DE102014111643A1 - Bewegtbild-Erzeugungsverfahren zur Erzeugung einer koordinatengetreuen Bewegungsbildfolge des Gebisses eines Wirbeltiers - Google Patents

Bewegtbild-Erzeugungsverfahren zur Erzeugung einer koordinatengetreuen Bewegungsbildfolge des Gebisses eines Wirbeltiers Download PDF

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Abstract

Bewegtbild-Erzeugungsverfahren zur Erzeugung einer koordinatengetreuen Bewegungsbildfolge des Gebisses eines Wirbeltiers, wobei mit einem Partial-Scanner mit einem sich über wenige Zahnoberflächen erstreckenden Erfassungsbereich schrittweise in einer Mehrzahl von Scanner-Aufnahmen ein zusammenhängendes statisches Bild der Zahnoberflächen des Unterkiefers und/oder des Oberkiefers des Wirbeltiers gewonnen wird, wobei ein sich über mindestens einen Teil des Unterkiefers bzw. Oberkiefers erstreckendes Markierungselement temporär auf oder an den Zähnen des Unterkiefers bzw. Oberkiefers angebracht ist und angrenzende Teilbilder derart überlappend aufgenommen werden, dass die Teilbilder anhand von in beiden angrenzenden Bildern sicht- und identifizierbaren Markierungen des Markierungselements exakt aneinandergefügt werden können, mittels einer am Markierungselement temporär angebrachten Empfänger-, Reflektor-, oder Sender-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung die Raumkoordinaten des Markierungselements bestimmt und hierdurch das statische Bild der Zahnoberflächen mit einer Koordinateninformation versehen wird, mit einer am Unterkiefer temporär angebrachten Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente einer Raumpositions-Bestimmungsanordnung eine Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer koordinatengetreu registriert wird und aus der Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer und dem mit der Koordinateninformation versehenen statischen Bild der Zahnoberflächen die Bewegungsbildfolge des Gebisses konstruiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bewegtbild-Erzeugungsverfahren zur Erzeugung einer koordinatengetreuen Bewegungsbildfolge des Gebisses eines Wirbeltiers. Ein derartiges Verfahren ermöglicht eine verbesserte Anpassung von Dentalprothesen, kann aber auch bei der Planung kieferchirurgischer Eingriffe oder bei der Behandlung von Fehlstellungen oder -bewegungen des Gebisses vorteilhaft eingesetzt werden.
  • Zur computer-animierten Darstellung des Gebisses vor dem Hintergrund solcher Anwendungen wurden von der Anmelderin in der DE 102 18 435 B4 ein Positionsbestimmungssystem sowie eine speziell gestaltete Bissgabel zum Einsatz in einem solchen vorgeschlagen. Die Bissgabel hat einen Fortsatz, an dem eine Haltevorrichtung für Positionssensoren bzw. -marker des Positionsbestimmungssystems (etwa Ultraschallmarker) angebracht werden kann. Eine weiterentwickelte Bissgabel dieser Art ist auch in der WO/2011/147988 der Anmelderin beschrieben. An jener Bissgabel ist eine Röntgenmarker-Konfiguration fest angebracht oder anbringbar.
  • Seit einigen Jahren gewinnt die Erfassung der Zahnoberflächen bzw. insgesamt der Geometrie des Mundinnenraumes von Patienten mittels intraoraler Scanner an Bedeutung. Die mittels solcher Scanner gewonnenen Bilder der Zahnoberflächen bzw. der Mundhöhle sind lediglich Ausschnittdarstellungen und daher nicht ohne Weiteres für eine Animation und die Simulation von Bewegungsabläufen des Gebisses brauchbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren der oben genannten Art bereitzustellen, welches insbesondere eine Animation mit für prothetische oder therapeutische Zwecke hinreichender Präzision ermöglicht und dabei mit vertretbarem rechentechnischen und Zubehör-Aufwand auskommt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Zur Erfindung gehört der Gedanke, mit einem Partial-Scanner mit einem sich über einige Zahnoberflächen erstreckenden Erfassungsbereich und nachgeschalteten Rechner schrittweise in einer Mehrzahl von Scanner-Aufnahmen ein zusammenhängendes statisches Bild der Zahnoberflächen des Unterkiefers und/oder des Oberkiefers des Wirbeltiers zu gewinnen. Hierbei ist ein sich über mindestens einen Teil des Unterkiefers bzw. Oberkiefers erstreckendes Markierungselement temporär auf oder an den Zähnen des Unterkiefers bzw. Oberkiefers angebracht, und angrenzende Teilbilder werden derart überlappend aufgenommen, dass die Teilbilder anhand von in beiden angrenzenden Bildern sicht- und identifizierbaren Markierungen des Markierungselements exakt aneinandergefügt werden können.
  • Weiterhin ist erfindungswesentlich, dass mittels einer am Markierungselement temporär angebrachten Empfänger-, Reflektor-, oder Sender-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung die Raumkoordinaten des Markierungselements bestimmt werden und hierdurch das statische Bild der Zahnoberflächen mit einer Koordinateninformation versehen wird.
  • Die Erfindung schließt des Weiteren ein, mit einer am Unterkiefer temporär angebrachten Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente einer Raumpositions-Bestimmungsanordnung eine Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer koordinatengetreu zu registrieren und aus dieser Bewegungsbahn und dem mit der Koordinateninformation versehenen statischen Bild der Zahnoberflächen die Bewegungsbildfolge des Gebisses zu konstruieren.
  • In Ausführungen der Erfindung wird als Markierungselement ein mit Markierungen versehener paraokklusaler Bügel oder ein mit Markierungen und mit die Zahnoberflächen partiell freilegenden Aussparungen versehener Kopplungslöffel eingesetzt, der mit der Empfänger-, Reflektor-, oder Senderkomponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung positionsfest verbunden oder verbindbar ist. In einer Ausgestaltung wird als mit Markierungen versehener paraokklusaler Bügel oder mit Markierungen und Aussparungen versehener Kopplungslöffel ein solcher mit Befestigungsmitteln zur lösbaren Anbringung der Empfänger-, Reflektor-, oder Sender-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung eingesetzt. Letztere wird bevorzugt erst für den Schritt der Raumkoordinatenbestimmung des Markierungselements mit dem Bügel oder Kopplungslöffeln verbunden.
  • In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der mit Markierungen versehene paraokklusale Bügel oder mit Markierungen und Aussparungen versehene Kopplungslöffel auch zur Koordinatenerfassung bei der Aufnahme der Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer eingesetzt wird, wobei im Falle des Kopplungslöffels dieser so ausgeführt sein sollte, dass er eine ungestörte Okklusion von Unter- und Oberkiefer ermöglicht.
  • In einer praktisch bedeutsamen Variante werden die Zahnoberflächen des Unterkiefers und/oder des Oberkiefers jeweils mit einem intraoralen Scanner abgetastet. Je ein zusammenhängendes Bild der Zahnoberflächen des Unterkiefers und des Oberkiefers wird durch Zusammenfügen mehrerer durch den intraoralen Scanner aufgenommener Teilbilder gewonnen.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei oder nach der Zusammenfügung der Teilbilder mit darin enthaltenen Markierungen des Markierungselements eine Korrekturverarbeitung mindestens einiger Teilbilder anhand einer tatsächlichen Dimension des Markierungselementes im Vergleich zu einer sich aus den mit Teilbildern aufgenommenen Markierungen ergebenden scheinbaren Dimension vorgenommen wird.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden, zur Vermeidung unwillkürlicher Kieferbewegungen während der Aufnahmen, statische Bilder des Unterkiefers und Oberkiefers gleichzeitig im durch ein Bissregistrat oder eine mit Bissregistrat gefüllte Bissplatte verriegelten Zustand von Unterkiefer und Oberkiefer aufgenommen. Insbesondere wird hierbei je eine Abbildung von vorn und von beiden Seiten vorgenommen.
  • Neben der weiter oben angesprochenen Variante einer unmittelbaren und direkten Abbildung der Zahn- bzw. Kieferoberflächen im Mundraum kann zur Erzeugung eines zusammenhängenden Bildes der Zahnoberflächen des Unterkiefers oder des Oberkiefers ein Abdruck in einem Biss-Registrat genommen werden, das in einen mit dem Markierungselement positionsfest verbunden oder verbindbaren Kopplungslöffel eingebracht ist. Der Abdruck wird zur extraoralen Erzeugung des zusammenhängenden Bildes der Zahnoberflächen des Unterkiefers oder Oberkiefers genutzt.
  • Das vorgeschlagene Verfahren ist in mehreren Spektralbereichen der elektromagnetischen Wellen sinnvoll einsetzbar. Insbesondere können die statischen Bilder der Zahnoberflächen im Bereich des sichtbaren Lichts und/oder des nahen Infrarot erzeugt werden, und das Markierungselement weist Markierungen auf, die in diesem Bereich sicht- und identifizierbar sind. Alternativ oder in einem zusätzlichen Aufnahmevorgang werden die Bilder oder mindestens eines von mehreren statischen Bildern der Zahnoberflächen mit Röntgenstrahlung erzeugt, und das Markierungselement weist Röntgenmarker auf. Zusätzlich kann aus mit sichtbarem Licht oder nahem Infrarot einerseits und mit Röntgenstrahlung andererseits gewonnenen statischen Bildern eine erste und zweite primäre Bewegungsbildfolge konstruiert werden, und in einem nachfolgenden Schritt der Weiterverarbeitung wird eine sekundäre Bewegungsbildfolge des Gebisses aus beiden primären Bewegungsbildfolgen synthetisiert.
  • In einer weiteren Ausführung wird zumindest im Schritt der Registrierung der Bewegungsbahn eine mit der Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente am Unterkiefer signalmäßig zusammenwirkende Sender-, Reflektor- oder Empfänger-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung an einem Stirnbogen des Wirbeltiers ortsfest bezüglich des Unterkiefers angebracht. Alternativ hierzu kann die mit der Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente am Unterkiefer signalmäßig zusammenwirkende Sender-, Reflektor- oder Empfänger-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung entfernt vom Wirbeltier ortsfest bezüglich des Unterkiefers aufgestellt sein.
  • Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und -aspekten anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
  • 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines paraokklusalen Bügels gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sowie eines passenden Positionssensorik-Teils,
  • 2 eine Draufsicht eines gegenüber der Ausführung nach 1 modifizierten paraokklusalen Bügels,
  • 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Kopplungslöffels gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung, mit angesetztem Sensorik-Teil,
  • 4 eine perspektivische Darstellung einer Modifikation des in 3 gezeigten Kopplungslöffels und anzusetzenden Sensorik-Teils mit genauerer Darstellung der entsprechenden Befestigungsmittel,
  • 5 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des Kopplungslöffels mit angesetztem Sensorik-Teil, zusammen mit einem paraokklusalen Attachment,
  • 6 eine skizzenartige Darstellung einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Systems zur Bewegtbild-Darstellung eines Gebisses, und
  • 7 eine skizzenartige Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems.
  • 1 zeigt einen frontal auf die gesamte Zahnreihe des Unterkiefers UK eines menschlichen Patienten aufgesetzten paraokklusalen Bügel 1, der an den Zähnen mittels eines vorzugsweise elastischen oder hartelastischen hinreichend haftfähigen Registriermaterials oder Klebstoffs 3 fixiert ist. In zentraler Position des Bügels 1 ist an diesem eine rechtwinklig nach vorn abstehende Montagehülse 1a angeordnet, die passfähig für einen Montagestift 5a eines am Bügel 1 zu befestigenden Sensorik-Teils 5 ist. Die Befestigung erfolgt bei dieser vereinfacht dargestellten Ausführung durch Einschieben des Stiftes 5a in die Hülse 1a und reibschlüssige Fixierung des Stiftes in der Hülse. Zweckmäßigerweise ist in der Praxis die Stift-Hülse-Anordnung mit Ausformungen zur Vorgabe einer definierten Winkellage des Sensorik-Teils 5 bezüglich des Bügels 1 (etwa einer Nut-Feder-Anordnung) versehen, die aber in der Figur nicht gezeigt ist.
  • An der Oberseite und Vorderseite des Bügels 1 sind unterschiedliche Markierungen 1b vorgesehen, die für einen intraoralen Scanner leicht lesbar und bei der Auswertung eines Scans leicht unterscheidbar sind. Die Markierungen, die hier als unterschiedliche Symbole dargestellt sind, aber auch farbig oder als Erhöhungen/Vertiefungen o.ä. ausgebildet sein können, erlauben es, bei einem Scan aufgenommene Abschnitte des Bügels 1 und somit auf die jeweils abgebildeten Zähne eindeutig einer Position bezüglich des Unterkiefers zuzuordnen.
  • Der Bügel 1 ist als Formteil, etwa als Kunststoff-Spritzgussteil (etwa aus einem Polyamid oder ABS oder einem sonstigen physiologisch unbedenklichen Polymer) oder auch als Metall-Gussteil (etwa aus einer Aluminiumlegierung), hergestellt. Es kann sich auch um ein Kunststoff-Formteil mit eingelegter Metallarmierung oder um eine andere Art Formteil handeln. Das Formteil kann teilweise oder Insgesamt aus einem transparenten Material bestehen, welches es erlaubt, zugleich mit den Markierungen auf Zahnoberflächen aufzunehmen.
  • Das Messsensorik-Teil 3 ist in 1 lediglich symbolisch dargestellt; es kann eine (als solche bekannte) Anordnung von Sendern oder Sensoren oder Reflektoren eines Ultraschall-Positionsbestimmungssystems aufweisen.
  • Die Sensorik des Positionsbestimmungssystems kann auch direkt lösbar mit dem Kopplungslöffel verbunden sein. Positionssensoren können beispielsweise Kamera oder Lasersensoren, Magnetsensoren oder Sensoren basierend auf Inertialgebern oder Gyroskopen oder Kombinationen hieraus beinhalten. Zur Kompensation von Kopfbewegungen werden Referenzsensoren am Oberkiefer oder über einen Kopfbogen befestigt. Weiterhin können stationäre Sensorsysteme z.B. Kameras, erforderlich sein. Im Hinblick darauf, dass dem Fachmann derartige Anordnungen beispielsweise aus weiter oben zitierten Druckschriften bekannt und in ihrer Funktion vertraut sind, wird hierauf an dieser Stelle nicht ausführlicher eingegangen.
  • Ein in 2 gezeigter weiterer paraokklusaler Bügel 11, der in seiner Grundform dem Bügel 1 aus 1 ähnelt, hat am Innenumfang kleine Aussparungen 11c und im rechtsseitigen Seitenzahnbereich zwei Einkerbungen 11d in der Außenfläche sowie im Vorderzahnbereich und in den Übergangsbereichen zu den Seitenzähnen mehrere angeformte kleine Fortsätze 11e mit eingefügten zusätzlichen Markerelementen. Es kann sich hierbei um röntgenopake Marker handeln, beispielsweise um kleine Titanstäbe, Sodaglaskugeln oder auch röntgenopake Kunststoffmarker. Mithilfe dieser Markerelemente ist zusätzlich eine Verknüpfung der weiter oben erwähnten optischen oder IR-Scanbilder mit zugehörigen Röntgenaufnahmen möglich.
  • Besonders vorteilhaft beim Einsatz dieser Ausführungsform des Bügels z.B. bei DVT oder CT Röntgenaufnahmen ist die Gestaltung der Verbindung zur Positionssensorik mit einem leicht und verdrehsicher gestalteten Verschluss, insbesondere Schnappverschluss, da sowohl die Sensorik als auch etwaige Magnet- oder sonstige Halterungen für die Positionssensoren im Röntgenbild Störungen verursachen könnten.
  • Der Ablauf beim Röntgenvorgang gestaltet sich wie folgt. Der Patient trägt während des Röntgens den Bügel mit den röntgenopaken Markern. Gleichzeitig wird die Kieferstellung mit einer beidseitig z.B. mit bereits ausgehärtetem Registriermaterial beaufschlagten Bissplatte fixiert. Bei der späteren Bewegungsmessung kann die gleiche Fixierung mit Hilfe der Bissplatte somit wieder vorgenommen und referenziert werden.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines menschlichen Unterkiefers UK, auf dessen Schneidezähne ein in seiner Grundform annähernd quaderförmiger und in seinen Abmessungen stark reduzierter Kopplungslöffel 21 aufgesetzt ist. An den Kopplungslöffel 21 ist ein Sensorik-Teil 23 derart angefügt, dass es nach frontal vom Kopplungslöffel vorsteht und im Gebrauchszustand aus dem Mund des Patienten herausragt. Innerhalb des Kopplungslöffels 1 befindet sich (in der Figur nicht gezeigt) ein übliches Registriermaterial, wie etwa Silikonkautschuk, zur Befestigung auf den entsprechenden Zähnen.
  • Die im eingesetzten Zustand nach oben weisende Bodenfläche 21a des Kopplungslöffels 21 besteht aus einem gegenüber Zahnmaterial (also für die Zähne des Oberkiefers) gut gleitfähigen, reibungsarmen Material oder ist mit einem solchen beschichtet. Sowohl auf der Oberseite als auch auf der Vorderfläche des Kopplungslöffels 21 sind verschieden geformte Symbole als Markierungen 21b angebracht, die für einen Scanner leicht lesbar und bei der Auswertung eines Scans leicht unterscheidbar sind. Die Markierungen, die auch farbig oder als Erhöhungen/Vertiefungen oder als unregelmäßige Oberfläche o.ä. ausgebildet sein können, erlauben es, den Kopplungslöffel in Teilen oder als Ganzes auch in partiellen Scans des Unterkiefers gut zu erfassen und somit den jeweils mit abgebildeten Zähnen zuzuordnen.
  • Der Kopplungslöffel 21 kann teilweise oder insgesamt aus einem transparenten Material bestehen, welches es erlaubt, zugleich mit den Markierungen auch Zahnoberflächen aufzunehmen, oder er kann zur Erreichung des gleichen Effekts mit Aussparungen versehen sein. Es ist auch möglich, ihn insgesamt aus einem gegenüber Zahnmaterial gleitfähigen Material zu formen oder mit solchem zu beschichten.
  • 4 zeigt einen Kopplungslöffel 21 in der in 3 gezeigten Minimalkonfiguration sowie ein Sensorik-Teil 23, die zur lösbaren Verbindung mit einem am Kopplungslöffel 21 angeformten ersten Befestigungsmittel 25 und einem am Sensorik-Teil 23 angeformten zweiten Befestigungsmittel 27 versehen sind. Das erste Befestigungsmittel 25 umfasst zwei an den Grundkörper des Kopplungslöffels 21 angeformte, zueinander parallele Schenkel, die jeweils im mittleren Bereich eine im Gebrauchszustand vertikal verlaufende Nut 25a und an ihrem freien Ende eine horizontal verlaufende Nut 25b aufweisen.
  • Das zweite Befestigungsmittel 27 am Sensorik-Teil 23 umfasst ebenfalls zwei vom Grundkörper parallel zueinander abstehende Schenkel, und an diesen sind im mittleren Bereich jeweils ein nach außen weisender Fortsatz 27a und am freien Ende ein ebenfalls nach außen weisender, aber wesentlich kleinerer Fortsatz 27b vorgesehen. Die Schenkel des zweiten Befestigungsmittels 27 haben etwas geringeren Abstand als die Schenkel des ersten Befestigungsmittels 25, so dass sie von vorn, unter leichtem Auseinanderfedern der Schenkel des ersten Befestigungsmittels 25, zwischen jene eingeschoben werden können, woraufhin sich die Fortsätze 27a in den Nuten 25a und die Fortsätze 27b in den Nuten 25b selbstfindend verriegeln.
  • Eine solche verdrehsichere und einfach zu handhabende Verbindungslösung Ist insbesondere auch in Kombination mit einer Ausführung sinnvoll, die röntgenopake Marker (z. B. an kleinen Fortsätzen an der Außen bzw. Innenkontur des Kopplungslöffels) umfasst, da bei Verwendung in Röntgensystemen das Positionsbestimmungsteil vom Kopplungslöffel getrennt werden muss.
  • Anstelle dieser lediglich beispielhaft dargestellten Verriegelungsmechanik können zur lösbaren verdrehsicheren Verbindung des erfindungsgemäßen Kopplungslöffels und -Sensorik-Teils auch andersartige Nut-Feder-Konstruktionen, Schnappverschlüsse oder Magnetverschlüsse handelsüblicher Art vorgesehen sein.
  • 5 zeigt als weitere Modifikation einen Kopplungslöffel 21, mit dem ersten Befestigungsmittel 25 gemäß 6, zusammen mit einem paraokklusalen Attachment 29 im am Unterkiefer UK eines Patienten befestigten Gebrauchszustand. Hierbei ist die vordere Seitenwand des kastenförmigen Grundkörpers kürzer ausgeführt als die (in der Figur gestrichelt gezeigte) Hinterwand, so dass die Anbringung des paraokklusalen Attachments auch bei aufgesetztem Kopplungslöffel noch problemlos möglich ist.
  • Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass z.B. nach Verwendung des Kopplungslöffels im Röntgengerät der Löffel zur Bewegungsmessung wieder in den Mund eingesetzt werden kann, um die Röntgenposition wieder herzustellen. Hierzu wird zunächst die Position des Löffels gemessen. Nach Abnahme des Sensorik-Teils wird dieses auf das paraokklusale Attachment umgesetzt und eine weitere Positionsmessung durchgeführt. Nach einer Koordinatentransformation können nach Herausnahme des Kopplungslöffels aus dem Mund die Bewegungen zur Animation der Volumendaten durchgeführt werden.
  • 6 zeigt als Prinzipskizze wesentliche Teile eines Systems 100 zur Bewegtbild-Erfassung/-Darstellung des Gebisses eines Patienten oder Probanden, welche einen Kopplungslöffel oder ein Attachment der oben beschriebenen Art umfassen kann. Ein solcher, hier mit Ziffer 101 bezeichneter Kopplungslöffel hat in der dargestellten Systemkonfiguration ein mundäußeres Teil (Positionsmarker-Teil) 103. Das System umfasst eine Positionssignal-Erfassungseinheit 105 und eine Positionsberechnungseinheit 107, die die Positionssignale vom Positionsmarker-Teil 103 des Kopplungslöffels 101 in ihrem mit Registriermaterial befüllten und in den Mund eines Patienten eingesetzten Zustand auswerten. Ergebnis ist ein Positionsdatensatz des Kopplungslöffels, der genau diejenige Position des Kopplungslöffels bezüglich eines raumfesten Koordinatensystems repräsentiert, in dem Impressionen des Unter- und/oder Oberkiefers im Registriermaterial erzeugt wurden.
  • Nach Entnehmen des Kopplungslöffels aus dem Mund des Patienten werden mittels eines Scanners 109 die Impressionen 101a in einem durch den Erfassungsbereich 109a des Scanners festgelegten Teilbereich der Gesamterstreckung des Kopplungslöffels optisch erfasst, und der zugehörige Bilddatensatz wird gespeichert. Er umfasst Bilddaten der (in dieser Figur nicht vollständig dargestellten) Markierungen an den Rändern des Kopplungslöffels, die im Erfassungsbereich 109a liegen. Aus einer Datenbasis 111 wird ein vorab, (zum Beispiel bei der Herstellung der Bissgabel) erzeugter und gespeicherter Bilddatensatz des gesamten Kopplungslöffels (hier auch bezeichnet als Kopplungslöffel-Gesamtbild) in eine Vergleichs-Verarbeitungseinheit 113 geladen und dort einer Vergleichs-Verarbeitung mit dem Bilddatensatz des Erfassungsbereiches 109a unterzogen. Hierbei werden die im Erfassungsbereich liegenden Markierungen als Teilmenge aller an dem Kopplungslöffel vorgesehenen Markierungen identifiziert, und aufgrund dieser Identifizierung sind der Erfassungsbereich 109a und mithin die in diesem liegenden Impressionen 101a positionsmäßig präzise bezüglich des Kopplungslöffels 101 zuzuordnen.
  • Zusammen mit den zugehörigen (relativen) Positionskoordinaten gelangt das im Erfassungsbereich 109a gewonnene Abbild in eine Gesamtbild-Synthesestufe 115, in der es zusammen mit dem in anderen Teilbereichen durch den Scanner gewonnenen Abbildern (Teilbildern) unter Zugrundelegung der jeweiligen relativen Positionskoordinaten zu einem Gesamtbild der Impressionen in der Bissgabel (hier bezeichnet als Zahnoberflächen-Gesamtbild) verarbeitet wird. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass die Erzeugung des Zahnoberflächen-Gesamtbildes optional, also kein notwendiges Merkmal der Minimalkonfiguration des erfindungsgemäßen Systems ist.
  • Sowohl das mit den relativen Positionskoordinaten versehene Teilbild als auch das Zahnoberflachen-Gesamtbild können anhand der in der Positionsberechnungseinheit 107 gewonnenen (absoluten) Positionskoordinaten der Bissgabel auf ein raumfestes Koordinatensystem bezogen werden. In der Figur ist dies für das Zahnoberflächen-Gesamtbild dargestellt, das am Ausgang der Gesamtbild-Synthesestufe 115 bereitgestellt wird. Es wird mit den am Ausgang der Positionsberechnungseinheit 107 bereitstehenden Positionskoordinaten einer zusammenfassenden Verarbeitung in einer Bild/Koordinaten-Zuordnungsstufe 117 unterzogen. Das Ergebnis ist ein absolut koordinatengetreues Zahnoberflächen-Gesamtbild, das in verschiedener, weiter oben kurz angesprochener Weise für Visualisierungen zahnmedizinischer Befunde und Maßnahmen genutzt werden kann.
  • 7 zeigt eine Abwandlung des in 5 dargestellten und weiter oben beschriebenen Systems zur Bewegtbild-Darstellung eines Gebisses, welches die Erfassungsergebnisse eines unmittelbar die Zahnoberflächen im Mundraum des Probanden erfassenden intraoralen Scanners 109‘ abgestimmt ist. Teil dieses Systems ist das in 1 gezeigte und weiter oben beschriebene paraokklusale Attachment, welches mit für den intraoralen Scanner sicht- und unterscheidbaren optischen Merkmalen versehen ist. In einem weiter modifizierten System kann anstelle dieses Attachments ein solches mit röntgenopaken Markern als Markierungen in Verbindung mit einer Röntgenaufnahmevorrichtung anstelle des intraoralen Scanners eingesetzt werden.
  • Das mit dem System 100‘ durchgeführte Verfahren unterscheidet sich von dem weiter oben beschriebenen hauptsächlich dadurch, dass keine Zahnabdrücke in einem Registrat aufgenommen und ausgewertet werden, sondern direkt die durch das an die Zahnvorderseiten angebrachte Attachment sichtbar gelassenen Zahnoberflächen. Auch hier erfolgt die Abtastung/Abbildung abschnittsweise und führt zunächst zu Teilbildern, die dann unter Nutzung der darin mit abgebildeten Markierungen 1b des Attachments (unter gleichzeitiger Korrektur von Abbildungsfehlern) gematcht werden. Weitere Aspekte des Verfahrens ergeben sich aus den Erläuterungen im allgemeinen Teil der Beschreibung.
  • Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10218435 B4 [0002]
    • WO 2011/147988 [0002]

Claims (14)

  1. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren zur Erzeugung einer koordinatengetreuen Bewegungsbildfolge des Gebisses eines Wirbeltiers, wobei – mit einem Partial-Scanner mit einem sich über wenige Zahnoberflächen erstreckenden Erfassungsbereich schrittweise in einer Mehrzahl von Scanner-Aufnahmen ein zusammenhängendes statisches Bild der Zahnoberflächen des Unterkiefers und/oder des Oberkiefers des Wirbeltiers gewonnen wird, wobei ein sich über mindestens einen Teil des Unterkiefers bzw. Oberkiefers erstreckendes Markierungselement temporär auf oder an den Zähnen des Unterkiefers bzw. Oberkiefers angebracht ist und angrenzende Teilbilder derart überlappend aufgenommen werden, dass die Teilbilder anhand von in beiden angrenzenden Bildern sicht- und identifizierbaren Markierungen des Markierungselements exakt aneinandergefügt werden können, – mittels einer am Markierungselement temporär angebrachten Empfänger-, Reflektor-, oder Sender-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung die Raumkoordinaten des Markierungselements bestimmt und hierdurch das statische Bild der Zahnoberflächen mit einer Koordinateninformation versehen wird, – mit einer am Unterkiefer temporär angebrachten Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente einer Raumpositions-Bestimmungsanordnung eine Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer koordinatengetreu registriert wird und – aus der Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer und dem mit der Koordinateninformation versehenen statischen Bild der Zahnoberflächen die Bewegungsbildfolge des Gebisses konstruiert wird.
  2. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei als Markierungselement ein mit Markierungen versehener paraokklusaler Bügel oder ein mit Markierungen und mit die Zahnoberflächen partiell freilegenden Aussparungen versehener Kopplungslöffel eingesetzt wird, der mit der Empfänger-, Reflektor-, oder Senderkomponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung positionsfest verbunden oder verbindbar ist.
  3. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach Anspruch 2, wobei als mit Markierungen versehener paraokklusaler Bügel oder mit Markierungen und Aussparungen versehener Kopplungslöffel ein solcher mit Befestigungsmitteln zur lösbaren Anbringung der Empfänger-, Reflektor-, oder Sender-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung eingesetzt wird und letztere erst für den Schritt der Raumkoordinatenbestimmung des Markierungselements mit dem Bügel oder Kopplungslöffeln verbunden wird.
  4. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der mit Markierungen versehene paraokklusale Bügel oder mit Markierungen und Aussparungen versehene Kopplungslöffel auch zur Koordinatenerfassung bei der Aufnahme der Bewegungsbahn des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer eingesetzt wird, wobei im Falle des Kopplungslöffels dieser so ausgeführt ist, dass er eine ungestörte Okklusion von Unter- und Oberkiefer ermöglicht.
  5. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zahnoberflächen des Unterkiefers und/oder des Oberkiefers jeweils mit einem intraoralen Scanner abgetastet werden und je ein zusammenhängendes Bild der Zahnoberflächen des Unterkiefers und des Oberkiefers durch Zusammenfügen mehrerer durch den intraoralen Scanner aufgenommener Teilbilder gewonnen wird.
  6. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei oder nach der Zusammenfügung der Teilbilder mit darin enthaltenen Markierungen des Markierungselements eine Korrekturverarbeitung mindestens einiger Teilbilder anhand einer tatsächlichen Dimension des Markierungselementes im Vergleich zu einer sich aus den mit den Teilbildern aufgenommenen Markierungen ergebenden scheinbaren Dimension vorgenommen wird.
  7. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei statische Bilder des Unterkiefers und Oberkiefers gleichzeitig im durch ein Bissregistrat oder eine mit Bissregistrat gefüllte Bissplatte verriegelten Zustand von Unterkiefer und Oberkiefer aufgenommen werden.
  8. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach Anspruch 7, wobei je eine Abbildung von vorn und von beiden Seiten vorgenommen wird.
  9. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zur Erzeugung eines zusammenhängenden Bildes der Zahnoberflächen des Unterkiefers oder des Oberkiefers ein Abdruck in einem Biss-Registrat genommen wird, das in einen mit dem Markierungselement positionsfest verbunden oder verbindbaren Kopplungslöffel eingebracht ist, und der Abdruck zur extraoralen Erzeugung des zusammenhängenden Bildes der Zahnoberflächen des Unterkiefers oder Oberkiefers genutzt wird.
  10. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die statischen Bilder der Zahnoberflächen im Bereich des sichtbaren Lichts und/oder des nahen Infrarot erzeugt werden und das Markierungselement Markierungen aufweist, die in diesem Bereich sicht- und identifizierbar sind.
  11. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bilder oder mindestens eines von mehreren statischen Bildern der Zahnoberflächen mit Röntgenstrahlung erzeugt werden und das Markierungselement Röntgenmarker aufweist.
  12. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach Anspruch 10 und 11, wobei aus mit sichtbarem Licht oder nahem Infrarot einerseits und mit Röntgenstrahlung andererseits gewonnenen statischen Bildern eine erste und zweite primäre Bewegungsbildfolge konstruiert werden und in einem nachfolgenden Schritt der Weiterverarbeitung eine sekundäre Bewegungsbildfolge des Gebisses aus beiden primären Bewegungsbildfolgen synthetisiert wird.
  13. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest im Schritt der Registrierung der Bewegungsbahn eine mit der Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente am Unterkiefer signalmäßig zusammenwirkende Sender-, Reflektor- oder Empfänger-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung an einem Stirnbogen des Wirbeltiers ortsfest bezüglich des Unterkiefers angebracht ist.
  14. Bewegtbild-Erzeugungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest im Schritt der Registrierung der Bewegungsbahn eine mit der Empfänger-, Reflektor- oder Sender-Komponente am Unterkiefer signalmäßig zusammenwirkende Sender-, Reflektor- oder Empfänger-Komponente der Raumpositions-Bestimmungsanordnung entfernt vom Wirbeltier ortsfest bezüglich des Unterkiefers aufgestellt ist.
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