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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dentalimplantates
für ein
intraorales Implantationsfeld.
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Unter
dem Begriff des Dentalimplantates werden im Folgenden sowohl Defektfüllungen
in natürlichen
Zahnkronen, als auch prothetische Implantate verstanden, sofern
diese fest in eine biologisch-anatomische Struktur eingefügt werden.
Eine derartige Struktur kann beispielsweise durch eine Zahnkrone
gegeben sein, die im Rahmen einer Kariesbehandlung einen zu füllenden
Defekt aufweist, oder eine Struktur des Kieferknochens, in die prothetische
Implantate, insbesondere Stiftzähne,
Zahnteile oder Brückenkonstruktionen
verankert sind. Die hierfür
notwendigen Maßnahmen
erfordern eine äußerst genaue
Formabstimmung zwischen dem betreffenden Dentalimplantat und dem
Implantationsfeld.
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Bei
bekannten Implantationsverfahren werden die biologischen und anatomischen
Strukturen des Implantationsfeldes mittels üblicher zahnärztlicher
Bearbeitungsinstrumente, beispielsweise einer zahnärztlichen
substanzabtragenden Turbine für eine
spätere
Implantation vorbereitet. Die Form des so vorbereiteten Implantationsfeldes
wird mechanisch oder berührungslos
erfasst. Dies geschieht entweder durch ein Anfertigen eines Abdruckes
oder durch einen optischen Scan-Vorgang.
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Aus
dem gewonnenen Abdruck wird durch ein Ausgießen eine Form des Implantationsfeldes gewonnen,
an der in einem zahntechnischen Labor ein zukünftiges Implantat angepasst
werden kann. Dazu wird der gewonnene Abdruck mit einer Gießmasse verfüllt, wobei
eine Positiv-Form des Implantationsfeldes im Labor erzeugt wird.
Eine solche Vorgehensweise birgt allerdings die Gefahr, dass durch Verzugs-
und Schwundprozesse in der Abdruck- bzw. der Gießmasse das Positivmodell des
Implantationsfeldes das wirkliche intraorale Implantationsfeld nicht
mit der erforderlichen Formgenauigkeit wiedergibt. Deshalb ist es
notwendig, das Dentalimplantat mehrfach intraoral am Patienten anzupassen
und im zahntechnischen Labor entsprechend zu verändern, wobei diese Prozedur
zeitaufwendig und für
den Patienten psychisch und physisch sehr belastend sein kann.
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Die
deutsche Patentschrift
DE
44 43 929 C1 schlägt
zur Minimierung dieses Aufwandes ein Verfahren zur patientenspezifischen
Herstellung von und der Versorgung mit zahnprothetischen Werkstücken vor,
bei dem vom intraoralen Implantationsfeld in einem ersten Verfahrensschritt
eine Defekt-Abformung mit einer Bissnahme vorgenommen wird. Aus
dieser Abformung wird in einem zahntechnischen Labor ein Planungsmodell
erstellt, an dem im weiteren modellhaft im Zuge einer simulierten
Behandlung im Labor Bearbeitungen, beispielsweise ein Schleifen
oder ein Einfräsen
von Kavitäten
oder Ausformungen oder dergleichen vorgenommen werden. An dieses
präparierte
Planungsmodell wird dann im folgenden das Dentalimplantat angepasst.
Der Zustand des Planungsmodells wird anschließend vermessen oder es werden
numerische Bearbeitungsdaten aus der Laborbehandlung gespeichert.
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In
einem letzten Verfahrensschritt werden diese Bearbeitungsdaten oder
die Ergebnisse der Vermessung des Planungsmodells an eine im Mund des
Patienten fixierte Praxis-Behandlungseinrichtung übertragen,
wobei diese intraoral den bearbeiteten Zustand des Planungsmodells
auf die reale Formgebung des Implantationsfeldes überträgt. Damit
ist gewährleistet,
dass das Dentalimplantat präzise
auf die Form des Implantationsfeldes abgestimmt ist. Hierbei werden
dem Patienten aufwendige Behandlungssitzungen mit einem wiederholten
Anpassen von Implantationsfeld und Implantat erspart.
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Ein
solches Verfahren weist jedoch einige Nachteile auf. Das verwendete
Planungsmodell berücksichtigt
nur die äußere Form
des Implantationsfeldes. Für Dentalimplantate,
die in eine Kieferknochenstruktur eingebracht werden, ist dazu eine
detaillierte Kenntnis dieser Struck unerlässlich. Aus diesem Grund ist
es notwendig, den Kieferknochen mindestens teilweise freizulegen
und somit in die Weichteilstruktur des Zahnfleisches einzugreifen,
ohne genaue Kenntnisse über
die inneren Strukturen zu besitzen.
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Aus
der
DE 43 28 490 A1 (D2)
ist ein Verfahren zur Lagebestimmung und präpoperativen Ausrichtung von
enossalen Implantaten im Kieferknochen und zum Setzen der Bohrungen
für die
Implantate bekannt, bei dem die zu ersetzenden Zähne in Wachs modelliert und
an einer Kunststoffschiene angebracht werden, welche im Bereich
der geplanten Implantation die idealisierte prothetische Versorgung im
Maßstab
1:1 wiedergibt. Nach Ausrichtung dieses Modells im Mund wird in
den Kunststoffzahn eine Bohrung eingebracht und mit aushärtendem
Kontrastmittel gefüllt,
so dass die entstehenden computer-tomographischen Bilder genau rekonstruiert
werden können.
Damit kann ein Inklinationswinkel für die Bohrrichtung zum Einbringen
des Implantates bestimmt und in die Kunststoffzähne der Schiene eingebracht
werden. Somit kann die Schiene als genaue Führungseinrichtung für den Bohrer
verwendet werden, um die Bohrung im Knochen zur Aufnahme des Implantates
in der gewünschten,
präoperativ
festgelegten Position anzubringen.
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Die
DE 199 02 273 A1 (D3)
beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Plazierung von Dental-Implantaten
im Kieferknochen mittels eines computergestützten Navigationssystems, bei
dem die Position des Implantatbohrers dreidimensional in Röntgenaufnahmen
mit einem angrenzenden Knochen gemeinsam abgebildet werden. Ein
dynamischer Referenzrahmen ist über
eine während
der Operation schraubbare Hülsenverbindung
an einem individuell gebogenen, an den Restzähnen mit Kunststoff fixierten
Draht befestigt.
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Aus
der
DE 195 10 294
A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Operationsschablone
für eine implantologische
Operation bekannt, bei der ein Röntgenbild
des Mund- und Kieferbereichs digital und schädelbezüglich des Patienten in einen
Computer eingegeben werden.
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Die
DE 196 29 708 A1 zeigt
zur Ortsmarkierung die Verwendung einer Bissgabel, welche jedoch nicht
die erfindungsgemäße Genauigkeit
bei der Positionsmarkierung erreicht.
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Vor
diesem Hintergrund ergibt sich die Aufgabe, die bekannten Verfahren
so fortzubilden, dass der Invasivitätsgrad bei der Gewinnung eines
präzisen
Planungsmodells möglichst
minimiert wird. Darüber
hinaus sind Lösungen
anzugeben, wie die Fertigung und Bearbeitung des Planungsmodells
im zahntechnischen Labor möglichst
eng mit anderen bildgebenden Verfahren gekoppelt werden kann.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren zur Herstellung und Applikation
eines Dentalimplantates nach den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei
die Unteransprüche
zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen beinhalten.
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Ein
Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, das intraorale Implantationsfeld geeignet mit Ortsmarkierungen
zu versehen und über
das so markierte Implantationsfels eine ortsmarkierte Abformung
anzufertigen.
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In
Verbindung damit werden anatomisch-biologische Strukturen der Tiefenstruktur
des Implantationsfeldes in einem bildgebenden tomographischen Verfahren
aufgenommen, wobei die ortsmarkierenden Strukturen der Sofortimplantate
als Kontraststrukturen im Tomogramm erscheinen. Ausgehend von den
Resultaten des tomographischen Verfahrens werden Daten für ein virtuelles
Planungs modell mit den tomographisch erfassten Ortsmarkierungen
als Referenzdatenpunkte des virtuellen Planungsmodells generiert.
Parallel dazu wird ein Labor-Planungsmodell angefertigt. Eine Behandlungsplanung erfolgt
dann auf der Grundlage des virtuellen Planungsmodells und des Labor-Planungsmodells,
wobei das virtuelle Planungsmodell eine selektive Analyse der anatomischbiologischen
Tiefenstruktur des Implantationsfeldes erlaubt und das Labor-Planungsmodell
der Anpassung der zu fertigenden Dentalimplantate dient. Anschließend wird
das Labor-Planungsmodell in der bekannten Weise bearbeitet, wobei
auf die am virtuellen Planungsmodell erstellten Daten der Behandlungsplanung
zurückgegriffen wird.
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In
Verbindung mit der Bearbeitung des Labor-Planungsmodells in der
Labor-Bearbeitungseinrichtung
werden die Bearbeitungsdaten numerisch erfasst und abgespeichert.
In einem weiteren Schritt erfolgt dann ein Überspielen der numerischen
Bearbeitungsdaten an ein Praxis-Bearbeitungsgerät. Dieses ist mit einer Praxis-Behandlungseinheit
versehen, die auf den ortsmarkierenden Sofortimplantaten am Implantationsfeld
des Patienten fixiert wird. Die numerischen Bearbeitungsdaten dienen
dazu, die Praxis-Behandlungseinheit zu steuern, wobei diese die
entsprechende Bearbeitung am Implantationsfeld, beispielsweise Bohr-
oder Fräsarbeiten
ausführt.
Abschließend
wird das endgültige
Dentalimplantat eingesetzt.
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Das
Verfahren vereinigt somit das physisch-handwerkliche Abnehmen und
Anfertigen des Labor-Planungsmodells zum Ausführen einer Laborbearbeitung
des Modells und einer Anpassung des Dentalimplantates am Modell
mit der Erstellung eines virtuellen Planungsmodells aufgrund diagnostischer Daten.
Dabei liefert insbesondere das letztere Modell die Möglichkeit,
eine Behandlungsplanung detaillierter und selektiver auszuführen, als
dies nach den bekannten Verfahren gegeben ist. Tomographische bildgebende
Verfahren sind darüber
hinaus minimalinvasiv und weichteilschonend und bedürfen somit keiner
chirurgischen Öffnung
des Implantationsfeldes. Dies ist insbesondere dann von Vorteil,
wenn Dentalimplantate in eine Kieferstruktur eingefügt werden
sollen, die in der Regel unter einer Weichteilschicht verborgen
ist. Tomographische Bilddaten zeigen einen deutlichen Kontrast zwischen
dem Weichteil- und dem Knochengewebe und stellen in Verbindung mit
der Generierung eines dreidimensionalen virtuellen Modells die Möglichkeit
dar, Eingriffe am Kieferknochen selektiv zu planen.
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Da
innerhalb der tomographischen Bilddaten und dem Labor-Planungsmodell
eindeutig ortsgenaue Markierungen vorgegeben sind, können das virtuelle
und das Labor-Planungsmodell miteinander verknüpft werden, sodass eine computergestützte Planung
und Ausführung
einer Laborbearbeitung am Labor-Planungsmodell erfolgt. Weiterhin
können
die dabei ermittelten numerischen Bearbeitungsdaten direkt an eine
Praxis-Behandlungseinheit im Mund des Patienten übertragen werden, die ebenfalls
eindeutig ortsmarkiert auf den dortigen Sofortimplantaten fixiert ist.
Ein erneuter Scan-Vorgang des Labor-Planungsmodells entfällt somit,
der Verfahrensablauf wird zeitlich gestrafft, die Behandlungsplanung
präziser
und selektiver und die Invasivität
des Eingriffs wird insgesamt reduziert. Ein ansonsten notwendiger
Knochenaufbau kann entfallen.
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Als
ortsmarkierende Sofortimplantate kommen insbesondere in den Kieferknochen
eingebrachte Implantate mit einem jeweils in die Mundhöhle ragenden
Kopfteil in Betracht, wobei das Kopfteil rotationssichere Aufnahmen
mit darauf angeordneten Abformhülsen
enthält.
Die Abformhülsen
verbleiben bei der Ausführung
der Abformung in einer Negativform des Abdruckmaterials als Labor-Ortsmarkierungen
und werden bei der Erstellung des Labor-Planungsmodells über Laborimplantate
in das Modell ortsgetreu überführt.
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Weiterhin
sind die Kopfteile, die Aufnahmen und/oder die Abformhülsen, bzw.
die in dem Kieferknochen befindlichen Implantatteile aus einem solchen
Material ausgeführt,
dass bei der Ausführung der
tomographischen Erfassung auf den Tomographiebildern Ortsmarkierungen
in Form einer Kontrast-, Schatten- oder dergleichen weitere leicht
erfassbare Referenz-Formstruktur erzeugt werden. Es besteht die
Möglichkeit,
einen bildgebenden Sensor auf oder über die Implantate für die Aufnahme
zu fixieren, um z.B. bei Röntgenanalysen
die Patientenbelastung zu reduzieren und eine höhere Auflösung zu erreichen. Zum Beispiel
kann der Sensor eine Zahnschienenform aufweisen und eine mehrdimensionale
Bilderfassung ermöglichen.
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Damit
liegen im intraoralen Implantationsfeld, im Labor-Planungsmodell
und im virtuellen Planungsmodell Ortsmarkierungen vor, die aufeinander abgebildet
werden können
und die einander zuordenbar sind. Diese Ortsmarkierungen bilden
damit Verknüpfungspunkte
zwischen dem intraoralen Implantationsfeld, dem Labor-Planungsmodell
und dem virtuellen Planungsmodell.
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Das
Labor-Planungsmodell wird zweckmäßigerweise
durch ein Verfüllen
der Negativform des Abdrucks mit einem plastischen Material erzeugt,
wobei die Abformhülsen
bei der Entfernung des ausgehärteten
plastischen Materials in das Labor-Planungsmodell überführt werden.
Anschließend
wird die Lage der Abformhülsen
am Labor-Planungsmodell vermessen. Das geschieht am zweckmäßigsten
durch ein Erfassen markanter Punkte in einem Labor-Koordinatensystem.
Analog kann aus den vorhandenen Daten ein Kunststoffmodell, z.B.
aus einem laservernetzbaren Material gefertigt werden.
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Das
virtuelle Planungsmodell wird aus den tomographisch erfassten Daten
erzeugt, wobei Skalierungsgrößen des
virtuellen Planungsmodells durch einen Vergleich der Ortsmarkierungen
des Labor-Planungsmodells und der Formstrukturen des virtuellen
Planungsmodells aneinander angepasst werden. Dazu können insbesondere
charakteristische Formen der Referenz-Formstrukturen herangezogen
werden, um Verzerrungen und veränderte Größenmaßstäbe zu korrigieren,
bzw. um das virtuelle Planungsmodell mit einem Labor-Koordinatensystem
in Deckung zu bringen. Eine Behandlungsplanung kann dann an dem
virtuellen Planungsmodell erfolgen, wobei der umfangreiche Funktionsumfang bekannter
Tomographie-Auswertungssoftware angewendet werden kann.
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Mittels
einer Labor-Bearbeitungseinrichtung, insbesondere einer Bohr-, Fräs- oder einem dergleichen
Gerät erfolgt
nun im Labor eine Bearbeitung des Labor-Planungsmodells, wobei auf
Steuerungsdaten aufgrund der biologischanatomischen Daten, bzw.
der Daten des Behandlungsplanes zurückgegriffen wird. Die numerischen
Daten über
den Bearbeitungsvorgang werden gespeichert und anschließend an
eine Praxis-Bearbeitungseinrichtung übermittelt.
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Die
Behandlung des intraoralen Implantationsfeldes erfolgt in der zahnärztlichen
Praxis unter Steuerung anhand der numerischen Daten aus der Labor-Bearbeitung. Dabei
wird ein intraorales Bearbeitungsgerät, beispielsweise eine Bohr-,
Fräs- oder dergleichen
Bearbeitungseinheit auf den provisorischen Sofortimplantaten ortsgenau
fixiert und eine Bearbeitung des intraoralen Implantationsfeldes
am Patienten ausgeführt.
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Bei
einem Dentalimplantat, welches in eine Defektstruktur einer Zahnkrone,
beispielsweise im Rahmen einer Kariesbehandlung eingefügt werden soll,
werden die numerischen Bearbeitungsdaten des Labor-Planungsmodells
gespiegelt. Die gespiegelten Bearbeitungsdaten werden an einer Labor-Fräseinrichtung
zur Herstellung eines Implantatwerkstückes übermittelt, die daraufhin aus
einem Materialblock ein Defektimplantat fertigt.
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Das
Verfahren wird nachfolgend anhand von Anwendungsbeispielen näher erläutert.
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Bei
dem ersten Anwendungsbeispiel wird eine Implantation eines in den
Kieferknochen einzufügenden
Dentalimplantates beschrieben. Das zweite Anwendungsbeispiel beschreibt
die Implantation eines Defektimplantates in eine Zahnkrone.
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Bei
der Implantation besteht, wie bereits beschrieben, die besondere
Aufgabe darin, das Dentalimplantat, beispielsweise ein in dem Kieferknochen sitzendes
Pfostenteil, an die Form des Kieferknochens anzupassen, wobei der
Kieferknochen in der Regel von Weichteilgewebe bedeckt ist. Um die
Form des Kieferknochens im Implantationsfeld ohne ein Eröffnen und
teilweises Abtragen des Weichteilgewebes zu ermitteln, wird ein
tomographisches Verfahren angewendet, wobei ortsmarkierende provisorische Sofortimplantate
an zweckmäßigen Stellen
in der Nähe
des Implantationsfeldes eingesetzt werden. Nach Analyse des Kieferknochens
kann ein Individualisieren der Implantatform entsprechend dem jeweiligen
Knochenangebot erfolgen.
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Die
genaue Form und das jeweils anzuwendende Material der ortsmarkierenden
Sofortimplantate richtet sich nach der Struktur des Kieferknochens am
Ort der Applikation der Sofortimplantate, nach der Position des
Implantati onsfeldes innerhalb der Gebissstruktur (beispielsweise
Frontzahn-, Eckzahn- oder
Backenzahnbereich) und nach dem jeweils angewendeten tomographischen
Verfahren. Das Sofortimplantat wird am provisorischen Implantationsort gegen
Verschiebungen und Lockerungen stabil positioniert.
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Das
Sofortimplantat sitzt dann mit dessen reiterförmigen Pfostenteil auf dem
Kiefer auf und ist mit Zahnfleischgewebe überdeckt, wobei in Richtung der
Mundhöhle
ein Aufnahmedorn mit einem rotationssicheren Querschnitt aus dem
Zahnfleisch herausragt. Die Länge,
der Querschnitt und der Durchmesser des Aufnahmedorns sind so zu
planen, dass dieser aufgrund von Belastungen infolge des Kauaktes
nicht deformiert wird. So kann dessen Länge so ausgeführt sein,
dass diese die Höhe
der Kronen benachbarter Zähne
nicht übersteigt.
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Das
Sofortimplantat ist aus gewebeverträglichen und für ein Tomographieverfahren
kontrasterzeugenden Werkstoffen gefertigt. Insbesondere der Aufnahmedorn
und das Pfostenteil weisen eine eindeutig im Tomographiebild erkennbare
Form auf.
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Als
tomographisches Verfahren kommen Computertomographie CT oder Magnetresonanztomographie
MRT zur Anwendung. Durch das MRT-Verfahren wird eine Strahlenbelastung
des Patienten vermieden. Zudem eignet sich das MRT-Verfahren für eine hochauflösende Darstellung
kleinster anatomisch-biologischer Strukturen im Kieferbereich, da
physikalisch bei diesem Verfahren die unterschiedliche Wasserkonzentration
im Zahnfleisch-, bzw. Knochengewebe detektiert und dargestellt wird. Da
das Sofortimplantat wasserfrei und zudem aus einem Material gefertigt
ist, das keine magnetische Resonanz aufweist, zeichnet sich die
Form und die Lage des ortsmarkierenden Sofortimplantates in den
gewonnenen Bilddaten der MRT-Tomographie deutlich ab.
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Die
tomographischen Daten werden im Computer in der bekannten Weise
zu einem dreidimensionalen virtuellen Modell des Implantationsfeldes,
dem virtuellen Planungsmodell zusammengefügt, wobei dieses Modell mittels
der üblichen
Bild- und Datenverarbeitenden Software gehandhabt werden kann.
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In
Verbindung mit dem tomographischen Verfahren erfolgt das Aufnehmen
eines Abdruckes des Implantationsfeldes einschließlich der
ortsmarkierenden Sofortimplantate. Dazu sind auf den Aufnahmedornen
der provisorischen Implantate Aufnahmehülsen rotationssicher aufgesteckt.
Im Zuge des Abdruckvorganges werden die Aufnahmehülsen von dem
plastischen Abformmaterial von den Aufnahmedornen abgezogen und
in die entstehende Negativform überführt. Im
Ergebnis des Abformvorganges wird damit eine Negativform erstellt,
in welcher die Abformhülsen
wie eine Reihe von Positionsnadeln enthalten sind. In diese Abformhülsen werden
sogenannte Laborimplantate eingesteckt.
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Bei
einem Auffüllen
der Negativform mit einem plastischen Material werden die Laborimplantate
mit dem Auffüllmaterial
umschlossen, sodass die so entstehende Positivform die Laborimplantate
an genau definierten Stellen enthält. Die Position der Laborimplantate
entspricht demnach genau ihrer intraoralen Kieferposition, als auch
ihrer Position im virtuellen Planungsmodell.
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Zur
Behandlungsplanung wird nun das virtuelle Planungsmodell herangezogen.
Mittels einer Bildbearbeitungssoftware ist es nun möglich, virtuell die
Daten des Kieferknochengewebes von den Daten des Zahnfleischgewebes
zu extrahieren, den anatomisch-biologischen Aufbau des Kieferknochens
im Implantationsfeld zu beurteilen und festzulegen, welche optimalen
Präparationen
am Knochengewebe auszuführen
sind. Dem Zahnarzt liegt somit nicht nur eine äußere Kopie des Implantationsfeldes,
sondern ein kompletter Datensatz über die gesamte Tiefenstruktur
des Knochens vor.
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Der
Zahnarzt führt
dann die Behandlungsplanung am virtuellen Planungsmodell aus, wobei ihm
durch entsprechende Softwaremittel zweckmäßige Grundlösungen, beispielsweise eine
bestimmte Fräs-
oder Bohrrichtung, bzw. -tiefe und -größe vorgeschlagen sein können, die
in die Bilddaten des virtuellen Planungsmodells eingefügt werden.
Die Beurteilung des virtuellen Planungsmodells kann durch Mittel
zu einer quasi räumlichen
Darstellung, beispielsweise 3-D-Brillen oder ein Zweifarbverfahren ergänzt werden.
Die Implantate werden dann je nach ermitteltem Knochenangebot individuell
geplant, entworfen und gefräst.
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Ein
wichtiger Bestandteil des Verfahrensablaufs stellt die Anpassung
und Kalibrierung von virtuellem und Labor-Planungsmodell dar. Dazu
werden die Positionen der Aufnahmehülsen innerhalb des Labor-Planungsmodells
mit denen des virtuellen Planungsmodells abgeglichen. Die Positionen
der Aufnahmehülsen
und der gesamten Sofortimplantate zeichnen sich, wie beschrieben
deutlich durch ihren Kontrast in den Bilddaten des virtuellen Planungsmodells
ab. Zudem zeigen diese die genaue unverfälschte Lage der Aufnahmehülsen und
der Sofortimplantate an. Aufgabe der Kalibrierung ist es, das virtuelle
Planungsmodell mit dem Labor-Planungsmodell zur Deckung zu bringen,
um eine präzise
Bearbeitung des Labor-Planungsmodells anhand der Daten des virtuellen
Planungsmodells zu ermöglichen.
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Dazu
werden die Positionen und Winkelstellungen der Aufnahmehülsen im
Labor-Planungsmodell in einem ersten Kalibrierungsschritt in bezug
auf ein Laborkoordinatensystem aufgenommen und vermessen. In einem
zweiten Kalibrierungsschritt wird das Labor-Koordinatensystem auf
das virtuelle Koordinatensystem des virtuellen Planungsmodells abgebildet.
Dieser Vorgang kann durch ein ortsfestes Fixieren des Labor-Planungsmodells
in einer Messeinrichtung und ein Überspielen der gewonnenen Messdaten
in die Speichereinrichtung des virtuellen Planungsmodells ausgeführt werden.
Dabei wird über virtuelle
Dreh- und Verschiebungsoperationen das begleitende Koordinatendreibein
des virtuellen Planungsmodells translatorisch und rotatorisch solange bewegt,
bis markante Messpunkte, beispielsweise gewisse Bildpunkte der Aufnahmehülsen im
virtuellen Planungsmodell mit den Koordinatenpositionen des Labor-Planungsmodells übereinstimmen.
Der translatorischen bzw. rotatorischen virtuellen Bewegung des
virtuellen Planungsmodells schließt sich eine Formkalibrierung
des virtuellen Planungsmodells an das Labor-Planungsmodell an. Die
Formkalibrierung wird anhand des Formkontrastes der Bildpunktmenge
der Aufnahmehülsen,
bzw. der Sofortimplantate im virtuellen Planungsmodell ausgeführt. Anhand
der bekannten Abmessungen und der bekannten Formen der Sofortimplantate
erhält
das virtuelle Planungsmodell einen genau definierten Größenmaßstab und
es werden über Verformungsoperationen
von Bildpunktmengen, beispielsweise ein Strecken oder ein Stauchen
etwaige Verzerrungen in der Darstellung des virtuellen Planungsmodells
ausgeglichen.
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Iterativ
kann im Anschluss daran eine Neukalibrierung der Lage des virtuellen
Koordinatensystems des virtuellen Planungsmodells notwendig werden.
Im Allgemeinen sind die Verzerrungen des virtuellen Planungsmodells
gering, so dass eine Lagekalibrierung und eine Größenkalibrierung
des virtuellen Planungsmodells in der Regel ausreichend ist.
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Nach
den Kalibrierungsoperationen und der Behandlungsplanung am virtuellen
Planungsmodell werden die räumlichen
Daten des virtuellen Planungsmodells an eine Labor-Bearbeitungseinrichtung übermittelt,
die aufgrund dieser Daten das Labor-Planungsmodell bearbeitet, also
beispielsweise Bohr-, Fräs-
oder vergleichbare Bearbeitungen des Labor-Planungsmodells vornimmt.
In Verbindung mit diesen Bearbeitungsvorgängen werden die numerischen
Bearbeitungsdaten ausgelesen und gespeichert. Alternativ dazu können auch
die Daten der Behandlungsplanung aus dem virtuellen Planungsmodell
Grundlage der gespeicherten numerischen Bearbeitungsdaten sein.
An das bearbeitete Labor-Planungsmodell wird nachfolgend der Aufbau
des Dentalimplantates angepasst.
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Dabei
werden insbesondere diejenigen Bearbeitungsdaten oder diejenigen
Daten aus dem virtuellen Planungsmodell aufgezeichnet, die einer
tatsächlichen
Bearbeitung von Kieferknochenstrukturen zuzuordnen sind.
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Die
numerischen Bearbeitungsdaten werden anschließend an eine Praxis-Behandlungsapparatur übermittelt.
Diese enthält
eine intraorale Bearbeitungseinheit mit Einrichtungen zum Ausführen von Bohr-
und/oder Fräsarbeiten
am Kiefer des Implantationsfeldes. Nachdem der Kieferknochen manuell durch
den Zahnarzt freigelegt und die darüber befindlichen Weichteilschichten,
insbesondere das Zahnfleisch des Implantationsfeldes zurückgeschlagen wurden,
wird die intraorale Bearbeitungseinheit auf den Aufnahmedornen der
provisorischen ortsmarkierenden Sofortimplantate aufgesetzt. Durch
die Lage der ortsmarkierenden Sofortimplantate ist die Stellung
der intraoralen Bearbeitungseinheit eindeutig definiert und entspricht
präzise
dem virtuellen bzw. dem Labor-Bearbeitungsmodell des Implantationsfeldes.
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Die
intraorale Bearbeitungseinheit fräst im Folgenden die Kieferknochenkavitäten, die
für die Aufnahme
des Dentalimplantates notwendig sind. Abschließend kann das individuell hergestellte
Dentalimplantat in das vorbereitete Implantationsfeld eingesetzt
werden und die vorher fertiggestellte Suprakonstruktion kann eingesetzt
werden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
können die
numerischen Bearbeitungsdaten gespiegelt werden, wobei die gespiegelten
Daten an eine Labor-Fräseinrichtung übermittelt
werden, die ein den Kavitäten
des Labor-Planungsmodells entsprechendes Dentalimplantat mindestens
teilweise aus einem entsprechenden Materialblock ausfräst. Eine
derartige Vorgehensweise empfiehlt sich besonders bei Defektimplantaten
zum Verfüllen
von Kavitäten
in Zahnkronen beispielsweise im Rahmen einer Karies-Behandlung.
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Ein
Verfahren zur Applikation von Defektimplantaten wird im folgenden
beispielhaft näher
erläutert.
Das Implantationsfeld wird in diesem Beispiel durch eine Kavität in einer
Zahnkrone gebildet. Zu Beginn wird die Kavität von allen Füllungsresten
bzw. kariösem
Zahnmaterial gesäubert.
Im Anschluss daran wird mittels eines Löffels ein Defektabdruck der Kavität angefertigt.
Zusätzlich
dazu wird die Gebissstellung am Patienten mittels einer Axiographie
erfasst. Dies kann auch automatisiert durchgeführt werden. Hier sei auf ein
Laserscannen und Abtragen kariöser
Bestandteile verwiesen.
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Im
Labor wird ein Defektmodell als Planungsmodell gefertigt und mit
einem Labor-Artikulator aufgrund der in der Praxis gewonnenen Daten verschlüsselt. Über die
Bissgabel wird das Modell des zu bearbeitenden Zahnes in einer Scannereinrichtung
ortsdefiniert fixiert. Mittels mechanischem oder optischem Abtasten
unter Verwendung einer Kamera, eines Laserstrahles oder dergleichen
Einrichtungen wird der Defekt des zu versorgenden Zahnes am Defektmodell
erfasst. Im Anschluss daran erfolgt eine Behandlungsplanung analog
zu dem oben bereits genannten Ausführungsbeispiel. Dabei wird auch
hier eine Umrissform der Präparation
individuell für
den Patienten an einer datenverarbeitenden Einrichtung geplant,
oder es werden bestimmte Standard-Behandlungspläne aus einer Datenbank abgerufen
und auf den konkreten Einzelfall angewendet.
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Nach
dieser Planung wird die Kavität
am Defektmodell entsprechend der Planungsparameter gefräst. Die
währenddessen
anfallenden Bearbeitungsdaten werden gespeichert und in eine Praxis-Behandlungsapparatur
kopiert. In Verbindung damit erfolgt die bereits beschriebene Spiegelung
der Bearbeitungsdaten und die Fertigung des Defektimplantates auf
einer Labor-Fräse
aus einem Materialblock. Der Rohling des Dentalimplantates wird
auf dem bearbeiteten Defektmodell eingepasst und gegebenenfalls
farblich individualisiert.
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In
der zahnärztlichen
Praxis wird der Patient mittels der zuvor angefertigten Bissgabel
in eindeutiger Weise bezüglich
einer Fräseinheit
fixiert. Die Zahnkrone des Patienten als reelles Implantationsfeld
befindet sich nun in der gleichen Position wie das Defektmodell
bezüglich
der Labor-Bearbeitungseinheit bzw. der Labor-Vermessungseinheit.
Mittels der zahnärztlichen
Praxis-Behandlungseinheit,
beispielsweise der Praxis-Fräse
wird im Mund des Patienten auf dem entsprechenden Implantationsfeld
der gleiche Arbeitsvorgang in absoluter Genauigkeit wie auf der
Labor-Bearbeitungseinheit ausgeführt.
Abschließend
wird das im Labor gefertigte Defektimplantat eingesetzt.
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Zur
Kariesdiagnostik kann ein Laser als Diagnostizierhilfe Verwendung
finden. Mit Hilfe des Lasers wird der Zustand der Zähne untersucht.
Wenn kariöses
Material festgestellt wird, besteht die Möglichkeit, dieses kranke Material
abzutragen. Im Anschluss hieran erfolgt der Neuaufbau des Zahns,
z.B. mittels spezieller Kunststoffe. Dies kann manuell, aber auch
durch eine Kanüle
geschehen, die ein entsprechendes Auftragsmaterial freigibt. Im
Nachhinein erfolgt unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens
das Beschleifen des aufgebauten Zahns auf das Sollmaß. Dieses
Beschleifen kann unter Nutzung eines Personal-Computers erfolgen,
welcher den jeweiligen Behandlungsfortschritt dokumentiert.