JP2022509164A - 修正された顎間関係における患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化する方法 - Google Patents

修正された顎間関係における患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2022509164A
JP2022509164A JP2021529101A JP2021529101A JP2022509164A JP 2022509164 A JP2022509164 A JP 2022509164A JP 2021529101 A JP2021529101 A JP 2021529101A JP 2021529101 A JP2021529101 A JP 2021529101A JP 2022509164 A JP2022509164 A JP 2022509164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
patient
mandibular
target position
mandible
kinematics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021529101A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェイソン,マクシム
Original Assignee
モジャ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by モジャ filed Critical モジャ
Publication of JP2022509164A publication Critical patent/JP2022509164A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C11/00Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings
    • A61C11/006Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings with an occlusal plate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002Orthodontic computer assisted systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C11/00Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings
    • A61C11/02Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings characterised by the arrangement, location or type of the hinge means ; Articulators with pivots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C11/00Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings
    • A61C11/06Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings with incisal guide
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/70Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/36Devices acting between upper and lower teeth
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30036Dental; Teeth

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

Figure 2022509164000001
本発明は、修正された上顎間関係にある患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化するための方法に関するのであって、以下:
ー 患者の下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデル(MD、MX)を提供すること、
ー 患者の下顎の運動学の記録を提供することであって、前記記録は、上顎に対する患者の下顎骨の複数の相対位置を含むこと、
ー 上記の位置から、患者の上顎に対する下顎の基準位置(X)を選択すること、
ー 上顎に対する下顎のターゲット位置(Y)を決定することであって、前記ターゲット位置は患者の修正された顎間関係を定義すること、
ー 基準位置(X)とターゲット位置(Y)との間の剛体変換を決定すること、
ー 下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデルを、前記剛体変換の適用から得られた記録でアニメーション化するため、前記剛体変換を(i)患者の下顎運動学の記録、又は(ii)下顎の3次元デジタルモデルに適用することであって、提供された下顎運動学の記録は、前記モデルをアニメーション化するための前記剛体変換の適用から生じる下顎及び上顎の三次元デジタルモデルに適用されること、
を含む。

Description

発明の分野
本発明は歯科の分野にある。より正確には、それは、修正された上顎間関係にある患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化するための方法に関連している。
技術水準
咬合(occlusion)の垂直方向の寸法(頭字語DVOで示されることが多い)は、美的(比率の調和)及び機能的(顎関節機能に関連する快適さ)の両方で、個人の顔の重要な量である。
咬合の垂直方向の寸法は、一般に、顔の下部の高さ、又はより簡単に言えば、咬合段階中の鼻下と歯肉の間の距離として定義される。従来、鼻下点は前鼻棘として定義されている一方、顎の隆起の最も下降している部分の最も前方の点は、顎の突起である。
歯科では、患者の咬合の垂直方向の寸法を大きくする必要がある場合がある。この増加は、例えば化学的又は機械的起源の酸蝕症のために、患者が咬合の元の垂直方向の寸法を失ったという事実によって動機付けられる可能性がある。咬合の垂直方向の寸法の増加の別の兆候は、プロテーゼ又は歯科矯正器具を配置するのに十分なスペースを必要とする治療的治療の実施である可能性がある。
咬合の垂直方向の寸法を大きくするには、上顎に対する下顎の位置を変更する必要があり(上顎間関係(IMR)とも呼ばれる)、これにより歯列弓の接触面積が変化する。増加の大きさに応じて、下顎は垂直方向にのみ移動でき、場合によっては前後方向に移動できる。
この新しい顎間関係が快適で患者にとって適切であることを保証するために、開業医は、下顎弓と上顎弓の3次元の物理モデル又はデジタルモデルを使用して、機械的又は仮想咬合器を使用して、歯列弓に適用される動きをシミュレートする必要がある。新しい下顎の位置の選択は、ワックスのシートに口の中で記録するか、化学硬化材料の注入によって行われる。下顎の変位が垂直のみの場合、修正は、切歯シャフトTを動かして、下顎弓モデルMDを上顎弓モデルMXから、所望の垂直寸法の咬合の所望の増加に等しい距離だけ離すようにすることにより、咬合器で直接行うことができる。ただし、アーチの間隔が現実にできるだけ近くなるように、下顎の回転軸に対してモデルを配置するために、顔弓を使用することが勧められる。
ただし、そのような咬合器は、適用される運動学が近似されており、患者の実際の下顎運動学(実関数とも呼ばれる)に対応していない限り、不正確なシミュレーションを提供する。
発明の開示
本発明の目的は、既知の技術の欠点を改善し、修正された上顎間関係で患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化するための方法を提案することである。
この目的のために、本発明は、修正された上顎間関係にある患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化するための方法を提供し、以下:
ー 患者の下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデルを提供すること、
ー 患者の下顎の運動学の記録を提供することであって、前記記録は、上顎に対する患者の下顎骨の複数の相対位置を含むこと、
ー 上記の位置から、患者の上顎に対する下顎の基準位置を選択すること、
ー 上顎に対する下顎のターゲット位置を決定することであって、前記ターゲット位置は患者の修正された顎間関係を定義すること、
ー 基準位置(X)とターゲット位置との間の剛体変換を決定すること、
ー 下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデルを、前記剛体変換の適用から得られた記録でアニメーション化するため、前記剛体変換を(i)患者の下顎運動学の記録、又は(ii)下顎の3次元デジタルモデルに適用することであって、提供された下顎運動学の記録は、前記モデルをアニメーション化するための前記剛体変換の適用から生じる下顎及び上顎の三次元デジタルモデルに適用されること、
を含む。
下顎運動学の記録には基準位置が存在するため、下顎運動学データはこの基準位置に添付される。本発明は、前記データを別のいわゆるターゲット位置に転置することを可能にする。
一実施形態によれば、基準位置は、顎間関係を矯正する前の患者の基準咬合位置である。
一実施形態によれば、患者の下顎運動学の記録は、下顎と一体のマーカーの軌道を説明し、且つ剛体変換は、基準位置のマーカーの位置からターゲット位置のマーカーの位置に切り替えるための変換である。
ターゲット位置は、下顎運動学の記録における上顎に対する下顎の相対位置のセットからユーザが選択することができる。
あるいは、当該方法は、上顎に対する下顎の相対位置のセットを自動的に事前選択することを含み、位置の前記セットは、前記セットの各位置が決定された範囲内の咬合の垂直寸法を定義するように選択される。
有利には、前記事前選択は、以前に提供された臨床基準から行うことができる。
他の実施形態では、ターゲット位置は、下顎運動学の記録に存在する位置のセットの一部ではないが、シミュレートすることができる。この目的のために、当該方法は、有利には、下顎骨の回転軸を決定すること、及び咬合の垂直寸法を増加又は減少させる方向に回転経路に沿って下顎骨の仮想位置を作成することを含み、ターゲット位置は、前記仮想位置から選択される。
いくつかの実施形態では、ターゲット位置は、咬合の垂直寸法(VDO)が、患者の側頭窩に対して下顎頭の回転軸の変位を引き起こさないように、選択された閾値よりも小さい値だけ増加するように選択される。
好ましくは、ターゲット位置は、歯科患者で定義された咬合の垂直寸法が、患者の基準咬合位置によって定義された咬合の垂直寸法に対して20mm未満増加するように選択される。
他の実施形態では、ターゲット位置は、咬合の垂直寸法(VDO)が減少するように選択される。
下顎及び上顎のアーチのモデルのアニメーションでは、修正された上顎間関係における上顎に対する下顎の基準咬合位置がターゲット位置になる。
図の簡単な説明
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。ここで、
図1Aは、咬合の垂直方向の寸法を大きくする前の生理学的咬合器を示す。 図1Bは、咬合の垂直方向の寸法を増加させた後の図1Aの生理学的咬合器を示している。 図2Aは、顎間関係を修正する前の患者の下顎運動学の記録を示す。 図2Bは、修正された顎間関係における下顎骨のターゲット位置を定義するフレームの選択を示す。 図2Cは、顎間関係を修正した後の患者の下顎運動学の記録の適用を示している。 図3は、咬合の垂直方向の寸法の増加によって引き起こされる開口部の関数としての下顎骨の動きを概略的に示している。 図4は、機能的及び機能不全のサイクルについて歯科レベルで記録された異なる咀嚼パターンを示している。
発明の実施形態の詳細な説明
以下に説明する方法は、コンピュータによって実装される。
方法を実施するためのシステムは、以下:
- 以前に取得したデータ、特に、患者の下顎及び上顎のアーチのデジタルモデル及び患者の下顎の運動学の記録、を受信するための、及びアニメーションとモデリングアルゴリズムを実行するための、プロセッサを備えたコンピュータ、及び
- 方法中に実装されたさまざまなステップを表示するための画面であって、施術者が治療パラメータを入力し、矯正前後の下顎運動学を表示できるようにするユーザインターフェースを備えた画面、
を含む。
下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデルの取得
方法を実施する前に、歯列弓を既知の再現可能なかみ合わせ(engrenement)関係でスキャンした。これに使用できるツールの1つは、口腔内光学印象カメラである。このようなカメラは、一方のアーチをスキャンしてからもう一方のアーチをスキャンするために使用され、また、噛み合っている歯の前庭印象(側面)をスキャンして、一方のアーチと他方のアーチの位置を把握する。この操作自体は既知であり、それ自体は本発明の一部を形成しない。
別の方法は、卓上スキャナーを使用することである。これは、物理化学的印象から生じる石膏モデルを次々にスキャンし、次にかみ合わせの位置でスキャンする。
石膏モデルのX線撮影コーンビームスキャンや歯列弓のシリコーン印象など、他の方法も想定できる。
実際、本発明は、市場で入手可能なデジタル化技術によって生成された歯列弓のいずれの3次元デジタルモデルを用いて実施することができる。これらのスキャンの結果は、上顎のアーチと下顎のアーチの表面メッシュ(maillage)である。各メッシュは、デジタル化デバイスの正規直交座標系で定義される
下顎運動学の記録
下顎の運動学を記録する目的は、下顎が空間でどのように動くかを知ること、及びこの運動学を使用して、歯科プロテーゼ又はその他の矯正装置(歯科矯正器具、側溝、...)の設計をガイドするために、歯列弓の3次元モデルをアニメーション化することである。
この記録の実施形態、ならびに患者の基準面又は軸に関する歯列弓のモデルの登録の実施形態は、文書WO2013/030511に既に記載されており、本発明において実施することができる。しかしながら、本発明は、この文書に記載されている技術に限定されない。
一般的に、下顎運動学の記録は、患者の額(又は顎骨に取り付けられた顔の他の場所)に取り付けられた少なくとも1つのマーカー、及び下顎弓と一体の少なくとも1つのマーカー(サポートを介した下顎への取り付け又は歯への直接取り付けによる)を患者に装備することによって、患者の下顎の動きの間にカメラによって前記マーカーの動きを見つけて記録することによって、及び患者の下顎の動きの間にカメラによって前記マーカーの動きを見つけて記録することによって実装される。
カメラのテクノロジーに応じて、マーカーはダイオード、白黒又は色付きのテストパターン、又は球体、ペレット、又はその他の反射オブジェクトになる。下顎のマーカーの動きに続いて、カメラと額のマーカーに関連する動きがある。剛体変換により、上顎弓のモデルに対する下顎弓のモデルの動きを推定することができる。
文書WO2016/062962に記載されているように顔認識技術を実装することにより、正面マーカーを省くことが可能である。この技術は、立体画像から、下顎のマーカーの動きが追跡される患者の基準点及び平面を決定することを可能にする。
本発明は、下顎運動学を取得するための特定の技術に限定されない。例えば、上顎に対する下顎の変位は、加速度計又は顎と一体の慣性ユニットを使用して記録できる。
基準位置とターゲット位置の決定
下顎の運動学の記録は、患者が行った動き(例えば咀嚼)中の上顎に対する下顎の複数の連続した位置を含む。
記録は、それぞれが下顎骨と上顎骨の相対位置に対応する複数のフレームを含むデジタルファイルの形式である。
このデジタルファイルは、特に、患者の基準位置に対応するフレームを含む(例えば、これに限定されないが、基準咬合位置)。下顎運動学のデータが添付されるのは、この基準位置である。
いくつかの実施形態では、このデジタルファイルには、補正の実施後に患者の新しい基準位置になることを目的としたターゲット位置に対応するフレームを含めることもできる。
他の実施形態では、特に、下顎運動学記録のフレームのいずれも、施術者に適したターゲット位置に対応していない場合、施術者はターゲット位置をシミュレートすることができる。この目的のために、下顎運動学の記録を使用して、アルゴリズムは、上顎に関連して下顎の関節の軸を決定することができる。この軸は典型的、顆を通過する。次に、施術者は、この軸を中心とした下顎弓のデジタルモデルの回転をシミュレートして、上顎に対する下顎の好ましい位置を決定できる。ターゲット位置として選択されるのは、この優先位置である。1つ又は複数のフレームを作成して、開口部の方向の回転経路上の下顎骨の仮想位置、又は咬合の垂直方向の寸法の縮小を表すことができる。実際には、これらの追加のフレームは、記録されたフレームの3次元モデルで、以前に決定された顆頭の回転軸の周りに回転のみのタイプの剛体変換を適用することによって作成される。これらの追加フレームは、実際に記録された下顎運動学のフレームに追加される。その場合、ターゲット位置は、追加のフレーム(複数可)の中から開業医が選択した第2のフレームにすることができる。
図2Aから2Cは、顎間関係の矯正の前(図2A)及び後(図2C)のそれぞれの患者の下顎運動学の記録を示している。
ユーザは、上記の録音を画面に表示し、必要な回数だけ再生することができる。この目的のために、下顎アーチMDと上顎アーチMXの動きを視覚化するための表示領域と、あるフレームから別のフレームに切り替えて特定のフレームをエクスポートするためのボタンを含むユーザインターフェイスを備えている。
ユーザは、患者の基準位置に対応する第1のフレームXを選択する。
一実施形態によれば、基準位置は、慣例により、下顎運動学の記録の第1のフレームの位置である。通常、患者は歯を食いしばって記録を開始することが期待されている。これは、基準咬合位置と呼ばれる、アーチのデジタルモデルのかみ合わせ位置に対応する。
別の実施形態によれば、施術者は、下顎の運動を記録する際に咬合装置(例えばスプリント(gouttiere)を配置して、下顎の動きをガイドし、最初の係合位置以外に、上顎に対する下顎の特定の位置を見つける必要がある場合がある。
当業者は、基準位置を定義するために他の基準を定義する可能性がある。
図2Aは、例えば、前記基準位置にある下顎弓MDを示している。下顎の運動学は、歯科部位での患者の咀嚼パターンを示す曲線C1の形で表される。
ユーザはまた、患者の新しい基準位置になることを意図したターゲット位置に対応する第2のYフレームを選択する(図2Bを参照)。このターゲット位置は、例えば、患者の最初の咬合の垂直方向の寸法に対して増加又は減少した咬合の垂直方向の寸法に対応する、修正された顎間関係に関連付けられている。
ユーザは、記録を構成するすべてのフレームから第2のYフレームを選択できる。このために、彼は彼の技術的専門知識を求めて、患者に適した咬合の垂直方向の寸法の増加又は減少の振幅を決定する。この選択は、繰り返し可能な動きを選択することにより、開閉パスで行われる。この動きは、患者自身が生成することも、患者の下顎を操作して末端の軸方向の動きを感じ、咬合への復帰が常にアーチ間対立の同じ場所で行われることを確認する施術者によってガイドされることもある。
あるいは、下顎運動学の記録を処理するためのアルゴリズムは、フレームのセットの事前選択を実行して、ユーザの選択を、決定された範囲内の咬合の垂直方向の寸法にそれぞれ対応する制限された数のフレームに制限することができる。このために、「人工知能」タイプのアルゴリズムを使用できる。この事前選択は、アルゴリズムに以前に入力された臨床基準に有利に基づく。
したがって、Jean-FrancoisLasserreによる記事[1]を参照できる。これは、咬合の垂直方向の寸法が増加する状況で遵守されるルールを提供する。これらのルールの1つは「1/3ルール」と呼ばれる;生理学的咬合器では、顔の下部レベルのOVOが同じように増加する場合、切歯ロッドと切歯テーブルの間の開口部は、第2大臼歯の間の開口部の3倍である、及び中央切歯間の開口部は、第二大臼歯間の開口部の2倍であるという事実を考慮に入れている。もう1つのルールは、「機能ボイド」又は「1+1=3」として知られているルールである;これは、拮抗的なオーバーレイを作成する際に、前記オーバーレイの厚さに加えて、それぞれ1mmの厚さのオーバーレイに対して1mmのオーダーの厚さである機能的な咬合ボイドを考慮する必要があるという事実を反映している。
これらの規則に基づいて、ソフトウェアは、開業医が新しい下顎の位置を決定しようとするときに、最初の大臼歯が3mm離れているような下顎の状況を提案することができる。これは、耐性のあるプロテーゼを製造するための最小スペースである。したがって、回転経路上で、このスペースに達すると、ソフトウェアは下顎骨を停止する。
あるいは、側面X線写真の頭部計測トレースにより、特定の角度の計算のおかげで、矢状面における下顎のターゲット位置を決定することが可能になる。ソフトウェアにインポートされたプロファイルX線が3Dモデルに重ね合わされる。頭部計測分析の結果は、事前に記録された動きの経路上の下顎の位置を示唆している。
別の実施形態によれば、嚥下運動により、特定の臨床状況では、特に無歯顎患者の場合、咬合の垂直方向の寸法を選択することができる。確かに、下顎骨は、ソフトウェアが開業医に提案できる最も高い位置で一時停止をマークする。
上記のように、ターゲット位置は、下顎運動学記録のフレームとして選択されない場合があるが、シミュレートすることはできる。
一般に、咬合の垂直方向の寸法の増加を特定のしきい値未満に制限することが好ましい。確かに、下顎の動きは、患者の歯、顎関節、及び神経筋活動によって導かれる。図3に示すように、咬合の垂直方向の寸法の増加が上記のしきい値(IからIIに開く)を下回っている限り、顆の回転軸は側頭窩に残り、関節の筋肉は弾力性の領域にとどまる;この場合、歯列の変更のみが下顎の動きを変更する可能性がある。一方、咬合の垂直方向の寸法の増加が上記のしきい値(IIからIIIへの開口部)よりも大きい場合、水平面での下顎の並進、歯科ガイダンスの抑制、及び筋肉活動の変更もある;この場合、下顎運動のエンベロープが変更されるが、これは避ける必要がある。
実際には、歯のレベルで定義された咬合の垂直方向の寸法が、患者の最初の基準咬合位置によって定義された咬合の垂直方向の寸法と比較して20mm未満増加し、顆頭の回転軸がずれないように、ターゲット位置を選択することが好ましい。
ある場合には、それどころか、開業医は、患者の咬合の垂直方向の寸法を縮小する必要に直面する可能性がある。これは、例えば、未熟(prematurites)、すなわち、病理学的理由により、下顎の回転中に時期尚早に発生する接触を矯正する場合に当てはまる。未熟(une prematurite)は、例えば、それが属するアーチに対してあまりにも目立つ歯によって引き起こされる可能性がある。ただし、下顎の運動学は正しい場合がある。ターゲット位置は、突出した歯の摩耗をシミュレートし、結果として生じる顎の閉鎖をシミュレートすることによって決定できる。
別の例は、神経筋再調整治療の文脈で下顎骨の不規則な動きを回避するか、少なくとも減らすスプリント(gouttiere)が患者に装着されている場合に関するものである;そのようなスプリントは、それが覆うアーチのレベルで余分な厚さを生成し、患者がスプリントを着用していない治療後の状況に対して垂直咬合距離を増加させることができる。その場合、スプリントを着用することによって生成される下顎の運動学は、開業医にとって興味深いものである。
スプリント(gouttiere)を使用する場合は、さまざまな方法で進めることができる。
一実施形態では、歯列弓は、スプリントが下顎又は上顎の所定の位置にあり、このスプリントの咬合位置にある状態でスキャンされる。基準位置(第1のフレームXによって具体化される)は、この状況に対応する。ターゲット位置は、下顎の運動学の記録に存在することも、シミュレートすることもできる。下顎運動学の記録がスプリントを所定の位置に置いた状態で開始し、その後、記録中に開業医が患者の口からスプリントを取り外し、患者がターゲット位置に配置されるか、又は誘導される場合、第2のフレームYによって具体化される、ターゲット位置が存在する可能性がある。下顎が軸を中心に回転するときに、下顎のシミュレートされたパス上で選択することにより、ターゲット位置をシミュレートできる。
別の実施形態では、歯列弓は、スプリント副子なしで、歯のかみ合わせ位置でスキャンされる。下顎運動学の記録の開始時に、第1のフレームは、スキャンされたときの咬合におけるアーチの位置である。次に、この同じ記録中に、スプリントは2つのアーチの1つに配置され、下顎を動かすためのエクササイズが実行される。基準位置は、スプリントが配置されているときのフレームに対応する(転置される運動学は、患者がスプリントと接触しているときの運動学である)。施術者は、それ自体をコンピュータによって検証し、また、この新しい基準位置に取り付けられた下顎運動学の、ターゲット位置に転置したい部分を選択する。画面上で、2つのモデルの歯列弓が間にスペースを空けて移動しているのがわかる。次に、ターゲット位置が記録又はシミュレーションのフレームとして選択される。ターゲット位置が選択された場合、それは、記録の最初のフレーム、又はスプリントが配置されていない記録の部分の別のフレームに対応する別の位置にすることができる。ターゲット位置のシミュレーションは上で説明されている。
剛体変換の決定
XフレームとYフレームの選択が行われると、アルゴリズムがフレームXからフレームYへの剛体変換を計算する。
この剛体変換を計算するには、さまざまな方法を使用できる。好ましい実施形態によれば、この計算は、下顎の運動学の記録中に下顎と上顎に統合されたマーカーの軌道に基づく。剛体変換は、フレームX内のマーカーの位置からフレームY内の前記マーカーの位置への受け渡しを可能にする変換である。例えば、フレームX(それぞれフレームY)のMXに対するMDの位置が行列Tx(それぞれTy)で表される場合、フレームXからフレームYへのMDの剛体変換は行列(Ty)-1*Txで表される。
当然、当業者は、利用可能な記録に応じて、剛体変換を計算する他の方法を使用することができる。
アーチモデルのアニメーション
図2Cを参照すると、アルゴリズムは、以前に計算された剛体変換を、記録された下顎運動学(曲線C2)に適用する。次に、下顎及び上顎のアーチのモデルがC2キネマティクスでアニメーション化される。
あるいは、アルゴリズムは、剛体変換を下顎弓のモデルに適用し、患者について最初に記録された下顎運動学を使用して、前記剛体変換を受けたアーチのモデルをアニメーション化する。
当業者は、これらのアニメーション方法のいずれかを、方法を実施する際に直面するいずれのコンピュータ及び数学的制約の関数として選択することができるであろう。
有利なことに、開業医は、残りの方法を実施する前に、特にこの運動学を修正された顎間関係に置き換える前に、患者の下顎運動学が機能的であるか機能不全であるかをチェックする。この目的のために、彼は咀嚼パターンを追跡し、このパターンを機能的又は機能不全として識別されたパターンのタイプと比較することができる。したがって、図4は、その左側に、機能サイクル(上の3つのサイクル)及び機能不全のサイクル(下の4つのサイクル)についての歯科患者レベルでの理論的な咀嚼パターンを示している。図4の右側は、機能的であると考えられる臨床パターンを示す。もちろん、当業者は、歯状突起以外の点、例えば顆で記録された咀嚼パターンを追跡することができる。上記の方法は、患者の下顎の運動学が機能している場合にのみ実装される。この運動学が機能不全の場合、施術者は咬合器などの他のツールに目を向ける。
アプリケーション
今説明した方法は、歯列矯正、歯科プロテーゼのフィッティング、又は顎顔面外科の分野での応用が見出される。
例えば、患者の歯が機械的ストレス(歯ぎしり)又は酸性の食べ物や飲み物の消費による化学的侵食によって摩耗する可能性がある状況がある。歯は天然のものでも補綴物でもかまわない。この歯の破壊はゆっくりと起こり、咀嚼機能には、歯の破壊と垂直方向の寸法の喪失にもかかわらず、咬合テーブルの基本的なガイドを維持しながら歯を彫刻する時間がある。そのような患者を治療するために、本発明の実施の前に、マンデュケータ(manducateur)装置(筋肉及び関節)の健康状態の補足的な検査が確立される。結果が肯定的である場合、開業医は下顎の動きを維持したいと思うであろうが、彼は咬合の垂直方向の寸法を復元する必要がある。本発明の概念の前に、唯一の解決策は、患者の実際の動きを保存しない咬合器での作業の実施にあった。この臨床状況において、本発明は、患者にとって快適な同じ下顎運動学を下顎弓の新しい位置に転置することを目的としている。作成された新しいスペースは、下顎の運動性を妨げない形状と位置の新しい補綴装置で満たされる。
矯正治療を検討する場合、臨床的アプローチは上記と実質的に同じである。空間をプロテーゼで満たす代わりに、歯の変位とそれらの噛み合わせが行われる。この場合、患者の実際の動きを尊重しながら咬合が行われる。
また、歯列矯正では、閉鎖経路に干渉する未熟(une prematurite)の矯正に続いて、咬合の垂直方向の寸法を閉鎖した後、それに取り付けられた運動学で位置をエクスポートすることが可能になる。関連する動きとのこの修正された顎間関係は、歯科矯正治療を計画し、より予測可能な方法で治療を実行するためのデバイスを準備するのに役立つ。
WO2013/030511 WO2016/062962
Figure 2022509164000002
X 基準位置
Y ターゲット位置
MD 下顎のアーチ
MX 上顎のアーチ
VDO 咬合の垂直寸法

Claims (12)

  1. 修正された上顎間関係にある患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化するための方法を提供し、当該方法は、コンピュータで実施され、以下:
    ー 患者の下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデルを提供すること、
    ー 患者の下顎の運動学の記録を提供することであって、前記記録は、上顎に対する患者の下顎骨の複数の相対位置を含むこと、
    ー 前記の位置から、患者の上顎に対する下顎の基準位置を選択すること、
    ー 上顎に対する下顎のターゲット位置を決定することであって、前記ターゲット位置は患者の修正された顎間関係を定義すること、
    ー 基準位置とターゲット位置との間の剛体変換を決定すること、
    ー 下顎及び上顎のアーチの3次元デジタルモデルを、前記剛体変換の適用から得られた記録でアニメーション化するため、前記剛体変換を(i)患者の下顎運動学の記録、又は(ii)下顎の3次元デジタルモデルに適用することであって、提供された下顎運動学の記録は、前記モデルをアニメーション化するための前記剛体変換の適用から生じる下顎及び上顎の三次元デジタルモデルに適用されること、
    を含む方法。
  2. ここで、患者の下顎運動学の記録は、下顎と一体のマーカーの軌道を記述し、且つ剛体変換は、基準位置のマーカーの位置からターゲット位置のマーカーの位置に切り替えるための変換である、請求項1に記載の方法。
  3. ここで、ターゲット位置は、ユーザによって選択される、請求項1から2のいずれか一項に記載の方法。
  4. 上顎に対する下顎の相対位置のセットを自動的に事前選択することを含む、請求項1から2のいずれか一項に記載の方法であって、位置の前記セットは、前記セットの各位置が、決定された範囲内の咬合の垂直寸法を定義するように選択される、方法。
  5. ここで、事前選択は、以前に提供された臨床基準から行われる、請求項4に記載の方法。
  6. ここで、ターゲット位置は、患者の側頭窩に対して下顎頭の回転軸の動きを引き起こさないように選択されたしきい値よりも小さい値だけ咬合の垂直寸法を増加させるように選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  7. ここで、ターゲット位置は、患者の基準咬合位置によって定義される咬合の垂直寸法と比較して、歯科レベルで定義される咬合の垂直寸法を20mm未満増加させるように選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  8. ここで、ターゲット位置は、咬合の垂直方向の寸法を減少させるように選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  9. 下顎骨の回転軸を決定し、咬合の垂直方向の寸法を増加又は減少させる方向への回転経路上に下顎骨の仮想位置を作成することを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法であって、ターゲット位置は、前記仮想位置から選択される、方法。
  10. ここで、下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化する際に、修正された上顎間関係における上顎に対する下顎の基準咬合位置がターゲット位置になる、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 下顎運動学の記録から、咀嚼パターンを追跡し、前記パターンを典型的な機能パターンと比較することを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. ここで、基準位置は、顎間関係を修正する前の患者の基準咬合位置である、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
JP2021529101A 2018-11-23 2019-11-25 修正された顎間関係における患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化する方法 Pending JP2022509164A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1871744A FR3088820B1 (fr) 2018-11-23 2018-11-23 Procede d’animation de modeles des arcades mandibulaire et maxillaire d’un patient dans une relation intermaxillaire corrigee
FR1871744 2018-11-23
PCT/FR2019/052798 WO2020104760A2 (fr) 2018-11-23 2019-11-25 Procede d'animation de modeles des arcades mandibulaire et maxillaire d'un patient dans une relation intermaxillaire corrigee

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022509164A true JP2022509164A (ja) 2022-01-20

Family

ID=66867195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021529101A Pending JP2022509164A (ja) 2018-11-23 2019-11-25 修正された顎間関係における患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化する方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220008174A1 (ja)
EP (2) EP4238533A3 (ja)
JP (1) JP2022509164A (ja)
CN (1) CN113347943A (ja)
DK (1) DK3883493T3 (ja)
ES (1) ES2962213T3 (ja)
FR (1) FR3088820B1 (ja)
WO (1) WO2020104760A2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020197761A1 (en) 2019-03-26 2020-10-01 CVSTOM Co. Methods and systems for orthodontic treatment planning
US20220218438A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-14 Orthosnap Corp. Creating three-dimensional (3d) animation
US11213373B1 (en) 2021-05-14 2022-01-04 Oxilio Ltd Methods and systems for modeling mandibular motion
US20230122558A1 (en) * 2021-10-18 2023-04-20 CVSTOM Co. Methods and systems for orthodontic treatment planning with virtual jaw articulator
CN114863056B (zh) * 2022-03-23 2022-11-22 北京大学口腔医学院 基于面型参数生成颞下颌关节髁突运动包络面方法和装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6152731A (en) * 1997-09-22 2000-11-28 3M Innovative Properties Company Methods for use in dental articulation
US20090068617A1 (en) * 2006-03-03 2009-03-12 Lauren Mark D Method Of Designing Dental Devices Using Four-Dimensional Data
CN1833617A (zh) * 2006-04-13 2006-09-20 上海交通大学 计算机辅助生成定位板的制作方法
GB0807754D0 (en) * 2008-04-29 2008-06-04 Materialise Dental Nv Method to determine the impact of a prposed dental modification on the temporomandobular joint
US8896592B2 (en) * 2009-08-21 2014-11-25 Align Technology, Inc. Digital dental modeling
FR2979226B1 (fr) * 2011-08-31 2014-11-21 Maxime Jaisson Procede de conception d'un appareil dentaire
JP2016022228A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 高橋 淳 コンピュータ、コンピュータで実行される方法、及びコンピュータプログラム、並びにフェイスボウ
FR3027205B1 (fr) 2014-10-20 2020-07-17 Modjaw Procede et systeme de modelisation de la cinematique mandibulaire d'un patient
US10610404B2 (en) * 2015-06-24 2020-04-07 Kelly Lucas Systems and methods for producing anterior guidance package (AGP) equipped splint
US10304190B2 (en) * 2016-06-29 2019-05-28 3M Innovative Properties Company Virtual model of articulation from intra-oral scans
CN115006018A (zh) * 2017-06-30 2022-09-06 阿莱恩技术有限公司 设计和/或制造用于处理或预防颞下颌关节功能障碍的正畸矫治器的计算机实现方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
FR3088820A1 (fr) 2020-05-29
DK3883493T3 (da) 2023-10-30
ES2962213T3 (es) 2024-03-18
EP3883493B1 (fr) 2023-08-02
EP4238533A3 (fr) 2023-11-01
EP3883493A2 (fr) 2021-09-29
EP4238533A2 (fr) 2023-09-06
WO2020104760A3 (fr) 2020-08-06
FR3088820B1 (fr) 2022-08-12
WO2020104760A2 (fr) 2020-05-28
US20220008174A1 (en) 2022-01-13
CN113347943A (zh) 2021-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11751981B2 (en) Dynamic virtual articulator for simulating occlusion of teeth
JP6775621B2 (ja) 3dモデルを作成するためのデータを人から取得するための方法及びシステム
US11633265B2 (en) Dynamic virtual articulator for simulating occlusion of teeth
US11772331B2 (en) System and method for producing dental solutions incorporating a guidance package
JP2022509164A (ja) 修正された顎間関係における患者の下顎及び上顎のアーチのモデルをアニメーション化する方法
WO2012140021A2 (en) Modeling and manufacturing orthodontic appliances
JP5676325B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
KR100419380B1 (ko) 컴퓨터를 이용한 치열 교정기의 제조 방법
EP3998985B1 (en) Virtual articulation in orthodontic and dental treatment planning
Zimmermann et al. The impact of technological innovation on dentistry
JP2022532442A (ja) 歯科治療のための仮想咬合モデル
JP6341842B2 (ja) 咬合2平面の決定方法およびそのプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240213

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240509