TWI415596B - 用於牙科程序之方法、裝置及系統 - Google Patents

Description

用於牙科程序之方法、裝置及系統

本發明係關於牙科數據及牙科程序，具體而言係關於與牙科數據及牙科程序、具體而言牙齒咬合及牙齒修復相關之裝置、系統及方法。

咬合器係熟知試圖以患者特異性方式複製下頜相對於上頜圍繞顳下頜關節(TMJ)之移動之牙科器件。通常，以模擬真實牙弓相對於患者TMJ關節之方式將患者上下牙弓之石膏模型相對於咬合器之鉸鏈軸安裝至咬合器上。傳統上，提供牙弓之實體印模，然後使用其來澆注石膏模型。此外，用蠟質咬合板獲得咬合印模，其記錄上下牙弓之相對位置。

經常使用具有咬合叉之機械面弓來獲得患者特異性量測結果，隨後使用該等量測結果在特定咬合器中安裝石膏模型。具體而言，藉由面弓來複製患者上頜弓相對於耳道之空間定向。經由耳道插入部分使面弓接入至耳道。然後，使具有印模材料之咬合叉與上頜牙嚙合，且用夾具使咬合叉經由其臂與面弓連接。然後以機械方式將面弓與咬合叉之組合牢固聯接至咬合器上，從而使得耳道插入部分與咬合器之樞紐軸相應地對齊。將石膏模型安裝至咬合器上以嚙合且由此匹配咬合叉之位置，且在各石膏模型與各咬合器臂之間提供石膏填充物。然而，此方法複雜費時，且需要熟練操作。在模型安裝後，可立即移除面弓及咬合叉。

可利用安裝有石膏模型之咬合器實施眾多種牙科正畸應用、口腔修復應用及其他牙科應用。舉例而言，牙齒修復程序經常在將贗復體植入患者之前利用咬合器來設計並測試贗復體。

對於一般背景，US 6,152,731揭示電腦實踐方法，其包括提供對應於患者上牙弓中至少一部分之上牙弓圖像之第一組數位數據，提供對應於患者下牙弓中至少一部分之下牙弓圖像之第二組數位數據，提供代表患者上牙弓與下牙弓之間之空間關係之咬合對齊數據，且根據咬合對齊數據使上下牙弓圖像相對於彼此進行調準直至獲得對齊的上下牙弓圖像。使對齊的上下牙弓圖像向對方移動直至檢測到第一接觸點，且使上下牙弓圖像中至少一者相對於另一者在一或多個方向上移動至複數個位置，以確定下及上牙弓之最佳牙合位置。

本文所用術語「虛擬模型」與「數值實體」、3D模型、電腦生成模型、及其他該等術語同義，且係指電腦環境中(例如)真實(實體)物體(例如齒列或其部分或至少一部分口內腔)或其真實(實體)模型之虛擬代表。

術語「掃描」及其類似術語係指為獲得表面(具體而言牙體表面)之3D形貌數據實施之任何程序，且由此包括：機械或接觸方法，例如其通常基於3D探針；非接觸方法，具體而言光學方法，包括(例如)共焦方法，例如如WO 00/08415中所揭示，該專利係全文以引用方式併入本文中；或實際上任何其他適宜方法。術語「掃描儀」係指可提供掃描作業之任何適宜器件或系統。

術語「顯示」及其類似術語係指遞送所顯示內容(其可包括任何資訊、數據、圖像、聲音等)之任何方式或方法，且因此該遞送可呈視覺及/或音頻形式，例如電子音頻/視覺圖像、印刷品等等。

本文所用術語「牙體結構」除包括患者之齒列或其部分、或包括一顆牙齒之一部分(包括製備體)外，還包括一顆牙或多顆牙、或一個或兩個牙弓、牙齒修復物或贗復體、或至少一部分口內腔，其亦包括一顆牙齒之一部分(包括製備體)、一顆牙或多顆牙、或一個或兩個牙弓、牙齒修復物或贗復體、或至少一部分口內腔之真實(實體)模型，例如，真實模型可為陽模、或陰模(印模)或複合陽性-陰性模型。

根據本發明第一態樣，提供用於提供患者牙體結構之至少一部分相對於患者身體參照物之空間關係之方法，其包含

(a)　生成第一虛擬模型，其代表以第一空間關係與幾何結構聯接之該牙體結構之至少一部分，其中該幾何結構與該身體參照物之間之第二空間關係係已知的或可確定的；

(b)　根據該第一空間關係及該第二空間關係來確定該牙體結構之該部分與該身體參照物之間之空間關係。

術語「幾何結構(geometric structure)」在本文中可與「幾何學結構(geometrical structure)」交換使用，且包括至少在實施該方法時具有在幾何上大體上固定且與部分牙體結構一同暴露之幾何形式之任何適宜結構。

至少本發明之第一態樣之方法可視需要以任一適宜組合另外包含一或多種以下特徵。

在某些實施例中，步驟(a)包含用適宜掃描儀掃描該牙體結構中與該幾何結構聯接之該部分以獲得該第一虛擬模型。在其他實施例中，該幾何結構另外包含該牙體結構之該部分之實體印模，且步驟(a)包含用適宜掃描儀掃描與該幾何結構聯接之該印模以獲得第二虛擬模型，且根據該第二虛擬模型生成該第一虛擬模型；步驟(a)可包含提供代表該牙體結構之該部分之第三虛擬模型，且使該第三虛擬模型與該第二虛擬模型對準且藉此生成該第一虛擬模型。

該方法可另外包含提供第二牙體結構之虛擬模型，該第二牙體結構包括該第一提及之牙體結構之該部分；使該第二牙體結構之該虛擬模型與該第一虛擬模型對準；及根據該第一空間關係、該第二空間關係來確定該第二牙體結構與該身體參照物之間之空間關係。

掃描儀可包含(例如)光學掃描儀，且該掃描儀之作業視需要基於共焦成像技術。舉例而言，掃描儀可包含：具有感應面之探測部件；提供第一陣列入射光束之第一照明構件，該陣列沿穿過該探測單元之光程射向該結構以沿該深度方向在該部分上生成亮點，其中該第一陣列界定在該參照陣列內；光聚焦光學元件，其在該探測面前方在可藉由該光學元件改變之位置界定一或多個焦平面，各光束在該一或多個焦平面中之一者上具有其焦點；平移機構，其用於相對於該結構沿入射光束之傳播所界定之軸移動該焦平面；具有一陣列之感應元件之一第一檢測器，其用於量測經由與入射光束相反之光程傳播自該等點返回之複數個光束中各光束之強度；與該檢測器聯接之處理器，其用於確定各光束之具體點位置，即該一或多個焦平面之各焦平面中產生返回光束最大量測強度之位置，且根據所確定具體點位置生成代表該部分之形貌之數據。

在至少某些實施例中，身體參照物可為患者之耳道(包括與患者兩個耳道共軸且穿過該兩個耳道之軸)及/或TMJ中之至少一者。步驟(a)可包括：以面弓裝置形式提供該幾何結構，其具有經由聯接器(例如機械聯接器)與第二面弓部分聯接之第一面弓部分，從而使得可選擇性調節第一面弓部分與第二面弓部分之間之空間關係，以相對於該牙體結構之該部分之固定空間關係設定該第一面弓部分，從而界定該第一空間關係，及以第一面弓相對於該身體參照物之固定第一面弓空間關係及相對於該第一面弓部分之固定第二面弓空間關係經由該聯接器設定該第二面弓部分，從而界定該第二空間關係。

換言之，步驟(a)可包括：以面弓裝置形式提供該幾何結構，其具有經由聯接器(例如機械聯接器)與第二面弓部分聯接之第一面弓部分，從而使得可選擇性調節第一面弓部分與第二面弓部分之間之空間關係，藉由以相對於該牙體結構之該部分之固定空間關係設定該第一面弓部分來聯接面弓裝置與該牙體結構之該部分，從而界定該第一空間關係，及相對於該第一面弓部分經由該聯接器來操作該第二面弓部分，由此以相對於該身體參照物之固定空間關係及第二面弓相對於該第一面弓部分之固定空間關係經由該聯接器設定該第二面弓部分，從而界定該第二空間關係。

該第一面弓部分可呈(例如)咬合叉裝置形式且包含安裝至該聯接器之咬合板，且該聯接器可構造為向該咬合板提供至少兩個相對於該第二面弓部分之自由度，該第二面弓部分大體上相對於該聯接器作為剛體來作業，其中步驟(a)包含相對於該第二面弓部分經由該聯接器操作該第一面弓部分，直至該咬合板與患者中至少一個包含該牙體結構之該部分之牙弓對接，同時以該第一面弓相對於該身體參照物之固定空間關係設定該第二面弓部分。在至少一個實例中，該等自由度包括該咬合板相對於該第二面弓部分之平移及旋轉。在至少另一實例中，該等自由度包括第一旋轉、第二旋轉、及該咬合板相對於該第二面弓部分之旋轉，且該第一旋轉及該第二旋轉可包含相互正交之各旋轉軸。

步驟(a)可包含生成該面弓裝置中第一區域之虛擬模型，其包含該聯接器之足以指示該咬合板相對於該第二面弓部分之相對位置及定向之至少一部分；及提供該身體參照物與該聯接器之間之空間關係；及根據該第一區域虛擬模型及該身體參照物與該聯接器之間之該空間關係來確定該第二面弓空間關係。該第一區域虛擬模型可藉由用該掃描儀或用另一適宜掃描儀掃描該第一區域來生成。第二面弓空間關係可包含包括該聯接器相對於該第二面弓部分相關面弓參照軸之位置及定向在內的幾何學關係，其中在步驟(a)中該面弓參照軸與患者耳道或患者TMJ對齊。

該身體參照物與該聯接器之間之該空間關係可藉由以下方式來提供：掃描第二面弓部分中之足夠大部分以使得可重建其虛擬模型，此足以界定該身體參照物與該聯接器之間之該空間關係。

或者，步驟(a)可包含至少生成該面弓裝置中第一區域之第一部分虛擬模型，其包含該牙體結構之該部分及與其聯接之一部分該咬合板；及生成該面弓裝置第二區域之第二部分虛擬模型，其包含該聯接器之足以指示該咬合板相對於該第二面弓部分之相對位置及定向之至少一部分；及根據該第一及第二部分虛擬模型來確定該第二面弓空間關係。該第一部分虛擬模型及該第二部分虛擬模型係藉由用該掃描儀或用另一適宜掃描儀分別掃描該第一區域及該第二區域來生成。第二面弓空間關係可包含包括該聯接器相對於該第二面弓部分相關面弓參照軸之位置及定向在內的幾何學關係，其中在步驟(a)中該面弓參照軸與患者耳道或患者TMJ對齊。

在至少某些實施例中，身體參照物係患者之正中矢狀平面。步驟(a)可包括：提供呈咬合板裝置形式之該幾何結構，其具有經由聯接器與第二咬合板部分聯接之第一咬合板部分，此使得可選擇性調節第一咬合板部分與第二咬合板部分之間之定向，以相對於該牙體結構之該部分之固定空間關係設定該第一咬合板部分以界定該第一空間關係，及經由該聯接器以第一咬合板相對於該身體參照物之固定空間關係及第二咬合板相對於該第一咬合板部分之固定空間關係設定該第二咬合板部分，從而界定該第二空間關係。

換言之，步驟(a)可包括：提供呈咬合板裝置形式之該幾何結構，其具有經由聯接器與第二咬合板部分聯接之第一咬合板部分，此使得可選擇性調節第一咬合板部分與第二咬合板部分之間之定向，藉由以相對於該牙體結構之該部分之固定空間關係設定該第一咬合板部分來聯接咬合板裝置與該牙體結構之該部分，從而界定該第一空間關係，及經由該聯接器相對於該第一咬合板部分操作該第二咬合板部分，由此經由該聯接器以第一咬合板相對於該身體參照物之固定空間關係及第二咬合板相對於該第一咬合板部分之固定空間關係設定該第二咬合板部分，從而界定該第二空間關係。

可使第二咬合板部分與該身體參照物對齊。步驟(a)可包含經由該聯接器相對於該第二咬合板部分操作該第一咬合板部分，直至該第一咬合板部分與患者中包含該牙體結構之該部分之至少一個牙弓對接，同時以該第一咬合板相對於該身體參照物之固定空間關係設定該第二咬合板部分。

步驟(a)可包含生成該咬合板裝置第一區域之虛擬模型，其包含該聯接器之足以指示該第一咬合板部分相對於該第二咬合板部分之相對位置及定向之至少一部分；及提供該身體參照物與該聯接器之間之空間關係；及根據該第一區域虛擬模型及該身體參照物與該聯接器之間之該空間關係來確定該第二咬合板空間關係。該第一區域虛擬模型可藉由用該掃描儀或用另一適宜掃描儀掃描該第一區域來生成。

步驟(a)可包含至少生成該咬合板裝置第一區域之第一部分虛擬模型，其包含該牙體結構之該部分及該第一咬合板部分中與其聯接之部分；及生成該咬合板裝置第二區域之第二部分虛擬模型，其包括該聯接器之足以指示該第一咬合板部分相對於該第二咬合板部分之相對位置及定向之至少一部分；及根據該第一及第二部分虛擬模型來確定該第二咬合板空間關係。該第一部分虛擬模型及該第二部分虛擬模型可藉由用該掃描儀或用另一適宜掃描儀分別掃描該第一區域及該第二區域來生成。

視需要，至少該第一虛擬模型另外包含代表該牙體結構之該部分之顏色數據。

該身體參照物不包括牙體結構或口內腔。

根據本發明第一態樣之變化形式，提供用於提供患者牙體結構相對於患者身體參照物之空間關係之方法，其包含以相對於該身體參照物之已知或可確定幾何學關係聯接幾何學結構與該牙體結構，該幾何學結構具有已知或可確定幾何學特性；掃描與該幾何結構聯接之該牙體結構之至少一部分以生成其複合虛擬模型；根據該虛擬模型、該等幾何學特性及該幾何學關係來確定該空間關係。

根據本發明第一態樣之另一變化形式，提供用於提供可用於牙科程序之患者數據之方法，其包含掃描患者之與幾何結構聯接之牙體結構以提供代表該聯接器及該牙體結構之虛擬模型，及使該虛擬模型與患者之身體參照物相關聯。

該身體參照物不包括牙體結構。

根據本發明第一態樣之另一變化形式，提供用於提供患者牙體結構相對於患者身體參照物之空間關係之方法，其包含生成第一虛擬模型，其代表以第一空間關係與幾何結構聯接之該牙體結構之至少一部分，其中該幾何結構與該身體參照物之間之第二空間關係係已知的或可確定的，其中該第一虛擬模型係藉由用適宜掃描儀掃描該牙體結構中與該幾何結構聯接之該部分來生成；根據該第一空間關係及該第二空間關係來確定該牙體結構之該部分與該身體參照物之間之空間關係。

該身體參照物不包括牙體結構。

本發明第一態樣之上述變化形式中至少一者之方法可視需要以任一適宜組合另外包含關於本發明第一態樣方法之上述特徵中之一或多者(經適當修正)。

根據本發明第一態樣，所確定該牙體結構之該部分與該身體參照物之間之空間關係可用於適宜牙科程序中，例如口腔修復程序、牙科正畸程序、牙齒咬合程序等等。

根據本發明第一態樣，可藉助適宜電腦來實踐上述方法。

根據本發明第二態樣，提供用於提供患者牙體結構之至少一部分相對於患者身體參照物之空間關係之方法，其包含生成第一虛擬模型，其代表與該身體參照物聯接之該牙體結構之該至少一部分；及根據該第一虛擬模型來確定該關係。

舉例而言，該身體參照物包含患者之口外結構，例如患者處於預定狀態下之至少一片嘴唇。舉例而言，該預定狀態係患者之微笑，其中該至少一片嘴唇界定患者之微笑線。在至少某些實施例中，該牙體結構包括至少一個可看到與該身體參照物聯接之牙製備體，且該方法可另外包含生成贗復體虛擬模型，其代表構造為安裝至該對應製備體上之贗復體，其中調準該贗復體虛擬模型之咬頭線以匹配該微笑線。

或者，身體參照物可包含患者之TMJ或耳道，且第一虛擬模型包含此身體參照物以及患者頭部區域，該區域包括該身體參照物且以連續方式自其延伸至患者牙體結構之該部分。

本發明第二態樣之方法可另外包含提供第二牙體結構之虛擬模型，其包括該第一提及之牙體結構之該部分；及根據該第一空間關係及該第二空間關係來確定該第二牙體結構與該身體參照物之間之空間關係；及使該第二牙體結構之該虛擬模型與該第一虛擬模型對準。該虛擬模型係藉由用適宜掃描儀掃描與該身體參照物聯接之該牙體結構之該部分來生成。舉例而言，該掃描儀可為光學掃描儀，且該掃描儀之作業可視需要基於共焦成像技術。此一掃描儀可包含(例如)：具有感應面之探測部件；提供第一陣列入射光束之第一照明構件，該陣列沿穿過該探測單元之光程射向該結構以沿該深度方向在該部分上生成亮點，其中該第一陣列界定在該參照陣列內；光聚焦光學元件，其在該探測面前方在可藉由該光學元件改變之位置界定一或多個焦平面，各光束在該一或多個焦平面中之一者上具有其焦點；平移機構，其用於相對於該結構沿入射光束之傳播所界定之軸移動該焦平面；具有一陣列之感應元件之第一檢測器，其用於量測經由與入射光束相反之光程傳播自該等點返回之複數個光束中各光束之強度；與該檢測器聯接之處理器，其用於確定各光束之具體點位置，即該一或多個焦平面之各焦平面中產生返回光束最大量測強度之位置，且根據所確定具體點位置生成代表該部分之形貌之數據。

視需要，至少該虛擬模型另外包含代表與該身體參照物聯接之該牙體結構之該部分之顏色數據。

該身體參照物可為(例如)患者臉上之至少一個假想點、線或區域，該方法另外包含用與臉上之相鄰部分具有光學對比性之材料標記該對應點、線或區域。舉例而言，該身體參照物包含該與患者之正中矢狀平面對齊之線。

該身體參照物不包括牙體結構。

根據本發明第三態樣，提供用於提供患者牙體結構相對於患者身體參照物之空間關係之裝置，其包含一幾何學結構，該結構包含可與該身體參照物對齊之第一部分及在使用中與該牙體結構聯接之第二部分，其中該身體參照物不包括患者之耳道或TMJ。

舉例而言，該身體參照物係患者之矢狀面。

該第二部分可包含構造為與包含該牙體結構之牙弓對接之咬合板，且該第一部分包含以樞接方式安裝至該咬合板之臂，從而使得在該裝置之作業中，該咬合板可容納於患者口內腔中並與該牙弓對接，同時該臂保持在口內腔外。

該裝置可構造為使得在該咬合板與牙弓對接時該臂可與患者之正中矢狀平面對齊。第一部分可包含可與該身體參照物對齊之第一板條，且其中該第二部分包含第二板條，該第二板條在裝置使用中置於患者張開之口之上方，從而可看到第二板條與該牙體結構聯接，且其中該第一板條及該第二板條以已知或可確定之方式經由互連部分彼此接合。舉例而言，該互連部分可包含一塊具有開口之片狀材料，該開口之大小使得在使用該裝置時患者之鼻子自其突出。

或者，該第一部分包含構造為在使用時位於患者兩眼中心上方之框架，且其中該第二部分包含第二板條，該第二板條在裝置使用中置於患者張開之口之上方，從而可看到第二板條與該牙體表面聯接，且其中該框架及該第二板條經由互連部分以已知或可確定之方式彼此接合。舉例而言，該框架可包含一塊具有開口之片狀材料，該開口之大小使得在使用該裝置時患者之鼻子自其突出。視需要，該裝置可另外包含用於將該裝置擱置在患者耳上之側面元件，及用於擱置在患者鼻上之樑架部分。

根據本發明第三態樣之變化形式，提供用於提供患者牙體結構相對於患者身體參照物之空間關係之裝置，其包含一幾何學結構，該結構包含與第二部分聯接之第一部分，該第一部分可與該身體參照物對齊，且該第二部分構造為在該裝置之作業中與該牙體結構聯接，該第二部分另外構造為提供在與該牙體結構聯接時相對於該牙體結構可看到的暴露部分，該可看到的暴露部分構造為使得可根據虛擬模型來確定第二部分相對於牙體結構之位置及定向，該虛擬模型可藉由在該第二部分與該牙體結構聯接時以適宜方式掃描該第二部分來生成。

該第二部分可包含咬合板，且該暴露部分可包含有利於該相對於牙體結構確定該第二部分之該位置及定向的標記。可看到的暴露部分可包含至少一個自該咬合板邊緣向外延伸之突出物。

舉例而言，該裝置可構造為提供該第一部分與該第二部分之間之至少一個自由度。

該第一部分可包含U形托架，其具有一對由基底部分間隔之臂部分，該等臂部分包含用於在第一部分之參照軸上接入患者耳道之構件，且該咬合板經由聯接器與基底部分連接，該聯接器構造為提供咬合板與基底部分之間之至少兩個自由度。

該聯接器可構造為使得該咬合板可相對於該基底部分進行平移及旋轉。或者，該聯接器可構造為使得該咬合板可相對於該第二面弓部分進行第一旋轉及第二旋轉，其中該第一旋轉獨立於該第二旋轉；該第一旋轉及該第二旋轉可包含相互正交之各旋轉軸。

第一部分可另外包含視覺指示器，其有利於確定包括該參照軸且經過該第一軸及第二軸中之一者之平面。

視需要，該幾何學結構另外包含指示器，其可調節以指示在使用該裝置時身體部分或身體參照軸或身體參照平面相對於第一部分或第二部分之位置。

根據本發明第四態樣，提供用於提供患者牙體結構相對於患者身體參照物之空間關係之系統，其包含：至少一個適宜掃描儀；構造為根據本發明第一或第二態樣或其變化形式之方法作業之電腦系統；用於提供本發明第三態樣或其變化形式之裝置之該空間關係的裝置。

根據本發明第五態樣，提供用於牙科咬合器之銜接頭，該牙科咬合器具有一對繞咬合器軸鉸合之咬合器臂，該銜接頭包含基底部分、間隔元件及模型安裝配置，其中該基底部分構造為安裝至咬合器之該對應臂上，其中該模型安裝配置構造為使得整個對應牙弓或其一部分之對應牙模可根據各模型中所提供之安裝特徵安裝至該部位上，且其中該等間隔部分使基底部分與模型安裝配置牢固互聯，從而提供在安裝至模型安裝配置中時咬合器軸與模型之間之已知空間關係。

根據本發明第五態樣，亦提供包含至少一個該銜接頭之牙科咬合器。

根據本發明之第六態樣，提供用於製造對應於患者頜或顎之實體牙模之機器加工坯件，其包含經構造為使得可經由材料移除作業自其機器加工產生對應牙弓模型之坯體，且該坯件包含具有可識別鉸鏈位置之整體臂部分，其中該坯體係經構造為使得所產生牙弓模型可以對應於相應牙弓相對於患者頜鉸鏈之鉸鏈軸之空間位置的方式相對於該鉸鏈位置進行空間定位。

根據本發明第六態樣，亦提供對應於患者頜或顎之實體牙模，其包含各牙弓模型及具有可識別鉸鏈位置之整體臂部分，其中該牙弓模型以對應於各牙弓相對於患者頜鉸鏈之鉸鏈軸之空間位置的方式相對於該鉸鏈位置進行空間定位。

舉例而言，實體牙模可以整體方式經由材料移除作業自適宜坯件來製造，或可經由適宜的快速原型製作作業以整體方式來製造。

根據本發明另一態樣，提供用於提供患者體內牙體表面相對於患者參照平面或參照軸之空間關係之方法，其包含生成以固定空間關係與結構聯接之至少一部分該牙體表面之虛擬模型，其中該結構與該參照平面或該參照軸之間之空間關係係已知的或可確定的。具體而言，可看到該牙體表面之該部分與該結構聯接。

根據本發明另一態樣，提供用於提供有利於牙科程序之數據之方法，其包含：提供第一虛擬模型，其代表患者口內腔中至少一部分；提供第二虛擬模型，其代表至少一個與口內腔中該部分聯接之結構，該結構界定至少一個與牙科程序相關之目標空間參數；確定第一虛擬模型相對於第二虛擬模型之空間佈置；及根據此空間佈置生成代表該第一虛擬模型與該至少一個目標空間參數之間之空間關係之數據。

該方法可另外包含將所生成該數據施用至牙科程序。

根據本發明另一態樣，提供用於提供有利於牙科程序之數據之系統，其包含掃描儀、構造為實施至少上述本發明態樣之方法之電腦系統。

根據本發明另一態樣，提供本文所揭示之牙科咬合器。

根據本發明另一態樣，提供用於提供患者體內牙體表面相對於患者參照平面或參照軸之空間關係之裝置，其包含結構，該結構包含可與該參照平面或參照軸對齊之第一部分、及在使用中可看到與該牙體表面聯接之第二部分。參照平面或參照軸可包含(例如)患者矢狀面或正中矢狀平面中之任一者。

根據一實施例，該裝置係用於提供患者體內牙體表面相對於患者中該參照平面或參照軸之空間關係之咬合板裝置，其包含以鉸接方式繞鉸鏈安裝至垂直板部分上之咬合板部分，其中該垂直板部分可繞該鉸鏈樞軸式轉動以在咬合板部分接觸患者上牙弓之至少某些牙咬頭時與患者矢狀面對齊。

根據另一實施例，第一部分包含可與該參照平面或參照軸對齊之第一板條，且其中該第二部分包含第二板條，該第二板條在裝置使用中置於患者張開之口之上方，從而可看到第二板條與該牙體表面聯接，且其中該第一板條及該第二板條經由互連部分以已知或可確定之方式彼此接合。該互連部分可包含一塊具有開口之片狀材料，該開口之大小使得在使用該裝置時患者之鼻子自其突出。

根據另一實施例，第一部分包含構造為在使用時位於患者兩眼中心上方之框架，且其中該第二部分包含第二板條，該第二板條在裝置使用中置於患者張開之口之上方，從而可看到第二板條與該牙體表面聯接，且其中該框架及該第二板條經由互連部分以已知或可確定之方式彼此接合。該框架可包含一塊具有開口之片狀材料，該開口之大小使得在使用該裝置時患者之鼻子自其突出。該裝置可另外包含用於將該裝置擱置在患者耳上之側面元件、及用於擱置在患者鼻上之樑架部分。

根據本發明另一態樣，提供用於牙科咬合器之銜接頭，其包含基底部分、間隔元件及模型安裝配置，其中該基底部分構造為安裝至咬合器之臂上，其中該模型安裝配置構造為使得整個對應牙弓或其一部分(上牙弓或下牙弓)之對應牙模可根據各模型中所提供之安裝特徵安裝至該部位上，且其中該等間隔部分使基底部分與模型安裝配置牢固互聯，從而提供在安裝至該模型安裝配置中時咬合器軸與模型之間之已知空間關係。

根據本發明另一態樣，提供自適宜可機器加工材料製得之機器加工坯件，其使得可自其機器加工獲得牙模，該坯件包含具有對應於患者頜鉸鏈之鉸鏈軸之可識別鉸鏈位置之整體臂部分。

根據本發明第一態樣，提供用於牙科程序中之系統及方法。

圖5闡釋本發明一實施例之提供數據之方法400之框圖，且圖1闡釋實施本發明一實施例之方法之系統200之主要元件。

系統200通常包含掃描儀250、呈面弓裝置形式之幾何結構100、及微處理器或任何其他適宜電腦系統260。

電腦系統260包含輸入介面或模塊210(例如鍵盤、鼠標、圖形輸入板等等)、輸出器件或顯示構件或模塊220(通常為屏幕或監視器，但另外或或者可包括打印機，或任何其他顯示系統)、電腦處理單元或模塊230(例如CPU)及記憶體240。

掃描儀250構造為提供各種結構之表面數據，具體而言牙體結構之牙體表面、患者面部及頭部之其他組織表面、及面弓裝置或其他幾何結構之表面數據，且亦有效連接至電腦系統260且與其交互作用。計算系統260係以適宜方式程式化以根據所提供表面數據重建該等表面，從而提供掃描儀所掃描結構之相應虛擬模型。此一掃描儀可包含(例如)任何適宜非接觸式掃描儀，例如光學掃描儀。在非限制性實例中，掃描儀250可包括藉由一陣列之光束之共焦確定三維結構之探針，例如由Cadent公司以iTero之商品名所銷售者，或如WO 00/08415中所揭示者，該專利之內容係全文併入本文中。或者，可使用任何其他適宜掃描裝置來完成所需掃描，例如包含手持式探針者。視需要，亦可提供口內腔之顏色數據以及3D數據，從而提供包含所掃描結構(例如牙體表面)之空間(3D)以及顏色資訊之相應虛擬模型。該等掃描儀之實例揭示於US 2006-0001739中，且該專利讓予本發明之受讓人。上述共同待決申請案之內容係全文以引用方式併入本文中。

面弓裝置構造為提供足夠空間資訊來界定患者牙弓相對於患者頜之鉸鏈軸之三維位置。參見圖2至4，本身新穎之本發明第一實施例之面弓裝置通常指定具有參考編號100，且包含面弓部分120及咬合叉部分140。

面弓部分120呈在兩個一般垂直之方向上調節之U形部件形式，此使得此組件可適合於具有顯著不同解剖構造之多種患者。

面弓部分120包含一對L形臂123，其各自包含以一定角度(通常垂直，但在替代性實施例中可為銳角或鈍角)接合至第二部件126之第一部件124，該第一部件124可相對於共用中心部件122以可控方式伸縮移動，此使得兩個第一部件124可相對於中心部件122沿箭頭162所指示方向以任何期望相對佈置可逆地固定。在此實施例之替代性變化形式中，兩個第一部件124可以機械方式聯接，例如經由齒條-齒輪部位(未顯示)聯接，其包含以可旋轉方式安裝在該中心部件122內側之齒輪且兩個第一部件124各自包含在齒輪之徑向相對側嚙合之齒條，此使得兩個第一部件124可相對於中心部件122同時且同步進行延伸/收縮移動。

各第二部件126中之每一者一般以後向方式自中心部件122延伸，且可伸縮調節，其包含可相對於外部部件126b以可控方式往復移動之內部部件126a以使得可在所標記方向164上進行長度調節，且可相對於外部部件126b進行可逆固定。在各內部部件126a之自由末端處或接近該末端處具有用於接入患者耳道之耳道插入部分129。

在內部部件126a上標記或印上標度127，從而使得可確定各臂126中內部部件126a與外部部件126b之間之相對佈置。舉例而言，可標記標度127以給出耳道插入部分129之中心129a相對於中心部件122之後部121在與其垂直之方向上一般沿第二部件126之移動。在此實施例之替代性變化形式中，可在內部部件126a上提供界標、符號或表面特徵，其可以視覺方式單獨識別且其相對於相應內部部件126a及具體而言部分129之位置係已知的。

各第二部件126、具體而言各內部部件126a另外包含指針132，其可以可控方式沿內部部件126a之長度方向滑動且可逆地鎖定在內部部件126a上任一期望位置；例如，指針可以磁性方式或機械方式固定在相應內部部件126a上。各指針132指向內向方向，一般平行於該等耳道插入部分129，且構造為使其在部分129接入患者之耳時與患者頜之鉸鏈軸或TMJ對準。

中心部件122在後部121上包含鼻介面130，其具有構造為與患者鼻之一部分(例如鼻樑)對接之凹腔。中心部件122之前部128包含藉由與前部128分離且沿其部分或大部分長度延伸之杆135界定之槽125。

面弓部分120之代表性平面P可藉由三個點來界定，包括兩個部分129之中心129a及鼻部分150上之特定點131。

咬合叉部分140包含咬合板142，其具有下表面142b且另外具有在使用中與上頜弓或其至少一部分之牙咬頭對接之上表面142a；及垂直板144，其以鉸接方式安裝至咬合板142上之鉸鏈143處以使得二者之間之定向可圍繞鉸鏈軸145而變化。垂直板144在使用中一般與患者之正中矢狀平面對齊，或者與患者之另一矢狀面對齊，且鉸鏈軸145大體上與垂直板144對齊，從而使得咬合板142與垂直板144之間角度為角度α。

以共面方式與垂直板144對齊之連接杆150在一般遠離咬合板142之方向上自垂直板延伸，且在使用中容納於該槽125中。棒135與槽125之正面128之間之間隔足夠寬，從而使得連接杆150可與患者之額面成角度β。可視需要提供適宜固定部位(未顯示)，從而相對於槽125以特定空間關係可逆地固定連接杆150。

再次參見圖5，方法400大概包括以下步驟：

步驟410-提供第一虛擬模型500，其代表患者口內腔之至少一部分，例如牙體結構。

步驟430-提供第二虛擬模型600，其代表至少一種與口內腔之該部分、具體而言至少一部分牙體結構聯接之幾何結構，該幾何結構界定至少一個與牙科程序相關之目標空間參數，或者該至少一個目標空間參數可藉助該幾何結構來確定。

步驟450-確定第一虛擬模型相對於第二虛擬模型之空間佈置。

步驟470-根據此空間佈置生成代表該第一虛擬模型與該至少一個目標空間參數之間之空間關係之數據。

然後可將在步驟470中生成之數據用於可使用該數據之期望牙科程序480中。

在本發明之第一實施例中，提供與上頜弓或其部分與患者頜之鉸鏈軸H之間之空間關係有關的數據，然後可使用該數據來構建牙弓之實體模型，該牙弓與牙科咬合器嚙合，其與咬合器鉸鏈軸之空間關係類似於患者中之對應關係。

步驟410包含獲得所需患者口內腔部分(例如牙體結構)之準確3D模擬(本文中亦可互換地稱作「三維模型」、「3D模型」、「虛擬模型」及類似術語)，其為用於特定患者之特定牙科程序之重點且期望就此方面獲得其3D形貌或表面數據。所需部分可包括牙體結構(例如一或多顆牙、或部分或全部下頜弓或上頜弓或兩個牙弓)，及/或包括兩個牙弓在牙合中之空間關係之細節。

在任一情形下，此第一虛擬模型皆可藉由使用用於掃描患者牙之任何適宜設備在體內掃描口內腔來提供。該掃描設備可包括任何適宜光學掃描儀，例如系統200之掃描儀250、或並非系統200中一部分之類似掃描儀、或不同類型之掃描儀。或者，第一虛擬模型500可自預先製備之特定患者牙齒之實體模型來獲得。舉例而言，可掃描實體模型之表面，或可掃描掃描後獲得模型之印模表面以獲得其虛擬模型。或者，可製造並處理複合陽性-陰性模型以獲得3D數位化數據，例如如讓予本發明受讓人之US 6,099,314中所揭示，且該專利之內容係全文併入本文中。或者，可以任何其他適宜方式獲得3D數位化數據，包括基於光學方法、直接接觸法或任何其他方式之其他適宜口內掃描技術，將其直接施用至患者齒列或其實體模型。或者，可使用對患者或對口內腔之陽性及/或陰性實體模型實施之基於X射線、基於CT、基於MRI、或任何其他類型之掃描。

在步驟430中，如下所述使用系統200獲得第二虛擬模型600。

參見圖5(a)，在步驟431中，咬合叉部分140與患者中至少上牙弓嚙合-在實踐中，患者可在上下牙弓之間夾住咬合板142之表面142a及142b。然後執業醫師繞軸145旋轉垂直板144及棒150，從而使得其與正中矢狀平面對齊，或至少使得垂直板140與該平面共面，但可能與其分隔，同時上表面142a與上牙之牙咬頭對接。此在界定上牙弓牙咬頭之平面與垂直面之間界定角度α。

在步驟433中，藉由以下方式將面弓部分120安裝至患者：在患者各耳道中接入耳道插入部分129，且將鼻介面130置於患者鼻上一位置上，從而確保指針132與頜鉸鏈軸H之位置對齊。由執業醫師以業內熟知之方式預先將此位置標記在患者皮膚上。若需要，可根據需要調節臂123之間沿方向162之側向間隔、及/或部分129與中心部分122之間沿方向164之間隔，以適應患者之特定解剖構造及使面弓部分120以所需方式定向，即藉由患者耳道與鉸鏈軸之位置加以限制，且面弓部分120之平面P通常相對於水平面H以角度θ傾斜。

使棒150容納於槽125內且相對於該槽固定在適當位置，該棒仍維持與正中矢狀平面或至少矢狀面對齊。

在先前步驟中提供之位置處使面弓裝置100中之各組件相對於彼此加以固定，從而使得可將該面弓裝置視為剛體，至少在進行步驟434時如此。此外，使面弓裝置100相對於頜之鉸鏈軸H以機械方式與口內腔聯接。

在步驟434中，使用掃描儀250相對於齒列中面弓裝置100所聯接之部分(即牙體結構)原位掃描該裝置中之多個部分，參見圖5(b)及圖2至4。

步驟434a-掃描第一區域Z1，其包括至少一部分咬合板142、垂直板144及至少一部分與表面142a相連之上頜牙。掃描第一區域Z1至少足以確保可在自掃描獲得之第二虛擬模型之部分602中重建足夠咬合叉部分140，從而使得對應於垂直板144之虛擬垂直面及對應於上表面142a之虛擬牙咬頭表面可以預設準確度來界定。亦掃描至少某些與咬合板接觸之牙體表面、具體而言上頜弓中所包含之牙體表面以及咬合叉，從而使得第二虛擬模型包括對應於該等與咬合板接觸之牙體表面之虛擬部分。

步驟434b-掃描第二區域Z2，其包括至少一部分棒150及其與槽125之交叉點。掃描第二區域Z2至少足以確保可在第二虛擬模型之部分604中重建足夠棒150及中心部件122，從而使得對應於棒150之虛擬實體相對於中心部件122之位置及定向可以預設準確度來界定。棒150相對於中心部件122、具體而言相對於棒135之位置、及棒150在棒150與垂直面V之間沿矢狀面大體上對齊之角度β繼而使得可界定咬合叉裝置140相對於中心部件122之3D位置，且由此界定相對於面弓部分120之位置。

步驟434c-掃描第三區域Z3，其包括至少一個臂123、較佳每個臂123之一部分，在每一情形下包括各內部部件126a中與各外部部件126b明顯相鄰之一部分。該掃描至少足以確保可在第二虛擬模型之部分606中重建足夠內部部件123a及各外部部件123b，從而使得對應於各臂123之虛擬實體之間之相對佈置可以預設準確度來界定。此使得可確定在虛擬模型中各部分129相對於中心部件122之相對位置，且繼而使得可相對於耳道接入部分129來界定咬合叉部分140之3D位置。在此實施例之替代性變化形式中，若面弓部分120不可調節，則可省略步驟434c。在本發明之其他替代性變化形式中，可簡單地讀取標度127，且輸入此數據以使得可確定各部分129相對於中心部件122之相對位置。

步驟434d-掃描第四區域Z4，其包括至少一個臂123、較佳每個臂123之一部分，其在每一情形下至少包括各指針132之一部分及各內部部件126a中與指針132明顯相鄰之一部分。掃描第四區域Z4至少足以確保可在第二虛擬模型之部分608中重建足夠內部部件123a及各指針132，從而使得對應於指針之虛擬實體之間之相對佈置及其在各臂123上之位置可以預設準確度來界定。此使得可確定在虛擬模型中指針132相對於面弓部分120之相對位置，且繼而使得可相對於頜鉸鏈軸來界定咬合叉裝置140之3D位置。在此實施例之替代性變化形式中，可省略步驟434d。

在步驟434c及434d中，標度127可提供確定部分129及指針132在虛擬模型中相對於面弓部分120之相對位置之有用線索。

視需要，可組合步驟434c及434d從而掃描區域Z5，其包括指針132及與其對接之內部部件126a與126b之間之交叉點133，如自裝置100外側所觀察到者。此使得可確定指針132相對於交叉點133之位置，且由此確定相對於咬合叉部分140等等之位置，且由此使得可一起重建第二虛擬模型600中之部分606及608。

各步驟中所需預設準確度可取決於具體牙科程序，隨後將所生成數據施用至該程序中。

可藉由將部分602、604、606及608以其相對特定位置組合來完成虛擬模型600。此可以多種方式來實施。舉例而言，可在電腦系統260之電腦環境內提供面弓裝置100之第三虛擬模型，可操作第三虛擬模型以使得可模擬可移動組件在真實面弓裝置100中之相對佈置及移動。因此，第三虛擬模型係各「組成」虛擬模型之有效組合，各模型對應於實體面弓裝置100中各組件之每一者。藉由操作第三虛擬模型之組成虛擬模型，使部分602、604、606及608中之每一者皆與第三虛擬模型中之對應部分對準或匹配，從而使得每一上述部分皆與第三虛擬模型中之對應部分對準。因此可以模擬面弓裝置實體模型中各組件之相對佈置之方式有效操作第三虛擬模型，且隨後藉由在咬合板上有效添加所重建牙體表面來生成第二虛擬模型600，如步驟434a中所提供。

或者，在電腦環境內以各自的正確相對位置在空間上組合部分602、604、606及608即已足夠，且此提供第二虛擬模型600。為達成此目的，操作各部分以使其與共用整體座標系一致，且此可藉由以下方式來達成：識別各部分中之特定界標或特徵，確定該等界標在面弓裝置之實質虛擬模型中之相應位置，且對特定部分施用相應轉化以使其與上述實質虛擬模型之相同座標系一致。該等特徵可對應於實體面弓中之特徵，包括(例如)交叉點133、正面128、杆150與垂直板144之間之連接點，等等。

因此，在步驟430中，以機械方式使呈面弓裝置100形式之結構與牙體結構聯接。在此實施例之替代性變化形式中，可能僅需要以可根據聯接結構之虛擬模型經由對其實施之掃描確定之固定空間關係使任何適宜幾何學結構與牙體結構空間聯接，該幾何學結構使得其相對於身體參照物(例如患者頭部之基礎參照平面或軸)之空間關係亦係已知的或可確定的，從而使得牙體結構相對於上述身體參照物(例如基礎參照平面或軸)之空間關係可根據掃描來確定。因此，根據本發明之一態樣，提供用於提供患者之牙體結構相對於患者期望身體參照物之空間關係之方法，其包含：

(A)　生成虛擬模型，其代表該牙體結構中與該幾何結構以第一空間關係聯接之至少一部分，其中該幾何結構與該身體參照物之間之第二空間關係係已知的或可確定的；及

(B)　根據該第一空間關係及該第二空間關係來確定該牙體結構之該部分與該身體參照物之間之空間關係。

因此，步驟(A)類似於包括(例如)步驟431及433之步驟430，且步驟(B)類似於步驟434，如需要根據與該牙體結構聯接之幾何學結構之具體類型加以修飾(經適當修正)。

在步驟450中，藉由使步驟434a中獲得之牙體表面虛擬模型與第一虛擬模型對準來確定第一虛擬模型相對於第二虛擬模型之空間佈置。該對準係在電腦系統260之電腦環境中藉由操作第一虛擬模型500及第二虛擬模型600中之一者或另一者或二者來實施，從而使得經由步驟434a獲得之第二虛擬模型中之虛擬牙模表面與第一虛擬模型中之對應部分一致。由於牙體表面係剛性結構，且假定在步驟410與430之間齒列無任何改變，則兩個虛擬模型中之虛擬牙體表面應可以高準確度來匹配。在匹配後，立即自動確定咬合板142與其矢狀面之間之空間關係，且由此確定垂直板144與其矢狀面之間之空間關係，以及由指針132確定之鉸鏈軸等等相對於第一虛擬模型500之空間關係。

在此實施例之替代性變化形式中，可省略步驟410。舉例而言，在步驟430中，出於使用者之目的，可藉由掃描經聯接牙體結構/幾何結構來充分界定牙體結構。因此亦可省略步驟450。為分離對應於牙體結構之表面數據與對應於用牙體結構原位掃描之幾何學結構之表面數據，若期望達成此目的，此可藉由以下方式來達成：使幾何學結構中與牙體結構聯接之該部分之虛擬模型與此幾何學結構之虛擬模型(未依賴步驟430中之掃描而獲得)對準，或識別並區分對應於牙體結構之表面數據與對應於幾何學結構之表面數據。

在步驟470中，可生成關於第一虛擬模型相對於第二虛擬模型之空間佈置之任何適宜期望數據，此數據代表第一虛擬模型與該至少一個目標空間參數之間之空間關係。在此實施例之一特定應用中，目標參數為患者頜之鉸鏈軸H，且上述數據係關於第一虛擬模型500相對於鉸鏈軸之虛擬代表HA之佈置。

然後可將在步驟470中生成之數據用於可使用該數據之牙科程序480中。此一程序480可為患者牙之實體咬合模型之構建，且可使用第一虛擬模型500相對於虛擬鉸鏈軸HA之相對佈置使得可將牙之實體模型安裝至特定咬合器上，從而使得其相對於咬合器鉸鏈軸之空間關係以六個自由度且以模擬步驟470中針對虛擬模型生成之方式定位於該咬合器中。

舉例而言，可另外操作第一虛擬模型以包括對齊部位，例如如讓予本發明受讓人之US 7,220,124中所揭示，且該專利之內容係全文併入本文中。

可根據第一虛擬模型來製造實體模型-例如經由諸如CNC等材料移除方法或經由諸如快速原型製作等任何其他適宜方法來製造，該實體模型包含對齊部位之實體模擬，其使得可以相對於咬合器鉸鏈軸之正確空間定向及適當牙合部位將牙之實體模型直接安裝至各牙科咬合器上。

參見圖6及7，此一咬合器之實施例在本文中指定具有參考編號10，其包含相對於樞紐軸99在鉸鏈部位31處以鉸接方式接合在一起之上臂20A及下臂20B，各臂包含自其形成之安裝托架40，其包含模型安裝配置60。

模型安裝配置60構造為使得可將整個對應牙弓或其一部分(上牙弓或下牙弓)之牙模安裝至該部位上。在所述實施例中，該安裝係可逆的，但在本發明之替代性實施例中，模型安裝配置可將牙模永久性安裝至對應臂20A、20B上。因此，在本發明替代性實施例中，安裝部位60之細節可根據牙模之特定幾何結構、具體而言其接入部位(若存在)而變化。

所述實施例之咬合器10構造為用於實體牙模100A、100B，其可各自包含在各基底120上形成之一或多顆牙之陽性牙模擬110，且另外包含在對應模型100A、100B一末端處形成之各安裝區域塊130，其與真實頜之軸H之相對位置最為接近。在此實施例中，所形成各安裝區域塊130分別具有對接表面131A、131B，且包含具有一對側向間隔(或以其他方式間隔)圓柱狀孔口135之對齊部位。

在所述實施例中，安裝部位60包含一對橫向間隔、大體上平行之嚙合叉70，其構造為可逆地嚙合對應牙齒模型100之孔口135與各臂之對接表面48。在特定咬合器中，各臂20A、20B之叉70及對接表面48相對於鉸鏈軸99之位置與定向係已知的。孔口對135以相對於牙模擬110之特定方式沿縱向及橫向定位於相應模型100A、100B上，且此外對接表面131A及131B各自相對於牙合平面而傾斜，以在安裝至咬合器10上時提供模型100A、100B與其牙合平面之間相對於軸99之期望空間關係。

因此，可以虛擬方式設計牙齒模型，此始於上述第一虛擬模型，且隨後虛擬地(即在電腦系統260或另一電腦系統之電腦環境內)向此模型中添加安裝區域塊130之虛擬代表、所設計各安裝區域塊之特定幾何結構，從而以最多六個自由度移動及/或旋轉第一虛擬模型，從而使得在安裝至由特定咬合器10之臂、鉸鏈及安裝部位60所界定之幾何結構中時其牙咬頭平面與鉸鏈軸AH具有正確關係。

牙模擬110可包括部分或全部牙弓中之牙之模擬，且可視需要含有一或多個代替對應牙之牙製備體之一或多個模擬，該等製備體係用於向其安放牙科贗復體之目的。

各叉70包含自對接表面48突出之圓柱狀基底72及自基底72突出之彈性部分74。彈性部分74包含複數個延長彈性元件78，其相對於基底72沿圓周佈置作為懸臂伸展且沿圓周經由縱向間隙76間隔。元件78各自包含向叉70之縱向軸92徑向傾斜之傾斜部分78a，及位於叉70自由末端之擴大部分78b，當元件78處於基準無壓力條件下時該擴大部分進一步向外徑向突出超過基底72之周界線。擴大部分78b包含圓錐形或圓形自由末端、界定擴大部分之徑向最外層表面之凸出腰部部分78d、及與傾斜部分78a相鄰之嚙合肩部。因此，複數個元件78一起形成包含傾斜部分78a之大體上截頭圓錐狀或椎體部分及具有圓形自由末端之鼓肚部分(包含擴大部分78b)。

基底72之外部寬度或外徑僅稍小於孔口135之內部寬度或內徑，且元件78及間隙76構造為使得元件78可向內徑向彈性偏斜，從而使得擴大部分78b之徑向最外層表面(即界定腰部78d)自軸92移動至與元件78之中線92之距離大體上等於孔口135之半徑。

叉70之縱向長度大於孔口135之深度，且後者大體上類似於基底72之縱向長度以及沿軸92所取傾斜部分78a之縱向長度之和。但在其他實施例中，各孔口135可(例如)擴散或分級，或以其他方式構造為以使得叉70可經由元件78對孔口壁所產生回復力錨定在對應孔口135內。

為使牙齒模型與對應托架40嚙合，使各安裝區域塊130接近各臂20A或20B，從而使得叉70與各模型100A或100B之孔口135對齊。然後將安裝區域塊130推向對接表面48以使叉70容納至孔口135中。在此過程中，叉70之對應元件78彈性變形，以使擴大部分78b通過孔口135，此可經由圓形自由末端78c來促進。當區域塊130與對接表面48對接時，擴大部分78a完全離開孔口135並彈回無壓力狀態或更接近無壓力狀態，且與區域塊130中孔口135之開口周圍之外表面嚙合，從而鎖定區域塊130，並由此將牙齒模型100A或100B鎖定就位。

在此實施例之變化形式中，可提供不止兩個叉(經適當修正)，牙齒模型100A、100B經相應構造以與其嚙合。在此實施例之其他變化形式中，可提供單一叉(經適當修正)，且此可視需要進一步構造防止對應牙齒模型與托架40之間繞該叉之縱向軸92旋轉，例如其包含適宜圓周狀擋塊部位或非軸對稱性截面。

為自安裝托架40解脫牙齒模型100，可將區域塊130拉離對接表面48。在此過程中，元件78必須向內變形，且此可以手動方式或藉助諸如鉗子等工具來實施。或者，肩部78e可適度傾斜或為圓形，及/或孔口135之開口亦可適度傾斜或為圓形，從而使得在拉離區域塊130時元件78在徑向方向上自動推向內側。

為進一步促進解脫，可在各臂20中提供快速釋放探針49。探針49在柄49a末端包含推擠元件(未顯示)，其係在大體上平行於軸92之方向上以可沿相反方向自由安裝的方式安裝至安裝托架40中，且一般位於各叉70之間。在柄49a之突出末端提供圓形突出物49b。推擠元件通常收納於對接表面48中之凹陷處(未顯示)，以使得推擠元件在處於不活動條件下時可與該表面齊平。在期望解脫出牙齒模型100時，藉由將探針49推向托架40來啟動該探針，且該推擠元件將區域塊130自托架40推出。一旦擴大部分78b變形且收納於孔口135中，則可相對容易地將模型自托架40中完全移出。

視需要，可提供樞紐擋塊85，其構造為限制臂20A、20B朝向彼此之相對轉動，從而防止牙齒模型100A及100B用過大力彼此擠壓或超過牙合平面。擋塊85包含一般為剛性之撐杆86，其與臂20A連接且向第二臂20B突出。當咬合器處於牙合位時撐杆86基本上與臂20B之表面對接，此使得各牙齒模型(在此圖中未顯示)可在牙合平面處接觸，但可防止臂20A、20B朝向彼此進一步旋轉，同時容許彼此旋轉分開。視需要，可經由螺桿88來調節撐杆86，此使得撐杆可進一步向下臂20B移動或遠離下臂，從而界定不同阻擋位置。

臂20A、20B可製自或包含任何適宜材料或材料組合，例如金屬(包括(例如)鋁、不銹鋼、黃銅、鈦、等等)、塑料(包括(例如)撓性塑料及/或硬塑料)、木料、複合物、陶瓷等等。

在此實施例之替代性變化形式中，以虛擬方式設計牙齒模型，且隨後可經由(例如)CNC機器加工/研磨方法、其他材料移除方法、或藉由快速原型製作方法來製造，各牙齒模型與咬合器臂及一部分鉸鏈部位以整體方式製造，從而使得兩個牙齒模型可以鉸接方式在鉸鏈部位處彼此連接。以虛擬方式將整體臂連接至齒列之第一虛擬模型上以提供其欲以相對於模型之正確空間關係提供之鉸鏈軸，如藉由掃描面弓裝置所確定。舉例而言，且參見圖9，可自(例如)兩個標準坯件501、502製造呈兩個分開組件形式之整體式關節聯接實體模型，然後繞鉸鏈軸510以鉸接方式將其彼此安裝在一起。所形成的代表患者上牙弓之第一坯件501具有咬合臂503(包括整體鉸鏈部分510a)及整體可機器加工區域塊505，然後將其研磨或以其他方式根據CNC指導實施機器加工，從而以相對於軸510之正確位置及定向產生患者上牙弓(或其部分)之實體模型，其模擬患者之真實牙弓及其相對於患者軸H之相對定向及位置。所形成的代表患者下牙弓之第二坯件502具有咬合臂504(包括整體鉸鏈部分510b)及整體可機器加工區域塊506，然後將其研磨或以其他方式根據CNC指導實施機器加工，從而以相對於軸510之正確位置及定向產生患者下牙弓(或其部分)之實體模型，其模擬患者之真實牙弓及其相對於患者之軸H之相對定向及位置。然後可在鉸鏈部分510a、510b處將兩個經機器加工模型501及502安裝在一起，使鉸鏈軸510相互對齊。對於(例如)至少多種患者屬性(例如年齡、性別、族群等等)而言，臂503、504之形狀及形式可係標準的，而各區域塊505、506之大小及位置使得可自其機器加工任何適當牙或牙弓幾何結構。

本發明咬合器部位之另一實施例展示於圖10中，其包含基礎咬合器640及銜接頭620、630。基礎咬合器640代表可根據先前技術安裝石膏模型之咬合器，例如當前以多種不同熟知商品名而知名之任何適宜標準咬合器。或者，咬合器640可包含任何其他適宜牙科咬合器。在任一情形下，咬合器640皆可包含繞鉸鏈軸643以鉸接方式安裝在一起之臂641、642，且可包含安裝至臂641上之擋塊644，其構造為限制兩臂之間朝向彼此之方向上之旋轉移動。將銜接頭620、630分別安裝至咬合器640之上臂641及下臂642上，且構造為使得上頜及下頜之牙齒模型100A、100B(如本文圖7中所揭示)分別以相對於鉸鏈軸643之正確空間關係安裝至(例如)咬合器640上。銜接頭620、630各自包含基底部分631、模型安裝配置664、及間隔部分636。

基底部分631構造為將銜接頭620或630以已知且固定之空間關係分別安裝至臂641或642上。模型安裝配置664類似於圖6之實施例所揭示之模型安裝配置60(經適當修正)，且構造為使各牙弓部分或全部(上牙弓或下牙弓)之各牙模100A或100B可安裝至其上，且包含分別類似於圖6實施例之嚙合叉70及對接表面48之嚙合叉663及對接表面667(經適當修正)。間隔部分636使對應基底部分631與對應模型安裝配置664牢固互聯，從而一方面提供與軸643間之已知空間關係，且另一方面提供與叉663及對接表面667之間之已知空間關係，以使各模型100A及100B之設計及製造方式使得安裝區域塊131A、131B可與對應安裝部位664嚙合而以六個自由度提供針對特定咬合器640之牙齒模型與軸643之間之所需空間關係。

對於任何特定咬合器設計而言，可提供多組銜接頭630、640，各組提供與軸643、與叉663及對接表面667之間之不同空間關係，從而使得具有顯著不同解剖構造之患者的牙模可收納於相同咬合器中。舉例而言，可提供兩組銜接頭用於咬合器640中-一組用於成年牙齒模型，且另一組用於兒童牙齒模型。在設計用於特定咬合器640之模型100A、100B時，設計者可在假定欲使用一組銜接頭之情形下設計模型。若所得虛擬模型不能令人滿意(例如在機械完整性方面)，則可使用不同銜接頭組再次設計模型，且重複實施此過程直至獲得可接受之銜接頭與牙齒模型之組合。視需要，在牙之虛擬模型建立後可自動實施此一反覆過程。

在該等實施例之替代性變化形式中，可使用任何其他適宜面弓裝置以各自的正常方式接入至患者，且此後可根據需要掃描面弓裝置之各部分以獲得第二虛擬模型，其中目標參數之位置(包括頜鉸鏈軸及正中矢狀平面)，且使得可重建至少一部分與患者牙體表面之可識別部分聯接(在本文中亦可互換地稱作「可看到地聯接(optically coupled)」或「可看到地聯接(visually coupled)」)之牙。此使得可以與上文所揭示關於面弓裝置100之方式類似之方式實施步驟450及470(經適當修正)。

第一實施例之一該替代性變化形式展示於圖15、16及17中且指定有參考編號800。面弓裝置800包含U形面弓部分810及咬合叉部分820，其大體上類似於第一實施例中之面弓部分120及咬合叉部分140(經適當修正)，但具有以下不同。在圖15及16之實施例中，面弓部分810包含一對L形臂813，其在其自由末端811處或接近該末端處各自具有耳道插入部分829用於接入患者耳道。耳道插入部分829界定在其接入患者耳道時穿過患者耳道之軸828。臂813之另一末端812係在聯接器840(顯示為虛線)處以樞接方式繞軸839連接在一起，且咬合叉部分820聯接於其上，從而提供相對於面弓部分810具有至少三個自由度之咬合叉部分820。軸839一般垂直於患者之矢狀面。第一自由度係咬合叉部分820相對於面弓部分810繞軸839之旋轉。

面弓部分810亦包含位於末端812附近之平面部分830，其具有呈特定平面形狀-例如所示矩形-之特徵性平面表面815，且平面部分830相對於耳道插入部分829之位置及定向係已知的。

咬合叉部分820包含咬合板832，其具有上表面833，其在使用中與患者上頜弓或其至少一部分之牙體結構850之牙咬頭對接；及在咬合叉部分之遠端牢固連接咬合板832之支撐臂834。支撐臂834以滑動方式沿軸849(大體上垂直於軸839)容納於聯接器840中，且可選擇性調節臂834相對於聯接器840之相對位置，且因此可選擇性調節咬合叉部分820之相對位置。此外，臂834構造為相對於聯接器840繞軸849選擇性旋轉。因此，第二及第三自由度係咬合叉部分820相對於面弓部分810分別繞軸849及沿軸849進行之旋轉及平移。

各臂813視需要另外包含可以可控方式沿其長度方向滑動且可以可逆方式鎖定在該臂上任何期望位置之指針814，且可操作該指針以使其在部分829接入患者耳部時與患者頜之鉸鏈軸或TMJ對準。

裝置800之所有尺寸皆係已知的(且由此可固定聯接器840與面弓部分810、且具體而言耳道插入部分829之間之相對空間佈置)，但咬合叉部分820與面弓部分810之間之相對空間佈置除外，此乃因二者之間容許經由聯接器進行相對移動，且其相對空間佈置係以主要決定於患者解剖構造之方式來固定。

在使用中，如下所述將裝置800安裝至患者。藉由在患者各耳道中接入耳道插入部分829來將面弓部分810安裝至患者。然後，使咬合叉部分820至少與患者上牙弓嚙合-在實踐中，根據對接之需要，藉由繞軸839及/或849旋轉咬合叉部分820及/或藉由沿軸849平移咬合叉部分820來使咬合板832至少與上牙弓對接。當然，可根據需要使面弓部分810相對於耳道傾斜以使咬合叉部分可與牙體結構850嚙合。視需要，可使指針814與頜鉸鏈軸H或TMJ之位置對齊，且可由執業醫師以(例如)業內熟知之方式將此位置預先標記在患者皮膚上。

當咬合叉部分820之位置及定向相對於面弓部分810固定、且此空間定向可經由適宜夾固部件(未顯示)來鎖定時，實施以下步驟，參見圖16。使用掃描儀250來掃描區域A1，其包括齒列850中與咬合板832聯接之部分，且生成所掃描區域A1之虛擬模型V1，例如如圖18中所示。此虛擬模型V1包含代表牙體結構850之一部分P1及代表咬合叉部分820之另一部分P2。

掃描第二區域A2，其包括聯接器840及聯接器840附近面弓部分810之至少一部分及咬合叉部分820之一部分，從而提供另一虛擬模型V2，其顯示聯接器840與面弓部分810之間之位置及定向、及聯接器840與臂834之間之位置及定向。

由於咬合叉部分820之幾何結構係已知的，則兩個虛擬模型V1及V2可參照同一座標系。可分析部分P2以使得可確定P1相對於P2之位置及定向，且由此確定P1相對於面弓部分810之位置及定向。由於耳道插入部分829相對於面弓部分810之相對位置亦係已知的，故可確定P1相對於穿過耳道之軸828之位置及定向。

然後可使包括牙體結構850在內之患者齒列之虛擬模型與P1對準，且由此可在共用座標系中確定軸829(其係目標身體參照物)相對於患者齒列之虛擬模型之位置及定向。舉例而言，如經由患者張開之口所觀察，牙體結構850可為患者某些上牙之咬頭，而上述患者齒列之虛擬模型可為包括該等咬頭之全部上牙弓。

視需要，可對包括標識814在內之區域A3實施另一次掃描，從而使得可在共用座標系中確定標識相對於臂813之位置及定向，且由此可確定TMJ(其亦係目標身體參照物)相對於患者齒列之虛擬模型之位置及定向。

參見圖17，咬合板832可視需要包含標記或其他標識，例如一系列刻於該板上、自該板上突出或在該板上標記之交叉線831，其在虛擬模型V1中易於識別且因此有助於識別P1與P2之間之相對空間位置，且有助於促進將虛擬模型V1及V2組合至同一座標系之步驟。

第一實施例之另一替代性變化形式展示於圖19中且指定具有參考編號900。幾何結構呈面弓裝置900之形式，其包含U形面弓部分910及咬合叉部分920，其大體上類似於第一實施例及其變化形式之面弓部分及咬合叉部分(經適當修正)，但具有以下不同。在圖18之實施例中，面弓部分910包含一對接合至基底919以形成U形之臂913，各臂913在其自由末端911處或接近該末端處具有耳道插入部分929以接入患者耳道。耳道插入部分929界定在其接入患者耳道時穿過患者耳道之軸928。

下向支撐臂935連接至基底919之中心，且在其下端936處包含聯接有咬合叉部分920之聯接器940，從而提供相對於面弓部分910具有至少兩個自由度之咬合叉部分920。

裝置900之所有尺寸皆係已知的(且由此可固定聯接器940與面弓部分910、且具體而言耳道插入部分929之間之相對空間佈置)，但咬合叉部分920與面弓部分910之間之相對空間佈置除外，此乃因二者之間容許經由聯接器進行相對移動，且其相對空間佈置係以主要決定於患者解剖構造之方式來固定。

咬合叉部分920類似於圖15至18之實施例中之咬合叉部分820(經適當修正)，且包含咬合板932，其具有在使用中與患者上頜弓或其至少一部分之牙體結構850之牙咬頭對接之上表面933；及在該咬合叉部分之遠端牢固連接咬合板932之支撐臂934。支撐臂934係以滑動方式沿軸949(大體上沿患者之正中矢狀平面或矢狀面)容納於聯接器940中，且可選擇性調節臂934相對於聯接器940之相對位置，且由此可選擇性調節咬合叉部分920之相對位置。此外，臂934構造為相對於聯接器940繞軸949選擇性轉動。因此，上述至少兩個自由度包括咬合叉部分920相對於面弓部分910分別繞軸949及沿軸949進行之旋轉及平移。

各臂913視需要另外包含可以可控方式沿其長度方向滑動且可以可逆方式鎖定在該臂上任何期望位置之指針914，且可操作該指針以使其在部分929接入患者耳部時與患者頜之鉸鏈軸或TMJ對準。

在使用中，如下所述將裝置900安裝至患者。藉由在患者各耳道中接入耳道插入部分929來將面弓部分910安裝至患者。然後，使咬合叉部分920至少與患者上牙弓嚙合-在實踐中，根據對接之需要，藉由相對於聯接器940繞軸949旋轉咬合叉部分920及/或藉由沿軸949平移咬合叉部分920來使咬合板932至少與上牙弓對接。當然，可根據需要使面弓部分910(包括全裝置900)相對於耳道傾斜以使咬合叉部分可與牙體結構850嚙合。視需要，可使指針914與頜鉸鏈軸H或TMJ之位置對齊，且可由執業醫師以(例如)業內熟知之方式將此位置預先標記在患者皮膚上。

當咬合叉部分920之位置及定向相對於面弓部分910固定、且此空間定向可經由夾固部件941來鎖定時，實施以下步驟。使用掃描儀250掃描區域B1，其包括齒列850中與咬合板932聯接之部分，且生成所掃描區域B1之虛擬模型V1'。此虛擬模型V1'包含代表牙體結構850之一部分P1'，及代表咬合叉部分920之另一部分P2'。

掃描第二區域B2，其包括聯接器940及聯接器940附近之部分咬合叉部分920，以提供另一虛擬模型V2'，其使得可確定臂934(且由此咬合叉部分920)與聯接器940(且由此面弓部分910)之間之位置及定向。

由於咬合叉部分920之幾何結構係已知的，則兩個虛擬模型V1'及V2'可參照同一座標系，如同此實施例之其他變化形式一般。可分析部分P2'以使得可確定P1'相對於P2'之位置及定向，且由此可確定其相對於面弓部分910之位置及定向，此乃因臂935、聯接器940、基底919及臂913之幾何結構亦係已知的。由於耳道插入部分929相對於面弓部分910之相對位置亦係已知的，故可確定P1'相對於穿過耳道之軸929之位置及定向。

然後可使包括牙體結構850在內之患者齒列之虛擬模型與P1'對準，且由此可在共用座標系中確定軸929(其係目標身體參照物)相對於患者齒列之虛擬模型之位置及定向。舉例而言，如經由患者張開之口所觀察，牙體結構850可為患者某些上牙之咬頭，而上述患者齒列之虛擬模型可為包括該等咬頭之全部上牙弓。

視需要，可對包括標識914在內之區域B3實施另一次掃描，從而使得可在共用座標系中確定標識相對於臂913之位置及定向，且由此可確定TMJ(其亦係目標身體參照物)相對於患者齒列之虛擬模型之位置及定向。

如同咬合板832一般(經適當修正)，咬合板932亦可具有標記或其他標識以幫助識別P1'與P2'之間之相對空間位置，以及促進將虛擬模型V1'及V2'組合至同一座標系中之步驟。

對於圖2至4、15至19之實施例，在各裝置接入患者時或在自患者移除各裝置後可對未與各牙體結構聯接之各裝置中之區域實施掃描-例如，對於圖19之實施例，可用接入患者或自患者解脫之裝置來製備區域B2及B3。然而，在各裝置接入患者時必須對在牙結構與裝置之間包括聯接器之區域(例如圖19實施例中之區域B)實施掃描。

然而，可以稍加改動之方式利用上述實施例以使得可在使裝置自患者解脫後獲得代表牙體結構與裝置之間之聯接器之虛擬模型。

參見圖20，相對於圖19之實施例，咬合板932包含可印模材料960。此一材料可包括業內用於獲得齒列實體印模之常規材料，且其在業內隨後用於自該印模澆注(例如)齒列之石模型或石膏模型。在使用中，患者使咬合板932與牙體結構850對接，且在此過程中在材料960中產生印模965，其對應於牙體結構850之輪廓及形狀。當然，裝置900之其餘部分如上所述以適當方式接入患者(經適當修正)。一旦材料960凝固，可自患者解脫並移除裝置，包括咬合板及材料。現在，可對與印模965聯接之咬合板932實施掃描，且此可使得可生成虛擬模型，其中可確定牙體結構相對於咬合板932之位置及定向，此乃因虛擬模型中對應於印模965之部分對應於牙體結構，且事實上全齒列之虛擬模型可與對應於印模965之虛擬模型對準。因此，齒列之虛擬模型可在空間上與上文所揭示之期望身體參照物(例如軸928或TMJ)(經適當修正)相關。

可以與圖19之實施例類似之方式修改圖2至4、15至18之實施例以使其包括印模材料層且以類似方式來使用(經適當修正)。

在本發明第二實施例中，且再次參見圖2至4，提供咬合叉部分140作為分離且獨立之工具，其可以本文所揭示用於面弓裝置100之第一實施例之類似方式與患者口腔聯接且可與其一起掃描(經適當修正)，且不需要提供或使用全面弓裝置100(經適當修正)。根據第二實施例，步驟410係關於第一實施例(經適當修正)，且在步驟430中，目標空間參數係牙咬頭平面相對於正中矢狀平面、或至少相對於矢狀面之位置及定向，且此可以確定垂直面與垂直板144相關之位置之類似方式來達成，以上文所揭示用於第一實施例之類似方式來達成(經適當修正)。或者，目標空間參數可僅為牙相對於正中矢狀平面、或至少相對於矢狀面之大概定向。在任一情形下，在第二實施例之步驟450中，隨後使已獲得之口內腔第一虛擬模型與在聯接咬合板142時掃描之牙體表面匹配，且在第二實施例之在步驟470中，確定矢狀面或正中矢狀平面相對於第一虛擬模型之空間位置及定向，其與垂直板對齊或至少與垂直板平行。繼而確定此資訊(即矢狀面或正中矢狀平面相對於第一虛擬模型之空間位置及定向)，且其尤其可用於計劃口腔修復程序，例如其中可設計一或多個切齒修復體(包括切齒貼片)且使其盡可能近地與矢狀面對齊，即使當自前方觀察患者時牙咬頭平面或牙合平面傾斜至正中矢狀平面右側或左側亦係如此。

在第二實施例之替代性變化形式中，可使任何適宜剛性板、板條、棒、或類似物而非咬合叉部分140與患者之正中矢狀平面對齊，且可看到緊鄰口內腔，從而在步驟430中對一部分牙之掃描期間可看到該垂直板之一部分與其聯接，以足以能夠重建板之垂直表面及重建足夠牙體表面以在步驟450中使得可達成與第一虛擬模型之匹配。

在此實施例之其他變化形式中，在步驟430之掃描期間可使任何適宜幾何學結構(例如呈人造物形式)與部分牙聯接，此足以使得可重建該幾何學結構且可重建足夠牙體結構以在步驟450中使得可達成與第一虛擬模型之匹配。幾何學結構可包含任何形狀之結構，其形狀提供使該幾何學結構與患者之正中矢狀平面直接關聯、或經由患者頭部之任何其他參照平面或軸間接關聯之資訊。

舉例而言，且參見圖11及12，闡述第二實施例之另一變化形式，其中指定具有參考編號700之此一幾何學結構包含呈等腰三角形片狀材料片形式之第一鼻限制部分710，其具有三角形開口712，部分710具有介於三角形兩條等邊之間之上頂點714、及下底部分716。片狀材料之下板條720一般與部分710共面且自底部分716之中心以一般與其垂直之方向向下突出。片狀材料之上板條730以一般平行於下板條720且與其對齊之方向自頂點714向上突出。板條720、730各自視需要包含呈線條722、732形式之標記，其提供相對於各板條其餘部分之光強及/或顏色對比。線條722及732與各板條720、730之外表面725、735具有固定幾何學關係，且線條722、732彼此對齊且平行，但在圖11及12之實施例之其他變化形式中，可提供其他標識，或該等線條可彼此不對齊及/或不平行，或可不提供任何種類之線條或標識。

因此部分710係使板條720與730互聯之互連部分。

在任一情形下，在圖11及12之實施例或其變化形式中，板條720、鼻限制部分710及板條730相對於彼此具有固定且已知的幾何學關係。具體而言，幾何學結構700係作為整片自片狀材料形成，但在此實施例之變化形式中，其可自以任何適宜模式接合在一起之若干片來製備。在此實施例中，人造物大體上為剛性且具有平面性(例如相對於Z-Y平面)，但在此實施例之變化形式中人造物可為非平面。在此實施例之其他變化形式中，幾何學結構可為半剛性，例如容許相對於Z-Y平面進行可逆彎曲或受控變性，但沿(例如)其他平面受限或不容許彎曲或變形。在該等情形下，幾何學結構700中各部分之位置係已知的、可知的或可確定的，或者，幾何學結構700中之各部分至少係可識別的。

開口712構造為使患者之鼻子可自其突出，同時使部分710、具體而言頂點714及/或基底部分716分別儘可能地接近患者之口內腔及鼻樑。

板條730中至少上部部分包含黏著性貼片740，或者可在其背面包含黏著層。

可如下所述來使用幾何學結構700。將人造物700置於患者臉上方以使鼻子穿過開口712，且使板條720、730與患者之正中矢狀平面對齊。具體而言，可使線條722、732與正中矢狀平面對齊。板條720與730之間之間隔及對齊有利於其相對於正中矢狀平面之對齊。然後，藉助黏著性貼片740及/或藉由其他方式(例如額外黏著性膠帶、彈性帶等等)使幾何學結構700暫時附著在患者頭部之此位置上。患者之口應張開，至少足以使得可觀察到至少某些牙體表面接近且可看到聯接下板條720及/或幾何學結構700之任何其他部分。然後掃描可見牙體表面以及與其聯接之下板條720之至少一部分，此下部部分足以藉此使板條720自身達到該位置，且由此達到正中矢狀平面之位置。因此，可看到下板條720緊鄰口內腔，從而使得在步驟430之掃描期間可看到板條720之一部分、具體而言線條722之一部分與一部分牙聯接，此足以使得可重建板條720及線條722(且由此可重建正中矢狀平面之位置)，且可重建足夠可見牙體表面以在步驟450中使得可達成與第一虛擬模型之匹配。

在圖11及12之實施例之替代性變化形式中，鼻限制部分可呈任何其他適宜形式，包括(例如)諸如杯或類似物等三維形式以安放在患者鼻子上。

在圖11及12之實施例之一特定變化形式中，如圖13及14中所示，在本文中命名為700'之幾何學結構包含圖11及12實施例之所有元件及特徵，且另外包含分別界定開口791a及791b之左眼環繞部分760及右眼環繞部分770，此使得眼睛可經由該等開口視物且可藉由將部分760及770置於患者兩眼中心上方同時使鼻子經由開口712突出進一步促進板條720與正中矢狀平面之對齊。在此實施例中部分760及770由此包含與部分710連接之V形或C形材料板條，從而形成框架701，但亦可使用有利於相對於眼睛將人造物置於中心、且由此相對於正中矢狀平面置於中心之任何其他適宜形狀。視需要，可提供目標標識791以促進將幾何學結構700'相對於眼睛及/鼻樑置於中心。在此實施例中，省略板條730，但在該實施例之其他變化形式中可提供上板條。此外，幾何學結構700'包含一對側面部件790，其以與眼鏡鏡臂部分類似之方式起作用，且其各自具有柄792及彎頭794以安放並擱置在患者耳上，且開口712包含具有對置鼻墊798之樑架796以擱置在鼻樑上。各柄792經由鉸鏈793(例如片鉸鏈)與對應部分760、770連接以使得側面部件790可在平板構造(例如，與人造物之其餘部分以整體方式自一片材料來製造)、展開構造(用於安置在患者上)、或摺疊構造(用於存放)之間轉換。視需要，開口791a、791b可包含透明材料膜，其上視需要可另外包含標識799以進一步促進以對稱方式將部分760、770置於兩眼中心上方。在圖13、14之實施例之替代性變化形式中，側面元件790可用頭部環繞彈性帶來替代，例如可將其末端固定在框架之各個側部795上，每側一個。

在使用中，將幾何學結構700'置於患者臉上，從而使鼻子穿過開口712，且樑架796置於患者鼻樑上，且以與將眼鏡框架安放在臉上之類似方式(經適當修正)將元件790擱置在患者各耳上。操作幾何學結構700'直至患者眼睛位於部分760、770之中心，且隨後板條720(具體而言線條722)大體上與患者之正中矢狀平面自動對齊。可視需要藉由任何適宜方式(例如黏著性膠帶、彈性帶等等)使幾何學結構700'另外附著至患者頭部之此位置上。患者之口應張開，至少足以使得可觀察到至少某些牙體表面接近下板條720及/或幾何學結構700'之任何其他部分。然後掃描可見牙體表面以及下板條720之至少一部分，此下部部分足以藉此使板條720自身達到該位置，且由此達到正中矢狀平面之位置。因此，可看到下板條720緊鄰口內腔，從而使得在步驟430之掃描期間可看到一部分板條720(具體而言一部分線條722)與一部分牙聯接，此足以使得可重建板條720及線條722，且可重建足夠可見牙體表面，以在步驟450中使得可達成與第一虛擬模型之匹配。

因此，在圖11至14之實施例中，在每一情形下之幾何學結構(在本文中亦稱作裝置)皆包含可與包括患者所選參照軸或參照平面(例如正中矢狀平面)在內之身體參照物對齊之第一部分，及接近目標牙體結構從而在掃描時可看到與其聯接之第二部分。第一部分及第二部分相對於彼此具有固定或可確定之幾何及/或空間關係。因此，患者之上述身體參照物、參照軸或參照平面之位置可相對於第二部分來界定，第二部分與牙體結構之間之空間關係可藉由掃描二者來確定，從而使得可確定牙體結構相對於身體參照物、參照軸或參照平面之佈置。

應注意，可修改圖11至14之實施例(經適當修正)以藉由提供此一身體參照物、參照平面或參照軸相對於(例如)下板條720之相對佈置來提供所掃描牙體表面相對於任何其他身體參照物(包括患者參照平面或參照軸)之對齊資訊。此外，在替代性實施例中可用桿或其他適宜實體結構來替代板條720，例如，該結構在圖11、12實施例之情形下相對於上板條730或在圖13、14實施例之情形下相對於框架701具有固定或可確定幾何學/空間關係。

此外，圖11至14之實施例可自成型機切件來構建或自片狀材料(例如卡板或塑料片狀材料)來壓印，且另外可將其製備成適合在一次使用後、或單個患者之各次使用後丟棄之低成本物件。或者，圖11至14之實施例可自較貴材料(例如金屬)來構建以供多次使用，且較佳能在每次使用期間或在不同患者使用期間經由(例如)高壓滅菌器加以滅菌。

在此實施例之其他變化形式中，以可見排他性方式使上述幾何學結構與牙體結構聯接，例如經由患者臉上之視覺標識來聯接，且不需要向患者安裝可看到的與口內腔聯接之外部實體結構。舉例而言，可在患者臉上沿正中矢狀平面自(例如)鼻子至上唇、下唇、或下巴畫上、印上或塗上線條，且由此在步驟430之掃描期間可看到該線條與一部分牙聯接。線條之顏色、對比度、厚度組成幾何學結構，且在此步驟中掃描此結構以及其所接近之該部分牙體結構，此足以使得可重建該幾何學結構及足夠牙體結構以在步驟450中使得可達成與第一虛擬模型之匹配。或者，該標識可包含任何形狀之符號或幾何部分，其形狀提供使該標識與患者之正中矢狀平面直接相連、或經由患者頭部之任何其他參照平面或參照軸間接相連之資訊。

在本發明第三實施例中，在步驟430中可掃描口內腔中不包括但同時可看到其與患者之至少一部分牙體表面聯接之外部組織結構。舉例而言，且參見圖，掃描患者之嘴唇、或至少上唇380以及可看到與其聯接之牙體結構部分385，且重建唇380及牙體結構385之第二虛擬模型。在實施掃描時嘴唇可位於微笑位。再次實施掃描以建立口內腔中牙體表面之第一虛擬模型，其亦包括在圖中所示掃描中出現之相同牙體結構385之模擬，以及需要牙套之多個切齒386。根據此實施例，第一及第二虛擬模型係藉由對準其對應於共用牙體結構385之各部分來組合，且可以與唇380相容之方式設計標記為折線之贗復體388。舉例而言，可設計贗復體，從而使各贗復體之間之鄰間線389與正中矢狀平面383對齊，該平面之位置可藉由研究嘴唇之形態來確定，及/或可使咬頭387與循沿唇380下邊緣382之輪廓之假想弧381對齊，其中大體上不考慮牙386或其根結構各自之製備體或殘肢之位置。根據此實施例，可顯著促進設計者設計前牙之贗復體以匹配患者之微笑的任務。弧381可逼近(例如)患者之微笑線。

應注意，根據本發明產生並操作虛擬模型之電腦系統不一定需要位於與掃描儀及患者相同之地理位置上。因此，儘管通常由牙醫或其他牙科執業醫師在牙科診所對患者實施掃描，但牙科診所可更換或另外可經由通訊方式或網路(例如因特網)或其他適宜通訊媒介(例如內聯網、區域存取網路、公用電話交換網、電纜網、衛星通訊系統、及諸如此類)與一或多個牙科實驗室連線，且亦可與牙科服務中心連接。或者或此外，通訊方式可包括郵政或快遞服務，其中數據係經由可運輸媒介(例如光碟、磁碟等等)來傳送。在任一情形下，一旦產生第二虛擬模型且使其與第一虛擬模型相匹配，可由牙科實驗室實施實體牙模及其他不對實際患者實施之牙科程序該實驗室經由通訊方式接收方法400所產生之所需數據。可由牙科服務中心來製造需要極高精密度之牙科硬件，例如贗復體中需要與冠蓋外表面匹配、且亦可與冠蓋自身匹配之內表面。

根據本發明之特定實施例，實施以下步驟：

(a)　在牙科診所對牙實施虛擬印模，即產生患者牙之數位模型(虛擬模型)。

(b)　患者咬在面弓裝置100之咬合叉上。

(c)　牙科執業醫師使面弓裝置與患者面部對齊(縱向方向)。

(d)　牙科執業醫師實施掃描以提供面弓裝置與患者牙之間之空間關係。

(e)　將掃描數據傳遞或以其他方式發送至建模中心以供解釋，且若需要實施虛擬修整以對在掃描期間因軟組織及/或唾液、碎屑等而模糊之牙體表面實施虛擬建模，例如如讓予本發明受讓人之WO 2007/010524所揭示，且此參考文獻之內容係全文併入本文中。

(f)　以相對於患者面部特徵或參考軸/平面(患者具體特徵)之正確定向顯示掃描數據之虛擬模型。

(g)　將虛擬模型發送至牙科實驗室以獲得批准。

(h)　實驗室批准該案例，且將批准(或模型之最新解釋)發送至生產中心，其製造牙之實體模型，該模型之特徵使得可以相對於咬合器鉸鏈軸之所需關係將模型安裝至咬合器上。例如藉由CNC機器加工或快速原型製作來製備模型。

(i)　牙科實驗室根據模型設計所需贗復體、冠蓋等等，且其中慮及患者之具體特徵。

(j)　將實體模型發送至實驗室且使其與實驗室中製造之贗復體及/或冠蓋配合以進行最終檢驗及外觀構建。

(k)　將贗復體及/或冠蓋發送至牙科執業醫師以對患者實施植入。

在下文所主張之方法中，僅為方便起見提供用於命名所主張步驟之字母數字式字符及羅馬數字，且不暗示任何實施步驟之特定順序。

最後，應理解隨附申請專利範圍通篇所用之詞語「包含」欲理解為意指「包括但不限於」。

儘管上文已展示並揭示了本發明之實例性實施例，但應瞭解可在不背離本發明精神之條件下對其作出許多修改。

10．．．咬合器

20A．．．上臂

20B．．．下臂

31．．．鉸鏈部位

40．．．安裝托架

48．．．對接表面

49．．．快速釋放探針

49a．．．柄

49b．．．圓形突出物

60．．．模型安裝配置

70．．．嚙合叉

72．．．基底

74．．．彈性部分

76．．．縱向間隙

78．．．延長彈性元件

78a．．．傾斜部分

78b．．．擴大部分

78d．．．凸出腰部部分

78e．．．肩部

85．．．樞紐擋塊

86．．．撐杆

88．．．螺桿

100．．．呈面弓裝置形式之幾何結構

100A．．．實體牙模

100B．．．實體牙模

110．．．陽性牙模擬

120．．．面弓部分/基底

121．．．後部

122．．．中心部件

123．．．L形臂

124．．．第一部件

125．．．槽

126．．．第二部件

126a．．．內部部件

126b．．．外部部件

127．．．標度

128．．．前部

129．．．耳道插入部分

129a．．．中心

130．．．鼻介面/安裝區塊

131．．．特定點

131A．．．對接表面

131B．．．對接表面

132．．．指針

133．．．交叉點

135．．．杆/孔口

140．．．咬合叉部分

142．．．咬合板

142a．．．上表面

142b．．．下表面

143．．．鉸鏈

144．．．垂直板

150．．．連接杆

200．．．系統

210．．．輸入介面或模塊

220．．．輸出器件或顯示構件或模塊

230．．．電腦處理單元或模塊

240．．．記憶體

250．．．掃描儀

260．．．電腦系統

380．．．上唇

382．．．下邊緣

385．．．牙體結構部分

386．．．切齒

388．．．贗復體

501．．．第一坯件

502．．．第二坯件

503．．．咬合臂

504．．．咬合臂

505．．．整體可機器加工區塊

506．．．整體可機器加工區塊

510a．．．整體鉸鏈部分

510b．．．整體鉸鏈部分

620．．．銜接頭

630．．．銜接頭

631．．．基底部分

636．．．間隔部分

640．．．基礎咬合器

641．．．臂

642．．．臂

644．．．擋塊

663．．．嚙合叉

664．．．模型安裝配置

700．．．幾何結構

700'．．．幾何學結構

701．．．框架

710．．．第一鼻限制部分

712．．．三角形開口

714．．．上頂點

716．．．下底部分

720．．．下板條

722．．．線條

725．．．外表面

730．．．上板條

732．．．線條

735．．．外表面

740．．．黏著層

760．．．左眼環繞部分

770．．．右眼環繞部分

790．．．側面部件

791．．．目標標識

791a．．．開口

791b．．．開口

792．．．柄

793．．．鉸鏈

794．．．彎頭

795．．．側部

796．．．樑架

798．．．鼻墊

799．．．標識

800．．．面弓裝置

810．．．U形面弓部分

811．．．自由末端

812．．．末端

813．．．L形臂

814．．．指針

815．．．特徵性平面表面

820．．．咬合叉部分

829．．．耳道插入部分

830．．．平面部分

831．．．交叉線

832．．．咬合板

833．．．上表面

834．．．支撐臂

840．．．聯接器

850．．．牙體結構

900．．．面弓裝置

910．．．U形面弓部分

911．．．自由末端

913．．．臂

914．．．指針

919．．．基底

920．．．咬合叉部分

929．．．耳道插入部分

932．．．咬合板

933．．．上表面

935．．．下向支撐臂

936．．．下端

940．．．聯接器

941．．．夾固部件

960．．．可印模材料

965．．．印模

為瞭解本發明並瞭解如何在實踐中加以實施，現將僅藉助非限制性實例參照附圖來闡述實施例，其中：

圖1係本發明一實施例之系統之示意圖；

圖2在俯視圖中展示本發明實施例之面弓裝置；

圖3在前視圖中展示圖2之實施例；

圖4在側視圖中展示圖2之實施例；

圖5、5(a)、5(b)係本發明實施例之方法之示意圖；

圖6在側視圖中展示本發明一實施例之牙科咬合器裝置；

圖7展示經設計及製造用於圖6或圖10之實施例之牙模之實例；

圖8(a)及8(b)展示根據本發明一態樣提供之實例性掃描；

圖9在側視圖中展示用於製造牙齒模型且具有整體咬合器臂之坯件；

圖10在側視圖中展示本發明另一實施例之牙科咬合器裝置；

圖11展示原位位於患者臉上之本發明一實施例之幾何學結構；

圖12更詳細地展示圖11之實施例；

圖13展示原位位於患者臉上之本發明另一實施例之幾何學結構；

圖14更詳細地展示圖13之實施例；

圖15在等軸視圖中展示本發明另一實施例之面弓裝置；

圖16展示接入患者之圖15之實施例；

圖17展示圖15之實施例之咬合叉部分；

圖18展示與圖15實施例之咬合叉部分聯接之牙體結構之虛擬模型；

圖19在等軸視圖中展示本發明另一實施例之面弓裝置；及

圖20展示圖19之實施例之變化形式之咬合叉部分。

100．．．呈面弓裝置形式之幾何結構

200．．．系統

210．．．輸入介面或模塊

220．．．輸出器件或顯示構件或模塊

230．．．電腦處理單元或模塊

240．．．記憶體

250．．．掃描儀

260．．．電腦系統

Claims (65)

1. 一種提供一患者之一牙體結構之至少一部分相對於該患者之一矢狀平面之一空間關係之方法，其包含(a)接收一複合虛擬模型，其代表與一幾何結構聯接之該牙體結構之至少一部分之一複合體，該複合體與該患者之該矢狀平面對齊；(b)基於該牙體結構之至少一部分與該幾何結構之該聯接及該幾何結構與該患者之該矢狀平面之對齊，根據該複合虛擬模型來確定該牙體結構之該部分與該患者之該矢狀平面之間之該空間關係。
2. 如請求項1之方法，其中步驟(a)包含使用一適宜光學掃描儀掃描該牙體結構中與該幾何結構聯接之該部分，以獲得該複合虛擬模型。
3. 如請求項1之方法，其中該幾何結構包含該牙體結構之該部分之一實體印模，且步驟(a)包含使用一適宜掃描儀掃描與該幾何結構聯接之該實體印模以獲得一第一附屬虛擬模型，且根據該第一附屬虛擬模型生成該複合虛擬模型。
4. 如請求項3之方法，其包含提供代表該牙體結構之該部分之一第二附屬虛擬模型，及使該第二附屬虛擬模型與該第一附屬虛擬模型對準以及藉此生成該複合虛擬模型。
5. 如請求項1之方法，其另外包含提供包括該第一提及之牙體結構之該部分之第二牙體結構的一虛擬模型，及確 定該第二牙體結構與該患者之該矢狀平面之間之該空間關係。
6. 如請求項2至5中任一項之方法，其中該光學掃描儀之作業視需要基於共焦成像技術。
7. 如請求項6之方法，其中該掃描儀包含：具有一感應面之一探測部件；提供一第一陣列之入射光束之第一照明構件，該第一陣列之入射光束沿穿過該探測單元之一光程射向該結構，以沿該深度方向在該部分上生成亮點，其中該第一陣列係界定在該參照陣列內；一光聚焦光學元件，其在該探測面前方在可藉由該光學元件改變之位置界定一或多個焦平面，各光束之焦點在該一或多個焦平面中之一者上；一平移機構，其用於相對於該結構沿由該等入射光束之傳播所界定之一軸移動該焦平面；具有一陣列之感應元件之一第一檢測器，其用於量測經由與該等入射光束之光程相反之一光程傳播自該等點返回之複數個光束中各光束之強度；與該檢測器聯接之一處理器，其用於確定各光束之一具體點位置，即該一或多個焦平面之對應焦平面中產生該返回光束之最大量測強度之位置，且根據該等所確定之具體點位置生成代表該部分之形貌之數據。
8. 一種提供一患者之一牙體結構之至少一部分相對於該患者耳道或TMJ中之一之一空間關係之方法，其包含 (a)接收一複合虛擬模型，其代表與一幾何結構聯接之該牙體結構之至少一部分之一複合體，該複合體與該患者耳道或TMJ中之一對齊；(b)基於該牙體結構之至少一部分與該幾何結構之該聯接及該幾何結構與該患者耳道或TMJ中之一之對齊，根據該複合虛擬模型來確定該牙體結構之該部分與該患者耳道或TMJ中之一之間之該空間關係。
9. 如請求項8之方法，其中步驟(a)包括提供呈一面弓裝置形式之該幾何結構，其具有經由一聯接器與一第二面弓部分聯接之一第一面弓部分，該聯接器能夠可選擇性地調節該第一面弓部分與該第二面弓部分之間之該空間關係，以相對於該牙體結構之該部分之一固定空間關係來設定該第一面弓部分，及以相對於該患者耳道或TMJ中之該一者之一固定第一面弓空間關係設定該第二面弓部分。
10. 如請求項9之方法，其中該第一面弓部分包含一咬合板，且其中該第一面弓部分及該第二面弓部分之間之該聯接器係經構造為向該咬合板提供相對於該第二面弓部分之至少兩個自由度，該第二面弓部分大體上相對於該聯接器作為剛體來作業，且其中步驟(a)包含相對於該第二面弓部分經由該聯接器操作該第一面弓部分，直至該咬合板與該患者中包含該牙體結構之至少部分之至少一 個牙弓對接，同時以相對於該患者耳道或TMJ中之該一者之該固定第一面弓空間關係來設定該第二面弓部分。
11. 如請求項10之方法，其中該至少兩個自由度包括該咬合板相對於該第二面弓部分之一平移及一旋轉。
12. 如請求項10之方法，其中該至少兩個自由度包括該咬合板相對於該第二面弓部分之一第一旋轉、一第二旋轉、及一旋轉。
13. 如請求項12之方法，其中該第一旋轉及該第二旋轉包含相互正交之各別旋轉軸。
14. 如請求項9至13中任一項之方法，其中步驟(a)包含生成該面弓裝置之一第一區域之一虛擬模型，其包含該第一面弓部分及該第二面弓部分之間之該聯接器之足以指示該咬合板相對於該第二面弓部分之相對位置及定向之至少一部分；及提供該患者耳道或TMJ中之該一者與該聯接器之間之一空間關係。
15. 如請求項14之方法，其中該第一區域虛擬模型係藉由使用一適宜光學掃描儀掃描該第一區域來生成，且其中該第二面弓空間關係可包含包括該聯接器相對於與該第二面弓部分相關聯之一面弓參照軸之一位置及定向的一幾何學關係。
16. 如請求項9至13中任一項之方法，其中該第二面弓空間關係包含包括該聯接器相對於與該第二面弓部分相關聯之一面弓參照軸之一位置及定向的一幾何學關係，其中在步驟(a)中該面弓參照軸與該患者之耳道或該患者之 TMJ對齊。
17. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該矢狀平面係該患者之正中矢狀平面。
18. 如請求項1至5中任一項之方法，其中步驟(a)包括提供呈一咬合板裝置形式之該幾何結構，其具有經由一聯接器與一第二咬合板部分聯接之一第一咬合板部分，該聯接器能夠可選擇性地調節該第一咬合板部分與該第二咬合板部分之間之一定向，以相對於該牙體結構之該部分之一固定空間關係設定該第一咬合板部分，及以相對於該患者之正中矢狀平面之一固定第一咬合板空間關係及相對於該第一咬合板部分之一固定第二咬合板空間關係經由該聯接器來設定該第二咬合板部分。
19. 如請求項18之方法，其中使該第二咬合板部分與該患者之正中矢狀平面對齊。
20. 如請求項18之方法，其中步驟(a)更包含相對於該第二咬合板部分經由該聯接器操作該第一咬合板部分，直至該第一咬合板部分與該患者中包含該牙體結構之該部分之至少一個牙弓對接，同時以相對於該患者之正中矢狀平面之該固定第一咬合板空間關係來設定該第二咬合板部分。
21. 如請求項18之方法，其中步驟(a)包含生成該咬合板裝置之一第一區域之一虛擬模型，其包含該聯接器之足以指示該第一咬合板部分相對於該第二 咬合板部分之該相對位置及定向之至少一部分，以提供該患者之正中矢狀平面與該第一咬合板部分之間之一空間關係。
22. 如請求項21之方法，其中該第一區域虛擬模型係藉由使用該光學掃描儀掃描該第一區域來生成。
23. 如請求項1至5及8至13中任一項之方法，其中至少該第一虛擬模型另外包含代表該牙體結構之該部分之顏色數據。
24. 如請求項1至5及8至13中任一項之方法，其中該身體參照物不包括一牙體結構。
25. 一種提供一患者之牙體結構之至少一部分相對於該患者之至少一個唇之一空間關係之方法，其包含：(a)接收一複合虛擬模型，其代表與至少一個唇聯接之該牙體結構之至少一部分之一複合體；(b)基於該牙體結構之至少一部分與該患者之該至少一個唇之該聯接，根據該複合虛擬模型來確定該牙體結構之該部分與該患者之該至少一個唇之間之該空間關係。
26. 如請求項25之方法，其中該預定狀態係該患者之微笑，其中該至少一個唇界定該患者之一微笑線。
27. 如請求項26之方法，其中該牙體結構包括至少一個牙製備體，可看到其與該身體參照物聯接。
28. 如請求項27之方法，其另外包含生成代表經構造為用於安裝至該對應製備體之一贗復體之一贗復體虛擬模型， 其中調準該贗復體虛擬模型之一咬頭線以匹配該微笑線。
29. 如請求項25至28中任一項之方法，其另外包含提供包括該第一提及之牙體結構之該部分之一第二牙體結構的一虛擬模型，及根據該第一空間關係及該第二空間關係來確定該第二牙體結構與該患者之該至少一個唇之間之該空間關係，以及使該第二牙體結構之該虛擬模型與該第一虛擬模型對準。
30. 如請求項25之方法，其中該虛擬模型係藉由使用一適宜掃描儀掃描與該患者之該至少一個唇聯接之該牙體結構之該部分來生成。
31. 如請求項30之方法，其中該掃描儀係一光學掃描儀，且其中該掃描儀之作業視需要基於共焦成像技術。
32. 如請求項30或31之方法，其中該掃描儀包含：具有一感應面之一探測部件；用於提供一第一陣列之入射光束之第一照明構件，該第一陣列之入射光束沿穿過該探測單元之一光程射向該結構以沿該深度方向在該部分上生成亮點，其中該第一陣列係界定在該參照陣列內；一光聚焦光學元件，其在該探測面前方在可藉由該光學元件改變之一位置界定一或多個焦平面，各光束之焦點在該一或多個焦平面中之一者上；一平移機構，其用於相對於該結構沿由該等入射光束之傳播所界定之一軸移動該焦平面； 具有一陣列之感應元件之一第一檢測器，其用於量測經由與該等入射光束之光程相反之一光程傳播自該等點返回之複數個光束中各光束之強度；與該檢測器聯接之一處理器，其用於確定各光束之一具體點位置，即該一或多個焦平面之對應焦平面中產生該返回光束之最大量測強度之位置，且根據該等所確定之具體點位置生成代表該部分之形貌之數據。
33. 如請求項25至28、30及31中任一項之方法，其中至少該虛擬模型另外包含代表與該身體參照物聯接之該牙體結構之該部分之顏色數據。
34. 一種提供一患者之牙體結構之至少一部分相對於該患者之一身體參照物之一空間關係之方法，其包含生成代表與該身體參照物聯接之該牙體結構之該至少一部分的一第一虛擬模型，及根據該第一虛擬模型來確定該關係，其中該身體參照物係該患者臉上之一假想點、線或區域之至少一者，該方法另外包含使用與該臉上之相鄰部分具有光學對比性之一材料來標記該對應點、線或區域。
35. 如請求項34之方法，其中該身體參照物包含與該患者之正中矢狀平面對齊之該線。
36. 如請求項25至28、30、31、34及35中任一項之方法，其中該身體參照物不包括一牙體結構。
37. 一種提供一患者之一牙體結構相對於該患者之一矢狀平面之一空間關係之方法，其包含(a)聯接一幾何結構與該牙體結構，其中該幾何結構與 該患者之該矢狀平面對齊；(b)掃描與該幾何結構聯接之該牙體結構之至少一部分以生成一複合虛擬模型；(c)基於該複合虛擬模型來確定該牙體結構與該患者之該矢狀平面之間之該空間關係，其中該複合虛擬模型包含代表該牙體結構及該幾何結構之資料及該幾何結構與該患者之該矢狀平面之對齊。
38. 一種提供可用於牙科程序之患者數據之方法，其包含使用一掃瞄儀掃描一患者之與一幾何結構聯接之一牙體結構，該幾何結構與該患者之一矢狀平面對齊，以藉此提供代表該幾何結構與該牙體結構之間之該聯接器之一虛擬模型，及基於該牙體結構與該幾何結構之該聯接及該幾何結構與該患者之該矢狀平面之對齊，使該虛擬模型與該患者之該矢狀平面相關聯。
39. 如請求項38之方法，其中該身體參照物不包括一牙體結構。
40. 一種用於提供一患者之一牙體結構相對於該患者之一身體參照物之一空間關係之裝置，其包含一幾何學結構，該幾何學結構包含可與該身體參照物對齊之一第一部分及在使用中與該牙體結構聯接之一第二部分，其中該身體參照物係該患者之一矢狀平面。
41. 如請求項40之裝置，其中該身體參照物係該患者之一矢狀面。
42. 如請求項40或請求項41之裝置，其中該第二部分包含經 構造為與包含該牙體結構之一牙弓對接之一咬合板，且該第一部分包含以樞接方式安裝至該咬合板之一臂，從而使得在該裝置之作業中，該咬合板可容納於該患者之口內腔中並與該牙弓對接，同時該臂保持在該口內腔外，其中該裝置經設置用以當該咬合板與該牙弓對接時，使該臂可與該患者之該矢狀平面對齊。
43. 如請求項42之裝置，其中該裝置係經構造為使得在該咬合板與該牙弓對接時，該臂可與該患者之正中矢狀平面對齊。
44. 如請求項40或41中任一項之裝置，其中該第一部分包含可與該矢狀平面對齊之一第一板條，且其中該第二部分包含一第二板條，該第二板條在該裝置之使用中係置於該患者張開之口之上方，從而可看到該第二板條與該牙體結構聯接，且其中該第一板條及該第二板條經由一互連部分以一已知或可確定之方式彼此接合。
45. 如請求項44之裝置，其中該互連部分包含一塊具有一開口之片狀材料，該開口經定尺寸以使得在使用該裝置時該患者之鼻子可自其突出。
46. 如請求項40或41中任一項之裝置，其中該第一部分包含經構造為在使用時位於該患者兩眼中心上方之一框架，且其中該第二部分包含一第二板條，該第二板條在該裝置之使用中係置於該患者張開之口之上方，從而可看到該第二板條與該等牙體表面聯接，且其中該框架及該第二板條係經由一互連部分以一已知或可確定之方式彼此 接合。
47. 如請求項46之裝置，其中該框架包含一塊具有一開口之片狀材料，該開口經定尺寸以使得在使用該裝置時該患者之鼻子可自其突出。
48. 如請求項46之裝置，其另外包含用於將該裝置擱置在該患者之耳上之側面元件，及用於擱置在該患者鼻上之一樑架部分。
49. 一種用於提供一患者之一牙體結構相對於該患者之一矢狀平面之一空間關係之裝置，其包含一幾何學結構，該幾何學結構包含與一第二部分聯接之一第一部分，該第一部分可與該矢狀平面對齊，且該第二部分係經構造為在該裝置之作業中與該牙體結構聯接，該第二部分另外經構造為提供在與該牙體結構聯接時相對於該牙體結構可看到的暴露部分，該可看到的暴露部分係經構造為使得可根據一虛擬模型來確定該第二部分相對於該牙體結構之一位置及定向，該虛擬模型可藉由在與該牙體結構聯接時以適宜方式掃描該第二部分來生成。
50. 如請求項49之裝置，其中該第二部分包含一咬合板，且該經暴露部分包含有利於該第二部分相對於該牙體結構之該位置及定向之該確定的標記。
51. 如請求項50之裝置，其中該可看到的暴露部分包含至少一個自該咬合板之一邊緣向外延伸之突出物。
52. 如請求項49至51中任一項之裝置，其中該裝置係經構造為提供該第一部分與該第二部分之間之至少一個自由 度。
53. 如請求項49至51中任一項之裝置，其中該第一部分包含一U形托架，其具有一對由一基底部分間隔之臂部分，其中該等臂部分包含在該第一部分之一參照軸處接入該患者之耳道之構件，且其中該咬合板係經由一聯接器與該基底部分相連，該聯接器係經構造為在該咬合板與該基底部分之間提供至少兩個自由度。
54. 如請求項53之裝置，其中該聯接器係經構造為使得該咬合板可相對於該基底部分進行平移及一旋轉。
55. 如請求項53之裝置，其中該聯接器係經構造為使得該咬合板可相對於該第二面弓部分進行一第一旋轉及一第二旋轉，其中該第一旋轉係獨立於該第二旋轉。
56. 如請求項55之裝置，其中該第一旋轉及該第二旋轉包含相互正交之各別旋轉軸。
57. 如請求項55之裝置，其中該第一部分另外包含視覺指示器，其有利於確定包括該參照軸且經過該第一軸及第二軸中之一者之一平面。
58. 如請求項49至51中任一項之裝置，其中該幾何學結構另外包含指示器，其可調節以指示在使用該裝置時一身體部分或身體參照軸或一身體參照平面相對於該第一部分或該第二部分之一位置。
59. 一種用於提供一患者之一牙體結構相對於該患者之一身體參照物之一空間關係之系統，其包含：至少一個適宜掃描儀； 經構造為根據如請求項1至39中任一項之方法來作業之一電腦系統；如請求項40至58中任一項之用於提供該空間關係之裝置。
60. 一種用於一牙科咬合器之銜接頭，該牙科咬合器具有一對在一咬合器軸處鉸合之咬合器臂，該銜接頭包含一基底部分、一間隔元件及一模型安裝配置，其中該基底部分係經構造為安裝至該咬合器之該對應臂上，其中該模型安裝配置係經構造為使得整個對應牙弓或其一部分之對應牙模可根據該對應模型中所提供之安裝特徵安裝至該部位上，且其中該等間隔部分使該基底部分與該模型安裝配置牢固互聯，從而提供在安裝至該模型安裝配置中時該咬合器軸與該模型之間之一已知空間關係，並且其中該模型安裝配置包含用於可釋放地嚙合該等牙模之多個嚙合叉及一對接表面，以提供於六個自由度中之該空間關係。
61. 一種牙科咬合器，其包含至少一個如請求項60之該銜接頭。
62. 一種機器加工坯件，其用於產生對應於該患者之頜或顎之實體牙模，該坯件包含經構造為使得可經由一材料移除作業自其機器加工產生一對應牙弓模型之一坯體，且該坯件包含與其整體成形且具有一可識別鉸鏈位置之一整體臂部分，其中該坯體係經構造為使得所產生牙弓模型可以對應於該相應牙弓相對於該患者頜鉸鏈之鉸鏈軸 之空間位置之一方式相對於該鉸鏈位置進行空間定位。
63. 一種對應於該患者之頜或顎之實體牙模，其包含一對應牙弓模型及與其整體成形且具有一可識別鉸鏈位置之一整體臂部分，其中該牙弓模型係以對應於該相應牙弓相對於一患者頜鉸鏈之鉸鏈軸之空間位置之一方式相對於該鉸鏈位置進行空間定位。
64. 如請求項63之實體牙模，其係經由一材料移除作業以整體方式自一適宜坯件產生。
65. 如請求項63之實體牙模，其係經由一適宜的快速原型製作作業以整體方式產生。