DE19540755A1 - Verfahren zum Herstellen eines zur Korrektur einer Zahnfehlstellung dienenden Drahtbogens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines patientenspezifischen, zur Korrektur einer Zahn­ fehlstellung dienenden, mit auf die Zähne wirkenden Brackets verbundenen, aus einem durch Wärmebehandlung bleibend verformbaren Material gefertigten Drahtbogens auf der Grundlage eines von dem Zahnarzt erstellten Ab­ drucks des zu korrigierenden Gebisses.

Zur Korrektur von Zahnfehlstellungen werden elastisch verformbare Drähte verwendet, die über mit dem Draht verbundene Brackets auf die Zähne, deren Stellung zu korrigieren ist, wirken.

Bisher werden zu diesem Zweck industriell vorgeformte Idealbögen angeboten. Diese erlauben jedoch keine patientenindividuelle Bogenform, es kann bei ihnen zu transversalen Überdehnungen und Über-Ausformungen der Zahnbögen kommen.

Die weiter bekannt gewordenen Ansätze zur Herstellung eines patientenspezifischen Drahtbogens sind nicht befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines patientenspezifischen Drahtbogens zu schaffen, der den zu stellenden Anforderungen genügt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch:

Erstellen eines Arbeitsmodells aus dem Abdruck, Zersägen des Arbeitsmodells in Einzelzähne, Zusammenfügen der ausgesägten Einzelzähne zu einem Soll-Zahnbogen, Aufkle­ ben von mit Slots versehenen Brackets auf den Soll- Zahnbogen, spielfreies Einfügen der einen Teile zwei­ teiliger Übertragungselemente in die Slots der Brackets, Eingipsen der anderen Teile der Übertragungselemente zum Erfassen der Orte der Slots der Brackets in einem Gipskörper, Lösen der beiden Teile der Übertragungs­ elemente voneinander, Entfernen des Soll-Zahnbogens von dem Gipskörper, Entnehmen der einen Teile der Übertra­ gungselemente aus den Slots der Brackets, Einsetzen von Draht-Aufnahmevorrichtungen in die anderen Teile der Übertragungselemente, spielfreies Einfügen des Draht­ bogens in die Draht-Aufnahmevorrichtungen und Wärme­ behandeln des Drahtbogens zur Bewirkung seiner dauer­ haften Umformung.

Der Drahtbogen ist dabei vorzugsweise aus einer Form­ gedächtnislegierung gebildet.

Dabei wird weiter vorgeschlagen, daß ein Trennen der beiden Teile der Übertragungselemente aus den Slots der Brackets erfolgt und sodann Brackerpositionierungsscha­ blonen des Soll-Zahnbogens hergestellt werden.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die folgenden Schritte ausgeführt:

Erstellen eines Arbeitsmodells aus dem Abdruck, Aufkle­ ben von mit Slots versehenen Brackets auf den Ist- Zahnbogen, Bestimmen der Koordinaten der sich in der Ist-Position befindlichen Slots der Brackets durch ein opto-elektronisches Verfahren, Zersägen des Arbeits­ modells in Einzelzähne, Zusammenfügen der ausgesägten Einzelzähne zu einem Soll-Zahnbogen, Bestimmen der Koor­ dinaten der sich in der Soll-Position befindlichen Slots der Brackets durch ein opto-elektronisches Verfahren, Errechnen der Form des Drahtbogens aus den Soll- Koordinaten der Slots, Formen eines steifen Hilfsdrahtes in die errechnete Form des Drahtbogens in einzelnen den verschiedenen Brackets entsprechenden Biegesequenzen, spielfreies Aufsetzen der einen Teile zweiteiliger Über­ tragungselemente auf den steifen Hilfsdraht Eingipsen der anderen Teile der Übertragungselemente in einem Gipskörper zum Erfassen der Orte der Biegesequenzen des steifen Hilfsdrahts, Lösen des steifen Hilfsdrahts aus dem einen Teil des Übertragungselements, Einbringen des aus einer Formgedächtnislegierung gebildeten Drahtbogens in die Drahtaufnahmevorrichtungen, Wärmebehandeln des Drahtbogens zur Bewirkung seiner dauerhaften Umformung, und Entnehmen des geformten Drahtbogens aus den Draht­ aufnehmevorrichtungen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird weiter vorgeschlagen als Bracketpositionierungsschablonen des Soll-Zahnbogens herzustellen.

In beiden Fällen kann der Drahtbogen aus einer Form­ gedächtnislegierung gebildet sein, da diese eine beson­ ders gleichbleibende und kontinuierliche Spannung auf die Zähne auch bei relativ großen Zahnstellungsanomalien ausübt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1-12 die Verfahrensschritte bei einem ersten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung und die

Fig. 13-23 die Verfahrensschritte bei einem ande­ ren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zunächst aus einem Abdruck 10 in der zahntechnisch übli­ chen Weise ein Arbeitsmodell 12 erstellt (Fig. 1 und 2). Dieses Arbeitsmodell 12 wird sodann in Einzelzähne 12a und 12b zersägt. Die ausgesägten Einzelzähne 12a und 12b werden zu einem Soll-Zahnbogen zusammengefügt, also zu einem Zahnbogen, der der Form entspricht, der sich nach der Korrektur der Zähne einstellen soll (Fig. 3 und 4).

Mit Slots 16 versehene Brackets werden auf die zu dem Soll-Zahnbogen 14 angeordneten Einzelzähne 12a, 12b auf­ geklebt (Fig. 5). Sodann werden die einen Teile 20a zweiteiliger Übertragungselemente 20 in die Slots 16 der Brackets 18 spielfrei eingefügt (Fig. 6). Die anderen Teile 20b der Übertragungselemente 20 werden in einen Gipskörper 22 eingegipst, wodurch die Orte der Slots 16 der Brackets erfaßt und "gespeichert" werden (Fig. 7). Sodann werden die beiden Teile 20a, 20b der Übertra­ gungselemente 20 voneinander gelöst und der Soll-Zahn­ bogen 14 wird von dem Gipskörper 22 entfernt. Die einen Teile 20a der Übertragungselemente 20 werden sodann aus den Slots 16 der Brackets 18 entnommen (Fig. 9).

Sodann werden Draht-Aufnahmevorrichtungen 22 in die an­ deren Teile 20b der Übertragungselemente 20 eingesetzt und ein Drahtbogen 24, der vorzugsweise aus einer Form­ gedächtnislinierung gebildet ist, in die Draht-Aufnahme­ vorrichtungen 22 eingesetzt (Fig. 10 und 11) und in der so bewirkten Verformung zur Bewirkung seiner dauerhaften Umformung in Entsprechung zu der Anordnung der Draht- Aufnahmevorrichtungen wärmebehandelt.

Der so gebildete Drahtbogen entspricht der Form des ge­ wünschten Soll-Zahnbogens. Bei einer Einbringung in das Gebiß wird er zunächst in die Ist-Position verformt und übt dadurch eine kontinuierliche Kraft aus, die die Zäh­ ne in Richtung auf die Soll-Position belastet.

In Fig. 12 ist weiter erkennbar, daß nach Trennen der einen Teile 20a der Übertragungselemente 20 aus den Slots 16 der Brackets 18 eine Bracketpositionierungs­ schablone 26 des Soll-Zahnbogens 14 hergestellt wird. Dies erleichtert es dem Zahnarzt, die Brackets in die Position zu bringen, die derjenigen entspricht, in der die Brackets auf die ausgesägten Einzelzähne zur Her­ stellung des Drahtbogens aufgesetzt waren.

Bei dem in den Fig. 13 - dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel ergibt sich der folgende Ablauf:

Zunächst wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 und 2) aus dem Abdruck 10 ein Arbeitsmodell 12 erstellt. Mit Slots 16 versehende Brackets 18 werden auf den Ist-Zahnbogen 14 aufgeklebt (Fig. 13 und 14). Sodann werden durch ein - bekanntes - opto-elektronisches Ver­ fahren die Koordinaten der sich in der Ist-Position be­ findlichen 16 der Brackets 18 bestimmt (Fig. 15). Das Arbeitsmodell 12 wird sodann in Einzelzähne 12a, 12b zersägt, die ausgesägten Einzelzähne werden zu einem Soll-Zahnbogen 14 zusammengefügt, also in eine Position gebracht, die die Zähne nach der Korrektur annehmen sol­ len (Fig. 16).

Sodann werden die Koordinaten der sich in der Soll- Position befindlichen Slots 16 der Brackets 18 durch ein opto-elektronisches Verfahren bestimmt (17) und die Form die Drahtbogens 24 wird aus den Soll-Koordinaten der Slots 16 durch einen Rechner bestimmt.

Über eine - ebenfalls bekannte - Vorrichtung wird ein steifer Hilfsdraht 28 in die errechnete Form des Draht­ bogens 24 in einzelnen den verschiedenen Brackets ent­ sprechenden Biegesequenzen gebogen (Fig. 18). Sodann werden die einen Teile 20a zweiteiliger Übertragungs­ elemente 20 spielfrei auf den steifen Hilfsdraht 28 auf­ gesetzt (Fig. 19 und 20). Die anderen Teile 20b der Übertragungselemente 20 werden in einem Gipskörper 22 eingegipst (Fig. 21), wodurch die Orte der Biegesequen­ zen des steifen Hilfsdrahts 28 erfaßt und "gespeichert" werden.

Anschließend wird der steife Hilfsdraht 28 aus dem einen Teil 20a des Übertragungselement 20 gelöst (Fig. 22), ein aus einem elastischen Material - vorzugsweise aus einer Formgedächtnislegierung - gebildeter Drahtbogen 24 wird in die Drahtaufnahmevorrichtungen 22 eingebracht (Fig. 23). Sodann wird der Drahtbogen 24 einer Wärmebe­ handlung unterzogen, wodurch dieser in spannungsfreiem Zustand die Soll-Form dauerhaft annimmt. Der so geformte Drahtbogen 24 wird aus den Drahtaufnahmevorrichtungen 22 entnommen und kann von dem Zahnarzt nach Versehen mit Brackets bei dem Patienten appliziert werden.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel soll wieder eine Brackerpositionierungsschablone 26 des Soll-Zahnbogens 14 erstellt werden.

Es versteht sich, daß dann, wenn wegen großer Zahnstel­ lungsanomalien nacheinander verschiedene Drahtbögen ein­ zusetzen sind, der "Soll-Zahnbogen" der Form des jeweils einzusetzenden Drahtbogens entspricht, der Soll- Zahnbogen also nicht immer bereits der "Ideal-Zahnbogen" ist.

Es versteht sich weiter, daß bei den Zersägen des Arbeitsmodells dieses auch zahngruppenweise zersägt werden kann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen eines patientenspezifi­ schen zur Korrektur einer Zahnfehlstellung dienenden, mit auf die Zähne wirkenden Brackets verbundenen, aus einem durch Wärmebehandlung bleibend verformbaren Mate­ rial gefertigten Drahtbogens, auf der Grundlage eines von dem Zahnarzt erstellten Abrucks des zu korrigieren­ den Gebisses
mit den folgenden Schritten:
Erstellen eines Arbeitsmodells (12) aus dem Abdruck (10),
Zersägen des Arbeitsmodells (12) in Einzelzähne (12a, 12b),
Zusammenfügen der ausgesägten Einzelzähne (12a, 12b) zu einem Soll-Zahnbogen (14),
Aufkleben von mit Slots (16) versehenen Brackets (18) auf die zu dem Soll-Zahnbogen (14) angeordneten Einzel­ zähne (12a, 12b),
spielfreies Einfügen der einen Teile (20a) zweiteiliger Übertragungselemente (20) in die Slots (16) der Brackets (18),
Eingipsen der anderen Teile (20b) der Übertragungsele­ mente (20) zum Erfassen der Orte der Slots (16) der Brackets (18) in einem Gipskörper (22),
Lösen der beiden Teile (20a, 20b) der Übertragungsele­ mente (20) voneinander,
Entfernen des Soll-Zahnbogens (14) von dem Gipskörper (22)
Entnehmen der einen Teile (20a) der Übertragungselemen­ te aus den Slots (16) der Brackets (18),
Einsetzen von Draht-Aufnahmevorrichtungen (22) in die anderen Teil (20b) der Übertragungselemente (20),
spielfreies Einfügen des Drahtbogens (24) in die Draht-Aufnahmevorrichtungen (22), und
Wärmebehandeln des Drahtbogens (24) zur Bewirkung sei­ ner dauerhaften Umformung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
Trennen der einen Teile (20a) der Übertragungselemente (20) aus den Slots (16) der Brackets (18), und
Herstellung von Brackerpositionierungsschablonen (26) des Soll-Zahnbogens (14).

3. Verfahren zum Herstellen eines patientenspezifi­ schen zur Korrektur einer Zahnfehlstellung dienenden, mit auf die Zähne wirkenden Brackets verbundenen, aus einem durch Wärmebehandlung bleibend verformbaren Mate­ rial gefertigten Drahtbogens auf der Grundlage eines von dem Zahnarzt erstellten Abrucks des zu korrigieren­ den Gebisses
mit den folgenden Schritten:
Erstellen eines Arbeitsmodells (12) aus dem Abdruck (10),
Aufkleben von mit Slots (16) versehenen Brackets (18) auf den Ist-Zahnbogen (14),
Bestimmen der Koordinaten der sich in der Ist-Position befindlichen Slots (16) der Brackets (18) durch ein opto-elektronisches Verfahren,
Zersägen des Arbeitsmodells (12) in Einzelzähne (12a, 12b),
Zusammenfügen der ausgesägten Einzelzähne (12a, 12b) zu einem Soll-Zahnbogen (14),
Bestimmen der Koordinaten der sich in der Soll-Position befindlichen Slots (16) der Brackets (18) durch ein opto-elektronisches Verfahren,
Errechnen der Form des Drahtbogens (24) aus den Soll- Koordinaten der Slots (16),
Formen eines steifen Hilfsdrahtes (28) in die errechne­ te Form des Drahtbogens (24) in einzelnen den verschie­ denen Brackets entsprechenden Biegesequenzen,
spielfreies Aufsetzen der einen Teile (20a) zweiteili­ ger Übertragungselemente (20) auf den steifen Hilfs­ draht (28),
Eingipsen der anderen Teile (20b) der Übertragungsele­ mente (20) in einem Gipskörper (22) zum Erfassen der Orte der Biegesequenzen des steifen Hilfsdrahts (28),
Lösen des steifen Hilfsdrahts (28) aus dem einen Teil (20a) des Übertragungselements (20),
Einbringen des aus einer Formgedächtnislegierung gebil­ deten Drahtbogens (24) in die Drahtaufnahmevorrichtun­ gen (22),
Wärmebehandeln des Drahtbogens (24) zur Bewirkung sei­ ner dauerhaften Umformung, und
Entnehmen des geformten Drahtbogens (24) aus den Draht­ aufnehmevorrichtungen (22).

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Herstellung von Brackerpositionierungsschablonen (26) des Soll-Zahnbogens (14).

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbogen (24) aus einer Formgedächtnislegie­ rung gebildet ist.