DE102022113835A1

DE102022113835A1 - Artikulator mit individualisierbarem stützpunkt

Info

Publication number: DE102022113835A1
Application number: DE102022113835.6A
Authority: DE
Inventors: Manuel Fricke
Original assignee: Xwerk GmbH
Current assignee: Xwerk GmbH
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Es ist beschrieben ein Artikulator und ein Verfahren zu dessen Herstellung, der Artikulator umfassend: ein erstes einstückiges Artikulatorelement, das mit einem ersten Kiefermodell verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites einstückiges Artikulatorelement, das mit einem zweiten Kiefermodell verbunden oder verbindbar ist, zumindest drei Eingreifmittel und eine jeweilige Aufnahme für jedes der drei Eingreifmittel, wobei jedes der drei Eingreifmittel von einem der ersten und zweiten Artikulatorelemente umfasst ist und die jeweilige Aufnahme von dem jeweils anderen der ersten und zweiten Artikulatorelemente umfasst ist, wobei eine Bewegung der Eingreifmittel innerhalb der jeweiligen Aufnahme eine relative Bewegung der mit dem Artikulator verbundenen Kiefermodelle vorgibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Artikulator umfassend ein erstes Artikulatorelement, das mit einem ersten Kiefermodell verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites Artikulatorelement, das mit einem zweiten Kiefermodell verbunden oder verbindbar ist.
An herkömmliche Artikulatoren werden oftmals Gipsmodelle der Zahnbögen des Ober- und Unterkiefers in Okklusion montiert. Anschließend kann über den Artikulator die Bewegung der Kiefer zueinander simuliert werden, was für die Fertigung von Zahnersatz, Teil- und Totalprothesen oder Schienen unerlässlich ist.
In der modernen Zahnmedizin werden immer häufiger digitale Abdrücke der Kiefer angefertigt. An Hand der dabei generierten digitalen Daten kann ein digitales 3D-Kiefermodell oder Kieferteilmodell erstellt werden. Diese Modelle werden üblicherweise mittels 3D-Drucktechnik gefertigt und an den Artikulator montiert. Ebenfalls sind Artikulatoren bekannt, die mit Kiefermodellen einstückig ausgestaltet sind, insbesondere einstückig mit dem Kiefermodell mittels 3D-Druck hergestellt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Artikulatoren, insbesondere die Simulation von Kieferbewegungen durch derartige Artikulatoren zu verbessern und die Herstellung derartiger Artikulatoren zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird durch einen Artikulator gelöst, der umfasst: ein erstes einstückiges Artikulatorelement, das mit einem ersten Kiefermodell verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites einstückiges Artikulatorelement, das mit einem zweiten Kiefermodell verbunden oder verbindbar ist, zumindest drei Eingreifmittel und eine jeweilige Aufnahme für jedes der drei Eingreifmittel, wobei jedes der drei Eingreifmittel jeweils von einem der ersten und zweiten Artikulatorelemente umfasst ist und die jeweilige Aufnahme von dem anderen der ersten und zweiten Artikulatorelemente umfasst ist, wobei eine Bewegung der Eingreifmittel innerhalb der jeweiligen Aufnahme eine relative Bewegung der mit dem Artikulator verbundenen Kiefermodelle vorgibt.
Beispielsweise sind die drei Eingreifmittel von dem ersten Artikulatorelement umfasst und die jeweiligen Aufnahmen, d.h. die drei dazugehörigen Aufnahmen, von dem zweiten Artikulatorelement umfasst. Durch die Anordnung der drei Eingreifmittel und der drei Aufnahmen an den einstückigen Artikulatorelementen, insbesondere an jeweils demselben Artikulatorelement, ist ein einfacher Aufbau des Artikulators erreicht, der insbesondere eine einfache Herstellung des Artikulators ermöglicht. Des Weiteren ist eine gleichbleibende relative Anordnung der mehreren Eingreifmittel zueinander und der mehreren Aufnahmen zueinander gewährleistet.
Durch das Vorsehen von zumindest drei Eingreifmittel und dazugehörigen Aufnahmen ist ferner die relative Bewegung der mit dem Artikulator verbundenen Kiefermodellen insbesondere in einer geschlossenen Position der Kiefermodelle vollständig definierbar. Mit anderen Worten: Eine Simulation der Kiefergelenksbewegung kann mit einem solchen Artikulator auf genauere und vollständiger vorgegebene Weise ausgeführt werden. Dies gilt insbesondere für die Simulation von Bewegungen von unbezahnten oder wenig bezahnten Kiefern. Hier bietet eine Dreipunktabstützung über die drei Eingreifmittel und die drei Aufnahmen erhöhte Stabilität und verbesserte vordefinierte Führung der zu simulierenden Bewegungen.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Artikulator ein zweiteiliger Artikulator ist. Mit anderen Worten: Der Artikulator besteht aus dem ersten und dem zweiten Artikulatorelement. Hierdurch ist die Stabilität und Kompaktheit des Artikulators weiter erhöht und dessen Herstellung weiter vereinfacht.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Artikulatorelement mit dem ersten Kiefermodell einstückig verbunden ist, und das zweite Artikulatorelement mit dem zweiten Kiefermodell einstückig verbunden ist.
Dies vereinfacht die Herstellung des mit den Kiefermodellen verbundenen Artikulators weiter. Insbesondere ist damit ein mit den Kiefermodellen verbundener Artikulator in kompakter Bauweise bereitgestellt. Beispielsweise werden die Artikulatorelemente und die Kiefermodelle mittels 3D-Druck hergestellt. Hierzu können die beiden Artikulatorelemente und die beiden Kiefermodelle getrennt oder verbunden digital erstellt und anschließend in einem Stück gedruckt werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine erste Aufnahme der jeweiligen Aufnahmen einen Stützpunkt für ein erstes Eingreifmittel der zumindest drei Eingreifmittel umfasst, an dem sich das erste Eingreifmittel in einer geschlossenen Position der Kiefermodelle abstützt und/oder dass das zweite Artikulatorelement einen Inzisalteller umfasst und der Inzisalteller die erste Aufnahme für das erste Eingreifmittel umfasst.
Mit anderen Worten: Eines der Eingreifmittel ist als Stützmittel für den Artikulator in geschlossener Position ausgestaltet. Gemäß dieser Ausgestaltung gibt auch eine Bewegung des Stützmittels innerhalb einer dazugehörigen Aufnahme die relative Bewegung der Kiefermodelle vor. Mit anderen Worten: Eine Bewegung des Stützmittels innerhalb der dazugehörigen Aufnahme resultiert in einer relativen Bewegung der Kiefermodelle. Die Funktionsweise des Stützpunktes bzw. des Inzisaltellers ist damit erweitert, was die Simulation der Kiefergelenksbewegung durch den Artikulator verbessert.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Eingreifmittel auf einer Innenseite des ersten oder zweiten Kiefermodells, insbesondere innerhalb eines Zahnbogens des ersten oder zweiten Kiefermodells, angeordnet oder anordenbar ist.
Mit anderen Worten: Das erste Eingreifmittel, bzw. das Stützmittel wird von dem Zahnbogen umgeben. Durch die dortige Anordnung des ersten Eingreifmittels ist ein besonders kompakter Artikulator bereitgestellt.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Eingreifmittel in einer geöffneten Position der Kiefermodelle außerhalb der ersten Aufnahme angeordnet ist, insbesondere wobei in der geöffneten Position der Kiefermodelle ein zweites und drittes Eingreifmittel der zumindest drei Eingreifmittel in jeweils eine zweite und dritte Aufnahme der jeweiligen Aufnahmen eingreifen.
Das zweite und dritte Eingreifmittel können sowohl in der geschlossenen als auch in der geöffneten Position in die zweite bzw. dritte Aufnahme eingreifen. Mit anderen Worten: Das zweite und dritte Eingreifmittel und die dazugehörigen zweiten und dritten Aufnahmen bilden zwei Gelenkelemente bestehend aus jeweils einem Eingreifmittel und einer Aufnahme. Dabei resultiert eine (Rotations-) Bewegung des zweiten und dritten Eingreifmittels in der dazugehörigen zweiten und dritten Aufnahme in einer Öffnungsbewegung des Artikulators und/oder der mit dem Artikulator verbundenen Kiefermodelle. Ferner resultieren auch in der geöffneten Position des Artikulators Bewegungen der zweiten und dritten Eingreifmittel in einer relativen Bewegung der ersten und zweiten Kiefermodelle.
Demgegenüber stellt die erste Aufnahme einen Inzisalteller dar, in den das erste Eingreifmittel eingreift. Über das erste Eingreifmittel und die erste Aufnahme, die von dem Inzisalteller umfasst sein kann, kann die Bissöffnung der Kiefermodelle in geschlossener Position der Kiefermodelle bestimmt bzw. vordefiniert werden. Ferner kann über die Bewegung des ersten Eingreifmittels innerhalb der ersten Aufnahme, d.h. insbesondere über die gewählte Form des Eingreifmittels und der ersten Aufnahme, die relative Bewegung der Kiefermodelle in geschlossener Position der Kiefermodelle besser vorgegeben werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest eine, vorzugsweise jede, der jeweiligen Aufnahmen eine oder mehrere vordefinierte Führungsbahnen für zumindest eines, vorzugsweise jedes, der zumindest drei jeweiligen Eingreifmittel umfasst, insbesondere wobei die zumindest eine Aufnahme die oben beschriebene erste Aufnahme und das zumindest eine Eingreifmittel das oben beschriebene erste Eingreifmittel sind.
Die vordefinierten Führungsbahnen können patientenspezifisch ausgestaltet sind. Mit anderen Worten: Über die vordefinierten Führungsbahnen können patientenspezifische und damit realistischere Kieferbewegungen simuliert werden. Insbesondere durch das Vorsehen von Führungsbahnen in der ersten (von dem Inzisalteller umfassten) Aufnahme - und erst recht in jeder Aufnahme - ist die Simulation von Kiefergelenksbewegungen genauer vorbestimmbar und damit verbessert.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich die mehreren vordefinierten Führungsbahnen überlappen. Mit anderen Worten: Die mehrere Führungsbahnen überschneiden sich derart, dass sich ein in der Aufnahme angeordnetes Eingreifmittel aus einer Führungsbahn in eine andere Führungsbahn bewegen lässt, ohne dass das Eingreifmittel die Aufnahme verlässt. Hierdurch kann eine realistischere, d.h. patientenspezifische bzw. patientenspezifischere, Simulation von Kiefergelenksbewegungen erreicht werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest eine, insbesondere jede, der vordefinierten Führungsbahnen krummlinig ausgestaltet ist. Insbesondere kann die eine oder die mehreren Führungsbahnen der ersten Aufnahme krummlinig ausgestaltet sein. Die krummlinige Form der Führungsbahnen kann anhand von Kieferbewegungsdaten eines Patenten/einer Patientin bestimmt werden. Hierdurch kann eine besonders realistische, d.h. besonders patientenspezifische, Simulation von Kiefergelenksbewegungen erreicht werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest zwei der zumindest drei Eingreifmittel in zwei der jeweiligen Aufnahmen selbsthaltend angebracht oder anbringbar sind, insbesondere wobei die zumindest zwei der Eingreifmittel und die zwei der jeweiligen Aufnahmen die oben beschriebenen zweite und dritte Eingreifmittel und die zweite und dritte Aufnahmen sind. Die zumindest zwei Eingreifmittel können beispielsweise in die zwei jeweiligen Aufnahmen, die aus einem flexiblen Material bestehen können, eingeclipst werden. Ergänzend oder alternativ können die zwei Eingreifmittel in den zwei jeweiligen Aufnahmen mittels eines flexiblen Fixierungsbandes, beispielsweise eines Gummibandes, gehalten werden. Hierdurch bleibt das erste und zweite Artikulatorelement in zusammengesetztem Zustand auf einfache Weise gekoppelt bzw. verbunden, insbesondere in der geöffneten Position des Artikulators. Dies vereinfacht die Handhabung des Artikulators.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die relative Bewegung der Kiefermodelle eine Bewegung in eine Protrusionsrichtung, eine Laterotrusionsrichtung und/oder eine Retrusionsrichtung umfasst. Alternativ oder ergänzend kann die Bewegung eine Bewegung in eine Mediotrusionsrichtung umfassen. Hierdurch ist die Simulation von Kiefergelenksbewegungen verbessert.
Als ein weiterer möglicherweise eigenständiger Aspekt ist ein Verfahren zur Bestimmung einer Form eines Artikulators, insbesondere eines oben beschriebenen Artikulators bereitgestellt, der Artikulator umfassend ein erstes Artikulatorelement, das mit einem ersten Kiefermodell, vorzugsweise einstückig, verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites Artikulatorelement, das mit einem zweiten Kiefermodell, vorzugsweise einstückig, verbunden oder verbindbar ist, wobei das erste Artikulatorelement zumindest ein Eingreifmittel umfasst, und das zweite Artikulatorelement zumindest eine jeweilige Aufnahme für das zumindest eine Eingreifmittel umfasst, wobei eine Bewegung des Eingreifmittels innerhalb der Aufnahme eine relativen Bewegung der mit dem Artikulator verbundenen Kiefermodelle vorgibt, das Verfahren umfassend: Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle zur manuellen Eingabe von Kieferbewegungsdaten, Empfangen von Kieferbewegungsdaten über die Benutzerschnittstelle, Bestimmen einer Form, insbesondere einer Außenkontur, des Eingreifmittels und/oder einer Form, insbesondere einer Innenkontur, der Aufnahme, basierend auf den empfangenen Kieferbewegungsdaten, und, vorzugsweise, Herstellen, insbesondere 3D-drucken, des Artikulators basierend auf der bestimmten Form des Eingreifmittels und der bestimmten Form der Aufnahme.
Die, insbesondere zahnärztliche, Aufnahme von Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten ist bekannt. Diese können beispielsweise analog, mechanisch, elektrisch und/oder digital mittels Axiographie oder Condylographie bzw. axiographischen oder condylographischen Verfahren bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Gesichtsbogen verwendet werden.
Durch die Bestimmung der Form des Eingreifmittels und/oder der Aufnahme basierend auf den von einen Nutzer empfangenen Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten ist ein einfach zu handhabendes Verfahren bereitgestellt, das eine effiziente und genaue Bestimmung der Abmessungen, und insbesondere die Herstellung, des Artikulators erlaubt. Insbesondere kann das erste Artikulatorelement einstückig mit dem ersten Kiefermodell und das zweite Artikulatorelement einstückig mit dem zweiten Kiefermodell hergestellt werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten zumindest eines aus einem Bennett-Winkel, einer unmittelbaren Seitenverschiebung (immediate side shift), eines Kondylenwinkels oder einer Kondylenbahnneigung (condylar angle), eine Neigung und/oder einen eingeschlossenen Winkel eines Inzisaltisches (angle incisal table/incisal table inclination) und einer Bissöffnung umfassen.
Ergänzend oder alternativ umfassen die Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten die Länge einer Bewegung in eine Protrusionsrichtung, Retrusionsrichtung und/oder Laterotrusionsrichtung. Diese Werte stellen Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten dar, die auch in herkömmlichen Artikulatoren, in die vorgefertigte Kiefermodelle eingesetzt werden, eingestellt werden. Somit ist ein für den Nutzer einfach anzuwendendes Verfahren bereitgestellt, dass eine genaue Herstellung des Artikulators erlaubt.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Artikulator ein erster Artikulator ist und das Bereitstellen der Benutzerschnittstelle das gemeinsame Anzeigen eines zweiten Artikulators mit dem ersten Artikulator und/oder das gemeinsame Anzeigen des zweiten Artikulators mit zumindest einem der ersten und zweiten Kiefermodelle umfasst, insbesondere wobei das erste und zweite Kiefermodell als mit dem zweiten Artikulator gekoppelt angezeigt ist.
Beispielsweise ist der zweite Artikulator ein Artikulator, über den die oben genannten Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten mittels Dreh- und Schieberegler einstellbar sind. Mit anderen Worten: Der zweite Artikulator ist ein Artikulator, bei dem Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten manuell einstellbar sind. Solche manuellen Artikulatoren sind bekannt. Die Eingabe der Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten mittels eines angezeigten manuellen Artikulators, insbesondere eines mit damit verbundenen Kiefermodellen manuellen Artikulators, stellt eine besonders intuitives Verfahren zur Herstellung des Artikulators bereit. Dies vereinfacht das Verfahren, insbesondere hinsichtlich der Eingabe der Kieferbewegungs- und/oder Kieferpositionsdaten und erhöht damit die Effizienz des Verfahrens.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Änderung von über die Benutzerschnittstelle manuell eingegebenen Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten automatisch in einer veränderten Darstellung des zweiten Artikulators und/oder in einer veränderten Darstellung des zumindest einen der ersten und zweiten Kiefermodelle, insbesondere in einer veränderten Anordnung des ersten Kiefermodells relativ zum zweiten Kiefermodell resultiert.
Hierdurch ist ein besonders intuitives Verfahren und zur Herstellung des Artikulators bereitgestellt, insbesondere für eine besonders effiziente und schnelle Eingabe der Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten.
Nachstehend wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigt:

1-3 einen Artikulator in einem getrennten Zustand in einer jeweiligen dreidimensionalen Ansicht,
4-5 den Artikulator in einem zusammengesetzten Zustand in einer jeweiligen dreidimensionalen Ansicht,
6-7 den Artikulator in Verbindung mit einem oberen und unteren Kiefermodell in einer jeweiligen dreidimensionalen Ansicht,
8 ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Bestimmung einer Form des Artikulators bzw. eines Eingreifmittels und/oder einer Aufnahme des Artikulators,
9-10 eine Benutzeroberfläche zur Eingabe und Darstellung von Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten.

1-5 zeigen einen Artikulator 1 umfassend ein erstes Artikulatorelement 10 und ein zweites Artikulatorelement 20. Sowohl das erste Artikulatorelement 10 als auch das zweite Artikulatorelement 20 sind einstückig ausgestaltet. 1-3 zeigen den Artikulator 1 in dreidimensionaler Ansicht und in einem getrennten Zustand. 4 und 5 zeigt den Artikulator 1 in dreidimensionaler Ansicht und in einem zusammengesetzten Zustand. Gleiche o. ä. Merkmale sind gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 6 und 7 zeigen den Artikulator 1 aus den 1 bis 5 in Verbindung mit einem Kiefermodell. Die 6 und 7 zeigen das mit einem ersten Kiefermodell 31 verbunden erste Artikulatorelement 10 und das mit einem zweiten Kiefermodell 32 verbunden zweite Artikulatorelement 20. Beispielsweise ist das erste Kiefermodell 31 ein Modell eines Oberkiefers eines Patienten oder einer Patientin und das zweite Kiefermodell 32 ein Modell eines Unterkiefers eines Patienten oder einer Patientin, bzw. umgekehrt.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, sind die zweite und dritte Aufnahme 22 und 23 bzw. das zweite und dritte Eingreifmittel 12 und 13 jeweils an den Enden des ersten bzw. zweiten Kiefermodells 31 und 32 angeordnet, d.h. im Bereich der Backenzahnmodelle. Ferne sind die zweite und dritte Aufnahme 22 und 23 bzw. das zweite und dritte Eingreifmittel 12 und 13 über einen jeweiligen ersten Steg verbunden bzw. gekoppelt. Die erste Aufnahme 21 bzw. das erste Eingreifmitte 11 sind an einem jeweiligen zweiten Steg angeordnet, der sich innerhalb des jeweiligen Zahnbogens 34 und 35 von einer Zahnreihe zu der anderen Zahnreihe der jeweiligen Kiefermodelle 31 und 32 erstreckt.
Das erste Artikulatorelement 10 umfasst ein erstes Eingreifmittel 11, ein zweites Eingreifmittel 12 und eint drittes Eingreifmittel 13. Das zweite Artikulatorelement 20 umfasst eine erste Aufnahme 21, eine zweite Aufnahme 22 und eine dritter Aufnahme 23. Die Aufnahmen 21 bis 23 des zweiten Artikulatorelements 20 sind dazu ausgestaltet, jeweils eines der Eingreifmittel 11 bis 13 aufzunehmen. Insbesondere ist das erste Eingreifmittel 11 dazu ausgestaltet, in die erste Aufnahme 21 einzugreifen, das zweite Eingreifen 12 dazu ausgestaltet, in die zweite Aufnahme 22 einzugreifen und das dritte Eingreifmittel 13 dazu ausgestaltet, in die dritte Aufnahme 23 einzugreifen.
Die Aufnahmen 21 bis 23 umfassen jeweils mehrere Führungsbahnen. Insbesondere umfasst die erste Aufnahme 21 eine erste Führungsbahn 25, eine zweite Führungsbahn 26 und eine dritte Führungsbahn 27. In einem zusammengesetzten Zustand der Artikulatorelemente 10 und 20, beispielsweise in dem in 4 und 5 gezeigten zusammengesetzten Zustand, greifen die Eingreifmittel 11 bis 13 in die Aufnahmen 21 bis 23 ein. Eine Bewegung des ersten Artikulatorelements 10 relativ zum zweiten Artikulatorelement 20 ist im zusammengesetzten Zustand des der Artikulatorelemente 10 und 20 bzw. des Artikulators 1 durch die mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 vorgegeben bzw. vorbestimmt.
Die mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 sind vorbestimmte Führungsbahnen, die patientenspezifisch gewählt werden können. Insbesondere können die mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 basierend auf Kieferdaten eines Patienten oder einer Patientin bestimmt werden. Ergänzend oder alternativ können die Größe, Form, Position und/oder relative Anordnung der Eingreifmittel 11 bis 13 und der Aufnahmen 21 bis 23 an dem ersten und/oder zweiten Artikulatorelement 10 und 20 basierend auf Kieferdaten des Patienten oder der Patientin bestimmt werden. Anders ausgedrückt: Die Abmessungen des ersten und zweiten Artikulatorelements 10 und 20 können basierend auf Kieferdaten des Patienten oder der Patientin bestimmt werden. Die Kieferdaten können Kieferbewegungsdaten und/oder Kieferpositionsdaten, wie beispielsweise Kiefergelenkspositionsdaten, umfassen. Derart kann über eine Verbindung des ersten und zweiten Artikulatorelements 10 und 20 mit jeweils einem ersten und zweiten Kiefermodells 31 und 32, wie in den 6 und 7 dargestellt, Kieferbewegungen des Patienten oder der Patientin realistisch und patientenspezifisch simuliert werden.
Die mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 können geradlinig oder krummlinig ausgestaltet sein. Derart können die Führungsbahnen 25 bis 27 genau auf die zur Simulation der Kieferbewegungen des Patienten oder der Patientin benötigten Bewegungen des ersten Artikulatorelements 10 relativ zu dem zweiten Artikulatorelement 20 angepasst werden.
Die mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 sind überlappend ausgestaltet. Mit anderen Worten, die mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 überschneiden sich. Derart kann das erste Eingreifmittel 11 sich innerhalb der ersten Aufnahme 21, genauer innerhalb jeder der Führungsbahnen 25 bis 27, frei bewegen. Anders ausgedrückt, kann sich das erste Eingreifmittel 11 innerhalb der ersten Aufnahme 21 von einer der mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 in eine andere der mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 bewegen.
Die Beschreibung der mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 innerhalb der ersten Aufnahme 21 gilt analog für weitere mehrere Führungsbahnen innerhalb der zweiten und dritten Aufnahmen 22 und 23.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst die erste Aufnahme 21 anstelle der mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 eine Führungsfläche 28, wie in 3b dargestellt. Die Form der Führungsfläche kann sich individuell durch Einstellungen eines virtuellen Models eines Artikulators (unten näher beschrieben) oder durch ein digital erfasstes Kieferbewegungsmuster des Patienten ergeben. Beispielweise kann die Führungsfläche 28 die Form eines offenen Hohlkegels haben. Alternativ kann die Führungsfläche 28 eine asymmetrische Form aufweisen. Auf der Führungsfläche 28 kann sich das erste Eingreifmittel 11 frei bewegen und es können freiere Kieferbewegungen simuliert werden.
In einer Ausführungsform kann die erste Aufnahme 21 also entweder in Form der Führungsbahnen 25 bis 27 als feste Bahnen zur Simulation mindestens einer Bewegung von Protrusion, Retrusion, Laterotrusion und/oder Mediotrusion ausgestaltet sein oder als Führungsfläche 28, die sich durch eine Interpolation einer Vielzahl von Zwischenbewegungen ergibt, ausgestaltet sein.
Die Beschreibung der Führungsfläche 28 innerhalb der ersten Aufnahme 21 gilt analog für weitere Führungsflächen innerhalb der zweiten und dritten Aufnahmen 22 und 23. Eine alternative Ausführungsform mit Führungsflächen 28 innerhalb jeder Aufnahme, also Aufnahmen 21, 22 und 23, ist in 3c dargestellt.
Die erste Aufnahme 21 ist an einem Inzisalteller 24 ausgestaltet. Mit anderen Worten, der Inzisalteller 24 umfasst die erste Aufnahme 21. Die zweite und dritte Eingreifmittel 12 und 13 können als zweiter und dritter Condylus bezeichnet werden. Mit anderen Worten: Die zweiten und dritten Aufnahmen 22 und 23 können Gelenkpfannen und die zweiten und dritten Eingreifmittel 12 und 13 Gelenkköpfe sein.
Über eine Rotationsbewegung der Eingreifmittel 12 und 13 innerhalb der Aufnahmen 22 und 23 kann das erste Artikulatorelement 10 relativ zum zweiten Artikulatorelement 20 eine Öffnungsbewegung durchführen, wobei sich das erste Eingreifmittel 11 an der ersten Aufnahme 21 in einem geschlossenen Zustand des Artikulators 1 abstützt und das erste Eingreifmittel 11 in einem geöffneten Zustand des Artikulators 1 außerhalb der ersten Aufnahme 21 angeordnet ist.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist das erste Artikulatorelement 10 mit dem ersten Kiefermodell 31 und das zweite Artikulatorelement 20 mit dem zweiten Kiefermodell 32 einstückig verbunden. Die jeweilige Form der ersten und zweiten Kiefermodelle 31 und 32 kann beispielsweise basierend auf Kieferdaten bestimmt werden, die vorzugsweise mittels eines Intraoralscanners.
Den ersten und zweiten Kiefermodellen 31 und 32 entsprechende digitale Modelle können mit den ersten und zweiten Artikulatorelementen 10 und 20 entsprechenden digitalen Modellen digital verbunden und anschließend einstückig, insbesondere mittels 3-D Druck, hergestellt werden.
Mittels der ersten und zweiten Artikulatorelemente 10 und 20 und der damit verbundenen ersten und zweiten Kiefermodelle 31 und 32 können Kieferbewegungen simuliert werden.
Werden das erste und das zweite Artikulatorelement 10 und 20 zusammengesetzt, d. h. ein oder mehrere, insbesondere alle, der Eingreifmittel 11 bis 13 in die jeweiligen, d. h. zu einem jeweiligen der Eingreifmittel 11 bis 13 gehörigen, Aufnahmen 21 bis 23 eingesetzt, können das erste und zweite Kiefermodell 31 und 32 relativ zu einander bewegt werden. Die Bewegung bzw. Bewegungsbahnen des ersten Kiefermodells 31 relativ zu dem zweiten Kiefermodell 32 werden durch die Form, insbesondere die äußere Form, der Eingreifmittel 11 bis 13 und die Form, insbesondere die innere Form, der Aufnahmen 21 bis 23 bestimmt bzw. begrenzt. Durch eine Rotationsbewegung der zweiten und dritten Eingreifmittel 12 und 13, die auch als Gelenksköpfe bezeichnet werden können, in den dazugehörigen zweiten und dritten Aufnahmen 22 und 23, die auch als Gelenkpfannen bezeichnet werden können, kann eine stabile Öffnungsbewegung des Kiefers simuliert werden.
Ebenso kann, sowohl im geöffneten als auch im geschlossenen Zustand des Artikulators 1 bzw. der ersten und zweiten Kiefermodelle 31 und 32, eine Bewegung in eine Protrusionsrichtung, eine Retrusionsrichtung und/oder eine Laterotrusionsrichtung simuliert werden. Hierzu werden die Eingreifmittel 11 bis 13 innerhalb der entsprechenden vorbestimmten mehreren Führungsbahnen 25 bis 27 oder innerhalb der entsprechenden Führungsflächen 28 der Aufnahmen 21 bis 23 bewegt. Die Simulation einer Bewegung der Kiefermodelle 31 und 32 in eine Laterotrusionsrichtung ist in 5 angedeutet. Wie in 5 dargestellt, greifen die Eingreifmittel 11 bis 13 in die jeweilige zweite Führungsbahn 26 ein. Über eine Bewegung in die jeweilige zweite Führungsbahn 26 hinein und aus der jeweiligen zweiten Führungsbahn heraus kann die Bewegung des Artikulators 1 in die Laterotrusionsrichtung ausgeführt werden. Alternativ kann eine Bewegung in der Führungsfläche 28 in beliebiger Richtung simuliert werden.
Die Eingreifmittel 11 bis 13 sind nicht-parallel angeordnet. Mit anderen Worten, Endpunkte bzw. distale Enden der Eingreifmittel 11 bis 13 definieren eine Ebene.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist das erste Eingreifmittel 11 auf einer Innenseite des ersten Kiefermodells 31 angeordnet. Mit anderen Worten, das erste Eingreifmittel 11 ist innerhalb eines ersten Zahnbogens 34 des ersten Kiefermodells 31 angeordnet. Entsprechend ist die erste Aufnahme 21 auf einer Innenseite des zweiten Kiefermodells 32 bzw. innerhalb eines zweiten Zahnbogens 35 des zweiten Kiefermodells 32 angeordnet. Anders ausgedrückt: Die erste Aufnahme 21 stellt einen intraoralen Führungsteller bereit. Durch die gewählte Position bzw. Anordnung des ersten Eingreifmittels 11 und der ersten Aufnahme 21 verfügt der Artikulator 1 über eine besonders kompakte Bauweise. Alternativ kann die erste Aufnahme 21 extraoral positioniert sein.
Die zweite und dritte Aufnahme 22 und 23 können derart ausgestaltet sein, dass das zweite und dritte Eingreifmittel 12 und 13 innerhalb der jeweilig dazugehörigen zweiten und dritten Aufnahme 22 und 23 selbsthaltend angebracht werden können. Mit anderen Worten, die zweite und dritte Eingreifmittel 12 und 13 können jeweils in ihre dazugehörige zweite und dritte Aufnahme 22 und 23 geclipst werden. Hierzu können beispielsweise die zweite und dritte Aufnahme 22 und 23 zumindest teilweise aus einem flexiblen Material bestehen. Derart kann der Artikulator sicher aus einem geöffneten Zustand - in welchem das zweite und dritte Eingreifmittel 12 und 13 in die zweite und dritte Aufnahme 22 und 23 eingreifen und sich das erste Eingreifmittel 11 außerhalb der ersten Aufnahme 21 befinden - in einen geschlossenen Zustand des Artikulators - alle der drei Eingreifmittel 11 bis 13 in die jeweilige der drei Aufnahmen 21 bis 23 eingreifen - bewegt werden.
8 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 100 zur Bestimmung einer Form eines der oben beschriebenen Eingreifmittel 11 bis 13, insbesondere des ersten Eingreifmittels 11, und einer Form der oben beschriebenen Aufnahmen 21 bis 23, insbesondere der ersten Aufnahme 21, bzw. zur Bestimmung der Form des mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen Artikulators 1, insbesondere eines Artikulators 1 bei dem das erste Artikulatorelement 10 mit dem ersten Kiefermodell 31 verbunden ist und das zweite Artikulatorelement 20 mit dem zweiten Kiefermodell 32 verbunden ist.
In Schritte 110 wird eine Benutzerschnittstelle zur manuellen Eingabe von Kieferdaten, insbesondere von Kieferpositions- und oder Kieferbewegungsdaten, bereitgestellt. Über die bereitgestellte Benutzerschnittstelle werden in Schritt 120 von einem Nutzer eingegebene Kieferdaten eines Patienten oder einer Patientin bestimmt. Die Kieferdaten umfassen beispielsweise zumindest eines aus der Position eines Inzisalpunktes eines Unter- und/oder Oberkiefers, die Positionen von Unterkieferkondylen und eine Angabe eines Bonwill-Dreiecks. Ergänzend oder alternativ können die Kieferdaten eine Angabe eines Bennett-Winkels, einer oder mehrerer Kondylenbahnneigungen, eines oder mehrerer Kondylenwinkel, einer oder mehrerer Gelenkbahnneigungen, einer terminalen Scharnierachse, einer Frontzahnführung, und/oder eines Immediate side shifts und/oder Progressive side shifts umfassen. Ergänzend oder alternativ können die Kieferdaten Angaben zu einer Bissöffnung und/oder zu einem Inzisaltisch umfassen, wie eine Neigung und/oder einen eingeschlossenen Winkel eines Inzisaltisches.
In Schritt 130 werden die Formen bzw. Abmessungen des Eingreifmittels und der Aufnahme bestimmt. Insbesondere wird eine Außenkontur des Eingreifmittels und eine Innenkontur der Aufnahme basierend auf den empfangenen Kieferdaten bestimmt. Schritt 130 kann ferner die Bestimmung der Position des Eingreifmittels an dem ersten Artikulatorelement sowie die Bestimmung der Position der Aufnahme an dem zweiten Artikulatorelement, insbesondere von mehreren Eingreifmittel und/oder Aufnahmen, umfassen. Mit anderen Worten: Schritt 130 kann die Bestimmung der Form bzw. Kontur des ersten Artikulatorelements und/oder die Form bzw. Kontur des zweiten Artikulatorelements umfassen.
In Schritt 140 erfolgt, optional, die Herstellung des Artikulators, insbesondere die einstückige Herstellung des ersten Artikulatorelements und des ersten Kiefermodells sowie die einstückige Herstellung des zweiten Artikulatorelements und des zweiten Kiefermodells.
9 und 10 zeigen beispielhafte Benutzerschnittstellen 200. Die in 9 gezeigte Benutzerschnittstelle 200 umfasst die gemeinsame Anzeige des ersten Kiefermodells 31 und des zweiten Kiefermodells 32 mit einem zweiten Artikulator 210. Der zweite Artikulator 210 stellt einen herkömmlichen Artikulator mit Dreh- und Schieberegler 211 bis 215 und ersten Inzisalteller 46 dar.
Die Benutzerschnittstelle 200 umfasst ferner eine Eingabeoberfläche 220 zur manuellen Eingabe von Kieferdaten, wie Kieferbewegungs- und/oder Kieferpositionsdaten. Über die Eingabeoberfläche 220 sind beispielsweise ein Bennett-Winkel, eine unmittelbaren Seitenverschiebung, ein Kondylenwinkel oder eine Kondylenbahnneigung sowie eine Bissöffnung einstellbar. Außerdem sind über die Eingabeoberfläche 220 beispielsweise die Länge einer Bewegung in eine Protrusionsrichtung, Retrusionsrichtung, linken Laterotrusionsrichtung und/oder rechten Laterotrusionsrichtung einstellbar.
Des Weiteren kann über die Eingabeoberfläche 220 der Typ des darzustellenden zweiten Artikulators 210 ausgewählt werden. So ist in 10 die Benutzerschnittstelle 200 mit einem dem zweiten Artikulator 210 ähnlichen dritten Artikulator 230 dargestellt. Anders als in 9 dargestellt, ist in 10 nur das zweite Kiefermodell 32 gemeinsam mit dem dritten Artikulator 230 dargestellt.
Der dritte Artikulator 230 umfasst im Gegensatz zum zweiten Artikulator 210 einen zweiten Inzisalteller 231, dessen Neigung und eingeschlossener Winkel einstellbar ist. Die Neigung und der eingeschlossene Winkel können ebenfalls über die Eingabeoberfläche 220 eingestellt werden. Der eingeschlossene Winkel ergibt sich aus der jeweiligen Neigung zweier aufeinander zulaufenden Tellerteile 232 und 233 des Inzisaltellers 231, deren Position zueinander bzw. deren jeweilige Neigung und damit deren eingeschlossener Winkel, über die Eingabeoberfläche 220 einstellbar ist.
Die über die Eingabeoberfläche 220 einstellbaren Werte können teilweise oder alle alternativ oder ergänzend zur Einstellung über die Eingabeoberfläche 220 über die Schiebe- und Drehregler des zweiten und dritten Artikulators 210 und 230 einstellbar sein. Eine Änderung der Einstellungen dieser Werte bzw. Kieferdaten resultiert in einer entsprechend veränderten Darstellung des zweiten bzw. dritten Artikulators 210 und 230, nämlich in einer den geänderten Werten entsprechenden Anordnung des zweiten bzw. dritten Artikulators 210 und 230. Alternativ oder ergänzend kann eine Änderung der Einstellungen dieser Werte bzw. Kieferdaten in einer entsprechend veränderten Darstellung, insbesondere Anordnung, des ersten und/oder zweiten Kiefermodells 31 und 32 innerhalb des zweiten bzw. dritten Artikulators 210 und 230 resultieren.

Claims

Artikulator (1) umfassend: ein erstes einstückiges Artikulatorelement (10), das mit einem ersten Kiefermodell (31) verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites einstückiges Artikulatorelement (20), das mit einem zweiten Kiefermodell (32) verbunden oder verbindbar ist, zumindest drei Eingreifmittel (11,12,13) und eine jeweilige Aufnahme (21,22,23) für jedes der drei Eingreifmittel (11,12,13), wobei jedes der drei Eingreifmittel von einem der ersten und zweiten Artikulatorelemente (10, 20) umfasst ist und die jeweilige Aufnahme (21,22,23) von dem jeweils anderen der ersten und zweiten Artikulatorelemente (10,20) umfasst ist, wobei eine Bewegung der Eingreifmittel (11,12,13) innerhalb der jeweiligen Aufnahme (21,22,23) eine relative Bewegung der mit dem Artikulator (1) verbundenen Kiefermodelle (31,32) vorgibt.
Artikulator (1) nach Anspruch 1, wobei der Artikulator (1) ein zweiteiliger Artikulator (1) ist.
Artikulator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Artikulatorelement (10) mit dem ersten Kiefermodell (31) einstückig verbunden ist, und das zweite Artikulatorelement (20) mit dem zweiten Kiefermodell (31) einstückig verbunden ist.
Artikulator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine erste Aufnahme (21) der jeweiligen Aufnahmen (21,22,23) einen Stützpunkt für ein erstes Eingreifmittel (11) der zumindest drei Eingreifmittel (11,12,13) umfasst, an dem sich das erste Eingreifmittel (11) in einer geschlossenen Position der Kiefermodelle (31,32) abstützt und/oder dass das zweite Artikulatorelement einen Inzisalteller (24) umfasst und der Inzisalteller (24) die erste Aufnahme (21) für das erste Eingreifmittel (11) umfasst.
Artikulator (1) nach Anspruch 4, wobei das erste Eingreifmittel (11) auf einer Innenseite (33) des ersten oder zweiten Kiefermodells (31,32), insbesondere innerhalb eines Zahnbogens (34,35) des ersten oder zweiten Kiefermodells (31,32) angeordnet oder anordenbar ist.
Artikulator (1) nach einem der Ansprüche Anspruch 4 oder 5, wobei das erste Eingreifmittel (11) in einer geöffneten Position der Kiefermodelle (31,32) außerhalb der ersten Aufnahme (21) angeordnet ist, insbesondere wobei in der geöffneten Position der Kiefermodelle (31,32) ein zweites und drittes Eingreifmittel (12,13) der zumindest drei Eingreifmittel (11,12,13) in jeweils eine zweite und dritte Aufnahme (22,23) der jeweiligen Aufnahmen (21,22,23) eingreifen.
Artikulator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eine, vorzugsweise jede, der jeweiligen Aufnahmen (21,22,23) eine oder mehrere vordefinierte Führungsbahnen (25,26,27) für zumindest eines, vorzugsweise jedes, der zumindest drei jeweiligen Eingreifmittel (11,12,13) umfasst, insbesondere wobei die zumindest eine Aufnahme die erste Aufnahme (21) und das zumindest eine Eingreifmittel das erste Eingreifmittel (11) nach einem der Ansprüche 3-5 sind.
Artikulator (1) nach Anspruch 7, wobei sich die mehreren vordefinierten Führungsbahnen (25,26,27) überlappen.
Artikulator (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei zumindest eine, insbesondere jede, der vordefinierten Führungsbahnen (25,26,27) krummlinig ausgestaltet sind.
Artikulator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei der zumindest drei Eingreifmittel (11,12,13) in zwei der jeweiligen Aufnahmen (22,23) selbsthaltend angebracht oder anbringbar sind, insbesondere wobei die zumindest zwei der Eingreifmittel (11,12,13) und die zwei der jeweiligen Aufnahmen (21,22,23) die zweite und dritte Eingreifmittel (12,13) und die zweite und dritte Aufnahmen (22,23) nach Anspruch 6 sind.
Artikulator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die relativen Bewegung der Kiefermodelle (31,32) eine Bewegung in eine Protrusionsrichtung, eine Laterotrusionsrichtung und/oder eine Retrusionsrichtung umfasst.
Verfahren (100) zur Bestimmung einer Form eines Artikulators (1), insbesondere eines Artikulators (1) nach einem der Ansprüche 1-11, der Artikulator (1) umfassend ein erstes Artikulatorelement (10), das mit einem ersten Kiefermodell (31), vorzugsweise einstückig, verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites Artikulatorelement (20), das mit einem zweiten Kiefermodell (32), vorzugsweise einstückig, verbunden oder verbindbar ist, wobei das erste Artikulatorelement (10) zumindest ein Eingreifmittel (11) umfasst, und das zweite Artikulatorelement zumindest eine jeweilige Aufnahme (21) für das zumindest eine Eingreifmittel (11) umfasst, wobei eine Bewegung des Eingreifmittels (11) innerhalb der Aufnahme (21) eine relativen Bewegung der mit dem Artikulator (1) verbundenen Kiefermodelle (31,32) vorgibt, das Verfahren umfassend: Bereitstellen (110) einer Benutzerschnittstelle (200) zur manuellen Eingabe von Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten, Empfangen (120) von Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten über die Benutzerschnittstelle (111), Bestimmen (130) einer Form, insbesondere einer Außenkontur, des Eingreifmittels (11) und/oder einer Form, insbesondere einer Innenkontur, der Aufnahme (21), basierend auf den empfangenen Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten, und, vorzugsweise, Herstellen (140), insbesondere 3D-drucken, des Artikulators (1) basierend auf der bestimmten Form des Eingreifmittels (11) und der bestimmten Form der Aufnahme (21).
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten zumindest eines aus einem Bennett-Winkel, einer unmittelbaren Seitenverschiebung, eines Kondylenwinkels oder einer Kondylenbahnneigung, eine Neigung und/oder einen eingeschlossenen Winkel eines Inzisaltisches und einer Bissöffnung umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei der Artikulator (1) ein erster Artikulator (1) ist und das Bereitstellen (110) der Benutzerschnittstelle (200) das gemeinsame Anzeigen eines zweiten Artikulators (210) mit dem ersten Artikulator (1) und/oder das gemeinsame Anzeigen des zweiten Artikulators mit zumindest einem der ersten und zweiten Kiefermodelle (31,32) umfasst, insbesondere wobei das erste und zweite Kiefermodell (31,32) als mit dem zweiten Artikulator (200) gekoppelt angezeigt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei eine manuelle Eingabe über die Benutzerschnittstelle (200) von Kieferpositions- und/oder Kieferbewegungsdaten automatisch in einer veränderten Darstellung des zweiten Artikulators (200) und/oder in einer veränderten Darstellung des zumindest einen der ersten und zweiten Kiefermodelle (31,32), insbesondere in einer veränderten Anordnung des ersten Kiefermodells (31) relativ zum zweiten Kiefermodell (32), resultiert.