CN114555006A - 用于制造用于基台的计算机模型以及制造基台的方法 - Google Patents

用于制造用于基台的计算机模型以及制造基台的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于借助计算机(3)制造用于牙植入物(12)的对于患者确定的患者个人的基台(2)的三维计算机模型(1)的方法，该基台(2)具有至少一个基座(4)、连接结构(5)、看起来冠状的平台表面(6)以及螺旋通道(7)，该方法包括以下步骤：——提供患者的颌骨的通过计算机(3)可读的三维示图(10)，——根据患者个人的牙龈走向选择对预备体边界的限定，——通过计算机(3)的操作者或者通过算法来限定基台(2)的在预备体边界上方的三维几何形状，——通过计算机(3)的操作者或者通过算法来限定基台(2)的穿龈轮廓(E)，——通过计算机(3)提供三维计算机模型(1)，其中，在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有平台表面(6)的盘状构型。

Description

用于制造用于基台的计算机模型以及制造基台的方法
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1和/或权利要求2的前序部分所述特征的方法以及一种用于制造基台的方法以及一种计算机程序产品、一种计算机可读的存储介质、一种计算机可读的数据载体和一种传输这样的计算机程序产品的数据载体信号以及一种计算机，该计算机配置用于实施所述方法中的一种方法和/或用于执行这样的计算机程序产品。
背景技术
基台(德语中有时也被称为“Aufsatz”)在牙科中被理解为在销钉状的牙植入物与假体供给体(例如单个牙供给体、齿桥供给体、假体等)之间的连接元件。与假体供给体的连接可以直接或通过中间结构实现。
基台由EP2825124B1得知。在所述文献中所示的基台包括具有看起来冠状的平台表面的盘状构型的平台，该平台促进细胞生长并且允许将中间结构或假体供给体支撑在看起来冠状的平台表面上。通过事后加工基台的可能性，对于特定的患者获得基台的个体化。
在牙科技术的植入物供给体中，穿龈轮廓(或出现轮廓，Emergenzprofil)理解为在从牙植入物出发直到牙龈边界的冠状延伸的区域中牙龈在要放置基台的地方的三维走向。
除了预制的标准基台(其必须在牙科实验室中复杂地手动再加工，以便使其适应于患者的颌骨中的供给体位置上的具体给定条件)，已知的是，直接制造患者个体化的基台。这通过待制造的患者个体化的基台的通过计算机可读的三维计算机模型来实现。所述三维计算机模型基于患者的颌骨的数字化的模拟颌骨印模来制造或直接以数字形式(例如在使用口腔内的扫描器或实验室扫描器的情况下)来提供。
通过操作者(例如牙科技师或牙医)或通过算法在要放置基台地方限定患者个人的牙龈走向。
此外，通过操作者或算法可以限定基台的在通过个人的牙龈走向预先给定的预备体边界的上方的三维几何形状。对基台的三维几何形状的限定可以包括：
——限定用于将基台固定到销钉状牙植入物上的在基台中延伸的螺纹通道的位置。通常，相对于销钉状牙植入物的定向限定该位置。
——限定基台的看起来冠状的平台表面的宽度。
——限定基台的高度。
——限定基台的具有螺旋通道的中央突起的宽度。
此外，可以通过计算机的操作者或通过算法限定基台的穿龈轮廓。
穿龈轮廓(即基台的在直到销钉状牙植入物的预备体边界的下方的外部几何形状)迄今为止以标准形状被预先给定，并且穿龈轮廓与螺旋通道之间的区域被限定为填充的体，使得计算机的操作者在此没有任何操作余地。结果是，在实践中经常选择本身延伸得太深的预备体边界，以便放大可以通过操作者或算法选择或限定的那个区域。这带来的问题是，在基台与假体供给体之间的所谓的粘合接缝朝向牙植入物并且由此朝向患者的颌骨移动，这对牙龈和颌骨具有破坏性的后果。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于借助计算机制造用于牙植入物的对于患者确定的患者个人的基台的三维计算机模型的方法以及一种用于制造用于牙植入物的这种基台的方法，其中计算机模型或根据该计算机模型制造的基台对于患者的牙龈和颌骨更好地兼容。
所述任务通过一种具有权利要求1和/或权利要求2的特征的方法和通过一种具有权利要求7的特征的方法来解决。
本发明还应提供一种包括用于执行该方法的指令的计算机程序产品、一种计算机可读的存储介质以及一种包括这样的指令的计算机可读的数据载体以及一种传输这样的计算机程序产品的数据载体信号、一种用于实施根据本发明的方法之一和/或用于实施根据本发明的计算机程序产品的计算机。
所述任务通过一种具有权利要求8的特征的计算机程序产品、一种具有权利要求9的特征的计算机可读的存储介质、一种具有权利要求10的特征的计算机可读的数据载体、一种具有权利要求11的特征的数据载体信号和一种具有权利要求12的特征的计算机来解决。
在患者的身体外部实施根据本发明的方法的步骤，因为本发明从患者颌骨的至少在颌骨的要放置基台的那个区域中已经存在的三维示图出发。
本发明的有利实施方式在从属权利要求中定义。
根据本发明的第一变型方案，在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有看起来冠状的平台表面的盘状构型，如其本身由EP2825124B1已知的那样。所述盘状构型具有在基台与假体供给体之间的有利地远离牙植入物布置的粘合接缝。因为进一步规定，通过计算机的操作者从限定的穿龈轮廓出发、即选择基台的平台的在预备体边界的下方的材料厚度，所以对于计算机的操作者而言取消为了放大其设计余地选择本身延伸太深的预备体边界的动因，因为本发明对于操作者而言允许基台的在预备体边界下方的三维几何形状的构造。为了避免在此如下不利的构造，该构造在根据由计算机提供的三维计算机模型制造的基台的情况下可能导致基台的失效，本发明规定，基台的在预备体边界下方的三维几何形状可以通过操作者仅在存储在电子存储器中的预先给定的范围内选择。
看起来冠状的平台表面的盘状构型本身仅是足够的。然而优选地，也设置有平台的在冠向方向上成拱形构造的下侧(平台的通过材料厚度与看起来冠状的平台表面间隔开的表面)。
本发明规定，基台的在预备体边界下方的三维几何形状可以至少以如下程度通过操作者来选择，使得操作者可以从限定的穿龈轮廓出发选择基台的平台的材料厚度(也就是说在看起来冠状的平台表面与背离该平台表面的平台表面之间的法向距离)。
在优选的实施例中，本发明规定，基台的在预备体边界下方的三维几何形状可以进一步以如下程度通过操作者来选择，使得通过计算机的操作者选择
——螺旋通道的壁的材料厚度(也就是说在限定螺旋通道的内壁与基台的具有螺旋通道的冠状延伸的区域的背离该内壁的壁之间的法向距离)，和/或
——基台的基座的材料厚度(也就是说在基台的朝向连接结构的外侧与看起来冠状的平台表面之间的法向距离)，和/或
——对于在看起来冠状的平台表面与基台的基座之间的过渡部，和/或对于在基台的基座与螺旋通道的壁之间的过渡部，选择在存储在电子存储器中的预先给定的范围内的过渡半径。
要指出，恒定的材料厚度对于基台的平台的材料厚度和/或对于螺纹通道的壁的材料厚度和/或对于基台的基部的材料厚度是优选的。原则上，然而这些材料厚度中的一个或多个的变化也是可能的(可变材料厚度)。所述变化可以通过预先规定一个或多个支撑位置来限定。
优选地规定，根据基台的要使用的材料(例如陶瓷、钛、塑料或杂化材料)和/或根据基台的在预备体边界上方的限定的三维几何形状选择用于材料厚度的可能选择的相应的区域或用于过渡半径的相应的区域。
存储在电子存储器中的预先给定的范围(计算机在实施该方法期间、至少在相应的步骤期间必须自然对该范围进行访问)可以分别基于经验值和/或基于模拟和/或测量序列来确定。例如可以规定，所述材料厚度
——基台的基座可以在从大约0.05mm到大约4mm的范围内选择，
——平台可以在从大约0.05mm到大约2mm的范围内选择，
——螺旋通道的壁可以在从大约0.05mm到大约3mm的范围内选择。
优选地规定，该方法和相应的计算机程序(该计算机程序在由计算机执行所述程序时促使所述计算机实施该方法)从所提供的患者的颌骨的通过计算机可读的三维示图出发直接创建用于具有盘状构造的看起来冠状的平台表面的基台的三维计算机模型。
替代地，但在本发明的第二变型方案中可以规定，利用传统的方法和相应的计算机程序首先构建患者个人的基台的三维启动计算机模型，该三维启动计算机模型具有如下的形状，使得在基台的螺旋通道与基台的穿龈轮廓之间径向延伸的区域示出为填充有材料。然后，计算机按照根据本发明的方法或者利用相应的根据本发明的计算机程序进行变换，以便从三维启动计算机模型中获得三维计算机模型1，在该三维计算机模型中在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有看起来冠状的平台表面的盘状构型，并且该三维计算机模型具有通过计算机的操作者从限定的穿龈轮廓出发选择的基台的平台的材料厚度。可以设置与关于本发明的第一变型方案所讨论的相同的附加的可选的特征。为了在使用根据上述实施例中的至少一个实施例的方法制造的患者个体化的基台的材料减少的三维计算机模型的情况下制造用于牙植入物的根据本发明的基台，优选提出增材制造方法(例如激光烧结)，在该增材制造方法中逐层地通过能量作用固化(例如由陶瓷、钛、塑料或杂化材料组成的)粉末。
相对于用于制造基台的传统的、切削的或切割的方法，增材制造方法的特点在于缩短的方法持续时间。此外，在切削的或切割的方法中经常需要复杂的重新夹紧。在使用增材制造方法时也可能需要切削的或切割的后处理。
在所有实施例中，螺纹通道可以平行于基台的连接结构的中心假想轴线延伸或者与其成一定角度地延伸。
附图说明
借助附图讨论本发明的各实施例。在附图中：
图1a、1b示出用于实施根据本发明的方法的装置的两个变型方案的示意图，
图2示出在使用图1a或1b的方法的结果的情况下基台的制造方法的示意图，
图3a至3d示出通过本发明待制造的基台的一个实施例的不同视图和一个剖面图，
图4示出如在图3d中具有材料厚度的标注尺寸的剖面图，
图5a至5d示出患者个人的基台的三维启动计算机模型的一个实施例的不同视图和一个剖面图，该三维启动计算机模型在根据本发明的方法的过程中被变换，
图6示出通过本发明待制造的基台的一个实施例的剖面图，其中，可以看出如何在本发明的第二变型方案中从三维启动计算机模型出发进行变换，
图7a至7d示出具有基台的计算机模型的或没有基台、齿龈罩和根据按照本发明的方法制造的具有以齿冠形式的假体供给体的基台的患者的颌骨的通过计算机可读取的三维示图的示图。
具体实施方式
图1a示意性地示出用于运行用于借助计算机3制造用于牙植入物12的对于患者确定的患者个人的基台2的三维计算机模型1的方法的装置，其中，所述基台2(参见图3a至3d)具有：
——基座4，
——用于将基台2连接到销钉状牙植入物12上的连接结构5(参见图7b)，
——用于支撑假体供给体的基台2的平台的看起来冠状的平台表面6，以及
——用于将基台2固定到销钉状牙植入物12上的螺旋通道7。
可以看出基台2的连接结构5的中心假想轴线Z。
提供至少在颌骨的要放置基台2的区域中患者的颌骨的通过计算机3可读的三维示图10。所述三维示图可以以已知的方式基于患者的颌骨的数字化的模拟颌骨印模提供或直接以数字形式(例如在使用口腔内的扫描器和/或实验室扫描器的情况下)来提供。
以已知的方式，通过计算机3的操作者或通过算法在要放置基台2地方根据对于患者个人的牙龈走向选择对预备体边界的限定。
通过计算机3的操作者或者通过算法来限定基台2的在预备体边界上方的三维几何形状。对基台2三维几何形状的限定可以包括：
——限定用于将基台2固定到销钉状牙植入物12上的在基台2中延伸的螺纹通道7的位置。通常，相对于销钉状牙植入物12的定向限定该位置。
——限定基台2的看起来冠状的平台表面6的宽度。
——限定基台2的高度。
——限定基台2的具有螺旋通道7的中央突起的宽度。
对基台2的穿龈轮廓E的限定通过计算机3的操作者或者通过算法来实现。
根据本发明，在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有看起来冠状的平台表面6的盘状构型。
通过计算机3的操作者，从限定的穿龈轮廓E出发在存储在电子存储器8中的预先给定的范围内选择(参见图4和图6)：
——基台2的平台的材料厚度d1，
——基台2的基座4的材料厚度d2，和/或
——螺旋通道7的壁的材料厚度d3，和/或
——对于在看起来冠状的平台表面6与基台2的基座4之间的过渡部的过渡半径R1，
——对于在基台2的基座4与螺旋通道7的壁之间的过渡部的过渡半径R2。
三维计算机模型1由计算机3提供，例如用于在使用根据刚才描述的方法制造的三维计算机模型1的情况下、优选通过增材制造方法制造用于牙植入物12的患者个人的基台2。
图1b的实施例与至今讨论的实施例的区别仅在于，根据本发明的第二变型方案，首先根据颌骨的所提供的三维示图、穿龈轮廓E和基台2的在预备体边界上方的三维几何形状的限定来构建患者个人的基台2的三维启动计算机模型9，其中，该三维启动计算机模型9具有这样的形状，使得在基台2的螺旋通道10与基台2的穿龈轮廓E之间径向延伸的区域示出为填充有材料(参见图5a至5d)。从所述三维启动计算机模型9出发(其本身代表符合功能的基台)，计算机3实施通过算法(该算法例如根据螺旋通道的角度根据所计算出的负荷峰值计算出一定的必要的材料厚度)的变换，以便从三维启动计算机模型9中获得三维计算机模型1，在该三维计算机模型中在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有看起来冠状的平台表面6的盘状构型，并且该三维计算机模型具有基台2的平台的通过计算机3的操作者从限定的穿龈轮廓E出发选择的材料厚度d1和其它讨论的参数。在图6中示例性地示出在变换时可以移除哪个示出为用材料填充的区域(打点的区域)。
图7a示出患者的颌骨的具有患者个人的基台2的三维计算机模型1的通过计算机3可读取的三维示图10的示图。
在图7b中移除在图7a中所示的基台2，这允许销钉状牙植入物12的上部区域的视图。基台2利用其连接结构5被嵌入到销钉状牙植入物12的所述上部区域中。图7c示出齿龈罩(然而在图7a和7b中没有设置该齿龈罩)。
图7d示出根据本发明的方法制造的具有以齿冠形式的假体供给体的基台2。
附图标记列表
1 患者个人的基台的三维计算机模型
2 基台
3 计算机
4 基台的基座
5 连接结构
6 看起来冠状的平台表面
7 螺旋通道
8 电子存储器
9 患者个人的基台的三维启动计算机模型
10 患者颌骨的三维示图
11 制造设备
12 牙植入物
E 基台的穿龈轮廓
Z 基台的连接结构的中心假想轴线
d1 基台的平台的材料厚度
d2 基台的平台的材料厚度
d3 基台的螺旋通道的壁的材料厚度
R1 在看起来冠状的平台表面与基台的基座之间的过渡部的过渡半径
R2 基台的基座与螺旋通道的壁之间的过渡部的过渡半径。

Claims (12)

1.用于借助计算机(3)制造用于牙植入物(12)的对于患者确定的患者个人的基台(2)的三维计算机模型(1)的方法，其中，该基台(2)包括：至少一个基座(4)、用于将基台(2)连接到销钉状牙植入物(12)上的连接结构(5)、基台(2)的用于支撑假体供给体的平台的看起来冠状的平台表面(6)以及用于将基台(2)固定到销钉状牙植入物(12)上的螺旋通道(7)，该方法至少包括以下步骤：
——提供患者的颌骨的至少在颌骨的要放置基台(2)的区域中的通过计算机(3)可读的三维示图(10)，
——通过计算机(3)的操作者或通过算法根据在要放置基台(2)地方的患者个人的牙龈走向选择对预备体边界的限定，
——通过计算机(3)的操作者或者通过算法来限定基台(2)的在预备体边界上方的三维几何形状，
——通过计算机(3)的操作者或者通过算法来限定基台(2)的穿龈轮廓(E)，
——通过计算机(3)提供三维计算机模型(1)，
其特征在于，在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有看起来冠状的平台表面(6)的盘状构型并且通过计算机(3)的操作者从限定的穿龈轮廓(E)出发选择基台(2)的平台的在存储在电子存储器(8)中的预先给定的范围内的材料厚度(d1)。
2.用于借助计算机(3)制造用于牙植入物(12)的对于患者确定的患者个人的基台(2)的三维计算机模型(1)的方法，其中，所述三维启动计算机模型(9)代表基台，该基台包括：基座(4)、用于将基台(2)连接到销钉状牙植入物(12)上的连接结构(5)、基台(2)的用于支撑假体供给体的平台的看起来冠状的平台表面(6)以及用于将基台(2)固定到销钉状牙植入物(12)上的螺旋通道(7)，该方法至少包括以下步骤：
——提供患者个人的基台(2)的三维启动计算机模型(9)，其中，该三维启动计算机模型(9)具有如下的形状，使得在基台(2)的螺旋通道(10)与基台(2)的穿龈轮廓(E)之间径向延伸的区域示出为填充有材料，
——借助计算机(3)实施变换，以便由三维启动计算机模型(9)获得三维计算机模型(1)，在该三维计算机模型中在用于平台的三维几何形状的预备体边界的下方设置有看起来冠状的平台表面(6)的盘状构型，并且该三维计算机模型具有基台(2)的平台的通过计算机(3)的操作者从限定的穿龈轮廓(E)出发在存储在电子存储器(8)中的预先给定的范围内选择的材料厚度(d1)。
3.根据上述两个权利要求中任一项所述的方法，其中，通过计算机(3)的操作者进一步选择螺旋通道(7)的壁的在存储在电子存储器(8)中的预先给定的范围内的材料厚度(d3)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，通过计算机(3)的操作者选择基台(2)的基座(4)的在存储在电子存储器(8)中的预先给定的范围内的材料厚度(d2)。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，
——对于在看起来冠状的平台表面(6)与基台(2)的基座(4)之间的过渡部，和/或
——对于在基台(2)的基座(4)与螺旋通道(7)的壁之间的过渡部，
选择在存储在电子存储器(8)中的预先给定的范围内的过渡半径(R1、R2)。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，根据基台(2)的要使用的材料和/或根据基台(2)的在预备体边界上方的限定的三维几何形状选择材料厚度(d1、d2、d3)的可能选择的相应的范围或过渡半径(R1、R2)的相应的范围。
7.用于在使用根据上述权利要求中至少一项所述的方法制造的三维计算机模型(1)的情况下、优选通过增材制造方法制造用于牙植入物(12)的患者个人的基台(2)的方法。
8.计算机程序产品，其包括指令，所述指令在由计算机(4)执行所述程序时促使所述计算机实施根据权利要求1至6中至少一项所述的方法。
9.计算机可读的存储介质，其包括指令，所述指令在由计算机(4)执行时促使所述计算机实施根据权利要求1至6中至少一项所述的方法。
10.计算机可读的数据载体，在该数据载体上存储有根据权利要求8所述的计算机程序产品。
11.数据载体信号，其传输根据权利要求8所述的计算机程序产品。
12.计算机，其配置用于实施根据权利要求1至7中至少一项所述的方法和/或用于执行根据权利要求8所述的计算机程序产品。
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