DE102023106493A1 - CAD-CAM process for designing and manufacturing dental prostheses as well as transfer table and articulator for carrying out such a process - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein CAD-CAM-Verfahren zum Gestalten und Herstellen von Zahnersatz (19) in Form einer Krone, Brücke, Zahnprothese oder dergleichen. Ferner betrifft die Erfindung einen Artikulator (9) und einen geometrisch auf diesen abgestimmten Übertragungstisch (8) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The present invention relates to a CAD-CAM method for designing and producing dental prostheses (19) in the form of a crown, bridge, dental prosthesis or the like. The invention further relates to an articulator (9) and a transfer table (8) geometrically matched to it for carrying out such a method.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein CAD-CAM-Verfahren zum Designen und Herstellen von Zahnersatz in Form von Kronen, Brücken, Zahnprothesen oder dergleichen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Übertragungstisch und einen Artikulator zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The present invention relates to a CAD-CAM method for designing and producing dental prostheses in the form of crowns, bridges, dental prostheses or the like. Furthermore, the present invention relates to a transfer table and an articulator for carrying out such a method.
CAD-CAM-Verfahren zum Designen und Herstellen von Zahnersatz sind im Stand der Technik bereits bekannt. Mit ihnen können Kronen, Brücken, festsitzende, implantatgestützte und herausnehmbare Prothesen, Abutments, Inlays, Onlays, Langzeitprovisorien oder dergleichen hergestellt werden, aber auch Aligner und andere in der Kieferorthopädie eingesetzte Hilfsmittel, die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ebenfalls unter den Oberbegriff „Zahnersatz" gezählt werden. CAD ist hierbei die Abkürzung von „Computer Aided Design" und CAM die Abkürzung von „Computer Aided Manufacturing". Grundlage für CAD-CAM-Verfahren ist ein auf einem Computersystem bereitgestelltes CAD-CAM-Programm, das für das Getsalten und Herstellen von Zahnersatz ausgelegt ist. Derzeit wird zwischen direkten, semidirekten oder indirekten CAD-CAM-Verfahren unterschieden. Beim direkten CAD-CAM-Verfahren werden alle Schritte vor Ort in der Zahnarztpraxis durchgeführt, meist in einer einzelnen Sitzung. Hierfür wird zunächst ein digitales Unterkiefermodell, ein digitales Oberkiefermodell und optional zumindest ein digitales Vestibulärmodell durch Scannen des Mundraums eines Patienten erstellt. Hierzu wird ein sogenannter Oralscanner verwendet, der häufig auch als Oralkamera bezeichnet wird. Das digitale Unter- und Oberkiefermodell enthalten die Lagebeziehungen der jeweils benachbarten Zähne, das Verstibulärmodell die Lagebeziehung zu Zähnen des jeweiligen Gegenkiefers. In einem weiteren Schritt werden die erstellten digitalen Modelle an ein Computersystem übertragen, auf dem das CAD-CAM-Programm gespeichert ist. Basierend auf den digitalen Modellen kann dann unter Verwendung des CAD-CAM-Programms digital der Zahnersatz gestaltet werden, wobei ein digitales Zahnersatzmodell erstellt wird. Basierend auf diesem digitalen Zahnersatzmodell werden im CAD-CAM-Programm Steuerbefehle für eine Bearbeitungsmaschine generiert, die zur Herstellung des gestalteten Zahnersatzes dient. Die Bearbeitungsmaschine kann dazu ausgelegt sein, durch Hinzufügen von Material ein additives und/oder durch Abtragen von Material ein subtraktives Fertigungsverfahren durchzuführen. Zu den additiven Fertigungsverfahren, die häufig auch unter dem Begriff 3D-Druck zusammengefasst werden, zählen in erster Linie das Fused Deposition Modeling, die Stereolithographie, das selektive Laserschmelzen und das Lasersintern, mit denen grundsätzlich unterschiedlichste Werkstoffe verarbeitet werden können, in der Zahnmedizin derzeit vorrangig Harze, Kunststoffe, Keramiken und Hybridwerkstoffe. Als subtraktive Fertigungsverfahren kommen vornehmlich Fräsen und Schleifen zum Einsatz. Die vom CAD-CAM-Programm generierten Steuerbefehle werden an die in der Zahnarztpraxis aufgestellte Bearbeitungsmaschine übermittelt, welche den Zahnersatz basierend auf den Steuerbefehlen fertigt. Somit kann in der Zahnarztpraxis innerhalb eines kurzen Zeitraums Zahnersatz zur Verfügung gestellt werden, ohne dass ein Zahntechniker hierfür konsultiert werden muss. Das semidirekte CAD-CAM-Verfahren unterscheidet sich vom direkten CAD-CAM-Verfahren dahingehend, dass die beim Zahnarzt erstellten digitalen Unterkiefer-, Oberkiefer- und optional Vestibulärmodelle an ein Zahntechnikerlabor übermittelt werden, das dann das Gestalten und Herstellen des Zahnersatzes übernimmt. Beim indirekten CAD-CAM-Verfahren fertigt der Zahnarzt herkömmliche Abdrücke vom Oberkiefer und Unterkiefer, woraufhin die Abdrücke an ein Zahntechnikerlabor oder ein Fräszentrum gesendet werden. Dort werden die Abdrücke digitalisiert, woraufhin der Zahnersatz in zuvor beschriebener Weise gestaltet und hergestellt wird. Das semidirekte und das indirekte CAD-CAM-Verfahren werden insbesondere dann eingesetzt, wenn das Gestalten des Zahnersatzes zu komplex und damit zu aufwendig ist, um es vor Ort in der Zahnarztpraxis durchzuführen. Auch der vom Patienten gewünschte Werkstoff, aus dem der Zahnersatz gefertigt werden soll, kann Grund für eine Auslagerung zum Zahntechniker sein.CAD-CAM processes for designing and manufacturing dental prostheses are already known in the state of the art. They can be used to produce crowns, bridges, fixed, implant-supported and removable prostheses, abutments, inlays, onlays, long-term provisionals or the like, but also aligners and other aids used in orthodontics, which are also included under the generic term "dentures" in the context of this application. CAD is the abbreviation for "Computer Aided Design" and CAM is the abbreviation for "Computer Aided Manufacturing". The basis for CAD-CAM processes is a CAD-CAM program provided on a computer system that is designed for the design and manufacture of dentures. A distinction is currently made between direct, semi-direct or indirect CAD-CAM processes. In the direct CAD-CAM process, all steps are carried out on site in the dentist's office, usually in a single session. For this purpose, a digital lower jaw model, a digital upper jaw model and optionally at least one digital vestibular model are first created by scanning the oral cavity of a patient. For this purpose, a so-called oral scanner is used, which is also often referred to as an oral camera. The digital lower and upper jaw models contain the positional relationships of the adjacent teeth, and the verstibular model contains the positional relationship to the teeth of the opposing jaw. In a further step, the digital models created are transferred to a computer system on which the CAD-CAM program is stored. Based on the digital models, the dentures can then be digitally designed using the CAD-CAM program, whereby a digital denture model is created. Based on this digital denture model, control commands are generated in the CAD-CAM program for a processing machine that is used to produce the designed dentures. The processing machine can be designed to carry out an additive manufacturing process by adding material and/or a subtractive manufacturing process by removing material. The additive manufacturing processes, which are often summarized under the term 3D printing, primarily include fused deposition modeling, stereolithography, selective laser melting and laser sintering, with which a wide variety of materials can be processed, in dentistry currently primarily resins, plastics, ceramics and hybrid materials. Milling and grinding are mainly used as subtractive manufacturing processes. The control commands generated by the CAD-CAM program are transmitted to the processing machine set up in the dentist's office, which produces the dentures based on the control commands. This means that dentures can be made available in the dentist's office within a short period of time without having to consult a dental technician. The semi-direct CAD-CAM process differs from the direct CAD-CAM process in that the digital lower jaw, upper jaw and optionally vestibular models created by the dentist are transmitted to a dental laboratory, which then takes over the design and manufacture of the dentures. In the indirect CAD-CAM process, the dentist makes conventional impressions of the upper and lower jaw, after which the impressions are sent to a dental laboratory or a milling center. There, the impressions are digitized, after which the dentures are designed and manufactured in the manner described above. The semi-direct and indirect CAD-CAM processes are used in particular when the design of the dentures is too complex and therefore too time-consuming to be carried out on site in the dentist's office. The material desired by the patient from which the dentures are to be made can also be a reason for outsourcing to a dental technician.
Bei manchem Zahnersatz, insbesondere bei solchem, der in der Okklusionsebene liegende Bereiche aufweist, ist es wünschenswert, die Passgenauigkeit des hergestellten Zahnersatzes unter Einsatz eines Artikulators beim Zahntechniker zu prüfen und gegebenenfalls zu optimieren, bevor der Zahnersatz vom Zahnarzt beim Patienten eingesetzt wird. Bei einem Artikulator handelt es sich um ein Gerät zur Simulation der Kiefergelenksbewegung, in das Modelle des Ober- und Unterkiefers in Okklusion montiert werden, die normalerweise aus Gips oder aus einem ähnlichen Material hergestellt sind. Beim indirekten CAD-CAM-Verfahren wird hierzu vom Zahnarzt neben den Gipsabdrücken des Oberkiefers und des Unterkiefers ein Bissabdruck unter Verwendung eines Gesichtsbogens gefertigt. Ein Gesichtsbogen ist ein Gerät, das die Übertragung individuell am Patienten erfasster Parameter auf den Artikulator ermöglicht, und zwar die relative Lage des Oberkiefers, repräsentiert durch eine mit einem Abdruckmaterial bestrichene Bissgabel, zum Kiefergelenk, das sowohl durch den Gesichtsbogen als auch durch den Artikulator simuliert wird. Eine Halteeinrichtung, über welche die Bissgabel lösbar am Gesichtsbogen gehalten ist, wird nach Anfertigung des Bissabdruckes zusammen mit der daran gehaltenen Bissgabel von dem Gesichtsbogen gelöst und kann dann vom Zahntechniker in eine entsprechende Halterung des Artikulators eingesetzt werden. Anschließend kann das Oberkiefermodell am Bissabdruck ausgerichtet und im ausgerichteten Zustand am Artikulator fixiert werden, normalerweise unter Verwendung einer gipsartigen Masse. In einem weiteren Schritt wird dann das Unterkiefermodell gegen das Oberkiefermodell gesetzt, auf diese Weise ausgerichtet und im ausgerichteten Zustand ebenfalls am Artikulator fixiert. Nunmehr kann der Zahntechniker die Passgenauigkeit des hergestellten Zahnersatzes am Modell prüfen und gegebenenfalls optimieren. Ein Nachteil an dieser Vorgehensweise besteht darin, dass zumindest das patientenspezifisch fixierte Gelenkstück mit der daran gehaltenen, den Bissabdruck aufweisenden Bissgabel vom Zahnarzt an den Zahntechniker gesendet werden muss, was zeit- und kostenintensiv ist. Zudem besteht beim Einsatz von Gesichtsbögen, bei deren Halteeinrichtung eine Vielzahl fixierbarer Gelenke aufweist, die beim Zahnarzt patientenspezifisch fixiert werden, die Gefahr, dass sich die Fixierungen während des Transports zum Zahntechniker lösen, so dass die patientenspezifischen Einstellungen verloren gehen. Um letzteres zu verhindern, ist es bekannt, die Halteeinrichtung mit daran gehaltenen Bissgabel noch beim Zahnarzt in einer Halterung eines so genannten Übertragungstisches zu positionieren. Nach entsprechender Positionierung wird die Bissgabel unter Verwendung einer gipsartigen Masse an einer Adapterplatte des Übertragungstisches fixiert, die lösbar an einer Basisplatte des Übertragungstisches gehalten ist. Nach dem Aushärten der gipsartigen Masse wird die Halteeinrichtung entfernt, woraufhin die Adapterplatte mit daran gehaltener Bissgabel vom Übertragungstisch gelöst und zum Zahntechniker gebracht werden kann. Dort befestigt der Zahntechniker die Adapterplatte an einer entsprechenden Basisplatte des Artikulators, so dass die den Bissabdruck aufweisende Bissgabel bezogen auf die Scharnierachse des Artikulators, die das menschliche Kiefergelenk simuliert, unter Beibehaltung der mit dem gesichtsbogen aufgenommenen patientenspezifischen Parameter ordnungsgemäß positioniert wird.For some dental prostheses, particularly those which have areas in the occlusal plane, it is desirable for the dental technician to check the accuracy of the fit of the manufactured dental prosthesis using an articulator and, if necessary, to optimize it before the dentist fits the patient. An articulator is a device for simulating the movement of the jaw joint into which models of the upper and lower jaws are mounted in occlusion. These models are normally made of plaster of Paris or a similar material. In the indirect CAD-CAM process, the dentist uses a facebow to make plaster casts of the upper and lower jaws and a bite impression. A facebow is a device that enables parameters recorded individually on the patient to be transferred to the articulator, namely the relative position of the upper jaw, represented by a bite fork coated with an impression material, to the jaw joint, which is simulated by both the facebow and the articulator. A holding device, by means of which the bite fork is detachably held on the face bow, is detached from the face bow together with the bite fork held on it after the bite impression has been made and can then be removed from the Dental technicians can place the model in a suitable holder on the articulator. The upper jaw model can then be aligned with the bite impression and fixed to the articulator in this aligned state, normally using a plaster-like mass. In a further step, the lower jaw model is placed against the upper jaw model, aligned in this way and also fixed to the articulator in this aligned state. The dental technician can now check the accuracy of fit of the manufactured dentures on the model and optimize it if necessary. A disadvantage of this procedure is that at least the patient-specifically fixed joint piece with the bite fork held to it and containing the bite impression must be sent from the dentist to the dental technician, which is time-consuming and costly. In addition, when using facebows whose holders have a large number of fixable joints that are fixed to the patient by the dentist, there is a risk that the fixations will come loose during transport to the dental technician, meaning that the patient-specific settings are lost. In order to prevent the latter, it is known to position the holding device with the bite fork held on it in a holder of a so-called transfer table at the dentist's. After appropriate positioning, the bite fork is fixed to an adapter plate of the transfer table using a plaster-like mass, which is detachably held on a base plate of the transfer table. After the plaster-like mass has hardened, the holding device is removed, whereupon the adapter plate with the bite fork held on it can be detached from the transfer table and taken to the dental technician. There, the dental technician attaches the adapter plate to a corresponding base plate of the articulator so that the bite fork with the bite impression is correctly positioned in relation to the hinge axis of the articulator, which simulates the human jaw joint, while maintaining the patient-specific parameters recorded with the facebow.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide an improved method of the type mentioned at the outset.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein CAD-CAM-Verfahren zum Gestalten und Herstellen von Zahnersatz (19) in Form einer Krone, Brücke, Zahnprothese oder dergleichen, das die folgenden Schritte aufweist:
- a) Bereitstellen eines Computersystems, von dem aus mit einem zahntechnischen CAD-CAM-Programm gearbeitet werden kann, das für das Gestalten und Herstellen von Zahnersatz (19) ausgelegt ist und einen virtuellen Artikulator beinhaltet;
- b) Erstellen eines digitalen Unterkiefermodells (17'), eines digitalen Oberkiefermodells (16') und optional zumindest eines digitalen Vestibulärmodells durch Scannen des Mundraums eines Patienten, wobei die digitalen Modelle von dem CAD-CAM-Programm verarbeitet werden können;
- c) Erfassen der Lagebeziehung des Oberkiefers zu den Kiefergelenken und zur Schädelbasis des Patienten unter Verwendung eines Gesichtsbogens (3), an dem eine mit einem Abdruckmaterial bestrichene Bissgabel (4) über eine lösbar an dem Gesichtsbogen (3) befestigte Halteeinrichtung (5) gehalten ist;
- d) Positionieren der von dem Gesichtsbogen (3) gelösten Halteeinrichtung (5) und daran gehaltener, nunmehr einen Bissabdruck (6) aufweisender Bissgabel (4) an einer Halterung (7) eines Übertragungstisches (8), an dem zumindest ein dreidimensionaler Scanmarker (10) angeordnet ist;
- e) optional Formen eines Übergangs (14) von dem zumindest einen Scanmarker (10) zur Bissgabel (4) unter Verwendung eines weichen, elastischen Materials;
- f) Erstellen eines digitalen Übertragungstischmodells (15'), das die Lagebeziehung zwischen dem Bissabdruck (6) und dem zumindest einen Scanmarker (10) beinhaltet, durch Scannen der Anordnung;
- g) Übermitteln der in Schritt b) erstellten digitalen Modelle und des in Schritt f) erfassten digitalen Übertragungstischmodells (15') an das Computersystem;
- h) Matchen des im digitalen Übertragungstischmodell (15') enthaltenen zumindest einen Scanmarkers (10') mit zumindest einem im CAD-CAM-Programm hinterlegten digitalen Scanmarker des virtuellen Artikulators, dessen Position, Form und Ausrichtung der Position, Form und Ausrichtung des am Übertragungstisch (8) positionierten zumindest einen Scanmarkers (10) entspricht, derart, dass das CAD-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Bissabdruck (6') des digitalen Übertragungstischmodells (15') und dem zumindest einen digitalen Scanmarker (10') des CAD-CAM-Programms erfasst;
- i) Matchen des digitalen Bissabdrucks (6') des digitalen Übertragungstischmodells (15') mit dem digitalen Oberkiefermodell (16') derart, dass das CAD-CAM-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Oberkiefermodell (16') und dem digitalen Bissabdruck (6') erfasst;
- j) Matchen des digitalen Oberkiefermodells (16') und des digitalen Unterkiefermodells (17'), optional unter Berücksichtigung des zumindest einen digitalen Vestibulärmodells derart, dass das CAD-CAM-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Oberkiefermodell (16') und dem digitalen Unterkiefermodell (17') erfasst;
- k) digitales Gestalten des Zahnersatzes (19) unter Verwendung des CAD-CAM-Programms unter Erstellung eines digitalen Zahnersatzmodells (19') und
- l) Herstellen des gestalteten Zahnersatzes (19) unter Verwendung des digitalen Zahnersatzmodells (19'), insbesondere mittels Druckens und/oder Fräsens und/oder Schleifens.
- a) providing a computer system from which it is possible to work with a dental CAD-CAM program which is designed for the design and manufacture of dental prostheses (19) and includes a virtual articulator;
- b) creating a digital lower jaw model (17'), a digital upper jaw model (16') and optionally at least one digital vestibular model by scanning the oral cavity of a patient, wherein the digital models can be processed by the CAD-CAM program;
- c) detecting the positional relationship of the upper jaw to the jaw joints and to the skull base of the patient using a facebow (3) to which a bite fork (4) coated with an impression material is held via a holding device (5) detachably attached to the facebow (3);
- d) positioning the holding device (5) detached from the facebow (3) and the bite fork (4) held thereon, now having a bite impression (6), on a holder (7) of a transfer table (8) on which at least one three-dimensional scan marker (10) is arranged;
- e) optionally forming a transition (14) from the at least one scan marker (10) to the bite fork (4) using a soft, elastic material;
- f) creating a digital transfer table model (15') which includes the positional relationship between the bite impression (6) and the at least one scan marker (10) by scanning the arrangement;
- g) transmitting the digital models created in step b) and the digital transfer table model (15') captured in step f) to the computer system;
- h) matching the at least one scan marker (10') contained in the digital transfer table model (15') with at least one digital scan marker of the virtual articulator stored in the CAD-CAM program, the position, shape and orientation of which corresponds to the position, shape and orientation of the at least one scan marker (10) positioned on the transfer table (8), such that the CAD program detects the relative position between the digital bite impression (6') of the digital transfer table model (15') and the at least one digital scan marker (10') of the CAD-CAM program;
- i) matching the digital bite impression (6') of the digital transfer table model (15') with the digital upper jaw model (16') such that the CAD-CAM program records the relative position between the digital upper jaw model (16') and the digital bite impression (6');
- j) matching the digital upper jaw model (16') and the digital lower jaw model (17'), optionally taking into account the at least one digital vestibular model, such that the CAD-CAM program detects the relative position between the digital upper jaw model (16') and the digital lower jaw model (17');
- k) digital design of the dental prosthesis (19) using the CAD-CAM program to create a digital dental prosthesis model (19') and
- l) producing the designed dental prosthesis (19) using the digital dental prosthesis model (19'), in particular by means of printing and/or milling and/or grinding.
Zur Gestaltung und Herstellung von Zahnersatz, beispielsweise in Form von Kronen, Brücken, festsitzenden, implantatgestützten und herausnehmbaren Prothesen, Abutments, Inlays, Onlays, Langzeitprovisorien oder dergleichen, aber auch von Alignern und anderen in der Kieferorthopädie eingesetzten Hilfsmitteln, die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ebenfalls unter den Oberbegriff „Zahnersatz" gezählt werden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung analog zum Stand der Technik ein CAD-CAM-Programm eingesetzt, das zu diesen Zwecken ausgelegt ist. Zunächst wird beim Zahnarzt in zuvor bereits beschriebener Weise ein digitales Unterkiefermodell, ein digitales Oberkiefermodell und optional zumindest ein digitales Vestibulärmodell durch Scannen des Mundraums eines Patienten mit einem Oralscanner erstellt, wobei die digitalen Modelle in einer Form bereitgestellt werden, die von dem CAD-CAM-Programm verarbeitet werden kann. Die jeweiligen digitalen Modelle können dabei als getrennte Datensätze generiert werden, alternativ aber auch als ein einzelner Datensatz. In einem weiteren Schritt wird dann die Lagebeziehung des Oberkiefers zu den Kiefergelenken und zur Schädelbasis des Patienten unter Verwendung eines Gesichtsbogens erfasst, an dem eine mit einem Abdruckmaterial bestrichene Bissgabel über eine lösbar an dem Gesichtsbogen befestigte, bevorzugt mehrere verstell- und fixierbare Gelenke aufweisende Halteeinrichtung gehalten ist, was ebenfalls zuvor bereits erläutert wurde. Erfindungsgemäß wird dann die von dem Gesichtsbogen gelöste, patientenspezifisch eingestellte Halteeinrichtung mit daran gehaltener, nunmehr einen Bissabdruck aufweisender Bissgabel an einer Halterung eines Übertragungstisches positioniert, an dem zumindest ein dreidimensionaler Scanmarker angeordnet ist. Als Scanmarker kann eine geeignete Geometrie des Übertragungstisches genutzt werden. Alternativ kann aber auch ein separater Scanmarker am Übertragungstisch angeordnet werden, der dann nur die Markerfunktion erfüllt. Der Aufbau des Übertragungstisches ist in bekannter Weise der Fixierung der mittels Gesichtsbogen gewonnenen schädelachsbezogenen Lage des Oberkiefers und zur Übertragung in den Artikulator. Nunmehr wird ein Übergang von dem zumindest einen Scanmarker zur Bissgabel unter Verwendung eines weichen, plastischen Materials geformt, da derzeit auf dem Markt erhältliche Intraoralscanner fast nur zusammenhängende, also miteinander verbundene Objekte scannen können. Andernfalls kann das Formen eines Übergangs entfallen. In einem weiteren Schritt wird ein digitales Übertragungstischmodell erstellt, das die Lagebeziehung zwischen dem Bissabdruck und dem zumindest einen Scanmarker beinhaltet, indem die Anordnung gescannt wird, beispielsweise ebenfalls unter Einsatz eines Oralscanners. Die digitalen Modelle des Unterkiefers und des Oberkiefers, ggf. das digitale Vestibulärmodell sowie das im letzten Schritt erfasste digitale Übertragungstischmodell werden nunmehr an das Computersystem übermittelt. Hier wird der im digitalen Übertragungstischmodell enthaltene zumindest eine Scanmarker mit einem im CAD-CAM-Programm hinterlegten digitalen Scanmarker eines virtuellen Artikulators gematcht, wobei die Position, Form und Ausrichtung des digitalen Scanmarkers der Position, Form und Ausrichtung des am Übertragungstisch positionierten Scanmarkers entsprechen. Das Matchen erfolgt derart, dass das CAD-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Bissabdruck des digitalen Übertragungstischmodells und des digitalen Scanmarkers des CAD-CAM-Programms erfasst. Ferner wird der digitale Bissabdruck des digitalen Übertragungstischmodells mit dem digitalen Oberkiefermodell derart gematcht, dass das CAD-CAM-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Oberkiefermodell und dem digitalen Bissabdruck erfasst. Zudem werden das digitale Oberkiefermodell und das digitale Unterkiefermodell, optional unter Berücksichtigung des zumindest einen digitalen Vestibulärmodells derart gematcht, dass das CAD-CAM-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Oberkiefermodell und dem digitalen Unterkiefermodell erfasst. Durch das Matchen werden somit die patientenspezifischen Lagebeziehungen des Ober- und Unterkiefers zum Kiefergelenk für das digitale Ober- und Unterkiefermodell in das CAD-CAM-Programm übernommen, wobei der digitale Scanmarker als Referenzpunkt dient. Auf diese Weise werden das digitale Ober- und Unterkiefermodell in den digitalen Artikulator patientenspezifisch unter beibehaltung der über den Gesichtsbogen beim Zahnarzt erfassten Parameter eingepasst. Nunmehr wird der Zahnersatz unter Verwendung des CAD-CAM-Programms unter Erstellung eines digitalen Zahnersatzmodells digital gestaltet. In einem weiteren Schritt wird der gestaltete Zahnersatz unter Verwendung des digitalen Zahnersatzmodells hergestellt, insbesondere mittels Druckens und/oder Fräsens und/oder Schleifens. Hierzu werden basierend auf dem digitalen Zahnersatzmodell von dem CAD-CAM-Programm, wie es eingangs bereits beschrieben wurde, Steuerbefehle für eine Bearbeitungsmaschine generiert, die zur Herstellung des gestalteten Zahnersatzes eingesetzt wird.For the design and manufacture of dental prostheses, for example in the form of crowns, bridges, fixed, implant-supported and removable prostheses, abutments, inlays, onlays, long-term provisionals or the like, but also aligners and other aids used in orthodontics, which are also included under the generic term "dental prostheses" in the context of the present application, a CAD-CAM program is used according to the present invention, analogous to the prior art, which is designed for these purposes. First, the dentist creates a digital lower jaw model, a digital upper jaw model and optionally at least one digital vestibular model by scanning the oral cavity of a patient with an oral scanner in the manner already described above, the digital models being provided in a form that can be processed by the CAD-CAM program. The respective digital models can be generated as separate data sets, or alternatively as a single data set. In a further step, the positional relationship of the upper jaw to the jaw joints and the base of the patient's skull is then recorded using a facebow, to which a bite fork coated with an impression material is held via a holding device that is detachably attached to the facebow and preferably has several adjustable and fixable joints, which has also already been explained above. According to the invention, the holding device detached from the facebow and adjusted to the patient's specific needs, with the bite fork held thereon and now having a bite impression, is then positioned on a holder of a transfer table on which at least one three-dimensional scan marker is arranged. A suitable geometry of the transfer table can be used as a scan marker. Alternatively, a separate scan marker can also be arranged on the transfer table, which then only fulfills the marker function. The structure of the transfer table is known for fixing the skull axis-related position of the upper jaw obtained using the facebow and for transferring it to the articulator. A transition from the at least one scan marker to the bite fork is now formed using a soft, plastic material, since intraoral scanners currently available on the market can almost only scan connected objects. Otherwise, forming a transition can be omitted. In a further step, a digital transfer table model is created that contains the positional relationship between the bite impression and the at least one scan marker by scanning the arrangement, for example also using an oral scanner. The digital models of the lower jaw and the upper jaw, if applicable the digital vestibular model and the digital transfer table model recorded in the last step are now transmitted to the computer system. Here, the at least one scan marker contained in the digital transfer table model is matched with a digital scan marker of a virtual articulator stored in the CAD-CAM program, whereby the position, shape and orientation of the digital scan marker correspond to the position, shape and orientation of the scan marker positioned on the transfer table. The matching is carried out in such a way that the CAD program records the relative position between the digital bite impression of the digital transfer table model and the digital scan marker of the CAD-CAM program. Furthermore, the digital bite impression of the digital transfer table model is matched with the digital upper jaw model in such a way that the CAD-CAM program records the relative position between the digital upper jaw model and the digital bite impression. In addition, the digital upper jaw model and the digital lower jaw model are matched, optionally taking into account at least one digital vestibular model, in such a way that the CAD-CAM program records the relative position between the digital upper jaw model and the digital lower jaw model. Through the matching, the patient-specific positional relationships of the upper and lower jaw to the jaw joint for the digital upper and lower jaw model are transferred to the CAD-CAM program, with the digital scan marker serving as a reference point. In this way, the digital upper and lower jaw models are fitted into the digital articulator in a patient-specific manner while retaining the parameters recorded via the facebow at the dentist. The denture is now digitally designed using the CAD-CAM program to create a digital denture model. In a further step, the designed denture is manufactured using the digital denture model, in particular by means of printing and/or milling and/or grinding. For this purpose, based on the digital denture model, the CAD-CAM program, as described at the beginning, As already described, control commands are generated for a processing machine that is used to manufacture the designed dental prosthesis.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden basierend auf dem digitalen Oberkiefermodell und dem digitalen Unterkiefermodell in einem Schritt m) ein Oberkiefermodell und ein Unterkiefermodell hergestellt, insbesondere mittels Druckens und/oder Fräsens und/oder Schleifens. Hierzu werden basierend auf dem digitalen Ober- und Unterkiefermodell im CAD-CAM-Programm Steuerbefehle generiert, die dann an eine geeignete Bearbeitungsmaschine weitergeleitet werden, in der die Modelle dann gefertigt werden.According to one embodiment of the method according to the invention, an upper jaw model and a lower jaw model are produced in a step m) based on the digital upper jaw model and the digital lower jaw model, in particular by means of printing and/or milling and/or grinding. For this purpose, control commands are generated in the CAD-CAM program based on the digital upper and lower jaw models, which are then forwarded to a suitable processing machine in which the models are then manufactured.
Bevorzugt werden das Oberkiefermodell und das Unterkiefermodell dann in einem weiteren Schritt n) unter Berücksichtigung der in den Schritten h) bis j) erfassten relativen Lagen in einem Artikulator fixiert.Preferably, the upper jaw model and the lower jaw model are then fixed in an articulator in a further step n), taking into account the relative positions recorded in steps h) to j).
Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mehrere Scanmarker verteilt am Übertragungstisch und am virtuellen Artikulator vorgesehen, deren Positionen, Formen und Ausrichtungen einander entsprechen. Das digitale Oberkiefermodell wird im CAD-Programm nach dem Matchen mit digitalen Supportstiften versehen wird, die das digitale Oberkiefermodell mit den digitalen Scanmarkern verbinden, woraufhin das Oberkiefermodell einschließlich der Supportstifte hergestellt wird. Die die Supportstifte werden dann auf Sockeln des Artikulators aufgesetzt, deren jeweiligen Positionen, Formen und Ausrichtungen den an dem Übertragungstisch positionierten Scanmarkern entsprechen, woraufhin das Oberkiefermodell in dieser Position am Artikulator fixiert wird, beispielsweise unter Verwendung einer gipsartigen Masse.According to a variant of the method according to the invention, several scan markers are provided distributed on the transfer table and on the virtual articulator, the positions, shapes and orientations of which correspond to one another. After matching, the digital upper jaw model is provided with digital support pins in the CAD program, which connect the digital upper jaw model to the digital scan markers, after which the upper jaw model is produced including the support pins. The support pins are then placed on bases of the articulator, the respective positions, shapes and orientations of which correspond to the scan markers positioned on the transfer table, after which the upper jaw model is fixed in this position on the articulator, for example using a plaster-like mass.
Das Unterkiefermodell wird bevorzugt gegen das am Artikulator fixierte Oberkiefermodell gesetzt und in dieser Position am Artikulator fixiert. Dies setzt voraus, dass das Ober- und Unterkiefermodell in der Okklusionsebene ausreichend viele Zähne aufweisen, anhand derer die richtige Relativlage zwischen Ober- und Unterkiefermodell beim manuellen Ansetzen des Unterkiefermodells an das bereits am Artikulator fixierte Oberkiefermodell bestimmt werden kann.The lower jaw model is preferably placed against the upper jaw model fixed to the articulator and fixed in this position to the articulator. This requires that the upper and lower jaw models have a sufficient number of teeth in the occlusal plane, which can be used to determine the correct relative position between the upper and lower jaw models when manually placing the lower jaw model on the upper jaw model already fixed to the articulator.
Alternativ wird das digitale Unterkiefermodell im CAD-Programm mit digitalen Supportstiften versehen, die das digitale Unterkiefermodell mit den digitalen Supportstiften des Oberkiefermodells verbinden, woraufhin das Unterkiefermodell einschließlich der Supportstifte hergestellt wird. Die Supportstifte werden beim Einsetzen des Unterkiefermodells in den Artikulator auf die digitalen Supportstifte des Oberkiefermodells aufgesetzt werden, woraufhin das Unterkiefermodell in dieser Position am Artikulator fixiert wird.Alternatively, the digital lower jaw model is provided with digital support pins in the CAD program, which connect the digital lower jaw model to the digital support pins of the upper jaw model, after which the lower jaw model is produced including the support pins. The support pins are placed on the digital support pins of the upper jaw model when the lower jaw model is inserted into the articulator, after which the lower jaw model is fixed in this position on the articulator.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der an dem Übertragungstisch (8) vorgesehene zumindest eine Scanmarker (10) über eine Höhenverstelleinrichtung (12) höhenverstellbar, wobei die Höhenverstelleinrichtung (12) über eine Anzeigeeinrichtung, an der die eingestellte Höhe ablesbar ist, und/oder über eine die eingestellte Höhe repräsentierende Höhenmarkierung (13) verfügt, die in Schritt f) bei der Erstellung des digitalen Übertragungstischmodells (15') ebenfalls mitgescannt wird, und der Artikulator (9) weist eine Höhenverstelleinrichtung (12) auf, die bevorzugt der Höhenverstelleinrichtung (12) des Übertragungstisches (8) entspricht.According to one embodiment of the present invention, the at least one scan marker (10) provided on the transfer table (8) is height-adjustable via a height adjustment device (12), wherein the height adjustment device (12) has a display device on which the set height can be read and/or a height marking (13) representing the set height, which is also scanned in step f) when creating the digital transfer table model (15'), and the articulator (9) has a height adjustment device (12) which preferably corresponds to the height adjustment device (12) of the transfer table (8).
Insbesondere wird die Höhe des an dem Übertragungstisch vorgesehen zumindest einen Scanmarkers in Schritt d) über die Höhenverstelleinrichtung derart eingestellt, dass dieser nahe der Unterseite der Bissgabel positioniert ist. Entsprechend wird der Scanmarker nahe der Okklusionsebene positioniert.In particular, the height of the at least one scan marker provided on the transfer table is adjusted in step d) via the height adjustment device such that it is positioned near the underside of the bite fork. Accordingly, the scan marker is positioned near the occlusal plane.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Überbrückung eines Abstands zwischen den am Artikulator unter ordnungsgemäßer Berücksichtigung der Okklusionsebene positionierten Ober- und Unterkiefermodellen und am Artikulator ausgebildeten Befestigungseinrichtungen zur Aufnahme des Oberkiefermodells und des Unterkiefermodells im CAD-Programm Adapterplatten berechnet, die am digitalen Ober- und Unterkiefermodell ergänzt werden und mit denen in Schritt m) das Oberkiefermodell und das Unterkiefermodell hergestellt werden. Über diese Adapterplatten kann dann die Fixierung des Ober- und/oder Unterkiefermodells am Artikulator erfolgen.According to one embodiment of the method according to the invention, in order to bridge a gap between the upper and lower jaw models positioned on the articulator with due consideration of the occlusal plane and fastening devices designed on the articulator for holding the upper jaw model and the lower jaw model, adapter plates are calculated in the CAD program, which are added to the digital upper and lower jaw model and with which the upper jaw model and the lower jaw model are produced in step m). The upper and/or lower jaw model can then be fixed to the articulator using these adapter plates.
Bevorzugt weisen die Adapterplatten und die Befestigungseinrichtungen formschlüssig ineinander greifende Abschnitte auf, welche die Adapterplatten beim Anordnen an den Befestigungseinrichtungen ausrichten.Preferably, the adapter plates and the fastening devices have interlocking sections which align the adapter plates when arranged on the fastening devices.
Ferner können die Adapterplatten und die Befestigungseinrichtungen Mittel aufweisen, um diese lösbar aneinander zu fixieren, beispielsweise unter Erzeugung einer Rastverbindung, magnetischen Verbindung oder dergleichen.Furthermore, the adapter plates and the fastening devices can have means for releasably fixing them to one another, for example by creating a snap-in connection, magnetic connection or the like.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung einen Artikulator und einen auf geometrisch auf den Artikulator abgestimmten Übertragungstisch zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungstisch eine Halterung zur Aufnahme eines abnehmbaren Gelenkstücks eines Gesichtsbogens aufweist und an dem Übertragungstisch zumindest drei Scanmarker positioniert sind, und dass an dem Artikulator zumindest drei Sockel positioniert sind, deren jeweiligen Positionen, Formen und Ausrichtungen den an dem Übertragungstisch positionierten Scanmarkern entsprechen.Furthermore, the present invention provides an articulator and a transfer table geometrically matched to the articulator for carrying out a method according to the invention, characterized in that the transfer table has a holder for receiving a removable joint piece of a face bow and at least three scan markers are positioned on the transfer table, and that at least three bases are positioned on the articulator, the respective positions, shapes and orientations of which correspond to the scan markers positioned on the transfer table.
Die an dem Übertragungstisch vorgesehenen Scanmarker sind bevorzugt über eine Höhenverstelleinrichtung gemeinsam höhenverstellbar, wobei die Höhenverstelleinrichtung über eine Anzeigeeinrichtung, an der die eingestellte Höhe ablesbar ist, und/oder über eine die eingestellte Höhe repräsentierende Höhenmarkierung verfügt, und die am Artikulator vorgesehenen Sockel sind bevorzugt analog zu den an dem Übertragungstisch vorgesehenen Scanmarkern über eine Höhenverstelleinrichtung gemeinsam höhenverstellbar, wobei die Höhenverstelleinrichtung über eine Anzeigeeinrichtung, an der die eingestellte Höhe ablesbar ist, und/oder über eine die eingestellte Höhe repräsentierende Höhenmarkierung verfügt.The scan markers provided on the transfer table are preferably jointly height-adjustable via a height adjustment device, wherein the height adjustment device has a display device on which the set height can be read and/or a height marking representing the set height, and the bases provided on the articulator are preferably jointly height-adjustable via a height adjustment device analogous to the scan markers provided on the transfer table, wherein the height adjustment device has a display device on which the set height can be read and/or a height marking representing the set height.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die, wenn sie auf wenigstens einem Computer ausgeführt werden, den wenigstens einen Computer veranlassen, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.Furthermore, the present invention provides a computer program comprising instructions which, when executed on at least one computer, cause the at least one computer to carry out the steps of the method according to the invention.
Zudem schafft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die, wenn sie auf wenigstens einem Computer ausgeführt werden, den wenigstens einen Computer veranlassen, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.In addition, the present invention provides a computer-readable medium comprising instructions which, when executed on at least one computer, cause the at least one computer to perform the steps of the method according to the invention.
Schließlich schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassen einen Prozessor, eine Datenspeichervorrichtung, auf der computerausführbarer Programmcode gespeichert ist, der, wenn er von dem Prozessor ausgeführt wird, diesen veranlasst, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.Finally, the present invention provides a device for data processing comprising a processor, a data storage device on which computer-executable program code is stored which, when executed by the processor, causes it to carry out the steps of the method according to the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin sind
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1a bis 11f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven eines Patienten während der Durchführung eines Oralscans zur Erstellung eines digitalen Oberkiefermodells, eines digitalen Unterkiefermodells und optional eines digitalen Vestibulärmodells; -
2a bis 2f schematische, teilweise durchsichtig dargestellte Ansichten aus verschiedenen Perspektiven eines Patienten während der Abnahme eines Bissabdrucks unter Verwendung eines Gesichtsbogens; -
3a bis 3f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven eines Übertragungstisches, an dessen Halterung eine Halteeinrichtung des in den2a bis 2f gezeigten Gesichtsbogens mit daran angeordneter, einen Bissabdruck des Patienten aufweisender Bissgabel befestigt ist; -
4a bis 4f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven des in den3a bis 3f gezeigten Übertragungstisches während der Durchführung eines Scans; -
5a bis 5f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven eines digitalen Übertragungstischmodells, welches das Ergebnis des im Rahmen des am Übertragungstisch durchgeführten Scans repräsentiert; -
6a bis 6f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, welche die Positionierung des digitalen Oberliefermodells relativ zu digitalen Scanmarkern zeigt, welche unter Verwendung eines CAD-CAM-Programms durchgeführt wird; -
7a bis 7f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die das in den6a bis 6f dargestellte digitale Oberkiefermodell zeigen, nachdem im CAD-CAM-Programm digital Supportstifte hinzugefügt wurden; -
8a bis 8d schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die ein Oberkiefermodell mit Supportstiften zeigen, das basierend auf dem in den7a bis 7f dargestellten digitalen Oberkiefermodell mit digitalen Supportstiften hergestellt wurde; -
9a bis 9d schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die ein digitales Unterkiefermodell zeigen, nachdem im CAD-CAM-Programm digital Supportstifte hinzugefügt wurden; -
10a bis 10f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die ein digital unter Verwendung des CAD-CAM-Programms gestaltetes Zahnersatzmodell zeigen; -
11a bis 11f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die ein basierend auf dem in den9a bis 9d gezeigten digitalen Unterkiefermodell hergestelltes Unterkiefermodell und einen basierend auf dem in den10a bis 10f gezeigten digitalen Zahnersatzmodell hergestelltes Zahnersatzmodell im montierten Zustand zeigen; -
12a bis 12e schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die einen Artikulator mit eingesetztem Oberkiefermodell zeigen, das basierend auf dem in den7a bis 7f dargestellten digitalen Oberkiefermodell gefertigt wurde; -
13a bis 13f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven, die eine alternativen, mit Distanzplatten versehenen Artikulator zeigen, in den ein Oberkiefermodell eingesetzt ist, das basierend auf dem in den7a bis 7f dargestellten digitalen Oberkiefermodell gefertigt wurde, wobei das digitale Oberliefermodell vorab zusätzlich mit einer Anschlussplatte versehen wurde; und -
14a bis 14f schematische Ansichten aus verschiedenen Perspektiven der in den13a bis 13f gezeigten Anordnung, wobei in den Artikulator zusätzlich ein Unterkiefermodell mit daran gehaltenem Zahnersatzmodell eingesetzt ist, wobei das Unterkiefermodell basierend auf dem in den8a bis 8d dargestellten digitalen Unterkiefermodell gefertigt wurde, das zusätzlich mit einer Anschlussplatte versehen wurde.
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1a to 11f schematic views from different perspectives of a patient during an oral scan to create a digital maxillary model, a digital mandibular model and optionally a digital vestibular model; -
2a to 2f schematic, partially transparent views from different perspectives of a patient during the taking of a bite impression using a facebow; -
3a to 3f schematic views from different perspectives of a transfer table, on whose support a holding device of the2a to 2f shown facebow with a bite fork attached to it, containing a bite impression of the patient; -
4a to 4f schematic views from different perspectives of the3a to 3f shown transfer table while performing a scan; -
5a to 5f schematic views from different perspectives of a digital transfer table model, which represents the result of the scan performed on the transfer table; -
6a to 6f schematic views from different perspectives showing the positioning of the digital overhead model relative to digital scan markers, which is performed using a CAD-CAM program; -
7a to 7f schematic views from different perspectives that show the6a to 6f show the digital maxillary model shown after support pins were digitally added in the CAD-CAM program; -
8a to 8d schematic views from different perspectives showing a maxillary model with support pins, based on the model shown in the7a to 7f shown digital maxillary model was made with digital support pins; -
9a to 9d schematic views from different perspectives showing a digital mandibular model after support pins have been digitally added in the CAD-CAM program; -
10a to 10f schematic views from different perspectives showing a dental prosthesis model digitally designed using the CAD-CAM program; -
11a to 11f schematic views from different perspectives, which are based on the9a to 9d shown digital mandibular model and a mandibular model based on the digital mandibular model shown in the10a to 10f show the digital denture model produced in the assembled state; -
12a to 12e schematic views from different perspectives showing an articulator with an inserted upper jaw model, which is based on the7a to 7f shown digital maxillary model; -
13a to 13f schematic views from different perspectives showing an alternative articulator equipped with spacers, into which an upper jaw model is inserted, which is based on the one shown in the7a to 7f shown digital upper jaw model was manufactured, whereby the digital upper delivery model was additionally provided with a connection plate in advance; and -
14a to 14f schematic views from different perspectives of the13a to 13f shown arrangement, wherein a lower jaw model with a dental prosthesis model held thereon is additionally inserted into the articulator, wherein the lower jaw model is based on the8a to 8d shown digital lower jaw model, which was additionally provided with a connection plate.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen nachfolgend gleiche oder gleichartige Bauteile, mit einem Apostroph versehene Bezugsziffern die digitale Variante des entsprechenden Bauteils.Identical reference numbers below refer to identical or similar components; reference numbers marked with an apostrophe refer to the digital version of the corresponding component.
Bei einer Ausführungsform eines CAD-CAM-Verfahrens zum Gestalten und Herstellen von Zahnersatz wird in einem ersten Schritt a) ein Computersystem bereitgestellt, von dem aus mit einem zahntechnischen CAD-CAM-Programm gearbeitet werden kann, das für das Gestalten und Herstellen von Zahnersatz ausgelegt ist und einen virtuellen Artikulator beinhaltet. Derartige CAD-CAM-Programme sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, weshalb hierauf nachfolgend nicht näher eingegangen wird. Unter den Begriff „Zahnersatz" fallen gemäß der vorliegenden Anmeldung Kronen, Brücken, festsitzende, implantatgestützte und herausnehmbare Prothesen, Abutments, Inlays, Onlays, Langzeitprovisorien oder dergleichen, aber auch Aligner und andere in der Kieferorthopädie eingesetzte Hilfsmittel. Derartige CAD-CAM-Programme sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und auf dem Markt bereits erhältlich.In one embodiment of a CAD-CAM method for designing and producing dental prostheses, in a first step a) a computer system is provided from which a dental CAD-CAM program can be used that is designed for designing and producing dental prostheses and includes a virtual articulator. Such CAD-CAM programs are generally known in the prior art, which is why they will not be discussed in more detail below. According to the present application, the term "dental prostheses" includes crowns, bridges, fixed, implant-supported and removable prostheses, abutments, inlays, onlays, long-term provisionals or the like, but also aligners and other aids used in orthodontics. Such CAD-CAM programs are generally known in the prior art and are already available on the market.
In einem zweiten Schritt b) wird ein digitales Unterkiefermodell, ein digitales Oberkiefermodell und optional zumindest ein digitales Vestibulärmodell durch Scannen des Mundraums eines Patienten erstellt, wobei die digitalen Modelle von dem CAD-CAM-Programm verarbeitet werden können.
In einem sich anschließenden Schritt c) wird die Lagebeziehung des Oberkiefers des Patienten zu dessen Kiefergelenken und zur Schädelbasis unter Verwendung eines Gesichtsbogens 3 erfasst. An dem Gesichtsbogen 3 ist eine mit einem Abdruckmaterial oberseitig bestrichene Bissgabel 4 über eine lösbar an dem Gesichtsbogen 3 befestigte, mehrere verstell- und fixierbare Gelenke aufweisende Halteeinrichtung 5 gehalten. Der Einsatz eines solchen Gesichtsbogens 3 ist Stand der Technik, weshalb hierauf vorliegend ebenfalls nicht weiter eingegangen werden soll.In a subsequent step c), the positional relationship of the patient's upper jaw to his or her jaw joints and the base of the skull is recorded using a facebow 3. A bite fork 4 coated on the upper side with an impression material is held on the facebow 3 via a holding device 5 which is detachably attached to the facebow 3 and has several adjustable and fixable joints. The use of such a facebow 3 is state of the art, which is why it will not be discussed further here.
In einem sich anschließenden Schritt d) wird, wie es in den einzelnen Ansichten a bis f in
In einem nächsten Schritt e) werden Übergänge 14 von den jeweiligen Scanmarkern 10 zur Bissgabel 4 unter Verwendung eines weichen, elastischen Materials geformt, beispielsweise aus einer Knetmasse oder dergleichen. Diese Übergänge sollen den sich anschließenden Scanvorgang unterstützen. Wenn der Scanvorgang ohne solche Übergänge 14 durchführbar ist, so kann auf den Schritt e) auch verzichtet werden. Ferner werden die Scanmarker 10 bei der dargestellten Ausführungsform durch Höhenverstellung der Höhenverstelleinrichtung 12 in eine Ebene bewegt, die nahe unterhalb der Okklusionsebene gelegen ist.In a next step e), transitions 14 from the respective scan markers 10 to the bite fork 4 are formed using a soft, elastic material, for example from a modeling clay or the like. These transitions are intended to support the subsequent scanning process. If the scanning process can be carried out without such transitions 14, step e) can also be omitted. Furthermore, in the embodiment shown, the scan markers 10 are moved by adjusting the height of the height adjustment device 12 into a plane that is located close to below the occlusal plane.
Nunmehr wird in Schritt f) ein digitales Übertragungstischmodell 15' erstellt, das die Lagebeziehung zwischen dem Bissabdruck 6 und den Scanmarkern 10 beinhaltet, indem die Anordnung bestehend aus Bissgabel 4, Bissabdruck 6, Scanmarkern 10 und Übergängen 14 sowie Höhenmarkierung 13 gescannt wird. Auf diese Weise werden die patientenspezifischen Parameter, die zuvor unter Verwendung des Gesichtsbogens 3 ermittelt wurden, insbesondere die relative Lage des Bissabdrucks 6 zur Schädelbasis bzw. zum Kiefergelenk digitalisiert. Der Scanvorgang wird auch hier, wie es in den
In einem weiteren Schritt g) werden die in Schritt b) erstellten digitalen Modelle und das in Schritt f) erfasste digitale Übertragungstischmodell 15' an das Computersystem übermittelt.In a further step g), the digital models created in step b) and the digital transfer table model 15' recorded in step f) are transmitted to the computer system.
Nunmehr werden in Schritt h) die im digitalen Übertragungstischmodell 15' enthaltenen Scanmarker 10' mit im CAD-CAM-Programm hinterlegten digitalen Scanmarkern des virtuellen Artikulators gematcht, deren jeweilige Positionen, Formen und Ausrichtungen denen der am Übertragungstisch 8 positionierten Scanmarker 10 entsprechen, und zwar derart, dass das CAD-Programm die patientenspezifische relative Lage zwischen dem digitalen Bissabdruck 6' des digitalen Übertragungstischmodells 15' und der digitalen Scanmarker 10' des CAD-CAM-Programms erfasst.Now, in step h), the scan markers 10' contained in the digital transfer table model 15' are matched with digital scan markers of the virtual articulator stored in the CAD-CAM program, whose respective positions, shapes and orientations correspond to those of the scan markers 10 positioned on the transfer table 8, in such a way that the CAD program records the patient-specific relative position between the digital bite impression 6' of the digital transfer table model 15' and the digital scan markers 10' of the CAD-CAM program.
In einem weiteren Schritt i) wird der digitale Bissabdruck 6' des digitalen Übertragungstischmodells 15' mit dem digitalen Oberkiefermodell 16' derart gematcht, dass das CAD-CAM-Programm die relative Lage zwischen dem digitalen Oberkiefermodell 16' und dem digitalen Bissabdruck 6' erfasst. Das Ergebnis ist in den Abbildungen a bis f der
Ebenso wird bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens das digitale Unterkiefermodell 17', das in den
In einem weiteren Schritt k) wird der Zahnersatz 19 unter Verwendung des CAD-CAM-Programms unter Erstellung eines digitalen Zahnersatzmodells 19' gestaltet, vorliegend in Form einer in den
Nunmehr wird in Schritt I) der gestaltete Zahnersatz 19 unter Verwendung des digitalen Zahnersatzmodells 19' hergestellt, insbesondere mittels Druckens und/oder Fräsens und oder Schleifens. Hierzu erstellt das CAD-CAM-Programm in bekannter Weise Steuerbefehle, die an eine geeignete Bearbeitungsmaschine weitergeleitet werden.Now, in step I), the designed dental prosthesis 19 is produced using the digital dental prosthesis model 19', in particular by means of printing and/or milling and/or grinding. To do this, the CAD-CAM program creates control commands in a known manner, which are forwarded to a suitable processing machine.
Um die Passgenauigkeit des hergestellten Zahnersatzes 19 zu testen und ggf. zu optimieren, werden in einem weiteren Schritt m) basierend auf dem in
Anschließend werden in Schritt n) das Oberkiefermodell 16 und das Unterkiefermodell 17 in einem Artikulator 9 fixiert, der Sockel 20 aufweist, die an einer Höhenverstelleinrichtung 12 angeordnet sind. Die Anzahl, die Positionen, Formen und Ausrichtungen der am Artikulator 9 vorgesehenen Sockel 20 entsprechen dabei der Anzahl, den Positionen, Formen und Ausrichtungen der am Übertragungstisch 8 positionierten Scanmarker 10. Ferner entsprechen auch die Höhenverstelleinrichtungen 12 bei der vorliegenden Ausführungsform einander. In einem ersten Teilschritt wird die Höhe der Höhenverstelleinrichtung 12 des Artikulators 9 derart eingestellt, dass sie der Höhe der Höhenverstelleinrichtung 12 des Übertragungstisches 8 in demjenigen Zustand entspricht, in dem das digitale Übertragungstischmodell 15' erfasst wurde. In einem weiteren Teilschritt werden die Supportstifte 18 des Oberkiefermodells 16 auf die Sockel 20 des Artikulators 9 aufgesetzt, siehe hierzu die
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den
Grundsätzlich wäre es auch möglich, einen einfachen Artikulator zusammen mit dem Oberkiefermodell und dem Unterkiefermodell zu fertigen, also im 3D-Druck herzustellen, was aufgrund der Druckgeschwindigkeit heutiger 3D-Drucker aber einen hohen zeitlichen Aufwand nach sich zieht.In principle, it would also be possible to produce a simple articulator together with the upper jaw model and the lower jaw model, i.e. to produce it using 3D printing, but this is very time-consuming due to the printing speed of today's 3D printers.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass beim indirekten CAD-CAM-Verfahren die Notwendigkeit entfällt, dem Zahntechniker Gipsmodelle des Ober- und Unterkiefers des Patienten sowie das die Halteeinrichtung 5 mit daran gehaltener, den Bissabdruck 6 aufweisender Bissgabel 4 zu übergeben, die dieser zur Prüfung der Passgenauigkeit eines gestalteten und gefertigten Zahnersatzes 19 in einen herkömmlichen Artikulator einsetzen kann. Vielmehr kann der Zahnarzt dem Zahntechniker alle zur Herstellung und Prüfung des Zahnersatzes 19 erforderlichen Informationen digital übermitteln, was Zeit und Kosten spart. Der beim Zahnarzt zur Erstellung des digitalen Übertragungstischmodells 15' eingesetzte Übertragungstisch 8 simuliert dabei den vom Zahntechniker eingesetzten Artikulator 9 und ermöglicht die Digitalisierung der über den Gesichtsbogen 3 erfassten patientenspezifischen Parameter beim Zahnarzt, die für das spätere Einsetzen der Ober- und Unterkiefermodelle 16, 17 in einen Artikulator 9 erforderlich sind.The present invention is characterized in particular by the fact that with the indirect CAD-CAM method, there is no need to give the dental technician plaster models of the patient's upper and lower jaws and the holding device 5 with the bite fork 4 held thereon and having the bite impression 6, which the dental technician can insert into a conventional articulator to check the accuracy of fit of a designed and manufactured dental prosthesis 19. Instead, the dentist can digitally transmit all the information required to manufacture and test the dental prosthesis 19 to the dental technician, which saves time and money. The transfer table 8 used by the dentist to create the digital transfer table model 15' simulates the articulator 9 used by the dental technician and enables the digitization of the patient-specific parameters recorded via the facebow 3 at the dentist, which are required for the later insertion of the upper and lower jaw models 16, 17 into an articulator 9.
Es sollte klar sein, dass die zuvor beschriebenen Ausführungsformen nur als Beispiele dienen und den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung nicht einschränken sollen. Vielmehr sind Änderungen und/oder Modifikationen möglich, ohne den durch die beiliegenden Ansprüche definierten Schutzbereich zu verlassen. Beispielsweise kann auf die Herstellung von Supportstiften 18 auch ganz oder teilweise verzichtet werden, wenn sich das Unterkiefermodell 17 in eindeutiger Positionierung von unten an dem Oberkiefermodell 16 manuell ansetzen lässt.It should be clear that the previously described embodiments serve only as examples and are not intended to limit the scope of protection of the present application. Rather, changes and/or modifications are possible without departing from the scope of protection defined by the appended claims. For example, the manufacture of support pins 18 can also be dispensed with in whole or in part if the lower jaw model 17 is in a clear position can be manually attached to the upper jaw model 16 from below.
BEZUGSZIFFERLISTEREFERENCE NUMBER LIST
- 11
- KopfHead
- 22
- OralscannerOral scanner
- 33
- GesichtsbogenFacebow
- 44
- BissgabelBite fork
- 55
- HalteeinrichtungHolding device
- 66
- BissabdruckBite impression
- 77
- HalterungBracket
- 88
- ÜbertragungstischTransfer table
- 99
- ArtikulatorArticulator
- 1010
- ScanmarkerScanmarker
- 1111
- Vorsprungprojection
- 1212
- HöhenverstelleinrichtungHeight adjustment device
- 1313
- HöhenmarkierungHeight marking
- 1414
- Übergangtransition
- 1515
- digitales Übertragungstischmodelldigital transfer table model
- 1616
- OberkiefermodellUpper jaw model
- 1717
- UnterkiefermodellLower jaw model
- 1818
- SupportstiftSupport pin
- 1919
- Zahnersatzdentures
- 2020
- Sockelbase
- 2121
- ZwischenraumSpace
- 2222
- DistanzplatteSpacer plate
- 2323
- AdapterplatteAdapter plate
- 2424
- BefestigungseinrichtungFastening device
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023106493.2A DE102023106493A1 (en) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | CAD-CAM process for designing and manufacturing dental prostheses as well as transfer table and articulator for carrying out such a process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023106493.2A DE102023106493A1 (en) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | CAD-CAM process for designing and manufacturing dental prostheses as well as transfer table and articulator for carrying out such a process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102023106493A1 true DE102023106493A1 (en) | 2024-09-19 |
Family
ID=92543953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023106493.2A Pending DE102023106493A1 (en) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | CAD-CAM process for designing and manufacturing dental prostheses as well as transfer table and articulator for carrying out such a process |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102023106493A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009044147A1 (en) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Amann Girrbach Ag | Digital data model preparing method for e.g. part of upper jaw of patient, involves defining position of digital upper jaw data model in coordinate system by comparison of digital upper jaw data model with digital impression data model |
DE102015211166A1 (en) | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Sirona Dental Systems Gmbh | Method and device for registration of intraoral surface data relative to extraoral surface data |
-
2023
- 2023-03-15 DE DE102023106493.2A patent/DE102023106493A1/en active Pending
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