección;
Proyectar el eje y del sistema de inercia mandibular (es decir, los vectores propios) al plano y-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MD2_RS entre el eje y del sistema de referencia t y la proyección;
MX2_MD2_RS = MX2_RS - MD2_RS da una evaluación del paralelismo de los maxilares superior e inferior en el plano y-z del sistema de referencia t.
Otro procedimiento de análisis cefalométrico 3D ejemplar que se ejecuta en el paso S110 es la evaluación de la propiedad angular entre el incisivo del maxilar (mandíbula superior) y el incisivo de la mandíbula (mandíbula inferior) utilizando los ejes 1006 y 1004 mediales (Figuras 10E, 12). La evaluación puede realizarse siguiendo la siguiente secuencia:
Proyectar el eje 1006 medial del incisivo superior al plano x-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MX1_AF entre el eje z del sistema de referencia t y la proyección;
Proyectar el eje 1004 medial del incisivo inferior al plano x-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MD1_AF entre el eje z del sistema de referencia t y la proyección;
MX1_MD1_AF = MX1_AF - MD1_AF da la evaluación de la propiedad angular de los incisivos superiores e inferiores en el plano x-z del sistema de referencia t;
Proyectar el eje 1006 medial del incisivo superior al plano y-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MX2_AS entre el eje y del sistema de referencia t y la proyección;
Proyectar el eje 1004 medial del incisivo inferior al plano y-z del sistema de referencia t y calcular un ángulo MD2_AS entre el eje y del sistema de referencia t y la proyección;
MX2_MD2_AS = MX2_AS - MD2_AS da la evaluación de la propiedad angular de los incisivos superiores e inferiores en el plano y-z del sistema de referencia t.
La Figura 13 muestra un gráfico 1300 que muestra un sistema 1302 de coordenadas local x-y-z para un incisivo superior, y un sistema 1304 de coordenadas local x-y-z para un incisivo inferior. Los ejes locales del sistema de coordenadas xy-z se alinean con los vectores propios asociados a ese diente en particular. El eje x no se muestra, pero satisface la regla del sistema de la derecha.
En la Figura 13, el origen del sistema 1302 puede ser seleccionado en cualquier lugar a lo largo del eje 1006. Un origen ejemplar para el sistema 1302 es el centro de masa del diente que está asociado al eje 1006. Del mismo modo, el origen del sistema 1304 puede ser seleccionado en cualquier lugar a lo largo del eje 1004. Un origen ejemplar para el sistema 1304 es el centro de masa del diente que está asociado al eje 1004.
Con base en el análisis realizado en el Paso S110 (Figura 2), se dispone un plan de ajuste o tratamiento en un paso S112 de planificación. Un plan de tratamiento ejemplar consiste en girar el incisivo superior en sentido contrario a las agujas del reloj en un punto 3D, como por ejemplo en el origen de su sistema de coordenadas local, y alrededor de un eje 3D arbitrario, como por ejemplo alrededor del eje x del sistema local x-y-z. El gráfico de la Figura 14 muestra la rotación hacia una posición del eje 1408.
En un paso S 114 de tratamiento de la Figura 2, el tratamiento se realiza con base en la planificación, por ejemplo, con base en la rotación del incisivo superior. La planificación del tratamiento puede probarse y verificarse visualmente en un paso S 116 de visualización antes de que tenga lugar el tratamiento real.
Refiriéndose de nuevo a la Figura 2, se muestra una línea 120 desde el Paso S 114 al Paso S102. Esto indica que hay un bucle de retroalimentación en el flujo 200 de trabajo de la secuencia. Después de que el paciente se someta al tratamiento, se puede realizar una evaluación inmediata o, alternativamente, una evaluación programada del tratamiento introduciendo los datos pertinentes como entrada al sistema. Los datos relevantes ejemplares para este propósito pueden incluir resultados de obtención de imágenes ópticas, radiográficas, de resonancia magnética o de ultrasonido y/o cualquier medida o resultado significativo relacionado.
En la secuencia 200 de la Figura 2 también se muestra un paso S124 opcional de exclusión de dientes. Por ejemplo, si al paciente se le han extraído uno o más dientes, se pueden excluir los dientes complementarios a los extraídos. Para este paso, el operador especifica uno o más dientes, si los hay, que deben excluirse del resto de los pasos de procesamiento, con base en la teoría de Treil sobre el paralelismo de los planos mandibulares. El gráfico de la Figura 15 muestra cómo el sistema puede aprender la exclusión de dientes, utilizando un fantasma 912 virtual o digital. El fantasma 912 digital es un modelo virtual utilizado para el cálculo y la visualización que se construye utilizando un conjunto de puntos de referencia y un conjunto de dientes superiores de un modelo digital de una mandíbula superior y un conjunto de dientes inferiores de un modelo digital de una mandíbula inferior. El fantasma 912 digital es un modelo de datos de imagen tridimensional o de volumen que es representativo de los datos de imagen que se obtienen de la anatomía del paciente y se genera utilizando el punto de referencia y otra información anatómica proporcionada y puede almacenarse como referencia o puede generarse para su uso según sea necesario. El uso de diversos tipos de fantasmas digitales es bien conocido por los expertos en las técnicas de la radiografía digital. Los puntos de referencia como las marcas 504, 506, 508 y 510 de referencia del fantasma 912 digital corresponden a las marcas de referencia reales identificadas a partir del volumen 202 CBCT (Figura 3). Estos puntos de referencia se utilizan para calcular el sistema 612 de referencia t (Figuras 10A-10E).
El operador puede excluir uno o más dientes seleccionando los dientes en una pantalla o introduciendo información que identifique los dientes excluidos en la pantalla.
En la representación de la Figura 15, los dientes superiores e inferiores, como los dientes 2202 y 2204 digitales del fantasma 912 digital se generan digitalmente. La forma ejemplar de un diente digital es un cilindro, como se muestra. El valor de vóxel ejemplar para un diente digital en este ejemplo es 255. Se puede apreciar que se pueden utilizar otras formas y valores para la representación y el procesamiento del fantasma 912.
La Figura 16A muestra los dientes 2202 y 2204 digitales del fantasma 912 digital. Los dientes digitales correspondientes en la mandíbula superior y la mandíbula inferior se generan de la misma manera, con el mismo tamaño y el mismo valor de código.
Para evaluar el paralelismo de las mandíbulas digitales superior e inferior, se forma un tensor de inercia para cada mandíbula digital utilizando los vectores de posición 3D y los valores de código de los vóxeles de todos los dientes digitales en una mandíbula digital (véanse las publicaciones de Treil, citadas anteriormente). Los vectores propios se calculan entonces a partir del tensor de inercia. Estos vectores propios, como sistema inercial, describen matemáticamente la orientación de la mandíbula en el sistema 612 de referencia t (Figura 10A). Como se ha señalado anteriormente, los vectores propios, calculados a partir de los datos del tensor de inercia, son un tipo de parámetro cefalométrico derivado.
Como se muestra en la Figura 16B, los ejes computados de un sistema 2206 de inercia de la mandíbula digital superior y un sistema 2208 de inercia de la mandíbula digital inferior están en paralelo para el fantasma 912 digital generado como se espera, ya que los dientes de la mandíbula superior e inferior se crean de la misma manera. La Figura 17A muestra este paralelismo en la vista sagital a lo largo de una línea 2210 para la mandíbula superior y a lo largo de una línea 2212 para la mandíbula inferior; la Figura 17B muestra el paralelismo en la vista frontal (coronal) en una línea 2214 para la mandíbula superior y en una línea 2216 para la mandíbula inferior.
Refiriéndose a las Figuras 18A y 18B, se muestra un caso en el que falta el diente 2204 digital. Los ejes calculados del sistema 2206 de inercia de la mandíbula digital superior y del sistema 2208 de inercia de la mandíbula digital inferior ya no están en paralelo. En las correspondientes Figuras 19A y 19B, esta desalineación también puede examinarse en una vista sagital a lo largo de una línea 2210 para la mandíbula superior y una línea 2212 para la mandíbula inferior; en la vista frontal a lo largo de una línea 2214 para la mandíbula superior y una línea 2216 para la mandíbula inferior. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, este tipo de desalineación de los planos de la mandíbula superior e inferior (sistema de inercia) debido a uno o más dientes ausentes puede corregirse excluyendo los dientes compañeros de cada diente ausente, como se ilustra en las Figuras 20A y 20B. Los dientes acompañantes del diente 2204 son los dientes 2304, 2302 y 2202. El diente 2304 es el correspondiente al diente 2204 en la mandíbula superior. Los dientes 2202 y 2302 son los correspondientes al otro lado para los dientes 2304 y 2204. Después de excluir los dientes acompañantes del diente 2204 faltante, los ejes calculados del sistema 2206 de inercia para la mandíbula superior y el sistema 2208 de inercia para la mandíbula inferior vuelven a estar en paralelo.
Las Figuras 21A y 21B ilustran dientes segmentados de un volumen CBCT en un caso donde se excluyen los dientes acompañantes para un diente perdido. Los resultados de la segmentación se muestran en una imagen 2402. Los ejes calculados de los sistemas de inercia para las mandíbulas superior e inferior están en paralelo como se demuestra en un gráfico 2404.
Las Figuras 22A y 22B muestran el procedimiento de exclusión de dientes acompañantes aplicado a otro paciente mediante el paso S124 de exclusión de dientes (Figura 2). Como se muestra en una imagen 2500, los dientes 2502, 2504, 2506 y 2508 no están completamente desarrollados. Su posición, tamaño y orientación distorsionan gravemente las propiedades físicas del maxilar superior y de la mandíbula en términos de cálculo del sistema de inercia. Un gráfico 2510 en la Fig. 22B representa la situación en donde el sistema 2512 de inercia del maxilar superior y el sistema 2514 de inercia del maxilar inferior están severamente desalineados (no en paralelo).
Las Figuras 23A y 23B muestran los resultados de la exclusión de dientes específicos de la imagen. Una imagen 2600 muestra los resultados de excluir los dientes 2502, 2504, 2506 y 2508 de la imagen 2500 de la Figura 22A. Sin la perturbación de estos dientes, los ejes del sistema 2612 de inercia de la mandíbula superior y del sistema 2614 de inercia de la mandíbula inferior de los dientes mostrados en la imagen 2600 están en paralelo como se representa en un gráfico 2610.
Cálculo de biometría
Dados los datos de punto referencia introducidos para los puntos de referencia anatómicos, la segmentación de los elementos de la dentición tales como los dientes, los implantes y las mandíbulas y las estructuras de soporte relacionadas, y los parámetros calculados obtenidos como se ha descrito anteriormente, se puede realizar un cálculo detallado de la biometría y utilizar sus resultados para ayudar a la configuración de un plan de tratamiento y a la supervisión del progreso del tratamiento en curso. Volviendo a la figura 8, el cálculo de la biometría descrito posteriormente ofrece más detalles sobre el paso S250 para analizar y mostrar los parámetros generados a partir de las marcas de referencia registradas.
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, los puntos de referencia introducidos y los sistemas de inercia computados de los dientes se transforman desde el espacio de vóxeles de la imagen CBCT original a un sistema de referencia alternativo, denominado punto de referencia ortogonal directo (DOL), con coordenadas (xd, yd, zd). La Figura 24 muestra una serie de puntos de referencia y ejes de coordenadas o vectores del sistema de referencia DOL. Los puntos de referencia RIO y LIO indican el agujero infraorbitario; los puntos de referencia RHM y LHM marcan el martillo. El origen Od de (xd, yd, zd) se selecciona en el centro de la línea que une los puntos de referencia RIO y LIO. La dirección del vector Xd se define desde el punto de referencia RIO a LIO. Un plano YZ es ortogonal al vector Xd en el punto Od. Hay un punto de intersección o'd del plano YZ y la línea que une RHM y LHM. La dirección del vector yd es de o'd a Od. El vector Zd es el producto cruzado de Xd y yd.
Usando esta transformación, los puntos de referencia identificados pueden ser mapeados nuevamente al espacio de coordenadas mostrado en la Figura 25. La Figura 26 muestra, desde una vista lateral, un ejemplo con sistemas de inercia transformados utilizando este remapeo.
A modo de ejemplo, y no de limitación, el siguiente listado identifica un número de parámetros de datos individuales que pueden ser calculados y utilizados para un análisis posterior utilizando el punto de referencia transformado, la segmentación de la dentición y los datos del sistema inercial.
Una primera agrupación de parámetros de datos que puede ser calculada usando puntos de referencia en el espacio transformado da valores antero-posteriores:
1. Antero-posterior.alveolar.GIM-Gim:: diferencia de posición y entre los centros de inercia medios de los incisivos superiores e inferiores.
2. Antero-posterior.alveolar.GM-Gm: diferencia entre los centros de inercia medios de los dientes superiores e inferiores.
3. Antero-posterior.alveolar.TqIM: torque medio de los incisivos superiores.
4. TAntero-posterior.alveolar.Tqim: torque medio de los incisivos inferiores.
5. Antero-posterior.alveolar.(GIM+Gim)/2: posición promedio en y de GIM y Gim.
6. Antero-posterior.base.MNP-MM:diferencia de posición en y entre la media del paladar nasal y la media del foramen mental.
7. Antero-posterior.base.MFM-MM: distancia real entre el foramen mandibular medio y el foramen mental medio.
8. Antero-posterior.architecture.MMy: posición y del foramen mental medio.
9. Antero-posterior.architecture.MHM-MM: distancia real entre el maleo medio y el foramen mental medio.
Una segunda agrupación da valores verticales:
10. Vertical.alveolar.Gdz: posición z del centro de inercia de todos los dientes.
11. Vertical.alveolar.MxII-MdII: diferencia entre los ángulos de los segundos ejes de las arcadas superior e inferior.
12. Base.vertical.<MHM-MIO,MFM-MM>: diferencia de ángulo entre los vectores MHM-MIO y MFM-MM. 13. Arquitectura vertical.MMz: posición z del foramen mental medio.
14. Vertical, arquitectura.13: diferencia de ángulo entre los vectores MHM-MIO y MHM-MM.
También se proporcionan valores transversales:
15. Transversal.alveolar.dM-dm: diferencia entre la distancia de los molares superiores derechos/izquierdos y la distancia de los molares inferiores derechos/izquierdos
16. Transversal.alveolar.TqM-Tqm: diferencia entre el torque de los 1ro & 2do molares superiores y el torque de los 1ro & 2domolares inferiores.
17. Base.transversal (RGP-LGP)/(RFM-LFM): relación entre la distancia palatina mayor derecha/izquierda y la distancia del foramen mandibular.
18. Arquitectura.transversal.(RIO-LIO)/(RM-LM): relación entre las distancias del foramen infraorbitario derecho/izquierdo y del foramen mental.
Otros valores calculados o "deducidos" son los siguientes:
19. Deducido.oculto.GIM: posición en y media de los incisivos superiores.
20. Deducido.oculto.Gim: posición en y media de los incisivos inferiores.
21. Deducido.oculto.(TqIM+Tqim)/2: promedio del torque medio de los incisivos superiores y del torque medio de los incisivos inferiores.
22. Deducido.oculto.TqIM-Tqim: diferencia del torque medio de los incisivos superiores y del torque medio de los incisivos inferiores.
23. Deducido.oculto.MNPy: posición media nasal palatal y.
24. Deducido.oculto.GIM-MNP(y): diferencia de la posición en y media de los incisivos superiores y de la posición en y media del paladar nasal.
25. Deducido.oculto.Gim-MM(y): posición en y media del foramen mental.
26. Deducido.oculto.Gdz/(MMz-Gdz): relación entre el valor de Gdz y el valor de MMz-Gdz.
Cabe señalar que este listado es ejemplar y puede ser ampliado, editado o cambiado de alguna otra manera dentro del alcance de la presente divulgación.
En el listado ejemplar dado anteriormente, hay 9 parámetros en la categoría anterior-posterior, 5 parámetros en la categoría vertical y 4 parámetros en la categoría transversal. Cada una de estas categorías, a su vez, tiene tres tipos: alveolar, de base y arquitectónica. Además, hay 8 parámetros deducidos que pueden no representar una posición o relación espacial concreta, pero que se utilizan en el cálculo posterior. Estos parámetros pueden etiquetarse además como normales o anormales.
Los parámetros normales tienen una relación positiva con la desarmonía anteroposterior, es decir, en cuanto a sus valores:
Clase III < Clase I < Clase II. en la que los valores de la Clase I indican una relación normal entre los dientes superiores, los dientes inferiores y los maxilares o una mordida equilibrada; los valores de la Clase II indican que el primer molar inferior es posterior con respecto al primer molar superior; los valores de la Clase III indican que el primer molar inferior es anterior con respecto al primer molar superior.
Los parámetros anormales tienen una relación negativa con la desarmonía anteroposterior, es decir, en cuanto a sus valores relacionados con la mordida:
Clase II<Clase I<Clase III.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden utilizar un motor de análisis para calcular conjuntos de condiciones probables que pueden utilizarse para la interpretación y como guías para la planificación del tratamiento. Las Figuras 27 - 38 muestran diversos aspectos del funcionamiento y la organización del motor de análisis y algunos de los resultados textuales, tabulares y gráficos generados por el motor de análisis. Cabe señalar que un ordenador, una estación de trabajo o un procesador anfitrión pueden configurarse como motor de análisis de acuerdo con un conjunto de instrucciones preprogramadas que realizan las tareas y funciones requeridas.
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, un motor de análisis puede ser modelado como una red 2700 de tres capas como se muestra en la Figura 27. En este modelo, se puede considerar que las entradas de los nodos de fila y columna se dirigen a un conjunto de comparadores 2702 que proporcionan una salida binaria con base en las señales de entrada de fila y columna. Una celda 2704 de salida se activa para cada conjunto de posibles condiciones de entrada, como se muestra. En el ejemplo mostrado, una capa 12710 de entrada se alimenta con uno de los 26 parámetros enumerados anteriormente y una capa 2 2720 de entrada se alimenta con otro de los 26 parámetros. Una capa 2730 de salida contiene 9 celdas, cada una de las cuales representa un análisis probable si las dos entradas cumplen ciertos criterios, es decir, cuando sus valores están dentro de intervalos particulares.
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el motor de análisis tiene trece redes. Estas incluyen redes independientes similares a la mostrada en la Figura 27 y redes 2800 y 2810 acopladas como se muestra en la Figura 28.
Un algoritmo mostrado en la Figura 29 describe el funcionamiento de una red de análisis independiente, como la mostrada en el ejemplo de la Figura 27. Aquí, los valores x e y son los valores de los parámetros de entrada; m representa el índice de la red; D (i,j) es la celda de salida. Los pasos de "evaluar vector Cm" para los valores de columna y "evaluar vector rm" para los valores de fila comprueban qué criterio de evaluación cumplen los valores de entrada. Por ejemplo, en la siguiente fórmula, si -~ < Xm á pxm entonces cm = [verdadero, falso, falso].
La red acoplada de la Figura 28 combina los resultados de otras dos redes y puede funcionar como se describe en el algoritmo de la Figura 30. De nuevo, los valores x e y son los valores de entrada; m representa el índice de la red; D (i,j) es la celda de salida. Los pasos de "evaluar el vector ck' para los valores de columna y "evaluar el vector rk" para los valores de fila comprueban qué criterio de evaluación cumplen los valores de entrada.
En un aspecto más amplio, la disposición global de las redes utilizando el modelo de red independiente descrito con referencia a la Figura 27 o el modelo de red acoplado descrito con referencia a la Figura 28 permiten el análisis para examinar, comparar y combinar diversas métricas con el fin de proporcionar resultados útiles que pueden ser informados al profesional y utilizados para la planificación del tratamiento.
La Figura 31A enumera, para un paciente concreto, parámetros de ejemplo como valores numéricos y su interpretación con respecto principalmente a la maloclusión de los dientes, con base en el listado de 26 parámetros dado anteriormente. Las Figuras 31B, 31C y 31D enumeran, para un paciente en particular, parámetros de ejemplo como valores numéricos y su interpretación con respecto a la asimetría maxilofacial, con base en el listado de los 63 parámetros totales dados en una realización ejemplar de esta solicitud. La Figura 32A muestra resultados 3200 tabulados ejemplares para un ejemplo particular con características de análisis de mordida y ángulo de arcos. En el ejemplo de la Figura 32A, las columnas indican una condición de submordida, relación normal de incisivos o sobremordida. Las filas representan las clases de oclusión y las condiciones de ángulo de los arcos. Como muestra la Figura 32A, el resaltado puede utilizarse para acentuar la visualización de información que indica una condición anormal u otra condición de particular interés. Para el paciente concreto del ejemplo de la Figura 32A, el análisis indica, como resultado, una condición de submordida con características de mordida de Clase III. Este resultado puede utilizarse para planificar el tratamiento, dependiendo de la gravedad y del criterio del profesional.
La Figura 32B muestra resultados 3200 tabulados ejemplares para otro ejemplo con análisis de torque para los incisivos superiores e inferiores, utilizando los parámetros 3 y 4 del listado dado anteriormente.
La Figura 32C muestra resultados 3200 tabulados ejemplares para otro ejemplo con evaluación de birretrusión o biprotrusión utilizando los parámetros calculados dados anteriormente como parámetros (5) y (21).
La Figura 32D muestra un listado ejemplar de sumario de resultados para el análisis cefalométrico de un paciente particular. El listado que se muestra se refiere a las indicaciones de análisis tomadas en relación con los parámetros 1 - 26 enumerados anteriormente. En el ejemplo particular de la Figura 32D, hay 13 resultados de comparaciones de parámetros utilizando parámetros biométricos e información de la dentición derivada como se describe en el presente documento. En la práctica, se podrían proporcionar más o menos resultados. La Figura 32E muestra un listado detallado para una de las condiciones reportadas en un listado tabular con una tabla 3292 con celdas 3294 como se muestra posteriormente (Figura 35A).
La información de los resultados del cálculo de la biometría puede ser proporcionada al profesional en varios formatos diferentes. La información tabular, como la que se muestra en las Figuras 31A - 32E, puede proporcionarse en forma de archivo, como por ejemplo en forma de valores separados por comas (CSV) que es compatible para su visualización y posterior cálculo en disposición de hoja de cálculo tabular, o puede indicarse de otras formas, como por ejemplo proporcionando un mensaje de texto. Una pantalla gráfica, como la que se muestra en la Figura 26, puede proporcionarse alternativamente como salida, con resultados particulares resaltados, tales como por ejemplo acentuando la intensidad o el color de la pantalla para los rasgos en los que los parámetros medidos y calculados muestran relaciones biométricas anormales, como sobremordida, submordida y otras condiciones.
Los parámetros biométricos computados pueden ser utilizados en una secuencia de análisis en la que los parámetros relacionados son procesados en combinación, proporcionando resultados que pueden ser comparados con información estadística recogida de una población de pacientes. La comparación puede utilizarse entonces para indicar relaciones anormales entre diversos rasgos. Esta información sobre la relación puede ayudar a mostrar cómo los diferentes parámetros se afectan mutuamente en el caso de un paciente en particular y puede proporcionar información resultante que se utiliza para guiar la planificación del tratamiento. En una realización, la información resultante puede ser reportada en un formato ejemplar mostrado en la Figura 35A. En otra realización, la información resultante puede ser reportada en un formato ejemplar mostrado en la Figura 46.
Refiriéndose de nuevo a la Figura 1, la memoria 132 puede utilizarse para almacenar una base de datos estadística de información cefalométrica recogida de una población de pacientes. A partir de la población de pacientes se pueden almacenar y analizar diversos datos biométricos que proporcionan información dimensional sobre los dientes y las estructuras de soporte relacionadas, con información añadida sobre la mordida, la oclusión y las interrelaciones de las partes de la cabeza y la boca basadas en estos datos. Los resultados del análisis pueden almacenarse a su vez, proporcionando una base de datos de valores predeterminados capaz de aportar una cantidad significativa de información útil para el tratamiento de los pacientes individuales. De acuerdo con una realización de la presente divulgación, los datos de los parámetros enumerados en las Figuras 31A y 31B se calculan y almacenan para cada paciente, y pueden almacenarse para unos cientos de pacientes o para al menos un grupo estadísticamente significativo de pacientes. La información almacenada incluye información útil para determinar los intervalos que se consideran normales o anormales y que necesitan corrección. Entonces, en el caso de un paciente individual, la comparación entre los datos biométricos del paciente y los valores almacenados calculados a partir de la base de datos puede ayudar a orientar un plan de tratamiento eficaz.
Como es bien sabido por los expertos en ortodoncia y técnicas relacionadas, las relaciones entre los diversos parámetros biométricos medidos y calculados para diversos pacientes pueden ser complejas, de modo que deben calcularse y compararse múltiples variables para evaluar adecuadamente la necesidad de una acción correctiva. El motor de análisis descrito de forma sencilla con respecto a las Figuras 27 y 28 compara diferentes pares de parámetros y proporciona una serie de valores de salida binarios. En la práctica, sin embargo, se puede realizar un procesamiento más complejo, teniendo en cuenta el intervalo de condiciones y valores que se observan en la población de pacientes.
Resaltar los parámetros biométricos particulares medidos o calculados y los resultados proporciona datos útiles que pueden guiar el desarrollo de un plan de tratamiento para el paciente.
La Figura 33 muestra una visualización de resultados del sistema 3200 con un mensaje de recomendación 170 basado en los resultados del análisis y resaltando rasgos de la anatomía del paciente relacionadas con la recomendación. La Figura 34 muestra una pantalla 108 del sistema con una representación gráfica de los resultados 3200 del análisis. Se muestran vistas 3D anotadas (por ejemplo, 308a-308d), dispuestas en diferentes ángulos, junto con el mensaje 170 de recomendación y los controles 166.
Ciertas realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos de acuerdo con la presente divulgación pueden abordar la necesidad de métricas objetivas y datos visualizados que pueden utilizarse para ayudar a evaluar la estructura anatómica facial/dental asimétrica. Ventajosamente, las realizaciones ejemplares del procedimiento y/o del aparato presentan los resultados medidos y analizados en múltiples formatos adecuados para su evaluación por el profesional.
La Figura 35A muestra un informe de texto ejemplar para la evaluación de la asimetría maxilofacial/dental de acuerdo con una realización de la presente divulgación. El informe enumera un conjunto de tablas de evaluación (T1 - T19) disponibles en el sistema, con entradas de celdas (denotadas por C con índices de fila y columna, C(fila, columna)) que proporcionan comentarios de evaluación de propiedades de asimetría estructural maxilofacial/dental organizados con base en los cálculos relacionados con las relaciones entre los parámetros obtenidos, tal como los parámetros P1-P15 de la Figura 31B. En la Figura 32E se representa una tabla 3292 de evaluación ejemplar, que tiene cuatro filas y cuatro columnas.
En una realización, para cada tabla de evaluación ejemplar (por ejemplo, 19 tablas de evaluación), sólo una celda 3294 puede ser activada a la vez; el contenido de la celda activada se resalta, por ejemplo, mostrándose en fuente roja. En la tabla 3292 ejemplar, la celda activada es C(2,2) (3294) con un contenido "0" que indica que no se encuentra asimetría para la propiedad de desviaciones superiores/inferiores de incisivos y molares.
Para una referencia rápida a las tablas de evaluación ejemplares, el sistema de la presente divulgación genera una página de sumario concisa de tipo lista de comprobación (por ejemplo, la Figura 35A) que proporciona información con respecto a los números de las tablas (Tn), los números de los parámetros (Pk, j), los índices de las celdas (Cs, t) y los comentarios de evaluación reales de las tablas T1-T19 de evaluación. La información obtenida de este tipo de informe de texto puede ser útil para el profesional, ya que proporciona al menos algunas métricas objetivas que pueden ser útiles para desarrollar un plan de tratamiento para un paciente en particular o para evaluar el progreso del tratamiento. Además, las evaluaciones acumulativas dirigidas a la evaluación del estado general de un paciente pueden ser beneficiosas para el profesional. Esta puede ser la situación, en particular, cuando el número de puntos de referencia condicionales y las relaciones entre ellos utilizados para determinar las estructuras o relaciones anatómicas faciales/dentales asimétricas de un paciente implican un gran número de condiciones de tratamiento orientadas a la vista y en 3D, con causas subyacentes variables.
En una realización ejemplar de tabla de determinación asimétrica, pueden incluirse 19 tablas de evaluación con cientos de puntos de referencia y varios cientos de relaciones entre ellos. En esta realización ejemplar de tabla de determinación asimétrica, las tablas incluyen:
T1: Desviaciones asimétricas de emparejamiento de incisivos y molares superiores/inferiores;
T2: Rotación del arco;
T3: Rotación derecha del arco superior/inferior y responsabilidad del arco superior o inferior;
T4: Desviaciones asimétricas de emparejamiento de los incisivos superiores/inferiores con desviación transversal del incisivo superior, respuesta del arco superior o inferior en la desviación transversal de los incisivos superiores/inferiores;
T5: Desviaciones asimétricas de emparejamiento de los incisivos superiores/inferiores con desviación transversal de las bases anteriores, respuesta de la desviación anterior del arco superior o inferior en la desviación transversal de los incisivos superiores/inferiores;
T6: Desviaciones asimétricas de emparejamiento de los incisivos superiores/inferiores con desviación transversal de los molares superiores, respuesta de la desviación transversal de los molares superiores o inferiores; T7: Desviaciones asimétricas de emparejamiento de los incisivos superiores/inferiores con desviación transversal de los molares inferiores;
T8: Desviaciones asimétricas de emparejamiento superiores/inferiores de los huesos básicos;
T9: Asimetría de emparejamiento en las relaciones anteriores superiores/inferiores de los huesos básicos con desviación anterior del maxilar;
T10: Asimetría de emparejamiento en las relaciones anteriores superiores/inferiores de los huesos básicos con desviación anterior de la mandíbula;
T11: Desviaciones asimétricas de emparejamiento de los incisivos superiores/inferiores con bases anteriores desviación transversal;
T12: Asimetría vertical comparando la diferencia de altitudes de los molares L/R con la rodadura del arco maxilar;
T13: Asimetría comparando de la diferencia de altitudes de los molares L/R con el balanceo del arco mandibular;
T14: Asimetría vertical comparando las diferencias posteriores de los huesos básicos R/L (maxilar y mandíbula);
T15: Asimetría vertical comparando la diferencia L/R a nivel de puntos mentales (midiendo el área maxilofacial y la cara global);
T16: Asimetría anteroposterior comparando los molares superiores/inferiores R/L diferencia anteroposterior con los inferiores;
T17: Asimetría anteroposterior comparando los molares superiores/inferiores R/L diferencia de relación anteroposterior con los inferiores;
T18: Asimetría anteroposterior comparando los puntos de referencia laterales de la base superior L/R con los inferiores;
T19: Rama horizontal mandibular asimétrica anterior-posterior con hemifaces globales R/L;
En tales determinaciones de estructuras o relaciones anatómicas faciales/dentales asimétricas complejas de acuerdo con esta solicitud, se utilizan preferentemente evaluaciones acumulativas opcionales dirigidas a evaluaciones de la condición general de un paciente. En algunas realizaciones, los comentarios ejemplares de diagnóstico acumulativo o general pueden incluir: Asimetría dirección anterior posterior (comentario A p o S1), Asimetría dirección vertical (comentario VT o S2), y Asimetría dirección transversal (comentario TRANS o S3). Aún más, las puntuaciones de evaluación de más alto nivel pueden ser utilizadas utilizando uno o más o combinando S1, S2 y S3 para determinar una puntuación global de Asimetría (determinación Global de Asimetría). Por ejemplo, la puntuación global de Asimetría ejemplar puede ser un resumen (por ejemplo, clase general I,II, III), dividida en pocas y limitadas categorías (por ejemplo, normal, evaluación limitada, evaluación detallada sugerida) o representada/caracterizada por la condición de asimetría dominante (por ejemplo, S1, S2, S3).
Como se muestra en la Figura 35A, el informe de texto ejemplar también presenta S1 comentario de asimetría "sintética" en dirección anterior-posterior, S2 comentario de asimetría sintética en dirección vertical, y S3 comentario de asimetría sintética en dirección transversal.
La terminología "sintética" se deriva en esta solicitud para formar un par de tablas en cada dirección. En ciertas realizaciones ejemplares, la terminología "sintética" puede determinarse a partir de una combinación de una pluralidad de tablas de cada tipo de evaluación (por ejemplo, AP, V, Trans que impliquen o representen porciones sustanciales (por ejemplo, >50 %) del cráneo) o un par de tablas en cada dirección.
Por ejemplo, el comentario sintético S1 se deriva de la Tabla 17 y la Tabla 19. La derivación asigna primero una puntuación a cada una de las celdas de la Tabla 17 y la Tabla 19. Un ejemplo de asignación de puntuación se explica de la siguiente manera
Para la Tabla 17, C(1,3) = -2; C(1,2) = C(2,3) = -1; C(2,1) = C(3,2) = 1; C(3,1) = 2; las demás celdas se asignan con un valor 0.
Para la Tabla 19, C(1,1) = -2; C(1,2) = C(2,1) = -1; C(2,3) = C(3,2) = 1; C(3,3) = 2; las demás celdas se asignan con un valor 0.
La derivación del comentario sintético S1 evalúa la puntuación combinada sumando las puntuaciones de la Tabla 17 y la Tabla 19.
Por ejemplo, si C(1,3) de la Tabla 17 está activado y C(1,1) de la Tabla 19 está activado, entonces la puntuación combinada será la suma de las puntuaciones de C(1,3) de la Tabla 17 y C(1,1) de la Tabla 19. Dado que a C(1,3) en la Tabla 17 se le asigna un valor de -2 y a C(1,1) en la Tabla 19 se le asigna un valor de -2, por lo tanto, la puntuación combinada es de -4. Obviamente, los posibles valores combinados de la puntuación para S1 son -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 y 4.
Los comentarios sintéticos ejemplares de S1 pueden basarse en el valor de la puntuación combinada y se resumen a continuación.
Si la puntuación combinada = -4 o -3, el comentario sintético S1 = fuerte exceso anterior-posterior izquierdo.
Si la puntuación combinada = -2, el comentario sintético S1 = exceso de tendencia anterior-posterior izquierda.
Si la puntuación combinada = 2, el comentario sintético S1 = exceso de tendencia anterior-posterior derecha.
Si la puntuación combinada = 4 o 3, el comentario sintético S1 = fuerte exceso anterior-posterior derecho.
Si la puntuación combinada = 0, no hay comentarios.
Se aplican derivaciones de comentarios sintéticos similares a la dirección vertical y a la dirección transversal.
Volviendo a la Figura 35A, el informe de texto ejemplar muestra S1 = fuerte exceso anteroposterior derecho, S2 = ninguno y S3 = tendencia a la desviación superior izquierda.
En casos muy raros, los comentarios sintéticos aparecen en las tres direcciones, o los comentarios presentan algún tipo de mezcla de comentarios sintéticos, lo que puede incitar a ampliar el diagnóstico y/o el tratamiento.
Además, las realizaciones ejemplares del procedimiento y/o del aparato de acuerdo con la aplicación también pueden proporcionar una evaluación visual rápida de la propiedad de asimetría de la estructura maxilofacial/dental de un paciente.
La Figura 36 es un diagrama o gráfico que muestra los rasgos estructurales maxilofaciales/dentales para un paciente con respecto a una vista frontal, trazada utilizando los puntos de referencia, marcas 414 de referencia, seleccionadas por el operador (véase la Figura 5). Este tipo de gráfico muestra claramente la asimetría (izquierda frente a derecha) de forma objetiva para este paciente ejemplar.
Asimismo, la Figura 37 es un diagrama o gráfico de una vista sagital, con marcas 414 de referencia que muestran la superposición de los lados izquierdo y derecho de la cara de un paciente, como otro indicador objetivo de asimetría. La Figura 38 es un diagrama o gráfico que proporciona una evaluación visual rápida de la alineación inadecuada notable de la mordida de un paciente en una vista sagital de los planos 704 y 702 de la mandíbula superior e inferior. El plano 704 de la mandíbula se calcula con base en las marcas 814 de la mandíbula superior, el plano de la mandíbula 702 inferior se calcula con base en las marcas derivadas de la mandíbula 814 inferior. Las marcas 814 derivadas se calculan con base en los dientes 304 segmentados mostrados en la Figura 4 y muestran la ubicación del diente. El ejemplo mostrado en la Figura 38 muestra señales visuales ejemplares para un paciente con un patrón hiperdivergente.
Una disposición similar de las tablas también está disponible para el análisis de desarmonía o fuera de asimetría. Para una referencia rápida a las tablas de evaluación ejemplares, el sistema de la presente divulgación genera una página de sumario concisa de tipo lista de comprobación (por ejemplo, la Figura 35B) que proporciona información con respecto a los números de las tablas (Tn), los números de los parámetros (Pk, j), los índices de las celdas (Cs, t) y los comentarios de evaluación de desarmonía reales de las tablas de evaluación T1-T16 mostradas en la Figura 35B. La información obtenida de este tipo de informe de texto puede ser útil para el profesional, ya que proporciona al menos algunas métricas objetivas que pueden ser útiles para desarrollar un plan de tratamiento para un paciente en particular o para evaluar el progreso del tratamiento. Además, las evaluaciones acumulativas dirigidas a la evaluación del estado general de un paciente pueden ser beneficiosas para el profesional. Esta puede ser la situación, en particular, cuando el número de puntos de referencia condicionales y las relaciones entre ellos utilizados para determinar las estructuras o relaciones anatómicas faciales/dentales asimétricas de un paciente implican un gran número de condiciones de tratamiento orientadas a la vista y en 3D, con causas subyacentes variables.
En una realización ejemplar de tabla de determinación no asimétrica, se pueden incluir 16 tablas de evaluación con cientos de puntos de referencia y varios cientos de relaciones entre ellos. En esta realización ejemplar de tabla de determinación no asimétrica, las tablas incluyen:
T1: Coincidencia de incisivos y arcos globales anterior-posterior discrepancia superior/inferior;
T2: Discrepancia de los incisivos y posiciones lineales separadas de los incisivos superiores (e inferiores); T3: Discrepancia de incisivos y posiciones lineales separadas de los incisivos (superiores e) inferiores; T4: Diferencia de incisivos y diferencial de par superior-inferior de Clase 2 (compensación de Clase 3); T5: Responsabilidades separadas superior-inferior relativas a la diferencia de torque de la Clase 2 superiorinferior (compensación de la Clase 3);
T6: Relación coincidente alveolar y básica superior/inferior;
T7: Responsabilidades separadas superior/inferior en relación con la Clase 2 y la Clase 3 del esqueleto; T8: Biretrusión/biprotrusión lineal y angular;
T9: Altura vertical facial lineal global y su distribución;
T10: Altura facial y divergencia facial;
T11: Divergencias alveolares y básicas;
T12: Relación lineal transversal y angular alveolar superior/inferior;
T13: Relación lineal transversal y angular superior/inferior básica;
T14: Tamaño del corpus/mandíbula global;
T15: División de la Clase 2;
T16: Divergencia facial y divergencia global de la dentición.
Ciertos procedimientos y/o aparatos ejemplares de acuerdo con la presente divulgación pueden abordar la necesidad de métricas objetivas y datos visualizados que pueden utilizarse para ayudar a evaluar la estructura anatómica facial/dental cefalométrica (por ejemplo, asimétrica). Ventajosamente, los procedimientos y/o aparatos ejemplares utilizan los resultados medidos y analizados como controles para una pluralidad de procesadores lógicos de composición para componer informes indicativos específicos del paciente, que pueden incluir declaraciones descriptivas combinadas, preferentemente tabuladas en orientaciones de 3 ejes (por ejemplo, sistema de referencia DOL) adecuadas para la evaluación por parte del profesional (por ejemplo, planificación del tratamiento).
Un sistema ejemplar de informes de análisis de biometría ortodóntica 3D con base en datos puede utilizar un procesador de análisis biométrico o motor de análisis que recibe tanto datos de biometría de la población como datos de biometría específicos del paciente para producir una pluralidad de declaraciones descriptivas que se organizan (por ejemplo, a través de un mecanismo de composición) y se presentan al usuario final (médicos/pacientes). Un procesador de análisis biométrico ejemplar, que utiliza algoritmos de inteligencia artificial (IA) y enfoques de aprendizaje automático relacionados, genera información de diagnóstico de ortodoncia (por ejemplo, declaraciones descriptivas compuestas) que pueden ser útiles para la evaluación del paciente y el tratamiento en curso. En un ejemplo, la información ortodóntica de diagnóstico resultante puede ser reportada en un formato ejemplar mostrado en la Figura 46 y/o la Figura 48.
La Figura 39 muestra mecanismos de procesamiento lógico y datos ejemplares que pueden ser utilizados para proporcionar evaluación y guía para apoyar las aplicaciones de ortodoncia. Un procedimiento 3900 ejemplar mostrado en la Figura 39 puede ser implementado dentro de sistemas como el sistema 100 o procedimientos tal como la secuencia 200 descrita en el presente documento. Como se muestra en la Figura 39, los datos 3902 de biometría específicos del paciente y los datos 3904 de la población, por ejemplo, calculados sobre la base de los datos brutos (como los dientes segmentados y los puntos de referencia descritos anteriormente) obtenidos de la CBCT, la exploración óptica u otra fuente, se introducen en un motor 3906 de análisis biométrico. En respuesta, el motor 3906 de análisis biométrico, realiza cálculos como se describe en el presente documento y genera señales de control para los circuitos lógicos de composición que emiten declaraciones descriptivas organizadas en informes 3908 de análisis cefalométricos 3D completos que identifican una o más anomalías dentales/maxilofaciales. De acuerdo con un ejemplo de la presente divulgación, los enunciados descriptivos que describen una o más anomalías dentales/maxilofaciales pueden incluir, abarcar o complementar algunos de los dados anteriormente en las Figuras 31A-32D, 35A, 35B o preferentemente 46.
Como se describe en el presente documento, la memoria dentro o acoplada al motor 3906 de análisis biométrico, tal como la memoria 132, puede utilizarse para almacenar los datos 3902 específicos del paciente y los datos 3904 de la población (por ejemplo, la base de datos estadística de información cefalométrica recopilada de una población de pacientes). preferentemente, la biometría 3904 de la población y los datos 3902 específicos del paciente se clasifican en forma de árboles de datos, por ejemplo, como se muestra en las Figuras 40 y 41.
La Figura 40 es un diagrama que muestra una estructura de árbol ejemplar para los datos de "asimetría" o "desarmonía" o "deformidad dentalfacial" que contienen la información relativa a la "desarmonía" estructural de la dentición y la anatomía maxilofacial. Dichos datos de "desarmonía" se ramifican además en tres datos direccionales que contienen información clínica especializada en tres direcciones espacialmente ortogonales, es decir, anterior-posterior (delantedetrás), vertical (arriba-abajo) y transversal (lado-lado).
Además, dichos datos direccionales cubren la información estructural de "armonía" o "desarmonía" en tres niveles diferentes que pueden ser el nivel alveolar, el nivel de base y el nivel de arquitectura. Los datos alveolares ejemplares incluyen las posiciones de los dientes, los pares de los dientes y los centros de inercia de la mandíbula. Entre los datos base ejemplares se encuentran la longitud del corpus, el pseudo FMA (ángulo del plano mandibular de Frankfort) y la diferencia de posición del foramen mandibular derecha/izquierda. Algunos datos de arquitectura ejemplares incluyen la coordenada media del foramen mental, la relación entre la anchura infraorbital y la anchura anterior de la mandíbula, y la altura maxilar-mandibular.
Aún más, dichos datos en cada uno de los tres niveles alveolares, nivel de base y nivel de arquitectura se clasifican, además, si es necesario, como Clase I, Clase II y Clase III. Dicha Clase I indica neutrocclusión, la Clase II indica distocclusión y la Clase III indica Mesiocclusión,. Estas clasificaciones son conocidas por los expertos en la técnica.
La Figura 41 es un diagrama que muestra una estructura de árbol ejemplar para los datos de "asimetría" o "asimetría dentalfacial" que contienen la información relativa a la asimetría estructural de la dentición y la anatomía maxilofacial. Dichos datos de "asimetría" se ramifican además en tres datos direccionales que contienen información clínica especializada en tres direcciones espacialmente ortogonales, es decir, anterior-posterior (delante-detrás), vertical (arriba-abajo) y transversal (lado-lado).
Además, dichos datos direccionales cubren la información de asimetría estructural en tres niveles diferentes que pueden ser el nivel alveolar, el nivel de base y el nivel de arquitectura. Los datos alveolares ejemplares incluyen la desviación transversal de los incisivos superiores, la desviación transversal del arco superior y la rotación del arco. Los datos básicos ejemplares incluyen la diferencia de altura derecha-izquierda del maxilar, la diferencia de altura derechaizquierda mandibular y la desviación derecha-izquierda del arco superior/inferior. Los datos de arquitectura ejemplares incluyen la diferencia de profundidad facial derecha/izquierda, la diferencia de posición anterior-posterior del foramen mental derecha/izquierda y la diferencia de divergencias maxilar-mandibular derecha/izquierda.
Aún más, dichos datos en cada uno de los tres niveles alveolares, nivel de base y nivel de arquitectura se clasifican, además, si es necesario, como Clase I, Clase II y Clase III. Dicha Clase I indica neutrocclusión, la Clase II indica distocclusión y la Clase III indica Mesiocclusión,. Estas clasificaciones son conocidas por los expertos en la técnica.
Las Figuras 42, 43 y 44 son diagramas que ilustran términos de datos ejemplares: que incluyen ángulos de Euler del diente, Pseudo FMA, y Diferencia de divergencia básica mandibular derecha/izquierda, respectivamente.
La Figura 45 es un diagrama que ilustra un motor 4510 de IA ejemplar para el análisis de desarmonía (por ejemplo, sin asimetría ) y un motor 4520 de IA ejemplar para el análisis de asimetría. Como se muestra en la Figura 45, el análisis 4510 ejemplar de desarmonía (sin asimetría) puede incluir 16 motores de IA, donde cada motor de IA recibe diversos datos biométricos como entradas y genera diversas salidas de comentarios de diagnóstico. El análisis 4520 de asimetría ejemplar puede incluir 19 motores de IA, donde cada motor de IA recibe diversos datos biométricos como entradas y genera diversas salidas de comentarios de diagnóstico.
La Figura 27 es un diagrama que ilustra componentes ejemplares de un motor de IA que puede implementar el análisis 4510 de desarmonía (sin asimetría) y análisis 4520 de asimetría.
La Figura 46 presenta un informe ejemplar de análisis de biometría generado a través de un mecanismo de inteligencia de máquina de acuerdo con procedimientos y/o aparatos ejemplares descritos en el presente documento. Como se muestra en la Figura 46, el informe 4600 de análisis de biometría puede generarse utilizando una pluralidad de circuitos lógicos de composición accionados por señales de control del análisis de anomalías maxilofaciales/dentales específicas del paciente, que se elaborará a continuación.
Como se muestra en las Figuras 47-48, una descripción4602 anterior-posterior ejemplar para el Diagnóstico de sin Asimetría incluye al menos una declaración descriptiva y como se muestra incluye una pluralidad de 4 declaraciones descriptivas. Como se muestra en las Figuras 47-48, el enunciado A de la descripción 4602 anterior-posterior incluye hasta 3 comentarios descriptivos.
Refiriéndose a la Figura 47, una parte del informe 4600 final de un paciente muestra una declaración compuesta ejemplar (A) que puede descomponerse en tres comentarios separables derivados de tres tablas de IA:
Comentario Co de la Tabla 0 de IA (To) como se muestra en la Figura 48
Comentario Ci de la Tabla 1 de IA (Ti) como se muestra en la Figura 48
Comentario C2 de la Tabla 2 de IA (T2) como se muestra en la Figura 48
Como se muestra, esta declaración ejemplar (A) contiene al menos un comentario. La determinación de la presencia de un comentario en dicha declaración (A) se controla mediante un mecanismo inteligente que se ilustra en la Figura 49 con una tabla (A) 4900 de verdad lógica de composición para el enunciado (A). La última columna de la tabla (A) 4900 de verdad lógica de composición enumera dieciséis posibles salidas (por ejemplo, combinaciones de comentarios C0, C1 y C2), una de las cuales se presentará como parte de la descripción 4602 anterior-posterior en el informe final mostrado en la Figura 4600. La determinación de qué salida debe presentar la tabla (A) 4900 de verdad lógica de composición está controlada por el patrón de cuatro señales de control E1, N1 (señales de control para la Tabla 1, véase la Figura 50), E2 y N2 (señales de control para la Tabla 2, véase la Figura 50). Por ejemplo, como se muestra en un recuadro punteado en la Figura 49, un patrón de 0000 en la tabla (A) 4900 de verdad lógica de composición produce la salida C0+C1+C2. Además, por ejemplo, un patrón 1001 produce C0, como se muestra en un cuadro punteado en la Figura 50.
La tabla (A) 4900 de verdad lógica de composición puede ser fácilmente mapeada a un circuito compuesto que se construye con puertas lógicas. Un circuito (A) 5100 compuesto ejemplar que incluye compuertas AND, inversores y una compuerta ADD puede implementar la tabla (A) 4900 de verdad lógica de composición como se muestra en la Figura 51. Como pueden apreciar los expertos en las técnicas de la escritura automatizada, dichos circuitos compuestos pueden implementarse utilizando código de software o una combinación de hardware y software.
La Figura 52 es un diagrama que muestra que la declaración (B) que puede ser producida por el mecanismo de circuito similar utilizado para generar a la declaración (A) descrita anteriormente.
En la Figura 46, la descripción 4602 anterior-posterior ejemplar incluye cuatro declaraciones descriptivas, cada una de las cuales puede ser generada por un circuito de composición.
La Figura 53 es un diagrama que ilustra un informe final ejemplar que puede ser formado combinando una pluralidad de salidas del circuito A de composición a través del circuito X de composición para el informe 4600 completo mostrado en la Figura 46.
La Figura 54 es un diagrama que muestra otro enunciado ejemplar (enunciado E) contenido en el informe 4600 final ejemplar, que cada uno puede ser generado por un circuito de composición. La Figura 54 muestra una anomalía maxilofacial/dental subyacente específica del paciente (transformada en la declaración E en el informe 4600 final ) en los datos originales de la CBCT. La Figura 54 demuestra que dicha Declaración E ejemplar no es obviamente observable sólo a través del examen del volumen de la CBCT. Por el contrario, las Figuras 46 y 55 ilustran la utilidad clínica del informe 4600 de análisis generado automáticamente. Dicha Declaración E es evidente, a través del cálculo de los datos de biometría en la Figura 55, que la anchura posterior del maxilar es más corta que la anchura posterior mandibular, como se puede leer en el informe 4600 de análisis. En una realización ejemplar, la selección por parte del operador de una declaración compuesta (por ejemplo, la declaración (E) para el Diagnóstico de sin Asimetría, Descripción Transversal) hace aparecer al menos una vista 2D/3D de una representación gráfica de la anomalía maxilofacial/dental subyacente específica del paciente (por ejemplo, la Figura 55). En una realización, los comentarios seleccionables de las declaraciones compuestas (por ejemplo, los comentarios individuales C0,..., Cn de la declaración (A) de la descripción 4600 anterior-posterior), cuando se seleccionan, hacen aparecer al menos una vista 2D/3D preestablecida de una representación gráfica de la anomalía maxilofacial/dental subyacente específica del paciente. En una realización, las declaraciones compuestas seleccionables (por ejemplo, declaración A,..., declaración N) de una sección del informe 4600 de análisis de biometría, cuando se seleccionan, hacen aparecer al menos una vista 2D/3D preestablecida o una representación gráfica de la anomalía maxilofacial/dental subyacente seleccionada del paciente. En una realización, las secciones seleccionables (por ejemplo, anterior-posterior,..., transversal) del informe 4600 de análisis de biometría, cuando se seleccionan, hacen aparecer al menos una vista 2D/3D preestablecida o una representación gráfica de la anomalía maxilofacial/dental subyacente seleccionada del paciente. En una realización, la selección de una sección de desarmonía o una sección de asimetría (por ejemplo, Diagnóstico de Asimetría Desactivado o Diagnóstico de Asimetría) del informe 4600 de análisis de biometría trae al menos una vista 2D/3D preestablecida o una representación gráfica de la anormalidad maxilofacial/dental subyacente seleccionada del paciente. En una realización, el operador puede modificar y guardar como preajuste futuro al menos una vista 2D/3D o una representación gráfica de la anomalía maxilofacial/dental subyacente seleccionada.
Como se muestra en la Figura 46, en ciertos ejemplos el informe 4600 de análisis de biometría (por ejemplo, informe de análisis de biometría maxilofacial en 3D) puede incluir un identificador de paciente, una descripción específica del paciente de asimetría dividida en una o más de una declaración compuesta anterior-posterior, una declaración compuesta vertical, y una declaración compuesta transversal, y una descripción específica del paciente de desarmonía dividida en una o más de una declaración compuesta anterior-posterior, una declaración compuesta vertical, y una declaración compuesta transversal, en el que las declaraciones son frases descriptivas compuestas (de diagnóstico) combinables de acuerdo con los datos de biometría específicos del paciente (por ejemplo, de una tomografía computarizada de la cabeza de un paciente) que resumen la estructura anatómica facial/dental actual de un paciente (por ejemplo, anomalías maxilofaciales/dentales). En una realización, una descripción específica del paciente con asimetría y una descripción específica del paciente con desarmonía, cada una de las descripciones específicas del paciente con asimetría y la descripción específica del paciente con desarmonía pueden incluir una declaración compuesta sintética.
Se describe en el presente documento un procedimiento y/o aparato ejecutado por ordenador para el análisis cefalométrico 3D de la asimetría maxilofacial de un paciente. Ciertas realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos pueden adquirir y mostrar datos de imágenes de volumen reconstruidas de la cabeza de un paciente, incluyendo uno o más elementos de dentición segmentados dentro de la boca del paciente. Opcionalmente, se pueden añadir a los datos de la imagen de volumen reconstruida marcas de referencia adicionales proporcionadas por el operador. Los procedimientos y/o aparatos ejemplares pueden calcular y mostrar los parámetros cefalométricos del paciente de acuerdo con los datos de la imagen de volumen reconstruida y los datos de biometría de la población, y luego calcular, utilizando los parámetros cefalométricos calculados, uno o más resultados indicativos de la asimetría maxilofacial/dental. Ciertos procedimientos y/o aparatos ejemplares descritos pueden entonces generar un informe que incluya declaraciones compuestas representativas de la asimetría maxilofacial/dental específica del paciente utilizando una pluralidad de circuitos lógicos de composición.,
Se describe en el presente documento un procedimiento y/o aparato ejecutado por ordenador para el análisis cefalométrico 3D de la estructura maxilofacial de un paciente para producir un volumen de TC virtual final (TCfinal), preferentemente correspondiente a un resultado de tratamiento ortodóntico que incluye al menos los dientes segmentados (por ejemplo, coronas y/o raíces). Después de adquirir los datos de la imagen de volumen reconstruida inicial de la cabeza de un paciente que incluye uno o más elementos de dentición segmentados, las realizaciones ejemplares del procedimiento y/o del aparato pueden calcular y mostrar un volumen virtual de TC final (objetivo) para el paciente de acuerdo con la imagen de volumen reconstruida inicial y los datos de biometría de la población, y luego calcular, uno o más resultados indicativos de las correcciones (por ejemplo, reducir o minimizar) de la asimetría maxilofacial/dental. Los procedimientos y/o aparatos ejemplares pueden calcular y mostrar los parámetros cefalométricos del paciente de acuerdo con los datos de la imagen de volumen reconstruida inicial y los datos de biometría de la población, y luego calcular los parámetros cefalométricos indicativos de la asimetría maxilofacial/dental, y luego uno o más resultados indicativos de las correcciones de la asimetría maxilofacial/dental. Los resultados ejemplares indicativos de las correcciones de la asimetría maxilofacial/dental incluyen una disposición final de los dientes en el volumen de TC virtual final que reduce o minimiza la desarmonía y/o la asimetría en la estructura maxilofacial/dental. Preferentemente, dichos resultados indicativos de correcciones de la asimetría maxilofacial/dental se ajustan además a los planes de tratamiento (por ejemplo, de un profesional de la ortodoncia) y/o a las directrices del tratamiento de ortodoncia (por ejemplo, con o sin cirugía). De acuerdo con otras realizaciones de procedimientos y/o aparatos para el análisis cefalométrico tridimensional de la estructura maxilofacial/dental, se pueden generar uno o más alineadores para mover incrementalmente la dentición hacia la disposición final de los dientes en el volumen de TC virtual final (TCfinal).
Nuevamente, la Figura 39 muestra mecanismos de procesamiento lógico ejemplares y datos que pueden ser utilizados para proporcionar evaluación y guía para apoyar aplicaciones de ortodoncia. Como se muestra en la Figura 39, los datos 3902 de biometría específicos del paciente y los datos 3904 de la población, por ejemplo, calculados con base en los datos sin procesar (tales como la cabeza segmentada reconstruida en 3D que incluye los dientes y los puntos de referencia descritos anteriormente) obtenidos a partir de sistemas de obtención de imágenes tales como aparatos de obtención de imágenes de rayos X dentales (por ejemplo, CBCT), obtención de imágenes resueltas en profundidad, escaneo óptico u otra fuente, se introducen en un motor 3906 de análisis biométrico. En una realización, los datos 3902 de biometría específicos del paciente son un volumen de TC reconstruido de la cabeza del paciente (por ejemplo, el volumen 202 CBCT dental ). En respuesta, el motor 3906 de análisis biométrico, realiza cálculos como los descritos identificando una o más anormalidades dentales/maxilofaciales. De acuerdo con las realizaciones ejemplares de la presente divulgación, el motor 3906 de análisis biométrico puede entonces generar un volumen de TC virtual objetivo o final, que preferentemente resulta del movimiento/ajuste de los huesos/dientes para abordar o compensar/corregir la una o más anormalidades dentales/maxilofaciales. En una realización, el volumen de TC virtual final específico del paciente es un volumen CT reconstruido de la cabeza del paciente (por ejemplo, el volumen 202 CBCt dental ). Asimismo, el motor 3906 de análisis biométrico puede acoplarse para acceder a reglas y algoritmos 3930 de ortodoncia que pueden proporcionar directrices o requisitos para el reposicionamiento automático de los dientes o el reposicionamiento asistido por el usuario de acuerdo con los tratamientos terapéuticos (o estéticos). Preferentemente, el volumen de CT virtual final implementa los requisitos y/o las directrices terapéuticas de ortodoncia, como la rotación máxima individual incremental y acumulativa de los dientes, el movimiento máximo de los dientes, etc.
Refiriéndose ahora a la Figura 57, una realización ejemplar del procedimiento puede generar un volumen de CT virtual final, que preferentemente resulta del movimiento dental/maxilofacial calculado para abordar o compensar/corregir una o más anormalidades dentales con respecto a todas o a partes seleccionadas de la estructura dental/maxilofacial. Además, en la Figura 57, una realización del procedimiento global puede producir alineadores para su uso para reposicionar (por ejemplo, de forma incremental) al menos los dientes del paciente a una disposición en el volumen de TC virtual final que resulta de la reducción de la asimetría y la falta de armonía en la estructura dental/maxilofacial.
Como se muestra en la Figura 57, se obtiene un volumen de TC inicial (por ejemplo, un volumen reconstruido en 3D) que representa una disposición dental/maxilofacial inicial (por ejemplo, que incluye una disposición inicial de dientes), a la que se hace referencia en lo sucesivo como es escaneo de T0 Segmentado o CBCT de T0 segmentada (bloque 5716). La CBCT de T0 segmentada puede obtenerse de varias maneras. Por ejemplo, el cráneo del paciente, incluyendo los dientes, puede ser escaneado o visualizado utilizando tecnología bien conocida. A continuación, se puede segmentar, identificar y etiquetar la estructura dental/maxilofacial (dentición, huesos y parámetros cefalométricos).
En una realización ejemplar, la CBCT de T0 segmentada se obtiene durante una visita T0 (por ejemplo, la visita inicial) del paciente a un profesional dental como un ortodoncista (bloque 5710). Durante la visita T0, un aparato de obtención de imágenes CBCt de rayos X dentales puede realizar un patrón de exposición preestablecido o un escaneo para obtener datos de proyección para reconstruir una imagen de volumen 3D de acuerdo con técnicas conocidas (bloque 5712). Preferentemente, para simplificar el registro y/o la segmentación, también se crea un escaneo intraoral (IO) para crear una malla 3D de la dentición (por ejemplo, coronas y encías y puntos de referencia invariables tales como las rugosidades palatinas) durante la visita T0 (bloque 5712), lo que permite que los escaneos IO posteriores en la visita Tn se registren con el escaneo IO de T0 con la condición de que el escaneo IO de T0 ya esté registrado con el escaneo CSBT de T0 , lo que es más sencillo de realizar. La imagen de volumen 3D puede entonces ser segmentada en huesos y dientes individuales o huesos y dientes individuales incluyendo coronas y raíces (bloque 5714). El volumen 3D segmentado que incluye al menos un punto de referencia dental invariante identificado puede introducirse en el motor 3906 de análisis biométrico (bloque 5716). La determinación del punto de referencia invariable dental puede basarse en procedimientos anatómicos (por ejemplo, ruga palatina), quirúrgicos (por ejemplo, microimplantes), obtención de imagen (por ejemplo, Tomografía de Coherencia Óptica (o Ct ) en 2D o 3D, como la obtención de imagen de la vasculatura sanguínea en las encías o los forámenes óseos), utilizando ultrasonidos, optoacústica o rayos X, etc. De acuerdo con las realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos para el análisis cefalométrico en 3D de la estructura dental/maxilofacial, se utilizan para generar un volumen de TC virtual final específico para el paciente que incluye una disposición dental/maxilofacial deseada o final que incluye dientes segmentados que aborda o está en equilibrio con la estructura dental/maxilofacial.
Como se muestra en la Figura 57, el motor 3906 de análisis biométrico puede posicionar y etiquetar un conjunto elegido de parámetros cefalométricos en la CBCT de T0 segmentada mediante un cálculo que utiliza las dimensiones de la propia imagen 3D reconstruida y la información posterior conocida sobre los rasgos anatómicos. A continuación, el motor 3906 de análisis biométrico puede utilizar la CBCT de T0 segmentada para realizar un análisis dental/maxilofacial (bloque 5720) con el fin de generar un análisis de mediciones de T0 , como un sumario o informe 4600 de anomalías dentales/maxilofaciales (bloque 5730), que puede ser utilizado por un dentista de ortodoncia para la planificación del tratamiento del profesional (bloque 5735) para tratar al paciente.
Alternativamente, el motor 3906 de análisis biométrico puede usar la CBCT de T0 segmentada para realizar un análisis dental/maxilofacial y luego generar una CBCT virtual de Tfinal que corrige al menos una anormalidad dental/maxilofacial. Preferentemente, el motor 3906 de análisis biométrico realiza un análisis dental/maxilofacial (bloque 5740) que corrige la mayoría de las anomalías dentales/maxilofaciales con base en un conjunto de reglas de ortodoncia dental (por ejemplo, reglas de movimiento de los dientes, reglas de rotación de los dientes, reglas de seguridad, etc. o planificación/diagnóstico del tratamiento por parte del profesional) para generar la CBCT virtual de Tfinal (bloque 5750). En una realización, el motor 3906 de análisis biométrico realiza un análisis dental/maxilofacial (bloque 5740) que corrige todas las anomalías dentales/maxilofaciales (bloque 5720) para armonizar lo mejor posible los dientes segmentados dentro de la estructura dental/maxilofacial para generar la CBCT virtual de Tfinal (bloque 5750). Este análisis dental/maxilofacial "correctivo" por parte del motor 3906 de análisis biométrico puede denominarse operación del motor 3906 de análisis biométrico de forma inversa o análisis dental/maxilofacial inverso. Cabe señalar que la planificación/diagnóstico del tratamiento por parte del profesional, las reglas de ortodoncia dental pueden incluir la cirugía, por ejemplo, para la extracción de uno o más dientes (antes o después de la erupción), para el afeitado de dientes para reducir el volumen o dar forma a al menos un diente, o para modificar o ampliar un arco dental antes o durante (por ejemplo, la etapa Tn) el tratamiento. Opcionalmente, como se muestra en la Figura 57, la planificación del tratamiento por parte del profesional (bloque 5735) puede utilizarse para modificar/finalizar la CBCT virtual de Tfinal.
De acuerdo con ciertas realizaciones ejemplares de la aplicación, los dientes del paciente se reposicionan (por ejemplo, de forma incremental) desde una disposición inicial de los dientes en la CBCT de T0 segmentada hasta una disposición final de los dientes en el volumen de TC virtual final mediante la colocación de una serie de alineadores (por ejemplo, aparatos dentales) en la boca del paciente. Convencionalmente, los alineadores pueden ser fijados a los dientes y una pluralidad de visitas en tiempos (T0, T-i ,...Tn, Tn+1...., Tfinal) al odontólogo se utilizan para validar repetidamente un arreglo/posiciones de los dientes actuales y/o instalar un alineador nuevo o actualizado. También convencionalmente, algunos alineadores no se fijan y el paciente puede colocar y reemplazar un alineador en una serie de alineadores en cualquier momento (T0 , T1,...Tn, Tn+1...., Tfinal) durante el procedimiento (por ejemplo, con o sin una visita al odontólogo). Además, se puede utilizar una combinación de tales tipos de alineadores (por ejemplo, aparatos ortopédicos y dispositivos elásticos extraíbles o retenedores).
Generalmente, un primer alineador de la serie de alineadores de ajuste incremental de la dentición tendrá una geometría seleccionada para reposicionar los dientes desde la disposición inicial de los dientes a una primera disposición intermedia. Después de acercarse o lograr la primera disposición intermedia, se pueden colocar sucesivamente uno o más alineadores adicionales (intermedios) en los dientes, donde dichos alineadores adicionales tienen geometrías/configuraciones de fuerza aplicada (por ejemplo, elástica) seleccionadas para reposicionar progresivamente los dientes desde la primera disposición intermedia a través de las disposiciones) intermedias sucesivas. Por ejemplo, se puede producir una pluralidad de disposiciones intermedias determinando las diferencias de posición entre una primera disposición virtual de T inicial y la disposición virtual de Tfinal e interpolando dichas diferencias (por ejemplo, entre 2 y más las 50 etapas), interpolación lineal o no lineal, entre fotogramas I seleccionados, o similares. Un plan de tratamiento de ortodoncia u otro tratamiento dental puede completarse colocando un alineador final en la boca del paciente, donde el alineador final tiene unas configuraciones seleccionadas para reposicionar progresivamente los dientes desde la última disposición intermedia hasta la disposición final de los dientes establecida por la configuración virtual de Tfinal(bloque 5755).
Así, como se muestra en la Figura 57, una configuración virtual de Tfinal (bloque 5755) puede ser usada para planificar o modelar uno o más alineadores para mover los dientes del paciente hacia una disposición dental final. Así, en una realización ejemplar se puede generar un conjunto completo de alineadores progresivos transparentes removibles en el bloque 5755.
Alternativamente, en otra realización ejemplar, un profesional dental puede producir repetidamente uno o más alineadores de una serie de alineadores incrementales para mover desde una disposición inicial de los dientes (por ejemplo, de forma incremental) al menos los dientes del paciente hacia una disposición en el volumen virtual final de TC que resulta de la reducción de la asimetría y la desarmonía en la estructura dental/maxilofacial. En este caso, como se muestra en la Figura 57, con la CBCT Segmentada de T0 y el volumen de TC virtual final o CBCT virtual segmentada de Tfinal, se puede diseñar convencionalmente un primer o inicial alineador de T1 (bloque 5762), preferentemente en la visita de T0. Opcionalmente, el motor 3906 de análisis biométrico puede volver a realizar un análisis de la protección de seguridad utilizando una evaluación del movimiento del diente de T0 a T1 (por ejemplo, T n, a Tn+1 ajuste de la posición de la dentición incremental) contra el conjunto seleccionado de reglas de ortodoncia dental (bloque 5760). Por ejemplo, el análisis de la protección de seguridad puede incluir el riesgo de fenestración, el riesgo de colisión de la raíz, el riesgo de movimiento de los dientes por etapas y acumulado en seis grados de libertad y similares. El bloque 5760 también puede depender de un tipo específico de alineador utilizado porque diferentes tipos de alineadores pueden aplicar correspondientemente diferentes tipos, magnitudes y/o incluso direcciones y similares de fuerza/movimiento dental. En este caso, el control puede saltar de la visita T0 a una visita Tn, como se muestra en la Figura 57 (bloque 5770)
Nuevamente, en una realización ejemplar, se obtiene una CBCT de Tn segmentada durante una visita Tn posterior del paciente al profesional dental (bloque 5770). Preferentemente, durante la visita de Tn, un aparato de obtención de imágenes intraorales dentales (por ejemplo, un escáner IO) puede adquirir una malla 3D de las coronas de los dientes y las encías (por ejemplo, del maxilar superior y del maxilar inferior) y un punto de referencia invariable de acuerdo con técnicas conocidas (bloque 5772). La malla 3D puede entonces segmentarse en coronas y encías individuales y luego registrarse en una CBCT anterior o en la CBCT de T0 segmentada, preferentemente utilizando el punto de referencia invariante para formar una CBCT virtual de Tn segmentada (bloque 5774). La CBCT virtual de Tn segmentada que incluye el al menos un punto de referencia dental invariante identificado puede ser introducida en el motor 3906 de análisis biométrico (bloque 5776). En una realización ejemplar, un escaneo de CBCT de rayos X adicional por un aparato de obtención de imágenes CBCT de rayos X dentales extraorales puede utilizarse para reconstruir una imagen de volumen de Tn 3D de acuerdo con técnicas conocidas (bloque 5772), que puede registrarse en una CBCT de T0 anterior o segmentada. Tras el registro, se puede segmentar la imagen de volumen de Tn 3D.
Los dispositivos alternativos de escaneo y exploración para la visita de Tn incluyen una obtención de imagen de volumen resuelta en profundidad para obtener señales que caractericen las superficies de los dientes, el tejido de las encías y otros rasgos intraorales. Las técnicas de obtención de imágenes con resolución de profundidad son capaces de cartografiar tanto las superficies como las estructuras del subsuelo hasta una determinada profundidad. Aunque se ha descrito utilizando un escáner/cámara intraoral para obtener una malla 3D de la superficie de la dentición (por ejemplo, dientes y encías y puntos de referencia invariables tales como las rugosidades palatinas) en cada fase del tratamiento (por ejemplo, T0,..., Tn,..., Tfinal), las realizaciones ejemplares del procedimiento y/o aparato descritas en el presente documento también pueden implementarse utilizando técnicas de obtención de imágenes de volumen resueltas en profundidad, tales como sistemas de obtención de imágenes por tomografía de coherencia óptica, sistemas de obtención de imágenes fotoacústicas o sistemas de obtención de imágenes por ultrasonidos. En una realización ejemplar, las imágenes de volumen resueltas en profundidad pueden obtener imágenes a través de los tejidos blandos para detectar puntos de referencia invariables que no pueden ser detectados por un escáner IO.
Preferentemente, el motor 3906 de análisis biométrico realiza un análisis dental/maxilofacial (bloque 5780) para generar un análisis o informe de progresión del tratamiento de Tn (bloque 5782), que puede ser utilizado por el profesional dental para comparar con la disposición intermedia de los dientes esperada (o CBCT virtual de Tn ) para este período de tiempo y visita en particular, y luego, si se desea o es necesario, se puede realizar una actualización de la planificación del tratamiento (bloque 5785). Además, el motor 3906 de análisis biométrico puede utilizar la CBCT de Tn segmentada para generar la CBCT virtual Tn+1 que corrige progresivamente las anomalías dentales/maxilofaciales seleccionadas en el camino hacia la disposición final de los dientes en el volumen virtual final de la TC (bloque 5740). La CBCT virtual de Tn+1 puede almacenarse, visualizarse o transmitirse a distancia (bloque 5790). Una vez más, el motor 3906 de análisis biométrico puede realizar un análisis de protección de seguridad (bloque 5760), y la CBCT virtual de Tn+1 puede utilizarse para generar convencionalmente el alineador Tn+1 (bloque 5762). Dichos alineadores pueden ser producidos por fábricas propias, impresos, moldeados, preparados en el consultorio del profesional/al lado de la silla, pedidos a laboratorios, o similares. Como se muestra en la Figura 57, los bloques 5770 (por ejemplo, 5772, 5774, 5776), 5775, 5780, 5740, 5790, 5780, 5782, 5740, 5760, 5762 pueden repetirse hasta que (i) se complete el tratamiento, (ii) una determinación en el bloque 5782 sea positiva, y/o (iii) una estructura dental/maxilofacial haya alcanzado los objetivos ortodónticos prescritos.
Así, en una visita de Tn ejemplar, una malla 3D puede ser adquirida, una CBCT virtual de Tn segmentada puede ser determinada, y entonces una determinación de parámetros cefalométricos fijos y derivados (por ejemplo, barbilla, huesos de la oreja, frente, etc.) y las medidas de la posición relativa de los dientes segmentados a los mismos pueden permitir el análisis de evaluación situacional de los dientes y los huesos a la clase y las distancias o el análisis de tratamiento situacional de la clase y el análisis de la distancia a los dientes y la posición del hueso objetivo, y la generación de alineadores ortodónticos para efectuar el mismo.
Con base en la medición de las posiciones relativas de las coronas, las raíces y los huesos (por ejemplo, la estructura dental/maxilofacial), las realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos para el análisis cefalométrico 3D pueden utilizar algoritmos de análisis de biometría maxilofacial (MFBA) para proporcionar y/o determinar mediciones (por ejemplo, rasgos o parámetros cefalométricos derivados) y proporcionar un análisis de la configuración ortodóntica y maxilofacial inicial específica del paciente utilizando datos de la población dental/maxilofacial y un punto de referencia invariable para producir un volumen virtual final de TC que incluya una disposición dental final, preferentemente correspondiente a un plan de tratamiento que tenga una asimetría dental/maxilofacial reducida. En una realización ejemplar, el MFBA puede determinar la aplicabilidad del tratamiento (por ejemplo, para la disposición inicial de los dientes) (por ejemplo, la indicación/viabilidad de un resultado exitoso) a diversos tipos de alineadores (por ejemplo, aparatos de alambre o alineadores transparentes progresivos extraíbles). En una realización, el MFBA puede ser un motor de inteligencia artificial maxilofacial para el análisis biométrico, tal como el motor 3906 de análisis biométrico. En ciertas realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos, el MFBA puede utilizarse para reposicionar o mover las coronas y las raíces en relación con los huesos del cráneo para reducir la asimetría dental/maxilofacial y/o alcanzar los objetivos ortodónticos prescritos (por ejemplo, el equilibrio dental/maxilofacial, la clase, los márgenes, etc.).
En un ejemplo, como se muestra en la Figura 56, el MFBA, recibiendo un primer conjunto de datos cuantitativos dentales/maxilofaciales (biometría) tal como una reconstrucción 3D inicial de la cabeza de un paciente, puede producir un análisis cefalométrico de la condición (por ejemplo, diagnóstico) de la estructura dental/maxilofacial tal como una pluralidad de declaraciones descriptivas (por ejemplo, informe 4600 de análisis de biometría ) que describe una pluralidad de anormalidades dentales/maxilofaciales. A continuación, el MFBA, realizando una operación inversa o de retroceso, puede recibir una entrada de las anormalidades dentales/maxilofaciales tal como el informe 4600 de análisis de biometría y puede producir un segundo conjunto de datos dentales/maxilofaciales cuantitativos que se utilizan para el desarrollo de una pluralidad de dispositivos correctivos tales como alineadores que a su vez mitigan la pluralidad de anormalidades dentales/maxilofaciales de entrada. Alternativamente, el segundo conjunto de datos dentales/maxilofaciales cuantitativos puede utilizarse para el desarrollo de un volumen virtual de TC corregido (o con reducción de anomalías) que puede utilizarse para el desarrollo de la pluralidad de dispositivos correctivos, tales como los alineadores, que a su vez mitigan la pluralidad de anomalías dentales/maxilofaciales de entrada. Como es sabido por un experto en la técnica, diversos tipos de alineadores pueden aplicar diferentes tipos de fuerza, por ejemplo, a los dientes, y, por lo tanto, diferentes tipos de alineadores pueden abordar diferentes tipos de anormalidades dentales/maxilofaciales.
Como se muestra en la Figura 56, el "déficit posterior básico del maxilar" evidenciado por los gráficos 5602 es una declaración descriptiva ejemplar producida por el MFBA para describir la anormalidad de la dentición con base en los datos cuantitativos (biometría) "anchura posterior del maxilar" y "anchura posterior mandibular". Dicho enunciado descriptivo "déficit posterior básico del maxilar", introducido en el MFBA que opera de forma inversa, hace que el MFBA utilice los datos cuantitativos pertinentes "anchura posterior del maxilar" y "anchura posterior de la mandíbula", lo que da lugar a la salida de datos cuantitativos correctivos que se utilizan para diseñar el alineador correctivo, es decir, un expansor 5604 de dentadura. A continuación, en una visita posterior o en la fase de Tn de tratamiento, el paciente puede ser examinado con un escáner intraoral, lo que da lugar a los gráficos 5606 que pueden compararse con un volumen final de TC virtual.
La planificación convencional del tratamiento de ortodoncia generalmente "sobrecorrije" la disposición final u objetivo de los dientes, es decir, mueve los dientes individuales más allá de la disposición de los dientes que ha sido seleccionada como la disposición "final". Esta sobrecorrección puede ser deseable para contrarrestar una posible recaída tras la finalización del procedimiento de reposicionamiento, por ejemplo, para permitir cierto movimiento de los dientes individuales hacia sus posiciones precorregidas. Al coordinar la planificación del tratamiento ortodóncico con la estructura maxilofacial/dental, ciertas realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos en el presente documento pueden proporcionar disposiciones dentales finales más estables o armonizadas (por ejemplo, asimetría y/o desarmonía maxilofacial/dental reducida) que han reducido o eliminado la "sobrecorrección".
Una realización ejemplar del procedimiento para producir un volumen de TC virtual intermedio (TCn) puede incluir la obtención de un volumen inicial de TC de un paciente, cuya adquisición se realiza en una primera etapa de tratamiento T0 , incluyendo el volumen de TC inicial (TC0) el hueso del maxilar y el hueso mandibular, y las coronas y las raíces de una pluralidad de dientes; determinar al menos un punto de referencia invariable dentro del volumen de TC inicial (TC0); segmentando las coronas, las raíces y los huesos fuera del volumen de TC inicial (TC0) para producir un volumen de TC inicial segmentado (STC0); obtener una malla de impresión digital intraoral intermedia de un paciente (Escaneon), cuya adquisición se realiza en una segunda fase de tratamiento Tn posterior a T0 , incluyendo la malla intermedia tejidos blandos y coronas; segmentar las coronas y los tejidos blandos a partir de la malla de impresión digital intraoral intermedia para producir una malla segmentada intermedia reorganizar las coronas, raíces y huesos segmentados de acuerdo con la malla intermedia segmentada para producir un volumen de TC virtual segmentado intermedio (STCn), siendo dicha reorganización realizada utilizando el al menos un punto de referencia invariable; y visualizar, almacenar o transmitir el volumen de TC virtual intermedio (TCn).
Una realización de procedimiento ejemplar para proporcionar una configuración virtual o un modelo intermedio, puede incluir la recepción de un volumen de TC de un paciente correspondiente a una etapa de tratamiento Tn y al menos un punto de referencia invariante; recibir una malla de impresión digital intraoral de un paciente; recibir tejidos blandos segmentados de la malla de impresión digital intraoral, los tejidos blandos segmentados registrados de acuerdo con el punto de referencia invariante; y producir la configuración virtual o el modelo intermedio a partir del volumen de TC correspondiente a la etapa de tratamiento Tn y los tejidos blandos segmentados registrados. En una realización, el al menos un punto de referencia invariable es anatómico, tal como el foramen vascular de red del mentón, el foramen palatino mayor o el foramen incisivo; o quirúrgico, tal como la endoprótesis o el implante. En una realización, el al menos un punto de referencia invariable es visible en el volumen de TC y en una malla de impresión digital intraoral. En una realización, el al menos un punto de referencia invariable no es visible en la malla de impresión digital intraoral, y en la que el procedimiento comprende además la obtención de imágenes del punto de referencia invariable y de al menos una porción de la superficie de la malla utilizando un escáner de obtención de imágenes penetrante, tal como un escáner OCT, de ultrasonidos u optoacústico.
De acuerdo con las realizaciones ejemplares en el presente documento, un programa de ordenador puede utilizar instrucciones almacenadas que realicen un análisis biométrico 3D sobre los datos de imagen a los que se accede desde una memoria electrónica. Como puede ser apreciado por los expertos en las técnicas de procesamiento de imágenes, un programa de ordenador para operar el sistema de obtención de imágenes y la sonda y la adquisición de datos de la imagen en las realizaciones ejemplares de la aplicación puede ser utilizado por un sistema informático adecuado, de propósito general que opera como procesadores lógicos de control como se describe en el presente documento, tal como un ordenador personal o estación de trabajo. Sin embargo, se pueden utilizar muchos otros tipos de sistemas informáticos para ejecutar el programa informático de la presente invención, incluyendo una disposición de procesadores en red, por ejemplo. El programa informático para realizar las realizaciones ejemplares del procedimiento puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Este medio puede incluir, por ejemplo, medios de almacenamiento magnético, tales como un disco duro o un dispositivo extraíble o una cinta magnética; medios de almacenamiento óptico, tales como un disco óptico, una cinta óptica o una codificación óptica legible por máquina; dispositivos de almacenamiento electrónico de estado sólido, tales como una memoria de acceso aleatorio (RAM) o una memoria de sólo lectura (ROM); o cualquier otro dispositivo o medio físico empleado para almacenar un programa informático. Los programas informáticos para realizar las realizaciones de procedimientos ejemplares también pueden almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador que esté conectado al procesador de imágenes a través de Internet u otra red o medio de comunicación. Los expertos en la técnica reconocerán además que el equivalente de dicho producto de programa informático también puede construirse en hardware.
Cabe señalar que el término "memoria", equivalente a "memoria accesible por ordenador" en el contexto de la aplicación, puede referirse a cualquier tipo de espacio de trabajo de almacenamiento de datos temporal o más duradero utilizado para almacenar y operar con datos de imágenes y accesible a un sistema informático, incluyendo una base de datos, por ejemplo. La memoria podría ser no volátil, utilizando, por ejemplo, un medio de almacenamiento a largo plazo tal como el almacenamiento magnético u óptico. Alternativamente, la memoria podría ser de naturaleza más volátil, utilizando un circuito electrónico, tal como la memoria de acceso aleatorio (RAM) que se utiliza como un búfer temporal o espacio de trabajo por un microprocesador u otro dispositivo procesador de lógica de control. Los datos de la pantalla, por ejemplo, suelen almacenarse en un búfer de almacenamiento temporal que está directamente asociado a un dispositivo de visualización y se actualiza periódicamente según sea necesario para proporcionar los datos visualizados. Este búfer de almacenamiento temporal también se considera un tipo de memoria, tal y como se utiliza el término en la aplicación. La memoria también se utiliza como espacio de trabajo de datos para ejecutar y almacenar los resultados intermedios y finales de los cálculos y otros procesamientos. La memoria accesible por ordenador puede ser volátil, no volátil o una combinación híbrida de tipos volátiles y no volátiles.
Se entenderá que los productos de programa de ordenador de la aplicación pueden hacer uso de diverso algoritmos y procedimientos de manipulación de imágenes que son bien conocidos. Aspectos adicionales de tales algoritmos y sistemas, y hardware y/o software para producir y procesar de otro modo las imágenes o cooperar con las realizaciones ejemplares del producto de programa informático de la aplicación, no se muestran o describen específicamente en el presente documento y pueden seleccionarse entre tales algoritmos, sistemas, hardware, componentes y elementos conocidos en la técnica.
Ciertas realizaciones ejemplares de procedimientos y/o aparatos de acuerdo con la aplicación pueden permitir al profesional aprovechar las métricas objetivas y/o los datos visualizados para ayudar a evaluar las estructuras anatómicas faciales/dentales asimétricas. De manera ventajosa, las realizaciones ejemplares del procedimiento y/o del aparato pueden proporcionar múltiples resultados medidos y analizados, graduados o jerarquizados, que se muestran en formatos de orden sucesivamente superior, adecuados para la evaluación por parte del profesional. Aunque las realizaciones de la presente divulgación se ilustran utilizando aparatos de obtención de imagen dental, pueden aplicarse principios similares para otros tipos de obtención de imágenes de diagnóstico y para otras anatomías. Las realizaciones ejemplares de acuerdo con la aplicación pueden incluir diversos rasgos descritos en el presente documento (individualmente o en combinación) con uno o más rasgos de las otras realizaciones/implementaciones como puede ser deseado y ventajoso para cualquier función dada o particular. El término "al menos uno de" se utiliza para significar que se pueden seleccionar uno o más de los elementos de la lista. El término "aproximadamente" indica que el valor enumerado puede ser algo alterado, siempre que la alteración no resulte en la no conformidad del procedimiento o estructura con la realización ilustrada. Por último, "ejemplar" indica que la descripción se utiliza como ejemplo, en lugar de implicar que es un ideal. Otras realizaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la consideración de la memoria descriptica y la práctica de la invención divulgada en el presente documento. Se pretende que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren sólo como ejemplos, siendo el alcance de la presente invención el indicado por las siguientes reivindicaciones.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento ejecutado por ordenador para producir un volumen de TC virtual maxilofacial y/u ortodóntico objetivo, en resumen, TCfinal, que comprende:
a) recibir y/o acceder (S102) a un volumen inicial de TC de la cabeza de un paciente, el volumen de TC inicial, en resumen, TC0, que comprende:
i) hueso maxilar y hueso mandibular, y
ii) coronas y raíces para una pluralidad de dientes;
b) segmentar las coronas, las raíces y los huesos a partir del volumen de TC inicial, TCo, para producir un volumen de TC inicial segmentado,STCo,;
c) producir un conjunto inicial de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en definitiva, a partir del volumen inicial segmentado de TC, STCo, y otros rasgos anatómicos dentro de STCo, utilizando un motor de inteligencia artificial configurado para el análisis biométrico y que comprende información cefalométrica dimensional sobre las relaciones entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados;
d) determinar una relación objetivo entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados del volumen de TC segmentado inicial, STCo;
e) reordenar las coronas, raíces y huesos segmentados del volumen de TC segmentado inicial, STCo, de acuerdo con la relación objetivo entre las coronas, raíces y huesos segmentados determinada por el motor de inteligencia artificial para producir un volumen de TC virtual objetivo, TCfinal; y
f) visualizar (S116), almacenar o transmitir el volumen de TC objetivo, TCfinal.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la determinación de la relación objetivo comprende además: modificar la relación entre coronas, raíces y huesos segmentados determinada por el motor de inteligencia artificial para reducir más de una de: una asimetría anteroposterior maxilofacial y/u ortodóntica, una asimetría vertical maxilofacial y/u ortodóntica, una asimetría transversal maxilofacial y/u ortodóntica, una desarmonía anterior-posterior maxilofacial y/u ortodóntica, una desarmonía vertical maxilofacial y/u ortodóntica, y una desarmonía transversal maxilofacial y/u ortodóntica de los huesos de la cabeza del paciente.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además:
determinar el resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico de un paciente con base en el conjunto inicial de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en definitiva, So;
producir un conjunto final de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en corto Sfinal, correspondientes al resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico utilizando el motor de inteligencia artificial con base en un análisis inverso maxilofacial y/u ortodóntico; y
reordenarlas coronas, raíces y huesos segmentados de acuerdo con el conjunto final de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sfinal para producir un volumen de TC virtual final, TCfinal.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el paso de determinar el resultado del tratamiento maxilofacial y/o de ortodoncia del paciente comprende, además:
i) analizar las anomalías maxilofaciales y/u ortodónticas en el conjunto inicial de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos;
ii) proporcionar un sumario o informe de anomalías maxilofaciales y/u ortodónticas a un profesional; y iii) recibir una planificación del tratamiento por parte del profesional, en la que el resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico del paciente incluye la cirugía dental.
5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la producción de un conjunto inicial de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos comprende:
identificar un conjunto adicional de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos en el volumen de TC inicial dentro y/o fuera del hueso maxilar y del hueso mandibular, y en el que
la determinación del resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóncico de un paciente comprende la determinación del resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóncico del paciente con base en el conjunto de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodóncicos, en resumen, Soi, y el conjunto adicional de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodóncicos, en resumen, Si.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además:
determinar al menos un punto de referencia anatómico invariable maxilofacial y/u ortodóntico dentro del volumen de TC inicial, en resumen, TCo;
para cada etapa de tratamiento Tn, en la que n es un número integral no negativo:
producir una malla 3D actual de los dientes y las encías que incluya al menos un punto de referencia anatómico maxilofacial y/u ortodóntico invariable;
registrar la malla 3D actual en un volumen de TC segmentado de una etapa de tratamiento anterior (STCx ) utilizando el menos un punto de referencia anatómico invariable maxilofacial y/u ortodóntico, en el que x es un número entero entre n-1 y 0;
proporcionar un volumen de TC segmentado intermedio de un paciente STCn utilizando la malla 3D actual para actualizar el volumen de TC segmentado de la etapa de tratamiento anterior, STCx ;
producir un conjunto final de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos (Sfinal) a partir del volumen de TC segmentado intermedio, STCn, utilizando el motor de inteligencia artificial cuya estructura de datos contiene información que refleja la relación entre coronas, raíces y huesos segmentados;
determinar el resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico de un paciente objetivo para una etapa de tratamiento Tn+i con base en un conjunto intermedio de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en resumen, Sn, y el conjunto final de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sfinal, en el que la etapa de tratamiento Tn+1 es posterior a la etapa de tratamiento Tn;
producir un conjunto objetivo de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sn+1 correspondientes al resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico del paciente objetivo utilizando el motor de inteligencia artificial:
reorganizar las coronas, raíces y huesos segmentados de un volumen de TC segmentado anterior, abreviado STCy , de acuerdo con el conjunto objetivo de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sn+1 para producir un volumen de TC virtual intermedio objetivo, abreviado TCn+1, en el que y es un número entero entre n y 0; y
visualizar, almacenar o transmitir el volumen de TC virtual intermedio, TCn i.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además proporcionar al menos un alineador para mover la pluralidad de dientes desde una disposición en el volumen de TC inicial hasta una disposición en el volumen de TC virtual objetivo o proporcionar una pluralidad de alineadores para mover de forma incremental la pluralidad de dientes desde la disposición en el volumen de TC inicial hacia la disposición en el volumen de TC virtual objetivo.
8. Un procedimiento ejecutado por ordenador para producir un volumen virtual intermedio de TC maxilofacial y/u ortodoncia, abreviado TCn i, comprendiendo el procedimiento:
a. recibir y/o acceder a un volumen inicial de TC de un paciente, correspondiente a una etapa inicial de tratamiento Tn=o, el volumen inicial de TC, en resumen, TCo, que comprende
i. huesos maxilares y mandibulares,
ii. coronas y raíces de una pluralidad de dientes;
b. determinar al menos un punto de referencia anatómico invariable maxilofacial y/u ortodóntico dentro del volumen de TC inicial, TCo ;
c. segmentar las coronas, las raíces y los huesos a partir del volumen de TC inicial, TCo, para producir un volumen de TC inicial segmentado, en resumen, STCo;
d. producir un conjunto inicial de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en resumen, a partir del volumen de TC inicial segmentado, STCo , utilizando un motor de inteligencia artificial configurado para el análisis biométrico y que comprende información sobre la relación entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados;
e. determinar el resultado final deseado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóncico de un paciente con base en el conjunto de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodóncicos;
f. producir un conjunto final de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Senviar correspondientes al resultado final deseado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico para corregir al menos parte del resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico del paciente utilizando el motor de inteligencia artificial;
g. proporcionar un volumen de TC segmentado intermedio de un paciente, en resumen, STCn, correspondiente a una etapa de tratamiento Tn con n^o;
h. producir un conjunto intermedio de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodóncicos, en corto Sn, a partir del volumen de TC segmentado intermedio, STCn, utilizando el motor de inteligencia artificial configurado para el análisis biométrico y que comprende información cefalométrica dimensional sobre las relaciones entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados;
i. determinar un resultado de tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico objetivo para una etapa de tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico Tn+i con base en el conjunto intermedio de parámetros biométricos maxilofacial y/u ortodóntico, Sn, y el conjunto final de parámetros biométricos maxilofacial y/u ortodóntico Sfinal, en el que Tn+1 es posterior a Tn;
j. producir un conjunto objetivo de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sn+i para corregir el resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico objetivo utilizando el motor de inteligencia artificial: k. reorganizar las coronas, raíces y huesos segmentados del volumen de TC segmentado inicial, STCo, de acuerdo con el conjunto objetivo de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sn+1 para producir un volumen de TC virtual intermedio objetivo, abreviado TCn+1; dicha reorganización se realiza utilizando al menos un punto de referencia anatómico maxilofacial y/u ortodóntico invariable; y
l. visualizar, almacenar o transmitir el volumen TC virtual intermedio, TCn+1.
9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el volumen de TC segmentado intermedio de un paciente, STCn, se obtiene a partir de un nuevo volumen de TC del paciente o de un volumen de TC virtual intermedio producido utilizando una malla 3D de un escáner intraoral; o en el que el volumen de TC segmentado intermedio de un paciente, STCn, se obtiene a partir de un volumen de TC virtual intermedio producido utilizando una malla 3D de un escáner intraoral, en el que el punto de referencia anatómico maxilofacial y/u ortodóntico invariable no es visible en la malla 3D, y que comprende además: obtener imágenes del punto de referencia anatómico invariante maxilofacial y/u ortodóntico y de al menos una porción de la superficie representada en la malla 3D utilizando un escáner de obtención de imágenes penetrantes que incluye escáneres de tomografía de coherencia óptica, ultrasonidos u optoacústicos.
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la determinación del resultado del tratamiento maxilofacial y/u ortodóntico objetivo para la etapa de tratamiento Tn+1 comprende, además:
a. realizar un análisis maxilofacial y/u ortodóntico en el conjunto intermedio de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos, en corto Sn, y en el conjunto final de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodónticos Sfinal;
b. con base en a., proporcionar un análisis de la evolución del tratamiento o un informe a un profesional, c. recibir del profesional una modificación de la planificación del tratamiento con base en el análisis o informe de la progresión del tratamiento, en la que la modificación de la planificación del tratamiento incluye la cirugía dental.
11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende, además: validar los riesgos de seguridad del volumen de TC virtual producido, tal como el riesgo de fenestración, el riesgo de colisión radicular, el riesgo de movimiento de la etapa y del diente acumulado en seis grados de libertad.
12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende, además:
a. durante una visita del paciente asociada a una fase de tratamiento Tn, producir al menos un volumen de TC virtual objetivo, en resumen, TC1, TCn+1, estando el al menos un volumen de TC virtual objetivo asociado a una fase de tratamiento, en resumen, T1,.Tn+1, en la que n corresponde al número de alineadores que se van a suministrar, y cada uno de los volúmenes de TC virtuales objetivo que comprenden un punto de referencia anatómico maxilofacial y/u ortodóntico invariable;
b. obtener una malla de impresión digital intraoral del paciente;
c. proporcionar tejidos blandos segmentados a partir de la malla de impresión digital intraoral, siendo los tejidos blandos segmentados registrados de acuerdo con el punto de referencia anatómico invariable maxilofacial y/u ortodóntico;
d. producir el modelo intermedio a partir del al menos un volumen de TC virtual del paso a) y los tejidos blandos segmentados del paso c; y
e. proporcionar los alineadores correspondientes a cada uno de los modelos intermedios producidos en el paso d;
en el que preferiblemente el suministro de los alineadores comprende, además:
generar un modelo físico de una mandíbula superior o una mandíbula inferior del paciente utilizando un modelo intermedio correspondiente; y
fabricar los alineadores con base en el modelo físico.
13. Un procedimiento ejecutado por ordenador para producir un volumen de TC virtual intermedio maxilofacial y/u ortodóntico, abreviado TCn+1, que comprende:
recibir y/o acceder a un primer volumen de TC segmentado en 3D, en definitiva, STCo, de la cabeza de un paciente;
determinar al menos un punto de referencia anatómico invariable maxilofacial y/u ortodóncico dentro del primer volumen de TC, en definitiva, TCo;
para cada etapa de tratamiento Tn, en la que n es un número integral no negativo y la etapa de tratamiento Tn+1 es posterior en el tiempo con respecto a la etapa de tratamiento Tn:
producir una malla 3D actual de los dientes y las encías que incluya al menos un punto de referencia anatómico maxilofacial y/u ortodóntico invariable;
registrar la malla 3D actual en un volumen de TC segmentado de la etapa de tratamiento anterior, en resumen, STCx , utilizando el menos un punto de referencia anatómico invariable maxilofacial y/u ortodóntico, en el que x es un número entero entre n-1 y 0;
determinar un volumen de TC segmentado actual de un paciente, en resumen, STCn, utilizando la malla 3D actual para actualizar el volumen de TC segmentado de la etapa de tratamiento anterior, en resumen, STCx ;
producir un conjunto objetivo de parámetros biométricos maxilofaciales y/u ortodóncicos, en corto Sfinal, a partir del volumen de TC segmentado actual, STCn, utilizando un motor de inteligencia artificial configurado para el análisis biométrico y que comprende información sobre la relación entre coronas, raíces y huesos segmentados;
determinar una relación de destino entre las coronas, las raíces y los huesos segmentados del volumen de TC segmentado actual, STCn,;
reordenar las coronas, raíces y huesos segmentados de acuerdo con una relación objetivo entre las coronas, raíces y huesos segmentados determinada por el motor de inteligencia artificial para producir un volumen de TC virtual objetivo, en resumen, TCfinal;
reordenar las coronas, raíces y huesos segmentados de un volumen de TC segmentado anterior, en resumen, TCy , de acuerdo con el volumen de TC virtual objetivo, TCfinal, y la fase de tratamiento Tn+1, para producir un volumen de TC virtual intermedio, abreviado TCn+1, siendo y un número entero entre n y 0; y
visualizar, almacenar o transmitir el volumen de TC virtual intermedio, TCn i.
14. El procedimiento de la reivindicación 13, que comprende un paso de:
reducir una compensación con base en la asimetría y desarmonía maxilofacial y/u ortodóntica en el volumen de TC virtual objetivo, TCfinal, con respecto a la recaída potencial cuando el procedimiento ha sido terminado, y de
proporcionar al menos un alineador para mover una pluralidad de dientes hacia una disposición en el volumen de TC virtual intermedio, TCn+1.
15. Un aparato configurado para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 o el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 12 o el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 14, comprendiendo el aparato:
un procesador de análisis biométrico configurado para recibir y/o acceder:
(i) datos de biometría maxilofacial y/u ortodóncica específicos del paciente que incluyan elementos de la dentición segmentados y al menos una marca de referencia dentro de una imagen de volumen reconstruida; y
(ii) datos de biometría de la población maxilofacial y/u ortodóntica que incluyan elementos de la dentición segmentados y puntos de referencia dentro de imágenes de volumen maxilofacial y/u ortodóntica reconstruidas, en las que el procesador de análisis biométrico comprende
(i) un sistema de análisis de asimetría configurado para realizar cálculos y generar al menos unas primeras señales de control; y
(ii) un sistema de análisis de desarmonía configurado para realizar cálculos y generar al menos segundas señales de control; y
lógica de composición configurada para recibir la al menos una primera señal de control o la al menos una segunda señal de control del procesador de análisis biométrico, en la que la lógica de composición está configurada para emitir declaraciones descriptivas organizadas en un informe de análisis 3D específico del paciente que identifica una o más anomalías maxilofaciales y/u ortodónticas,
en el que el informe de análisis 3D específico del paciente comprende:
un identificador de paciente;
una descripción específica de la asimetría del paciente dividida en una o más de las siguientes: declaración compuesta anterior-posterior maxilofacial y/u ortodoncia, declaración compuesta vertical maxilofacial y/u ortodoncia, y declaración compuesta transversal maxilofacial y/u ortodoncia; y una descripción específica del paciente de la desarmonía, dividida en una o más de las siguientes: declaración compuesta anterior-posterior maxilofacial y/u ortodoncia, declaración compuesta vertical maxilofacial y/u ortodoncia, y declaración compuesta transversal maxilofacial y/u ortodoncia.
16. Un producto de programa de ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo los pasos del procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 o el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 12 o el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 14.
17. Un medio legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo los pasos del procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 o el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 12 o el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 14.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10129448B2 (en) * 2016-07-20 2018-11-13 Dental Imaging Technologies Corporation Optical coherence tomography imaging system
JP2020525258A (ja) 2017-06-30 2020-08-27 プロマトン・ホールディング・ベー・フェー 深層学習法を使用する３ｄ歯顎顔面構造の分類および３ｄモデリング
CN108038877B (zh) * 2017-09-01 2022-05-20 深圳市菲森科技有限公司 一种可视化头影测量方法、系统和计算机处理设备
EP3462373A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-03 Promaton Holding B.V. Automated classification and taxonomy of 3d teeth data using deep learning methods
EP3503038A1 (en) 2017-12-22 2019-06-26 Promaton Holding B.V. Automated 3d root shape prediction using deep learning methods
US10878954B2 (en) * 2018-03-26 2020-12-29 Digibrain4, Inc. Dento-craniofacial clinical cognitive diagnosis and treatment system and method
EP3561778A1 (en) 2018-04-26 2019-10-30 Promaton Holding B.V. Automated correction of metal affected voxel representations of x-ray data using deep learning techniques
KR101952887B1 (ko) * 2018-07-27 2019-06-11 김예현 해부학적 랜드마크의 예측 방법 및 이를 이용한 디바이스
EP3829481A4 (en) * 2018-07-31 2022-04-06 3M Innovative Properties Company PROCESS FOR THE AUTOMATED CREATION OF ORTHODONTIC TREATMENT FINAL STRUCTURES
EP3829480A4 (en) * 2018-07-31 2022-04-27 3M Innovative Properties Company DASHBOARD FOR VISUALIZING ORTHODONTIC METRICS DURING CONFIGURATION DESIGN
KR102056910B1 (ko) * 2018-12-21 2019-12-17 주식회사 디오에프연구소 3차원 구강 스캐너 및 이를 이용한 구강 스캔 방법
US11819376B2 (en) 2019-05-16 2023-11-21 Alta Smiles Llc Analysis and prediction model for orthodontic treatment
CN114929155A (zh) * 2019-08-12 2022-08-19 斯米利奥公司 用于正畸治疗干预的系统和方法
US11810271B2 (en) * 2019-12-04 2023-11-07 Align Technology, Inc. Domain specific image quality assessment
CA3169232A1 (en) 2020-02-26 2021-09-02 Pamela Sharon Oren-Artzi Systems and methods for remote dental monitoring
CN111583221B (zh) * 2020-04-30 2021-06-29 赤峰学院附属医院 颅颌面软硬组织的分析方法及装置、电子设备
USD962437S1 (en) 2020-05-14 2022-08-30 Get-Grin Inc. Dental scope
CA3179459A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 Pamela Sharon Oren-Artzi Systems and methods for remote dental monitoring
CN111563967B (zh) * 2020-05-22 2024-09-13 苏州知会智能科技有限公司 一种人标准牙列虚拟平面投影图像的实时渲染方法
JP6976537B1 (ja) * 2020-10-08 2021-12-08 株式会社Fronteo 情報検索装置、情報検索方法および情報検索用プログラム
US20240099812A1 (en) * 2020-12-01 2024-03-28 Carestream Dental Llc Method of optimization in orthodontic applications
CN112807108B (zh) * 2021-01-27 2022-03-01 清华大学 一种正畸矫治过程中的牙齿矫治状态的检测方法
WO2023089376A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-25 Orca Dental Al Ltd. Method for simulating dental images that include tooth roots
EP4258279A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-11 DENTSPLY SIRONA Inc. Digital dental impressions
US12059316B2 (en) 2022-09-08 2024-08-13 Enamel Pure Systems and methods for dental treatment and verification
WO2024133423A1 (en) * 2022-12-22 2024-06-27 Koninklijke Philips N.V. Method and system for user-specific oral health care product selection
CN117876578B (zh) * 2023-12-15 2024-06-28 北京大学口腔医学院 基于冠根融合的正畸排牙的方法
CN117649442B (zh) * 2024-01-30 2024-05-14 中国科学院自动化研究所 利用平衡器官解剖标志构筑三维头影测量坐标系的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6250918B1 (en) 1999-11-30 2001-06-26 Orametrix, Inc. Method and apparatus for simulating tooth movement for an orthodontic patient
US9412166B2 (en) * 2001-04-13 2016-08-09 Orametrix, Inc. Generating three dimensional digital dentition models from surface and volume scan data
US6879712B2 (en) 2001-05-25 2005-04-12 Orhan C. Tuncay System and method of digitally modelling craniofacial features for the purposes of diagnosis and treatment predictions
GB0707454D0 (en) * 2007-04-18 2007-05-23 Materialise Dental Nv Computer-assisted creation of a custom tooth set-up using facial analysis
US8439672B2 (en) * 2008-01-29 2013-05-14 Align Technology, Inc. Method and system for optimizing dental aligner geometry
US9152767B2 (en) * 2010-03-17 2015-10-06 ClearCorrect Holdings, Inc. Methods and systems for employing artificial intelligence in automated orthodontic diagnosis and treatment planning
US8805048B2 (en) * 2010-04-01 2014-08-12 Mark Batesole Method and system for orthodontic diagnosis
DE102010040096A1 (de) * 2010-09-01 2012-03-01 Sirona Dental Systems Gmbh Verfahren zur Erstellung einer Aufnahme aus einem 3D-Volumen
US8929635B2 (en) * 2011-07-21 2015-01-06 Carestream Health, Inc. Method and system for tooth segmentation in dental images
US8849016B2 (en) 2011-07-21 2014-09-30 Carestream Health, Inc. Panoramic image generation from CBCT dental images
US8842904B2 (en) 2011-07-21 2014-09-23 Carestream Health, Inc. Method for tooth dissection in CBCT volume
US10368719B2 (en) * 2013-03-14 2019-08-06 Ormco Corporation Registering shape data extracted from intra-oral imagery to digital reconstruction of teeth for determining position and orientation of roots
US20140379356A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-25 Rohit Sachdeva Method and system for integrated orthodontic treatment planning using unified workstation
US9557331B2 (en) * 2013-08-23 2017-01-31 Elwha Llc Systems, methods, and devices for assessing microbiota of skin
WO2015179084A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Carestream Health, Inc. Method for 3-d cephalometric analysis
KR101506476B1 (ko) * 2014-11-03 2015-03-27 이진균 교정기 제조용 치아 데이터 생성 장치 및 이를 이용하여 투명 교정기를 제작하는 방법

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Publication number Publication date
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