Sistema modular para aparatos de ortodoncia personalizados.

Un método para fabricar un corrector dental (14) personalizado para un paciente con la ayuda de un ordenador,

teniendo dicho corrector un cuerpo de corrector (20, 20A) y una almohadilla (18) de fijación del corrector que tiene una superficie (24, 16A) orientada al diente que casa con la superficie tridimensional (54) de un diente (16) del paciente, memorizando el ordenador una representación digital de una parte de la dentadura del paciente y proporcionando acceso a una librería de cuerpos de corrector tridimensionales virtuales (20, 20A), caracterizado por que comprende las etapas de:

determinar la superficie (16A) orientada al diente personalizando la almohadilla (18) de fijación del corrector para un ajuste positivo sobre el diente, siendo la superficie de la almohadilla (18) de fijación del corrector lo suficientemente extensa para recubrir características de curvatura sustancial con al menos una parte elevada con respecto a la anatomía de los dientes circundantes,

obtener un cuerpo de corrector virtual (20, 20A) a partir de dicha librería y colocar dicho cuerpo de corrector virtual (20, 20A) con relación a dicha almohadilla de fijación del corrector virtual (18), y

combinar el cuerpo de corrector virtual (20, 20A) con la almohadilla de fijación del corrector virtual (18) para crear una representación virtual personalizada, individual y unificada del corrector dental (14), y

exportar los datos digitales que representan el corrector dental personalizado (14) de dicho ordenador a un sistema de fabricación,

y fabricar el corrector (14) mediante dicho sistema de fabricación.

Sistema modular para aparatos de ortodoncia personalizados Antecedentes de la invención

A. Campo de la invención

Esta invención se refiere generalmente al campo de la ortodoncia. Más concretamente, la Invención se refiere a métodos para diseñar y fabricar correctores dentales (brackets) con la finalidad de enderezar la dentadura de un paciente y a aparatos correctores dentales novedosos fabricados de acuerdo con estos métodos. La invención generalmente es útil para aparatos de ortodoncia. Se puede emplear de forma particularmente ventajosa en ortodoncia lingual, esto es, cuando el aparato se une a la superficie lingual de los dientes por razones estéticas.

B. Descripción de la Técnica Anterior

Un método ampliamente conocido para enderezar o alinear la dentadura de un paciente consiste en unir los correctores dentales sobre la superficie de los dientes y tender cables elásticos de sección transversal rectangular a través de las ranuras de los correctores. Típicamente, los correctores son productos disponibles para la venta. En la mayoría de los casos, están adaptados a un cierto diente (por ejemplo a un canino superior), pero no al diente individual de un paciente específico. La adaptación del corrector dental al diente se realiza rellenando la separación entre la superficie del diente y la superficie del corrector con adhesivo para, de este modo, unir el corrector al diente de manera que la ranura del corrector, cuando los dientes se mueven hasta una posición final, se sitúa en un plano horizontal. La fuerza de accionamiento para mover los dientes a la posición final deseada se proporciona por el cable en arco. Para correctores linguales, Thomas Creekmore ha desarrollado un sistema que tiene ranuras de corrector verticales. Esto permite una inserción más fácil del cable. El lado más largo del cable está orientado por tanto verticalmente. Unltek ha comercializado este sistema bajo la marca registrada CONSEAL.

El Documento US 2002/0010568 A1 describe un ordenador, en el que se puede utilizar un modelo virtual de tres dimensiones de los dientes que representa la dentadura del paciente para simular el movimiento de los dientes y, además, presentar los correctores virtuales en la dentadura virtual. Una realización hecha a medida de las almohadillas de los correctores está descrita uniendo un adhesivo a una base del corrector y fresando la gota de adhesivo sólida para que encaje con la superficie del diente. Además, la almohadilla del corrector está estampada con una forma deseada o una almohadilla estampada es fresada hasta alcanzar la forma deseada. La capa de material adicional que se adapta al diente es descrita de manera que actúa como una plantilla para el diente.

El documento WO 01/80761 A2 describe la generación de un modelo de dentadura virtual de un paciente en un ordenador, que aplica correctores virtuales al modelo de ordenador, y que calcula el movimiento de los dientes durante el tratamiento ortodóntico. Para optimizar el movimiento de los dientes a una posición deseada, el cable de arco está provisto de una conformación para ejercer las fuerzas necesarias sobre los dientes a través de la interacción con las ranuras de corrector de los correctores unidos a los dientes. Los correctores individuales son fabricados previamente.

El documento US 5 454 717 proporciona un sistema de fabricación asistido por ordenador para la producción de los aparatos de ortodoncia que son fabricados por encargo con datos directamente tomados de los dientes de un paciente. Para la fabricación por encargo, se proporciona una pieza de partida de corrector que tiene una superficie de montaje que se puede conectar a una superficie de corona de un diente del paciente y que tiene un soporte de cable de arco que se extiende desde la superficie de montaje, una ranura de cable de arco se corta en el soporte de cable de arco bajo el control del ordenador mientras que se almacenan los datos que correlacionan la posición de la superficie de montaje de cada pluralidad de piezas de partida de corrector cuando se montan en un soporte. Para el establecimiento a medida de la fuerza aplicada a los dientes individuales, la geometría de la ranura en cada corrector es cortada de forma individual con relación a la superficie del movimiento de cada corrector y por consiguiente, el cable de arco montado en las ranuras de los correctores impartirá una fuerza deseada a los correctores.

El documento US 5533895 proporciona un método para prefabricar aparatos de ortodoncia para distintos grupos raciales de acuerdo con las posiciones e inclinación comunes de los miembros de un grupo racial proporcionando las respectivas dimensiones y conformaciones de corrector para obtener una dentadura deseada.

El documento US 4243386 describe un corrector de ortodoncia que tiene una almohadilla unión de corrector con una rugosidad superficial de 6 a 10 pm para recibir un cemento de unión.

Un método informatizado para aparatos de ortodoncia basado en el diseño y fabricación de correctores dentales a medida para cada paciente individual, y el diseño y fabricación de plantillas y cables de arco de colocación de correctores a medida, ha sido propuesto en la técnica. Véase la Patente de Estados Unidos RE 35.169 concedida a Lemchen et al., y las Patentes de Estados Unidos concedidas a Andreiko et al., N° 5.447.432, 5.431.562 y 5.454.717. El sistema y el método del Andreiko et al. está basado en cálculos matemáticos de posiciones finales de dientes y formas de arcos ideales deseados. El método de Andreiko et al. no ha sido adoptado ampliamente, y de

hecho ha tenido poco impacto en el tratamiento de pacientes de ortodoncia ya que su primera proposición fue a principios de los años 90. Existe una variedad de razones para ello, una de las cuales es que el método determlnistlco propuesto por Andreiko et al. para calcular las posiciones finales del diente no tiene en cuenta los eventos no predecibles durante el transcurso del tratamiento. Además, los métodos propuestos de Andreiko et al. esencialmente eliminan la figura del ortodontista en términos de planificación, e intenta remplazar su criterio y juicio en la determinación de las posiciones finales del diente por cálculos empíricos de las posiciones finales del diente.

Típicamente, los cables utilizados en el tratamiento ortodóntico hoy en día son productos disponibles para la venta. Si necesitan ser individualizados por el ortodontista, el objetivo es que se hagan las menores modificaciones posibles. Por lo tanto, los correctores están diseñados de tal manera que al final de tratamiento, cuando los dientes están alineados, se supone que las ranuras de los correctores están situadas y orientadas de forma plana. Esto significa que un cable que estuviera tendido pasivamente a través de las ranuras, sin aplicar ninguna fuerza, sería plano. Este régimen de tratamiento se conoce como "cable recto". Domina el mundo de la ortodoncia. Es eficaz tanto para fabricantes como para ortodontistas. Los aparatos de ortodoncia hechos a medida propuestos por Andreiko et al. requieren un cable plano, pero con la curvatura en un plano horizontal personalizado para el individuo y dictada por la forma de la forma de arco deseada para el paciente.

El llamado método de cable recto que continua siendo utilizado en aparatos de ortodoncia hoy en día tiene algunas desventajas notables en términos de comodidad del paciente. La necesidad de cerrar la separación entre la superficie de unión del corrector y la superficie del diente con adhesivo también da lugar a un espesor total del aparato aumentado. Para correctores que están unidos de forma labial, esto es aceptable, ya que las superficies labiales del diente son muy uniformes para distintos individuos, y la separación que va a ser cerrada no es significativa. Sin embargo, las superficies linguales (internas) de los dientes presentas una variación mucho mayor entre pacientes. Para conseguir el objetivo de orientar el corrector de tal manera que la ranura esté paralela a todas las demás cuando el tratamiento termina, el espesor de adhesivo que es necesario a menudo está comprendido entre 1 y 2 mm. Es obvio que cada fracción de un mm añadida al espesor del aparato aumenta de manera significativa la incomodidad del paciente. Especialmente con correctores linguales (corrector unido a la superficie lingual de los dientes), surgen problemas de articulación, y la lengua se irrita de forma severa durante varias semanas después de la unión. Las superficies del diente próximas a estas almohadillas adhesivas son difíciles de limpiar, dando lugar de este modo a puntos de acumulación de bacterias que producen inflamación gingival. Cuanto más alejado está el cable de arco de la superficie del diente, más difícil es conseguir... [Seguir leyendo]

1. Un método para fabricar un corrector dental (14) personalizado para un paciente con la ayuda de un ordenador, teniendo dicho corrector un cuerpo de corrector (20, 20A) y una almohadilla (18) de fijación del corrector que tiene una superficie (24, 16A) orientada al diente que casa con la superficie tridimensional (54) de un diente (16) del paciente, memorizando el ordenador una representación digital de una parte de la dentadura del paciente y proporcionando acceso a una librería de cuerpos de corrector tridimensionales virtuales (20, 20A), caracterizado por que comprende las etapas de:

determinar la superficie (16A) orientada al diente personalizando la almohadilla (18) de fijación del corrector para un ajuste positivo sobre el diente, siendo la superficie de la almohadilla (18) de fijación del corrector lo suficientemente extensa para recubrir características de curvatura sustancial con al menos una parte elevada con respecto a la anatomía de los dientes circundantes,

obtener un cuerpo de corrector virtual (20, 20A) a partir de dicha librería y colocar dicho cuerpo de corrector virtual (20, 20A) con relación a dicha almohadilla de fijación del corrector virtual (18), y

combinar el cuerpo de corrector virtual (20, 20A) con la almohadilla de fijación del corrector virtual (18) para crear una representación virtual personalizada, individual y unificada del corrector dental (14), y

exportar los datos digitales que representan el corrector dental personalizado (14) de dicho ordenador a un sistema de fabricación,

y fabricar el corrector (14) mediante dicho sistema de fabricación.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la etapa de personalizar el área de almohadilla (18) de fijación del corrector se realiza mediante cálculo automático o semiautomático del área de unión de corrector por análisis de la curvatura de la superficie del diente (16).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la etapa de personalizar el área de la almohadilla (18) de fijación del corrector comprende marcar manualmente el límite de la superficie (24, 16A) orientada al diente de la almohadilla (18) de fijación del corrector sobre la superficie del diente (16) mediante colocación de puntos sobre la superficie del diente virtual (16) para generar un límite curvado para que la almohadilla (18) de fijación del corrector siga el contorno de la superficie del diente.

4. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que una parte del cuerpo de corrector (20, 20A) es retirada con el fin de colocar la ranura del cuerpo de corrector (20, 20A) tan cerca como sea posible de la almohadilla (18) de fijación del corrector y la parte del cuerpo de corrector (20, 20A) que sobresale en la corona del diente es retirada.

5. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la superficie orientada al diente (16A) de la almohadilla (18) de fijación del corrector cubre una cúspide o una parte de una cúspide del diente (16).

6. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que una segunda superficie (26) opuesta a la superficie (24, 16A) orientada al diente de la almohadilla (18) de fijación del corrector se determina creando el vector normal para cada elemento de la superficie (24, 16A) orientada al diente de la almohadilla (18) de fijación del corrector y desplazando dichos elementos de la superficie en la dirección del vector normal, siendo el grado de desplazamiento igual al espesor de la almohadilla (18) de fijación del corrector.

7. El método de la reivindicación 6, caracterizado por que el espesor del corrector (14) varía a lo largo de la superficie (24, 16A) de la almohadilla (18) de fijación del corrector.

8. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el cálculo de la superficie de la almohadilla (18) de fijación del corrector comprende la almohadilla (18) de fijación del corrector que cubre partes de las cúspides donde tales cúspides no hacen contacto con los dientes contrarios durante la oclusión o la masticación.

9. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los planos de la mordida están integrados en el corrector.

10. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el cuerpo de corrector virtual (20, 20A) se modifica añadiendo características auxiliares.

11. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fabricación es mediante moldeo, sinterización con láser o fresado.

12. Un corrector dental (14) fabricado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, comprendiendo el corrector una almohadilla (18) de fijación del corrector para unir al diente (16) del paciente y una ranura (22) para recibir el cable de arco (10), en el que la almohadilla (18) de fijación del corrector comprende una superficie (16A,

24) orientada al diente tridimensional que se ajusta a la forma del diente (16), en donde la dirección de dicha ranura

(22) desde la abertura de la ranura (22A) a la base de la ranura (22B) está orientada en alineación aproximadamente paralela con relación a la respectiva almohadilla (18) de fijación del corrector, caracterizado por que el corrector es un corrector moldeado de acuerdo con un objeto unificado virtual en tres dimensiones de la almohadilla (18), el cuerpo de corrector (20) y un objeto que representa el conducto de fluido del molde o bebedero colocado en el 10 corrector (14).

13. Un corrector dental (14) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el límite de la almohadilla (18) de fijación del corrector sigue el contorno de la superficie del diente.

14. Un corrector dental (14) de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 y 13, en el que la almohadilla (18)

de fijación del corrector cubre partes de las cúspides de los dientes (16) donde tales cúspides no hacen contacto con los dientes contrarios durante la oclusión o la masticación.