DE2833835C3 - Halbjustierbares mechanisches Kiefergelenk zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ zu dem Oberkiefer - Google Patents
Halbjustierbares mechanisches Kiefergelenk zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ zu dem OberkieferInfo
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- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C11/00—Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings
- A61C11/001—Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings non-pivoting
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Description
Zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ zum Oberkiefer gibt es nichtjustierbare, halbjustierbare
und volljustierbare Artikulatoren, die die Unterkieferbewegung mit unterschiedlicher Genauigkeit reproduzieren.
Die jeweils erreichbare Genauigkeit der Bewegungssimulation kann durch die bekannte pantographische
Methode kontrolliert werden, bei welcher die Bewegungsbahnen in einer Mehrzahl von Ebenen
aufgezeichnet werden.
Die bekannten Artikulatoren werden für zahnärtzliche und zahntechnische Arbeiten außerhalb des Mundes
verwendet. In der studentischen Ausbildung werden sogenannte Phantomköpfe eingesetzt. Diese Artikulatoren
bzw. Phantomköpfe besitzen Kiefergelenke, um die Bewegungen des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer
nachvollziehen zu können. Dabei kommt es darauf an, die Bewegungen des Unterkiefers dreidimensional
qualitativ und quantitativ weitgehend richtig zu simulieren.
Bei den nicht justierbaren Artikulatoren ist praktisch nur eine Drehachse vorgesehen, die fest angeordnet ist,
so daß der Unterkiefer lediglich eine Drehbewegung um diese Achse ausführen kann. Damit ist eine Simulation in
nur sehr unvollkommener Weise möglich.
Die halbjustierbaren Artikulatoren, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 25 11 388 oder DE-OS 25 51 189
bekannt sind, lassen eine schon etwas genauere Simulation der Relativbewegungen zu, wobei die beim
Patienten räumlich gekrümmt verlaufenden Bewegungsbahnen der Gelenkköpfe des Unterkiefers am
Artikulator bzw. dessen Gelenken durch geradlinig h verlaufende Führungsbahnen angenähert werden. Es
versteht sich, daß die nährungsweise Beschreibung einer Kurvenbahn durch eine geradlinige Bahn ebenfalls als
relativ unbefriedigend anzusehen ist. Bei dieser Simulation resultieren Unstimmigkeiten im Ablauf der
iü Bewegung bei der instrumenteilen Funktionsanalyse
einerseits sowie eventuell fehlerhafte Herstellung von Zahnersatz andererseits. Die bekannten halbjustierbaren
Artikulatoren sind klinisch mit ausreichender Genauigkeit nur dort einsetzbar, wo der Patient eine
ausreichend Disklusion im Seitenzahnbereich über die Front- und Eckzahnführung bei Vorwärts (Protrusion)
und Seitwärtsbewegung (Laterotrusion) besitzt. Gerade aber bei der Herstellung von Zahnersatz sind diese
Bedingungen oft nicht gegeben. Insbesondere bei einseitig oder beidseitig balancierter Artikulation, für
die eine geringe bzw. fehlende Front- und Eckzahnführung Voraussetzung ist, sind die Bewegungen im Gelenk
der halbjustierbaren Artikulatoren deutlich verschieden von den Bewegungen des Unterkiefers des Patienten, so
daß hier die halbjustierbaren Artikulatoren nicht mehr sinnvoll eingesetzt werden können.
Am deutlichsten wird die Unzulänglichkeit der bisherigen halbjustierbaren Artikulator-Gelenke, wenn
die pantographische Aufzeichnung von Bewegungen des Unterkiefers eines Patienten gemäß den
Fig. 6a—6f mit den eingeschränkten Bewegungsmöglichkeiten
halbjustierbarer Artikulator-Gelenke gemäß F i g. 5a bis 5f verglichen werden. Dabei wurde ein
Pantograph, ζ. B. nach Stuart benutzt, der auf 6 Schreibplatten in verschiedenen Ebenen aufzeichnet.
Bei Vergleich der F i g. 5 und 6 fällt auf, daß die beiden S-förmig verlaufenden Kurven mit den getrennt
voneinanderverlaufenden Kurvenstücken ZM und ZP zusammengefaßt sind und durch eine einzige Gerade
(F i g. 5c und 5d) approximiert sind.
Darüberhinaus sind volljustierbare Artikulator-Gelenke bekannt, bei denen jedoch jede einzelne
Führungsbahn gesondert hergestellt werden muß, beispielsweise durch Einschleifen oder -Fräsen dieser
Führungsbahn in einen Kunststoffblock. Die Informationen für diese Arbeiten können mit Hilfe der
pantographischen Aufzeichnung gewonnen werden. Es versteht sich, daß diese volljustierbaren Artikulatoren
infolge der Kompliziertheit in der Einrichtung und
so Anwendung nur sehr begrenzt benutzt werden. Eine generelle Anwendung ist daher nicht möglich. Die
volljustierbaren Artikulatoren besitzen jedoch den Vorteil, daß die Bewegungen des Unterkiefers relativ
zum Oberkiefer mit der Genauigkeit der Herstellung der verschiedenen Führungsbahnen eine reproduzierbare
Simulation zulassen. Der höhere Zeitaufwand im Vergleich zu halbjustierbaren Geräten ist ein weiteres
Hindernis für die Anwendung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein halbjusiterbares mechanisches Kiefergelenk der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß Unterkieferbewegungen relativ zum Oberkiefer mit der Qualität der volljustierbaren Geräte ermöglicht und trotzdem den geringen Zeitaufwand der halbjustierbaren Gelenke in der Anwendung besitzt. Es soll also bei gleichbleibend geringem Zeitaufwand, wie sie der Handhabung der halbjustierbaren Geräte bekannt ist, die Bewegungsmöglichkeiten soweit verbessert werden,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein halbjusiterbares mechanisches Kiefergelenk der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß Unterkieferbewegungen relativ zum Oberkiefer mit der Qualität der volljustierbaren Geräte ermöglicht und trotzdem den geringen Zeitaufwand der halbjustierbaren Gelenke in der Anwendung besitzt. Es soll also bei gleichbleibend geringem Zeitaufwand, wie sie der Handhabung der halbjustierbaren Geräte bekannt ist, die Bewegungsmöglichkeiten soweit verbessert werden,
daß die typischen Bewegungsmerkmale der volljustierbaren Geräte auftreten. Dabei sollen Lage und
Intensität von Mediotrusionskontakten im Seitenzahnbereich weitgehend richtig darstellbar sein.
ErfindungsgemäÜ wird dies bei dem <iefergelenk ι
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch erreicht, daß für die Simulation der Bewegung des Unterkiefers
nach vorne (Protrusion) und der Bewegung einer Unterkieferhälfte in Richtung aufdie Mitte (Mediotrusion)
zwei voneinander getrennt verlaufende nnd iu
gekrümmt pusgebildete Führungsbahnen (ZB und ZM) vorgesehen sind. Zunächst ist es wichtig, die Führungsbahn
für die Protrusion (ZP) und die Führungsbahn für die Mediotrusion (ZM) voneinander zu trennen.
Darüberhinaus müssen diese beiden Bahnen jeweils als :=>
gekrümmt verlaufende Bahnen ausgebildet werden, um zumindest die Tendenz diese Bewegungen der pantographischen
Aufzeichnung (vergleiche F i g. 6) zu erhalten. Die genannten Eigenschaften der gekrümmten
und getrennt voneinander verlaufenden Fjhrungsbah- >o
nen für die Protrusion und die Mediotrusion ergeben in
vorteilhafter Weise eine sinnvolle Simulation bei einer einseitig bzw. beidseitig balancierten Artikulation.
Dieses ist beispielsweise dann von Bedeutung, wenn Teil- oder Totalprothesen auf ströungsfreies Gleiten
einzustellen sind.
Die getrennt verlaufenden und gekrümmt ausgebildeten Führungsbahnen ZP und ZM können nach
statistischen Mittelwerten berechnet und entsprechend angeordnet werden, wobei es möglich ist, ein einziges
Gelenk entsprechend dem gesamten statistischen Mittelwert herzustellen oder eine Reihe von Gelenken,
die jeweils ihren statistischen Mittelwert aus enger begrenzten Teilmengen entnehmen. Die Verwendung
des einen oder anderen Gelenkes richtet sich dann je a
nach Patient nach der entsprechenden Information aus der pantographischen Aufzeichnung. Nimmt man ein
Mittelwert über sämtliche Patienten dann können die Führungsbahnen ZP und ZMje einen Krümmungsradius
von 12,7 mm aufweisen.
Die beiden Führungsbahnen ZP und ZM gehen gemeinsam von dem Rotationszentrum Zaus und sind in
der Horizontalebene (Fig.2a) derart versetzt gegeneinander
angeordnet, daß sie einen Winkel von 15° einschließen. Dies ist der sogenannte Bennett-Winkel.
Die Tangenten an die Führungsbahnen ZP und ZM in der Vertikalebene schließen in den Rotationszentrum Z
einen Winkel von 5° ein. Dieser Winkel wird als Fischerwinkel bezeichnet.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiterbeschrieben. Es zeigt
Fig. la eine Draufsicht auf das Kiefergelenk in halbfertigen Zustand,
Fig. Ib einen Schnitt gemäß der Linie E-F\\>
Fig. la,
F i g. 2a eine Draufsicht auf das Kiefergdenk in fertigem Zustand,
F i g. 2b einen Schnitt gemäß der Linie A-Dm F i g. 2a, F i g. 3a eine Draufsicht auf das Kiefergelenk,
Fig.3b eine Seitendarstellung des Kiefergelenks
gemäß F i g. 3a,
Fig. 4 die pantographi^che Aufzeichnung der Gelenkkopfbewegung
des Gelenkes gemäß F i g. 1 bis 3,
Fig.5 die pa;ntographi«the Aufzeichnung der Gelenkkopfbewegung
halbjusrtierbarer Artikualtoren-Gelenke
und
Fig.6 die pantographiiche Aufzeichnung der tatsächlichen
Bewegungen der Gelenkköpfe eines Patienten.
Das in den Figuren dargestellte Kiefergelenk besitzt eine Achse U, welche 8 mm Durchmesser aufweist, so
daß das Gelenk in entsprechende Bohrungen der Artikulatoren bzw. Phantomköpfe einsetzbar und mit
Hilfe von Klemmschrauben dort arretierbar ist.
Die Kiefergelenke sind um die Achse U drehbar, so daß der Anlaufwinkel (Tangente) der Gelenkkugeln an
die Führungsbahnen ZPund ZMeinstellbar ist (F i g. 3a).
Jedes Kiefergelenk besitzt einen Distanzhalter V (F i g. 1 a) durch welchen der Abstand des Rotationszentrums
Z des linken und rechten Gelenkes auf 100 mm ± 0,1 mm an dem Artikulator bzw. Phantomkopf
einstellbar ist. An den Außenflächen des Gelenkes befindet sich jeweils ein Dorn D, der 2,3 mm
Durchmesser und 3 mm Länge aufweisen kann. Diese Dorne dienen dazu, um arbiträre Gesichtsbügen mit
dem Gelenk zu verbinden. Individuelle Gesichtsbögen sind über die seitlichen Zentrierbohrungen der Achsen
U bzw. ZL auszurichten. Diese bekannten Hilfspunkte sind verwendungsgemäß erforderlich, um Oberkiefermodeile
räumlich korrekt dem Kiefergelenk zuordnen zu können.
Wie die F i g. 1 bis 3 erkennen lassen, sind drei
verschiedene Führungsbahnen vorgesehen, die jeweils vom Rotationszentrum Zausgehen. Die Führungsbahn
ZP (Protrusion) ist einer Vorschubbewegung des Unterkiefers zugeordnet. Die Führungsbahn ZM
(F i g. 2 und S) ist einer Bewegung einer Unterkieterhälfte zur vertikalen Mittelebene des Patienten hin
(Mediotrusion) zugeordnet. Die Führungsbahn ZL, die als einzige geradlinig ausgebildet ist, dient der
Latrotrusion, also der Bewegung einer Unterkieferhälfte nach der Seite, weg von der Vertikalmittelebene des
Patienten.
Mit Hilfe der verschiedenen Führungsbahnen können verschiedene Bewegungen des Unterkiefers relativ zum
Oberkiefer ablaufen:
Bei geschlossenem Artikulator — entsprechend der Schlußbißstallung des Patienten — befinden sich die
Gelenkköpfe des Unterkiefers bzw. die Gelenkkugeln mit einem Durchmesser von 10 mm des Artikulators,
der das Kiefergelenk aufweist, rechts und links in dem jeweiligen Rotationszentrum Z Bei einer Vorschubbewegung
des Unterkiefers des Patienten — entsprechend einer Abbiißstellung der Frontzähne — gleiten die
Gelenkköpfe bzw. die Gelenkkugeln auf den beiden Bahnen ZPdes rechten, (F i g. la und 3b) und des linken
Kiefergelenks. Die Führungsbahn ZP kann einen Krümmungsradius von 12,7 mm (Fig. Ib) aufweisen.
Dieser Wert errechnet sich aus dem gesamten statistischen Material. Diese Vorschubbewegung erstreckt
sich zu einem Maximalbetrag von 10 mm nach vorne. Diese Bewegung entlang der Führungsbahn ZP
ist in den Fi g. 4a—f dargestellt.
Bei einer Lateralbewegung — Kaubewegung nach der linken oder rechten Seite — gleitet die Gelenkkugel
der Mediotrusionsseite auf der Führungsbahn ZM nach vorne innen unten (Fig. 2a + b). Sie läuft dabei auf
einer Kreisbahn mit ebenfalls den Krümmungsradius 12,7mm (Fig.2b), wobei die Führungsbahn ZM
gegenüber der Führungsbahn ZPum den Winkel von 5° steiler gestellt ist (siehe F i g. 3b). Dies entspricht, dem in
der Literatur als Fischerwinkel angegebenen Wert. Dieser Winkel drückt sich in F i g. 3b als Höhendifferenz
des Punktes Mgegenüber dem Punkt P mit 0,9 mm aus,
entsprechend dem Tagenswert des Fischerwinkels.
Auf der gegenüberliegenden Seite, der sogenannten Laterotrusionsseite, gleitet die Gelenkkugel jedoch bei
der identischen Kaubewegung in der Führungsbahn ZL (F i g. 2a) in Form einer reinen Latrotrusionsbewegung,
auch Bennett-Bewegung genannt. Diese Bewegung endet etwa bei maximal 3 mm. Das Außenmaß dieses
Seitwärtsgleitens ist bestimmt durch den Bennett-Winkel von 15°, der im Rotationszentrum Z zwischen den
Tangenten an die Führungsbahnen ZM und ZP eingeschlossen wird (F i g. 2a).
In der pantographischen Aufzeichnung nach Stuart ergeben sich die in Fig.4a —f gezeigten Diagramme,
aus denen mit den Fig.4c und d die gekrümmten Führungsbahnen ZM und ZP in der Projektion auf die
Vertikalebenen durch die Rotationszentren Z und die Führungsbahn ZL ersichtlich sind. Projektionsbedingt
zeigt dabei die Führungsbahn ZM einen anderen, größeren Kurvenradius als die Führungsbahn ZP. Die
Fig.4a und b zeigen den Bennett-Winkel von 15°
zwischen den Führungsbahnen ZM und ZP. Der nach der Mitte gerichtete Schenkel der Führungsbahn ZM
verläuft dabei in Form einer Geraden.
Der Konstruktion ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Gelenkes wurden die Untersuchungen von AuIl und
Guichet zugrunde gelegt. Diese Autoren geben an, daß 34% aller untersuchten Patienten in der Führungsbahn
für die Protrusion einen Krümmungsradius von 9,5 mm ( = 3/s") aufweisen, weitere 14% einen Radius von
12,7 mm ( = '/2"). weitere 18% einen Radius von 25,4 mm (=1") besitzen. Für das Gelenk der Fig. 1 bis 3
wurde ein mittlerer Wert von 12,7 mm für die Krümmungsradien der Führungsbahnen ZP und ZM
gewählt. Es versteht sich, daß andere Werte gewählt werden können, um den Randgruppen ebenfalls
Rechnung zu tragen.
Die Herstellung des Kiefergelenkes geschieht in folgender Weise:
Es wird zunächst ein Drehkörper als Rohling mit der Achse U von 8,0 mm Durchmesser hergestellt. Der
Rohling besitzt darüberhinaus den Distanzhalter V sowie die aus den Fig. 2a und b ersichtlichen
Außenabmessungen. Sodann wird die Zentrierbohrung auf der Außenfläche des Gelenkes angebracht die
Zentrierbohrung sitzt in der Rotationsachse der Achse -, U. Es wird der Aufnahmedorn D an der lateralen Wand
des Gelenkes und zwar mit 2,3 mm Durchmesser und 3mm Länge entsprechend den in den Fig.2a und 3b
ersichtlichen Positionen angeordnet.
Mit einem Kugelfräser von 10,0 mm Durchmesser
u, wird die Bohrung quer zur Achse U durchgeführt, bis
das Rotationszentrum Z(Fig. la) erreicht ist. Aus der
so erreichten Position heraus wird ein Langloch gefräst, bis der Fräser den Punkt L erreicht (Fig. la).
Anschließend wird der Fräser in das Rotalionszentrum Z zurück verstellt und das Gelenk um die Achse U um
45° verdreht. Dabei entsteht die Ausweichnut IV, die in den Fig. la und b und im Schnitt ef besonders
ersichtlich ist. Diese Ausweichnut W besitzt jedoch keine Funktion im Sinne einer Führungsbahn. Sie dient
nur der erleichterten Handhabung. Anschließend wird das Gelenk in die Ausgangsposition zurückgestellt. Aus
der Position gemäß dem Rotationszentrum Z heraus wird die Führungsbahn ZP(FIg. la) gefräst, wobei der
Fräser über eine Radienschablone gesteuert ein Kreissegment mit dem Radius von 12,7 mm durchläuft
(Fig. Ib).
Anschließend wird der Fräser wiederum in das Rotationszentrum Zzurückverstellt. Anschließend wird
das Gelenk entsprechend den Bennett-Winkel verdreht.
Um die Achse U wird das Gelenk um den Fischerwinkel 5° im Gegen-Uhrzeiger-Sinn gedreht.
Analog wird aus den Rotationszentrum Z heraus die Kurvenbahn ZM nach dem Punkt M gefräst, wobei der
Fräser wiederum über die Radienschablone von 12,7 mm Radius gesteuert wird (vergleiche F i g. 2b).
In den Fi g. 1 bis 3 ist das rechte Gelenk dargestellt.
Es versteht sich, daß das linke Gelenk analog herstellbar ist
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Halbjustierbares mechanisches Kiefergelenk zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ
zu dem Oberkiefer in Dental-Artikulatoren, Phantomköpfen und dgl., welches einen Distanzhalter zur
Einhaltung des Abstandes der Gelenkköpfe voneinander aufweist und bei dem für die Simulation der
Bewegung des Unterkiefers nach der Seite (Laterotrusion) eine geradlinige Führungsbahn vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Simulation der Bewegungen des Unterkiefers nach
vorne (Protrusion) und der Bewegung einer Unterkieferhälfte ir Richtung auf die Mitte (Mediotrusion)
zwei voneinander getrennt verlaufende und gekrümmt ausgebildete Führungsbahnen (Z-P und
Z-M)vorgesehen sind.
2. Kiefergelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennt laufenden und
gekrümmt ausgebildeten Führungsbahnen (Z-P und Z-M)nach statistischen Mitte/werten berechnet und
entsprechend angeordnet sind.
3. Kiefergelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (Z-P und
Z-M) einen Krümmungsradius von 12,7 mm aufweisen.
4. Kiefergelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsbahnen (Z-P und Z-M) gemeinsam dem Rotationszentrum Z ausgehen und in der Horizontalebene
(Fig.2a) derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß sie einen Winkel von 15° einschließen.
5. Kiefergelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangenten an die
Führungsbahnen (Z-P und Z-M) in der Vertikalebene in den Rotationszentrum Z einen Winkel von 5°
einschließen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782833835 DE2833835C3 (de) | 1978-08-02 | 1978-08-02 | Halbjustierbares mechanisches Kiefergelenk zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ zu dem Oberkiefer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782833835 DE2833835C3 (de) | 1978-08-02 | 1978-08-02 | Halbjustierbares mechanisches Kiefergelenk zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ zu dem Oberkiefer |
Publications (3)
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---|---|
DE2833835A1 DE2833835A1 (de) | 1980-02-28 |
DE2833835B2 DE2833835B2 (de) | 1981-07-16 |
DE2833835C3 true DE2833835C3 (de) | 1982-04-08 |
Family
ID=6046007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782833835 Expired DE2833835C3 (de) | 1978-08-02 | 1978-08-02 | Halbjustierbares mechanisches Kiefergelenk zur Simulation von Unterkieferbewegungen relativ zu dem Oberkiefer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2833835C3 (de) |
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1978
- 1978-08-02 DE DE19782833835 patent/DE2833835C3/de not_active Expired
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