DE202013105962U1

DE202013105962U1 - Head bow of a device for determining the position and freedom of movement of the lower jaw

Info

Publication number: DE202013105962U1
Application number: DE201320105962
Authority: DE
Original assignee: Zebris Medical GmbH
Current assignee: Zebris Medical GmbH
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2023-12-31

Abstract

Kopfbogen als Träger von positionsfest am Oberkiefer eines Wirbeltiers anzubringenden Positions-/Bewegungsmessfühlern, als Funktionskomponente einer Vorrichtung zur Bestimmung der Position und von Bewegungsfreiheitsgraden des Unterkiefers des Wirbeltiers relativ zum Oberkiefer, wobei am Kopfbogen mindestens links- oder rechtsseitig eine durchsichtige Koordinaten-Scheibe oder eine Projektionseinrichtung zur Projektion eines Koordinatenrasters auf mindestens den links- oder rechtsseitigen Wangen-/Ohrbereich des Wirbeltiers zur visuellen oder opto-sensorischen Bestimmung der Position von definierten Punkten von dessen Anatomie vorgesehen ist.Head bow as a carrier of position / motion sensors to be fixed in position on the upper jaw of a vertebrate, as a functional component of a device for determining the position and degrees of freedom of movement of the lower jaw of the vertebrate relative to the upper jaw, with a transparent coordinate disc or a projection device on the head bow at least on the left or right side for the projection of a coordinate grid onto at least the left or right cheek / ear area of the vertebrate for visual or opto-sensory determination of the position of defined points of its anatomy.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopfbogen als Träger von positionsfest am Oberkiefer eines Wirbeltiers anzubringenden Positions-/Bewegungsmessfühlern, als Funktionskomponente einer Vorrichtung zur Bestimmung der Position und von Bewegungsfreiheitsgraden des Unterkiefers des Wirbeltiers relativ zum Oberkiefer. Sie betrifft des Weiteren einen wesentlichen Bestandteil eines solchen Kopfbogens sowie eine Messanordnung mit einem solchen.The invention relates to a head bow as a carrier of position / movement sensors to be fixedly mounted on the upper jaw of a vertebrate, as a functional component of a device for determining the position and degrees of freedom of movement of the lower jaw of the vertebrate relative to the upper jaw. It further relates to an essential part of such a head bow and a measuring arrangement with such a head.

Vorrichtungen zum Registrieren der Unterkieferposition und -bewegungen eines Patienten, die mit einer Ultraschall- oder Infrarot-Positionssensorik arbeiten und einen im Stirnbereich des zu untersuchenden Menschen (oder anderen Wirbeltiers) zu fixierenden Kopf- oder Stirnbogen umfassen, sind seit langem bekannt und im praktischen Einsatz. Eine frühe Anordnung dieser Art ist etwa in der CH 658 178 A5 beschrieben.Devices for registering the lower jaw position and movements of a patient, which work with an ultrasound or infrared position sensor system and comprise a head or forehead bow to be fixed in the forehead region of the person to be examined (or other vertebrate), have long been known and in practical use , An early arrangement of this kind is approximately in the CH 658 178 A5 described.

Weiterentwicklungen derartiger Messanordnungen sind (unter Anderem) Gegenstand von Entwicklungen der Anmelderin; vgl. hierzu etwa DE 10 2004 002 953 A1 oder die DE 10 2008 044 746 A1 .Further developments of such measuring arrangements are (among others) the subject of developments of the applicant; see. about this DE 10 2004 002 953 A1 or the DE 10 2008 044 746 A1 ,

Diese Messsysteme sind insbesondere in der Zahnheilkunde von Bedeutung. Zur Herstellung von Zahnersatz werden die Zähne des Ober- und Unterkiefers als Modelle in Artikulatoren (mechanische oder virtuelle Bewegungssimulatoren) eingebracht. Hierbei können dann die Kiefer- bzw. Zahnbewegungen des Patienten nachvollzogen und die prothetischen Maßnahmen überprüft und optimiert werden. Diese Bewegungen sind bei jedem Menschen individuell verschieden und maßgeblich von der Anatomie des Kiefergelenks abhängig. Die genaue Erfassung der individuellen Bewegungsabläufe des Kiefergelenks beispielsweise durch Kaubewegungen ist wichtig, um aufwändige und kostenintensive Nachbehandlungen nach dem Einsatz des Zahnersatzes oder Implantates bei dem Patienten zu minimieren bzw. zu vermeiden.These measuring systems are particularly important in dentistry. To make dentures, the teeth of the upper and lower jaw are introduced as models in articulators (mechanical or virtual motion simulators). Here, the jaw or tooth movements of the patient can then be reconstructed and the prosthetic measures can be checked and optimized. These movements are individually different for each person and depend significantly on the anatomy of the temporomandibular joint. The precise detection of the individual movements of the temporomandibular joint, for example by chewing movements is important to minimize or avoid costly and costly post-treatment after the use of the denture or implant in the patient.

Bei der Nutzung der mit den genannten Messanordnungen gewonnenen Positions- und Bewegungsdaten bei der Optimierung von Zahnmodellen in Artikulatoren ist es notwendig eine identische Bezugsebene am Schädel und am Artikulator zu definieren, da die gemessenen Werte (z. B. sagittale Gelenkbahnneigung) vom Schädel des Patienten in den Artikulator übertragen werden müssen. Zur Simulation der Bewegung des Unterkiefers ist es zudem sinnvoll, die Bezugsebene in den Bereich der Kondylen zu legen. Diese sind im Artikulator nachgebildet und dienen zur Bewegungssimulation der dort eingebrachten Zahnmodelle. Die Positionen der anatomischen Punkte am Patienten werden vom Bediener der Messanordnung üblicherweise mit einem mechanischen Taster angetastet. Die aus der DE 10 2004 002 953 A1 bekannte Anordnung umfasst einen Halterungspunkt für einen solchen mechanischen Taster an der Unterkiefer-Komponente der Messanordnung.When using the position and movement data obtained with the mentioned measuring arrangements in the optimization of dental models in articulators, it is necessary to define an identical reference plane on the skull and on the articulator since the measured values (eg sagittal inclination of the joint inclination) of the patient's skull must be transferred to the articulator. To simulate the movement of the lower jaw, it is also useful to place the reference plane in the area of the condyles. These are simulated in the articulator and are used to simulate the movement of the dental models introduced there. The positions of the anatomical points on the patient are usually touched by the operator of the measuring arrangement with a mechanical button. The from the DE 10 2004 002 953 A1 known arrangement comprises a support point for such a mechanical probe on the lower jaw component of the measuring arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kopfbogen sowie eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, welche die einfache Erfassung der Positionsdaten ausgewählter Punkte der Anatomie des Probanden ermöglichen.The invention has for its object to provide an improved head bow and an improved device, which allow the easy detection of the position data selected points of the anatomy of the subject.

Diese Aufgabe wird durch einen Kopfbogen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a head bow with the features of claim 1 and a device having the features of claim 9. Advantageous further developments of the inventive concept are the subject of the respective dependent claims.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass die bisher obligatorische mechanische Antastung von Anatomiepunkten des Probanden, bei gleichzeitiger Positionserfassung des Tasters über das Positionsbestimmungssystem, oder eine aufwändige Ausrichtung bzw. Justierung eines mit Zeigern oder Ohroliven versehenen Kopfbogens, zu Gunsten einer visuellen (oder alternativ opto-sensorischen) Erfassung aufgegeben oder zumindest in den Rang einer fakultativen Ergänzung der visuellen bzw. optischen Erfassung verdrängt wird. Weiter gehört zur Erfindung der Gedanke, für die visuelle/optische Erfassung bekanntermaßen wichtigen Anatomiepunkte ein einfaches und kostengünstiges Hilfsmittel bereitzustellen, welches zudem leicht in die Messanordnung zu integrieren und unkompliziert zu benutzen ist. Schließlich gehört zur Erfindung der Gedanke, als solches Hilfsmittel eine durchsichtige Koordinaten-Scheibe bereitzustellen, die am Kopfbogen angeordnet und so groß ist, dass sie zumindest bis zu den Kondylen und/oder zu markanten Punkten am Ohr (z. B. Gehörgang, Porion oder Tragus) beliebiger Probanden reicht, so dass deren Koordinaten anhand der Scheibe direkt ablesbar sind. Als Alternative wird eine Projektionseinrichtung vorgeschlagen, die insbesondere ebenfalls am Kopfbogen links- oder rechtsseitig angebracht sein kann und so ausgebildet ist, dass sie ein geeignetes Muster (nachfolgend bezeichnet als ”Koordinatenraster”) auf die Hautoberfläche des relevanten Gesichtsbereiches des Trägers des Kopfbogens projiziert.An essential point of the invention is that the hitherto obligatory mechanical probing of anatomy points of the subject, with simultaneous position detection of the probe on the position determination system, or a complex alignment or adjustment of a provided with hands or ear tips head bow, in favor of a visual (or alternatively opto-sensory) acquisition is abandoned or at least displaced to the rank of an optional supplement to the visual or optical detection. The invention further includes the idea of providing a simple and cost-effective aid for the visual / optical detection of anatomy points known to be important, which also can be easily integrated into the measuring arrangement and used in an uncomplicated manner. Finally, the invention includes the idea of providing as such aid a transparent coordinate disc which is arranged on the head bow and is so large that it extends at least to the condyles and / or to prominent points on the ear (eg auditory canal, porion or Tragus) of any subjects enough, so that their coordinates are directly read from the disc. As an alternative, a projection device is proposed, which in particular can also be mounted on the left or right side of the head bow and is designed to project a suitable pattern (hereinafter referred to as "coordinate grid") onto the skin surface of the relevant face region of the wearer of the head bow.

Neben ihrer Einfachheit und (gegenüber einem elektronischen Taster eines Positionsbestimmungssystems) niedrigen Kosten spricht für diese Lösung auch die verbesserte Akzeptanz seitens der Patienten bzw. Probanden.In addition to its simplicity and (compared to an electronic button of a positioning system) low cost for this solution also speaks to the improved acceptance on the part of patients or subjects.

In einer Ausführung der Erfindung sind eine linksseitige und eine rechtsseitige Koordinaten-Scheibe oder Projektionseinrichtung am Kopfbogen vorgesehen. Der Kopfbogen trägt also zwei Koordinaten-Scheiben, die beide fest am Kopfbogen und damit auch in fester Relation zur Positionssensorik angebracht sind. Grundsätzlich können beide aber auch lösbar angebracht sein. Die lösbare Ausführung ermöglicht zudem eine alternative Ausgestaltung, bei der die Vorrichtung nur eine einzige Koordinaten-Scheibe umfasst und diese im Laufe der Untersuchung von der einen Seite des Kopfbogens auf die andere umgesetzt wird. Vorgenannte Varianten sind in analoger Weise für eine oder mehrere Projektionseinrichtungen anstelle einer oder mehrerer Koordinaten-Scheiben möglich.In one embodiment of the invention, a left-sided and a right-sided coordinate Washer or projection device provided on the head bow. The head bow thus carries two coordinate discs, both of which are firmly attached to the head bow and thus also in fixed relation to the position sensor. In principle, however, both can also be attached detachably. The detachable design also allows an alternative embodiment, in which the device comprises only a single coordinate disc and this is implemented in the course of the investigation of the one side of the head bow to the other. The aforementioned variants are possible in an analogous manner for one or more projection devices instead of one or more coordinate discs.

Vorteilhaft realisierbar ist die lösbare Anbringung, indem eine Steck- oder Rastverbindung und/oder Rändelschrauben-Verbindung zur Anbringung der oder jeder Koordinaten-Scheibe am Kopfbogen vorgesehen ist.Advantageously, the releasable attachment by a plug or locking connection and / or knurled screw connection for attaching the or each coordinate wheel is provided on the head bow.

Für die konkrete Ausgestaltung der Koordinaten-Scheibe bestehen zahlreiche Optionen. In einer von diesen ist auf der oder jeder Koordinaten-Scheibe ein xy-Linienraster angeordnet. Dieses kann zur besseren Orientierung für den Bediener auch mehrfarbig und/oder mit unterschiedlichen Strichstärken oder -verläufen (gestrichelt, punktiert, strichpunktiert etc.) gestaltet sein. In einer anderen Ausführung ist in der oder jeder Koordinaten-Scheibe eine Matrixanordnung von, insbesondere äquidistanten, punkt-, stern- oder kreuzförmigen Öffnungen angeordnet.There are numerous options for the concrete design of the coordinate disk. In one of these, an xy line grid is arranged on the or each coordinate disk. For better orientation, this can also be designed in multicolor and / or with different line thicknesses or progressions (dashed, dotted, dot-dashed, etc.) for the operator. In another embodiment, a matrix arrangement of, in particular equidistant, point, star or cross-shaped openings is arranged in the or each coordinate disk.

Die Matrixanordnung der Öffnungen kann mit einem aufgedruckten Linienraster oder auch einfach mit einer x- und y-Achse kombiniert sein und ermöglicht den zusätzlichen Einsatz eines mechanischen Tasters oder optischen Zeigers, der derart in eine der Öffnungen eingeführt werden kann, dass der gewünschte Anatomiepunkt angetastet bzw. optisch markiert ist. Der Taster oder optische Zeiger (in Art eines LED-Pointers) bildet dann einen Bestandteil der Messvorrichtung; er unterscheidet sich von bislang bei Messvorrichtungen der gattungsgemäßen Art benutzten Tastern durch den kostensparenden und den Aufbau vereinfachenden Fortfall elektronischer Positionsbestimmungselemente, denn seine Position ergibt sich aus der Lage derjenigen Öffnung in der Koordinaten-Scheibe, in der er den gewünschten Anatomiepunkt trifft.The matrix arrangement of the openings can be combined with a printed line grid or simply with an x and y axis and allows the additional use of a mechanical button or optical pointer, which can be inserted into one of the openings so that the desired anatomy point touched or is optically marked. The button or optical pointer (in the manner of an LED pointer) then forms part of the measuring device; he differs from previously used in measuring devices of the generic type buttons by the cost-saving and the structure simplifying elimination of electronic positioning elements, because its position results from the location of that opening in the coordinate disc in which he meets the desired anatomy point.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden skizzenartigen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den begleitenden Figuren schematisch dargestellt sind. Von diesen zeigen:Incidentally, advantages and expediencies of the invention emerge from the following sketch-like description of exemplary embodiments, which are shown schematically in the accompanying figures. From these show:

1 eine skizzenartige Teilansicht einer Anordnung zur Erfassung von Bewegungen des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer eines Menschen; 1 a sketch-like partial view of an arrangement for detecting movements of the lower jaw relative to the upper jaw of a human;

2 eine erste Ausführung der Koordinaten-Scheibe der Vorrichtung gemäß 1, 2 a first embodiment of the coordinate disc of the device according to 1 .

3A und 3B eine Draufsicht bzw. Seitenansicht einer zweiten Ausführung der Koordinaten-Scheibe der Vorrichtung gemäß 1 und 3A and 3B a plan view and side view of a second embodiment of the coordinate disc of the device according to 1 and

4 eine skizzenartige Teilansicht einer weiteren Anordnung zur Erfassung von Bewegungen des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer eines Menschen. 4 a sketch-like partial view of another arrangement for detecting movements of the lower jaw relative to the upper jaw of a human.

1 zeigt die wesentlichen Mechanik- und Sensorik-Komponenten einer Messvorrichtung 1 zur Bestimmung der Position und von Bewegungsfreiheitsgraden des Unterkiefers UK eines Probanden P relativ zu dessen Oberkiefer OK. Die Messvorrichtung umfasst des Weiteren elektronische Auswertungs- und gegebenenfalls Anzeigekomponenten sowie weitere mechanische Teile zu deren Unterbringung, auf die es im Kontext der Beschreibung der vorliegenden Erfindung jedoch nicht ankommt und die daher hier nicht gezeigt sind und im Weiteren nicht beschrieben werden. 1 shows the essential mechanics and sensor components of a measuring device 1 for determining the position and degrees of freedom of movement of the lower jaw UK of a subject P relative to the upper jaw OK. The measuring device further includes electronic evaluation and optionally display components and other mechanical parts for their accommodation, which, however, in the context of the description of the present invention is not important and are therefore not shown here and will not be described below.

Die mechanischen Hauptteile der Messvorrichtung 1 sind ein Kopfbogen 3, der die bezüglich des Oberkiefers OK ortsfesten Komponenten der Messsensorik aufnimmt und ein Unterkiefer-Halter 5, der die gemeinsam mit dem Unterkiefer UK beweglichen Sensorik-Komponenten trägt. Beide Halter-Komponenten 3, 5 sind mechanisch jeweils mehrteilig aufgebaut; zu Einzelheiten wird verwiesen auf die DE 10 2004 002 953 A1 . Der dargestellte Aufbau realisiert eine links- und rechtsseitig getrennte Positions- und Bewegungserfassung des Unterkiefers UK bezüglich des Oberkiefers OK, wozu am Unterkiefer eine linksseitige Gruppe von Ultraschallsendern 7a, 7d und eine rechtsseitige Gruppe von Ultraschallsendern 7c, 7d und am Kopfbogen 3 eine rechtsseitige Gruppe von Ultraschallmikrofonen 9a bis 9d und eine rechtsseitige Mikrofongruppe 9e bis 9g (viertes rechtsseitiges Mikrofon verdeckt) vorgesehen ist. Es ist jedoch anzumerken, dass diese spezielle Ausführung der Sensorik (und zugehörigen, hier nicht beschriebenen Auswertung) für die Realisierung der vorliegenden Erfindung nicht zwingend ist.The mechanical main parts of the measuring device 1 are a head bow 3 which receives the components of the measuring sensor which are stationary relative to the upper jaw OK, and a lower jaw holder 5 , which carries the movable with the lower jaw UK movable sensor components. Both holder components 3 . 5 are each mechanically constructed in several parts; For details refer to the DE 10 2004 002 953 A1 , The illustrated construction realizes a left and right side separate position and movement detection of the lower jaw UK with respect to the upper jaw OK, including at the lower jaw a left-side group of ultrasound transmitters 7a . 7d and a right side group of ultrasonic transmitters 7c . 7d and on the head bow 3 a right-sided group of ultrasound microphones 9a to 9d and a right-sided microphone group 9e to 9g (fourth right-hand microphone hidden) is provided. It should be noted, however, that this particular embodiment of the sensor system (and associated evaluation, not described here) is not mandatory for the realization of the present invention.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel geben die Schallsender 7a, 7b einerseits und 7c, 7d andererseits nacheinander Ultraschallimpulse ab, die von den Schallempfängern (Mikrofonen) 9a bis 9d und 9e bis 9g empfangen werden. Aus den Schalllaufzeiten können durch Triangulation die Raumpositionen der (nahezu punktförmigen) Schallsender bezüglich der jeweiligen Empfängergruppe bestimmt werden. In einem globalen Koordinatensystem, das sich vorzugsweise auf die Sensorik am Oberkiefer bezieht, kann somit auf die Position jedes Punktes am Oberkiefer in dessen Bewegung zurückgeschlossen werden.In the illustrated embodiment, the sound transmitter 7a . 7b on the one hand and 7c . 7d on the other hand sequentially ultrasonic pulses from the sound receivers (microphones) 9a to 9d and 9e to 9g be received. From the sound propagation times, the spatial positions of the (almost punctiform) sound transmitters with respect to the respective receiver group can be determined by triangulation. In a global coordinate system, which preferably relates to the sensors on the upper jaw, it is therefore possible to deduce the position of each point on the upper jaw in its movement.

Am Kopfbogen 3 ist links- und rechtsseitig jeweils mittels einer Rändelschraube 13a bzw. 13b eine links- bzw. rechtsseitige (im Aufbau identische) Koordinaten-Scheibe 11a bzw. 11b lösbar in definierter Position bezüglich der Schallempfänger am Kopfbogen angebracht. Die Koordinaten-Scheiben 11a, 11b bestehen aus einem durchsichtigen Material, etwa Glas oder Plexiglas oder auch einer stärkeren transparenten Kunststofffolie, und sind mit einem xy-Linienraster versehen. Je ein links- und rechtsseitiges Beleuchtungselement 14a, 14b ist derart am Kopfbogen 3 angebracht, dass es den Wangen- und Ohrbereich des Probanden P beleuchtet. Deren Ansteuerung kann gleichzeitig oder auch sequentiell erfolgen, wobei in der letzteren Ausführung eine Verwechslung der auf der linken und rechten Seite des Probanden abgelesenen Werte von vornherein praktisch ausgeschlossen werden kann. Als Beleuchtungselemente können vorteilhafterweise LEDs, grundsätzlich aber auch Halogen- oder Leuchtstofflämpchen vorgesehen sein. At the head bow 3 is on the left and right side each by means of a knurled screw 13a respectively. 13b a left- or right-sided (identical in construction) coordinate disk 11a respectively. 11b detachably mounted in a defined position with respect to the sound receiver on the head bow. The coordinate slices 11a . 11b consist of a transparent material, such as glass or Plexiglas or even a stronger transparent plastic film, and are provided with an xy-line grid. One left and one right-hand lighting element each 14a . 14b is so on the head bow 3 appropriate that it illuminates the cheek and ear area of the subject P. Their control can be carried out simultaneously or else sequentially, whereby in the latter embodiment a confusion of the values read on the left and right side of the subject can be virtually precluded from the outset. As lighting elements advantageously LEDs, but in principle also halogen or Leuchtstofflämpchen be provided.

Mittels der Koordinaten-Scheiben 11a, 11b kann ein Bediener O der Messvorrichtung 1 die xy-Koordinaten eines (in der Figur mittels eines Kreuzchens) definierten Punktes der Anatomie des Probanden P bezüglich des Koordinatensystems der jeweiligen Koordinaten-Scheibe ablesen. Aus der Position der Koordinaten-Scheibe bezüglich des Kopfbogens 3 bzw. der zugehörigen Messsensorik lässt sich dann die räumliche Position des entsprechenden Anatomiepunktes herleiten. Es versteht sich, dass hierzu sowohl der Anbringungsort der Koordinaten-Scheibe am Kopfbogen 3 als auch deren Winkellage bezüglich des Kopfbogens definiert vorgegeben sein muss.By means of the coordinate disks 11a . 11b can an operator O of the measuring device 1 read the xy coordinates of a (in the figure by means of a cross) defined point of the anatomy of the subject P with respect to the coordinate system of the respective coordinate disc. From the position of the coordinate disc with respect to the head arch 3 or the associated measuring sensors can then derive the spatial position of the corresponding anatomy point. It is understood that for this purpose both the mounting location of the coordinate disc on the head bow 3 as well as their angular position with respect to the head bow must be defined defined.

Je nach Art des Anatomiepunktes, dessen räumliche Lage zu bestimmen ist, und der Ausprägung der knöchernen Struktur im äußeren Erscheinungsbild des Gesichtes des Probanden ist eine Markierung der fraglichen Punkte (etwa einfach mittels Markierstift oder aufgeklebter Punkte) oder auch ein Verzicht hierauf möglich. Statt einer visuellen Erfassung kann auch eine opto-sensorische Erfassung mittels einer seitlich des Kopfes, entweder am Kopfbogen selbst oder auch in einer vom Kopfbogen separaten Aufstellung, angeordneten Kamera erfolgen. Das digitale Kamerabild kann (unter Fortfall einer Eingabe durch den Bediener) direkt einer Auswertung im Rahmen eines geeigneten Auswertungsalgorithmus zugeführt werden.Depending on the type of anatomy point, whose spatial position is to be determined, and the expression of the bony structure in the external appearance of the subject's face, a marking of the points in question (about simply by means of marker or glued dots) or even a waiver thereof is possible. Instead of a visual detection, an opto-sensory detection can also take place by means of a camera arranged on the side of the head, either on the head bow itself or else in a separate position from the head bow. The digital camera image can be fed directly to an evaluation within the framework of a suitable evaluation algorithm (omitting an input by the operator).

Die Positionsdaten der Koordinaten-Scheiben bezüglich des Kopfbogens sind im entsprechenden Auswertungssystem gemäß der speziellen geometrischen Konfiguration gespeichert, und die vom Bediener abgelesenen Positionsdaten der Anatomiepunkte bezüglich der jeweiligen Koordinaten-Scheibe werden in das System numerisch oder über ein der Koordinaten-Scheibe nachgebildetes Touchscreen-Anzeigefeld durch Antippen eingegeben.The position data of the coordinate slices with respect to the header are stored in the corresponding evaluation system according to the specific geometric configuration, and the position data of the anatomy points with respect to the respective coordinate slices read by the operator are entered into the system numerically or via a touch screen display panel simulated to the coordinate slab entered by tapping.

2 zeigt eine Koordinaten-Scheibe 11, die grundsätzlich der Koordinaten-Scheibe 11a aus 1 entspricht, etwas genauer. Die Koordinaten-Scheibe 11 umfasst ein Halteelement 11.1, welches etwa als Halteclip zum Aufklemmen auf den Kopfbogen ausgestaltet oder mit einer Durchgangsbohrung (nicht gezeigt) zum Eingriff einer Befestigungsschraube versehen sein kann, und einen Rahmen 11.2 mit einer beschrifteten x- und y-Achse, in den ein durchsichtiges Fenster 11.3 mit einem aufgedruckten xy-Linienraster eingespannt ist. 2 shows a coordinate disc 11 , which is basically the coordinate disk 11a out 1 corresponds, a little closer. The coordinate disk 11 includes a holding element 11.1 which may be configured as a retaining clip for clamping on the head bow or provided with a through hole (not shown) for engaging a fastening screw, and a frame 11.2 with a labeled x and y axis, in which a transparent window 11.3 is clamped with a printed xy line grid.

In einer modifizierten Koordinaten-Scheibe 11' gemäß 3A und 3B ist anstelle eines Rahmens hier ein flächiger Grundkörper 11.2' vorgesehen, der vorzugsweise insgesamt glasklar ist. In dessen Kantenbereichen ist wieder eine beschriftete x- bzw. y-Achse aufgedruckt, und er trägt eine matrixförmige Anordnung von im Querschnitt kreisförmigen Durchgangslöchern 11.4'. Wie in der Seitenansicht gemäß 3B zu erkennen ist, wird im Gebrauch durch Einführen eines Taststiftes 15 in eine der Öffnungen 11.4' ein gewünschter Anatomiepunkt des Probanden (hier nicht gezeigt) angetastet, wobei dessen Position bezüglich der Sagittalebene sich im Wesentlichen durch die Koordinaten der betreffenden Öffnung auf der Koordinaten-Scheibe 11' ergibt, bzw. an dieser abgelesen werden kann.In a modified coordinate disc 11 ' according to 3A and 3B is here instead of a frame a flat body 11.2 ' provided, which is preferably crystal clear. In its edge regions, a labeled x- or y-axis is again printed, and it carries a matrix-shaped arrangement of circular cross-sectional through holes 11.4 ' , As in the side view according to 3B can be seen in use by inserting a stylus 15 in one of the openings 11.4 ' a desired anatomy point of the subject (not shown here), wherein its position relative to the sagittal plane substantially by the coordinates of the respective opening on the coordinate disc 11 ' results, or can be read on this.

Anstelle eines mechanischen Taststiftes kann bei dieser Ausführung auch ein zur Einfügung in die Öffnungen der Koordinaten-Scheibe konfigurierter optischer Zeiger eingesetzt werden.Instead of a mechanical stylus, an optical pointer configured for insertion into the apertures of the coordinate disc can also be used in this embodiment.

4 zeigt, in einer an 1 angelehnten Darstellung und unter Verwendung der dort benutzten Bezugsziffern, die wesentlichen Mechanik- und Sensorik-Komponenten einer Messvorrichtung 1' zur Bestimmung der Position und von Bewegungsfreiheitsgraden des Unterkiefers UK eines Probanden P relativ zu dessen Oberkiefer OK. Neben den bereits weiter oben erläuterten Komponenten und anstelle der in 1 gezeigten Koordinaten-Scheiben 11a, 11b umfasst die Messanordnung 1' eine links- und rechtsseitige Projektionseinrichtung 11a' und 11b' zur Projektion je eines links- und rechtsseitigen Koordinatenrasters 12a' bzw. 12b' auf die relevanten Wangen-/Ohr-Bereiche des Probanden P. Die projizierten Koordinatenraster werden in grundsätzlich gleicher Weise benutzt, wie weiter oben im Zusammenhang mit den Koordinaten-Scheiben beschrieben. Zusätzliche Beleuchtungseinrichtungen, wie sie in 1 gezeigt sind, können hier entfallen. Indes kann die Ansteuerung der Projektionseinrichtungen sequentiell erfolgen, wie weiter oben für die Beleuchtungseinrichtungen beschrieben. 4 indicates, in one 1 ajar representation and using the reference numerals used there, the essential mechanical and sensor components of a measuring device 1' for determining the position and degrees of freedom of movement of the lower jaw UK of a subject P relative to the upper jaw OK. In addition to the already explained above components and instead of in 1 shown coordinate slices 11a . 11b includes the measuring arrangement 1' a left and right side projection device 11a ' and 11b ' for projection of a left and right side coordinate grid 12a ' respectively. 12b ' on the relevant cheek / ear areas of the subject P. The projected coordinate grid are used in basically the same way as described above in connection with the coordinate slices. Additional lighting equipment, as in 1 are shown, can be omitted here. However, the driving of the projection devices can be carried out sequentially, as described above for the lighting devices.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. The embodiment of the invention is not limited to these examples, but also in a variety of modifications possible, which are within the scope of professional action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CH 658178 A5 [0002]
DE 102004002953 A1 [0003, 0005, 0020]
DE 102008044746 A1 [0003]

Claims

Head bow as a carrier of position / movement sensors to be fixedly attached to the upper jaw of a vertebrate, as a functional component of a device for determining the position and freedom of movement of the lower jaw of the vertebrate relative to the upper jaw, wherein at the left or right side at least a transparent coordinate disc or a projection device on the head arc for projecting a coordinate grid on at least the left or right cheek / ear area of the vertebrate for visual or opto-sensory determination of the position of defined points of its anatomy is provided.

A head arch according to claim 1, wherein a left-side and a right-side coordinate disk or coordinate projection means are provided on the head arch.

A head arch according to claim 2, wherein the left-side and right-side coordinate discs or coordinate projection means are fixedly attached to the head arch.

A head arch according to claim 1 or 2, wherein the or each coordinate wheel or coordinate projection device is releasably attached to the head bow without tools.

A head arch according to claim 4, wherein a male or female connection and / or knurled screw connection is provided for attaching the or each coordinate wheel or coordinate projection device to the head arch.

A head bow as claimed in any one of the preceding claims, wherein an XY line grid is disposed on the or each coordinate wheel.

Head bow according to one of the preceding claims, wherein in the or each coordinate disc, a matrix arrangement of, in particular equidistant, point, star or cross-shaped openings is arranged.

Head arch according to one of the preceding claims, with at least one left or right side, in particular each left and right side, lighting element for illuminating at least the left or right side, in particular both the left and right side, cheek / ear area of a wearer ,

Head arch according to one of the preceding claims, with at least one left- or right-sided on the coordinate disc or the projection image of the projection device oriented opto-sensory detection unit, in particular digital camera.

Coordinate disc for forming a head bow according to one of the preceding claims, with means for attachment to the head bow.

Device for determining the position and degrees of freedom of motion of the lower jaw of a vertebrate relative to its upper jaw, with a head bow according to one of Claims 1 to 9.

Apparatus according to claim 11, further comprising a mechanical or optical pointer with position determining means attached thereto for probing defined points on the vertebrate anatomy or for emitting a marker beam thereon, the pointer being in particular for insertion into an aperture in the coordinate plate attached to the head arc is trained.

Apparatus according to claim 11 or 12, having at least one opto-sensory detection unit provided separately from the head arc, in particular a digital camera, for imaging the coordinate disc or detecting the projection image of the projection device.