Sistema y procedimiento de modelación de la reducción interproximal de dientes.

Sistema informatizado para modelado de la IPR de dientes de un paciente para facilitar tratamiento de ortodoncia,

comprendiendo dicho sistema informatizado:

un microprocesador que comprende una pluralidad de algoritmos;

un dispositivo de memoria; y en el que

dicho sistema informatizado para modelado IPR es configurado para:

determinar si es necesario el pulido para un diente entre cualesquiera dientes adyacentes;

generar un modelo tridimensional de IPR del diente basándose en colisión potencial con cualesquiera diente adyacente; y

utilizar dicho modelo IPR del diente para facilitar la planificación del tratamiento, de manera que la generación de un modelo de IPR del diente para dicho diente comprende la construcción de un plano de pulido (202, 302, 626) para dicho diente, y en el que dicho sistema informatizado está configurado para construir dicho plano de pulido para dicho diente determinando la dirección normal de dicho plano de pulido basándose en sistemas de coordenadas locales para dicho diente u otras referencias apropiadas y, como mínimo, un diente adyacente y determinar un punto objetivo entre contornos asociados con dicho diente y dicho como mínimo un diente adyacente, siendo construido dicho plano de pulido para que atraviese dicho punto objetivo y en dicha dirección normal.

Sistema y procedimiento de modelación de la reducción interproximal de dientes Sector técnico La presente invención se refiere de manera general a tratamientos de ortodoncia y en particular a un sistema y a un procedimiento para modelación y aplicación de reducción interproximal de dientes para facilitar un tratamiento de ortodoncia.

Antecedentes de la invención Un problema experimentado durante los tratamientos de ortodoncia es la interferencia o "apiñamiento" residual de dientes adyacentes debido a insuficiente reducción interproximal (IPR) . La habilidad de resolver la interferencia de dientes para crear suficiente espacio e IPR durante el tratamiento es una cuestión importante en el creciente sector de la ortodoncia informatizada. Para crear dicha separación, se utilizan muy frecuentemente procedimientos de pulido y/u otros procesos de corrección, pero la determinación de dichos pulido y corrección pueden resultar muy difíciles. El documento US 2006/0068355 A1 da a conocer, por ejemplo, un sistema y procedimiento informatizados para el modelado de la IPR de dientes de un paciente para facilitar el tratamiento de ortodoncia.

Por ejemplo, los clínicos no conocen en general en qué zona o región específica se debe efectuar el pulido de un diente particular, si se necesita pulido. Los clínicos no saben en general dónde está situada la región de pulido, dado que las funciones actuales de cuantificación de la colisión facilitan solamente la magnitud de la colisión. Estos procedimientos para determinar una región de pulido son reactivos por naturaleza, en vez de ser predicativos. Estas limitaciones confunden frecuentemente al clínico que pule o corrige un diente en mayor medida de lo que sería necesario, resultando en la producción de intersticios entre dos dientes adyacentes después del tratamiento. Además, estas limitaciones pueden confundir al clínico haciendo que pula o corrija un diente en menor medida de lo necesario y/o que pula o corrija en una zona errónea, resultando ello en la generación de un espacio insuficiente, lo que dificulta el desplazamiento del diente a su posición objetivo. Además, después del pulido del diente, la IPR del diente sometido a pulido no se puede visualizar fácilmente en el tratamiento virtual. Además, después de dicho tratamiento de pulido, el clínico no puede tener la adecuada seguridad de si el diente pulido o corregido tiene suficiente separación o se encuentra todavía en colisión con dientes adyacentes, haciendo difícil un ajuste adicional. Dado que la geometría del pulido para el diente no está representada adecuadamente, se tiene como resultado el cálculo incorrecto de la colisión entre dientes.

Resumen de la invención De acuerdo con varios aspectos de la presente invención, se dan a conocer un sistema y procedimientos para el modelado y aplicación de reducción interproximal (IPR) de dientes para facilitar el tratamiento de ortodoncia. Estos procedimientos para el modelado de la geometría IPR del diente pueden comprender la generación y construcción de la geometría IPR del diente por modificación de la geometría del diente, por ejemplo, mediante procesos de pulido/corrección o deformación, o cualquier otro proceso de modificación local o aplicado de la geometría IPR del diente, tal como extrusión, intrusión, redondeo, suavización y similares. Además, estos procedimientos pueden ser utilizados solos o combinados de manera adecuada para generar y conseguir la geometría IPR modificada del diente.

De acuerdo con una realización a título de ejemplo, se da a conocer un sistema informatizado para modelado de la IPR de dientes de un paciente para facilitar el tratamiento de ortodoncia, comprendiendo dicho sistema informatizado: un microprocesador que comprende una pluralidad de algoritmos, un dispositivo de memoria y en el que dicho sistema informatizado para modelado IPR es configurado para: determinar si es necesario el pulido para un diente entre cualesquiera dientes adyacentes; generar un modelo tridimensional de la IPR del diente basándose en la colisión potencial con un diente adyacente y utilizando dicho modelo de IPR del diente para facilitar la planificación del tratamiento, de manera que la generación de un modelo de IPR del diente para dicho diente comprende la construcción de un plano de pulido para dicho diente y en el que dicho sistema informatizado está configurado para construir dicho plano de pulido para dicho diente determinando la dirección normal de dicho plano de pulido basándose en sistemas de coordenadas locales para dicho diente u otras referencias apropiadas y, como mínimo, un diente adyacente y determinar un punto objetivo entre contornos asociados con dicho diente y dicho, como mínimo, un diente adyacente, siendo construido dicho plano de pulido para que atraviese dicho punto objetivo y en dicha dirección normal.

De acuerdo con otra realización, se da a conocer un procedimiento informatizado para modelado de la IPR del diente de un paciente para facilitar el tratamiento de ortodoncia, comprendiendo dicho procedimiento informatizado para modelado de la IPR del diente: determinar si se requiere pulido para un primer diente entre cualesquiera dientes adyacentes, generar un modelo de IPR del diente para un primer diente basándose en la colisión potencial con cualesquiera dientes adyacentes; y

utilizar dicho modelo de IPR del diente para facilitar la planificación del tratamiento, de manera que la generación de un modelo de IPR del diente para dicho diente comprende la construcción de un plano de pulido para dicho diente, y en el que dicho procedimiento informatizado está configurado para construir dicho plano de pulido para dicho diente determinando una dirección normal de dicho plano de pulido, basándose en sistemas de coordenadas locales para dicho diente u otras referencias apropiadas y, como mínimo, un diente adyacente y determinar un punto objetivo entre contornos asociados con dicho diente y dicho, como mínimo, un diente adyacente, siendo construido dicho plano de pulido de manera que atraviese dicho punto objetivo y en dicha dirección normal.

Breve descripción de los dibujos Las realizaciones a título de ejemplo de la presente invención se describirán en relación con los dibujos adjuntos, en los que los numerales iguales indican iguales elementos y en los que:

Las figuras 1A y 1B muestran diagramas de flujo de un sistema y procedimiento a título de ejemplo, para tratamiento, comprendiendo la construcción de un modelo de IPR del diente y aplicación, de acuerdo con una realización a título de ejemplo de la presente invención;

La figura 2 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento a título de ejemplo de construcción de un modelo de IPR de un diente, de acuerdo con una realización a título de ejemplo de la presente invención;

Las figuras 3A y 3B muestran representaciones gráficas a título de ejemplo de un plano de pulido y magnitudes del pulido, de acuerdo con realizaciones a título de ejemplo de la presente invención;

La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento a título de ejemplo para la construcción de un plano de pulido, de acuerdo con una realización a título de ejemplo de la presente invención;

La figura 5 muestra un sistema de coordenadas local del diente a título de ejemplo, de acuerdo con una realización a título de ejemplo de la presente invención;

La figura 6 muestra una representación gráfica de una vista, a título de ejemplo, en un plano de proyección para la construcción del plano de pulido, de acuerdo con una realización de la presente invención;

La figura 7 muestra visualizaciones gráficas a título de ejemplo de planos de pulido de la derecha y de la izquierda de acuerdo con una realización, a título de ejemplo, de la presente realización; y Las figuras 8A y 8B muestran informes de colisión de acuerdo con realizaciones a título de ejemplo de la presente invención.

Descripción detallada La presente invención se puede describir en términos de diferentes componentes y fases de proceso. Se debe observar que dichos componentes y etapas de trabajo se pueden realizar por una serie de componentes de hardware y de software configurados para llevar a cabo las funciones especificadas. Por ejemplo, la presente invención puede utilizar varios dispositivos electrónicos de control, dispositivos de representación por visualización, terminales de entrada y similares que pueden llevar a cabo una serie de funciones bajo el control de uno o varios sistemas de control, microprocesadores u otros dispositivos de control. De forma adicional, la presente invención puede ser practicada en cualquier número de contextos de ortodoncia y las realizaciones, a título de ejemplo, relativas... [Seguir leyendo]

1. Sistema informatizado para modelado de la IPR de dientes de un paciente para facilitar tratamiento de ortodoncia, comprendiendo dicho sistema informatizado:

un microprocesador que comprende una pluralidad de algoritmos;

un dispositivo de memoria; y en el que dicho sistema informatizado para modelado IPR es configurado para:

determinar si es necesario el pulido para un diente entre cualesquiera dientes adyacentes;

generar un modelo tridimensional de IPR del diente basándose en colisión potencial con cualesquiera diente adyacente; y utilizar dicho modelo IPR del diente para facilitar la planificación del tratamiento, de manera que la generación de un modelo de IPR del diente para dicho diente comprende la construcción de un plano de pulido (202, 302, 626) para dicho diente, y en el que dicho sistema informatizado está configurado para construir dicho plano de pulido para dicho diente determinando la dirección normal de dicho plano de pulido basándose en sistemas de coordenadas locales para dicho diente u otras referencias apropiadas y, como mínimo, un diente adyacente y determinar un punto objetivo entre contornos asociados con dicho diente y dicho como mínimo un diente adyacente, siendo construido dicho plano de pulido para que atraviese dicho punto objetivo y en dicha dirección normal.

2. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicho sistema informatizado está configurado además para determinar la magnitud de pulido (304, 306) para dicho diente.

3. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicha generación de modelo IPR del diente para dicho diente utiliza una geometría IPR del diente modificada para representar dicho modelo IPR del diente.

4. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicha generación de un modelo IPR del diente para dicho diente comprende la utilización, como mínimo, de un diente corregido y un diente deformado para representar dicho modelo IPR del diente.

5. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicha construcción de un plano de pulido para dicho diente es utilizado para construir, como mínimo, uno de un modelo corregido IPR del diente y un modelo deformado IPR del diente.

6. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicho sistema informatizado está configurado para determinar la dirección normal de dicho plano de pulido por construcción de una línea normal (618) que tiene un vector de dirección definido por la ecuación:

Vector de dirección de la línea normal = WA*NYA + WB*NYB

siendo NYA el vector unidad del eje Y del sistema local de coordenadas para el diente A y NYB el vector unidad para el eje Y del sistema de coordenadas local para el diente B, y WA y WB son los coeficientes de ponderación de NYA y NYB siendo WA0, WB0 y WA+WB=1.

7. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicho sistema informatizado está configurado para determinar la dirección normal de dicho plano de pulido utilizando una curva en forma de arco.

8. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicho sistema informatizado está configurado para determinar la dirección normal de dicho plano de pulido por construcción de una línea normal (618) que se encuentra dentro de un plano de proyección y que es perpendicular a una bisectriz (616) , estando calculada dicha bisecrtiz basándose en el ángulo de intersección formado por una primera tangente (812) asociada con dicho diente y una segunda línea tangente asociada con dicho, como mínimo, un diente adyacente.

9. Sistema informatizado, según la reivindicación 8, en el que dicho plano de proyección está definido por la ecuación:

Normal del plano de proyección = WA*NZA + WB*NZB

en la que NZA es el vector unidad del eje Z del sistema de coordenadas locales para el diente A y NZB es el vector unidad del eje Z del sistema de coordenadas locales para el diente B, permitiendo la construcción del plano de proyección, y WA y WB son los coeficientes de ponderación de NZA y NZA siendo WA0, WB0 y WA+WB=1.

10. Sistema informatizado, según la reivindicación 1, en el que dicho plano de proyección está definido por la ecuación:

Normal del plano de proyección =

** (Ver fórmula) **

en la que NZi es el vector unidad del eje Z del sistema de coordenadas locales para el diente i, y n es el número total de dientes de la mandíbula del paciente y Wi es el coeficiente de ponderación de NZi, siendo Wi0y

** (Ver fórmula) **

11. Sistema informatizado, según la reivindicación 8, en el que dicho plano de proyección está construido por: construcción de un primer plano en dicho diente (602) a través de un origen del sistema de coordenadas local para dicho diente, con una normal para dicho primer plano en una dirección del eje Y de dicho sistema de coordenadas local para dicho diente; construcción de un segundo plano en, como mínimo, un diente adyacente (604) de dicho diente a través de un origen de un sistema local de coordenadas para dicho, como mínimo, un diente adyacente con una normal para dicho segundo plano en una dirección de eje Y de dicho sistema de coordenadas local para dicho diente adyacente y hallar una línea de intersección (606) entre dicho primer plano y dicho segundo plano, en el que dicho plano de proyección está construido perpendicularmente a dicha línea de intersección.

12. Sistema informatizado, según la reivindicación 11, en el que dicha primera línea tangente y dicha segunda línea

tangente están construidas por: hallar un punto de intersección definido entre dicha línea de intersección y dicho plano de intersección, siendo dicho plano de proyección perpendicular a dicha línea de intersección; proyectar vértices en una superficie de corona de dicho diente para definir un contorno de dicho diente; proyectar vértices sobre una superficie de corona de dicho, como mínimo, un diente adyacente para definir un contorno de dicho, como mínimo, un diente adyacente; construir dicha primera línea tangente a través de dicho punto de intersección y tangente a dicho contorno de dicho diente; y construir dicha segunda línea tangente a través de dicho punto de intersección y tangente a dicho contorno de dicho, como mínimo, un diente adyacente.

13. Sistema informatizado, según la reivindicación 12, en el que dicho punto objetivo comprende un punto medio o un punto intermedio configurado entre puntos extremos asociados con dicho contorno de dicho diente y dicho contorno de dicho, como mínimo, un diente adyacente.

14. Procedimiento informatizado para dicho modelado IPR de dientes de un paciente para facilitar tratamiento de

ortodoncia, comprendiendo dicho procedimiento informatizado para modelado IPR de dientes: determinar si se requiere pulido para un primer diente entre cualesquiera dientes adyacentes; generar un modelo IPR del diente para un primer diente basándose en colisión potencial con cualesquiera dientes adyacentes; y utilizar dicho modelo de IPR del diente para facilitar la planificación del tratamiento, de manera que la generación de un modelo de IPR del diente para dicho diente comprende la construcción de un plano de pulido para dicho diente y en el que dicho procedimiento informatizado está configurado para construir dicho plano de pulido para dicho diente determinando una dirección normal de dicho plano de pulido, basándose en sistemas de coordenadas locales para dicho diente u otras referencias apropiadas y, como mínimo, un diente adyacente y determinar un punto objetivo entre contornos asociados con dicho diente y dicho, como mínimo un diente adyacente, siendo construido dicho plano de pulido de manera que atraviese dicho punto objetivo y en dicha dirección normal.