DE102012104373B4

DE102012104373B4 - Verfahren zur Bewegungssimulation von Kiefern und Rekonstruktion mit virtuellem funktionellem Bissregistrat

Info

Publication number: DE102012104373B4
Application number: DE102012104373.6A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2032-05-22
Also published as: DE102012104373A1

Abstract

Verfahren zur Bewegungssimulation von Oberkiefer und/oder Unterkiefer oder Teilabschnitten von Oberkiefer und/oder Unterkiefer, umfassend die Schritte:
(a) Aufnehmen von mindestens einem Vermessungsdatensatz jeweils des Oberkiefers und Unterkiefers oder mindestens einem Teilabschnitt jeweils des Oberkiefers und Unterkiefers und
(b) Ermitteln von Bewegungsparametern des Ober- und/oder Unterkiefers unmittelbar aus den Datensätzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewegungssimulation von Ober- und/oder Unterkiefer bzw. Teilabschnitten davon, bei dem zunächst mindestens ein Vermessungsdatensätzen jeweils des Ober- und Unterkiefers oder mindestens eines Teilabschnitts des Oberkiefers und des Unterkiefers aufgenommen wird und dann unmittelbar aus den Datensätzen Bewegungsparameter des Ober- und/oder Unterkiefers ermittelt werden. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Optimierungsverfahren für Zahnrestaurationen und -prothesen unter Verwendung des Verfahrens zur Bewegungssimulation von Ober- und/oder Unterkiefern.
Einleitung
In den letzten Jahren sind entscheidende Fortschritte in der dentalen CAD/CAM-Technik erzielt worden. Durch Verbesserungen in der intraoralen optischen Scantechnik lassen sich ganze Quadranten und Kiefer einschließlich der Gegenbezahnung direkt am Patienten in kurzer Zeit dreidimensional vermessen. Zusätzlich kann die statische Relation von Oberkiefer und Unterkiefer über Bissregistrate oder Bukkalaufnahmen in einfacher Art und Weise intraoral erfasst werden. Diese Informationen stellen dann die Ausgangsbasis dar, um die digitale Kauflächengestaltung und die Oberflächenrekonstruktion durchzuführen. Auch hier hat sich mit dem wissensbasierten Ansatz der Biogenerik ein Verfahren herauskristallisiert, bei dem automatisch für die jeweilige individuelle Situation ein gut passender Restaurationsvorschlag berechnet wird. Damit wird die Nachbearbeitungszeit für die digitale Modellierung deutlich reduziert oder ist zum Teil gar nicht mehr notwendig. Dem digitalen Arbeitsprozess fehlt jedoch bisher noch eine Strategie, mit geringem Aufwand und trotzdem hoher Zuverlässigkeit die dynamische Okklusion zu integrieren.
Die Erfassung der Kieferbewegung und der Kiefergelenksparameter sowohl für die Diagnostik als auch deren Integration in die Kauflächengestaltung ist ein zentrales Thema innerhalb der Zahnmedizin. Eine komplette individuelle Registrierung aller Artikulationsparameter ist nach wie vor zeitaufwändig und nur über Umwege in den digitalen Prozess integrierbar. Außerdem ist in der Literatur und unter Experten noch umstritten, bis zu welchem Ausmass eine individuelle Registrierung notwendig ist, um die okklusalen Interferenzen im vertretbaren Rahmen zu halten (1,2). Die Diskussionen gehen von der Frage, ob und wann ein Gesichtsbogen angelegt werden soll (1, 3-6), bis hin zur Frage, ob und wann man Mittelwertartikulatoren, teiljustierbare Artikulatoren oder volljustierbare Artikulatoren verwenden soll (1,7-10).
Den genausten Artikulator bietet ohne Zweifel der Patient selbst. Meyer et al. waren 1959 die ersten, die die Technik des funktionellen Bissregistrates (functional generated pathway, FGP) beschrieben (11,12). Die Idee war, ein okklusales „Bewegungsregistrat“ direkt im Mund des Pateinten aufzuzeichnen, welches im Bereich der Präparation als Oberfläche die Grenzbewegungen der Antagonisten beinhaltet. In den nächsten Jahrzehnten erschienen einige Fallberichte (13-15), die die klinische Eignung der FGP-Technik für die festsitzende Prothetik demonstrierten. Mit der Software-Version 2.80 wurde im Jahr 2004 die FGP-Technik auch für das Cerec-System verfügbar. Die einfache Herstellung des funktionellen Bissregistrates ist attraktiv, da es die individuellen Artikulationsbewegungen aufzeichnet, ohne dass man auf aufwändige Apparaturen und Verfahren zurückgreifen muss. In Studien, in denen funktionelle Bissregistrate verwendet wurden, kamen als Materialien Wachse, Silikone oder Polymere zum Einsatz. Allerdings gibt es unterschiedliche Aussagen, ob die mit diesen Materialien erzielbaren Genauigkeiten für die Umsetzung in einen klinisch funktionierenden Zahnersatz ausreichend sind (25).
Verschiedene Ansätze zur Umsetzung der realen Artikulationsbewegung in einen virtuellen Artikulator sind seit längerem bekannt und auch schon zum großen Teil umgesetzt (17, 18). Ein entscheidender Schwachpunkt beim digitalen Arbeitsprozess ist jedoch die Integration der Information aus dem Gesichtsbogen und die nach wie vor aufwändige elektronische Registrierung.
Auch in der Patentschrift EP 1 017 332 B1 wird ein Verfahren für einen virtuellen Artikulator beschrieben, bei dem zusätzlich die Messdaten mindestens der Schanierachse mit Gesichtsbogen oder anderen Apparaturen erfasst und zur Verfügung gestellt werden müssen. Ein Verfahren mit einer ähnlichen Vorgehensweise wurde auch beschrieben von van der Zel, Philipp Journal (1996) (26). Bei all diesen Verfahren wird mit herkömmlichen Methoden der digitale Arbeitsprozess verlassen und es ist aufwändig, die Informationen über Gelenkpositionen und Gelenkachsen (auch zeitlich gleitend) mit den herkömmlichen Mitteln einfach und mit hoher Genauigkeit den Datensätzen der Kiefer zuzuordnen. Außerdem erfolgt die Berücksichtigung der Bewegungen aus den oben beschriebenen virtuellen Artikulatoren für die Berechnung und die funktionelle Anpassung der Restauration nur indirekt, in dem der Vorschlag bei Bewegung auf Kollision getestet wird. Vorteilhaft wäre aber, die aus der Bewegung gewonnene Information schon a priori bei der Berechnung der Zahnoberflächen zu verwenden, so dass direkt bei der Gestaltung die passende Zahnmorphologie gewählt werden kann und nachträglich sich keine untypischen Abflachungen und Eindellungen ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Bewegungssimulation von Ober- bzw. Unterkiefern oder Teilabschnitten davon bereitzustellen.
Erfindung
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Zeichnungen gekennzeichneten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bewegungssimulation von Oberkiefer (OK) und/oder Unterkiefer (UK) oder Teilabschnitten von Oberkiefer und/oder Unterkiefer bereit, dass die Schritte:

(a) Aufnehmen von mindestens einem Vermessungsdatensatz jeweils des Oberkiefers und Unterkiefers oder mindestens einem Teilabschnitt jeweils des Oberkiefers und Unterkiefers und
(b) Ermitteln von Bewegungsparametern des Ober- und/oder Unterkiefers unmittelbar aus den Datensätzen

Der Ausdruck „Bewegungsparameter“ umfasst erfindungsgemäß insbesondere Positionen von anatomischen Strukturen des rechten Kiefergelenks, Positionen von anatomischen Strukturen des linken Kiefergelenks, die sagittale Gelenkbahnneigung, den Bennetwinkel, den Bennet-Sideshift, die individuellen oder arbiträre Position der Scharnierachse und der helikoidalen Achse. Auch lässt sich über die zahntechnischen und zahnmedizinischen Modellbeschreibungen hinaus, die in aller Regel auf mechanisch umsetzbare Vorgehensweisen beruhen, auch jegliche Form von mathematisch parametrisierten Modellen der Kiefergelenksbewegung implementieren. Alle für diese Modelle notwendigen Parameter sind als Bewegungsparameter aufzufassen. Weiterhin kann man auch bei Kenntnis mehrerer Positionen (mindestens 2) vom UK relativ zum OK auch eine Folge von Transformationsmatrizen ermitteln. Mittels dieser Transformationsmatrizen kann man wiederum die Parameter für die Modelle extrahieren kann (z.B. durch Optimierungsverfahren). Bei zeitlich hoher Auflösung und entsprechender Abfolge von Transformationsmatrizen kann aber auch direkt die Bewegung des UK relativ zum OK durchgeführt werden, womit die Transformationsmatrizen selbst die Bewegungsparameter darstellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bewegung von Oberkiefer und/oder Unterkiefer bzw. der Teilabschnitte unter Berührung der beiden Kieferdatensätze durchgeführt.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Bewegung von Oberkiefer und/oder Unterkiefer zumindest die Laterotrusion oder Protrusion oder Mediotrusion beinhaltet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend der berechneten Bewegungsparameter das gesamte mögliche Bewegungsfeld durchlaufen.
Erfindungsgemäß bevorzugte Bewegungsparameter sind Mittelwert-Parameter, mehr bevorzugt Parameter für Mittelwertartikulatoren.
Sofern in einem aufgenommenen Datensatz zur automatischen, d.h. unmittelbaren Berechnung der Bewegungsparameter Punkte und/oder Strukturen und/oder Bereiche fehlen, werden diese erfindungsgemäß bevorzugt aus dem vorhandenen Datensatz geschätzt werden. Vorteilhafter weise können dabei die Punkte und/oder Strukturen und/oder Bereiche durch Approximation eines Kiefermodells an vorhandene Teilbereiche oder Restzahnsubstanz geschätzt.
Weiterhin bevorzugt werden für die Bewegung fehlende Zahnbereiche ergänzt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die ermittelten Bewegungsparameter vom Anwender interaktiv verändert werden.
Weiterhin kann erfindungsgemäß bevorzugt die Bewegung für Oberkiefer und/oder Unterkiefer in Form eines virtuellen funktionellen Bissregistrates aufgezeichnet werden.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelten Bewegungsparameter können insbesondere für die Anpassung von Zahnrestaurationen oder Zahnprothesen bzw. Teile davon verwendet werden, wobei die Anpassung der Zahnrestauration oder Zahnprothese(-teile) vorzugsweise automatisiert erfolgt.
Erfindungsgemäß bevorzugt werden jeweils die Bewegungen für mehrere Sets von Parametern simuliert und bei der Berechnung der Anpassung der Zahnrestauration(en) oder Zahnprothese(n)/Zahnprothesenteil(e) berücksichtigt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden jeweils die Bewegungen für mehrere Sets von Parametern simuliert und aus den einzelnen virtuellen funktionellen Bissregistraten ein „worst-case“-Bissregistrat berechnet, wobei mehr bevorzugt das „worst-case“-Bissregistrat für die automatische Anpassung der Zahnrestauration(en) oder Zahnprothese(n)/Zahnprothesenteil(e) verwendet wird.
In dem Simulationsverfahren der vorliegenden Erfindung können auch mindestens zwei zusätzliche Datensätze, die jeweils gleichzeitig Merkmalspunkte des Oberkiefers als auch des Unterkiefers beinhalten, bei jeweils unterschiedlichen Positionen des Unterkiefers zum Oberkiefer aufgenommen werden. In dieser Ausführungsform werden die zusätzlichen 3D-Datensätze vorzugsweise intraoral am Patienten abgenommen.
Des Weiteren gibt einer der zusätzlichen Datensätze bevorzugt eine 3D-Aufnahme der Schlussbissstellung von Oberkiefer und Unterkiefer der Patientensituation wieder.
Im Falle der Aufnahme zusätzlicher Datensätze wird besonders bevorzugt während der Kieferbewegung am Patienten eine zeitliche Abfolge von 3D-Datensätzen aufgenommen, die jeweils gleichzeitig Merkmalspunkte des Oberkiefers als auch des Unterkiefers beinhalten.
Es ist erfindungsgemäß weiterhin bevorzugt, wenn für ein vorgegebenes Bewegungsmodell die Bewegungsparameter durch Optimierungsmethoden berechnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Optimierung für jeden Patienten individuell berechnet.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ebenfalls ein Verfahren zur Optimierung von Zahnrestaurationen oder Zahnprothesen bzw. Zahnprothesenteilen bereit, bei dem zuerst eine oder mehrere Zahnrestaurationen bzw. Zahnprothesen(teile) berechnet werden und dann die Oberkiefer- und Unterkieferdatensätze zusammen mit den virtuell eingesetzten Zahnrestaurationen bzw. Zahnprothesen Bewegungssimulationen mittels des Simulationsverfahrens der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Die Figuren zeigen:

1: Beispiel für eine automatisierte Erstellung eines Bewegungsmodells aus den Kiefer-Datensätzen. Die Kondylenachsen und Gelenkbahnen sind zu erkennen (teiljustierbares Artikulatormodell). Die Dialogbox zeigt exemplarisch sowohl die verwendeten als auch berechneten Bewegungsparameter.
2: Virtuelles FGP: Durch Abfahren des möglichen Bewegungsfeldes unter Berührung von OK und UK kann die Einhüllende der Bewegung aufgezeichnet werden
3: Vermessene anatomische Strecken im digitalen Volumentomogramm (DVT) zur Bestimmung der anatomischen Variationsbreite.
4: Durch Eingabe unterschiedlicher Kiefergelenksparameter kann der Einfluss auf die Bewegung durch das virtuelle FGP untersucht werden. Hellgrau und dunkelgrau: jeweils virtuelles FGP bei unterschiedlichen Kiefergelenksparametern. Schwarze Linie: Zahnoberfläche. Aus der gemeinsamen Überlagerung, in dem die am weitesten unten liegende Punkte der beiden FGP-Oberflächen genommen werden, lässt sich ein „worst-case“ FGP erstellen. Für dieses „worst-case“- FGP kann man weitere beliebig viele FGPs, die zu unterschiedlichen Bewegungsparametern gehören, hinzufügen.
5: Ausgangssituation und Aktivierung der Bewegungssimulation. Die Konstruktionspunkte für die Okklusalebene werden automatisch ermittelt. Daraus werden auch automatisch die Kiefergelenkspositionen für die mittelwertige Artikulation bestimmt.
6: Virtuelles FGP als Resultat der vollautomatischen mittelwertigen Bewegungssimulation.
7: Ergebnis der rein statischen Berechnung mit den okklusalen Kontaktpunkten (dunkel).
8: Ergebnis von 7 mit Einblenden des Antagonisten. Kontaktpunkte sind gut verteilt und es findet keine weitere Durchdringung der Antagonistenkaufläche statt.
9. Ergebnis aus 8 mit zusätzlichen Einblenden des virtuellen FGPs. Berührungsbereiche des FGP mit der Antagonistenkaufläche stellen mögliche Kandidaten für die okklusalen Kontaktpunkte dar.
10: Darstellung nur des virtuellen FGPs. Man erkennt gut, dass es bei einer rein statisch berechneten Kaufläche bei den Kieferbewegungen zu Störkontakten, wie in diesem Beispiel im bukkalen Bereich des UK6ers, kommen würde.
11: Bei nur teilweise vorhandenen Datensätzen der Kiefer kann man mit wissensbasierten Methoden (z.B. Fitten von durchschnittlichen Kiefermodellen, von geometrisch deformierbaren oder wissensbasierten Modellen) die fehlenden Bereiche näherungsweise ergänzen und damit die Bewegungsparameter ermitteln und auch sinnvoll die die Bewegung unter Berührung (z.B. Kollisionsdetektion) durchführen lassen.

Erfindungsgemäß wird also gemäß Hauptanspruch 1 ein Verfahren bereitgestellt, das allein aus den Datensätzen des OK oder UK in unmittelbarer (z.B. automatischer) Art und Weise die erforderlichen Parameter für die Kiefergelenksbewegung extrahiert. Bei den Datensätzen des Oberkiefers und Unterkiefers kann es sich um 3D-Oberflächendaten (z.B. triangulierte Oberflächen, NURBS, Splines etc), um Volumendaten (z.B. aus CTs, MRIs oder DVTs) oder 2D-Aufnahmen (Photographien, Videoaufnahmen, Texturen) handeln. Eine automatische Auffindung von Merkmalspunkten, aus denen man Bewegungsparameter bestimmen kann, können zum Beispiel durch Bildverarbeitungsalgorithmen, durch differentialgeometrische Verfahren oder durch Approximation von geometrisch deformierbaren oder wissensbasierten Modellen (morphable Models von Kiefermodellen, Zahnsegmenten, Einzelzähnen etc) gefunden werden. Dies kann auch durch entsprechende Überlagerung oder Approximation der aus Volumendatensätzen gewonnenen Information, die gleichzeitig auch die Lage der Kiefergelenksstrukturen beinhaltet, erfolgen (z.B. aus vielen CTs oder DVTs gelernten anatomischen Gesetzmäßigkeiten oder Modelle; Oberflächen- oder Volumen- Morphable Models). Charakteristische Landmarks und Strukturen können z.B. der UK Inzisalpunkt und die distobukkalen Höcker der beiden UK7er sein. Es können aber auch direkt die Okklusalebene (z.B. als Begrenzungsebene des UK bzw. OK oder eine Regressionsebene) und gewisse Symmetrieebenen oder Achsen sein, die sich aus dem Kiefermodell ermitteln lassen. Auch anhand der Höckerabhangsneigungen, Palatinalflächen der Frontzähne oder weitere morphologische Strukturen lassen sich gewisse Rückschlüsse auf die Bewegungsparameter ziehen. Dies kann man vorteilhaft z.B. mit wissensbasierten Methoden erreichen (morphable models, active shape models etc). Anhand dieser Merkmale und Strukturen können dann die Bewegungsparameter wie oben beschrieben (z.B. Bonwilldreieck, anatomische Strukturen der Gelenke) automatisch bestimmt werden. Bewegungsparameter können dabei die vorzugsweise die vorstehend aufgeführten Kiefergelenksparameter sein. Aus diesen lassen sich je nach Ausdifferenzierungsgrad jede beliebige Art von Artikulatoren, wie mittelwertiger Artikulator, teiljustierbarer Artikulator, volljustierbarer Artikulator, ARCON und NON-ARCON etc simulieren. Bewegungsparameter können aber auch aus einer Folge von Aufnahmen ermittelte Transformationsmatrizen sein (siehe weiter oben und auch Anspruch 16). Wichtig ist darauf hinzuweisen, dass das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auch vorteilhaft bei Teilabformungen von Kiefersituationen (z.B. Quadrant, Frontzahnsegment, Präparation mit Nachbarzähnen) zum Einsatz kommen kann. Durch automatisches Fitten von wissensbasierten Modellen können fehlende Kiefersegmente und -strukturen ergänzt und die charakteristischen Landmarks und Strukturen bestimmt werden (11).
Vorteilhaft ist, wenn die Datensätze des OK bzw. UK schon so zueinander zugeordnet sind, dass sie sich in habitueller Interkuspidation (oder, für manche Fälle sinnvoll, in der Ruheschwebelage oder in zentraler Position) befinden. Dies kann man z.B. über Bissregsitrate oder Bukkalaufnahmen erreichen. Andererseits wäre gerade bei ausreichender Bezahnung auch eine automtische Ausrichtung durch Software (z.B. Einrütteln, maximale Kontaktpunktsuche etc) vorstellbar.
Gemäß Patentanspruch 2 wird die Bewegung von Oberkiefer und/oder Unterkiefer bzw. der Teilabschnitte vorzugsweise unter Berührung der beiden Kieferdatensätze durchgeführt, wodurch man zusammen mit den gemäß Patentanspruch 1 gefundenen Bewegungsparametern die Bewegungsimulieren kann. Durch die Kiefergelenksparameter ist die Bewegung des Unterkiefers gewissen Randbedingungen analog zum mechanischen Artikulator unterworfen. Unter Beachtung dieser Randbedingung kann man als weitere Randbedingung, die insbesondere von Interesse bei Rekonstruktionen ist, die Bewegung von UK gegenüber den OK unter ständigem Kontakt ansehen. Dies kann man z.B. damit erreichen, indem man zu jeder gewünschten Bewegungsbahn (siehe auch Patentanspruch 3) oder auch jedem gewünschten Bewegungsfeld (siehe auch Patentanspruch 4) in feiner Rasterung auf Kollision testet und sich diese Position des UKs merkt. Kollision bedeutet dabei Berührung an irgendeiner Stelle mit dem Gegenkiefer, aber keine Durchdringung. Sind nur Teilabschnitte von Kiefern vorhanden, so kann man entweder nur die Teilabschnitte gegeneinander kollidieren lassen oder wie unter 1 beschrieben auch die wissensbasiert ergänzten Bereich bei der Kollision mit einbeziehen (z.B. wenn ein Eckzahn fehlt und durch Fitten eines Kiefermodelles ergänzt wird um damit zumindest näherungsweise eine sinnvolle Kieferbewegung zu erzielen, vgl. auch 11). Patentansprüche 6 bis 9 definieren hierzu weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens. Eingeschlossen bei diesen Verfahren ist auch die Möglichkeit, über ein durchschnittliches oder deformierbares 3D-Modell des Gesamtkieferknochens, das an die vorhandene (Teil)-Information des/der Kieferdatensatzes/Kieferdatensätze gefittet wird, direkt auf die anatomischen Kondylenstrukturen und damit auf die Bewegungsparameter zu schliessen. Ein Beispiel für die Möglichkeit, deformierbare Modelle (analog auch morphable models, wissensbasierte Modelle) sowohl von Zahngruppen (z.B. Kiefermodelle) als auch von gesamten anatomischen Strukturen von Kieferknochen (mandibula) inkl. Zähnen etc. zu erhalten, ist z.B. in der Patentschrift DE 10252298 beschrieben. Solche Modell können aus DVT Aufnahmen gelernt werden und mit intraoralen Aufnahmen überlagert werden.
Anspruch 10 weist auf eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung hin, bei der zusätzlich zur Bewegung die Einhüllende der dabei angefahrenen Positionen des UKs relativ zum OK (OK als ruhend angenommen) bzw. die Positionen des OKs relativ zum UK (UK als ruhend angenommen) aufgezeichnet wird. Diese Einhüllende beinhaltet somit die jeweils höchsten angefahrenen Punkte des UKs bzw. die jeweils tiefsten angefahrenen Punkte des OKs und stellt damit die Analogie zum physischen funktionellen Bissregistrat dar. Der neu für diese Einhüllende eingeführte Begriff des „virtuellen funktionellen Bissregsitrates“ soll dem Rechnung tragen. Indem man dieses virtuelle funktionelle Bissregistrat als Datensatz zur Verfügung stellt, lassen sich viele weitere Analysen daraus durchführen. Dazu gehört z.B. die Suche nach Berührungspunkten mit dem statischen Bissregistrat, die man als mögliche okklusale Kontaktpunkte für eine Rekonstruktion von Zahnersatz verwenden kann. Weiterhin kann man, unter anderem auch mit 2D-Schnitten, genau analysieren, wie die Bewegungen in einem bestimmten Bereich den zur Verfügung stehenden Raum für die Rekonstruktion oder auch bei der funktionellen Diagnostik einschränkt bzw. Störkontakte auftreten. In den Patentansprüchen 11 und 12 wird daher nochmals genauer ausgeführt, dass diese Informationen vorteilhaft für die Gestaltung von Zahnrestaurationen und Zahnprothesenteile eingesetzt werden kann und dies vor allem auch a priori (siehe dazu auch vorher) Unter Zahnrestaurationen werden vorliegend im Allgemeinen jede Art von Füllung, Inlay, Onlay, Teilkrone, Krone, Brücke, Implantatversorgung und alle Zwischenformen davon verstanden. Unter Zahnprothesenteile sind Elemente von Teilprothesen und Totalprothesen zu verstehen, wie z.B. Prothesenzähne, Teleskopkronen, Doppelkronen und Klammerelemente.
Eine weitere automatische Bestimmung der Bewegungsparameter ist in Anspruch 16 aufgeführt. Indem mindestens zusätzlich zwei Aufnahmen von unterschiedlichen Unterkieferpositionen gemacht werden, können aus dieser Transformation gewisse Rückschlüsse auf die anatomischen Verhältnisse im Kiefergelenk gezogen werden. Wichtig ist, dass bei diesen zusätzlichen Aufnahmen sowohl Anteile vom OK als auch vom UK vorhanden sind, um den UK zum OK eindeutig registrieren zu können. Diese Merkmale sollten vorteilhaft dann auch automatisch bestimmt werden. Anspruch 17 weist darauf hin, dass dieses Verfahren vorteilhaft mit 3D-Aufnahmen mittels intraoralen Kameras direkt im Mund des Patienten durchgeführt wird. Diese Zusatzaufnahmen können dreidimensionale Bukkalaufnahmen, aber auch 2D-Foto- oder Videoaufnahmen sein. Eine kontinuierliche oder in beliebigen Abständen aufgenommene Sequenz von Zusatzaufnahmen ermöglicht die Aufzeichnung der individuellen Bewegung des Patienten, in dem zu jeden Zeitpunkt die durch Registrierung gefundene Transformationsmatrix bestimmt wird und mittels dieser Matrizen zeitlich die Bewegung virtuell nachgespielt wird; vgl. auch Patentanspruch 19. Andererseits lassen sich aus diesen Informationen natürlich wiederum die Bewegungsparameter der zugrundeliegende mathematischen Bewegungsfunktion (beliebig komplexes mathematisches Modell der Gelenkbewegungen) durch Lösung von Gleichungssystemen und Optimierungsverfahren bestimmen.
Im Folgenden sollen exemplarisch einige der oben aufgeführten Möglichkeiten noch genauer diskutiert und weitere Ausführungsformen aufgezeigt werden. Generell gilt, dass weitere Realisierungen der in den Ansprüchen genannten Verfahren denkbar sind, die der Fachmann aufgrund des aktuellen Standes der Technik selbst herleiten kann. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass sich der Schwerpunkt der Beschreibungen hier auf die für die Chairside-Rekonstruktionen fast ausschließlich vorkommenden Situation, bei der eine ausreichende Restbezahnung vorhanden ist, konzentriert. In analoger Weise können diese Verfahren aber auch auf größere Restaurationen, geringere Restbezahnung bis hin zur Totalprothetik ausgedehnt werden und auch auf die indirekte Möglichkeit über Gipsmodelle und dergleichen (Labside-Variante der CAD/CAM-Technik) übertragen werden.
Digitale Umsetzung der dynamischen Okklusion
Die einzelnen Schritte zur Integration der dynamischen Okklusion in den digitalen Rekonstruktionsprozess können wie folgt ablaufen:

1. Intraorale Datenerfassung mit Kiefer- und Gegenkieferscan inklusive okklusaler Zuordnung der beiden Kiefer (z.B. Bissregistrat oder Bukkalscan)
2. Modellannahmen für die Artikulationsbewegung
3. Bestimmung oder automatische Berechnung der Artikulationsparameter
4. Virtuelle Simulation der Bewegung
5. Entfernen der Störkontakte auf der Restauration aufgrund der Bewegungsinformation oder Einbeziehung des virtuellen FGPs in die Berechnung der Restauration

Die Vermessung bei Schritt 1) kann auch am Gipsmodell mit den entsprechenden Scannern durchgeführt werden. Aufgrund der enormen Vorteile wie der Schnelligkeit und der direkten Erfassung der habituellen Interkuspidation soll jedoch im folgenden der Schwerpunkt auf die direkte intraorale Vermessung gelegt werden.
Virtuelle Simulation der Bewegung und das Konzept des virtuellen FGPs
Unabhängig vom verwendeten Artikulationsmodell lassen sich alle Bewegungen virtuell genauso durchführen wie im mechanischen Artikulator, in dem die Randbedingungen der Kiefergelenksbewegung berücksichtigt werden und die Kiefer in jeder neuen Position auf Kollision getestet werden, d.h. eine Berührung erfolgen soll, aber keine Durchdringung stattfinden darf. Damit ist die Bewegung von UK zu OK für einen bestimmten vorgegebenen individuellen Parametersatz eindeutig definiert. Weiterhin folgt daraus, dass jede Bewegung unter Zahnkontakt stattfindet. Der gesamte mögliche Bereich der Kontaktbewegungen kann dabei automatisch abgefahren werden. Die einzelnen Positionen des UK bzw des OK können abgespeichert werden und als Bewegungsfilm abgespielt werden. Andererseits kann man jede neu hinzugekommene Kieferposition mit der vorherigen überlagern und dabei die jeweils neu hindurch dringenden Punkte in diese Fläche übernehmen. Rastert man das Bewegungsfeld fein genug ab, so erhält man in Analogie zum konventionellen funktionellen Bissregistrat das virtuelle Bissregistrat (2). Diese Information kann dann neben dem statischen Bissregistrat vorteilhaft für die Restaurationsgestaltung verwendet werden. Zur Vollständigkeit sei erwähnt, dass sich direkt aus der UK-Bewegung eine „inverse“ OK-Bewegung ableiten lässt, woraus sich dann analog ein funktionelles Bissregistrat für den OK berechnen lässt (beachte hierzu auch das Beispiel in 6 und 10).
Modellannahmen und Bestimmung bzw. Berechnung der Parameter
Alle Formen von verfügbaren Artikulationssystemen lassen sich ohne Probleme mit mathematischen Bewegungsmodellen beschreiben. Prinzipiell kann man noch viel allgemeinere Modelle aufstellen, in denen noch weitere Parameter integriert werden können und man so weit über die Möglichkeiten der „mechanischen“ Artikulatorsysteme hinausgehen kann. Solche Parameter lassen sich z.B. aus individuellen Bewegungsaufzeichnungen durch Interpolations- und Approximations- bzw. Optimierungsverfahren extrahieren. Hierzu existiert eine Reihe von mathematischen Algorithmen zur Lösung dieser Aufgaben. Für die meisten klinischen Anwendungen ist jedoch eine Beschränkung auf die folgenden Verfahren sinnvoll:
Mittelwertartikulation:
Voraussetzung für die mittelwertige Artikulation ist die Kenntnis der ungefähren Lage der Okkusions- bzw. Kauebene. Diese wird am besten aus den Konstruktionspunkten im UK, d.h. aus Inzisalpunkt und den beiden distobukkalen Höckerspitzen der 7er-Molaren, bestimmt. Alternativ könnte man diese auch aus der Ausrichtung der Modelle (wie z.B. in der Modell-Phase der Inlab-Version) erhalten. Weiterhin bestünde die Möglichkeit, eine Regressionsebene auf die Zahnreihen zu „legen“, z.B. in Richtung der Einschubachse. Ebenso ist es bei Teilkieferaufnahmen aufgrund von Plausibilitätsannahmen wie Kieferformen und Zahnstellung möglich, automatisiert die Konstruktionspunkte für die Okklusalebene zu bestimmen. Die Lage der Kondylen für die mittelwertige Artikulation sind üblicherweise durch das Bonwilldreieck und der Höhe über der Okklusalebene, bzw. alternativ dem Balkwill-Winkel gegeben. Hinzu kommen noch die sagittale Gelenkbahnneigung und der Bennettwinkel. Insgesamt sind das die folgenden Parameter: 105 mm Schenkellänge, 100 mm Basis, 33 mm Höhe, 34° Saggital, 15° Bennett (19, 20). Ist darüber hinaus noch eine automatische Erkennung vorhanden, z.B. anhand der Patientendatenbank, ob ein männlicher oder weiblicher Patient restauriert wird, könnte man dementsprechend auch geschlechtsspezifische Mittelwerte verwenden. Aus der Lage z.B. des Inzisalpunktes und der Okklusalebene und gewissen Symmetrieannahmen lassen sich mit den obigen mittelwertigen Parametern automatisch die Kondylenpunkte eindeutig berechnen (1).
Teiljustierbare Artikulation mit individuellen Parametern:
Eine weitere Stufe der Individualisierung stellt die Implementierung des teiljustierbaren Artikulators dar. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei mechanischen Artikulatoren, bedingt durch die Einstellungsmöglichkeiten für den Bennettwinkel und der daraus resultierenden unterschiedlichen Abstände der Kiefergelenkskugeln, ein Spiel in der Achse der Kiefergelenksverbindung eingebaut ist, um Seitbewegungen des Kiefers zu ermöglichen. Dieses Spiel führt ausser in der retralen Position bei jeder Bewegung zu nicht eindeutig definierten Zwischenpositionen, d.h. die Zuordnung von Unterkiefer zu Oberkiefer unterliegt einer gewissen Bandbreite. Im virtuellen Artikulatormodell können diese nicht eindeutigen Positionen durch entsprechende realistischere Annahmen vermieden werden. Dies ist ein Vorteil der virtuellen Berechnung. Bei teiljustierbaren Artikulatoren müssen folgende individuelle Parameter ermittel werden (1): die Positionen der Kiefergelenke (x,y,z-Koordinaten), die sagittale Gelenkbahnneigung und der Bennettwinkel. Die Positionen lassen sich am besten über eine Verallgemeinerung des Bonwill-Dreieckes und variable Höhenwerte beschreiben. Dazu erlaubt man beliebig veränderliche Längen der Seiten des Dreiecks und beliebig veränderlichen Höhenwerte. Daraus können alle beliebigen (x,y,z)-Positionen der Kiefergelenke eingestellt werden. Durch Symmetrieannahmen lassen sich die Freiheitsgrade noch dadurch einschränken, dass man für rechte und linke Strecken die gleichen Werte wählt. In der konventionellen Situation liefert der Gesichtsbogen die Positionen der Kiefergelenke (x,y,z) relativ zu den Zahnpositionen. Die Werte für die sagittale Gelenkbahnneigung und den Bennettwinkel müssen mit entsprechenden Registriermethoden (entweder elektronisch oder mittels Papier-Stiftsystemen) bestimmt werden.
Mit diesen Parametern wird dann das Artikulatormodell erstellt. Bei der sagittalen Gelenkbahnneigung und beim Bennettwinkel sind es die gleichen Schritte wie bei der konventionellen Vorgehensweise. Die Bestimmung der Parameter für das Bonwilldreieck bzw. der Höhe bedürfen jedoch abweichender Vorgehensweisen bzw. Analysen. Die Impressionen des OK am Gesichtsbogen direkt zu vermessen, wäre zu aufwändig. Jedoch könnte man bestimmte Information aus der Bissnahme mit dem Gesichtsbogen entnehmen, z.B. Strecke Inzisalpunkt zu Kiefergelenk und Höhe des Nasion- oder Subnasalpunktes zu Okklusalebene. Alternativ könnte man diese Strecken auch direkt mit einem entsprechenden Zirkel oder Messtaster abgreifen.
Worst-Case Artikulation unter Randbedingungen:
Kennt man die in der Population vorkommende anatomische Variationsbreite für die Kiefergelenksparameter, so kann man diese Information nutzen, um neben der mittelwertigen Artikulation auch mehrere Artikulationen mit Extremwerten durchzuführen. Die dabei aufgezeichneten virtuellen funktionellen Bissregistrate können dann überlagert und die jeweils am meisten störenden Stellen (z.B. tiefsten Punkte für OK und höchsten Punkte für UK) zu einem neuen FGP zusammengefasst werden.
Anatomische Variationsbreite der Kiefergelenkspositionen
Mit dreidimensionalen Röntgenaufnahmen lassen sich sehr einfach anatomische Strukturen und deren Lage bzw. Abstände bestimmen. Um die Variabilität der Kiefergelenkspositionen zu bestimmen, wurden in einer Studie zu diesem Zweck 125 DVTs von Patienten mehrerer Praxen ausgewertet (21). Erfasst wurden unter anderem die dreidimensionalen Koordinaten der Kiefergelenksmittelpunkte und die Konstruktionspunkte der Okklusalebene. Daraus wurden die Seiten des allgemeinen Bonwilldreiecks (linker, rechter Schenkel, Basis) und die linke und rechte Höhe der Kiefergelenke über der Okklusalebene berechnet (3). Die Werte sind völlig gleichwertig zur Information aus den x,y,z-Koordinaten und wurden deswegen gewählt, um besser die Analogie zum Mittelwertartikulator herzustellen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen einmal, dass die Mittelwerte der Strecken des Bonwilldreiecks und der Höhe (Schenkel 104,1mm, Basis 99,8 mm und Höhe 34,9 mm). sehr gut mit den Werten in der Literatur übereinstimmen (19,20). Das erwähnenswerte ist jedoch, dass die individuellen Werte sich in einem engen Bereich um diese Mittelwerte bewegen. So liegen die Werte im 10%-90% Quantil für die Schenkel zwischen 97 und 112 mm, für die Basis zwischen 92 und 108 mm und für die Höhe zwischen 26 und 44 mm. Geschlechtsspezifisch sind die Bandbreiten noch kleiner. Ausserdem zeigen die linken und rechten Längenwerte eine hohe Korrelation nahe bei 1, so dass ohne Einschränkung der Allgemeinheit von symmetrischen Verhältnissen ausgegangen werden kann.
Einfluss der anatomischen Variationsbreite auf das Bewegungsmuster
Neben der Verwendung des virtuellen Artikulators für die Restaurationsgestaltung lassen sich damit auch grundlegende Fragestellungen untersuchen wie zum Beispiel der Einfluss der Kiefergelenksparameter auf die Bewegung. Diese Parameter können schrittweise verändert und das für den jeweiligen Parametersatz berechnete Bewegungsmuster in Form des virtuellen FGPs abspeichert werden (4). Die Bandbreite, in der die Parameter sinnvollerweise variiert werden sollen, können zum Beispiel aus den Ergebnissen der obigen Studie ermittelt werden. Bei drei unterschiedlichen Werten pro Parameter und bei 5 Parametern wie im Falle des teiljustierbaren Artikulators ergeben sich damit allein 243 Simulationen mit 243 virtuellen FGPs, deren Unterschiede nun untereinander verglichen und analysiert werden können. Führt man solche Simulationen im Bereich von Restaurationen durch, lassen sich daraus Aussagen gewinnen, in wie weit im Extremfall die Morphologie z.B. bei mittelwertiger Artikulation von der mit individuellen anderen Parametern abweicht. Inzwischen wurden mehrere solcher Studien durchgeführt (22, 23). Die Ergebnisse anhand vieler Patientenbeispiele deuten darauf hin, dass bei guter Restbezahnung und unter Beibehaltung der Eckzahnführung nur in 20% der Fälle die Abweichungen im gesamten potentiellen Restaurationsbereich grösser sind als 100 Mikrometer und Spitzenwerte bis 200 Mikrometer aufweisen. Aufgrund der automatisierten Auswertung ist dabei noch gar nicht gesagt, ob diese Bereiche mit der höheren Abweichung auch wirklich eine Auswirkung auf die Morphologie der Restauration haben. Selbst unter der Annahme, dass diese Abweichungen in seltenen Fällen wirklich zum Tragen kommen, sind diese Werte im Vergleich zu den normalen notwendigen Einschleifmassnahmen als nicht problematisch zu sehen. Auf der anderen Seite kann man aus diesen Ergebnissen eine weitere interessante Möglichkeit ableiten: Bei der Durchführung von Worst-Case-Artikulationen können jegliche dynamischen Interferenzen ausgeschlossen werden, ohne dabei wesentlich die Morphologie der Kaufläche zu beeinflussen oder in die Gefahr einer zu „flachen“ Gestaltung zu laufen. Bei obigen Studien waren auch Abrasionsgebisse eingeschlossen, so dass die Ergebnisse auch solche Fälle schon umfassen.
Implementierung des Konzeptes und Vorgehensweise
Die Voruntersuchungen legen nahe, dass man für viele klinische Situationen eine Vorgehensweise wählen kann, die eine hohe Automatisierung erlaubt und damit wenig oder keinen Aufwand seitens des Benutzers erfordert. Besonders vorteilhaft dürfte sich dies bei Einzelzahnrestaurationen und kleineren Brücken, die chairside angefertigt werden sollen, umsetzen lassen.
In 5 ist als Beispiel eine Ausgangssituation zu sehen (Datenpool CEREC). Die virtuellen Modelle des OK und UK wurden in habitueller Okklusion durch Bukkalaufnahmen registriert. Dem Benutzer steht nun frei, für die weitere Berechnung die Information für die virtuelle Artikulation zu verwenden. Durch Aktivieren des entsprechenden Icons wird bei der interaktiven Vorgehensweise dazu aufgefordert, die Konstruktionspunkte (Inzisalpunkt und distobukkale Höcker der UK7er) für die Okklusalebene einzugeben. Dieser Prozess lässt sich aber auch über wissensbasierte Modelle automatisieren und liefert dann auch bei fehlenden Konstruktionspunkten oder Teilkieferaufnahmen die Informationen zur Okklusalebene (5). Daraus können eindeutig die Kiefergelenkspositionen für die mittelwertige Artikulation berechnet werden. Unter Berücksichtigung der Kiefergelenksbahnen wird dann in einem nächsten Schritt automatisch die Bewegung unter Kollision berechnet und das virtuelle FGP eingeblendet (6). Bei guter Parallelisierung lassen sich solche Berechnungen in wenigen Sekunden durchführen. Das virtuelle FGP kann nun zusätzlich zur statischen Antagonistensituation bei der Berechnung des biogenerischen Vorschlages verwendet werden, oder wie hier dargestellt, zur Kontrolle nach rein statischer Anpassung beim Restaurationsvorschlag eingeblendet werden, so dass der Benutzer selbst Veränderungen vornehmen kann (7-9). Im Ergebnis sieht man, dass es grössere Bereiche gibt, in denen die Artikulation zu Störkontakten führt, während die statische Okklusion gut passt (10). Dies konnte in vielen weiteren klinischen Beispielsituationen bestätigt werden und beweist, dass die Einbeziehung zumindest einer mittelwertigen Artikulation vorteilhaft ist. Darüber hinaus können natürlich je nach Wunsch auch die individuellen Parameter für eine teiljustierbare Artikulation interaktiv eingegeben werden. Ob jedoch der damit verbundene höhere Aufwand im Verhältnis zum Nutzen steht, ist nach den oben aufgeführten Ergebnissen fraglich. Um auf der sicheren Seite zu sein und jegliche Störkantakte zu vermeiden, böte sich als Alternative noch die Worst-Case-Artikulation an.
Ein intraoral erstelltes funktionelles Bissregistrat aus Wachs oder Silikon optisch abzuformen und diese Aufnahme mit der Präparationsaufnahme zu referenzieren, ist schon seit längerer Zeit eine interessante Möglichkeit, die dynamische Okklusion in den digitalen Arbeitsprozess zu integrieren (24). Der Vorteil ist dabei, dass dieses FGP direkt alle möglichen individuellen Parameter berücksichtigen kann und so die patientenspezifische Situation wiedergibt. Das Problem ist jedoch, dass es kein Material gibt, das so genau die Bewegung aufzeichnen könnte. Viskosität und die plastischen Eigenschaften der Materialien lassen nicht zu, dass bei Kollision mit dem Gegenkiefer sofort das Material an dieser Stelle verdrängt wird, gleichzeitig aber in der direkten Nachbarschaft zu dieser Stelle keine Beeinflussung erfolgt z.B. durch Wegdrücken oder Nachfliessen von Material.
Das virtuelle FGP dagegen kann exakt berechnet werden. Damit lassen sich aus der Überlagerung von statischem und funktionellem Registrat die Berührungspunkte bestimmen, die als mögliche Kandidaten für die okklusalen Kontaktpunkte bei der Rekonstruktionsberechnung in Frage kommen. Dieser interessante Aspekt kann im konventionellen Verfahren aufgrund der Ungenauigkeit der Abformung nicht umgesetzt werden (25). Ausserdem bietet die Automatisierung beim virtuellen FGP einen enormen Zeitvorteil.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hinzugekommene Möglichkeit, verschiedenste Kombinationen von Kiefergelenksparametern durchzutesten und die Bewegungen in Form eines virtuellen FGPs aufzuzeichnen, erlaubt die systematische Untersuchung einer Reihe von Fragestellungen. Automatisiert man darüber hinaus auch noch das schrittweise Durchfahren aller möglichen Kombinationen und automatisiert die Aufzeichnung und Auswertung aller dabei entstehenden FGPs, so lassen sich für ein einzelnes Gebiss in einem Arbeitsablauf, z.B. in wenigen Stunden Rechenzeit, hunderte bis mehrere tausende Kombinationen durchspielen. Aus den Ergebnissen solcher Studien, wie sie oben im Falle einer ausreichenden Restzahnsubstanz und für Einzelzahnrestaurationen und kleineren Brücken dargestellt wurden, kommt man zur Erkenntnis, dass der Einfluss der individuellen Einstellung am teiljustierbaren Artikulator gegenüber der mittelwertigen Artikulation nicht allzu wesentlich ist. Die Konsequenz daraus ist, dass auch der Gesichtsbogen keinen allzu großen Einfluss hat und daher durch eine Automatisierung in der Software ersetzt werden könnte. Die Wertigkeit eines Gesichtsbogens in den oben ausgeführten Indikationsbereichen wird auch in anderen Untersuchungen ähnlich gesehen (1,7).
Fazit:
Mathematische Verfahren und Algorithmen erlauben die Nachbildung jedes beliebigen Artikulationskonzeptes in der Software. Mit solchen virtuellen Bewegungsberechnungen können nicht nur Restaurationsberechnungen optimiert werden, sondern auch durch Simulationen von Bewegungen mit verschiedensten individuellen Kiefergelenksparametern grundlegende Fragestellungen zum Einfluss der Artikulation auf die Kauflächengestaltung analysiert werden.
Literatur:

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7. Proschel P, Morneburg T, Hugger A, Kordass B, Ottl P, Niedermeier W, et al. Articulator-related registration--a simple concept for minimizing eccentric occlusal errors in the articulator. Int J Prosthodont 2002;15(3):289-294.
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21. Maggetti, I, Lottanti, S., Mehl, A.: 3D-Evaluation anatomischer Strukturen im Unterkiefer. Master thesis 2011.
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25. Stumbaum, Markus: Anwendbarkeit der FGP-Technik bei der computergestützten Okklusionsgestaltung. Dissertation, Univ. München 2005.
26. van der Zel, J.M.: Computermodellierter Zahnersatz mit dem Cicero-System. Phillip J 13, 227-235 (1996).

Claims

Verfahren zur Bewegungssimulation von Oberkiefer und/oder Unterkiefer oder Teilabschnitten von Oberkiefer und/oder Unterkiefer, umfassend die Schritte: (a) Aufnehmen von mindestens einem Vermessungsdatensatz jeweils des Oberkiefers und Unterkiefers oder mindestens einem Teilabschnitt jeweils des Oberkiefers und Unterkiefers und (b) Ermitteln von Bewegungsparametern des Ober- und/oder Unterkiefers unmittelbar aus den Datensätzen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bewegung von Oberkiefer und/oder Unterkiefer bzw. der Teilabschnitte unter Berührung der beiden Kieferdatensätze durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bewegung von Oberkiefer und/oder Unterkiefer zumindest die Laterotrusion oder Protrusion oder Mediotrusion beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei entsprechend der berechneten Bewegungsparameter das gesamte mögliche Bewegungsfeld durchlaufen wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsparameter Mittelwert-Parameter, vorzugsweise Parameter für Mittelwertartikulatoren, sind.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei im Falle von fehlenden Punkten und/oder Strukturen und/oder Bereichen in den Datensätzen, die für die automatische Berechnung der Bewegungsparameter notwendig sind, diese aus dem vorhandenen Datensatz geschätzt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Punkte und/oder Strukturen und/oder Bereiche durch Approximation eines Kiefermodells an vorhandene Teilbereiche oder Restzahnsubstanz geschätzt werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei für die Bewegung fehlende Zahnbereiche ergänzt werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die ermittelten Bewegungsparameter interaktiv veränderbar sind.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Bewegung für Oberkiefer und/oder Unterkiefer in Form eines virtuellen funktionellen Bissregistrates aufgezeichnet wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die ermittelten Bewegungsparameter für die Anpassung von Zahnrestaurationen oder Zahnprothesenteile verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Anpassung der Zahnrestauration(en) oder Zahnprothesenteil(e) automatisiert erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei jeweils die Bewegungen für mehrere Sets von Parametern simuliert werden und bei der Berechnung der Anpassung der Zahnrestauration(en) oder Zahnprothesenteil(e) berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei jeweils die Bewegungen für mehrere Sets von Parametern simuliert werden und aus den einzelnen virtuellen funktionellen Bissregistraten ein „worst-case“-Bissregistrat berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das „worst-case“-Bissregistrat für die automatische Anpassung der Zahnrestauration(en) oder Zahnprothesenteil(e) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei zusätzliche Datensätze, die jeweils gleichzeitig Merkmalspunkte des Oberkiefers als auch des Unterkiefers beinhalten, bei jeweils unterschiedlichen Positionen des Unterkiefers zum Oberkiefer aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die zusätzlichen 3D-Datensätze intraoral am Patienten abgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei einer der zusätzlichen Datensätze eine 3D-Aufnahme der Schlussbissstellung von Oberkiefer und Unterkiefer der Patientensituation wiedergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem während der Kieferbewegung am Patienten eine zeitliche Abfolge von 3D-Datensätzen aufgenommen werden, die jeweils gleichzeitig Merkmalspunkte des Oberkiefers als auch des Unterkiefers beinhalten.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei es sich bei den Bewegungsparametern um mindestens einen Parameter handelt, der aus der Gruppe, bestehend aus der Position von anatomischen Strukturen des rechten Kiefergelenks, der Position von anatomischen Strukturen des linken Kiefergelenks, der sagittalen Gelenkbahnneigung, dem Bennetwinkel, dem Bennet-Sideshift, der individuellen oder arbiträren Position der Scharnierachse und der helikoidalen Achse, ausgewählt ist.
. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem für ein vorgegebenes Bewegungsmodell die Bewegungsparameter durch Optimierungsmethoden berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 21 bei dem die Optimierung für jeden Patienten individuell berechnet wird.
Verfahren zur Optimierung von Zahnrestaurationen oder Zahnprothesenteilen, bei dem zuerst eine oder mehrere Zahnrestaurationen bzw. Zahnprothesenteile berechnet werden und dann die Oberkiefer- und Unterkieferdatensätze zusammen mit den virtuell eingesetzten Zahnrestaurationen bzw. Zahnprothesenteile Bewegungssimulationen durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 durchgeführt werden.