TW201302166A - 齒模置位方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種齒模置位方法，其包括以下步驟：提供一咬合器以及一標記模組，標記模組具有至少一標記元件，且標記模組設置有至少一參考物件；取得參考物件與標記元件間之一標記座標資料；提供一齒顎影像資料，且取得齒顎影像資料之複數特徵間的一特徵座標資料；取得咬合器之複數結構與標記元件間之一結構座標資料；裝設一第一齒模於咬合器，且第一齒模連結標記模組；以及提供一感測裝置感測標記元件，且依據齒顎影像資料、標記座標資料以及結構座標資料調整第一齒模之位置。

Description

齒模置位方法 MOUNTING METHOD OF DENTAL CAST

本發明係關於一種齒模置位方法，特別係關於一種利用感測技術輔助的齒模置位方法。

臨床上常見許多顏顎面比例特殊或上下排牙齒咬合關係不正的患者，此類發育異常的問題常伴隨生理上的顏顎面歪斜、下顎前突(mandibular prognathism)、後縮(mandible retrusion)或是咬合不良，而就生活方面，更往往使患者產生發音咬字困難、咀嚼消化系統疾病、自信心不足，甚至受到他人歧視與周遭人異樣眼光的障礙。

齒顎矯正乃係為解決上述問題而發展的治療方法之一。一般而言，齒顎矯正的流程係先進行初診，以收集患者的生長記錄、製作石膏模型、口內外之X光檢查、臉部及口內之齒列相片攝影等，其後方能擬定較佳的治療計畫。而後，再依據治療計畫，依序進行移動性矯正治療與保固性矯正治療。是以，治療計畫擬定的優劣是決定齒顎矯正效果好壞的關鍵要素之一，當然，若無法忠實地將患者的咬合關係轉換出來，或是產生誤差，而不切合真實情況，則對後續齒顎矯正作業會有極大的影響。針對上述問題，異常狀態若嚴重到齒顎矯正無法處理的，另外還有一種普遍而有效的治療手段，其係透過外科手術，以矯正上、下顎骨的空間位置且重建良好咬合關係，而此類手術一般稱之為正顎手術(orthognathic surgery)。與齒顎矯正相似地，由於正顎手術的目的即係為了修正例如顏面歪斜等的顎部及臉部構造及發育問題，或矯正其他以牙齒矯正器不易或不能完成的齒列不整，故術前必需要詳細的診斷，方能針對患者顏顎面的實際狀況，建立一執行正顎手術的計劃，以利確實地將顎骨移至適當的位置，是以，此稱之為「正顎手術計畫」、「正顎規劃」或「正顎手術規劃」之過程的好壞，同樣對於手術表現的優劣，影響至關重大。

申言之，正顎規劃係基於良好的齒列與顏顎骨對稱，根據顏面特徵比例及適當的咬合關係來進行的口外手術計畫，其擬定過程中牽涉許多重要的問題。綜上，不論是齒顎矯正或正顎手術，均需要一個裝置來轉移患者之上、下顎骨與齒列的相對關係，利於操作者或醫師在患者口外制定準確的治療手術計畫。傳統作法係利用面弓(face bow)轉移上述的相對位置關係至一咬合器(articulator)，再配合以統計資料為基礎的測顱分析來進行齒顎矯正規劃或正顎規劃。

咬合器是一種對應患者顎骨特徵的機械裝置，其所考慮到的特徵有髁狀突(condyle)以及法蘭克福平面(Frankfurt horizontal plane，簡稱FH平面)等。至於，面弓則是用來記錄患者上、下顎的相對關係，並依據此關係將患者的齒模準確地固定於咬合器上，以使咬合器能忠實地重現出患者顎骨關係，而此利用面弓固定齒模於咬合器上的動作即稱之為置位(mount)。

然而，累積長久的使用經驗後，已經證實面弓的錯誤記錄常造成置位誤差，且形成齒顎矯正規劃與實際矯正結果間產生差異的主因之一。雖然，自開始使用以來，陸續已有多種改良式的面弓推出，但總結仍有下列問題。第一，法蘭克福平面與咬合面夾角失真，其主因在於上顎齒模置位於傳統咬合器上並非每個人的法蘭克福平面可保持水平，但面弓置位卻未能將此點納入考慮。其次是在不同姿勢下會導致下顎位置的不同，此點則是源於學者對站姿及臥姿的研究，且發現在姿勢變換時，會導致下顎位置的不確定性，從而產生誤差。第三點則是因為旋轉軸的位置係利用其他結構所推導出的預測值，因而造成第三參考點的錯誤。

有鑑於傳統上利用面弓將患者的齒模置位於咬合器尚有多項問題未能解決，導致轉移後，齒模與咬合器的相對位置關係與患者的實際狀況有所差異，致使齒顎矯正或正顎手術的失誤率增加或術後改善程度有限。因此，如何提供一種新穎的置位方法，一方面免除面弓的使用，以減少器械上的誤差，另一方面，可以供操作者或醫師在例如立體視覺及/或量化數據的導引、輔助下，減少置位時的盲點，以忠實地將患者之顏顎骨的狀況轉移至咬合器，從而達到提高齒顎矯正及正顎手術成功率的目的，係為本領域一直以來的一項重要課題。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種齒模置位方法，以克服傳統上利用面弓將患者的齒模置位於咬合器所存在的多項問題，避免轉移後，齒模與咬合器的相對位置關係與患者的實際狀況產生差異，減少齒顎矯正或正顎手術的失誤率及提高術後齒顎骨各方面的改善程度。

本發明之齒模置位方法，係為一種新穎的置位方法，其一方面免除使用面弓，可減少器械上的誤差，另一方面，可以供操作者或醫師在例如立體視覺及/或量化數據的導引、輔助下，減少置位時的盲點，以忠實地將患者的顏顎骨的狀況重現於咬合器，避免在進行正顎規劃前或齒顎矯正計畫前就存在的誤差。

為達上述目的，依據本發明之一種齒模置位方法，包括以下步驟：提供一咬合器以及一標記模組，標記模組具有至少一標記元件，且標記模組設置有至少一參考物件；取得參考物件與標記元件間之一標記座標資料；提供一齒顎影像資料，且取得齒顎影像資料之複數特徵間的一特徵座標資料；取得咬合器之複數結構與標記元件間之一結構座標資料；裝設一第一齒模於咬合器，且第一齒模連結該標記模組；以及提供一感測裝置感測標記元件，且依據齒顎影像資料、標記座標資料以及結構座標資料調整第一齒模之位置。

在本發明一實施例中，特徵包括髁狀突、耳洞上緣、眼眶骨、及/或參考物件。

在本發明一實施例中，結構包括咬合器之一上臂部、一樞軸部及/或二位置指示件。較佳地，結構係為樞軸部之軸心。

在本發明一實施例中，於取得結構座標資料之步驟中，係利用感測裝置量測結構與標記元件。

在本發明一實施例中，第一齒模為下顎齒模。

在本發明一實施例中，齒模置位方法更包括以下步驟：提供一第二齒模，且使標記模組夾設於第一齒模與第二齒模之間；以及依據齒顎影像資料、標記座標資料以及結構座標資料調整第二齒模之位置。較佳地，第二齒模為上顎齒模。

在本發明一實施例中，標記模組具有一咬合件、一定位輔助件及一標記元件承載件。定位輔助件設置有參考物件，定位輔助件之兩端分別連接咬合件與標記元件承載件，且標記元件固定於標記元件承載件。

在本發明一實施例中，參考物件係於X光攝影下係實質上無散射，或參考物件係於X光攝影下係實質上無散射的材料物件。

在本發明一實施例中，感測裝置係為光學式、機械式、超音波式、陀螺儀式或磁感式感測裝置。

在本發明一實施例中，感測裝置係為光學式感測裝置且具有二攝影模組，而標記元件係為發光二極體、圖樣或反光件。

綜上所述，因依據本發明之齒模置位方法，係透過取得之標記座標資料、特徵座標資料以及結構座標資料為媒介，以將感測結果轉換成為影像畫面。是以，當感測裝置感測標記元件，而追蹤齒模相對於咬合器的位置變化時，即可將所得的資料透過資料處理裝置，結合齒顎影像資料，以例如三維的顏顎骨影像模型呈現。如此，不僅利於操作者或醫師以立體視角觀察，避免存在於空間中的盲點，更重要的是，透過本發明方法，可將齒模與咬合器間的空間座標關係數據化，有利於利用軟體輔助計算，提供參考數據。再者，由於各物件間的相對位置關係已確定，故可以於影像畫面中標記出正確置位的位點，以供作移動齒模之方向與遠近的參考，達到即時調整的功效。

與習知技術相較，依據本發明之齒模置位方法，由於免除面弓的使用，改以感測技術取代之，不僅能在置位過程中，即時追蹤齒模與咬合器的相對位置與患者真實情況的差異，更有利於量化數據或以建立出的影像畫面，導引操作者或醫師迅速且準確地將齒模置放至應當的位置上。是以，透過本發明的應用，可有效提升齒顎矯正與正顎規劃的可信度。

以下將配合圖式說明依據本發明實施例之齒模置位方法，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。

依據本發明之齒模置位方法係與一第一齒模以及含感測裝置在內的硬體結構配合應用，為能清楚說明相關細節，以下將先以一實施例，舉例說明此些硬體結構及相關的技術特徵。

在本實施例中，齒模置位方法係透過一規劃系統NA執行，而圖1A即為依據此實施例之一種規劃系統的系統方塊圖，而圖1B為圖1A所示之規劃系統的外觀示意圖。請參考圖1A所示，規劃系統NA可以為齒顎矯正規劃系統或正顎規劃系統，其包括一咬合器1、一感測裝置2、一標記模組3以及一資料處理裝置4。規劃系統NA係與至少一第一齒模(圖未示)配合應用，較佳地，第一齒模係為下顎齒模。

請參考圖1B所示，感測裝置2的類型並不限制，端視能否感應標記模組3即可，舉例來說，感測裝置2可以為光學式、機械式、超音波式、陀螺儀式或磁感式感測裝置，當然，不同類型的感測裝置應搭配不同類型的標記模組3。在本實施例中，係以感測裝置2搭載主動式光學技術，而具有二攝影模組21代表說明，且二攝影模組21設置於感測裝置2的支撐結構22上。較佳地，此些攝影模組21可例如但不限於具紅外線拍攝功能的攝影機，且此些攝影模組21係經過校正作業，取得並調整內部參數及外部參數完成者。經校正後的攝影模組21可用來計算立體視覺深度，以取得待測對象在空間中的定位資訊。至於，校正作業係為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解者，於此不再贅述。至於支撐結構22，雖在本實施例係呈T型的支架，但亦可以為其他任意構型，而以能固定並維持攝影模組21於特定位置為原則。

感測裝置2對應咬合器1設置。其中，咬合器1的構型在本發明中並無限制，而可以為一般通用或傳統的咬合器，亦可以為高階咬合器，相較於傳統咬合器，其在樞紐軸兩側具有可調整機構，以特別針對動態咬合時，下顎滑移進行調整，惟此兩種咬合器均為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解者，於此不另作說明。除上述咬合外，本發明之齒模置位方法亦可以利用以下本實施例所介紹之具有特定結構的咬合器。圖2A為依據本發明實施例之咬合器的外觀示意圖，而圖2B為圖2A所示之咬合器的分解示意圖。請同時參考圖2A及圖2B所示，在本實施例中，咬合器1具有一下部構件11及一上部構件12，且上部構件12係可拆卸式地裝設於下部構件11。

以下，則分別就下部構件11及上部構件12的結構細節，進一步說明。

圖3A及圖3B分別為圖2A所示之上、下部構件的外觀示意圖。先說明下部構件，請參考圖3B所示，在本實施例中，下部構件11具有一基座本體111、一支架結構112以及一下臂部113。下部構件11之各組件的材質可例如但不限於金屬，較佳係為鋁合金，且各組件間可具有對應的螺孔，以利用螺鎖方式固定連結。在本實施例中，下臂部113係滑設於基座本體111。詳細而言，基座本體111的後側RS可具有一固定平台114，且固定平台114上具有一下臂部溝槽GV₁，以供下臂部113之一端可滑動地設置於上。當然，下臂部溝槽GV₁可兩側貫通，或僅單側開口，此均非本發明所限制性者。

支架結構112立設於基座本體111之後側RS，且可進一步分為二支撐柱體115以及二固定桿體116。在本實施例中，支架結構112之支撐柱體115係穿過下臂部溝槽GV₁的兩端，而垂直固定於基座本體111，且各支撐柱體115相對於基座本體111的一端具有上部固定件117。上部固定件117具有一凹槽118，其形狀可例如為U形，以用於與上部構件12卡合，提供支撐。二固定桿體116係以上下相對關係，設置於兩上部固定件117之間，且可例如但不限於分別穿過兩上部固定件117而固定設置。另外，在本實施例之其他態樣中，支架結構112亦可以僅具有一固定桿體116，而設置於兩上部固定件117之間。

咬合器可例如但不限於具有二位置指示件119，其可動地設置於下部構件11之支架結構112的兩側。較佳地，位置指示件119係用以對應出患者之左右髁狀突內側間的相對位置關係，而可另稱為髁狀突指示件，或進一步稱之為內側髁狀突指示件。以結構細節來說，位置指示件119係設置於兩上部固定件117之間。位置指示件119可以為板狀構件，其具有一孔洞，以供固定桿體116貫穿。與上部固定件117相似地，位置指示件119亦可以具有U形凹槽118，以用於支撐上部構件12。當然，兩位置指示件119亦非限制於要同時移動，例如可以僅一側的位置指示件119為可移動，而另一側則固定不再調整位置。

圖3A為圖2A所示之上部構件的外觀放大示意圖。請參考圖3A所示，在本實施例中，上部構件12具有一上臂部121及一樞軸部122，且樞軸部122連接上臂部121之一端。較佳地，如圖所示，樞軸部122係以貫穿上臂部121之一端的方式，與之連接。較佳地，樞軸部122與上臂部121實質上位於同一平面，以例如對應患者之法蘭克福平面(Frankfurt horizontal plane，簡稱FH平面)。樞軸部122可為一實心圓軸，其可轉動地裝設於下部構件11之支架結構112，具體而言，其具有能與上部固定件117之凹槽118相配合的形狀及內徑，以使彼此能確實地卡接，而在不會過度干涉的情況下，任意地轉動。上部構件12之各組件可以由金屬製成，較佳係以鋁合金製成，且利用螺鎖方式彼此固定。

同樣參考圖3A所示，在本實施例中，樞軸部122上可套設有複數定位件123，以分別固定上臂部121、樞軸部122及/或支架結構112的相對位置。另外，請參考圖2B所示，咬合器亦可具有一桿狀固定件125，其一端連接上臂部121，而另一端連接下臂部113。

咬合器係供放置患者或需要齒顎矯正及正顎手術者之齒模使用，故其下臂部113與上臂部121分別設置有彼此對應之一下置位件13及一上置位件14。在本實施例實際運用時，係可將下置位件13與上置位件14先分別埋設置至下、上顎齒模(圖未示)相對於牙齒咬合面的背側，而後，利用固定螺絲，穩固地將下置位件13與上置位件14固定於下臂部113與上臂部121彼此相對的表面上。然而，本發明並不限制齒模的設置必要透過下置位件13及上置位件14，或是下置位件13及上置位件14必要以上述手段或順序設置。

另外，由於操作者或醫師於咬合器上切割並移動齒模時，常需要使用軟臘等材料輔助固定，導致要經常重複軟化及固定等步驟，操作上的經濟效益差，是以，本發明之咬合器除上述優點外，在此方面亦適於配合任何可調整方位或位置的結構，例如萬向臂，特別係油壓萬向臂，以解決上述問題；惟又特別說明的是，本發明之咬合器也還可配合一種新穎的作法，作為解決上述相似問題的另一種手段，以下將針對此說明之，但仍要強調的是，該新穎結構並非用於限制本發明者。圖3C為依據本發明實施例之咬合器之變化態樣的外觀示意圖。請參考圖3C所示，在本實施態樣中，咬合器1’除具有前述圖2B所示之咬合器的元件與結構外，其下部構件11’之基座本體111’的兩側更分別具有一齒模調整結構滑軌GV₂，以供一齒模調整結構15可滑動地設置。

以細部結構來說，齒模調整結構15可具有一滑動組件151、二連桿152、一關節組件153以及一齒模抵接組件154。其中，滑動組件151具有二塊體組件155、156以及一桿體組件157，其中一塊體組件155滑接於齒模調整結構滑軌GV₂，且另一塊體組件156透過可在桿體組件157上滑動的方式，連接塊體組件155。關節組件153設置有利用二球體158為主所組成的雙球接頭機構，可提供六個自由度的旋轉。齒模抵接組件154可以為一金屬框體，內部具有一容置空間159，以上下抵接齒模的方式，將齒模容置於內，並於移動時直接帶動齒模移動。至於，滑動組件151、關節組件153以及齒模抵接組件154之間則係透過連桿152連結。是以，透過緊鎖或放鬆齒模調整結構15中的螺絲，即可達到固定或移動齒模的目的，免除軟蠟的使用以及徒手移動齒模的不穩定性。

惟需另外說明的是，雖上述實施例係於球體158前連結金屬框體，並以其內部的容置空間159容置齒模，但實際運用時，齒模與齒模調整結構15間的固定關係並不以此為限，例如，在其他實施例中，金屬框體亦可以棒狀、柱狀、片狀或板狀等較簡單的結構取代。具體而言，即可為在調整齒模位置之前，先將具有上述形狀之結構插入齒模上對應的孔洞或凹槽，以固定兩者的連結。接著，同樣移動或調整齒模調整結構15便可達到相同的功效。但不論係採何種調整結構，均非用以限制本發明。

圖4為依據本發明實施例之標記模組的外觀示意圖。標記模組具有至少一標記元件，請參考圖4所示，在本實施例中係以標記模組3具有三個標記元件31為例說明。然而，本發明並不以此數目為限，在此使用三個標記元件31僅係為了配合主動式光學技術，而以三個標記元件31描述三個軸向加上其轉動方向，共六個自由度的空間關係。因此，在其他實施例中，例如感測裝置係採超音波或磁感技術，而標記模組3則可對應地設置一個標記元件31即可。

在本實施態樣中，標記元件31係設置於一標記元件承載件32上，以固定彼此間的相對位置關係。在本實施例中，標記元件31係選用發光二極體，較佳係選用紅外光發光二極體，特別係使用表面黏著技術(surface mount technology，簡稱SMT)封裝的紅外光發光二極體；而標記元件承載件32可係為通用式印刷電路板(簡稱PCB)，或一般佈有線路或可提供電源的板材或片材。標記元件31係非設置於同一直線上，請參考圖4所示，以本實施態樣之三個標記元件31而言，三者間的虛擬連線必會形成一三角形，以作為後續計算之參考，至於，三角形各角的角度大小與邊長則非本發明所限制性者。需要特別說明的是，在本發明其他實施例中，若感測裝置2採用被動式感測技術，則標記元件31可以例如反光件或可辨識的特殊圖樣取代，本發明在此不限。其中，可辨識的特殊圖樣例如黑白相間的特殊圖樣。

依據本實施態樣之標記模組3可更具有一咬合件33以及一定位輔助件34。其中，咬合件33可例如為咬合片、咬合板(stent)或其相似者，而定位輔助件34可以為平面的塑膠板，其一端連結標記元件承載件32，另一端連結咬合件33。定位輔助件34上設置有至少一參考物件341，其較佳係於X光攝影下係實質上無散射。具體而言，參考物件341可例如但不限於陶瓷珠或任何在X光下可辨識之物件，例如不會在電腦斷層掃描(computed tomography，簡稱CT)過程中產生散射的柱狀或凸出結構。在本實施態樣中，定位輔助件34係具有三個參考物件341，且此些參考物件341係非設置於同一直線，而彼此間的虛擬連線可形成一三角形。在本實施例中，利用此種標記模組3，可供患者或需要齒顎矯正或正顎手術者於治療前或術前咬住咬合件33進行例如電腦斷層掃描，並由於參考物件341在電腦斷層掃描影像上可識別，且咬合件33、參考物件341以及標記元件31的相對位置係為固定，故可藉以取得參考物件341與標記元件31間的相對空間位置轉換關係。

具體說明標記模組3的設置位置。圖5為依據本發明實施例之一態樣之第一/第二齒模與標記模組結合時的示意圖。當規劃系統具有標記模組3時，此標記模組3係設置於第一齒模5，例如圖式中之透過咬合件34設置於第一齒模5(即下顎齒模)上，或以第二齒模6(即上顎齒模)與第一齒模5(即下顎齒模)緊合咬合件33的兩種方式，其分別係在齒模置位方法中，不同步驟時期的第一/第二齒模與標記模組3的連結。

請參考圖1所示，在本實施例中，資料處理裝置4具有一處理單元41以及一儲存單元42。資料處理裝置4訊號連接感測裝置2，且儲存一齒顎影像資料421於儲存單元42中。其中，齒顎影像資料421包括可例如但不限於人體牙齒影像，較佳地係包括人體上、下顎牙齒影像，而更佳地係包括上、下顎牙齒與顏面顎骨影像，本發明在此不限。另外，資料處理裝置4可以透過有線或無線的方式，與感測裝置2訊號連接，以接收並處理感測所得的資料。

圖6為依據本發明實施例之齒模置位方法的步驟流程圖，以下將配合上述實施例的規劃系統，具體說明本發明方法的內容。惟要特別強調的是，齒模置位方法雖以配合前述構型的咬合器為佳，但並不以此為限，實際運用時，亦可以與其他或傳統構型的咬合器配合。

另外，要說明的是，於齒模置位前，可先建立並儲存患者的齒顎影像資料。在本實施例中，係以患者咬住如圖4所示之具有咬合件33之標記模組3以進行電腦斷層掃描，取得並儲存齒顎影像資料於資料處理裝置之儲存單元。其中，齒顎影像資料較佳係可呈現三維顏面顎骨與上、下顎骨的影像模型。

請參考圖6，於步驟S61中，係提供一咬合器以及一標記模組。其中，標記模組具有至少一標記元件，且標記模組設置有至少一參考物件。由於此步驟中的相關內容及技術特徵均已詳述於前，與不再贅述。

接著，係進行取得參考物件與標記元件間之一標記座標資料之步驟S62。詳細而言，並配合圖4所示，標記座標資料係可利用量測方式取得參考物件341與標記元件31間的座標關係，且記錄所得。至於其紀錄的位置同樣可以是在資料處理裝置內的儲存單元。

步驟S63係提供一齒顎影像資料，且取得齒顎影像資料之複數特徵間的一特徵座標資料。詳細而言，此步驟S63可例如依據齒顎影像資料呈現的結果，利用資料處理裝置計算出患者各特徵間的相對位置關係，且記錄而產生特徵座標資料。其中，此些特徵可以包括左右髁狀突、左右耳洞上緣、眼眶骨下緣及/或參考物件，較佳地，左右髁狀突係為左右髁狀突內側點。其中，為能增加齒模置位方法的精確度，可於置位前先依據上述取得的相對位置關係調整咬合器，舉例而言，請參考圖2A，可例如依據左右髁狀突內側的距離，調整咬合器1之兩位置指示件119間的距離成一致。

請參考圖6，在本實施例中，步驟S64係取得咬合器之複數結構與標記元件間之一結構座標資料。請同時參考圖2A及圖4所示，結構座標資料可例如量測咬合器1之複數結構與標記模組3之標記元件31間的相對座標關係，且記錄所得。其中，上述結構可例如但不限於為上臂部121、樞軸部122及/或二位置指示件119，較佳地，樞軸部122係為樞軸部122的軸心。至於量測的方法可例如但不限於，利用與感測裝置搭配的探針指向，使感測裝置得以直接判斷樞軸部122的軸心。

步驟S65係裝設一第一齒模於咬合器，且第一齒模連結標記模組。其中，第一齒模較佳係為翻製自患者或需要正顎手術者的口內牙齒所得的下顎齒模，且標記模組係例如圖4所示之標記模組3，而兩者的連結態樣則可如圖5所示。至於，第一齒模的材質包括例如但不限於石膏。連結標記模組至第一齒模後，利用埋設以及螺絲鎖固的方式，裝設第一齒模於咬合器的下置位件。

在三項資料均取得後，於步驟S66中，係可例如提供前述之感測裝置，以感測裝設於第一齒模上之標記模組之標記元件。接著，在本實施例中，係由資料處理裝置依據齒顎影像資料、標記座標資料以及結構座標資料綜合呈現一影像畫面於螢幕上，以供操作者或醫師調整第一齒模相對於咬合器之位置。

詳細而言，在本實施例中，係利用資料處理裝置載入上述的特徵座標資料、標記座標資料以及結構座標資料，且特徵座標資料係包括例如齒顎影像資料中左右髁狀突內側點與參考物件的座標轉換關係；結構座標資料係包括例如咬合器之樞軸部、位置指示件以及上臂部分別與標記模組之標記元件的座標轉換關係；而標記座標資料則係包括例如標記模組之參考物件與標記模組之標記元件的座標轉換關係。

由於整合上述三項資料後，電腦斷層掃描建置的影像資料與感測結果可得以結合。據此，同樣利用資料處理裝置載入齒顎影像資料之下顎骨影像資料，且結合感測裝置即時感測標記模組之標記元件的所在位置，便能計算出下顎骨影像與咬合器的相對座標位置關係，其顯示結果如圖7A。請參考圖7A，其所示為依據本發明實施例於置位第一齒模時的影像示意圖，在本實施例中，結合上述三項資料以及感測模組的感測結果，運算後顯示於畫面中的部份可包括下顎骨影像71、位置指示件影像72a、72b、上臂部影像73、樞軸部軸心影像74以及標記元件影像75。

因此，使用者可透過手動或自動器械移動第一齒模，以令下顎骨影像71上的髁狀突內側點影像711、712可分別與位置指示件影像72a、72b的位置重疊。當重疊完成時，即表示第一齒模置位完成。

依據本發明之齒模置位方法，可於置位第一齒模完成後，繼續進行第二齒模的置位。在此一實施例中，第二齒模係為上顎齒模。

延續圖6所示的步驟，在本發明另一實施例中，係在置位第一齒模後，將原設置於第一齒模上的標記模組，改夾設於第一齒模與第二齒模之間。其後，同樣以感測裝置感測其上之標記元件，並結合上述三項資料，已將結果顯示於畫面，如圖7B所示。請參考圖7B，其所示為依據本發明實施例於置位第二齒模時的影像示意圖，其中，影像內容包括患者的上顎骨及至少部份顏面顎骨影像76、資料處理裝置依據影像資料定義出的法蘭克福平面影像77以及上臂部影像73。是以，操作者或醫師可以利用手動或自動器械旋轉咬合器之上臂部，直到法蘭克福平面影像77與上臂部影像73平行，再將第二齒模固定於如圖2A所示之上置位件14，即完成置位。

惟須特別說明的是，雖然各類型咬合器在結構上可能略有差異，但利用本發明之齒模置位方法，係建構在感測技術與電腦斷層影像技術之結合，故即便使用的咬合器與上述咬合器結構不同，但若能達成相同功效，亦為本發明所涵蓋之範圍。

承上所述，因依據本發明之齒模置位方法，係透過取得之標記座標資料、特徵座標資料以及結構座標資料為媒介，以將感測結果轉換成為影像畫面。是以，當感測裝置感測標記元件，而追蹤齒模相對於咬合器的位置變化時，即可將所得的資料透過資料處理裝置，結合齒顎影像資料，以例如三維的顏顎骨影像模型呈現。如此，不僅利於操作者或醫師以立體視角觀察，避免存在於空間中的盲點，更重要的是，透過本發明方法，可將齒模與咬合器間的空間座標關係數據化，有利於利用軟體輔助計算，提供參考數據。再者，由於各物件間的相對位置關係已確定，故可以於影像畫面中標記出正確置位的位點，以供作移動齒模之方向與遠近的參考，達到即時調整的功效。

與習知技術相較，依據本發明之齒模置位方法，由於免除面弓的使用，改以感測技術取代之，不僅能在置位過程中，即時追蹤齒模與咬合器的相對位置與患者真實情況的差異，更有利於量化數據或以建立出的影像畫面，導引操作者或醫師迅速且準確地將齒模置放至應當的位置上。是以，透過本發明的應用，可有效提升齒顎矯正或正顎規劃的可信度。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．咬合器

11、11’．．．下部構件

111、111’．．．基座本體

112．．．支架結構

113．．．下臂部

114．．．固定平台

115．．．支撐柱體

116．．．固定桿體

117．．．上部固定件

118．．．凹槽

119．．．位置指示件

12．．．上部構件

121．．．上臂部

122．．．樞軸部

13．．．下置位件

14．．．上置位件

15．．．齒模調整結構

151．．．滑動組件

152．．．連桿

153．．．關節組件

154．．．齒模抵接組件

155、156．．．塊體組件

157．．．桿體組件

158．．．球體

159．．．容置空間

2．．．感測裝置

21．．．攝影模組

22．．．支撐結構

3．．．標記模組

31．．．標記元件

32．．．標記元件承載件

33．．．咬合件

34．．．定位輔助件

341．．．參考物件

35．．．連結件

4．．．資料處理裝置

41．．．處理單元

42．．．儲存單元

421．．．齒顎影像資料

5．．．第一齒模

6．．．第二齒模

71．．．下顎骨影像

711、712．．．髁狀突內側點影像

72a、72b．．．位置指示件影像

73．．．上臂部影像

74．．．樞軸部軸心影像

75．．．標記元件影像

76．．．顏面顎骨影像

77．．．法蘭克福平面影像

GV₁．．．下臂部溝槽

GV₂．．．齒模調整結構滑軌

NA．．．規劃系統

RS．．．後側

S61～S66．．．步驟

Θ1、Θ2．．．夾角

圖1A即為依據此實施例之一種規劃系統的系統方塊圖；

圖1B為圖1A所示之規劃系統的外觀示意圖；

圖2A為依據本發明實施例之咬合器的外觀示意圖；

圖2B為圖2A所示之咬合器的分解示意圖；

圖3A為圖2A所示之上部構件的外觀放大示意圖；

圖3B為圖2A所示之下部構件的外觀放大示意圖；

圖3C為依據本發明實施例之咬合器之變化態樣的外觀示意圖；

圖4為依據本發明實施例之標記模組的外觀示意圖；

圖5為依據本發明實施例之一態樣之第一/第二齒模與標記模組結合時的示意圖；

圖6為依據本發明實施例之齒模置位方法的步驟流程圖；

圖7A為依據本發明實施例於置位第一齒模時的影像示意圖；以及

圖7B為依據本發明實施例於置位第二齒模時的影像示意圖。

S61～S66．．．步驟

Claims (12)

1. 一種齒模置位方法，包括以下步驟：提供一咬合器以及一標記模組，該標記模組具有至少一標記元件，且該標記模組設置有至少一參考物件；取得該參考物件與該標記元件間之一標記座標資料；提供一齒顎影像資料，且取得該齒顎影像資料之複數特徵間的一特徵座標資料；取得該咬合器之複數結構與該標記元件間之一結構座標資料；裝設一第一齒模於該咬合器，且該第一齒模連結該標記模組；以及提供一感測裝置感測該標記元件，且依據該齒顎影像資料、該標記座標資料以及該結構座標資料調整該第一齒模之位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中該些特徵包括髁狀突、耳洞上緣、眼眶骨、及/或該些參考物件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中該些結構包括該咬合器之一上臂部、一樞軸部及/或二位置指示件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之齒模置位方法，其中該些結構係為該樞軸部之軸心。
5. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中於取得該結構座標資料之步驟中，係利用該感測裝置量測該些結構與該些標記元件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中該第一齒模為下顎齒模。
7. 如申請專利範圍第6項所述之齒模置位方法，更包括以下步驟：提供一第二齒模，且使該標記模組夾設於該第一齒模與該第二齒模之間；以及依據該齒顎影像資料、該標記座標資料以及該結構座標資料調整該第二齒模之位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之齒模置位方法，其中該第二齒模為上顎齒模。
9. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中該標記模組具有一咬合件、一定位輔助件及一標記元件承載件，該定位輔助件設置有該參考物件，該定位輔助件之兩端分別連接該咬合件與該標記元件承載件，且該標記元件固定於該標記元件承載件。
10. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中該參考物件係於X光攝影下係實質上無散射。
11. 如申請專利範圍第1項所述之齒模置位方法，其中該感測裝置係為光學式、機械式、超音波式、陀螺儀式或磁感式感測裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之齒模置位方法，其中該感測裝置係為光學式感測裝置且具有二攝影模組，而該標記元件係為發光二極體、圖樣或反光件。