DE19647172A1

DE19647172A1 - phantom

Info

Publication number: DE19647172A1
Application number: DE19647172A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bohne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: DE29613274U1; DE19647172C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Phantom für die Simulation von chirurgischen Eingriffen an Knochen, insbesondere an Kiefer knochen beim Einsetzen von Implantaten, mit einem die Kompakta des Knochens nachbildenden Grundkörper und mit einem die Spon giosa des Knochens nachbildenden, in dem Grundkörper angeord neten Kern. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Phantoms.The invention relates to a phantom for simulation of surgery on bones, especially jaws bone when inserting implants, with one the compact of the basic body and with a spon Biosimulating giosa of the bone, arranged in the basic body neten core. The invention further relates to a method for Making such a phantom.

Unterkieferphantome der eingangs beschriebenen Art dienen beispielsweise zur Aus- und Weiterbildung von Zahnärzten im Einsetzen von Implantaten, die im Unterkieferknochen verankert werden sollen. Dabei erfolgt eine mechanische Bearbeitung des Phantoms, die möglichst realitätsnah sein muß, damit sich ein auf die Praxis übertragbarer Lernerfolg einstellt. Serve lower jaw phantoms of the type described in the introduction For example, for training and further education of dentists in Insertion of implants that are anchored in the mandible should be. Mechanical processing of the Phantoms, which must be as realistic as possible in order for one sets learning success that can be applied in practice.

Es sind Phantome der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei denen es sich jedoch nicht um Unterkiefer- oder Oberkiefer phantome handelt.There are known phantoms of the type described at which, however, are not lower jaw or upper jaw phantome.

Bei bekannten Unterkieferphantomen wird der Unterkieferknochen durch einen Formkörper aus homogenem Kunststoff nachgebildet, so daß sich keine Unterschiede zwischen der Kompakta des Knochens und der Spongiosa des Knochens ergeben. So finden beispielsweise die in der Realität auftretenden stark unterschiedlichen Bearbeitungswiderstände der Kompakta und der Spongiosa keine Berücksichtigung. Weiterhin fehlt es an der Wiedergabe wichtiger anatomischer Strukturen, wie des Nervus alveolaris inferior, des Nervus mentalis, des Canalis mandibularis und des Foramen mentale.With known lower jaw phantoms, the lower jaw bone reproduced by a molded body made of homogeneous plastic, so that there are no differences between the compact bone and the cancellous bone. For example, find the very different in reality Machining resistances of the Kompakta and Spongiosa none Consideration. Furthermore, the playback is more important anatomical structures, such as the inferior alveolar nerve, the Mental nerve, mandibular canal and foramen mental.

Darüberhinaus ist es weder möglich, eine sinnvolle Röntgen diagnostik des Phantoms vor oder nach der Implatation durch zu führen, noch ist eine den Unterkieferknochen in der Realität umgebende Schleimhaut nachgebildet. Letztlich sind keine Mög lichkeiten vorhanden, das Unterkieferphantom in einem Phantom kopf zu verwenden, so daß insgesamt bei Verwendung dieser bekannten Unterkieferphantome keine realitätsnahen Ausbildungs möglichkeiten gegeben sind.Furthermore, it is neither possible to get a sensible x-ray Diagnostics of the phantom before or after the implication with lead, is still one of the lower jaw bones in reality reproduced surrounding mucous membrane. Ultimately there are no possibilities the lower jaw phantom in a phantom head to use so that overall when using this known lower jaw phantoms no realistic training possibilities are given.

Bei einem ebenfalls bekannten, weiterentwickelten Unterkiefer phantom (Implantmodell A-J der Firma Frasaco) ist die den Unterkieferknochen umgebende Schleimhaut in nahtfähiger Weise nachgebildet. Weiterhin sind Möglichkeiten zur Anwendung des Unterkieferphantoms in einem Phantomkopf geschaffen, und für die Planung einer Implantation werden fiktive Röntgenbilder von dem Unterkieferphantom mitgeliefert. Eine Röntgendiagnostik unmit telbar an dem Unterkieferphantom ist jedoch nicht möglich. Ebenso fehlt es weiterhin an der realitätsnahen Nachbildung des Kieferknochens mit Kompakta und Spongiosa. With a well-known, further developed lower jaw phantom (implant model A-J from Frasaco) is the one Mucosa surrounding the mandible in a seamless manner replicated. There are also options for using the Mandible phantom created in a phantom head, and for that Planning an implantation will be fictitious X-ray pictures of the Mandible phantom included. X-ray diagnostics immediately However, it is not possible to telephoto the lower jaw phantom. Likewise, there is still no realistic replica of the Jaw bone with compact and cancellous bone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Phantom für die Simulation von chirurgischen Eingriffen am Knochen, insbesondere ein Unterkieferphantom, aufzuzeigen, dessen Bearbeitungseigen schaften der Realität genau nachgebildet sind. Weiterhin soll ein geeigneter Weg zur Herstellung eines solchen Phantoms aufgezeigt werden.The invention has for its object a phantom for Simulation of surgical interventions on the bone, in particular to show a lower jaw phantom, its processing properties realities are exactly modeled. Furthermore should an appropriate way to make such a phantom be shown.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Phantom dadurch gelöst, daß der die Spongiosa des Knochens nachbildende, in dem Grundkörper angeordnete Kern aus einem harten Schaum ausgebildet ist. Dabei bedeutet harter Schaum, daß der Kern kleine Gasblasen in einem harten Kunststoff einschließt. Die Gasblasen sind vorzugsweise geschlossen, damit der Kern in den Grundkörper integriert werden kann, ohne daß irgendwelche Substanzen in unerwünschter Weise in die Gasblasen, d. h. den Kern, eindrin gen. Ein solcher harter Schaum besitzt in realitätsnaher Weise einen deutlich geringeren Bearbeitungswiderstand als der aus massivem Kunststoff ausgebildete Grundkörper. Dies ist für die praxisnahe Ausbildung im Einsetzen von Implantaten von erheb lichem Vorteil.According to the invention, this task is achieved with the phantom solved that the simulating the cancellous bone in which Base body arranged core formed from a hard foam is. Hard foam means that the core has small gas bubbles in a hard plastic. The gas bubbles are preferably closed, so that the core in the main body can be integrated without any substances in undesirably into the gas bubbles, d. H. the core, inside Such a hard foam has in a realistic way a significantly lower machining resistance than that solid plastic trained body. This is for the practical training in the insertion of implants from considerable advantage.

Vorzugsweise weist der Kern die gleiche chemische Zusammen setzung auf wie der Grundkörper. Damit ist eine vollständige Verbindung des Kerns mit dem Grundkörper bei der Herstellung des Phantoms in einfacher Weise möglich. Der Kern und der Grund körper unterscheiden sich in diesem Fall im wesentlichen nur durch die zusätzlichen Gasblasen in dem Kern.The core preferably has the same chemical combination like the basic body. This is a complete one Connection of the core to the base body in the manufacture of the Phantoms possible in a simple way. The core and the reason In this case, bodies essentially only differ through the additional gas bubbles in the core.

Der Kern kann aus einem Kunststoff ausgebildet sein, dem ein Röntgenkontrastmittel zugesetzt ist. Entsprechend kann auch dem den Grundkörper ausbildenden Kunststoff ein Röntgenkontrast mittel zugesetzt sein. Hiermit wird eine Röntgendiagnostik an dem Phantom sowohl vor als auch nach dem Einsetzen von Implan taten möglich. Das Röntgenkontrastmittel kann für den Kern und für den Grundkörper in unterschiedlichen Konzentrationen bezogen auf den Kunststoff eingesetzt werden. Unterschiedliche Röntgen kontraste ergeben sich aber bereits durch die geringere Dichte des Kerns aufgrund der Gasblasen. Als Röntgenkontrastmittel kommen alle mit dem eingesetzten Kunststoff mischbaren oder darin suspendierbaren Stoffe in Frage, die den Röntgenkontrast des Kunststoffs beeinflussen können, beispielsweise Gips oder auch üblicherweise zur Injektion in einen lebenden menschlichen Körper vorgesehene Röntgenkontrastmittel.The core can be formed from a plastic, the one X-ray contrast medium is added. According to that an X-ray contrast forming the plastic body be added medium. Hereby an X-ray diagnosis is started the phantom both before and after the insertion of Implan did possible. The X-ray contrast agent can be used for the core and for the base body in different concentrations be used on the plastic. Different x-rays contrasts already result from the lower density of the core due to the gas bubbles. As an X-ray contrast medium all come miscible with the plastic used or substances that can be suspended in the X-ray contrast can influence the plastic, for example plaster or also usually for injection into a living human X-ray contrast media intended for the body.

Der Kern kann ein unter Vakuum ausgehärteter Formkörper sein. Die Aushärtung unter Vakuum führt zu der gewünschten Ausbildung von Gasblasen in dem Kunststoff, der bei Aushärtung unter Normaldruck oder Überdruck massive Formkörper, beispielsweise für den Grundkörper, ausbildet. Dies ist auf das Verdampfen geringer Anteile des Kunststoffs unter Einwirkung des Vakuums, d. h. eines signifikanten Unterdrucks gegenüber dem Normaldruck, zurückzuführen.The core can be a shaped body which has been cured under vacuum. Curing under vacuum leads to the desired training of gas bubbles in the plastic that when cured under Normal pressure or overpressure massive moldings, for example for the basic body. This is due to the evaporation small amounts of plastic under the influence of the vacuum, d. H. a significant negative pressure compared to normal pressure, attributed.

Der Grundkörper ist vorzugsweise ein in zwei Schritten gegos sener Formkörper. In einem ersten Schritt wird der Grundkörper bis zur Höhe des Kerns ausgebildet. Dann wird der Kern auf den Teil des Grundkörpers aufgelegt, und anschließend wird der Grundkörper vervollständigt. Dabei ergibt sich ein geschlossener Grundkörper, der fest mit dem Kern verbunden ist.The base body is preferably cast in two steps its molded body. In a first step, the basic body trained to the level of the core. Then the core is on the Part of the base body is placed, and then the Basic body completed. This results in a closed one Base body that is firmly connected to the core.

Vor dem Anordnen des Kerns auf dem im ersten Schritt gegossenen Teil des Grundkörpers kann ein durch den Knochen verlaufender Nervenkanal mit einem Röntgenkontrastmittel markiert werden. Dieser Nervenkanal kann dabei an dem Phantom tatsächlich ausge spart sein oder nur aus der Markierung bestehen. Wenn der Kanal tatsächlich ausgespart ist, kann auch ein röntgenopaker Faden in den Kanal eingelegt werden, um den Nerv nachzubilden. Ein röntgenopaker Faden ist auch geeignet, einen nicht nur durch, sondern auch an dem Knochen verlaufenden Nerv bei dem Phantom nachzubilden, so daß er bei einer Röntgendiagnostik an dem Phantom sichtbar wird. Die Beschädigung von Nerven stellt in der Realität ein ernsthaftes Problem dar, so daß die realistische Ausbildung in diesem Bereich besonders wichtig ist. Bei einem Unterkieferphantom geht es konkret um den Nervus alveolaris inferior, der im Unterkieferknochen durch den Canalis mandibularis verläuft und nach dem Austreten aus dem Foramen mentalis als Nervus mentalis bezeichnet wird.Before placing the core on the one cast in the first step Part of the body can be a bone Mark the nerve canal with an X-ray contrast medium. This nerve channel can actually go out on the phantom saves or consist only of the marking. If the channel an X-ray opaque thread can actually be left out the canal is inserted to replicate the nerve. A X-ray opaque thread is also suitable, not only through, but also on the bone running nerve in the phantom replicate, so that he has an X-ray diagnosis on the Phantom becomes visible. The nerve damage represents in the Reality is a serious problem, so the realistic Training in this area is particularly important. At a The mandible phantom is specifically about the alveolar nerve inferior, in the lower jaw through the canalis mandibularis runs and after exiting the foramen mentalis is referred to as the mental nerve.

Eine den Knochen umgebende Schleimhaut kann bei dem neuen Phantom durch einen den Grundkörper umgebenden Mantel nachgebil det sein. Hierdurch ist die Nachbildung der Schleimhaut in relativ einfacher Weise möglich. Um dennoch eine Nahtfähigkeit der nachgebildeten Schleimhaut zu erreichen, kann in den Mantel aus Silikon eine Gaze eingebettet sein. Diese Gaze ist möglichst engmaschig um eine realitätsnahe Nähbarkeit zu erreichen.A mucous membrane surrounding the bone can Reproduced phantom by a jacket surrounding the body det be. This replicates the mucous membrane in possible in a relatively simple way. To still have a seam ability The mucous membrane can be reached in the coat a gauze can be embedded from silicone. This gauze is as possible close-knit to achieve realistic sewability.

Zur Lagedefinition der Gaze ist diese vor dem Angießen des Silikonmantels an dem Knochen zu befestigen. Dies ist in ein fachster Weise möglich, wenn die Gaze schlauchförmig ausgebildet und auf den Knochen aufgezogen ist. Ansonsten kann die Gaze aber auch punktuell an den Knochen angeklebt werden.To define the position of the gauze, this is before pouring the Attach the silicone jacket to the bone. This is in one most professionally possible if the gauze is tubular and raised on the bones. Otherwise the gauze can can also be glued to the bone at certain points.

In einer Weiterbildung der Erfindung für ein Oberkieferphantom ist auf einer Innenoberfläche einer Ausnehmung in dem Grundkörper eine Kautschukschicht vorgesehen. Diese Kautschuk schicht bildet eine Knochenhöhlenschleimhaut, d. h. hier, eine Kiefernhöhlenschleimhaut aus. Es ist möglich, die Kautschuk schicht wie eine reale Kiefernhöhlenschleimhaut zu präparieren, um an dem Oberkieferphantom eine Sinusbodenelevation oder eine Sinuskopie durchzuführen. Auch hierbei handelt es sich um wichtige Techniken im Zusammenhang mit dem Einsetzen von Implantaten in einen Kieferknochen. In a further development of the invention for a maxillary phantom is on an inner surface of a recess in the Base body provided a rubber layer. This rubber layer forms a bone cavity mucosa, d. H. here one Pine mucosa. It is possible to use the rubber layer to prepare like a real maxillary sinus mucosa, to a sinus floor elevation or a Perform sinuscopy. This is also about important techniques related to the insertion of Implants in a jawbone.

Vorzugsweise weist das Phantom eine lösbar mit dem Grundkörper verbundene Trägerplatte auf, die beispielsweise die Anwendung eines erfindungsgemäßen Unterkieferphantoms in einem Phantomkopf ermöglicht. Lösbar sollte die Trägerplatte für den Grundkörper sein, damit sie für eine Röntgendiagnostik entfernt werden kann. Bei einer Röntgendiagnostik würde die Trägerplatte zu unrea listischen und die Diagnostik behindernden Schattenwürfen führen.The phantom preferably has a detachable part with the base body connected carrier plate, for example the application of a mandible phantom according to the invention in a phantom head enables. The carrier plate for the base body should be detachable so that it can be removed for X-ray diagnostics. With an X-ray diagnosis, the carrier plate would be too unreal listical shadow casts that hinder diagnostics to lead.

Zur lösbaren Befestigung der Trägerplatte an dem Grundkörper können an dem Grundkörper Einschraubhülsen ausgebildet sein, in die Befestigungsschrauben für die Trägerplatte einschraubbar sind. Dabei muß es sich nicht um Gewindehülsen handeln. Vielmehr finden bevorzugt selbstschneidende Befestigungsschrauben Verwen dung, die in einfache Lochhülsen in dem Grundkörper eingedreht werden.For detachable attachment of the carrier plate to the base body can be formed on the base body, in the fastening screws for the carrier plate can be screwed in are. It does not have to be threaded sleeves. Much more prefer to use self-tapping screws dung, which is screwed into simple perforated sleeves in the base body will.

Das neue Phantom erlaubt neben der Ausbildung im reinen Ein setzen von Implantaten auch das Einüben spezieller Techniken der Kieferchirurgie. So können Membrantechniken, beispielsweise die GBR- (guided bone regeneration) Technik, Augmentationstechniken, beispielsweise die autologe Knochentransplantation, das bone splitting zur lokalen Kieferverbreiterung und auch die Transpo sition der Nervus alveolaris inferior an dem neuen Phantom realitätsnah simuliert werden. Bezüglich der anwendbaren Röntgendiagnostik ist das Phantom nicht nur für Standard verfahren, wie die Orthopantomographie, sondern auch für computertomographische Verfahren, wie das Denta-Scan-Verfahren, geeignet.The new phantom allows training in pure on placing implants also practicing special techniques of Oral surgery. For example, membrane techniques, such as GBR (guided bone regeneration) technique, augmentation techniques, for example the autologous bone transplant, the bone splitting for local jaw widening and also the transpo position of the inferior alveolar nerve on the new phantom be simulated realistically. Regarding the applicable X-ray diagnostics is not just a phantom for standard procedures like orthopantomography, but also for computed tomography methods, such as the Denta scan method, suitable.

Bei dem Verfahren wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kern aus einem Präpolymer unter Vakuum ausge härtet wird, wobei das Präpolymer die gleiche chemische Zusam mensetzung aufweist wie ein Präpolymer für den Grundkörper, der unter einem höheren Druck ausgehärtet wird. Wie bereits erläu tert wurde, führt das Aushärten des Kerns unter Unterdruck bei einer dem kompakten Grundkörper gleichenden chemischen Zusammen setzung zu der gewünschten porösen Struktur.In the method, the object of the invention is thereby solved that the core made out of a prepolymer under vacuum is cured, the prepolymer having the same chemical composition composition has like a prepolymer for the base body, the is cured under a higher pressure. As already explained tert, leads to hardening of the core under negative pressure a chemical combination similar to the compact body setting to the desired porous structure.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens betrifft die zweischrittige Ausbildung des Grundkörpers, die ebenfalls bereits erläutert wurde.An advantageous development of the method relates to two-step training of the main body, which also has already been explained.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt:The invention is described below using exemplary embodiments explained and described in more detail. It shows:

Fig. 1 einen Kern für die Nachbildung der Spongiosa eines Unterkieferknochens mit Anguß in der Seitenansicht, Fig. 1 shows a core for the reproduction of the cancellous bone of the lower jaw bone with sprue in the side view,

Fig. 2 den Kern gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von unten, Fig. 2 shows the core according to Fig. 1, in a view from below

Fig. 3 einen Teil eines Grundkörpers für die Nachbildung der Kompakta eines Unterkieferknochens in der Seiten ansicht, Figure 3 shows a part of a base body for the replication of the compact view. Mandibular bone in the sides,

Fig. 4 eine Seitenansicht des gesamten Grundkörpers mit eingebettetem Kern gemäß den Fig. 1 und 2, Fig. 4 is a side view of the entire base body with embedded core shown in FIGS. 1 and 2,

Fig. 5 eine Ansicht von oben auf ein Unterkieferphantom mit dem Grundkörper und dem Kern gemäß den Fig. 1 bis 4, Fig. 5 is a view from above of a lower jaw phantom with the base body and the core of FIGS. 1 to 4,

Fig. 6 einen ersten Querschnitt durch das Phantom gemäß Fig. 5, Fig. 6 is a first cross section of the phantom of Fig. 5,

Fig. 7 einen zweiten Querschnitt durch das Phantom gemäß Fig. 5, Fig. 7 is a second cross section of the phantom of Fig. 5,

Fig. 8 eine Ansicht von oben auf ein Oberkieferphantom und Fig. 8 is a top view of an upper jaw phantom and

Fig. 9 einen Querschnitt durch das Phantom gemäß Fig. 8. Fig. 9 is a cross-sectional view of the phantom of Fig. 8.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Kern 1 dient zur Nachbildung der Spongiosa eines Knochens bei einem Phantom für die Simulation von chirurgischen Eingriffen an dem Knochen. Der Kern 1 besteht aus einem harten Schaum mit geschlossener Oberfläche, d. h. aus einem kleine Gasblasen einschließenden, harten Kunststoff. Der Kern 1 ist unter Vakuum, d. h. unter Unterdruck, in einer Guß form ausgehärtet worden. Hiervon ist noch der Anguß 2 zurückge blieben, an dessen Oberseite 3 die blasige Struktur des harten Schaums zumindest ansatzweise ersichtlich ist. Der Anguß 2 wird für die Ausbildung des Phantoms unter Verwendung des Kerns 1 entfernt und ist in Fig. 2 bereits nicht mehr dargestellt.The core 1 shown in FIG. 1 serves to simulate the cancellous bone of a bone in a phantom for the simulation of surgical interventions on the bone. The core 1 consists of a hard foam with a closed surface, ie of a hard plastic enclosing small gas bubbles. The core 1 has been cured in a casting mold under vacuum, ie under negative pressure. Of this, the sprue 2 remained, on the top 3 of which the blistered structure of the hard foam is at least partially visible. The sprue 2 is removed for the formation of the phantom using the core 1 and is no longer shown in FIG. 2.

Fig. 2 zeigt den Kern 1 gemäß Fig. 1 von unten. Dabei wird der Verlauf des sich in der Spongiosa des Knochens erstreckenden cranialen Teils des Canalis mandibularis 4 ersichtlich. Der den Kern 1 ausbildende Kunststoff ist mit einem Röntgenkontrast mittel versetzt. Der craniale Canalis mandibularis ist zusätz lich derart mit einem Röntgenkontrastmittel markiert, daß er in einem Röntgenbild des Phantoms gegenüber dem Kern 1 deutlich hervorgehoben ist. FIG. 2 shows the core 1 according to FIG. 1 from below. The course of the cranial part of the mandibular canal 4 extending in the cancellous bone is shown. The plastic forming the core 1 is offset with an X-ray contrast medium. The cranial mandibular canal is additionally marked with an X-ray contrast medium in such a way that it is clearly highlighted in an X-ray image of the phantom relative to the core 1 .

Der Kern 1 gemäß den Fig. 1 und 2 wird auf einem zuvor herge stellten basalen Teil 5 eines Grundkörpers 6 aufgelegt. Der basale Teil 5 des Grundkörpers 6 bildet den unteren Bereich eines Kieferknochens sowie die aufstrebenden Kieferäste nach. Ebenso ist an ihm, was aus Fig. 3 nicht ersichtlich ist, der basale Canalis mandibularis ausgebildet.The core 1 according to FIGS. 1 and 2 is placed on a previously made basal part 5 of a base body 6 . The basal part 5 of the base body 6 reproduces the lower region of a jawbone and the emerging jaw branches. The basal mandibular canal is also formed on it, which cannot be seen from FIG. 3.

Mit dem aufgelegten Kern 1 wird der Formkörper 6 durch Ergänzen eines cranialen Teils 7 fertiggestellt, so daß der Formkörper 6, wie aus Fig. 4 ersichtlich, die gesamten Umrisse eines Unter kieferknochens nachbildet. Dabei entspricht der Formkörper 6 der Kompakta und der Kern 1 der Spongiosa des Unterkieferknochens, die unterschiedliche Bearbeitungswiderstände bei der Simulation von chirurgischen Eingriffen an dem Unterkieferknochen auf weisen. With the core 1 placed thereon, the shaped body 6 is completed by adding a cranial part 7 , so that the shaped body 6 , as shown in FIG. 4, reproduces the entire outline of a lower jaw bone. The shaped body 6 corresponds to the compact and the core 1 to the cancellous bone of the mandible, which has different processing resistances when simulating surgical interventions on the mandible.

Der Kunststoff, der den Grundkörper 6 ausbildet, ist wie der Kunststoff des Kerns 1 mit einem Röntgenkontrastmittel versetzt. Tatsächlich handelt es sich um denselben Kunststoff mit demsel ben Zusatz an Röntgenkontrastmittel. Durch die Verwendung desselben Kunststoffs für den Kern 1 und den Formkörper 6 wird eine gute Verbindung dieser beiden Teile erreicht. Im Bereich des Formkörpers 6 weist der Kunststoff jedoch eine kompakte Struktur auf. Dies wird durch Aushärten des Kunststoffs unter Überdruck erreicht.The plastic that forms the base body 6 , like the plastic of the core 1 , is mixed with an X-ray contrast agent. In fact, it is the same plastic with the same X-ray contrast agent added. By using the same plastic for the core 1 and the molded body 6 , a good connection of these two parts is achieved. In the area of the molded body 6 , however, the plastic has a compact structure. This is achieved by curing the plastic under excess pressure.

Fig. 5 zeigt ein Phantom 8 mit dem den Kern 1 einschließenden Grundkörper 6 gemäß Fig. 4. Dabei ist zusätzlich ein Mantel 9 aus Silikon zur Nachbildung einer den Unterkieferknochen umgebenden Schleimhaut vorgesehen. Weiterhin ist der Grundkörper 6 auf einer Trägerplatte 10 befestigt, die den Einbau des Phan toms 8 in einen hier nicht dargestellten Phantomkopf ermöglicht. Die Trägerplatte 10 weist eine Gewindebohrung 11 zur Befestigung in dem Phantomkopf auf. Ihrerseits ist die Trägerplatte 10 über in Fig. 5 nicht sichtbare Schrauben an dem Grundkörper 6 befestigt, die dort in Einschraubhülsen 12 eingreifen. Der rückwärtige Austrittspunkt des Nervus alveolaris inferior ist durch einen dort eingeschobenen röntgenopaken Silikon-Loop 13 markiert. An der Oberseite des die Schleimhaut nachbildenden Mantels 9 ist der Kieferkamm 14, ein äußerer Ansatz 15 zur Mundschleimhaut und ein innerer Ansatz 16 zur Zunge erkennbar, ebenso wie der Verlauf von Bändern 17 und 18 zur Lippenmuskula tur bzw. zur Zunge. Die Zunge selbst ist nicht nachgebildet, der Formkörper 9 ist aber zwischen den beiden Kieferästen im Bereich 19 massiv ausgebildet, so daß bei der Röntgendiagnose ein Röntgenkontrast erreicht wird, wie er im Realfall mit Zunge auftritt. Für die Röntgendiagnose ist die Trägerplatte 10 von dem Phantom 8 zu entfernen, damit sie keinen unerwünschten Schatten in der Röntgenaufnahme ausbildet. FIG. 5 shows a phantom 8 with the base body 6 enclosing the core 1 according to FIG. 4. In addition, a jacket 9 made of silicone is provided to simulate a mucous membrane surrounding the mandible. Furthermore, the base body 6 is fastened to a carrier plate 10 , which enables the installation of the phantom 8 in a phantom head, not shown here. The carrier plate 10 has a threaded bore 11 for attachment in the phantom head. For its part, the carrier plate 10 is fastened to the base body 6 by means of screws which are not visible in FIG. 5 and which engage in screw-in sleeves 12 there . The posterior exit point of the inferior alveolar nerve is marked by an X-opaque silicone loop 13 inserted there. At the top of the mucous membrane simulating jacket 9 , the alveolar ridge 14 , an outer neck 15 to the oral mucosa and an inner neck 16 to the tongue can be seen, as well as the course of bands 17 and 18 to the lip muscles or to the tongue. The tongue itself is not simulated, but the molded body 9 is solid between the two jaw branches in the area 19 , so that an X-ray contrast is achieved in X-ray diagnosis, as occurs in the real case with the tongue. For the X-ray diagnosis, the carrier plate 10 must be removed from the phantom 8 so that it does not form an undesired shadow in the X-ray image.

Die Fig. 6 und 7 geben Querschnitte durch den Formkörper 6 mit dem Kern 1 und dem umgebenden Mantel 9 aus Silikon wieder. FIGS. 6 and 7 show cross sections through the mold body 6 with the core 1 and the surrounding jacket 9 made of silicone again.

Hierbei wird aus Fig. 6 der Verlauf des durch einen röntgen opaken Silikon-Loop 20 markierten Nervus alveolaris inferior 13 im Canalis mandibularis 4 unterhalb des Kerns 1, aber innerhalb des Formkörpers 6 deutlich. Demgegenüber zeigt Fig. 7 einen Querschnitt im vorderen Bereich des Kieferknochens, in den der Nervus mentalis 21 außerhalb des Formkörpers 6 verläuft. Hier ist der Nervus mentalis 21 durch einen röntgenopaken Silikon-Loop 22 bezüglich seiner Lage markiert. Um den Formkörper 6 verläuft eine engmaschige Gaze 23, was sowohl aus Fig. 6 als auch Fig. 7 hervorgeht. Diese Gaze 23 ist schlauchförmig ausgebildet und über den von dem Mantel 9 umgebenen Teil des Formkörpers 6 aufgezogen. Die Gaze 23 stellt die Nahtfähigkeit des die Schleimhaut nachbildenden Mantels 9 aus Silikon sicher.Here, the curve is shown in FIG. 6 of the opaque by a radiopaque silicone loop 20 labeled inferior alveolar nerve 13 in the mandibular canal 4 considerably below the core 1, but within the mold body 6. In contrast, FIG. 7 shows a cross section in the front region of the jawbone, into which the mental nerve 21 extends outside the molded body 6 . Here the mental nerve 21 is marked with respect to its position by an X-ray opaque silicone loop 22 . A narrow-mesh gauze 23 runs around the molded body 6 , as can be seen from both FIG. 6 and FIG. 7. This gauze 23 is tubular and is drawn over the part of the molded body 6 surrounded by the jacket 9 . The gauze 23 ensures the ability of the jacket 9 made of silicone to imitate the mucous membrane.

Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte Oberkieferphantom ent spricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem Unterkieferphantom gemäß Fig. 5. Es ist auch in grundsätzlich derselben Weise herstellbar wie das Unterkieferphantom 5. Im Folgenden wird daher nur auf die Besonderheiten des Oberkieferphantoms näher eingegangen. Als wesentlicher Unterschied ist hier eine zusätzliche Kautschukschicht 26 vorgesehen, die den Grund der nachgebildeten Kiefernhöhlen 31, d. h. den rechten und den linken Sinus maxillaris, bedeckt. Diese Kautschukschicht kann wie eine Kiefernhöhlenschleimhaut präpariert werden und erlaubt so das Einüben einer Sinusbodenelevation oder einer Sinuskopie an dem Oberkieferphantom gemäß den Fig. 8 und 9. Weiterhin sind bei dem Phantom gemäß den Fig. 8 und 9 die anatomischen Besonderheiten eines realen Oberkiefers nachgebildet. Hierbei handelt es sich um die Nasenhöhle 25, das rechte und das linke Foramen infraorbitale 27 und um das rechte und das linke Ostium naturale 29. Letztlich ist bei dem Oberkieferphantom im Gegen satz zu dem Unterkieferphantom keine separate Trägerplatte 10 vorgesehen. Vielmehr befindet sich die Gewindebohrung 11 direkt in dem Formkörper 6 oberhalb der Nachbildung des knöchernden Gaumens 32. The upper jaw phantom shown in FIGS. 8 and 9 corresponds in its basic structure to the lower jaw phantom according to FIG. 5. It can also be produced in basically the same way as the lower jaw phantom 5 . Therefore, only the special features of the maxillary phantom are discussed in more detail below. As an essential difference, an additional rubber layer 26 is provided here, which covers the base of the simulated jaw cavities 31 , ie the right and left maxillary sinuses. This rubber layer can be prepared like a maxillary sinus mucosa and thus allows the practice of sinus floor elevation or sinus copying on the upper jaw phantom according to FIGS. 8 and 9. Furthermore, the anatomical features of a real upper jaw are simulated in the phantom according to FIGS. 8 and 9. These are the nasal cavity 25 , the right and left infraorbital foramen 27 and the right and left ostium naturale 29 . Ultimately, no separate carrier plate 10 is provided in the upper jaw phantom in contrast to the lower jaw phantom. Rather, the threaded bore 11 is located directly in the molded body 6 above the replica of the bony palate 32 .

Im Folgenden werden konkrete Herstellungsbeispiele für die Herstellung des Phantoms 8 gemäß Fig. 5 bzw. Fig. 8 gegeben.Specific manufacturing examples for the manufacture of the phantom 8 according to FIG. 5 or FIG. 8 are given below.

Example 1, Preparation of the Core

Zur Herstellung des Kerns 1 wird zunächst ein Kunststoff gemäß der Vorschrift des Herstellers angemischt. Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um ein Schnellgießharz handeln, wie es von der Firma Hot-Point unter dem Produktnamen Biresin G 27 angeboten wird und bei dem es sich um ein üblicherweise zur Herstellung von Modellbasisplatten verwendetes Diphenylmethan- 4,4-diisocyanat handelt. Ebenso kann auch ein Polymethacryl säureester verwendet werden, wie er von der Firma Zahnfabrik Werchan unter dem Produktnamen Combipress N vertrieben wird und üblicherweise als kaltpolymerisierender Prothesenbasis-Kunst stoff eingesetzt wird. In den Kunststoff wird eine definierte Menge eines Röntgenkontrastmittels eingemischt. Bei dem Röntgen kontrastmittel kann es sich um Gips handeln, wie er beispiels weise von der Firma Ernst Hinrichs unter dem Produktnamen Non plus ultra vertrieben wird und der als Arbeitsmodellwerkstoff Verwendung findet. Es kann auch ein Röntgenkontrastmittel Ver wendung finden, das von der Firma Byk Gulden unter der Bezeich nung Lipiodol-Ultrafluid vertrieben wird. Lipiodol enthält Fettsäureäthylester des jodierten Oleum Papaveris und Natrium sulfit und findet typischerweise als ölige Lösung zur Injektion und Instillation bei der Lymphographie und Fistulographie Verwendung. Ebenso ist die Verwendung von reinem, pulverförmigen Bariumsulfat als Röntgenkontrastmittel möglich.To manufacture the core 1 , a plastic is first mixed in accordance with the manufacturer's instructions. The plastic can be, for example, a quick casting resin, such as is offered by the Hot-Point company under the product name Biresin G 27 and which is a diphenylmethane-4,4-diisocyanate commonly used for the production of model base plates. It is also possible to use a polymethacrylic acid ester, such as that marketed by Zahnfabrik Werchan under the product name Combipress N, which is usually used as a cold-polymerizing denture base plastic. A defined amount of an X-ray contrast medium is mixed into the plastic. The X-ray contrast medium can be gypsum, such as that sold by Ernst Hinrichs under the product name Non plus ultra and which is used as a working model material. An X-ray contrast agent can also be used, which is sold by Byk Gulden under the name Lipiodol-Ultrafluid. Lipiodol contains fatty acid ethyl ester of the iodized oleum Papaveris and sodium sulfite and is typically used as an oily solution for injection and instillation in lymphography and fistulography. It is also possible to use pure, powdered barium sulfate as an X-ray contrast medium.

Der mit dem Röntgenkontrastmittel versetzte Kunststoff wird in eine individuell hergestellte Silikonform eingegossen. An schließend erfolgt das Aushärten des Kunststoff unter Vakuum. Hierdurch wird der Siedepunkt des Kunststoffs bzw. seiner Bestandteile herabgesetzt und eine blasige Struktur in dem ausgehärteten Kunststoff hervorgerufen. Der ausgehärtete Kunst stoff wird als Kern 1 entformt. Der Anguß 2 wird abgeschnitten und verschliffen. The plastic mixed with the X-ray contrast medium is poured into an individually manufactured silicone mold. Then the plastic is cured under vacuum. This lowers the boiling point of the plastic or its components and creates a blistered structure in the hardened plastic. The hardened plastic is demolded as core 1 . The sprue 2 is cut off and sanded.

Example 2, Production of the Basal Part 5 of the Shaped Body 6

Der Teil 5 des Formkörpers 6 wird in derselben Weise wie der Kern 1 hergestellt, nur wird statt Vakuum, d. h. statt Unter druck, Überdruck beim Aushärten des Kunststoffs angewandt, so daß dieser im ausgehärteten Zustand kompakt ist.The part 5 of the molded body 6 is produced in the same way as the core 1 , only instead of vacuum, ie instead of underpressure, overpressure is applied when the plastic is hardened, so that it is compact in the hardened state.

Example 3, marking of the mandibular canal (only in the lower jaw phantom according to FIG. 5)

Bei der Herstellung des Kerns 1 wurde der craniale Anteil des Canalis mandibularis bei der Ausbildung des basalen Bereichs des Kerns berücksichtigt. Ebenso wurde bei der Herstellung des basalen Teils 5 des Formkörpers 6 die basale Hälfte des Canalis mandibularis in Form einer Rille angelegt. Beide Rillen werden mit einem Röntgenkontrastmittel eingestrichen und ergeben nach dem Zusammenfügen des Teils 5 und des Kerns 1 den röntgeno logischen Canalis mandibularis. Als Röntgenkontrastmittel kann Bariumsulfat verwendet werden, wie es unter dem Produktnamen Microtrast Paste handelsüblich ist und typischerweise zur Darstellung des Ösophagus, der Schluckmechanismen, der Peri staltik sowie der Herzgröße und Konfiguration Verwendung findet.In the manufacture of core 1 , the cranial portion of the mandibular canal was taken into account in the formation of the basal region of the core. Likewise, in the manufacture of the basal part 5 of the molded body 6, the basal half of the mandibular canal was created in the form of a groove. Both grooves are coated with an X-ray contrast medium and, after the part 5 and the core 1 have been joined together, result in the radiological mandibular canal. Barium sulfate can be used as an X-ray contrast medium, as is commercially available under the product name Microtrast Paste and is typically used to represent the esophagus, swallowing mechanisms, peristalsis, heart size and configuration.

Example 4, joining the core 1 and the basal part 5 of the molded body 6

Der Kern 1 und der basale Teil 5 des Formkörpers 6 sind vorzugs weise nur an einer definierten Relativposition zusammenfügbar. Diese Position kann auch durch Einlegen des Silikon-Loops 20 in den basalen Anteil des Canalis mandibularis und Auflegen des Kerns in einer solchen Weise erfolgen, daß der Silikon-Loop auch in dem cranialen Anteil des Canalis mandibularis in dem Kern 1 liegt. Vorzugsweise werden der Kern 1 und der Teil 5 des Form körpers 6 miteinander verklebt, um diese Relativlage zu fixieren.The core 1 and the basal part 5 of the molded body 6 are preferably only put together at a defined relative position. This position can also be done by inserting the silicone loop 20 into the basal portion of the mandibular canal and placing the core in such a way that the silicone loop also lies in the cranial portion of the mandibular canal in the core 1 . Preferably, the core 1 and the part 5 of the molded body 6 are glued together to fix this relative position.

Example 5, Finishing the Shaped Body 6

Der Kern 1 wird mit dem basalen Teil 5 des Formkörpers 6 in eine individuelle Silikonform eingebracht. Anschließend wird mit Röntgenkontrastmittel versetzter Kunststoff wie für die Herstel lung des Kerns 1 gemäß Beispiel 1 in die Silikonform eingegossen und der Kunststoff unter Überdruck ausgehärtet. Danach wird der Formkörper 6 entformt und die Gußkanäle werden entfernt und verschliffen.The core 1 is introduced with the basal part 5 of the molded body 6 into an individual silicone mold. Plastic mixed with X-ray contrast medium is then poured into the silicone mold as for the manufacture of the core 1 according to Example 1 and the plastic is cured under excess pressure. The molded body 6 is then removed from the mold and the casting channels are removed and ground.

Example 6, Fixation of the Mental Nerve (Only in the Mandibular Phantom According to FIG. 5)

Zur Nachbildung des Nervus mentalis wird ein ca. 2 cm langer Silikon-Loop 22 jeweils im Bereich des rechten und linken Foramen mentale 24 fixiert. Bei dem Silikon-Loop kann es sich um ein Produkt der Firma Serag-Wiessner Naila handeln, das unter dem Produktnamen Silikon-Loop, gelb vertrieben wird und das als steriler Anschlingfaden vorgesehen ist.To simulate the mental nerve, an approx. 2 cm long silicone loop 22 is fixed in the area of the right and left mental foramen 24 . The silicon loop can be a product from Serag-Wiessner Naila, which is sold under the product name silicon loop, yellow and is intended as a sterile connecting thread.

Example 7, production of the jacket 9 to simulate the mucous membrane

Eine engmaschige Gaze 23, beispielsweise wie sie unter dem Produktnamen tgl von der Firma Lohmann als Schlauchverband, weiß angeboten wird, wird über den Formkörper 6 gezogen bzw. an diesem fixiert. Die Silikon-Loops zur Darstellung des Nervus mentalis auf der rechten und linken Seite des Formkörpers 6 werden durch die Gaze gefädelt und durch eine Naht auf der Gaze fixiert (nur bei dem Unterkieferphantom gemäß Fig. 5). Anschließend wird der Formkörper 6 mit der Gaze in eine individuelle Silikonform zur Herstellung des Formkörpers aus Silikon eingebracht. Die Silikonform wird im voraus mit einer Silikonisolierung behandelt, während insbesondere der Formkörper 6, aber auch die Gaze 23 und die Silikon-Loops 22 mit einem Silikon-Kontaktmittel zur besseren Anhaftung der Mantels 9 behandelt werden können. Anschließend wird nach Anweisung des Herstellers angerührtes Silikon in die Form eingegossen und unter Überdruck ausgehärtet. Abschließend wird der Mantel 9 aus Silikon entformt, und die Gußkanäle werden mit einem Skalpell entfernt. Bei dem Silikon kann es sich um ein Produkt der Firma DT handeln, das unter dem Produktnamen Finosil H vertrieben wird und bei dem es sich um eine kalthärtende Dubliermasse zur Modelldublizierung handelt.A close-knit gauze 23 , for example as is offered in white by the Lohmann company as a tubular bandage under the product name tgl, is pulled over the molded body 6 or fixed to it. The silicone loops for representing the mental nerve on the right and left side of the molded body 6 are threaded through the gauze and fixed on the gauze by a seam (only in the case of the mandible phantom according to FIG. 5). The molded body 6 with the gauze is then introduced into an individual silicone mold for producing the molded body from silicone. The silicone mold is treated in advance with silicone insulation, while in particular the molded body 6 , but also the gauze 23 and the silicone loops 22 can be treated with a silicone contact agent for better adhesion of the jacket 9 . Then, according to the manufacturer's instructions, mixed silicone is poured into the mold and cured under excess pressure. Finally, the jacket 9 is removed from silicone and the casting channels are removed with a scalpel. The silicone can be a DT product that is marketed under the Finosil H product name and is a cold-curing duplicating material for model duplication.

Example 8, completion of the phantom (only with the mandible phantom according to FIG. 5)

Im Anschluß an Beispiel 7 wird die Trägerplatte 10 an den Grund körper 6 angeschraubt, nachdem in die Trägerplatte 10 die Gewindebohrung 11 eingebracht wurde. Die Gewindebohrung 11 ist auf das Gewinde des zu verwendenden Phantomkopfs abgestimmt.Following Example 7, the carrier plate 10 is screwed onto the base body 6 after the threaded bore 11 has been introduced into the carrier plate 10 . The threaded bore 11 is matched to the thread of the phantom head to be used.

Example 9, application of the rubber layer 26 to simulate the maxillary sinus mucosa (only in the upper jaw phantom according to FIG. 8)

Auf den Formkörper 6 wird flüssiger Kautschuk aufgepinselt und bei ca. 50°C für ca. 10 min. vulkanisiert. Dieser Vorgang wird dreimal wiederholt. Als Kautschuk kann ein Produkt verwendet werden, das unter dem Handelsnamen Plastilate von der Firma Hobbytime Bastel-System GmbH vertrieben wird und das üblicher weise im Modellbau- und Hobbybereich zur Herstellung von nahtlosen Schlauchformen Verwendung findet.Liquid rubber is brushed onto the molded body 6 and at approx. 50 ° C. for approx. 10 min. vulcanized. This process is repeated three times. As a rubber, a product can be used which is marketed under the trade name Plastilate by Hobbytime Bastel-System GmbH and which is usually used in the model and hobby sector for the production of seamless tube shapes.

Example 10, completion of the phantom (only in the upper jaw phantom according to FIG. 8)

Im Anschluß an Beispiel 9 wird die Gewindebohrung 11 in den Formkörper 6 eingebracht. Die Gewindebohrung 11 ist auf das Gewinde des zu verwendenden Phantomkopfs abgestimmt.Following Example 9, the threaded bore 11 is introduced into the molded body 6 . The threaded bore 11 is matched to the thread of the phantom head to be used.

In beiden Ausführungsformen erlaubt das neue Phantom 8 ein realitätsnahes Einsetzen von Implantaten und die realitätsnahe Ausführung aller Vor- und Nebenarbeiten, wobei jeweils vorher und hinterher eine Röntgendiagnostik in eben der Weise durchgeführt werden kann, wie sie auch im Realfall üblich ist.In both embodiments, the new phantom 8 allows realistic insertion of implants and the realistic execution of all preliminary and ancillary work, with X-ray diagnostics being able to be carried out beforehand and afterwards in exactly the same way as is usual in real cases.

BezugszeichenlisteReference list

1 - Kern
2 - Anguß
3 - Oberseite
4 - Canalis mandibularis
5 - Teil des Formkörpers
6 - Formkörper
7 - Teil des Formkörpers
8 - Phantom
9 - Formkörper
10 - Trägerplatte
11 - Gewindebohrung
12 - Einschraubhülse
13 - Nervus alveolaris inferior
14 - Kieferkamm
15 - Anschluß
16 - Anschluß
17 - Band
18 - Band
19 - Bereich
20 - Silikon-Loop
21 - Nervus mentalis
22 - Silikon-Loop
23 - Gaze
24 - Foramen mentale
25 - Nasenhöhle
26 - Kautschukschicht
27 - Foramen infraorbitale
28 - Sinus maxillaris
29 - Ostium naturale
30 - Mittelebene
31 - Kiefernhöhle
32 - knöcherner Gaumen 1 - core
2 - sprue
3 - top
4 - Mandibular canal
5 - part of the molded body
6 - molded body
7 - part of the molded body
8 - Phantom
9 - molded body
10 - carrier plate
11 - threaded hole
12 - screw-in sleeve
13 - Inferior alveolar nerve
14 - alveolar ridge
15 - connection
16 - connection
17 - volume
18 - volume
19 - area
20 - silicone loop
21 - Mental nerve
22 - silicone loop
23 - gauze
24 - Mental Foramen
25 - nasal cavity
26 - rubber layer
27 - Infraorbital Foramen
28 - Maxillary sinus
29 - Ostium naturale
30 - middle level
31 - pine cavity
32 - bony palate

Claims

1. Phantom for the simulation of surgical interventions on bones, in particular on jaw bones when inserting implants, with a base body simulating the compact of the bone and with a core forming the cancellous bone, arranged in the base body, characterized in that the Core ( 1 ) is formed from a hard foam.

2. Phantom according to claim 1, characterized in that the core ( 1 ) has the same chemical composition as the base body ( 6 ).

3. Phantom according to claim 1 or 2, characterized in that the core ( 1 ) is formed from a plastic to which an X-ray contrast agent is added.

4. Phantom according to one of claims 1 to 3, characterized in that a nerve channel running through the bone ( 4 ) is marked with an X-ray contrast agent.

5. Phantom according to one of claims 1 to 4, characterized in that an X-ray opaque thread ( 20 , 22 ) simulates a nerve ( 13 , 21 ) extending through or on the bone.

6. Phantom according to one of claims 1 to 5, characterized in that a basic body ( 6 ) at least partially surrounding jacket ( 9 ) made of silicone simulates an at least partially surrounding the mucous membrane.

7. Phantom according to claim 6, characterized in that a gauze ( 23 ) is embedded in the jacket ( 9 ).

8. Phantom according to one of claims 1 to 7, characterized records that a rubber layer on an inner surface a recess in the base body a bone cavity mucus skin, especially a mucous membrane of the maxillary sinus.

9. A method for producing a phantom for the simulation of surgical interventions on bones, in particular on jaw bones when inserting implants, with a base body simulating the compact of the bone and with a core simulating the cancellous bone of the bone, arranged in the base body, according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the core ( 1 ) is cured from a prepolymer under vacuum, the prepolymer having the same chemical composition as a prepolymer for the base body ( 6 ) which is cured under a higher pressure.

10. The method according to claim 9, characterized in that the base body ( 6 ) is cast in two steps ( 5 , 7 ), wherein in a second step a second part ( 7 ) of the base body to a first part of the base body ( 5 ) and the core ( 1 ) arranged thereon is cast on.