DE4204327C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines medizinischen oder zahntechnischen Restaurationskörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen ei­ nes medizinischen oder zahntechnischen, endo- und/oder exopro­ thetischen Restaurationskörpers für eine Kavität, bei dem die Kavität zunächst manuell mit einem Behandlungswerkzeug präpa­ riert wird, Vermessungsdaten der präparierten Kavität gewonnen, registriert und gespeichert werden und dann der Restaurations­ körper aus einem Rohling maschinell mit einem Bearbeitungswerk­ zeug gefertigt wird, das mittels der gespeicherten Vermessungs­ daten gesteuert wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 54 785 A1 bekannt. Dort wird eine Zahnkavität in üblicher Weise manuell präpariert und sodann optisch vermessen, wozu ihre Oberflächen in ihrer räum­ lichen und topografischen Gestalt auf optischem Weg berührungs­ frei erfaßt und mittels einer dreidimensionalen Bildauswertung registriert werden. Dies geschieht in einem separaten Schritt mit Hilfe eines Bildaufnahmekopfes und eines mit einer entspre­ chenden Software ausgerüsteten Computers. Der Computer erstellt eine Abbildung der Zahnkavität auf einem Bildschirm, woraufhin der Zahnarzt die Umrißform für die nicht am Zahn anliegenden Flächen des Restaurationskörpers einzugeben hat. Schließlich erstellt der Computer einen Konstruktionsplan und steuert dann anhand der konstruktionsgegebenen Daten ein Bearbeitungswerk­ zeug zur Herstellung des Restaurationskörpers. Dieser kann so­ mit individuell und rationell außerhalb der Mundhöhle vom Zahn­ arzt selbst gefertigt werden, so daß er dem Zahnarzt kurzfri­ stig zur Verfügung steht.

Das bekannte Verfahren hat sich als grundsätzlich zuverlässig erwiesen. Durch die berührungslose Vermessung der Kavität wird der Patient von der herkömmlichen Abdrucknahme entlastet. Gleichwohl bedeutet aber auch diese Vermessung im Munde des Pa­ tienten noch eine gewisse Belästigung, die auch zu einer insge­ samt vergleichsweise langen Einwirkungszeit beiträgt. Außerdem läßt sich mit dem bekannten Verfahren häufig ein relativ großer Randspalt von bis zu 0,5 mm nicht vermeiden. Der Zahnrestaura­ tionskörper (Inlay) wird daher mit plastischem Füllungskunst­ stoff in den Zahn eingesetzt, so daß der große Randspalt zunächst keine Bedeutung mehr besitzt. Langzeiterfahrungen mit derartigen Einlagefüllungen liegen aber noch nicht vor, so daß damit zu rechnen ist, daß sich dieselben Probleme ergeben wer­ den wie bei bisher konventionell angefertigten Kunststoffüllun­ gen aus plastischem Füllungsmaterial.

Aus der DE 37 17 871 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum reproduzierbaren optischen Darstellen eines chirurgischen Eingriffs bekannt, wobei es darum geht, die jeweils momentane Lage eines Instruments bzw. einer Instrumentenspitze innerhalb eines Körperteils, insbesondere im Kopfbereich, sichtbar zu ma­ chen und so zu vermeiden, daß es auf Grund individueller Anato­ mievarianten zu risikobehafteten Verletzungen kommt. Dazu wer­ den vor der Operation Schichtaufnahmen des Eingriffsbereichs angefertigt und gespeichert und während der Operation auf einem Bildschirm in Form von frei wählbaren Schnitten dargestellt, wobei gleichzeitig fortlaufend die Position des Operationsin­ struments eingeblendet wird, wobei unter Nutzung von Referenz­ punkten Überlagerungsbilder entstehen, die dem Operateur stän­ dig Auskunft über die momentanen Verhältnisse und Risikositua­ tionen gibt, ohne daß dazu während der Operation störende Maß­ nahmen wie Röntgendurchleuchtung oder dergleichen erforderlich werden. Dieses Verfahren betrifft Eingriffe an Körperstellen, die dem Auge des Arztes nicht direkt zugänglich sind. Außerdem erfolgt die Schichtbildvermessung vor dem Einsatz bzw. Einwir­ ken des Instruments, ist also für eine zunächst zu präparie­ rende Kavität nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs be­ schriebene Verfahren so zu verbessern, daß der Patient weniger beeinträchtigt wird und ein passgenauerer Restaurationskörper gewonnen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ver­ messungsdaten aus den Bewegungen des Behandlungswerkeugs beim Präparieren der Kavität gewonnen werden.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Behand­ lungswerkzeug zum Präparieren der Kavität, einer Einrichtung zum Gewinnen, Registrieren und Speichern der Vermessungsdaten der präparierten Kavität und einem von den gespeicherten Ver­ messungsdaten gesteuerten Bearbeitungswerkzeug zur Fertigung des Restaurationskörpers aus einem Rohling. Diese gleichfalls aus der EP 54 785 A1 bekannte Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungswerkzeug Teil der Einrichtung zum Gewinnen der Vermessungsdaten ist und als die Kavität vermessender Tastkopf ausgebildet ist, der seine jewei­ lige Position definierende Signale liefert.

Die Vermessung der Kavität bzw. des Defektes erfolgt somit nicht mehr nach Abschluß der vorbereitenden Präparationsmaßnah­ men sondern bereits während dieser mit einem formenden Behand­ lungswerkzeug (Bearbeitungswerkzeug) durchgeführten Maßnahme. Im Falle der Restauration einer Zahnkavität wird die Lage des Zahn­ bearbeitungswerkzeuges bei deren Herstellung erfasst und gespeichert. Im Falle einer Zahnkrone wird ebenfalls die interessierende Zahnfläche während ihrer Herstellung auf­ grund der Lage des Zahnbearbeitungswerkzeuges erkannt und sodann verwertet. Grundsätzlich Gleiches gilt für Restau­ rationsmaßnahmen im Bereich des menschlichen Skeletts, wenn dort mit Ersatz- bzw. Restaurationskörpern gearbei­ tert wird. Jeweils nach Fertigstellung der Kavität oder der sonst interessierenden Flächen werden die festgehal­ tenen Meßdaten dazu benutzt, um einen Restaurationskör­ per aus einem Rohling mit Hilfe eines computergesteuer­ ten Beareitungsgerätes herzustellen. Alle Meßdaten für die Kavität bzw. Fläche liegen bereits unmittelbar bei Beendigung der vorbereitenden Bearbeitung der Kavität bzw. Fläche vor und müssen dann nicht mehr wie bisher geson­ dert ermittelt werden. Diese Form der Meßwertermittlung führt daher nicht nur zu sehr exakten Meßwerten, sondern sie ist auch außerordentlich zeitsparend.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn jeweils vor­ angegangene, durch die vorbereitende Bearbeitung und die damit verbundenen Veränderungen an den Flächen bzw. Kavi­ täten überholte Registrierwerte mit der Aufzeichnung je­ weils neuer, aktueller Registrierwerte gelöscht werden. Bei einer derartigen Handhabung läßt sich Rechenzeit ein­ sparen.

Sobald dem als Steuer-, Registrier- und Auswertegerät dienenden Rechner alle für die Herstellung des Restau­ rationskörpers benötigten Daten zur Verfügung stehen, berechnet er mit Hilfe eines geeigneten Programmes die Form und Gestalt des Zahnrestaurationskörpers und gibt die erforderlichen Steuerbefehle an ein automatisch und maschinell arbeitendes Bearbeitungsgerät.

Im Falle der Bearbeitung eines Zahndefektes kann in Wei­ terbildung der Erfindung das Bearbeitungsgerät derart kon­ zipiert sein, daß es unter Verwendung desselben Zahnbe­ arbeitungswerkzeuges wirksam ist, das zum Aufbohren der Zahnkavität oder zum Bearbeiten einer Zahnfläche und zur Aufnahme und Weiterleitung der seine Position definieren­ den Steuersignale dient. Systemfehler und/oder Toleranzen gleichen sich dann aus.

Die Vorrichtung zum Herstellen und Vermessen des Defektes umfasst ein Bearbeitungswerkzeug, das derart gelagert und geführt ist, daß es zugleich als Tastkopf zur Aufnahme und Weiterleitung von seine Position definierenden Sig­ nalen verwendbar ist. Hierzu können ein oder mehrere Sen­ soren dienen. Vorzugsweise werden jedoch die Arbeitsbewe­ gungen des Bearbeitungswerkzeuges durch Steuersignale ge­ steuert, welche unmittelbar die Registrierwerte für die maschinelle Bearbeitung des Rohlings liefern. Dazu wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von Schrittmoto­ ren Gebrauch gemacht, deren Ansteuerbarkeit aufgrund der jeweils vorgegebenen Schrittzahl ein definiertes Maß für die Bewegungen des Bearbeitungswerkzeuges liefert. Die Verwendung eines zusätzlichen Sensors, der die Lage des Bearbeitungswerkzeuges abtastet, ist dann entbehrlich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen, die für die Zahnbearbeitung bestimmt und in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zei­ gen:

Fig. 1: eine zum Teil abgebrochene, perspektivische Ansicht einer schematisch dargestellten Vor­ richtung zum Bearbeiten und zum Vermessen eines Zahndefektes;

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht wie in Fig. 1 in kleinerem Maßstab mit der Möglichkeit, das Zahnbearbeitungswerkzeug unmittelbar zur Her­ stellung des in den Zahndefekt einzusetzenden Zahnrestaurationskörpers zu verwenden;

Fig. 3: in Draufsicht eine Prinzipskizze von wesent­ lichen Teilen der Vorrichtung;

Fig. 4: eine Prinzipskizze der Teile gemäß Fig. 3 in Seitenansicht;

Fig. 5: eine Prinzipskizze wie in Fig. 4 von einer abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 6: eine Prinzipskizze einer Einzelheit in grös­ serem Maßstab von einer weiteren, abgewandel­ ten Ausführungsform und

Fig. 7: eine Prinzipskizze in größerem Maßstab einer letzten Ausführungsform zum Bearbeiten und Vermessen eines Defektes, insbesondere eines Zahndefektes.

Eine Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 umfasst zum Bearbeiten und Vermessen von Kavitäten (Defekten) an Zähnen ein Behandlungswerkzeug (Bearbeitungswerk­ zeug) 2, das z. B. mit Hilfe eines üblichen oder modifizier­ ten Winkelstückes 3 am freien Ende eines Armes 4 angeord­ net ist. Der Arm 4 dient nicht nur als Träger für das Be­ arbeitungswerkzeug 2, sondern er enthält auch dessen üb­ lichen Antrieb, der in den Figuren nicht dargestellt ist. Dem Bearbeitungswerkzeug 2 können ferner eine Kameraoptik und/oder ein Endoskop 5 und/oder Versorgungs- bzw. Ent­ sorgungs- oder Absaugeinrichtungen 6 für Wasser, Spray, Kühlmittel u. dgl. zugeordnet sein, wie dies in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt ist.

Bei dem Bearbeitungswerkzeug 2 handelt es sich zweckmäs­ sigerweise um ein speziell gestaltetes Werkzeug, doch ist dies nicht zwingend notwendig. Im Falle einer Zahnbehand­ lung kann das Bearbeitungswerkzeug 2 ein üblicher "Bohrer" sein oder es ist ein z. B. zylindrisches Fräs- und/oder Schleifwerkzeug, das mit üblichen Antriebsmitteln in Dre­ hung versetzt wird.

Fig. 1 zeigt ferner eine gabelförmige Halteeinrichtung 7, mit deren Hilfe eine lagegenaue Fixierung des das Be­ arbeitungswerkzeug 2 tragenden Armes 4 relativ zu dem zu bearbeitenden Zahn im Kiefer des Patienten hergestellt wird. Die gabelförmige Einrichtung 7 ist also eine Hal­ teeinrichtung, die einerseits am Kiefer des Patienten fi­ xiert bzw. befestigt wird und an ihrem anderen Ende mit einer mindestens dreiachsigen Vorschubeinrichtung 8 der­ art verbunden ist, daß die Bewegungen der Vorschubein­ richtung 8 relativ zu ihrem am Kiefer des Patienten be­ festigten Teil 9 feststellbar und registrierbar sind. Eine mögliche Art der Befestigung der gabelförmigen Halteein­ richtung 7 an der Vorschubeinrichtung 8 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt und kann in der Weise erfolgen, daß ein Arm 10 der gabelförmigen Halteeinrichtung 7 an einer Grundplatte 11 der Vorschubeinrichtung 8 starr fi­ xiert ist. Der Arm 10 und die Halteeinrichtung 7 sind zweckmäßigerweise austauschbar, insbesondere wenn die Hal­ teeinrichtung 7' gemäß der gestrichelten Darstellung in Fig. 3 an die zu bearbeitende Kieferseite angepasst ist. Um kurze Verfahrwege mit der Vorschubeinrichtung 8 zu er­ zielen, kann die Halteeinrichtung 7' zur Bearbeitung ver­ schiedener Zähne unterschiedlich gestaltet sein.

Das Bearbeitungswerkzeug 2 ist an der mindestens dreiach­ sigen Vorschubeinrichtung 8 mit Hilfe von mindestens einem Bewegungsübertragungsglied 4, d. h. im vorliegenden Fall mit Hilfe des Armes 4 angeordnet und läßt sich mit Hilfe der Vorschubeinrichtung 8 frei in Richtung von drei Achsen bewegen.

Die Vorschubeinrichtung 8 umfasst gemäß einer ersten, in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform eine erste Führungsschiene 12 und einen mittels eines ersten Schrittmotors 13 auf dieser verstellbaren, ersten Schlit­ ten 14. Der Schrittmotor 13 verstellt den Schlitten 14 über eine Spindel 15. Auf dem ersten Schlitten 14 ist eine zweite, rechtwinklig zur ersten Führungsschiene 12 verlau­ fende zweite Führungsschiene 16 angeordnet und trägt einen zweiten Schlitten 17, der von einem zweiten Schrittmotor 18 mit Hilfe einer Spindel 19 verstellbar ist. Auf dem zweiten Schlitten 17 ist ein Träger 20 um eine zur ersten Führungsschiene 12 parallele Achse 21 verschwenkbar gela­ gert und trägt das Bearbeitungswerkzeug 2 bzw. dessen Arm 4. Zum Verstellen des Trägers 20 dient ein dritter Schrittmotor 22.

Wie ein Vergleich der beiden Fig. 3 und 4 zeigt, ist das Bearbeitungswerkzeug 2 längs der Führungsschiene 12 in einer ersten Richtung, längs der Führungsschiene 16 in einer dazu senkrechten, zweiten Richtung und um die Achse 21 in einer dritten, zu den beiden ersten Richtungen wiederum senkrechten Richtung bewegbar. Das Bearbeitungs­ werkzeug 2 läßt sich daher in jeder beliebigen Richtung bewegen. Diese Bewegungen erfolgen unter Verwendung von drei gesonderten Schrittmotoren 13, 18 bzw. 22, die vor­ zugsweise in der Lage sind, sehr kleine Schritte durchzu­ führen.

Die Ansteuerung der Schrittmotore 13, 18 bzw. 22 erfolgt in geeigneter Weise über elektrische Leitungen 23, 24 und 25 von einem Gerät 26 aus, das die Steuerbefehle sogleich erfasst, registriert bzw. speichert und auswertet, so daß sie bei der später erfolgenden Herstellung eines Zahnre­ staurationskörpers verwendet werden können. Dabei sind die einzelnen Schritte der Schrittmotoren 13, 18 und 22 ein Maß für die Bewegungen des den Zahndefekt verarbeiten­ den Bearbeitungswerkzeuges 2 und können bei der Herstel­ lung des Zahnrestaurationskörpers als Meßdaten herangezo­ gen werden.

Die Verstellung des Trägers 20 durch den Schrittmotor 23 erfolgt ebenfalls über eine Spindel 27, wie Fig. 4 sche­ matisch zeigt. Die erforderlichen Leitungen 28, 29 und 30 für den Antrieb, eine möglicherweise verwendete Kame­ raoptik und/oder ein Endoskop 5 und/oder Vorsorgungs- bzw. Ensorgungseinrichtungen 6 gemäß den Fig. 1 und 2 sind in Fig. 3 ebenfalls nur schematisch mit Hilfe von strich­ punktieren Linien angedeutet.

Bei der Vorschubeinrichtung 8a gemäß Fig. 5 handelt es sich um eine abgewandelte Ausführungsform, bei der iden­ tisch übereinstimmende Teile dieselben Bezugszahlen, je­ doch den Buchstabenindex a tragen.

Auch die Vorschubeinrichtung 8a weist eine Grundplatte 11a, eine erste Führungsschiene und einen ersten Schritt­ motor 13a sowie einen ersten Schlitten 14a auf. Der Schlitten 14a trägt eine zweite Führungsschiene 16a für einen zweiten Schlitten 17a und einem zweiten Schrittmotor 18a, der über eine Spindel 19a den Schlitten 17a längs der Führungsschiene 16a verstellt. Auf dem zweiten Schlit­ ten 17a ist wiederum der Träger 20a für das Bearbeitungs­ werkzeug 2a derart gelagert, daß das Bearbeitungswerkzeug 2a senkrecht zum Schlitten 17a gerichtete Bewegungen aus­ führen kann. Dazu dient ein mit dem Träger 20a verbundener Keil 31a und ein auf dem Schlitten 17a mit Hilfe eines dritten Stellmotors 22a und einer Spindel 24a verstell­ barer Keil 32a. Der mit dem Träger 20a verbundene Keil 31a bzw. der Träger 20a ist mit Hilfe von mindestens einer senkrecht zum Schlitten 17a angeordneten Führung 33a ge­ führt, so daß jede Verstellung des Keiles 32a eine senk­ recht dazu gerichtete Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges 2a mit sich bringt.

Auch hier gilt wiederum, daß die einzelnen Schritte der Schrittmotoren erfasst, registriert und ausgewertet und sodann z. B. zur Herstellung eines Zahnersatzkörpers ver­ wendet werden. Das Bearbeitungswerkzeug 2 dient in einem solchen Fall nicht nur zur Herstellung einer Zahnkavität, sondern zugleich auch als Tastkopf, der indirekt zur Auf­ nahme und Weiterleitung von seine Position definierenden Steuersignalen bzw. Daten verwendbar ist.

Die beiden Fig. 3 und 4 einerseits und Fig. 5 anderer­ seits zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen von Vor­ schubeinrichtungen 8 bzw. 8a. So kann die dritte Arbeitsrichtung auch senkrecht zur Bewegungsrichtung des zweiten Schlittens 17 bzw. 17a gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer senkrecht auf dem zweiten Schlitten 17b angeordneten dritten Führungs­ schiene 34b erreicht werden. Ein dritter Schlitten 34b' ist mit Hilfe des dritten Schrittmotors 22b vertikal zum zweiten Schlitten 17b verstellbar und dient als Stütze für den Träger 20b mit dem Arm 4b, dem Winkelstück 3b und dem Bearbeitungswerkzeug 2b. Der dritte Schrittmotor 22b verstellt über eine dritte Spindel 27b, die nunmehr auch senkrecht zum zweiten Schlitten 17b angeordnet ist, den dritten Schlitten 34b'.

In Fig. 6 sind nur die erwähnten Teile dargestellt, weil die übrigen Teile den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Teilen entsprechen.

Nach der Bearbeitung des Defektes wie z. B. nach Fertig­ stellung einer Zahnkavität mit Hilfe des Bearbeitungswerk­ zeuges 2 liegen bei Verwendung eines geeigneten Computer­ programmes alle für die Herstellung des Zahnrestaurations­ körpers erforderlichen Daten vor, so daß dieser ebenfalls automatisch und mechanisch gefertigt werden kann.

Dies geschieht bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 1 an einem zweiten Arbeitsplatz. Bei dem in Fig. 1 dargestell­ ten Ausführungsbeispiel dient die auf einem Verstellarm 35 befindliche und unter einem Schutzgehäuse 36 angeord­ nete, jedoch in Fig. 1 nicht dargestellte Vorschubein­ richtung 8 nur zum Bewegen des Bearbeitungswerkzeuges 2. Der das Bearbeitungswerkzeug 2 tragende Arm 4 greift dazu in das Schutzgehäuse 36, wobei die Durchtrittsöffnung mit Hilfe einer Manschette 37 abgedeckt ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in dem Schutz­ gehäuse 36 befindliche, dreiachsige Vorschubeinrichtung 8 in ihrer Gesamtheit aus einer Position zum Arbeiten an einem Patienten in eine zweite Arbeitsposition zum Her­ stellen des Restaurationskörpers bzw. des Zahnrestaura­ tionskörpers verschwenkbar. Dies ist in Fig. 2 mit Hilfe des Pfeiles 38 schematisch angedeutet. Ein Arbeitsplatz 39 mit einem Rohling 40, aus dem der Zahnrestaurations­ körper hergestellt werden soll, befindet sich in Fig. 2 in geringem Abstand von dem Schutzgehäuse 36 auf einer gemeinsamen Grundplatte 41. Diese Grundplatte 41 kann sich an dem Verstellarm 35 befinden, der gemäß Fig. 1 auch dort als Träger für die Vorrichtung 1 dient. Eine weitere, in geeigneter Weise gestaltete und in Fig. 2 nicht näher dar­ gestellte Schutzhaube 42 ist vorgesehen, um die Umgebung bei der Bearbeitung des Rohlings 40 mit Hilfe des Bearbei­ tungswerkzeuges 2 zu schützen. Eine Abflußöffnung 43 mit einer geeigneten, in Fig. 2 nicht dargestellten Entsor­ gungsleitung dient dazu, um z. B. benötige Spülflüssigkeit abzuführen.

Es ist ersichtlich, daß das Bearbeitungswerkzeug 2 bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit Hilfe der gespei­ cherten und gegebenenfalls in geeigneter Weise aufberei­ teten Daten unter Verwendung der dreichachsigen Vorschub­ einrichtung 8 unmittelbar dazu geeignet ist, aus dem Roh­ ling 40 den benötigten Zahnrestaurationskörper zu fräsen. Alle hierzu erforderlichen Komponenten müssen lediglich in passender Weise aufeinander abgestimmt sein.

Die Herstellung von Zahnflächen oder von Zahnkavitäten kann schließlich auch noch mit Unterstützung eines Moni­ tors erfolgen, auf dem die vom Rechner erfassten und aus­ gewerteten Daten sofort in Gestalt eines Computerdiagrammes wiedergegeben werden. Zusätzlich kann mit Hilfe einer Ka­ mera ein normales Bild auf dem Monitor erzeugt werden, so daß der Zahnarzt in der Lage ist, die Bearbeitung des Zahnes unmittelbar und in optimaler Form zu überwachen und/ oder zu steuern.

Die Fig. 7 zeigt schließlich noch eine Ausführungsform, gemäß der eine Arbeitsrichtung bzw. konkret die dritte Arbeitsrichtung verglichen mit den zuerst beschriebenen Ausführungsformen unmittelbar in das Winkelstück 3c in­ tegriert ist. Dazu ist es lediglich erforderliche, daß das Bearbeitungswerkzeug 2c, bei dem es sich wiederum um einen Bohrer handeln kann, nicht nur Drehbewegungen um seine Achse 43c ausführt, sondern auch noch kontrollier­ te Hubbewegungen in Richtung der Achse 43c ausführen kann.

Wie Fig. 7 zeigt, weist das Winkelstück 3c eine achsial verschiebbare Spannzange 44c für das Bearbeitungswerkzeug 2c auf. Die Spannzange 44c stützt sicht auf einer Feder 45c ab und wird mit Hilfe einer bezahnten Mitnehmerhülse 46c in Drehung versetzt. Ein Kegelrad 47c treibt die Mit­ nehmerhülse 46c an und wird selbst von einem Kegelrad 48c in Drehung versetzt, dessen Antriebswelle 49c zu einem in Fig. 7 nicht dargestellten Antrieb führt. Eine in Fig. 7 nur schematisch dargestellte Lagerung 50c dient zur La­ gerung und Führung des Kegelrades 47c. Ein Knopf 51c mit einem Stift 52c dienen zum Austuschen des Bohrers bzw. des Bearbeitungswerkzeuges 2, wozu diese aus der Spann­ zange 44c gedrückt werden.

Zur Hubverstellung und somit zur Einstellung in der drit­ ten Arbeitsrichtung dienen ein Schwenkarm 53c, der um eine Achse 54c verschwenkbar gelagert ist und mit seinem einen Arm 55c an der Mitnehmerhülse 46c angreift und mit seinem anderen Arm 56c über ein Gewinde mit einer Gewindestange 57c kämmt. Die Gewindestange 57c ist in nicht näher dar­ gestellter Form mit einem Schrittmotor verbunden, der über fein dosierte Schrittfolgen eine exakte Verstellung des Bearbeitungswerkzeuges 2c bewirkt und dessen Steuerbefeh­ le ein Maß für die jeweilige Lage des Bearbeitungswerk­ zeuges 2c ist.

Alle Teile befinden sich im Inneren eines Gehäuses 58c, das auch eine Leitung 59c z. B. für ein Kühlmittel auf­ nimmt.

Claims (15)

1. Verfahren zum Herstellen eines medizinischen oder zahntech­ nischen, endo- und/oder exoprothetischen Restaurationskör­ pers für eine Kavität, bei dem die Kavität zunächst manuell mit einem Behandlungswerkzeug (2) präpariert wird, Vermes­ sungsdaten der präparierten Kavität gewonnen, registriert und gespeichert werden und dann der Restaurationskörper aus einem Rohling (40) maschinell mit einem Bearbeitungswerk­ zeug (2) gefertigt wird, das mittels der gespeicherten Ver­ messungsdaten gesteuert wird dadurch gekennzeichnet, daß die Vermessungsdaten aus den Bewegungen des Behandlungs­ werkzeuges (2) beim Präparieren der Kavität gewonnen wer­ den.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsbewegungen des Behandlungswerkzeugs (2) beim Präpa­ rieren durch Steuersignale gesteuert werden, welche die Vermessungsdaten liefern.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine beim Präparieren fortschreitende Behandlung der Kavität überholte Registrierwerte oder Speicherwerte mit der Aufzeichnung neuer, aktueller Werte gelöscht wer­ den.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Bewegungen des Behandlungswerkzeuges (2) bei einer automatischen Schlußbehandlung der Kavität nach einer vorangegangenen manuellen Vorbehandlung registriert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Behandlungswerkzeug (2) für die Behand­ lung der Kavität auch als Bearbeitungswerkzeug (2) für den Restaurationskörper verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es zur Restauration einer Zahnkavität durch­ geführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es zur Restauration einer Kavität oder eines Defektes an einem Skeletteil durchgeführt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Behandlungswerkzeug (2) zum Präparieren der Kavität, einer Einrichtung (8, 26) zum Ge­ winnen, Registrieren und Speichern der Vermessungsdaten der präparierten Kavität und einem von den gespeicherten Ver­ messungsdaten gesteuerten Bearbeitungswerkzeug (2) zur Fer­ tigung des Restaurationskörpers aus einem Rohling (40), da­ durch gekennzeichnet, daß das Behandlungswerkzeug (2) Teil der Einrichtung (8) zum Gewinnen der Vermessungsdaten ist und als die Kavität vermessender Tastkopf ausgebildet ist, der seine jeweilige Position definierende Signale liefert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine re­ lativ zur Kavität fixierbare Halteeinrichtung (7, 7') und eine mit dieser verbundene, mindestens dreiachsige Vor­ schubeinrichtung (8, 8a, 8b), an der das Behandlungswerk­ zeug (2, 2a, 2b) mit Hilfe von mindestens einem Bewegungs­ übertragungsglied (4, 4a, 4b) angeordnet ist, wobei ferner ein Steuer-, Registrier- und Auswertegerät (26) vorgesehen ist, das räumliche Stellungssignale entsprechend der jewei­ ligen Betriebsstellung des Behandlungswerkzeuges (2) auf­ nimmt, speichert und zur Bearbeitung des Rohlings (40) zum Restaurationskörper liefert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtungen (8) für das Behandlungswerkzeug (2) eine an einer Grundplatte (11) befestigte, erste Füh­ rungsschiene (12) und einen mittels eines ersten Schrittmo­ tors (13) auf dieser verstellbaren, ersten Schlitten (14), eine am ersten Schlitten (14) befestigte und zur ersten Führungsschiene (12) rechtwinklig verlaufende, zweite Füh­ rungsschiene (16) und einen mittels eines zweiten Schritt­ motors (18) auf dieser verstellbaren, zweiten Schlitten (17) sowie einen am zweiten Schlitten (17) angeordneten, mittels eines dritten Schrittmotors (22) um eine zur ersten Führungsschiene (12) parallele Achse (21) verstellbaren Träger (20) für das Behandlungswerkzeug (2) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (8a) für das Behandlungswerkzeug (2a) eine an einer Grundplatte (11a) befestigte, erste Füh­ rungsschiene (12a) und einen mittels eines ersten Schritt­ motors (13a) auf dieser verstellbaren, ersten Schlitten (14a), eine am ersten Schlitten (14a) befestigte und zur ersten Führungsschiene (12a) rechtwinklig verlaufende, zweite Führungsschiene (16a) und einen mittels eines zwei­ ten Schrittmotors (18a) auf dieser verstellbaren, zweiten Schlitten (17a) sowie eine am zweiten Schlitten (17a) befe­ stigte und zur ersten und zweiten Führungsschiene (12a, 16a) rechtwinklig verlaufende dritte Führung (33a) und einen mittels eines dritten Schrittmotors (22a) auf dieser mit Hilfe von Keilen (31a, 32a) verstellbaren Träger (20a) umfaßt, der das angetriebene Behandlungswerkzeug (2a) trägt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (8b) für das Behandlungswerkzeug (2b) eine an einer Grundplatte befestigte, erste Führungs­ schiene und einen mittels eines ersten Schrittmotors auf dieser verstellbaren, ersten Schlitten, eine am ersten Schlitten befestigte und zur ersten Führungsschiene recht­ winklig verlaufende, zweite Führungsschiene und einen mit­ tels eines zweiten Schrittmotors auf dieser verstellbaren, zweiten Schlitten (17b) sowie eine am zweiten Schlitten (17b) befestigte und zur ersten und zweiten Führungsschiene rechtwinklig verlaufende dritte Führungsschiene (33b) und einen mittels eines dritten Schrittmotors (22b) auf dieser verstellbaren dritten Schlitten (34b) mit einem Träger (20b) für das angetriebene Behandlungswerkzeug (2b) umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Behandlungswerkzeug (2, 2a) eine Ka­ meraoptik und/oder ein Endoskop (5) und/oder Versorgungs- bzw. Absaug- und Entsorgungseinrichtungen (6) für Wasser, Spray, Kühlmittel und dgl. zugeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 26) zum Gewinnen, Re­ gistrieren und Speichern der Vermessungsdaten einen Rechner als Steuer-, Registrier- und Auswertegerät zur Speicherung und/oder Löschung oder Korrektur und Auswertung der der Ar­ beitsstellung des Behandlungswerkzeuges (2, 2a) entspre­ chenden Registrierdaten oder der das Bearbeitungswerkzeug (2, 2a) steuernden Steuerdaten aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Behandlungswerkzeug (2, 2a) ein Boh­ rer zur Zahnbearbeitung oder ein zylindrisches Fräs- oder Schleifwerkzeug ist.