WO2024022818A1 - Virtual model of a splint - Google Patents

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WO2024022818A1
WO2024022818A1 PCT/EP2023/069332 EP2023069332W WO2024022818A1 WO 2024022818 A1 WO2024022818 A1 WO 2024022818A1 EP 2023069332 W EP2023069332 W EP 2023069332W WO 2024022818 A1 WO2024022818 A1 WO 2024022818A1
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WO
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support
rail
model
support rods
teeth
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PCT/EP2023/069332
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Inventor
Florian AICHINGER
Daniela DUDAI
Yong-Min Jo
Original Assignee
Ca-Digital Gmbh
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Publication date
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002—Orthodontic computer assisted systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61C7/08—Mouthpiece-type retainers or positioners, e.g. for both the lower and upper arch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
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    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
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    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7532—Artificial members, protheses
    • B29L2031/7536—Artificial teeth

Definitions

  • the invention relates to the production of a splint that at least partially covers a patient's teeth and lies flat against the teeth.
  • An aligner is a splint for the orthodontic treatment of an individual tooth misalignment or for maintaining an unstable tooth position.
  • a flexible plastic film is pulled over a model of the teeth in a target position - in particular after correction of the tooth misalignment or in an intermediate step between the actual and target position, hardened and cut to size.
  • US 2013/0122448 suggests producing the model of the teeth using a 3D printing process.
  • a support structure required for additive manufacturing can be created semi-automatically: For this purpose, a virtual model of the object to be printed is first arranged over a flat surface in the intended manufacturing position, then the geometric or Support points required for stability reasons are determined and a support rod is first guided in the normal direction from the ground to each of the support points.
  • the additive manufacturing of a complex structure geometrically requires a large number of support points and thus support rods, which must be manually removed individually after the printing process.
  • bite splints are generally known.
  • Bites are occlusal supports in the area of the (pre-) molars to eliminate excess or incorrect strain on the teeth and jaw joints due to misalignments or diseases of the chewing system.
  • the invention is based on the object of simplifying the production of the rail.
  • a virtual model which includes the rail, as well as a support structure with support rods which are connected to the rail at support points and support the rail in a manufacturing position for additive manufacturing on a base under the rail.
  • Such a virtual model allows the splint to be additively manufactured without using a physical model of the teeth, especially directly in the treating doctor's office.
  • a model according to the invention preferably has at least one support arch which stands transversely to the ground on the ground and from which the support rods extend.
  • the rework of the rail made with the model according to the invention is then significantly simplified because the support rods can easily be removed together with the support arch in one operation.
  • the support rods preferably radiate from the support arch.
  • the support rods radiating out from the support arch avoid unnecessary material consumption.
  • the support rods preferably run parallel to the support arch.
  • Such a model according to the invention is particularly stable against tipping.
  • the support arch is at least partially filled with a harp, fan, ladder or honeycomb structure. These elements mechanically stabilize the support arch.
  • a model according to the invention at most a minority of the support rods are connected to the rail on an inside that lies flat against the teeth, and at least a majority of the support rods are connected to the rail on an outer visible side. Ideally, all support rods are connected to the rail not on the inside but on the outside visible side. The support rods are easier to remove from the convex outer visible side than from the concave inner side of the rail.
  • a model according to the invention preferably has at least one occlusal bite on the rail. Bites can be easily integrated into the virtual model.
  • a model according to the invention preferably has tips on the support rods which run in the support points in the direction normal to the rail.
  • the support rods are then more firmly connected to the support arch than to the rail and can therefore be removed more easily together with the support arch.
  • At least some of the tips of the support rods bend straight to the support points.
  • the area of the rail that can be supported by the support arch is thus expanded.
  • a model according to the invention is first created, then the rail is additively manufactured based on the model and the support structure is then removed from the rail.
  • Additive manufacturing processes also colloquially: “3D printing” are well known and enable, in particular, the efficient production of individual workpieces.
  • the splint is automatically calculated using a virtual model of the teeth.
  • Virtual models of the teeth are available as an actual model with the tooth misalignment, as a target model with displaced teeth and, if necessary, intermediate stages between the actual and target model, if several successive splints are required to correct the tooth misalignment.
  • support areas of the rail are automatically determined in which an inclination of the visible side against the ground does not exceed a threshold value, and the support rods are connected to the support areas.
  • Algorithms for determining the position and comparing the position of surfaces in space are well known. In particular, an angle of 130 to 180° can be set as a threshold value.
  • the rail is automatically positioned above the ground in such a way that the support areas in a labial area of the visible surface are minimized. This avoids possible visual impairments in the visible surface due to the attachment points of support rods.
  • the splint is preferably made from a biocompatible, preferably colorless and transparent plastic. Aligners made of biocompatible plastic are well known.
  • the support structure can also be made from a material that differs from the rail.
  • predetermined breaking points can be created through material transitions in order to further simplify the separation of the support structure from the rail.
  • the rail is post-treated, in particular ground and/or irradiated, after the support structure has been removed. This removes any unevenness remaining on the surface of the rail.
  • Fig. 1 shows a first model according to the invention and Fig. 2 shows a second model according to the invention.
  • Figure 1 shows a first virtual model 1 according to the invention of a rail 2 with a support structure 3 for additive manufacturing:
  • the splint 2 was automatically calculated based on a virtual target model of a patient's teeth with a thickness between 0.5 to 0.6 mm and additional occlusal bites up to 1 mm thick in the molar and premolar area, positioned manually over the substrate 4 and the Support structure 3 generated using ChituBox.
  • ChituBox automatically determines based on the local angle of a segment of the rail 2, not shown, to the subsurface 4, the support points 5 required for production on the inside 6 and the visible side 7 of the rail 2, then a foundation 8 (in ChituBox "raft") is created on the subsurface 4, from which Starting from this, the support rods 9 (“support”) first grow vertically, if necessary, bend briefly, sometimes several times, in order to then end in a tip 10 (“connection”), if possible in the normal direction on the rail 2 in the respective support point 5.
  • Figure 2 shows a second model 11 according to the invention of the same rail 2:
  • the rail 2 was first automatically aligned over the surface 12 so that, if possible, none of the support points 13 required for production lie in the labial area 14 of the visible surface or on the inside 6 of the rail 2.
  • the remaining support points 13 are grouped according to their distance from the cutting edge 18 projected onto the surface 12 and assigned to several - here: two - tongue-shaped, filled support arches 19.
  • the support arches 19 have a honeycomb structure and stand parallel to each other perpendicular to the base 12.
  • the further support rods 20 are initially essentially in the normal direction starting from the outer edge 21 of the associated support arch 19, and then, as in the first model 1, bending and, if possible, in the normal direction led to these bases 13.
  • the virtual model 1, 11 is printed on a 3D printer (not shown) made of a biocompatible, colorless and transparent plastic, the support structure 3, 22 is manually detached from the rail 2 and the rail 2 is then ground to remove any remaining residue the support structure 3, 22 to remove.

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Abstract

The invention relates to a virtual model (11) of a splint (2), which at least partly encloses the teeth of a patient and rests on the teeth in a planar manner, and of a support structure (22) having support rods (20), which are connected to the splint (2) in support points (13) and support the splint (2) on a substrate (12) under the splint (2) in a production position for additive manufacturing. In order to simplify finishing of the splint (2) after the additive manufacturing, according to the invention at least one support arch (19), which stands on the substrate (12) transversely to the substrate (12), is provided from which the support rods (20) project.

Description

Virtuelles Modell einer Schiene Virtual model of a rail
Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Schiene, die Zähne eines Patienten mindestens teilweise umhüllt und an den Zähnen flächig anliegt. The invention relates to the production of a splint that at least partially covers a patient's teeth and lies flat against the teeth.
Ein Aligner ist eine Schiene für die kieferorthopädische Behandlung einer individuellen Zahnfehlstellung oder zum Halten einer nicht gefestigten Zahnstellung. Zur Herstellung derartiger Schienen wird eine flexible Kunststofffolie über ein Modell der Zähne in einer Sollstellung - insbesondere nach Korrektur der Zahnfehlstellung oder in einem Zwischenschritt zwischen Ist- und Sollstellung gezogen, gehärtet und zurechtgeschnitten. An aligner is a splint for the orthodontic treatment of an individual tooth misalignment or for maintaining an unstable tooth position. To produce such splints, a flexible plastic film is pulled over a model of the teeth in a target position - in particular after correction of the tooth misalignment or in an intermediate step between the actual and target position, hardened and cut to size.
Im Hintergrund der Erfindung schlägt US 2013/0122448 vor, das Modell der Zähne hierfür in einem 3D-Druckverfahren herzustellen. Allgemein bekannt ist, dass eine für die additive Fertigung erforderliche Stützstruktur (beispielsweise mit der Software ChituBox) halbautomatisch erstellt werden kann: Hierzu wird ein virtuelles Modell des zu druckenden Gegenstands zunächst über einem ebenen Untergrund in der beabsichtigten Herstellposition angeordnet, dann werden die geometrisch oder aus Stabilitätsgründen erforderlichen Stützpunkte ermittelt und je ein Stützstab zunächst in Normalenrichtung ausgehend von dem Untergrund zu jedem der Stützpunkte geführt. Die additive Fertigung einer komplexen Struktur erfordert geometrisch eine hohe Zahl von Stützpunkten und damit Stützstäben, die nach dem Druckprozess einzeln manuell entfernt werden müssen. In the background of the invention, US 2013/0122448 suggests producing the model of the teeth using a 3D printing process. It is generally known that a support structure required for additive manufacturing (for example with the ChituBox software) can be created semi-automatically: For this purpose, a virtual model of the object to be printed is first arranged over a flat surface in the intended manufacturing position, then the geometric or Support points required for stability reasons are determined and a support rod is first guided in the normal direction from the ground to each of the support points. The additive manufacturing of a complex structure geometrically requires a large number of support points and thus support rods, which must be manually removed individually after the printing process.
Im weiteren Hintergrund der Erfindung sind Aufbissschienen allgemein bekannt. Aufbisse sind okklusale Auflagen im Bereich der (Prä-)Molaren zur Beseitigung von Über- oder Fehlbelastungen der Zähne und Kiefergelenke aufgrund von Fehlstellungen oder Erkrankungen des Kausystems. In the further background of the invention, bite splints are generally known. Bites are occlusal supports in the area of the (pre-) molars to eliminate excess or incorrect strain on the teeth and jaw joints due to misalignments or diseases of the chewing system.
Aufgabe Task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung der Schiene zu vereinfachen. Lösung The invention is based on the object of simplifying the production of the rail. Solution
Nach der Erfindung wird ein virtuelles Modell vorgeschlagen, das die Schiene umfasst, sowie eine Stützstruktur mit Stützstäben, die in Stützpunkten mit der Schiene verbunden sind und die Schiene in einer Herstellposition für eine additive Fertigung auf einem Untergrund unter der Schiene abstützen. Ein solches virtuelles Modell erlaubt die additive Fertigung der Schiene ohne Verwendung eines physischen Modells der Zähne insbesondere unmittelbar in der Praxis des behandelnden Arztes. According to the invention, a virtual model is proposed which includes the rail, as well as a support structure with support rods which are connected to the rail at support points and support the rail in a manufacturing position for additive manufacturing on a base under the rail. Such a virtual model allows the splint to be additively manufactured without using a physical model of the teeth, especially directly in the treating doctor's office.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Modell mindestens einen quer zu dem Untergrund auf dem Untergrund stehenden Stützbogen auf, von dem die Stützstäbe ausgehen. Die Nacharbeit der mit dem erfindungsgemäßen Modell gefertigten Schiene ist dann signifikant vereinfacht, weil die Stützstäbe leicht zusammen mit dem Stützbogen in einem Arbeitsgang entfernt werden können.A model according to the invention preferably has at least one support arch which stands transversely to the ground on the ground and from which the support rods extend. The rework of the rail made with the model according to the invention is then significantly simplified because the support rods can easily be removed together with the support arch in one operation.
Vorzugsweise gehen in einem erfindungsgemäßen Modell die Stützstäbe strahlenförmig von dem Stützbogen aus. Die strahlenförmig von dem Stützbogen ausgehenden Stützstäbe vermeiden unnötigen Materialverbrauch. In a model according to the invention, the support rods preferably radiate from the support arch. The support rods radiating out from the support arch avoid unnecessary material consumption.
Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Modell die Stützstäbe parallel zu dem Stützbogen. Ein solches erfindungsgemäßes Modell ist besonders kippstabil. In a model according to the invention, the support rods preferably run parallel to the support arch. Such a model according to the invention is particularly stable against tipping.
Vorzugsweise ist in einem erfindungsgemäßen Modell der Stützbogen mindestens teilweise mit einer Harfen-, Fächer-, Leiter- oder Wabenstruktur gefüllt. Diese Elemente stabilisieren den Stützbogen mechanisch. Preferably, in a model according to the invention, the support arch is at least partially filled with a harp, fan, ladder or honeycomb structure. These elements mechanically stabilize the support arch.
Vorzugsweise ist in einem erfindungsgemäßen Modell höchstens eine Minderheit der Stützstäbe an einer Innenseite, die an den Zähnen flächig anliegt, und mindestens eine Mehrheit der Stützstäbe an einer äußeren Sichtseite mit der Schiene verbunden. Im Idealfall sind alle Stützstäbe nicht an der Innen-, sondern an der äußeren Sichtseite mit der Schiene verbunden. Von der konvexen äußeren Sichtseite lassen sich die Stützstäbe leichter entfernen als von der konkaven Innenseite der Schiene. Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Modell mindestens einen Aufbiss okklusal auf der Schiene auf. In das virtuelle Modell können Aufbisse einfach integriert werden. Preferably, in a model according to the invention, at most a minority of the support rods are connected to the rail on an inside that lies flat against the teeth, and at least a majority of the support rods are connected to the rail on an outer visible side. Ideally, all support rods are connected to the rail not on the inside but on the outside visible side. The support rods are easier to remove from the convex outer visible side than from the concave inner side of the rail. A model according to the invention preferably has at least one occlusal bite on the rail. Bites can be easily integrated into the virtual model.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Modell Spitzen an den Stützstäben auf, die in den Stützpunkten in Normalenrichtung zu der Schiene verlaufen. Die Stützstäbe sind dann fester mit dem Stützbogen als mit der Schiene verbunden und lassen sich dadurch leichter zusammen mit dem Stützbogen entfernen. A model according to the invention preferably has tips on the support rods which run in the support points in the direction normal to the rail. The support rods are then more firmly connected to the support arch than to the rail and can therefore be removed more easily together with the support arch.
Vorzugsweise verlaufen in einem solchen erfindungsgemäßen Modell mindestens einzelne der Spitzen von den Stützstäben abknickend gerade zu den Stützpunkten. Der ausgehend von dem Stützbogen stützbare Bereich der Schiene wird so erweitert. Preferably, in such a model according to the invention, at least some of the tips of the support rods bend straight to the support points. The area of the rail that can be supported by the support arch is thus expanded.
Vorzugsweise wird zunächst ein erfindungsgemäßes Modell erstellt, dann die Schiene anhand des Modells additiv gefertigt und die Stützstruktur anschließend von der Schiene entfernt. Additive Fertigungsverfahren (umgangssprachlich auch: „3D-Druck“) sind allgemein bekannt und ermöglichen insbesondere eine rationelle Herstellung individueller einzelner Werkstücke. Preferably, a model according to the invention is first created, then the rail is additively manufactured based on the model and the support structure is then removed from the rail. Additive manufacturing processes (also colloquially: “3D printing”) are well known and enable, in particular, the efficient production of individual workpieces.
Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Schiene anhand eines virtuellen Modells der Zähne automatisch berechnet. Virtuelle Modelle der Zähne sind als Istmodell mit der Zahnfehlstellung, als Sollmodell mit verschobenen Zähnen und gegebenen Falls Zwischenstufen zwischen Ist- und Sollmodell, soweit mehrere aufeinander folgende Schienen zum Beheben der Zahnfehlstellung erforderlich sind. Preferably, in a method according to the invention, the splint is automatically calculated using a virtual model of the teeth. Virtual models of the teeth are available as an actual model with the tooth misalignment, as a target model with displaced teeth and, if necessary, intermediate stages between the actual and target model, if several successive splints are required to correct the tooth misalignment.
Vorzugsweise werden in einem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch Stützbereiche der Schiene bestimmt, in denen eine Neigung der Sichtseite gegen den Untergrund einen Schwellwert nicht übersteigt, und die Stützstäbe werden mit den Stützbereichen verbunden. Algorithmen zur Lagebestimmung und zum Vergleich der Lage von Flächen im Raum sind allgemein bekannt. Als Schwellwert kann insbesondere ein Winkel von 130 bis 180° angesetzt werden. Vorzugsweise wird in einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren die Schiene automatisch derart über dem Untergrund positioniert, dass die Stützbereiche in einem Labialbereich der Sichtfläche minimiert sind. So werden mögliche optische Beeinträchtigungen in der Sichtfläche durch Ansatzpunkte von Stützstäben vermieden. Preferably, in a method according to the invention, support areas of the rail are automatically determined in which an inclination of the visible side against the ground does not exceed a threshold value, and the support rods are connected to the support areas. Algorithms for determining the position and comparing the position of surfaces in space are well known. In particular, an angle of 130 to 180° can be set as a threshold value. Preferably, in such a method according to the invention, the rail is automatically positioned above the ground in such a way that the support areas in a labial area of the visible surface are minimized. This avoids possible visual impairments in the visible surface due to the attachment points of support rods.
Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Schiene aus einem biokompatiblen, vorzugsweise farblosen und transparenten Kunststoff gefertigt. Aligner aus biokompatiblem Kunststoff sind allgemein bekannt. In a method according to the invention, the splint is preferably made from a biocompatible, preferably colorless and transparent plastic. Aligners made of biocompatible plastic are well known.
In einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren kann zudem die Stützstruktur aus einem von der Schiene abweichenden Material gefertigt werden. So können insbesondere Sollbruchstellen durch Materialübergänge erzeugt werden, um das Trennen der Stützstruktur von der Schiene weiter zu vereinfachen. In such a method according to the invention, the support structure can also be made from a material that differs from the rail. In particular, predetermined breaking points can be created through material transitions in order to further simplify the separation of the support structure from the rail.
Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Schiene nach dem Entfernen der Stützstruktur nachbehandelt, insbesondere geschliffen und/oder bestrahlt. So werden an der Oberfläche der Schiene verbliebene Unebenheiten entfernt. Preferably, in a method according to the invention, the rail is post-treated, in particular ground and/or irradiated, after the support structure has been removed. This removes any unevenness remaining on the surface of the rail.
Ausführungsbeispiel Example embodiment
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen The invention is explained below using an exemplary embodiment. Show it
Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäßes Modell und Fig. 2 ein zweites erfindungsgemäßes Modell. Fig. 1 shows a first model according to the invention and Fig. 2 shows a second model according to the invention.
Figur 1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes virtuelles Modell 1 einer Schiene 2 mit einer Stützstruktur 3 für die additive Fertigung: Figure 1 shows a first virtual model 1 according to the invention of a rail 2 with a support structure 3 for additive manufacturing:
Die Schiene 2 wurde basierend auf einem virtuellen Sollmodell der Zähne eines Patienten mit einer Dicke zwischen 0,5 bis 0,6 mm und zusätzlich okklusal Aufbissen bis zu 1 mm Dicke im Molaren- und Prämolarenbereich automatisch berechnet, manuell über dem Untergrund 4 positioniert und die Stützstruktur 3 mittels ChituBox generiert. Zunächst bestimmt ChituBox automatisch anhand des lokalen Winkels eines nicht dargestellten Segments der Schiene 2 zum Untergrund 4 die zur Fertigung erforderlichen Stützpunkte 5 an der Innenseite 6 und der Sichtseite 7 der Schiene 2, dann wird auf dem Untergrund 4 ein Fundament 8 (in ChituBox „raft“) angelegt, von dem ausgehend die Stützstäbe 9 („support“) zunächst senkrecht aufwachsen, bei Bedarf gegebenen Falls kurz, teils auch mehrfach abknicken um dann in einer Spitze 10 („connection“) möglichst in Normalenrichtung auf der Schiene 2 im jeweiligen Stützpunkt 5 zu enden. The splint 2 was automatically calculated based on a virtual target model of a patient's teeth with a thickness between 0.5 to 0.6 mm and additional occlusal bites up to 1 mm thick in the molar and premolar area, positioned manually over the substrate 4 and the Support structure 3 generated using ChituBox. First, ChituBox automatically determines based on the local angle of a segment of the rail 2, not shown, to the subsurface 4, the support points 5 required for production on the inside 6 and the visible side 7 of the rail 2, then a foundation 8 (in ChituBox "raft") is created on the subsurface 4, from which Starting from this, the support rods 9 (“support”) first grow vertically, if necessary, bend briefly, sometimes several times, in order to then end in a tip 10 (“connection”), if possible in the normal direction on the rail 2 in the respective support point 5.
Figur 2 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Modell 11 derselben Schiene 2: Die Schiene 2 wurde zunächst über dem Untergrund 12 automatisch so ausgerichtet, dass möglichst keiner der für die Fertigung erforderlichen Stützpunkte 13 im Labialbereich 14 der Sichtfläche oder auf der Innenseite 6 der Schiene 2 liegt. Zu den nahe dem Untergrund 12 liegenden Stützpunkten 13 für die Schiene 2 im Bereich 15 der Molaren des Patienten führen ausgehend von einem segmentierten Fundament 16 separate senkrecht verlaufende Stützstäbe 17 wie im ersten Modell 1 . Figure 2 shows a second model 11 according to the invention of the same rail 2: The rail 2 was first automatically aligned over the surface 12 so that, if possible, none of the support points 13 required for production lie in the labial area 14 of the visible surface or on the inside 6 of the rail 2. Starting from a segmented foundation 16, separate vertical support rods 17 lead to the support points 13 for the rail 2 in the area 15 of the patient's molars, as in the first model 1, which lie close to the base 12.
Die übrigen Stützpunkte 13 werden gruppiert nach ihrem auf den Untergrund 12 projizierten Abstand zur Schneidekante 18 und mehreren - hier: zwei - zungenförmigen ausgefüllten Stützbögen 19 zugeordnet. Die Stützbögen 19 weisen eine Wabenstruktur auf und stehen parallel zueinander senkrecht auf dem Untergrund 12. Die weiteren Stützstäbe 20 werden zunächst im Wesentlichen in Normalenrichtung von der äußeren Kante 21 des zugeordneten Stützbogens 19 ausgehend, und dann wie im ersten Modell 1 abknickend und möglichst in Normalenrichtung auf diese Stützpunkte 13 geführt. The remaining support points 13 are grouped according to their distance from the cutting edge 18 projected onto the surface 12 and assigned to several - here: two - tongue-shaped, filled support arches 19. The support arches 19 have a honeycomb structure and stand parallel to each other perpendicular to the base 12. The further support rods 20 are initially essentially in the normal direction starting from the outer edge 21 of the associated support arch 19, and then, as in the first model 1, bending and, if possible, in the normal direction led to these bases 13.
Zur Herstellung der Schiene 2 wird das virtuelle Modell 1 , 11 auf einen nicht dargestellten 3D-Drucker aus einem biokompatiblen, farblosen und transparenten Kunststoff gedruckt, die Stützstruktur 3, 22 manuell von der Schiene 2 gelöst und die Schiene 2 anschließend geschliffen, um verbleibende Reste der Stützstruktur 3, 22 zu entfernen. In den Figuren sindTo produce the rail 2, the virtual model 1, 11 is printed on a 3D printer (not shown) made of a biocompatible, colorless and transparent plastic, the support structure 3, 22 is manually detached from the rail 2 and the rail 2 is then ground to remove any remaining residue the support structure 3, 22 to remove. There are in the figures
1 Modell 1 model
2 Schiene 2 rail
3 Stützstruktur3 support structure
4 Untergrund4 underground
5 Stützpunkt5 base
6 Innenseite 6 inside
7 Sichtseite 7 visible side
8 Fundament8 foundation
9 Stützstab 9 support rod
10 Spitze 10 tip
11 Modell 11 model
12 Untergrund12 underground
13 Stützpunkt13 base
14 Labialbereich14 labial area
15 Bereich 15 area
16 Fundament16 foundation
17 Stützstab 17 support rod
18 Schneidekante18 cutting edge
19 Stützbogen19 support arches
20 Stützstab 20 support rod
21 Kante 21 edge
22 Stützstruktur 22 support structure

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Virtuelles Modell (1 , 11 ) einer Schiene (2), die Zähne eines Patienten mindestens teilweise umhüllt und an den Zähnen flächig anliegt, und einer Stützstruktur (3, 22) mit Stützstäben (9, 20), die in Stützpunkten (5, 13) mit der Schiene (2) verbunden sind und die Schiene (2) in einer Herstellposition für eine additive Fertigung auf einem Untergrund (4, 12) unter der Schiene (2) abstützen. 1 . Virtual model (1, 11) of a splint (2), which at least partially covers a patient's teeth and lies flat against the teeth, and a support structure (3, 22) with support rods (9, 20) which are located in support points (5, 13 ) are connected to the rail (2) and support the rail (2) in a manufacturing position for additive manufacturing on a base (4, 12) under the rail (2).
2. Modell (11 ) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch mindestens einen quer zu dem Untergrund (12) auf dem Untergrund (12) stehenden Stützbogen (19), von dem die Stützstäbe (20) ausgehen. 2. Model (11) according to the aforementioned claim, characterized by at least one support arch (19) standing transversely to the base (12) on the base (12), from which the support rods (20) extend.
3. Modell (11 ) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstäbe (20) strahlenförmig von dem Stützbogen (19) ausgehen. 3. Model (11) according to the aforementioned claim, characterized in that the support rods (20) radiate from the support arch (19).
4. Modell (11 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstäbe (20) parallel zu dem Stützbogen (19) verlaufen. 4. Model (11) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the support rods (20) run parallel to the support arch (19).
5. Modell (11 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbogen (19) mindestens teilweise mit einer Wabenstruktur gefüllt ist. 5. Model (11) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the support arch (19) is at least partially filled with a honeycomb structure.
6. Modell (11 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass höchstens eine Minderheit der Stützstäbe (20) an einer Innenseite (6), die an den Zähnen flächig anliegt, und mindestens eine Mehrheit der Stützstäbe (20) an einer äußeren Sichtseite (7) mit der Schiene (2) verbunden ist. 6. Model (11) according to one of the preceding claims, characterized in that at most a minority of the support rods (20) on an inside (6) which lies flat against the teeth, and at least a majority of the support rods (20) on an outer side Visible side (7) is connected to the rail (2).
7. Modell (1 , 11 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Aufbiss okklusal auf der Schiene (2). 7. Model (1, 11) according to one of the preceding claims, characterized by at least one occlusal bite on the rail (2).
8. Modell (1 , 11 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch Spitzen an den Stützstäben (9, 20), die in den Stützpunkten (5, 13) in Normalenrichtung zu der Schiene (2) verlaufen. Modell (1 , 11 ) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einzelne der Spitzen von den Stützstäben (9, 20) abknickend gerade zu den Stützpunkten (5, 13) verlaufen. Verfahren zum Herstellen einer Schiene (2), wobei zunächst ein virtuelles Modell (1 , 11 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche erstellt und dann die Schiene (2) anhand des Modells (1 , 11 ) additiv gefertigt und die Stützstruktur (3, 22) anschließend von der Schiene (2) entfernt wird. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2) anhand eines virtuellen Modells der Zähne automatisch berechnet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass automatisch Stützbereiche der Schiene (2) bestimmt werden, in denen eine Neigung der Sichtseite (7) gegen den Untergrund (4, 12) einen Schwellwert nicht übersteigt, und die Stützstäbe (9, 20) mit den Stützbereichen verbunden werden. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2) automatisch derart über dem Untergrund (4, 12) positioniert wird, dass die Stützbereiche in einem Labialbereich (14) der Sichtfläche minimiert sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2) aus einem biokompatiblen, vorzugsweise farblosen und transparenten Kunststoff gefertigt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2) nach dem Entfernen der Stützstruktur (3, 22) nachbehandelt, insbesondere geschliffen und/oder bestrahlt wird. 8. Model (1, 11) according to one of the preceding claims, characterized by tips on the support rods (9, 20) which run in the support points (5, 13) in the direction normal to the rail (2). Model (1, 11) according to the aforementioned claim, characterized in that at least some of the tips of the support rods (9, 20) bend straight to the support points (5, 13). Method for producing a rail (2), wherein a virtual model (1, 11) is first created according to one of the preceding claims and then the rail (2) is additively manufactured based on the model (1, 11) and the support structure (3, 22) then removed from the rail (2). Method according to the preceding claim, characterized in that the splint (2) is automatically calculated using a virtual model of the teeth. Method according to one of claims 10 or 11, characterized in that support areas of the rail (2) are automatically determined in which an inclination of the visible side (7) against the ground (4, 12) does not exceed a threshold value, and the support rods (9, 20) can be connected to the support areas. Method according to the preceding claim, characterized in that the rail (2) is automatically positioned above the ground (4, 12) in such a way that the support areas in a labial area (14) of the visible surface are minimized. Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the rail (2) is made from a biocompatible, preferably colorless and transparent plastic. Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the rail (2) is post-treated, in particular ground and/or irradiated, after the support structure (3, 22) has been removed.
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