ES2578615T3 - Procedimiento para la creación de una imagen virtual de la mandíbula - Google Patents

Abstract

Método para la generación de una imagen volumétrica virtual de la mandíbula que incluye la disposición de los elementos articulares de la articulación temporomandibular, teniendo en cuenta que una imagen volumétrica digital del maxilar inferior se puede mostrar en distintas posiciones con respecto a una imagen volumétrica digital del maxilar superior. Dicho método se divide en los siguientes pasos: realización (100) de un proceso de registro del movimiento, más concretamente una técnica de condilografía, para la obtención de un registro de movimiento, más concretamente una condilografía, en la que se genera una gran cantidad de conjuntos de datos posicionales ((t1, x1, y1, z1, rx1, ry1, rz1), (t2, x2, y2, z2, rx2, ry2, rz2), ...) a lo largo de un periodo de tiempo definido y en la que un conjunto de datos posicionales describe una posición espacial real de un maxilar inferior en relación con un maxilar superior en un momento determinado; escaneo (110) de secciones de superficie del maxilar superior real y del maxilar inferior real en un momento determinado durante el proceso de registro del movimiento, más concretamente mediante un registro de mordida, con el objetivo de obtener una relación espacial de las secciones de la superficie durante el momento determinado; asignación (130) de al menos un conjunto de datos posicionales a una posición virtual de la imagen digital del maxilar inferior en relación con la imagen digital del maxilar superior, más concretamente con la ayuda de un registro de mordida digitalizado; selección (140) de un conjunto de datos posicional, y alineación virtual (150) de la imagen digital del maxilar inferior en relación con la imagen digital del maxilar superior de conformidad con el conjunto de datos posicionales elegido, generando así la imagen virtual de la mandíbula en la que la alineación virtual corresponde con una posición real del maxilar inferior en relación con el maxilar superior de conformidad con el conjunto de datos posicionales elegido, de forma que la articulación temporomandibular se muestra en una posición real que se puede valorar.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para la creacion de una imagen virtual de la mandfoula

La invencion se refiere a un procedimiento para la creacion de una imagen virtual de la mandfoula

En la odontologfa funcional se contempla un sistema completo de huesos, dientes, articulaciones temporomandibulares y musculos. Cada vez se utiliza con mayor frecuencia un procedimiento electronico para registrar la compleja secuencia de movimientos espedfica del sistema completo de cada paciente. Dicho procedimiento es capaz de registrar la posicion del maxilar inferior en relacion con el maxilar superior en distintos momentos y en seis grados de libertad (tres rotaciones y tres traslaciones). Este tipo de registros de movimiento pueden presentarse en forma de datos de una condilograffa.

En la DE 10 2004 002 953 A1 se describe un procedimiento en el que la medicion de los movimientos relativos de la mandfbula tiene lugar con la ayuda de dos transmisores y sensores de ultrasonidos unidos de forma ngida al maxilar superior y al maxilar inferior.

Mediante una representacion de los datos de la condilograffa obtenidos de esta forma el dentista puede, por ejemplo, representar tambien la trayectoria de movimiento de un eje articulado imaginario de las articulaciones temporomandibulares durante la accion de masticar. Esta representacion de la trayectoria del movimiento de un eje articulado imaginario corresponde a la medicion que llevan a cabo los sistemas de medicion antiguos (denominados sistemas de axiograffa) normalmente de forma mecanica y directa. Estos sistemas de axiograffa no miden los seis grados de libertad completos de la posicion del maxilar inferior, sino solo una combinacion de angulo-recorrido a partir de la cual no suele ser posible determinar de forma umvoca la posicion espacial del maxilar inferior en relacion con el maxilar superior. Sin embargo, incluso en el caso de los sistemas de condilograffa con los seis grados de libertad completos se suele llevar a cabo la representacion de la trayectoria del eje, dado que los medicos estan formados para diagnosticar patologfas sobre la base de estos datos de la trayectoria.

A pesar de que muchas patologfas de la anatoirffa de la articulacion y del musculo se pueden diagnosticar mediante condilograffas y/o axiograffas, a menudo el diagnostico se ha de diferenciar con la ayuda de tecnicas de imagen capaces de representar una anatomffa oculta de forma correcta en terminos geometricos. Ejemplos de tecnicas de imagen de este tipo son la tomograffa volumetrica digital (TVD), la tomograffa por resonancia magnetica (TRM) y la tomograffa computerizada (TC). Incluso para la planificacion terapeutica posterior al diagnostico a menudo tambien resulta esencial la generacion de imagenes por tomograffa. Es especial si es necesario realizar cambios en los huesos, por ejemplo durante un tratamiento de ortodoncia o una intervencion quirurgica.

Hasta ahora normalmente ni siquiera se ajustaban las relaciones posicionales de la mandfbula durante un escaner tomografico. Mas bien escanea al paciente con una alineacion de la mandfbula sin definir, bien fijandolo con una pieza de mordida generica o con la cabeza apoyada sobre un soporte para el menton. Si se utiliza una pieza de mordida los dientes estan ligeramente separados; en el caso de un apoyo para el menton los dientes se encuentran en posicion de oclusion o de intercuspidacion maxima.

Algunos protocolos de imagen, en especial en la tomograffa por resonancia magnetica, fijan una determinada apertura de la mandfbula con el fin de poder diagnosticar la posicion del disco en la articulacion de la mandfbula. Esta apertura de la mandfbula se crea normalmente con la ayuda de un cilindro de algunos cenffmetros de diametro que el paciente sujeta entre los dientes durante la realizacion de la imagen. Sin embargo, la apertura de la boca del paciente con la ayuda de un cilindro solo permite ejercer una influencia relativa sobre la relacion del maxilar superior e inferior entre sf. Ademas, de esta forma solo se pueden fijar relaciones en las que las articulaciones temporomandibulares se encuentran en una posicion centrada. Con un cilindro resulta imposible generar fuerzas transversales y de palanca.

Por si fuera poco, a menudo los odontologos o dentistas especializados remiten a los pacientes a un especialista para la obtencion de los datos volumetricos por tomograffa, si bien por norma general este no suele tener conocimientos espedficos de odontologfa. Por lo general, estos especialistas no son capaces de controlar o ajustar el posicionamiento exacto de la mandfbula.

En lo que respecta al diagnostico y al tratamiento de los problemas que afectan a la articulacion temporomandibular, a la hora de tomar cualquier imagen lo que se ha de tener en cuenta fundamentalmente es que la mandfbula no este sometida a fuerzas poco naturales o deseables. De esta forma puede ocurrir, por ejemplo, que a la hora de realizar un procedimiento por tomograffa en la posicion de intercuspidacion (ICP), y debido a la fuerza muscular, se produzca una ligera deformacion de la mandfbula o se tome la imagen de la articulacion temporomandibular en una posicion poco natural. Por supuesto, esto reducina notablemente la calidad de las imagenes digitales. Asimismo, en principio tanto las imagenes por tomograffa como otro tipo de imagenes tomadas en la posicion ICP suelen resultar

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poco utiles, dado que los datos de imagen en los ffmites entre el maxilar superior e inferior no suelen poder asignarse demasiado bien de forma automatica al maxilar correspondiente.

La US 6 152 731 A revela un procedimiento para mostrar la oclusion de los dientes de un paciente. En este caso se calcula un eje articular con la ayuda del cual es posible colocar los dientes del maxilar superior y de maxilar inferior en posiciones relativas adecuadas entre st

La US 2003/0204150 A1 muestra un procedimiento para el analisis de los movimientos de la mandfoula. En este caso se registran datos de la superficie de los dientes. En la US 4 836 778 A tambien se describe un procedimiento para la captura de los movimientos de la mandfbula.

El objetivo de la presente invencion es crear una herramienta de diagnostico pertinente para el diagnostico de enfermedades de la articulacion temporomandibular. El objetivo de la invencion se consigue mediante un procedimiento segun la reivindicacion 1; otras modalidades ventajosas del mismo se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

La esencia de la invencion es, concretamente, que las imagenes digitales del maxilar superior y del maxilar inferior generadas en un momento determinado, y por lo tanto con una alineacion no definida en detalle, por ejemplo, durante el escaneo de la TVD o similar, se puedan colocar ahora, con la ayuda del registro de movimiento, en una posicion cualquiera predeterminable entre sf, que ademas corresponde con una posicion real del maxilar inferior con respecto al maxilar superior. De esta forma, en un primer paso del diagnostico con la ayuda del registro de movimiento en un determinado momento se podna, por ejemplo, diagnosticar una patologfa. Sin embargo, a menudo tales registros de movimiento solo pueden arrojar informacion espedfica limitada sobre dicha patologfa. Con la ayuda de la invencion ahora es posible mostrar la articulacion temporomandibular con la alineacion del maxilar superior con respeto al maxilar inferior que se desea examinar, a partir de lo cual se pueden obtener resultados y diagnosticos adicionales, sin que en este caso sea necesario recurrir a otra tecnica de imagen con la mandfbula en la posicion deseada. Tambien se pueden elegir otros momentos, concretamente el momento justo antes del momento determinado anteriormente o un momento justo despues del momento pertinente establecido con anterioridad. La posicion correspondiente de los maxilares entre sf se puede visualizar entonces mediante una simple alineacion virtual de la imagen digital del maxilar inferior con respecto a la imagen digital del maxilar superior. Esto ofrece posibilidades de diagnostico desconocidas hasta la fecha y que, en todo caso, solo se podnan sustituir por procedimientos tomograficos moviles que resultan considerablemente mas complicados y que sometenan a los pacientes a una radiacion ionizante mucho mayor. El usuario puede seleccionar ahora el momento deseado del registro del movimiento en el ordenador y obtener a continuacion la representacion grafica de la alineacion intermaxilar.

Como tecnica para el registro del movimiento se utiliza sobre todo la tecnica de la condilograffa, la cual se cita en la descripcion que sigue, incluso como sustituta de otras tecnicas de registro del movimiento. El resultado de un procedimiento orientado a la captura del movimiento es la grabacion del movimiento, si bien a continuacion, y como representativo de los resultados de otras tecnicas, tambien se habla de la condilograffa o de los datos de la condilograffa.

Las imagenes volumetricas digitales de la mandfbula utilizadas proceden de la misma persona que se sometio a la condilograffa. En ese caso se genera preferentemente la imagen del maxilar superior y la imagen del maxilar inferior en una posicion cualquiera, siempre con la ayuda de un procedimiento de obtencion de imagenes. Por lo tanto, la posicion del maxilar inferior con respecto al maxilar superior durante el procedimiento de toma de imagenes puede diferir de la alineacion virtual de la imagen virtual de la mandfbula que se desea generar. En este sentido ya no resulta necesario tomar las imagenes digitales del maxilar superior y del maxilar inferior exactamente en una posicion en la que la condilograffa pueda sugerir una posible patologfa. Es suficiente con que la imagen tomada muestre la mandfbula real en «alguna» posicion para despues, con la ayuda de la simulacion mencionada anteriormente, representar -al menos virtualmente- cualquier posicion intermaxilar. En otras palabras, el procedimiento segun la invencion permitira al especialista fusionar los datos de la condilograffa con imagenes volumetricas, en especial con imagenes tomadas por tomograffa.

Para seleccionar el conjunto de datos posicionales se elige un momento en el desarrollo de la grabacion del movimiento y sobre la base del momento seleccionado se identifica, y con ello se selecciona, el correspondiente conjunto de datos posicionales. En este sentido, los conjuntos de datos posicionales se registran durante un determinado periodo de tiempo, asignando al menos indirectamente a cada conjunto de datos posicionales un momento en el movimiento de masticacion. No es necesario que el momento este representado en una unidad de tiempo, sino que tambien puede asignarse, por ejemplo, al angulo de apertura de la boca durante la apertura y el cierre.

El conjunto de datos posicionales puede mostrar una posicion local de al menos uno o varios puntos unidos de forma fija al maxilar inferior con respecto a un sistema de referencia, el cual tambien esta unido de manera fija al

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maxilar superior, en cada caso en el momento de la imagen de la condilograffa. Los conjuntos de datos posicionales no arrojan necesariamente informacion directa sobre la alineacion absoluta del maxilar inferior con respecto al maxilar superior. Sin embargo, la posicion del maxilar inferior con respecto al maxilar superior en al menos un momento de la condilograffa es o bien conocida o se puede calcular; para ello, mas concretamente con la ayuda de un registro de mordida, se puede calcular la alineacion absoluta del maxilar superior con respecto al maxilar inferior en lo que respecta al menos a un determinado conjunto de datos posicionales. Con ello se pueden calcular tambien las correspondientes posiciones de la mandfbula con respecto al resto de los conjuntos de datos posicionales. La alineacion se puede obtener, por ejemplo, escaneando la superficie del registro de mordida. Los datos de superficie del maxilar superior y del maxilar inferior se conocen ya de las respectivas imagenes digitales del maxilar superior e inferior. A continuacion se lleva a cabo un «matching» (emparejamiento): esto significa que se toma el conjunto de datos posicionales en un momento definido y, a continuacion, se procede a alinear virtualmente los datos de superficie del registro de mordida con la imagen digital del maxilar inferior y, posteriormente, del registro de la mordida con la imagen digital del maxilar superior. De esta forma se obtiene la alineacion entre la imagen digital del maxilar superior y la imagen digital del maxilar inferior. El resto de las alineaciones de las imagenes de ambos maxilares en otros momentos se pueden reproducir «avanzando» a traves de la condilograffa.

En resumen se puede decir, por lo tanto, que en el procedimiento segun la invencion se obtienen o crean, por ejemplo, datos tomograficos (imagenes digitales de la mandfbula) del maxilar superior y el maxilar inferior. La posicion relativa de ambos maxilares entre sf resulta indiferente a la hora de crear los datos, puesto que solo se trata de los datos de la mandfbula en sf mismos. Aparte se utiliza, por ejemplo, una tecnica de condilograffa (tecnica de registro del movimiento) mediante la cual se calculan los movimientos relativos de la mandfbula. Durante la condilograffa se crea al menos una vez un registro de mordida o, de cualquier otra forma, se determina una posicion relativa entre el maxilar superior y el maxilar inferior (escaneo de las secciones de superficie en un momento definido). De esta forma se sincronizan espacialmente entre sf los datos tomograficos de ambos maxilares. Por lo tanto, de la tecnica de la condilograffa se obtiene un valor de datos con respecto al cual se conoce la alineacion espacial correcta de las imagenes de ambos maxilares entre sf. Si llegados a este punto se cambia la alineacion relativa de las imagenes de ambos maxilares a un conjunto de datos diferente de la condilograffa se obtiene aquella alineacion relativa de las imagenes digitales de ambos maxilares que corresponde exactamente con la alineacion real de la mandfbula real, puesto que este otro conjunto de datos se genero en la persona de prueba real. Este otro conjunto de datos puede ser, por ejemplo, aquel con respecto al cual la condilograffa indica una posible patologfa. Ahora es posible visualizar estas imagenes digitales de la mandfbula en esa supuesta posicion patologica y valorarla en consecuencia.

Si se prefiere, durante el escaneo se puede generar de forma alternativa una imagen de la superficie (por ejemplo una fotograffa en 3D) del maxilar superior real y del maxilar inferior real en la que el momento de dicha fotograffa en 3D corresponda con un momento de la grabacion del movimiento. A continuacion, con la ayuda, por ejemplo, de un procedimiento la fotograffa en 3D se puede unir a las imagenes del maxilar superior e inferior, tal y como se describe en la DE 10 2007 001 684 A1.

Es cierto que la alineacion se podffa producir por el hecho de que la imagen del maxilar superior y la imagen del maxilar inferior ya se tomaron con la mandfbula en posicion de intercuspidacion. Sin embargo, la asignacion umvoca de las imagenes del maxilar superior e inferior no siempre se puede determinar de forma inequvoca con la ayuda de las cuspides de los dientes interconectadas. Ademas, el procedimiento segun la invencion ofrece por el contrario las siguientes ventajas: Gracias a la posibilidad de utilizar imagenes del maxilar superior e imagenes del maxilar inferior, tomadas en una posicion «cualquiera» de la mandfbula, se garantiza que dichas imagenes intermaxilares no presentan tensiones o deformaciones que podffan darse al juntar los dientes.

Por un «determinado momento» se entiende, mas concretamente, una determinada posicion en el grafico del axiograma o en los conjuntos de datos posicionales de la condilograffa.

La invencion hace referencia ademas a un procedimiento para la fabricacion de una ferula de escaneo, para lo cual se lleva a cabo un procedimiento para la generacion de una simulacion del tipo descrito anteriormente. Ademas, con la ayuda de la imagen virtual de la mandfbula se fabrica una ferula de escaneo, la cual presenta al menos una superficie de contacto definida del maxilar superior y una superficie de contacto definida del maxilar inferior. La superficie de contacto del maxilar superior y la superficie de contacto del maxilar inferior estan alineadas entre sf de tal forma que el maxilar inferior real adopta, en relacion con el maxilar superior real, la posicion espacial correspondiente al conjunto de datos posicionales elegido, cuando la superficie de contacto del maxilar superior entra en contacto con el maxilar superior y la superficie de contacto del maxilar inferior entra en contacto con el maxilar inferior. Por «maxilar superior» y «maxilar inferior» se entiende en cada caso el maxilar superior e inferior real. Sin embargo, en el marco de la presente invencion, por «estar en contacto con un maxilar» se endiente tambien un contacto indirecto con el maxilar, pudiendo tratarse de un contacto indirecto con un objeto sujeto de forma fija al maxilar, mas concretamente un diente. El contacto con un diente corresponde tambien a un contacto con el maxilar correspondiente. Las superficies de contacto de la mandfbula pueden ser, mas concretamente, aquellas superficies que aparecen representadas, al menos por secciones, de forma inversa a las superficies de los dientes. Las

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superficies de contacto de la mandfoula pueden estar unidas a un objeto comun, concretamente a la ferula de escaneo. La ferula de escaneo abarca entonces secciones de superficie geometricas de ambas mandfoulas, alineadas de forma exacta entre sf, como las areas reales de los maxilares en la posicion elegida de la mandfoula. Una ferula de este tipo se puede fabricar, por ejemplo, con la ayuda de una fresadora, un procedimiento de estereolitograffa o una impresion 3D. Por lo tanto, con la ayuda de las ferulas de escaneo se pueden reproducir en todo momento y de forma real posiciones reales de la mandfbula, que con la ayuda de la condilograffa se diagnosticaron como anomalas. Con la ayuda de la ferulas de escaneo se puede examinar la mandfbula real en la posicion correspondiente al conjunto de datos posicionales seleccionado.

En un paso posterior del procedimiento tambien se pueden generar datos volumetricos digitales, poniendo para ello la ferula de escaneo en contacto con el maxilar inferior y el maxilar superior y, finalmente, sometiendo al maxilar superior y al maxilar inferior a un procedimiento de toma de imagenes tomograficas con la ferula de escaneo en posicion. Mas concretamente, mediante un procedimiento de toma de imagenes tomograficas se puede generar una nueva imagen, teniendo en cuenta que durante la toma de las mismas el maxilar inferior real se mantiene, con respecto al maxilar superior, en la posicion correspondiente al conjunto de datos posicionales elegido. Durante el proceso de toma de imagenes el paciente sujeta a la ferula de escaneo, de forma que se garantiza que durante el mismo los maxilares se mantienen en la posicion deseada. En los pasos anteriores del procedimiento tambien se determino en un primer momento que posicion maxilar resulta problematica y debe ser sometida a un analisis posterior y como se puede reproducir esa posicion maxilar real. A continuacion se crea la ferula de escaneo con cuya ayuda es posible colocar la mandfbula real en todo momento en la posicion problematica, concretamente para llevar a cabo un escaneo espedfico en la posicion problematica, en especial una TVD. La principal ventaja reside en que la ferula de escaneo situa los maxilares en una posicion natural, dado que dicha posicion corresponde con un conjunto de datos de la condilograffa.

En comparacion con la imagen virtual de la mandfbula representada anteriormente, y gracias a la otra imagen, ahora se pueden visualizar tambien -o solo- componentes no ngidos de la mandfbula o zonas limftrofes adyacentes, en especial partes flexibles como carfflagos, musculos, etc., de forma exacta en la posicion de la mandfbula en cuestion. Gracias a ello se pueden realizar otras afirmaciones acerca de una posible patologfa que resultanan imposibles de deducir o no se deducinan de forma suficiente a partir de la imagen virtual de la mandfbula basada en los datos de la condilograffa. La ventaja reside sobre todo en que esta nueva imagen puede mostrar mtegramente la situacion de las posiciones consideradas anomalas en la condilograffa. Mediante la relacion forzada de los dientes entre sf durante el procedimiento de toma de imagenes tomograficas se pueden diagnosticar especialmente bien las articulaciones temporomandibulares con el disco articular y los tejidos blandos implicados sobre la base de la imagen de la tomograffa volumetrica.

Con el fin de poder examinar de forma precisa una sospecha de diagnostico sacada de una condilograffa en un sistema representado, este procedimiento permite ajustar de forma selectiva la relacion posicional de los maxilares entre sf, es decir una determinada posicion mandibular. Si en los datos de la condilograffa se detecto con anterioridad una anomaffa en un momento determinado de la accion de masticar, entonces exactamente esa relacion posicional entre maxilar superior e inferior existente en ese momento de la accion de masticar sera la que predomine en la imagen del maxilar superior y del maxilar inferior generada ahora. La combinacion de axiograffa con una tecnica de generacion de imagenes aporta, por lo tanto, mucha informacion. Las relaciones posicionales poco antes o poco despues de este momento determinado son de gran interes en el diagnostico diferencial con tecnicas de imagen.

La fusion de los datos de movimiento y de volumen, tal y como se describe anteriormente, permite ahora la elaboracion de los datos de la condilograffa sobre la base de condiciones anatomicas. Por ejemplo, la representacion de la trayectoria de un eje obtenida a partir de la axiograffa se puede parametrizar ahora con la ayuda de las condiciones anatomicas. En lugar de obtener el eje y su trayectoria de movimiento unicamente a partir de la cinematica del registro del movimiento, la forma de la cabeza de la articulacion temporomandibular -solo visible en la tomograffa-, asf como la pendiente del cotilo pueden, por ejemplo, influir en la eleccion del eje y, por lo tanto, en la trayectoria del mismo.

A partir de cada intervalo de tiempo del registro de movimiento es posible representar el movimiento correspondiente en los datos de la tomograffa volumetrica, por ejemplo mediante la reproduccion de una animacion de los datos moviles de la tomograffa volumetrica.

Lo ventajoso de la fusion de los datos tomograficos y de movimiento es tambien que permite trazar la trayectoria de movimiento de cada punto del maxilar inferior. Gracias a esta informacion se pueden conseguir representaciones que muestran la trayectoria de movimiento de determinados puntos para el usuario. En particular, la representacion se puede realizar incluso sin la necesidad de reproducir una animacion, mostrando las trayectorias de los puntos en el tiempo en forma de trayectoria en el espacio. De esta forma tambien es posible seleccionar y/o representar de forma preferente puntos anatomicos que presentan unas determinadas caractensticas cinematicas. Por ejemplo es posible resaltar, como elemento seleccionado, puntos en el maxilar inferior que i) se mueven de manera

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especialmente rapida, que ii) se mueven de manera uniforme, que iii) aceleran de forma especialmente rapida, que iv) recorren un trayecto especialmente grande o especialmente pequeno o que no se mueven en absoluto. Tambien se pueden calcular puntos en el hueso y/o en los dientes que se comportan de forma simetrica o asimetrica en el lado izquierdo y en el lado derecho de la mandfbula en lo que respecta a los parametros cinematicos descritos anteriormente («simetffa cinematica/funcional», a diferencia de la simetffa morfologica).

Por el contrario, la tomograffa se puede utilizar para seleccionar zonas interesantes en la condilograffa (que por lo general suele estar compuesta por varias series de imagenes). Por ejemplo, el especialista puede pinchar sobre un diente o sobre un punto en forma de elemento seleccionable del diente, el hueso de la mandfbula o la articulacion temporomandibular y hacer que se reproduzcan los periodos de tiempo y las trayectorias de la animacion en las que el punto seleccionado supera o se queda por debajo de uno de los parametros cinematicos senalados anteriormente. De esta forma, en lo que respecta a un punto en un incisivo inferior se podffa seleccionar, por ejemplo, la imagen de la condilograffa en la que dicho punto del incisivo acelera de forma mas rapida o seleccionar la imagen de la condilograffa en la que el punto de dicho diente recorre el trayecto mas largo.

Gracias a la fusion de imagenes digitales y datos de movimiento descrita anteriormente, estos ultimos tambien se pueden utilizar segun la invencion en todas las visualizaciones derivadas de los datos de la tomograffa volumetrica. De esta forma se pueden calcular, por ejemplo, proyecciones de los datos de la tomograffa volumetrica que corresponden con radiograffas cefalometricas en distintas posiciones de la mandfbula sin tener que someter al paciente a mas radiaciones ionizantes. Segun la invencion estas radiograffas tambien se pueden calcular y representar por primera vez en forma de animacion individualizada del paciente. Asimismo, ahora en este tipo de radiograffas tambien se puede elegir la direccion de la radiacion en funcion del registro de movimiento realizado. Especialmente ventajosa resulta, por ejemplo, una direccion de radiacion que discurre a lo largo de la direccion del eje articulado de las articulaciones temporomandibulares calculada a partir de los datos de movimiento; de esta forma tambien es posible modificar la direccion de radiacion para cualquier momento del registro del movimiento.

Otras imagenes simuladas tambien se pueden beneficiar de la grabacion del movimiento. Por ejemplo, ahora se puede calcular tambien una panoramica o una animacion realizada con imagenes panoramicas a partir de los datos de la tomograffa volumetrica, la cual se parametrizara con la ayuda del registro de movimiento. La panoramica se podffa calcular y mostrar, por ejemplo, de tal manera que correspondiera, de la forma lo mas simetrica posible con el movimiento medido en el lado izquierdo y derecho de la mandfbula. Asimismo tambien se pueden calcular grabaciones de los dientes y animaciones de los dientes a partir de los datos de la tomograffa volumetrica que muestren, por ejemplo, los dientes del maxilar superior e inferior cuando i) no tienen contacto entre sf, ii) se produce el primer contacto, o (iii) se encuentran en la posicion de intercuspidacion maxima. Ademas, en este tipo de proyecciones tambien se pueden mostrar trayectorias de movimiento de determinados puntos de los dientes y de la mandfbula, por ejemplo, pasando con un periferico de entrada, en particular con un raton, por encima de un punto de una panoramica.

La invencion hace referencia tambien a una ferula de escaneo que se crea mediante un procedimiento del tipo mencionado anteriormente.

La invencion se explica con mas detalle con la ayuda de las figuras. En ellas se muestra:

Figuras 1a y 1b una condilograffa del maxilar superior e inferior y de la trayectoria del eje resultante.

Figura 2 el desarrollo de un diagrama de bloques.

Figuras 3a - 3c la fusion de los movimientos del maxilar superior e inferior y los datos tomograficos.

En la figura 1 aparece representada la condilograffa con la ayuda de dos relaciones intermaxilares diferentes en los momentos ti y t2. El maxilar superior 1 esta provisto de un elemento actor 5 unido de forma fija a un elemento de mordida 3 superior. El maxilar inferior 2 esta provisto de un elemento sensor 6 unido de forma fija a un elemento de mordida 4 inferior. Por supuesto, el elemento actor y el elemento sensor se pueden colocar indistintamente en el otro maxilar. Mediante los movimientos trasladados de forma fija a los elementos actor y sensor, y gracias al conocimiento de la geometffa de los elementos actor y sensor, es posible deducir el movimiento relativo del maxilar superior e inferior con la ayuda de las senales medidas en el elemento sensor 6. Para cada momento tj durante la condilograffa se puede medir por tanto un sextuple, que contiene la traslacion y rotacion de cada punto en el espacio de dicha transformacion fija. A partir de dichos datos es posible calcular una trayectoria imaginaria del eje 9 para un movimiento o una parte del movimiento. Con la ayuda de un registro de mordida 8 es posible situar la relacion maxilar en el momento en una relacion geometrica definitiva y, de esta forma, trasladarla a cualquier otro momento ti utilizando para ello la condilograffa. En algunos sistemas y protocolos de imagen los elementos de mordida 3 y 4 estan configurados de tal manera que no cubren las superficies oclusales de los dientes. En tales casos es posible registrar el movimiento de los dientes hasta la posicion de oclusion total (intercuspidacion).

En la figura 2 se explica el metodo segun la invencion en forma de diagrama de bloques. En un primer paso 100 se lleva a cabo una condilograffa, la cual es ya conocida segun el estado de la tecnica y cuyos fundamentos se explican

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en la figura 1. De esta forma se obtiene una gran cantidad de conjuntos de datos posicionales para su futura utilizacion. En el paso 110, y en relacion con un momento determinado de la condilograffa, se registran secciones de superficie del maxilar superior real y del maxilar inferior real, teniendo siempre en cuenta a lo largo de todo este proceso de escaneo la alineacion relativa entre el maxilar inferior y el maxilar superior. Esto se puede realizar, por ejemplo, con la ayuda del registro de mordida 8, tal y como muestra la figura 1a. En este caso, el paciente muerde el registro de mordida, por ejemplo un material de cera blanda, por ejemplo en el momento tj en la figura 1, de forma que los dientes esten casi cerrados. El registro de mordida registra las zonas de la superficie tanto del maxilar superior como del maxilar inferior en una situacion real de la accion de masticar. Este proceso esta documentado en el paso 110 del diagrama de bloques de la figura 2. Sin embargo, de esta forma tambien queda registrado que dicha muestra se produce justo en el momento ti, de forma que la impresion que queda marcada en el registro de mordida 8 se puede relacionar de forma directa con la condilograffa tal y como recoge la figura 1. A continuacion se escanea y digitaliza el registro de mordida 8.

En el paso 130 tiene lugar la fusion de la condilograffa con cualquiera de las imagenes volumetricas digitales del maxilar superior y del maxilar inferior. Para ello se procedio con anterioridad (en el paso 120) a la toma de imagenes digitales del maxilar superior e imagenes digitales del maxilar inferior con la ayuda, por ejemplo, de una tecnica tomografica. De la separacion espacial de la rama con las funciones 100 y 110 y de la rama con la funcion 120 ya se puede deducir que la realizacion de la condilograffa tiene lugar de forma totalmente independiente de la toma de imagenes volumetricas digitales del maxilar superior e inferior segun el paso 120 de este metodo. La ventaja reside en que se pueden utilizar imagenes volumetricas digitales del maxilar superior y del maxilar inferior realizadas en cualquier momento. Para la fusion de las imagenes volumetricas digitales del maxilar superior e inferior, por ejemplo las imagenes tomograficas, con los datos de la condilograffa se procede a comparar las zonas de la superficie escaneada del registro de mordida 8, o de otro metodo de escaneo, con datos de superficie de las imagenes volumetricas digitales del maxilar superior e inferior En este sentido las imagenes volumetricas digitales del maxilar superior e inferior se alinean entre sf de tal manera que estas llegan a coincidir con las secciones de superficie del registro de mordida escaneado. Para que esto ocurra, si es necesario se puede llevar a cabo una segmentacion de los datos volumetricos, lo que define que parte de los datos volumetricos corresponden o no con el maxilar inferior movil. De esta forma se produce una alineacion de la imagen volumetrica digital del maxilar superior y de la imagen volumetrica del maxilar inferior entre sf de tal manera que la posicion de ambas imagenes queda alineada entre sf de forma tan exacta como lo estaban el maxilar superior real y el maxilar inferior real en el momento t1 cuando se creo el registro de mordida durante la condilograffa.

En el paso 140 se selecciona un conjunto de datos posicionales para un analisis en profundidad, por ejemplo, el conjunto de datos posicionales con respecto al momento t2 cercano a la posicion abierta de la mandfbula. Mediante el desplazamiento de la imagen volumetrica digital del maxilar inferior con respecto a la imagen volumetrica digital del maxilar superior en el paso 150 se crea por tanto la imagen virtual de la mandfbula en la que la imagen volumetrica digital del maxilar inferior aparece representada en la posicion deseada con respecto a la imagen volumetrica digital del maxilar superior. Esta posicion corresponde con la posicion real adoptada efectivamente por la mandfbula real durante la condilograffa.

Con la ayuda de esta imagen virtual alineada de la mandfbula se pueden llevar a cabo mas exploraciones y adoptar medidas adicionales. En esta imagen virtual de la mandfbula se puede, por ejemplo, analizar en detalle la disposicion de los elementos articulares de la articulacion temporomandibular con el fin de descartar posibles patologfas. Para este examen se puede utilizar fundamentalmente y de forma exclusiva la informacion grafica obtenida a partir de las imagenes volumetricas digitales del maxilar superior e inferior. En el caso de la tomograffa se trata de las estructuras oseas, dado que estas se mueven segun una transformacion ngida. Sin embargo, no siempre resulta posible determinar de forma directa la posicion de las partes blandas implicadas en el movimiento. En caso de que este examen no resultase suficiente, con la ayuda de esta imagen virtual de la mandfbula se podnan tomar otras medidas oportunas.

En concreto, esta imagen virtual de la mandfbula se puede utilizar para la fabricacion de una ferula de escaneo. Una ferula de este tipo es una ferula real que se coloca entre el maxilar superior real y el maxilar inferior real y, de esta forma, situar el maxilar superior real en una alineacion definida con respecto al maxilar inferior real y mantenerlos de esta forma en una alineacion determinada. Para ello se pueden extraer datos de superficie de la imagen virtual de la mandfbula y, a partir de afff, generar -en un principio de forma virtual- una superficie para la ferula de escaneo. En esta ferula de escaneo virtual se generan por tanto superficies de apoyo para los dientes u otras partes de la mandfbula, teniendo siempre en cuenta por supuesto la alineacion relativa deseada de los maxilares entre sf Mediante procedimientos de fresado, prototipado rapido o metodos similares para la fabricacion de objetos reales se puede fabricar esta ferula de escaneo creada virtualmente. Una vez que el paciente se coloca esta ferula de escaneo, este adopta la posicion maxilar real que corresponde con la posicion mandibular reflejada en la imagen virtual de la mandfbula. Con la ayuda de esta posicion mandibular real se pueden llevar a cabo otros examenes. En concreto se puede llevar a cabo otro procedimiento de toma de imagenes para la generacion de una nueva imagen volumetrica, por ejemplo, un metodo de tomograffa, en el que las articulaciones u otras partes de la mandfbula del paciente que se desean examinar se graban o registran en la posicion exacta que el especialista desea analizar. En

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este tipo de procedimiento se pueden registrar tambien (o solo) elementos como, por ejemplo, musculos, carfflagos, tendones, que son flexibles y que por este motivo no se podfan mostrar de forma exacta en la simulacion anterior. La generacion virtual de la ferula de escaneo aparece representada en el paso 160. La fabricacion real de la ferula de escaneo se visualiza en el paso 170. En el paso 180 se lleva a cabo la tomograffa en la que el paciente debe llevar la ferula de escaneo.

En la figura 3a se muestra la fusion de los datos de la condilograffa con las imagenes volumetricas digitales del maxilar superior e inferior en el momento ti. Las lmeas gruesas resumen las zonas anatomicas oseas del maxilar inferior que se mueven conjuntamente como un objeto ngido 30 durante la accion de masticar. Mediante esta union ngida ahora se pueden trasladar tambien los movimientos medidos en los dientes y recogidos en la condilograffa a las zonas oseas de la anatoirffa visible en la tomograffa. En concreto, para la representacion se puede elegir un nuevo punto del eje, junto con la trayectoria 31, que tenga en cuenta dicha anatomffa. En concreto la eleccion de este punto del eje «anatomico» tambien se puede realizar en funcion de la geometna del acetabulo 32 o de otras estructura anatomicas.

En la figura 3b se muestra la situacion en el momento t2. Mediante la union ngida de dientes y hueso en el maxilar inferior ahora se pueden trasladar tambien los movimientos medidos en la condilograffa a anatomfa osea 30 mostrada en la tomograffa. De esta forma, la partes oseas del maxilar inferior 30 de la tomograffa generada en el momento t1 se pueden desplazar como si la tomograffa se hubiera realizado en la relacion maxilar del momento t2.

En la figura 3c se muestra a modo de ejemplo un elemento de tejido blando 34 (disco), cuya posicion y forma no se puede calcular unicamente empleando una transformacion ngida. Sin embargo, ahora gracias al uso de una ferula de escaneo 33 segun la invencion se puede generar (otra) tomograffa capaz de mostrar la posicion y la forma exactas del elemento de tejido blando 34.

Claims (7)

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   REIVINDICACIONES

   1. Metodo para la generacion de una imagen volumetrica virtual de la mandfoula que incluye la disposicion de los elementos articulares de la articulacion temporomandibular, teniendo en cuenta que una imagen volumetrica digital del maxilar inferior se puede mostrar en distintas posiciones con respecto a una imagen volumetrica digital del maxilar superior. Dicho metodo se divide en los siguientes pasos:

   realizacion (100) de un proceso de registro del movimiento, mas concretamente una tecnica de condilograffa, para la obtencion de un registro de movimiento, mas concretamente una condilograffa, en la que se genera una gran cantidad de conjuntos de datos posicionales ((ti, xi, yi, zi, rxi, ryi, rzi), (t2, X2, y2, Z2, rx2, ry2, rz2), ...)

   a lo largo de un periodo de tiempo definido y en la que un conjunto de datos posicionales describe una posicion espacial real de un maxilar inferior en relacion con un maxilar superior en un momento determinado; escaneo (110) de secciones de superficie del maxilar superior real y del maxilar inferior real en un momento determinado durante el proceso de registro del movimiento, mas concretamente mediante un registro de mordida, con el objetivo de obtener una relacion espacial de las secciones de la superficie durante el momento determinado;

   asignacion (130) de al menos un conjunto de datos posicionales a una posicion virtual de la imagen digital del maxilar inferior en relacion con la imagen digital del maxilar superior, mas concretamente con la ayuda de un registro de mordida digitalizado; seleccion (140) de un conjunto de datos posicional, y

   alineacion virtual (150) de la imagen digital del maxilar inferior en relacion con la imagen digital del maxilar superior de conformidad con el conjunto de datos posicionales elegido, generando asf la imagen virtual de la mandfbula en la que la alineacion virtual corresponde con una posicion real del maxilar inferior en relacion con el maxilar superior de conformidad con el conjunto de datos posicionales elegido, de forma que la articulacion temporomandibular se muestra en una posicion real que se puede valorar.
2. 2. Metodo segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque

   la imagen digital del maxilar superior y la imagen digital del maxilar inferior se generan en una posicion cualquiera con la ayuda de un procedimiento de generacion de imagenes (120).
3. 3. Metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

   para la seleccion del conjunto de datos posicionales se elige un momento en el registro del movimiento y el conjunto de datos posicionales se identifica con la ayuda del momento elegido.
4. 4. Metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

   se define y se selecciona un elemento de la imagen digital del maxilar superior o inferior y, a continuacion, se muestra una trayectoria de movimiento del elemento seleccionado segun el registro del movimiento.
5. 5. Metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

   la trayectoria del movimiento de los elementos de la imagen digital del maxilar superior o inferior se evalua estadfsticamente durante el desarrollo del movimiento de conformidad con el registro de movimiento.
6. 6. Metodo para la generacion de una ferula de escaneo, teniendo en cuenta que en primer lugar se lleva a cabo un procedimiento para la generacion de una imagen virtual de la mandfbula segun las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

   con ayuda de la imagen virtual de la mandfbula se fabrica una ferula de escaneo, la cual presenta al menos una superficie de contacto definida del maxilar superior y una superficie de contacto definida del maxilar inferior, teniendo en cuenta que la superficie de contacto del maxilar superior y la superficie de contacto del maxilar inferior estan alineadas entre si de tal forma que el maxilar inferior real adopta, en relacion con el maxilar superior real, la posicion espacial correspondiente al conjunto de datos posicionales elegido, cuando la superficie de contacto del maxilar superior entra en contacto con el maxilar superior y la superficie de contacto del maxilar inferior entra en contacto con el maxilar inferior.
7. 7. Metodo para generar una imagen digital caracterizado porque una ferula de escaneo, fabricada segun la reivindicacion anterior, se pone en contacto con el maxilar inferior real y con el maxilar superior real, tras lo cual el maxilar superior real y el maxilar inferior real, ambos con la ferula de escaneo en posicion, son sometidos a un procedimiento de toma de imagenes, concretamente un procedimiento tomografico, y porque mediante dicho procedimiento de toma de imagenes se genera una imagen en la que se muestran las partes del cuerpo, mas concretamente la zona mandibular, de conformidad con el conjunto de datos posicionales elegido.

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