用于牙齿解剖结构的CNA分析的方法和装置与流程
未命名
09-24
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用于牙齿解剖结构的cna分析的方法和装置
交叉引用
1.本技术要求于2020年9月3日提交的美国临时申请号63/074,400的权益,该申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术:
2.每天都会使用假体进行牙科修复手术,以治愈各种口腔疾病。优化假体和切割后牙齿的几何形状的能力提高了此类手术的有效性并减少了患者的副作用。
技术实现要素:
3.本文提供的一个方面是一种计算机实现的方法,用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者使用假体进行修复,该方法包括:接收:包含材料特性的假体材料;施加的咬合力;力限制;位移限制;包括去除部分的所述目标牙齿的三维(3d)牙齿模型;基于所述3d牙齿模型和所述假体材料确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第一力和第一位移;如果所述第一力大于所述力限制或如果所述第一位移大于所述位移限制:则基于所述第一力、所述第一位移、所述第一3d备牙几何形状和所述第一3d假体几何形状确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第二力和第二位移;并且如果所述第一力小于所述力限制或所述第二位移大于所述位移限制:则指示所述add基于所述第一3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。
4.在一些实施方式中,所述假体修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所述目标牙齿移开或折断所述修复所需的力。在一些实施方式中,所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。在一些实施方式中,所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。在一些实施方式中,所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述位移限制、所述第一位移和所述第二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移,或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述3d牙齿模型
包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。在一些实施方式中,所述fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,以约1微米至约500微米的分析网格尺寸执行所述fea。在一些实施方式中,该方法还包括接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。在一些实施方式中,基于所述治疗输入进一步确定所述第一力、所述第二力或两者。在一些实施方式中,基于所述治疗输入进一步确定所述第一位移、所述第二位移或两者。在一些实施方式中,该方法进一步包括接收抗旋转几何形状,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括抗旋转几何形状。在一些实施方式中,所述第一力、第二力或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,所述第一位移、所述第二位移或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,该方法还包括如果所述第二力小于所述力限制或者如果所述第二位移大于所述位移限制,则指示所述add基于所述第二3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。在一些实施方式中,所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。
5.本文提供的另一方面是一种计算机实现的系统,包括:数字处理设备,所述数字处理设备包括:至少一个处理器、配置为执行可执行指令的操作系统、存储器,以及计算机程序,所述计算机程序包括所述数字处理设备可执行的指令,以创建用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者使用假体进行修复的应用,所述应用至少执行以下操作:接收:包含材料特性的假体材料;施加的咬合力;力限制;位移限制;包括去除部分的所述目标牙齿的三维(3d)牙齿模型;基于所述3d牙齿模型和所述假体材料确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第一力和第一位移;如果所述第一力大于所述力限制或如果所述第一位移大于所述位移限制:则基于所述第一力、所述第一位移、所述第一3d备牙几何形状和所述第一3d假体几何形状确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状;以及执行有限元分析(fea)以基于所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第二力和第二位移;并且如果所述第一力小于所述力限制或如果所述第二位移大于所述位移限制:则指示所述add基于所述第一3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。
6.在一些实施方式中,所述假体修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所
述目标牙齿移开或折断所述修复所需的力。在一些实施方式中,所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。在一些实施方式中,所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。在一些实施方式中,所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述位移限制、所述第一位移和所述第二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移,或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述3d牙齿模型包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。在一些实施方式中,所述fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,以约1微米至约500微米的分析网格尺寸执行所述fea。在一些实施方式中,所述应用还执行接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。在一些实施方式中,基于所述治疗输入进一步确定所述第一力、所述第二力或两者。在一些实施方式中,基于所述治疗输入进一步确定所述第一位移、所述第二位移或两者。在一些实施方式中,所述应用还执行接收抗旋转几何形状,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括抗旋转几何形状。在一些实施方式中,所述第一力、第二力或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,所述第一位移、所述第二位移或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,如果所述第二力小于所述力限制或者如果所述第二位移大于所述位移限制,则所述应用还执行指示所述add基于所述第二3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。在一些实施方式中,所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。
7.本文提供的另一方面是一种编码有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质,所述计算机程序包括处理器可执行的指令,以创建用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者使用假体进行修复的应用,所述应用至少执行以下操作:接收:包含材料特性的假体材料;施加的咬合力;力限制;位移限制;包括去除部分的所述目标牙齿的三维(3d)牙齿模型;基于所述3d牙齿模型和所述假体材料确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第一力和第一位移;如果所述第一力大于所述力限制或如果所述第一位移大于所述位移限制:则基于所述第一力、所述第一位移、所述第一3d备牙几何形状和所述第一3d假体几何形状确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第二力和第二位移;并且如果所述第一
力小于所述力限制或如果所述第二位移大于所述位移限制:则指示所述add基于所述第一3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。
8.在一些实施方式中,所述假体修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所述目标牙齿移开或折断所述修复所需的力。在一些实施方式中,所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。在一些实施方式中,所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。在一些实施方式中,所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述位移限制、所述第一位移和所述第二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移,或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述3d牙齿模型包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。在一些实施方式中,所述fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,以约1微米至约500微米的分析网格尺寸执行所述fea。在一些实施方式中,所述应用还执行接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。在一些实施方式中,基于所述治疗输入进一步确定所述第一力、所述第二力或两者。在一些实施方式中,基于所述治疗输入进一步确定所述第一位移、所述第二位移或两者。在一些实施方式中,所述应用还执行接收抗旋转几何形状,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括抗旋转几何形状。在一些实施方式中,所述第一力、第二力或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,所述第一位移、所述第二位移或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,如果所述第二力小于所述力限制或者如果所述第二位移大于所述位移限制,则所述应用还执行指示所述add基于所述第二3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。在一些实施方式中,所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。
9.本文提供的一个方面是一种计算机实现方法,用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者(使用假体)进行修复,所述方法包括:接收假体的材料特性;接收预期的最大施加的咬合力;接收对产生的力和位移的限制;接收包括目标牙齿的三维(3d)
牙齿模型,其中该3d模型的至少一部分包括去除部分;基于3d牙齿模型和假体材料确定初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状、假体材料和施加的力来确定在备牙和假体上产生的力和位移;基于计算出的力和位移、初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状迭代地确定更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状,直到满足对产生的力和位移的所有限制;以及基于更新的3d备牙几何形状指示add切割目标牙齿。
10.在一些实施方式中,所述修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其他牙科假体材料。在一些实施方式中,力和位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力、使假体的至少一部分折断所需的力或其任何组合。在一些实施方式中,力和位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将假体从目标牙齿移开所需的力。在一些实施方式中,力和位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间使假体的至少一部分折断所需的力。在一些实施方式中,仅当力和位移限制低于预定义阈值时才确定更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者。在一些实施方式中,3d牙齿模型还包括与目标牙齿相邻的牙齿、与目标牙齿相对的牙齿或两者。在一些实施方式中,fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,以约1微米至约100微米的分析网格尺寸执行fea。在一些实施方式中,以约100微米至约500微米的分析网格尺寸执行fea。在一些实施方式中,初始3d备牙几何形状、更新的3d几何形状或两者至少包括去除部分。在一些实施方式中,力和位移限制包括对舌向颊负荷、颊向舌负荷、近中向远中负荷、远中向近中负荷、上颌到下颌负荷、下颌到上颌负荷或其任何其他组合的限制。在一些实施方式中,该方法还包括接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积和定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。在一些实施方式中,基于治疗输入进一步确定力和位移限制。在一些实施方式中,该方法还包括接收抗旋转几何形状、抗移位几何形状或两者,其中初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状或两者包括抗旋转几何形状、抗位移几何形状,或两者。在一些实施方式中,力和位移限制进一步基于抗旋转几何形状、抗位移几何形状或两者。在一些实施方式中,更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者包括更新的抗旋转几何形状。
11.本文提供的另一方面是一种计算机实现的系统,包括:数字处理设备,所述数字处理设备包括:至少一个处理器、配置为执行可执行指令的操作系统、存储器,以及计算机程序,所述计算机程序包括所述数字处理设备可执行的指令,以创建用于引导自动牙钻(add)准备患者的一个或多个牙齿,并且供从业者进行修复的应用,该应用包括:接收用于修复的假体材料特性的模块;接收目标牙齿的三维(3d)牙齿模型的模块,其中该3d模型的至少一部分包括去除部分;基于3d牙齿模型和假体材料确定初始3d备牙几何形状和初始3d假体几
何形状的模块;执行有限元分析(fea)以基于初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状和假体材料来确定在备牙和假体上施加的力和位移的模块;基于计算出的力和位移、初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状迭代地确定更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状的模块;以及基于更新的3d备牙几何形状指示add切割目标牙齿的模块。
12.在一些实施方式中,所述修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,材料特性包括修复压缩强度、修复剪切强度、修复密度或其任何组合。在一些实施方式中,力和位移限制基于将所述修复的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述修复的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述修复的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,力和位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将修复从目标牙齿移开所需的力。在一些实施方式中,仅当力和位移限制低于预定义阈值时才确定更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者。在一些实施方式中,3d牙齿模型还包括与目标牙齿相邻的牙齿、与目标牙齿相对的牙齿或两者。在一些实施方式中,fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,以约1微米至约100微米的分析网格尺寸执行fea。在一些实施方式中,初始3d备牙几何形状、更新的3d几何形状或两者至少包括去除部分。在一些实施方式中,力和位移限制包括对舌向颊负荷、颊向舌负荷、近中向远中负荷、远中向近中负荷、上颌到下颌负荷或其任何其他组合的限制。在一些实施方式中,该应用还包括接收治疗输入的模块,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积和定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。在一些实施方式中,基于治疗输入进一步确定对力和位移的限制。在一些实施方式中,该应用还包括接收抗旋转几何形状,其中初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状或两者包括抗旋转几何形状。在一些实施方式中,力和位移限制进一步基于抗旋转几何形状。在一些实施方式中,更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者包括更新的抗旋转几何形状。
13.一种编码有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质,所述计算机程序包括处理器可执行的指令,以创建用于引导自动牙钻(add)准备患者的一个或多个牙齿,并且供从业者进行修复的应用,该应用包括:接收用于修复的假体材料特性的模块;接收目标牙齿的三维(3d)牙齿模型的模块,其中该3d模型的至少一部分包括去除部分;基于3d牙齿模型和假体材料确定初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状的模块;执行有限元分析(fea)以基于初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状和假体材料来确定在备牙和假体上施加的力和位移的模块;基于咬合力安全系数、初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状确定更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状的模块;以及基于更新的3d备牙几何形状指示add切割目标牙齿的模块,其中所述修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,材料特性包括修复压缩强度、修复剪切强度、修复密度或其任何组合。
14.在一些实施方式中,所述修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接
修复。在一些实施方式中,材料特性包括修复压缩强度、修复剪切强度、修复密度或其任何组合。在一些实施方式中,力和位移限制基于将所述修复的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述修复的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述修复的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,力和位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将修复从目标牙齿移开所需的力。在一些实施方式中,仅当力和位移限制低于预定义阈值时才确定更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者。在一些实施方式中,3d牙齿模型还包括与目标牙齿相邻的牙齿、与目标牙齿相对的牙齿或两者。在一些实施方式中,fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,以约1微米至约100微米的分析网格尺寸执行fea。在一些实施方式中,初始3d备牙几何形状、更新的3d几何形状或两者至少包括去除部分。在一些实施方式中,力和位移限制包括对舌向颊负荷、颊向舌负荷、近中向远中负荷、远中向近中负荷、上颌到下颌负荷、下颌到上颌负荷或其任何其他组合的限制。在一些实施方式中,该应用还包括接收治疗输入的模块,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积和定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。在一些实施方式中,基于治疗输入进一步确定力和位移的限制。在一些实施方式中,该应用还包括接收抗旋转几何形状,其中初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状或两者包括抗旋转几何形状。在一些实施方式中,力和位移限制进一步基于抗旋转几何形状。在一些实施方式中,更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者包括更新的抗旋转几何形状。
15.本文提供的另一方面是一种计算机实现方法,用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者(使用假体)进行修复,该方法包括:接收假体的材料特性;接收预期的最大施加的咬合力;接收对所产生的力和位移的限制;接收包括目标牙齿的三维(3d)牙齿模型,其中该3d模型的至少一部分包括去除部分;采用诸如机器学习或预训练神经网络的ai技术来确定3d备牙几何形状和3d假体几何形状;并基于更新的3d备牙几何形状指示add切割目标牙齿。
16.本文提供的另一方面是一种计算机实现方法,用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者(使用假体)进行修复,该方法包括:接收假体的材料特性;接收预期的最大施加的咬合力;接收对所产生的力和位移的限制;接收包括目标牙齿的三维(3d)牙齿模型,其中该3d模型的至少一部分包括去除部分;基于3d牙齿模型和假体材料确定初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状;执行有限元分析(fea)以基于初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状、假体材料和施加的力来确定在备牙和假体上产生的力和位移;基于计算出的力和位移、初始或更新的3d备牙几何形状以及初始或更新的3d假体几何形状,采用诸如机器学习或预训练神经网络的ai技术迭代确定更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状,直到满足对所产生的力和位移的所有限制;并基于更新的3d备牙几何形状指示add切割目标牙齿。
附图说明
17.在所附权利要求书中具体阐述本公开内容的新颖特征。通过参考以下阐述了利用了本公开内容的原理的示例性的实施方式的详细说明和附图可以更好地理解本公开内容的特征和优点,在附图中:
18.图1示出了根据本文的一个或多个实施方式的第一示例性初始3d备牙几何形状模型的横截面,其中暗区对应于更高的咬合力三维因子;
19.图2示出了根据本文的一个或多个实施方式的第二示例性初始3d备牙几何形状模型的横截面,其中暗区对应于更高的咬合力三维因子;
20.图3示出了根据本文的一个或多个实施方式的引导自动牙钻(add)以由从业者准备患者的一个或多个牙齿和牙冠的示例性方法;以及
21.图4示出了计算设备的非限制性实例;在这种情况下,根据本文的一个或多个实施方式,设备具有一个或多个处理器、存储器、存储和网络接口。
22.本文提供了一种计算机实现的方法、一种计算机实现的系统和一种非暂时性计算机可读存储介质,用于在从业者的控制下引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿。在一些实施方式中,计算机实现的系统包括:数字处理设备,该数字处理设备包括:至少一个处理器、被配置为执行可执行指令的操作系统、存储器,以及计算机程序,该计算机程序包括可由数字处理设备执行以创建应用的指令。在一些实施方式中,非暂时性计算机可读存储介质编码有计算机程序,该计算机程序包括可由处理器执行的指令,以创建用于在从业者的控制下引导自动牙钻(add)准备患者的一个或多个牙齿的应用。
23.在一些实施方式中,根据图3,本文的方法和应用执行和/或包括接收:包含材料特性的假体材料;施加的咬合力;力限制;位移限制;包括去除部分的目标牙齿的三维(3d)牙齿模型301;基于3d牙齿模型和假体材料确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状302;执行有限元分析(fea)以基于第一3d备牙几何形状、第一3d假体几何形状、假体材料和施加的咬合力来确定第一力和第一位移303;如果第一力大于力限制或者如果第一位移大于位移限制:则基于第一力、第一位移、第一3d备牙几何形状以及第一3d假体几何形状确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状304a;以及执行有限元分析(fea)以基于第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状、假体材料和施加的咬合力来确定第二力和第二位移304b;并且如果第一力小于力限制或者如果第二位移大于位移限制:则指示add基于第一3d备牙几何形状切割目标牙齿305。
24.在一些实施方式中,修复是直接假体、间接假体或两者。在一些实施方式中,修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,桥体包括一齿桥体、二齿桥体、三齿桥体或四齿桥体。在一些实施方式中,材料特性包括修复压缩强度、修复剪切强度、修复密度或其任何组合。在一些实施方式中,假体修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。在一些实施方式中,假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。
25.在一些实施方式中,该方法还包括基于第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状、假体材料和施加的咬合力来确定第二力和第二位移;如果第二力大于力限制或者如果第二位移大于位移限制:则基于第二力、第二位移、第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状确定第三3d备牙几何形状和第三3d假体几何形状;以及执行有限元分析(fea)以基于
第三3d备牙几何形状、第三3d假体几何形状、假体材料和施加的咬合力来确定第三力和第三位移;并且如果第二力小于力限制或者如果第三位移大于位移限制:则基于第二3d备牙几何形状指示add切割目标牙齿。
26.在一些实施方式中,该方法还包括接收治疗输入,该治疗输入包括备牙强度、粘合强度、目标牙齿的神经几何形状、目标牙齿的牙髓几何形状、目标牙齿的牙髓体积、目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标或其任何组合。在一些实施方式中,基于治疗输入进一步确定第一力、第二力或两者。在一些实施方式中,基于治疗输入进一步确定第一位移、第二位移或两者。在一些实施方式中,该方法进一步包括接收抗旋转几何形状,其中第一3d备牙几何形状、第一3d假体几何形状、第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括抗旋转几何形状。在一些实施方式中,第一力、第二力或两者进一步基于抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,第一位移、第二位移或两者进一步基于抗旋转几何形状来确定。在一些实施方式中,该方法还包括如果第二力小于力限制或者如果第二位移大于位移限制,则指示add基于第二3d备牙几何形状切割目标牙齿。在一些实施方式中,第一3d备牙几何形状、第一3d假体几何形状、第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。
27.在一些实施方式中,自动牙钻(add)是自动的、半自动的或全自动的。在一些实施方式中,add至少是部分自主的。在一些实施方式中,add至少部分地由机器人控制。在一些实施方式中,add至少部分是人为控制和/或引导的。3d模型
28.图1和图2示出了示例性初始3d备牙几何形状模型的横截面。在一些实施方式中,如图所示,暗区对应于更高的咬合力三维因子。
29.在一些实施方式中,3d模型是x射线3d模型、光学相干断层扫描(oct)3d模型、计算机断层扫描(ct)3d模型、超声3d模型、断层扫描3d模型或其任何组合。在一些实施方式中,3d模型由x射线、oct、ct、超声3d模型或其任何组合接收。
30.在一些实施方式中,3d模型的至少一部分包括去除部分。在一些实施方式中,初始3d备牙几何形状、更新的3d几何形状或两者至少包括去除部分。在一些实施方式中,初始3d备牙几何形状和初始3d假体几何形状是基于3d牙齿模型和/或假体材料确定的。在一些实施方式中,更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状基于咬合力安全系数、初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状或其任何组合。在一些实施方式中,3d牙齿模型还包括与目标牙齿相邻的牙齿、与目标牙齿相对的牙齿或两者。有限元分析
31.在一些实施方式中,fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。在一些实施方式中,fea以约1微米至约500微米的分析网格尺寸执行。在一些实施方式中,fea以约1微米至约10微米、约1微米至约50微米、约1微米至约100微米、约1微米至约150微米、约1微米至约200微米、约1微米至约250微米、约1微米至约300微米、约1微米至约350微米、约1微米至约400微米、约1微米至约450微米、约1微米至约500微米、约10微米至
约50微米、约10微米至约100微米、约10微米至约150微米、约10微米至约200微米、约10微米至约250微米、约10微米至约300微米、约10微米至约350微米、约10微米至约400微米、约10微米至约450微米、约10微米至约500微米、约50微米至约100微米、约50微米至约150微米、约50微米至约200微米、约50微米至约250微米、约50微米至约300微米、约50微米至约350微米、约50微米至约400微米、约50微米至约450微米、约50微米至约500微米、约100微米至约150微米、约100微米至约200微米、约100微米至约250微米、约100微米至约300微米、约100微米至约350微米、约100微米至约400微米、约100微米至约450微米、约100微米至约500微米、约150微米至约200微米、约150微米至约250微米、约150微米至约300微米、约150微米至约350微米、约150微米至约400微米、约150微米至约450微米、约150微米至约500微米、约200微米至约250微米、约200微米至约300微米、约200微米至约350微米、约200微米至约400微米、约200微米至约450微米、约200微米至约500微米、约250微米至约300微米、约250微米至约350微米、约250微米至约400微米、约250微米至约450微米、约250微米至约500微米、约300微米至约350微米、约300微米至约400微米、约300微米至约450微米、约300微米至约500微米、约350微米至约400微米、约350微米至约450微米、约350微米至约500微米、约400微米至约450微米、约400微米至约500微米或约450微米至约500微米(包括其中的增量)的分析网格尺寸执行。在一些实施方式中,fea以约1微米、约10微米、约50微米、约100微米、约150微米、约200微米、约250微米、约300微米、约350微米、约400微米、约450微米或约500微米的分析网格尺寸执行。在一些实施方式中,fea以至少约1微米、约10微米、约50微米、约100微米、约150微米、约200微米、约250微米、约300微米、约350微米、约400微米或约450微米的分析网格尺寸执行。在一些实施方式中,fea以至多约10微米、约50微米、约100微米、约150微米、约200微米、约250微米、约300微米、约350微米、约400微米、约450微米或约500微米的分析网格尺寸执行。对力和位移的限制
32.在一些实施方式中,力限制基于将假体的至少一部分从目标牙齿移开所需的力、使假体的至少一部分相对于目标牙齿移位所需的力、将假体的至少一部分从目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所述目标牙齿移开或折断所述修复所需的力。在一些实施方式中,所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。在一些实施方式中,所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。在一些实施方式中,所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述位移限制、所述第一位移和所述第二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移或其任何其他组合。在一些实施方式中,所述3d牙齿模型包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。
33.在一些实施方式中,力限制为约1n至约10n。在一些实施方式中,力限制为约1n至约2n、约1n至约3n、约1n至约4n、约1n至约5n、约1n至约6n、约1n至约7n、约1n至约8n、约1n至
约9n、约1n至约10n、约2n至约3n、约2n至约4n、约2n至约5n、约2n至约6n、约2n至约7n、约2n至约8n、约2n至约9n、约2n至约10n、约3n至约4n、约3n至约5n、约3n至约6n、约3n至约7n、约3n至约8n、约3n至约9n、约3n至约10n、约4n至约5n、约4n至约6n、约4n至约7n、约4n至约8n、约4n至约9n、约4n至约10n、约5n至约6n、约5n至约7n、约5n至约8n、约5n至约9n、约5n至约10n、约6n至约7n、约6n至约8n、约6n至约9n、约6n至约10n、约7n至约8n、约7n至约9n、约7n至约10n、约8n至约9n、约8n至约10n或约9n至约10n,包括其中的增量。在一些实施方式中,力限制为约1n、约2n、约3n、约4n、约5n、约6n、约7n、约8n、约9n或约10n。在一些实施方式中,力限制至少为约1n、约2n、约3n、约4n、约5n、约6n、约7n、约8n或约9n。在一些实施方式中,力限制至多为约2n、约3n、约4n、约5n、约6n、约7n、约8n、约9n或约10n。
34.在一些实施方式中,位移限制为约1微米至约500微米。在一些实施方式中,位移限制为约1微米至约25微米、约1微米至约50微米、约1微米至约100微米、约1微米至约150微米、约1微米至约200微米、约1微米至约250微米、约1微米至约300微米、约1微米至约350微米、约1微米至约400微米、约1微米至约450微米、约1微米至约500微米、约25微米至约50微米、约25微米至约100微米、约25微米至约150微米、约25微米至约200微米、约25微米至约250微米、约25微米至约300微米、约25微米至约350微米、约25微米至约400微米、约25微米至约450微米、约25微米至约500微米、约50微米至约100微米、约50微米至约150微米、约50微米至约200微米、约50微米至约250微米、约50微米至约300微米、约50微米至约350微米、约50微米至约400微米、约50微米至约450微米、约50微米至约500微米、约100微米至约150微米、约100微米至约200微米、约100微米至约250微米、约100微米至约300微米、约100微米至约350微米、约100微米至约400微米、约100微米至约450微米、约100微米至约500微米、约150微米至约200微米、约150微米至约250微米、约150微米至约300微米、约150微米至约350微米、约150微米至约400微米、约150微米至约450微米、约150微米至约500微米、约200微米至约250微米、约200微米至约300微米、约200微米至约350微米、约200微米至约400微米、约200微米至约450微米、约200微米至约500微米、约250微米至约300微米、约250微米至约350微米、约250微米至约400微米、约250微米至约450微米、约250微米至约500微米、约300微米至约350微米、约300微米至约400微米、约300微米至约450微米、约300微米至约500微米、约350微米至约400微米、约350微米至约450微米、约350微米至约500微米、约400微米至约450微米、约400微米至约500微米或约450微米至约500微米,包括其中的增量。在一些实施方式中,位移限制为约1微米、约25微米、约50微米、约100微米、约150微米、约200微米、约250微米、约300微米、约350微米、约400微米、约450微米或约500微米。在一些实施方式中,位移限制至少为约1微米、约25微米、约50微米、约100微米、约150微米、约200微米、约250微米、约300微米、约350微米、约400微米或约450微米。在一些实施方式中,位移限制至多为约25微米、约50微米、约100微米、约150微米、约200微米、约250微米、约300微米、约350微米、约400微米、约450微米或约500微米。
35.在一些实施方式中,对力和位移的限制是基于初始3d备牙几何形状、初始3d假体几何形状、假体材料或其任何组合来确定的。在一些实施方式中,对力和位移的限制基于将修复的至少一部分从目标牙齿移开所需的力、使修复的至少一部分相对于目标牙齿移位所需的力、将修复的至少一部分从目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。在一些实施方式中,对力和位移的限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复
从所述目标牙齿移开所需的力。在一些实施方式中,更新的3d备牙几何形状、更新的3d假体几何形状或两者仅在满足对力和位移的限制时才被确定。在一些实施方式中,如果对力和位移的限制得到满足,则本文的方法和/或应用指示add基于3d备牙几何形状切割目标牙齿。
36.在一些实施方式中,如果咬合力安全系数高于预定义的阈值安全系数,则本文的方法和应用进一步基于更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状和假体材料,执行第二fea以确定更新的咬合力安全系数。在一些实施方式中,如果咬合力安全系数高于预定义的阈值安全系数,则本文的方法和应用进一步基于更新的咬合力安全系数、更新的3d备牙几何形状和更新的3d假体几何形状,确定第二更新的3d备牙几何形状和第二更新的3d假体几何形状。在一些实施方式中,这种计算安全系数、改进备牙和/或假体几何形状以及重新计算安全系数的迭代方法确保了修复过程的更大耐久性和强度。
37.在一些实施方式中,迭代3d修复设计被优化以最大化假体的强度、牙齿的抗力形和固位形、修复的寿命、更新的3d假体几何形状的体积、牙齿的强度、牙齿的抗折断性,或其任何组合。在一些实施方式中,迭代3d修复设计被优化以最小化牙齿损坏、假体移位或两者。
38.在一些实施方式中,对力和位移的限制包括对针对舌向颊负载、颊向舌负载、近中向远中负载、远中向近中负载、上颌至下颌负载、下颌至上颌负载或其任何其他组合的力和位移的限制。在一些实施方式中,对力和位移的限制包括针对对称负载的限制。在一些实施方式中,对力和位移的限制包括针对不对称负载的限制。在一些实施方式中,基于治疗输入进一步确定对力和位移的限制。在一些实施方式中,对力和位移的限制进一步基于抗旋转几何形状、抗位移几何形状或两者。术语和定义
39.除非另有定义,否则本文中使用的所有技术术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。
40.除非上下文另外明确指出,否则本文中所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该(所述)”包括复数参照物。除非另有说明,否则本文中对“或”的任何引用旨在涵盖“和/或”。
41.如本文所用,术语“约”在一些情况下是指大约为所述量的量。
42.如本文所用,术语“约”是指接近所述量10%、5%或1%的量,包括其中的增量。
43.如本文所用,关于百分比的术语“约”是指大于或小于所述百分比10%、5%或1%的量,包括其中的增量。
44.如本文中所用,短语“至少一个”、“一个或多个”和“和/或”是开放式表达,其在使用中是结合和分离的。例如,表达“a、b和c中的至少一个”、“a、b或c中的至少一个”、“a、b和c中的一个或多个”、“a,b或c中的一个或多个”和“a、b和/或c”中的每个是指单独的a、单独的b、单独的c、a和b一起、a和c一起、b和c一起或a、b和c一起。计算系统
45.参照图4,示出了描绘示例性机器的框图,该示例性机器包括计算机系统400(例如,处理系统或计算系统),在该计算机系统中可以执行一组指令以使装置进行或执行用于静态编码本公开内容的调度的任何一个或多个方面和/或方法。图4中的组件仅是示例,并且不限制任何硬件、软件、嵌入式逻辑组件或两个或更多个实现特定实施方式的这样的组
件的组合的使用范围或功能。
46.计算机系统400可以包括一个或多个经由总线440彼此通信以及与其他组件通信的处理器401、存储器403和存储408。总线440还可连接显示器432、一个或多个输入装置433(其可例如包括小键盘、键盘、鼠标、手写笔等)、一个或多个输出装置434、一个或多个存储装置435和各种有形存储介质436。所有这些元件可以直接与总线440对接或经由一个或多个接口或匹配器与总线440对接。例如,各种有形存储介质436可以经由存储介质接口426与总线440对接。计算机系统400可以具有任何合适的物理形式,包括但不限于一个或多个集成电路(ic)、印刷电路板(pcb)、移动手持装置(例如,移动电话或pda)、膝上型或笔记本计算机、分布式计算机系统、计算网格或服务器。
47.计算机系统400包括一个或多个执行功能的处理器401(例如,中央处理单元(cpu)或通用图形处理单元(gpgpu))。处理器401任选地包含用于指令、数据或计算机地址的临时本地存储的缓存存储器单元402。处理器401被配置为辅助执行计算机可读指令。由于处理器401执行包含在一个或多个有形计算机可读存储介质(诸如,存储器403、存储408、存储装置435和/或存储介质436)中的非暂时性处理器可执行指令,因此计算机系统400可以为图4中描绘的组件提供功能。计算机可读介质可以存储实现特定实施方式的软件,并且处理器401可以执行该软件。存储器403可以通过诸如网络接口420的合适接口从一个或多个其他计算机可读介质(诸如,大容量存储装置435、436)或从一个或多个其他源中读取软件。该软件可以使处理器401执行本文描述或说明的一个或多个过程或一个或多个过程中的一个或多个步骤。执行这样的过程或步骤可以包括定义存储在存储器403中的数据结构,并按照软件的引导修改数据结构。
48.存储器403可以包括各种组件(例如,机器可读介质),包括但不限于随机存取存储器组件(例如,ram 404)(例如静态ram(sram)、动态ram(dram)、铁电随机存取存储器(fram)、相变随机存取存储器(pram)等)、只读存储器组件(例如rom 405)及其任何组合。rom 405可以用来将数据和指令单向通信给处理器401,而ram 404可以用来将数据和指令双向与处理器401通信。rom 405和ram 404可以包括下文描述的任何合适的有形计算机可读介质。在一个示例中,基本输入/输出系统406(bios)(包括诸如在启动期间帮助在计算机系统400内的元件之间传递信息的基本例程)可以存储在存储器403中。
49.固定的存储408任选地通过存储控制单元407双向连接到处理器401。固定的存储408提供附加的数据存储容量,并且还可以包括本文所述的任何合适的有形计算机可读介质。存储408可以用于存储操作系统409、可执行文件410、数据411、应用412(应用程序)等。存储408还可以包括光盘驱动器、固态存储装置(例如,基于闪存的系统)或上述任意组合。在适当的情况下,可以将存储408中的信息作为虚拟存储器并入存储器403中。
50.在一个示例中,存储装置435可以经由存储装置接口425与计算机系统400可移除地接口(例如,经由外部端口连接器(未示出))。特别地,存储装置435和相关联的机器可读介质可以为计算机系统400提供机器可读指令、数据结构、程序模块和/或其他数据的非易失性和/或易失性存储。在一个示例中,软件可以全部或部分地保留在存储装置435上的机器可读介质内。在另一个示例中,软件可以全部或部分地保留在处理器401内。
51.总线440连接各种各样的子系统。在本文中,在适当的情况下,对总线的引用可以包括一条或多条用作公共功能的数字信号线。总线440可以是使用多种总线架构中的任何
一种的几种类型的总线结构中的任何一种,包括但不限于存储器总线、存储器控制器、外围总线、本地总线及其任意组合。作为示例而非限制,此类架构包括工业标准体系结构(isa)总线、增强型isa(eisa)总线、微通道体系结构(mca)总线、视频电子标准协会本地总线(vlb)、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、加速图形端口(agp)总线、hypertransport(htx)总线、串行高级技术附件(sata)总线及其任意组合。
52.计算机系统400还可包括输入装置433。在一个示例中,计算机系统400的用户可以经由输入装置433将命令和/或其他信息输入到计算机系统400中。输入装置433的示例包括但不限于字母数字输入装置(例如,键盘)、指示装置(例如,鼠标或触摸板)、触摸板、触摸屏、多点触摸屏、操纵杆、手写笔、游戏手柄、音频输入装置(例如,麦克风、语音响应系统等)、光学扫描仪、视频或静止图像捕获装置(例如,相机),及其任何组合。在一些实施方式中,输入装置是kinect、leap motion等。输入装置433可以经由各种输入接口423(例如,输入接口423)中的任何接口连接到总线440,所述输入接口包括但不限于串行、并行、游戏端口、usb、firewire、thunderbolt或上述任何组合。
53.在特定的实施方式中,当计算机系统400连接到网络430时,计算机系统400可以与连接到网络430的其他装置通信,特别是移动装置和企业系统、分布式计算系统、云存储系统、云计算系统等。可以通过网络接口420发送去往和来自计算机系统400的通信。例如,网络接口420可以以来自网络430的一个或多个分组(诸如互联网协议(ip)分组)的形式接收传入的通信(诸如来自其他装置的请求或响应),并且计算机系统400可以在存储器403中存储传入的通信进行处理。计算机系统400可以类似地将传出的通信(例如对其他装置的请求或响应)以一个或多个分组的形式存储在存储器403中,并从网络接口420通信到网络430。处理器401可以访问存储在存储器403中的这些通信分组以进行处理。
54.网络接口420的示例包括但不限于网络接口卡、调制解调器及其任意组合。网络430或网络段430的示例包括但不限于分布式计算系统、云计算系统、广域网(wan)(例如,互联网、企业网络)、局域网(lan)(例如,与办公室、建筑物、校园或其他相对较小的地理空间关联的网络)、电话网络、两个计算装置之间的直接连接、对等网络及其任意组合。诸如网络430的网络可以采用有线和/或无线通信模式。通常,可以使用任何网络拓扑。
55.信息和数据可以通过显示器432显示。显示器432的示例包括但不限于阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)、薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)、诸如无源矩阵oled(pmoled)或有源矩阵oled(amoled)显示器等有机液晶显示器(oled)、等离子显示器及其任何组合。显示器432可以经由总线440与处理器401、存储器403和固定存储408以及诸如输入装置433的其他装置接口。显示器432经由视频接口422连接到总线440,并且可以经由图形控件421来控制显示器432与总线440之间的数据传输。在一些实施方式中,显示器是视频投影仪。在一些实施方式中,显示器是诸如vr头戴式耳机的头戴式显示器(hmd)。在其他实施方式中,合适的vr头戴式耳机包括,举非限制性示例而言,htc vive、oculus rift、samsung gear vr、microsoft hololens、razer osvr、fove vr、zeiss vr one、avegant glyph、freefly vr头戴式耳机等。在更进一步实施方式中,显示器是诸如本文公开的那些装置的组合。
56.除了显示器432之外,计算机系统400可以包括一个或多个其他外围输出装置434,包括但不限于音频扬声器、打印机、存储装置及其任何组合。这样的外围输出装置可以经由输出接口424连接到总线440。输出接口424的示例包括但不限于串行端口、并行连接、usb端
口、firewire端口、thunderbolt端口及其任何组合。
57.附加地或替代地,计算机系统400可由于逻辑硬连线或以其他方式体现在电路中而提供功能,其可以代替软件或与软件一起运行以执行本文描述或说明的一个或多个过程或一个或多个过程的一个或多个步骤。在本公开内容中对软件的引用可以涵盖逻辑,并且对逻辑的引用可以涵盖软件。此外,在适当的情况下,对计算机可读介质的引用可以涵盖存储用于执行的软件的电路(例如ic),体现用于执行的逻辑的电路或两者。本公开内容涵盖硬件、软件或两者的任何合适的组合。
58.本领域技术人员将理解,结合本文公开的实施方式描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性,上文已经在其功能方面总体上描述了各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤。
59.结合本文公开的实施方式描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用被设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但可替代地,处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算装置的组合,例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心结合的一个或多个微处理器,或任何其他的这样的配置。
60.结合本文公开的实施方式描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件中、在由一个或多个处理器执行的软件模块中,或在两者的组合中。软件模块可以保留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性的存储介质耦合到处理器,使得处理器可以从该存储介质读取信息,并且可以向该存储介质写入信息。或者,存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以保留在asic中。asic可以保留在用户终端中。或者,处理器和存储介质可以作为分立组件保留在用户终端中。
61.根据本文的描述,作为非限制性示例,合适的计算装置包括服务器计算机、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、子笔记本计算机、上网本计算机、上网平板计算机、机顶盒计算机、媒体流送装置、手持式计算机、因特网器具、移动智能手机、平板计算机、个人数字助理、视频游戏控制台以及载具。本领域技术人员还将认识到,具有任选的计算机网络连接性的选定的电视、视频播放器和数字音乐播放器适用于本文所述的系统。在各种实施方式中,合适的平板计算机包括本领域技术人员已知的具有册、板和可转换配置的那些。
62.在一些实施方式中,计算装置包括被配置为执行可执行指令的操作系统。操作系统是例如包含程序和数据的软件,该软件管理装置的硬件并提供用于执行应用的服务。本领域技术人员将认识到,举非限制性示例而言,合适的服务器操作系统包括freebsd、openbsd、linux、mac os xwindows和本领域技术人员将认识到,举非限制性示例而言,合适的个人计算机操作系统包括而言,合适的个人计算机操作系统包括mac os和类似unix的操作系统(诸如)。在一些实施方式中,操作
系统由云计算提供。本领域技术人员还将认识到,举非限制性示例而言,合适的移动智能手机操作系统包括os、research inblackberryblackberryblackberrywindowsos、windowsos、和本领域的技术人员还将认识到,合适的媒体流送装置操作系统包括,举非限制性示例而言,applegooglegoogleamazon和本领域技术人员还将认识到,合适的视频游戏机操作系统包括,举非限制性示例而言,括,举非限制性示例而言,xboxmicrosoft xbox one、one、和非暂时性计算机可读存储介质
63.在一些实施方式中,本文公开的平台、系统、媒介和方法包括一种或多种编码有程序的非暂时性计算机可读存储介质,该程序包括可由任选地联网的计算装置的操作系统执行的指令。在进一步实施方式中,计算机可读存储介质是计算装置的有形组件。在更进一步实施方式中,计算机可读存储介质任选地可从计算装置移除。在一些实施方式中,计算机可读存储介质包括,举非限制性示例而言,cd-rom、dvd、快闪存储器装置、固态存储器、磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、包括云计算系统和服务的分布式计算系统等。在一些情况下,程序和指令被永久地、基本上永久地、半永久地或非暂时性地编码在介质上。计算机程序
64.在一些实施方式中,本文公开的平台、系统、媒介和方法包括至少一个计算机程序或其使用。计算机程序包括可由计算装置的cpu的一个或多个处理器执行的、被编写以执行指定任务的一系列指令。计算机可读指令可以被实现为执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序模块,诸如函数、对象、应用编程接口(api)、计算数据结构等。根据本文提供的公开内容,本领域技术人员将认识到,可以用各种语言的各种版本来编写计算机程序。
65.计算机可读指令的功能可以在各种环境中如期望地组合或分配。在一些实施方式中,计算机程序包括一个指令序列。在一些实施方式中,计算机程序包括多个指令序列。在一些实施方式中,从一个位置提供计算机程序。在其他实施方式中,从多个位置提供计算机程序。在各种实施方式中,计算机程序包括一个或多个软件模块。在各种实施方式中,计算机程序部分地或全部地包括一个或多个网络应用、一个或多个移动应用、一个或多个独立应用、一个或多个网络浏览器插件、扩展、负载项或附加项,或者其组合。独立应用
66.在一些实施方式中,计算机程序包括独立应用,该独立应用是作为独立计算机进程而不是现有进程的附加项(例如,不是插件)运行的程序。本领域技术人员将认识到,该独立的应用经常被编译。编译器是将以编程语言编写的源代码转换为诸如汇编语言或机器代码等二进制目标代码的计算机程序。合适的编译程序语言包括,举非限制性示例而言,c、c++、objective-c、cobol、delphi、eiffel、java
tm
、lisp、python
tm
、visual basic和vb.net或其组合。通常至少部分地执行编译以创建可执行程序。在一些实施方式中,计算机程序包括一个或多个可执行的编译应用。
软件模块
67.在一些实施方式中,本文公开的平台、系统、媒介和方法包括软件、服务器和/或数据库模块,或其使用。鉴于本文提供的公开内容,软件模块通过本领域技术人员已知的技术使用本领域已知的机器、软件和语言来创建。本文公开的软件模块以多种方式实现。在各种实施方式中,软件模块包括文件、代码段、编程对象、编程结构或其组合。在进一步的各种实施方式中,软件模块包括多个文件、多个代码段、多个编程对象、多个编程结构或其组合。在各种实施方式中,一个或多个软件模块包括,举非限制性示例而言,网络应用、移动应用和独立应用。在一些实施方式中,软件模块在一个计算机程序或应用中。在其他实施方式中,软件模块在一个以上的计算机程序或应用中。在一些实施方式中,软件模块被托管在一台机器上。在其他实施方式中,软件模块被托管在一台以上的机器上。在其他实施方式中,软件模块被托管在诸如云计算平台的分布式计算平台上。在一些实施方式中,软件模块被托管在一个位置的一台或多台机器上。在其他实施方式中,软件模块被托管在一个以上的位置的一台或多台机器上。机器学习
68.在一些实施方式中,利用机器学习算法来确定其中第一3d备牙几何形状、第一3d假体几何形状、第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合。
69.在一些实施方式中,本文的机器学习算法采用一种或多种形式的标签,包括但不限于人工注释标签和半监督标签。在一些实施方式中,机器学习算法利用回归建模,其中预测变量和因变量之间的关系被确定和加权。人工注释的标签可以通过手动设计的启发式算法提供。半监督标签可以使用xgboost、神经网络或两者。
70.在一些实施方式中,第一3d备牙几何形状、第一3d假体几何形状、第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合是使用远程监督方法确定的。远程监督方法可以创建由小型手动注释训练集播种的大型训练集。远程监督方法可以包括将训练集作为“正”类的正无标记学习。远程监督方法可以采用逻辑回归模型、递归神经网络或两者。递归神经网络可以有利于自然语言处理(nlp)机器学习。
71.机器学习算法的示例可以包括支持向量机(svm)、朴素贝叶斯分类、随机森林、神经网络、深度学习或其他用于分类和回归的监督学习算法或非监督学习算法。可以使用一个或多个训练数据集来训练机器学习算法。
72.在一些实施方式中,机器学习算法用于选择目录图像并推荐项目范围。多元线性回归模型算法的非限制性示例如下所示:概率=a0+a1(x1)+a2(x2)+a3(x3)+a4(x4)+a5(x5)+a6(x6)+a7(x7)
…
其中ai(a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,
…
)是在回归建模过程中找到的“权重”或系数;并且xi(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,...)是从用户收集的数据。模型中可以包含任意数目的ai和xi变量。
技术特征:
1.一种计算机实现的方法,用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者使用假体进行修复,所述方法包括:(a)接收:(i)包含材料特性的假体材料;(ii)施加的咬合力;(iii)力限制;(iv)位移限制;和(v)包括去除部分的所述目标牙齿的三维(3d)牙齿模型;(b)基于所述3d牙齿模型和所述假体材料来确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状;(c)执行有限元分析(fea)以基于所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第一力和第一位移;(d)如果所述第一力大于所述力限制或如果所述第一位移大于所述位移限制:(i)基于所述第一力、所述第一位移、所述第一3d备牙几何形状和所述第一3d假体几何形状来确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状;以及(ii)执行有限元分析(fea),以基于所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第二力和第二位移;以及(e)如果所述第一力小于所述力限制或如果所述第二位移大于所述位移限制:(i)指示所述add基于所述第一3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。2.根据权利要求1所述的方法,其中用于修复的所述假体包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述力限制是基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所述目标牙齿移开或折断所述修复所需的力。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述位移限制、所述第一位移和所述第
二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移,或其任何其他组合。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中所述3d牙齿模型包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中以约1微米至约500微米的分析网格尺寸执行所述fea。13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,还包括接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。14.根据权利要求13所述的方法,其中基于所述治疗输入进一步确定所述第一力、所述第二力或两者。15.根据权利要求13或14所述的方法,其中基于所述治疗输入进一步确定所述第一位移、所述第二位移或两者。16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法,进一步包括接收抗旋转几何形状,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括所述抗旋转几何形状。17.根据权利要求16所述的方法,其中所述第一力、所述第二力或这两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。18.根据权利要求16或17所述的方法,其中所述第一位移、所述第二位移或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。19.根据权利要求1-15中任一项所述的方法,还包括如果所述第二力小于所述力限制或者如果所述第二位移大于所述位移限制,则指示所述add基于所述第二3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。21.一种计算机实现的系统,包括:数字处理设备,所述数字处理设备包括:至少一个处理器、配置为执行可执行指令的操作系统、存储器,以及计算机程序,所述计算机程序包括所述数字处理设备可执行的指令,以创建用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者使用假体进行修复的应用,所述应用至少执行以下操作:(a)接收:(i)包含材料特性的假体材料;(ii)施加的咬合力;(iii)力限制;(iv)位移限制;和
(v)包括去除部分的所述目标牙齿的三维(3d)牙齿模型;(b)基于所述3d牙齿模型和所述假体材料来确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状;(c)执行有限元分析(fea)以基于所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第一力和第一位移;(d)如果所述第一力大于所述力限制或如果所述第一位移大于所述位移限制:(i)基于所述第一力、所述第一位移、所述第一3d备牙几何形状和所述第一3d假体几何形状确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状;以及(ii)基于所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力,执行有限元分析(fea)以确定第二力和第二位移;以及(e)如果所述第一力小于所述力限制或如果所述第二位移大于所述位移限制:(i)指示所述add基于所述第一3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。22.根据权利要求21所述的系统,其中所述假体修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。23.根据权利要求21或22所述的系统,其中所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。24.根据权利要求21-23中任一项所述的系统,其中所述力限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。25.根据权利要求24所述的系统,其中所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所述目标牙齿移开所述修复所需的力。26.根据权利要求21-25中任一项所述的系统,其中所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。27.根据权利要求26所述的系统,其中所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。28.根据权利要求21-27中任一项所述的系统,其中所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。29.根据权利要求21-28中任一项所述的系统,其中所述位移限制、所述第一位移和所述第二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移,或其任何其他组合。30.根据权利要求21-29中任一项所述的系统,其中所述3d牙齿模型包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。31.根据权利要求21-30中任一项所述的系统,其中所述fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。32.根据权利要求21-31中任一项所述的系统,其中以约1微米至约500微米的分析网格
尺寸执行所述fea。33.根据权利要求21-32中任一项所述的系统,其中所述应用还执行接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、承载体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。34.根据权利要求33所述的系统,其中基于所述治疗输入进一步确定所述第一力、所述第二力或两者。35.根据权利要求33或34所述的系统,其中基于所述治疗输入进一步确定所述第一位移、所述第二位移或两者。36.根据权利要求21-35中任一项所述的系统,其中所述应用还执行接收抗旋转几何形状,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括所述抗旋转几何形状。37.根据权利要求36所述的系统,其中所述第一力、所述第二力或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。38.根据权利要求36或37所述的系统,其中所述第一位移、所述第二位移或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。39.根据权利要求21-38中任一项所述的系统,其中如果所述第二力小于所述力限制或者如果所述第二位移大于所述位移限制,则所述应用还执行指示所述add基于所述第二3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。40.根据权利要求21-39中任一项所述的系统,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。41.一种编码有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质,所述计算机程序包括处理器可执行的指令,以创建用于引导自动牙钻(add)准备患者的目标牙齿,以供从业者使用假体进行修复的应用,所述应用至少执行以下操作:(a)接收:(i)包含材料特性的假体材料;(ii)施加的咬合力;(iii)力限制;(iv)位移限制;和(v)包括去除部分的所述目标牙齿的三维(3d)牙齿模型;(b)基于所述3d牙齿模型和所述假体材料来确定第一3d备牙几何形状和第一3d假体几何形状;(c)执行有限元分析(fea)以基于所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第一力和第一位移;(d)如果所述第一力大于所述力限制或如果所述第一位移大于所述位移限制:
(i)基于所述第一力、所述第一位移、所述第一3d备牙几何形状和所述第一3d假体几何形状来确定第二3d备牙几何形状和第二3d假体几何形状;以及(ii)执行有限元分析(fea)以基于所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状、所述假体材料和所述施加的咬合力来确定第二力和第二位移;以及(e)如果所述第一力小于所述力限制或如果所述第二位移大于所述位移限制:(i)指示所述add基于所述第一3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。42.根据权利要求41所述的介质,其中所述假体修复包括牙冠、嵌体、高嵌体、贴面、牙桥、桥体、核或直接修复。43.根据权利要求41或42所述的介质,其中所述假体材料包括金、瓷、陶瓷、多层陶瓷、复合树脂、汞合金、二硅酸锂、氧化锆或其任何组合。44.根据权利要求41-43中任一项所述的介质,其中所述力限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的力、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的力、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳力或其任何组合。45.根据权利要求44所述的介质,其中所述力限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间从所述目标牙齿移开所述修复所需的力。46.根据权利要求41-45中任一项所述的介质,其中所述位移限制基于将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的位移、使所述假体的至少一部分相对于所述目标牙齿移位所需的位移、将所述假体的至少一部分从所述目标牙齿移开所需的长时间段的疲劳位移或其任何组合。47.根据权利要求46所述的介质,其中所述位移限制基于在咀嚼、咬紧、磨牙或其任何组合期间将所述修复从所述目标牙齿移开所需的位移。48.根据权利要求41-47中任一项所述的介质,其中所述力限制、所述第一力和所述第二力中的至少一个包括舌向颊力、颊向舌力、近中向远中力、远中向近中力、上颌到下颌的力或其任何其他组合。49.根据权利要求41-48中任一项所述的介质,其中所述位移限制、所述第一位移和所述第二位移中的至少一个包括舌向颊位移、颊向舌位移、近中向远中位移、远中向近中位移、上颌到下颌的位移,或其任何其他组合。50.根据权利要求41-49中任一项所述的介质,其中所述3d牙齿模型包括所述目标牙齿和与所述目标牙齿相邻的牙齿、与所述目标牙齿相对的牙齿或两者。51.根据权利要求41-50中任一项所述的介质,其中所述fea包括有限体积分析、有限差分分析、计算数值分析或其任何组合。52.根据权利要求41-51中任一项所述的介质,其中以约1微米至约500微米的分析网格尺寸执行所述fea。53.根据权利要求41-52中任一项所述的介质,其中所述应用还执行接收治疗输入,所述治疗输入包括备牙强度、粘合强度、所述目标牙齿的神经几何形状、所述目标牙齿的牙髓几何形状、所述目标牙齿的牙髓体积、所述目标牙齿的腐烂几何形状、牙尖深度、备牙高度、备牙切角、手术准备时间、边缘放置位置、边缘放置公差、假体材料、龋病体积、裂纹定位和体积、牙齿缺损体积、牙齿缺损定位、先前的假体材料、备牙的临界尺寸的允许范围、假体的
临界尺寸的允许范围、假体强度、临床医生定义的指标、牙科研究定义的指标,或其任何组合。54.根据权利要求53所述的介质,其中基于所述治疗输入进一步确定所述第一力、所述第二力或两者。55.根据权利要求53或54所述的介质,其中基于所述治疗输入进一步确定所述第一位移、所述第二位移或两者。56.根据权利要求41-55中任一项所述的介质,其中所述应用还执行接收抗旋转几何形状,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、第二3d假体几何形状或其任何组合包括所述抗旋转几何形状。57.根据权利要求56所述的介质,其中所述第一力、所述第二力或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。58.根据权利要求56或57所述的介质,其中所述第一位移、所述第二位移或两者进一步基于所述抗旋转几何形状来确定。59.根据权利要求41-58中任一项所述的介质,其中如果所述第二力小于所述力限制或者如果所述第二位移大于所述位移限制,则所述应用还执行指示所述add基于所述第二3d备牙几何形状切割所述目标牙齿。60.根据权利要求41-59中任一项所述的介质,其中所述第一3d备牙几何形状、所述第一3d假体几何形状、所述第二3d备牙几何形状、所述第二3d假体几何形状或其任何组合由机器学习方法确定。
技术总结
本文提供的一个方面是一种计算机实现的方法,用于引导自动牙钻(ADD)准备患者的目标牙齿以供从业者用假体进行修复,该方法包括:接收:假体材料,该假体材料包括:材料特性;施加的咬合力;力限制;位移限制;以及包括去除部分的目标牙齿的三维(3D)牙齿模型;基于3D牙齿模型和假体材料确定第一3D备牙几何形状和第一3D假体几何形状;执行有限元分析(FEA)以确定力和位移,基于第一3D备牙几何形状指示ADD切割目标牙齿。切割目标牙齿。切割目标牙齿。
技术研发人员:克里斯托弗
受保护的技术使用者:网络牙科(美国)公司
技术研发日:2021.09.02
技术公布日:2023/9/22
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