ES2679320T3 - Diseño virtual de una restauración de poste y muñón utilizando una forma digital 3D - Google Patents
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Abstract
Un método para diseñar virtualmente una restauración (21; 321; 721; 1006) de poste y muñón adaptada para la fijación en un diente dañado (24; 301; 701) de un paciente, donde el diente dañado comprende un agujero (308; 708a, 708b) para recibir el poste (26; 326; 726a, 726b; 1011) del poste y muñón, en donde el método comprende: - obtener una imagen 3D que comprende una primera exploración 3D que comprende al menos una parte del diente dañado (24; 301; 701); - proporcionar una forma digital 3D adaptada para encajar en el agujero (308; 708a, 708b) del diente dañado (24; 301; 701), en donde la forma digital 3D es al menos una parte de un componente adaptado para ajustarse al diente dañado, en donde el componente comprende al menos una parte de poste (26; 326; 726a; 726b; 1011) adaptada para encajar en el agujero (308; 708a; 708b) del diente dañado (24; 301; 701) y la forma digital 3D del componente es una forma digital 3D de un perno de exploración (309; 1400; 1500) que comprende una parte interna y una parte externa, en donde la parte externa del perno de exploración se sitúa al menos parcialmente fuera del diente, y la parte interna del perno de exploración se sitúa al menos parcialmente en el diente, en donde la parte interna del perno de exploración corresponde a la parte de poste; - hacer coincidir virtualmente la primera exploración 3D del diente y la forma digital 3D, en donde la correspondencia comprende hacer coincidir una región de superficie en la primera exploración 3D del diente (24; 301; 701); con una región de superficie correspondiente de la forma digital 3D, de tal manera que al menos parte de la forma digital 3D se represente con relación a la primera exploración 3D del diente (24; 301; 701); - diseñar virtualmente la restauración (21; 321; 721; 1006) de poste y muñón en base a la representación de la forma digital 3D con relación a la primera exploración 3D del diente (24; 301; 701).
Description
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primero esta parte de poste y muñón. Para insertar el(los) otro(s) poste(s) puede haber agujero(s) pasante(s) en el muñón de tal manera que el(los) otro(s) poste(s) se pueden insertar a través del(de los) agujero(s) pasante(s) en el muñón y completamente en agujero en el diente.
En algunas realizaciones el método comprende diseñar virtualmente el segundo poste para que tenga una longitud mayor que su longitud final para encajar en su agujero y a través del muñón para facilitar la inserción del segundo poste.
El segundo u otro(s) poste(s) puede(n) ser más largo(s) que su longitud final, dado que con un poste más largo puede ser más fácil para el dentista insertar el poste.
En algunas realizaciones el método comprende diseñar virtualmente una hendidura en el segundo poste en la posición donde el segundo poste sobresale del muñón, cuando el segundo poste se inserta en el segundo agujero, y donde la parte de exceso del segundo poste que sobresale del muñón está adaptada para ser retirada en la hendidura.
La parte del poste que sobresale del muñón debido a la larga longitud, se puede retirar después de la inserción. Sin embargo si el poste se diseña para tener una hendidura o muesca donde sobresale del muñón, puede ser más fácil cortar, partir, romper la parte de exceso del poste, y la superficie del poste puede ser más fácil de nivelar con la superficie del muñón.
En algunas realizaciones un marcador visible presente en el perno de exploración identifica de manera única la forma del poste del poste y muñón.
Es una ventaja porque el poste del poste y muñón deben coincidir con la forma del taladro, el cual taladró el agujero para el poste, por lo que si se utiliza un poste y muñón estándar, entonces un taladro estándar se puede ajustar a este poste, y marcando el tipo o tamaño del poste y muñón en el perno de exploración, el dentista puede encontrar fácil y rápidamente un taladro coincidente para el perno de exploración y para el poste final. La identificación única puede ser uno o más números, una o más letras, uno o más símbolos, una combinación de número(s), letra(s), punto(s), matriz(es), código(s) de barra(s) y/ símbolo(s) etc. La identificación o marcador único se puede denominar codificación.
La identificación se puede obtener por ejemplo mediante la exploración de textura o mediante la exploración de la geometría.
Ventajosamente conociendo el tamaño y forma de la identificación esto se puede utilizar también para alinear el perno de exploración en la exploración.
Existen al menos tres fabricantes de poste y muñones y pueden tener todos tamaños diferentes de sus postes, por lo que es una ventaja para el técnico dental que él pueda determinar de qué fabricante es el poste de perno de exploración utilizado en la exploración, solo mirando en la exploración 3D del perno de exploración, y leyendo las dimensiones, tal como anchura y longitud. Puede haber diferentes tamaños de poste también del mismo fabricante.
Alternativamente, el dentista puede primero taladrar el agujero en el diente, y de este modo el tipo de taladro determina el tipo de perno de exploración y el tipo de poste final. En este caso el dentista seleccionará el perno de exploración correspondiente al taladro que utilizó, y el técnico dental puede entonces determinar a partir de la exploración 3D que muestra el perno de exploración qué poste seleccionar.
En algunas realizaciones la primera exploración 3D se obtiene antes de la segunda exploración 3D.
En algunas realizaciones la segunda exploración 3D se obtiene antes de la primera exploración 3D.
La segunda exploración 3D se puede realizar antes o después de la primera exploración 3D del componente que comprende el perno de exploración y el miembro de poste en el diente. Los términos "primera" exploración 3D y "segunda" exploración 3D no determinan el orden del que se pueden obtener las exploraciones, los términos primera y segunda se utilizan para distinguir las dos exploraciones diferentes. La persona que realiza las exploraciones, p.ej., un técnico dental, un dentista, etc., puede explorar en el orden que él/ella prefiera. Si la persona prefiere explorar el componente en el diente antes de explorar el diente sin el componente esto se puede hacer así como explorar el diente sin el componente antes de explorar el diente con el componente.
En algunas realizaciones la primera exploración 3D o la segunda exploración 3D comprende el diente dañado, la parte externa del perno de exploración, si el perno de exploración está insertado en el diente, y al menos uno o más dientes vecinos o la vecindad, si no hay dientes como vecinos.
Es una ventaja que se puede explorar todo el conjunto de dientes del paciente en esta exploración o al menos los dientes vecinos además del diente dañado y cualquier perno de exploración.
En algunas realizaciones la segunda exploración 3D o la primera exploración 3D comprende solo al menos parte del diente dañado, y la parte externa del perno de exploración, si el perno de exploración está insertado en el diente.
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Típicamente el perno de exploración es sólido, p.ej., no tiene agujeros pasantes, y/o está formado sin roscas.
En otro aspecto, el perno de exploración que comprende un cabezal de exploración y un poste de exploración se proporciona en un equipo junto con al menos un taladro del poste para taladrar el agujero del poste. El equipo puede además comprender un calibrador para comprobar el encaje y orientación del poste final, un cerramiento de raíz para producir una superficie plana a la que asentar el cabezal del poste, el propio poste y/o un accionador en donde el poste se puede montar y utilizar para disponer el poste en su lugar.
El perno de exploración puede comprender ventajosamente una o más de las características descritas en la presente memoria.
En todavía otro aspecto, como se expone en la presente memoria, un sistema modelo que comprende un modelo dental y al menos un troquel, en donde se proporciona una primera sección de agujero en el troquel y se proporciona una segunda sección de agujero en el modelo, en donde la primera sección de agujero y la segunda sección de agujero están coaxialmente alineadas cuando el troquel se dispone correctamente en el modelo dental.
Esto tiene el efecto de que aunque los dientes vecinos u otras estructuras impidan que todo el agujero esté contenido en el troquel, es posible proporcionar una solución donde el modelo de poste y muñón se puede colocar en el sistema modelo.
Modelado 3D
El diseño virtual del poste y muñón puede denotarse o comprender modelado 3D. El modelado 3D es el proceso de desarrollar una representación matemática de tipo alambre de cualquier objeto tridimensional, denominado un modelo 3D, a través de software especializado. Los modelos se pueden crear automáticamente, p.ej., los modelos 3D se pueden crear utilizando múltiples enfoques: uso de curvas NURBS para generar parches de superficie precisos y lisos, modelado de malla poligonal que es una manipulación de geometría facetada, o subdivisión de malla poligonal que es teselación avanzada de polígonos, dando como resultado superficies lisas similares a los modelos NURBS.
Exploración intraoral
Las exploraciones 3D pueden ser exploraciones intraorales, que se pueden obtener por medio de un escáner intraoral. El escáner intraoral se puede configurar para utilizar exploración de enfoque, donde la representación digital 3D del diente explorado se reconstruye a partir de imágenes enfocadas adquiridas en diferentes profundidades de foco. La técnica de exploración de enfoque se puede realizar generando una luz de sonda y transmitiendo esta luz de sonda hacia el conjunto de dientes de tal manera que se ilumine al menos una parte del conjunto de dientes. La luz que regresa del conjunto de dientes se transmite hacia una cámara y se visualiza en un sensor de imagen en la cámara por medio de un sistema óptico, donde el sensor de imagen /cámara comprende un conjunto de elementos de sensor. La posición del plano de enfoque en/con relación al conjunto de dientes es variada por medio de óptica de enfoque mientras que las imágenes se obtienen a partir de/por medio de dicho conjunto de elementos de sensor. En base a las imágenes, se puede determinar la(s) posición(es) enfocadas de cada uno de una pluralidad de los elementos de sensor o cada uno de una pluralidad de grupos de los elementos de sensor para una secuencia de posiciones de plano de enfoque.
La posición enfocada se puede p.ej., calcular determinando la amplitud de oscilación de la luz para cada uno de una pluralidad de los elementos de sensor o cada uno de una pluralidad de grupos de los elementos de sensor para un intervalo de planos de enfoque. A partir de las posiciones enfocadas, se puede derivar la representación digital 3D del conjunto de dientes.
Exploración de modelos e impresiones
Las exploraciones 3D de modelos o impresiones se pueden obtener por medio de un escáner 3D de escritorio. La obtención de una representación tridimensional de la superficie de un objeto mediante la exploración del objeto en un escáner 3D se puede denotar modelado 3D, que es el proceso de desarrollar una representación matemática de la superficie tridimensional del objeto a través de software especializado. El producto se denomina un modelo 3D. Un modelo 3D representa el objeto 3D utilizando una colección de puntos en el espacio 3D, conectados por diversas entidades geométricas tales como triángulos, líneas, superficies curvas, etc. El propósito de un escáner 3D es normalmente crear una nube de puntos de muestras geométricas en la superficie del objeto.
Los escáneres 3D recopilan información de la distancia sobre las superficies dentro de su campo de visión. La "imagen" producida por un escáner 3D describe la distancia a una superficie en cada punto en la imagen.
Para la mayoría de las situaciones, una sola exploración o subexploración no producirá un modelo completo del objeto. Pueden ser necesarias múltiples subexploraciones, tal como 5, 10, 12, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 o en algunos casos incluso cientos, desde muchas direcciones diferentes para obtener información sobre todos los lados del objeto. Estas subexploraciones se llevan a un sistema de referencia común, un proceso que se puede denominar alineación
o registro, y después se fusionan para crear un modelo completo.
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Un escáner láser 3D de triangulación utiliza luz láser para sondear el entorno u objeto. Un láser de triangulación hace brillar un láser sobre el objeto y explota una cámara para buscar la ubicación del punto láser. Dependiendo de lo lejos que el láser golpee una superficie, el punto láser aparece en diferentes lugares en el campo de visión de la cámara. Esta técnica se denomina triangulación porque el punto láser, la cámara y el emisor láser forman un triángulo. Se puede utilizar una franja láser, en lugar de un solo punto láser, y se barre entonces a través del objeto para acelerar el proceso de adquisición.
Los escáneres 3D de luz estructurada proyectan un patrón de luz sobre el objeto y miran la deformación del patrón en el objeto. El patrón puede ser unidimensional o bidimensional. Un ejemplo de patrón unidimensional es una línea. La línea se proyecta sobre el objeto utilizando p.ej., un proyector LCD o un láser de barrido. Una cámara, desplazada ligeramente del proyector de patrones, mira la forma de la línea y utiliza una técnica similar a la triangulación para calcular la distancia de cada punto en la línea. En el caso de un patrón de línea única, la línea se barre a través del campo de visión para recoger información de la distancia una franja cada vez.
Un ejemplo de un patrón bidimensional es una rejilla o un patrón de franja de líneas. Se utiliza una cámara para mirar la deformación del patrón, y se utiliza un algoritmo para calcular la distancia en cada punto del patrón. Se pueden utilizar algoritmos para la triangulación láser multifranja.
Punto más cercano iterativo
El punto más cercano iterativo (ICP) es un algoritmo empleado para minimizar la diferencia entre dos nubes de puntos. El ICP se puede utilizar para reconstruir superficies 2D o 3D de diferentes exploraciones o subexploraciones. El algoritmo es conceptualmente sencillo y se utiliza comúnmente en tiempo real. Éste revisa iterativamente la transformación, i.e., traslación y rotación, necesaria para minimizar la distancia entre los puntos de dos exploraciones
o subexploraciones sin procesar. Las entradas son: puntos de dos exploraciones o subexploraciones sin procesar, estimación inicial de la transformación, criterios para detener la iteración. La salida es: transformación refinada. Esencialmente los pasos del algoritmo son:
- 1.
- Asociar puntos por el criterio del vecino más cercano.
- 2.
- Estimar los parámetros de transformación utilizando una función de coste cuadrático medio.
- 3.
- Transformar los puntos utilizando los parámetros estimados.
- 4.
- Iterar, i.e., volver a asociar los puntos y así sucesivamente.
La presente descripción se refiere a diferentes aspectos que incluyen el método descrito anteriormente y en lo siguiente, y los métodos, dispositivos, aparatos, sistemas, usos, equipos y/o medios de producto correspondientes, produciendo cada uno de ellos uno o más de los beneficios y ventajas descritos en relación con el primer aspecto mencionado, y teniendo cada uno de ellos una o más realizaciones correspondientes a las realizaciones descritas en relación con el primer aspecto mencionado y/o descrito en las reivindicaciones adjuntas.
En particular, se describe en la presente memoria un producto de programa informático que comprende medios de código de programa para hacer que un sistema de procesamiento de datos realice el método según cualquiera de las realizaciones, cuando se ejecutan dichos medios de código de programa en el sistema de procesamiento de datos, y un producto de programa informático, que comprende un medio legible por ordenador que tiene almacenado en el mismo los medios de código de programa.
Se describe un medio legible por ordenador no transitorio que almacena en el mismo un programa informático, donde dicho programa informático se configura causar un método asistido por ordenador para diseñar virtualmente una restauración de poste y muñón adaptada para la fijación en un diente dañado de un paciente, donde el diente dañado comprende un agujero para recibir el poste del poste y muñón, en donde el método comprende los pasos de la reivindicación 1.
En particular, se describe en la presente memoria un sistema para diseñar virtualmente una restauración de poste y muñón adaptada para la fijación en un diente dañado de un paciente, donde el diente dañado comprende un agujero para recibir el poste del poste y muñón, en donde el sistema comprende:
-medios para obtener una imagen 3D que comprende una primera exploración 3D que comprende al menos una parte del diente dañado;
-medios para proporcionar una forma digital 3D de al menos una parte de un componente adaptado para ajustarse al diente dañado, donde el componente comprende al menos una parte de poste adaptada para encajar en el agujero del diente dañado;
-medios para hacer coincidir virtualmente la primera exploración 3D del diente y la forma digital 3D del componente, donde la correspondencia comprende hacer coincidir una región de superficie en la primera exploración 3D del diente con una región de superficie correspondiente del componente de forma digital 3D, de tal manera que al menos parte
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de la parte de poste de la forma digital 3D del componente se representa con relación a la primera exploración 3D del diente;
-medios para diseñar virtualmente la restauración de poste y muñón en base a la representación de la parte de poste de la forma digital 3D del componente con relación a la primera exploración 3D del diente.
El medio para obtener una primera exploración 3D puede ser un escáner de superficie 3D, tal como un escáner intraoral, un escáner de escritorio, etc. La exploración 3D se puede cargar y visualizar en un programa de software o el sistema, y en este programa de software o sistema se puede modelar y diseñar virtualmente la exploración 3D.
El medio para proporcionar una forma digital 3D de un componente puede ser una biblioteca digital o un archivo digital que comprende formas digitales 3D, tal como archivos CAD, del componente. La biblioteca digital y el archivo digital se pueden cargar en el programa de software o sistema donde se visualiza la exploración 3D.
El medio para hacer coincidir virtualmente la exploración 3D y la forma digital 3D puede ser un medio de procesamiento en el programa de software o sistema.
El medio para diseñar virtualmente la restauración de poste y muñón puede ser un medio de procesamiento en el programa de software o sistema.
En algunas realizaciones, el sistema comprende un medio legible por ordenador no transitorio que tiene una o más instrucciones de ordenador almacenadas en el mismo, donde dichas instrucciones de ordenador comprende instrucciones para llevar a cabo un método para diseñar virtualmente una restauración de poste y muñón adaptada para la fijación en un diente dañado de un paciente, donde el diente dañado comprende un agujero para recibir el poste del poste y muñón, en donde el método comprende los pasos de la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
Los objetos, características y ventajas anteriores y/o adicionales de la presente invención, se dilucidarán adicionalmente por la siguiente descripción detallada ilustrativa y no limitativa de las realizaciones de la presente invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 muestra ejemplos de la técnica anterior de poste y muñones.
La Figura 2 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un método para diseñar virtualmente una restauración de poste y muñón adaptada para la fijación en un diente dañado de un paciente, donde el diente dañado comprende un agujero para recibir el poste del poste y muñón.
La Figura 3 muestra un ejemplo esquemático del diseño virtual de un poste y muñón por medio de un perno de exploración.
La Figura 4 muestra ejemplos del diseño de cofia y corona en una captura de pantalla de un entorno virtual donde el diseño virtual se puede realizar por medio de programa(s) de software.
La Figura 5 muestra ejemplos de exploración de al menos parte del agujero y/o la abertura del agujero o cavidad en el diente dañado, y de diseño de un poste y muñón en base a la exploración.
La Figura 6 muestra ejemplos de una impresión con una parte de poste.
La Figura 7 muestra ejemplos de poste y muñones con múltiples postes.
La Figura 8 muestra ejemplos de diferentes medios digitales y herramientas de software para realizar y facilitar la correspondencia y representación de la exploración 3D del diente y la forma digital 3D.
La Figura 9 muestra un ejemplo de cómo proporcionar una representación altamente detallada de los agujeros de un diente dañado.
La Figura 10 muestra un ejemplo de cómo diseñar un modelo virtual de un poste y muñón.
La Figura 11 muestra un ejemplo de cómo proporcionar un resalte en el muñón de un modelo de poste y muñón.
La Figura 12 muestra un ejemplo de cómo proporcionar un modelo de trabajo adecuado para restauraciones de poste y muñón.
La Figura 13 muestra un ejemplo de cómo asegurar que se diseñan las clavijas para encajar en un modelo de muñón y poste múltiple con alta precisión.
La Figura 14 y 15 muestra una realización ejemplar de los pernos de exploración con dimensiones en milímetros.
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Descripción detallada
En la siguiente descripción, se hace referencia a las figuras adjuntas, que muestran a modo de ilustración cómo se puede poner en práctica la invención.
La Figura 1 muestra ejemplos de poste y muñones.
La Figura 1a) muestra un ejemplo esquemático de una restauración que comprende un poste y muñón. El poste y muñón 21 comprende el poste 26 que entra y coincide con el agujero del diente 24 y el muñón 27 que proporciona la retención de la cofia 22 y la corona 23. El diente dañado 24 se ha preparado, i.e., ha sido desgastado cerca de la encía 25 y se ha proporcionado un agujero por medio de un taladro dental. El poste y muñón 21 coincide con el agujero del diente 24 preparado. El poste y muñón 21 también proporciona la retención/soporte para la cofia 22 y la corona
23. El poste y muñón 21, la cofia 22 y la corona 23 se pueden todos diseñar/proporcionar según el método.
La Figura 1b) muestra un ejemplo de una captura de pantalla de un programa de software donde se puede diseñar virtualmente un poste y muñón.
El poste 26 se dispone en el agujero del diente dañado. El muñón 27 también está presente al menos parcialmente en el diente. El borde 28 indica lo que está presente por debajo de la encía y de este modo no es visible para el ojo humano, y lo que está presente por encima de la encía y de este modo es visible para el ojo humano. Se diseña una cofia 22 alrededor del muñón 27.
La Figura 2 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un método para diseñar virtualmente una restauración de poste y muñón adaptada para la fijación en un diente dañado de un paciente, donde el diente dañado comprende un agujero para recibir el poste del poste y muñón.
En el paso 101 se obtiene una primera exploración 3D que comprende al menos una parte del diente dañado. La exploración 3D se puede obtener por medio de un escáner, tal como un escáner de superficie. El escáner puede ser un escáner intraoral para explorar directamente en la boca del paciente, o el escáner puede ser un escáner de escritorio para explorar una impresión de los dientes del paciente o explorar un modelo de trabajo positivo de los dientes del paciente, donde el modelo de trabajo positivo puede ser vertido en yeso otro material de escayola adecuado a partir de una impresión. Un dentista puede realizar la exploración intraoral en una clínica dental. Un técnico dental puede realizar la impresión o exploración de modelo positivo en un laboratorio dental. La exploración 3D proporciona una representación 3D del diente dañado, que se puede utilizar y/o manipular en un programa de software para diseñar virtualmente el poste y muñón.
En el paso 102 se proporciona una forma digital 3D de al menos una parte de un componente adaptado para ajustarse al diente dañado, donde el componente comprende al menos una parte de poste adaptada para encajar en el agujero del diente dañado. La forma digital 3D de al menos parte de un componente puede ser un archivo CAD del componente que comprende información 3D del componente. El componente comprende al menos una parte de poste adaptada para encajar en el agujero del diente dañado. El componente puede ser el poste del poste y muñón, i.e., la forma digital 3D puede ser un archivo CAD del poste. Alternativamente, el componente puede ser un perno de exploración, que se configura para ser insertado en el diente dañado mientas se explora el diente dañado. El perno de exploración comprende una parte de poste que está adaptada para ser insertada en el agujero del diente durante la exploración, por tanto la forma digital 3D puede ser un archivo CAD del perno de exploración.
En el paso 103 se hace coincidir la primera exploración 3D del diente y la forma digital 3D del componente, donde la correspondencia comprende hacer coincidir una región de superficie en la primera exploración 3D del diente con una región de superficie correspondiente del componente de forma digital 3D, de tal manera que al menos parte de la parte de poste de la forma digital 3D del componente se representa con relación a la primera exploración 3D del diente. La correspondencia puede ser una correspondencia virtual realizada en el programa de software. La correspondencia puede comprender alinear, superponer, combinar, etc. la primera exploración 3D del diente y la forma digital 3D del componente. La correspondencia se realiza en partes correspondientes de la exploración 3D del diente y la forma digital 3D. La parte o región de superficie correspondiente de la exploración 3D puede ser al menos parte de la parte de poste, si por ejemplo la primera exploración 3D comprende al menos parte del agujero del diente, que se puede obtener explorando en el agujero en el diente en la boca, o explorando en el agujero en el diente en el modelo positivo,
o explorando la parte de poste del perno de exploración en una exploración de impresión. La parte de poste se hace coincidir después con la parte de poste de la forma digital 3D. Alternativamente, la parte o región de superficie correspondiente de la exploración 3D puede ser al menos parte de la parte externa del perno de exploración, si por ejemplo la exploración 3D comprende al menos parte de la parte externa del perno de exploración, que se puede obtener explorando el diente cuando el perno de exploración está insertado en el diente en la boca del paciente, o explorando el diente cuando el perno de exploración está insertado en el diente del modelo positivo.
En el paso 104 la restauración de poste y muñón se diseña virtualmente en base a la representación de la parte de poste de la forma digital 3D del componente con relación a la primera exploración 3D del diente. Dado que al menos parte de la parte de poste de la forma digital 3D del componente se representa con relación a la primera exploración 3D del diente, esto se puede utilizar para diseñar el poste y muñón, dado que cuando se conoce la posición, orientación, profundidad, etc. exactas que el poste debe tener en el diente para proporcionar una buena retención, el
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poste final y el ajuste final del muñón al poste y al resto de la estructura dental se puede diseñar para obtener un poste y muñón perfectamente ajustados con buena retención y resistencia.
La Figura 3 muestra un ejemplo esquemático de diseño virtual de un poste y muñón por medio de un perno de exploración. Las figuras están en 2D pero se entiende que el diseño virtual de un poste y muñón se realiza en un entorno virtual 3D mediante el uso de un programa de software.
La Figura 3a) muestra un ejemplo de un conjunto de dientes de la boca de un paciente que comprende dos dientes sanos 305 que comprende cada uno una corona 306 natural y una raíz 307 y un diente dañado 301. La corona natural del diente está dañada, así que solo una pequeña estructura dental 302 está presente por encima de la encía 304. La raíz 303 del diente está presente por debajo de la encía 304. La raíz 303 puede necesitar un tratamiento de raíz o un procedimiento endodóntico. La corona del diente se puede haber dañado antes de que el paciente vea al dentista o el dentista puede dañar o desgastar la corona para obtener la pequeña estructura dental 302 de tal manera que se pueda realizar fácilmente el tratamiento de raíz o similares. El trabajo realizado por el dentista puede no ser parte del presente método.
Las partes de los dientes 301, 305 presentes por debajo de la encía se marcan con línea de puntos, dado que estas partes no son visibles para un escáner de superficie 3D.
La Figura 3b muestra un ejemplo del diente 301 después de que el dentista haya taladrado un agujero 308 en el diente
301. El agujero 308 pasa la estructura dental 302 visible hacia abajo en la raíz 303 del diente 301.
El agujero 308 puede haber sido taladrado utilizando un taladro, y el poste del poste y muñón puede corresponder al taladro, de tal manera que el poste coincide exactamente con el agujero. Es decir, el poste puede tener la misma forma y tamaño exactos del taladro, o el poste puede tener la misma forma pero ser un poco más pequeño, tal que haya sitio para un espacio de cemento en la raíz 303 para fijar el poste.
La Figura 3c) muestra un ejemplo donde un perno de exploración 309 se inserta en el diente 301 cuando se explora el diente. El perno de exploración es visible por encima de la estructura dental 302, pasa a través de la estructura dental 302, y se extiende hacia abajo en el agujero 308. El diente 301 se puede ahora explorar, mientras que el perno de exploración 309 está dispuesto en el diente. La parte de poste del perno de exploración 309 que está presente en el agujero 308 puede coincidir o encajar exactamente en el agujero 308 de tal manera que el perno de exploración 309 se dispone firmemente en el agujero 308 y es incapaz de moverse de un lado a otro, por lo que la exploración 3D del perno de exploración 309 en el diente 301 puede proporcionar una representación exacta de la posición, orientación, disposición, etc. relativas entre el perno de exploración 309 y el diente 301.
La Figura 3d) muestra un ejemplo esquemático de una exploración 3D del conjunto de dientes que comprende el diente dañado 301, cuando el perno de exploración 309 está insertado en el diente 301 durante la exploración. Las raíces dentales no son visibles en una exploración de superficie 3D. Los dientes vecinos 305 también se ven en la exploración 3D, y se pueden utilizar al diseñar la corona final alrededor del muñón del poste y muñón, dado que la corona final en el diente dañado 301 debe ajustarse a las coronas naturales de los dientes vecinos 305.
La Figura 3e) muestra un ejemplo de una forma 309' digital 3D del perno de exploración. La forma 309' digital 3D del perno de exploración comprende una parte externa 310' que está adaptada para ser dispuesta al menos parcialmente fuera del diente 301 de tal manera que es visible para un escáner de superficie 3D, y una parte interna 311' que está adaptada para ser dispuesta al menos parcialmente dentro del diente 301 en el agujero, y la parte interna 311' corresponde al poste del poste y muñón. La forma 309' digital 3D del perno de exploración puede ser un archivo CAD del perno de exploración.
La Figura 3f) muestra un ejemplo donde la forma 309' digital 3D del perno de exploración de la figura 3e) se hace coincidir con el perno de exploración 309 en la exploración 3D del diente 301 y el perno de exploración 309 de la figura 3d).
La Figura 3g) muestra un ejemplo donde se obtiene una segunda exploración 3D del diente 301 sin el perno de exploración insertado. La segunda exploración 3D del diente 301 se puede obtener para capturar los detalles en la abertura 312 del agujero o cavidad que pueden ser ocultados por el perno de exploración en la primera exploración 3D como se observa en la figura 3d). Puede ser una ventaja obtener la abertura del agujero de tal manera que el muñón se pueda diseñar para encajar exactamente en la estructura dental 302 en la abertura 312 del agujero.
Puede no ser un requerimiento obtener la segunda exploración 3D como se muestra en la figura 3g) para realizar el método de la invención.
La figura 3h) muestra un ejemplo del poste y muñón 321 virtualmente diseñado con relación al diente 301, donde el poste y muñón 321 comprende un poste 326 adaptado para ser dispuesto en el agujero del diente 301 y un muñón adaptado para estar presente fuera y siguiente y correspondiente al resto de la estructura dental 302.
La Figura 3i) muestra un ejemplo donde se diseñan virtualmente todas las capas de una corona final. Se diseña una cofia 322 alrededor del muñón 327 del poste y muñón 321. Se diseña una corona 323 alrededor de la cofia 322. Se
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y parte de la segunda exploración de superficie que comprende el perno de exploración a lo largo de la línea discontinua 908 en alineación entre sí.
En la realización actual debe entenderse que la segunda exploración de superficie corresponde a la primera exploración 3D, la primera exploración de superficie corresponde a la segunda exploración 3D y la tercera exploración de superficie corresponde a la imagen 3D que es una combinación de la primera y segunda exploración 3D como se describe en la presente memoria.
Cuando se ha proporcionado la tercera exploración 906 de superficie, un modelo CAD del perno de exploración 909 se alinea con las partes visibles de los pernos 904, 905 de exploración explorados como se muestra en la Figura 9e. La alineación se hace identificando superficies idénticas en el modelo CAD del perno de exploración y en la tercera exploración 906 de superficie. Los algoritmos de alineación conocidos en la técnica se pueden utilizar después para alinear las superficies entre sí con una mínima desviación. En la Figura 9e la superficie identificada en el modelo CAD y la superficie correspondiente en la tercera exploración de superficie se marca con los puntos 910, 910' respectivamente.
La Figura 9fii muestra en la sección a lo largo de la línea ii-ii en la figura 9f cómo se ha alineado el archivo CAD del poste de exploración con la tercera exploración de superficie.
Cuando se ha alineado el archivo CAD con los pernos 904, 905 de exploración explorados de la tercera exploración de superficie los postes de los pernos de exploración se combinan con la tercera exploración 906 de superficie creando de este modo una representación completa de cada uno de los agujeros 902, 903 como se muestra en la figura 9g.
Cuando la una exploración de superficie completa que contiene toda la información sobre la preparación dental 901; 1001 se puede diseñar un modelo virtual de la restauración de poste y muñón como se describirá con referencia a las Figuras 10a -10e. Las Figuras 10a-10e muestran un caso donde se diseña un modelo virtual de una restauración 1005 en base a un poste y muñón 1006. El modelo de poste y muñón es un modelo de poste único preparado para encajar en la preparación dental 1001 que incluye el agujero 1007 de la raíz.
El usuario comienza el diseño marcando la línea 1002 de margen de la preparación. Esta línea 1002 de margen externa o de la preparación indica el borde de donde el dentista ha preparado el diente. La línea de margen de la preparación se utiliza como un límite para diseñar la restauración como se describirá también en lo siguiente y que es bien conocido para el experto en la técnica.
Aparte de la línea 1002 de margen de la preparación se marca también una línea 1003 de margen del muñón. La línea 1003 de margen del muñón define un límite de diseño del muñón en el modelo virtual del poste y muñón como se describirá. La línea 1003 de margen del muñón no se extiende más allá de la línea de margen de la preparación sino que se extiende dentro de los límites de la línea de margen de la preparación. En algunos casos la línea de margen del muñón puede coincidir con la línea de margen de la preparación como se puede ver en un área 1004 de los diseños de las líneas de margen en la figura 10a.
Cuando se ha marcado la línea 1002 de margen de la preparación y la línea 1003 de margen del muñón se determina una dirección de inserción para la restauración 1008 y una dirección de inserción para el poste y muñón 1009. Como se puede ver en el caso actual la dirección 1008 de inserción de la restauración y la dirección de inserción del poste y muñón coinciden. Sin embargo, en muchos casos pueden diferir dado que el modelo de poste y muñón tiene que considerar el agujero 1007 de la raíz al determinar la dirección de inserción del poste y muñón, mientras que la restauración 1005 tiene que considerar otros obstáculos tales como los dientes vecinos.
Después de que se hayan determinado las líneas de margen y las direcciones de inserción se puede diseñar la restauración. En el caso actual la restauración es una corona 1005 que se diseña como se muestra en la figura 10b.
La corona 1005 se diseña automáticamente para tener una buena apariencia, encajar correctamente entre los dientes vecinos y se proporciona contacto oclusal apropiado con los dientes antagonistas.
Después de que se haya diseñado la anatomía de la corona se diseña el poste y muñón como se muestra en la Figura 10c. El poste y muñón se define por la superficie de la preparación dental 1001 definida por la línea 1009 de margen del poste y muñón y una tapa de superficie que se extiende desde la línea de margen del poste y muñón. La tapa de superficie corresponde a la porción visible del modelo 1006 de poste y muñón mostrada en la figura 10c.
Para permitir al usuario manipular el punto de control de diseño en forma de esferas 1010 se proporcionan en el modelo del poste y muñón. Las esferas se pueden manipular de modo que se puede alterar el diseño de la parte visible del poste y muñón.
Una característica particular que se proporciona ventajosamente utilizando los puntos de control es un resalte en el muñón. En el caso de líneas 1004 de margen coincidentes que es el caso en el caso actual hay un riesgo de que el material de la corona se haga demasiado delgado en el área cercana a las líneas de margen, lo que se muestra en la figura 11a. Sin embargo, proporcionando un resalte, como se muestra en la figura 11b, en la forma de un redondeo,
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bisel, chaflán en el modelo de muñón en las líneas de margen. Esto aumenta drásticamente el espesor de la corona en esa área y por tanto asegura que se mantiene el espesor mínimo del material de la corona 1005.
La corona 1005 y el modelo 1006 de poste y muñón se pueden entonces finalizar y preparar para la producción. Tal finalización puede por ejemplo incluir proporcionar un espacio de cemento entre la corona y el muñón y retirar los rebajos de p.ej., el poste de modo que se pueda insertar en el agujero de la raíz preparado del paciente.
El modelo final del poste y muñón 1006 se puede ver en la figura 10e. Por ejemplo, el poste y muñón tiene una parte de poste 1011 y una parte de muñón 1012 y un resalte 1013.
En algunos casos el técnico dental u otra persona que trabaja en la restauración puede querer trabajar sobre un modelo físico. Tales modelos físicos son generalmente conocidos y se pueden por ejemplo producir imprimiendo un modelo dental virtual que representa el sitio de la preparación y el área que lo rodea, p.ej., los dientes vecinos. Típicamente se produce un primer modelo 1200 que representa el área circundante. El primer modelo se proporciona con una ranura 1201 en la que se puede colocar un troquel 1202. Un troquel es un modelo de la preparación dental 1203. En caso de que haya múltiples preparaciones dentales se forman entonces múltiples ranuras en el primer modelo para cada preparación para la que se haya de preparar una restauración y se produce también un troquel correspondiente para cada ranura.
Como se ha mencionado, es común producir tales modelos para muchos tipos de restauraciones y combinaciones de los mismos. Sin embargo, tales modelos conocidos no son siempre adecuados para restauraciones de poste y muñón.
El troquel 1202 tiene que encajar en la ranura 1201 y al mismo tiempo tiene que encajar entre representaciones vecinas de los dientes en el modelo. Con los modelos de poste y muñón la parte de poste o lo que en el modelo y representa el agujero de la raíz se extenderá en algunos casos por debajo de los dientes o estructuras vecinas en el modelo. Por tanto se tienen que considerar las limitaciones, primero que el troquel tiene que encajar en la ranura, y en segundo lugar que debe ser posible colocar un modelo de poste y muñón en el troquel 1202.
Para hacer esto posible la representación 1204 del agujero que se extiende por debajo de la estructura vecina se extiende desde el troquel 1202 y en el modelo. Esto permite ventajosamente que los modelos de poste y muñón que tienen postes que se extienden por debajo de las estructuras adyacentes sean insertados en el modelo físico.
En una realización como se ilustra en la figura 13 y la figura 13iii, que es una vista en sección de la figura 13 a lo largo del plano III-III definido por el círculo 1300.
Como se describió anteriormente las clavijas 1301 y 1302 se utilizan en un poste y muñón 1303 que tiene múltiples postes para formar los postes adicionales.
Ventajosamente se proporcionan muescas 1304 y 1305 durante el diseño del modelo de poste y muñón. Las muescas indican cómo de lejos se debe insertar la clavija en el muñón 1306 del modelo de poste y muñón.
Por tanto, cuando se fabrican las partes el dentista sabe exactamente cómo de lejos en el agujero se deben colocar las clavijas y se proporciona una indicación clara de dónde cortar correctamente las clavijas .
Las Figuras 14a -14d muestra una realización de un perno de exploración 1400 con dimensiones en milímetros.
La Figura 14a muestra el perno de exploración en una vista lateral, donde es simétrico de rotación alrededor del eje A-A. El perno de exploración tiene un cabezal de exploración 1401 desde el que se extiende un poste de exploración 1402. El extremo del poste de exploración frente al cabezal de exploración se forma con una porción de estrechamiento 1403 que tiene una forma que coincide con un taladro dental típico.
La Figura 14b muestra el perno de exploración en una vista superior, i.e., visto desde el cabezal de exploración.
La Figura 14c muestra el perno de exploración en una vista inferior, i.e., vista desde la porción de estrechamiento.
La Figura 14d muestra el perno de exploración en una vista en perspectiva.
El perno de exploración se hace preferiblemente de un material de polímero relativamente rígido, tal como poliéter éter cetona (PEEK). Debe por supuesto entenderse que la elección de material no depende necesariamente de la forma y dimensiones del perno de exploración.
El material debe también ser preferiblemente radiopaco para poder localizar el perno de exploración en caso de que el paciente se lo trague.
Las Figuras 15a -15d muestran otra realización de un perno de exploración 1500 con dimensiones en milímetros. Similar al perno de exploración 1400 descrito anteriormente tiene un cabezal de exploración 1503, un poste de exploración 1502 que se extiende desde el mismo, y una porción de estrechamiento 1503 formada en el poste de exploración.
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Sin embargo, las dimensiones son ligeramente diferentes, p.ej., el diámetro del poste de exploración difiere ligeramente y la porción de estrechamiento se estrecha con un ángulo diferente y por tanto su forma corresponde a la de un taladro dental diferente.
Como se puede ver en las figuras 14 y 15 las dimensiones pueden variar dependiendo de la forma del taladro que haya utilizado el dentista, lo que de nuevo puede depender del diente, de la forma de la raíz y otros factores.
Sin embargo, al menos dos parámetros son de particular interés al diseñar los pernos de exploración como se ilustra en las figuras 14 y 15. Estos son el diámetro d1 del poste de exploración 1402; 1502 en su mayor espesor y el ángulo de estrechamiento α1 de la porción de estrechamiento 1403; 1503.
El diámetro d1 del poste de exploración es preferiblemente de entre 1 y 2 milímetros. En particular de entre 1,2 y 1,8 milímetros, tal como 1,5 milímetros o 1,7 milímetros.
El ángulo de estrechamiento α1 de la porción de estrechamiento es preferiblemente de entre 5º y 10º. En particular de entre 6º y 8º.
Aunque se han descrito y mostrado en detalle algunas realizaciones, la invención no está restringida a ellas, sino que también se puede realizar de otras formas dentro del alcance de la materia objeto definida en las siguientes reivindicaciones. En particular, ha de entenderse que se pueden utilizar otras realizaciones y se pueden hacer modificaciones estructurales y funcionales sin apartarse del alcance de la presente invención.
En las reivindicaciones del dispositivo que enumeran varios medios, varios de estos medios pueden ser realizados por un mismo elemento de hardware. El mero hecho de que se enumeren ciertas medidas en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes o se describan en diferentes realizaciones no indica que una combinación de estas medidas no se pueda usar con ventaja.
Una reivindicación se puede referir a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y "cualquiera" se entiende que significa "una cualquiera o más" de las reivindicaciones precedentes.
Debe enfatizarse que el término “comprende/que comprende” cuando se usa en esta especificación se toma para especificar la presencia de características, enteros, pasos o componentes indicados pero no excluye la presencia o adición de una o más de otras características, enteros, pasos, componentes o grupos de los mismos.
Las características del método descrito anteriormente y en lo que sigue se pueden implementar en software y llevarse a cabo en un sistema de procesamiento de datos u otros medios de procesamiento causados por la ejecución de instrucciones ejecutables por ordenador. Las instrucciones pueden ser medios de código de programa cargados en una memoria, tal como una RAM, desde un medio de almacenamiento o desde otro ordenador a través de una red informática. Alternativamente, las características descritas se pueden implementar mediante circuitos cableados en lugar de software o en combinación con software.
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