專利名稱：移動(dòng)牙齒的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及口腔正畸學(xué)(畸齒矯正)(orthodontics)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
矯正牙齒的常規(guī)方法是讓使用者戴一種通常被稱為“固定器”(braces)的裝置。 固定器包括很多種裝置，比如托架(brackets)，弓絲(archwires)，結(jié)扎絲(ligatures)，0 形環(huán)(Ο-rings)。常規(guī)的畸齒矯正步驟簡(jiǎn)述如下在將固定器固定到使用者的牙齒之前，使用者至少要與正牙醫(yī)生，牙醫(yī)和/或做χ-射線的實(shí)驗(yàn)室預(yù)約一次，以便對(duì)其牙齒和頌的結(jié)構(gòu)進(jìn)行χ-射線掃描和拍照。在這次初診中，或是在后面的會(huì)診中，通常會(huì)得到使用者牙齒的藻酸鹽模型。該模型提供了使用者牙齒的樣本，利用該樣本，正牙醫(yī)生可結(jié)合χ-射線和照片制定治療策略。接著，矯正醫(yī)生通常會(huì)安排一次或多次的會(huì)診，并在會(huì)診中將固定器固定到使用者的牙齒上。在將固定器首次固定到使用者牙齒的會(huì)診當(dāng)中，先用弱酸對(duì)牙齒表面進(jìn)行處理， 酸可優(yōu)化牙齒表面對(duì)結(jié)合到其上的托架和繃帶(bands)的附著性能。托架和繃帶對(duì)后續(xù)添加的其它裝置起錨的作用。酸處理后，用合適的粘合材料將托架和繃帶黏合到使用者的牙齒上。直到結(jié)合劑固定后，才能安裝施力的裝置。由于這個(gè)原因，正牙醫(yī)生通常要再預(yù)定一次隨后的會(huì)診以確保托架和繃帶很好地結(jié)合到牙齒上。在傳統(tǒng)的一套固定器中，主要的施力裝置為弓絲。弓絲具有彈性，并通過托架中的狹縫連接到托架上。弓絲將托架連接在一起，并對(duì)其施加力的作用，使得托架能隨著時(shí)間的推移移動(dòng)牙齒。通常用絞合線或彈性的0形環(huán)來(lái)加固弓絲與托架之間的連接。在畸齒矯正學(xué)領(lǐng)域中，將弓絲與托架之間的連接稱為“結(jié)扎”，將該步驟中使用的線稱為結(jié)扎絲。將彈性的0形環(huán)稱為“塑料”(“plastics”)。將弓絲固定好后，使用者需要與正牙醫(yī)生定期預(yù)約進(jìn)行會(huì)診，在會(huì)診的過程中，醫(yī)生通過安裝具有不同的力誘導(dǎo)性質(zhì)的不同的弓絲或通過更換或加固已有的結(jié)扎絲對(duì)使用者的固定器進(jìn)行調(diào)整。通常，會(huì)診的安排是每三周到六周一次。因此，將裝置安裝到使用者牙齒的過程繁瑣、耗時(shí)并要求使用者與治療的正牙醫(yī)生進(jìn)行多次的會(huì)面。人們提出了各種方法以簡(jiǎn)化該過程并減少畸齒矯正的費(fèi)用，但是成功的很少。比如，Kuroda等(1996) Am. J. Orthodontics 110 :365_369公開了一種用激光掃描石膏牙齒模型以得到模型的數(shù)字圖像的方法。同樣，參見Ormco公司申請(qǐng)的美國(guó)專利號(hào)為5，605，459， 5，533，895，5，474，448，5，454，717，5，447，432，5，431，562，5，395，238，5，368，478 以及 5，139,419的專利，上述專利公開了牙齒數(shù)字圖像的處理方法，該方法可用于設(shè)計(jì)畸齒矯正矯治器。美國(guó)專利號(hào)為5，011，405的專利公開了一種牙齒數(shù)字成像并決定畸齒矯正治療中托架的最佳位置的方法。美國(guó)專利號(hào)為5，338，198的專利公開了一種激光掃描模塑牙齒以得到三維的模型。美國(guó)專利號(hào)為5，452，219的專利公開了一種激光掃描牙齒模型并銑削牙齒模子的方法。在美國(guó)專利號(hào)為5，607，305和5，587，912的專利中公開了牙齒外形的數(shù)字計(jì)算機(jī)操作。頌的計(jì)算機(jī)化數(shù)字成像則公開在美國(guó)專利號(hào)為5，342，202和5，340，309的專利中。其它相關(guān)專利包括美國(guó)專利號(hào)為5，549，476，5，382，164，5，273，429,4, 936，862， 3，860，803,3，660，900,5，645，421,5，055，039,4，798，534,4，856，991,5，035，613, 5，059，118，5，186，623 以及 4，755，139 的專利。美國(guó)專利號(hào)為6，398，548和6，554，611的專利公開了這樣一種方法，利用計(jì)算機(jī)程序預(yù)測(cè)牙齒從初始位置到最終位置的移動(dòng)，設(shè)計(jì)并構(gòu)造一系列的牙齒矯治器。所述的牙齒矯治器具有不同的幾何形狀，使用一套牙齒矯治器就能將牙齒從初始位置重新定位到最終位置，因?yàn)槭褂谜叩玫揭徽讖拈_始到結(jié)束的牙齒矯治器。這些牙齒矯治器將按使用的順序進(jìn)行編號(hào)或標(biāo)記。問題在于，如果某一顆牙齒的移動(dòng)未能到達(dá)預(yù)期的位置，實(shí)際牙齒位置與預(yù)期(預(yù)測(cè))牙齒位置之間的偏差很可能會(huì)在重新定位的過程中越變?cè)酱蟆Ａ硗?，?shí)際位置與預(yù)期位置之間偏差變大的牙齒與其他牙齒相比，將會(huì)承受不同比例的力的作用， 由此導(dǎo)致患者疼痛加劇或不適感增加。現(xiàn)有清潔牙齒矯治器的另一個(gè)問題是衛(wèi)生問題。口腔中充滿了微生物病菌。牙齒矯治器的長(zhǎng)時(shí)間使用將會(huì)使其使用起來(lái)很不舒服。下文所述的實(shí)施例可解決上文所述的需求與問題。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了一種牙齒重新定位的畸齒矯正作用力系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種將牙齒從初始排列重新定位至最終排列的系統(tǒng)。該系統(tǒng)含有一整套或多套按序列依次使用的牙齒矯治器(appliance)，該系統(tǒng)包括(a)至少兩個(gè)相同的第一個(gè)牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始牙齒排列重新定位至第一個(gè)中間排列或最終牙齒排列；(b)任意一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從第一個(gè)中間排列逐漸重新定位至相繼的中間排列包括一個(gè)最后的中間牙齒排列，每一個(gè)所述的一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器均至少含有一個(gè)相同復(fù)制品；及(c)至少兩個(gè)相同的最終牙齒矯治器，所述牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始牙齒排列或最后的中間排列逐漸重新定位至最終牙齒排列，其中所述的牙齒矯治器包含按序列依次使用的鎖，這些鎖具有不同的幾何形狀以容納牙齒并允許牙齒矯治器將牙齒從一種排列重新定位至相繼的排列，及其中所述的系統(tǒng)提供了牙齒矯治器的說明書，使得正牙醫(yī)生能根據(jù)說明書規(guī)定牙齒矯治器的使用順序。所述按序列依次使用的鎖可由這樣一種材料形成，該材料含有一種金屬材料，一種塑料材料和/或一種聚合物材料。這些鎖的一些例子包括，例如，聚合物框架，聚合物環(huán)， 金屬絲或夾子，硬塑料夾子，陶瓷夾子或彈性的聚合物框架或環(huán)。在一些實(shí)施 例中，這些鎖特別地排除了聚合物框架。在一些實(shí)施例中，可將牙齒矯治器制成不同的結(jié)構(gòu)以得到不同的作用力系統(tǒng)。比如，牙齒矯治器上的框架或環(huán)中至少一個(gè)區(qū)域含有兩層或多層聚合物材料以得到作用力系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，框架或鎖可制成部分或整體具有均勻或不均勻的硬度，彈性模數(shù)和/或厚度以得到作用力系統(tǒng)。本文所提供的系統(tǒng)可以用本領(lǐng)域已知的方式進(jìn)行描述。比如，在每套中，每一個(gè)牙齒矯治器可以含有不同作用力的說明書，比如，詳述一種或多種牙齒矯治器的尺寸，例如牙齒矯治器的厚度或直徑，或組成牙齒矯治器的材料特性，比如強(qiáng)、中、弱不同的作用力。牙齒矯治器的說明書可標(biāo)記在每一個(gè)牙齒矯治器上，或選擇性地標(biāo)記在標(biāo)簽上或設(shè)置在包裝內(nèi)。在每套中的某些或全部的牙齒矯治器可進(jìn)一步用數(shù)字標(biāo)記，比如，用0-25之間的數(shù)字來(lái)標(biāo)示牙齒的實(shí)際位置與預(yù)期(預(yù)測(cè))位置之間的預(yù)計(jì)的偏差，該預(yù)期牙齒位置是由于牙齒矯治器幾何形狀的相繼變化所產(chǎn)生的。在一些實(shí)施例中，為了增加牙齒矯治器的錨固(anchorage)，可結(jié)合每套牙齒矯治器使用牙科移植物?？蓪⒁浦参镏糜陔窕蝾a或置于磨牙后的區(qū)域。同時(shí)，還公開了本文所描述的系統(tǒng)的制備和使用方法。
具體實(shí)施例方式本文提供了一種牙齒重新定位的畸齒矯正作用力系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一整套或多套的牙齒矯治器，所述的牙齒矯治器可逐漸將牙齒從初始牙齒排列移動(dòng)至最終牙齒排列。該系統(tǒng)可使得處方正牙醫(yī)生(prescribing orthodontic doctor)可在治療的過程中對(duì)牙齒的排列進(jìn)行評(píng)價(jià)，并可通過畸齒矯正牙齒矯治器的選擇來(lái)確定最優(yōu)的作用力運(yùn)用。本文所用的最優(yōu)的作用力運(yùn)用的定義為有效的牙齒移動(dòng)與患者舒適度之間的一個(gè)最佳平衡點(diǎn)。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，最優(yōu)的作用力運(yùn)用可通過結(jié)合已知的牙齒位置最優(yōu)的牙齒矯治器幾何形狀和作用力得到。 一方面，該系統(tǒng)包含至少兩套按序列依次使用的牙齒矯治器，所述的牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始位置按序列依次移動(dòng)或重新定位至最終位置。第一套的形成所使用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集是基于初始的牙齒排列獲得的，而第二套(可以是中間的或最后的一套)的形成所使用的數(shù)據(jù)集是基于通過第一套或最后一套的前一套所得到的最后的牙齒排列獲得的。第二套的數(shù)據(jù)集是很重要的由于它可以確定和減少或最小化牙齒移動(dòng)的實(shí)際和預(yù)期的位置的偏差。第一套的數(shù)據(jù)集可通過牙齒印痕、口腔掃描或本領(lǐng)域已知的其它方法獲得。第二套數(shù)據(jù)集(和所有第一個(gè)數(shù)據(jù)集以后的其它各套)可通過，比如，臨床檢測(cè)、牙齒印痕、口腔掃描或本領(lǐng)域已知的其它方法獲得。第二套數(shù)據(jù)集(和所有第一個(gè)數(shù)據(jù)集以后的其它各套)可以是數(shù)字式的或非數(shù)字式的，這取決于畸齒矯正處方醫(yī)生的判斷。另一方面，本文所描述的系統(tǒng)包含了每一套牙齒矯治器的逐步減弱和/或逐步增強(qiáng)的作用力系統(tǒng)。每一套牙齒矯治器包含了至少兩種不同幾何形狀和/或作用力的牙齒矯治器，畸齒矯正的處方醫(yī)生從中可以判斷逐步減弱、逐步增強(qiáng)和/或逐步減弱和逐步增強(qiáng)結(jié)合的作用力是否是最合適的。具體地，本文所描述的系統(tǒng)包含了一種將牙齒從初始牙齒排列重新定位至最終牙齒排列的周期性作用力系統(tǒng)。所述的系統(tǒng)包含了一整套的數(shù)個(gè)牙齒矯治器，所述牙齒矯治器包括(a)兩個(gè)或兩個(gè)以上的牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從相同的初始牙齒排列重新定位至相同的第一個(gè)中間排列；(b)任意的一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從相同的第一個(gè)中間排列逐漸地重新定位至相繼的中間排列，每一次重新定位使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的牙齒矯治器可將牙齒從相同的起始中間排列重新定位至相同的下一個(gè)牙齒排列；及(C)兩個(gè)或兩個(gè)以上的最終牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從相同的最后中間排列逐步重新定位至相同的最終牙齒排列。本文所用的術(shù)語(yǔ)“兩個(gè)或兩個(gè)以上”是范圍廣泛的，可包含多于一個(gè)牙齒矯治器的任何一個(gè)數(shù)目的牙齒矯治器，比如，2個(gè)牙齒矯治器，3個(gè)牙齒矯治器，4個(gè)牙齒矯治器，5個(gè)牙齒矯治器，6個(gè)牙齒矯治器，7個(gè)牙齒矯治器，8個(gè)牙齒矯治器，9個(gè)牙齒矯治器，10個(gè)牙齒矯治器或更多。在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“兩個(gè)或兩個(gè)以上”可包含2-15個(gè)牙齒矯治器，2-10個(gè)牙齒矯治器，或2-5個(gè)牙齒矯治器。在本文所描述的系統(tǒng)中的牙齒矯治器可具有不同的作用力，該作用力可通過各種不同的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制定，比如，但不限于尺寸(比如厚度和/或幾何形狀)和/或材料特性。在本文所描述的系統(tǒng)中的牙齒矯治器可包括按序列依次使用的鎖，該鎖具有不同的幾何形狀以適合于容納牙齒并使得牙齒矯治器能將牙齒從一個(gè)排列重新定位至一個(gè)相繼的排列。該鎖可為任何構(gòu)造，所述的構(gòu)造能夠容納牙齒以允許牙齒矯治器能逐漸地將牙齒從一個(gè)排列移動(dòng)或調(diào)整至另外一個(gè)排列。鎖可以為，比如，金屬的、塑料的、或聚合物的線、夾子、環(huán)、空腔或框架。在一些實(shí)施例中，所述的鎖明確地不包含聚合物框架。本文所公開的系統(tǒng)提供了牙齒矯治器的說明書，以便于正牙醫(yī)生能根據(jù)說明書規(guī)定牙齒矯治器的使用順序。說明書包括，但不限于尺寸(比如，作用力，厚度和/或幾何形狀)和/或材料特性。在一些實(shí)施例中，可對(duì)系統(tǒng)中的各套進(jìn)行標(biāo)記，以標(biāo)示各套順序。在其它的一些實(shí)施例中，可對(duì)牙齒矯治器進(jìn)行標(biāo)記，以使得正牙醫(yī)生可以規(guī)定牙齒矯治器的使用順序。系統(tǒng)重新定位是通過含有一系列牙齒矯治器的系統(tǒng)來(lái)完成的，所述牙齒矯治器設(shè)計(jì)了空腔以容納牙齒，并在一系列至少3個(gè)連續(xù)步驟中逐步地重新定位個(gè)別牙齒，通常包括至少4個(gè)連續(xù)步驟，經(jīng)常包括至少10個(gè)步驟，有時(shí)包括至少25個(gè)步驟，有時(shí)包括40個(gè)或更多的步驟。盡管在涉及到很多使用者牙齒的復(fù)雜案例中，需要用到40個(gè)或更多的步驟，但最經(jīng)常的，所述的方法和系統(tǒng)是在10到25個(gè)連續(xù)步驟中將牙齒重新定位的。許多牙齒矯治器的按序列依次使用使得每個(gè)牙齒矯治器可設(shè)計(jì)成將個(gè)別牙齒以小距離進(jìn)行移動(dòng)的形式， 一般小于2mm，優(yōu)選小于1mm，更優(yōu)選小于0. 5mm。這些限定指的是使用單個(gè)牙齒矯治器所導(dǎo)致的牙齒上的任意一點(diǎn)的最大直線移動(dòng)。對(duì)于任何特定的牙齒來(lái)說，按序列依次使用的牙齒矯治器所提供的移動(dòng)通常是不一樣的。系統(tǒng)包括了多套的按序列依次使用的牙齒矯治器，所述牙齒矯治器具有不同的幾何形狀， 該幾何形狀可相應(yīng)于不同的治療階段界定牙齒的位置。系統(tǒng)可以僅僅包括一副兩套或兩套以上相同的按序列依次使用的牙齒矯治器。系統(tǒng)可以包括多套的按序列依次使用的牙齒矯治器；除了最后一套以外的每一套均能將牙齒移至一個(gè)中間位置；同時(shí)最后一套能將牙齒從最后中間位置移至最終位置。比如，對(duì)于一個(gè)含有兩套的系統(tǒng)，第一套可將牙齒從初始位置(位置1)移至中間位置(位置2)，而第二套能將牙齒從位置2移至最終位置。 對(duì)于一個(gè)含有三套的系統(tǒng)，第一套能將牙齒從初始位置(位置1)移至第一個(gè)中間位置(位置2)，第二套可將牙齒從位置2移至第二個(gè)中間位置(位置3)，最后一套可將牙齒從位置 3移至最終位置。
本發(fā)明的一方面，本文所描述的牙齒重新定位系統(tǒng)包含了至少兩個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，比如，大約2個(gè)到大約20個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約2個(gè)到大約15個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約2個(gè)到大約10個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約2個(gè)到大約8個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約2個(gè)到大約5個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約3個(gè)到大約20個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約3個(gè)到大約15 個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約3個(gè)到大約10個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約3個(gè)到大約8個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約3個(gè)到大約5個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約4個(gè)到大約20個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約4個(gè)到大約15個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約4個(gè)到大約10個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約4 個(gè)到大約8個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約4個(gè)到大約5個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約5個(gè)到大約20個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約5個(gè)到大約15個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約5個(gè)到大約10個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，大約5個(gè)到大約8個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器，或大約5個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器。牙齒矯治器具有一種或多種幾何形狀，該幾何形狀可界定牙齒在畸齒矯正治療開始時(shí)的位置(初始位置)，畸齒矯正治療中的位置(中間位置)，或在畸齒矯正治療完成點(diǎn)的位置(最終位置)。每一個(gè)牙齒矯治器的尺寸(比如，作用力、厚度和/或幾何形狀)和 /或材料特性是不同的，其相應(yīng)于可將牙齒從一個(gè)位置逐漸移至另一個(gè)位置的扭轉(zhuǎn)模量與作用力。本文所描述的系統(tǒng)包括按序列依次使用的牙齒矯治器，所述牙齒矯治器包括至少兩個(gè)第一個(gè)牙齒矯治器，所述第一個(gè)牙齒矯治器所選擇的幾何形狀能將使用者的牙齒從初始牙齒排列重新定位至第一個(gè)中間排列，在此過程中，個(gè)別牙齒將會(huì)被逐步重新定位。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)中間牙齒矯治器，所述中間牙齒矯治器所選擇的幾何形狀能將牙齒從第一個(gè)中間排列逐步重新定位至一個(gè)或多個(gè)相繼的中間排列，其中包括一個(gè)最后的中間牙齒排列。每一個(gè)至少一個(gè)的中間牙齒矯治器包含至少一個(gè)它本身的復(fù)制品。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)還進(jìn)一步含有至少兩個(gè)相同的最終牙齒矯治器，所述最終牙齒矯治器所選擇的幾何形狀能將牙齒從最后的中間排列逐步重新定位至所期望的最終牙齒排列。在一些例子當(dāng)中，組成最終牙齒矯治器或幾個(gè)牙齒矯治器來(lái)“過度矯正”(“over correct")最終牙齒位置是可取的，下文將會(huì)進(jìn)行更為詳細(xì)的討論。在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“按序列依次使用的牙齒矯治器”指的是具有將牙齒從一個(gè)位置重新定位至另一個(gè)位置的具有一定幾何形狀的牙齒矯治器，所述一個(gè)位置可以是一個(gè)初始位置或一個(gè)中間位置，所述另一個(gè)位置可以是一個(gè)中間位置或一個(gè)最終位置。在本文所公開的系統(tǒng)中的按序列依次使用的牙齒矯治器中，每一個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器的幾何形狀均不同于另一個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器的幾何形狀。本文所用的術(shù)語(yǔ)“相同的牙齒矯治器”指的是具有相同幾何形狀的牙齒矯治器。術(shù)語(yǔ)牙齒矯治器(母牙齒矯治器)的“副本”指的是母牙齒矯治器的復(fù)制品牙齒矯治器，該復(fù)制品牙齒矯治器具有與母牙齒矯治器相同的幾何形狀。在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“相同的牙齒矯治器”可與術(shù)語(yǔ)“復(fù)制品”或“復(fù)制品牙齒矯治器”互換使用。在一些實(shí)施例中，本文所描述的系統(tǒng)可含有按序列依次使用的牙齒矯治器，每一個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器包含2到20，2到15，2到10，2到8或2到5個(gè)相同的 牙齒矯治器。比如，2，3，4，5，6，7，8，9或10個(gè)相同的牙齒矯治器。 與本發(fā)明有關(guān)的方法如下文更詳細(xì)地描述，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)劃，在治療開始時(shí)制造第一套的所有單個(gè)的牙齒矯治器，所述的牙齒矯治器以單一包裹或系統(tǒng)提供給正牙醫(yī)生。 由于牙齒矯治器幾何形狀的連續(xù)改變所造成的實(shí)際牙齒位置與預(yù)期(預(yù)測(cè))牙齒位置之間的預(yù)期偏差會(huì)與對(duì)于處方正牙醫(yī)生有用的其它重要尺寸和/或材料特性一起清楚地標(biāo)記在牙齒矯治器上。比如，預(yù)期第一套的第一個(gè)牙齒矯治器具有很小的偏差(比如，接近零)， 而預(yù)期第一套的最后一個(gè)牙齒矯治器的偏差要大一些(比如，大于零)。偏差的精確單位可表示為，但不限于，百分比，公制計(jì)量單位或其它數(shù)字系統(tǒng)(比如，0到25的范圍，最大偏差為25)。偏差的計(jì)算可根據(jù)要求牙齒移動(dòng)的程度、牙齒矯治器的尺寸、牙齒矯治器的材料特性及其使用錨定裝置(如骨中的牙齒植入物)與否的變化程度來(lái)進(jìn)行計(jì)算。通過得到牙齒矯治器使用的固有順序，使用者可根據(jù)正牙醫(yī)生或其它治療專家所規(guī)定的頻率將牙齒矯治器戴在他的/她的牙齒上。與常規(guī)的牙齒矯治器不同，在每次治療調(diào)整時(shí)，使用者不需要與治療專家會(huì)面。雖然使用者通常希望與他們的治療專家定期會(huì)面以確保療效與最初的計(jì)劃相一致，減少每次調(diào)整與治療專家會(huì)見的需要使得治療可以更多但較小的連續(xù)步驟進(jìn)行， 同時(shí)還可以減少治療專家在每個(gè)使用者身上花費(fèi)的時(shí)間。而且，聚合物框架牙齒矯治器更舒適、更隱形且使用者可自由摘戴，可極大地提高使用者的依從性、舒適度和滿意度。優(yōu)選地，單個(gè)的牙齒矯治器包含聚合物框架，容納牙齒的空腔形成在框架上，一般通過下述的方法成型。設(shè)定每一個(gè)單個(gè)的牙齒矯治器使得其容納牙齒的空腔所具有的幾何形狀與牙齒矯治器預(yù)期的中間或最后的牙齒排列相一致。換句話說，當(dāng)使用者第一次佩戴該牙齒矯治器時(shí)，某些牙齒相對(duì)于牙齒矯治器空腔未變形的幾何形狀來(lái)說是偏離方向的。 然而，牙齒矯治器具有足夠的彈性來(lái)順應(yīng)或符合偏離的牙齒，同時(shí)向這些偏離方向的牙齒提供足夠的彈性力以將牙齒重新定位至該治療步驟中所預(yù)期的中間或最后排列。然而，通過按序列依次使用的牙齒矯治器的幾何形狀來(lái)順應(yīng)或符合偏離的牙齒，將導(dǎo)致實(shí)際牙齒位置與預(yù)期(預(yù)測(cè))牙齒位置之間的偏差的增大。由于牙齒矯治器幾何形狀的連續(xù)改變所帶來(lái)的實(shí)際牙齒位置與預(yù)期(預(yù)測(cè))牙齒位置之間的預(yù)期偏差與對(duì)處方正牙醫(yī)生有用的其它重要尺寸和/或材料特性一起清楚地標(biāo)記在牙齒矯治器上。比如，預(yù)期第一套中的第一個(gè)牙齒矯治器具有非常小的偏差(比如， 接近零)，而預(yù)期第一套中的最后一個(gè)牙齒矯治器具有較大的偏差(比如，大于零)。偏差的精確單位可表示為，但不限于，百分比，公制計(jì)量單位或其它數(shù)字系統(tǒng)。偏差可根據(jù)牙齒要求移動(dòng)的程度，牙齒矯治器的尺寸，牙齒矯治器的材料特性以及錨定裝置的使用與否(比如，骨中的牙齒植入物)的可變因素進(jìn)行計(jì)算。本文所述的單個(gè)的牙齒矯治器也可對(duì)牙齒的排列施加不同的作用力。關(guān)于每一個(gè)牙齒矯治器的不同作用力可通過增加厚度和硬度同時(shí)保持相同的彈性模數(shù)，或改變材料的性質(zhì)比如彈性模數(shù)和硬度但不改變厚度，或改變厚度、硬度、彈性模數(shù)和/或材料性質(zhì)的任意組合來(lái)獲得。注釋，在某一顆特定牙齒或一系列牙齒上所施加的作用力通常是有區(qū)別的， 盡管某種程度上依賴于材料和/或牙齒矯治器的機(jī)械性能。牙齒矯治器的作用力通常與厚度、硬度、彈性模數(shù)和/或牙齒矯治器的材料性質(zhì)有關(guān)。相比之下，在某一顆特定牙齒或一系列牙齒上所施加的作用力通常與實(shí)際的牙齒位置、預(yù)期牙齒位置、為獲得預(yù)期牙齒位置所使用的牙齒矯治器的幾何形狀、牙齒矯治器的材料和/或機(jī)械性能以及是否使用任何錨定牙齒移植物裝置有關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，本文所述的系統(tǒng)包括一整套或多套的牙齒矯治器， 具有不同的逐步減弱和/或逐步增強(qiáng)的作用力系統(tǒng)(比如，從強(qiáng)到弱，從弱到強(qiáng)，從強(qiáng)到強(qiáng)，從弱到弱， 從強(qiáng)到弱再到強(qiáng)，從弱到強(qiáng)再到弱，等等)。逐步減弱和/或逐步增強(qiáng)的作用力系統(tǒng)的結(jié)合僅僅是通過每一套中的牙齒矯治器的數(shù)目來(lái)限制。比如，系統(tǒng)可包括一個(gè)第一個(gè)牙齒矯治器，其具有強(qiáng)作用力且所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始的牙齒排列重新定位至第一個(gè)中間排列，一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器，其所選擇的幾何形狀及作用力減小的系統(tǒng)可將牙齒從第一個(gè)中間排列逐漸地重新定位至相繼的中間排列，以及一個(gè)最后牙齒矯治器，其具有在一套中最小的作用力系統(tǒng)且其所選擇的幾何形狀可將牙齒從最后的中間排列逐漸重新定位至最終的牙齒排列。如果需要，一個(gè)新的作用力系統(tǒng)周期可從前一套的最終的牙齒排列開始直到整個(gè)治療的結(jié)束。對(duì)于每一套，提供作用力系統(tǒng)的說明書以描述每一個(gè)牙齒矯治器的作用力，并建議主治正牙醫(yī)生在預(yù)定的不同作用力下每一個(gè)牙齒矯治器的使用順序，所述的不同作用力可將使用者的牙齒逐漸移至最終的排列，并提供一個(gè)包裹，所述的包裹含有一套的牙齒矯治器，其中所述牙齒矯治器是以單一包裹的形式提供給使用者。然后主治的正牙醫(yī)生將根據(jù)每一個(gè)使用者的情況以及醫(yī)生的職業(yè)判斷和決策將向使用者提供牙齒矯治器的正確使用順序。在一些實(shí)施例中，本文所述的系統(tǒng)包含一套或多套的牙齒矯治器。每一套含有一個(gè)或多個(gè)具有如上文所述的不同的逐步減弱和/或逐步增強(qiáng)的作用力系統(tǒng)的牙齒矯治器。 在一些實(shí)施例中，每一套系統(tǒng)都可用各套的順序進(jìn)行標(biāo)記。與每一個(gè)牙齒矯治器相關(guān)的不同作用力可通過改變牙齒矯治器的尺寸和/或材料特性使其作用力不同。比如，牙齒矯治器可制成不同的厚度以得到不同的作用力。比如， 牙齒矯治器的厚度范圍為大約0. Olmm,大約0. Imm,大約0. 2mm,大約0. 3mm,大約0. 4mm, 大約0. 5mm,大約0. 6mm,大約0. 7mm,大約0. 8mm,大約0. 9mm,大約1mm，大約1. Imm,大約 1. 2mm,大約 1. 3mm,大約 1. 4mm,大約 1. 5mm,大約 1. 6mm,大約 1. 7mm,大約 1. 8mm,大約 1. 9mm 或大約2. 0mm。在其它一些實(shí)施例中，牙齒矯治器的不同作用力可通過使用不同的制造材料獲得。比如，材料可與增強(qiáng)材料混合，比如纖維(fibers)、片塊(pieces)、長(zhǎng)片(strips)、金屬絲(wires)、網(wǎng)孔(mesh)、格子框架(lattices)、網(wǎng)狀物(networks)、相互貫穿的網(wǎng)狀物或其組合，以使得牙齒矯治器具有不同的作用力。為了達(dá)到畸齒矯正治療的預(yù)期速度，可對(duì)一套中的單個(gè)牙齒矯治器的作用力進(jìn)行裁定以滿足治療的需要。比如，在每一套，后一個(gè)牙齒矯治器可制成硬度不同于前一個(gè)牙齒矯治器，范圍在，比如，大約0. 1到大約8Gpa。在一些實(shí)施例中，在每一套的牙齒矯治器， 前一個(gè)牙齒矯治器的彈性模數(shù)可制成與后一個(gè)牙齒矯治器的彈性模數(shù)相差大約到大約 800%。在一些其它實(shí)施例中，在每套中，后一個(gè)牙齒矯治器的厚度可制成不同于前一個(gè)牙齒矯治器的厚度，其范圍大約在0. 1到大約2mm之間。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)用于將牙齒從初始牙齒排列重新定位至最終牙齒排列。所述系統(tǒng)包含有一整套或多套的可以按序列依次使用的牙齒矯治器，所述系統(tǒng)包括(a)至少兩個(gè)相同的第一個(gè)牙齒矯治器，該第一個(gè)牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始牙齒排列重新定位至第一個(gè)中間排列或最終牙齒排列；(b)任意一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器，該中間牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從第一個(gè)中間排列逐步地重新定位至相繼的中間排列，所述相繼的中間排列包括一個(gè)最后中間牙齒排列，所述一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器的每一個(gè)均含有至少一個(gè)相同的復(fù)制品；及(c)至 少兩個(gè)相同的最終牙齒矯治器，該最終牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始牙齒排列或最后中間排列逐步地重新定位至最終牙齒排列；其中所述的牙齒矯治器含有按序列依次使用的鎖，該鎖具有不同的幾何形狀以適合于容納牙齒并使得牙齒矯治器能將牙齒從一個(gè)排列重新定位至相繼的排列，及其中所述的系統(tǒng)提供牙齒矯治器的說明書，以便于正牙醫(yī)生可以根據(jù)該說明書規(guī)定牙齒矯治器的使用順序。按序列依次使用的鎖可由這樣的材料制成，該材料包括金屬材料、塑料材料和/ 或聚合物材料。一些鎖的例子包括，比如，聚合物框架、聚合物環(huán)、金屬線或金屬夾、硬塑料夾、陶瓷夾或彈性聚合物框架或聚合物環(huán)。在一些實(shí)施例中，特別地排除了聚合物框架鎖。在一些實(shí)施例中，牙齒矯治器可制成不同的結(jié)構(gòu)以得到不同的作用力系統(tǒng)。比如， 牙齒矯治器上的框架或環(huán)可至少有一個(gè)區(qū)域含有兩層或多層聚合物材料以獲得作用力系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，框架或鎖其部分或整個(gè)區(qū)域可制成具有相同或不同的硬度，彈性模數(shù)和/或厚度以產(chǎn)生作用力系統(tǒng)。本文所提供的系統(tǒng)可用本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行闡述。比如，在一套中，每一個(gè)牙齒矯治器均可含有不同作用力的說明書，比如，說明一個(gè)或多個(gè)牙齒矯治器的尺寸，比如厚度或牙齒矯治器的直徑或制造牙齒矯治器的材料特性，比如，強(qiáng)、中或弱的不同作用力。這些牙齒矯治器的說明書可標(biāo)記在每一個(gè)牙齒矯治器上或選擇性地標(biāo)記在標(biāo)簽上或標(biāo)記在包裝上。在一套中的一些或所有牙齒矯治器可進(jìn)一步含有數(shù)字標(biāo)記，比如，以0到25來(lái)表示由于牙齒矯治器幾何形狀的連續(xù)改變所帶來(lái)的實(shí)際牙齒位置與預(yù)期(預(yù)測(cè))牙齒位置之間的預(yù)期偏差。在一些實(shí)施例中，為了增加牙齒矯治器的錨固，牙齒移植物可結(jié)合各套牙齒矯治器使用。移植物可置于腭、頰或磨牙后的區(qū)域。材料牙齒矯治器可由含有一種或多種聚合物的彈性材料制成。聚合物優(yōu)選惰性的且具有生物相容性。聚合物不僅具有足夠的柔韌性使得使用者易于摘下和使用，同時(shí)還應(yīng)具有足夠的硬度以控制牙齒的移動(dòng)。任何一種牙齒治療中常用于制造可摘取牙齒矯治器的傳統(tǒng)材料均可用于本發(fā)明。有用的聚合物的具體例子包括任何彈性聚合物材料，比如那些通常在牙科領(lǐng)域使用的材料，例如，烯烴聚合物或共聚物，比如聚乙烯、聚丁烯、聚異丁烯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate)、聚乙烯醇、聚苯乙烯、含有兩種或兩種以上的乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、戊烯、苯乙烯、乙烯乙酸酯(vinyl acetate)、乙烯醇的共聚物及其組合物或混合物。聚合物材料可進(jìn)一步包括改善生物相容性的材料。這種改善生物相容性的材料包括，例如，聚乙二醇、聚丙二醇、聚環(huán)氧乙烷(polyethylene oxide) 或一種天然聚合物比如纖維素或藻酸鹽(alginate)、膠原蛋白及其類似物。在一些實(shí)施例中，聚合物材料可進(jìn)一步包括增強(qiáng)材料，比如纖維(fibers)、碎片(chips)、金屬絲(wires)、玻璃纖維(glass fibers)、碳化纖維(carbon fibers)、片塊 (pieces)、長(zhǎng)片(strips)、網(wǎng)孔(mesh)、格子框架(lattices)、網(wǎng)狀物(networks)及其相互貫穿的網(wǎng)狀物。一些代表性的增強(qiáng)材料包括，比如，微米或納米氧化鋁、碳化纖維等等，或其混合物。牙齒矯治器的制備方法 系統(tǒng)可通過以下的步驟形成(a)獲得需要進(jìn)行畸齒矯正治療的使用者規(guī)定的牙齒信息；(b)形成包括單個(gè)牙齒矯治器的一套牙齒矯治器；及(c)形成一套牙齒矯治器。一方面，牙齒矯治器可通過以下的步驟制備(1)產(chǎn)生/獲得代表初始牙齒排列的一個(gè)初始數(shù)據(jù)集比如一個(gè)初始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集(IDDS) ； (2)產(chǎn)生代表中間牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集(DDS)或非數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集(NDDS) ； (3)產(chǎn)生代表最后牙齒排列或最終牙齒排列的最后或最終數(shù)據(jù)集，比如DDS或NDDS ；及(4)基于第一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集和最終的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可任意產(chǎn)生數(shù)個(gè)連續(xù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，其中數(shù)個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)集代表了一系列連續(xù)的牙齒排列，從中間牙齒排列到最后牙齒排列或最終牙齒排列；及(5)基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集制備一個(gè)牙齒矯治器或數(shù)個(gè)牙齒矯治器。在一些實(shí)施例中，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可轉(zhuǎn)化為代表牙齒排列的可視圖像，牙齒矯治器可基于這些可視圖像進(jìn)行制備。獲得IDDS和DDS，基于DDS獲得可視圖像并根據(jù)可視圖像制備牙齒矯治器的方法公開在美國(guó)專利號(hào)為6，398，548，6，544，611，5，895，893，6，244，861， 6，616，444，5，645，420及5，447，432的專利文件中。本文通過文獻(xiàn)參考的形式全文引入。初始的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可通過本領(lǐng)域任何已知的技術(shù)提供，包括數(shù)字化的X-光圖像， 由計(jì)算機(jī)輔助的體層攝影術(shù)(CAT掃描)獲得的圖像，核磁共振成像(MRI)獲得的圖像，照片掃描獲得的圖像及其類似的方法。圖像為三維圖像，并且數(shù)字化可通過已知的技術(shù)來(lái)完成。比如，初始的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)制備使用者牙齒(治療前)的石膏模型來(lái)提供。用激光或其它掃描儀器對(duì)通過這樣的方法獲得的石膏模型進(jìn)行掃描得到使用者牙齒石膏模型的高分辨率數(shù)字表示。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用標(biāo)準(zhǔn)的方法也可得到使用者的蠟法(wax bite)。蠟法使得使用者上下齒系的石膏模型可置于相對(duì)彼此在中心牙合位(occlusal position)上。 然后掃描這對(duì)模型可得頌在該處的相對(duì)位置的信息。將該信息整合到上下牙齒的IDDS中。一旦獲得了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，圖像可在安裝有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的合適的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上呈現(xiàn)與操作，下文將進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。圖像處理通常包括定義至少某些單個(gè)牙齒的邊界，并且通過計(jì)算機(jī)的圖像處理促使牙齒的圖像相對(duì)于頌與其它牙齒移動(dòng)。還提供了檢測(cè)牙齒尖端信息的方法。圖像處理可以完全主觀地進(jìn)行，即使用者可能僅僅根據(jù)圖像的觀察，從審美和/或治療方面的要求簡(jiǎn)單地進(jìn)行牙齒的重新定位。做為選擇，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可提供規(guī)則與算法以幫助使用者重新定位牙齒。在一些實(shí)施例中，提供一種以全自動(dòng)方式重新定位牙齒的規(guī)則與方法是有可能的，即不需要使用者的介入。一旦個(gè)別牙齒已經(jīng)被重新定位，將會(huì)產(chǎn)生并保存一個(gè)最終的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集所代表的是所期望的最終牙齒排列。決定最終牙齒排列的典范方法是讓治療專家來(lái)定義最終的牙齒位置，比如，寫一個(gè)處方。用處方來(lái)定義正牙過程的預(yù)期結(jié)果是本領(lǐng)域已知的方法。當(dāng)提供了處方或其它最終的目標(biāo)后，可對(duì)圖像進(jìn)行處理使其與處方相匹配。在一些實(shí)施例中，可能會(huì)提供一種可對(duì)處方進(jìn)行解釋以得到最終圖像的軟件，因此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集代表了最終牙齒排列。
另一方面，本文所描述的方法可用于生成數(shù)個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集代表了從初始牙齒排列到最終牙齒排列的過程中一系列離散的牙齒排列。這樣的方法包括提供代表初 始牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集(該數(shù)據(jù)集可根據(jù)上文所述的任何技術(shù)得到)。同時(shí)還提供代表最終牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。這樣的最終數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可通過上文所述的方法得到。然后根據(jù)初始的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集和最終的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集得到數(shù)個(gè)連續(xù)的數(shù)字或非數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。通常，通過測(cè)定所選擇的個(gè)別牙齒在初始數(shù)據(jù)集與最終數(shù)據(jù)集中的位置差異，并向其內(nèi)插可得到連續(xù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。這樣的內(nèi)插數(shù)目可和期望的離散階段數(shù)目一樣多，通常至少3次，經(jīng)常是至少4次，更多時(shí)候是至少10次，有時(shí)是至少25次，偶爾是40次或更多。很多時(shí)候， 對(duì)于某些或所有的位置差異的內(nèi)插是線性內(nèi)插。作為選擇，內(nèi)插也可以是非線性的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，非線性內(nèi)插可通過計(jì)算機(jī)的路徑安排與沖突檢出技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，以避免單個(gè)牙齒之間的相互干擾。位置差異可與牙齒的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)，其中牙齒上任何一點(diǎn)的線性移動(dòng)的最大值為2mm或小于2mm，通常為Imm或小于1mm，常常下為0. 5mm或小于0. 5mm。通常，使用者會(huì)指定某些目標(biāo)中間牙齒排列，稱為“關(guān)鍵框架”，其直接納入中間數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。本發(fā)明的方法然后以上文所述的方式確定關(guān)鍵框架之間的連續(xù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，比如，在關(guān)鍵框架間通過線性或非線性內(nèi)插。關(guān)鍵框架可由使用者確定，比如在用以產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集的電腦上單個(gè)地處理一個(gè)可視圖像，或選擇性地由治療專家以同樣的方法提供一個(gè)處方，所述處方為最終牙齒排列的處方。還是另一個(gè)方面，本文所述的方法可用于制備數(shù)個(gè)逐步調(diào)整牙齒位置的牙齒矯治器。所述方法包括提供一個(gè)初始的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，一個(gè)最終的數(shù)字或非數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，并產(chǎn)數(shù)個(gè)連續(xù)的數(shù)字或非數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集代表的是目標(biāo)的相繼的牙齒排列，通常如上文所述。 然后，可根據(jù)至少一些代表相繼的牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集來(lái)制備牙齒矯治器。優(yōu)選地，制備的步驟包括根據(jù)相繼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集來(lái)控制制備器以得到預(yù)期牙齒排列的相繼正面模型。 然后，應(yīng)用常規(guī)的正壓力或真空制備技術(shù)制備作為正面模型的反面的牙齒矯治器。制備器可包括立體平板印刷(stereolithography)或其它類似機(jī)器，該機(jī)器依靠選擇性地硬化一定體積的非硬式的聚合樹脂，基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集通過掃描激光來(lái)選擇性硬化樹脂到一定的形狀。本發(fā)明的方法還可以使用的其它制備器包括加工機(jī)器(tooling machines)和蠟處理器(wax deposition machines)0另一方面，本發(fā)明制備牙齒矯治器的方法包括為使用者提供一個(gè)代表修正的牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。然后基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，用制備器制備一個(gè)修正后的牙齒排列的正面模型。然后以正面模型的反面制備牙齒矯治器。制備器可以是立體平板印刷或其它如上文所述的機(jī)器，正面模型可通過常壓或真空模塑技術(shù)進(jìn)行制備。另一方面，本文所述的制備牙齒矯治器的方法包括為使用者提供一個(gè)代表修正后的牙齒排列的第一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。然后第二個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可從第一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集中產(chǎn)生， 其中第二個(gè)數(shù)據(jù)集代表的是修正后的牙齒排列的反面模型。然后根據(jù)第二個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集來(lái)控制制備器來(lái)生產(chǎn)牙齒矯治器。制備器通常依賴于選擇性地硬化非硬式樹脂來(lái)制備牙齒矯治器。通常牙齒矯治器含有一個(gè)聚合物框架，該框架含有空腔結(jié)構(gòu)可容納牙齒并將其從初始牙齒排列彈性地重新定位至修正后的牙齒排列。在一些實(shí)施例中，在使用者經(jīng)過一整套或多套的牙齒矯治器治療后，正牙醫(yī)生可以采集一個(gè)最后中間牙齒排列的印痕或掃描圖。因此基于印痕或掃描可以獲得前一套的最后中間牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集。然后，以前一套的最后中間牙齒排列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集作為初始點(diǎn)，以產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集和可視圖像。根據(jù)代表一個(gè)或多個(gè)新的中間牙齒排列和一個(gè)最終牙齒排列的新數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集可制備新的一套牙齒矯治器。在一些實(shí)施例中，最終牙齒排列可通過使用兩套或兩套以上的牙齒矯治器來(lái)實(shí)現(xiàn)，且每套的牙齒矯治器可將牙齒從前一套的最后牙齒矯治器所定的位置逐漸地進(jìn)行移動(dòng)。因此多套的牙齒矯治器可根據(jù)上述的原理進(jìn)行制備。使用方法根據(jù)本發(fā)明的方法，通過置于 使用者口腔中的一系列位置逐漸調(diào)整的牙齒矯治器，可將使用者的牙齒從初始牙齒排列重新定位至最終牙齒排列。方便地，牙齒矯治器并不是固定的，使用者可在整個(gè)過程中的任何時(shí)間戴上或更換牙齒矯治器。系統(tǒng)中的第一個(gè)牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始牙齒排列重新定位至第一個(gè)中間排列。在牙齒的第一個(gè)中間排列已經(jīng)接近或達(dá)到時(shí)，將一個(gè)或多個(gè)附加的中間牙齒矯治器按序列依次置于牙齒上，其中這些附加的牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可通過相繼的中間排列將牙齒從第一個(gè)中間排列逐漸重新定位。通過將最后一個(gè)牙齒矯治器置于使用者口腔中，治療將結(jié)束，其中最后牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從最后中間排列逐漸重新定位至最終牙齒排列。最后牙齒矯治器或系列中的幾個(gè)牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可對(duì)牙齒排列進(jìn)行過矯正，即其幾何形狀將會(huì)(如果完全達(dá)到)對(duì)個(gè)別牙齒的移動(dòng)超出了所選擇的“最終” 牙齒排列。為了抵消矯正治療結(jié)束后牙齒可能的復(fù)原，這樣的過矯正是可取的，即允許個(gè)別牙齒向校正前的位置反向進(jìn)行一些移動(dòng)。同時(shí)過矯正對(duì)于加快矯正速率是有益的，即通過使用具有的幾何形狀定位超出預(yù)期的中間或最后位置的牙齒矯治器，個(gè)別牙齒將以更快的速度移向該位置。在這些例子中，治療可在牙齒到達(dá)最終牙齒矯治器所定義的位置之前就停止。方法通常包括放置至少兩個(gè)附加的牙齒矯治器，常常包括放置至少10個(gè)附加的牙齒矯治器，有時(shí)是放置至少25個(gè)附加的牙齒矯治器，偶爾放置至少40個(gè)或更多附加的牙齒矯治器。當(dāng)牙齒接近(在預(yù)選的公差之內(nèi))或到達(dá)該治療階段的目標(biāo)最終排列時(shí)，更換相繼的牙齒矯治器，通常是在間隔范圍為2天到20天之間進(jìn)行更換，一般是在間隔范圍在5天到10天之間更換。通常，在該治療階段的“最終”牙齒排列真正實(shí)現(xiàn)之前更換牙齒矯治器是可取的。 可理解為，隨著牙齒的逐漸重新定位，接近特定牙齒矯治器所定義的幾何形狀，施加在個(gè)別牙齒上的重新定位作用力將會(huì)極大地減弱。因此，當(dāng)牙齒只有部分被先前的牙齒矯治器重新定位時(shí)，通過將先前的牙齒矯治器更換成按序列依次使用的牙齒矯治器可能會(huì)減少整個(gè)治療時(shí)間。因此，F(xiàn)DDS事實(shí)上代表的是最終牙齒位置的過矯正。兩者均能加快治療并抵消使用者牙齒的故態(tài)復(fù)萌?！愣裕D(zhuǎn)換到下一個(gè)牙齒矯治器可基于許多因素。最簡(jiǎn)單的，可基于預(yù)期的或具有代表性的使用者的反應(yīng)，在治療開始時(shí)就確定預(yù)定時(shí)間表或固定的時(shí)間間隔(即每一個(gè)牙齒矯治器的使用天數(shù))來(lái)更換牙齒矯治器。選擇性地，可考慮實(shí)際使用者的反應(yīng)，比如當(dāng)使用者不再感覺到來(lái)自當(dāng)前使用的牙齒矯治器對(duì)牙齒的壓力時(shí)，可提前使用下一個(gè)牙齒矯治器，即他們所戴的牙齒矯治器很容易安裝到牙齒上，且使用者的牙齒感覺到很小或沒有壓力或不舒適感。在一些實(shí)施例中，對(duì)于那些牙齒反應(yīng)非常快的使用者，治療專家可決定跳過一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器，即將牙齒矯治器的總數(shù)減少到一開始所確定的數(shù)目以下。這樣，對(duì)于某些使用者其整個(gè)治療時(shí)間是可以減少的。 另一方面，本發(fā)明的方法包括使用包含聚合物框架的牙齒矯治器將牙齒重新定位，所述的聚合物框架具有空腔以適合于容納牙齒并且彈性地重新定位牙齒至最終的牙齒排列。本發(fā)明改進(jìn)了這些方法，包括在治療開始時(shí)確定至少3個(gè)牙齒矯治器的幾何形狀，使用者將會(huì)按序列依次地佩戴這些牙齒矯治器以將牙齒從初始牙齒排列重新定位至最終牙齒排列。優(yōu)選地，在治療開始時(shí)至少確定4個(gè)牙齒矯治器的幾何形狀，常常是至少10個(gè)牙齒矯治器的幾何形狀，經(jīng)常是至少25個(gè)牙齒矯治器的幾何形狀，有時(shí)是40個(gè)或更多的牙齒矯治器的幾何形狀。通常，由每一個(gè)相繼的幾何形狀中的空腔所確定的牙齒位置與之前的幾何形狀所定義的牙齒位置之間的差值不大于2mm，優(yōu)選不大于1mm，常常不大于0. 5mm，如上文所定義。系統(tǒng)可用于治療或預(yù)防畸齒情況，比如牙齒排列不整齊，擁擠，間距過大、覆蓋、覆咬合問題及其組合。盡管上文詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是可進(jìn)行各種各樣的替換、修改及其等效替換。因此，上文的闡述不應(yīng)該看作是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求所定義的保護(hù)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種將牙齒從初始牙齒排列重新定位至最終牙齒排列的系統(tǒng)，包含一整套或多套的可以按序列依次使用的牙齒矯治器，系統(tǒng)包括(a)至少兩個(gè)相同的第一個(gè)牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始的牙齒排列重新定位至第一個(gè)中間排列或最終牙齒排列；(b)任意一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從第一個(gè)中間排列逐步重新定位至相繼的中間排列包括一個(gè)最后中間牙齒排列，所述一個(gè)或多個(gè)中間牙齒矯治器的每一個(gè)牙齒矯治器均有至少一個(gè)相同的復(fù)制品；及(c)至少兩個(gè)相同的最終牙齒矯治器，該牙齒矯治器所選擇的幾何形狀可將牙齒從初始牙齒排列或最后中間排列逐步重新定位至最終牙齒排列，其中所述的牙齒矯治器包含了按序列依次使用的鎖，這些鎖具有不同的幾何形狀以適合于容納牙齒并使得牙齒矯治器能將牙齒從一個(gè)排列重新定位至相繼的排列，及其中所述的系統(tǒng)提供了牙齒矯治器的說明書，使得正牙醫(yī)生能根據(jù)說明書規(guī)定牙齒矯治器的使用順序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的牙齒矯治器包含聚合物框架，該聚合物框架具有空腔以適合于容納牙齒并將牙齒從一種排列彈性地重新定位至另一種相繼的排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每套包含一個(gè)定制的作用力系統(tǒng)，該作用力系統(tǒng)由正牙醫(yī)生規(guī)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每套包含逐步減弱、逐步增強(qiáng)和/或逐步減弱/逐步增強(qiáng)組合的作用力系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包含至少兩套的牙齒矯治器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的第一個(gè)牙齒矯治器為最終牙齒矯治器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，含有2到20個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中每一個(gè)按序列依次使用的牙齒矯治器包含3到10 個(gè)復(fù)制品牙齒矯治器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每一個(gè)牙齒矯治器均具有說明書以說明其不同的作用力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每一個(gè)牙齒矯治器均具有說明書以說明牙齒矯治器的尺寸或材料特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中說明書說明了牙齒矯治器的幾何形狀或厚度，牙齒矯治器強(qiáng)、中、弱不同的作用力，和/或牙齒矯治器預(yù)期的偏差(discr印ancies)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中牙齒矯治器的說明書標(biāo)記在包裝上、標(biāo)記在標(biāo)簽上或放置在包裝內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的牙齒矯治器，其中所述的第二個(gè)牙齒矯治器與第一個(gè)牙齒矯治器的硬度差別范圍在約0. 1到約SGpa之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的牙齒矯治器，所述的第一個(gè)牙齒矯治器的彈性模數(shù)與第二個(gè)牙齒矯治器的彈性模數(shù)相差大約到大約800%。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中任意一套包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的牙齒矯治器，按序列依次使用的牙齒矯治器的厚度與之前的牙齒矯治器的厚度的差別范圍在大約0. 1到大約2mm之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中單個(gè)的鎖或框架的至少一個(gè)區(qū)域包含兩層或兩層以上的聚合物材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中單個(gè)的鎖或框架的至少一個(gè)區(qū)域包含增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的材料，所述的材料選自片塊(pieces)、長(zhǎng)片(strips)、金屬絲(wires)、網(wǎng)孔(mesh)、格子框架(lattices)、相互貫穿的網(wǎng)狀物、網(wǎng)狀物(networks)及其組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中牙齒矯治器中的每一個(gè)環(huán)或框架其整體具有均一的硬度、彈性模數(shù)或厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中牙齒矯治器中的每一個(gè)環(huán)或框架其整體具有非均一的硬度、彈性模數(shù)或厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含牙齒移植物以增強(qiáng)錨固。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述移植物的直徑范圍為大約2mm到大約IOmm 之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述鎖包含聚合物、金屬絲、硬塑料材料或陶瓷。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述鎖為聚合物環(huán)。
24.一種方法，包括依照權(quán)利要求1制備系統(tǒng)。
25.一種方法，包括依照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)應(yīng)用于接受該系統(tǒng)的使用者。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，可用于治療以下的畸齒情況，包括牙齒排列不整齊， 擁擠，間距過大、覆蓋、覆咬合問題及其組合。
全文摘要
本文提供了一種用于重新定位牙齒的作用力系統(tǒng)及制備和使用該系統(tǒng)的方法。
文檔編號(hào)A61C7/00GK102159153SQ200980136906
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者加珞·蘇, 康·丁 申請(qǐng)人:雷卡奧索技術(shù)公司