EP2205177A1 - Method for producing a treatment jig - Google Patents
Method for producing a treatment jigInfo
- Publication number
- EP2205177A1 EP2205177A1 EP08804379A EP08804379A EP2205177A1 EP 2205177 A1 EP2205177 A1 EP 2205177A1 EP 08804379 A EP08804379 A EP 08804379A EP 08804379 A EP08804379 A EP 08804379A EP 2205177 A1 EP2205177 A1 EP 2205177A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- treatment template
- template
- holder
- patient
- jaw
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
- A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills
- A61C1/084—Positioning or guiding, e.g. of drills of implanting tools
Definitions
- the present invention relates to a method for producing a treatment template, in particular a surgical template, which serves a treating physician for accurately guiding his instrument, in particular his drill, in the oral cavity of a patient.
- a treatment template is releasably fixed during the surgical procedure in the jaw region of the patient in a defined position.
- the invention also relates to a system for assisting implantation by means of a treatment template produced by the method.
- US 2004/0259051 A1 also describes a method for producing a drill template suitable for the edentulous jaw, according to which special anchor elements suitable for fixing are introduced into the jaw. According to the procedure described, although the drilling template is fixed, it is not necessarily fixed in the correct position. The faulty seat can lead to holes that deviate from the original plan.
- US Pat. No. 6,793,491 also describes a similar system of temporary implants for holding a surgical template where correct positioning is difficult.
- the production of a surgical template is often done by means of a plaster model of the patient jaw, the plaster model is a potential source of error in the preparation of a surgical guide, as it is not always can be made in sufficient quality.
- the result is that the drilling template does not fit clearly on the patient's jaw.
- the object of the invention is now to provide a method for preparing a treatment template, in particular a surgical template for the insufficiently dentate jaw, which can be implemented inexpensively with simple means and which leads to a relation to the planning exactly and firmly positioned treatment template.
- it is the task to propose an easy-to-handle and practical system for supporting an implantation in the jaw area.
- the essential basic idea of the invention lies in the fact that in the jaw area of the patient first a holder for later detachable attachment of a treatment template is anchored in particular in the upper jaw or in the lower jaw of the patient, which is removed after completion of the treatment and therefore a "temporary" implant
- This holder has markings in the form of marker structures that span a coordinate system and are visible in the set of recorded 3D image data. Then the patient is equipped with this holder the image data by means of a tomographic method, in particular by means of a computed tomography (CT) or Then, using this 3D image data, the implant and, on the other hand, the treatment template required for the introduction of this implant can be planned hablone is equipped with means, such as appropriately aligned sleeves, which provide the doctor's drill with well-defined guidance in terms of drilling position, drilling angle and drilling depth. The guidance of successive drills with different diameters can be realized on the use of several corresponding inner sleeves, which are plugged into a common outer sleeve.
- the marker structures span a coordinate system for the planning data, this can also be used for computer-controlled production tools, such as CNC milling machines, with which the treatment template is made for example of plastic.
- the prepared treatment template can then be installed for the purpose of introducing the hole provided for the implant accurately and firmly in the oral cavity of the patient by means of the previously implanted holder.
- the present invention makes use of the holder also one or more temporary implants, but the logistical effort in relation to the known methods is significantly reduced and possible sources of error are eliminated.
- it is possible to dispense with the use of a plaster model whose quality is important for the success of the treatment according to the most commonly known methods.
- the holder is thus anchored for detachable attachment of the treatment template in the jaw region of the patient, wherein this anchoring in particular takes place in turn by implantation.
- the holder in turn has the marker structures that span a three-dimensional coordinate system in the image data to be recorded and can therefore be represented by the imaging process together with the anatomy of the patient. Since the imaging process mostly uses x-ray radiation, it is advantageous to provide marker structures that can be clearly visualized in the 3D volume, but do not cause any major artifacts. There are therefore various metallic, ceramic, glassy or plastic-based materials, which are advantageously connected to the material of the holder.
- a set of three-dimensional image data is taken from the jaw equipped with the holder, on the basis of which the planning of the implants and the planning of the treatment template to be fixed defined on the holder are undertaken. All planning and production can be based on the coordinate system spanned by the marker structures.
- the holder which can be formed in a preferred embodiment of a kind of pedestal, which is implanted as such in the upper or lower jaw of the patient.
- This base can have a "standardized" mechanical interface for attaching the treatment template.
- This interface is to be designed so that an exact and fixed attachment of the treatment template is possible.For this purpose, in particular form-locking couplings in the nature of the Lego system, which with for example When using such standardized prefabricated interfaces, no additional planning and production work needs to be put into the type of coupling.
- the holder of a plurality, in particular of three, separately to be anchored holding means is formed, which are each placed individually as temporary implants in the jaw of the patient.
- Each of these holding means is provided with its own visible in the image data marker structure and with a fastening means.
- holding means for example, small pins, in particular screws, can be used, which are implanted at a suitable location in the jaw and their heads form as it were marker structure and fasteners.
- the holding means as far as possible spaced and anchored in a triangle in the jaw area. By means of such holding means distributed over a larger area, a particularly firm hold and a defined positioning of the treatment template in the jaw can be achieved.
- the abutments on the treatment template, which interact with the attachment means are individually made.
- this individual production is no problem with the above-mentioned methods, for example rapid prototyping.
- Another advantage of the method is that the temporary implants can hold a temporary prosthesis until completion of the final prosthesis.
- the fastening means as a ball head or cylinder, which forms a defined support for a correspondingly introduced in the treatment template pan.
- the treatment template is then placed by the doctor on the fasteners and secured in the attached state.
- the fuse can be done for example by means of small screws, which engage behind the ball head or the cylinder. So that it can also be ensured that the treatment template is seated exactly, it is advantageous to provide control means which indicate to the physician the secure fit.
- FIG. 1 shows a partially edentulous upper jaw
- FIG. 2 shows a section through the upper jaw
- FIG. 3 shows a fixed drilling template
- Figure 4 is a fixed in the upper jaw drilling template
- FIG. 1 shows the upper jaw 2 of a patient, which has a residual toothing with three teeth 3.
- a holder with three arranged in a triangle temporarily implanted holding means 1 is introduced in the upper jaw 2.
- the holding means 1 have ball heads which serve on the one hand as a marker structure and on the other hand as a fastening means.
- Figure 2 shows a transverse section through the Upper jaw 2 and a temporarily implanted holding means 1, which in this example has a spherical adapter in the form of a ball head 1a.
- the holding means 1 is screwed with a thread 4 through the mucosa 5 through with the alveolar ridge 6.
- FIG. 3 shows a drilling template 7, which is placed and fixed on the three holding means 10.
- a drill sleeve 8 is introduced, which has a relative to the holding means 10 planned drilling axis 9.
- the corresponding application of fixed in the patient jaw 2 drilling template 7 is shown in Figure 4.
- the drilling template 7 is fixed on the temporary holding means 1 by the catch 11.
- a guided implant bore can be introduced with the drill 16 and the implant 15 can be applied guided.
- FIG. 5a shows the drilling template 7 on the ball head 1a in the latching position.
- a locking indicator 17 is provided, which is pressed by the ball head 1a from its rest position out into the locking position. He signals the doctor that he has reached the locking position.
- a return mechanism for example by a coil spring.
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Abstract
The invention relates to a method for producing a treatment jig, particularly a drill jig 7 for accurately guiding an instrument in the oral cavity of a patient, wherein the treatment jig is releasably fixed in a defined position in the jaw area of the patient during an operative treatment, wherein a mounting element for releasably attaching the treatment jig 7 is anchored in the jaw area, particularly by implantation, wherein the mounting element comprises marker structures 1a delineating a three-dimensional coordinate system, and that can be represented by an imaging method together with the anatomy of the patient, wherein a set of three-dimensional image data is taken of the jaw area 2 equipped with the mounting element, so that the implants and the treatment jig 7 to be fixed on the mounting element in a defined manner can be planned, wherein the planning references the coordinate system spanned by the marker structures 1a.
Description
Verfahren zur Herstellung einer Behandlungsschablone Process for producing a treatment template
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anfertigung einer Behandlungsschablone, insbesondere einer Bohrschablone, die einem behandelnden Arzt zur zielgenauen Führung seines Instrumentes, insbesondere seines Bohrers, in der Mundhöhle eines Patienten dient. Eine solche Behandlungsschablone ist während des operativen Eingriffes im Kieferbereich des Patienten in definierter Position lösbar fixiert. Die Erfindung betrifft ebenso ein System zur Unterstützung einer Implantation vermittels einer nach dem Verfahren hergestellten Behandlungsschablone.The present invention relates to a method for producing a treatment template, in particular a surgical template, which serves a treating physician for accurately guiding his instrument, in particular his drill, in the oral cavity of a patient. Such a treatment template is releasably fixed during the surgical procedure in the jaw region of the patient in a defined position. The invention also relates to a system for assisting implantation by means of a treatment template produced by the method.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Behandlungsschablonen bekannt, die als Bohrschablonen in der Kieferchirurgie eingesetzt werden. Diese Bohrschablonen bieten dem Bohrer des Arztes eine definierte Führung bezüglich der Bohrposition, des Bohrwinkels und der Bohrtiefe. Sie werden im Rahmen einer Planung und unter Abgleich unterschiedlicher Bezugssysteme hergestellt. Dabei sind Bohrschablonen bekannt, die mittels einer Abdruckmasse auf den verbliebenen Zähnen aufgesetzt werden. Die korrekte Positionierung und Fixierung der Bohrschablone ist bei einem solchen teilbezahnten Kiefer verhältnismäßig unproblematisch, da diese reproduzierbar mit der Restbezahnung verbunden werden kann.
Allerdings ist die Versorgung eines zumindest nahezu zahnlosen Kiefers mittels einer Bohrschablone problematisch, da sich eine solche, wenn sie nur von der Schleimhaut getragen ist, wegen der Schleimhautresilienz nicht ausreichend genau positionieren und fest fixieren lässt. In solchen Fällen kommen andere Bohrschablonen zum Einsatz, die wie in EP 0 756 735 B1 beschrieben, direkt im Knochen verankert werden. Dieses Vorgehen ist jedoch für den Patienten nicht sonderlich komfortabel, da seine Schleimhaut für die Montage der Bohrschablone großflächig aufgeklappt werden muss.Various treatment templates are known from the prior art, which are used as surgical templates in oral surgery. These surgical guides provide the physician's drill with a defined guide to the drilling position, the drilling angle and the drilling depth. They are produced as part of a planning and comparison of different reference systems. This drilling templates are known, which are placed on the remaining teeth by means of an impression mass. The correct positioning and fixation of the drilling template is relatively unproblematic in such a partially edged jaw, since it can be reproducibly connected to the remaining toothing. However, the supply of an at least almost toothless jaw by means of a surgical template is problematic because such, if it is only supported by the mucous membrane, because of the mucosal resiliency not sufficiently accurate position and can fix. In such cases, other drilling templates are used which, as described in EP 0 756 735 B1, are anchored directly in the bone. However, this procedure is not very comfortable for the patient, since his mucous membrane must be expanded over a large area for the installation of the drilling template.
Auch die US 2004/0259051 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer für den zahnlosen Kiefer geeigneten Bohrschablone, nach deren Herstellung spezielle zur Fixierung geeignete Ankerelemente in den Kiefer eingebracht werden. Nach der beschriebenen Vorgehensweise ist die Bohrschablone zwar fest, jedoch nicht zwangsläufig an der richtigen Position fixiert. Dabei kann der fehlerhafte Sitz zu Bohrungen führen, die von der ursprünglichen Planung abweichen. Auch die US 6,793,491 beschreibt ein ähnliches System temporärer Implantate zur Halterung einer Bohrschablone, bei dem die korrekte Positionierung schwierig ist.US 2004/0259051 A1 also describes a method for producing a drill template suitable for the edentulous jaw, according to which special anchor elements suitable for fixing are introduced into the jaw. According to the procedure described, although the drilling template is fixed, it is not necessarily fixed in the correct position. The faulty seat can lead to holes that deviate from the original plan. US Pat. No. 6,793,491 also describes a similar system of temporary implants for holding a surgical template where correct positioning is difficult.
In „Harel, Journal of Prosthetic Dentistry, 2/2002" wird der Einsatz von temporären Implantaten im Vorfeld der Bildgebung beschrieben, wobei eine mit Markern versehene Scanschablone nicht auf dem Zahnfleisch aufliegt, sondern an temporären Implantaten verankert ist. In einem späteren Schritt wird aus der Scanschablone eine Bohrschablone gefertigt, die sich exakt auf den temporären Implantaten positionieren und fixieren lässt. Diese Methode geht mit einem großen logistischen Aufwand einher, da zunächst die Scanschablone mit den Markerelementen mittels eines Gipsmodells erstellt und das Gipsmodell und/oder die Scanschablone, sowie die Bild- und Planungsdaten zur Fertigungsstätte der Bohrschablone gebracht werden müssen."Harel, Journal of Prosthetic Dentistry, 2/2002" describes the use of temporary implants in the run-up to imaging, with a marker scanned template not resting on the gum line but anchored to temporary implants This method involves a great deal of logistical effort, since the scan template with the marker elements is first created using a plaster model and the plaster model and / or the scanning template, as well as the template, are mounted on the scan template Image and planning data must be brought to the production site of the drilling template.
So geschieht die Herstellung einer Bohrschablone oftmals vermittels eines Gipsmodells des Patienten kiefers, wobei das Gipsmodell insofern eine potentielle Fehlerquelle bei der Anfertigung einer Bohrschablone darstellt, als es nicht immer
in ausreichender Güte angefertigt werden kann. Die Folge ist, dass die Bohrschablone nicht eindeutig auf den Patientenkiefer passt.Thus, the production of a surgical template is often done by means of a plaster model of the patient jaw, the plaster model is a potential source of error in the preparation of a surgical guide, as it is not always can be made in sufficient quality. The result is that the drilling template does not fit clearly on the patient's jaw.
Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, ein Verfahren zur Anfertigung einer Behandlungsschablone, insbesondere einer Bohrschablone, für den nicht ausreichend bezahnten Kiefer vorzuschlagen, das sich mit einfachen Mitteln kostengünstig umsetzen lässt und das zu einer im Verhältnis zu der Planung exakt und fest positionierten Behandlungsschablone führt. Zudem ist es die Aufgabe, ein einfach handhabbares und praxistaugliches System zur Unterstützung einer Implantation im Kieferbereich vorzuschlagen.The object of the invention is now to provide a method for preparing a treatment template, in particular a surgical template for the insufficiently dentate jaw, which can be implemented inexpensively with simple means and which leads to a relation to the planning exactly and firmly positioned treatment template. In addition, it is the task to propose an easy-to-handle and practical system for supporting an implantation in the jaw area.
Diese Aufgaben werden durch das Verfahren nach Anspruch 1 und das System nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen genannt.These objects are achieved by the method according to claim 1 and the system according to claim 10. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the respective subclaims.
Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung liegt zusammengefasst darin, dass im Kieferbereich des Patienten zunächst eine Halterung zur späteren lösbaren Befestigung einer Behandlungsschablone insbesondere im Oberkiefer oder im Unterkiefer des Patienten verankert wird, die nach dem Abschluss der Behandlung wieder entfernt wird und daher ein „temporäres" Implantat bildet. Diese Halterung weist Markierungen in Form von Markerstrukturen auf, die ein Koordinatensystem aufspannen und im Satz der aufgenommenen 3D Bilddaten sichtbar sind. Nun werden von dem mit dieser Halterung bestückten Patienten die Bilddaten mittels eines tomografischen Verfahrens, insbesondere mittels eines Computertomographen (CT) oder eines Digitalen Volumentomographen (DVT), aufgenommen. Anschließend kann anhand dieser 3D Bilddaten einerseits das Implantat und andererseits die für die Einbringung dieses Implantats erforderliche Behandlungsschablone geplant werden. Eine solchermaßen hergestellte Behandlungsschablone ist mit Mitteln, wie entsprechend ausgerichteten Bohrhülsen, ausgestattet, die dem Bohrer des Arztes eine definierte Führung bezüglich der Bohrposition, des Bohrwinkels und der Bohrtiefe bieten. Die Führung aufeinanderfolgender Bohrer mit unterschiedlichen Durchmessern kann
über die Verwendung von mehreren entsprechenden Innenhülsen, die in eine gemeinsame Aussenhülse gesteckt werden realisiert werden.The essential basic idea of the invention lies in the fact that in the jaw area of the patient first a holder for later detachable attachment of a treatment template is anchored in particular in the upper jaw or in the lower jaw of the patient, which is removed after completion of the treatment and therefore a "temporary" implant This holder has markings in the form of marker structures that span a coordinate system and are visible in the set of recorded 3D image data.Then the patient is equipped with this holder the image data by means of a tomographic method, in particular by means of a computed tomography (CT) or Then, using this 3D image data, the implant and, on the other hand, the treatment template required for the introduction of this implant can be planned hablone is equipped with means, such as appropriately aligned sleeves, which provide the doctor's drill with well-defined guidance in terms of drilling position, drilling angle and drilling depth. The guidance of successive drills with different diameters can be realized on the use of several corresponding inner sleeves, which are plugged into a common outer sleeve.
Da die Markerstrukturen ein Koordinatensystem für die Planungsdaten aufspannen, kann dieses auch für computergesteuerte Fertigungswerkzeuge, wie CNC Fräsmaschinen, genutzt werden, mit denen die Behandlungsschablone beispielsweise aus Kunststoff angefertigt wird. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Behandlungsschablone mit einem Rapid Prototyping Verfahren herzustellen, wobei sich dieses Verfahren ebenfalls an den Planungsdaten orientiert. Die angefertigte Behandlungsschablone kann dann zum Zwecke der Einbringung der für das Implantat vorgesehenen Bohrung passgenau und fest in der Mundhöhle des Patienten vermittels der zuvor implantierten Halterung installiert werden.Since the marker structures span a coordinate system for the planning data, this can also be used for computer-controlled production tools, such as CNC milling machines, with which the treatment template is made for example of plastic. However, it is particularly advantageous to produce the treatment template with a rapid prototyping method, this method also being based on the planning data. The prepared treatment template can then be installed for the purpose of introducing the hole provided for the implant accurately and firmly in the oral cavity of the patient by means of the previously implanted holder.
Die vorliegende Erfindung bedient sich mit der Halterung ebenfalls eines oder mehrerer temporärer Implantate, wobei jedoch der logistische Aufwand im Verhältnis zu den bekannten Verfahren erheblich reduziert und mögliche Fehlerquellen eliminiert werden. Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Verwendung eines Gipsmodells verzichtet werden, dessen Qualität für den Behandlungserfolg nach den gängigsten bekannten Verfahren von Bedeutung ist.The present invention makes use of the holder also one or more temporary implants, but the logistical effort in relation to the known methods is significantly reduced and possible sources of error are eliminated. In particular, in the method according to the invention, it is possible to dispense with the use of a plaster model whose quality is important for the success of the treatment according to the most commonly known methods.
Gemäß der Erfindung wird somit die Halterung zur lösbaren Befestigung der Behandlungsschablone im Kieferbereich des Patienten verankert, wobei diese Verankerung insbesondere wiederum durch Implantation stattfindet. Die Halterung weist ihrerseits die Markerstrukturen auf, die in den aufzunehmenden Bilddaten ein dreidimensionales Koordinatensystem aufspannen und sich daher durch das bildgebende Verfahren zusammen mit der Anatomie des Patienten darstellen lassen. Da sich das bildgebende Verfahren meistens einer Röntgenstrahlung bedient, ist es vorteilhaft, Markerstrukturen vorzusehen, die sich im 3D-Volumen deutlich darstellen lassen, jedoch keine größeren Artefakte hervorrufen. Es bieten sich daher diverse metallische, keramische, glasartige oder auf Kunstoff basierende Materialien an, die vorteilhafterweise mit dem Material der Halterung verbunden sind.
Von dem mit der Halterung bestückten Kiefer wird beispielsweise mittels eines DVTs ein Satz dreidimensionaler Bilddaten aufgenommen, anhand derer die Planung der Implantate und die Planung der auf der Halterung definiert zu fixierenden Behandlungsschablone vorgenommen wird. Alle Planungen und Fertigungen können sich an dem von den Markerstrukturen aufgespannten Koordinatensystem orientieren.According to the invention, the holder is thus anchored for detachable attachment of the treatment template in the jaw region of the patient, wherein this anchoring in particular takes place in turn by implantation. The holder in turn has the marker structures that span a three-dimensional coordinate system in the image data to be recorded and can therefore be represented by the imaging process together with the anatomy of the patient. Since the imaging process mostly uses x-ray radiation, it is advantageous to provide marker structures that can be clearly visualized in the 3D volume, but do not cause any major artifacts. There are therefore various metallic, ceramic, glassy or plastic-based materials, which are advantageously connected to the material of the holder. By means of a DVT, a set of three-dimensional image data is taken from the jaw equipped with the holder, on the basis of which the planning of the implants and the planning of the treatment template to be fixed defined on the holder are undertaken. All planning and production can be based on the coordinate system spanned by the marker structures.
Ein wesentlicher Aspekt liegt somit in der Halterung, die in einer bevorzugten Ausführungsform von einer Art Sockel gebildet werden kann, der als solcher im Ober- oder Unterkiefer des Patienten implantiert wird. Dieser Sockel kann eine „genormte" mechanische Schnittstelle zur Befestigung der Behandlungsschablone aufweisen. Diese Schnittstelle ist so auszubilden, dass eine exakte und feste Anbringung der Behandlungsschablone möglich ist. Dafür bieten sich insbesondere formschlüssige Kopplungen in der Art des Lego-Systems an, die beispielsweise mit Rastelementen gesichert werden. Beim Einsatz solcher genormter vorgefertigter Schnittstellen braucht keine zusätzliche Planungs- und Fertigungsarbeit in die Art der Kopplung gelegt werden.An essential aspect is thus in the holder, which can be formed in a preferred embodiment of a kind of pedestal, which is implanted as such in the upper or lower jaw of the patient. This base can have a "standardized" mechanical interface for attaching the treatment template.This interface is to be designed so that an exact and fixed attachment of the treatment template is possible.For this purpose, in particular form-locking couplings in the nature of the Lego system, which with for example When using such standardized prefabricated interfaces, no additional planning and production work needs to be put into the type of coupling.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird die Halterung von mehreren, insbesondere von drei, separat zu verankernden Haltemitteln gebildet, die jeweils einzeln als temporäre Implantate im Kiefer des Patienten platziert werden. Jedes dieser Haltemittel ist mit einer eigenen in den Bilddaten sichtbaren Markerstruktur und mit einem Befestigungsmittel versehen. Als solche Haltemittel können beispielsweise kleine Stifte, insbesondere Schrauben, verwendet werden, die an geeigneter Stelle im Kiefer implantiert werden und deren Köpfe gleichsam Markerstruktur und Befestigungsmittel ausbilden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Haltemittel möglichst weit beabstandet und in einem Dreieck im Kieferbereich zu verankern. Über solcherart über einen größeren Bereich verteilt angebrachte Haltemittel kann ein besonders fester Halt und eine definierte Positionierung der Behandlungsschablone im Kiefer erreicht werden. Da die Positionierung jedoch individuell ist, müssen die Gegenlager an der Behandlungsschablone, die mit den Befestigungsmitteln zusammenwirken,
individuell angefertigt werden. Diese individuelle Fertigung ist jedoch mit den oben genannten Verfahren, beispielsweise dem Rapid Prototyping, kein Problem. Ein weiterer Vorteil der Methode ist, dass die temporären Implantate eine temporäre Prothese bis zur Fertigstellung der finalen Prothese halten können.In another advantageous embodiment, the holder of a plurality, in particular of three, separately to be anchored holding means is formed, which are each placed individually as temporary implants in the jaw of the patient. Each of these holding means is provided with its own visible in the image data marker structure and with a fastening means. As such holding means, for example, small pins, in particular screws, can be used, which are implanted at a suitable location in the jaw and their heads form as it were marker structure and fasteners. It is particularly advantageous, the holding means as far as possible spaced and anchored in a triangle in the jaw area. By means of such holding means distributed over a larger area, a particularly firm hold and a defined positioning of the treatment template in the jaw can be achieved. However, since the positioning is individual, the abutments on the treatment template, which interact with the attachment means, individually made. However, this individual production is no problem with the above-mentioned methods, for example rapid prototyping. Another advantage of the method is that the temporary implants can hold a temporary prosthesis until completion of the final prosthesis.
Um eine gute und definierte Befestigung der Behandlungsschablone zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, das Befestigungsmittel als Kugelkopf oder Zylinder auszubilden, der eine definierte Auflage für eine in der Behandlungsschablone entsprechend eingebrachte Pfanne bildet. Die Behandlungsschablone wir dann vom Arzt auf die Befestigungsmittel aufgesetzt und im aufgesetzten Zustand gesichert. Die Sicherung kann beispielsweise mittels kleiner Schräubchen geschehen, die den Kugelkopf respektive den Zylinder hintergreifen. Damit auch sichergestellt werden kann, dass die Behandlungsschablone exakt aufsitzt, ist es vorteilhaft, Kontrollmittel vorzusehen, die dem Arzt den sicheren Sitz anzeigen.In order to enable a good and defined attachment of the treatment template, it is advantageous to form the fastening means as a ball head or cylinder, which forms a defined support for a correspondingly introduced in the treatment template pan. The treatment template is then placed by the doctor on the fasteners and secured in the attached state. The fuse can be done for example by means of small screws, which engage behind the ball head or the cylinder. So that it can also be ensured that the treatment template is seated exactly, it is advantageous to provide control means which indicate to the physician the secure fit.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 5 näher erklärt. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to FIGS 1 to 5. Show it:
Figur 1 einen teilbezahnten Oberkiefer,FIG. 1 shows a partially edentulous upper jaw,
Figur 2 einen Schnitt durch den Oberkiefer,FIG. 2 shows a section through the upper jaw,
Figur 3 eine fixierte Bohrschablone,FIG. 3 shows a fixed drilling template,
Figur 4 eine im Oberkiefer fixierte Bohrschablone undFigure 4 is a fixed in the upper jaw drilling template and
Figur 5 Arretiermittel.Figure 5 locking means.
In Figur 1 ist der Oberkiefer 2 eines Patienten dargestellt, der eine Restbezahnung mit drei Zähnen 3 aufweist. In den Oberkiefer 2 ist eine Halterung mit drei im Dreieck angeordneten temporär implantierten Haltemitteln 1 eingebracht. Die Haltemittel 1 haben Kugelköpfe, die einerseits als Markerstruktur und andererseits als Befestigungsmittel dienen. Figur 2 zeigt einen transversalen Schnitt durch den
Oberkiefer 2 und ein temporär implantiertes Haltemittel 1 , das in diesem Beispiel einen kugelförmigen Adapter in Form eines Kugelkopfes 1a aufweist. Das Haltemittel 1 ist mit einem Gewinde 4 durch die Schleimhaut 5 hindurch mit dem Kieferkamm 6 verschraubt.FIG. 1 shows the upper jaw 2 of a patient, which has a residual toothing with three teeth 3. In the upper jaw 2, a holder with three arranged in a triangle temporarily implanted holding means 1 is introduced. The holding means 1 have ball heads which serve on the one hand as a marker structure and on the other hand as a fastening means. Figure 2 shows a transverse section through the Upper jaw 2 and a temporarily implanted holding means 1, which in this example has a spherical adapter in the form of a ball head 1a. The holding means 1 is screwed with a thread 4 through the mucosa 5 through with the alveolar ridge 6.
In Figur 3 ist eine Bohrschablone 7 dargestellt, die auf die drei Haltemittel 10 aufgesetzt und fixiert ist. Zur Befestigung der Bohrschablone 7 an den Haltemitteln 10 dienen Schräubchen 11 zur Arretierung. In der Bohrschablone 7 ist eine Bohrhülse 8 eingebracht, die eine relativ zu den Haltemitteln 10 geplante Bohrachse 9 aufweist. Die entsprechende Anwendung der im Patienten kiefer 2 fixierten Bohrschablone 7 ist in Figur 4 dargestellt. Die Bohrschablone 7 ist auf den temporären Haltemitteln 1 durch die Arretierung 11 fixiert. Durch die Bohrhülse 8 kann mit dem Bohrer 16 eine geführte Implantatbohrung eingebracht und das Implantat 15 geführt applizieren werden.FIG. 3 shows a drilling template 7, which is placed and fixed on the three holding means 10. For attachment of the drilling template 7 to the holding means 10 are small screws 11 for locking. In the drilling template 7, a drill sleeve 8 is introduced, which has a relative to the holding means 10 planned drilling axis 9. The corresponding application of fixed in the patient jaw 2 drilling template 7 is shown in Figure 4. The drilling template 7 is fixed on the temporary holding means 1 by the catch 11. Through the drill sleeve 8, a guided implant bore can be introduced with the drill 16 and the implant 15 can be applied guided.
Figur 5a zeigt die Bohrschablone 7 auf dem Kugelkopf 1a in der Einrastposition. Als Kontrollmittel ist ein Arretierungsanzeiger 17 vorgesehen, der durch den Kugelkopf 1a aus seiner Ruheposition heraus in die Einrastposition gedrückt wird. Damit signalisiert er dem Arzt das Erreichen der Einrastposition. Solange die Einrastposition noch nicht eingenommen wird, verbleit der Arretierungsanzeiger 17 in seiner Ruheposition (Figur 5b) und wird dort durch einen Rückstellmechanismus, beispielsweise durch eine Spiralfeder, gehalten.FIG. 5a shows the drilling template 7 on the ball head 1a in the latching position. As a control means a locking indicator 17 is provided, which is pressed by the ball head 1a from its rest position out into the locking position. He signals the doctor that he has reached the locking position. As long as the latching position is not yet taken, leads the Arretierungsanzeiger 17 in its rest position (Figure 5b) and is held there by a return mechanism, for example by a coil spring.
Nachfolgend sind noch einmal die einzelnen Schritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen implantatgetragenen Bohrschablone aufgezeigt:The individual steps for producing the implant-borne surgical guide according to the invention are shown again below:
Zunächst werden temporäre Implantate als Haltemittel in den Patientenkiefer eingebracht, wobei diese einen möglichst großen Abstand zueinander aufweisen sollten. Dann wird ein 3D Scan des Kiefers vorgenommen und der Sitz der Haltemittel in den 3D Volumendaten bestimmt. Nachfolgend wird mittels eines Planungsprogramms eine virtuelle Planung der Implantate für die langfristige prothetische Versorgung durchgeführt. Darauffolgend geschieht die Übermittlung der Planungsdaten, sowie der Positionsdaten der temporären Implantate an eine
computergesteuerte Maschine, beispielsweise eine CNC-Fräse oder eine Vorrichtung zum Rapid Prototyping. Die damit hergestellte Bohrschablone weist Einrastöffnungen auf, die exakt auf die Gegenstücke der temporären Haltemittel passen. Dann erfolgt die Positionierung und Fixierung der Bohrschablone auf den temporären Haltemitteln im Patientenkiefer und zuletzt die Durchführung der Operation.
First, temporary implants are introduced as holding means in the patient's jaw, which should have the greatest possible distance from each other. Then, a 3D scan of the jaw is made and the location of the holding means in the 3D volume data is determined. Subsequently, by means of a planning program, a virtual planning of the implants for the long-term prosthetic restoration is carried out. Subsequently, the transmission of the planning data, as well as the position data of the temporary implants to a Computer-controlled machine, for example a CNC milling machine or a device for rapid prototyping. The drilling template thus produced has latching openings which fit exactly on the counterparts of the temporary holding means. Then, the positioning and fixation of the drilling template on the temporary holding means in the patient's jaw and lastly carried out the operation.
Claims
1. Verfahren zur Anfertigung einer Behandlungsschablone, insbesondere einer Bohrschablone (7), die zur zielgenauen Führung eines Instrumentes in der Mundhöhle eines Patienten dient, wobei die Behandlungsschablone während eines operativen Eingriffes im Kieferbereich des Patienten in definierter Position lösbar fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Kieferbereich eine Halterung zur lösbaren Befestigung der1. A method for preparing a treatment template, in particular a drilling template (7), which serves for the targeted guidance of an instrument in the oral cavity of a patient, wherein the treatment template during surgery in the jaw region of the patient in a defined position is releasably fixed, characterized in that in the jaw area a holder for releasably securing the
Behandlungsschablone (7) insbesondere durch Implantation verankert wird, wobei die Halterung Markerstrukturen (1a) aufweist, die ein dreidimensionales Koordinatensystem aufspannen und die sich durch ein bildgebendes Verfahren zusammen mit der Anatomie des Patienten darstellen lassen, dass ein Satz dreidimensionaler Bilddaten von dem mit Halterung bestückten Kieferbereich (2) aufgenommen wird, dass anhand der Bilddaten die Planung der Implantate und die Planung der auf der Halterung definiert zu fixierenden Behandlungsschablone (7) vorgenommen wird, wobei sich die Planungen auf das durch dieTreatment template (7) is anchored in particular by implantation, wherein the holder marker structures (1a), which span a three-dimensional coordinate system and can be represented by an imaging method together with the anatomy of the patient that a set of three-dimensional image data from the equipped with a holder Jaw area (2) is recorded that on the basis of the image data, the planning of the implants and the planning of defined on the holder to be fixed treatment template (7) is made, the plans on the by the
Markerstrukturen (1a) aufgespannte Koordinatensystem beziehen.Marker structures (1a) referenced coordinate system.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsschablone (7) mittels einer computergesteuerten Vorrichtung, insbesondere aus einem Kunststoff, angefertigt wird, wobei die Fertigung in dem durch die Markerstrukturen (1a) aufgespannten Koordinatensystem geschieht.2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment template (7) by means of a computer-controlled device, in particular made of a plastic, is made, wherein the production takes place in the by the marker structures (1a) spanned coordinate system.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsschablone (7) mittels eines Rapid Prototyping Verfahrens hergestellt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the treatment template (7) is produced by means of a rapid prototyping method.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung im Oberkiefer (2) oder im Unterkiefer des Patienten verankert wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the holder in the upper jaw (2) or in the lower jaw of the patient is anchored.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadu rch gekennzeichnet, dass die Halterung mehrere, insbesondere drei, separat zu verankernde Haltemittel aufweist, wobei jeweils ein Haltemittel mit jeweils einer in den Bilddaten sichtbaren Markerstruktur (1a) und einem Befestigungsmittel (1a) versehen ist.5. The method according to any one of the preceding claims, dadu rch in that the holder has a plurality, in particular three, separately anchored holding means, wherein in each case a holding means each having a visible in the image data marker structure (1 a) and a fastening means (1 a) is provided ,
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Haltemittel Stifte, insbesondere Schrauben, verankert werden, deren Kopf (1a) eine Markerstruktur und zugleich ein Befestigungsmittel für die Behandlungsschablone (7) bildet.6. The method according to claim 5, characterized in that as holding means pins, in particular screws, anchored, the head (1a) forms a marker structure and at the same time a fastening means for the treatment template (7).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel einen Kugelkopf ausbildet, der eine definierte Lagerung für eine in der Behandlungsschablone (7) entsprechend gestaltete Pfanne bildet.7. The method according to claim 6, characterized in that the fastening means forms a ball head, which forms a defined storage for a in the treatment template (7) correspondingly designed pan.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel möglichst weit beabstandet und in einem Dreieck im Kieferbereich (2) angeordnet verankert werden.8. The method according to claim 6, characterized in that the holding means as far as possible spaced and anchored in a triangle in the jaw area (2) are anchored.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der exakte Sitz der Behandlungsschablone (7) auf den Befestigungsmitteln anhand von an der Behandlungsschablone (7) vorgesehenen Kontrollmitteln (17) sichergestellt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the exact fit of the treatment template (7) on the fastening means on the basis of treatment template (7) provided control means (17) is ensured.
10. System zur Unterstützung einer Implantation vermittels einer nach dem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hergestellten Behandlungsschablone (7), gekennzeichnet durch eine vorübergehend im Kieferbereich (2) eines Patienten zu implantierende Halterung mit Markerstrukturen (1a), die ein dreidimensionales Koordinatensystem aufspannen, und die in der Halterung lösbar zu fixierende Behandlungsschablone (7), insbesondere Bohrschablone.10. System for supporting an implantation by means of a treatment template (7) produced by the method according to one of the preceding claims, characterized by a holder to be implanted temporarily in the jaw region (2) of a patient with marker structures (1a) which span a three-dimensional coordinate system, and the treatment template (7) to be fixed detachably in the holder, in particular a drilling template.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung als Sockel ausgebildet ist, der eine mechanische Schnittstelle zur definierten Befestigung der Behandlungsschablone (7) aufweist.11. System according to claim 10, characterized in that the holder is designed as a base, which has a mechanical interface for the defined attachment of the treatment template (7).
12. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsschablone (7) eine Bohrhülse (8) mit einer relativ zu den Haltemitteln geplanten Bohrachse (9) aufweist. 12. System according to claim 10 or 11, characterized in that the treatment template (7) has a drill sleeve (8) with a relative to the holding means planned drilling axis (9).
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