-
Technisches
Gebiet
-
Die
Erfindung betrifft das Gebiet der prothetischen Versorgung mit zahnärztlichen
Implantaten und insbesondere die praktische Ausgestaltung von Vermessung,
Konstruktion und Herstellung von Suprastrukturen mit Hilfe von CAD/CAM
Geräten.
-
Die
prothetische Versorgung von zahnärztlichen
Implantaten ist heute eine Aufgabe, die der Zahnarzt zusammen mit
seinem Dentallabor löst.
Die obere Kante eines enossalen zahnärztlichen Implantats liegt
typisch in etwa auf der Höhe
des Kieferknochens oder schließt
mit ihm bündig
ab. Die Höhenunterschiede
zwischen dem Implantatkopf und der Okklusalfläche der zu dem Implantat benachbarten
Zähne kann
dabei insbesondere im inzisalen und prämolaren Bereich so groß werden,
dass die beiden Strukturen mit optischen Vermessungssystemen auf Grund
begrenzter Schärfentiefe
nicht mehr gleichzeitig mit ausreichender Genauigkeit vermessen
werden können.
Das Problem wird noch dadurch verstärkt, dass der zahnlose Kieferknochen
nach kurzer Zeit degeneriert und die besagten Abstände sich
dadurch weiter vergrößern.
-
Die
Oberkante des Implantats liegt darüber hinaus in einem Bereich,
der regelmäßig von
Speichel und anderen Körperflüssigkeiten
umspült
wird und in dem Drüsen
liegen, die verschiedene Sekrete erzeugen. Damit ist es schwierig,
den Kopf des Implantats so trocken zu halten, dass er direkt im
Mund des Patienten vermessen werden kann.
-
Der
Implantatkopf ist regelmäßig so konzipiert,
dass eine mechanisch hochwertige Verbindung mit geringem Spiel,
hoher Passung und gutem Kraftschluss zu der Suprastruktur bzw. einem
Abutment entsteht. Das ergibt geometrische Ausgestaltungen am Implantatkopf,
die z.B. mit herkömmlichen
intraoralen Messverfahren nur schwer in der erforderlichen Genauigkeit
vermessen werden könnten.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Implantatkopf gepudert wird.
Das Problem wird durch einen ungleichmäßigen Puderauftrag noch verstärkt.
-
Das
Implantat ist von Gingiva bzw. Knochensubstanz umgeben. Beide Oberflächen können nur unter
Schwierigkeiten so bepudert werden, dass sie nach mit herkömmlichen
intraoralen Messverfahren vermessen werden können.
-
Die
Erfindung betrifft daher insbesondere ein Verfahren zur Bestimmung
der Lage und Orientierung der Achse eines direkt im Patientenmund
befindlichen dentalen Implantats sowie ein Aufsatzteil hierfür.
-
Zur
Versorgung eines im Patientenmund befindlichen Implantats ist bisher
die Herstellung eines Modells nötig.
Dabei werden unter anderem die Lage und die Orientierung des Implantats
in einem aufwendigen Verfahren über
eine Abdrucknahme auf das Arbeitsmodell des Zahntechnikers übertragen.
Alle weiteren Aufbauarbeiten finden dann an diesem Modell statt.
-
Die
Herstellung von Abutments und Kronen für Implantate ist daher heute
eine Leistung, die ausschließlich
von einem zahntechnischen Labor durchgeführt wird.
-
Der
Zahnarzt hingegen setzt die Implantate. Nach einer Einheilphase
nimmt er einen Abdruck von der entstandenen Situ ationen. Dabei überträgt er die Position
der Implantate durch die Einbringung von Repliken in den Abdruck.
Mit Hilfe eines analogen Verfahrens überträgt der Zahntechniker dann die Lage
dieser Implantate auf sein Meistermodell. Danach nutzt der Zahntechniker
das Angebot an Abutments, das der jeweilige Hersteller des verwendeten Implantats
anbietet. Die Abutments werden eventuell noch den Erfordernissen
der Situation manuell angepasst, bevor der Zahntechniker in konventioneller Weise
eine Krone anfertigt. Abutment und Krone werden in weiteren Arbeitsschritten
dem Patienten eingesetzt.
-
Aus
der EP-A2-1 062 916 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteiles bekannt,
welches von der Erstellung eines Negativabdruckes des Kiefers ausgeht
und anhand eines daraus hergestellten Arbeitsmodells das Setzen
und Vermessung von Implantaten zur Konstruktion von Gerüsten ermöglicht.
Die dort gegebenen Definitionen und Beschreibungen des grundsätzlichen
Ablaufes zur Vorbereitung einer Vermessung bzw. zur anschließenden Konstruktion
und Herstellung werden vollumfänglich
in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen.
-
Das
dort beschriebene Verfahren beruht darauf, dass in einen konventionellen
Abdruck ein sogenanntes Manipulier-Implantat eingebracht wird und damit
auf dem Modell eine Situation hergestellt wird, wie sie bereits
im Mund des Patienten nach der Inkorporation des Implantats vorliegt.
Diese klinische Situation wird dann mit Hilfe eines Scanners vermessen mit
dem Ziel, Abutment und Suprastruktur herzustellen. Zur Lagebestimmung
des Implantats wird ein Hilfselement verwendet.
-
Mit
diesem Verfahren werden die Arbeiten, die der Zahntechniker auch
heute schon nach dem Stand der Technik ausführen muss, computerisiert, d.h.
die zu erstellenden Zwischenstufen Modellierung von Abutment, Gerüst und Verblendung
werden digitalisiert, um sie hinterher auszuschleifen.
-
Aus
der
EP 1 062 916 A2 ist
weiterhin ein Arbeitsmodell mit eingebauten Manipulierimplantaten bekannt,
an welchem ein Positionierungselement mit einem für die Vermessung
geeigneten Hilfselement vorgesehen ist. Aus den Messdaten werden
Implantatdaten ermittelt, die zur Konstruktion einer Suprastruktur
in Form eines Abutments verwendet werden.
-
Nachteilig
hierbei ist, dass erst ein Modell erstellt werden muss, um die Lage
und Orientierung der Achse eines dentalen Implantats in der klinischen
Situation des Kiefers zu erfassen und erst anschließend einen
Implantataufbau durchzuführen.
Die vorgeschlagenen Verfahren erfordern eine Trennung zwischen der
Tätigkeit
des Zahnarztes am Patienten selbst und in die Tätigkeit eines Zahntechnikers
an einem Modell. Eine Anwendung der Verfahren am Patienten selbst
ist nicht möglich.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben,
mit der es möglich
wird die Konstruktion und Herstellung der benötigten Suprastrukturen direkt
und sofern gewünscht unmittelbar
am Patienten ohne Einschaltung eines Dentallabors bzw. Zahntechnikers
mit einem CAD/CAM-Gerät auszuführen oder
die notwendigen Arbeitsschritte des Zahntechnikers rationeller als
bisher zu gestalten.
-
Darstellung
der Erfindung
-
In
den Ansprüchen
wird ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgestellt, die direkt
in der klinischen Situation im Patientenmund anwendbar ist. Diese
klinische Situation kann mit einer Messkamera optisch vermessen
werden, sodass Messdaten vorliegen. Aus diesen Messdaten können dann
alle notwendigen Daten über
Lage und Orientierung der Achse des dentalen Implantats ermittelt
werden. Danach ist die Erstellung einer Implantatsuprastruktur mit
CAD/CAM-Verfahren möglich.
-
Bei
dem Verfahren zur Bestimmung der Lage und Orientierung der Achse
eines direkt im Patientenmund befindlichen dentalen Implantats werden Messdaten,
welche durch optisches Vermessen der klinischen Situation des Implantats
im Patientenmund gewonnen wurden, durch geeignete Verfahren, beispielsweise
der Bildverarbeitung, analysiert, um die Lage und die Orientierung
einer Messgeometrie zu bestimmen. Dazu ist an dem Implantat eine
Messgeometrie angebracht, wobei die Messgeometrie derart ausgebildet
ist, dass sie einen Rückschluss auf
die Lage und Orientierung des Implantats zulässt. Anhand der Lagebestimmung
der Messgeometrie wird die relative Lage und Orientierung zwischen
der Achse des dentalen Implantats und der optischen Achse der Vermessung
bestimmt und anhand der Messgeometrie wird die Lage und die Orientierung des
Implantats selbst bestimmt.
-
Der
Vorteil liegt darin, dass die klinische Situation direkt im Patientenmund
erfasst wird, sodass sich die Herstellung eines Modells erübrigt.
-
Vorteilhafterweise
ist die Messgeometrie an einem Vermessungsteil mit einer Anschlussgeometrie
für das
Implantat angebracht und wird aus der Messgeometrie die relative
Lage und Orientierung der Anschlussgeometrie des Implantats bestimmt. Dadurch
ist der Einsatz von handelsüblichen
Implantaten mit den üblichen
Anschlussgeometrien für
die herzustellende Suprastruktur möglich. Darüber hinaus kann die Messgeometrie
unabhängig
von der Anschlussgeometrie gestaltet werden.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird die klinische Situation des Implantats
und der Nachbarzähne
in den Messdaten analysiert und eine Achse relativ zur Achse der
Vermessung bestimmt. Diese Achse kann die Einschubachse des oberen Teils
der Implantatsuprastruktur, beispielsweise einer Krone sein, aber
auch eine an der Okklusionsfläche orientierte
Achse, die dann vorzugsweise senkrecht dazu steht. Es ist auch möglich, diese
Achse manuell vorzugeben oder bei Betrachtung des Messdatensatzes
durch den Benutzer durch diesen auswählen zu lassen.
-
Mit
der so bestimmten bzw. festgelegten Achse ist es möglich, die
Einschubrichtung einer Krone relativ zu der Implantatachse zu definieren.
Damit wird es möglich,
die wesentlichen Bestimmungsstücke
des Abutments als Teil der Implantatsuprastruktur festzulegen, nämlich Art,
Lage und Orientierung des Implantatanschlusses, Höhe und Form
des Abutmentaufbaus und zervikale Grenze des Abutments.
-
Das
hier vorgeschlagene Verfahren ist zur Bestimmung der Lage und Orientierung
des Ausgleichswinkels einer Implantatsuprastruktur zur Verbindung
mit einem direkt im Patientenmund befindlichen dentalen Implantat
vorteilhafterweise so weitergebildet, dass der Ausgleichswinkel
bestimmt wird, der sich aus den gemessenen Winkeln zwischen der Achse
des dentalen Implantats und der Achse der Vermessung und zwischen
der Achse der Vermessung und der Achse ergibt, die durch die Okklusalebene
oder die Morphologie des zu ersetzenden Zahns selbst festgelegt
ist. Die Implantatsuprastruktur selbst kann dabei einteilig oder
mehrteilig sein.
-
Anstelle
der Bezeichnung „Ausgleichswinkel" wird auch die Bezeichnung „Raumwinkel" verwendet.
-
Gemäß einer
Weiterbildung wird die Implantatsuprastruktur mit dem bestimmten
Ausgleichswinkel hergestellt, insbesondere mit CAD/CAM-Verfahren.
-
Vorteilhafterweise
weist die Messgeometrie mindestens einen Teilbereich auf, der so
ausgebildet ist, dass sich aus der Analyse dieses Teilbereichs die Art
des vorhandenen Implantats ergibt. Für verschiedene Implantate werden
in diesem Fall Vermessungsteile mit verschiedenen Messgeometrien
eingesetzt.
-
Vorteilhafterweise
weist die Anschlussgeometrie des Implantats mindestens einen Teilbereich auf,
der so ausgebildet ist, dass sich aus der Analyse dieses Teilbereichs
die Art des vorhandenen Implantats ergibt.
-
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, insbesondere
zur Durchführung des
vorstehenden Verfahrens, bei welcher in einer Auswerteeinheit Messdaten
durch geeignete Verfahren analysiert werden und die Lage und Orientierung einer
Messgeometrie bestimmt wird. Die Messdaten wurden dabei durch Vermessen
der klinischen Situation eines Implantats und der Nachbarzähne im Patientenmund
gewonnen. Dabei wurde an dem Implantat eine Messgeometrie angebracht,
die einen Rückschluss
auf die Lage und Orientierung einer Anschlussgeometrie des Implantats
zulässt.
In der Auswerteeinheit wird anhand der Lagebestimmung der Messgeometrie
die relative Lage und Orientierung zwischen der Achse des dentalen
Implantats und der Achse der Vermessung bestimmt. Darüber hinaus wird
in der Auswerteeinheit ausgehend von der Messgeometrie die Anschlussgeometrie
und damit die Lage und die Orientierung des Implantats selbst bestimmt.
-
Dabei
kann sowohl ein Implantat mit integrierter Messgeometrie verwendet
werden als auch ein zusätzliches
Vermessungsteil vorgesehen sein.
-
Vorteilhafterweise
werden in der Auswerteeinheit die klinische Situation oder Nachbarzähne in den
Messdaten analysiert und eine Achse relativ zur Achse der Vermessung
bestimmt. Weiterhin wird in der Auswerteeinheit ein Ausgleichswinkel
bestimmt, der sich aus den gemessenen Winkeln zwischen der Achse
des dentalen Implantats und der Achse der Vermessung und zwischen
der Achse der Vermessung und der Achse der Okklusalebene ergibt. Schließlich ist
eine Bearbeitungseinheit vorgesehen, mit welcher die Implantatsuprastruktur,
oder bei mehrteiligen Strukturen zumindest das Anschlussteil an
das Implantat mit dem bestimmten Ausgleichswinkel herstellbar ist.
-
Vorteilhafterweise
weist die Messgeometrie oder die Anschlussgeometrie des Implantats
mindestens einen die Art des vorhandenen Implantats ergebenden Teilbereich
auf. Dies kann durch geometrische Formgebung, Beschriftung oder
farbliche Gestaltung erfolgen.
-
Ein
weiterer Gegenstand ist ein Aufsatzteil und ein Verfahren zur Anwendung
des Aufsatzteils.
-
Ein
erfindungsgemäßes Aufsatzteil
auf ein in einem Kiefer eingebrachtes Implantat oder ein in einem
Arbeitsmodell vorgesehenes Manipulierimplantat weist eine Positionierungsvorrichtung
und Befestigungsmittel zum Implantat hin sowie weiterhin einen eine
Codierung aufweisenden Teilbereich auf. Zwischen der Positionierungsvorrichtung
und dem Teilbereich ist ein Distanzstück vorgesehen, dessen Länge in dem
Teilbereich codiert ist. Dadurch ist es möglich, durch Vermessen des
Aufsatzstückes
die Lage des Implantatkopfes festzustellen.
-
Vorteilhafterweise
ist die Länge
des Distanzstückes
so bemessen, dass der Teilbereich auf das Niveau der Okklusalfläche der
Nachbarzähne
gebracht ist.
-
Gemäß einer
Weiterbildung weist die Oberfläche
der Teilbereiche einen hohen Rückstreukoeffizienten
mit einer Lambert'schen
Streuverteilung sowohl im sichtbaren wie im nahen Infrarotbereich
des Spektrums auf. Dabei kann die Oberfläche beschichtet sein.
-
Vorteilhafterweise
ist ein gegenüber
dem Distanzstück
bewegliches Ausgleichsteil vorgesehen, dass das Aufsatzteil umfangsseitig
umschließt und
Auflageflächen
zur Auflage auf dem die Zahnrestauration umgebenden Zahnfleisch
aufweist. Dadurch kann die zu vermessende Stelle frei von Blut und
Speichel gehalten werden. Darüber
hinaus kann das Ausgleichsteil als Ersatzmodell für den Verlauf des
Zahnfleisches angesehen werden.
-
Vorteilhafterweise
ist das Ausgleichsteil auswechselbar und kann somit angepasst an
die tatsächliche
Restaurationsstelle in Größe und Form ausgewählt werden.
-
Dabei
kann das Ausgleichsteil in seiner Orientierung einstellbar sein
und eine Kennung aufweisen, die eine Bestimmung der Orientierung
ermöglicht.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Vermessung von einem in einem Kiefer eingebrachten Implantat
oder von einem in einem Arbeitsmodell vorgesehenen Manipulierimplantat,
wobei an dem Implantat ein Aufsatzteil positioniert und befestigt
ist und wobei über
einen eine Codierung aufweisenden Teilbereich des Aufsatzteils auf
die Lage des Implantates im Kieferbereich geschlossen werden kann
umfass weiterhin die Verwendung eines Aufsatzteils, welches mit
einem zwischen der Positionierungsvorrichtung und dem Teilbereich
vorhan denen Distanzstück an
dem Implantat oder Manipulierimplantat befestigt wird, wobei die
Länge des
Distanzstückes
in dem Teilbereich codiert ist. Nach der Vermessung und der Erstellung
eines 3D-Datensatzes ist die Länge
des Distanzstückes
durch Auswertung des codierten Teilbereichs bestimmbar.
-
Weitere
Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den dazugehörigen Unteransprüchen wiedergegeben.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnung
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
klinische Situation eines im Patientenmund befindlichen Implantats
mit Nachbarzähnen,
die
-
2 einen
Querschnitt durch ein Vermessungsteil, die
-
3a eine
Draufsicht auf eine Anschlussgeometrie des Implantats, die
-
3b ein
weiteres Implantat mit einer Anschlussgeometrie und einer Messgeometrie,
die
-
4 eine
Schemazeichnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die
-
5 eine
Implantatsuprastruktur in Form eines Abutments, die
-
6 eine
typische Präparationsstelle
für eine
Zahnrestauration mit einem erfindungsgemäßen Aufsatzteil im Querschnitt
und die
-
7 ein
erfindungsgemäßes Aufsatzteil
in einer Seitenansicht.
-
Ausführungsbeispiel
-
Anhand
der 1 wird das Verfahren zur Erfassung der Lage und
Orientierung der Achse 1 eines dentalen Implantats 2 erläutert. Zunächst wird
ein Vermessungsteil 3 mit einer Messgeometrie 3a auf das
direkt im Patientenmund befindliche Implantat 2 gesteckt.
Anschließend
wird die klinische Situation, gebildet durch das Implantat 2 und
vorhandene Nachbarzähne 4, 5 optisch
vermessen, z.B. mit einer Messkamera 6. Drei verschiedene
Achsen, die Richtungen festlegen, sind zu diesem Zeitpunkt relevant: die
Achse 1 des dentalen Implantats, eine optische Achse 7 der
Messkamera 6 und die unter Berücksichtigung der Nachbarzähne 4, 5 bestimmte
Achse 8 des Zahns, die beispielsweise als Einschubachse verwendet
wird. In dem Fall, dass die Nachbarzähne 4, 5 Backenzähne sind,
liegt die Achse 8 senkrecht zu einer gedachten Okklusionsfläche 9.
-
Zur
Bestimmung der Zahnachse 8 können zusätzlich dem System z.B. aus
einer Zahnbibliothek bekannte Beschaffenheiten des zu ersetzenden Zahns
herangezogen werden.
-
In
einem ersten Schritt wird die relative Lage und Orientierung zwischen
der Achse 1 des dentalen Implantats 2 und der
optischen Achse 7 der Messkamera 6 bestimmt. Dazu
wird ein mit der Messkamera 6 erfasstes Messbild durch
geeignete Verfahren der Bildverarbeitung analysiert und die Lage
und Orientierung der Messgeometrie 3a wird bestimmt. Von
der Messgeometrie 3a kann dann auf eine Anschlussgeometrie 2a des
Implantats 2 und damit auf die Lage und Orientierung des
Implantats 2 selbst geschlossen werden.
-
In
einem zweiten Schritt wird die klinische Situation im Bild analysiert.
Dabei werden die Nachbarzähne 4, 5 berücksichtigt.
Diese Analyse liefert eine Achse 8 relativ zur optischen
Achse 7 der Messkamera 6. Ein Teil einer herzustellenden
Implantatsuprastruktur 10, nämlich das Abutment 10,
gleicht später
den Winkel zwischen der Achse 1 des dentalen Implantats
und der Achse 8 des Zahns aus. Die Implantatsuprastruktur
besteht hier aus einem Abutment und einer nicht dargestellten Verblendung,
ist also zweiteilig. Die Implantatsuprastruktur kann aber auch einteilig
sein.
-
Der
Ausgleichswinkel ergibt sich aus den gemessenen Winkeln zwischen
der Achse 1 des dentalen Implantats und der optischen Achse 7 der
Messkamera 6 und zwischen der optischen Achse 7 der Messkamera 6 und
der Achse 8. Der Ausgleichswinkel ist also unabhängig von
der optischen Achse 7 der Messkamera 6.
-
Sodann
erfolgt die Konstruktion des Implantataufbaus im Computer, z.B.
mit Hilfe eines CAD/CAM-Systems. Es entfällt somit die bisherige Notwendigkeit,
ein aufwendiges Arbeitsmodell zu erstellen, anhand dessen der Zahnersatz
hergestellt wurde.
-
In 2 ist
das Vermessungsteil 3 in Vergrößerung dargestellt. Das Vermessungsteil 3 weist
an einem oberen Ende eine präzise
gefertigte Messgeometrie 3a und an seinem unteren Ende
eine Anschlussgeometrie 3b an das in 2 nicht
dargestellte Implantat auf. Zwischen der Messgeometrie 3a und
der Anschlussgeometrie 3b ist ein Distanzstück 3c vorhanden,
sodass die Messgeometrie 3a vorteilhafterweise auf das
Niveau der Okklusalfläche 9 aus 1 angehoben
wird. Zwischen Anschlussgeometrie und Messgeometrie besteht ein
eindeutiger geometrischer Zusammenhang. Dadurch muss nicht die Geometrie
des Implantats direkt vermessen werden, sondern diese wird indirekt über die
Messgeometrie vermessen.
-
Die
Messgeometrie ist derart gestaltet, dass ihre Lage und Orientierung
in einem aus den Messdaten gewonnenen Messbild durch geeignete Verfahren
der Bildverarbeitung festgestellt werden kann.
-
Üblicherweise
zeigen dentale Implantate keine eineindeutige, sondern eine mehrzählige Symmetrie,
beispielsweise eine sechs- oder achtzählige. Die Vermessung der Messgeometrie
lässt einen
der Symmetrie entsprechenden eindeutigen Rückschluss auf Lage und Orientierung
der Anschlussgeometrie zu.
-
Werden
für unterschiedliche
Anschlussgeometrien auch unterschiedliche Messgeometrien gewählt, können diese
automatisch unterschieden werden. Wird für mehrere Anschlussgeometrien
die gleiche Messgeometrie gewählt,
muss in jedem Fall durch den Anwender eine Auswahl des verwendeten Implantats
erfolgen.
-
Die
Anschlussgeometrie 3b ist so geformt, dass sie formschlüssig auf
das Implantat gesteckt werden kann.
-
In 3a ist
eine Draufsicht auf das Implantat 2 gezeigt, sodass die
Anschlussgeometrie 2a zum nicht dargestellten Vermessungsteil 3 hin
zu erkennen ist. Es handelt sich hier um einen konischen Bereich 2b zur
Zentrierung und um einen Bereich 2c mit Teilsymmetrien
in Form eines Sechskants zur räumlichen
Ausrichtung des anzuschließenden
Bauteils. Die Befestigung erfolgt über ein Innengewinde 2d. Derartige
Anschlussgeometrien sind Stand der Technik. Für unterschiedlich geformte
Implantate, beispielsweise von unterschiedlichen Herstellern oder unterschiedlicher
Bauart, sind unterschiedliche Anschlussgeometrien vorgesehen.
-
Wenn
ein Implantat 2' neben
der Anschlussgeometrie an die Suprastruktur noch über eine
in 3b dargestellte Messgeometrie 2e verfügt, kann das
Implantat mit einem geeigneten Messinstrument auch ohne Vermessungsteil
direkt gemes sen und die räumliche
Ausrichtung bestimmt werden. Die Messgeometrie 2e weist
halbkugelförmige
Vertiefungen auf, deren Anzahl und Orientierung so bemessen ist, dass
die räumliche
Ausrichtung des Implantats bestimmt werden kann.
-
Darüber hinaus
kann auch eine Kennung auf dem Implantat vorgesehen sein, die als
Strichcode, Farbcode, Schrift oder in sonstiger Weise erfasst werden
kann.
-
In 4 ist
eine Vorrichtung beschrieben, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung
ausgeführt
werden kann. Die Vorrichtung umfasst eine Messkamera 6 zum
Vermessen der klinischen Situation im Patientenmund 11.
Die durch die Vermessung mit der Messkamera 6 gewonnen
Messdaten werden in einer Auswerteeinheit 12 verarbeitet
und gegebenenfalls gespeichert. Um die Messdaten für den Benutzer
sichtbar zu machen, ist eine Anzeigeeinheit 15 vorgesehen,
wobei die Auswerteeinheit 12 über Eingabemittel 14 gesteuert
werden kann. Darüber
hinaus ist eine Bearbeitungseinheit 13 vorgesehen, welche
mit der Auswerteeinheit 12 zum Zweck des Datenaustausches
verbunden ist. Selbstverständlich kann
der Datenaustausch zwischen der Auswerteeinheit 12 und
der Bearbeitungseinheit 13 auch auf andere Art und Weise
erfolgen. In der Bearbeitungseinheit 13 lässt sich
eine Implantatsuprastruktur 10 herstellen, welche die Winkellage
des Implantats und die Einschubrichtung oder die gewünschte Okklusion berücksichtigt.
-
In 5 ist
ein Ausführungsbeispiel
für eine Implantatsuprastruktur
in Form eines Abutments 10. Das Abutment 10 ist
so geformt, dass ein Ausgleich zwischen der Implantatachse 1 und
der Richtung der Achse 8 erfolgt. Zur Befestigung an der
Anschlussgeometrie des Implantats ist ebenfalls eine Anschlussgeometrie 10a vorgesehen,
wobei über
eine Bohrung 10b eine Verschraubung mit dem Implantat möglich ist.
-
In 6 ist
eine typische Präparationsstelle für eine Zahnrestauration
dargestellt. In einen Kieferknochen 21 mit zu erhaltenden
Zähnen 22, 23 ist
zwischen den Zähnen 22, 23 ein
Implantat 24 eingesetzt. Der Kieferknochen 21 wird überdeckt
von Zahnfleisch 25, welches im Bereich des Implantats 24 von
einem mit dem Implantat 24 über eine dazwischenliegende
Passfläche
als Bestandteil eines Positioniervorrichtung 6.1 verbundenen
Aufsatzteil 26 durchbrochen ist.
-
Die
Passfläche
des Implantats ist regelmäßig so ausgebildet,
dass ein guter Kraftschluss sowie eine relative Verdrehsicherheit
gegeben sind und dass die notwendigen hygienischen Erfordernisse berücksichtigt
sind. Historisch haben sich verschiedene Passflächen herausgebildet. Die Gegenstücke zu diesen
Flächen
werden nachgebildet und sind Bestandteil des Aufsatzteils 26.
-
Das
Aufsatzteil 26 dient als Verschiebebahn für ein das
Aufsatzteil umgebendes Ausgleichsteil 27, welches der Bestimmung
und der Festlegung des Niveaus des Zahnfleischs (Gingiva-Niveau)
dient. Es ist transversal an dem Aufsatzteil 26 entlang
beweglich und kann nach dem Trennen des Aufsatzteils 26 vom
Implantat 24 ausgewechselt werden. Das Ausgleichsteil kann
als Gingiva-Teller bezeichnet werden und ist in seiner Orientierung
flexibel einstellbar.
-
Das
bewegliche Ausgleichsteil 27 befindet sich innerhalb des
Schärfentiefebereichs
einer intraoralen Messkamera 28, von welcher nur der vorderste
Bereich mit der aus einem Messfenster austretenden Messstrahlung 29 dargestellt
ist. Die Lage und die Orientierung des Ausgleichsteils 27 wird
aus den gemessenen Daten gewonnen.
-
An
dem Aufsatzteil 26 ist weiterhin ein Teilbereich 26.2 vorgesehen,
der in seiner Struktur und/oder Codierung einem CAM-Gerät bekannt
ist und der bei der Vermessung Rückschlüsse auf
die Lage und Orientierung des Implantats zulässt. Unter CAM wird die Computer
unterstützte
Herstellung verstanden, die von dreidimensionalen Datensätzen ausgeht.
-
Durch
das Ausgleichsteil 27, den sogenannten Gingivateller können auch
in einem feuchten und blutenden Operationsgebiet die notwendigen
Messdaten gewonnen werden.
-
In 7 ist
ein Aufsatzteil 26 in einer Seitenansicht dargestellt,
wobei das Ausgleichsteil 27 ebenfalls gezeigt ist. An dem
Aufsatzteil 26 lassen sich unterschiedliche Funktionsbereiche
feststellen.
-
Am
unteren Ende befindet sich die Positioniervorrichtung 26.1 zur
lagegenauen Positionierung an einem nicht dargestellten Implantat.
Die Passfläche
des Implantats ist regelmäßig so ausgebildet, dass
ein guter Kraftschluss sowie eine relative Verdrehsicherheit gegeben
sind und dass die notwendigen hygienischen Erfordernisse berücksichtigt
sind. Historisch haben sich verschiedene Passflächen herausgebildet. Die Gegenstücke zu diesen
Flächen werden
im Aufsatzteil nachgebildet. An diesem Ende erfolgt auch die Befestigung über eine
angedeutete innenliegende Schraubverbindung 26.4.
-
Am
oberen Ende ist der Teilbereich 26.2 mit codierten Informationen
enthalten. Diese Informationen sind mittels unterschiedlicher Flächenbereiche codiert.
Die Merkmale enthalten Informationen über die geometrische Orientierung
der Passflächen
des Implantats sowie über
die Eigenschaften des eingesetzten Implantats (Hersteller, Größe, Typ
etc.) enthalten. Diese können
analysiert und ausgewertet werden.
-
Eine
Fläche 26a,
die konzentrisch zu der Rotationsachse des Implantats liegt, dient
zur Bestimmung der Rotationsachse des Implantatkopfes.
-
Eine
Fläche 26b ist
in ihrem Durchmesser oder ihrem Verlauf auf das vorhandene Implantat
angepasst und dient daher zur Bestimmung des Implantattyps.
-
Eine
Fläche 26c dient
zum automatischen Aufsuchen des Aufsatzteils 26 in dem
durch Vermessung gewonnenen 3D-Datensatz
und ist bei allen Aufsatzteilen identisch.
-
Über eine
weitere Fläche 26d wird
die Länge des
nachstehend beschriebenen Distanzteils 26.3 codiert. Dadurch
ist es ohne weiteres möglich,
das Niveau des Implantatkopfes festzustellen, auch wenn der Implantatkopf
selbst außerhalb
des Messbereichs der Kamera liegt.
-
Die
Flächen 26a-d
sind als getrennte geometrische Bereiche an dem Aufsatzteil 26 vorgesehen sein.
Das zugrunde liegende Prinzip besteht darin, dass es sich um Flächenelemente
handelt, die dem CAD/CAM-Gerät
in ihrer Struktur und/oder Kodierung bekannt sind und bei der Konstruktion
von dentalen Passkörpern
oder Suprastrukturen mittels Computer berücksichtigt werden.
-
Zwischen
den beiden Enden des Aufsatzteils 26 liegt das Distanzteil 26.3,
welches die Aufgabe hat, die zu vermessenden Teile 26a-d
auf das Niveau der Okklusalfläche
der Nachbarzähne
zu bringen. Gleichzeitig dient es als Verschiebebahn für ein Ausgleichsteil 27,
bezeichnet als Gingiva-Teller.
-
Dieser
Gingiva-Teller 27 dient der Bestimmung und der Festlegung
des Gingiva-Niveaus. Seitenflächen 27.1, 27.2 dienen
der Auflage des Ausgleichsteils 27 auf dem gesunden Zahnfleisch,
wie aus 6 ersichtlich ist. Das Ausgleichsteil 27 kann z.B.
tellerartig gestaltet sein und die Anpassung an die Geometrie der
Präparationsstelle
wird erst durch die Verformung des Tellers vor Ort hergestellt.
Alternativ lässt
sich auch ein sattelförmiges
Ausgleichsteil verwenden, das den Kieferquerschnitt seitlich stückweise
umfasst.
-
Das
Ausgleichsteil 27 ist transversal entlang des Distanzteils 26.3 beweglich,
kann ausgewechselt werden und ist in seiner Orientierung flexibel
einstellbar. Sind die dem zu versorgenden Implantat benachbarten
Zähne weiter
entfernt, kann das Ausgleichsteil 27 unter Berücksichtigung
der anatomischen Gegebenheiten des Kieferbogens noch in Längsrichtung
gekrümmt
sein. Aufgrund der vergrößerten Darstellung
lässt sich
ebenfalls erkennen, dass eine das Aufsatzteil 26 umschließende Dichtung 31 angeordnet
ist die verhindert, dass Blut und Speichel auf den Teilbereich 26.2 gelangt.
-
Zumindest
der Teilbereich 26.2 ist vorzugsweise mit einem Material
beschichtet, das einen hohen Rückstreukoeffizienten
mit einer Lambert'schen Streuverteilung
sowohl im sichtbaren wie im nahen Infrarot-Bereich des Spektrums
aufweist. Auch das Ausgleichsteil 27 kann eine derartige
Oberfläche
aufweisen.
-
Im
Zusammenhang mit der CAD/CAM gestützten Herstellung von Suprastrukturen
erfolgt zunächst
die Befestigung des mit dem Ausgleichteil 27 versehenen
Aufsatzstücks 26 am
Implantat 24 und anschließend die Verschiebung des Ausgleichsteils 27 auf
das Niveau des Zahnfleischs 25. Anschließend erfolgt
die Vermessung unter Herstellung eines dreidimensionalen Datensatzes.
-
Das
Aufsatzteil umfasst einen Teilbereich 26.2 mit bekannter
Geometrie. Diese Geometrie ermöglicht
z.B. aufgrund ihrer Gleichmäßigkeit
das automatisierte Auffinden solcher Strukturen in 3D-Datensätzen. Diese
Geometrie ermöglicht weiter
die Bestimmung der Orientierung des Implantats und der Lage nichtisotroper
Teile des Implantats.
-
Diese
Geometrie ermöglicht
auch die Feststellung von Merkmalen wie z.B. Hersteller, Typ und Größe des verwendeten
Implantats. Aufgrund der gewählten
Länge des
Distanzstücks 6e befindet
sich dabei der Teilbereich innerhalb des Schärfentiefebereichs der Messkamera,
und zwar auf dem Niveau der Okklusalfläche.
-
Durch
Korrelation des 3D-Datensatzes mit einer digitalen Schablone, die
einem Teil 6c des Aufsatzteils oder die ganze Vorrichtung
widerspiegelt, kann das in dem gemessenen 3D-Datensatz enthaltene
bzw. in dem daraus gewonnenen Bild sichtbare Aufsatzteil 26 automatisch
aufgefunden werden. Ersatzweise kann auch eine Unterstützung durch
den Nutzer z.B. mittels spezieller Eingaben vorgenommen werden.
-
Anschließend erfolgt
die Bestimmung der Relativlage von Implantatkopf und Okklusalfläche der dem
Implantat benachbarten Zähne.
Anhand des z.B. tellerartigen Teils der Vorrichtung wird das Niveau
der Gingiva bestimmt.
-
Für die Konstruktion
der Suprastruktur wird die untere Bestimmungslinie eines Büchereizahns
in mesio-distaler Richtung leicht unter das Niveau gelegt, das durch
das Ausgleichteil 27 gegeben ist.
-
Dies
kann sowohl unmittelbar nach Einbringung des Implantats in die Präparationsstelle
als auch nach erfolgreicher Einheilung durchgeführt werden.
-
- 1
- Achse
des Implantats
- 2
- Implantat
- 2a
- Anschlussgeometrie
des Implantats
- 2b,
c, d
- Bereich
- 3
- Vermessungsteil
- 3a
- Messgeometrie
- 3b
- Anschlussgeometrie
des Vermessungsteils
- 3c
- Distanzstück
- 3d
- Mittelachse
- 4
- Nachbarzahn
- 5
- Nachbarzahn
- 6
- Messkamera
- 7
- Achse
des Vermessungssystems
- 8
- Achse
senkrecht zur Okklusalfläche
- 9
- Okklusalfläche
- 10
- Implantatsuprastruktur
(Abutment)
- 10a
- Anschlussgeometrie
- 10b
- Bohrung
- 11
- Patientenmund
- 12
- Auswerteeinheit
- 13
- Bearbeitungseinheit
- 14
- Eingabemittel
- 15
- Anzeigeeinheit
- 21
- Kieferknochen
- 22,
23
- Zähne
- 24
- Implantat
- 25
- Zahnfleisch
- 26
- Aufsatzteil
- 27
- Ausgleichsteil,
Gingivateller
- 28
- Messkamera
- 29
- Messstrahlung
- 31
- Dichtung