DE9300356U1

DE9300356U1 - Vorrichtung zur Überprüfung oder Vermessung eines zahnärztlichen Abdruckes oder Modelles eines Gebisses und zur Vermessung oder Aufzeichnung von aus Fernröntgenbildern gemessenen Wertes

Info

Publication number: DE9300356U1
Application number: DE9300356U
Authority: DE
Original assignee: Krupp Medizintechnik GmbH
Current assignee: Krupp Medizintechnik GmbH
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2003-01-14

Description

Beschreibung

Vorrichtung zur Überprüfung oder Vermessung eines zahnärztlichen Abdruckes oder Modelies eines Gebisses und zur Vermessung oder Aufzeichnung von aus Fernröntgenbildern gemessenen Werten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung eines zahnärztlichen Abdruckes, eines Gebisses auf hinterschnittene Zahn- bzw. Zahnstumpfflächen und/oder gleiche Einschubrichtungen für Brückenteile und/oder zur Vermessung von Zahnbreiten, Zahnabständen oder Zahnbogenlängen und zur Vermessung oder Aufzeichnung von aus Fernröntgenbildern gewonnenen Werten.

Prothesenteile, wie Brücken oder Kronen, erfordern ein genaues Abschleifen von Zähnen zu konischen Zahnstümpfen ohne Hinterschnitte· Darüber hinaus muß bei einer Zahnstumpfreihe, auf die eine Brücke aufgebracht werden soll, zusätzlich darauf geachtet werden, daß die im wesentlichen durch die Zahnlängsachse vorgegebene Einschubrichtung eines jeden Brückengliedes mit der des benachbarten Brückengliedes übereinstimmt. Eine Kontrolle, ob die Zahnstümpfe frei von Hinterschnitten sind bzw. eine gleiche Einschubrichtung für eine Brücke bieten, wurde bisher durch Betrachten eines gefertigten (positiven) Abdruckes mit bloßem Auge durchgeführt. Zur Feststellung einer gemeinsamen Einschubrichtung ist auch schon vorgeschlagen worden, an dem Abdruckmodell jeden einzelnen Zahnstumpf mit einem vertikal gestellten Tastfinger zu umfahren, um etwaige Abweichungen registrieren zu können. Abgesehen von dem hohen Aufwand, den dieses Verfahren erfordert, mangelt es nach wie vor an der geforderten Genauigkeit, so daß vielfach Nacharbeiten am Patienten - erneutes Nachschleifen der Zahnstümpfe - erforderlich waren, bevor diese als ausreichende Basis zur Aufnahme von Prothesenteilen dienen konnten.

Darüber hinaus ist es häufig erforderlich, festzustellen, ob bei der Behandlung von Zahnfehlstellungen der nach dem Richten

der Zähne benötigte Platz überhaupt vorhanden ist. Bisher werden Kiefermodelle mit Schieblehren vermessen und die benötigten Werte bzw. Meßdifferenzen anschließend berechnet.

Bekannt sind auch digitale Schieblehren, die an einem Personal Computer (PC) mit entsprechendem Programm angeschlossen sind. Diese Meßmethode ist aber ungenau, darüber hinaus lassen sich auch keine Zahnbögen vermessen. Die Zahnbögen werden derzeit durch Anlegen eines Drahtes an die Zähne und durch anschließendes Vermessen der gestreckten Länge dieses Drahtes bestimmt.

Um die in der Zahnheilkunde benötigten Abgußmodelle in beliebigen ebenen Koordinationssystemen in unterschiedlichen Tiefen bestimmen zu können, wird in der DE 27 19 696 vorgeschlagen, ein aus einer Strahlaufweitungsoptik tretendes paralleles Lichtstrahlbündel durch ein Meßraster mit vernachlässigbarer oder ohne Verzeichnung auf Teile oder die gesamte Oberfläche des Körpers zu projezieren und danach das projezierte Meßraster zu fotografieren und auszuwerten oder das Meßraster auf der Körperoberfläche direkt auszuwerten. Als Lichtquelle wird ggf. ein Laser eingesetzt, dessen Strahlung aufzuweiten ist. Abgesehen davon, daß mit dem genannten Verfahren bzw. einer entsprechend aufgebauten Vorrichtung die Überprüfung eines Abdruckes auf hinterschnittene Zahn- bzw. Zahnstumpfflächen nicht möglich ist, da hierbei das Meßraster hinderlich ist, ist auch die Abstandsmessung mit einem durch die Rasterfeinheit bestimmten Fehler begrenzt. Die Vorrichtung setzt weiterhin parallele Lichtstrahlen voraus, die senkrecht auf das Meßraster bzw. auf das Objekt fallen. Etwaige Parallelitäts- und Richtungsabweichungen führen zu Verzerrungen und Verzeichnungen, die das Meßergebnis weiterhin verschlechtern.

Zur Überprüfung oder Vermessung eines zahnärztlichen Abdruckes oder Modelles eines Gebisses ist beispielsweise in der EP 0 392 269 A2 eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein Lichtstrahlenbündel auf einer zur Ausbreitungsrichtung des

Lichtes schrägen Fläche einen Lichtpunkt in elliptischer Form erzeugt, so daß bei Flächen mit gleicher Neigung—die betreffenden Lichtpunktellipsen etwa gleich groß sind. Fährt man mit dem Lichtstrahlenbündel den Zahnstumpf ab, so führen Hinterschneidungen zu einer sofort und deutlich erkennbaren Schattenbildung. Darüber hinaus zeigen ungleich gestaltete Lichtpunkte an nebeneinanderliegenden Zahnstümpfen auch etwa vorhandene Divergenzen der erzielten Einschubrichtung der Prothesenteile an. Apparativ ist hierzu oberhalb eines Auflage- und Aufspanntisches für den Abdruck oder das Modell eines Gebisses eine Lichtquelle verschiebbar angeordnet. Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Auflage- oder Aufspanntisch auch ein Kreuztisch sein, der mit Wegaufnehmern für die Registrierung von Bewegungen in der X- und Y-Achse, d.h. der horizontalen Ebene, versehen ist. Wird der Kreuztisch um 90* kippbar und mit Wegaufnehmern für Bewegungen in der X-Z- bzw. Y-Z-Ebene versehen, so kann, ggf. unter Kopplung der Wegaufnehmer mit einem PC, über einen Monitor, einen Plotter oder einen Drucker eine Darstellung des vermessenen Abdruckes oder Modelles erhalten werden.

Darüber hinaus sind in der kieferorthopädischen Praxis für die kephalometrische Analyse Digitalisierungen von Fernröntgenbildern bekannt, wobei punktweise Stellen des Röntgenbildes markiert und zur Kieferdarstellung miteinander verbunden werden. Auf diese Weise ist es möglich, bei Kieferbehandlungen oder während des Wachstums eines Patienten die Kieferveränderungen genau nachzuvollziehen. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die jeweiligen per elektronischer Datenverarbeitung erstellten Kieferanalysen zu speichern, um den Behandlungsfortschritt auf einem Monitor anhand von Bildausgaben darstellen zu können.

Hierzu sind sogenannte Digitizer bekannt, die im Prinzip aus einem zur Registrierung einzelner Punkte ausgebildeten netzartigen Raster bestehen, worüber die betreffende Röntgenaufnahme

gelegt und punktweise mit einem Taststift oder auch elektronisch derart abgefahren wird, daß die vom Wegaufnehmer zurückgelegten bzw. angesteuerten Wege und Punkte registriert werden können. Im Regelfall benötigt der Zahnarzt oder Kieferorthopäde sowohl eine Vorrichtung für die Überprüfung oder Vermessung von Abdrücken oder Modellen eines Gebisses als auch einen Digitizer.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl zur Vermessung von Abdrücken oder Modellen eines Gebisses als auch für die Fernrontgenanalyse verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß oberhalb eines Auflage- oder Aufspanntisches für den Abdruck oder das Modell eines Gebisses eine Lichtquelle so verschiebbar angeordnet ist, daß deren im Querschnitt maximal 0,6 mm großes kreisförmiges Lichtstrahlenbündel mit im wesentlichen vertikaler Strahlrichtung auf jeden Bereich des Abdruckes richtbar ist und daß unterhalb des Auflage- oder Aufspanntisches ein Koordinatograph (Digitizer) zur Registrierung von X-Y-Koordinaten einer aus Fernrontgenbildern gewonnenen geometrischen Werten angeordnet ist. Prinzipiell beruht die vorliegende Erfindung darauf, daß in einer einzigen Vorrichtung sämtliche Arbeiten für die Abdruck- oder Modell-Vermessung und Überprüfung sowie die Röntgenbildanalyse durchgeführt werden können.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So wird vorzugsweise - für den Fall, daß sich das Röntgenbild unterhalb des Tisches befindet - der Auflage- oder Aufspanntisch lichtdurchlässig gestaltet, so daß dieser Tisch nicht sichtbehindernd bei der Röntgenbildanalyse ist oder - für den Fall, daß der Auflagetisch gleichzeitig als Auflage für das Röntgenbild dient - eine ungestörte Durchleuchtung des Röntgenbildes über die gesamte Fläche möglich ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Auflage- oder Aufspanntisch als horizontal liegende Milchglasscheibe ausgebildet, unterhalb der eine diffuse Lichtquelle angeordnet ist. Diese Lichtquelle besteht vorzugsweise aus möglichst gleichmäßig unter der Milchglasscheibe verteilt angeordneten Leuchtstoffröhren.

Zur Führung und Halterung eines Registriergerätes zur Aufnahme von geometrischen Wertepaaren aus dem !Coordinatograph dient ein oberhalb des Auflage- oder Aufspanntisches angeordneter Kreuztisch, der im wesentlichen aus zwei senkrecht zueinander bewegbaren Linearführungen besteht. Solche Kreuztische sind im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannt und erlauben das Anfahren eines jeden Punktes (X-Y-Wertepaares) in ihrem Bewegungsbereich.

Als Registriergerät wird vorzugsweise eine Computer-Maus verwendet, die mit einem Computer als Aufzeichnungsgerät verbunden ist. Fährt man die Maus bzw. einen hiermit verbundenen Zeiger über die jeweiligen konkreten Punkte des Röntgenbildes und löst einen Impuls aus, so wird über den mit der Maus verbundenen Wegaufnehmer das jeweilige X-Y-Wertepaar praktisch fehlerfrei ermittelt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung und zur Vereinfachung des Aufbaues ist der Kreuztisch gleichermaßen Träger für eine Vertikalsäule mit einem daran höhenverstellbar aber lokal arretierbaren Auslegerarm, an dessen freiem Ende die Lichtquelle zur Überprüfung oder Vermessung des Abdruckes oder Modelies befestigt ist. Zusätzlich kann an dem genannten bzw. ein und demselben Träger sowohl die Lichtquelle als auch der Auflage- und Aufspanntisch befestigt sein. Insbesondere wird die Säule am unteren Ende einen zylindrischen Zapfen aufweisen, der in einer entsprechenden Sackbohrung des Kreuztisches lösbar eingesteckt ist. Der Auflage- oder Aufspanntisch kann nach einer weiteren Ausgestaltung über ein feststellbares Kugelgelenk in der Horizontalen schwenkbar mit der Säule verbunden sein.

Nach der Erfindung ist es möglich, sowohl eine Milchglasscheibe als Auflage für Röntgenbilder als auch hierüber und in den Bereich des Lasers schwenkbar einen Aufspanntisch zu verwenden, mit dem auch Vertikalmessungen durchführbar sind.

Als weitere visuelle Hilfe ist am freien Auslegerende eine vorzugsweise schwenkbare Lupe angeordnet, die weiterhin mit einer blendfreien Lampe ausgestattet sein kann. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der Lichtquelle - ggf. in Form einer Blende - ein Raster, vorzugsweise ein Millimeterraster angeordnet. Dieses gestattet Längenmessungen des Lichtauftreffpunktes am Zahnabdruck.

Besonders feine Punkte mit kleiner Querschnittsfläche können erzielt werden, wenn als Lichtquelle ein Laser, insbesondere ein Helium-Neon-Laser oberhalb des Auflage- oder Aufspanntisches verwendet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Abdrucküberprüfungsgerätes, teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 2 einen Ausschnitt mit der vom Lichtbündel bestrahlten Fläche am Zahnabdruck,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, ebenfalls teilweise in Schnittdarstellung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Auflagetisch 10 für einen Gebißabdruck 11 oder ein Röntgenbild. Oberhalb des Auflagetisches ist ein Laser 12 angeordnet, dessen Lichtstrahlen in vertikaler Richtung verlaufen. Der Laser ist an dem freien Ende eines Auslegerarmes 17 befestigt,

der höhenverstellbar an einer vertikalen zylindrischen Säule 16 arretierbar ist. Als Arretierungsmittel dient im einfachsten Fall eine Feststellschraube 22. Die Säule 16 ist auf einem Kreuztisch 13 befestigt, der aus einer ersten die Breite des Auflagetisches 10 überbrückenden an seinen Enden auf Kugelführungen gelagerten Schiene 131 und aus einem entlang der Längsachse dieser Schiene verfahrbaren Tisch 132 besteht, zusätzlich ist ein Aufspanntisch 14 an der Säule 16 um deren vertikale Achse schwenkbar befestigt, wobei der Aufspanntisch 14 über ein Kugelgelenk 15 drehbeweglich ist.

Am Ende des Auslegerarmes - hier am Laser 12 - ist eine Lupe 18 vorgesehen, die mit einer blendfreien Lampe ausgestattet ist.

Der Auslegerarm 17 ist zweiteilig aufgebaut, wobei dessen beide Teile über ein Gelenk 20 miteinander verbunden sind. Dieses Gelenk 20 besteht aus einem Drehzapfen, der in entsprechend ausgebildeten Bohrungen der Auslegerarmteile gesteckt ist. Hiermit sind Schwenkungen des Lasers 12 in der horizontalen Ebene möglich. Da die Säule 16 ebenfalls in der Horizontalen schwenkbar ist, läßt sich der Laser 12 in jede gewünschte Lage oberhalb des Abdruckes 11 (hier auf dem Aufspanntisch 14) bewegen. Die Säule 16 kann auch um ihre Längsachse drehbar ausgebildet sein, etwa durch im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannte Zapfenaufnahme in einer Sacklochbohrung des Kreuztisches 13.

Ebenso ist es möglich, den Laser 12 an einem ausziehbaren Parallelogrammscherenteil endseitig zu befestigen, wie dies beispielsweise bei Telefonhaltern bekannt ist.

Die Auflageplatte 10 ist als Milchglasscheibe ausgebildet. Gegebenenfalls kann auch hierauf unmittelbar der Gebißabdruck oder das Modell abgelegt und mit dem Laserstrahl vermessen werden. Unterhalb der Milchglasscheibe befindet sich im Gehäuse der im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannte Digitizer 22 als Koordinatenregistriergerät. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,

kann mittels einer Computer-Maus 23 durch Betätigung der Bedienungstasten ein Impuls abgegeben werden, wonach die Stellung des durch den Pfeil 24 angedeuteten Punktes mittels des Digitizers 22 registriert und über nicht dargestellte Signalleitungen an einem PC oder ein anderes geeignetes Auswertgerät weitergegeben werden kann. Unterhalb des im wesentlichen lichtdurchlässigen Digitizers 22 ist ein Leuchtrohrensatz 25 angeordnet, der zur Durchstrahlung der Milchglasscheibe und des hierauf ablegbaren und ggf. in eine Maske 26 eingeklemmten Röntgenbildes dient.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet zur Vermessung von Abdrücken 11 folgendermaßen:

Der Laser 12 wird oberhalb des Abdruckes 11 so ausgerichtet, daß auf einen Zahnstumpf 11a ein Lichtpunkt 21 projiziert wird. Durch Betrachtung der Kontur dieses Lichtpunktes 21 können ohne weitere Hilfsmittel Rückschlüsse auf die Form des Zahnes bzw. Zahnstumpfes gezogen werden. Verschwenkt man anschließend den Laser 12 ohne Abstandsänderung zum Gebißabdruck 11 derart, daß der Lichtpunkt 21 auf einen benachbarten Zahn bzw. Zahnstumpf gerichtet ist, so kann durch Vergleich des nunmehr entstehenden Lichtpunktes 21 festgestellt werden, ob die nebeneinanderliegenden Stümpfe eine gleiche Einschubrichtung aufweisen. Zudem ist bei jedem einzelnen Zahnstumpf leicht feststellbar, ob Hinterschnitte vorhanden sind.

In der Regel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einmaliger Justage für alle Abdrücke verwendbar. Falls erforderlich, kann der Gebißabdruck 11 durch Änderung der Lage des Aufspanntisches 14 über das Gelenk 15 in die gewünschte Ebene gebracht werden. In gleichem Maße ist es möglich, durch Lösen der Feststellschraube 22 und Herauf- oder Herabfahren des Auslegerarmes 17 den Abstand des Lasers 12 zum Gebißabdruck 11 zu verändern bzw. zu optimieren.

Will man die Vorrichtung für eine Röntgenbildanalyse verwenden, wird der Aufspanntisch 14 - soweit vorhanden - aus dem Bildbereich herausgeschwenkt. Anschließend wird der Leuchtröhrensatz 25 eingeschaltet, das Röntgenbild in die Maske 26 eingelegt. Zum Anfahren der Rontgenbildpunkte wird der Kreuztisch 13 durch Verschieben der Teile 131 und 132 in Richtung der Doppelpfeile 27 und 28 jeweils bewegt. Das Röntgenbild kann, wie aus der Fernrontgenanalyse bekannt, wie üblich ausgewertet werden.

Claims

&iacgr;&ogr; ·'' ;· " *rv/ Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Überprüfung eines zahnärztlichen Abdruckes, eines Gebisses auf hinterschnittene Zahn- bzw. Zahnstumpfflächen und/oder gleiche Einschubrichtungen für Brückenteile und/oder zur Vermessung von Zahnbreiten, Zahnabständen oder Zahnbogenlängen und zur Vermessung oder Aufzeichnung von aus Fernröntgenbildern gewonnenen Werten, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines Auflage- oder Aufspanntisches (10, 14) für den Abdruck (11) oder das Modell eines Gebisses eine Lichtquelle (12) so verschiebbar angeordnet ist, daß deren Querschnitt maximal 0,6 mm großes kreisförmiges Lichtstrahlenbündel mit im wesentlichen vertikaler Strahlrichtung auf jeden Bereich des Abdruckes (11) richtbar ist und daß unterhalb des Auflage- oder Aufspanntisches (10, 14) ein Koordinatograph (Digitizer 22) zur Registrierung von X-Y-Koordinaten einer aus Fernröntgenbildern gewonnenen geometrischen Werten angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflage- oder Aufspanntisch (10, 14) lichtdurchlässig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagetisch eine horizontal liegende Milchglasscheibe (10) ist, unterhalb der eine diffuse Lichtquelle (25) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle aus möglichst gleichmäßig unter der Milchglasscheibe verteilt angeordneten Leuchtstoffröhren (25) besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Auflage- oder Aufspanntisches (10, 14) ein Kreuztisch (13) angeordnet ist, der im

wesentlichen aus zwei senkrecht zueinander bewegbaren Linearführungen (131, 132) besteht und als Träger für ein Registriergerät (23) zur Aufnahme von geometrischen Wertepaaren aus dem Koordinatograph (22) dient.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Registriergerät eine Computer-Maus (23) ist, die mit einem Computer als Aufzeichnungsgerät verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuztisch (13) gleichermaßen Träger für eine Vertikalsäule (16) mit einem daran höhenverstellbar aber lokal arretierbaren Auslegerarm (17) besteht, an dessen freien Ende die Lichtquelle (12) befestigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflage- oder Aufspanntisch (10, 14) und die Lichtquelle (12) an ein und demselben Träger (16) befestigt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (16) am unteren Ende einen zylindrischen Zapfen aufweist, der in einer entsprechenden Sackbohrung des Kreuztisches eingesteckt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufspanntisch (14) über ein feststellbares Kugelgelenk (15) mit einem an der Säule (16) um deren Längsachse schwenkbar befestigten Auslegerarm verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Auslegerarmende (17) eine vorzugsweise schwenkbare Lupe (18) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lupe (18) mit einer blendfreien Lampe (19) ausgestattet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lichtquelle (12) tragende Auslegerarm (17) mehrgelenkig ist und mindestens ein um eine
vertikale Achse schwenkbares Gelenk (20) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Lichtquelle (12) ein Raster, vorzugsweise Millimeterraster, angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Laser (12), vorzugsweise ein He-Ne-Laser ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb oder auf der Milchglasscheibe (10) eine Maske (26) für einlegbare Röntgenbilder angeordnet ist.