DE10236333A1

DE10236333A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Artikulationsanalyse

Info

Publication number: DE10236333A1
Application number: DE2002136333
Authority: DE
Inventors: Roland Berger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-02-19

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung zwischen Oberkiefer und Unterkiefer vorgeschlagen mit zwei Sensormitteln zur Messung der Lage dieser Sensormittel zueinander. Ein Halterungsmittel (100) für jeden Sensor des Sensormittels ermöglicht eine Messung außerhalb des Mundraumes. Das Halterungsmittel (100) weist jeweils ein Klammermittel (110) zur Befestigung an den Zähnen des Unterkiefers bzw. des Oberkiefers und einen Platzhalter (120) zur Aufnahme eines Sensors des Sensormittels auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung zwischen Oberkiefer und Unterkiefer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Analyse der Artikulationsbewegung zwischen Oberkiefer und Unterkiefer nach dem Oberbegriff des Anspruchs x.
Für die Herstellung von Zahnersatz ist es wesentlich, diesen so zu gestalten, dass die natürliche Artikulationsbewegung des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer beibehalten wird und sich die Zähne gegenseitig in geeigneter Weise gegeneinander abstützen. Hierzu wird die individuelle Artikulationsbewegung registriert und in einem geeigneten Artikulator simuliert, in den ein Modell des Patientengebisses eingesetzt wird. Zur Herstellung des Zahnersatzes wird daher immer wieder auf die simulierte Artikulationsbewegung Bezug genommen.

Zur Registrierung der Artikulationsbewegung wird eine Messvorrichtung benutzt, die am Unterkiefer befestigt wird und einen zu den Unterkiefergelenken (Kondylen) ragenden Bügel aufweist. Der sogenannte Kondylenpol wird dabei abgetastet und eine Schreibspitze des Gesichtsbogens auf diesen Punkt ausgerichtet. Unter die Schreibspitze wird ein Registrierungsblatt gelegt, auf das während der Kaubewegung des Patienten die Bewegung der Kondylen aufgezeichnet wird.

Das übereinstimmend ausgeführte Messprinzip besteht darin, die Bewegung des Unterkiefers festzustellen, um die individuelle Bewegung des Unterkiefers zum Oberkiefer bei der Herstellung des Zahnersatzes im zahntechnischen Labor möglichst genau zu simulieren.

Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist durch EP 0 025 201 A1 bekannt. Diese besteht aus zwei Platten, die in den Oberkiefer und in den Unterkiefer eingesetzt werden. Die in den Oberkiefer eingesetzte Platte ist mit einem Sender versehen, während die in den Unterkiefer eingesetzte Platte drei Empfänger aufweist, die ein etwa gleichseitiges Dreieck bilden. Der Sender bildet mit jedem Empfänger eine Abstandsmesseinrichtung, wobei die Laufzeit der Sendesignale vom Sender zum jeweiligen Empfänger bestimmt wird.

Es ist ferner bekannt, für diagnostische Zwecke Platten in den Oberkiefer und Unterkiefer einzupassen (Schön/Singer (Hrsg.) Europäische Prothetik heute, Buch-und Zeitschriften-Verlag "Die Quintessenz" 1978, Seiten 222 f), wobei eine der Platten mit einem zentralen spitzen Kegel versehen ist, der so lang ist, dass beim Zubeißen die Zähne nicht in Kontakt miteinander kommen. Durch eine Seitwärtsbewegung des Unterkiefers parallel zum Oberkiefer wird eine Kratzspur in Form eines Pfeils auf der Unterkieferplatte erzeugt, die insbesondere an ihren äußeren Enden Aufschlüsse über die Funktion des Kiefergelenks bei der seitlichen Bewegung des Unterkiefers sowie die Erfassung der zentralen Relation der Kiefer anhand der Lage der Pfeilspitzen erlaubt. Die Analyse einer Kaubewegung, bei der die Zähne in Kontakt miteinander geraten, ist dabei weder vorgesehen noch möglich.

Aus der DE 38 06 028 C1 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der sich Abstandsveränderungen sowie Kippbewegungen durch Detektieren der sich bei einer Relativbewegung zwischen Ober- und Unterkiefer in einer Sensorfläche gegeneinander ändernden Koordinaten der Auftreffpunkte der emittierten Strahlen mit der Empfängeranordnung feststellen lassen. Je nach Anwendungsfall kann die Kippbewegung sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Unterkiefers ermittelt werden. Zur Ermittlung der relativen Lage der beiden Platten zueinander sowie einer Kippbewegung in eine Richtung werden zwei parallel zueinander stehende Strahlenquellen und wenigstens eine dazu schräg stehende Strahlenquelle verwendet. Der Abstand des Auftreffpunktes der schrägstehenden Strahlenquelle zu einer der parallel angeordneten Strahlenquellen variiert mit der Entfernung der Platten zueinander. Die Auftreffpunkte der beiden parallel zueinander stehenden Strahlenquellen ermöglichen das Detektieren einer planparallelen Verschiebung der Platten zueinander sowie einer relativen Kippbewegung, die zu einer Veränderung des Abstandes zwischen den Auftreffpunkten dieser beiden Strahlenquellen führt. Dabei sind die parallel zueinander stehenden Strahlenquellen vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie während des Kontaktes der Zähne von Oberkiefer und Unterkiefer im wesentlichen senkrecht zu der Empfängerplatte stehen. Nach der Offenbarung der DE 38 06 028 C1 soll die Auswertung der ermittelten Messwerte während eines Bewegungsvorganges von einem Rechner vorgenommen werden. Aus der DE 198 30 617 ist ein Übertragungsverfahren bekannt, mit dessen Hilfe die aufgenommenen Messdaten kabellos in einen Rechner übertragen werden können. Eine solche Vorrichtung wurde in der DE 200 C1 weitergebildet.

Für bestimmte Fälle hat sich aber das Problem herausgestellt, dass die entsprechenden Messeinrichtungen nicht in den Mundraum hineinpassen, sei es weil der Patient – rein physiologisch – besondere Abmessungen im Mundraum aufweist oder dass aus anderen Gründen eine Unverträglichkeit festgestellt wird, sei es, dass eine pathologische Veränderung vorliegt. Es ist einfach hinzunehmen, dass die menschlichen Kiefer- und Gebissausbildungen unterschiedlich sind, so dass auch grundsätzlich geeignete Lösungen nicht immer anwendbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, den – insbesondere aus der DE 38 06 028 C1 – bekannten Stand der Technik so weiterzuentwickeln, dass eine Messung der Kieferbewegung ohne die Aufnahme der aus der DE 38 06 028 C1 oder der DE 200 C1 bekannten Messeinheit in den Mundraum hinnehmen zu müssen. Weiterhin ist es selbstverständlich wünschenswert, dass bei der Lösung der vorstehend genannten Aufgabe die Aufwendungen eher niedriger sein sollen als beim Stand der Technik.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Maßnahmen der Erfindung haben zunächst einmal zur Folge, dass auf die Aufnahme einer elektronischen Messeinrichtung im Mundraum verzichtet werden kann. Vielmehr wird der Ort der Messung verlegt auf einen Bereich ausserhalb des Mundraumes. Herzstück der Realisierung der Erfindung ist dabei ein Sensorhalter jeweils für den Oberkiefer und den Unterkiefer. Diese Halter werden an den Aussenflächen der Zähne befestigt. Für viele Fälle ist die Anwendung der Erfindung möglich, auch bei Besonderheiten der Patienten. Dazu weist die Erfindung einen geringeren technischen Aufwand auf als beim Stand der Technik.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung und technischen Konzeptionen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Insbesondere ist die Lösung des Problems für die Artikulationsanalyse erfunden und beschrieben worden. Die vorgeschlagene Anordnung kann aber auch für andere Messungen im Körperbereich, z.B. zur Messung der Bewegung der Extremitäten und Gliedmaßen am oder im menschlichen – oder tierischen – Körper eingesetzt werden.

Das erfinderische Verfahren ist grundsätzlich für zahnmedizinische Anwendungen geeignet, darauf aber nicht beschränkt. Vielmehr kann es durchaus auch eingesetzt werden, um wissenschaftliche Forschung zu betreiben oder aus anderen nichtdiagnostischen Zwecken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Halters zur Verlagerung der Messung aus dem Mundbereich gemäss der vorliegenden Erfindung von oben;
2 eine schematische Darstellung des Halters nach 1 von der Seite; und
3 eine Ansicht dieser Halterung als Computerzeichnung.
Der in 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Halter besteht aus einem Platzhalter 120 zur Aufnahme der Sensoren gemäss der DE 200 . Die von dort bekannten und in ihrer Funktionsweise unverändert belassenen Sensoren weisen auf ihrer Oberfläche kleine Retentionsknöpfe auf und schnappen mechanisch in die Platzhalter 120 ein. Die Platzhalter bilden gewissermassen einen normalen oder – im Sinne dieser Messung – idealen Ober bzw. Unterkiefer nach.
In 1 ist die Befestigung der Halter an den Unter-bzw. Oberkiefer durch die Metallklammern 110 dargestellt. Diese Metallklammern werden mit Kunststoff an den Zähnen angepasst. Die Metallklammern weisen auf ihrer Innenseite schlitzförmie Retentionen auf, die eine stabile Verbindung Metall mit Kunststoff gewährleisten. Als Kunststoff ist handelsüblicher, lichhärtender Kunststoff vorgesehen, wie er im Dentallabor üblicherweise vorhanden ist.
Die beiden Teile Platzhalter 120 und Metallklammern 110 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Hilfe zweier Kugelgelenke 130 und 132 miteinander verbunden, wie sich insbesondere aus 2 ergibt. Durch den Einsatz dieser Kugelgelenke 130 und 132 kann die Metallklammer 110 gegenüber dem Platzhalter 120 vielseitig verstellt werden, was insbesondere in physiologisch aussergewöhnlichen oder sogar pathologischen Fällen eine vielseitige Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung ermöglicht.
Da – gegenüber der aus der DE 200 bekannten Messmethode – die Bezugebene um ca. 75 mm nach vorne (distal) versetzt ist, muss selbstverständlich eine geänderte Software eingesetzt werden. Damit erhält die Messung aber auch den Vorteil grosser Genauigkeit.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Halterung identisch für den Oberkiefer und den Unterkiefer.

Claims

Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung zwischen Oberkiefer und Unterkiefer, insbesondere unter Kontakt der Zähne von Oberkiefer und Unterkiefer, mit zwei Sensormitteln zur Messung der Lage dieser Sensormittel zueinander, wobei die Sensormittel eine Senderanordnung zur Aussendung von Strahlen und eine Empfängeranordnung zum Detektieren der emittierten Strahlen aufweisen und wobei die Empfängeranordnung zum Detektieren der sich bei einer Relativbewegung zwischen Ober- und Unterkiefer gegeneinander ändernden Koordinaten der Auftreffpunkte der emittierten Strahlen ausgelegt ist, gekennzeichnet durch – ein Halterungsmittel (100) für jeden Sensor des Sensormittels für eine Messung ausserhalb des Mundraumes, wobei das Halterungsmittel (100) jeweils ein Klammermittel (110) zur Befestigung an den Zähnen des Unterkiefers bzw. des Oberkiefers und einen Platzhalter (120) zur Aufnahme eines Sensors des Sensormittels aufweist.
Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammermittel (110) Rententionsmittel zur Verbindung mit einem Kunststoff aufweist und der Kunststoff zur Anpassung an die Zähne des Unterkiefers bzw. des Oberkiefers vorgesehen ist.
Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammermittel (110) als Metallklammer ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Platzhalter (120) Retentionsmittel zur befestigenden Aufnahme der Sensoren des Sensormittels aufweist.
Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammermittel (110) und der Platzhalter mit Hilfe eines Kugelgelenkmittels (130, 132) in mehreren Achsen zueinander verstellbar verbunden ist.
Vorrichtung zur Analyse der Artikulationsbewegung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenkmittel zwei Kugelgelenke (130, 132) umfasst.
Verfahren zur Analyse der Artikulationsbewegung zwischen Oberkiefer (1) und Unterkiefer (2), insbesondere unter Kontakt der Zähne von Oberkiefer und Unterkiefer (2), mit zwei Sensormitteln zur Messung der Lage dieser Sensormittel zueinander, wobei die Sensormittel eine Senderanordnung zur Aussendung von Strahlen und eine Empfängeranordnung zum Detektieren der emittierten Strahlen aufweisen und wobei die Empfängeranordnung zum Detektieren der sich bei einer Relativbewegung zwischen Ober- und Unterkiefer gegeneinander ändernden Koordinaten der Auftreffpunkte der emittierten Strahlen ausgelegt ist, gekennzeichnet durch die Schritte, dass – ein Halterungsmittel (100) für jeden Sensor des Sensormittels für eine Messung ausserhalb des Mundraumes jeweils mit ein Klammermittel (110) an den Zähnen des Unterkiefers bzw. des Oberkiefers befestigt und in einem Platzhalter (120) jeweils ein Sensors des Sensormittels aufgenommen wird und dann die Messung durch Bewegungen durchgeführt wird.
Verfahren zur Analyse der Artikulationsbewegung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Klammermittels (110) an den jeweiligen Kiefer mit Hilfe eines an die Zähne angepassten Kunststoffes durchgeführt wird, der an Retentionsmittel an dem Klammermittel (120) befestigt wird.