PL239489B1 - Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, szablon pozycjonujący, oraz cyfrowy rejestrator żucia - Google Patents
Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, szablon pozycjonujący, oraz cyfrowy rejestrator żucia Download PDFInfo
- Publication number
- PL239489B1 PL239489B1 PL434728A PL43472820A PL239489B1 PL 239489 B1 PL239489 B1 PL 239489B1 PL 434728 A PL434728 A PL 434728A PL 43472820 A PL43472820 A PL 43472820A PL 239489 B1 PL239489 B1 PL 239489B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- teeth
- markers
- implants
- crowns
- artificial
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 title claims description 30
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims description 28
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 69
- 210000000332 tooth crown Anatomy 0.000 claims description 26
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 13
- 210000001847 jaw Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 7
- 210000001738 temporomandibular joint Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 210000002455 dental arch Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 210000001909 alveolar process Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 claims 3
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 4
- 210000004373 mandible Anatomy 0.000 description 4
- 210000004261 periodontium Anatomy 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 210000004513 dentition Anatomy 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 210000002050 maxilla Anatomy 0.000 description 2
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000005019 pattern of movement Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 210000001548 stomatognathic system Anatomy 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 2
- 208000009596 Tooth Mobility Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 210000002379 periodontal ligament Anatomy 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
- A61B5/1127—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique using markers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
- A61B5/4542—Evaluating the mouth, e.g. the jaw
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
- A61C19/045—Measuring instruments specially adapted for dentistry for recording mandibular movement, e.g. face bows
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/292—Multi-camera tracking
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10016—Video; Image sequence
- G06T2207/10021—Stereoscopic video; Stereoscopic image sequence
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30036—Dental; Teeth
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Dentistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem patentu jest sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną, szablonu pozycjonującego z/lub markerami, oraz cyfrowego rejestratora żucia w cyfrowej analizie żucia dla wykorzystania wyników przedmiotowego sposobu w realizacji zadań protetycznych, ortodontycznych, chirurgii ortognatycznej i innych.
Znany jest sposób wizualizacji ruchów człowieka, tzw. Motion Capture przy wykorzystaniu kamery, lub zestawu kamer i markerów, gdzie na powierzchnię ciała, w określonych punktach antropometrycznych naklejane są znaczniki/markery w postaci figur przestrzennych, naklejek z nadrukowanym wzorem, diod lub innych, których ruch jest rejestrowany przez kamery. Rekonstrukcja ruchu za pomocą pozyskanych przez kamerę danych z markerów odbywa się poprzez rekonstrukcję w procesie cyfrowym na ekranie komputera modelu pacjenta i informacji o ruchu markerów. Za pomocą przedmiotowego sposobu pozyskujemy informacje dot. budowy szkieletu i zakresu ruchów, w których stawy stanowią punkty przegubowe, stanowiące punkty obrotu, a kość/szkielet, stanowi nieruchomy punkt referencyjny w stosunku do którego odwzorowane są ruchy badanego obiektu za pomocą minimalizacji odległości pomiędzy markerami, a markerem wyznaczającym punkt referencyjny, (metoda najmniejszych kwadratów, superpozycja optymalna - metoda Prokrusta czy rejestracja w warunkach istniejącej, nieznanej odpowiedniości - Iterative Closest Point - ICP) dzięki czemu możliwym jest zrekonstruowanie ruchu. Wykorzystanie Motion Capture znajduje zastosowanie w medycynie, gdzie jest szeroko wykorzystywana w rehabilitacji narządów ruchu w tym narządu żucia. Przedmiotowy sposób znajduje dlatego zastosowanie w rekonstrukcji położenia i ruchu większych elementów, np. w wyznaczaniu parametrów drgania kończyn, oraz faz ruchu części ciała najbardziej zagrożonych upadkiem.
Znane z polskiego patentu o nr P.231343 jest urządzenie pomiarowe i sposób rejestracji położenia zębów, którego istotą jest sposób montażu urządzeń pomiarowych na głowie pacjenta i rejestracji anatomicznych punktów referencyjnych głowy szczęk oraz określanie położenia poszczególnych zębów w przestrzeni przy wykorzystaniu urządzeń pomiarowych, markerów, kamer, itp. rozlokowanych wzdłuż umownej osi symetrii twarzy pacjenta. Za pośrednictwem przedmiotowego rozwiązania otrzymujemy dane dot. wyglądu i wzajemnego położenia elementów, np. zębów w przestrzeni.
Znane z polskiego zgłoszenia patentu o nr P.425224 jest urządzenie pomiarowe i sposób rejestracji położenia zębów służące do rejestracji pracy żuchwy w przestrzeni przy wykorzystaniu technologii Motion Capture, punktów referencyjnych służące do rejestracji pracy współzależnej zębów szczęki górnej, oraz zębów szczęki dolnej/żuchwy i przenoszenia jej pracy do środowiska cyfrowego.
Znane z chińskiego patentu CN10501238A jest trójwymiarowe urządzenie do śledzenia ścieżki ruchu żuchwy stosowane w wirtualnym artykulatorze służące do rejestracji pracy zębów szczęki dolnej/żuchwy i przenoszenia jej pracy do środowiska cyfrowego.
Znane z francuskiego patentu FR2015/052816 jest metoda i układ do modelowania kinematyki żuchwy pacjenta wykorzystująca układ 2-ch kamer pracujących w podczerwieni oraz system markerów mocowanych zarówno do czaszki, chwilowo do zębów górnych jak i podczas całego pomiaru do zębów dolnych pacjenta, a także do wskaźnika pozwalających na stereoskopową rekonstrukcję położenia zębów względem siebie, oraz twarzy pacjenta względem wybranych charakterystycznych punktów pomiarowych a także ruchów zębów szczęki dolnej względem szczęki górnej w czasie rzeczywistym i zapisania ich z wykorzystaniem pozyskanych wcześniej techniką skanowania 3D modeli zębów szczęki górnej i dolnej w pamięci komputera do dalszej analizy i przetwarzania danych.
W w/w rozwiązaniach zęby naturalne/sztuczne szczęki górnej, oraz zęby naturalne/sztuczne szczęki dolnej traktowane są jako sztywne, o trwałych/niezmiennych kształtach obiekty 3D nie podlegające żadnym przemieszczeniom w kości wyrostka zębodołowego szczęki czy żuchwy a więc nie uwzględniające tzw. aparatu zawieszeniowego zęba (ozębnej) czy połączenia implant/kość na skutek współzależnych/wzajemnych kolizji występujących w trakcie wykonywania przez te obiekty 3D/zęby górne/dolne ruchu w szczególności żucia i dlatego nie przewidują wzajemnej pracy zębów w odniesieniu do ozębnej czy połączenia implant/kość w momencie kolizji koron zębów podczas pracy obu szczęk. Innymi słowy nie uwzględniają wzajemnych przemieszczeń zębów w punktach kolizyjnych/w trakcie kolizji a więc ich zmiany położenia do pozostałych zębów, które w zakresie od 0,2 do 1 mm są niewidoczne gołym okiem, a mają znaczenie podczas pracy narządu żucia w tym powinny być uwzględniane podczas wykonywania prac protetycznych czy w trakcie kolejnych etapów leczenia ortodontycznego.
PL 239 489 B1
Znana jest technologia haptyczna wykorzystująca mechaniczne komunikowanie się urządzeń/robotów przy wykorzystaniu środowiska wirtualnego/oprogramowania z użytkownikami/ludźmi poprzez zmysł dotyku, przy użyciu zmieniających się sił, wibracji czy ruchów rejestrowanych przez urządzenia haptyczne/manipulatory haptyczne (MH). Jej zadaniem jest wytworzenie symulacji bodźca dotykowego sygnalizującego interakcję pomiędzy robotem a człowiekiem. Źródłem danych dla tego rodzaju symulacji może być zapis przemieszczeń obiektów 3D uzyskany metodą cyfrowej korelacji obrazu. Polega to na stworzeniu możliwości zamiany cyfrowej akwizycji danych obrazu (w których skupia się głównie na odczytaniu przemieszczenia markerów naklejonych na obiekty 3D w funkcji czasu) na dane odczytywane przez enkodery głównie optyczne, które następnie poprzez odpowiednie czujniki (siłowniki) oraz oprogramowanie przetwarzają te dane za pomocą specjalnych algorytmów sterujących i tworzą sygnały sterujące na układ wykonawczy robota haptycznego czyli jego silniki.
Sygnał wejściowy np. pozycja efektora przekazywany jest do jednostki sterującej, która za pomocą odpowiednich algorytmów przetwarza te sygnały a następnie na ich podstawie generuje sygnały wyjściowe. Sygnały wyjściowe (sterowanie wybranymi silnikami w robocie haptycznym) są odpowiednio wzmocnione a następnie trafiają do układu wykonawczego czyli do silników w MH. Napędy urządzeń haptycznych generują wtedy odpowiedni moment i w efekcie oddziałują na operatora odpowiednią siłą (np. zmienną w postaci wibracji) co pozwala na ocenę stopnia korelacji pomiędzy przebiegiem wielkości amplitudy drgań w momencie styku/kolizji dla badanych 2-ch brył wywołanych przemieszczeniami o danej amplitudzie w zadanej jednostce czasu a przebiegiem wielkości amplitudy tych przemieszczeń. Aby robot haptyczny naturalnie oddziaływał na nasz zmysł dotyku to cykl pobierania i przesyłu informacji tzw. haptic loop powinien być przeprowadzony z częstotliwością 1 kHz. Technologia haptyczna jest również szeroko wdrażana w dziedzinach medycyny, szczególnie na polu wszelkiego typu symulatorów. Wykorzystanie mechanizmów wibracyjnych pozwala uzyskać niezwykle realistyczne odczucia, które są bliźniaczo podobne do tych, z jakimi spotka się np. przyszły chirurg podczas operacji. Maszyny potrafią dziś idealnie symulować opór, jaki stawiać będzie tkanka podczas próby wprowadzenia sondy do krwioobiegu, czy też siłę nacisku, jaka będzie potrzebna do wykonania precyzyjnego nacięcia. (https://spidersweb.pl/2015/03/haptic-feedback.html)
Znana jest technologia IPA (Indywidualnie Projektowane Aparaty) służąca do przeniesienia skanów i odlewów szczęki do środowiska cyfrowego w którym następnie projektowane są indywidualne aparaty korekcyjne. Z wykorzystaniem przedmiotowej metody projektowany jest indywidualny dla pacjenta układ zamków, umieszczanych następnie na każdym zębie z osobna. (https://ortodonta.com/ipa-pl/)
Znana jest technologia zszywania/wszywania obiektów 3D pozyskanych w technologii CAD czy skanowania 3D z obrazami tych obiektów zarejestrowanych techniką filmu video dzięki mocowaniu markerów optycznych/refleksyjnych do obiektów 3D, a następnie zszyciu zeskanowanych i/lub wytworzonych w środowisku CAD/CAM obiektów 3D z markerami z obrazami tych samych obiektów 3D z tymi samymi markerami zarejestrowanymi techniką video (wszyciu w film video obiektów 3D pozyskanych z CAD/CAM czy skanu 3D dzięki markerom optycznym). (https://www.gom.com/metrology-systems/aramis/aramis-3d-camera.html)
Celem patentu jest opisanie sposobu analizy wzorca ruchów współzależnych zębów naturalnych/sztucznych szczęki górnej i zębów naturalnych/sztucznych szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną, z zastosowaniem szablonu pozycjonującego, oraz cyfrowego rejestratora żucia wykorzystywanych w cyfrowej analizie żucia poprzez zastosowanie technologii skanowania i/lub rejestrowania kamerą/układem kamer korzystnie optycznych lub na podczerwień markerów (pośrednio w części zewn. szablonu pozycjonującego - M1 i/lub bezpośrednio na pow. licowych koron zębów - M2) korzystnie optycznych lub retrofleksyjnych rejestrujących przemieszczenia poszczególnych zębów naturalnych/sztucznych lub struktury naddziąsłowej opartej na implantach względem siebie i/lub kości wyrostka zębodołowego szczęki górnej/dolnej oraz twarzy w filmie video i połączenia typu feedback z manipulatorem haptycznym (MH).
Cechą istotną sposobu analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną na zasadzie feedbacku w cyfrowej analizie żucia jest wykorzystanie technologii Motion Capture opartej na wykrywaniu położenia markerów korzystnie optycznych i rejestrujących ich ruchy układach kamer, w postaci kamer połączonych korzystnie w co najmniej dwa układy jeden po prawej, jeden po lewej stronie ust/twarzy, lub jeden centralnie naprzeciwko linii pośrodkowej twarzy, przy czym każdy z układów ma co najmniej jedną, a korzystnie trzy kamery w tym korzystnie co
PL 239 489 B1 najmniej jedną (stereoskopową), a korzystnie dwie kamery monochromatyczne lub kolorowe o min rozdzielczości 2.3 Mpx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 1000 FPS, (klatek na sekundę - ang. frames per sec) z dedykowaną optyką/obiektywem (korzystnie ogniskową od 35 mm oraz przysłoną od f 1.4), oraz co najmniej jedną kolorową o wysokiej rozdzielczości min 12 MPx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 25 FPS pozwalające na rejestrację markerów mocowanych pośrednio (M1) za pomocą szablonu pozycjonującego, lub bezpośrednio /samodzielnie (M2 - korzystnie z wykorzystaniem technologii IPA) do powierzchni licowej koron zębów naturalnych czy sztucznych (nałożonych na zęby własne czy na implantach) w szczęce górnej i niezależnie, do powierzchni licowej koron zębów naturalnych czy sztucznych (nałożonych na zęby własne czy na implantach) w szczęce dolnej, (M1 i/ lub M2) przy czym działanie kamer jest zsynchronizowane w czasie dzięki połączeniu z kartami wyzwalającymi i odpowiada za rejestrację położenia/ruchu koron zębów górnych (naturalnych czy sztucznych opartych na implantach) z M1 i/lub M2 względem koron zębów dolnych (naturalnych czy sztucznych opartych na implantach) z M1 i/lub M2 oraz koron w/w zębów (naturalnych czy sztucznych opartych na implantach) górnych i/lub dolnych względem kości wyrostka zębodołowego obu szczęk a także względem twarzy pacjenta z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) dzięki jednoczesnej ich rejestracji w technologii filmu video, a następnie (dzięki markerom M1 i/lub M2) wszyciu/zszyciu w film video skanów 3D zębów górnych i dolnych z M1 i/lub M2 pozyskanych techniką skanowania wewnątrzustnego lub zewnątrzustnego, oraz umożliwia przekształcenie przemieszczenia tych markerów M1 i/lub M2, zarejestrowanych przez układ kamer podczas ruchu w trakcie badania żucia pacjenta i przeniesieniu do środowiska oprogramowania, gdzie cyfrowa akwizycja danych z markerów optycznych M1 i/lub M2 zostaje poddana dalszej analizie pozwalającej na przekształcenia przemieszczeń tych markerów na liczbę kolizji zachodzących pomiędzy koronami zębów (naturalnych czy sztucznych na implantach) górnych i dolnych i mocowanymi do nich markerami M1 i/lub M2, które korzystnie są odczytywane przez urządzenia haptyczne, korzystnie manipulatory haptyczne pozwalające na odwzorowanie/kontrolę tych przemieszczeń na skutek kolizji w postaci wibracji przez zmysł dotyku o częstotliwości pomiędzy 1 kHz a 4 kHz umożliwiając tym samym śledzenie przebiegu zmiany wielkości amplitudy chwilowego kąta kolizji większego/mniejszego niż 10 stopni pomiędzy parami koron zębów (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych z markerami M1 i/lub M2, w zadanej jednostce czasu podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe, na drodze każdej z faz ruchu/cyklu żucia tj. na drodze przywodzenia do MZ, maksymalnego zaguzkowania (MZ), odwodzenia od MZ (średnio na drodze 0.2 mm w czasie 116 ms - dla MZ, średnio na drodze od 1.3 mm do 1.5 mm w czasie 200 ms - odpowiednio dla fazy przywodzenia do MZ i odwodzenia od MZ) wyrażających się liczbą drgań na manipulatorze haptycznym w momencie styku/kolizji tych par koron zębów (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych z markerami M1 i/lub M2 w zadanej jednostce czasu.
Cechą istotną sposobu według wynalazku jest to, iż spozycjonowanie położenia wszczepionych implantów w kości szczęki górnej i/lub dolnej (w szczególności całkowitego bezzębia szczęki górnej i dolnej) odbywa się dzięki wykorzystaniu struktur naddziąsłowych opartych na implantach (przykładowo łączniki/transfery wyciskowe/transfery do skanowania techniką 3D - scan post/scan base) poprzez wykonanie na nie i zamontowanie do nich na sztywno zaprojektowanych indywidualnie obejm/łyżek paraokluzyjnych stanowiących część wewn. szablonu pozycjonującego połączonej z gotową prefabrykowaną częścią zewnętrzną tego szablonu wystającą z ust zakończoną co najmniej trzema markerami korzystnie w postaci naklejek tak, aby wyznaczać przestrzenne ustawienie szablonu pozycjonującego, a tym samym struktur naddziąsłowych opartych na implantach względem układu kamer rejestrujących co pozwala na spozycjonowanie zębów/struktur naddziąsłowych opartych na implantach względem siebie w obrębie jednego łuku zębowego, względem zębów/struktur naddziąsłowych opartych na implantach przeciwstawnego łuku zębowego oraz wpisaniu w twarz pacjenta z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skron iowo żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) i/lub film video.
Cechą istotną sposobu według wynalazku jest to, iż w przypadku braku miejsca w zwarciu, lub przy ruchach artykulacyjnych koron zębów górnych/dolnych względem siebie skutkujących niemożnością zarejestrowania swobodnego ruchu stosuje się sposób pozycjonowania markerów (również dla leczenia ortodontycznego) poprzez bezpośrednie naniesienia/pozycjonowanie markerów (M2) na powierzchnię licową koron zębów naturalnych/sztucznych na implantach korzystnie na koronę każdego zęba z osobna korzystnie przy wykorzystaniu metody IPA.
PL 239 489 B1
Cechą istotną szablonu pozycjonującego korony zębów naturalnych i/lub sztucznych na implantach jest to, iż składa się on z dwóch rozłącznych części, tj. zewnętrznej gotowej, prefabrykowanej wystającej z ust, zakończonej co najmniej trzema markerami, korzystnie optycznymi, tak aby wyznaczać przestrzenne ustawienie szablonu pozycjonującego z markerami (M1) względem kamer rejestrujących, oraz wewnętrznej, zaprojektowanej indywidualnie do powierzchni licowych koron zębów (naturalnych/sztucznych na implantach) pacjenta przy czym części wewn. i zewn. są połączone ze sobą na sztywno.
Cechą istotną cyfrowego rejestratora żucia jest to, iż jego monolityczna obudowa posiada k orzystnie kształt wgłębienia w postaci łuku wykonanego w taki sposób, aby jednoczasowo z obu stron prawej i lewej zarejestrować trójwymiarowy kształt twarzy (wklęsły, wypukły, płaski), przy czym na końcach łukowatego wgłębienia znajdują się dwa zespoły kamer (lub jeden centralnie naprzeciwko linii pośrodkowej twarzy) rejestrujące samodzielnie lub synchronicznie usta oraz dwie strony twarzy pacjenta i widoczne markery M1 i/lub M2 połączone z koronami zębów (naturalnych/ sztucznych na implantach) górnych i dolnych, a w skład każdego z zespołów kamer wchodzą po trzy kamery w zdefiniowanych względem siebie odległościach, przy czym każdy zespół posiada dwie kamery monochromatyczne, lub kolorowe o min rozdzielczości 2.3 Mpx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 1000 FPS, z dedykowaną optyką/obiektywem (korzystnie ogniskową od 35 mm oraz przysłoną od f 1.4) oraz jedną kamerę kolorową o wysokiej rozdzielczości min 12 MPx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 25 FPS, a praca obu zespołów kamer jest synchronizowana kartą/kartami wyzwalającymi (korzystnie analogowo-cyfrowymi) zbierającymi informacje i odpowiada za rejestrację położenia/ruchu koron zębów górnych (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) z M1 i/lub M2 względem koron zębów dolnych (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) z M1 i/lub M2 oraz względem twarzy pacjenta z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) dzięki jednoczesnej ich rejestracji w technologii filmu video a następnie wszyciu/zszyciu (dzięki markerom M1 i/lub M2) w film video skanów 3D zębów górnych i dolnych z M1 i/lub M2 pozyskanych techniką skanowania wewnątrzustnego lub zewnątrzustnego, oraz umożliwia przekształcenie przemieszczenia tych markerów M1 i/lub M2, zarejestrowanych przez układ kamer podczas ruchu w trakcie badania np. żucia pacjenta i przeniesieniu wyników badania do środowiska oprogramowania, gdzie cyfrowa akwizycja danych z markerów optycznych M1 i/lub M2 zostaje poddana dalszej analizie pozwalającej na przekształcenie przemieszczenia tych markerów na liczbę kolizji zachodzących pomiędzy koronami zębów (naturalnych/sztucznych na implantach) górnych i dolnych i mocowanymi do nich markerami M1 i/lub M2, które są odczytywane przez urządzenia haptyczne korzystnie manipulatory haptyczne pozwalające na odwzorowanie/kontrolę tych przemieszczeń na skutek kolizji koron zębów w postaci wibracji przez zmysł dotyku o częstotliwości pomiędzy 1 kHz a 4 kHz.
Zaletą przedmiotowego rozwiązania jest uzyskanie dodatkowych informacji dot. wzajemnej korelacji zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej/ żuchwy podczas pracy, np. żucia, w tym współzależności amplitudy przemieszczeń poszczególnych par koron zębów naturalnych i/lub sztucznych na implantach w punktach kolizyjnych, oraz ich przeniesienie do środowiska cyfrowego poprzez odczytanie informacji z kamer i markerów umożliwiając tym samym śledzenie przebiegu zmiany wielkości amplitudy chwilowego kąta kolizji większego/mniejszego niż 10 stopni pomiędzy parami koron zębów (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych z markerami M1 i/lub M2, w zadanej jednostce czasu podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe, na drodze każdej z faz ruchu/cyklu żucia tj. na drodze przywodzenia do MZ, maksymalnego zaguzkowania (MZ), odwodzenia od MZ (średnio na drodze 0.2 mm w czasie 116 ms - dla MZ, średnio na drodze od 1.3 mm do 1.5 mm w czasie 200 ms - odpowiednio dla fazy przywodzenia do MZ i odwodzenia od MZ) wyrażających się liczbą drgań na manipulatorze haptycznym w momencie styku/kolizji tych par koron zębów (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych z markerami M1 i/lub M2 w zadanej jednostce czasu.
Kolejną zaletą rozwiązania jest to, iż pozyskane informacje można przenieść do manipulatora haptycznego, MH w postaci wibracji umożliwiając analizę/kontrolę zmysłem dotyku amplitudy przemieszczeń powierzchni okluzyjnych koron zębów i/lub przyszłych wykonanych w laboratorium prac protetycznych biorących udział w zarejestrowanych wcześniej wzorcach ruchowych w tym ruchów żucia przez pacjenta rozumianych jako ruchomość zęba/struktury naddziąsłowej opartej na implancie względem samego implantu w kości wyrostka zębodołowego szczęki górnej i/lub dolnej dzięki włóknom ozębnej (brak w przypadku implantu) prowadzących do powstania prawidłowej lub zaburzonej tzw. koperty czynnościowej na zębach własnych pacjenta jak i na pracach protetycznych wykonanych w laboratorium
PL 239 489 B1 i osadzonych na zębach własnych pacjenta lub implantach a także w każdej z faz leczenia ortodontycznego czy po zabiegach z zakresu chirurgii ortognatycznej.
Kolejną zaletą rozwiązania jest to, że pierwotnie zapisane i zdefiniowane wibracje z MH mogą zwrotnie (feedback) określać/kontrolować/narzucać/podpowiadać taki a nie inny wzorzec ruchu zębów górnych względem dolnych indywidualnie skorelowany dla każdego pacjenta dzięki chwilowym kątom kolizji większym/mniejszym niż 10 stopni pomiędzy powierzchniami styku koron tych zębów w zadanej jednostce czasu podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe, o amplitudzie nie przekraczającej 0,2 mm w zadanej jednostce czasu w każdej fazie cyklu żucia, który w przypadku wykonania nowych prac protetycznych, leczenia ortodontycznego, zabiegów ortognatycznych będzie zapobiegał przeciążeniu ozębnej zębów czy uszkodzeniu koron na implantach, [przez dedykowane algorytmy w oprogramowaniu dzięki odpowiedniej filtracji górnoprzepustowej dla sygnałów przemieszczeń markerów (rejestrowanych układem kamer) dla wszystkich stopni swobody pozwalających na oddzielenie tzw. tła ruchu czyli usunięcia składowej stałej tj. wspólnej, płynnej fazy ruchu żucia dla przemieszczeń podstawowych wspólnych wszystkim ruchom/kolizjom zębów, w których wielkość przesunięcia zęba w ozębnej jest mniejsza niż 0.2 mm w zadanej jednostce czasu (średnio 200 ms) podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe, dlatego też dla stałej (płynnej) składowej ruchu żucia, ilość kolizji w zadanej jednostce czasu (średnio 200 ms) jest stała i nie powoduje odkształcenia/deformacji więzadeł ozębnej przekraczającej 0.2 mm dlatego też nie będzie jej towarzyszyła żadna wibracja].
Kolejną zaletą rozwiązania jest to, iż możliwym jest wykonanie pomiaru zakresu ruchomości zębów wywołanych działaniem stomatologicznym (protetycznym, ortodontycznym, ortognatycznym) dzięki rejestracji przemieszczenia markerów na koronach zębów (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych odzwierciadlającego/naśladującego pracę ozębnej tych zębów od 0.1 do 1.0 mm (korzystnie powyżej 0.2 mm do 1.0 mm) a wynikającego ze zmiany wielkości amplitudy chwilowego kąta kolizji większego/mniejszego niż 10 stopni pomiędzy powierzchniami styku tych koron w zadanej jednostce czasu podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe, na drodze każdej z faz ruchu /cyklu żucia tj. na drodze przywodzenia do MZ, maksymalnego zaguzkowania (MZ), odwodzenia od MZ powodujących w szczególności odkształcenie/deformację ozębnej przekraczającą 0.2 mm jako przykład zaburzonej pracy czynnościowej zębów względem siebie czyli zaburzonej koperty czynnościowej na skutek w/w działania stomatologicznego.
Zaletą jest również określenie położenia i ruchu markerów M1 i/lub M2 cały czas śledzonych przez układ kamer w odróżnieniu od innych patentów (gdzie nawet umieszczenie markerów na górnych i dolnych zębach służy do pozycjonowania skanów 3D zębów względem siebie, ale nie względem twarzy pozyskanych techniką skanowania wewn. czy zewn. oraz do śledzenia ruchu jedynie zębów dolnych względem górnych, a nie zębów górnych/dolnych/koron na implantach względem siebie oraz kości wyrostka zębodołowego w którym są zakotwione), dzięki zszyciu markerów M1 i/lub M2 z skanów 3D zębów górnych i/lub dolnych/koron na implantach z obrazami markerów M1 i/lub M2 na koronach zębach górnych i/lub dolnych/koron na implantach z filmu video, wynoszącym 0.1 mm korzystnie 0.05 mm.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w jednym przykładzie wykonania, oraz zobrazowano na załączonych rysunkach Fig. 1, Fig. 1a, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 oraz Fig. 5.
Na Fig. 1 w przykładzie wykonania przedstawiono model szablonu pozycjonującego składającego się z części zewnętrznej (1) zakończonej trzema markerami (M1) w postaci geometrycznych naklejek (markerów optycznych), części wewnętrznej (2) zaprojektowanej indywidualnie, wykonanej przykładowo w technologii druku 3D i przyległej na sztywno do powierzchni licowych koron zębów (3) pacjenta, przy czym część wewnętrzna (2) i zewnętrzna (1) są ze sobą łączone na sztywno przykładowo przez wsunięcie końcówki części zewnętrznej (1) do końcówki części wewnętrznej (2).
Na Fig. 1a w przykładzie wykonania przedstawiono model szablonu pozycjonującego składającego się z części zewnętrznej (1) zakończonej trzema markerami (M1) w postaci geometrycznych naklejek (markerów optycznych), części wewnętrznej (2i) zaprojektowanej indywidualnie, wykonanej przykładowo w technologii druku 3D i przyległej na sztywno w formie obejm/łyżek paraokluzyjnych obejmujących wystające z implantów struktury naddziąsłowe oparte na implantach (3i) (przykładowo łączniki/transfery wyciskowe/transfery do skanowania techniką 3D - scan post/scan base) przy czym część wewnętrzna (2i) i zewnętrzna (1) są ze sobą łączone na sztywno przykładowo przez wsunięcie końcówki części zewnętrznej (1) do końcówki części wewnętrznej (2i).
Na Fig. 2 w przykładzie wykonania przedstawiono powierzchnię licową zębów (3) pacjenta z naniesionymi na nią bezpośrednio, przy wykorzystaniu technologii IPA markerami (M2) w postaci geometrycznych naklejek (markerów optycznych).
PL 239 489 B1
Na Fig. 3 w przykładzie wykonania zobrazowano cyfrowy rejestrator o monolitycznej obudowie (4) z łukowatym wgłębieniem (5), oraz dwoma zespołami kamer (6). W skład każdego z zespołów kamer wchodzą po trzy kamery w zdefiniowanych względem siebie odległościach, przy czym każdy zespół posiada dwie kamery monochromatyczne, lub kolorowe o min rozdzielczości 2.3 Mpx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 1000 FPS, z dedykowaną optyką/obiektywem (korzystnie ogniskową od 35 mm oraz przysłoną od f 1.4) oraz jedną kamerę kolorową o wysokiej rozdzielczości min 12 MPx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 25 FPS, a praca obu układów kamer jest synchronizowana kartą/kartami wyzwalającymi.
Na Fig. 4 w przykładzie wykonania przedstawiono schemat czynności zmierzających do pozyskania i przeniesienia pozyskanych informacji z cyfrowej akwizycji obrazu do manipulatora haptycznego - MH (7) i zamiany ich na wibracje kontrolowane zmysłem dotyku. Z kolei pierwotnie zapisane i zdefiniowane wibracje z MH (7) mogą zwrotnie określać/kontrolować/narzucać/podpowiadać taki a nie inny wzorzec ruchu zębów górnych względem dolnych (przez dedykowane algorytmy w oprogramowaniu) indywidualnie skorelowany dla każdego pacjenta o amplitudzie nie przekraczającej 0.2 mm w zadanej jednostce czasu w każdej fazie cyklu żucia, który w przypadku wykonania nowych prac protetycznych, leczenia ortodontycznego, zabiegów ortognatycznych będzie zapobiegał przeciążeniu ozębnej zębów czy uszkodzeniu koron na implantach.
Do spozycjonowania zębów górnych/dolnych/koron/struktur naddziąsłowych opartych na implantach (3, 3i) względem siebie i twarzy pacjenta (z naklejonymi na niej w charakterystycznych punk tach anatomicznych markerami M2 korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo-żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) przez wykorzystanie markerów (M1) metodą pośrednią z szablonem pozycjonującym jak na Fig. 1, Fig. 1 a czy bezpośrednio (M2) jak na Fig. 2 potrzebne jest skanowanie (8) zębów górnych/dolnych/koron/struktur naddziąsłowych opartych na implantach (3, 3i) z markerami (M1 i/lub M2) i opcjonalnie wykonaniem części wewn. (2, 2i) szablonu pozycjonującego w technice druku 3D (9). Z kolei pojedynczy/przykładowy cykl żucia rejestrowany jest przy pomocy markerów - M1 i/lub M2 za pomocą cyfrowego rejestratora o monolitycznej budowie (4). Następnie informacje z rejestratora przekazywane są do komputera (10), gdzie za pomocą aplikacji (11) przetwarzane są na pracę MH (7) w postaci wibracji kontrolowanych zmysłem dotyku, w szczególności dla wartości kolizji zachodzących pomiędzy parami koron zębów górnych/dolnych/koron/struktur naddziąsłowych opartych na implantach (3, 3i) znacząco większych niż 0.2 mm a mniejszych niż 1.0 mm w zadanej jednostce czasu.
Na Fig. 5 przedstawiono średnie wartości drogi, czasu prawidłowych faz cyklu żucia czyli nienaruszonej koperty czynnościowej, w których zachodzą naturalne, nieszkodliwe, tolerowane przez narząd żucia kolizje par koron zębów rejestrowane w ramach zastrzeganej metody.
Ponadto, dla lepszego zrozumienia wartości danych pozyskanych za pomocą rozwiązania, przedstawiono również warianty wykorzystania pozyskanych informacji w procesie wykonania dowolnych prac protetycznych:
Na wstępnym etapie prac protetycznych dobierany jest sposób nanoszenia markerów na powierzchnię licową zębów (3) pacjenta. Sposób pośredni za pomocą szablonu pozycjonującego, a dokładnie dwóch niezależnych szablonów, jednego dla powierzchni licowej zębów (3) szczęki dolnej i jednego dla powierzchni licowej zębów (3) szczęki górnej, przy czym każdy z szablonów składa się z części zewnętrznej (1) z markerami (M1) ustalającymi układ szablonu w przestrzeni, oraz części wewnętrznej (2) dopasowanej do powierzchni licowej zębów (3) pacjenta, przy czym przed pomiarem obie części łączone są ze sobą na sztywno, lub metoda bezpośrednia poprzez bezpośrednie naniesienie na zęby (3) szczęki górnej i szczęki dolnej pacjenta markerów (M2). Bezpośrednie naniesienie na powierzchnię licową zębów (3) pacjenta markerów (M2) odbywa się za pomocą metody IPA. Następnie przemieszczenia markerów (M1, M2) rejestrowane są przez umieszczone przed twarzą pacjenta, z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo-żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) naprzeciwko ust lub po obu stronach twarzy zespoły kamer zamontowanych w cyfrowym rejestratorze (4) o monolitycznej obudowie.
W sposobie rejestracji, zobrazowanym w przykładzie wykonania podczas cyklu żucia współzależnych ruchów zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej kamery, połączone są w 2 układy, jeden po prawej jeden po lewej stronie twarzy, a każdy z układów ma 3 kamery w tym 2 kamery monochromatyczne i/lub kolorowe o min rozdzielczości 2.3 Mpx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 1000 FPS, z dedykowaną optyką/obiektywem (korzystnie ogniskową od 35 mm oraz przysłoną od f 1.4), oraz jedną kolorową o wysokiej rozdzielczości min 12 MPx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę
PL 239 489 B1 min 25 FPS co pozwala na rejestrację markerów M1 lub M2 mocowanych za pomocą obejm/łyżek paraokluzyjnych lub samodzielnie do powierzchni licowej zębów (3) górnych i dolnych. Działanie kamer jest zsynchronizowane w czasie dzięki połączeniu z kartami wyzwalającymi i odpowiada za rejestrację położenia/ruchu zębów górnych względem dolnych oraz względem twarzy pacjenta. Ponadto umożliwia przekształcenie deformacji markerów zarejestrowanych przez układ kamer podczas ruchu w środowisku oprogramowania na liczbę kolizji zachodzących pomiędzy koronami zębów naturalnych czy na implantach (3) i mocowanymi do nich markerami M1 i/lub M2. Zebrane informacje przenoszone są do komputera (10) i odtwarzane w środowisku cyfrowym na ekranie monitora.
Przemieszczenia markerów (M1, i/lub M2) są rejestrowane przez zespoły kamer i przekształcane w dane cyfrowe, które dzięki w/w markerom pozwalają na zszywanie obrazów uzębienia z markerami w filmie video z skanami 3D uzębienia z markerami (M1 i/lub M2) pozyskanymi techniką skanowania wewnątrzustnego lub zewnątrzustnego w aplikacji (11) komputera (10), a następnie przenoszone do manipulatora haptycznego. W nim pojawiające się podczas ruchu/faz cyklu żucia kolizje pomiędzy koronami zębów górnych i dolnych zostają zamienione na wibracje odzwierciedlające te kolizje i rejestrowane przez zmysł dotyku użytkownika o częstotliwości od 1 kHz do 4 kHz.
Szablon pozycjonujący w przykładzie wykonania w części wewnętrznej (2) zaprojektowanej indywidualnie, wykonanej przykładowo w technologii druku 3D (9) i przyległej na sztywno do powierzchni licowych istniejących koron zębów (3) pacjenta posiada łącznik w postaci pręta, na który nasuwana jest tworząc sztywne połączenie część zewnętrzna (1) z markerami (M1) w postaci trzech naklejek/markerów optycznych umieszczonych na końcu części zewnętrznej (1).
Proces pozyskiwania danych w ramach sposobu w reprezentatywnym przykładzie wykonania:
1. Dwa układy kamer, (wcześniej opisane) karty wyzwalające do synchronicznego zbierania i przesyłu danych (cyfrowa akwizycja danych obrazu) z kamer do komputera.
2. Określenie/sprawdzenie/kontrola zakresu ruchomości współzależnej koron zębów/struktur(y) naddziąsłowej opartej na implantach/implantów względem kości wyrostka zębodołowego obu szczęk wywołanych działaniem stomatologicznym dzięki rejestracji przemieszczenia markerów (M1, i/lub M2) odpowiadającej pracy ozębnej (aparatu zawieszeniowego zęba) od 0.1 mm (dla struktur(y) naddziąsłowej opartej na implancie względem samego implantu) do 1.0 mm (korzystnie powyżej 0.2 mm do 1.0 mm) jako przykład zaburzonej pracy czynnościowej zębów względem siebie czyli zaburzonej koperty czynnościowej na skutek w/w działania stomatologicznego.
3. Współzależne położenie i ruch markerów (M1, i/lub M2) z możliwością wpisania w twarz pacjenta z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) cały czas śledzone przez układ kamer.
4. Minimalne spasowanie (zszycie) markerów (M1, i/lub M2) z skanu obiektu 3D z obrazami markerów z filmu video 0.01 mm korzystnie 0.05 mm.
5. Zamiana danych z cyfrowej akwizycji obrazu na wibracje w manipulatorze haptycznym kontrolowane zmysłem dotyku dla każdej z faz ruchu/cyklu żucia z określeniem szkodliwych wartości kolizji par koron zębów/struktur naddziąsłowych opartych na implantach/implantów, powodujących odkształcenie/deformację ozębnej/struktury naddziąsłowej opartej na implancie względ em implantu przekraczającej 0.2 mm dla zębów i 0.1 mm dla implantów w zadanej jednostce czasu podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe na drodze każdej z faz ruchu//cyklu żucia tj. na drodze przywodzenia do MZ, maksymalnego zaguzkowania (MZ), odwodzenia od MZ (średnio 200 ms).
6. Wibracje na zasadzie sprzężenia zwrotnego mają określać/kontrolować/narzucać taki a nie inny wzorzec ruchów współzależnych koron zębów (naturalnych/sztucznych na implantach) górnych względem dolnych w kości wyrostka zębodołowego obu szczęk nie przekraczający 0.2 mm w zadanej jednostce czasu (średnio 200 ms) podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe w każdej z faz ruchu/cyklu żucia, który w przypadku wykonania nowych prac protetycznych, leczenia ortodontycznego, zabiegów ortognatycznych będzie zapobiegał przeciążeniu ozębnej zębów czy uszkodzeniu koron na implantach.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, na zasadzie feedbacku przy wykorzystaniu technologii Motion Capture opartej na wykrywaniu położenia markerów korzystnie optycznych i rejestrujących ich ruchy w układach kamer, znamienny tym, że kamery połączone korzystnie w co najmniej dwa układy jeden po prawej, jeden po lewej stronie ust/twarzy, lub jeden centralnie naprzeciwko linii pośrodkowej twarzy, przy czym każdy z układów ma co najmniej jedną, a korzystnie trzy kamery w tym korzystnie co najmniej jedną (stereoskopową), a korzystnie dwie kamery monochromatyczne lub kolorowe o min rozdzielczości 2.3 Mpx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 1000 FPS, (klatek na sekundę - ang. frames per sec) z dedykowaną optyką/obiektywem (korzystnie ogniskową od 35 mm oraz przysłoną od f 1.4), oraz co najmniej jedną kolorową o wysokiej rozdzielczości min 12 MPx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 25 FPS pozwalające na rejestrację markerów mocowanych pośrednio (M1) za pomocą szablonu pozycjonującego, lub bezpośrednio/samodzielnie (M2 - korzystnie z wykorzystaniem technologii IPA) do powierzchni licowej koron zębów naturalnych czy sztucznych (nałożonych na zęby własne czy na implantach) w szczęce górnej i niezależnie, do powierzchni licowej koron zębów naturalnych czy sztucznych (nałożonych na zęby własne czy na implantach) w szczęce dolnej, (M1 i/lub M2) przy czym działanie kamer jest zsynchronizowane w czasie dzięki połączeniu z kartami wyzwalającymi i odpowiada za rejestrację położenia/ruchu koron zębów górnych (naturalnych czy sztucznych opartych na implantach) z M1 i/lub M2 względem koron zębów dolnych (naturalnych czy sztucznych opartych na implantach) z M1 i/lub M2 oraz koron w/w zębów (naturalnych czy sztucznych opartych na implantach) górnych i/lub dolnych względem kości wyrostka zębodołowego obu szczęk a także względem twarzy pacjenta z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo-żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) dzięki jednoczesnej ich rejestracji w technologii filmu video, a następnie (dzięki markerom M1 i/lub M2) wszyciu/zszyciu w film video skanów 3D zębów górnych i dolnych z M1 i/lub M2 pozyskanych techniką skanowania wewnątrzustnego lub zewnątrzustnego, oraz umożliwia przekształcenie przemieszczenia tych markerów M1 i/lub M2, zarejestrowanych przez układ kamer podczas ruchu w trakcie badania żucia pacjenta i przeniesieniu do środowiska oprogramowania, gdzie cyfrowa akwizycja danych z markerów optycznych M1 i/lub M2 zostaje poddana dalszej analizie pozwalającej na przekształcenia przemieszczeń tych markerów na liczbę kolizji zachodzących pomiędzy koronami zębów (naturalnych czy sztucznych na implantach) górnych i dolnych i mocowanymi do nich markerami M1 i/lub M2, które korzystnie są odczytywane przez urządzenia haptyczne, korzystnie manipulatory haptyczne pozwalające na odwzorowanie/kontrolę tych przemieszczeń na skutek kolizji w postaci wibracji przez zmysł dotyku o częstotliwości pomiędzy 1 kHz a 4 kHz umożliwiając tym samym śledzenie przebiegu zmiany wielkości amplitudy chwilowego kąta kolizji większego/mniejszego niż 10 stopni pomiędzy parami koron zębów (naturalnych i/ lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych z markerami M1 i/lub M2, w zadanej jednostce czasu podzielonej na interwały czasowe korzystnie 0.001 sekundowe, na drodze każdej z faz ruchu/cyklu żucia tj. na drodze przywodzenia do MZ, maksymalnego zaguzkowania (MZ), odwodzenia od MZ (średnio na drodze 0.2 mm w czasie 116 ms - dla MZ, średnio na drodze od 1.3 mm do 1.5 mm w czasie 200 ms - odpowiednio dla fazy przywodzenia do MZ i odwodzenia od MZ) wyrażających się liczbą drgań na manipulatorze haptycznym w momencie styku/kolizji tych par koron zębów (naturalnych i/lub sztucznych na implantach) górnych i dolnych z markerami M1 i/lub M2 w zadanej jednostce czasu.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spozycjonowanie położenia wszczepionych implantów w kości szczęki górnej i/lub dolnej (w szczególności całkowitego bezzębia szczęki górnej i dolnej) odbywa się dzięki wykorzystaniu struktur naddziąsłowych opartych na implantach (przykładowo łączniki/transfery wyciskowe/transfery do skanowania techniką 3D - scan post/scan base) poprzez wykonanie na nie i zamontowanie do nich na sztywno zaprojektowanych indywidualnie obejm/łyżek paraokluzyjnych stanowiących część wewn. szablonu pozyPL 239 489 B1 cjonującego połączonej z gotową prefabrykowaną częścią zewnętrzną tego szablonu wystającą z ust zakończoną co najmniej trzema markerami korzystnie w postaci naklejek tak aby wyznaczać przestrzenne ustawienie szablonu pozycjonującego, a tym samym struktur naddziąsłowych opartych na implantach względem układu kamer rejestrujących co pozwala na spozycjonowanie zębów/struktur naddziąsłowych opartych na implantach względem siebie w obrębie jednego łuku zębowego, względem zębów/struktur naddziąsłowych opartych na implantach przeciwstawnego łuku zębowego oraz wpisaniu w twarz pacjenta z naklejonymi na niej w charakterystycznych punktach anatomicznych markerami M2 (korzystnie min 3 w okolicy stawów skroniowo-żuchwowych po prawej i lewej stronie oraz na grobli nosa) i/lub film video.
- 3. Sposób według zastrz. 1 i/lub 2, znamienny tym, że w przypadku braku miejsca w zwarciu, lub przy ruchach artykulacyjnych koron zębów górnych/dolnych względem siebie skutkujących niemożnością zarejestrowania swobodnego ruchu stosuje się metodę pozycjonowania markerów (również dla leczenia ortodontycznego) poprzez bezpośrednie naniesienia/pozycjonowanie markerów (M2) na powierzchnię licową koron zębów naturalnych/sztucznych na implantach korzystnie na koronę każdego zęba z osobna korzystnie przy wykorzystaniu metody IPA.
- 4. Szablon pozycjonujący korony zębów naturalnych i/lub sztucznych na implantach, znamienny tym, że składa się on z dwóch rozłącznych części, tj. zewnętrznej gotowej, prefabrykowanej wystającej z ust, zakończonej co najmniej trzema markerami, korzystnie optycznymi, tak aby wyznaczać przestrzenne ustawienie szablonu pozycjonującego z markerami (M1) względem kamer rejestrujących, oraz wewnętrznej, zaprojektowanej indywidualnie do powierzchni licowych koron zębów (naturalnych/sztucznych na implantach) pacjenta przy czym części wewn. i zewn. są połączone ze sobą na sztywno.
- 5. Cyfrowy rejestrator żucia, znamienny tym, że monolityczna obudowa posiada korzystnie kształt wgłębienia w postaci łuku wykonanego w taki sposób, aby jednoczasowo z obu stron prawej i lewej zarejestrować trójwymiarowy kształt twarzy (wklęsły, wypukły, płaski), przy czym na końcach łukowatego wgłębienia znajdują się dwa zespoły kamer (lub jeden centralnie naprzeciwko linii pośrodkowej twarzy) rejestrujące samodzielnie lub synchronicznie usta oraz dwie strony twarzy pacjenta i widoczne markery M1 i/lub M2 połączone z koronami zębów (naturalnych/sztucznych na implantach) górnych i dolnych, a w skład każdego z zespołów kamer wchodzą po trzy kamery w zdefiniowanych względem siebie odległościach, przy czym każdy zespół posiada dwie kamery monochromatyczne, lub kolorowe o min rozdzielczości 2.3 Mpx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 1000 FPS, z dedykowaną optyką/obiektywem (korzystnie ogniskową od 35 mm oraz przysłoną od f 1.4) oraz jedną kamerę kolorową o wysokiej rozdzielczości min 12 MPx i liczbie klatek wyświetlanych na sekundę min 25 FPS, a praca obu zespołów kamer jest synchronizowana kartą/kartami wyzwalającymi (korzystnie analogowo-cyfrowymi).PL 239 489 Β1
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL434728A PL239489B1 (pl) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, szablon pozycjonujący, oraz cyfrowy rejestrator żucia |
CN202180060567.6A CN116368521A (zh) | 2020-07-20 | 2021-07-14 | 利用咀嚼数字分析中触觉技术通过对上下颌牙相互依赖的运动的双向同步数字图像获取对这些运动方式的分析模型,定位方式和数字咀嚼记录器 |
EP21847198.5A EP4213760A4 (en) | 2020-07-20 | 2021-07-14 | ANALYTICAL MODE OF INTERDEPENDENT MOVEMENT PROFILES OF UPPER AND LOWER JAW TEETH BY BI-DIRECTIONAL SYNCHRONIZATION OF DIGITAL IMAGE ACQUISITION OF THESE MOVEMENTS WITH HAPTIC TECHNOLOGY IN DIGITAL ANALYSIS OF CHEWING, POSITIONING PROFILE AND DIGITAL RECORDING DEVICE OF CHEWING |
PCT/PL2021/000047 WO2022019788A1 (en) | 2020-07-20 | 2021-07-14 | An analytical mode of interdependent movement patterns of upper and lower jaw teeth by bidirectional synchronisation of digital image acquisition of these movements with haptic technology in digital analysis of chewing, a positioning pattern and a digital chewing recorder |
US18/017,393 US20230255549A1 (en) | 2020-07-20 | 2021-07-14 | An Analytical Mode of Interdependent Movement Patterns of Upper and Lower Jaw Teeth by Bidirectional Synchronisation of Digital Image Acquisition of These Movements with Haptic Technology in Digital Analysis of Chewing, a Positioning Patterns and a Digital Chewing Recorder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL434728A PL239489B1 (pl) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, szablon pozycjonujący, oraz cyfrowy rejestrator żucia |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL434728A1 PL434728A1 (pl) | 2021-08-02 |
PL239489B1 true PL239489B1 (pl) | 2021-12-06 |
Family
ID=77063471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL434728A PL239489B1 (pl) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, szablon pozycjonujący, oraz cyfrowy rejestrator żucia |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230255549A1 (pl) |
EP (1) | EP4213760A4 (pl) |
CN (1) | CN116368521A (pl) |
PL (1) | PL239489B1 (pl) |
WO (1) | WO2022019788A1 (pl) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2479539Y (zh) * | 2001-05-11 | 2002-02-27 | 刘来钧 | 新型圆弧排列多镜头立体照相机 |
JP4287646B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2009-07-01 | 株式会社ミツトヨ | 画像読取装置 |
DE102006004197A1 (de) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Klett, Rolf, Dr.Dr. | Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung von Körperbewegungen |
CN203914924U (zh) * | 2014-01-08 | 2014-11-05 | 中山大学 | 下颌三维运动捕捉及可视化系统与下颌运动追踪装置 |
FR3027205B1 (fr) * | 2014-10-20 | 2020-07-17 | Modjaw | Procede et systeme de modelisation de la cinematique mandibulaire d'un patient |
BR112017019077B1 (pt) * | 2015-03-09 | 2021-05-11 | Planmeca Oy | arranjo e método para rastreamento de movimentação da mandíbula de uma pessoa |
EP3326576B1 (en) * | 2016-11-25 | 2019-03-20 | 3M Innovative Properties Company | A dental treatment system |
EP3338734B1 (de) * | 2016-12-22 | 2020-01-29 | Ivoclar Vivadent AG | Verfahren zur ausrichtung einer kamera oder scanvorrichtung |
FR3063427B1 (fr) * | 2017-03-03 | 2022-01-14 | Modjaw | Dispositif de fixation mandibulaire d'un marqueur de localisation |
-
2020
- 2020-07-20 PL PL434728A patent/PL239489B1/pl unknown
-
2021
- 2021-07-14 WO PCT/PL2021/000047 patent/WO2022019788A1/en active Application Filing
- 2021-07-14 EP EP21847198.5A patent/EP4213760A4/en active Pending
- 2021-07-14 US US18/017,393 patent/US20230255549A1/en active Pending
- 2021-07-14 CN CN202180060567.6A patent/CN116368521A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230255549A1 (en) | 2023-08-17 |
CN116368521A (zh) | 2023-06-30 |
WO2022019788A1 (en) | 2022-01-27 |
EP4213760A4 (en) | 2024-10-23 |
PL434728A1 (pl) | 2021-08-02 |
EP4213760A1 (en) | 2023-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11779444B2 (en) | Methods and systems for dental procedures | |
ES2831598T3 (es) | Procedimiento de diseño de un aparato ortodóntico | |
US10265149B2 (en) | Method and system for modeling the mandibular kinematics of a patient | |
US20180110603A1 (en) | Physical and virtual systems for recording and simulating dental motion having 3d curvilinear guided pathways and timing controls | |
EP3641653B1 (en) | Method of recording of temporomandibular joint movement and geometry | |
WO2016196335A1 (en) | System and method for measuring and simulating mandibular movement | |
Hong et al. | Setting the sagittal condylar inclination on a virtual articulator by using a facial and intraoral scan of the protrusive interocclusal position: A dental technique | |
KR20110100141A (ko) | 치과 진단 시스템 및 치과 치료 시스템 | |
CN113573662A (zh) | 将个体的牙弓的虚拟模型与所述个体的面部的数字模型配准的方法 | |
Madhavan et al. | Methods of recording mandibular movements-A review | |
Özdemir et al. | Virtual articulators, virtual occlusal records and virtual patients in dentistry | |
PL239489B1 (pl) | Sposób analizy wzorca ruchów współzależnych zębów szczęki górnej i zębów szczęki dolnej poprzez dwukierunkowe zsynchronizowanie technologii cyfrowej akwizycji obrazu tych ruchów z technologią haptyczną w cyfrowej analizie żucia, szablon pozycjonujący, oraz cyfrowy rejestrator żucia | |
RU2692994C1 (ru) | Способ изготовления окклюзионной шины | |
Pandita et al. | Virtual articulators: a digital excellence in prosthetic and restorative dentistry | |
EP4382076A1 (en) | Apparatus and method for tracking jaw motion and sensor assembly therefor | |
RU2692993C1 (ru) | Цифровая окклюзионная шина | |
KR20240084779A (ko) | 턱의 모션을 추적하는 장치 및 방법 | |
WO2023213425A1 (en) | Method for monitoring changes in bite | |
KR20240147061A (ko) | 센서 어셈블리 및 이를 이용한 턱의 모션을 추적하는 장치 | |
Jain et al. | Virtual Articulator: A Review Of Functioning And Designing. | |
Keeling | Determination of the Transverse Horizontal Axis and Interocclusal Registration Using a Novel Optical Technique | |
CN117242508A (zh) | 作为训练装置的牙用夹及其制造方法 | |
Jain et al. | of Dental Sciences | |
Sneha | Virtual articulators-A literature review | |
Saini | Describing Mandibular Movement during Mastication |