DE202022101029U1

DE202022101029U1 - Computerized system for precasting a dental implant prosthesis and implanting it after positioning an extracoronal non-rigid connector

Info

Publication number: DE202022101029U1
Application number: DE202022101029.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-02-23
Filing date: 2022-02-23
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2032-02-24

Abstract

Ein computergestütztes System zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese, wobei nach der Positionierung ein extrakoronaler, nicht starrer Verbinder implantiert wird, wobei das System umfasst:
einen Computertomographen (CT) zum elektronischen Abtasten eines Zielbereichs des Unterkiefers, um eine dreidimensionale digitale Darstellung des Zielbereichs des Unterkiefers zu erzeugen, die Darstellungen des Ober- und Unterkiefers enthält;
eine dreidimensionale Konstruktionseinheit zum Verarbeiten der dreidimensionalen digitalen Darstellung des Zielbereichs des Unterkiefers, um eine digitale Simulation einer geschlossenen Position des Unterkiefers zu erstellen und eine Knochen- und Zahnkontur für eine Implantatprothese an einer Implantationsstelle elektronisch nachzuzeichnen;
eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der dreidimensionalen digitalen Darstellung für einen Bediener und zum Empfangen einer elektronischen Eingabe vom Bediener, die als Reaktion auf die Anzeige der digitalen Darstellung eine Implantationsstelle auswählt;
eine automatisierte Herstellungseinheit zum Formen der Implantate mit Abutment und 3-gliedriger fester Prothese auf der Grundlage der nachgezeichneten Knochen- und Zahnkontur, wobei die automatisierte Herstellungseinheit in der Lage ist, die Implantatprothese zu erzeugen, die so konfiguriert ist, dass sie an die ausgewählte Implantationsstelle gemäß der digitalen Darstellung passt; und
eine automatisierte Einsetzeinheit zum Einbetten der Implantate in den Knochen und eine Prothese auf dem Zahn und dem Implantat, wobei die Zahnwurzel und ein Gewindeteil des Implantats in den Knochen eingebettet werden und die 3-gliedrige Nickle-Chrom-Prothese über dem Zahn und dem Implantatpfeiler befestigt wird.

A computerized system for pre-casting a dental implant prosthesis, after positioning an extra-coronal non-rigid connector is implanted, the system comprising:
a computed tomography (CT) scanner for electronically scanning a target area of the mandible to generate a three-dimensional digital representation of the target area of the mandible including representations of the maxilla and mandible;
a three-dimensional construction unit for processing the three-dimensional digital representation of the target area of the mandible to create a digital simulation of a closed position of the mandible and to electronically trace a bone and tooth contour for an implant prosthesis at an implant site;
a display unit for displaying the three-dimensional digital representation to an operator and for receiving electronic input from the operator that selects an implantation site in response to the display of the digital representation;
an automated manufacturing unit for forming the implants with abutment and 3-unit fixed prosthesis based on the bone and tooth contour traced, the automated manufacturing unit being able to produce the implant prosthesis configured to fit the selected implantation site fits according to the digital representation; and
an automated insertion unit for embedding the implants in the bone and a prosthesis on the tooth and the implant, whereby the root of the tooth and a threaded portion of the implant are embedded in the bone and the 3-unit nickel-chrome prosthesis is secured over the tooth and the implant abutment.

Description

BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Systeme für den Entwurf, die Herstellung und den Einbau von implantatgetragenem Zahnersatz. Im Einzelnen handelt es sich um ein computergestütztes System zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese und zum Implantieren der Zahnimplantatprothese nach Positionierung eines extrakoronalen nicht starren Verbinders.The present disclosure relates to the field of systems for the design, manufacture and installation of implant supported dental prostheses. More specifically, it is a computerized system for precasting a dental implant prosthesis and implanting the dental implant prosthesis after positioning an extracoronal non-rigid connector.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die Geschichte der Verbindung von Implantat und natürlichem Zahn reicht bis in die 1980er Jahre zurück. Die Fortschritte in der Forschung legten nahe, dass die Schienung des Implantats am natürlichen Zahn in einigen klinischen Situationen eine vernünftige Alternative ist, aber die unterschiedliche Mobilität von natürlichem Zahn und Implantat stellt immer noch ein Dilemma dar. Um die unterschiedlichen Mobilitäten zwischen natürlichen Zähnen und Implantatsystemen zu stabilisieren, wurden mehrere spezifische Methoden entwickelt, um die Mobilitätsdiskrepanz zu beseitigen. Dazu gehören ein in das Implantatsystem integrierter Stressbrecher mit einem elastischen Element im Implantat und nicht starre Verbinder. Ein nicht starrer Verbinder hat die Fähigkeit, die geschienten Einheiten zu trennen und so die unterschiedliche Beweglichkeit von Implantat und Zahn auszugleichen. Bei der konventionellen Ausrichtung eines nicht starren Verbinders befindet sich die Patrize an der distalen Oberfläche des anterioren Aufbaus und die Matrize an der mesialen Oberfläche des Brückenglieds. Diese Verbindung begrenzt die Cantilever-Kräfte, die auf den natürlichen Zahnpfeiler ausgeübt werden. Sie begrenzt auch die Kräfte auf die Implantatkrone, die von der angeschlossenen Prothese in axialer Richtung entlang der Längsachse des integrierten Implantats ausgehen. Bei einer alternativen Position des nicht starren Verbinders für festsitzenden Zahn-Implantat-Zahnersatz wird die männliche Komponente als extrakoronales Attachment auf die implantatgetragene Krone gegossen. Die weibliche Komponente wirkt als intrakoronales Attachment auf dem Zwischenglied. Die Vorteile dieser Position liegen darin, dass mit der männlichen Komponente des extrakoronalen Implantatkronen-Attachments die Anforderungen an das Design und den Guss flexibler sind und das Design des weiblichen Attachments das Attachment verdeckt, was eine ästhetischere und hygienischere okklusale Anatomie ermöglicht.The history of connecting implants and natural teeth dates back to the 1980s. The advances in research suggested that splinting the implant to the natural tooth is a reasonable alternative in some clinical situations, but the differential mobility of the natural tooth and the implant still poses a dilemma. Around the differential mobilities between natural teeth and implant systems To stabilize, several specific methods have been developed to eliminate the mobility discrepancy. These include a stress breaker integrated into the implant system with an elastic element in the implant and non-rigid connectors. A non-rigid connector has the ability to separate the splinted units, accommodating the differential mobility of the implant and tooth. In the conventional orientation of a non-rigid connector, the male is on the distal surface of the anterior abutment and the female is on the mesial surface of the pontic. This connection limits the cantilever forces applied to the natural tooth abutment. It also limits the forces on the implant crown emanating from the connected prosthesis in an axial direction along the long axis of the integrated implant. In an alternative position of the non-rigid connector for fixed tooth-implant dentures, the male component is cast as an extra-coronal attachment onto the implant-supported crown. The female component acts as an intracoronal attachment on the pontic. The advantages of this position are that with the male component of the extracoronal implant crown attachment, the design and casting requirements are more flexible and the design of the female attachment hides the attachment, allowing for a more aesthetic and hygienic occlusal anatomy.

In den letzten Jahren wurde die Finite-Elemente-Analyse zur Untersuchung von Spannungsanalysen in der Zahnimplantologie eingesetzt. Diese Methode ist in der Lage, komplexe geometrische Formen, Materialeigenschaften und verschiedene Randbedingungen zu simulieren, die in Labor- oder klinischen Experimenten nur schwer nachgebildet werden können. Die Finite-Elemente-Analyse liefert mechanische Antworten und verändert Parameter in einer besser kontrollierbaren Weise, was ihre allgemeine Verwendung als analytisches Werkzeug in zahnmedizinischen biomechanischen Studien fördert. Um diesen Erfolg der nichtlinearen FE-Analyse mit angemessenen Schnittstellenbedingungen zu mildern, die die inhärente Flexibilität innerhalb des Implantatsystems und die nicht starre Verbindungsfunktion simulieren können, müssen die detaillierten mechanischen Eigenschaften der Zahn-Implantat-Prothese berechnet werden.In recent years, finite element analysis has been used to study stress analysis in dental implantology. This method is capable of simulating complex geometric shapes, material properties and various boundary conditions that are difficult to replicate in laboratory or clinical experiments. Finite element analysis provides mechanical responses and manipulates parameters in a more controllable manner, promoting its general use as an analytical tool in dental biomechanical studies. To mitigate this success of nonlinear FE analysis with appropriate interface conditions that can simulate the inherent flexibility within the implant system and the non-rigid connection function, the detailed mechanical properties of the tooth-implant-prosthesis must be calculated.

Es werden jedoch verschiedene Systeme und Methoden praktiziert, um Zahn und Implantat mit nicht starren Verbindern zu verbinden, aber die bestehenden Systeme und Methoden versagen bei der Verteilung des Drucks auf die Implantatprothese, was zu Stress an einer Einsetzstelle, Lockerung und Abfallen der Implantatprothese führt.In Anbetracht der vorangegangenen Diskussion wird deutlich, dass ein computergestütztes System für das Vorgießen eines Zahnimplantats und das Implantieren nach der Positionierung eines extrakoronalen nicht starren Verbinders benötigt wird.However, various systems and methods are practiced to connect tooth and implant with non-rigid connectors, but the existing systems and methods fail to distribute the pressure on the implant prosthesis, resulting in stress at an insertion site, loosening and fall off of the implant prosthesis. In view of the foregoing discussion, it is clear that a computer-aided system is needed for pre-casting a dental implant and implanting after positioning an extra-coronal non-rigid connector.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Offenlegung zielt darauf ab, ein computergestütztes System zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese und zum Implantieren nach der Positionierung eines extrakoronalen nicht starren Verbinders für eine gleichmäßige Druck-/Lastverteilung bereitzustellen.The present disclosure aims to provide a computerized system for pre-casting a dental implant prosthesis and implanting after positioning an extra-coronal non-rigid connector for even pressure/load distribution.

In einer Ausführungsform wird ein computergestütztes System zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese und zum Implantieren nach Positionierung eines extrakoronalen, nicht starren Verbinders offenbart. Das System umfasst einen Computertomographen (CT) zum elektronischen Abtasten eines Zielbereichs des Unterkiefers, um eine dreidimensionale digitale Darstellung des Zielbereichs des Unterkiefers zu erstellen, die Darstellungen des Ober- und Unterkiefers enthält. Das System umfasst ferner eine dreidimensionale Designeinheit zur Verarbeitung der dreidimensionalen digitalen Darstellung des Zielbereichs des Unterkiefers, um eine digitale Simulation einer geschlossenen Position des Unterkiefers zu erstellen und elektronisch eine Knochen- und Zahnkontur für eine Implantatprothese an einer Implantationsstelle nachzuzeichnen. Das System umfasst ferner eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der dreidimensionalen digitalen Darstellung für einen Bediener und zum Empfang einer elektronischen Eingabe vom Bediener, die als Reaktion auf die Anzeige der digitalen Darstellung eine Implantationsstelle auswählt.Das System umfasst ferner eine automatisierte Fertigungseinheit zum Formen der Implantate mit Abutment und 3-gliedriger festsitzender Prothese auf der Grundlage der nachgezeichneten Knochen- und Zahnkontur, wobei die automatisierte Fertigungseinheit in der Lage ist, die Implantatprothese zu erzeugen, die so konfiguriert ist, dass sie gemäß der digitalen Darstellung an die ausgewählte Implantationsstelle passt. Das System umfasst außerdem eine automatisierte Einbringungseinheit zum Einbetten der Implantate in den Knochen und eine Prothese auf dem Zahn und dem Implantat, wobei die Zahnwurzel und ein Gewindeteil des Implantats in den Knochen eingebettet werden und die 3-gliedrige Nickle-Chrom-Prothese über dem Zahn und dem Implantatpfeiler befestigt wird.In one embodiment, a computerized system for precasting a dental implant prosthesis and implanting after positioning an extracoronal non-rigid connector is disclosed. The system includes a computed tomography (CT) scanner for electronically scanning a target area of the mandible to create a three-dimensional digital representation of the target area of the mandible that includes representations of the maxilla and mandible. The system further includes a three-dimensional design unit for processing the three-dimensional digital representation of the target area of the mandible to create a digital simulation of a closed position of the mandible and electronically tracing a bone and tooth contour for an implant prosthesis at an implant site. The system further includes a display unit for displaying the three-dimensional digital representation to an operator and for receiving electronic input from the operator indicative of an implantation in response to the display of the digital representation location.The system further includes an automated manufacturing unit for forming the implants with abutment and 3-unit fixed prosthesis based on the traced bone and tooth contour, the automated manufacturing unit being capable of producing the implant prosthesis so configured that it fits the selected implantation site according to the digital representation. The system also includes an automated delivery unit for embedding the implants into the bone and a prosthesis on top of the tooth and implant, with the root of the tooth and a threaded portion of the implant being embedded in the bone and the 3-unit nickel-chrome prosthesis over the tooth and attached to the implant abutment.

In einer anderen Ausführungsform wird die dreidimensionale digitale Darstellung nach der Messung einer Vielzahl von Punkten entlang des Knochens in einer antero-posterioren Ebene unter Verwendung der dreidimensionalen Designeinheit erstellt.In another embodiment, the three-dimensional digital representation is created after measuring a plurality of points along the bone in an antero-posterior plane using the three-dimensional design unit.

In einer Ausführungsform umfassen die geformten Implantate: ein aktives Implantat mit einer Abmessung von 4.3 x 11.5 mm, wobei aktive Implantate enossale zweiteilige, konische Schraubenimplantate mit einer inneren konischen Verbindung und hexagonaler Verriegelung sind; ein BioCare Snappy Abutment mit einer Abmessung von 4 mm; und ein extrakoronales nicht starres Attachment, das aus einer männlichen und einer weiblichen Komponente besteht.In one embodiment, the shaped implants comprise: an active implant having a dimension of 4.3 x 11.5 mm, active implants being endosseous two-piece tapered screw implants with an internal tapered connection and hexagonal locking; a BioCare Snappy Abutment measuring 4mm; and an extracoronal non-rigid attachment consisting of male and female components.

In einer anderen Ausführungsform bestehen das aktive Implantat und der BioCare Snappy-Aufbau aus Titan-Aluminium-Vanadium (Ti-6A1-4V), um den 2. Molaren zu ersetzen.In another embodiment, the active implant and the BioCare Snappy abutment are made of Titanium Aluminum Vanadium (Ti-6A1-4V) to replace the 2nd molar.

In einer anderen Ausführungsform werden die männliche und weibliche Komponente des nicht starren Aufsatzes gescannt und für eine einheitliche Passung vermessen.In another embodiment, the male and female components of the non-rigid attachment are scanned and measured for a consistent fit.

In einer anderen Ausführungsform wird die dreiteilige Prothese mit dem extrakoronalen nicht starren Verbindungsstück mit Eigenschaften von Nickel-Chrom (Ni-Cr) konstruiert und in ähnlicher Weise wie der Knochen gemessen.In another embodiment, the three-piece prosthesis is constructed with the extracoronal non-rigid connector having properties of nickel-chromium (Ni-Cr) and measured in a manner similar to bone.

In einer anderen Ausführungsform sind die geformten Implantate in zwei Gruppen unterteilt, Gruppe A und Gruppe B, wobei die Gruppe A die 3-gliedrige zahnimplantatgetragene Prothese durch Positionierung eines extrakoronalen, nicht starren Verbinders zwischen dem Zahn und dem Brückenglied umfasst, wobei die männliche Komponente an der natürlichen Zahnprothese befestigt ist und die weibliche Komponente als intrakoronale Befestigung im Brückenglied platziert ist.In another embodiment, the molded implants are divided into two groups, Group A and Group B, with Group A comprising the 3-unit dental implant-supported prosthesis by positioning an extra-coronal non-rigid connector between the tooth and the pontic, with the male component on attached to the natural denture and the female component is placed in the pontic as an intracoronal attachment.

In einer anderen Ausführungsform umfasst die Gruppe B die 3-gliedrige zahnimplantatgetragene Prothese durch Positionierung eines extrakoronalen, nicht starren Verbinders zwischen Implantat und Zwischenglied, wobei sich die männliche Komponente auf der Implantatprothese und die weibliche Komponente im Zwischenglied als intrakoronale Befestigung befindet.In another embodiment, Group B comprises the 3-unit dental implant supported prosthesis by positioning an extra-coronal non-rigid connector between implant and pontic, with the male component on the implant prosthesis and the female component in the pontic for intra-coronal attachment.

In einer anderen Ausführungsform erzeugt die automatisierte Herstellungseinheit ferner einen digitalen Entwurf für die automatisierte Herstellung einer kundenspezifischen Bohrschablone, die der Implantationsstelle entspricht, und speichert den digitalen Bohrschablonenentwurf elektronisch zur Verwendung durch die automatisierte Herstellungseinheit, wobei die automatisierte Herstellungseinheit die kundenspezifische Bohrschablone herstellt.In another embodiment, the automated manufacturing facility further generates a digital design for automated manufacture of a custom surgical template corresponding to the implantation site and electronically stores the digital surgical template design for use by the automated manufacturing facility, wherein the automated manufacturing facility produces the custom surgical template.

In einer anderen Ausführungsform ist die automatische Insertionseinheit so konfiguriert, dass sie mit dem Einsetzen der Implantate nach verifizierter Genehmigung eines registrierten Zahnarztes beginnt, wobei im Notfall oder bei Abwesenheit des registrierten Zahnarztes die automatische Insertionseinheit mit dem Einsetzen der Implantate nach Erhalt einer digital unterzeichneten Zustimmung eines Patienten beginnt.In another embodiment, the automated insertion unit is configured to begin inserting the implants upon verified authorization from a registered dentist, wherein in the event of an emergency or in the absence of the registered dentist, the automated insertion unit will begin inserting the implants upon receipt of a digitally signed consent from a patient begins.

Ein Ziel der vorliegenden Offenlegung ist die Modellierung von Implantaten mit Abutment und 3-gliedrigem festsitzendem Zahnersatz.A goal of the present disclosure is the modeling of implants with abutment and 3-unit fixed dentures.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Einbettung der Implantate in den Knochen und die Prothese auf dem Zahn und dem Implantat für eine gleichmäßige Last-/Druckverteilung bei der Positionierung des extrakoronalen nicht starren Verbinders.Another objective of the present disclosure is to embed the implants in the bone and the prosthesis on the tooth and implant for even load/pressure distribution when positioning the extracoronal non-rigid connector.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein schnelles und kostengünstiges computergestütztes System zum Vorgießen und Einsetzen einer Zahnimplantatprothese bereitzustellen.Another object of the present invention is to provide a fast and inexpensive computerized system for precasting and seating a dental implant prosthesis.

Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung weiter zu verdeutlichen, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Figuren dargestellt ist. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den begleitenden Figuren beschrieben und erklärt werden.In order to further clarify the advantages and features of the present disclosure, a more detailed description of the invention is provided by reference to specific embodiments thereof that are illustrated in the accompanying figures. It is understood that these figures represent only typical embodiments of the invention and therefore should not be considered as limiting its scope. The invention will be described and explained with additional specificity and detail with the accompanying figures.

Figurenlistecharacter list

Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:

1 ein Blockdiagramm eines computergestützten Systems zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese und zum Implantieren nach Positionierung eines extrakoronalen nicht starren Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 eine Vielzahl von beispielhaften Profilen der Zahnimplantatprothese veranschaulicht, die nach der Positionierung eines extrakoronalen nicht starren Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung implantiert wird;
3A und 3B Diagramme der prozentualen Spannung bei vertikaler Belastung von 70N und der prozentualen Spannung bei schräger Belastung von 170N gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen;
4 veranschaulicht die in Tabelle 1 dargestellten Materialeigenschaften;
5 veranschaulicht die in Tabelle 2 dargestellten Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen an einer 3-gliedrigen Prothese;
6 veranschaulicht die in Tabelle 3 dargestellten Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen an der männlichen Komponente;
7 veranschaulicht die in Tabelle 4 dargestellten Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am weiblichen Bauteil;
8 veranschaulicht die in Tabelle 5 dargestellten Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am Zahn;
9 veranschaulicht Tabelle 6 die die Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen des Implantats zeigt; und
10 veranschaulicht Tabelle 7 die die Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am krestalen Knochen zeigt.

These and other features, aspects, and advantages of the present disclosure will be better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying figures, in which like characters represent like parts throughout the figures, wherein:

1 Figure 12 shows a block diagram of a computerized system for precasting a dental implant prosthesis and implanting after positioning an extracoronal non-rigid connector according to an embodiment of the present disclosure;
2 illustrates a plurality of exemplary profiles of the dental implant prosthesis implanted after positioning an extra-coronal non-rigid connector according to an embodiment of the present disclosure;
3A and 3B Figure 12 shows graphs of percent stress at 70N vertical load and percent stress at oblique load of 170N according to an embodiment of the present disclosure;
4 illustrates the material properties presented in Table 1;
5 illustrates the stress values in Group A and Group B shown in Table 2 under two simulated loading conditions on a 3-unit prosthesis;
6 illustrates the stress values in Group A and Group B under two simulated loading conditions on the male component shown in Table 3;
7 illustrates the stress values in Group A and Group B shown in Table 4 under two simulated loading conditions on the female component;
8th illustrates the stress values in Group A and Group B shown in Table 5 under two simulated loading conditions on the tooth;
9 Figure 6 illustrates the stress values in Group A and Group B under two simulated loading conditions of the implant; and
10 Figure 7 illustrates the stress values in Group A and Group B under two simulated crestal bone loading conditions.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren anhand der wichtigsten Schritte, um das Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu verbessern.Darüber hinaus können ein oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sein, und die Figuren können nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung von Bedeutung sind, um die Figuren nicht mit Details zu verdecken, die für Fachleute mit normalen Kenntnissen, die von der vorliegenden Beschreibung profitieren, ohne weiteres erkennbar sind.Those skilled in the art will understand that the elements in the figures are presented for simplicity and are not necessarily drawn to scale. For example, the flow charts illustrate the method through the main steps to enhance understanding of aspects of the present disclosure. Additionally, one or more components of the device in the figures may be represented by conventional symbols, and the figures may show only the specific details, that are pertinent to understanding the embodiments of the present disclosure so as not to obscure the figures with details that would be readily apparent to those of ordinary skill having the benefit of the present description.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Zum besseren Verständnis der Grundsätze der Erfindung wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese in einer speziellen Sprache beschrieben.Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, normalerweise einfallen würden.For a better understanding of the principles of the invention, reference will now be made to the embodiment illustrated in the figures and will be described in specific language. It should be understood, however, that no limitation is intended on the scope of the invention, and such changes and modifications may be made of the system illustrated and such further applications of the principles of the invention set forth therein as would normally occur to one skilled in the art to which the invention pertains.

Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und nicht als einschränkend angesehen werden.Those skilled in the art will understand that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory of the invention and are not to be taken as limiting.

Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.When this specification refers to "an aspect," "another aspect," or the like, it means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is present in at least one embodiment included in the present disclosure. Therefore, the phrases "in one embodiment," "in another embodiment," and similar phrases throughout this specification may or may not all refer to the same embodiment.

Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.The terms "comprises,""including," or other variations thereof are intended to cover non-exclusive inclusion such that a method or method that includes a list of steps includes not only those steps, but may also include other steps that are not expressly stated or pertaining to any such process or method. Likewise, include one or more devices or subsystems or elements or struc Structures or components introduced with "includes...a" do not, without further limitation, imply the existence of other devices or other subsystems or other elements or other structures or other components or additional devices or additional subsystems or additional elements or additional structures or additional components off.

Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which this invention pertains. The system, methods, and examples provided herein are for purposes of illustration only and are not intended to be limiting.

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.Embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the attached figures.

In 1 ist ein Blockdiagramm eines computergestützten Systems zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese und zum Implantieren nach Positionierung eines extrakoronalen nicht starren Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das System 100 umfasst einen Computertomographen (CT) 102 zum elektronischen Abtasten eines Zielbereichs des Unterkiefers 202, um eine dreidimensionale digitale Darstellung des Zielbereichs des Unterkiefers 202 zu erstellen, die Darstellungen des Ober- und Unterkiefers enthält.In 1 Illustrated is a block diagram of a computerized system for precasting a dental implant prosthesis and implanting after positioning an extracoronal non-rigid connector in accordance with an embodiment of the present disclosure. The system 100 includes a computed tomography (CT) scanner 102 for electronically scanning a target area of the mandible 202 to create a three-dimensional digital representation of the target area of the mandible 202 that includes representations of the maxilla and mandible.

In einer Ausführungsform wird eine dreidimensionale Konstruktionseinheit 104 zur Verarbeitung der dreidimensionalen digitalen Darstellung des Zielbereichs des Unterkiefers 202 eingesetzt, um eine digitale Simulation einer geschlossenen Position des Unterkiefers zu erstellen und eine Knochen- und Zahnkontur für eine Implantatprothese an einer Implantationsstelle elektronisch nachzuzeichnen.In one embodiment, a three-dimensional construction unit 104 is employed to process the three-dimensional digital representation of the target area of the mandible 202 to create a digital simulation of a closed position of the mandible and to electronically trace a bone and tooth contour for an implant prosthesis at an implant site.

In einer Ausführungsform ist eine Anzeigeeinheit 106 mit der dreidimensionalen Entwurfseinheit 104 verbunden, um die dreidimensionale digitale Darstellung für einen Bediener anzuzeigen und eine elektronische Eingabe vom Bediener zu empfangen, die als Reaktion auf die Anzeige der digitalen Darstellung eine Implantationsstelle auswählt.In one embodiment, a display unit 106 is coupled to the three-dimensional design unit 104 to display the three-dimensional digital representation to an operator and to receive electronic input from the operator that selects an implantation site in response to the display of the digital representation.

In einer Ausführungsform ist eine automatisierte Fertigungseinheit 108 mit der dreidimensionalen Konstruktionseinheit 104 verbunden, um die Implantate 206 mit dem Abutment 204 und der dreiteiligen festsitzenden Prothese auf der Grundlage der nachgezeichneten Knochen- und Zahnkontur zu formen, wobei die automatisierte Fertigungseinheit 108 in der Lage ist, die Implantatprothese zu erzeugen, die so konfiguriert ist, dass sie an die ausgewählte Implantatposition gemäß der digitalen Darstellung passt.In one embodiment, an automated manufacturing unit 108 is coupled to the three-dimensional design unit 104 to form the implants 206 with the abutment 204 and the three-piece fixed prosthesis based on the traced bone and tooth contour, the automated manufacturing unit 108 being capable of generate the implant prosthesis configured to fit the selected implant position according to the digital representation.

In einer Ausführungsform wird eine automatisierte Eindreheinheit 110 zum Einbetten der Implantate 206 in den Knochen und der Prothese auf dem Zahn und dem Implantat verwendet, wobei die Zahnwurzel und ein Gewindeteil 208 des Implantats in den Knochen eingebettet werden und die 3-gliedrige Nickle-Chrom-Prothese über dem Zahn und dem Implantatpfeiler 216 befestigt wird.In one embodiment, an automated driver unit 110 is used to embed the implants 206 in the bone and the prosthesis on top of the tooth and implant, embedding the root of the tooth and a threaded portion 208 of the implant in the bone and using the 3-membered nickel-chromium Prosthesis is fixed over the tooth and the implant abutment 216.

In einer anderen Ausführungsform wird die dreidimensionale digitale Darstellung nach der Messung einer Vielzahl von Punkten entlang des Knochens in einer antero-posterioren Ebene mit der dreidimensionalen Designeinheit 104 erstellt.In another embodiment, the three-dimensional digital representation is created with the three-dimensional design unit 104 after measuring a plurality of points along the bone in an antero-posterior plane.

In einer Ausführungsform umfassen die geformten Implantate 206 ein aktives Implantat mit einer Abmessung von 4.3 x 11.5 mm, wobei es sich bei den aktiven Implantaten 206 um enossale zweiteilige Implantate des Typs mit konischer Schraube 206 mit einer inneren konischen Verbindung und hexagonaler Verriegelung handelt. Die geformten Implantate 206 umfassen außerdem ein BioCare Snappy Abutment 216 mit einer Abmessung von 4 mm. Die geformten Implantate 206 enthalten außerdem ein extrakoronales, nicht starres Geschiebe 210, das aus einer männlichen Komponente 212 und einer weiblichen Komponente 214 besteht.In one embodiment, the shaped implants 206 comprise an active implant measuring 4.3 x 11.5 mm, the active implants 206 being endosseous two-piece tapered screw type implants 206 with an internal tapered connection and hexagonal locking. The molded implants 206 also include a BioCare Snappy Abutment 216 measuring 4mm. The molded implants 206 also include an extra coronal, non-rigid attachment 210 consisting of a male 212 and a female 214 component.

In einer anderen Ausführungsform bestehen das aktive Implantat und das BioCare Snappy Abutment 216 aus Titan-Aluminium-Vanadium (Ti-6A1-4V), um den zweiten Molaren zu ersetzen.In another embodiment, the active implant and BioCare Snappy Abutment 216 are made of Titanium Aluminum Vanadium (Ti-6A1-4V) to replace the second molar.

In einer anderen Ausführungsform werden die männliche Komponente 212 und die weibliche Komponente 214 des nicht starren Aufsatzes 210 gescannt und für eine einheitliche Passform vermessen.In another embodiment, the male component 212 and female component 214 of the non-rigid attachment 210 are scanned and measured for a consistent fit.

In einer anderen Ausführungsform ist die dreiteilige Prothese mit dem extrakoronalen, nicht starren Verbindungsstück 218 so gestaltet, dass sie Eigenschaften von Nickel-Chrom (Ni-Cr) aufweist und in ähnlicher Weise wie der Knochen gemessen wird.In another embodiment, the three-piece prosthesis with the extra-coronal non-rigid connector 218 is designed to have nickel-chromium (Ni-Cr) properties and is measured in a manner similar to bone.

In einer anderen Ausführungsform werden die geformten Implantate 206 in zwei Gruppen unterteilt, Gruppe A und Gruppe B, wobei die Gruppe A die 3-gliedrige zahnimplantatgetragene Prothese umfasst, indem ein extrakoronaler, nicht starrer Verbinder 218 zwischen dem Zahn und dem Zwischenglied positioniert wird, wobei die männliche Komponente 212 an der natürlichen Zahnprothese befestigt wird und die weibliche Komponente 214 als intrakoronale Befestigung in das Zwischenglied eingesetzt wird.In another embodiment, the molded implants 206 are divided into two groups, Group A and Group B, with Group A comprising the 3-unit dental implant-supported prosthesis by positioning an extra-coronal, non-rigid connector 218 between the tooth and the pontic, wherein the male component 212 is attached to the natural denture and the female component 214 is inserted into the pontic as an intracoronal fixture.

In einer anderen Ausführungsform umfasst die Gruppe B die 3-gliedrige zahnimplantatgetragene Prothese durch Positionierung des extrakoronalen, nicht starren Verbinders 218 zwischen dem Implantat und dem Zwischenglied, wobei sich die männliche Komponente 212 an der Implantatprothese und die weibliche Komponente 214 im Zwischenglied als intrakoronale Befestigung befindet.In another embodiment, Group B includes the 3-unit dental implant supported prosthesis by positioning the extracoronal non-rigid connector 218 between the implant and the pontic, with the male component 212 on the implant prosthesis and the female component 214 in the pontic for intracoronal attachment .

In einer anderen Ausführungsform erzeugt die automatisierte Herstellungseinheit 108 ferner einen digitalen Entwurf für die automatisierte Herstellung einer kundenspezifischen Bohrschablone, die der Implantationsstelle entspricht, und speichert den digitalen Bohrschablonenentwurf elektronisch zur Verwendung durch die automatisierte Herstellungseinheit 108, wobei die automatisierte Herstellungseinheit 108 die kundenspezifische Bohrschablone herstellt.In another embodiment, automated manufacturing unit 108 further generates a digital design for automated manufacturing of a custom surgical template corresponding to the implantation site, and electronically stores the digital surgical template design for use by automated manufacturing unit 108, where automated manufacturing unit 108 manufactures the custom surgical template.

In einer anderen Ausführungsform ist die automatische Insertionseinheit 110 so konfiguriert, dass sie mit dem Einsetzen der Implantate 206 nach verifizierter Zustimmung eines registrierten Zahnarztes beginnt, wobei die automatische Insertionseinheit 110 im Notfall oder bei Abwesenheit des registrierten Zahnarztes mit dem Einsetzen der Implantate 206 nach Erhalt einer digital unterzeichneten Zustimmung eines Patienten beginnt.In another embodiment, the automated insertion unit 110 is configured to begin inserting the implants 206 upon verified consent from a registered dentist, wherein in the event of an emergency or absence of the registered dentist, the automated insertion unit 110 will begin inserting the implants 206 upon receipt of a digitally signed consent of a patient begins.

2 veranschaulicht eine Vielzahl von beispielhaften Profilen der Zahnimplantatprothese, die nach der Positionierung des extrakoronalen nicht starren Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung implantiert wird. 2 enthält vier beispielhafte Bilder, einschließlich A, B, C und D. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Material und Verfahren

1. Nobel Active Implantat (Nobel BioCare) mit den Abmessungen 4.3 x 11.5 mm und Nobel BioCare Snappy Abutment 216 (4 mm). Bei den Nobel Active Implantaten 206 handelt es sich um enossale zweiteilige Implantate mit konischer Schraube 206 mit einer konischen Innenverbindung und Sechskantverriegelung.
2. Ceka Preci-Vertix® extrakoronales nicht starres Attachment 210, bestehend aus Patrize 212 und Matrize 214.
3. Unterkieferknochen.

2 12 illustrates a variety of exemplary profiles of the dental implant prosthesis implanted after positioning the extracoronal non-rigid connector in accordance with an embodiment of the present disclosure. 2 includes four example images, including A, B, C, and D. In an example embodiment, the material and method comprises

1. Nobel Active Implant (Nobel BioCare) measuring 4.3 x 11.5 mm and Nobel BioCare Snappy Abutment 216 (4 mm). The Nobel Active Implants 206 are endosseous two-piece tapered screw 206 implants with a tapered internal connection and hex locking.
2. Ceka Preci-Vertix® extracoronal non-rigid attachment 210, consisting of male part 212 and female part 214.
3. Lower jawbone.

In einer beispielhaften Ausführungsform wird für die computergestützte Konstruktion der in der Studie verwendeten Modelle ein Solid works.ANSYS Workbench für die Durchführung der Finite-Elemente-Analyse verwendet.In an exemplary embodiment, the computer-aided design of the models used in the study uses a Solid works.ANSYS workbench to perform finite element analysis.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Materialeigenschaften in 4 (Tabelle 1) dargestellt.In an exemplary embodiment, the material properties are in 4 (Table 1) shown.

In einer Ausführungsform ist ein Finite-Elemente-Modul ein numerisches Werkzeug, das über eine enorme Leistungsfähigkeit verfügt, um sehr komplexe und unregelmäßige Körper zu analysieren. Das Grundkonzept der Finite-Elemente-Analyse kann wie folgt erklärt werden: Ein Kontinuum, d.h. ein Problembereich, wird in nicht überlappende Elemente unterteilt. Dies wird als Diskretisierung eines Bereichs bezeichnet. Dies wird erreicht, indem das Kontinuum durch eine Reihe von Schlüsselpunkten, den sogenannten Knoten, ersetzt wird, die, wenn sie richtig verbunden sind, die Elemente bilden. Die Sammlung von Knoten und Elementen bildet das Finite-Elemente-Netz. Diese Netzkonstruktion bildet das Rückgrat der Finite-Elemente-Analyse.Die Anzahl der Elemente, die für das Problem verwendet werden, hängt hauptsächlich vom Elementtyp und dem erforderlichen Genauigkeitsgrad ab. Generell gilt: Je höher die Anzahl der Knoten, desto genauer sind die Ergebnisse.In one embodiment, a finite element module is a numerical tool that has tremendous power to analyze very complex and irregular bodies. The basic concept of finite element analysis can be explained as follows: A continuum, i.e. a problem area, is divided into non-overlapping elements. This is called discretization of a region. This is achieved by replacing the continuum with a series of key points called knots, which when properly connected form the elements. The collection of nodes and elements forms the finite element mesh. This mesh construction forms the backbone of finite element analysis. The number of elements used for the problem depends primarily on the element type and the level of accuracy required. In general, the higher the number of nodes, the more accurate the results.

In einer Ausführungsform wird die Finite-Elemente-Analyse in den Schritten Pre-Prozessor, Prozessor und Post-Prozessor durchgeführt.In one embodiment, the finite element analysis is performed in the steps pre-processor, processor and post-processor.

In einer Ausführungsform umfasst der Vorprozessor ein Modellierungsverfahren, das Folgendes umfasst: A) Konstruktion des geometrischen Modells des menschlichen Unterkiefers, B) Vernetzung des Modells, C) Zuweisung der Materialeigenschaften und D) Belastung des Modells.In one embodiment, the preprocessor includes a modeling method that includes: A) constructing the geometric model of the human mandible, B) meshing the model, C) assigning material properties, and D) loading the model.

In einer Ausführungsform ist die Konstruktion des geometrischen Modells des menschlichen Unterkiefers in drei Schritte unterteilt: 1) Modellierung des alveolären Teils des Knochens und des zweiten Prämolaren, 2) Modellierung der Implantate 206 mit Pfeiler 216 und 3-gliedriger festsitzender Prothese und 3) Einbetten der Implantate 206 in den Knochen und der Prothese auf dem Zahn und dem Implantat.In one embodiment, the construction of the geometric model of the human mandible is divided into three steps: 1) modeling of the alveolar part of the bone and the second premolar, 2) modeling of the implants 206 with abutment 216 and 3-unit fixed prosthesis, and 3) embedding the Implants 206 in the bone and the prosthesis on the tooth and the implant.

In einer Ausführungsform werden bei der Modellierung des alveolären Teils des Knochens und des zweiten Prämolars. Es wird ein CT-Scan des Unterkiefers angefertigt, und mit Hilfe einer CAD-Software werden an verschiedenen Punkten entlang des Knochens in der antero-posterioren Ebene Messungen vorgenommen, die Ergebnisse werden auf einem virtuellen Millimeterpapier aufgetragen, und die Knochen- und Zahnkontur wird anschließend nachgezeichnet. Die Messungen an jedem Punkt werden mit Koordinaten in der x-, y- und z-Ebene versehen. Das Verfahren wird für die Messungen in der Superinferior-Ebene wiederholt. Der zweite Prämolar wird gescannt und gemessen. Es wird beschlossen, nur den prämolaren Teil des Unterkiefers zu modellieren, um durch das Entfernen unnötiger Teile Analysezeit zu sparen und eine feinere Vernetzung zu ermöglichen, da zusätzliche unerwünschte Bereiche nicht vernetzt werden müssen.Auf diese Weise wird ein dreidimensionales Volumenmodell des alveolären Teils des Unterkiefers modelliert.In one embodiment, in modeling the alveolar portion of the bone and the second premolar. A CT scan of the mandible is made and, using CAD software, measurements are taken at various points along the bone in the antero-posterior plane, the results are plotted on virtual graph paper, and the bone and tooth contour is then plotted traced. The measurements at each point are given coordinates in the x, y and z planes. The procedure is repeated for measurements in the superinferior plane. The second premolar is scanned and measured. It is decided to model only the premolar part of the mandible in order to save analysis time by removing unnecessary parts and to allow finer meshing, since additional unwanted areas do not need to be meshed. In this way, a three-dimensional volume model of the alveolar part of the mandible is obtained modeled.

In einer Ausführungsform werden die Implantate 206 mit Abutment 216 und 3-gliedrigem festsitzendem Zahnersatz modelliert. Das in der Studie verwendete Implantat und der biegsame Aufbau 216 bestehen aus Titan-Aluminium-Vanadium (Ti-6A1-4V), um den 2.Die männliche Komponente 212 und die weibliche Komponente 214 des nicht starren Geschiebes 210 werden gescannt und gemessen. Die 3-gliedrige Prothese mit dem extrakoronalen nicht starren Verbindungsstück 218 wird mit Eigenschaften von Nickel-Chrom (Ni-Cr) gestaltet und in ähnlicher Weise wie der Knochen vermessen.In one embodiment, the implants 206 are modeled with abutment 216 and 3-unit fixed dentures. The implant and flexible abutment 216 used in the study are made of titanium-aluminum-vanadium (Ti-6A1-4V) around the 2. The male component 212 and female component 214 of the non-rigid attachment 210 are scanned and measured. The 3-unit prosthesis with the extra-coronal non-rigid connector 218 is designed with properties of nickel-chromium (Ni-Cr) and measured in a manner similar to bone.

Die Modelle werden in zwei Gruppen unterteilt:

Gruppe A - 3-gliedrige zahnimplantatgetragene Prothese durch Positionierung eines extrakoronalen, nicht starren Verbinders 218 zwischen Zahn und Brückenglied, wobei die männliche Komponente 212 an der natürlichen Zahnprothese befestigt wird und die weibliche Komponente 214 als intrakoronales Attachment in das Brückenglied eingesetzt wird.
Gruppe B - 3-gliedriger Zahn-Implantat-gestützter Zahnersatz durch Positionierung eines extrakoronalen, nicht starren Verbinders 218 zwischen Implantat und Brückenglied, wobei sich die männliche Komponente 212 auf der Implantatprothese und die weibliche Komponente 214 im Brückenglied als intrakoronale Befestigung befindet.

The models are divided into two groups:

Group A - 3-unit dental implant supported prosthesis by positioning an extracoronal non-rigid connector 218 between the tooth and pontic, with the male component 212 being attached to the natural tooth prosthesis and the female component 214 being inserted into the pontic as an intracoronal attachment.
Group B - 3-unit tooth-implant-supported prosthesis by positioning an extra-coronal non-rigid connector 218 between the implant and pontic, with the male component 212 on the implant prosthesis and the female component 214 in the pontic for intra-coronal attachment.

In einer Ausführungsform werden die Implantate 206 in den Knochen eingebettet und die Prothese auf dem Zahn und dem Implantat befestigt. Die Zahnwurzel und der Gewindeteil 208 des Implantats werden in den Knochen eingebettet, die 3-gliedrige Nickle-Chrom-Prothese wird über dem Zahn und dem Implantatpfeiler 216 befestigt.In one embodiment, the implants 206 are embedded in the bone and the prosthesis is attached to the tooth and implant. The root of the tooth and the threaded portion 208 of the implant are embedded in the bone, the nickel-chrome 3-unit prosthesis is secured over the tooth and the implant abutment 216 .

In einer Ausführungsform, bei der Vernetzung des Modells.Ein dreidimensionales Finite-Elemente-Netz wird mit der ANSYS Workbench Version 17.0 erstellt. Die Elementgröße (0.2) wird entsprechend der Standardeinstellung gewählt. Der für die Studie geeignete Solid 187 Elementtyp ist ein Tetraederelement mit 10 Knoten. Die Elemente wurden so konstruiert, dass sie innerhalb der Grenzen der Software so genau wie möglich sind. Das fertige Modell bestand aus 126374 Elementen und insgesamt 185968 Knoten.In one embodiment, in meshing the model. A three-dimensional finite element mesh is created using ANSYS Workbench version 17.0. The element size (0.2) is chosen according to the default setting. The Solid 187 element type appropriate for the study is a 10-node tetrahedral element. The elements have been designed to be as accurate as possible within the limitations of the software. The finished model consisted of 126374 elements and a total of 185968 nodes.

In einer Ausführungsform werden bei der Zuordnung der Materialeigenschaften. Für alle im Modell dargestellten Strukturen (kortikaler Knochen, spongiöser Knochen, Implantat, parodontales Ligament, Dentin und 3-gliedrige Prothese mit einem nicht starren Verbindungsstück) wird angenommen, dass sie linear elastisch, homogen und isotrop sind.Obwohl kortikaler Knochen anisotrope Materialeigenschaften und regionale Steifigkeitsvariationen aufweist, stehen keine ausreichenden Daten zur Verfügung, um die Hauptachse der Anisotropie zu bestimmen, so dass davon ausgegangen wird, dass er isotrop ist. Das Elastizitätsmodul und die Poissonzahl für die verschiedenen verwendeten Materialien sind der Literatur zu entnehmen.In one embodiment, when assigning the material properties. All structures represented in the model (cortical bone, cancellous bone, implant, periodontal ligament, dentin and 3-unit prosthesis with a non-rigid connector) are assumed to be linearly elastic, homogeneous and isotropic. Although cortical bone has anisotropic material properties and regional has stiffness variations, insufficient data is available to determine the principal axis of anisotropy, so it is assumed to be isotropic. The modulus of elasticity and the Poisson's ratio for the various materials used can be found in the literature.

In einer Ausführungsform, bei der Belastung des Modells.Es werden zwei Lasten aufgebracht.In one embodiment, when loading the model. Two loads are applied.

BELASTUNG 1- Eine vertikale Belastung von 70 N wird in koronoapikaler Richtung aufgebracht.LOAD 1- A vertical load of 70N is applied in the coronoapical direction.

BELASTUNG 2- Eine schräge Belastung von 170 N wird in linguobukkaler Richtung aufgebracht.LOAD 2- An oblique load of 170N is applied in the linguobuccal direction.

In einer Ausführungsform, im Prozessorschritt. Sobald die Geometrie in die Finite-Elemente-Matrizen umgewandelt ist, die vom Prozessor gelöst werden müssen, der Teil der Software (ANSYS Workbench Version 17.0) ist, werden die Ergebnisse erzeugt, nachdem alle Gleichungen gelöst wurden. Der Prozessor erzeugt Elementmatrizen, berechnet Knotenverschiebungswerte und Ableitungen und löst die maßgeblichen Matrixgleichungen.In one embodiment, at the processor step. Once the geometry is converted to the finite element matrices that need to be solved by the processor that is part of the software (ANSYS Workbench version 17.0), the results are produced after all the equations have been solved. The processor generates element matrices, calculates nodal displacement values and derivatives, and solves the governing matrix equations.

In einer Ausführungsform im Postprozessorschritt. In diesem Schritt werden die großen Datenmengen, die während der Lösungsphase erzeugt wurden, in eine für den Bediener leicht verständliche Form gebracht. Die Ergebnisse für die Spannungsverteilung werden anhand der farbkodierten Bilder in den 3D-Finite-Elemente-Modellen interpretiert. Die rote Farbe steht für die höchsten Spannungswerte; in absteigender Reihenfolge folgen Orange, Gelb, Hellgrün, Hellblau und Dunkelblau. Dunkelblau steht für den Bereich mit den geringsten Spannungswerten. Die deformierten Formen können visualisiert werden. Die Ergebnisse umfassen die Berechnung der von Mises-Spannungen für jeden Knoten. Die erhaltenen Ergebnisse werden anschließend tabellarisch dargestellt und ausgewertet.In one embodiment, in the post-processor step. This step converts the large amounts of data generated during the solve phase into a form that is easy for the operator to understand. Stress distribution results are interpreted using the color-coded images in the 3D finite element models. The red color represents the highest voltage readings; orange, yellow, light green, light blue and dark blue follow in descending order. Dark blue represents the area with the lowest voltage readings. The deformed shapes can be visualized. The results include the calculation of von Mises stresses for each node. The results obtained are then presented in tabular form and evaluated.

3A und 3B zeigen Diagramme über den prozentualen Anteil der Spannung bei vertikaler Belastung von 70N und den prozentualen Anteil der Spannung bei schräger Belastung von 170N gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Berechnungen mittels Finite-Elemente-Analyse basieren auf der Annahme, dass die Strukturen linear, isotrop und homogen sind, während Knochen und Elastomer inhomogene, viskoelastische und anisotrope Strukturen sind. Die Kaukräfte werden in zwei Richtungen simuliert. Die von der ANSYS-Software durchgeführte Analyse der Spannungsverteilung lieferte Ergebnisse, die eine Visualisierung der von-Mises-Spannungsfelder in Form von farbcodierten Bändern ermöglichten. Jedes Farbband steht für einen bestimmten Spannungswertbereich, der in Newton (N) angegeben ist.Die rote Farbe steht für die höchsten Stresswerte, gefolgt in absteigender Reihenfolge von Orange, Gelb, Hellgrün, Hellblau und Dunkelblau, die die Bereiche mit den geringsten Stresswerten darstellen. Durch die Analyse der Bänder lässt sich feststellen, welche Bereiche in welchem Ausmaß belastet werden. Es werden zwei Modelle mit unterschiedlichen Implantat-Abutment-Verbindungen betrachtet. Die simulierte Belastung wird in zwei Richtungen durchgeführt: 70N vertikal und 170N schräg. 3A and 3B show graphs of percent stress at vertical load of 70N and percent stress at oblique load of 170N according to an embodiment of the present disclosure. The finite element analysis calculations are based on the assumption that the structures are linear, isotropic and homogeneous, while bone and elastomer are inhomogeneous, viscoelastic and anisotropic structures. The chewing forces are simulated in two directions. Stress distribution analysis performed by the ANSYS software provided results that enabled visualization of the von Mises stress fields in the form of color-coded bands. Each color band represents a specific range of stress values, expressed in Newtons (N). The red color represents the highest stress levels, followed in descending order by orange, yellow, light green, light blue, and dark blue, which represent the areas of lowest stress levels. By analyzing the ligaments, it can be determined which areas are stressed and to what extent. Two models with different implant-abutment connections are considered. The simulated loading is carried out in two directions: 70N vertical and 170N oblique.

Vergleicht man die von-Mises-Spannungsverteilung im Unterkieferknochen in beiden Modellen, so stellt man Folgendes fest: Gruppe A und Gruppe B zeigen maximale Spannungen in der Stoßfuge der Verbindung zwischen Implantat und Prothese. Gruppe A zeigt eine bessere Spannungsverteilung als Gruppe B, wenn sie einer vertikalen Belastung von 70 N ausgesetzt ist. Gruppe A zeigt einen signifikanten Unterschied bei den Spitzenspannungswerten als Gruppe B, wenn sie einer schrägen Belastung von 170 N ausgesetzt wird. (Grafik A und Grafik B).If one compares the von Mises stress distribution in the mandible in both models, one finds the following: Group A and Group B show maximum stresses in the butt joint of the connection between implant and prosthesis. Group A shows better stress distribution than Group B when subjected to a vertical load of 70N. Group A shows a significant difference in peak stress values than Group B when subjected to an oblique load of 170 N. (Graph A and Graph B).

In einer beispielhaften Ausführungsform ist die von der Simulationssoftware durchgeführte Spannungsverteilungsanalyse in den 5, 6, 7, 8, 9 und 10 dargestellt.In an exemplary embodiment, the stress distribution analysis performed by the simulation software is shown in FIGS 5 , 6 , 7 , 8th , 9 and 10 shown.

4 veranschaulicht Tabelle 1 mit den Materialeigenschaften. 5 veranschaulicht die Tabelle 2 mit den Spannungswerten in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen an der 3-gliedrigen Prothese. 6 veranschaulicht die Tabelle 3 mit den Spannungswerten in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen an der Patrizenkomponente 212. 7 veranschaulicht die in Tabelle 4 dargestellten Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am weiblichen Bauteil 214. 8 zeigt in Tabelle 5 die Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am Zahn.9 veranschaulicht Tabelle 6 zeigt die Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am Implantat. 10 veranschaulicht Tabelle 7 zeigt die Spannungswerte in Gruppe A und Gruppe B unter zwei simulierten Belastungsbedingungen am krestalen Knochen. 4 Table 1 illustrates the material properties. 5 Table 2 illustrates the stress values in Group A and Group B under two simulated loading conditions on the 3-unit prosthesis. 6 Table 3 illustrates the stress values in Group A and Group B under two simulated loading conditions on male component 212. 7 illustrates the stress values in Group A and Group B shown in Table 4 under two simulated loading conditions on the female component 214. 8th Table 5 shows the stress values in Group A and Group B under two simulated loading conditions on the tooth. 9 Table 6 shows the stress values in Group A and Group B under two simulated loading conditions at the implant. 10 Table 7 shows the stress values in Group A and Group B under two simulated crestal bone loading conditions.

Das entwickelte System erleichtert die Bewertung der Spannungsverteilung durch die Positionierung des extrakoronalen, nicht starren Verbinders 218 an zwei verschiedenen Positionen auf einer zahnimplantatgetragenen festsitzenden Prothese unter zwei simulierten Belastungsbedingungen. Innerhalb der Grenzen der 3D-Finite-Elemente-Studie werden die folgenden Schlussfolgerungen gezogen.Die Spannungsverteilung in der Prothese, die durch die Positionierung des extrakoronalen nicht starren Verbinders 218 zwischen dem natürlichen Zahn und dem Zwischenglied (Gruppe A) unter vertikaler Belastung gefunden wurde, ist am besten auf dem Implantat und dem Zahn, gefolgt von dem nicht starren Verbinder, dann auf dem krestalen Knochen und die geringste Verteilung wird auf der 3-gliedrigen Prothese gesehen.Bei schräger Belastung ist die Spannungsverteilung am besten auf dem nicht starren Verbindungsstück, gefolgt vom krestalen Knochen, dann dem Implantat und dem Zahn mit der geringsten Spannungsverteilung auf der 3-gliedrigen Prothese.Die Spannungsverteilung in der Prothese, die durch die Positionierung des extrakoronalen nicht starren Verbinders 218 zwischen Implantat und Zwischenglied (Gruppe B) unter vertikaler Belastung gefunden wurde, ist am besten auf dem nicht starren Verbinder, gefolgt vom krestalen Knochen und dem Implantat, dann auf dem natürlichen Zahn und die geringste Verteilung ist auf der 3-gliedrigen Prothese zu sehen.Bei schräger Belastung ist die Spannungsverteilung am besten auf den krestalen Knochen, gefolgt vom nicht starren Verbindungsstück, dann auf den Zahn, gefolgt vom Implantat, mit der geringsten Spannungsverteilung auf die 3-gliedrige Prothese. Die Spannungsverteilung ist vergleichsweise besser, wenn das nicht starre Verbindungsstück zwischen dem natürlichen Zahn und dem Zwischenglied (Gruppe A) positioniert ist, als wenn das nicht starre Verbindungsstück zwischen dem Implantat und dem Zwischenglied (Gruppe B) in vertikaler und schräger Richtung der simulierten Belastung platziert ist.The developed system facilitates the assessment of stress distribution by positioning the extracoronal non-rigid connector 218 at two different positions on a dental implant supported fixed prosthesis under two simulated loading conditions. Within the limitations of the 3D finite element study, the following conclusions are drawn. The stress distribution in the prosthesis found by positioning the extracoronal non-rigid connector 218 between the natural tooth and the pontic (group A) under vertical loading, is best on the implant and tooth, followed by the non-rigid connector, then on the crestal bone, and the least distribution is seen on the 3-unit prosthesis. With oblique loading, the stress distribution is best on the non-rigid connector, followed from the crestal bone, then the implant and the tooth with the lowest stress distribution on the 3-unit prosthesis. The stress distribution in the prosthesis found by positioning the extracoronal non-rigid connector 218 between implant and pontic (group B) under vertical loading , is best on the non-rigid connective r, followed by the crestal bone and the implant, then on the natural tooth and the least distribution is seen on the 3-unit prosthesis.With oblique loading, the stress distribution is best on the crestal bone, followed by the nonrigid connector, then on the tooth, followed by the implant, with the lowest stress distribution on the 3-unit prosthesis. The stress distribution is comparatively better when the non-rigid connector is positioned between the natural tooth and the pontic (group A) than when the non-rigid connector is placed between the implant and the pontic (group B) in the vertical and oblique directions of the simulated loading is.

Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden.Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden.So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Außerdem müssen die Handlungen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Handlungen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden.Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.The figures and the preceding description give examples of embodiments. Those skilled in the art will understand that one or more of the elements described may well be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements may be broken down into multiple functional elements. Elements from one embodiment may be added to another embodiment. For example, the order of the processes described herein may be changed and is not limited to the manner described herein. Also, the acts of a flowchart need not be performed in the order shown; also not all actions have to be carried out. Also, the acts that are not dependent on other acts can be performed in parallel with the other acts. The scope of the embodiments is in no way limited by these specific examples. Numerous variations are possible, regardless of whether they are explicitly mentioned in the description or not, e.g. B. Differences in structure, dimensions and use of materials. The scope of the embodiments is at least as broad as indicated in the following claims.

Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.Advantages, other benefits, and solutions to problems have been described above with respect to particular embodiments. However, the benefits, advantages, problem solutions, and components that can cause an advantage, benefit, or solution to occur or become more pronounced are not to be construed as a critical, required, or essential feature or component of any or all claims.

BezugszeichenlisteReference List

100100: Ein computergestütztes System zum Vorgießen einer Zahnimplantatprothese und zum Implantieren nach Positionierung eines extrakoronalen, nicht starren VerbindersA computerized system for precasting a dental implant prosthesis and implanting after positioning an extracoronal non-rigid connector
102102: Ein Computertomograph (CT) ScannerA computed tomography (CT) scanner
104104: Eine dreidimensionale KonstruktionseinheitA three-dimensional construction unit
106106: Eine AnzeigeeinheitA display unit
108108: Eine automatisierte FertigungseinheitAn automated manufacturing unit
110110: Eine automatisierte EinsetzeinheitAn automated insertion unit
202202: Zielbereich des UnterkiefersTarget area of the lower jaw
204204: Pfeilerpier
206206: Implantateimplants
208208: Zahnwurzel und GewindeteilTooth root and thread part
210210: ein extrakoronales nicht starres Geschiebean extracoronal non-rigid attachment
212212: männlicher Teilmale part
214214: weiblicher Teilfemale part
216216: Zahn und ImplantatpfostenTooth and implant post
218218: extrakoronales, nicht starres Verbindungsstückextra coronal non-rigid connector
302302: Gruppe AGroup A
304304: Gruppe BGroup B

Claims

A computerized system for pre-casting a dental implant prosthesis, after positioning an extra-coronal non-rigid connector is implanted, the system comprising: a computed tomography (CT) scanner for electronically scanning a target area of the mandible to generate a three-dimensional digital representation of the target area of the mandible including representations of the maxilla and mandible; a three-dimensional construction unit for processing the three-dimensional digital representation of the target area of the mandible to create a digital simulation of a closed position of the mandible and to electronically trace a bone and tooth contour for an implant prosthesis at an implant site; a display unit for displaying the three-dimensional digital representation to an operator and for receiving electronic input from the operator that selects an implantation site in response to the display of the digital representation; an automated manufacturing unit for forming the implants with abutment and 3-unit fixed prosthesis based on the traced bone and tooth contour, the automated manufacturing unit being able to produce the implant prosthesis configured to fit the selected implantation site fits according to the digital representation; and an automated insertion unit for embedding the implants in the bone and a prosthesis on the tooth and the implant, embedding the root of the tooth and a threaded portion of the implant in the bone and attaching the 3-unit nickel-chrome prosthesis over the tooth and the implant abutment will.

system after claim 1 wherein the three-dimensional digital representation is generated by measuring a plurality of points along the bone in an antero-posterior plane using the three-dimensional rendering engine.

system after claim 1 wherein the shaped implants comprise: an active implant with a dimension of 4.3 x 11.5 mm, the active implants being endosseous, two-piece, conical screw implants with an internal conical connection and a hexagonal locking; a BioCare Snappy Abutment measuring 4mm; and an extra-coronal non-rigid fixture consisting of male and female components.

system after claim 3 , where the active implant and the BioCare Snappy abutment are made of Titanium Aluminum Vanadium (Ti-6A1-4V).

system after claim 3 , in which the male and female components of the non-rigid attachment are palpated and measured for a uniform fit.

system after claim 1 and 3 , the 3-unit prosthesis being constructed with the extra-coronal non-rigid connector with properties of nickel-chromium (Ni-Cr) and measured in a manner similar to bone.

The system after claim 1 and 3 , wherein the molded implants are divided into two groups, Group A and Group B, with Group A comprising the 3-unit dental implant-supported prosthesis by positioning an extra-coronal non-rigid connector between the tooth and the pontic, with the male component at the natural tooth prosthesis and the female component is placed in the pontic as an intracoronal attachment.

system after claim 7 wherein Group B comprises the 3-unit dental implant-borne prosthesis by positioning an extra-coronal non-rigid connector between the implant and the pontic, with the male component on the implant prosthesis and the female component in the pontic for intra-coronal attachment.

system after claim 1 wherein the automated manufacturing unit further generates a digital design for automated manufacturing of a custom surgical template corresponding to the implantation site and electronically stores the digital surgical template design for use by the automated manufacturing unit, wherein the automated manufacturing unit manufactures the customized surgical template.

system after claim 1 wherein the automatic placement unit is configured to begin placing the implants upon verified authorization from a registered dentist, wherein in an emergency or in the absence of the registered dentist, the automatic placement unit begins placing the implants upon receipt of a digitally signed consent from a patient .