WO2021201719A1 - Method for orthodontic treatment using the straight-wire technique - Google Patents
Method for orthodontic treatment using the straight-wire technique Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021201719A1 WO2021201719A1 PCT/RU2020/050332 RU2020050332W WO2021201719A1 WO 2021201719 A1 WO2021201719 A1 WO 2021201719A1 RU 2020050332 W RU2020050332 W RU 2020050332W WO 2021201719 A1 WO2021201719 A1 WO 2021201719A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- treatment
- orthodontic
- shape
- bracket system
- arch
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
- A61C7/14—Brackets; Fixing brackets to teeth
Definitions
- the invention relates to the field of dentistry, namely to orthodontics, proposes a method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling and individual elements of the bracket system for its implementation, and allows you to achieve a pre-planned using 3 D-modeling and implemented using a manufactured individual bracket -systems for moving teeth.
- orthodontic appliances consisting of a wire arch with the ability to restore shape, which, for example, can be made for an individual patient, and a set of individual elements of the bracket system, each of which includes a body with a platform for attachment to the tooth and a groove or hole for installing the arc.
- the shape-recovery wire used can be both planar, i.e. located in the same plane, and curved as a result of the calculation individually for the patient.
- curvature of the arc is directed along three dimensions in space, which significantly narrows the possibilities of its sliding inside the grooves or holes of the bracket-system elements, although such sliding would contribute to successful treatment, since it would accompany the movement of the teeth to their corrected position. ...
- orthodontic arcs are used, which have both circular and rectangular cross-sections with a predetermined curvature in the plane.
- Orthodontic bows also have the effect of reshaping. These arcs are installed in the holes or grooves with which the elements of the bracket system are equipped. In this case, each element of the bracket system is glued with a mounting pad to the corresponding tooth. After installation, the archwires tend to return to their original shape, and thus move the teeth into the desired position.
- the patent for the invention describes a method of manufacturing an individual orthodontic apparatus for treating a patient, containing at least one therapeutic orthodontic arch and a plurality of elements, each of which contains a bracket with at least one groove configured to receive the specified orthodontic arch. Moreover, each the staple is adapted to be mounted on an intermediate piece, which, in turn, is adapted to be mounted on a base intended to be mounted on the front or rear side of the tooth.
- the specified method includes individual computer modeling of the specified brackets, intermediate parts and bases after image formation in the corrected position of the dental arch and sides of the teeth, on which it is necessary to fix the specified bases.
- the project bow is positioned relative to the indicated sides of the teeth, while the geometry of the said project bow is similar to the geometry of the orthodontic bow. Computer modeling of these elements is carried out to give them an envelope corresponding to the geometry of the gap, which, upon completion of orthodontic treatment, will separate the tooth and the treatment bow when the tooth takes its corrected position and the bow restores its original shape.
- the main disadvantage of the solution proposed in the prototype is that the last orthodontic arch at the end of the treatment of a real patient does not take its nominal shape in a free state due to restrictions on the part of the teeth and other individual characteristics of the patient. Accordingly, the formed image in the corrected position of the dental arch and the surfaces of the teeth, on which it is necessary to fix the indicated bases of the elements of the bracket system, can be used only in the first approximation, since in reality the arch will not be able to finally restore its original shape, and the tooth will not take its corrected position.
- the objective of the invention is to develop a method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling, which makes it possible to carry out a pre-planned movement of teeth patient and realize movement using the custom-made braces system.
- the technical result is to reduce the time to achieve the result of the patient's orthodontic treatment.
- the method of orthodontic treatment is used for the upper jaw.
- the method of orthodontic treatment is used for the lower jaw.
- the method of orthodontic treatment proposed according to the invention can be performed from the side of the lingual surface of the teeth.
- the method of orthodontic treatment proposed according to the invention can be performed from the side of the vestibular surface of the teeth.
- the problem is also solved, and the technical result is achieved by the fact that the individual elements of the bracket system for orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling are made in such a way that the standard orthodontic arch, having the shape of the desired curve, completely enters the grooves and holes of the individual elements of the bracket system ...
- the pads of the individual elements of the bracket system follow the shape of the corresponding teeth.
- a gap is set between the platform and the surface of the tooth for uniform distribution of the glue for further fixation of the individual elements of the bracket system on the tooth.
- the desired curve at the end of the treatment is located symmetrically relative to the sagittal plane, and its shape corresponds to the averaged one with an accuracy of 1 mm. curve between the original shape of the selected standard still strained orthodontic arch, set at the beginning of treatment, and the shape of the unstressed standard arch used at the end of treatment.
- bracket system can be made in the form of braces. Also, some of the elements of the bracket system can be made in the form of buccal or lingual tubes or locks. It is also possible to make some of the elements of the bracket system in the form of buttons or juicy pads.
- the proposed method of treating a patient avoids the negative effect of the fact that the last orthodontic arch at the end of the treatment of a real patient does not take its nominal shape in a free state due to restrictions on the part of the teeth and other individual characteristics of the patient.
- curve between the initial shape of the selected still strained standard orthodontic arch, set at the beginning of treatment, and the shape of the unstressed standard the arch used at the end of the treatment allows you to correctly plan and implement a pre-planned movement of the patient's teeth. This makes it possible to use a standard orthodontic arch in a still tense state at the end of the treatment, while the patient's teeth already occupy their design position, previously calculated using 3D modeling.
- Fig. 1 ZO-model of the patient's jaws in the occlusal relationship
- Fig. 2 plane of the orthodontic arch for the upper jaw at the end of treatment
- Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10 are figures explaining the process of 3 D-modeling of the desired curve of a deformed standard orthodontic arch at the end of treatment;
- Fig. 13 ZO-model of the patient's jaws in the occlusal relationship with the desired curves in the occlusal relationship;
- Fig. 14 ZO-model of the patient's jaws in an occlusal relationship with a standard orthodontic arch and elements of an individual bracket system placed on it at the end of treatment;
- Fig. 15 is an example of a 30-model of the patient's upper jaw with the elements of the individual bracket system placed at the beginning of treatment.
- FIG. 16 - an example of the location of the desired curve for the case of treatment with lingual elements of an individual bracket system
- FIG. 17 shows an example of a ZO-model of a patient's jaw with lingual elements of an individual bracket system placed.
- Embodiments of the invention The proposed method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3 D-modeling can be carried out both for the occlusal relationship of the patient's teeth, and separately for the upper and lower jaws.
- a standard orthodontic arch 1 is used, which is still in tension at the end of the treatment (Fig. 14).
- Fig. 14 To determine its position and shape using 3 D-modeling, it is necessary to have ZO-models of the patient's jaws in the occlusal ratio.
- These jaw models can be obtained from, for example, an intraoral scan of a patient, a scan of a plaster cast from a patient's jaw impression, or a scan of a patient's dental impression.
- Treatment is carried out using elements of the individual braces system 2, which are fixed orthodontic structures (braces, buccal tubes, buccal locks, orthodontic buttons, etc.), modeled and manufactured individually for each specific clinical case.
- To set the position of the orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of the treatment first set the plane 3, in which the orthodontic arch 1 for the upper jaw lies at the end of the treatment (Fig. 1).
- the position of plane 3 is selected based on the current position of the upper jaw teeth and their shape, as well as their desired position at the end of the treatment. If necessary, in some cases, prior to this, a preliminary movement of teeth on a 3D model by intrusion / extrusion is carried out for the correct position of the centers of the clinical crown of the teeth relative to the specified plane.
- the centers of the clinical crown of all teeth in the upper jaw should be approximately in line.
- a section 4 of the 3D model of the upper jaw is created with plane 3 (Fig. 2).
- the 3D model selects the most suitable standard size of standard orthodontic arches for the upper and, if necessary, for the lower jaw, which will be used to treat the patient.
- Modeling of the shape of a standard orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of treatment takes place in section 4 of the GE-model in several stages.
- curve 5 is determined, which has the shape of a standard orthodontic arch in a relaxed, that is, a free state relative to the dentition, for which a sagittal plane 6 is set in section 4 of the 3D model, dividing the jaw symmetrically into left and right parts ... Curve 5 of the standard orthodontic arch is located symmetrically relative to it.
- a standard orthodontic arch the shape of which corresponds to curve 5 and which is set at first, cannot take its nominal shape in a free state at the end of treatment due to restrictions on the part of the patient's teeth and other individual characteristics of the patient.
- curve 7 is created, in the first approximation repeating the shape of the first orthodontic arch installed in the elements of the bracket system at the very beginning of treatment.
- point 8 is determined for each tooth in section 4 of the 3D model, which is located at the intersection of the tooth crown with axis 9, which describes the vestibulo-oral position of the tooth (Fig. 3).
- Axis 9 passes through point 8 of the center of the crown contour, in the specific example shown, from the vestibular side, i.e. where the center of the platform of the bracket-system element 2 will be located in the future.
- Axis 9 is directed along the normal to the contour of the crown at the point where it intersects it.
- the distance corresponding to the standard indentation of the bottom of the groove, for example, the bracket of the bracket system 2 is set from the center of its platform for this tooth, and point 10 is set (Fig. 4).
- point 10 is set (Fig. 4).
- the distance from the inner edge of the hole is set (Fig. 5).
- the points 13 of the intersection of the axes 9 of the teeth with the curve 5 of the standard orthodontic arch are first plotted (Fig. 6). Then construct the segments connecting the obtained points 13 with the corresponding control points 10 of the curve 7, located on the axis of one tooth. Within each such segment, point 12 is set, which is a control point for curve 11. The range of location of point 12 is possible up to 1 mm in both directions from the middle of the segment, but within its limits. Then, according to the obtained control points 12, the curve 11 itself is constructed (Fig. 7).
- Curve 11 in fact, sets the tension of the standard orthodontic arch at the end of the treatment, since this arch will tend to occupy the position of curve 5 of the standard orthodontic arch, that is, it will be under load at the end of the treatment, which guarantees the effect of the elements of the braces teeth until the end of treatment.
- curve 14 (FIGS. 8-10), which is an approximated curve of the standard arch at the end of treatment, that is, the desired curve, is necessary to simulate the shape of the standard orthodontic arch 1 for the upper jaw symmetrical with respect to the sagittal plane 6 at the end of treatment. For this, through each point 12, along which the curve 11 was set, a segment is drawn to the line of symmetry denoting the sagittal plane 6. The segment is drawn perpendicular to the sagittal plane 6 (Fig. 8).
- the sought curve 14 is the desired shape of the orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of the treatment, it defines its contact lateral face (Fig. 11 and 12).
- FIG. 16 shows the curve 18 of a standard lingual orthodontic arch and the obtained desired curve 19 for the case of treatment with lingual elements 19 of the bracket system.
- 3D modeling of the elements of 19 lingual braces is performed in the same way as for the vestibular elements.
- the alignment of the teeth of the lower jaw is carried out taking into account the aligned position of the teeth of the upper jaw. If necessary, the position of the teeth on both jaws is corrected to obtain the correct occlusal relationship and the desired aesthetics (Fig. 13 and 14).
- a virtual articulator can be used to simulate the movement of the patient's lower jaw.
- Modeling of the position and shape of the arch for the lower jaw at the end of treatment is performed after modeling the position of the teeth, since in any case the treatment will be performed with a standard set of arches, and the position of the teeth of the lower jaw for them will correspond to the movements of the teeth of the upper jaw, performed according to the modeled position and shape on the basis of the standard arch for the upper jaw. Errors will be compensated by the individual prescription of the bracket system and restrictions on the side of the teeth of the upper jaw.
- a technique similar to the technique for determining the desired curve 14 for the upper jaw is used.
- a plane is set in which the desired curve 17 of the standard orthodontic arch for the lower jaw lies at the end of the treatment. Its position is chosen based on the aligned position of the lower jaw teeth.
- the position of the teeth of the upper jaw is also taken into account so that the elements of the bracket system installed on the lower jaw do not interfere with the teeth of the upper jaw.
- An axis describing the vestibulo-oral position of the tooth is set for each tooth in cross-section. Then, for each tooth along its axis from the point of its intersection with the tooth contour in the vestibular or lingual direction for lingual braces, the distance corresponding to the standard indentation of the bottom of the bracket groove from the center of its platform for this tooth is set and a point is set. For buccal tubes and locks, this is the distance from the inner edge of the opening. Then, based on these points, an approximated curve is set. This curve is the desired curve defining the shape of the standard orthodontic arch for the lower jaw at the end of the treatment. The desired curve defines the inner contact surface of a standard orthodontic arch.
- 3D modeling of the shape of a standard orthodontic arch for the lower jaw is, in fact, similar to 3D modeling of the shape of a standard orthodontic arch for the upper jaw. Also, in the presence of a computed tomogram of the patient's jaws, it is combined with the GE-models of the jaws, which makes it possible to take into account the position and size of the roots of the teeth when aligning the teeth.
- ZO-models of the bodies of the elements of the bracket system 2 are created taking into account the position of the modeled orthodontic standard arches at the end of treatment relative to the aligned teeth (Fig. 14), while the contact lateral faces of the orthodontic standard arches are on the desired curves defining the shape and location of the deformed standard orthodontic arch at the end of treatment.
- the modeled arcs completely fit into the grooves and holes of the elements of the bracket system 2, and the pads of the elements of the bracket system 2 repeat the shape of the corresponding teeth.
- a gap is set between the platform and the surface of the tooth for uniform distribution of the glue for further fixation of the elements of the bracket system 2 on the patient's teeth.
- the modeled elements of the bracket system 2 are individual, additive technologies should be used for their manufacture, such as 30-metal printing, or, for example, casting on wax burn-out models, also obtained using additive technologies.
- the method of indirect fixation should be used. It allows you to accurately reproduce the desired simulated position of the elements of the bracket system 2 in relation to the corresponding teeth in the patient's mouth, as shown in FIG. 15 (in FIG. 16 for lingual treatment).
- positioners for indirect fixation can be used: thermoformed transfer mouth guards, mouth guards with indicating and guiding elements for placement, individual positioners for each tooth.
- the problem solved by the present invention namely the development of a method of orthodontic treatment using a straight arc method using 3D modeling, makes it possible to guarantee the pre-calculated position of the patient's teeth at the end of the treatment.
- the absence of the need to adjust the location of the elements of the bracket system during treatment can significantly reduce the time to achieve a guaranteed result of the patient's orthodontic treatment.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
The proposed method for orthodontic treatment of a patient consists in the use of standard orthodontic archwires (1) in conjunction with individual elements of braces (2), the parameters of which are set in accordance with the shape of the teeth, the desired position thereof at the end of the treatment, and also the shape and position of an orthodontic archwire (1) at the end of the treatment. Said parameters of an orthodontic archwire (1) are also determined for each particular case on the basis of a standard shape of the selected orthodontic archwire and the initial position of the patient's teeth. Modelling the shape and position of the final orthodontic archwire at the end of the treatment by the proposed method makes it possible to achieve pre-planned movement of the patient's teeth and to implement the movement with the aid of custom-made individual braces.
Description
Способ ортодонтического лечения методом прямой дуги Method of orthodontic treatment using the straight arc method
Область техники Technology area
Изобретение относится к области стоматологии, а именно к ортодонтии, предлагает способ ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3D моделирования и индивидуальные элементы брекет-системы для его реализации, и позволяет достичь заранее спланированного с помощью 3 D-моделирования и реализованного с помощью изготовленной индивидуальной брекет-системы перемещения зубов. The invention relates to the field of dentistry, namely to orthodontics, proposes a method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling and individual elements of the bracket system for its implementation, and allows you to achieve a pre-planned using 3 D-modeling and implemented using a manufactured individual bracket -systems for moving teeth.
Предшествующий уровень техники Prior art
Для придания зубному ряду пациента правильной формы применяют ортодонтические аппараты, состоящие из проволочной дуги со способностью восстановления формы, которая, например, может быть изготовлена для индивидуального пациента, и набор индивидуальных элементов брекет- системы, каждый из которых включает тело с площадкой для крепления к зубу и паз или отверстие для установки дуги. To give the patient's dentition the correct shape, orthodontic appliances are used, consisting of a wire arch with the ability to restore shape, which, for example, can be made for an individual patient, and a set of individual elements of the bracket system, each of which includes a body with a platform for attachment to the tooth and a groove or hole for installing the arc.
При этом используемая проволочная дуга со способностью восстановления формы может быть как планарной, т.е. расположенной в одной плоскости, так и изогнутой в результате расчета индивидуально под пациента. In this case, the shape-recovery wire used can be both planar, i.e. located in the same plane, and curved as a result of the calculation individually for the patient.
Например, патент США (U.S. Patent N° 6648640) «Интерактивная система ортодонтического лечения на основе внутриротового сканирования зубов», описывает подход с использованием готовых брекетов и индивидуально изготовленной проволочной дуги. Такая проволочная дуга может иметь сложные скруты и изгибы для компенсации положения пазов или отверстий стандартных ортодонтических несъемных конструкций и, таким образом, не обязательно является плоской планарной проволокой. Учитывая сложность формы ортодонтической дуги, процесс придания ей
соответствующей формы должен быть полностью автоматизирован с использованием материалов, имеющих определенные характеристики, чтобы они могли принимать и сохранять эту форму. Но, возникновение в начале или в ходе лечения необходимости в изменении формы дуги, влечет за собой полную замену всей сложной дуги. Наконец, кривизна дуги, как правило, направлена по трем измерениям в пространстве, что значительно сужает возможности ее перемещения со скольжением внутри пазов или отверстий элементов брекет-системы, хотя такое скольжение способствовало бы успешному лечению, так как сопровождало бы перемещение зубов в их скорректированное положение. For example, US patent (US Patent N ° 6648640) "Interactive system of orthodontic treatment based on intraoral scanning of teeth" describes an approach using pre-made braces and a custom-made wire arch. Such an archwire may have complex twists and bends to compensate for the position of the slots or holes of standard orthodontic fixed structures, and thus is not necessarily a flat planar wire. Given the complexity of the shape of the orthodontic arch, the process of giving it appropriate form must be fully automated using materials that have certain characteristics so that they can take and maintain this form. But, the emergence at the beginning or during treatment of the need to change the shape of the arc, entails a complete replacement of the entire complex arc. Finally, the curvature of the arc, as a rule, is directed along three dimensions in space, which significantly narrows the possibilities of its sliding inside the grooves or holes of the bracket-system elements, although such sliding would contribute to successful treatment, since it would accompany the movement of the teeth to their corrected position. ...
В настоящее время наиболее распространённым способом лечения с целью нормализации положения зубов является способ, называемый «техникой прямой дуги». Currently, the most common treatment for the normalization of the position of the teeth is a method called the "straight arch technique".
В указанном способе используются ортодонтические дуги, имеющие в разрезе как круглую, так и прямоугольную форму с заранее заданной кривизной в плоскости. Ортодонтические дуги обладают также эффектом формовосстановления. Указанные дуги устанавливают в отверстия либо пазы, которыми снабжены элементы брекет-системы. При этом каждый элемент брекет-системы приклеивают установочной площадкой к соответствующему зубу. После установки дуги стремятся к возвращению в свою первоначальную форму, и таким образом перемещают зубы в желательное положение. In this method, orthodontic arcs are used, which have both circular and rectangular cross-sections with a predetermined curvature in the plane. Orthodontic bows also have the effect of reshaping. These arcs are installed in the holes or grooves with which the elements of the bracket system are equipped. In this case, each element of the bracket system is glued with a mounting pad to the corresponding tooth. After installation, the archwires tend to return to their original shape, and thus move the teeth into the desired position.
Известен способ изготовления индивидуального ортодонтического аппарата для лечения пациента, описанный в патенте РФ N°2495642 (конв. приор. 31.10.2007 FR 0707686, опубл. 20.10.2013), выбранный в качестве прототипа. A known method of manufacturing an individual orthodontic apparatus for treating a patient, described in the patent of the Russian Federation N ° 2495642 (conv. Prior. 31.10.2007 FR 0707686, publ. 20.10.2013), selected as a prototype.
В патенте на изобретение описан способ изготовления индивидуального ортодонтического аппарата для лечения пациента, содержащего по меньшей мере одну лечебную ортодонтическую дужку и множество элементов, каждый из которых содержит скобку с по меньшей мере одним пазом, выполненным с возможностью приема указанной ортодонтической дужки. При этом каждая
скобка выполнена с возможностью установки на промежуточной детали, которая, в свою очередь, выполнена с возможностью установки на основании, предназначенном для установки на передней или задней стороне зуба. Указанный способ включает индивидуальное компьютерное моделирование указанных скобок, промежуточных деталей и оснований после формирования изображения в скорректированном положении зубной дуги и сторон зубов, на которых необходимо закрепить указанные основания. Согласно изобретению на указанном изображении проектную дужку позиционируют относительно указанных сторон зубов, при этом геометрия указанной проектной дужки подобна геометрии ортодонтической дужки. Производят компьютерное моделирование указанных элементов для придания им огибающей, соответствующей геометрии зазора, который по завершении ортодонтического лечения будет разделять зуб и лечебную дужку, когда зуб займет свое скорректированное положение и дужка восстановит свою первоначальную форму. The patent for the invention describes a method of manufacturing an individual orthodontic apparatus for treating a patient, containing at least one therapeutic orthodontic arch and a plurality of elements, each of which contains a bracket with at least one groove configured to receive the specified orthodontic arch. Moreover, each the staple is adapted to be mounted on an intermediate piece, which, in turn, is adapted to be mounted on a base intended to be mounted on the front or rear side of the tooth. The specified method includes individual computer modeling of the specified brackets, intermediate parts and bases after image formation in the corrected position of the dental arch and sides of the teeth, on which it is necessary to fix the specified bases. According to the invention, in said image, the project bow is positioned relative to the indicated sides of the teeth, while the geometry of the said project bow is similar to the geometry of the orthodontic bow. Computer modeling of these elements is carried out to give them an envelope corresponding to the geometry of the gap, which, upon completion of orthodontic treatment, will separate the tooth and the treatment bow when the tooth takes its corrected position and the bow restores its original shape.
Основным недостатком решения, предложенного в прототипе, является то, что последняя ортодонтическая дуга в конце лечения реального пациента не принимает свою номинальную форму в свободном состоянии из-за ограничений со стороны зубов и других индивидуальных особенностей пациента. Соответственно, сформированное изображение в скорректированном положении зубной дуги и поверхности зубов, на которых необходимо закрепить указанные основания элементов брекет-системы, можно использовать только в первом приближении, так как в реальности дуга не сможет окончательно восстановить свою первоначальную форму, а зуб не займет свое скорректированное положение. The main disadvantage of the solution proposed in the prototype is that the last orthodontic arch at the end of the treatment of a real patient does not take its nominal shape in a free state due to restrictions on the part of the teeth and other individual characteristics of the patient. Accordingly, the formed image in the corrected position of the dental arch and the surfaces of the teeth, on which it is necessary to fix the indicated bases of the elements of the bracket system, can be used only in the first approximation, since in reality the arch will not be able to finally restore its original shape, and the tooth will not take its corrected position.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Задача изобретения состоит в разработке способа ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3D моделирования, позволяющего осуществить заранее спланированное перемещение зубов
пациента и реализовать перемещение с помощью изготовленной индивидуальной брекет-системы. The objective of the invention is to develop a method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling, which makes it possible to carry out a pre-planned movement of teeth patient and realize movement using the custom-made braces system.
Техническим результатом является сокращение времени достижения результата ортодонтического лечения пациента. The technical result is to reduce the time to achieve the result of the patient's orthodontic treatment.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в предложенном в изобретении способе ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3 D-моделирования используют стандартные дуги и индивидуальные элементы брекет-системы, изготовляемые для каждого конкретного клинического случая. Для чего получают 3 D-модель челюсти пациента и выбирают исходную форму стандартной ортодонтической дуги. Затем, используя 3 D-моделирование, определяют искомую кривую, задающую форму и расположение еще напряженной стандартной ортодонтической дуги в конце лечения. При этом исходят из того, что искомая кривая расположена симметрично относительно сагиттальной плоскости. Причем форма искомой кривой соответствует усредненной с точностью до 1 мм. кривой между исходной формой выбранной стандартной ортодонтической дуги, установленной в начале лечения, и формой ненапряженной стандартной дуги, используемой в конце лечения. Исходя из формы искомой кривой, полученной в результате 3D моделирования, определяют формы элементов брекет-системы для каждого зуба. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the method of orthodontic treatment proposed in the invention by the method of a straight arc using 3 D-modeling, standard arcs and individual elements of the bracket system are used, made for each specific clinical case. For this, a 3 D-model of the patient's jaw is obtained and the initial shape of the standard orthodontic arch is selected. Then, using 3D modeling, the desired curve is determined, defining the shape and position of the still strained standard orthodontic arch at the end of the treatment. In this case, it is assumed that the desired curve is located symmetrically relative to the sagittal plane. Moreover, the shape of the desired curve corresponds to the averaged one with an accuracy of 1 mm. curve between the original shape of the selected standard orthodontic arch, set at the start of treatment, and the shape of the unstressed standard arch used at the end of treatment. Based on the shape of the desired curve obtained as a result of 3D modeling, the shapes of the elements of the bracket system for each tooth are determined.
В частном случае способ ортодонтического лечения применяют для верхней челюсти. In a particular case, the method of orthodontic treatment is used for the upper jaw.
В частном случае способ ортодонтического лечения применяют для нижней челюсти. In a particular case, the method of orthodontic treatment is used for the lower jaw.
Предложенный согласно изобретению способ ортодонтического лечения возможно производить со стороны лингвальной поверхности зубов. The method of orthodontic treatment proposed according to the invention can be performed from the side of the lingual surface of the teeth.
В частном случае предложенный согласно изобретению способ ортодонтического лечения возможно производить со стороны вестибулярной поверхности зубов.
Также задача решается, а технический результат достигается тем, что индивидуальные элементы брекет-системы для ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3D моделирования выполнены такими, что стандартная ортодонтическая дуга, имеющая форму искомой кривой, полностью входит в пазы и отверстия индивидуальных элементов брекет- системы. Площадки индивидуальных элементов брекет-системы повторяют форму соответствующих зубов. При этом между площадкой и поверхностью зуба задается зазор для равномерного распределения клея для дальнейшей фиксации индивидуальных элементов брекет-системы на зубе. Причем искомая кривая в конце лечения расположена симметрично относительно сагиттальной плоскости, и ее форма соответствует усредненной с точностью до 1 мм. кривой между исходной формой выбранной стандартной еще напряженной ортодонтической дуги, установленной в начале лечения, и формой ненапряженной стандартной дуги, используемой в конце лечения. In a particular case, the method of orthodontic treatment proposed according to the invention can be performed from the side of the vestibular surface of the teeth. The problem is also solved, and the technical result is achieved by the fact that the individual elements of the bracket system for orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling are made in such a way that the standard orthodontic arch, having the shape of the desired curve, completely enters the grooves and holes of the individual elements of the bracket system ... The pads of the individual elements of the bracket system follow the shape of the corresponding teeth. In this case, a gap is set between the platform and the surface of the tooth for uniform distribution of the glue for further fixation of the individual elements of the bracket system on the tooth. Moreover, the desired curve at the end of the treatment is located symmetrically relative to the sagittal plane, and its shape corresponds to the averaged one with an accuracy of 1 mm. curve between the original shape of the selected standard still strained orthodontic arch, set at the beginning of treatment, and the shape of the unstressed standard arch used at the end of treatment.
Часть элементов брекет-системы могут выполнены в виде брекетов. Также часть элементов брекет-системы могут выполнены в виде щечных или лингвальных трубок или замков. Возможно также выполнение части элементов брекет-системы в виде кнопок или наку сочных площадок. Some of the elements of the bracket system can be made in the form of braces. Also, some of the elements of the bracket system can be made in the form of buccal or lingual tubes or locks. It is also possible to make some of the elements of the bracket system in the form of buttons or juicy pads.
Предлагаемый способ лечения пациента позволяет избежать отрицательного эффекта от того, что последняя ортодонтическая дуга в конце лечения реального пациента не принимает свою номинальную форму в свободном состоянии из-за ограничений со стороны зубов и других индивидуальных особенностей пациента. The proposed method of treating a patient avoids the negative effect of the fact that the last orthodontic arch at the end of the treatment of a real patient does not take its nominal shape in a free state due to restrictions on the part of the teeth and other individual characteristics of the patient.
Моделирование формы и положения последней ортодонтической дуги в конце лечения таким образом, что искомая кривая, задающая форму и расположение еще напряженной стандартной ортодонтической дуги в конце лечения, расположена симметрично относительно сагиттальной плоскости, а ее форма соответствует усредненной с точностью до 1 мм. кривой между исходной формой выбранной еще напряженной стандартной ортодонтической дуги, установленной в начале лечения, и формой ненапряженной стандартной
дуги, используемой в конце лечения, позволяет корректно спланировать и осуществить заранее спланированное перемещение зубов пациента. Это позволяет использовать в конце лечения стандартную ортодонтическую дугу в еще напряженном состоянии, при этом зубы пациента уже занимают свое проектное положение, рассчитанное предварительно с применением 3D моделирования. Modeling the shape and position of the last orthodontic arch at the end of the treatment in such a way that the desired curve defining the shape and location of the still strained standard orthodontic arch at the end of the treatment is located symmetrically relative to the sagittal plane, and its shape corresponds to the average one with an accuracy of 1 mm. curve between the initial shape of the selected still strained standard orthodontic arch, set at the beginning of treatment, and the shape of the unstressed standard the arch used at the end of the treatment allows you to correctly plan and implement a pre-planned movement of the patient's teeth. This makes it possible to use a standard orthodontic arch in a still tense state at the end of the treatment, while the patient's teeth already occupy their design position, previously calculated using 3D modeling.
Краткое описание чертежей Brief Description of Drawings
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется подробным описанием примера его осуществления и иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на которых: In the following, the invention is illustrated by a detailed description of an example of its implementation and illustrated by the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - ЗО-модель челюстей пациента в окклюзионном соотношении;Fig. 1 - ZO-model of the patient's jaws in the occlusal relationship;
Фиг.2 - плоскость ортодонтической дуги для верхней челюсти в конце лечения; Fig. 2 - plane of the orthodontic arch for the upper jaw at the end of treatment;
Фиг.З, Фиг.4, Фиг.5, Фиг.6, Фиг.7, Фиг.8, Фиг.9, Фиг.10 - фигуры, поясняющие процесс 3 D-моделирования искомой кривой деформированной стандартной ортодонтической дуги конце лечения; Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10 are figures explaining the process of 3 D-modeling of the desired curve of a deformed standard orthodontic arch at the end of treatment;
Фиг.11, Фиг.12 - ЗО-модель верхней челюсти с показанной искомой кривой; Fig. 11, Fig. 12 - 30-model of the upper jaw with the desired curve shown;
Фиг.13 - ЗО-модель челюстей пациента в окклюзионном соотношении с искомыми кривыми в окклюзионном соотношении; Fig. 13 - ZO-model of the patient's jaws in the occlusal relationship with the desired curves in the occlusal relationship;
Фиг.14 - ЗО-модель челюстей пациента в окклюзионном соотношении со стандартной ортодонтической дугой и размещенными на ней элементами индивидуальной брекет-системы в конце лечения; Fig. 14 - ZO-model of the patient's jaws in an occlusal relationship with a standard orthodontic arch and elements of an individual bracket system placed on it at the end of treatment;
Фиг.15 - пример ЗО-модели верхней челюстей пациента с размещенными элементами индивидуальной брекет-системы в начале лечения. Fig. 15 is an example of a 30-model of the patient's upper jaw with the elements of the individual bracket system placed at the beginning of treatment.
Фиг. 16 - пример расположения искомой кривой для случая лечения лингвальными элементами индивидуальной брекет-системы FIG. 16 - an example of the location of the desired curve for the case of treatment with lingual elements of an individual bracket system
Фиг. 17 - пример ЗО-модели челюсти пациента с размещенными лингвальными элементами индивидуальной брекет-системы. FIG. 17 shows an example of a ZO-model of a patient's jaw with lingual elements of an individual bracket system placed.
Варианты осуществления изобретения
Предложенный способ ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3 D-моделирования может быть осуществлен как для окклюзионного соотношения зубов пациента, так и в отдельности для верхней и нижней челюстей. Embodiments of the invention The proposed method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3 D-modeling can be carried out both for the occlusal relationship of the patient's teeth, and separately for the upper and lower jaws.
Ниже приводится подробное описание способа ортодонтического лечения для верхней челюсти. При этом следует уточнить, что пример приведен для вестибулярного расположения ортодонтических элементов брекет-системы. Пример способа ортодонтического лечения для лингвального расположения проиллюстрирован фиг. 16 и фиг. 17. Также приводится описание способа ортодонтического лечения для нижней челюсти в зависимости от окклюзионного соотношения зубов пациента. Below is a detailed description of the method of orthodontic treatment for the upper jaw. It should be clarified that the example is given for the vestibular arrangement of the orthodontic elements of the bracket system. An example of an orthodontic treatment method for lingual placement is illustrated in FIG. 16 and FIG. 17. A description is also given of the method of orthodontic treatment for the lower jaw, depending on the occlusal relationship of the patient's teeth.
В способе, согласно изобретению, используют стандартную ортодонтическую дугу 1 , которая находится в еще напряженном состоянии в конце лечения (Фиг. 14). Для определения ее положения и формы помощью 3 D-моделирования необходимо иметь ЗО-модели челюстей пациента в окклюзионном соотношении. Эти модели челюстей могут быть получены в результате, например, внутриротового сканирования пациента, сканирования гипсовых моделей, отлитых по слепкам челюстей пациента или сканирования слепков зубов пациента. In the method according to the invention, a standard orthodontic arch 1 is used, which is still in tension at the end of the treatment (Fig. 14). To determine its position and shape using 3 D-modeling, it is necessary to have ZO-models of the patient's jaws in the occlusal ratio. These jaw models can be obtained from, for example, an intraoral scan of a patient, a scan of a plaster cast from a patient's jaw impression, or a scan of a patient's dental impression.
Исходя из того, что лечение происходит с использованием техники прямой дуги, то предполагается, что в конце лечения дуга лежит в одной плоскости, не имея изгибов. В предложенном изобретении используют стандартные ортодонтические дуги, поэтому форма последней дуги в конце лечения приближена к ее стандартной форме в свободном состоянии. Based on the fact that the treatment takes place using the straight arch technique, it is assumed that at the end of the treatment, the arch lies in one plane without any bends. In the proposed invention, standard orthodontic bows are used, so the shape of the last arch at the end of treatment is close to its standard shape in a free state.
Лечение производят с помощью элементов индивидуальной брекет- системы 2, представляющих собой ортодонтические несъемные конструкции (брекеты, щечные трубки, щечные замки, ортодонтические кнопки и др.), моделируемые и изготавливаемые индивидуально для каждого конкретного клинического случая.
Для задания положения ортодонтической дуги 1 для верхней челюсти в конце лечения сначала задают плоскость 3, в которой лежит ортодонтическая дуга 1 для верхней челюсти в конце лечения (Фиг.1). Положение плоскости 3 выбирают на основании текущего положения зубов верхней челюсти и их формы, а также их желаемого положения в конце лечения. При необходимости, в ряде случаев, до этого проводят предварительное перемещение зубов на 3D- модели по интрузии/экструзии для корректного положения центров клинической коронки зубов относительно задаваемой плоскости. Центры клинической коронки всех зубов верхней челюсти должны располагаться примерно на одной линии. Treatment is carried out using elements of the individual braces system 2, which are fixed orthodontic structures (braces, buccal tubes, buccal locks, orthodontic buttons, etc.), modeled and manufactured individually for each specific clinical case. To set the position of the orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of the treatment, first set the plane 3, in which the orthodontic arch 1 for the upper jaw lies at the end of the treatment (Fig. 1). The position of plane 3 is selected based on the current position of the upper jaw teeth and their shape, as well as their desired position at the end of the treatment. If necessary, in some cases, prior to this, a preliminary movement of teeth on a 3D model by intrusion / extrusion is carried out for the correct position of the centers of the clinical crown of the teeth relative to the specified plane. The centers of the clinical crown of all teeth in the upper jaw should be approximately in line.
Создают сечение 4 ЗБ-модели верхней челюсти плоскостью 3 (Фиг. 2).A section 4 of the 3D model of the upper jaw is created with plane 3 (Fig. 2).
Производят выбор типоразмера стандартных ортодонтических дуг. На основании формы зубного ряда в сечении 4 3D- модели выбирают наиболее подходящий типоразмер стандартных ортодонтических дуг для верхней и, при необходимости, для нижней челюсти, который будут использовать для лечения пациента. Select the standard size of standard orthodontic bows. Based on the shape of the dentition in section 4, the 3D model selects the most suitable standard size of standard orthodontic arches for the upper and, if necessary, for the lower jaw, which will be used to treat the patient.
Моделирование формы стандартной ортодонтической дуги 1 для верхней челюсти в конце лечения происходит в сечении 4 ЗЭ-модели в несколько этапов. Modeling of the shape of a standard orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of treatment takes place in section 4 of the GE-model in several stages.
На первом этапе (Фиг.2) определяют расположение кривой 5, имеющей форму стандартной ортодонтической дуги в ненапряженном, то есть свободном состоянии относительно зубного ряда, для чего в сечении 4 3D- модели задают сагиттальную плоскость 6, разделяющую челюсть симметрично на левую и правую части. Кривая 5 стандартной ортодонтической дуги располагается относительно нее симметрично. At the first stage (Fig. 2), the location of curve 5 is determined, which has the shape of a standard orthodontic arch in a relaxed, that is, a free state relative to the dentition, for which a sagittal plane 6 is set in section 4 of the 3D model, dividing the jaw symmetrically into left and right parts ... Curve 5 of the standard orthodontic arch is located symmetrically relative to it.
Следует понимать, что стандартная ортодонтическая дуга, форма которой соответствует кривой 5 и которою задают сначала, не может принимать свою номинальную форму в свободном состоянии в конце лечения из-за ограничений со стороны зубов пациента и других индивидуальных особенностей пациента.
На следующем этапе создают кривую 7, в первом приближении повторяющую форму первой ортодонтической дуги, установленной в элементы брекет-системы в самом начале лечения. Для чего у каждого зуба в сечении 4 3D- модели определяют точку 8, -лежащую на пересечении коронки зуба с осью 9, описывающую вестибулооральное положение зуба (Фиг. 3). Ось 9 проходит через точку 8 центра контура коронки, в конкретном приведенном примере, с вестибулярной стороны, т.е. там, где в дальнейшем будет располагаться центр площадки элемента брекет-системы 2. Ось 9 направлена по нормали к контуру коронки в точке, где она его пересекает. It should be understood that a standard orthodontic arch, the shape of which corresponds to curve 5 and which is set at first, cannot take its nominal shape in a free state at the end of treatment due to restrictions on the part of the patient's teeth and other individual characteristics of the patient. At the next stage, curve 7 is created, in the first approximation repeating the shape of the first orthodontic arch installed in the elements of the bracket system at the very beginning of treatment. For this, point 8 is determined for each tooth in section 4 of the 3D model, which is located at the intersection of the tooth crown with axis 9, which describes the vestibulo-oral position of the tooth (Fig. 3). Axis 9 passes through point 8 of the center of the crown contour, in the specific example shown, from the vestibular side, i.e. where the center of the platform of the bracket-system element 2 will be located in the future. Axis 9 is directed along the normal to the contour of the crown at the point where it intersects it.
Затем для зуба вдоль его оси 9 от точки ее пересечения с контуром зуба, в конкретном примере, в вестибулярном направлении откладывают расстояние, соответствующее стандартному отступу дна паза, например, брекета брекет-системы 2 от центра его площадки для данного зуба, и ставят точку 10 (Фиг.4). В конкретном приведенном примере, для вестибулярного расположения брекет-системы 2, для щечных замков и трубок, являющихся элементами брекет-системы 2, это расстояние от внутренней грани отверстия. Эти действия производят для зубов, в области которых ортодонтическая дуга 1 будет свободно деформироваться в процессе лечения. С учетом указанных точек 10 задают кривую 7 (Фиг.5). Then for the tooth along its axis 9 from the point of its intersection with the contour of the tooth, in a specific example, in the vestibular direction, the distance corresponding to the standard indentation of the bottom of the groove, for example, the bracket of the bracket system 2, is set from the center of its platform for this tooth, and point 10 is set (Fig. 4). In the specific example given, for the vestibular location of the bracket system 2, for the buccal locks and tubes that are elements of the bracket system 2, this is the distance from the inner edge of the hole. These actions are performed for the teeth in the area of which the orthodontic arch 1 will be deformed freely during the treatment. Taking into account these points 10, a curve 7 is set (Fig. 5).
Создание кривой 11, форма которой является промежуточной между формой стандартной ортодонтическая дуги, определенной расположением кривой 5, и кривой 7 (Фиг.6). Creation of a curve 11, the shape of which is intermediate between the shape of a standard orthodontic arch defined by the location of curve 5 and curve 7 (Fig. 6).
Чтобы получить контрольные точки 12 кривой 11 сначала строят точки 13 пересечения осей 9 зубов с кривой 5 стандартной ортодонтическая дуги (Фиг.6). Затем строят отрезки, соединяющие полученные точки 13 с соответствующими контрольными точками 10 кривой 7, расположенных на оси одного зуба. В пределах каждого такого отрезка ставится точка 12, являющаяся контрольной для кривой 11. Диапазон расположения точки 12 возможен до 1 мм в обе стороны от середины отрезка, но в его пределах. Затем по полученным контрольным точкам 12 строится сама кривая 11 (Фиг.7).
Кривая 11, по-сути, задает напряжение стандартной ортодонтическая дуги в конце лечения, так как эта дуга будет стремиться занять положение кривой 5 стандартной ортодонтической дуги, то есть будет находиться под нагрузкой в конце лечения, что гарантирует воздействие элементами брекет- системы 2 на исправляемые зубы до окончания лечения. To obtain the control points 12 of the curve 11, the points 13 of the intersection of the axes 9 of the teeth with the curve 5 of the standard orthodontic arch are first plotted (Fig. 6). Then construct the segments connecting the obtained points 13 with the corresponding control points 10 of the curve 7, located on the axis of one tooth. Within each such segment, point 12 is set, which is a control point for curve 11. The range of location of point 12 is possible up to 1 mm in both directions from the middle of the segment, but within its limits. Then, according to the obtained control points 12, the curve 11 itself is constructed (Fig. 7). Curve 11, in fact, sets the tension of the standard orthodontic arch at the end of the treatment, since this arch will tend to occupy the position of curve 5 of the standard orthodontic arch, that is, it will be under load at the end of the treatment, which guarantees the effect of the elements of the braces teeth until the end of treatment.
Создание кривой 14 (Фиг.8-10), являющейся аппроксимированной кривой стандартной дуги в конце лечения, то есть искомой кривой, необходимо для моделирования симметричной относительно сагиттальной плоскости 6 формы стандартной ортодонтической дуги 1 для верхней челюсти в конце лечения. Для чего через каждую точку 12, по которым задавалась кривая 11, проводят отрезок до линии симметрии, обозначающей сагиттальную плоскость 6. Отрезок проводят перпендикулярно сагиттальной плоскости 6 (Фиг. 8). Creation of curve 14 (FIGS. 8-10), which is an approximated curve of the standard arch at the end of treatment, that is, the desired curve, is necessary to simulate the shape of the standard orthodontic arch 1 for the upper jaw symmetrical with respect to the sagittal plane 6 at the end of treatment. For this, through each point 12, along which the curve 11 was set, a segment is drawn to the line of symmetry denoting the sagittal plane 6. The segment is drawn perpendicular to the sagittal plane 6 (Fig. 8).
Затем для каждой пары симметричных одноименных зубов на линии симметрии, обозначающей сагиттальную плоскость 6, ставят точка 15, равноудаленная от концов построенных для них отрезков (Фиг. 9). Then, for each pair of symmetrical teeth of the same name, on the line of symmetry denoting the sagittal plane 6, point 15 is set equidistant from the ends of the segments constructed for them (Fig. 9).
От этой точки 15 симметрично в обе стороны откладывают точки 16 на расстоянии 17, которое находят как среднее арифметическое длин построенных отрезков для данной пары зубов (Фиг. 10). По данным точкам 16 строится аппроксимированная искомая кривая 14. From this point 15, points 16 are laid symmetrically on both sides at a distance of 17, which is found as the arithmetic mean of the lengths of the constructed segments for a given pair of teeth (Fig. 10). Based on these points 16, an approximated desired curve 14 is constructed.
Искомая кривая 14 и является искомой формой ортодонтической дуги 1 для верхней челюсти в конце лечения, она задает ее контактную боковую грань (Фиг. 11 и 12). The sought curve 14 is the desired shape of the orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of the treatment, it defines its contact lateral face (Fig. 11 and 12).
По смоделированному положению и форме ортодонтической дуги 1 для верхней челюсти в конце лечения создают ее 3 D-модель в соответствующем соотношении с моделями челюстей. В дальнейшем ее используют для задания положения зубов и моделирования элементов брекет-системы. According to the modeled position and shape of the orthodontic arch 1 for the upper jaw, at the end of the treatment, its 3 D-model is created in the corresponding ratio with the models of the jaws. In the future, it is used to set the position of the teeth and model the elements of the bracket system.
Аналогичным способом возможно произвести ЗО-моделирование для использования стандартной дуги и индивидуальных элементов брекет- системы, имеющих лингвальное расположение. Иллюстрирующие чертежи
представлены на фиг. 16 и 17. При этом на фиг. 16 представлены кривая 18 стандартной лингвальной ортодонтической дуги и полученная искомая кривая 19 для случая лечения лингвальными элементами 19 брекет-системы. 3D- моделирование элементов 19 лингвальных брекет-систем производят аналогичным способом, что и вестибулярных элементов. In a similar way, it is possible to perform ZO-modeling for the use of a standard arch and individual elements of the bracket system, which have a lingual arrangement. Illustrative drawings are presented in FIG. 16 and 17. In this case, in FIG. 16 shows the curve 18 of a standard lingual orthodontic arch and the obtained desired curve 19 for the case of treatment with lingual elements 19 of the bracket system. 3D modeling of the elements of 19 lingual braces is performed in the same way as for the vestibular elements.
Полученные по результатам ЗО-моделирования искомой кривой 14 на фиг. 11 и 12 (19 на фиг. 16 для лингвального лечения), задающей положение и форму, например, ортодонтической дуги 1 для верхней челюсти в конце лечения, позволяет использовать в конце лечения стандартную ортодонтическую дугу еще напряженную, при этом зубы пациента уже занимают свое проектное положение. Это позволяет с успехом использовать предложенный в изобретении способ ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением ЗО-моделирования и использованием стандартных дуг. Obtained from the results of the 3D modeling of the desired curve 14 in Fig. 11 and 12 (19 in Fig. 16 for lingual treatment), defining the position and shape, for example, of the orthodontic arch 1 for the upper jaw at the end of treatment, allows the use at the end of treatment of a standard orthodontic arch that is still tense, while the patient's teeth already occupy their design position. This makes it possible to successfully use the method of orthodontic treatment proposed in the invention by the method of a straight arc using ZO-modeling and using standard arches.
При этом необязательно строгое соответствие отступов зубов от дуги, их ангуляции, ротации и инклинации стандартным значениям, так как они скомпенсированы за счет индивидуальной прописи брекет-системы 2 в положении, определяемым искомой кривой 14 (Фиг.14). In this case, it is not necessary to strictly correspond to the indentations of the teeth from the arch, their angulation, rotation and inclination to the standard values, since they are compensated by the individual prescription of the bracket system 2 in the position determined by the desired curve 14 (Fig. 14).
Выравнивание зубов нижней челюсти производят с учетом выровненного положения зубов верхней челюсти. При необходимости положение зубов на обеих челюстях корректируют для получения правильного окклюзионного соотношения и желаемой эстетики (Фиг. 13 и 14). The alignment of the teeth of the lower jaw is carried out taking into account the aligned position of the teeth of the upper jaw. If necessary, the position of the teeth on both jaws is corrected to obtain the correct occlusal relationship and the desired aesthetics (Fig. 13 and 14).
В процессе выравнивания зубов можно использовать виртуальный артикулятор, симулирующий движение нижней челюстей пациента. In the process of aligning the teeth, a virtual articulator can be used to simulate the movement of the patient's lower jaw.
Моделирование положения и формы дуги для нижней челюсти в конце лечения производят после моделирования положения зубов, так как в любом случае лечение будут производить стандартным набором дуг, и положение зубов нижней челюсти для них будет соответствовать перемещениям зубов верхней челюсти, выполненным по смоделированному положению и форме на основе стандартной дуги для верхней челюсти. Погрешности будут
компенсированы индивидуальной прописью брекет-системы и ограничениями со стороны зубов верхней челюсти. Modeling of the position and shape of the arch for the lower jaw at the end of treatment is performed after modeling the position of the teeth, since in any case the treatment will be performed with a standard set of arches, and the position of the teeth of the lower jaw for them will correspond to the movements of the teeth of the upper jaw, performed according to the modeled position and shape on the basis of the standard arch for the upper jaw. Errors will be compensated by the individual prescription of the bracket system and restrictions on the side of the teeth of the upper jaw.
Для определения положения ортодонтической дуги для нижней челюсти при 3 D-моделировании используют методику, аналогичную методике определения искомой кривой 14 для верхней челюсти. При этом задают плоскость, в которой лежит искомая кривая 17 стандартной ортодонтической дуги для нижней челюсти в конце лечения. Ее положение выбирают на основании выровненного положения зубов нижней челюсти. Также учитывают положение зубов верхней челюсти, чтобы установленные на нижнюю челюсть элементы брекет-системы не мешали зубам верхней челюсти. Для этого создают сечение модели нижней челюсти плоскостью, в которой лежит искомая кривая 17 стандартной ортодонтической дуги для нижней челюсти. В этом сечении производят 3 D-моделирование формы стандартной ортодонтической дуги для нижней челюсти. To determine the position of the orthodontic arch for the lower jaw in 3 D-modeling, a technique similar to the technique for determining the desired curve 14 for the upper jaw is used. In this case, a plane is set in which the desired curve 17 of the standard orthodontic arch for the lower jaw lies at the end of the treatment. Its position is chosen based on the aligned position of the lower jaw teeth. The position of the teeth of the upper jaw is also taken into account so that the elements of the bracket system installed on the lower jaw do not interfere with the teeth of the upper jaw. To do this, create a section of the model of the lower jaw with a plane in which the desired curve 17 of the standard orthodontic arch for the lower jaw lies. In this section, 3 D-modeling of the shape of a standard orthodontic arch for the lower jaw is performed.
У каждого зуба в сечении задают ось, описывающую вестибулооральное положение зуба. Затем для каждого зуба вдоль его оси от точки ее пересечения с контуром зуба в вестибулярном или лингвальном для лингвальных брекетов направлении откладывают расстояние, соответствующее стандартному отступу дна паза брекета от центра его площадки для данного зуба, и ставят точку. Для щечных трубок и замков это расстояние от внутренней грани отверстия. Затем, по данным точкам задают аппроксимированная кривую. Данная кривая и является искомой кривой, задающей форму стандартной ортодонтической дуги для нижней челюсти в конце лечения. Искомая кривая задает внутреннюю контактную поверхность, стандартной ортодонтической дуги. Таким образом, ЗО-моделирование формы стандартной ортодонтической дуги для нижней челюсти, по-сути, аналогично 3D- моделированию формы стандартной ортодонтической дуги для верхней челюсти.
Также при наличии компьютерной томограммы челюстей пациента ее совмещают с ЗЭ-моделями челюстей, что позволяет учитывать положение и размеры корней зубов при выравнивании зубов. An axis describing the vestibulo-oral position of the tooth is set for each tooth in cross-section. Then, for each tooth along its axis from the point of its intersection with the tooth contour in the vestibular or lingual direction for lingual braces, the distance corresponding to the standard indentation of the bottom of the bracket groove from the center of its platform for this tooth is set and a point is set. For buccal tubes and locks, this is the distance from the inner edge of the opening. Then, based on these points, an approximated curve is set. This curve is the desired curve defining the shape of the standard orthodontic arch for the lower jaw at the end of the treatment. The desired curve defines the inner contact surface of a standard orthodontic arch. Thus, 3D modeling of the shape of a standard orthodontic arch for the lower jaw is, in fact, similar to 3D modeling of the shape of a standard orthodontic arch for the upper jaw. Also, in the presence of a computed tomogram of the patient's jaws, it is combined with the GE-models of the jaws, which makes it possible to take into account the position and size of the roots of the teeth when aligning the teeth.
Для 3 D-моделирования элементов индивидуальной брекет-системы 2 необходимы данные 3D- одели челюстей пациента в конце лечения в окклюзионном соотношении и ЗО-модели ортодонтических дуг в конце лечения. Эти данные получают в соответствии с предложенным в изобретении способом ЗО-моделирования. For 3D modeling of the elements of the individual bracket system 2, the data of the 3D model of the patient's jaws at the end of the treatment in the occlusal relationship and the 3D model of the orthodontic arches at the end of the treatment are required. This data is obtained in accordance with the inventive method of 3O-modeling.
ЗО-модели тел элементов брекет-системы 2 создают с учетом положения смоделированных ортодонтических стандартных дуг в конце лечения относительно выровненных зубов (Фиг. 14), при этом контактные боковые грани ортодонтических стандартных дуг находятся на искомых кривых, задающих форму и расположение деформированной стандартной ортодонтической дуги в конце лечения. Таким образом, смоделированные дуги полностью входят в пазы и отверстия элементов брекет-системы 2, а площадки элементов брекет-системы 2 повторяют форму соответствующих зубов. При этом между площадкой и поверхностью зуба задают зазор для равномерного распределения клея для дальнейшей фиксации элементов брекет-системы 2 на зубах пациента. ZO-models of the bodies of the elements of the bracket system 2 are created taking into account the position of the modeled orthodontic standard arches at the end of treatment relative to the aligned teeth (Fig. 14), while the contact lateral faces of the orthodontic standard arches are on the desired curves defining the shape and location of the deformed standard orthodontic arch at the end of treatment. Thus, the modeled arcs completely fit into the grooves and holes of the elements of the bracket system 2, and the pads of the elements of the bracket system 2 repeat the shape of the corresponding teeth. In this case, a gap is set between the platform and the surface of the tooth for uniform distribution of the glue for further fixation of the elements of the bracket system 2 on the patient's teeth.
На полученных 3 D-моделях элементов брекет-системы 2 выполняют требуемую маркировку и наносят рельеф на внутреннюю поверхность площадок. On the obtained 3 D-models of the elements of the bracket system 2, the required marking is performed and a relief is applied to the inner surface of the platforms.
После этого ЗО-модели элементов брекет-системы 2 готовы для изготовления. After that, the ZO-model of the elements of the bracket system 2 are ready for manufacturing.
Промышленная применимость Industrial applicability
Так как смоделированные элементы брекет-системы 2 являются индивидуальными, для их изготовления следует использовать аддитивные технологии, такие как ЗО-печать металлом, или, например, литье по восковым выжигаемым моделям, также полученным с помощью аддитивных технологий.
Для установки элементов брекет-системы 2, полученных предложенным в изобретении способом, следует использовать метод непрямой фиксации. Он позволяет точно воспроизвести желаемое смоделированное положение элементов брекет-системы 2 относительно соответствующих зубов во рту у пациента, как это показано на фиг. 15 (на фиг. 16 для лингвального лечения). Могут использоваться различные типы и технологии позиционеров для непрямой фиксации: термоформированные трансферные капы, капы с индикационными и направляющими элементами для установки, индивидуальные позиционеры для каждого зуба. Since the modeled elements of the bracket system 2 are individual, additive technologies should be used for their manufacture, such as 30-metal printing, or, for example, casting on wax burn-out models, also obtained using additive technologies. To install the elements of the bracket system 2 obtained by the method of the invention, the method of indirect fixation should be used. It allows you to accurately reproduce the desired simulated position of the elements of the bracket system 2 in relation to the corresponding teeth in the patient's mouth, as shown in FIG. 15 (in FIG. 16 for lingual treatment). Various types and technologies of positioners for indirect fixation can be used: thermoformed transfer mouth guards, mouth guards with indicating and guiding elements for placement, individual positioners for each tooth.
Таким образом задача, решаемая настоящим изобретением, а именно разработка способа ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3D моделирования, позволяет гарантировать заранее рассчитанное положение зубов пациента по окончании лечения. При этом отсутствие необходимости корректировки расположения элементов брекет- системы в процессе лечения позволяет значительно сократить время достижения гарантированного результата ортодонтического лечения пациента.
Thus, the problem solved by the present invention, namely the development of a method of orthodontic treatment using a straight arc method using 3D modeling, makes it possible to guarantee the pre-calculated position of the patient's teeth at the end of the treatment. At the same time, the absence of the need to adjust the location of the elements of the bracket system during treatment can significantly reduce the time to achieve a guaranteed result of the patient's orthodontic treatment.
Claims
1. Способ ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3D моделирования, отличающийся тем, что для лечения применяют дуги и индивидуальные ортодонтические элементы брекет- системы, изготовляемые для каждого конкретного клинического случая, для чего получают 3D модель челюсти пациента и выбирают исходную форму ортодонтической дуги, затем, используя 3D моделирование, определяют искомую кривую, задающую форму и расположение еще напряженной ортодонтической дуги в конце лечения, при этом исходят из того, что искомая кривая расположена симметрично относительно сагиттальной плоскости, а форма искомой кривой соответствует усредненной с точностью до 1 мм кривой между исходной формой выбранной ортодонтической дуги, установленной в начале лечения, и формой ненапряженной дуги, используемой в конце лечения, и, исходя из формы искомой кривой, полученной в результате 3D моделирования, определяют формы индивидуальных ортодонтических элементов брекет-системы для каждого зуба. 1. A method of orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling, characterized in that arches and individual orthodontic elements of a bracket system are used for treatment, made for each specific clinical case, for which a 3D model of the patient's jaw is obtained and the initial shape of the orthodontic arch is selected, then, using 3D modeling, the desired curve is determined, defining the shape and location of the still strained orthodontic arch at the end of the treatment, while proceeding from the fact that the desired curve is located symmetrically relative to the sagittal plane, and the shape of the desired curve corresponds to a curve averaged with an accuracy of 1 mm between The initial shape of the selected orthodontic arch, set at the beginning of treatment, and the shape of the unstressed arch used at the end of treatment, and, based on the shape of the desired curve obtained as a result of 3D modeling, determine the shapes of individual orthodontic elements of the bracket system for each tooth.
2. Способ ортодонтического лечения по п.1, отличающийся тем, что лечение применяют для верхней челюсти. 2. The method of orthodontic treatment according to claim 1, characterized in that the treatment is applied to the upper jaw.
3. Способ ортодонтического лечения по п.1, отличающийся тем, что лечение применяют для нижней челюсти. 3. The method of orthodontic treatment according to claim 1, characterized in that the treatment is applied to the lower jaw.
4. Способ ортодонтического лечения по и. и. 2 или 3, отличающийся тем, что лечение производят со стороны лингвальной поверхности зубов. 4. The method of orthodontic treatment according to and. and. 2 or 3, characterized in that the treatment is performed from the side of the lingual surface of the teeth.
5. Способ ортодонтического лечения по и. и. 2 или 3, отличающийся тем, что лечение производят со стороны вестибулярной поверхности зубов. 5. The method of orthodontic treatment according to and. and. 2 or 3, characterized in that the treatment is carried out from the side of the vestibular surface of the teeth.
6. Индивидуальные элементы брекет-системы для ортодонтического лечения методом прямой дуги с применением 3D моделирования, отличающиеся тем, что ортодонтическая дуга, имеющая форму искомой кривой, полностью входит в пазы и отверстия индивидуальных элементов брекет-системы, площадки индивидуальных элементов брекет-системы
повторяют форму соответствующих зубов, при этом между площадкой индивидуального элемента брекет-системы и поверхностью зуба задается зазор для равномерного распределения клея с целью дальнейшей фиксации индивидуального элемента брекет-системы на зубе, причем искомая кривая в конце лечения расположена симметрично относительно сагиттальной плоскости, и ее форма соответствует усредненной с точностью до 1 мм. кривой между исходной формой выбранной еще напряженной ортодонтической дуги, установленной в начале лечения, и формой ненапряженной дуги, используемой в конце лечения. 6. Individual elements of a bracket system for orthodontic treatment by the method of a straight arc using 3D modeling, characterized in that the orthodontic arch, having the shape of the desired curve, completely enters the grooves and holes of the individual elements of the bracket system, the platform of the individual elements of the bracket system repeat the shape of the corresponding teeth, while between the platform of the individual element of the bracket system and the surface of the tooth, a gap is set for uniform distribution of glue in order to further fix the individual element of the bracket system on the tooth, and the desired curve at the end of treatment is located symmetrically relative to the sagittal plane, and its shape corresponds to the averaged one with an accuracy of 1 mm. the curve between the original shape of the selected still strained orthodontic arch, established at the beginning of the treatment, and the shape of the unstressed arch, used at the end of the treatment.
7. Индивидуальные элементы брекет-системы по п.6, отличающийся тем, что выполнены в виде брекетов. 7. Individual elements of a bracket system according to claim 6, characterized in that they are made in the form of braces.
8. Индивидуальные элементы брекет-системы по п.6, отличающийся тем, что выполнены в виде щечных или лингвальных трубок или замков. 8. Individual elements of the bracket system according to claim 6, characterized in that they are made in the form of buccal or lingual tubes or locks.
9. Индивидуальные элементы брекет-системы по п.6, отличающийся тем, что выполнены в виде кнопок. 9. Individual elements of the bracket system according to claim 6, characterized in that they are made in the form of buttons.
10. Индивидуальные элементы брекет-системы по п.6, отличающийся тем, что выполнены в виде накусочных площадок.
10. Individual elements of the bracket system according to claim 6, characterized in that they are made in the form of bite pads.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112692 | 2020-03-29 | ||
RU2020112692A RU2730969C1 (en) | 2020-03-29 | 2020-03-29 | Method of orthodontic treatment by direct arc method using 3d modeling and individual elements of bracket system for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021201719A1 true WO2021201719A1 (en) | 2021-10-07 |
Family
ID=72238030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2020/050332 WO2021201719A1 (en) | 2020-03-29 | 2020-11-18 | Method for orthodontic treatment using the straight-wire technique |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2730969C1 (en) |
WO (1) | WO2021201719A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2204959C2 (en) * | 1997-10-30 | 2003-05-27 | Орто-Тейн, Инк. | Computerized device for setting orthopedic diagnosis and producing correcting means |
EP1702582A2 (en) * | 2002-02-13 | 2006-09-20 | T.O.P. Service für Lingualtechnik GmbH | Modular system for customized orthodontic appliances |
RU2495642C2 (en) * | 2007-10-31 | 2013-10-20 | Х 32 | Method of manufacturing individual orthodontic apparatus and apparatus made by said method |
US20190145470A1 (en) * | 2016-06-14 | 2019-05-16 | Gkn Automotive Ltd. | Hydraulic clutch actuation with on-demand clutch oiling |
-
2020
- 2020-03-29 RU RU2020112692A patent/RU2730969C1/en active
- 2020-11-18 WO PCT/RU2020/050332 patent/WO2021201719A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2204959C2 (en) * | 1997-10-30 | 2003-05-27 | Орто-Тейн, Инк. | Computerized device for setting orthopedic diagnosis and producing correcting means |
EP1702582A2 (en) * | 2002-02-13 | 2006-09-20 | T.O.P. Service für Lingualtechnik GmbH | Modular system for customized orthodontic appliances |
RU2495642C2 (en) * | 2007-10-31 | 2013-10-20 | Х 32 | Method of manufacturing individual orthodontic apparatus and apparatus made by said method |
US20190145470A1 (en) * | 2016-06-14 | 2019-05-16 | Gkn Automotive Ltd. | Hydraulic clutch actuation with on-demand clutch oiling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2730969C1 (en) | 2020-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7127092B2 (en) | Dental appliance with repositioning jaw element | |
US20230240810A1 (en) | Methods of separating occlusal surfaces with repositioning jaw elements | |
US20230263599A1 (en) | Dental appliance with repositioning jaw elements | |
Dellinger | A scientific assessment of the straight-wire appliance | |
JP3131919U (en) | Method and system for evaluating orthodontic treatment results | |
JP3124911B2 (en) | Low contour orthodontic appliance and method of manufacturing the same | |
US20160302889A1 (en) | Individualized Jig for Orthodontic Braces, Assembly Formed by that Jig, a Base and a Bracket, and its Design Methods | |
US11284976B2 (en) | Artificial teeth set including mandibular coupled artificial teeth having an arch shape and maxillary coupled artificial teeth having an arch shape | |
EP3939539B1 (en) | Partially connected full denture having an adjustable dental arch and occlusion curvature | |
KR20110020770A (en) | Method for designing orthodontic apparatus | |
CN110584804A (en) | Design method of dental correcting system and design system of dental correcting instrument | |
CN114431989A (en) | Target arch curve-based coordinate system establishing method, automatic tooth arrangement method and tooth movement evaluation method | |
CN101896134B (en) | A dental appliance | |
JP4216258B2 (en) | How to select a bracket to be used for orthodontic treatment of an abnormal tooth position | |
RU2730969C1 (en) | Method of orthodontic treatment by direct arc method using 3d modeling and individual elements of bracket system for its implementation | |
JP2019503244A (en) | Orthodontic bracket and orthodontic bracket manufacturing method | |
KR20230088379A (en) | Orthodontic mouthpiece and orthodontic means using the mouthpiece | |
Inami | TADs with a Fully Customized CAD‐CAM Lingual Bracket System | |
WO2017093864A1 (en) | Dental appliances with repositioning jaw elements | |
KR20240000849A (en) | Orthodontic device which applies complex force to tooth | |
Vaubel | The effectiveness of suresmile technology to achieve predicted treatment outcome |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20929235 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20929235 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |