DE102017113814A1

DE102017113814A1 - Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese mit definiertem Klebespalt

Info

Publication number: DE102017113814A1
Application number: DE102017113814.5A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ruppert
Original assignee: Kulzer GmbH; Kulzer and Co GmbH
Current assignee: Kulzer GmbH
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2037-06-23
Also published as: DE102017113814B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese (5) hergestellt aus einer Prothesenbasis (6) und mehreren Prothesenzähnen (2), wobei das Verfahren unter Anwendung eines virtuellen Dentalprothesen-Modells (5') der zu erzeugenden Dentalprothese (5) erfolgt und wobei das virtuelle Dentalprothesen-Modell (5') in zumindest ein virtuelles Modell der Prothesenzähne (2') und ein virtuelles Modell der Prothesenbasis (6') geteilt wird oder dies umfasst, wobei die Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') derart berechnet wird, dass die Prothesenzähne (2) im virtuellen Modell Wurzeln (7) aufweisen und das virtuelle Modell der Prothesenbasis (6') für jeden Prothesenzahn (2) ein Zahnfach (9) aufweist, wobei zwischen den Böden der Zahnfächer (9) und den basalen Seiten (4) der Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) oder zwischen den Zahnfächern (9) und den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) jeweils ein Klebespalt (10) mit einer Breite von wenigstens 0,05 mm vorgesehen wird, wobei an den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) und/oder in den Zahnfächern (9) Vorsprünge (8) vorgesehen werden, mit denen die Klebespalte (10) zwischen den Zahnfächern (9) und den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) überbrückt werden und dadurch die Klebespalte (10) mit einer Breite von wenigstens 0,05 mm aufrechterhalten werden, wenn die Prothesenzähne (2) bis zum Anschlag in die Zahnfächer (9) gesteckt sind, wobei die Zahnfächer (9) oder die gesamte Prothesenbasis (6) mit einem CAM-Verfahren basierend auf dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') hergestellt werden.Die Erfindung betrifft auch eine Dentalprothese (5) hergestellt mit einem solchen Verfahren und eine Vorrichtung zum Umsetzen eines solchen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese, wobei die Dentalprothese eine Prothesenbasis und mehrere Prothesenzähne aufweist, wobei das Verfahren unter Anwendung eines virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells der zu erzeugenden physischen Dentalprothese erfolgt.
Die Erfindung betrifft auch eine Dentalprothese hergestellt mit einem solchen Verfahren und eine Vorrichtung oder Kombination von Vorrichtungen zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
Der derzeit gängige Weg ist die analoge Erstellung von Dentalprothesen. Zur Herstellung der Prothesenbasis wird dazu derzeit meist ein analoges Verfahren verwendet, bei dem zunächst ein Abdruck des zahnlosen Kiefers des Patienten genommen wird. Aus diesem Abdruck wird ein Gipsmodell der Patientensituation gefertigt.
Zur Herstellung der Dentalprothese werden Prothesenzähne manuell und einzeln auf einer Wachsbasis auf dem Gipsmodell des unbezahnten Kiefers aufgestellt. Bei der Aufstellung der konfektionierten Zähne werden diese der jeweiligen Mundsituation des Patienten vom Zahntechniker angepasst und gegebenenfalls auch vom Zahnarzt bei der Einprobe korrigiert.
Diese Wachsprothese wird im nächsten Schritt in einer Küvette mit Gips, Silikon oder Gel (je nach späterer Verarbeitungstechnik) eingebettet, um dann nach Aushärten des Einbettmaterials die Wachsbasis aus der Form heraus zu lösen, um einen Hohlraum für den Prothesenkunststoff zu schaffen. Die Prothesenzähne verbleiben dabei meist im Einbettmaterial. Ein entsprechender Kunststoff wird in den Hohlraum injiziert oder gegossen, dadurch erhält man nach der Aushärtung des Kunststoffs die Dentalprothese.
Nach Aushärtung des Kunststoffs wird dieser nachbearbeitet, um die gewünschte Oberflächengüte zu erhalten.
Neben handwerklichen Techniken gewinnen digitale Fertigungsmethoden im Dentalbereich immer mehr an Bedeutung. Zahnersatz, wie zum Beispiel Kronen und Brücken, wird seit einigen Jahren mittels CAD/CAM-Technologien subtraktiv in Fräsverfahren hergestellt (CAM - Computer-Aided Manufacturing, Deutsch: rechnerunterstützte Fertigung, CAD - Computer-Aided Design, Deutsch: rechnerunterstützte Konstruktion).
Ein CAD/CAM-Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese ist aus der WO 91/07141 A1 bekannt, wobei bei diesem Verfahren eine Prothesenbasis auf der Basis eines Abdrucks aus einem Kunststoffblock gefräst wird.
Ferner gewinnen generative CAM-Verfahren wie SLM (Selective Laser Melting) zur Herstellung von Kronen, Brücken und Modellen sowie Stereolithographie und DLP (Digital light processing) für Dentalprodukte auf Polymerbasis wie zum Beispiel Provisorien, Prothesen, KFO-Apparaturen (Kiefer-Orthopädie-Apparaturen), Aufbissschienen, Bohrschablonen oder Dentalmodellen immer mehr an Bedeutung. Dabei ist die Herstellung von Zahnersatz auf Acrylatbasis mittels RP-Verfahren (Rapid-Prototyping-Verfahren) bisher immer noch starken Einschränkungen unterworfen. Mehrfarbiger Zahnersatz oder Zahnersatz aus verschiedenen Polymer-Materialien (zum Beispiel für Schmelz- und Dentinmassen) zur Herstellung von hochwertigem und ästhetischem Zahnersatz ist bisher nur mittels aufwendiger RP-Maschinen mit mehreren Materialkammern oder mittels Klebe- und Fügetechniken herstellbar.
Ebenso ist die Herstellung von Materialkombinationen (zum Beispiel Legierungen und Polymere) mittels RP-Verfahren bisher sehr aufwendig und nicht in Serienreife umgesetzt. Die generative Herstellung von ästhetisch anspruchsvollen Konfektionszähnen für Teil- oder Totalprothesen ist derzeit nicht möglich, da mittels Stereolithographie nur ein Material beziehungsweise eine Farbe gedruckt werden kann. Das Drucken von mehrfarbigen Konfektionszähnen ist derzeit nicht möglich. Aus diesem Grund wird die Prothesenbasis mittels CAM-Verfahren (beispielsweise Fräsen oder Drucken) hergestellt und vorkonfektionierte Prothesenzähne werden mit der Prothesenbasis verklebt. Hierbei kann die Prothesenbasis sowohl durch generative Verfahren (SLA, DLP, FDM, etc.) als auch durch subtraktive Verfahren (Fräsen und dergleichen) hergestellt werden. Die künstlichen Prothesenzähne können sowohl als Einzelzähne als auch als komplette Zahnreihen hergestellt und mit der Prothese verklebt werden.
Es gibt bereits erste Verfahren, wie beispielsweise die aus der DE 10 2009 056 752 A1 oder der WO 2013 124 452 A1 bekannten Verfahren, bei denen eine dentale Teil- beziehungsweise Totalprothese digital aufgestellt und über CAD/CAM-Verfahren produziert wird. Die EP 2 742 906 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Zahnbogen mit einer Abformmasse verbunden wird, wobei die Abformmasse in einem individualisierten Abformlöffel enthalten ist und einen Abdruck der Mundraumsituation des Patienten enthält. Die Oberfläche der Form mit dem Zahnbogen wird digitalisiert und anschließend rechnerisch ein virtuelles Modell des Zahnbogens möglichst passend in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis positioniert und orientiert. Bei der abschließenden Fertigung müssen die Prothesenzähne einzeln und manuell auf die korrekte Passung in den dafür vorgesehenen Zahnfächern der Prothesenbasis kontrolliert werden, um sie anschließend einzukleben, wobei als Kontrollinstrument eine Transferschablone verwendet werden kann. Die WO 2016/091 762 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese, bei dem eine Schablone erzeugt wird, mit der mehrere Prothesenzähne in der gewünschten Lage und Orientierung zueinander an einer Prothesenbasis befestigt werden können. Aus der DE 103 04 757 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz bekannt, bei dem eine virtuelle Aufstellung der Zähne in ein virtuelles Modell erfolgt und die Herstellung einer Prothesenbasis auf der Basis des virtuellen Modells erfolgt. Die WO 2016/110 392 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese, bei dem ein plastisch verformbares Verbindungsmittel in Zahnfächer einer Prothesenbasis eingebracht wird, um eine manuelle Korrektur der Ausrichtung der Prothesenzähne in der Prothesenbasis zu ermöglichen.
Bei der Herstellung von herausnehmbarem Zahnersatz, wie Voll- und Teilprothesen, die mit Hilfe digitaler Daten mit einer CAD-Konstruktion gefertigt wurden, gibt es technische Lösungsansätze, die Daten der Prothesenbasis und der Zähne zu separieren. Die Prothesenbasis kann dabei durch ein additives oder auch subtraktives Fertigungsverfahren hergestellt werden. Als Prothesenzähne kommen konfektionierte Kunststoffzähne oder auch individuell hergestellte Prothesenzähne oder Zahnbögen aus den gleichen Ausgangsmaterialien in Frage. In jedem Fall müssen an der Prothesenbasis Zahnfächer zur Aufnahme dieser Prothesenzähne vorgesehen sein, in welche dann in einem nachgeschalteten manuellen Fertigungsschritt, die Prothesenzähne oder Zahnbögen, zum Beispiel durch Kleben, befestigt werden.
Aus der EP 2 571 451 B1 und der EP 2 666 438 A2 sind hierfür Verfahren bekannt, bei denen vorkonfektionierte Prothesenzähne in einer Halterung in Wachs eingebettet werden und anschließend basal mittels CAM-Verfahren abgefräst werden. Die so gekürzten Prothesenzähne werden von dem Wachs befreit und anschließend in eine Prothesenbasis eingesetzt und dort eingeklebt, um eine Dentalprothese herzustellen.
Diese Verfahren haben den Nachteil, dass die Prothesenzähne bearbeitet und einzeln in die Prothesenbasis eingesetzt und eingeklebt werden müssen und dabei Verwechslungen vorkommen können. Der richtige Ort zum Einsetzen der Prothesenzähne in die Prothesenbasis muss dabei durch Ausprobieren gefunden werden. Die passende basale Form der Prothesenzähne muss für jeden Prothesenzahn berechnet werden. Bei solchen Verfahren kann es zu Fehlsetzungen von Prothesenzähnen in der Prothesenbasis kommen oder diese Fehlsetzungen müssen mit zusätzlichen Maßnahmen verhindert werden. Bei der Verwendung von industriell gefertigten (und daher vorkonfektionierten) einzelnen Prothesenzähnen müssen diese in der Regel vor dem Verkleben basal gekürzt werden, um die Bisshöhe einzustellen beziehungsweise um mit der herzustellenden Dentalprothese eine optimale Okklusion zu erreichen.
Nachteilig ist bei den bisherigen Verfahren auch, dass beim Einkleben der Prothesenzähne Abweichungen in der Bisshöhe (die Okklusion) im Vergleich zu dem digitalen Modell auftreten können, da die Materialstärke des Klebstoffs zwischen den Prothesenzähnen und der Prothesenbasis nicht genau vorhergesagt werden kann. Dadurch müssen die Prothesenzähne anschließend okklusal nachgeschliffen und anschließend poliert werden. Zudem können durch eine ungleichmäßige Verteilung des Klebstoffs zwischen den Prothesenzähnen und der Prothesenbasis ungleichmäßige mechanische Eigenschaften entstehen, so dass die Stabilität der Dentalprothese nicht gleichmäßig ist. Des Weiteren kann es auch zu leichten Abweichungen in der Lage und Orientierung der Prothesenzähne in der Prothesenbasis im Vergleich zu dem virtuellen Dentalprothesen-Modell kommen, die aufgrund von notwendigen Fertigungstoleranzen auftreten. Ferner kann es passieren, dass Prothesenzähne an den falschen Positionen in die Prothesenbasis eingesetzt werden.
Solche Verfahren haben ferner den Nachteil, dass insbesondere vorkonfektionierte Prothesenzähne oft okklusal und/oder basal nachbearbeitet werden müssen, wobei anschließend auch die Zahnfächer der Prothesenbasis beschliffen werden, um die Position und Lage der Prothesenzähne in der Dentalprothese anzupassen. In den meisten Fällen müssen bei vorkonfektionierten Prothesenzähnen, die die besten ästhetischen Ergebnisse liefern, diese vor dem Verkleben zumindest basal eingekürzt werden, um die Bisshöhe (die Okklusion) der Dentalprothese einzustellen, so dass sich die Notwendigkeit ergibt, hierzu ein rationelles und kostengünstiges Verfahren anzugeben.
Bei der Herstellung von hochwertigen und hochästhetischen Dentalprothesen unter Verwendung von solchen vorkonfektionierten Prothesenzähnen und einer mittels CAD/CAM-Verfahren gefertigten Prothesenbasis müssen die Prothesenzähne und die Prothesenbasis miteinander dauerhaft und kostengünstig verbunden werden. Das Verbinden der Prothesenzähne mit der Prothesenbasis soll daher möglichst leicht, unaufwendig und in wenigen Schritten erfolgen können. Da die Zahnfächer der Prothesenbasis meist nicht sehr tief angelegt werden können, haben die eingesetzten Prothesenzähne häufig nicht genug Führung, so dass eine Rotations- und auch Kippbewegung in oraler beziehungsweise lingualer Richtung jedes einzelnen Prothesenzahnes aber auch der Prothesenzähne zueinander, die Dentalzwischenräume betreffend, möglich ist. Die Positionierung und nachträgliche Korrektur der Prothesenzähne verwässert daher die Vorteile einer optimalen CAD-konstruierten Aufstellung und Abstimmung der Prothesenzähne in den Prothesenbasen für Ober- und Unterkiefer teilweise.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem eine einfache, für Fehler unanfällige und mit exakter Bisshöhe eingestellte Herstellung der Dentalprothese durchführbar ist, sowie eine Vorrichtung bereitzustellen mit der die wesentlichen Verfahrensschritte umsetzbar sind. Dabei sollen moderne computergesteuerte Verfahren einsetzbar sein und vorhandene Daten und Techniken möglichst weitreichend nutzbar sein. Zudem sollen die Prothesenzähne möglichst ohne eine Fehlsetzung und mit möglichst geringen Abweichungen in der zuvor berechneten Orientierung und Lage an der Prothesenbasis befestigt werden können. Die fertige Dentalprothese soll möglichst ohne weitere Nachbearbeitung oder mit möglichst wenig manueller Nachbearbeitung einsatzbereit sein. Die Lage und Ausrichtung der Prothesenzähne in den Zahnfächern der Prothesenbasis sollen möglichst leicht und exakt zu erreichen sein.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese, wobei die Dentalprothese aus einer Prothesenbasis und mehreren Prothesenzähnen hergestellt wird, wobei
das Verfahren unter Anwendung eines virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells der zu erzeugenden physischen Dentalprothese erfolgt und wobei
das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell in zumindest ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne und ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis geteilt wird oder zumindest ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne und ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis umfasst, wobei
die Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis derart berechnet wird, dass die Prothesenzähne im virtuellen Modell Wurzeln aufweisen und das virtuelle Modell der Prothesenbasis für jeden Prothesenzahn ein Zahnfach aufweist, wobei
zwischen den Böden der Zahnfächer und den basalen Seiten der Wurzeln der Prothesenzähne oder zwischen den Zahnfächern und den Wurzeln der Prothesenzähne jeweils ein Klebespalt mit einer Breite von wenigstens 0,05 mm vorgesehen wird, wobei
an den Wurzeln der Prothesenzähne und/oder in den Zahnfächern Vorsprünge vorgesehen werden, mit denen die Klebespalte zwischen den Zahnfächern und den Wurzeln der Prothesenzähne überbrückt werden und dadurch die Klebespalte mit ihrer vollen Breite von wenigstens 0,05 mm bis auf die Bereiche an den Vorsprüngen aufrechterhalten werden, wenn die Prothesenzähne bis zum Anschlag in die Zahnfächer gesteckt sind, und wobei
die Zahnfächer oder die gesamte Prothesenbasis mit einem CAM-Verfahren basierend auf dem virtuellen Modell der Prothesenbasis hergestellt werden.
Zur Herstellung der Dentalprothese kann vorgesehen sein, dass die Prothesenzähne in die Zahnfächer eingesteckt werden, vorzugsweise in die Zahnfächer eingeklebt werden.
Vorzugsweise werden die Vorsprünge in den Zahnfächern erzeugt.
Der Klebespalt ist zunächst ein freier Spalt zwischen den Böden der Zahnfächer und der basalen Seite der Wurzel der Prothesenzähne (also bodenseitig) oder zwischen den Zahnfächern und den Wurzeln der Prothesenzähne (also auch zusätzlich radial).
Bei erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass beim Einkleben der physischen Prothesenzähne in die Zahnfächer ein Volumen eines Klebstoffs in das jeweilige Zahnfach und/oder an die zugehörige Wurzel des Prothesenzahns aufgetragen wird, das dem Spaltmaß des Klebespalts zwischen dem jeweiligen Prothesenzahn und dem jeweiligen Zahnfach abzüglich der Vorsprünge darin entspricht, und die Prothesenzähne in die Zahnfächer eingesteckt und mit der Prothesenbasis verklebt werden, wobei vorzugsweise der Klebstoff mit einem Überschuss von 1% bis 10% dieses Volumens aufgetragen wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nämlich möglich, eine genau definierte und passende Menge des Klebstoffs zu verwenden. Dadurch müssen anschließend weniger Klebstoffreste entfernt werden.
Des Weiteren kann bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Klebespalte mit einer Breite zwischen 0,05 mm und 1,5 mm vorgesehen und hergestellt werden, vorzugsweise mit einer Breite zwischen 0,1 und 0,2 mm vorgesehen und hergestellt werden.
Bei diesen Breiten ergibt sich eine stabile und gleichmäßige Verbindung zwischen den Prothesenzähnen und der Prothesenbasis und es werden Schwachstellen in der Verbindung verhindert.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Vorsprünge mit einer Höhe erzeugt werden, die der Breite der Klebespalte entspricht, oder zumindest einer der Vorsprünge mit einer Höhe erzeugt werden, die größer als die Breite der Klebespalte ist, wobei in den korrespondierenden Wurzeln und/oder Zahnfächern Vertiefungen erzeugt werden, in denen der Teil der Höhe der Vorsprünge aufgenommen wird, der größer als die Breite der Klebespalte ist, wenn die Prothesenzähne bis zum Anschlag in die Zahnfächer hineingesteckt sind.
Hierdurch müssen nicht zwei Vorsprünge vorgesehen werden, die aufeinanderliegen, wenn die Prothesenzähne bis zum Anschlag in die Zahnfächer eingesteckt sind. Stattdessen können die Vorsprünge mit ihrer Spitze oder Kante an dem Prothesenzahn oder dem Zahnfach anliegen oder in eine Vertiefung in der Oberfläche des Prothesenzahns oder dem Zahnfach eingesteckt werden. Dadurch wird die Herstellung der Vorsprünge vereinfacht und/oder die korrekte Positionierung und Orientierung der Prothesenzähne in den Zahnfächern wird vereinfacht. Zudem kann so sichergestellt werden, dass der gewünschte Abstand beziehungsweise der physische Klebespalt zwischen den Prothesenzähnen und den Zahnfächern genau eingehalten wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass in den korrespondierenden Wurzeln und/oder Zahnfächern Vertiefungen erzeugt werden, in denen ein Teil der Höhe der Vorsprünge aufgenommen wird, wobei die Vorsprünge entlang umlaufender Kanten der Vertiefungen an den Vertiefungen anliegen, wenn die Prothesenzähne bis zum Anschlag in die Zahnfächer hineingesteckt sind, wobei vorzugsweise die Vorsprünge als Kegel, Kegelstümpfe, Ellipsoidsegmente oder Kugelsegmente erzeugt werden und/oder die Vertiefungen als Sacklöcher oder als zylindrische Löcher.
Dadurch wird die korrekte Positionierung und Orientierung der Prothesenzähne in den Zahnfächern vereinfacht. Zudem kann so sichergestellt werden, dass der gewünschte Abstand beziehungsweise der physische Klebespalt zwischen den Prothesenzähnen und den Zahnfächern genau eingehalten wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell rechnerisch mittels File-Splitting in das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenzähne und das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenbasis getrennt wird.
Dadurch kann zunächst das virtuelle Dentalprothesen-Modell erzeugt werden und anschließend eine geeignete Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne und dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenbasis mit dem Klebespalt zwischen den Zahnfächern der Prothesenbasis und den Wurzeln der Prothesenzähne erzeugt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Klebespalt als Abstand zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis rechnerisch in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis und/oder dem virtuellen Modell der Prothesenzähne erzeugt wird und die Vorsprünge rechnerisch zu dem virtuellen Modell der Prothesenbasis und/oder zu dem virtuellen Modell der Prothesenzähne ergänzt werden.
Hierdurch wird das Verfahren weitgehend automatisiert, so dass die Prothesenbasis und/oder die Prothesenzähne in einem einzigen Arbeitsschritt bearbeitet oder sogar in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden können.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass bei der Berechnung der Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis die Oberflächen der berechneten Wurzeln des virtuellen Modells der Prothesenzähne innerhalb einer virtuellen Oberfläche unbearbeiteter vorkonfektionierter Prothesenzähne angeordnet werden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass zur Berechnung des virtuellen Dentalprothesen-Modells bereits vorhandene Daten zur äußeren Form von bekannten vorkonfektionierten Prothesenzähnen verwendet werden.
Durch diese beiden Maßnahmen wird sichergestellt, dass vorkonfektionierte Prothesenzähne durch ein subtraktives Bearbeitungsverfahren, insbesondere ein Fräsverfahren, in die zuvor berechnete Form des virtuellen Modells der Prothesenzähne gebracht werden können.
Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, dass das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell auf der Grundlage eines Intraoral-Scans oder eines Scans eines Abdrucks der Mundraumsituation beim Patienten zur Formgebung des virtuellen Modells der Prothesenbasis und durch eine virtuelle Aufstellung von virtuellen Modellen der vorkonfektionierten Prothesenzähne in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis erzeugt wird, wobei bevorzugt die Form, die Lage und/oder die Orientierung der Prothesenzähne durch eine Simulation der Lage der Dentalprothese im Mundraum des Patienten ausgewählt wird und/oder durch eine Simulation der Lage und Orientierung der Prothesenzähne zueinander und/oder zur Prothesenbasis ausgewählt wird, wobei besonders bevorzugt zusätzlich die Okklusionsebene und/oder die Kaubewegungen des Kiefers simuliert werden.
Hierdurch wird eine hochwertige Dentalprothese geschaffen die nur möglichst wenig nachgearbeitet werden muss. Gleichzeitig ermöglicht die so hergestellte Dentalprothese eine gute Kaufunktion beim Patienten.
Es kann vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Okklusionsebene und/oder die Kaubewegungen des Kiefers anhand des virtuellen Dentalprothesen-Modells simuliert werden und dabei die Position, die Lage und/oder die Orientierung der Prothesenzähne zueinander im virtuellen Modell angepasst und optimiert werden.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die in die Zahnfächer der Prothesenbasis eingesteckten und verbunden Prothesenzähne an der Okklusionsfläche, vorzugsweise an der gesamten koronalen Seite, nicht oder nur unwesentlich manuell nachbearbeitet sind.
Die Prothesenzähne sind dann nur unwesentlich manuell nachbearbeitet, wenn nicht mehr als 0,05 mm Material lokal abgetragen wurde und vorzugsweise nicht alle Prothesenzähne manuell nachgearbeitet wurden.
Dadurch kann erreicht werden, dass die okklusalen Oberflächen nicht bearbeitet werden müssen. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn diese besonders glatt sind oder eine Oberflächenbehandlung aufweisen, die ansonsten entfernt oder beschädigt würde.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch vorgesehen sein, dass mit den Vorsprüngen und mit korrespondierenden Vertiefungen in den Prothesenzähnen und/oder der Prothesenbasis eine Indexierung erzeugt wird, durch die die Position der Prothesenzähne in den Zahnfächern eindeutig festgelegt wird und/oder durch die die Orientierung und Lage der Prothesenzähne in den Zahnfächern eindeutig festgelegt wird.
Hiermit wird erreicht, dass die Prothesenzähne nicht aus Versehen in den falschen Zahnfächern befestigt werden oder dass die Prothesenzähne in einer falschen Orientierung oder Lage in den Zahnfächern befestigt werden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Indexierung bei der Berechnung der Vorsprünge und Vertiefungen in dem virtuellen Modell der Prothesenzähne und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis hinzugefügt wird und beim Herstellen oder Bearbeiten der Prothesenbasis und der Prothesenzähne erzeugt wird.
Hierdurch wird das Verfahren weitgehend automatisiert, so dass die Prothesenbasis und/oder die Prothesenzähne in einem einzigen Arbeitsschritt bearbeitet oder sogar in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden können.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Vorsprünge punktförmige oder streifenförmige Verbindungen zwischen den Zahnfächern und den Prothesenzähnen herstellen, wenn die Prothesenzähne bis zum Anschlag in die Zahnfächer eingesteckt sind.
Punktförmige Verbindungen haben dabei bevorzugt eine Anlagefläche von maximal 0,2 mm², besonders bevorzugt von maximal 0,05 mm². Die streifenförmigen Verbindungen haben bevorzugt eine Breite von maximal 0,1 mm, besonders bevorzugt von maximal 0,05 mm.
Dadurch wird eine geringe Kontaktfläche zwischen den Vorsprüngen und der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche der Prothesenzähne und/oder dem Zahnfach erreicht. Dadurch kann ein großer Anteil der Klebespalte zur Verbindung zwischen den Prothesenzähnen und der Prothesenbasis verwendet werden, beziehungsweise mit Klebstoff gefüllt werden.
Des Weiteren kann vorzugsweise auch vorgesehen sein, dass die Vorsprünge zwischen den Böden und den Seitenwänden der Zahnfächer und den Wurzeln der Prothesenzähne vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die Vorsprünge an den Böden der Zahnfächer oder an den Böden und an den Seitenwänden der Zahnfächer angeordnet sind.
Hierdurch wird eine seitliche Positionierung erreicht und somit ein Verkippen und ein Verdrehen der Prothesenzähne in den Zahnfächern wirkungsvoll verhindert.
Es wird mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Form der Vorsprünge ausgewählt wird aus Zylindern, rechtwinkligen Körpern, Kugeln, Kugelabschnitten, Ellipsoiden, Ellipsoidabschnitten, Kegeln oder Kegelstümpfen, wobei zwei übereinander angeordnete Zylinder, Kugelabschnitte, Ellipsoidabschnitte und rechtwinklige Körper mit unterschiedlichem Querschnitt als Formen bevorzugt werden.
Diese Formen sind besonders gut zur Positionierung der Prothesenzähne in den Zahnfächern geeignet.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden auch gelöst durch eine Dentalprothese hergestellt mit einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren, wobei die Prothesenzähne über Vorsprünge an den Zahnfächern der Prothesenbasis anliegen und ansonsten ein Klebespalt mit einer Breite von wenigstens 0,05 mm zwischen den Böden der Zahnfächer und den basalen Enden der Wurzeln der Prothesenzähne und/oder zwischen den Wurzeln der Prothesenzähne und den Zahnfächern vorhanden ist, der zu mindestens 90% mit einem Klebstoff gefüllt ist und die Prothesenzähne in die Zahnfächer eingeklebt sind.
Die Aufgaben der Erfindung werden ferner gelöst durch eine Vorrichtung oder Kombination von Vorrichtungen zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine erste CAM-Vorrichtung und einen Computer zur Berechnung des virtuellen Dentalprothesen-Modells und der virtuellen Modelle der Prothesenbasis und der Prothesenzähne sowie zur Steuerung der ersten CAM-Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten der Prothesenbasis und/oder zur Steuerung der ersten CAM-Vorrichtung oder einer zweiten CAM-Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten der Wurzeln der Prothesenzähne.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung oder die Kombination von Vorrichtungen, insbesondere der Computer, zumindest eines der folgenden Module umfasst:

A) ein Dentalprothesenberechnungsmodul zur Berechnung eines virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells aus den Daten der Mundraumsituation eines Patienten,
B) ein File-Splitting-Modul zur rechnerischen Trennung des virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells in ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis und ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne, und
C) ein Klebespaltberechnungsmodul zur Berechnung einer Grenzfläche zwischen dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenbasis und dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenzähne, wobei das Klebespaltberechnungsmodul derart programmiert ist, dass an der Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenbasis und dem virtuellen Modell der Prothesenzähne eine Beabstandung als Klebespalt mit einer Breite von mindestens 0,05 mm zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis berechnet wird und an den Wurzeln des virtuellen Modells der Prothesenzähne und/oder in den Zahnfächern des virtuellen Modells der Prothesenbasis eine Vielzahl von Vorsprüngen zur Beabstandung und Positionierung des virtuellen Modells der Prothesenzähne und des virtuellen Modells der Prothesenbasis berechnet wird.

Hiermit wird sichergestellt, dass die Vorrichtung die notwendigen Bauteile zur vollständigen Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist und diese in besonders gut geeigneter Weise zusammenwirken können.
Das Dentalprothesenberechnungsmodul ist dabei bevorzugt zur Berechnung eines virtuellen dreidimensionalen Modells einer Dentalprothese aus den Daten der Mundraumsituation eines Patienten und aus den dreidimensionalen Formdaten unterschiedlicher Sätze vorkonfektionierter Prothesenzähne ausgelegt.
Die Module sind vorzugsweise für ihre Funktion geeignet programmiert.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es durch Vorsehen eines definierten Klebespalts zusammen mit Vorsprüngen zur exakten Beabstandung (und vorzugsweise auch zur exakten Positionierung) der Prothesenzähne in den Zahnfächern gelingt, die Breite des Klebespalts (und vorzugsweise auch die Position, die Lage und die Orientierung der Prothesenzähne in den Zahnfächern) entsprechend dem virtuellen Dentalprothesen-Modell sehr genau einzustellen. Dabei kann durch einen gleichmäßigen Klebespalt erreicht werden, dass die mechanischen Eigenschaften und die Stabilität der physischen Dentalprothese sehr gleichmäßig ist und auch hohen Anforderungen genügt. Eine okklusale Bearbeitung der Prothesenzähne der Dentalprothese kann zudem weitgehend vermieden werden, so dass einerseits weitere Arbeitsschritte entfallen oder verkürzt werden und andererseits eine hohe herstellerseitige Güte der Oberflächen der Prothesenzähne erhalten bleiben kann. Ferner kann durch das mit Hilfe des Klebespalts genau bekannte Volumen des einzusetzenden Klebstoffs eine passende Menge des Klebstoffs eingesetzt werden, wodurch nicht nur Klebstoff eingespart wird, sondern auch weniger überschüssiger Klebstoff wieder entfernt werden muss. Zudem kann hierdurch auch der Klebevorgang selbst optimiert und standardisiert werden.
Ferner können mit den Vorsprüngen und gegebenenfalls mit korrespondierenden Vertiefungen eine Indexierung der Zahnfächer und der Prothesenzähne erreicht werden, so dass ein Vertauschen der Positionen der Prothesenzähne vermieden werden kann. Ebenso kann bei geeigneter Ausgestaltung der Vorsprünge und gegebenenfalls der korrespondierenden Vertiefungen die Lage und Orientierung der Prothesenzähne in den Zahnfächern festgelegt werden, so dass Fehlstellungen einzelner Prothesenzähne in den Zahnfächern vermieden werden können.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von neun schematisch dargestellten Figuren erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:

1: eine schematische Querschnittansicht eines Satzes vorkonfektionierter Prothesenzähne nach dem Stand der Technik;
2: den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens als insgesamt vier übereinander angeordnete schematische Querschnittansichten mit den 2 A) bis D);
3: eine Ausschnittvergrößerung des Wurzelbereichs der 2 C) in 3 A) und eine Ausschnittvergrößerung des Wurzelbereichs der 2 D) in 3 B);
4: zwei schematische Ausschnittvergrößerungen als Querschnittansichten als 4A) und 4B) der Verbindung zwischen einem Prothesenzahn und einer Prothesenbasis zweier erfindungsgemäßer Dentalprothesen;
5: zwei schematische Ausschnittvergrößerungen als Querschnittansichten als 5A) und 5B) der Verbindung zwischen einem Prothesenzahn und einer Prothesenbasis zweier weiterer erfindungsgemäßer Dentalprothesen;
6: eine schematische Ausschnittvergrößerung als Querschnittansichten der Verbindung zwischen einem Prothesenzahn und einer Prothesenbasis einer weiteren erfindungsgemäßen Dentalprothese;
7: eine schematische Aufsicht auf ein Zahnfach einer erfindungsgemäßen Prothesenbasis als Ausschnittansicht;
8: eine schematische Aufsicht auf ein Zahnfach einer alternativen erfindungsgemäßen Prothesenbasis als Ausschnittansicht; und
9: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In den Figuren werden teilweise auch für unterschiedliche Ausführungen der Übersichtlichkeit wegen die gleichen Bezugszeichen auch für unterschiedliche aber gleichartige Teile verwendet, wie beispielsweise für die Prothesenzähne, die in der gesamten folgenden Figurenbeschreibung und in allen Figuren mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnet sind. Ferner werden die Bezugszeichen sowohl für die physischen Teile nach den 1, 2D), 3B) und 4 bis 9 als auch für die virtuellen Modelle nach den 2A) bis 2C) und 3A) verwendet, die zur Bearbeitung oder Herstellung der physischen Teile angewendet werden. Hierdurch soll für den Leser die Zuordnung der virtuellen Modelle zu den physischen Teilen klarer erkennbar sein. Um den Unterschied zu verdeutlichen, werden virtuelle Modelle der Teile mit einem Strich oben rechts hinter dem Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei Richtungsbezeichnungen wird nicht zwischen virtuellem Modell und physischen Teil unterschieden.
1 zeigt einen Satz vorkonfektionierter Prothesenzähne 2 gemäß dem Stand der Technik, die zum Umsetzen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dentalprothese geeignet sind. Die Prothesenzähne 2 weisen eine koronale Seite 3 auf, die später die Okklusionsflächen der fertigen Dentalprothese bilden. Die der koronalen Seite 3 gegenüberliegende basale Seite 4 der Prothesenzähne 2 dient der Verbindung mit einer Prothesenbasis (in 1 nicht zu sehen). Da die Prothesenzähne 2 vorkonfektioniert sind, ist deren Form und äußere Abmessung bekannt. Vorzugsweise liegen hierzu Datensätze als virtuelle Modelle der Prothesenzähne 2 vor, beziehungsweise eine Datenbank mit den virtuellen Modellen einer Vielzahl unterschiedlicher Sätze von Prothesenzähnen, aus denen die passenden ausgewählt werden können.
2 zeigt den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens in vier Schritten als insgesamt vier übereinander angeordnete schematische Querschnittansichten. Die virtuellen dreidimensionalen Modelle der Prothesenzähne 2 können zur Berechnung eines virtuellen dreidimensionalen Modells einer Dentalprothese 5' verwendet werden (siehe 2 A)). Alternativ ist es auch möglich, die vorkonfektionierten Prothesenzähne 2 einzuscannen und so virtuelle dreidimensionale Modelle der Prothesenzähne 2 zu erhalten. Um das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell 5' zu erhalten, wird ein Modell des Mundraums eines Patienten erzeugt und dadurch die Auflagefläche für ein dreidimensionales virtuelles Modell einer Prothesenbasis 6' der Dentalprothese 5' berechnet.
Zu Beginn des Verfahrens (2 A)) werden zudem mehrere vorkonfektionierte Prothesenzähne 2 bereitgestellt. Geeignete Prothesenzähne 2 wurden anhand eines rechnerischen Verfahrens und/oder durch den Anwender ausgewählt. Zunächst wird mit einem CAD-Verfahren anhand des Modells der Mundraumsituation des Patienten (in 2 nicht gezeigt) das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell 5' erzeugt. Dabei bestimmt die Form der Mukosa die Form der Auflagefläche der Dentalprothese 5' und passende Prothesenzähne 2' werden aus den bekannten dreidimensionalen Formen einer Vielzahl von zuvor registrierten vorkonfektionierten Prothesenzähnen 2 ausgewählt. Dadurch bestimmen die ausgewählten Prothesenzähne 2 die virtuelle Form der Prothesenzähne 2' in dem virtuellen Dentalprothesen-Modell 5'.
Auch die virtuellen Modelle der Prothesenzähne 2 haben eine koronale Seite 3 und eine basale Seite 4. Die koronalen Seiten 3 bilden später die Okklusionsflächen der Dentalprothese 5 (siehe 2D). Die virtuellen dreidimensionalen Modelle der Prothesenzähne 2 werden im virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modell 5' derart angeordnet, dass eine zur Mundraumsituation passende Dentalprothese 5' mit passender Okklusion der Prothesenzähne 2' berechnet wird. Dabei kann auch die Kaufunktion des zu erzeugenden Gebisses, also die Bewegung von Prothesenzähnen 2' und gegebenenfalls auch von echten Zähnen des Patienten simuliert werden, um die Lage und Orientierung der Prothesenzähne 2' des virtuellen Modells der Prothesenzähne 2' in der Prothesenbasis 6' anzupassen.
Anschließend wird das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell rechnerisch durch File-Splitting in ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis 6' und in ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne 2' zerlegt (siehe 2 B). Dabei werden die Grenzflächen zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenbasis 6' und dem virtuellen Modell der Prothesenzähne 2' mit Wurzeln 7' für die Prothesenzähne 2' und mit dazu passenden Zahnfächern in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis 6' berechnet.
Als nächstes wird ein gleichmäßiger Klebespalt berechnet, indem die Wurzeln 7' und die Zahnfächer 9' voneinander gleichmäßig beabstandet werden. Hierzu kann das Volumen der Prothesenzähne 2' oder der Prothesenbasis 6' oder der Prothesenzähne 2' und der Prothesenbasis 6' im Bereich der Grenzflächen zwischen den Prothesenzähnen 2' und der Prothesenbasis 6' verkleinert werden. Hierzu wird ein Abstand von mindestens 0,05 mm verwendet, vorzugsweise ein Abstand von 0,1 mm bis 0,2 mm verwendet, der vorzugsweise von dem virtuellen Modell der Prothesenbasis 6' im Bereich dieser Grenzflächen rechnerisch abgezogen wird und somit das virtuelle Modell der Prothesenbasis 6' in diesem Bereich verkleinert. Um die physischen Prothesenzähne 2 bei gleichmäßiger Breite des Klebespalts später genauer positionieren zu können, werden dabei Vorsprünge 8' in das virtuelle Modell der Prothesenbasis 6' eingerechnet, die den gewünschten Abstand gewährleisten und die das Anordnen und Orientieren der Prothesenzähne 2 vereinfachen. Durch die Beabstandung im Bereich der Grenzflächen werden größere Zahnfächer 9' erzeugt, in denen die Prothesenzähne 2' Platz haben (siehe 2 C) und 3 A)). Durch die Vorsprünge 8' wird zum einen sichergestellt, dass der Klebespalt zwischen den Zahnfächern 9' und den Prothesenzähnen 2' bis auf an den Vorsprüngen 8' eine gleichmäßige Breite erhält, und zum anderen wird die Positionierung und Orientierung der Prothesenzähne 2 vereinfacht.
Bei der Ausformung der Grenzflächen können bei einer Weiterbildung der Erfindung die Wurzeln 7' der Modelle der Prothesenzähne 2' und die Zahnfächer 9' des Modells der Prothesenbasis 6' parallel zueinander ausgerichtet werden, um später das Einsetzen der physischen Prothesenzähne 2 in die physische Prothesenbasis 6 zu erleichtern (siehe 2 D) und 3 B)).
Als nächstes werden die physischen vorkonfektionierten Prothesenzähne 2 nach 1 basal mit Hilfe eines CAM-Verfahrens subtraktiv bearbeitet und so die Wurzeln 7 entsprechend dem virtuellen Modell der Prothesenzähne 2' ausgeformt. Dabei werden die Prothesenzähne 2 an der Seite 4 basal und radial mit Hilfe einer computergesteuerten 4-Achs-Fräse basierend auf dem durch das File-Splitting gewonnenen virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenzähne 2' abgeschliffen. Dadurch werden an den basalen Seiten 4 die zuvor berechneten Wurzeln 7 physisch realisiert.
Des Weiteren wird die physische Prothesenbasis 6 aus einem passend gefärbten rosafarbenen Kunststoff mit einem CAM-Verfahren auf Basis des virtuellen Modells der Prothesenbasis 6' nach 2 C)erzeugt, also mit vergrößerten Zahnfächern 9, so dass ein physischer Klebespalt 10 der gewünschten und berechneten Breite zwischen den Wurzeln 7 der Prothesenzähne 2 und den Zahnfächern 9 der Prothesenbasis 6 verbleibt, wenn die Prothesenzähne 2 bis zum Anschlag in die passenden Zahnfächer 9 eingesteckt werden. Die Prothesenbasis 6 kann mit einem generativen CAM-Verfahren hergestellt werden, beispielsweise gedruckt werden, oder mit einem subtraktiven CAM-Verfahren hergestellt werden, beispielsweise aus einem Fräsblock, wie einer Ronde oder einem vorgeformten Prothesenbasisrohling, mit einer computergesteuerten 4-Achs-Fräse herausgefräst werden.
In einem nächsten Schritt (2 D) und 3 B)) werden die Prothesenzähne 2 mit ihren Wurzeln 7 in die Zahnfächer 9 der Prothesenbasis 6 eingeklebt. Dabei wird der physische Klebespalt 10 mit einem Klebstoff 10 gefüllt. Der Klebstoff 10 verbindet die Prothesenzähne 2 mit der Prothesenbasis 6, wobei die gleichmäßige Dicke des Klebstoffs 10 aufgrund der gleichmäßigen Breite des Klebespalts 10 für eine stabile und homogene Verbindung sorgt. Aufgrund des bekannten Volumens des Klebespalts 10 muss der Klebstoff 10 nicht oder nicht in sehr starkem Überschuss verwendet werden. Dadurch muss anschließend weniger überschüssiger Klebstoff 10 entfernt werden und die Nachbearbeitung der so hergestellten Dentalprothese 5 wird vereinfacht.
Als Klebstoff 10 kann ein Zement, ein dentaler Spezialkleber oder ein Sekundenkleber im leichten Überschuss verwendet werden, so dass die Klebespalte 10 zwischen den Zahnfächern 9 und den Prothesenzähnen mit dem Zement oder Klebstoff 10 gefüllt werden, ohne dass von außen zugängliche Hohlräume im Gingiva-Zahnhalsbereich der erzeugten Dentalprothese 5 als Randspalte verbleiben. Hervorquellende überschüssige Zementteigreste oder Kleberreste können vor dem Aushärten und/oder nach dem Aushärten entfernt werden. Zur endgültigen Befestigung der Prothesenzähne 2 in der Prothesenbasis 6 wird bevorzugt ein selbsthärtender Zement auf Pulver-Flüssigkeitsbasis verwendet. Der Klebstoff 10 beziehungsweise der Zement kann auch oder zusätzlich auf die Wurzeln 7 der Prothesenzähne 2 aufgebracht werden.
Nach dem Aushärten des Klebstoffs 10 sind die Prothesenzähne 2 endgültig mit der Prothesenbasis 6 verbunden. Die so fertiggestellte Dentalprothese 5 ist in 2 D) (unten) gezeigt.
Mit den 4 bis 6 werden fünf schematische Ausschnittvergrößerungen (4 A), 4 B), 5 A) und 5 B) und 6) als Querschnittansichten der Verbindung zwischen einem Prothesenzahn 2 und einer Prothesenbasis 6 verschiedener erfindungsgemäßer Dentalprothesen gezeigt, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden. Bei allen diesen Ausführungen ist im gezeigten Ausschnitt ein Prothesenzahn 2 mit einer Wurzel 7 an dem basalen Ende 4 des Prothesenzahns 2 in ein Zahnfach einer Prothesenbasis 6 eingeklebt. Das Zahnfach ist durch einen Boden 11 und Seitenwände 12 begrenzt. Der Zwischenraum zwischen dem Boden 11 und der Seitenwänden 12 des Zahnfachs und der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 bildet einen Klebespalt 20 und ist zumindest weitgehend mit einem Klebstoff 20 gefüllt. Die Breite des Klebespalts 20 liegt zwischen 0,05 mm und 1,5 mm. Die verschiedenen Ausführungen unterscheiden sich vor allen durch unterschiedliche Vorsprünge zur Beabstandung des Prothesenzahns 2 von den Seitenwänden 12 und dem Boden 11 des Zahnfachs.
Bei den Ausführungen der 4 A) und 5 A) sind die Wurzel 7 der Prothesenzähne 2 leicht konisch beziehungsweise in zusammenlaufender Form ausgebildet. Dazu passend ist in der Prothesenbasis 6 ein Zahnfach mit konischer oder zusammenlaufender Form vorgesehen, die zu der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 passt.
4 A) zeigt eine Ausführung bei der in der basalen Seite 4 der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 zwei Vertiefungen 13 als zylindrische Sacklöcher oder Bohrungen vorgesehen sind und bei der am Boden 11 des Zahnfachs Vorsprünge 18 in Form von Kugelsegmenten 18 angeordnet sind. Die Vertiefungen 13 und die Kugelsegmente 18 sind derart übereinanderliegend angeordnet, dass die umlaufenden Kanten der Vertiefungen 13 auf der Kugeloberfläche der Kugelsegmente 18 aufliegen. Die Breite des Klebespalts 20 wird bei dieser Ausführung also von der Höhe und dem Radius der Kugelsegmente 18 und von dem Durchmesser der zylindrischen Vertiefung 13 bestimmt. Dadurch ragen die Kugelsegmente 18 ein Stück in die zylindrische Vertiefung 13 hinein, wenn der Prothesenzahn 2 bis zum Anschlag in das Zahnfach eingesteckt ist. Durch diese Form wird der Prothesenzahn 2 relativ genau in dem Zahnfach positioniert und die Breite des Klebspalts 20 zwischen dem Boden 11 des Zahnfachs und dem basalen Ende 4 der Wurzel 7 wird sehr genau eingestellt, indem die Kante der zylindrischen Vertiefung 13 überquellenden Klebstoff 20 abschneidet. Die in den Vertiefungen 13 verbleibenden Lufteinschlüsse sind unschädlich für die Stabilität der Verbindung.
4 B) zeigt eine Ausführung bei der in der basalen Seite 4 der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 zwei Vertiefungen 23 als zylindrische Sacklöcher oder Bohrungen vorgesehen sind und bei der am Boden 11 des Zahnfachs Vorsprünge 28 in Form von zwei übereinander angeordneten Zylindern 28 angeordnet sind. Die Vertiefungen 23 und die Vorsprünge 28 sind derart übereinanderliegend angeordnet, dass der obere zylinderförmige Vorsprung mit dem geringeren Durchmesser in der Vertiefungen 23 versenkbar ist, während der untere Zylinder mit seiner oberen Grundfläche an der basalen Seite 4 des Prothesenzahns 2 anliegt, wenn der Prothesenzahn 2 bis zum Anschlag in das Zahnfach eingesteckt ist. Die Breite des Klebespalts 20 wird bei dieser Ausführung also von der Höhe des unteren (breiteren) Zylinders des Vorsprungs 28 bestimmt. Zusätzlich zu den Vorsprüngen 28 am Boden 11 des Zahnfachs sind auch noch mehrere rechteckige Vorsprünge 29 an den Seitwänden 12 des Zahnfachs vorgesehen, mit denen die Position senkrecht zur Achse der Wurzel 7 eingestellt wird und von denen nur zwei in der Querschnittansicht zu sehen sind. Theoretisch reichen drei seitliche Vorsprünge 29 aus, um die Position zu definieren. Die seitlichen Vorsprünge 29 sind bei dieser Ausführung eigentlich nicht notwendig, da durch die Vertiefungen 23 im Prothesenzahn 2 die Position des Prothesenzahns 2 ausreichend festgelegt ist. Auch durch diese Form wird der Prothesenzahn 2 relativ genau in dem Zahnfach positioniert und die Breite des Klebspalts 20 zwischen dem Boden 11 des Zahnfachs und dem basalen Ende 4 der Wurzel 7 wird sehr genau eingestellt, indem der obere Zylinder der am Boden 11 angeordneten Vorsprünge 28 passgenau in die Vertiefungen 23 eingesteckt werden kann. Um überschüssigen Klebstoff 20 aus den Vertiefungen 23 beim Einstecken des Prothesenzahns 2 abführen zu können, können in den Vertiefungen 23 seitliche Kanäle als Rillen vorgesehen sein. Alternativ können die Vertiefungen 23 auch eine größere Tiefe aufweisen, als die Höhe des oberen Zylinders mit dem geringeren Durchmesser der Vorsprünge 28, so dass der Zwischenraum überschüssigen Klebstoff 20 in diesem Bereich aufnehmen kann.
5 A) zeigt eine Ausführung bei der an der basalen Seite 4 der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 zwei Vorsprünge 37 vorgesehen sind und bei der am Boden 11 des Zahnfachs Vorsprünge 38 vorgesehen sind, wobei die Vorsprünge 38 zum Prothesenzahn 2 hin zusammenlaufend geformt sind. Sowohl die Vorsprünge 37 an der Wurzel 7 als auch die Vorsprünge 38 am Boden 11 des Zahnfachs sind leicht zur Achse des Prothesenzahns 2 geneigt. Die Oberflächen können aber auch eben sein. Die Vorsprünge 37 an der Wurzel 7 und die Vorsprünge 38 am Boden 11 des Zahnfachs sind derart übereinanderliegend angeordnet, dass sie flächig aneinander anliegen, wenn der Prothesenzahn 2 bis zum Anschlag in das Zahnfach eingesteckt ist. Die Breite des Klebespalts 20 wird bei dieser Ausführung also von der Summe der Höhen der beiden Vorsprünge 37, 38 bestimmt, die aufeinander liegen. Zusätzlich zu den Vorsprüngen 38 am Boden 11 des Zahnfachs sind auch noch mehrere Vorsprünge 39 an den Seitwänden 12 des Zahnfachs vorgesehen, mit denen die Position senkrecht zur Achse der Wurzel 7 eingestellt wird und von denen nur zwei in der Querschnittansicht zu sehen sind. Die Vorsprünge 39 an den Seitenwänden 12 haben die Form eines abgeschnittenen Ellipsoids. Theoretisch reichen drei seitliche Vorsprünge 39 aus, um die Position zu definieren. Es können aber auch 4 oder mehr Vorsprünge 39 vorgesehen sein. Die seitlichen Vorsprünge 39 sind bei dieser Ausführung notwendig, um die Position des Prothesenzahns 2 senkrecht zur Achse des Prothesenzahns 2 festzulegen. Insbesondere, wenn die aneinander anliegenden Flächen der Vorsprünge 37, 38 nicht gegen die Achse des Prothesenzahns 2 geneigt sind. Durch die Vorsprünge 37, 38, 39 wird der Prothesenzahn 2 relativ genau in dem Zahnfach positioniert und die Breite des Klebspalts 20 zwischen dem Boden 11 und den Seitenwänden 12 des Zahnfachs und der Wurzel 7 wird sehr genau eingestellt, indem die Vorsprünge 37, 38, 39 genau definierte Kontaktpunkte und Kontaktflächen bilden.
5 B) zeigt eine Ausführung bei der an der basalen Seite 4 der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 drei Vorsprünge 48 in Form von Kegelstümpfen 48 vorgesehen sind und bei der seitlich an der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 drei Vorsprünge 49 (von denen in 5 B) nur einer zu sehen ist) in Form von Ellipsoidabschnitten angeordnet sind. Die Vorsprünge 48 an der basalen Seite 4 der Wurzel 7 und die Vorsprünge 49 seitlich an der Wurzel 7 definieren den Abstand der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 von dem Zahnfach und stellen so den Klebespalt 20 ein. Die Breite des Klebespalts 20 wird bei dieser Ausführung also von der den Höhen der Vorsprünge 48, 49 bestimmt. Mit den seitlichen Vorsprüngen 49 an den Seitwänden 12 des Zahnfachs wird die Position senkrecht zur Achse der Wurzel 7 eingestellt. Die seitlichen Vorsprünge 49 sind bei dieser Ausführung notwendig, um die Position des Prothesenzahns 2 senkrecht zur Achse des Prothesenzahns 2 festzulegen. Durch die Vorsprünge 48, 49 wird der Prothesenzahn 2 beim Einstecken relativ genau in dem Zahnfach positioniert und die Breite des Klebspalts 20 zwischen dem Boden 11 und den Seitenwänden des Zahnfachs und der Wurzel 7 wird sehr genau eingestellt, indem die Vorsprünge 48, 49 genau definierte Kontaktpunkte und Kontaktflächen mit dem Zahnfach bilden.
6 zeigt eine Ausführung bei der in der basalen Seite 4 der Wurzel 7 des Prothesenzahns 2 zwei Vertiefungen 53 als Sacklöcher oder Bohrungen vorgesehen sind und bei der am Boden 11 des Zahnfachs abgestufte Vorsprünge 50 angeordnet sind. Die Vertiefungen 53 und die Vorsprünge 50 sind derart übereinanderliegend angeordnet, dass der obere Teil des Vorsprungs 50 mit dem geringeren Durchmesser in der Vertiefungen 53 versenkbar ist, während der untere Teil des Vorsprungs 50 mit seiner oberen Grundfläche an der basalen Seite 4 des Prothesenzahns 2 anliegt, wenn der Prothesenzahn 2 bis zum Anschlag in das Zahnfach eingesteckt ist. Die Breite des Klebespalts 20 wird bei dieser Ausführung also von der Höhe des unteren Teils des Vorsprungs 50 bestimmt. Zusätzlich zu den Vorsprüngen 50 am Boden 11 des Zahnfachs sind auch noch mehrere abgerundete Vorsprünge 51 an den Seitwänden 12 des Zahnfachs vorgesehen. Zudem sind drei um 120° gegeneinander versetzte Leisten 52 als Vorsprünge vorgesehen, mit denen die Position senkrecht zur Achse der Wurzel 7 eingestellt wird und von denen nur eine in der Querschnittansicht zu sehen ist. Es reichen die drei seitlichen Leisten 52 aus, um die Position zu definieren. Die seitlichen Vorsprünge 51, 52 sind bei dieser Ausführung eigentlich nicht notwendig, da durch die Vertiefungen 53 im Prothesenzahn 2 die Position des Prothesenzahns 2 ausreichend festgelegt ist. Auch durch diese Form wird der Prothesenzahn 2 relativ genau in dem Zahnfach positioniert und die Breite des Klebspalts 20 zwischen dem Boden 11 des Zahnfachs und dem basalen Ende 4 der Wurzel 7 wird sehr genau eingestellt, indem der obere Teil der am Boden 11 angeordneten Vorsprünge 50 passgenau in die Vertiefungen 53 eingesteckt werden kann. Um überschüssigen Klebstoff 20 aus den Vertiefungen 53 beim Einstecken des Prothesenzahns 2 abführen zu können, können in den Vertiefungen 53 seitliche Kanäle als Rillen vorgesehen sein. Alternativ können die Vertiefungen 53 auch eine größere Tiefe aufweisen, als die Höhe des oberen Teils der Vorsprünge 50 mit dem geringeren Querschnitt, so dass der Zwischenraum überschüssigen Klebstoff 20 in diesem Bereich aufnehmen kann.
In den 7 und 8 sind zwei schematische Aufsichten auf jeweils ein Zahnfach 9 zweier erfindungsgemäßer Prothesenbasen 6 als Ausschnittansichten dargestellt. Die Prothesenbasen 6 erstrecken sich in beiden Richtungen weiter und weisen dort noch weitere Zahnfächer (nicht zu sehen) für weitere Prothesenzähne (nicht dargestellt) auf. Die Prothesenzähne können bei diesen beiden Ausführungen einfach in die Zahnfächer 9 eingesteckt werden, ohne dass hierfür Vorsprünge an den basalen Enden der Prothesenzähne notwendig wären.
Das Zahnfach 9 nach 7 ist kreisrund, so dass die Wurzel des einzusteckenden Prothesenzahns ebenfalls im Querschnitt rund sein sollte. Das Zahnfach 9 erstreckt sich als konisch zusammenlaufende Ausnehmung in den Kunststoffkörper der Prothesenbasis 6 hinein. Die dazu passende Wurzel wäre also bevorzugt passend kegelstumpfförmig. Das Zahnfach 9 wird unten durch einen Boden 11 und seitlich durch umlaufende Seitenwände 12 begrenzt. Am Boden 11 des Zahnfachs 9 ist eine vorspringende Leiste 58 als Vorsprung 58 vorgesehen, mit dem der einzusetzende Prothesenzahn vom Boden 11 des Zahnfachs 9 beabstandet wird, so dass dort ein gleichmäßig breiter Klebespalt verbleibt. Die Leiste 58 läuft nach oben (aus der Betrachtungsebene der 7 heraus) zusammen und weist an der Oberseite eine flache ebene rechteckige Fläche parallel zur Bildebene der 7 auf. Daneben sind die von oben zu sehenden Flanken der Leiste 58 erkennbar. Zu dem gleichen Zweck und zur eindeutigen Orientierung des Prothesenzahns in dem Zahnfach 9 sind an den Seitenwänden 12 des Zahnfachs 9 spitz zulaufende seitliche Vorsprünge 59 vorgesehen, die die Wurzel des einzusteckenden Prothesenzahns radial von den Seitenwänden 12 des Zahnfachs 9 beabstanden. Dadurch wird erreicht, dass auch zwischen der Wurzel des einzusteckenden Prothesenzahns und den Seitenwänden 12 des Zahnfachs 9 ein gleichmäßig breiter Klebespalt verbleibt, der vorzugsweise genauso breit ist, wie der zwischen dem Boden 11 des Zahnfachs 9 und dem basalen Ende der Wurzel des Prothesenzahns.
Bevorzugt können die Prothesenzähne am basalen Ende eine Nut als Vertiefung zur Aufnahme der bodenseitigen Leiste 58 aufweisen, um die korrekte Orientierung des Prothesenzahns im Zahnfach 9 zu gewährleisten.
Das Zahnfach 9 nach 8 ist passend für die Form der Wurzel eines Prothesenbackenzahns geformt, so dass die Wurzel des einzusteckenden Prothesenbackenzahns passend wäre. Das Zahnfach 9 erstreckt sich als konisch zusammenlaufende Ausnehmung in den Kunststoffkörper der Prothesenbasis 6 hinein. Das Zahnfach 9 wird unten durch einen Boden 11 und seitlich durch umlaufende Seitenwände 12 begrenzt. Am Boden 11 des Zahnfachs 9 sind Vorsprünge 68 in Form von Ellipsoid- oder Kugelabschnitten vorgesehen, mit denen der einzusetzende Prothesenzahn vom Boden 11 des Zahnfachs 9 beabstandet wird, so dass dort ein gleichmäßig breiter Klebespalt verbleibt. Zu dem gleichen Zweck und zur eindeutigen Orientierung des Prothesenzahns in dem Zahnfach 9 sind auch an den Seitenwänden 12 des Zahnfachs 9 seitliche Vorsprünge 69 in Form von Ellipsoid- oder Kugelabschnitten vorgesehen, die die Wurzel des einzusteckenden Prothesenzahns radial von den Seitenwänden 12 des Zahnfachs 9 beabstanden. Dabei sind an den in 8 oben und unten liegenden Seitenwänden 12 zwei übereinander beziehungsweise hintereinander angeordnete seitliche Vorsprünge 69 vorgesehen. Durch die seitlichen Vorsprünge 69 wird erreicht, dass auch zwischen der Wurzel des einzusteckenden Prothesenzahns und den Seitenwänden 12 des Zahnfachs 9 ein gleichmäßig breiter Klebespalt verbleibt, der vorzugsweise genauso breit ist, wie der zwischen dem Boden 11 des Zahnfachs 9 und dem basalen Ende der Wurzel des Prothesenzahns.
Bevorzugt können die Prothesenzähne am basalen Ende Vertiefungen zur Aufnahme der bodenseitigen Vorsprünge 68 aufweisen, um die korrekte Orientierung des Prothesenzahns im Zahnfach 9 zu gewährleisten.
Im Folgenden wird ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren gezeigt:
Optional können die realen Prothesenzähne 2 durch Herstellen mit einem 3D-Drucker erzeugt werden.
Erfindungsgemäß werden die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben also beispielsweise dadurch gelöst, dass, basierend auf einem Intraoral-Scan oder dem Scan eines Abdrucks (wie beispielsweise eines Gipsmodells) des zahnlosen oder teilweise zahnlosen Kiefers, zunächst eine virtuelle Dentalprothese 5 digital konstruiert und anschließend mittels File-Splitting in einen Teil für die Prothesenbasis 6 und einen Teil für die Prothesenzähne 2 zerlegt wird. Dazu werden nach dem File-Splitting ein Klebespalt 10, 20 in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis 6' und/oder dem virtuellen Modell der Prothesenzähne 2' eingefügt und die physische Prothesenbasis 6 nach dem virtuellen Modell der Prothesenbasis 6' hergestellt sowie die Prothesenzähne 2 auf Basis des virtuellen Modells der Prothesenzähne 2' hergestellt oder basal bearbeitet, so dass die Prothesenzähne 2 und die Prothesenbasis 6 zumindest im Bereich des Bodens 11 der Zahnfächer 9 nach Maßgabe des Klebespalts 10, 20 voneinander beabstandet sind.
Vor der endgültigen Befestigung der Prothesenzähne 2 in der Prothesenbasis 6 können die Prothesenzähne 2 auch zuvor provisorisch in der Prothesenbasis 6 temporär befestigt werden, um beim Patienten eine Anprobe der provisorischen Dentalprothese 5 durchzuführen. Bei der Anprobe kann eine Korrektur der Aufstellung der Prothesenzähne 2 und der Prothesenbasis 6 erfolgen, bevor diese endgültig miteinander befestigt werden.
Für die endgültige Befestigung der Prothesenzähne 2 in der Prothesenbasis 6 kann es sinnvoll sein, dass die Wurzeln 7 der Prothesenzähne 2 und/oder die Zahnfächer 9 angeraut oder chemisch angequollen werden.
9 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung kann auch als eine Kombination mehrerer miteinander verbundener Vorrichtungen verstanden werden.
Die Vorrichtung umfasst einen Computer 72, der geeignet programmiert ist, um die wesentlichen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens umzusetzen. Der Computer 72 weist einen elektronischen Datenspeicher 73 auf, in dem die virtuellen dreidimensionalen Modelle zur Umsetzung des Verfahrens gespeichert sind beziehungsweise speicherbar und zwischenspeicherbar sind. Beispielsweise können in dem Datenspeicher 73 die virtuellen dreidimensionalen Formen unterschiedlicher Sätze von vorkonfektionierten Prothesenzähnen 2 gespeichert sein, so dass mit dem Programm zur Umsetzung des Verfahrens auf diese Datensätze zugegriffen werden kann, um das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell 5 zu berechnen, in das die Daten dieser Formen der Prothesenzähne 2 (insbesondere deren koronale und zervikale Seiten) eingerechnet werden.
Der Computer 72 ist mit einem Intraoralscanner 74 verbunden. Der Intraoralscanner 74 umfasst einen Scanner-Kopf 76, der in den Mundraum eines Patienten 78 eingeführt werden kann, um die Mundraumsituation beim Patienten 78 aufzunehmen. Der Intraoralscanner 74 scannt so die Oberfläche der Mukosa und gegebenenfalls vorhandener Zähne des Patienten 78 ein. Diese Daten werden im Datenspeicher 73 des Computers 72 als virtuelles dreidimensionales Modell der Mundraumsituation des Patienten 78 gespeichert.
Aus diesem Modell der Mundraumsituation des Patienten 78 und den gespeicherten virtuellen dreidimensionalen Formen der Prothesenzähne 2 wird mit Hilfe eines Dentalprothesenberechnungsmoduls 80 ein virtuelles dreidimensionales Dentalprothesen-Modell 5 berechnet.
Die Vorrichtung umfasst des Weiteren ein Wurzelberechnungsmodul 82 zur Berechnung einer Grenzfläche zwischen einem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenbasis 6 und zumindest einem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenzähne 2. Das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenbasis 6 und das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenzähne 2 wird mit Hilfe eines File-Splitting-Moduls 84 zur rechnerischen Trennung des virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells in das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenbasis 6 und das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenzähne 2 berechnet. Die Zwischenergebnisse werden in dem Datenspeicher 73 zwischengespeichert. Das Wurzelberechnungsmodul 82 ist dabei derart programmiert, dass zu jeder virtuellen dreidimensionalen Form jedes Prothesenzahns 2 des Modells der Prothesenzähne 2 eine basale Wurzel 7 als Teil der Grenzfläche berechnet wird. Demzufolge werden in das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenbasis 6 Zahnfächer 9 eingerechnet, die Negativformen der Wurzeln 7 darstellen. Das Wurzelberechnungsmodul 82 ist deshalb als Teil des File-Splitting-Moduls 84 aufzufassen.
Die Vorrichtung umfasst ferner ein Klebespaltberechnungsmodul 85, mit dem zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne 2 und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis 6 eine Beabstandung als Klebespalt eingerechnet wird. Die Beabstandung beträgt zumindest 0,05 mm, bevorzugt maximal 1,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,2 mm. Hierzu kann entweder an den Zahnfächern 9 des virtuellen Modells der Prothesenbasis 6 oder an den Wurzeln 7 des Modells der Prothesenzähne 2 Volumen beziehungsweise virtuell Material entfernt werden. Des Weiteren werden mit dem Klebespaltberechnungsmodul 85 in der Seitenwand 12 und/oder am Boden 11 der Zahnfächern 9 des virtuellen Modells der Prothesenbasis 6 und/oder an den Wurzeln 7 des virtuellen Modells der Prothesenzähne 2 Vorsprünge eingerechnet, durch die die Aufrechterhaltung des Klebespalts sichergestellt wird. Durch die Vorsprünge wird die Wurzel 7 der Prothesenzähne 2 in den Zahnfächern 9 positioniert und beide voneinander beabstandet. Es kann ausreichen, wenn der Boden 11 von der basalen Seite 4 der Wurzel 7 um mindestens 0,05 mm, vorzugsweise um 0,1 mm bis 0,2 mm beabstandet ist, während die Seitenwand 12 an der Wurzel 7 seitlich anliegt. Vorzugsweise ist aber auch die Seitenwand 12 von der Wurzel 7 um zumindest 0,05 mm, besonders bevorzugt um 0,1 mm bis 0,2 mm beabstandet.
Zur basalen und zervikalen Bearbeitung der Prothesenzähne 2, das heißt zur Ausformung der Wurzeln 7 an den physischen Prothesenzähnen 2, wird von dem Computer 72 eine erste CAM-gesteuerte 4-Achs-Fräse 86 mit einem Fräskopf 90 gesteuert. Mit der ersten CAM-gesteuerten 4-Achs-Fräse 86 werden die unbearbeiteten Prothesenzähne 2 (siehe 1) basal und auf der basalen Seite zervikal bearbeitet und dabei die Wurzeln 7 entsprechend dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenzähne 2 herausarbeitet (siehe 2 C).
Zur Bearbeitung eines Prothesenbasisrohlings 6 (siehe 2 C) wird eine zweite CAM-gesteuerte 4-Achs-Fräse 88 mit einem Fräskopf 92 vom Computer 72 gesteuert. Dabei werden die Zahnfächer 9 entsprechend dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenbasis 6 in einen Prothesenbasisrohling oder eine Ronde hineingearbeitet, so dass daraus die Prothesenbasis 6 entsteht (siehe 2 D). Alternativ kann auch die erste CAM-gesteuerte 4-Achs-Fräse 86 zur Herstellung der Prothesenbasis 6 verwendet werden. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Prothesenbasis 6 auch generativ mit einem 3D-Drucker (nicht gezeigt), der von dem Computer 72 gesteuert wird, direkt entsprechend dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenbasis 6 hergestellt werden. Theoretisch können auch die Prothesenzähne 2 entsprechend dem virtuellen Modell der Prothesenzähne 2 gedruckt werden.
Das virtuelle Modell der Prothesenzähne 2 kann aus einer Mehrzahl von einzelnen virtuellen Modellen der Prothesenzähne 2 bestehen. Für jeden einzelnen Prothesenzahn 2 kann ein eigenes virtuelles Modell vorliegen. Aus der Gesamtheit dieser virtuellen Modelle ergibt sich dann das virtuelle Modell der Prothesenzähne 2.
Die in der voranstehenden Beschreibung, sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

2: Prothesenzahn
2': virtuelles Modell der Prothesenzähne
3, 3': Koronale Seite
4, 4': Basale Seite
5: Dentalprothese
5': virtuelles Dentalprothesen-Modell
6: Prothesenbasis
6': virtuelles Modell der Prothesenbasis
7, 7': Wurzel
8, 8': Vorsprung
9, 9': Zahnfach
10: Klebespalt / Klebstoff
11: Boden
12: Seitenwand
13: Vertiefung
18: Vorsprung / Kugelsegment
20: Klebespalt / Klebstoff
23: Vertiefung
28: Vorsprung / zweistufiger Zylinder
29: Vorsprung
37: Vorsprung
38: Vorsprung
39: Vorsprung / Ellipsoidabschnitt
48: Vorsprung / Kegelstumpf
49: Vorsprung / Ellipsoidabschnitt
50: Vorsprung
51: Vorsprung / Ellipsoidabschnitt
52: Leiste / Vorsprung
53: Vertiefung
58: Leiste / Vorsprung
59: Vorsprung
68: Vorsprung
69: Vorsprung
72: Computer
73: elektronischer Datenspeicher
74: Intraoralscanner
76: Scanner-Kopf
78: Patient
80: Dentalprothesenberechnungsmodul
82: Wurzelberechnungsmodul
84: File-Splitting-Modul
85: Klebespaltberechnungsmodul
86: CAM-gesteuerte 4-Achs-Fräse
88: CAM-gesteuerte 4-Achs-Fräse
90: Fräskopf
92: Fräskopf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 9107141 A1 [0008]
DE 102009056752 A1 [0011]
WO 2013124452 A1 [0011]
EP 2742906 A1 [0011]
WO 2016/091762 A1 [0011]
DE 10304757 B4 [0011]
WO 2016/110392 A1 [0011]
EP 2571451 B1 [0013]
EP 2666438 A2 [0013]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Dentalprothese (5), wobei die Dentalprothese (5) aus einer Prothesenbasis (6) und mehreren Prothesenzähnen (2) hergestellt wird, wobei das Verfahren unter Anwendung eines virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells (5') der zu erzeugenden physischen Dentalprothese (5) erfolgt und wobei das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell (5') in zumindest ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne (2') und ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis (6') geteilt wird oder zumindest ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne (2') und ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis (6') umfasst, wobei die Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') derart berechnet wird, dass die Prothesenzähne (2) im virtuellen Modell Wurzeln (7) aufweisen und das virtuelle Modell der Prothesenbasis (6') für jeden Prothesenzahn (2) ein Zahnfach (9) aufweist, wobei zwischen den Böden (11) der Zahnfächer (9) und den basalen Seiten (4) der Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) oder zwischen den Zahnfächern (9) und den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) jeweils ein Klebespalt (10, 20) mit einer Breite von wenigstens 0,05 mm vorgesehen wird, wobei an den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) und/oder in den Zahnfächern (9) Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) vorgesehen werden, mit denen die Klebespalte (10, 20) zwischen den Zahnfächern (9) und den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) überbrückt werden und dadurch die Klebespalte (10, 20) mit ihrer vollen Breite von wenigstens 0,05 mm bis auf die Bereiche an den Vorsprüngen (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) aufrechterhalten werden, wenn die Prothesenzähne (2) bis zum Anschlag in die Zahnfächer (9) gesteckt sind, wobei die Zahnfächer (9) oder die gesamte Prothesenbasis (6) mit einem CAM-Verfahren basierend auf dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einkleben der physischen Prothesenzähne (2) in die Zahnfächer (9) ein Volumen eines Klebstoffs (10, 20) in das jeweilige Zahnfach (9) und/oder an die zugehörige Wurzel (7) des Prothesenzahns (2) aufgetragen wird, das dem Spaltmaß des Klebespalts (10, 20) zwischen dem jeweiligen Prothesenzahn (2) und dem jeweiligen Zahnfach (9) abzüglich der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) darin entspricht, und die Prothesenzähne (2) in die Zahnfächer (9) eingesteckt und mit der Prothesenbasis (6) verklebt werden, wobei vorzugsweise der Klebstoff (10, 20) mit einem Überschuss von 1% bis 10% dieses Volumens aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebespalte (10, 20) mit einer Breite zwischen 0,05 mm und 1,5 mm vorgesehen und hergestellt werden, vorzugsweise mit einer Breite zwischen 0,1 und 0,2 mm vorgesehen und hergestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) mit einer Höhe erzeugt werden, die der Breite der Klebespalte (10, 20) entspricht, oder zumindest einer der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) mit einer Höhe erzeugt werden, die größer als die Breite der Klebespalte (10, 20) ist, wobei in den korrespondierenden Wurzeln (7) und/oder Zahnfächern (9) Vertiefungen (13, 23, 53) erzeugt werden, in denen der Teil der Höhe der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) aufgenommen wird, der größer als die Breite der Klebespalte (10, 20) ist, wenn die Prothesenzähne (2) bis zum Anschlag in die Zahnfächer (9) hineingesteckt sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den korrespondierenden Wurzeln (7) und/oder Zahnfächern (9) Vertiefungen (13, 23, 53) erzeugt werden, in denen ein Teil der Höhe der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) aufgenommen wird, wobei die Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) entlang umlaufender Kanten der Vertiefungen (13, 23, 53) an den Vertiefungen (13, 23, 53) anliegen, wenn die Prothesenzähne (2) bis zum Anschlag in die Zahnfächer (9) hineingesteckt sind, wobei vorzugsweise die Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) als Kegel, Kegelstümpfe, Ellipsoidsegmente oder Kugelsegmente erzeugt werden und/oder die Vertiefungen (13, 23, 53) als Sacklöcher oder als zylindrische Löcher.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell (5') rechnerisch mittels File-Splitting in das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenzähne (2') und das virtuelle dreidimensionale Modell der Prothesenbasis (6') getrennt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebespalt (10, 20) als Abstand zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') rechnerisch in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') und/oder dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') erzeugt wird und die Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) rechnerisch zu dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') und/oder zu dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') ergänzt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') die Oberflächen der berechneten Wurzeln (7) des virtuellen Modells der Prothesenzähne (2') innerhalb einer virtuellen Oberfläche unbearbeiteter vorkonfektionierter Prothesenzähne (2) angeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle dreidimensionale Dentalprothesen-Modell (5') auf der Grundlage eines Intraoral-Scans oder eines Scans eines Abdrucks der Mundraumsituation beim Patienten (78) zur Formgebung des virtuellen Modells der Prothesenbasis (6') und durch eine virtuelle Aufstellung von virtuellen Modellen der vorkonfektionierten Prothesenzähne (2) in dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') erzeugt wird, wobei bevorzugt die Form, die Lage und/oder die Orientierung der Prothesenzähne (2) durch eine Simulation der Lage der Dentalprothese (5) im Mundraum des Patienten (78) ausgewählt wird und/oder durch eine Simulation der Lage und Orientierung der Prothesenzähne (2) zueinander und/oder zur Prothesenbasis (6) ausgewählt wird, wobei besonders bevorzugt zusätzlich die Okklusionsebene und/oder die Kaubewegungen des Kiefers simuliert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Vorsprüngen (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) und mit korrespondierenden Vertiefungen (13, 23, 53) in den Prothesenzähnen (2) und/oder der Prothesenbasis (6) eine Indexierung erzeugt wird, durch die die Position der Prothesenzähne (2) in den Zahnfächern (9) eindeutig festgelegt wird und/oder durch die die Orientierung und Lage der Prothesenzähne (2) in den Zahnfächern (9) eindeutig festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Indexierung bei der Berechnung der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) und Vertiefungen (13, 23, 53) in dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') hinzugefügt wird und beim Herstellen oder Bearbeiten der Prothesenbasis (6) und der Prothesenzähne (2) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) punktförmige oder streifenförmige Verbindungen zwischen den Zahnfächern (9) und den Prothesenzähnen (2) herstellen, wenn die Prothesenzähne (2) bis zum Anschlag in die Zahnfächer (9) eingesteckt sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) zwischen den Böden (11) und den Seitenwänden (12) der Zahnfächer (9) und den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) an den Böden (11) der Zahnfächer (9) oder an den Böden (11) und an den Seitenwänden (12) der Zahnfächer (9) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) ausgewählt wird aus Zylindern, rechtwinkligen Körpern, Kugeln, Kugelabschnitten (18, 68, 69), Ellipsoiden, Ellipsoidabschnitten (39), Kegeln oder Kegelstümpfen (48), wobei zwei übereinander angeordnete Zylinder (28), Kugelabschnitte (18, 68, 69), Ellipsoidabschnitte (39) und rechtwinklige Körper mit unterschiedlichem Querschnitt als Formen bevorzugt werden.
Dentalprothese (5) hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Prothesenzähne (2) über Vorsprünge (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) an den Zahnfächern (9) der Prothesenbasis (6) anliegen und ansonsten ein Klebespalt (10, 20) mit einer Breite von wenigstens 0,05 mm zwischen den Böden (11) der Zahnfächer (9) und den basalen Enden (4) der Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) und/oder zwischen den Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2) und den Zahnfächern (9) vorhanden ist, der zu mindestens 90% mit einem Klebstoff (10, 20) gefüllt ist und die Prothesenzähne (2) in die Zahnfächer (9) eingeklebt sind.
Vorrichtung oder Kombination von Vorrichtungen zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend eine erste CAM-Vorrichtung (86) und einen Computer (72) zur Berechnung des virtuellen Dentalprothesen-Modells (5') und der virtuellen Modelle der Prothesenbasis (6') und der Prothesenzähne (2') sowie zur Steuerung der ersten CAM-Vorrichtung (86) zum Herstellen oder Bearbeiten der Prothesenbasis (6) und/oder zur Steuerung der ersten CAM-Vorrichtung (86) oder einer zweiten CAM-Vorrichtung (88) zum Herstellen oder Bearbeiten der Wurzeln (7) der Prothesenzähne (2).
Vorrichtung oder Kombination von Vorrichtungen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung oder die Kombination von Vorrichtungen, insbesondere der Computer (72), zumindest eines der folgenden Module umfasst: ein Dentalprothesenberechnungsmodul (80) zur Berechnung eines virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells (5') aus den Daten der Mundraumsituation eines Patienten (78), ein File-Splitting-Modul (84) zur rechnerischen Trennung des virtuellen dreidimensionalen Dentalprothesen-Modells (5') in ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenbasis (6') und ein virtuelles dreidimensionales Modell der Prothesenzähne (2'), und ein Klebespaltberechnungsmodul (85) zur Berechnung einer Grenzfläche zwischen dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenbasis (6') und dem virtuellen dreidimensionalen Modell der Prothesenzähne (2'), wobei das Klebespaltberechnungsmodul (85) derart programmiert ist, dass an der Grenzfläche zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') eine Beabstandung als Klebespalt (10, 20) mit einer Breite von mindestens 0,05 mm zwischen dem virtuellen Modell der Prothesenzähne (2') und dem virtuellen Modell der Prothesenbasis (6') berechnet wird und an den Wurzeln (7) des virtuellen Modells der Prothesenzähne (2') und/oder in den Zahnfächern (9) des virtuellen Modells der Prothesenbasis (6') eine Vielzahl von Vorsprüngen (8, 18, 28, 29, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 59, 68, 69) zur Beabstandung und Positionierung des virtuellen Modells der Prothesenzähne (2') und des virtuellen Modells der Prothesenbasis (6') berechnet wird.