[发明专利]用于链接物理和数字数据以用于诊断、治疗计划、患者教育、通信、制造和数据传送目的的牙科装置和方法

说明书

相关发明

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2008年11月18日提交的、序列号为61/115,874以及于2009年7月15日提交的序列号为61/270,942的现有美国临时专利申请的优先权，上述两个申请通过引用全文合并于此。

技术领域

本发明的领域涉及来自成像和其他信息源且与关于特定患者的生理结构的物理和/或数字形式的各种数据集相关联的牙科装置和程序，其还用于将关于特定患者的生理结构收集的信息的数据集链接为综合数字格式以用于虚拟设计/例示和制造图像扫描模板、手术引导器、植入物、牙冠、牙桥和/或带有对确定适合于特定患者的治疗过程有用的可选诊断部件的模板。

背景技术

牙科物理原模型(physical master dental model)可以涉及医学、牙损伤性无牙、部分无牙、有牙或其他面部解剖区域。牙科物理原模型提供关于软组织以及与牙齿和/或组织的牙体解剖结构有关的极详细表面轮廓的极有价值的信息。软组织轮廓以及牙齿和骨骼的关系的这类极重要的信息典型地未被精确地传送，并且在多数情况下根本没有被传送。

制造传统成像模板是具有许多步骤的劳动密集型工作。例如，已知的模板可由以下步骤制造：步骤(A)：(1)3D物理模型；(2)用手上蜡缺齿；(3)用手上蜡组织和其他缺损部分；(3)用硅酮复制材料复制上蜡的模型；(4)从硅酮模具分离出模型；(5)混合牙科石膏并且将它倒入硅酮模具中；(6)等待它硬化一个小时左右；(7)从硅酮模具分离出该新模型；(8)将吸入物(suck down)真空成形在该复制模型上；(9)修整该塑料吸入物(模板)；(10)将钡粉混合到粉末和液体的丙烯酸树脂混合物中；(11)将该混合物倒入塑料吸入物(模板)中；(12)将第一模型与充满钡/丙烯酸树脂的模板放置在一起；(13)在真空下在温水浴中固化它；(14)从固化的丙烯酸树脂分离模型(其几乎总是导致破损的模型)；(15)清洁模板；(16)将模板适配到原模型(如果初始的原模型被损坏，则需要重新制造新的原模型，在该过程中这会发生一次以上)。步骤(B)；任何假牙制造系统可以用于产生模板，这同样耗费大量时间和劳动。这仅仅用于制造成像模板。产生的模板独立于并且排除来自先前制备的3D物理模型的任何数据传送而被扫描。

一个与计算机断层摄影(CT)扫描图像、锥束计算机断层摄影(CB CT)扫描图像、磁共振成像(MRI)扫描图像和其他3D成像设备图像有关的问题通常被称为“图像散射”。使用CT扫描，患者口腔内的不同材料可以产生所谓的图像的散射。当分析被扫描图像时，这使医生察看牙齿和骨轮廓、基本解剖结构以及任何其他解剖结构变得困难。该散射常常使成像数据不可靠、不精确和不可用于适当的诊断工具。产生图像散射的牙科材料的例子可以包括金属填充物、金牙冠和固定局部义齿。

消除这些问题的一种已知的尝试包括从复制诊断模型制造真空成形的塑料模板。该模板在模板的内侧表面的若干位置上包含适合于CT扫描、CB CT扫描和/或MRI扫描的不透射线材料的3mm-6mm直径的球。在CT扫描、CB CT扫描和/或MRI扫描过程期间患者将该模板戴在口腔中。相同模板被放回到它在其中被制造的3D物理模型上。模型也经历CT扫描、CB CT扫描和/或MRI扫描过程。与模板的外侧表面相关的数据是从这两次CT扫描、CB CT扫描和/或MRI扫描获得的所有数据。然后使用计算机辅助设计(CAD)型软件将这两个不同的扫描数据文件合并在一起。两个扫描数据文件由在模板的内侧表面的若干位置上的适合于CT扫描、CB CT扫描和/或MRI扫描的不透射线材料的3mm-6mm直径的球相连接。图片由软件合并在一起。如果CT扫描数据、CB CT扫描数据和/或MRI扫描数据具有许多散射，则该信息由扫描模板外侧表面数据代替。CT扫描数据、CB CT扫描数据和/或MRI扫描数据并不提供与表面扫描数据同样干净和精确的数据。

已发现真空成形塑料模板自身增加了一层不精确性。材料的本质允许模板挠曲，从而在制造和从工作模型移除它时导致变形。将模板放置到患者口腔内会导致模板形状的挠曲、成型和拉伸，这可以取决于它与例如口腔轮廓、牙齿和组织的接触的解剖表面而变化。由于牙周膜，牙齿是活动的并且沿许多不同方向彼此独立地小量移动。组织是口腔中的软和硬两种组织，并且会在相同大小的压力被施加于上时不同地变形。由于牙齿和组织本质上是活动的，因此不精确的模板实际上会变形牙齿和组织的实际位置。差的适配模板还将在牙齿、组织和/或模板之间留下开放空间或间隙。模板自身的厚度将使数据增加另一层不精确性。