PL208345B1

Modular system for customized orthodontic appliances

Abstract

A set of customized orthodontic brackets (14) are provided with slots (22) that are arranged substantially parallel to the tooth surface. The archwire (10), in an as-manufactured condition, has a portion of substantial arcuate extent, which is canted relative to the occlusal plane (15). The brackets (14) are designed on a computer as a combination of three-dimensional virtual objects comprising the virtual bracket bonding pad (18) and a separate virtual bracket body retrieved from a library of virtual bracket bodies. The virtual brackets can be represented as a file containing digital shape data and exported to a rapid prototype fabrication device for fabrication of the bracket (14) in wax or other material and casting the wax prototype in a suitable alloy. Other manufacturing techniques are also contemplated, including milling and laser sintering.

PL208345B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

Term

Term ended

Expired 11 February 2023, 3.6 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

17 claims: 13 independent, 4 dependent

  1. 1
    A method of designing and manufacturing an individually tailored orthodontic bracket for a patient using a computer, the bracket having wings having an arch slot and a base having a tooth-adjacent surface that represents the three-dimensional surface of the patient's tooth, according to which a digital representation of a portion of the patient's teeth is recorded. on the computer and provides a library of three-dimensional lock wings on the computer;a tooth area is designated where the bracket base is attached to the tooth;determining the three-dimensional shape of the surface adjacent to the tooth of the bracket base directly from the digital representation of the patient's dentition, the three-dimensional shape mapping the three-dimensional surface of the tooth, characterized in that a second surface (26) of the bracket base (18) is obtained, the second surface ( 26) is opposed to the tooth adjacent surface (24) and has a three-dimensional shape corresponding to the tooth adjacent surface (24);obtaining virtual lock wings (20, 20A, 20B) from this library and positioning the virtual lock wings (20, 20A, 20B) with respect to the virtual lock base (18);combining the virtual lock wings (20, 20A, 20B) with the virtual lock base (18) to form one unitary virtual three-dimensional object representing the lock (14);and exporting digital data representing the lock (14) from the computer to the manufacturing system for producing the lock (14). 1. Sposób projektowania i wytwarzania indywidualnie dopasowanego zamka ortodontycznego dla pacjenta przy pomocy komputera, przy czym ten zamek ma skrzydełka, mające szczelinę na łuk, i podstawę mającą powierzchnię przylegającą do zęba stanowiącą odwzorowanie trójwymiarowej powierzchni zęba pacjenta, zgodnie z którym zapisuje się cyfrową reprezentację części uzębienia pacjenta w komputerze i udostępnia się bibliotekę trójwymiarowych skrzydełek zamków w komputerze;wyznacza się obszar dla zęba, w którym podstawa zamka jest przymocowana do zęba;wyznacza się trójwymiarowy kształt powierzchni przylegającej do zęba podstawy zamka bezpośrednio z cyfrowej reprezentacji uzębienia pacjenta, przy czym ten trójwymiarowy kształt odwzorowuje trójwymiarową powierzchnię tego zęba, znamienny tym, że uzyskuje się drugą powierzchnię (26) podstawy (18) zamka, przy czym druga powierzchnia (26) znajduje się naprzeciw powierzchni (24) przylegającej do zęba i ma trójwymiarowy kształt odpowiadający powierzchni (24) przylegającej do zęba;uzyskuje się wirtualne skrzydełka (20, 20A, 20B) zamka z tej biblioteki i pozycjonuje się wirtualne skrzydełka (20, 20A, 20B) zamka względem wirtualnej podstawy (18) zamka;łączy się wirtualne skrzydełka (20, 20A, 20B) zamka z wirtualną podstawą (18) zamka z utworzeniem jednego jednolitego wirtualnego trójwymiarowego obiektu reprezentującego zamek (14);i eksportuje się dane cyfrowe reprezentujące zamek (14) z komputera do systemu wytwarzania dla wytworzenia zamka (14).
  2. 4
    The method according to p. A lock base (18) having a narrow rim and a thick central portion near which the lock wings (20, 20A, 20B) are attached to the lock base (18). 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że stosuje się podstawę (18) zamka mającą wąskie obrzeże i grubą centralną część, w pobliżu której skrzydełka (20, 20A, 20B) zamka mocuje się do podstawy (18) zamka.
  3. 5
    The method according to p. 3. A method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the virtual model of the lock wings (20, 20A, 20B) is further modified. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że ponadto modyfikuje się wirtualny model skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka.
  4. 8
    The method according to p. 1, 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, characterized in that when connecting the virtual wings (20, 20A, 20B) of the lock with the virtual base (18) of the lock, a computer visual inspection is performed the virtual teeth (16) and virtual bases (18) attached to the lock teeth (16) and the position of the lock wings (20, 20A, 20B) relative to their respective lock base (18) is repositioned. 8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że w trakcie łączenia wirtualnych skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka z wirtualną podstawą (18) zamka dokonuje się oględzin przy pomocy komputera wielu wirtualnych zębów (16) i wirtualnych podstaw (18) zamka przymocowanych do zębów (16) i zmienia się położenie skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka względem ich odpowiedniej podstawy (18) zamka.
  5. 9
    The method according to p. 1 or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, characterized in that a part of the virtual wings (20, 20A, 20B) of the lock are further removed, said part including a part that would be projected into the tooth (16) when the lock wings (20, 20A, 20B) are connected to the lock base (18). 9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, znamienny tym, że ponadto usuwa się część wirtualnych skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka, przy czym ta część obejmuje część, która by wystawała do zęba (16), gdy skrzydełka (20, 20A, 20B) zamka są połączone z podstawą (18) zamka.
  6. 10
    The method according to p. 1 or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, or 9, characterized in that a manufacturing system is used which comprises a rapid prototype system producing a lock representation (14) used as a positive mold, wherein this lock (14) is cast during manufacture. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że stosuje się system wytwarzania obejmujący szybki system prototypowy wytwarzający reprezentację zamka (14) używaną jako pozytyw formy, przy czym w trakcie wytwarzania odlewa się ten zamek (14).
  7. 11
    The method according to p. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, characterized in that the lock (14) is produced by laser sintering in the manufacturing step. 11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że w etapie wytwarzania wytwarza się zamek (14) techniką spiekania laserowego.
  8. 12
    The method according to p. 1 or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, or 9, or 10, or 11, characterized by further modifying the digital representation of the dentition to the desired target position using a computer, wherein steps of obtaining the virtual wings (20, 20A, 20B) of the lock from this library and positioning the virtual wings (20, 20A, 20B) of the lock relative to the virtual base (18) of the lock and connecting the virtual wings (20, 20A, 20B) of the bracket with a virtual bracket (18) to form one unitary virtual three-dimensional object representing the bracket (14) is carried out after the teeth (16) have been virtually moved to the desired target position. 12. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, znamienny tym, że ponadto modyfikuje się przy użyciu komputera cyfrową reprezentację uzębienia do pożądanego położenia docelowego, przy czym etapy otrzymywania wirtualnych skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka z tej biblioteki i pozycjonowania wirtualnych skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka względem wirtualnej podstawy (18) zamka oraz łączenia wirtualnych skrzydełek (20, 20A, 20B) zamka z wirtualną podstawą (18) zamka z utworzeniem jednego jednolitego wirtualnego trójwymiarowego obiektu reprezentującego zamek (14) prowadzi się po wirtualnym przemieszczeniu zębów (16) do pożądanego położenia docelowego.
  9. 13
    The method according to p. 1, 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, or 9, or 10, or 11, or 12, characterized in that, in addition, the actual model of the patient's teeth is made, the actual model is manipulated until the teeth (16) are in the desired occlusion, the actual model of the teeth in the desired occlusion is scanned, using a digital representation including a three-dimensional representation derived from this scan. 13. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, znamienny tym, że ponadto wykonuje się rzeczywisty model zębów pacjenta, manipuluje się rzeczywistym modelem aż do znalezienia się zębów (16) w pożądanym zwarciu, skanuje się rzeczywisty model zębów w pożądanym zwarciu, przy czym stosuje się cyfrową reprezentację obejmującą reprezentację trójwymiarową pochodzącą z tego skanowania.
  10. 14
    The method according to p. 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 or 11 or 12 or 13, characterized in that the surface (24) adjacent to the tooth and the other the surface (26) have a three-dimensional configuration corresponding substantially exactly to the corresponding three-dimensional surface of the tooth (16). 14. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że powierzchnia (24) przylegająca do zęba i druga powierzchnia (26) mają konfigurację trójwymiarową odpowiadającą zasadniczo dokładnie odpowiedniej trójwymiarowej powierzchni zęba (16).
  11. 15
    The method according to p. 1 or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, or 9, or 10, or 11, or 12, or 13, or 14, characterized in that spatial positioning information is transmitted the bracket (14) and the slot (22) of the bracket (14) for a wire bending robot to bend an individually fitted orthodontic arch intended for a given patient. 15. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, znamienny tym, że przesyła się informacje dotyczące przestrzennego położenia zamka (14) i szczeliny (22) tego zamka (14) do robota gnącego drut celem wygięcia indywidualnie dopasowanego łuku ortodontycznego przeznaczonego dla danego pacjenta.
  12. 16
    The method according to p. 1 or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, or 9, or 10, or 11, or 12, or 13, or 14, or 15, characterized in that the base (18 ) of the lock includes an element forming a slot (22) into which an arc (10) is inserted, the slot (22) being oriented approximately parallel to the base (18) of the lock at the point where the element engages with the base (18) lock. 16. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, albo 15, znamienny tym, że podstawa (18) zamka obejmuje element tworzący szczelinę (22), do której wkłada się łuk (10), przy czym szczelina (22) jest zorientowana w przybliżeniu równolegle do podstawy (18) zamka w miejscu, w którym ten element łączy się z podstawą (18) zamka.
  13. 17
    The method according to p. 1 or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, or 8, or 9, or 10, or 11, or 12, or 13, or 14, or 15, or 16, characterized in that the lock (14) further includes a U-shaped insert in the slot (22) of the lock. 17. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, albo 15, albo 16, znamienny tym, że zamek (14) ponadto obejmuje wkładkę w kształcie litery U w szczelinie (22) tego zamka.