RU2373893C1 - Method of comparing virtual models of tooth rows - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, and namely - to dentistry. Method consists in the following: made are physical models of tooth rows and occlusive registrate, which is obtained by sealing of teeth during jaw lock. Surface of tooth rows of physical models is scanned, double-sided scanning of occlusive registrate is carried out, forming in such way complex digital model of occlusive registrate and virtually formed complex digital model of occlusive registrate and surfaces of models of tooth rows are compared.

EFFECT: invention can be applied for manufacturing tooth prosthesis by computer methods with application of programming technology CAD/CAM.

9 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для изготовления зубных протезов компьютерными методами.The invention relates to medicine, namely to dentistry, and can be used for the manufacture of dental prostheses by computer methods.

В современной стоматологии отмечается значительный прогресс в автоматизации изготовления зубных протезов с использованием компьютерного моделирования, наиболее сложным этапом которого является получение точной виртуальной модели зубных рядов.In modern dentistry, significant progress has been made in the automation of the manufacture of dentures using computer simulation, the most difficult step of which is to obtain an accurate virtual model of dentitions.

Процесс построения виртуальной модели основан на использовании трехмерной компьютерной графики, сочетающей в себе элементы растровой и векторной компьютерной графики с алгоритмами для быстрой перерисовки основного графического профиля и внешнего вида, позволяющими оперативно изменять перспективу и точку наблюдения при создании трехмерного изображения.The process of constructing a virtual model is based on the use of three-dimensional computer graphics, combining elements of raster and vector computer graphics with algorithms for quickly redrawing the main graphic profile and appearance, allowing you to quickly change the perspective and observation point when creating a three-dimensional image.

При создании компьютерной зубной модели эффективно используется система САПР - CAD/CAM (Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing), позволяющая осуществить пространственное размещение зубных рядов в цифровом представлении.When creating a computer dental model, the CAD / CAM (Computer Assisted Design / Computer Aided Manufacturing) system is effectively used, which allows for the spatial placement of dentitions in a digital representation.

Для последующего визуального сопоставления используются различные программные средства, из которых может быть рекомендована, например, программа Rapid Form 2002 РР1 корейской фирмы INUS Technology.For subsequent visual comparison, various software tools are used, from which, for example, Rapid Form 2002 PP1 program of the Korean company INUS Technology can be recommended.

Основной задачей при компьютерном изготовлении зубных протезов является обеспечение точности сопоставления антагонистов в CAD/CAM технологиях для последующего получения наилучшей виртуальной модели зубных рядов.The main task in the computer manufacturing of dentures is to ensure the accuracy of antagonist comparisons in CAD / CAM technologies to subsequently obtain the best virtual dentition model.

В традиционных методиках изготовления зубных протезов антагонисты сопоставляются между собой по естественным ориентирам (фиссуро-бугорковым контактам, площадкам стирания антагонистических пар). При этом если имеется балансирующая сторона, на которой отсутствуют зубы-антагонисты, для более точного сопоставления моделей изготавливают окклюзионный регистрат-оттиск окклюзионных поверхностей противолежащих зубных рядов, полученный в центральной окклюзии (множественный фиссуро-бугорковый контакт зубов верхней и нижней челюстей).In traditional methods for the manufacture of dental prostheses, antagonists are compared with each other according to natural landmarks (fissure-tubercle contacts, sites for erasing antagonistic pairs). Moreover, if there is a balancing side on which there are no antagonist teeth, for a more accurate comparison of the models, an occlusal register-imprint of the occlusal surfaces of the opposite dentition is obtained, obtained in the central occlusion (multiple fissure-tubercular contact of the teeth of the upper and lower jaws).

Известен способ сопоставления виртуальных моделей зубных рядов (прототип - WO/2007/062658, PCT/DK2006/000678 «Impression scanning for manufacturing of dental restoration», 07.06.2007, МПК-8 А61С 19/04). Однако известному способу присущи следующие недостатки: указанный способ не позволяет повысить точность изготовления зубных протезов из-за погрешностей при построении трехмерной модели зубных рядов вследствие изменения геометрических параметров при наложении материала окклюзионного регистрата. Изменение геометрических параметров окклюзионного регистрата в свою очередь обусловлено влиянием таких факторов, как деформация сжатия, остаточная деформация, твердость по Шору, линейная усадка, которые в той или иной степени вызывают погрешности сопоставления антагонистов.A known method of comparing virtual models of dentitions (prototype - WO / 2007/062658, PCT / DK2006 / 000678 "Impression scanning for manufacturing of dental restoration", 06/07/2007, MPK-8 A61C 19/04). However, the known method has the following disadvantages: this method does not improve the accuracy of the manufacture of dentures due to errors in the construction of a three-dimensional model of dentitions due to changes in geometric parameters when applying the occlusal register material. The change in the geometric parameters of the occlusal register is in turn due to the influence of factors such as compression deformation, residual deformation, Shore hardness, linear shrinkage, which to one degree or another cause errors in the comparison of antagonists.

Достигаемым техническим результатом в предлагаемом способе является повышение точности изготовления зубных протезов за счет минимизации погрешности, возникающей при создании виртуальной модели зубных рядов. При выполнении физического соприкосновения двух тел (традиционным способом) - гипсовой модели зубного ряда и окклюзионного регистрата, невозможно обеспечить их плотное соприкосновение с нулевым зазором между поверхностями из-за расширения гипса модели и усадки материала окклюзионного регистрата. Объекты будут соприкасаться лишь отдельными точками. Причем совокупная погрешность сопоставления моделей верхнего и нижнего зубных рядов традиционным способом будет двойной, поскольку включает погрешность сопоставления модели верхнего зубного ряда с окклюзионным регистратом и окклюзионного регистрата с нижним зубным рядом.Achievable technical result in the proposed method is to increase the accuracy of manufacturing dentures by minimizing the error that occurs when creating a virtual model of dentitions. When performing physical contact of two bodies (in the traditional way) - the gypsum model of the dentition and the occlusal register, it is impossible to ensure their tight contact with zero clearance between the surfaces due to the expansion of the gypsum model and the shrinkage of the material of the occlusal register. Objects will touch only individual points. Moreover, the total error in comparing the models of the upper and lower dentition in the traditional way will be double, since it includes the error in comparing the model of the upper dentition with the occlusal register and the occlusal register with the lower dentition.

Виртуальное сопоставление соответствующих поверхностей окклюзионного регистрата и модели зубного ряда (разработанное нами и изложенное в материалах заявки) устраняет эту погрешность, поскольку поверхности совмещаются по принципу наименьшего удаления одной поверхности от другой. То есть поверхности могут взаимно пересекаться, обеспечивая высокую плотность прилегания друг к другу и компенсируя возможные погрешности, связанные с расширением и усадкой модельных материалов.A virtual comparison of the corresponding surfaces of the occlusal register and the dentition model (developed by us and described in the application materials) eliminates this error, since the surfaces are combined according to the principle of the least distance from one surface to another. That is, the surfaces can intersect, providing a high density of abutment to each other and compensating for possible errors associated with the expansion and shrinkage of model materials.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Изготавливают физические модели зубных рядов (1 на фиг.1) и окклюзионный регистрат (2 на фиг.1, 2), который получают при отпечатывании зубов (3 на фиг.2) при сжатии челюстей (4 и 5 на фиг.2). Сканируют поверхность зубных рядов физических моделей (поверхность L на фиг.1). Осуществляют двухстороннее сканирование окклюзионного регистрата (включающего поверхности М - окклюзионный регистрат со стороны зубов физической модели, и N - отпечатки антагонистов, фиг.1), формируя тем самым комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата. Виртуально сопоставляют сформированную комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата и поверхности моделей зубньк рядов.Physical models of the dentition (1 in Fig. 1) and an occlusal register (2 in Figs. 1, 2) are prepared, which are obtained by imprinting teeth (3 in Fig. 2) by compressing the jaws (4 and 5 in Fig. 2). Scan the surface of the dentition of physical models (surface L in figure 1). Two-sided scanning of the occlusal register is carried out (including the surfaces M is the occlusal register from the teeth of the physical model, and N are the fingerprints of the antagonists, Fig. 1), thereby forming a complex digital model of the occlusal register. Virtually match the generated complex digital model of the occlusal register and the surface of the models of tooth rows.

ПримерExample

Пациент Н., 55 лет, обратился с жалобой на наличие дефекта зубного ряда на нижней челюсти. Было принято решение изготовить металлокерамический мостовидный протез с опорой на 35 и 37 зубы. После препарирования зубов были получены оттиски зубных рядов и окклюзионные регистраты справа и слева. После отливки моделей зубных рядов из гипса с помощью регистратов они были сопоставлены между собой традиционным образом. Для этого на модель нижнего зубного ряда (фиг.3) устанавливался окклюзионный регистрат (фиг.4), на который сверху устанавливалась модель верхнего зубного ряда (фиг.5).Patient N., 55 years old, complained of a dentition in the lower jaw. It was decided to make a ceramic-metal bridge with support for 35 and 37 teeth. After the preparation of the teeth, dentition impressions and occlusal registers on the right and left were obtained. After casting the models of gypsum plaster using registers, they were compared among themselves in the traditional way. For this, an occlusal register was installed on the model of the lower dentition (Fig. 3) (Fig. 4), on which a model of the upper dentition was installed on top (Fig. 5).

Таким образом, получали сопоставленные между собой модели зубных рядов. Для регистрации и анализа положения моделей в пространстве их сканировали лазерным сканером. При этом на участке дефекта невозможно предположить наличие погрешности сопоставления моделей зубных рядов (фиг.6). Но на противоположной стороне зубного ряда отмечается разобщение между зубными рядами (фиг.7), в то время как во рту наблюдается плотное смыкание зубных рядов без зазоров.In this way, matching dentition models were obtained. To register and analyze the position of the models in space, they were scanned with a laser scanner. At the same time, it is impossible to assume the presence of an error in matching dentition models at the defect site (Fig. 6). But on the opposite side of the dentition there is a separation between the dentition (Fig.7), while in the mouth there is a dense closure of the dentition without gaps.

Это означает, что в таком случае изготовленный протез будет препятствовать нормальному смыканию зубных рядов (завышать прикус).This means that in this case, the manufactured prosthesis will interfere with the normal closure of the dentition (overestimate the bite).

При сопоставлении моделей зубных согласно предлагаемому нами способу виртуальная модель нижнего зубного ряда и окклюзионного регистрата сопоставлялись между собой (фиг.8). На рисунке видны отдельные участки зубного ряда, проникающие через поверхность окклюзионного регистрата (виртуальные поверхности взаимно пересекаются). После сопоставления виртуальной модели верхнего зубного ряда и окклюзионного регистрата получили модель сопоставленных зубных рядов (фиг.9). Анализ моделей не обнаруживает разобщения зубных рядов.When comparing dental models according to our proposed method, the virtual model of the lower dentition and the occlusal register were compared with each other (Fig. 8). The figure shows the individual sections of the dentition penetrating through the surface of the occlusal register (virtual surfaces intersect each other). After comparing the virtual model of the upper dentition and the occlusal register, we obtained a model of the matched dentition (Fig. 9). Analysis of the models does not reveal a disconnection of the dentition.

При изготовлении протеза в таком положении зубных рядов исключены возможные вертикальные неточности и необходимость коррекции протеза в полости рта.In the manufacture of the prosthesis in this position of the dentition, possible vertical inaccuracies and the need to correct the prosthesis in the oral cavity are excluded.

Использование данного изобретения позволит создавать наиболее точные виртуальные модели зубных рядов и за счет этого повысить качество изготовления зубных протезов, чем и обеспечить пациентам комфорт при установке протезов и удобство в повседневной жизни.The use of this invention will allow you to create the most accurate virtual models of dentitions and due to this increase the quality of manufacture of dentures, and this will provide patients with comfort when installing dentures and convenience in everyday life.

Claims (1)

Способ создания виртуальной модели зубных рядов, заключающийся в том, что изготавливают физические модели зубных рядов и окклюзионный регистрат, получаемый отпечатыванием зубов при сжатии челюстей, сканируют поверхность зубных рядов физических моделей, осуществляют двухстороннее сканирование окклюзионного регистрата, формируя тем самым комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата, виртуально сопоставляют сформированную комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата и поверхности моделей зубных рядов. The method of creating a virtual model of the dentition, which consists in producing physical models of the dentition and the occlusal register obtained by imprinting the teeth during compression of the jaws, scanning the surface of the dentition of the physical models, performing two-sided scanning of the occlusal register, thereby forming a complex digital model of the occlusal register, virtually compose the generated complex digital model of the occlusal registry and the surface of the dentition models.

Images