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1. (WO2017013142) PLANUNG EINER REPARATUR ODER ANPASSUNG EINER DENTALEN TEILPROTHESE
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Beschreibung

Planung einer Reparatur oder Anpassung einer dentalen Teilprothese

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur digitalen Planung einer Reparatur oder Anpassung einer dentalen Teilprothese.

Stand der Technik

Typische Aufgabe eines Dentallabors ist neben der Herstellung von Zahnersatzteilen auch das Reparieren von schadhaf-ten Zahnersatzteilen oder das Ergänzen eines bestehenden

Zahnersatzteils, beispielsweise zur Versorgung neuer Fehlstellen in einem Kiefer. Ein typischer Fall ist das Ersetzen einer oder mehrerer abgebrochener Klammern eines Modellgusses. Aufwändig ist hierbei insbesondere das nach-trägliche Abschätzen der ursprünglichen Einschubachse der Teilprothese. Dieser Schritt ist jedoch sowohl für die Reparatur als auch für Ergänzungsarbeiten notwendig, um eine korrekte Hinterschnitttiefe für bereits bestehende Klammern sowie für ergänzte Klammern und/oder Bereiche zu gewähr-leisten und um sicherzustellen, dass Teile, wie Gegenklammern und Führungsklammern, keine Hinterschnitttiefe aufweisen .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik weiterzubilden sowie ein einfaches und zuverlässi-ges Verfahren zur Reparatur oder Anpassung dentaler Teilprothesen bereitzustellen.

Darstellung der Erfindung

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur rechnergestützten Planung einer Reparatur oder Anpassung einer dentalen Teilprothese mit den folgenden Verfahrensschrit- ten: Erzeugen eins ersten digitalen 3D-Modells eines Kiefers mit der am Kiefer positionierten Teilprothese als Prothesenreferenzmodell ; Erzeugen eines zweiten digitalen SD-Modells des Kiefers ohne die Teilprothese als Kiefermodell; Bestimmen einer Lagebeziehung des Prothesenreferenzmodells zum Kiefermodell; Erzeugen eines digitalen Prothesenmodells durch Subtraktion des Kiefermodells vom Prothesenreferenzmodell unter Berücksichtigung der Lagebeziehung; Automatisches und/oder durch einen Anwender ausgeführtes Identifi-zieren von Halte- und/oder Stützelementen im Prothesenmodell; Berechnen einer Einschubachse der Teilprothese anhand des Prothesenmodells; Berechnen von aus der Einschubachse resultierenden Hinterschnitttiefen der Halte- und/oder Stützelemente der Teilprothese; Anzeigen der Einschubachse und der Hinterschnitttiefen innerhalb der Darstellung des Kiefermodells .

Eine dentale Teilprothese besteht aus einem Gerüst, welches eine Basis, z.B. einem Sublingualbügel oder einem transversalen Band, und Halte- und Stützelementen, z.B. Klammern, umfasst. An dem Gerüst werden Prothesensättel und künstliche Zähne befestigt.

Die digitalen 3D-Modelle des Kiefers mit und ohne Teilprothese werden mittels eines Scans, z.B. eines Scans eines mittels eines Abdrucks des Kiefers erzeugten Gipsmodells oder eines direkten Scans des Kiefers mittels einer nach dem Triangulationsverfahren arbeitenden Intraoral-Kamera, erzeugt .

Aus den hierdurch bereitgestellten Daten bzw. dem hieraus berechneten Prothesenmodell ist es möglich, eine Einschub-achse zu bestimmen, welche die Form der Teilprothese und die Position der Halte- und Stützelemente berücksichtigt und dadurch der ursprünglich für die Teilprothese konzipierten Einschubachse zumindest näherungsweise entspricht.

Das Anzeigen und das automatische Anpassen der angezeigten Hinterschnitttiefen bei Veränderung der Einschubachse er-möglichen eine einfache und ständige Kontrolle der Hinterschnitttiefen sowie des Auftretens von Hinterschnitten beim Verändern der Einschubachse durch den Anwender. Ferner wird durch das Anzeigen und Anpassen der Hinterschnitttiefen sichergestellt, dass beim Ergänzen weiterer Halte- und Stütz-elemente diese die gewünschte Zugkraft generieren.

Vorteilhafterweise wird die vorgeschlagene Einschubachse mittels eines Eingabemittels durch einen Anwender verändert und werden die Hinterschnitttiefen automatisch neu berechnet, so hat der Anwender direkt alle wichtigen Kriterien im Blick und kann einfach und schnell eine korrekte Einschubachse abschätzen bzw. bestimmen.

Vorteilhafterweise wird das Kiefermodell unter Berücksichtigung der Einschubachse ausgeblockt und das Prothesenmodell auf das ausgeblockte Kiefermodell aufgesetzt und mit-tels eines Eingabemittels durch einen Anwender ergänzt und oder verändert. So sind sowohl eine direkte Kontrolle während der Konstruktion als auch eine anschließende, einfache und direkte Computergestüt ze Herstellung der zu ergänzenden Teile bzw. Bereiche der Teileprothese möglich.

Vorteilhafterweise wird ein drittes digitales 3D-Modell einer Unterseite der Teilprothese erzeugt und eine Unterseite des Prothesenmodells durch das dritte digitale 3D-Modell ergänzt und/oder ersetzt, so dass das Prothesenmodell möglichst genau mit der realen Teilprothese übereinstimmt. Vorteilhafterweise werden vor und/oder nach dem Berechnen der Einschubachse und der Hinterschnitttiefen zu überwa- chende Bereiche in einer Darstellung des Kiefermodells automatisch und/oder mittels eines Eingabemittels markiert, wobei die Berechnung der Hinterschnitttiefen für diese Bereiche vorgenommen und angezeigt wird, so dass eine einfa-che und zuverlässige Kontrolle der Hinterschnitttiefen beispielsweise auch für neu zu setzenden Halte- und Stützelemente oder zu ergänzende andere Teile der Teilprothese möglich ist .

Vorteilhafterweise werden vor dem Berechnen der Einschub-achse Bereiche für zu ergänzende Halte- und Stützelemente auf dem Kiefermodell markiert und bei der Berechnung der Einschubachse berücksichtigt. Ist schon vorab bekannt, wie bzw. wo die neuen bzw. zu ergänzenden Halte- und Stützelemente verlaufen sollen, so kann durch das Markieren und Be-rücksichtigen dieser Bereiche das Ergebnis der Berechnung der Einschubachse verbessert werden kann.

Vorteilhafterweise wird die Hinterschnitttiefe durch ein Einfärben der Oberfläche des Kiefermodells in Falschfarben visualisiert , so dass sie für den Anwender einfach und di-rekt wahrnehmbar ist.

Vorteilhafterweise werden anhand des Prothesenmodells, des Kiefermodells und der Einschubachse Bereiche ermittelt und im Kiefermodell angezeigt, welche mögliche Verkeilungen verursachen könnten. Verkeilungen können anhand des Kiefer-modells und des Prothesenmodells zumindest abgeschätzt werden und dem Anwender als Warnung beispielsweise durch ein farbliches hervorheben der entsprechenden Oberflächenbereiche im Kiefermodell angezeigt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt die

Fig. 1 ein erstes digitales 3D-Modell eines Kiefers mit einer positionierten Teilprothese, die

Fig. 2 ein zweites digitales 3D-Modell eines Kiefers ohne eine positionierte Teilprothese, die

Fig. 3 ein Prothesenmodell,

Fig. 4 eine Anzeige von Hinterschnitttiefen und Einschubachse innerhalb eines digitalen 3D-Modells des Kiefers .

Ausführungsbeispiele

Die Figuren 1 bis 4 veranschaulichen schematisch das erfindungsgemäße Verfahren. Figur 1 zeigt ein erste digitale 3D-Modell, welches durch Scannen eines Kiefers oder eines mittels eines Abdrucks des Kiefer erzeugten Gipsmodells mit einer darauf positionierten Teilprothese erzeugt und als Prothesenreferenzmodell Ml abgespeichert wird. In Figur 2 ist ein zweites 3D-Modell skizziert, welches den Kiefer ohne die Teilprothese zeigt, ebenfalls mittels eines entsprechenden Scans erzeugt und als Kiefermodell M2 abgespeichert wird .

Anschließend wird eine Lagebeziehung zwischen dem Prothesenreferenzmodell Ml und dem Kiefermodell M2 bestimmt. Dies kann beispielsweise automatisch anhand von übereinstimmenden Bereichen geschehen, die mittels bekannter Algorithmen identifiziert werden. Insbesondere wenn die überlappenden Bereiche zur automatischen Ermittlung der Lagebeziehung nicht ausreichen, kann die Lagebeziehung auch teilweise oder vollständig manuell ermittelt werden.

Durch Subtraktion der zueinander ausgerichteten 3D-Modelle Ml, M2 wird ein Prothesenmodell P berechnet (Figur 3), wel-ches als Oberseite 1 eine im Prothesenreferenzmodell Ml enthaltene Oberseite der Teilprothese aufweist. Eine Unter- seite 2 des Prothesenmodells P, die sich aus der Subtraktion ergibt entspricht nur näherungsweise einer Unterseite der Prothese, da hierfür nicht alle Informationen in dem Prothesenreferenzmodell Ml und dem Kiefermodell M2 enthal-ten sind. Optional kann mittels eines Scans der Unterseite der Teilprothese ein drittes digitales 3D-Modell M3 erzeugt und die Unterseite 2 des Prothesenmodells P durch diese Daten ersetzt bzw. ergänzt werden (nicht dargestellt) .

Wie in Figur 3 skizziert, wird auch das Prothesenmodell P einem Anwender angezeigt, so dass dieser mittels eines Eingabemittels Halte- und Stützelemente 3, z.B. Klammern mittels eines Eingabemittels (nicht dargestellt) markieren oder Positionen von automatisch erkannten Halte- und Stützelementen 3 bestätigen oder korrigieren kann.

Anhand des Prothesenmodells P und der darin erkannten Halte- und Stützelemente 3 wird anschließend automatisch eine mögliche Einschubachse 4 ermittelt und dem Anwender beispielsweise mittels eines Pfeils, wie in Figur 3, angezeigt. „Möglich" in Bezug auf die Einschubachse 4 bedeutet, dass die vorgeschlagene Einschubachse 4 vorab hinterlegten Randbedingungen hinsichtlich der Hinterschnitttiefen der berücksichtigten Halte- und Stützelemente 3 genügt.

Die aus der vorgeschlagenen Einschubachse 4 resultierenden Hinterschnitttiefen werden anhand des Prothesenmodells P, des Kiefermodells M2 und der Erkannten Halte- und Stützelemente 3 ermittelt und im Kiefermodell M2, z.B. mittels Falschfarben, angezeigt. In Figur 4 ist eine Auflagefläche 5 der Teilprothese auf dem Kiefer mittels einer gepunkteten Linie skizziert, die anhand des Kiefermodells Ml und des Prothesenreferenzmodells Ml oder des Prothesenmodells P ermittelt wird. Die Hinterschnitttiefen sind durch Kreuze und Kreise angedeutet. Die Hinterschnitttiefen werden im Be- reich der Auflagebefläche 5 der Teilprothese, insbesondere in den Bereichen der Halte- und Stützelemente 3 ermittelt.

Zusätzlich zur Markierung und/oder automatischen Erkennung vorhandener Halte- und Stützelemente 3 können in einem wei-teren Verfahrensschritt Bereiche innerhalb des Kiefermodells M2 automatisch und/oder durch den Anwender ausgewählt werden (strichpunktierte Linie in Figur 4), für welche anschließend Hinterschnitttiefen ermittelt und angezeigt werden. So können die Hinterschnitttiefen für Bereiche des Kiefers, auf welche neue Halte- und Stützelemente gesetzt werden sollen, ermittelt und beim Setzen der neuen Halte-und Stützelemente berücksichtigt werden.

Dieser Verfahrensschritt kann vor und/oder nach dem Berechnen der Einschubachse ausgeführt werden.

Stehen Bereiche für zu ergänzende Halte- und Stützelemente oder andere zu ergänzende Teile bereits vor der Berechnung der Einschubachse 4 fest und werden schon vorab in dem Kiefermodell markiert, so können diese Bereiche als weitere Halte- und Stützelemente bei der Berechnung der Einschub-achse 4 berücksichtigt und so das Ergebnis verbessern werden .

Mittels eines Eingabemittels kann dem Anwender die Möglichkeit gegeben werden, die vorgeschlagene Einschubachse 4 zu verändern, wobei alle angezeigten Hinterschnitttiefen in-nerhalb des Kiefermodells M2 automatisch an die Änderungen angepasst werden.

Zusätzlich können in einem weiteren optionalen Verfahrensschritt anhand des Prothesenmodells P, des Kiefermodells M2 und der Einschubachse 4 Bereiche im Kiefer ermittelt und im Kiefermodell M2 angezeigt werden, welche mögliche Verkeilungen verursachen könnten (nicht dargestellt). Wurde die Unterseite 2 des Prothesenmodells P durch die Informationen des dritten 3D-Modells M3 ergänzt, so sind diese Bereiche eindeutig identifizierbar. Ohne einen solchen zusätzlichen Scan können zumindest Wahrscheinlichkeiten ermittelt und entsprechende Warnungen angezeigt werden.

In einem anschließenden Verfahrensschritt wird das Kiefermodell Ml ausgeblockt. Dabei werden alle sich aus der Einschubachse 4 ergebenden Hinterschnittbereiche im Kiefermodell Ml aufgefüllt und anschließend die Füllung in den Auf-lagebereichen der Halte- und Stützelemente wieder entfernt. Da die Auflagebereiche der Halte- und Stützelemente bereits bekannt sind, ist es auch möglich, diese Bereiche beim Ausblocken auszusparen. Ausgeblockt wird typischerweise mit einem kleinen Neigungswinkel von z.B. 2° bis 8°.

In einem anschließenden Konstruktionsschritt wird das Prothesenmodell P auf das ausgeblockte Kiefermodell Ml aufgesetzt und mittels eines Eingabemittels durch den Anwender Veränderungen bzw. Ergänzungen am Prothesenmodell P vorgenommen, z.B. Halte- und Stützelemente 3 und/oder Retenti-onsplatten und Überlappungsbereiche für die Befestigung ergänzt und/oder verändert, wobei die Auswirkungen der Veränderungen hinsichtlich Hinterschnitttiefen und/oder Verkeilungen zur Kontrolle auf dem ausgeblockten Kiefermodell M2 angezeigt werden.

Ist die Ergänzung des Prothesenmodell P abgeschlossen, können die ergänzten Teile anschließend beispielsweise mittels einer CAM-Vorrichtung anhand der vorliegenden digitalen Daten erzeugt und beispielsweise durch Verlöten der Überlappungsbereiche an der Teilprothese befestigt werden.

Bezugs zeichenliste

1 Oberseite des Prothesenmodells

2 Unterseite des Protehsenmodells

3 Halte- und Stützelemente

4 Einschubachse

5 Auflagefläche der Teilprothese

Ml Prothesenreferenzmodell

M2 Kiefermodell

P Prothesenmodell