ES2713550T3 - Sistema y procedimiento para diseñar un componente dental - Google Patents

Abstract

Un procedimiento implementado por ordenador para diseñar un componente dental (203, 204, 206, 208) en forma de una recuperación dental o un aparato ortodóntico para un paciente, en el que el procedimiento comprende: (i) obtener una representación 3D de la mandíbula superior del paciente (201); (ii) obtener una representación 3D de la mandíbula inferior del paciente (202); (iii) obtener al menos una primera representación 3D de una primera configuración de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandíbulas del paciente (201, 202) en una primera oclusión (300) y una segunda representación 3D de una segunda configuración de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandíbulas del paciente en una segunda oclusión (300) diferente de la primera oclusión; (iv) determinar digitalmente un movimiento del contacto oclusal (602) de las mandíbulas del paciente entre sí en base a, al menos, la primera representación 3D, la segunda representación 3D y el contacto entre la mandíbula superior y la mandíbula inferior del paciente; mediante lo cual la determinación digital del movimiento del contacto oclusal (602) de las mandíbulas del paciente (201, 202) entre sí comprende: - interpolar el movimiento entre las configuraciones de mordida medidas, - detectar áreas solapadas de los dientes de la representación 3D de la mandíbula superior del paciente (201) y la representación 3D de la mandíbula inferior del paciente (202) durante la interpolación, y - separar la representación 3D de la mandíbula superior del paciente (201) y la representación 3D de la mandíbula inferior del paciente (202) hasta que no se detecten áreas solapadas; y (v) diseñar digitalmente el componente dental en base al movimiento del contacto oclusal de la mandíbula del paciente entre sí.

Description

DESCRIPCION

Sistema y procedimiento para disenar un componente dental

Campo de la invencion

La presente invencion, en general, esta relacionada con un sistema y a un procedimiento para disenar digitalmente un componente dental en forma de una restauracion dental o un aparato ortodontico para un paciente. Mas particularmente, la invencion esta relacionada con el diseno del componente dental mediante la obtencion de diferentes configuraciones de mordida de las mandibulas del paciente.

Antecedentes de la invencion

La articulacion en odontologia esta relacionada con el movimiento de los dientes cuando entran en contacto y con la disposicion de los dientes artificiales para simular los dientes naturales. Vease, por ejemplo, "Oxford Dictionary of Dentistry", Primera edicion 2010, ISBN 978-0-19-953301-5:

articulacion n. 1. El movimiento articulado de los dientes superiores e inferiores cuando entran en contacto. 2. La disposicion de los dientes artificiales para simular la denticion natural.

Y tambien "Dorland's illustrated medical dictionary", 32a edicion 2012, ISBN 978-1-4160-6257-8:

articulacion [. ..] 4. en odontolog â: (a) la relacion de contacto de las superficies oclusales de los dientes mientras estan en accion; (b) la disposicion de los dientes artificiales para acomodar las diversas posiciones de la boca y para cumplir la funcion de los dientes naturales que deben sustituir.

Al disenar restauraciones, tales como dientes artificiales, coronas, puentes, dentaduras, etc. es importante que la articulacion se mantenga. Si la articulacion no es correcta, el paciente puede experimentar una mala funcion de mordida, malestar y/o dolor, ademas, la restauracion puede agrietarse o romperse.

Ha sido muy comun utilizar los denominados articuladores cuando se disena la restauracion manualmente. Los articuladores vienen en una variedad de modelos y disenos, sin embargo, comun para todos ellos es que se utilizan para simular la articulacion. Los articuladores comprenden una parte superior en la que se une un modelo del maxilar y una parte inferior en la que se une un modelo de la mandibula. Las partes superior e inferior son moviles entre si dentro de ciertas restricciones. Dichas restricciones, o al menos algunas de ellas, son ajustables en muchos tipos de articuladores para que el usuario pueda ajustar y obtener asi una mejor simulation de la articulacion del paciente. Las restricciones ajustables que a menudo se denominan parametros del articulador se pueden medir y obtener de muchas maneras diferentes. Ejemplos de dicho parametro de articulador es el eje articulador alrededor del cual gira el modelo maxilar y mandibular y donde, a menudo, se usan los arcos faciales para colocar correctamente los modelos en relacion con este eje. Otros parametros de este tipo pueden ser, por ejemplo, la guia condilar, el angulo de Bennett y el desplazamiento de Bennett.

Sin embargo, con la entrada de escaneres 3D e impresoras 3D en consultorios y laboratorios dentales, el diseno de restauraciones dentales utilizando el software CAD/CAM es cada vez mas comun. En muchas aplicaciones se han introducido articuladores virtuales que simulan articuladores fisicos; ademas, se describen muchos procedimientos diferentes de como establecer y determinar los parametros de un articulador virtual.

Vease, por ejemplo, el documento US 6.582.229, que describe un procedimiento y un dispositivo para determinar un eje de articulacion de la mandibula superior e inferior de un paciente, y para modelar el movimiento de la mandibula alrededor de dicho eje, particularmente con el uso de imagenes visuales informatizadas.

Sin embargo, la introduction de herramientas digitales como el software CAD/CAM permite formas muy diferentes de determinar la articulacion. Por consiguiente, en lugar de utilizar un software que establece parametros de articulador para simular la articulacion en una simulacion digital (articulador virtual) de un simulador fisico (articulador fisico), la description actual esta relacionada con estimar directamente la articulacion y el movimiento especifico del paciente real o una simulacion directa de los mismos utilizando herramientas digitales.

Tambien existen los llamados arcos faciales electronicos, que son dispositivos conectados a la cara del paciente y registran el movimiento de la mandibula. Un ejemplo de dicho arco facial electronico es el sistema JMA de zebris Dental GmbH, que utiliza ultrasonido para registrar el movimiento de la mandibula.

Sin embargo, dichos arcos faciales electronicos a menudo requieren mucho tiempo de configuration, y su unica aplicacion es detectar el movimiento de la mandibula haciendolos mas costosos de adquirir.

Por consiguiente, la descripcion ademas esta relacionada con un procedimiento alternativo para determinar el movimiento especifico del paciente que es facil de aplicar y utiliza hardware que es utilizado para otros propositos y se esta volviendo cada vez mas comun en las clinicas y laboratorios dentales.

El documento WO 2011/103876 A1 describe un procedimiento implementado por ordenador que usa un articulador virtual dinamico para simular la oclusion de los dientes, cuando se realiza el diseno asistido por ordenador de una o mas restauraciones dentales para un paciente, donde el procedimiento comprende las etapas de: articulador virtual que comprende un modelo tridimensional virtual de la mandibula superior y un modelo tridimensional virtual de la mandibula inferior que se parece a la mandibula superior y la mandibula inferior, respectivamente, de la boca del paciente; -proporcionar el movimiento de la mandibula superior virtual y la mandibula inferior virtual entre si para simular la oclusion dinamica, mediante el cual se producen colisiones entre los dientes en la mandibula superior virtual e inferior virtual; en el que el procedimiento ademas comprende: facilitar que los dientes en la mandibula superior virtual y la mandibula inferior virtual esten bloqueados para que no penetren las superficies virtuales de cada una en las colisiones.

Compendio

Se describe un procedimiento para disenar un componente dental para un paciente, en el que el procedimiento de la invention se expone en las reivindicaciones adjuntas 1-17, y el sistema para llevar a cabo el procedimiento se expone en la revindication adjunta 18.

Por consiguiente, es una ventaja que, en funcion de las al menos dos configuraciones de mordida, sea posible estimar los movimientos fisicos o espaciales posibles de las mandibulas del paciente.

En particular, es una ventaja que el movimiento del contacto oclusal sea estimado tal como esta, en particular, este movimiento el cual es importante mantener cuando se disenan restauraciones y otros componentes dentales a fin de evitar el dolor y la incomodidad en el paciente. El movimiento del contacto oclusal se puede registrar ventajosamente. Esto permite una reproduction posterior a fin de visualizar el movimiento o utilizarlo para disenar el componente dental.

Las configuraciones de mordida no necesariamente deben abarcar la mordida completa de las mandibulas superior e inferior. Ventajosamente, solo una parte de la mordida real se usa para la representation 3D respectiva de las configuraciones de mordida. Esto ahorra tiempo y es especialmente ventajoso cuando se utilizan escaneres intraorales. La aplicacion del procedimiento actual con escaner intraoral se analizara mas adelante en el presente documento.

Las representaciones 3D respectivas de las configuraciones de mordida se pueden usar para alinear la representacion 3D de la mandibula superior del paciente y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente. Por consiguiente, cuando se ha determinado el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas, se puede utilizar para visualizar el movimiento en una pantalla.

Dicha alineacion es bien conocida en la tecnica. Tipicamente, se proporciona mediante una alineacion inicial y, a continuation, se realiza una optimization, por ejemplo, mediante un algoritmo ICP (punto mas cercano iterativo). Para obtener mas information, consulte, por ejemplo, "Method for registration of 3-D shapes" de Paul J. Besl y Neil D. McKay, Proc. SPIE 1611, Sensor Fusion IV: Control Paradigms and Data Structures, 586 (30 de abril, 1992)

En particular, esto es ventajosamente como un componente dental, por ejemplo, una restauracion o un aparato ortodontico puede disenarse en base al movimiento del contacto oclusal determinado de la mandibula superior e inferior entre si.

Esto se puede hacer en una realization, que no es parte de la presente invencion, utilizando los dientes de las representaciones 3D de las mandibulas del paciente como guias de diseno al disenar el componente dental, ya que el componente dental debe disenarse de modo que se mantenga el movimiento del contacto oclusal determinado cuando el componente dental se ha insertado en el paciente.

Por ejemplo, durante el movimiento del contacto oclusal, los dientes de la representacion 3D de la mandibula del paciente se pueden usar para definir una referencia, por ejemplo, trazando una superficie o limite, que define una frontera en la que se puede disenar el componente dental sin afectar el movimiento del contacto oclusal, y de este modo, mantener el movimiento especifico del paciente incluso despues del trabajo de restauracion. Al mismo tiempo, el movimiento del contacto oclusal se puede utilizar para disenar los contactos adecuados y la funcion del componente, tal como una recuperation dental, al reproducir el movimiento de contacto y ajustar la restauracion para asegurar el contacto y la funcion adecuados de la restauracion durante el movimiento.

Por ejemplo, el disenador puede disenar el componente dental de modo que se proporcione al menos un area de contacto entre el componente dental y la referencia. De esta manera, se consigue un contacto oclusal del componente dental y un diente opuesto o restauracion cuando se inserta en la boca del paciente. Esto se puede usar para disenar una buena funcion de mordida donde los componentes dentales, tal como la restauracion, ayudan a la oclusion dinamica.

En una realizacion alternativa, que no es parte de la presente invencion, el movimiento en si puede usarse como una frontera. Por ejemplo, si el componente dental esta dispuesto en la mandibula inferior, la mandibula superior puede tratarse como un objeto solido que, durante la reproduccion del movimiento del contacto oclusal esencialmente corta o extrae el material solapado del componente dental que impide que se reproduzca el movimiento del contacto oclusal correctamente. De forma alternativa, dicho material solapado puede ser identificado, por ejemplo, marcandolo en un color rojo, por lo que le corresponde al disenador decidir si el area debe ser eliminada o redisenada.

Segun quieren decir las palabras, el movimiento del contacto oclusal es el movimiento de las mandibulas donde se mantiene al menos un area de contacto entre los dientes de la mandibula superior (maxilar) y los dientes de la mandibula inferior (mandibula). Esto a menudo tambien se denomina la oclusion dinamica.

Es posible que se requieran mas de dos configuraciones de mordida diferentes para determinar o estimar el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente entre si, tal como tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez, etc.

Las configuraciones de mordida se pueden registrar mediante un escaner 3D intraoral, tal como el escaner TRIOS de 3Shape. El dentista pedira al paciente que muerda la mandibula superior y la mandibula inferior juntas y, mientras el paciente las muerde en una primera configuracion, el dentista realizara un escaneo de los dientes del paciente mediante el escaner intraoral que adquirira una primera representation 3D. A continuation, el dentista pedira al paciente que muerda la mandibula superior y la mandibula inferior juntas otra vez y, mientras el paciente las muerde en una segunda configuracion, el dentista realizara un escaneo de los dientes del paciente mediante el escaner intraoral que adquirira una segunda representacion 3D. Si se desean o requieren mas configuraciones de mordida para determinar el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas entre si, el dentista pedira al paciente que muerda una tercera, cuarta, quinta vez, etc. y realizara un escaneo para cada mordida.

En una realization de la presente invention, determinar digitalmente el movimiento del contacto oclusal comprende una secuencia consecutiva de al menos dos representaciones 3D de configuraciones de mordida de las mandibulas del paciente en las oclusiones respectivas.

Al tomar dicha secuencia de configuraciones de mordida en una secuencia consecutiva, es posible obtener el verdadero movimiento directamente sin ninguna estimation o interpolation entre las configuraciones de mordida.

Una secuencia de configuraciones de mordida de este tipo se puede obtener, por ejemplo, sosteniendo un escaner, como el escaner TRIOS descrito anteriormente, contra los dientes del paciente mientras el paciente mueve las mandibulas en un movimiento del contacto oclusal. El TRIOS se establece para registrar una secuencia de escaneos 3D durante el movimiento del contacto oclusal. Cada escaneo 3D se puede usar para alinear el maxilar y la mandibula, tras lo cual el maxilar y la mandibula se pueden visualizar en su alineacion respectiva en una secuencia correspondiente a la secuencia en la que se obtuvieron las configuraciones de mordida durante la secuencia registrada de escaneos 3D.

Por consiguiente, en algunas realizaciones de la presente invencion, el procedimiento comprende obtener una pluralidad de representaciones 3D de configuraciones de mordida de la mandibula del paciente utilizando un escaner intraoral.

Esto es particularmente ventajoso en realizaciones segun se ha descrito previamente donde la pluralidad de representaciones 3D de configuraciones de mordida se registran como una secuencia consecutiva de tramas. Las tramas pueden usarse, por ejemplo, para generar una animation que muestre el movimiento de las mandibulas. La trama puede ser ventajosamente una trama 3D, es decir, donde las mandibulas superior e inferior se han alineado con sus respectivas configuraciones de mordida, por lo que las representaciones 3D de la mandibula superior e inferior se pueden girar. Sin embargo, las tramas pueden ser de forma alternativa una imagen 2D.

En particular, en una realizacion, que no es parte de la presente invencion, la pluralidad o secuencia consecutiva de representaciones 3D de configuraciones de mordida puede usarse para determinar directamente el movimiento del contacto oclusal si se toman con un intervalo suficientemente corto para generar un movimiento del contacto oclusal con una resolution lo suficientemente alta para una aplicacion dada.

Por consiguiente, el movimiento del contacto oclusal de las representaciones 3D se adaptan para reproducirse como una emision de video.

Ademas, en una realizacion, que no forma parte de la presente invencion, cuando se reproduce el movimiento del contacto oclusal, por ejemplo, mostrando las mandibulas superior e inferior moviendose entre si en un entorno virtual, la velocidad puede alterarse, por ejemplo, mostrandolo en camara lenta.

Segun se ha entendido anteriormente y segun se aclarara mas adelante, el procedimiento como se describe en la presente memoria se usa de manera particularmente ventajosa junto con un escaner intraoral, ya que este puede obtener la representacion 3D de las mandibulas y los registros de mordida. Ademas, el dentista o tecnico dental utiliza el escaner intraoral para muchos otros fines y, por lo tanto, es un instrumento que se esta volviendo muy versatil en su uso.

Las configuraciones de mordida tambien se pueden obtener por medio de un dentista que toma una impresion fisica, utilizando material de impresion, en la boca del paciente para cada configuracion de mordida diferente. Posteriormente, las impresiones deben escanearse, por ejemplo, en un escaner de escritorio 3D para obtener las representaciones 3D de las diferentes configuraciones de mordida.

El procedimiento de diseno digital del componente dental normalmente sera realizado por un tecnico dental que utiliza un programa de software de CAD que se ejecuta en un ordenador, como el software de CAD del sistema dental de 3Shape. El tecnico dental normalmente obtendra las diferentes representaciones 3D, es decir, de la mandibula superior, la mandibula inferior, la configuracion de primer mordisco y la segunda mordida del paciente como archivos informaticos, y estos archivos se pueden cargar en el programa de software, de manera que el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente se puede determinar digitalmente, ya sea automaticamente por el programa de software o por el tecnico dental. El tecnico dental puede entonces disenar el componente dental, o el componente se puede disenar automaticamente con el programa de software.

Las diferentes representaciones 3D pueden obtenerse como archivos informaticos del dentista, si el dentista ha realizado el escaneo utilizando un escaner 3d intraoral. Si se han realizado impresiones fisicas, las impresiones pueden ser escaneadas por el propio tecnico dental en el laboratorio dental, y las representaciones 3D obtenidas mediante el escaneo pueden obtenerse como archivos informaticos y cargarse en el ordenador para su uso en el programa de software CAD. El procedimiento puede ser un procedimiento implementado por ordenador.

Segun la invencion, determinar digitalmente el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente entre si comprende la interpolation del movimiento entre las configuraciones de mordida medidas.

En una realization de la presente invencion, la interpolacion es una interpolacion lineal de la position y la rotacion/angulos de las mandibulas en un numero de etapas. El numero de etapas se puede decidir en base a los numeros y/o la distancia entre las representaciones 3D de los registros de mordida. Un mayor numero de etapas dara como resultado un movimiento del contacto oclusal con una mayor resolution, sin embargo, se necesita mas potencia de procesamiento. En algunas realizaciones de la presente invencion, la interpolacion comprende realizar una transformation rigida.

En algunas realizaciones de la presente invencion, la interpolacion comprende realizar una transformacion lineal.

En algunas realizaciones de la presente invencion, la interpolacion comprende realizar una transformacion no lineal. En algunas realizaciones de la presente invencion, la interpolacion comprende realizar una transformacion lineal y transformaciones no lineales.

En algunas realizaciones de la presente invencion, la transformacion comprende traslacion y rotation.

En algunas realizaciones de la presente invencion, la interpolacion se realiza con respecto a los dientes presentes dentro del intervalo de puntos de datos conocidos de, al menos, la primera y la segunda configuraciones de mordida.

Si un diente esta presente a lo largo de la trayectoria de la interpolacion, entonces la interpolacion sera una traslacion y/o rotacion no lineal. Dicho de otro modo, si durante la interpolacion se detecta que los dientes colisionaran, es decir, esas areas de las representaciones 3D se solaparan, lo cual seria imposible en el mundo fisico, entonces la interpolacion movera las mandibulas de modo que se evite el solapamiento con el fin de asegurar un contacto adecuado.

Segun la presente invencion, el procedimiento ademas comprende:

- detectar areas solapadas de los dientes de la representation 3D de la mandibula superior del paciente y la representation 3D de la mandibula inferior del paciente durante la interpolacion, y

- separar la representacion 3D de la mandibula superior del paciente y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente hasta que no se detecten areas solapadas.

Tener en cuenta las areas solapadas al realizar la interpolacion proporciona una mejor estimation del movimiento del contacto oclusal y, por consiguiente, un mejor ajuste del componente dental disenado.

De manera similar, se puede detectar si no hay contacto oclusal en absoluto entre las representaciones 3D de las mandibulas durante la interpolacion.

Por consiguiente, en una realizacion, que no es parte de la presente invencion, el procedimiento ademas comprende - detectar areas sin contacto entre los dientes de la representacion 3D de la mandibula superior del paciente y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente durante la interpolacion, y

- juntar la representacion 3D de la mandibula superior del paciente y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente hasta que se detecta, al menos, un area de contacto.

Separa o juntar entre si las mandibulas respectivas puede hacerse de forma lineal. Sin embargo, las mandibulas tambien se pueden cerrar (juntar) o abrir (separar) en un movimiento de rotacion. Esto se puede hacer alrededor de un eje de rotacion por defecto establecido por el sistema o el usuario. Sin embargo, tambien se puede hacer en base a un modelo fisico/biologico a fin de obtener una exactitud aun mayor en el movimiento del contacto oclusal determinado.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invention, el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente comprende:

- protrusion;

- retrusion;

- laterotrusion;

- latero re-surtrusion;

- mediotrusion; y/o

- desplazamiento lateral inmediato.

En una realization, que no es parte de la presente invencion, el movimiento del contacto oclusal se reproduce en el orden en que fue determinado. Por ejemplo, si el movimiento del contacto oclusal se ha determinado tomando primero las representaciones 3D laterales de los registros de mordida, seguido de la representation 3D del registro de mordida tomada durante la protrusion y finalmente las representaciones 3D de los registros de mordida tomadas durante la retrusion, el movimiento del contacto oclusal se reproducira en esa misma secuencia. Esto aumenta la exactitud del movimiento del contacto oclusal ya que el movimiento puede ser ligeramente diferente si se reproduce al reves debido a la anatomia, como por ejemplo, el movimiento muscular, la configuration de la mandibula, etc.

Sin embargo, en algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, el riesgo de perder la mayor exactitud puede ser aceptable a cambio de poder reproducir el movimiento del contacto oclusal en cualquier orden y direction. En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, determinar el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente comprende determinar las posiciones extremas de los movimientos de las mandibulas.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, al menos una de las representaciones 3D proporciona restricciones para el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, el procedimiento comprende indicar que articulaciones/movimientos de las mandibulas se deben a las configuraciones de mordida registradas y que articulaciones/movimientos de las mandibulas se deben al movimiento del contacto oclusal determinado.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, las configuraciones de mordida comprenden: - una mordida cerrada con contacto entre al menos algunos de los dientes superiores e inferiores;

- una mordida burlona/sesgada en el lado izquierdo;

- una mordida burlona/sesgada en el lado derecho; y/o

- una mordida donde los dientes y las mandibulas estan en oclusion estatica.

En algunas realizaciones, que no forman parte de la presente invencion, las configuraciones de mordida comprenden uno o mas registros interoclusales, donde los registros interoclusales comprenden:

- relation centrica y/o intercuspidacion maxima;

- lateral derecho;

- lateral izquierdo; y/o

- protrusion;

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, al menos una de las configuraciones de mordida comprende una position extrema de los movimientos de las mandibulas.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, las configuraciones de mordida comprenden: - la laterotrusion maxima;

- la mediotrusion maxima;

- el desplazamiento lateral maximo inmediato;

- la latero re-surtrusion maxima;

- la protrusion maxima del paciente; y/o

- la retrusion maxima del paciente.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, el componente dental esta disenado para el paciente en base al movimiento del contacto oclusal determinado de las mandibulas del paciente.

En algunas realizaciones, que no son parte de la presente invencion, el procedimiento comprende que durante el diseno del componente dental, un operario tiene la opcion de cambiar entre la vista/visualizacion de las articulaciones/movimientos de las mandibulas que se deben a las configuraciones de mordida registradas.

En algunas realizaciones de la presente invencion, el componente dental es una recuperacion dental o un aparato ortodontico.

En algunas realizaciones de la presente invencion, la recuperacion dental puede ser una corona, un tope, un puente, una dentadura completa, una dentadura parcial extraible, una incrustacion inlay, una incrustacion onlay, etc.

En algunas realizaciones de la presente invencion, el aparato ortodontico puede ser una abrazadera, un alineador, un retenedor, etc.

En algunas realizaciones de la presente invencion, las representaciones 3D pueden obtenerse mediante el escaneo de los dientes del paciente de forma intraoral y/o mediante el escaneo de impresiones fisicas de los dientes del paciente y/o mediante el escaneo de modelos fisicos de los dientes del paciente.

En algunas realizaciones de la presente invencion, la representation 3D puede obtenerse mediante la obtencion de un escaneo 3D.

En algunas realizaciones de la presente invencion, el escaneo 3D puede ser un escaneo intraoral de, al menos, parte del conjunto de dientes del paciente, un escaneo de, al menos, parte de una impresion del conjunto de dientes del paciente y/o un escaneo de, al menos, parte de un modelo fisico del conjunto de dientes del paciente.

En algunas realizaciones de la presente invencion, el escaneo 3D puede realizarse por medio de un escaner de luz laser, escaner LED, escaner de luz blanca, escaner de fluorescencia, escaner de sonda, escaner de rayos X y/o TC.

Ademas, un producto de programa informatico que comprende medio de codigo de programa para hacer que un sistema de procesamiento de datos realice el procedimiento segun una cualquiera de las realizaciones se describe en el presente documento, cuando dicho medio de codigo de programa se ejecutan en el sistema de procesamiento de datos, y un producto de programa informatico, que comprende un medio legible por ordenador que tiene almacenado alli en el medio de codigo de programa.

Ademas, se describe un medio legible por ordenador no transitorio que almacena en el mismo un programa informatico, donde dicho programa informatico esta configurado para producir el diseno digital asistido por ordenador de un componente dental para un paciente, y comprende:

- obtener una representacion 3D de la mandibula superior del paciente;

- obtener una representacion 3D de la mandibula inferior del paciente;

- obtener al menos una primera representacion 3D de una primera configuration de mordida de las mandibulas del paciente en una primera oclusion y una segunda representacion 3D de una segunda configuracion de mordida de las mandibulas del paciente en una segunda oclusion diferente de la primera oclusion;

- determinar digitalmente un movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente entre si en base a, al menos, la primera representacion 3D, la segunda representacion 3D y el contacto entre la mandibula superior y la mandibula inferior del paciente; y

- disenar digitalmente el componente dental en base al movimiento del contacto oclusal de la mandibula del paciente entre si.

Breve descripcion de los dibujos

Los objetivos, caracteristicas y ventajas anteriores y/o adicionales de la presente invencion, se van a dilucidar a continuation a traves de la siguiente descripcion detallada ilustrativa y no limitante de las realizaciones de la presente invencion, en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un procedimiento para disenar digitalmente un componente dental para un paciente.

La figura 2 muestra ejemplos de diferentes configuraciones de mordida.

La figura 3 muestra una realization de la invention en la que el movimiento del contacto oclusal se determina mediante interpolation.

La figura 4 y 5 ilustra ademas como corregir la colision dental y los huecos durante la interpolacion en una realizacion de la invencion.

La figura 6 muestra una realizacion de como se utiliza el movimiento del contacto oclusal para disenar un componente dental, tal como una restauracion.

Descripcion detallada

En la siguiente descripcion, se hace referencia a las figuras adjuntas, que muestran a modo de ilustracion como puede ponerse en practica la invencion.

La figura 1 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo de un procedimiento para disenar digitalmente un componente dental para un paciente.

En la etapa 101 se obtiene una representation 3D de la mandibula superior del paciente.

En la etapa 102 se obtiene una representacion 3D de la mandibula inferior del paciente.

En la etapa 103 se obtiene, al menos, una primera representacion 3D de una primera configuration de mordida de las mandibulas del paciente y una segunda representacion 3D de una segunda configuracion de mordida de las mandibulas del paciente.

En la etapa 104, el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente entre si se determina digitalmente en base a, al menos, la primera representacion 3D y la segunda representacion 3D.

En la etapa 105, el componente dental se disena digitalmente en base al movimiento del contacto oclusal de la mandibula del paciente entre si.

La figura 2 muestra ejemplos de diferentes configuraciones de mordida.

La fig.2a) muestra una configuracion de mordida 200 donde la mandibula superior 201 del paciente y la mandibula inferior 202 estan en oclusion estatica.

La fig. 2b) muestra una configuracion de mordida 200 donde el canino 203 en el lado derecho de la mandibula superior 201 del paciente esta en contacto con el canino 204 en el lado derecho de la mandibula inferior 202 del paciente.

La fig. 2c) muestra una configuracion de mordida 200 donde el borde incisal 205 de los dientes anteriores 206 en la mandibula superior 201 esta en contacto con el borde incisal 207 de los dientes anteriores 208 en la mandibula inferior 202.

La fig. 2d) muestra una configuracion de mordida 200 con una protrusion mas alejada y un poco de laterotrusion de las mandibulas 201,202.

La fig. 2e) muestra una configuracion de mordida 200 tambien con una protrusion mas alejada y un poco de laterotrusion de las mandibulas 201,202, pero donde la laterotrusion es diferente de la fig. 2d).

La fig. 2f) muestra una configuracion de mordida 200 con una fuerte retrusion de las mandibulas 201, 202.

La figura 3 muestra esquematicamente una realizacion donde se han obtenido cinco representaciones 3D de diferentes configuraciones de mordida 300, 301,302, 303, 304 en las oclusiones respectivas y el movimiento de las mandibulas entre si se determina mediante interpolacion entre las mismas.

Tenga en cuenta, en particular al leer la descripcion con respecto a las figuras 3, 4 y 5, que al analizar la direction del movimiento, en particular de derecha e izquierda, es con respecto al paciente. Sin embargo, las imagenes se presentan como un observador ante el paciente. Por consiguiente, lo que queda es izquierda para el paciente sera derecha para el observador y viceversa.

El movimiento determinado en esta realizacion es el movimiento de mastication natural del paciente. Aunque un numero mayor de configuraciones de mordida permitira que el movimiento se determine con mayor exactitud que el movimiento natural, es posible obtenerlo de forma razonable con tan solo cinco configuraciones de mordida.

Se obtiene la configuracion de mordida donde el maxilar 310 y la mandibula 311 estan en oclusion centrica 300. Esta es la mordida natural del paciente. Tipicamente, esta es tambien la posicion donde los dientes estan en contacto oclusal maximo.

El movimiento lateral de la mandibula cuando esta en oclusion puede determinarse utilizando la oclusion centrica junto con una configuracion de mordida lateral izquierda 302 en la que la mandibula del paciente se mueve hacia la izquierda y una configuracion de mordida lateral derecha 301 en la que la mandibula del paciente se mueve hacia la derecha.

El movimiento lateral se determina, a continuation, por interpolation entre la configuracion de mordida lateral derecha 301 y la oclusion central 300, y entre la oclusion central 300 y la configuracion de mordida lateral izquierda 302.

La interpolacion puede ser lineal; sin embargo, tipicamente el movimiento de los arcos dentales define un movimiento curvilineo. Por consiguiente, el movimiento lateral se puede determinar por interpolacion a lo largo de una linea lateral curva 305. Las trayectorias/curvas de interpolacion 305, 308, 312 definen preferiblemente un movimiento promedio derivado de los movimientos tipicos de la mandibula de los pacientes.

A medida que el sistema interpola, puede verificar el contacto oclusal entre los dientes de la mandibula y el maxilar. Si el sistema encuentra que los dientes del maxilar superior y la mandibula se solaparan si se mueven a lo largo de la linea lateral, abrira las mandibulas de modo que los dientes se mantengan en contacto pero no se solapen. De manera similar, si el sistema encuentra que no hay contactos entre los dientes, por ejemplo, la mandibula esta abierta, cerrara el maxilar y la mandibula hasta que se produzca el contacto. Esto se ilustrara mas adelante en las figuras 4a-4c y 5a-5c.

La apertura y el cierre de las mandibulas puede ser un movimiento lineal, sin embargo, tambien puede ser una rotation alrededor de un eje por defecto. El eje por defecto puede ser establecido por defecto por el ordenador, establecido por el usuario, o determinado de otra manera.

Por lo tanto, a medida que el sistema interpola entre las configuraciones de mordida a lo largo de la linea lateral curva 305 mientras se mantiene el contacto oclusal, se determina el movimiento lateral 306.

De manera similar, la retrusion 307, que es el movimiento hacia atras desde la oclusion centrica a una configuracion de mordida posterior 303 donde se retrae la mandibula, se puede determinar por interpolacion como se ha descrito anteriormente a lo largo de una curva de retrusion 308.

Y en otra forma similar, la protrusion 309, que es el movimiento hacia delante de la mandibula en relation con el maxilar desde la oclusion centrica a una configuracion de mordida frontal 304, tambien se puede determinar por interpolacion como se ha descrito a lo largo de una curva de protrusion 312.

Segun se puede entender, los movimientos oclusales determinados, ya sean laterales, retrusivos o protrusivos, pueden desviarse de las lineas de interpolacion. Sin embargo, pasaran por los puntos respectivos que representan cada representation 3D de una configuracion de mordida, ya que estas posiciones son bien conocidas.

Para mayor exactitud, se pueden obtener representaciones 3D de configuraciones de mordida adicionales, lo cual tambien se ha mencionado anteriormente.

Con respecto a las figuras 4 y 5, a continuacion se analizara aun mas como el procedimiento tiene en cuenta los solapamientos y los huecos durante la interpolacion.

La figura 4a muestra la representacion 3D de una configuracion de mordida donde la representacion 3D de la mandibula superior 310 del paciente y la representacion 3D de la mandibula inferior 311 del paciente estan en oclusion central 300.

La figura 4b muestra el movimiento especifico del paciente real, donde la mandibula inferior 311 se mueve en una direction lateral derecha tal como indica la flecha. La figura 4b muestra una configuracion de la mandibula superior e inferior durante el movimiento lateral entre la oclusion central y la configuracion de mordida lateral derecha 301. El movimiento se realiza manteniendo al menos un punto de contacto entre los dientes de la mandibula superior e inferior. Los puntos de contacto pueden no estar necesariamente presentes en la section transversal mostrada, pero pueden producirse entre otros dientes en el primer modelo de dientes 3D. Sin embargo, en el caso actual, un punto de contacto 350 esta presente entre dos molares 337 y 327.

Posteriormente, la mandibula inferior 311 se mueve en la direccion lateral izquierda desde la oclusion centrica 300 tal como se muestra en la fig. 4c hacia la configuracion de mordida lateral izquierda 302. Similar a la fig. 4b, la figura 4c muestra una posicion relativa de la mandibula superior e inferior donde hay un punto de contacto 351 presente entre los dos molares 317 y 347.

Las figuras 4a, 4b y 4c muestran posiciones relativas representativas de la mandibula superior e inferior durante el movimiento especifico del paciente real. Podrian realizarse otras vistas en seccion de este tipo en otras areas en otros puntos durante el movimiento lateral o incluso durante otro movimiento, tal como protrusion o retrusion.

Sin embargo, segun se mostrara en las figuras 5a, 5b y 5c, la correccion puede ser necesaria al determinar el movimiento espedfico del paciente, es dedr, el movimiento del contacto oclusal usando interpolacion.

La figura 5a muestra la configuracion de mordida en la que la mandibula superior e inferior estan en oclusion central 300. Esto es identico a la figura 4a ya que se registro en esa posicion.

Sin embargo, cuando se interpola entre la configuracion de mordida de oclusion centrica y la configuracion de mordida lateral derecha 301, se detecta una solapamiento 352 en los molares 327 y 337, tal como se muestra en la figura 5b, que corresponde a la posicion mostrada en la figura 4b. Por consiguiente, para compensar esto, las mandibulas se separan hasta que el area de solapamiento desaparece, pero solo en la medida en que todavia exista un contacto oclusal.

De manera similar a la que se muestra en la figura 5c, que corresponde a la posicion en la figura 4c, la interpolacion da como resultado que no haya contacto entre la mandibula superior e inferior. Por consiguiente, las mandibulas se juntan hasta que se obtiene el contacto oclusal, aunque no tanto como para que las representaciones 3D se solapen.

Con respecto a la figura 6, se describe como se puede utilizar el movimiento del contacto oclusal para disenar el componente dental. Se genera una superficie de rastreo 600 rastreando las cuspides de un diente 601 del primer modelo de dientes 3D a medida que sigue el movimiento del contacto oclusal 602.

La superficie de rastreo se puede utilizar como referencia para disenar el componente dental. Por ejemplo, la superficie de rastreo 600 puede usarse como una superficie de corte para cortar el componente dental si penetra en la superficie de rastreo y, de este modo, bloquear el movimiento del contacto oclusal espedfico del paciente real que debe realizar el paciente.

Aunque solo se muestra con un diente 601 en la figura 5, la superficie de rastreo es tipicamente una suma de las lineas o superficies de rastreo de cada diente en las mandibulas respectivas.

Aunque algunas realizaciones se han descrito y mostrado en detalle, la invencion no esta restringida a ellas, sino que tambien puede realizarse de otras maneras dentro del alcance de la materia objeto definida en las reivindicaciones siguientes. En particular, se ha de entender que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse modificaciones estructurales y funcionales sin apartarse del alcance de la presente invencion.

En las reivindicaciones del dispositivo que enumeran varios medios, varios de estos medios pueden realizarse por uno y el mismo elemento de hardware. El mero hecho de que ciertas medidas se mencionen en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes o se describan en diferentes realizaciones no indica que una combinacion de estas medidas no pueda utilizarse ventajosamente.

Una reivindicacion puede referirse a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y se entiende que "cualquiera" significa "cualquiera o mas" de las reivindicaciones precedentes.

Debe hacerse hincapie en que el termino "comprende/comprendiendo" cuando se usa en esta memoria descriptiva se toma para especificar la presencia de caracteristicas, numeros enteros, etapas o componentes indicados, pero no excluye la presencia o adicion de una o mas caracteristicas, numeros enteros, etapas, componentes o grupos de los mismos.

Las caracteristicas del procedimiento descrito anteriormente y en los parrafos siguientes pueden implementarse en un software y llevarse a cabo en un sistema de procesamiento de datos u otros medios de procesamiento originados por la ejecucion de instrucciones ejecutables por ordenador. Las instrucciones pueden ser medios de codigo de programa cargados en una memoria, tal como una memoria RAM, desde un medio de almacenamiento o desde otro ordenador a traves de una red informatica. De forma alternativa, las caracteristicas descritas pueden implementarse mediante circuiteria cableada en lugar de software o en combinacion con software.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento implementado por ordenador para disenar un componente dental (203, 204, 206, 208) en forma de una recuperacion dental o un aparato ortodontico para un paciente, en el que el procedimiento comprende:

(i) obtener una representation 3D de la mandibula superior del paciente (201);

(ii) obtener una representacion 3D de la mandibula inferior del paciente (202);

(iii) obtener al menos una primera representacion 3D de una primera configuration de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente (201, 202) en una primera oclusion (300) y una segunda representacion 3D de una segunda configuracion de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente en una segunda oclusion (300) diferente de la primera oclusion;

(iv) determinar digitalmente un movimiento del contacto oclusal (602) de las mandibulas del paciente entre si en base a, al menos, la primera representacion 3D, la segunda representacion 3D y el contacto entre la mandibula superior y la mandibula inferior del paciente;

mediante lo cual

la determination digital del movimiento del contacto oclusal (602) de las mandibulas del paciente (201, 202) entre si comprende:

- interpolar el movimiento entre las configuraciones de mordida medidas,

- detectar areas solapadas de los dientes de la representacion 3D de la mandibula superior del paciente (201) y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente (202) durante la interpolation, y

- separar la representacion 3D de la mandibula superior del paciente (201) y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente (202) hasta que no se detecten areas solapadas; y

(v) disenar digitalmente el componente dental en base al movimiento del contacto oclusal de la mandibula del paciente entre si.

2. Un procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la determinacion digital del movimiento del contacto oclusal (602) comprende una secuencia consecutiva de, al menos, dos representaciones 3D de configuraciones de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente (201,202) en las respectivas oclusiones.

3. El procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que el procedimiento ademas comprende obtener la secuencia consecutiva de, al menos, dos representaciones 3D de configuraciones de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente (201, 202) en las oclusiones respectivas utilizando un escaner intraoral.

4. El procedimiento segun la reivindicacion 2 o 3, en el que el procedimiento ademas comprende que las representaciones 3D de configuraciones de mordida (200, 300, 301,302, 303, 304) se registran como una secuencia consecutiva de tramas.

5. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la interpolacion comprende realizar una transformation rigida, una transformation lineal, una transformation no lineal y/o una combination de transformaciones lineales y no lineales.

6. El procedimiento segun la reivindicacion 5, en el que la transformacion comprende traslacion y rotation.

7. El procedimiento segun la reivindicacion 1, 5 o 6, en el que la interpolacion se realiza con respecto a los dientes presentes dentro del intervalo de puntos de datos conocidos de, al menos, la primera y la segunda configuraciones de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304).

8. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el procedimiento ademas comprende obtener una tercera representacion 3D de una tercera configuracion de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente (201,202).

9. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el procedimiento comprende alinear digitalmente al menos la representacion 3D de la mandibula superior (201), la representacion 3D de la mandibula inferior (202), la primera representacion 3D de la primera configuracion de mordida y la segunda representacion 3D de la configuracion de segunda mordida.

10. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que al menos una de las representaciones 3D proporciona restricciones para el movimiento del contacto oclusal (602) de las mandibulas del paciente (201,202).

11. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el procedimiento comprende indicar que movimientos de las mandfoulas (201,202) son debidos a las configuraciones de mordida registradas (200, 300, 301, 302, 303, 304) y que movimientos de las mandibulas son debidos al movimiento del contacto oclusal determinado (602).

12. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el movimiento del contacto oclusal se reproduce en el orden en que fue determinado.

13. El procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el movimiento del contacto oclusal define una referencia que se utiliza como una guia de diseno cuando se disena el componente dental.

14. El procedimiento segun la reivindicacion 13, en el que la, al menos una, superficie de contacto se proporciona entre el componente dental y la referencia.

15. El procedimiento segun la reivindicacion 13 o 14, en el que el movimiento del contacto oclusal define una superficie de rastreo que se utiliza como una guia de diseno cuando se disena el componente dental.

16. El procedimiento segun la reivindicacion 15, en el que la superficie de rastreo se utiliza como un plano de corte para recortar el componente dental.

17. El procedimiento segun la reivindicacion 15, en el que al menos una parte del componente dental encaja a presion en la superficie de rastreo.

18. Un sistema para llevar a cabo el procedimiento de la reivindicacion 1 para disenar un componente dental en forma de una recuperacion dental o un aparato ortodontico para un paciente, en el que el sistema comprende:

- medio para obtener una representation 3D de la mandibula superior del paciente (201);

- medio para obtener una representacion 3D de la mandibula inferior del paciente (202);

- medio para obtener al menos una primera representacion 3D de una primera configuration de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente (201,202) en una primera oclusion y una segunda representacion 3D de una segunda configuracion de mordida (200, 300, 301, 302, 303, 304) de las mandibulas del paciente en una segunda oclusion diferente de la primera oclusion;

- medio para determinar digitalmente un movimiento del contacto oclusal (602) de las mandibulas del paciente (201, 202) entre si en base a, al menos, la primera representacion 3D, la segunda representacion 3D y el contacto entre la mandibula superior y la mandibula inferior del paciente; y

- medio para determinar digitalmente el movimiento del contacto oclusal de las mandibulas del paciente (201,202) entre si comprende la interpolation del movimiento entre las configuraciones de mordida medidas,

- medio para detectar areas solapadas de los dientes de la representacion 3D de la mandibula superior del paciente (201) y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente (202) durante la interpolacion,

- medio para separar la representacion 3D de la mandibula superior del paciente y la representacion 3D de la mandibula inferior del paciente hasta que no se detecten areas solapadas; y

-medio para disenar digitalmente el componente dental en base al movimiento del contacto oclusal de la mandibula del paciente entre si.