WO2008040380A1 - Verfahren zur herstellung einer zahntechnischen totalprothese - Google Patents

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WO2008040380A1
WO2008040380A1 PCT/EP2006/009711 EP2006009711W WO2008040380A1 WO 2008040380 A1 WO2008040380 A1 WO 2008040380A1 EP 2006009711 W EP2006009711 W EP 2006009711W WO 2008040380 A1 WO2008040380 A1 WO 2008040380A1
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jaw model
teeth
aid
erection aid
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Ralf Bannuscher
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3D Lab Service Gmbh
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    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a complete dental prosthesis, also an erection aid for positioning of teeth in the manufacture of a complete dental prosthesis and a method for producing the same.
  • Full dentures are currently manufactured by a series of purely manual steps.
  • the dentist takes impressions of the edentulous mandible and maxilla, which is usually done using a face bow to achieve an exact spatial model assignment for later processing in the articulator.
  • the impressions are then sent to the dental technician and filled with a model mass, such as plaster, to produce appropriate models of the maxilla and mandible.
  • the dental technician uses the jaw models spatially assigned to an articulator in accordance with the cranial relation of the patient's upper and lower jaws detected by the dentist's facebow, thereby positioning the lower jaw model and upper jaw model relative to one another.
  • the dental technician selects a set of artificial teeth that fits the patient type, the jaw models, and their spatial arrangement.
  • the individual teeth are manually sequentially inserted and aligned on the jaw models with the aid of an adhesive such as wax, whereupon the bite of the later co-operating teeth is established.
  • the final result which is achieved by the interaction of the selection of the set of teeth, the positioning and alignment of the teeth and fine adjustment of the bite, depends exclusively on the Expertise and dexterity of the dental technician. After fitting this set of teeth to the patient in the dentist's office, the work returns to the dental technician.
  • the teethed models are removed from the articulator, embedded in a cuvette in plaster, and a negative model of each toothed jaw model is created.
  • the adhesive (wax) used to fix the teeth in positioning and aligning them in the jaw model is removed, leaving the teeth in the negative model.
  • the resulting by removing the adhesive cavity is finally filled with a polymer (plastic). After curing of the plastic, the full denture can be removed from the negative model, to which the negative model is usually destroyed.
  • a major disadvantage of the tooth set-up described in wax, that is, the procedure described above, is that it is very time-consuming and demands in particular the dental technician a high Mali of expertise and dexterity.
  • DE 198 38 238 A1 has proposed a method for the computer-controlled production of dental prostheses for the restoration of at least one tooth or jaw region, in which the conventionally produced upper and lower jaw models or parts thereof, taking into account the virtual axis of rotation of the articulator and specific reference points are digitized, so that the construction of the dental prosthesis by means of CAD and the manufacture of the dental prosthesis by means of CAM can subsequently be carried out computer-controlled.
  • this method is extremely complex and inaccurate, so that in particular the transmission of the digitally present spatial geometries of the denture on the virtual design and the implementation of the digital signals using CAM to the finished real dentures only inadequately possible. Above all, however, even a complete denture can not be produced by this method.
  • From DE 103 04 757 A1 discloses a similar computer-assisted method for the production of dental prostheses, in which the data collected by a surveying device for generating a medical Part, for example, a dental crown to be evaluated.
  • the placement of the teeth is virtually performed on the computer, the records of ready-made teeth are fitted into a virtual model of the oral situation.
  • the denture base can be produced directly by means of CAM methods; or the prefabricated teeth are inserted into the physical model.
  • special structures are provided at the locations of the prosthesis base, where the artificial teeth are to be set up, which ensure a defined spatial allocation of the artificial tooth to be polymerized, pasted in or otherwise permanently affixed to the artificial tooth.
  • the invention is based on the invention, while avoiding the disadvantages mentioned, to develop a computer-controlled method and associated devices for dental prosthetic work which, while shortening the production times and optimizing the quality, are suitable for generating a complete dental prosthesis.
  • a real erection aid is then generated, in particular in the rapid prototyping method, and then arranged on a holder in the articulator so that a simple and precise placement of the artificial teeth can be made, the hitherto unachieved generation speeds and freedom from errors justified in the production of individual full dental prostheses.
  • FIG. 1 is a perspective view of a virtual articulator in which a maxillary model and a mandibular model are inserted;
  • FIG. 2 shows a perspective view of a virtual model with computer-controlled total installation
  • FIG. 3 shows a perspective view of a virtual articulator with a positioning aid held therein;
  • FIG. 4 is a perspective view of a Artikulatorausitess with positioning aid positioned therein, are inserted into the teeth.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the articulator section shown in FIG. 4 with an upper jaw model additionally arranged in the latter;
  • FIG. 6 shows a perspective view of an articulator cutout with an erection aid arranged therein, into which teeth are inserted, and with a lower jaw model inserted therein;
  • Fig. 7 shows a special, cooperating with an articulator holder for the above erection aid and
  • Fig. 8 the erection aid in an overall view with holder and in a partial view from below with Zahnteilimpressio ⁇ en for a lower jaw.
  • impressions of the maxilla and mandible of the edentulous patient are produced at the dentist (impression taking).
  • the impression is preferably taken using a face bow, via which the exact spatial allocation of the jaw halves relative to each other can be detected (Relations determination / Bisslose).
  • an upper jaw model and a lower jaw model are produced, for example by casting over the impressions with a gypsum mass.
  • the jaw models are sent to a dental laboratory along with the spatial assignment data. There, the upper jaw model and the lower jaw model are used based on the spatial assignment data in a conventional articulator such that the spatial assignment of the models corresponds to the actual spatial allocation of the patient's maxilla and mandible.
  • Articulators per se are known in the art, which is why the exact structure is not described in detail below.
  • a corresponding measuring device such as a laser scanner, a strip light projector or the like, three-dimensionally measured, in particular scanned, and transferred in this way generated three-dimensional jaw data using a suitable computer unit and a corresponding processing program in a virtual articulator 10, so that results in the arrangement shown in Fig. 1.
  • a virtual articulator 10 in which a virtual upper jaw model 12 and a virtual lower jaw model 14 are arranged, the spatial allocation of the virtual upper jaw model 12 relative to the virtual lower jaw model 14 corresponding to that spatial assignment in the actual articulator.
  • the data processing program Based on the acquired dimensional data of the virtual maxillary model 12 and the virtual mandibular model 14 and based on the spatial mapping data of the virtual jaw models 12 and 14 relative to each other, the data processing program now selects a set of artificial teeth from a plurality of sets of teeth based on criteria predefined in the data processing program which is best suited in size and shape of the individual teeth for the production of the full denture. After selection of the set of teeth, as shown in Fig. 2, the individual virtual teeth 16 of the selected set of teeth are positioned and aligned according to defined algorithms in the virtual jaw models 12 and 14, whereby a virtual prosthesis 18 is generated. The algorithms used were created on the basis of dental / dental technical parameters and stored in the data processing program.
  • the virtual erection aid 20 is substantially plate-like and has tooth partial impressions of the virtual teeth 16.
  • the virtual tooth partial impressions 22 shown in FIG. 3 are those of the virtual teeth 16 of the virtual upper jaw 12.
  • the virtual tooth part impressions 36 of the virtual mandible 14 are formed (not visible in FIG. 3).
  • the impressions include the positioning of the future occlusion.
  • the virtual erection aid 20 can optionally have both the virtual tooth partial impressions 22 of the virtual upper jaw model 12 and those of the virtual lower jaw model 14.
  • a separate erection aid can be generated for each of the virtual tooth partial impressions 22 of the virtual upper jaw model 12 and for those 36 of the virtual inner jaw model 14.
  • the three-dimensional data of the virtual positioning aid 20 generated in this way are now fed to a three-dimensional printing device, preferably a rapid-prototyping device, which generates an actual positioning aid 24 from the data of the virtual positioning aid 20 in a layered construction.
  • the aforementioned devices for generating the actual erection aid 24 are known in the prior art and are therefore not explained in detail below.
  • the actual erection aid 24 is inserted into an actual articulator 26, which is carried out using a positioning device in the form of a holder 28, the separately is shown in Fig. 7 and Fig. 8.
  • the holder 28 has a base plate 38 which can be detachably connected to the articulator foot.
  • a telescopic connector 40 with a Zyli ⁇ derlix 42 which is provided in millimeter intervals with annular grooves for axial adjustability.
  • a fixing screw 44 With a fixing screw 44, the determination of the height position takes place.
  • a seat for fixing the plate-shaped positioning aid 24 is provided, which is fixed by means of a locking screw 46 on the holder in an exact position, see Fig. 8.
  • a locking screw 46 on the holder in an exact position
  • Fig. 8 In the actual partial tooth impressions for upper and lower jaw of the actual Aufstell Anlagen 24, which are shown in Fig. 8 above for the teeth of the upper jaw and below for the teeth of the lower jaw, now actual artificial teeth 30 are arranged, the actual teeth 30 by insertion into the actual tooth partial imprints of the actual erection aid 24th be automatically positioned and aligned, see Fig. 4.
  • an actual upper jaw model 32 is then inserted into the actual articulator 26, and the actual deployment aid 24 and actual upper jaw model 32 are moved toward each other such that the actual teeth 30 are attached to the actual upper jaw model 32 using adhesive material become.
  • the corresponding actual lower jaw model 34 is also provided with actual teeth, which is shown schematically in FIG.
  • An advantage of the method according to the invention for producing a complete prosthesis is that essential method steps are performed computer-assisted.
  • the time-consuming positioning and alignment of the teeth in the upper or lower jaw model which is normally done manually by the dental technician, and without the expertise and the dexterity of the same is hardly possible, is automated according to the invention by computer-controlled an erection is generated, which shape and size the teeth, the positioning and the alignment of the teeth in the corresponding jaw models.
  • the corresponding person need only be able to properly position the jaw models produced by the dentist in the articulator and to operate the corresponding data processing program.
  • the method according to the invention can also be carried out by a person who does not have the skills of a dental technician.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Aufstellhilfe zur Positionierung von Zähnen bei der Herstellung einer Totalprothese, die Zahn-Teilabdrücke der zumindest eine Gebißhälfte bildenden Zähne aufweist, wobei die Zahn-Teilabdrücke derart ausgebildet sind, dass Zähne in ihrer Soll-Position und Soll-Ausrichtung in diese einsetzbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Aufstellhilfe. Schließlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Totalprothese, das zumindest rechnergestützt durchgeführt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung einer zahntechnischen Totalprothese
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer zahntechnischen Totalprothese, ferner eine Aufstellhilfe zur Positionierung von Zähnen bei der Herstellung einer zahntechnischen Totalprothese und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Totalprothesen werden derzeit durch eine Folge rein manueller Arbeitsschritte hergestellt. Zunächst werden beim Zahnarzt Abdrücke der zahnlosen Unter- und Oberkiefer genommen, was in der Regel unter Verwendung eines Gesichtsbogens erfolgt, um eine exakte räumliche Modellzuordnung für eine spätere Bearbeitung im Artikulator zu erzielen. Die Abdrücke werden dann zum Zahntechniker geschickt und mit einer Modellmasse, beispielsweise Gips, ausgegossen, um entsprechende Modelle des Ober- und Unterkiefers zu erzeugen. Der Zahntechniker setzt die Kiefermodelle entsprechend der mit Hilfe des Gesichtsbogens beim Zahnarzt erfassten schädelbezüglichen Relationen des Ober- und Unterkiefer des Patienten in räumlicher Zuordnung in einen Artikulator ein, um auf diese Weise das Unterkiefermodell und das Oberkiefermodell relativ zueinander zu positionieren. Daraufhin wählt der Zahntechniker einen Satz künstlicher Zähne aus, welcher der Größe nach zum Patiententypen, den Kiefermodellen und zu ihrer räumlichen Anordnung passt. Anschließend werden die einzelnen Zähne manuell der Reihe nach mit Hilfe eines Haftmittels, wie beispielsweise Wachs, auf die Kiefermodelle eingesetzt und ausgerichtet, woraufhin der Biss der später bei einem Kauvorgang zusammenwirkenden Zähne aufgestellt wird. Das Endergebnis, das durch das Zusammenspiel der Auswahl des Zahnsatzes, der Positionierung und Ausrichtung der Zähne sowie Feineinstellung des Bisses erzielt wird, hängt dabei ausschließlich von den Fachkenntnissen und der Fingerfertigkeit des Zahntechnikers ab. Nach einer Anprobe dieser Zahnaufstellung beim Patienten in der Zahnarztpraxis kommt die Arbeit wieder zurück zum Zahntechniker. Die mit den Zähnen versehenen Modelle werden aus dem Artikulator entnommen, in einer Küvette in Gips eingebettet und es wird ein Negativmodell des jeweiligen mit Zähnen versehenen Kiefermodeiis erstellt. Nach Aushärten des Modells wird das Haftmittel (Wachs), das zur Fixierung der Zähne beim Positionieren und Ausrichten derselben in dem Kiefermodell diente, entfernt, so dass die Zähne in dem Negativmodell verbleiben. Der durch Entfernen des Haftmittels entstehende Hohlraum wird schließlich mit einem Polymerisat (Kunststoff) ausgegossen. Nach Aushärten des Kunststoffes kann die Totalprothese aus dem Negativmodell entnommen werden, wozu das Negativmodell in der Regel zerstört wird.
Ein wesentlicher Nachteil der beschriebenen Zahnaufstellung in Wachs, also der vorbeschriebenen Vorgehensweise, besteht darin, dass diese sehr zeitaufwändig ist und insbesondere dem Zahntechniker ein hohes Mali an Fachkenntnis und Fingerfertigkeit abverlangt.
Um diese Nachteile zu beheben ist gemäß DE 198 38 238 A1 ein Verfahren zur rechnergesteuerten Herstellung von Zahnersatz zur Restauration von zumindest einem Zahn oder eines Kieferbereichs vorgeschlagen worden, bei dem die herkömmlich hergestellten Ober- und Unterkiefermodelle oder Teile dieser unter Berücksichtigung der virtuellen Drehachse des Artikulators sowie spezifischer Bezugspunkte digitalisiert werden, so dass die Konstruktion des Zahnersatzes mittels CAD und die Fertigung des Zahnersatzes mittels CAM nachfolgend rechnergesteuert durchgeführt werden kann. Nachteiligerweise ist dieses Verfahren außerordentlich aufwändig und ungenau, so dass insbesondere die Übertragung der digital vorliegenden räumlichen Geometrien des Zahnersatzes über die virtuelle Konstruktion und die Umsetzung der digitalen Signale mittels CAM zum fertigen realen Zahnersatz nur unzulänglich möglich ist. Vor allem aber lässt sich auch eine Totalprothese nach diesem Verfahren nicht herstellen.
Aus der DE 103 04 757 A1 ist ferner ein ähnliches computergestütztes Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz bekannt, bei dem die von einer Vermessungsvorrichtung erfassten Daten zur Generierung eines medizinischen Teils, beispielsweise einer Zahnkrone, ausgewertet werden. Bei diesem Verfahren wird auch die Aufstellung der Zähne virtuell am Rechner durchgeführt, wobei die Datensätze konfektionierter Zähne in ein virtuelles Modell der Mundsituation eingepasst werden. Aus den danach vorliegenden Daten kann die Prothesenbasis direkt mittels CAM-Methoden hergestellt werden; oder es erfolgt das Einsetzen der konfektionierten Zähne in das physische Modell. Dabei werden an den Stellen der Prothesenbasis, wo die künstlichen Zähne aufzustellen sind, spezielle Strukturen vorgesehen, die eine definierte räumliche Zuordnung des einzupolymerisierenden, einzuklebenden oder in sonstiger Weise dauerhaft zu befestigenden künstlichen Zahns sicherstellen. Als spezielle Struktur ist die Ausarbeitung eines Plateaus an der Prothesenbasis vorgeschlagen, welches drei halbkugelförmige, im Dreieck angeordnete Erhebungen aufweist, die sich eindeutig in dazu kongruenten Vertiefungen der Zahnbasis positionieren lassen. Eine andere Möglichkeit sieht vor, eine ringähnliche Form herzustellen, die exakt und definiert der Geometrie des jeweiligen künstlichen Zahns angepasst ist. In dieses Attachment kann der künstliche Zahn hineingesteckt werden, so dass die räumliche Orientierung des Zahns bezogen auf das Attachment stets konstant definiert ist. Bei der Herstellung der Prothesenbasis werden entsprechende formkongruente Vertiefungen an der jeweiligen Zahnposition ausgearbeitet oder frei gelassen, die eine wiederum exakte und definierte Positionierung des Attachments gewährleisten. Auch dieses Verfahren ist außerordentlich aufwäπdig und letztlich nicht präzise genug, um in wirtschaftlicher Weise Zahnersatz herzustellen. Vor allem ist aber auch dieses Verfahren nicht geeignet, eine Totalprothese als Zahnersatz für zahnlose Patienten bei geringen Herstellungszeiten zu generieren.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, unter Meidung der genannten Nachteile ein computergesteuertes Verfahren und zugehörige Vorrichtungen für zahnprothetische Arbeiten zu entwickeln, die unter Verkürzung der Herstellungszeiten und Optimierung der Qualität zur Generierung einer zahntechnischen Totalprothese geeignet sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen genannten Verfahrensmerkmale und Vorrichtungsmerkmale g e l ö s t . Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass in einem virtuellen Abbild des Artikulators unter Berücksichtigung sämtlicher relevanter Parameter, die als Datensätze einem Rechner vorliegen, eine virtuelle Aufstellung der rechnergesteuert ausgewählten Zähne zur virtuellen Totalprothese vorgenommen wird und auf dieser Basis eine virtuelle Aufstellhilfe erzeugt wird, in der die Oberkiefer- und/oder Unterkiefer- Zahnaufstellung als Ausnehmungen/Zahnimpressionen ausgebildet sind. Auf der Basis der virtuellen Aufstellhilfe wird sodann eine reale Aufstellhilfe, insbesondere im Rapid-Prototyping-Verfahren generiert und diese dann im Artikulator auf einem Halter angeordnet, so dass eine einfache und präzise Aufstellung der künstlichen Zähne vorgenommen werden kann, die bislang unerreichte Generierungsgeschwindigkeiten und Fehlerfreiheit bei der Herstellung von individuellen Zahn-Totalprothesen begründet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines virtuellen Artikulators, in den ein Oberkiefermodell und ein Unterkiefermodell eingesetzt sind;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines virtuellen Modells mit rechnergesteuert ermittelter Totalaufstellung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines virtuellen Artikulators mit darin gehaltener Aufstellhilfe;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Artikulatorausschnitts mit darin positionierter Aufstellhilfe, in die Zähne eingesetzt sind;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 4 dargestellten Artikulatorausschnitts mit zusätzlich in diesem angeordnetem Oberkiefermodell;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Artikulatorausschnitts mit darin angeordneter Aufstellhilfe, in die Zähne eingesetzt sind, sowie mit darin eingesetztem Unterkiefermodell; Fig. 7 einen speziellen, mit einem Artikulator zusammenwirkenden Halter für die oben genannte Aufstellhilfe und
Fig. 8 die Aufstellhilfe in einer Gesamtansicht mit Halter und in einer Teilansicht von unten mit Zahnteilimpressioπen für einen Unterkiefer.
Gleiche Bezugsziffern beziehen sich nachfolgend auf gleichartige Bauteile.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Totalprothese werden die nachfolgend genauer beschriebenen Schritte durchgeführt:
Zunächst werden beim Zahnarzt Abdrücke des Oberkiefers und des Unterkiefers des zahnlosen Patienten erzeugt (Abdrucknahme). Die Abdrucknahme erfolgt bevorzugt unter Verwendung eines Gesichtsbogens, über den die exakte räumliche Zuordnung der Kieferhälften relativ zueinander erfasst werden kann (Relationsbestimmung/Bissnahme). Basierend auf diesen Abdrücken werden ein Oberkiefermodell und ein Unterkiefermodell erzeugt, beispielsweise durch Umgießen der Abdrücke mit einer Gipsmasse. Die Kiefermodelle werden zusammen mit den räumlichen Zuordnungsdaten an ein Dentallabor gesendet. Dort werden das Oberkiefermodell und das Unterkiefermodell basierend auf den räumlichen Zuordnungsdaten in einen herkömmlichen Artikulator derart eingesetzt, dass die räumliche Zuordnung der Modelle der tatsächlichen räumlichen Zuordnung des Oberkiefers und des Unterkiefers des Patienten entspricht. Artikulatoren an sich sind im Stand der Technik bekannt, weshalb der genaue Aufbau nachfolgend nicht näher beschrieben wird.
Daraufhin werden die Kiefermodelle in einer entsprechenden Meßeinrichtung, wie beispielsweise einem Laserscanner, einem Streifenlichtprojektor oder dergleichen, dreidimensional ausgemessen, insbesondere gescannt, und die auf diese Weise generierten dreidimensionalen Kieferdaten unter Verwendung einer geeigneten Rechnereinheit und eines entsprechenden Verarbeitungsprogramms in einen virtuellen Artikulator 10 übertragen, so dass sich die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ergibt. Fig. 1 zeigt einen virtuellen Artikulator 10, in dem ein virtuelles Oberkiefermodell 12 und ein virtuelles Unterkiefermodell 14 angeordnet sind, wobei die räumliche Zuordnung des virtuellen Oberkiefermodells 12 relativ zum virtuellen Unterkiefermodell 14 derjenigen räumlichen Zuordnung in dem tatsächlichen Artikulator entspricht.
Basierend auf den erfassten Abmessungsdaten des virtuellen Oberkiefermodells 12 und des virtuellen Unterkiefermodells 14 sowie basierend auf den räumlichen Zuordnungsdaten der virtuellen Kiefermodelle 12 und 14 relativ zueinander, wählt das Datenverarbeitungsprogramm nunmehr anhand von in dem Datenverarbeitungsprogramm vordefinierten Kriterien einen Satz von künstlichen Zähnen aus einer Mehrzahl von Zahnsätzen aus, der in Größe und Form der einzelnen Zähne am besten zur Erzeugung der Vollprothese geeignet ist. Nach Auswahl des Zahnsatzes werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die einzelnen virtuellen Zähne 16 des ausgewählten Zahnsatzes anhand definierter Algorithmen in den virtuellen Kiefermodellen 12 und 14 positioniert und entsprechend ausgerichtet, wodurch eine virtuellen Prothese 18 erzeugt wird. Die verwendeten Algorithmen wurden anhand von zahnmedizinischen/zahntechnischen Parametern erstellt und in dem Datenverarbeitungsprogramm hinterlegt.
Basierend auf der virtuellen Prothese 18, genauer gesagt, basierend auf den Positionsdaten der virtuellen Zähne 16, wird nunmehr automatisch anhand entsprechender Algorithmen eine virtuelle Aufstellhilfe 20 generiert, wie in Fig. 3 gezeigt. Die virtuelle Aufstellhilfe 20 ist im wesentlichen plattenartig ausgebildet und weist Zahn-Teilabdrücke der virtuellen Zähne 16 auf. Bei den in Fig. 3 dargestellten virtuellen Zahn-Teilabdrücken 22 handelt es sich um diejenigen der virtuellen Zähne 16 des virtuellen Oberkiefers 12. In der gleichen Platte 20 sind die virtuellen Zahnteilabdrücke 36 des virtuellen Unterkiefers 14 ausgebildet (nicht sichtbar in Fig. 3). Die Impressionen beinhalten die Positionierung der zukünftigen Okklusion. Die virtuelle Aufstellhilfe 20 kann wahlweise sowohl die virtuellen Zahn- Teilabdrücke 22 des virtuellen Oberkiefermodells 12 als auch diejenigen des virtuellen Unterkiefermodells 14 aufweisen. Alternativ können für die virtuellen Zahn-Teilabdrücke 22 des virtuellen Oberkiefermodells 12 und für diejenigen 36 des virtuellen Uπterkiefermodells 14 auch jeweils eine separate Aufstellhilfe generiert werden. Die dreidimensionalen Daten der auf diese Weise generierten virtuellen Aufstellhilfe 20 werden nunmehr einer dreidimensionalen Druckeinrichtung, vorzugsweise einer Rapid-Prototyping-Eiπrichtung zugeführt, welche aus den Daten der virtuellen Aufstellhilfe 20 im schichtweisen Aufbau eine tatsächliche Aufstellhilfe 24 erzeugt. Die zuvor genannten Einrichtungen zum Erzeugen der tatsächlichen Aufstellhilfe 24 sind im Stand der Technik bekannt und werden daher nachfolgend nicht näher erläutert. Alternativ ist es natürlich auch möglich, die dreidimensionalen Daten der virtuellen Aufstellhilfe 20 beispielsweise einem Fräszentrum oder dergleichen zuzuführen, das die tatsächliche Aufstellhilfe 24 aus einem Materialblock ausfräst.
Unter Übernahme der exakten räumlichen Anordnung der virtuellen Aufstellhilfe 20 in den virtuellen Artikulator 10, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird die tatsächliche Aufstellhilfe 24 in einen tatsächlichen Artikulator 26 eingesetzt, was unter Verwendung einer Positioniereinrichtung in Form eines Halters 28 erfolgt, der separat in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt ist. Der Halter 28 weist eine Sockelplatte 38 auf, die mit dem Artikulatorfuß lösbar verbunden werden kann. Auf dem Sockel 38 sitzt ein Teleskopverbinder 40 mit einem Zyliπderstift 42, der in Millimeterabständen mit Ringnuten zur axialen Verstellbarkeit versehen ist. Mit einer Fixierschraube 44 findet die Festlegung der Höhenposition statt. Am oberen Ende des Halters 28 ist ein Sitz für die Befestigung der plattenförmigen Aufstellhilfe 24 vorgesehen, die mittels einer Feststellschraube 46 auf dem Halter in exakter Position fixiert wird, siehe Fig. 8. In den tatsächlichen Zahn- Teilabdrücken für Ober- und Unterkiefer der tatsächlichen Aufstellhilfe 24, die in Fig. 8 oben für die Zähne des Oberkiefers und darunter für die Zähne des Unterkiefers dargestellt sind, werden nunmehr tatsächliche künstliche Zähne 30 angeordnet, wobei die tatsächlichen Zähne 30 durch das Einsetzen in die tatsächlichen Zahn-Teilabdrücke der tatsächlichen Aufstellhilfe 24 automatisch positioniert und ausgerichtet werden, siehe hierzu Fig. 4.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird anschließend ein tatsächliches Oberkiefermodell 32 in den tatsächlichen Artikulator 26 eingesetzt und werden die tatsächliche Aufstellhilfe 24 und das tatsächliche Oberkiefermodell 32 derart aufeinander zu bewegt, dass die tatsächlichen Zähne 30 unter Verwendung eines Haftmaterials am tatsächlichen Oberkiefermodell 32 befestigt werden. Auf die gleiche Art und Weise wird auch das entsprechende tatsächliche Unterkiefermodell 34 mit tatsächlichen Zähnen versehen, was schematisch in Fig. 6 gezeigt ist.
Ausgehend von den mit tatsächlichen Zähnen versehenen tatsächlichen Kiefermodellen kann nunmehr auf herkömmliche Art und Weise eine Totalprothese erzeugt werden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Totalprothese besteht darin, dass wesentliche Verfahrensschritte rechnergestützt durchgeführt werden. Insbesondere die zeitaufwändige Positionierung und Ausrichtung der Zähne im Ober- bzw. Unterkiefermodell, die normalerweise manuell durch den Zahntechniker erfolgt, und ohne das Fachwissen und die Fingerfertigkeit desselben kaum möglich ist, wird erfindungsgemäß automatisiert, indem rechnergesteuert eine Aufstellhilfe generiert wird, welche Form und Größe der Zähne, die Positionierung sowie die Ausrichtung der Zähne in den entsprechenden Kiefermodellen vorgibt. Um mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Totalprothese herstellen zu können, muss die entsprechende Person lediglich dazu in der Lage sein, die beim Zahnarzt hergestellten Kiefermodelle ordnungsgemäß im Artikulator zu positionieren und das entsprechende Datenverarbeitungsprogramm zu bedienen. Anders ausgedrückt kann das erfindungsgemäße Verfahren auch von einer Person durchgeführt werden, die nicht über die Fähigkeiten eines Zahntechnikers verfügt.
Es sollte klar sein, dass die zuvor beschriebene Ausführungsform des erfiπdungsgemäßen Verfahrens in keiner Weise einschränkend ist. Vielmehr sind Modifikationen und Änderungen möglich, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
Bezugszeichenliste
10 virtueller Artikulator
12 virtuelles Oberkiefermodell
14 virtuelles Unterkiefermodell
16 virtuelle Zähne
18 virtuelle Prothese
20 virtuelle Aufstellhilfe
22 virtuelle Zahn-Teilabdrücke
24 tatsächliche Aufstellhilfe
26 tatsächlicher Artikulator
28 Positioniereinrichtung
30 tatsächliche Zähne
32 tatsächliches Oberkiefermodell
34 tatsächliches Unterkiefermodell 6 virtuelle Zahn-Teilabdrücke Unterkiefer 8 Sockelplatte 0 Teleskopverbinder 2 Zylinderstift 4 Fixierschraube 6 Feststellschraube

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur rechnergestützten Herstellung einer Totalprothese als Zahnersatz für zahnlose Patienten mit folgenden Verfahrensschritten:
Abformen des zahnlosen Oberkiefers und Unterkiefers, Anfertigung von entsprechenden Modellen sowie Zuordnung dieser zueinander, insbesondere in an sich bekannter Weise in einem Artikulator,
Ermittlung der Geometrie der Modelle in ihrer Zuordnung zueinander in einer Meßeinrichtung, vorzugsweise durch 3D-Scannen, und Erstellung einer dreidimensionalen Darstellung bzw. eines entsprechenden digitalen Datensatzes in Form virtueller Modelle,
Eingeben des Datensatzes in ein Rechnerprogramm, dessen Datenbank die verwendbaren Zahnformen für die herzustellende Totalprothese enthält und das unter Berücksichtigung der individuellen Geometrien nach zahnmedizinischen Parametern die Zähne der Prothese auswählt und virtuell zur Totalprothese aufstellt,
rechnergestützte Konstruktion einer virtuellen Aufstellhilfe, in der die Zahnaufstellungen in Form von Teil-Zahnausnehmungen oder Teil- Zahnimpressionen ausgebildet sind,
Fertigung einer realen Aufstellhilfe,
Einsetzen der künstlichen Zähne in die entsprechenden Ausnehmungen bzw. Impressionen der Aufstellhilfe,
Verbinden der aus der Aufstellhilfe herausragenden freistehenden Bereiche der künstlichen Zähne über eine weiche Wachsschicht oder ähnliche Haftmasse mit dem zugehörigen Kiefermodell bzw. beiden Kiefermodellen,
Entfernen der Aufstellhilfe und Fertigstellung der Totalprothese in an sich bekannter zahntechnischer Weise.
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die meßtechnische Erfassung der Modellgeometrien durch 3D-Scannen oder nach dem Verfahren der Streifenlichtprojektion vorgenommen wird.
3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Position und der Ausrichtung der Zahne fUr die virtuelle Totalprothese anhand von in der Rechnereinheit hinterlegten Algorithmen vorgenommen wird.
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten des Oberkiefer- und Unterkiefermodells zueinander unter Verwendung eines Artikulators vorgenommen wird, dass samtliche Messdaten durch 3D-Scannen ermittelt werden und der resultierende Datensatz in eine Software übernommen wird, die einen virtuellen Artikulator aufweist und nach zahnmedizinischen und zahntechnischen Parametern die Zahnauswahl vornimmt und die Zahnpositionen für die Totalprothese ermittelt sowie sodann die Aufstellhilfe konstruiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Aufstellhilfe unter Verwendung einer dreidimensionalen Drucktechnik oder einer Rapid-Prototyping-Technik erzeugt wird
6 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Aufstellhilfe aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wird
7. Aufstellhilfe zur Positionierung von kunstlichen Zahnen bei der Herstellung einer Totalprothese, insbesondere zur Durchfuhrung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Aufstellplatte (24), in der Zahnteilausnehmungen (22) oder Zahnteilabdrucke der zumindest eine Gebißhalfte bildenden künstlichen Zähne (30) ausgebildet sind derart, dass die künstlichen Zahne (30) in ihrer Sollposition und Sollausrichtung in diese einsetzbar sind
8. Aufstellhilfe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstellplatte (24) mit einem Halter (28) zur positionsgenauen Anordnung in einem Artikulator (26) lösbar verbindbar ist.
9. Aufstellhilfe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (28) axial verstellbar ist und über eine Verschraubung (46) die Aufstellplatte (24) trägt.
10. Aufstellhilfe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstellplatte (24) mit eingesetzten künstlichen Zähnen (30) im Artikulator (26) mit dem Oberkiefer- oder Unterkiefermodell (32, 34) in vorgegebener Positionierung insbesondere mit Hilfe von Wachs oder einer anderen Haftmasse verbindbar ist.
11. Aufstellhilfe nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Bewegungsvorrichtung, die die Aufstellhilfe und das Kiefermodell relativ zueinander bewegt, um die von der Aufstellhilfe vorstehenden Zahnabschnitte auf vorbestimmte Art und Weise in die Haftmasse des Modells einzudrücken.
12. Aufstellhilfe nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Kunststoffmaterial besteht.
13. Aufstellhilfe nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie schichtweise im Wege des 3D-Printings oder Rapid-Prototypings aufgebaut ist.
14. Verfahren zum Herstellen einer Aufstellhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Abformen des Oberkiefers und des Unterkiefers eines Patienten;
Erzeugen eines Oberkiefermodells und eines Unterkiefermodells; Ausrichten des Oberkiefermodells und des Unterkiefermodells zueinander;
Erfassen der Positionen des ausgerichteten Oberkiefermodells und des ausgerichteten Unterkiefermodells anhand von Positionskoordinaten;
Einsetzen des Oberkiefermodells und/oder des Unterkiefermodells in eine Messeinrichtung zum Scannen des entsprechenden Kiefermodells;
Erzeugen eines virtuellen Kiefermodells;
Identifizieren der Positionskoordinaten in dem virtuellen Kiefermodell;
Berechnen der Position und der Ausrichtung der Zähne für das entsprechende virtuelle Kiefermodell anhand von in einer Rechnereinheit hinterlegten Algorithmen;
Generieren einer virtuellen Aufstellhilfe basierend auf dem virtuellen Kiefermodell und den berechneten Positions- und Ausrichtungsdaten der Zähne;
Erzeugen einer tatsächlichen Aufstellhilfe basierend auf den für die virtuelle Aufstellhilfe erzeugten Daten.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf in einer Rechnereinheit hinterlegten Algorithmen ferner ein Satz von Zähnen aus einer Mehrzahl von entsprechenden Sätzen ausgewählt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten des Oberkiefermodells und des Unterkiefermodells zueinander unter Verwendung eines Artikulators erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kiefermodell unter Verwendung eines Laserscaππers oder eines Streifenlichtprojektors erfasst wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Aufstellhilfe unter Verwendung einer dreidimensionalen Drucktechnik oder Rapid-Prototyping-Technik erzeugt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Aufstellhilfe aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wird.
20. Aufstellhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine virtuelle Aufstellplatte (20) in Form einer individuellen, den Patientengeometrien entsprechenden virtuellen Konstruktion, in der die Zahnaufstellungen in Form von Teil-Zahnausnehmungen oder Teil- Zahnimpressionen ausgebildet sind sowie einer hierauf basierenden identischen realen Aufstellplatte (24) mit entsprechenden Zahnteilausnehmungen (22/36) oder Zahnteilimpressionen, in die die künstlichen Zähne (30) einsetzbar sind.
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