ES2805127T3

ES2805127T3 - Design of an insertable dental restoration

Info

Publication number: ES2805127T3
Application number: ES18181493T
Authority: ES
Inventors: Rune Fisker; Sven Nonboe
Original assignee: 3Shape AS
Current assignee: 3Shape AS
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2033-05-02

Abstract

Un método para diseñar un modelo 3D virtual (317, 417, 517) de una restauración dental, que comprende: -obtener una representación 3D digital (210) de un conjunto de dientes de un paciente, comprendiendo dicha representación 3D digital una sección correspondiente a un sitio objetivo (211); -determinar una ruta de inserción (313, 413, 513) para la restauración dental hasta el sitio objetivo; -determinar un volumen limitante de la representación 3D digital, donde el volumen limitante comprende un límite (3161, 3162, 3163, 3164) que proporciona una indicación del espacio disponible para la restauración dental cuando se mueve a lo largo de la ruta de inserción; y -diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental de manera que el modelo 3D virtual esté confinado dentro del volumen limitante.A method for designing a virtual 3D model (317, 417, 517) of a dental restoration, comprising: - obtaining a digital 3D representation (210) of a set of teeth from a patient, said digital 3D representation comprising a section corresponding to a target site (211); -determine an insertion route (313, 413, 513) for dental restoration to the target site; - determining a limiting volume from the digital 3D representation, where the limiting volume comprises a limit (3161, 3162, 3163, 3164) that provides an indication of the space available for dental restoration when moving along the insertion path; and - designing the virtual 3D model of the dental restoration so that the virtual 3D model is confined within the limiting volume.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Diseño de una restauración dental insertableDesign of an insertable dental restoration

Campo de la invenciónField of the invention

Esta invención se refiere en general al diseño de un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes de un paciente. Más particularmente, la invención se refiere al diseño del modelo 3D virtual, de tal modo que se puede insertar una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual en un sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente.This invention relates generally to the design of a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth from a patient. More particularly, the invention relates to the design of the virtual 3D model, such that a dental restoration made from the virtual 3D model can be inserted into a target site of the patient's set of teeth.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

El documento US20060115793 enseña un método para proporcionar datos de retroalimentación relativos a si la geometría de un diente preparado para aceptar una restauración dental es adecuada para el tipo particular de restauración dental.Document US20060115793 teaches a method for providing feedback data regarding whether the geometry of a tooth prepared to accept a dental restoration is suitable for the particular type of dental restoration.

Tal enfoque no se puede utilizar siempre ya que, en algunos casos, especialmente en los casos en los que la restauración dental no se va a disponer en un pilar de implante que no se puede modificar fácilmente.Such an approach cannot always be used as, in some cases, especially in cases where the dental restoration is not going to be arranged on an implant abutment that cannot be easily modified.

En algunos casos, una restauración dental fabricada a partir de un modelo 3D virtual de la restauración dental generada en el sitio objetivo colisiona con los dientes vecinos cuando el dentista intenta insertar la restauración dental fabricada en el sitio objetivo. El dentista debe, en algunos casos, bruñir los dientes vecinos o la restauración dental para hacer que la restauración se pueda disponer en el sitio objetivo. Este proceso de bruñido no es deseable tanto con respecto al empleo del tiempo de tratamiento en el dentista, como con respecto a la apariencia estética del conjunto de dientes con la restauración dental. En algunos casos, incluso la molienda no permitirá que la restauración dental fabricada se inserte en el sitio objetivo y se debe fabricar una nueva restauración.In some cases, a dental restoration manufactured from a virtual 3D model of the dental restoration generated at the target site collides with neighboring teeth when the dentist attempts to insert the fabricated dental restoration at the target site. The dentist must, in some cases, burnish neighboring teeth or dental restoration to make the restoration available at the target site. This burnishing process is undesirable both with respect to the use of treatment time at the dentist, and with respect to the aesthetic appearance of the set of teeth with the dental restoration. In some cases, even grinding will not allow the fabricated dental restoration to be inserted into the target site and a new restoration must be fabricated.

El documento WO2008066891 describe sistemas para la fabricación y el diseño háptico integrado de restauraciones dentales. Los sistemas permiten la identificación automática de una línea de preparación (prep) inicial y una ruta de inserción inicial; el ajuste de la línea prep inicial y/o la ruta de inserción inicial; la identificación automática de oclusiones y conflictos del ángulo de desplazamiento (p. ej. rebajes); la simulación háptica y/o el marcado de oclusiones y conflictos del ángulo de desplazamiento; y la coordinación entre el resultado del diseño y la rápida producción de prototipos/fresado y/o moldeado de precisión.WO2008066891 describes systems for the fabrication and integrated haptic design of dental restorations. The systems allow the automatic identification of an initial preparation (prep) line and an initial insertion route; setting the initial prep line and / or initial insertion path; automatic identification of occlusions and displacement angle conflicts (eg recesses); haptic simulation and / or marking of occlusions and displacement angle conflicts; and the coordination between the design result and rapid prototyping / milling and / or precision casting.

SumarioSummary

La presente invención soluciona este problema teniendo en cuenta los movimientos necesarios para la restauración dental hacia el sitio objetivo cuando se diseña el modelo 3D virtual a partir del cual se fabrica la restauración dental. Un objeto de la invención es proporcionar un método para diseñar un modelo virtual de una restauración dental de tal manera que se pueda insertar una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual en un sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente.The present invention solves this problem by taking into account the movements necessary for the dental restoration towards the target site when designing the virtual 3D model from which the dental restoration is fabricated. An object of the invention is to provide a method for designing a virtual model of a dental restoration in such a way that a dental restoration made from the virtual 3D model can be inserted into a target site of the patient's set of teeth.

Un objeto de la invención es proporcionar un método para diseñar un modelo virtual de restauración dental y determinar una ruta de inserción de tal manera que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual pueda insertarse en un sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente a lo largo de la ruta de inserción determinada.An object of the invention is to provide a method for designing a virtual model of dental restoration and determining an insertion route such that a dental restoration made from the virtual 3D model can be inserted into a target site of the set of teeth of the patient a along the specified insertion path.

Por lo tanto, se divulga un método para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un sitio objetivo de un conjunto de dientes de un paciente, comprendiendo dicho método:Therefore, a method for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a target site of a set of teeth of a patient is disclosed, said method comprising:

- obtener una representación 3D digital del conjunto de dientes, comprendiendo dicha representación 3D digital una sección correspondiente al sitio objetivo;- obtaining a digital 3D representation of the set of teeth, said digital 3D representation comprising a section corresponding to the target site;

- determinar una ruta de inserción para la restauración dental hacia el sitio objetivo; y- determine an insertion route for the dental restoration to the target site; Y

- diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes, donde el diseño comprende generar una superficie exterior del modelo 3D virtual;- designing the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth, where the design comprises generating an outer surface of the virtual 3D model;

donde la ruta de inserción determinada y la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado hacen que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción hasta el sitio objetivo.where the determined insertion route and the outer surface of the designed virtual 3D model make a dental restoration made from the designed virtual 3D model moveable along the insertion route to the target site.

En el contexto de la presente invención, la frase "la restauración dental fabricada" se usa en relación con una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual de la restauración dental.In the context of the present invention, the phrase "fabricated dental restoration" is used in relation to a dental restoration fabricated from the virtual 3D model of the dental restoration.

En el contexto de la presente invención, la frase "hasta el sitio objetivo" no se limita a un movimiento de la restauración dental en todo su recorrido hasta su posición final en el sitio objetivo. La frase también puede abarcar la situación en la que la restauración dental se mueve hacia el sitio objetivo, pero no hasta su posición final. En el sitio objetivo, la restauración dental está dispuesta preferiblemente de acuerdo con una disposición objetivo que se describe mediante una ubicación objetivo y una orientación objetivo con respecto al sitio objetivo.In the context of the present invention, the phrase "to the target site" is not limited to a movement of the dental restoration all the way to its final position at the target site. The phrase can also encompass the a situation in which the dental restoration is moved to the target site, but not to its final position. At the target site, the dental restoration is preferably arranged according to a target arrangement that is described by a target location and a target orientation relative to the target site.

En algunas secciones de este texto, el movimiento de la restauración dental es tal que la restauración dental se aleja del sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción que en la boca del paciente se correspondería con una extracción de la restauración dental en lugar de insertarla. Con respecto a una evaluación de si la superficie exterior generada de la restauración dental colisiona/interseca con los dientes vecinos, este cambio de dirección a menudo es permisible ya que la dirección del movimiento es irrelevante para esta evaluación.In some sections of this text, the movement of the dental restoration is such that the dental restoration moves away from the target site along the path of insertion that in the patient's mouth would correspond to an extraction of the dental restoration rather than insert it. With regard to an assessment of whether the generated outer surface of the dental restoration collides / intersects with neighboring teeth, this change in direction is often allowable as the direction of movement is irrelevant to this assessment.

Al modificar la ruta de inserción y/o el modelo 3D virtual antes de fabricar la restauración dental a partir del modelo 3D virtual modificado, el método permite que la restauración dental fabricada se pueda mover al sitio objetivo.By modifying the insertion path and / or the virtual 3D model prior to fabricating the dental restoration from the modified virtual 3D model, the method enables the fabricated dental restoration to be moved to the target site.

Un objetivo de la invención es proporcionar un método para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un sitio objetivo de un conjunto de dientes de un paciente, comprendiendo dicho método:An object of the invention is to provide a method for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a target site of a set of teeth of a patient, said method comprising:

- determinar una ruta de inserción para la restauración dental al sitio objetivo; y- determine an insertion route for dental restoration to the target site; Y

de tal manera que la forma de la ruta de inserción determinada y la forma de dicha superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado hagan que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción hacia el sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente.in such a way that the shape of the determined insertion route and the shape of said outer surface of the designed virtual 3D model make a dental restoration made from the virtual 3D model moveable along the insertion route towards the site target of the patient's set of teeth.

Un objetivo de la invención es proporcionar un método para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes de un paciente de manera que cuando la restauración dental se fabrique a partir de dicho modelo 3D virtual se pueda mover hasta un sitio objetivo del conjunto de dientes, comprendiendo dicho método:An objective of the invention is to provide a method for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of a patient so that when the dental restoration is manufactured from said virtual 3D model it can be moved to a target site. of the set of teeth, said method comprising:

• obtener una representación 3D digital del conjunto de dientes, comprendiendo dicha representación 3D digital una sección correspondiente al sitio objetivo;• obtaining a digital 3D representation of the set of teeth, said digital 3D representation comprising a section corresponding to the target site;

• determinar una ruta de inserción para la restauración dental al sitio objetivo; y• determine an insertion route for dental restoration to the target site; Y

• diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes, donde el diseño comprende generar una superficie exterior del modelo 3D virtual, y donde dicha superficie exterior tiene una forma tal que la restauración dental fabricada se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción hasta el sitio objetivo.• design the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth, where the design involves generating an outer surface of the virtual 3D model, and where said outer surface is shaped such that the fabricated dental restoration can be move along the insertion path to the target site.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción se basa en la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente, por ejemplo, en función de la forma del sitio objetivo y/o la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In some embodiments, the insertion route is based on the digital 3D representation of the patient's set of teeth, for example, based on the shape of the target site and / or the neighboring section of the digital 3D representation of the patient's set of teeth. .

En algunas realizaciones, el diseño comprende modificar la superficie exterior generada. En algunas realizaciones, la modificación de la superficie exterior generada está configurada para hacer que la restauración dental fabricada se pueda mover al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción. La modificación de la superficie exterior generada hace que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda insertar en el sitio objetivo, incluso en el caso en el que el conjunto de dientes tenga socavados cuando se ve a lo largo de la ruta de inserción.In some embodiments, the design comprises modifying the generated outer surface. In some embodiments, the generated outer surface modification is configured to make the fabricated dental restoration movable to the target site along the path of insertion. The modification of the generated outer surface makes a dental restoration made from the virtual 3D model designed to be inserted into the target site, even in the case where the set of teeth is undercut when viewed along the path insertion.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción se determina en parte desde la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente. Para un diseño dado del modelo 3D virtual de la restauración dental, se puede determinar si existe una ruta de inserción a lo largo de la cual la restauración dental fabricada se puede mover al sitio objetivo en el conjunto de dientes del paciente. Esto puede ser a lo largo de una ruta sin colisión con los dientes adyacentes o a lo largo de una ruta que requiere un desplazamiento limitado de los dientes vecinos para hacer espacio para la inserción de la restauración dental.In some embodiments, the insertion route is determined in part from the neighboring section of the digital 3D representation of the patient's set of teeth. For a given design of the virtual 3D model of the dental restoration, it can be determined whether there is an insertion path along which the fabricated dental restoration can be moved to the target site on the patient's set of teeth. This can be along a path without collision with adjacent teeth or along a path that requires limited displacement of neighboring teeth to make room for insertion of the dental restoration.

En algunas realizaciones, el método comprende modificar la ruta de inserción generada para hacer que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda mover al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción modificada.In some embodiments, the method comprises modifying the generated insertion path to make a dental restoration fabricated from the designed virtual 3D model movable to the target site along the modified insertion path.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción y la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado son tales que la restauración dental fabricada se puede mover al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción sin colisiones con los dientes del paciente que rodean el sitio objetivo. Para tal la ruta de inserción y superficie exterior, se puede decir que la ruta de inserción está libre de colisiones. In some embodiments, the insertion path and outer surface of the designed virtual 3D model are such that the fabricated dental restoration can be moved to the target site along the insertion path without collisions with the patient's teeth surrounding the target site. . For such the insertion path and outer surface, it can be said that the insertion path is collision free.

El modelo 3D virtual de la restauración dental se puede mover aún a través de la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente, ya que las dos entidades virtuales son capaces de superponerse entre ellas. Si se desea que las entidades virtuales deban imitar las entidades físicas de manera más precisa, se puede aplicar una regla a las entidades virtuales, donde la regla establece que éstas no se pueden superponer.The virtual 3D model of the dental restoration can still be moved through the neighboring section of the digital 3D representation of the patient's set of teeth, as the two virtual entities are able to overlap each other. If you want virtual entities to mimic physical entities more precisely, you can apply a rule to virtual entities, where the rule states that they cannot overlap.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción y la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado son tales que se requiere un movimiento limitado de los dientes vecinos antes de que la restauración dental fabricada se pueda mover al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción. Este enfoque puede ser ventajoso cuando se permite un movimiento limitado de los dientes vecinos al mover la restauración dental fabricada a lo largo de la ruta de inserción. Este movimiento limitado de los dientes vecinos puede cuantificarse mediante un ángulo de desplazamiento y/o una distancia de desplazamiento, tal como una distancia de desplazamiento medida en un plano sustancialmente paralelo al plano oclusal de los dientes. La distancia de desplazamiento puede estar en el rango de 0,01 mm a 3 mm, como en el rango de 0,1 mm a 2 mm, como en el rango de 0,5 mm a 1,5 mm. El ángulo de desplazamiento puede estar en el rango de 0,1 grados a 15 grados, como en el rango de 1 grado a 10 grados, como en el rango de 2 grados a 8 grados.In some embodiments, the insertion route and outer surface of the designed virtual 3D model are such that limited movement of neighboring teeth is required before the fabricated dental restoration can be moved to the target site along the insertion route. . This approach can be advantageous when limited movement of neighboring teeth is allowed when moving the fabricated dental restoration along the path of insertion. This limited movement of neighboring teeth can be quantified by an offset angle and / or offset distance, such as a offset distance measured in a plane substantially parallel to the occlusal plane of the teeth. The offset distance can be in the range of 0.01mm to 3mm, as in the range of 0.1mm to 2mm, such as in the range of 0.5mm to 1.5mm. The offset angle can be in the range of 0.1 degrees to 15 degrees, such as in the range of 1 degree to 10 degrees, as well as in the range of 2 degrees to 8 degrees.

En algunas realizaciones, la representación 3D digital del conjunto de dientes comprende una sección vecina correspondiente a uno o más dientes que rodean el sitio objetivo. La sección vecina puede comprender al menos una porción de los dientes contiguos. La sección vecina puede comprender dientes en uno o ambos lados del sitio objetivo.In some embodiments, the digital 3D representation of the set of teeth comprises a neighboring section corresponding to one or more teeth surrounding the target site. The neighboring section may comprise at least a portion of the adjacent teeth. The neighboring section may comprise teeth on one or both sides of the target site.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar al menos un segmento de circunferencia para la sección vecina con respecto a la ruta de inserción. Un segmento de circunferencia puede definirse por la circunferencia de un diente en la sección vecina cuando se ve este diente a lo largo de la ruta de inserción. El segmento de circunferencia puede ser una parte de la circunferencia completa del diente, estando ubicado el segmento de circunferencia adyacente al sitio objetivo de tal manera que cubra al menos una parte de la circunferencia del diente orientado al sitio objetivo.In some embodiments, the method comprises determining at least one circumference segment for the neighboring section with respect to the route of insertion. A circumference segment can be defined by the circumference of a tooth in the neighboring section when this tooth is viewed along the path of insertion. The circumference segment may be a part of the entire circumference of the tooth, the circumference segment being located adjacent the target site such that it covers at least a portion of the circumference of the tooth facing the target site.

Para una ruta de inserción recta, los segmentos de circunferencia de la sección vecina están ubicados donde las proyecciones de la ruta de inserción son tangenciales a la representación 3D digital.For a straight insertion path, the circumference segments of the neighboring section are located where the insertion path projections are tangential to the digital 3D representation.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar al menos una porción de una línea del ecuador del modelo 3D virtual de la restauración dental. La línea del ecuador se puede definir como la circunferencia del modelo 3D virtual cuando se ve a lo largo de la ruta de inserción.In some embodiments, the method comprises determining at least a portion of an equator line of the virtual 3D model of the dental restoration. The equator line can be defined as the circumference of the virtual 3D model when viewed along the insertion path.

Los segmentos de circunferencia se pueden determinar utilizando algoritmos implementados por ordenador que también se utilizan en relación con el bloqueo virtual de socavados.The circumference segments can be determined using computer implemented algorithms that are also used in connection with virtual undercut blocking.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar un volumen limitante de la representación 3D digital, comprendiendo dicho volumen limitante un límite.In some embodiments, the method comprises determining a limiting volume of the digital 3D representation, said limiting volume comprising a limit.

Según la invención, el volumen limitante se determina antes de que se genere la superficie exterior del modelo 3D virtual.According to the invention, the limiting volume is determined before the outer surface of the virtual 3D model is generated.

Esto proporciona la ventaja de que la superficie exterior puede generarse inmediatamente de tal manera que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual, que tiene la superficie exterior generada, pueda insertarse en el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción determinada.This provides the advantage that the outer surface can be generated immediately such that a dental restoration made from the virtual 3D model, having the generated outer surface, can be inserted into the target site along the determined insertion route.

En algunos ejemplos, el volumen limitante se determina después de haber generado la superficie exterior del modelo 3D virtual. Esto puede ser una ventaja cuando el modelo 3D virtual está diseñado a partir de una plantilla de biblioteca.In some examples, the limiting volume is determined after the outer surface of the virtual 3D model has been generated. This can be an advantage when the virtual 3D model is designed from a library template.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar si la línea del ecuador está localizada fuera del volumen limitante y, si este es el caso, modificar entonces la superficie exterior generada del modelo 3D virtual para hacer que la línea del ecuador esté dentro del volumen limitante.In some embodiments, the method comprises determining whether the equator line is located outside the limiting volume and, if this is the case, then modifying the generated outer surface of the virtual 3D model to make the equator line within the limiting volume.

El volumen limitante es preferiblemente tal que cuando la superficie exterior del modelo 3D virtual está confinada dentro del volumen limitante, la restauración dental fabricada se puede mover al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción. Es decir, la restauración dental fabricada se puede insertar en el sitio objetivo si la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado no se extiende más allá de los límites del volumen limitante.The limiting volume is preferably such that when the outer surface of the virtual 3D model is confined within the limiting volume, the fabricated dental restoration can be moved to the target site along the path of insertion. That is, the fabricated dental restoration can be inserted into the target site if the outer surface of the designed virtual 3D model does not extend beyond the limits of the limiting volume.

Por lo tanto, el volumen limitante proporciona una indicación del espacio disponible para una restauración dental a lo largo de la ruta de inserción. Esta indicación se proporciona al menos en parte en el sitio objetivo, es decir, en la posición final de la restauración dental de tal manera que las limitaciones dictadas por el movimiento de la restauración dental se visualicen en el sitio objetivo. El espacio disponible está determinado, al menos en parte, por la geometría de los dientes de la sección vecina. Therefore, the limiting volume provides an indication of the space available for a dental restoration along the path of insertion. This indication is provided at least in part at the target site, that is, at the final position of the dental restoration in such a way that the limitations dictated by the movement of the dental restoration are visualized at the target site. The available space is determined, at least in part, by the geometry of the teeth in the neighboring section.

El volumen limitante puede estar representado por uno o más límites que no forman necesariamente una superficie cerrada.The limiting volume can be represented by one or more boundaries that do not necessarily form a closed surface.

En algunas realizaciones, el diseño del modelo 3D virtual de la restauración dental comprende conformar la superficie exterior generada de tal manera que quede confinada dentro del volumen limitante o dentro de una desviación predeterminada del volumen limitante. En algunas realizaciones, la modificación de la superficie exterior generada de tal manera está confinada dentro del volumen limitante o dentro de una desviación predeterminada del volumen limitante. La obtención de la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado es ventajosa ya que hace que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción hasta el sitio objetivo.In some embodiments, the design of the virtual 3D model of the dental restoration comprises shaping the generated outer surface in such a way that it is confined within the limiting volume or within a predetermined deviation from the limiting volume. In some embodiments, the outer surface modification generated in such a way is confined within the limiting volume or within a predetermined deviation from the limiting volume. Obtaining the outer surface of the designed virtual 3D model is advantageous as it makes a dental restoration made from the designed virtual 3D model movable along the insertion route to the target site.

En el contexto de la presente invención, se considera que la superficie exterior está confinada dentro del volumen limitante cuando la superficie exterior está en el límite del volumen limitante o más cerca del centro de la restauración dental que el límite, es decir, cuando no se extienden secciones de la superficie exterior fuera del volumen limitante.In the context of the present invention, the outer surface is considered to be confined within the limiting volume when the outer surface is at the limit of the limiting volume or closer to the center of the dental restoration than the limit, that is, when it is not they extend sections of the outer surface outside the limiting volume.

En el contexto de la presente invención, se considera que la superficie exterior está confinada dentro de una desviación predeterminada del volumen limitante cuando todas las partes de la superficie exterior están en una superficie virtual definida por la desviación predeterminada o más cerca del centro de la restauración dental que esta superficie virtual, es decir, cuando no se extienden secciones de la superficie exterior fuera de la superficie virtual. En algunas realizaciones, el diseño comprende proyectar porciones del modelo 3D virtual que se extiende fuera del volumen limitante sobre el límite del volumen limitante de tal manera que la superficie exterior quede confinada dentro del volumen limitante. Para un modelo 3D virtual basado en vértices, esto se puede hacer presionando los vértices de la superficie exterior generada del modelo 3D virtual sobre el límite del volumen limitante o dentro del volumen limitante. Este enfoque a menudo proporciona una superficie lisa del diente en la transición entre las áreas que fueron presionadas y las que no lo fueron.In the context of the present invention, the outer surface is considered to be confined within a predetermined deviation of the limiting volume when all parts of the outer surface are on a virtual surface defined by the predetermined deviation or closer to the center of the restoration. dental than this virtual surface, that is, when sections of the outer surface do not extend outside the virtual surface. In some embodiments, the design comprises projecting portions of the virtual 3D model that extend outside of the limiting volume onto the limit of the limiting volume in such a way that the outer surface is confined within the limiting volume. For a vertex-based virtual 3D model, this can be done by pressing the vertices of the generated outer surface of the virtual 3D model over the bounding volume boundary or within the bounding volume. This approach often provides a smooth tooth surface in the transition between areas that were pressed and those that were not.

En algunas realizaciones, el diseño comprende recortar virtualmente porciones de la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental que se extiende fuera del volumen limitante de tal manera que la superficie exterior quede confinada dentro del volumen limitante. Esto puede hacerse, por ejemplo, mediante una operación booleana. Al hacerlo, la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado es tal que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se puede insertar en el sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente.In some embodiments, the design comprises virtually trimming portions of the generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration that extends outside the limiting volume such that the outer surface is confined within the limiting volume. This can be done, for example, by a Boolean operation. By doing so, the outer surface of the designed virtual 3D model is such that a dental restoration fabricated from the designed virtual 3D model can be inserted into the target site of the patient's set of teeth.

En algunas realizaciones, el diseño comprende proyectar porciones del modelo 3D virtual que se extiende más allá de una distancia umbral predeterminada alejada del límite del volumen limitante sobre una superficie virtual dispuesta a la distancia umbral predeterminada desde la superficie limitante, o recortar virtualmente dichas porciones de tal manera que ninguna parte del modelo 3D virtual se extienda más allá del límite del volumen limitante que la distancia umbral predeterminada Al hacerlo, la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado es tal que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado puede insertarse en el sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente.In some embodiments, the design comprises projecting portions of the virtual 3D model that extends beyond a predetermined threshold distance away from the limiting volume boundary onto a virtual surface arranged at the predetermined threshold distance from the limiting surface, or virtually trimming said portions of such that no part of the virtual 3D model extends beyond the limit of the limiting volume than the predetermined threshold distance.In doing so, the outer surface of the designed virtual 3D model is such that a dental restoration made from the designed virtual 3D model can be inserted at the target site of the patient's set of teeth.

En algunas realizaciones, el volumen limitante se determina a partir del segmento de circunferencia o segmentos de circunferencia de la sección vecina.In some embodiments, the limiting volume is determined from the circumference segment or segments of the neighboring section.

Con el segmento o segmentos de circunferencia en la superficie de los dientes en la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes y la superficie exterior del modelo 3D virtual confinado dentro del volumen limitante correspondiente, el modelo 3D virtual de la restauración dental puede moverse virtualmente a lo largo de la ruta de inserción al sitio objetivo sin ninguna colisión entre el modelo 3D virtual y la sección vecina. Para la restauración dental fabricada, esto significa que puede insertarse en un diente preparado o un pilar de implante en el sitio objetivo en el conjunto de dientes del paciente.With the circumference segment (s) on the surface of the teeth in the neighboring section of the digital 3D representation of the set of teeth and the outer surface of the virtual 3D model confined within the corresponding limiting volume, the virtual 3D model of the dental restoration can move virtually along the insertion path to the target site without any collision between the virtual 3D model and the neighboring section. For fabricated dental restoration, this means that it can be inserted into a prepared tooth or implant abutment at the target site on the patient's set of teeth.

Cuando no hay solapamiento o colisiones virtuales entre el modelo 3D virtual diseñado de la restauración dental y la sección vecina, todavía puede haber contacto entre la restauración dental fabricada y los dientes adyacentes en una o más posiciones a lo largo de la ruta de inserción. Sin embargo, tal contacto no impide la inserción de la restauración dental fabricada.When there is no overlap or virtual collisions between the designed virtual 3D model of the dental restoration and the neighboring section, there can still be contact between the fabricated dental restoration and the adjacent teeth at one or more positions along the insertion path. However, such contact does not prevent insertion of the fabricated dental restoration.

En algunas realizaciones, el volumen limitante se determina a partir de una línea definida por una desviación del segmento de circunferencia o segmentos de la sección vecina. En tales realizaciones, aún puede ser ventajoso visualizar un volumen limitante (o el límite de este volumen limitante) determinado directamente desde el segmento de circunferencia, mientras se usa el volumen limitante determinado a partir de la línea de desviación para modificar la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental. Esto puede realizarse, por ejemplo, en una unidad de presentación visual, tal como una pantalla de ordenador que es parte de un sistema configurado para implementar el método según la presente invención, en cuya unidad, el modelo 3D virtual, la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente, y el volumen limitante determinado a partir del segmento de circunferencia se visualizan por un operador. En tal visualización, el modelo 3D virtual puede extenderse fuera del volumen limitante visualizado ya que el modelo 3D virtual no está diseñado en función del volumen limitante visualizado, sino, por el contrario, se basa en el volumen limitante determinado a partir de la línea de desviación. La desviación puede ser dentro del diente o dientes de la sección vecina con relación al segmento de la circunferencia. Con tal desviación, el volumen limitante se extiende hacia el diente vecino. Tal desviación se puede usar cuando se acepta un desplazamiento limitado del diente vecino durante la inserción o una ligera extracción de material del diente vecino.In some embodiments, the limiting volume is determined from a line defined by a deviation of the circumference segment or segments from the neighboring section. In such embodiments, it may still be advantageous to view a limiting volume (or the limit of this limiting volume) determined directly from the circumference segment, while using the limiting volume determined from the deviation line to modify the generated outer surface of the virtual 3D model of dental restoration. This can be done, for example, in a display unit, such as a computer screen that is part of a system configured to implement the method according to the present invention, in which unit, the virtual 3D model, the digital 3D representation of the set of patient's teeth, and the limiting volume determined from the circumference segment are displayed by an operator. In such a visualization, the virtual 3D model can be extended outside the Limiting volume displayed as the virtual 3D model is not designed based on the limiting volume displayed, but rather is based on the limiting volume determined from the deviation line. The deviation may be within the tooth or teeth of the neighboring section relative to the segment of the circumference. With such a deviation, the limiting volume extends into the neighboring tooth. Such a deviation can be used when accepting a limited displacement of the neighboring tooth during insertion or a slight removal of material from the neighboring tooth.

La desviación puede estar alejada del diente o dientes de la sección vecina con relación al segmento de circunferencia. Tal desplazamiento hace que haya más espacio para la inserción de la restauración dental.The deviation may be remote from the tooth or teeth of the neighboring section relative to the circumference segment. Such a displacement creates more space for the insertion of the dental restoration.

En algunas realizaciones, el volumen limitante se define a partir del segmento de circunferencia en ambos dientes contiguos. El desplazamiento puede ser hacia un diente vecino y alejado del otro diente vecino.In some embodiments, the limiting volume is defined from the circumference segment on both adjacent teeth. The displacement can be towards a neighboring tooth and away from the other neighboring tooth.

En algunas realizaciones, el volumen limitante se define a partir del segmento de circunferencia en un diente vecino y de la línea de desviación en el otro diente adyacente.In some embodiments, the limiting volume is defined from the circumference segment on a neighboring tooth and the deviation line on the other adjacent tooth.

En algunas realizaciones, el volumen limitante se define a partir de líneas de desviación en ambos dientes contiguos.In some embodiments, the limiting volume is defined from deviation lines on both adjacent teeth.

En algunas realizaciones, parte del límite comprende una primera porción en el sitio objetivo.In some embodiments, part of the boundary comprises a first portion at the target site.

En algunas realizaciones, parte del límite del volumen limitante comprende una primera porción y una segunda porción, donde las porciones primera y segunda están separadas por el segmento de circunferencia o la línea de desviación, y donde la primera porción está en el sitio objetivo. En el contexto de la presente invención, la frase "separada por el segmento de circunferencia" también puede usarse en relación con el caso en el que el volumen limitante se defina a partir de una línea de desviación, donde la frase describe que las porciones primera y segunda están separadas por la línea de desviación.In some embodiments, part of the limiting volume boundary comprises a first portion and a second portion, where the first and second portions are separated by the circumference segment or the deviation line, and where the first portion is at the target site. In the context of the present invention, the phrase "separated by the circumference segment" may also be used in connection with the case where the limiting volume is defined from a deviation line, where the phrase describes that the portions first and second are separated by the deviation line.

En algunas realizaciones, la primera y/o la segunda porción del límite se forman extendiendo el segmento de circunferencia de la sección vecina o la línea definida por la desviación del segmento de circunferencia, es decir, la línea de desviación, a lo largo de la ruta de inserción de manera que la superficie formada define el límite.In some embodiments, the first and / or second portion of the boundary is formed by extending the circumference segment of the neighboring section or the line defined by the deviation of the circumference segment, that is, the deviation line, along the insertion path so that the formed surface defines the boundary.

En algunas realizaciones, la primera porción del límite puede formarse extendiendo el segmento de circunferencia o la línea de desviación hacia el sitio objetivo. Este enfoque tiene la ventaja de que cuando el modelo 3D virtual diseñado de la restauración dental se confina dentro de este volumen limitante, la restauración dental fabricada se puede mover a lo largo de la ruta de inserción al sitio objetivo.In some embodiments, the first portion of the boundary can be formed by extending the circumference segment or deviation line toward the target site. This approach has the advantage that when the designed virtual 3D model of the dental restoration is confined within this limiting volume, the fabricated dental restoration can be moved along the insertion route to the target site.

En algunas realizaciones, la segunda porción del límite puede formarse extendiendo el segmento de circunferencia o la línea de desviación lejos del sitio objetivo, es decir, en la dirección opuesta a la ruta de inserción.In some embodiments, the second portion of the boundary can be formed by extending the circumference segment or deviation line away from the target site, ie, in the opposite direction to the path of insertion.

En algunas realizaciones, parte de la segunda porción del límite está configurada para seguir la superficie de los dientes en la sección vecina, tal como para seguir la superficie oclusal de los dientes en la sección vecina. Este enfoque tiene la ventaja de que el volumen limitante en la superficie oclusal de los dientes representa correctamente la situación física ya que los movimientos de la restauración dental fabricada por encima del plano oclusal no están limitados por la sección vecina de los dientes.In some embodiments, part of the second portion of the boundary is configured to follow the surface of the teeth in the neighboring section, such as to follow the occlusal surface of the teeth in the neighboring section. This approach has the advantage that the limiting volume on the occlusal surface of the teeth correctly represents the physical situation since the movements of the fabricated dental restoration above the occlusal plane are not limited by the neighboring section of the teeth.

En algunas realizaciones, la primera porción del límite se determina a partir de una superficie virtual generada por un bloqueo virtual de la sección vecina. Un bloqueo virtual genera una superficie que está configurada para eliminar volúmenes socavados en la sección vecina. La superficie generada por el bloqueo virtual es preferiblemente paralela a la ruta de inserción. Cuando el modelo 3D virtual de la restauración dental no se extiende más allá de la superficie virtual definida por el bloqueo virtual, la restauración dental fabricada se puede insertar en el sitio objetivo.In some embodiments, the first portion of the boundary is determined from a virtual surface generated by a virtual blockage of the neighboring section. A virtual lock generates a surface that is configured to remove undercut volumes in the neighboring section. The surface generated by the virtual lock is preferably parallel to the path of insertion. When the virtual 3D model of the dental restoration does not extend beyond the virtual surface defined by the virtual block, the fabricated dental restoration can be inserted at the target site.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción está conformada de tal manera que la superficie exterior del modelo 3D virtual está confinada dentro del volumen limitante. Esto se puede realizar mediante un proceso en el que la ruta de inserción se modifica y se determina un volumen limitante modificado a partir de la ruta de inserción modificada. Luego se determina si el modelo 3D virtual se extiende fuera del volumen limitante. Este proceso puede repetirse hasta que el modelo 3D virtual quede confinado dentro del volumen limitante. Este enfoque puede proporcionar la ventaja de que se encuentra una ruta de inserción que permite que el modelo 3D virtual diseñado tenga la superficie exterior generada o que permita que la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado tenga una superficie exterior que esté muy cerca de la superficie exterior generada.In some embodiments, the insertion route is shaped such that the outer surface of the virtual 3D model is confined within the limiting volume. This can be done by a process in which the insertion path is modified and a modified limiting volume is determined from the modified insertion path. It is then determined whether the virtual 3D model extends outside the limiting volume. This process can be repeated until the virtual 3D model is confined within the limiting volume. This approach can provide the advantage that an insertion path is found that allows the designed virtual 3D model to have the generated outer surface or that allows the outer surface of the designed virtual 3D model to have an outer surface that is very close to the surface. exterior generated.

En algunas realizaciones, el método comprende detectar colisiones virtuales entre la superficie exterior generada del modelo 3D virtual y la representación 3D digital del conjunto de dientes cuando se mueve el modelo 3D virtual hacia o desde el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción.In some embodiments, the method comprises detecting virtual collisions between the generated outer surface of the virtual 3D model and the digital 3D representation of the set of teeth when the virtual 3D model is moved to or from the target site along the path of insertion.

En algunas realizaciones, el método comprende detectar colisiones virtuales entre el modelo 3D virtual de la restauración dental y el volumen limitante cuando se mueve el modelo 3D virtual hacia o desde el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción. In some embodiments, the method comprises detecting virtual collisions between the virtual 3D model of the dental restoration and the limiting volume when the virtual 3D model is moved to or from the target site along the path of insertion.

En algunas realizaciones, el diseño del modelo 3D virtual comprende modificar la superficie exterior generada de tal manera que se eviten las colisiones virtuales detectadas o se reduzca su extensión hasta un valor umbral predeterminado.In some embodiments, the design of the virtual 3D model comprises modifying the generated outer surface in such a way that detected virtual collisions are avoided or their extent is reduced to a predetermined threshold value.

El segmento de circunferencia o la línea definida a partir de una desviación de la línea de circunferencia también se puede usar para la detección de colisiones virtuales. La superficie dentro del modelo 3D virtual definido por la traza del segmento de circunferencia o la línea de desviación durante el movimiento virtual del modelo 3D virtual describe luego las colisiones virtuales.The circumference segment or line defined from a circumference line deviation can also be used for virtual collision detection. The surface within the virtual 3D model defined by the circumference segment trace or the deviation line during the virtual movement of the virtual 3D model then describes the virtual collisions.

En algunas realizaciones, el diseño comprende evaluar si una restauración dental fabricada a partir de una forma presente de dicho modelo 3D virtual se puede mover a lo largo de dicha ruta de inserción al sitio objetivo. En algunas realizaciones, el diseño comprende evaluar la superficie exterior generada. En algunas realizaciones, la evaluación de la superficie exterior generada comprende determinar si es tal que la restauración dental fabricada puede moverse a lo largo de dicha ruta de inserción al sitio objetivo. Para el modelo 3D virtual de la restauración dental, esto es equivalente a la situación en la que el modelo 3D virtual se puede mover a lo largo de la ruta de inserción sin ninguna o con una cantidad limitada/específica de colisión con la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente. Una ventaja de evaluar si el modelo 3D virtual de la restauración dental o la restauración dental fabricada puede trasladarse al sitio objetivo es que la evaluación puede dejar claro a un operador o a una implementación automática de la invención que es necesario modificar la superficie exterior generada del modelo 3D virtual.In some embodiments, the design comprises evaluating whether a dental restoration fabricated from a present form of said virtual 3D model can be moved along said path of insertion to the target site. In some embodiments, the design comprises evaluating the generated outer surface. In some embodiments, evaluating the generated outer surface comprises determining whether it is such that the fabricated dental restoration can move along said path of insertion to the target site. For the virtual 3D model of the dental restoration, this is equivalent to the situation where the virtual 3D model can be moved along the insertion path with no or a limited / specific amount of collision with the neighboring section of digital 3D rendering of the set of patient's teeth. An advantage of evaluating whether the virtual 3D model of the dental restoration or fabricated dental restoration can be moved to the target site is that the evaluation can make it clear to an operator or automated implementation of the invention that it is necessary to modify the generated outer surface of the model. Virtual 3D.

En algunas realizaciones, el diseño comprende evaluar la superficie exterior generada determinando si la superficie exterior generada es tal que la restauración dental fabricada puede moverse a lo largo de dicha ruta de inserción al sitio objetivo y, si este no es el caso, modificar entonces la superficie exterior generada para hacer que la restauración dental fabricada se pueda mover al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción.In some embodiments, the design comprises evaluating the generated outer surface by determining whether the generated outer surface is such that the fabricated dental restoration can move along said insertion route to the target site and, if this is not the case, then modifying the Outer surface generated to make the fabricated dental restoration movable to the target site along the path of insertion.

En algunas realizaciones, el diseño del modelo 3D virtual de la restauración dental comprende evaluar si la superficie exterior generada es tal que el modelo 3D virtual se puede mover virtualmente al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción sin tener un solapamiento con la sección vecina, tal como un solapamiento que exceda un valor umbral en cualquier posición a lo largo de la ruta de inserción. Un solapamiento se corresponde con una colisión entre la restauración dental fabricada y los dientes adyacentes del conjunto de dientes del paciente donde la colisión puede provocar un ligero desplazamiento temporal de los dientes adyacentes al insertar la restauración dental. En algunas realizaciones, el valor umbral se refiere a una profundidad de penetración máxima, un volumen máximo del solapamiento, o un ángulo de desplazamiento máximo de dientes en la sección vecina. La profundidad máxima de penetración puede ser inferior a 3 mm, tal como por debajo de 2 mm, tal como por debajo de 1 mm, tal como por debajo de 0,5 mm. El volumen máximo de solapamiento puede ser inferior a 300 mm3, tal como inferior a 200 mm3, tal como inferior a 150 mm3, tal como inferior a 125 mm3, tal como inferior a 100 mm3, tal como inferior a 75 mm3, tal como inferior a 50 mm3, tal como inferior a 25 mm3, tal como inferior a 10 mm3. El ángulo máximo de desplazamiento puede estar por debajo de 20 grados, por ejemplo, por debajo de 15 grados, tal como por debajo de 10 grados, tal como por debajo de 5 grados.In some embodiments, the design of the virtual 3D model of the dental restoration comprises evaluating whether the generated outer surface is such that the virtual 3D model can be moved virtually to the target site along the path of insertion without having an overlap with the section. neighbor, such as an overlap that exceeds a threshold value at any position along the path of insertion. An overlap corresponds to a collision between the fabricated dental restoration and the adjacent teeth of the patient's set of teeth where the collision may cause a slight temporary displacement of the adjacent teeth when inserting the dental restoration. In some embodiments, the threshold value refers to a maximum penetration depth, a maximum overlap volume, or a maximum tooth offset angle in the neighboring section. The maximum depth of penetration may be less than 3mm, such as below 2mm, such as below 1mm, such as below 0.5mm. The maximum overlap volume may be less than 300mm3, such as less than 200mm3, such as less than 150mm3, such as less than 125mm3, such as less than 100mm3, such as less than 75mm3, such as less to 50 mm3, such as less than 25 mm3, such as less than 10 mm3. The maximum angle of displacement may be below 20 degrees, for example below 15 degrees, such as below 10 degrees, such as below 5 degrees.

En algunas realizaciones, el diseño comprende conformar la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental de tal manera que el solapamiento con la sección vecina esté por debajo del valor umbral. Esto se puede hacer proyectando la superficie exterior generada sobre una superficie virtual definida a partir del valor umbral, o recortando virtualmente la parte del modelo 3D virtual que se extiende más allá del límite del volumen limitante que del valor umbral, o esculpiendo el modelo 3D virtual utilizando una herramienta de esculpido virtual. En algunas realizaciones, la superficie exterior generada del modelo 3D virtual se modifica generando una superficie virtual que representa la forma de la superficie exterior en la que el solapamiento está dentro del valor umbral y conformando la superficie exterior de acuerdo con esta superficie virtual. Por ejemplo, esto puede hacerse para que una superficie exterior basada en vértices se haga presionando los vértices relevantes de la superficie del modelo 3D virtual sobre la superficie virtual.In some embodiments, the design comprises shaping the generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration in such a way that the overlap with the neighboring section is below the threshold value. This can be done by projecting the generated outer surface onto a virtual surface defined from the threshold value, or by virtually clipping the part of the virtual 3D model that extends beyond the limit of the limiting volume than the threshold value, or by sculpting the virtual 3D model using a virtual sculpting tool. In some embodiments, the generated outer surface of the virtual 3D model is modified by generating a virtual surface that represents the shape of the outer surface where the overlap is within the threshold value and shaping the outer surface in accordance with this virtual surface. For example, this can be done so that a vertex-based outer surface is made by pressing the relevant vertices of the virtual 3D model surface onto the virtual surface.

En algunas realizaciones, la evaluación comprende determinar el solapamiento entre el segmento de circunferencia de la sección vecina y una circunferencia del modelo 3D virtual de la restauración dental.In some embodiments, the evaluation comprises determining the overlap between the circumference segment of the neighboring section and a circumference of the virtual 3D model of the dental restoration.

En algunas realizaciones, el modelo 3D virtual de la restauración dental se modifica usando una herramienta de esculpido virtual. El esculpido se puede realizar en porciones del modelo 3D virtual que se extiende fuera del volumen limitante. En algunas realizaciones, el esculpido está configurado para empujar las partes de la superficie exterior generada del modelo 3D virtual sobre una superficie virtual definida por un volumen limitante determinado a partir del segmento de circunferencia y una distancia determinada por el usuario del límite de esta superficie limitante.In some embodiments, the virtual 3D model of the dental restoration is modified using a virtual sculpting tool. Sculpting can be performed on portions of the virtual 3D model that extend outside the limiting volume. In some embodiments, the sculpting is configured to push the generated outer surface portions of the virtual 3D model onto a virtual surface defined by a limiting volume determined from the circumference segment and a distance determined by the user from the limit of this limiting surface. .

En algunas realizaciones, el método es un proceso iterativo en el que la superficie exterior del modelo 3D virtual y/o la ruta de inserción se modifican una o más veces. In some embodiments, the method is an iterative process in which the outer surface of the virtual 3D model and / or the insertion path is modified one or more times.

En algunas realizaciones, el diseño comprende un proceso iterativo en el que el modelo 3D virtual de la restauración dental y/o la ruta de inserción se modifican una o más veces.In some embodiments, the design comprises an iterative process in which the virtual 3D model of the dental restoration and / or the path of insertion is modified one or more times.

Un enfoque iterativo puede proporcionar la ventaja de que la superficie exterior generada se puede modificar en una serie de iteraciones que, en algunos casos, permiten un mejor resultado final del modelo 3D virtual diseñado de la restauración dental.An iterative approach can provide the advantage that the generated outer surface can be modified in a series of iterations which, in some cases, allow for a better end result of the designed virtual 3D model of the dental restoration.

En algunas realizaciones, al menos una de las siguientes acciones se realiza en tiempo real:In some embodiments, at least one of the following is done in real time:

•evaluar la superficie generada,• evaluate the generated surface,

•evaluar si la superficie exterior generada es tal que el modelo 3D virtual puede moverse virtualmente al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción sin tener un solapamiento con la sección vecina que exceda un valor umbral en cualquier posición a lo largo de la ruta de inserción,• assess whether the generated outer surface is such that the virtual 3D model can be moved virtually to the target site along the insertion path without having an overlap with the neighboring section that exceeds a threshold value at any position along the path insertion,

•detectar las colisiones virtuales,• detect virtual collisions,

•determinar el volumen limitante,• determine the limiting volume,

•determinar si la superficie exterior generada está confinada dentro del volumen limitante, y• determine if the generated outer surface is confined within the limiting volume, and

•determinar si dichas colisiones virtuales se evitan al modificar el modelo 3D virtual,• determine if such virtual collisions are avoided by modifying the virtual 3D model,

tal como se realiza simultáneamente con la modificación de la ruta de inserción y/o de la superficie exterior del modelo 3D virtual de la restauración dental, tal como para cada modificación en el proceso iterativo.as performed simultaneously with the modification of the insertion path and / or the outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration, such as for each modification in the iterative process.

La evaluación de la superficie generada puede determinar si una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual que tiene la superficie exterior generada se puede mover a lo largo de dicha ruta de inserción al sitio objetivo.The evaluation of the generated surface can determine whether a dental restoration made from the virtual 3D model having the generated outer surface can be moved along said insertion path to the target site.

La evaluación de la superficie generada puede determinar si una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual que tiene una superficie exterior modificada puede moverse a lo largo de dicha ruta de inserción al sitio objetivo.Evaluation of the generated surface can determine whether a dental restoration fabricated from the virtual 3D model having a modified outer surface can be moved along said insertion path to the target site.

En algunas realizaciones, la determinación de la ruta de inserción comprende proporcionar una ruta de inserción inicial. La ruta de inserción inicial puede proporcionarse manualmente usando una herramienta de señalización, tal como un ratón de ordenador, o automáticamente a partir de la forma del sitio objetivo, por ejemplo a partir de la forma de un diente o pilar de implante preparados en el sitio objetivo. La dirección de inserción inicial puede seleccionarse de tal manera que eviten los socavados en el diente preparado o implante análogo.In some embodiments, determining the insertion route comprises providing an initial insertion route. The initial insertion route can be provided manually using a pointing tool, such as a computer mouse, or automatically from the shape of the target site, for example from the shape of a tooth or implant abutment prepared on site. target. The initial insertion direction can be selected in such a way as to avoid undercuts in the prepared tooth or analogous implant.

En algunas realizaciones, la determinación de la ruta de inserción comprende modificar la ruta de inserción inicial proporcionada preferiblemente de tal manera que la restauración dental pueda moverse a lo largo de la ruta de inserción modificada hacia el sitio objetivo con o sin una modificación de la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental.In some embodiments, determining the path of insertion comprises modifying the initial path of insertion preferably provided such that the dental restoration can move along the modified path of insertion toward the target site with or without surface modification. Exterior generated from the virtual 3D model of the dental restoration.

En algunas realizaciones, se determina un volumen limitante inicial de la representación 3D digital en el sitio objetivo basándose en dicha ruta de inserción inicial y el espacio disponible para la restauración dental. El espacio disponible se puede determinar a partir de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente, tal como el sitio objetivo y la sección vecina de la representación 3D digital.In some embodiments, an initial limiting volume of the digital 3D representation is determined at the target site based on that initial insertion route and the space available for dental restoration. The available space can be determined from the digital 3D representation of the patient's set of teeth, such as the target site and the neighboring section of the digital 3D representation.

En algunas realizaciones, la superficie exterior del modelo 3D virtual de la restauración dental se genera obteniendo una versión inicial del modelo 3D virtual y el diseño comprende la modificación de la superficie exterior del modelo 3D virtual inicial.In some embodiments, the outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration is generated by obtaining an initial version of the virtual 3D model, and the design comprises modifying the outer surface of the initial virtual 3D model.

En algunas realizaciones, el diseño del modelo 3D virtual de la restauración dental comprende obtener una versión inicial del modelo 3D virtual de la restauración dental y modificar la superficie exterior del modelo 3D virtual inicial. La versión inicial del modelo 3D virtual puede ser tal que una restauración dental fabricada a partir de la versión inicial se ajuste al sitio objetivo. Sin embargo, en algunos casos, no será posible insertar tal diente en el sitio objetivo debido a las colisiones con los dientes contiguos a lo largo de la ruta de inserción.In some embodiments, the design of the virtual 3D model of the dental restoration comprises obtaining an initial version of the virtual 3D model of the dental restoration and modifying the outer surface of the initial virtual 3D model. The initial version of the virtual 3D model can be such that a dental restoration fabricated from the initial version will fit the target site. However, in some cases, it will not be possible to insert such a tooth at the target site due to collisions with neighboring teeth along the insertion route.

El modelo 3D virtual se puede modificar en función del valor de solapamiento/umbral o en función del volumen limitante.The virtual 3D model can be modified based on the overlap / threshold value or based on the limiting volume.

Esto proporciona la ventaja de que será posible insertar una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual modificado en el sitio objetivo.This provides the advantage that it will be possible to insert a dental restoration made from the modified virtual 3D model at the target site.

Una ruta de inserción para la restauración dental describe preferiblemente una ruta a lo largo de la cual la restauración dental se puede mover al sitio objetivo. En algunos casos, no existe una ruta de inserción que permita que una restauración dental fabricada a partir de un modelo 3D virtual tenga la superficie exterior generada, y la superficie exterior generada debe modificarse de tal manera que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado pueda insertarse en el sitio objetivo.An insertion route for dental restoration preferably describes a route along which the dental restoration can be moved to the target site. In some cases, there is no push path that allows that a dental restoration made from a virtual 3D model has the generated outer surface, and the generated outer surface must be modified such that a dental restoration made from the designed virtual 3D model can be inserted at the target site.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción es tal que la restauración dental se mueve toda la ruta hasta el sitio objetivo. Es decir, cuando la restauración dental sigue la ruta de inserción, se mueve completamente hasta la disposición objetivo donde hace contacto, por ejemplo, con un diente preparado o un pilar de implante.In some embodiments, the route of insertion is such that the dental restoration is moved the entire route to the target site. That is, when the dental restoration follows the path of insertion, it is fully moved to the target arrangement where it makes contact, for example, with a prepared tooth or implant abutment.

En el diseño del modelo 3D virtual de la restauración dental, se puede utilizar una estimación inicial para una ruta de inserción, donde el modelo 3D virtual de la restauración dental colisiona virtualmente con la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente. En tales casos, puede que no sea posible insertar una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual a lo largo de la ruta de inserción. Sin embargo, la estimación inicial para la ruta de inserción todavía se puede usar en el diseño, por ejemplo, de las realizaciones en las que el modelo 3D virtual de la restauración dental se modifica para garantizar que la restauración dental fabricada pueda moverse al sitio objetivo a lo largo de una ruta de inserción de acuerdo con la estimación inicial o a lo largo de una ruta de inserción modificada.In designing the virtual 3D model of the dental restoration, an initial estimate can be used for an insertion path, where the virtual 3D model of the dental restoration virtually collides with the neighboring section of the digital 3D representation of the patient's set of teeth. . In such cases, it may not be possible to insert a dental restoration made from the virtual 3D model along the insertion path. However, the initial estimate for the insertion route can still be used in the design of, for example, embodiments where the virtual 3D model of the dental restoration is modified to ensure that the fabricated dental restoration can be moved to the target site. along an insertion path according to the initial estimate or along a modified insertion path.

En el diseño del modelo 3D virtual, la ruta de inserción puede representarse digitalmente, es decir, la ruta de inserción es una ruta de inserción virtual que, por ejemplo, se puede visualizar en relación con la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In the virtual 3D model design, the insertion path can be represented digitally, that is, the insertion path is a virtual insertion path that, for example, can be visualized in relation to the digital 3D representation of the patient's set of teeth. .

En algunas realizaciones, la dirección de inserción se deriva de dicha representación 3D digital del conjunto de dientes, tal como de la forma y disposición de un diente preparado o un pilar de implante con respecto a los dientes de la sección vecina en la representación 3D digital del conjunto de dientes.In some embodiments, the direction of insertion is derived from said 3D digital representation of the set of teeth, such as from the shape and arrangement of a prepared tooth or implant abutment relative to the teeth of the neighboring section in the digital 3D representation. of the set of teeth.

La forma y disposición relativa del diente preparado o del pilar de implante en la representación 3D digital del conjunto de dientes puede determinar una dirección de inserción para la restauración dental en el sitio objetivo, tal como en la posición donde la restauración dental se acopla con el diente preparado o el pilar de implante.The shape and relative arrangement of the prepared tooth or implant abutment in the digital 3D representation of the set of teeth can determine an insertion direction for the dental restoration at the target site, such as at the position where the dental restoration engages the prepared tooth or implant abutment.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción comprende una primera sección en el sitio objetivo y una segunda sección que se corresponde con una posición a cierta distancia del sitio objetivo, tal como en el plano oclusal de los dientes o más lejos del sitio objetivo. La primera sección puede basarse en la dirección de inserción, de tal manera que la primera sección esté alineada con la dirección de inserción.In some embodiments, the route of insertion comprises a first section at the target site and a second section that corresponds to a position at some distance from the target site, such as in the occlusal plane of the teeth or further from the target site. The first section may be based on the insertion direction, such that the first section is aligned with the insertion direction.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción se determina basándose en una dirección de inserción de la restauración dental en el sitio objetivo, es decir, la ruta de inserción comprende una parte de la ruta de inserción donde la restauración dental se aplica al diente preparado o al pilar de implante en el sitio objetivo. La primera sección de la ruta de inserción puede estar dictada así por la forma geométrica y la disposición relativa del diente preparado o el análogo del implante.In some embodiments, the route of insertion is determined based on a direction of insertion of the dental restoration at the target site, that is, the route of insertion comprises a portion of the insertion route where the dental restoration is applied to the prepared tooth or to the implant abutment at the target site. The first section of the insertion route may thus be dictated by the geometric shape and relative arrangement of the prepared tooth or implant analog.

En algunas realizaciones, la dirección de inserción es una línea recta. Cuando una primera sección de la ruta de inserción se basa en la dirección de inserción, la primera sección de la ruta de inserción puede ser de acuerdo con esta línea recta.In some embodiments, the insertion direction is a straight line. When a first section of the insertion route is based on the insertion direction, the first section of the insertion route can be according to this straight line.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción es lineal al menos en el sitio objetivo. La ruta de inserción puede ser lineal en una longitud correspondiente a la distancia desde el sitio objetivo al plano oclusal de los dientes. La ruta de inserción puede ser lineal en una longitud de más de 2 mm desde el sitio objetivo, por ejemplo a lo largo de más de 4 mm desde el sitio objetivo, por ejemplo a lo largo de más de 6 mm desde el sitio objetivo, por ejemplo a lo largo de una longitud de más de 8 mm desde el sitio objetivo, como a lo largo de más de 12 mm del sitio objetivo.In some embodiments, the route of insertion is linear at least at the target site. The path of insertion may be linear in a length corresponding to the distance from the target site to the occlusal plane of the teeth. The path of insertion can be linear over a length of more than 2mm from the target site, for example along more than 4mm from the target site, for example along more than 6mm from the target site, for example along a length of more than 8 mm from the target site, such as along more than 12 mm from the target site.

La distancia desde el sitio objetivo o dicha longitud puede medirse desde la posición donde la restauración dental está dispuesta de tal manera que se aplica a un diente preparado o a un análogo de implante en el sitio objetivo. En algunas realizaciones, la ruta de inserción no es lineal, tal como una ruta que tiene uno o más curvas o secciones curvas. Algunas secciones de la ruta de inserción no lineales pueden ser lineales, tal como la primera sección en el sitio objetivo. La ruta de inserción puede ser tal que una proyección de la misma en un plano longitudinal sea una línea recta, mientras que en un plano longitudinal perpendicular la proyección se asemeja a una curva cóncava o convexa para al menos una sección de la ruta de inserción. Los planos longitudinales se extienden a lo largo de un eje que está definido por el eje longitudinal de al menos uno de los dientes contiguos.The distance from the target site or that length can be measured from the position where the dental restoration is arranged in such a way that it is applied to a prepared tooth or implant analog at the target site. In some embodiments, the insertion path is not linear, such as a path that has one or more curves or curved sections. Some sections of the non-linear insertion path may be linear, such as the first section at the target site. The path of insertion may be such that a projection thereof in a longitudinal plane is a straight line, while in a perpendicular longitudinal plane the projection resembles a concave or convex curve for at least a section of the path of insertion. The longitudinal planes extend along an axis that is defined by the longitudinal axis of at least one of the adjacent teeth.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción se determina basándose en una única dirección de inserción de la restauración dental en el sitio objetivo.In some embodiments, the route of insertion is determined based on a single direction of insertion of the dental restoration at the target site.

En algunas realizaciones, se determina un rango coherente de rutas de inserción donde la preparación dental se puede mover al sitio objetivo a lo largo de cualquier ruta de inserción en dicho rango coherente.In some embodiments, a coherent range of insertion routes is determined where the tooth preparation can be moved to the target site along any insertion route in said coherent range.

En algunas realizaciones, la ruta de inserción se determina y/o se modifica usando un algoritmo de ruta de inserción implementado por ordenador. El algoritmo puede configurarse para proporcionar una tolerancia específica, es decir, para garantizar que haya un rango coherente de rutas de inserción. La tolerancia específica puede serlo con respecto a una tolerancia angular de tal manera que la restauración dental se pueda mover a lo largo de una serie de rutas de inserción que difieren ligeramente en ángulo con respecto a, por ejemplo, la normal al plano oclusal. La tolerancia específica puede serlo con respecto a una desviación a lo largo de un eje paralelo al plano oclusal.In some embodiments, the insertion route is determined and / or modified using a computer-implemented insertion route algorithm. The algorithm can be configured to provide a specific tolerance, that is, to ensure there is a consistent range of insert paths. The specific tolerance may be with respect to an angular tolerance such that the dental restoration can be moved along a series of insertion routes that differ slightly in angle from, for example, normal to the occlusal plane. The specific tolerance may be with respect to a deviation along an axis parallel to the occlusal plane.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar una ruta de inserción ideal para una restauración dental basándose en la superficie exterior modificada del modelo 3D virtual. La ruta de inserción ideal puede determinarse después de que el modelo 3D virtual se haya modificado para hacer que la restauración dental se pueda mover al sitio objetivo.In some embodiments, the method comprises determining an ideal insertion route for a dental restoration based on the modified outer surface of the virtual 3D model. The ideal insertion route can be determined after the virtual 3D model has been modified to make the dental restoration movable to the target site.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar un número de rutas de inserción, tal como un número de rutas potenciales a lo largo de las cuales la restauración dental se puede mover al sitio objetivo sin, o con poca, modificación de la superficie exterior del modelo 3D virtual de la restauración dental.In some embodiments, the method comprises determining a number of insertion routes, such as a number of potential routes along which the dental restoration can be moved to the target site with little or no modification of the exterior surface of the model. Virtual 3D of dental restoration.

En algunas realizaciones, el método comprende visualizar una o más rutas de inserción a lo largo de las cuales la restauración dental fabricada se puede mover al sitio objetivo. La ruta de inserción se puede visualizar en relación con la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In some embodiments, the method comprises visualizing one or more insertion routes along which the fabricated dental restoration can be moved to the target site. The insertion path can be visualized in relation to the digital 3D representation of the patient's set of teeth.

En algunas realizaciones, el método comprende visualizar uno o más de:In some embodiments, the method comprises displaying one or more of:

•el solapamiento entre el modelo 3D virtual y la sección vecina;• the overlap between the virtual 3D model and the neighboring section;

•el volumen limitante y/o el límite del volumen limitante;• limiting volume and / or limiting volume limit;

•la ruta de inserción;• the path of insertion;

•la parte del modelo 3D virtual que se extiende fuera de dicho volumen limitante; y• the part of the virtual 3D model that extends outside of said limiting volume; Y

•las colisiones virtuales.• virtual collisions.

En algunas realizaciones, el volumen limitante y/o el límite del volumen limitante se visualiza como una estructura semitransparente junto con la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In some embodiments, the limiting volume and / or the limiting volume limit is displayed as a semitransparent structure along with the digital 3D representation of the patient's set of teeth.

En algunas realizaciones, la visualización utiliza una codificación de color, tal como una codificación en la que un mapa de color mostrado sobre la superficie exterior del modelo 3D virtual utiliza diferentes colores para indicar diferentes profundidades de las colisiones virtuales. El mapa de color también se puede mostrar en los dientes de la sección vecina.In some embodiments, the display uses color coding, such as a coding in which a color map displayed on the outer surface of the virtual 3D model uses different colors to indicate different depths of virtual collisions. The color map can also be displayed on the teeth of the neighboring section.

En algunas realizaciones, el método comprende visualizar en tiempo real los cambios en el solapamiento entre el modelo 3D virtual y la sección vecina, en el volumen limitante, en la parte del modelo 3D virtual que se extiende fuera de dicho volumen limitante, y en las colisiones virtuales causadas por la modificación de la superficie exterior y/o de la dirección de inserción.In some embodiments, the method comprises viewing in real time the changes in the overlap between the virtual 3D model and the neighboring section, in the limiting volume, in the part of the virtual 3D model that extends outside said limiting volume, and in the Virtual collisions caused by modification of the outer surface and / or the insertion direction.

En el contexto de la presente invención, la frase "en tiempo real" puede referirse al caso en el que los cambios se visualizan a medida que se modifica el modelo 3D virtual, es decir, que los cambios se visualizan para cada modificación del modelo 3D virtual de la restauración dental o de la ruta de inserción.In the context of the present invention, the phrase "in real time" can refer to the case in which the changes are displayed as the virtual 3D model is modified, that is, the changes are displayed for each modification of the 3D model. virtualization of the dental restoration or the insertion route.

En algunas realizaciones, el modelo 3D virtual es para fabricar una restauración dental para una sola corona, para una restauración de puente o para una dentadura parcial.In some embodiments, the virtual 3D model is for fabricating a dental restoration for a single crown, for a bridge restoration, or for a partial denture.

En algunas realizaciones, el sitio objetivo comprende un diente preparado para aceptar la restauración dental o un pilar asegurado en un implante dental localizado en el hueso de la mandíbula del paciente.In some embodiments, the target site comprises a tooth prepared to accept the dental restoration or an abutment secured in a dental implant located in the jawbone of the patient.

En algunas realizaciones, la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente se obtiene por escaneo intraoral o por escaneo del modelo físico o una impresión del conjunto de dientes del paciente usando un escáner de escritorio. El escaneo puede realizarse por medio de escaneo de luz láser, escaneo de luz blanca, escaneo mediante sonda, escaneo de rayos X, y/o escaneo por CT.In some embodiments, the digital 3D representation of the patient's set of teeth is obtained by intraoral scanning or by scanning the physical model or an impression of the patient's set of teeth using a desktop scanner. The scan can be performed by means of laser light scanning, white light scanning, probe scanning, X-ray scanning, and / or CT scanning.

En algunas realizaciones, uno o más pasos en el método son implementados por ordenador.In some embodiments, one or more steps in the method are implemented by computer.

En algunas realizaciones, el modelo 3D virtual de la restauración dental se obtiene a partir de una biblioteca de plantillas.In some embodiments, the virtual 3D model of the dental restoration is derived from a template library.

Se divulga un sistema para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes de un paciente, de tal manera que la restauración dental, cuando se fabrica a partir del modelo 3D virtual diseñado, pueda moverse a un sitio objetivo del conjunto de dientes, donde el sistema comprende un medio legible por ordenador no transitorio que tiene una o más instrucciones informáticas almacenadas en el mismo, donde dichas instrucciones informáticas comprenden instrucciones para diseñar dicho modelo 3D virtual por el método de acuerdo con cualquiera de las realizaciones. A system for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of a patient is disclosed, such that the dental restoration, when fabricated from the designed virtual 3D model, can be moved to a target site of the set. of teeth, wherein the system comprises a non-transitory computer-readable medium having one or more computer instructions stored therein, wherein said computer instructions comprise instructions for designing said virtual 3D model by the method according to any of the embodiments.

Se divulga un método para fabricar una restauración dental, en el que el método comprende:A method of fabricating a dental restoration is disclosed, wherein the method comprises:

-diseñar un modelo 3D virtual de la restauración dental usando el método de acuerdo con cualquiera de las realizaciones; y-design a virtual 3D model of the dental restoration using the method according to any of the embodiments; Y

-fabricar la restauración dental a partir del diseño del modelo 3D virtual mediante fabricación digital directa. Se divulga un medio legible por ordenador no transitorio que almacena un programa informático, donde dicho programa informático está configurado con el fin de realizar el diseño asistido por ordenador de un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes del paciente de tal manera que la restauración dental, cuando se fabrica a partir del modelo 3D virtual diseñado, se puede mover a un sitio objetivo del conjunto de dientes, en el que el modelo 3D virtual se diseña usando el método de acuerdo con cualquiera de las realizaciones.-Manufacture the dental restoration from the design of the virtual 3D model through direct digital manufacturing. A non-transient computer-readable medium is disclosed that stores a computer program, where said computer program is configured in order to perform computer-aided design of a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of the patient in such a way that the dental restoration, when fabricated from the designed virtual 3D model, can be moved to a target site of the set of teeth, where the virtual 3D model is designed using the method according to any of the embodiments.

Además, la invención se refiere a 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 dichos medios de código de programa se ejecutan en el sistema de procesamiento de datos y un producto de programa informático, que comprende un medio legible por ordenador que tiene almacenado en él los medios de código de programa.Furthermore, the invention relates to a computer program product comprising program code means for causing a data processing system to perform the method according to any of the embodiments, when said program code means is executed on the computer system. data processing and a computer program product, comprising a computer-readable medium having the program code means stored therein.

Se divulga un entorno virtual para diseñar una restauración dental que comprende un espacio de trabajo virtual adaptado para proporcionar un modelo 3D virtual de una restauración dental, donde el entorno virtual comprende además una herramienta de modificación virtual para remodelar el modelo 3D virtual con el fin de confinarlo dentro de un volumen limitante cuando está activado.A virtual environment for designing a dental restoration is disclosed comprising a virtual workspace adapted to provide a virtual 3D model of a dental restoration, where the virtual environment further comprises a virtual modification tool to reshape the virtual 3D model in order to confine it within a limiting volume when activated.

En algunas realizaciones, la herramienta de modificación virtual se proporciona como un botón virtual.In some embodiments, the virtual modification tool is provided as a virtual button.

Se divulga un método para el diseño de un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes de un paciente, de tal manera que existe una ruta de inserción libre de colisiones o una ruta de inserción casi libre de colisiones a lo largo de la cual la restauración dental puede moverse hacia un sitio objetivo del conjunto de dientes, comprendiendo dicho método:A method for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of a patient is disclosed, such that there is a collision-free insertion path or a nearly collision-free insertion path along which the dental restoration can be moved to a target site of the set of teeth, said method comprising:

-obtener una representación 3D digital del conjunto de dientes, comprendiendo dicha representación 3D digital una sección correspondiente al sitio objetivo;obtaining a digital 3D representation of the set of teeth, said digital 3D representation comprising a section corresponding to the target site;

-determinar una ruta de inserción al sitio objetivo para la restauración dental;-determine an insertion route to the target site for dental restoration;

-determinar un volumen limitante de la representación 3D digital, donde el volumen limitante proporciona una indicación del espacio disponible para una restauración dental cuando se mueve a lo largo de la ruta de inserción; y- determining a limiting volume from the digital 3D representation, where the limiting volume provides an indication of the space available for a dental restoration when it is moved along the insertion path; Y

-diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental de modo que quede limitado dentro del volumen limitante.-design the virtual 3D model of the dental restoration so that it is limited within the limiting volume.

La ruta de inserción libre de colisiones es tal que no tienen lugar colisiones virtuales entre el modelo 3D virtual de la restauración dental y la representación 3D digital del conjunto de dientes cuando se mueve el modelo 3D virtual al sitio objetivo a lo largo de una ruta de inserción seleccionada.The collision-free insertion path is such that no virtual collisions occur between the virtual 3D model of the dental restoration and the digital 3D representation of the set of teeth when the virtual 3D model is moved to the target site along a path of selected insert.

Para una ruta de inserción casi libre de colisiones, se requiere un desplazamiento limitado de los dientes vecinos para insertar la restauración dental en el sitio objetivo.For a nearly collision-free insertion path, limited displacement of neighboring teeth is required to insert the dental restoration at the target site.

El espacio disponible para la restauración dental depende de la forma de la sección vecina al conjunto de dientes del paciente y la forma de la ruta de inserción.The space available for dental restoration depends on the shape of the section neighboring the patient's set of teeth and the shape of the insertion path.

Se divulga un método de diseño de un modelo 3D virtual de una restauración dental para el conjunto de dientes de un paciente, donde el modelo 3D virtual está diseñado para hacer que exista una ruta de inserción libre de colisiones o una ruta de inserción casi libre de colisiones a lo largo de la cual la restauración dental puede moverse hacia un sitio objetivo del conjunto de dientes, comprendiendo dicho método:A method of designing a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of a patient is disclosed, where the virtual 3D model is designed to make a collision-free insertion path or a near-collision-free insertion path exist. collisions along which the dental restoration can move towards a target site of the set of teeth, said method comprising:

-diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes, donde el diseño comprende la generación de una superficie exterior del modelo 3D virtual; -determinar una ruta de inserción inicial basándose en una dirección de inserción para la restauración dental; -evaluar si la superficie exterior generada está conformada de tal manera que el modelo 3D virtual de la restauración dental se pueda mover virtualmente hacia el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción inicial sin colisionar virtualmente con la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes correspondiente a los dientes vecinos y-design the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth, where the design comprises the generation of an outer surface of the virtual 3D model; -determining an initial insertion route based on an insertion direction for the dental restoration; -assess whether the generated outer surface is shaped in such a way that the virtual 3D model of the dental restoration can be moved virtually to the target site along the insertion route initial virtually without colliding with the neighboring section of the digital 3D representation of the set of teeth corresponding to the neighboring teeth and

-determinar basándose en un resultado de dicha evaluación si la superficie exterior generada del modelo 3D virtual tiene que ser modificada, y opcionalmente si la ruta de inserción ha de ser modificada para hacer que exista la ruta de inserción libre de colisiones o la ruta casi libre de colisiones.-determine based on a result of said evaluation if the generated outer surface of the virtual 3D model has to be modified, and optionally if the insertion path has to be modified to make the insertion path free of collisions or the almost free path exist of collisions.

Se divulga un método para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes de un paciente de tal manera que exista una ruta de inserción libre de colisiones para la restauración dental hacia un sitio objetivo del conjunto de dientes, comprendiendo dicho método:A method for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of a patient is disclosed such that there is a collision-free insertion path for the dental restoration to a target site of the set of teeth, said method comprising :

-determinar una ruta de inserción inicial basada en la dirección de inserción para la restauración dental en el sitio objetivo;-determine an initial insertion route based on the insertion direction for the dental restoration at the target site;

-obtener una versión inicial del modelo 3D virtual de la restauración dental, comprendiendo dicho modelo 3D virtual una superficie exterior de la restauración dental;obtaining an initial version of the virtual 3D model of the dental restoration, said virtual 3D model comprising an outer surface of the dental restoration;

-detectar colisiones entre la versión inicial del modelo 3D virtual y la representación 3D digital del conjunto de dientes al mover la restauración dental hacia el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción inicial; y -modificar la superficie exterior generada de la versión inicial del modelo 3D virtual de tal manera que se eviten las colisiones cuando la versión modificada del modelo 3D virtual se mueve hacia el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción inicial.-detect collisions between the initial version of the virtual 3D model and the digital 3D representation of the set of teeth when moving the dental restoration towards the target site along the initial insertion route; and - modifying the generated outer surface of the initial version of the virtual 3D model in such a way that collisions are avoided when the modified version of the virtual 3D model is moved towards the target site along the initial insertion path.

La versión inicial del modelo 3D virtual es preferiblemente tal que una restauración dental fabricada a partir de la versión inicial encaja en el sitio objetivo.The initial version of the virtual 3D model is preferably such that a dental restoration fabricated from the initial version fits into the target site.

Se divulga un método implementado por ordenador para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un conjunto de dientes de un paciente, que comprende:A computer-implemented method for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a set of teeth of a patient is disclosed, comprising:

-proporcionar a un dispositivo informático una representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente, comprendiendo dicha representación 3D digital una sección correspondiente al sitio objetivo, almacenar dicha representación 3D digital en un medio legible por ordenador, y proporcionar dicha representación 3D digital a un procesador;-providing a computing device with a digital 3D representation of the patient's set of teeth, said digital 3D representation comprising a section corresponding to the target site, storing said digital 3D representation in a computer-readable medium, and providing said digital 3D representation to a processor ;

-usar dicho procesador para determinar una ruta de inserción al sitio objetivo de la restauración dental; y -usar dicho procesador para diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes donde el diseño comprende generar una superficie exterior del modelo 3D virtual; donde la ruta de inserción determinada y la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado hacen que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción al sitio objetivo.- using said processor to determine an insertion route to the target site of the dental restoration; and - using said processor to design the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth where the design comprises generating an outer surface of the virtual 3D model; where the determined insertion path and outer surface of the designed virtual 3D model make a dental restoration fabricated from the designed virtual 3D model moveable along the insertion path to the target site.

Se divulga una interfaz de usuario para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un sitio objetivo de un conjunto de dientes del paciente, donde la interfaz de usuario está configurada para:A user interface is disclosed for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a target site of a set of patient's teeth, where the user interface is configured to:

-visualizar al menos parte de una representación 3D digital obtenida del conjunto de dientes, comprendiendo dicha representación 3D digital una sección correspondiente al sitio objetivo;- viewing at least part of a digital 3D representation obtained from the set of teeth, said digital 3D representation comprising a section corresponding to the target site;

-diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes y una ruta de inserción determinada al el sitio objetivo para la restauración dental, donde el diseño comprende generar una superficie exterior del modelo 3D virtual y modificar dicha superficie exterior generada para hacer que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción al sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente.-design the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth and a determined insertion route to the target site for the dental restoration, where the design comprises generating an outer surface of the virtual 3D model and modifying said outer surface generated to make a dental restoration fabricated from the virtual 3D model movable along the insertion path to the target site of the patient's set of teeth.

Se divulga una interfaz de usuario para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental para un sitio objetivo de un conjunto de dientes de un paciente, donde la interfaz de usuario está configurada para:A user interface is disclosed for designing a virtual 3D model of a dental restoration for a target site of a set of teeth of a patient, where the user interface is configured to:

-determinar una ruta de inserción para la restauración dental al sitio objetivo; y-determine an insertion route for dental restoration to the target site; Y

-diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes, donde el diseño comprende generar una superficie exterior del modelo 3D virtual; -design the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth, where the design comprises generating an outer surface of the virtual 3D model;

donde la ruta de inserción determinada y la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado hacen que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda mover a lo largo de la ruta de inserción al sitio objetivo.where the determined insertion path and outer surface of the designed virtual 3D model make a dental restoration fabricated from the designed virtual 3D model moveable along the insertion path to the target site.

En algunas realizaciones, la interfaz de usuario está configurada para visualizar por un operador la representación 3D digital obtenida del conjunto de dientes, la ruta de inserción determinada y/o el modelo 3D virtual de la restauración dental, usando por ejemplo una pantalla de ordenador o estando conectada a la interfaz de usuario. La visualización se puede realizar secuencialmente de tal manera que al menos uno de los elementos visualizados se visualice antes de al menos uno de los otros elementos visualizados. Varios de los elementos visualizados también se pueden visualizar simultáneamente, tal como en los casos en los que la superficie exterior generada del modelo 3D virtual se visualiza junto con la representación 3D digital obtenida de los dientes y la ruta de inserción determinada. Tanto la superficie exterior generada como la modificada del modelo 3D virtual pueden visualizarse por el operador. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la superficie exterior generada se visualiza junto con la representación 3D digital y un límite de un volumen limitante determinado a partir de la representación 3D digital. Al modificar el modelo 3D virtual basado en el volumen limitante, se visualiza la superficie exterior modificada del modelo 3D virtual en vez del modelo 3D virtual generado.In some embodiments, the user interface is configured to display by an operator the obtained digital 3D representation of the set of teeth, the determined insertion path and / or the virtual 3D model of the dental restoration, using for example a computer screen or being connected to the user interface. The display can be performed sequentially such that at least one of the displayed items is displayed before at least one of the other displayed items. Several of the displayed elements can also be displayed simultaneously, such as in cases where the generated outer surface of the virtual 3D model is displayed along with the obtained digital 3D representation of the teeth and the determined insertion route. Both the generated and modified outer surface of the virtual 3D model can be viewed by the operator. For example, in some embodiments, the generated outer surface is displayed along with the digital 3D representation and a limit of a limiting volume determined from the digital 3D representation. When modifying the virtual 3D model based on the limiting volume, the modified outer surface of the virtual 3D model is displayed instead of the generated virtual 3D model.

En algunas realizaciones, la interfaz de usuario está configurada para ser visualizada por un operador que usa una pantalla de ordenador y para permitirle al operador introducir datos y realizar elecciones presentadas en la interfaz de usuario por medio de un teclado de ordenador o un ratón de ordenador.In some embodiments, the user interface is configured to be viewed by an operator using a computer screen and to allow the operator to enter data and make choices presented on the user interface by means of a computer keyboard or a computer mouse. .

En algunas realizaciones, la interfaz de usuario está configurada para visualizar un volumen limitante junto con la representación 3D digital del conjunto de dientes y/o junto con el modelo 3D virtual, y la interfaz de usuario comprende una herramienta de modificación virtual para remodelar la superficie exterior generada del modelo 3D virtual para que quede confinada dentro de dicho volumen limitante cuando se active. Si se permite un ligero movimiento de los dientes vecinos cuando se inserta la restauración dental, la herramienta de modificación virtual puede configurarse, por el contrario, para confinar la superficie exterior dentro de una distancia umbral predeterminada del límite del volumen limitante cuando se activa.In some embodiments, the user interface is configured to display a limiting volume in conjunction with the digital 3D representation of the set of teeth and / or in conjunction with the virtual 3D model, and the user interface comprises a virtual modification tool to reshape the surface. generated exterior of the virtual 3D model so that it is confined within said limiting volume when activated. If slight movement of neighboring teeth is allowed when the dental restoration is inserted, the virtual modification tool can instead be configured to confine the outer surface within a predetermined threshold distance of the limiting volume limit when activated.

La interfaz de usuario puede implementarse utilizando un sistema informático donde la interfaz de usuario se visualiza utilizando una pantalla de ordenador que muestra los diferentes componentes de la interfaz de usuario, tales como campos de introducción de datos y botones virtuales configurados para realizar uno o más pasos de un método según una realización de la invención. La introducción de datos significa que un ratón de ordenador y un teclado de ordenador se pueden conectar al sistema del ordenador y se pueden usar para introducir datos en la interfaz de usuario y realizar selecciones, presionando, por ejemplo, dichos botones virtuales usando el ratón del ordenador.The user interface can be implemented using a computer system where the user interface is displayed using a computer screen that displays the different components of the user interface, such as data entry fields and virtual buttons configured to perform one or more steps. of a method according to an embodiment of the invention. Data entry means that a computer mouse and computer keyboard can be connected to the computer system and can be used to enter data into the user interface and make selections, by pressing, for example, these virtual buttons using the computer mouse. computer.

En algunas realizaciones, la interfaz de usuario está configurada para permitir que un operador lleve a cabo un método de acuerdo con una realización de la invención. Preferiblemente, al menos uno de los pasos para obtener una representación 3D digital del conjunto de dientes, determinar la dirección de inserción y diseñar el modelo 3D virtual de la restauración dental se puede realizar por el operador que utiliza dicha interfaz de usuario. En algunas realizaciones, los pasos del método se realizan secuencialmente y la interfaz de usuario se puede configurar para proporcionar secuencialmente una representación visual de los pasos al operador de tal manera que la secuencia de la interfaz de usuario coincida con la del método. En algunas realizaciones, la interfaz de usuario está configurada para proporcionar simultáneamente una representación visual de dos o más de los pasos al operador.In some embodiments, the user interface is configured to allow an operator to carry out a method in accordance with one embodiment of the invention. Preferably, at least one of the steps to obtain a digital 3D representation of the set of teeth, determine the insertion direction and design the virtual 3D model of the dental restoration can be performed by the operator using said user interface. In some embodiments, the steps of the method are performed sequentially and the user interface can be configured to sequentially provide a visual representation of the steps to the operator such that the sequence of the user interface matches that of the method. In some embodiments, the user interface is configured to simultaneously provide a visual representation of two or more of the steps to the operator.

El modelado 3D es el proceso de desarrollo de una representación matemática, de estructura alámbrica de cualquier objeto tridimensional, denominado modelo 3D virtual, mediante un software especializado. El modelo 3D virtual representa un objeto 3D que utiliza una colección de puntos en el espacio tridimensional, conectados por diversas entidades geométricas como triángulos, líneas, superficies curvas, etc.3D modeling is the process of developing a mathematical representation of a wireframe of any three-dimensional object, called a virtual 3D model, using specialized software. The virtual 3D model represents a 3D object that uses a collection of points in three-dimensional space, connected by various geometric entities such as triangles, lines, curved surfaces, etc.

Los modelos 3D virtuales se pueden crear automáticamente usando múltiples aproximaciones: 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 una teselación avanzada de polígonos que da como resultado superficies lisas similares a los modelos NURBS.Virtual 3D models can be created automatically using multiple approaches: use of NURBS curves to generate precise and smooth surface patches, polygon mesh modeling which is a manipulation of faceted geometry, or polygon mesh subdivision which is an advanced tessellation of polygons that results in smooth surfaces similar to NURBS models.

El objetivo de un escáner 3D es generalmente crear una nube de puntos de muestras geométricas en la superficie del objeto. Los escáneres 3D recopilan información de distancia sobre superficies dentro de su campo de visión. La "imagen" producida por un escáner 3D describe la distancia a una superficie en cada punto de la imagen. Para la mayoría de las situaciones, un solo escaneo o subescaneo no producirá un modelo completo del objeto. Se pueden requerir múltiples subescaneos, 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. Estos subescaneados se presentan en un sistema de referencia común, un proceso que se puede llamar alineación o registro, y luego se fusionan para crear un modelo completo.The goal of a 3D scanner is generally to create a point cloud of geometric samples on the surface of the object. 3D scanners collect distance information about surfaces within their field of view. The "image" produced by a 3D scanner describes the distance to a surface at each point in the image. For most situations, a single scan or subscan will not produce a complete model of the object. Multiple subscans, such as 5, 10, 12, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or in some cases even hundreds, may be required from many different directions to obtain information on all sides of the object. These subscans are presented in a common reference system, a process that can be called snapping or registration, and then merged to create a complete model.

El Punto Iterativo más cercano (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 a partir de diferentes escaneos o subescaneos. The Closest Iterative Point (ICP) is an algorithm used to minimize the difference between two point clouds. The ICP can be used to reconstruct 2D or 3D surfaces from different scans or subscans.

El algoritmo es conceptualmente sencillo y se usa comúnmente en tiempo real. Éste revisa iterativamente la transformación, es decir, la traslación y la rotación, necesaria para minimizar la distancia entre los puntos de dos escaneos o subescaneados en bruto. Las entradas son: puntos procedentes de dos escaneos o subescaneados brutos, estimación inicial de la transformación, criterios para detener la iteración. El resultado es: transformación refinada. Básicamente, los pasos del algoritmo son:The algorithm is conceptually straightforward and is commonly used in real time. It iteratively reviews the transformation, that is, translation and rotation, necessary to minimize the distance between the points of two raw scans or subscans. The inputs are: points from two raw scans or subscans, initial estimate of the transformation, criteria to stop the iteration. The result is: refined transformation. Basically, the steps of the algorithm are:

1. Asociar puntos por el criterio del vecino más cercano.1. Associate points for the nearest neighbor criterion.

2. Estimar los parámetros de transformación usando una función de coste cuadrático medio.2. Estimate the transformation parameters using a mean square cost function.

3. Transformar los puntos usando los parámetros estimados.3. Transform the points using the estimated parameters.

4. Iterar, es decir, volver a asociar los puntos y así sucesivamente.4. Iterate, that is, re-associate the points and so on.

Un escáner láser 3D de triangulación usa luz láser para sondear el entorno u objeto. Un láser de triangulación ilumina con un láser el objeto y explota una cámara para buscar la ubicación del punto láser. Dependiendo de lo lejos que el láser incida sobre una superficie, el punto láser aparece en diferentes lugares en el campo de visión de la cámara. Esta técnica se llama triangulación porque el punto láser, la cámara y el emisor láser forman un triángulo. Se puede utilizar una franja láser, en lugar de un único punto láser, y posteriormente se barre el objeto para acelerar el proceso de adquisición. Los escáneres 3D de luz estructurada proyectan un patrón de luz sobre el objeto y observan la deformación del patrón en el objeto. El patrón puede ser unidimensional o bidimensional. Un ejemplo de un patrón unidimensional es una línea. La línea se proyecta en el objeto usando, por ejemplo, un proyector LCD o un láser de barrido. Una cámara, ligeramente desplazada respecto del proyector de patrones, observa la forma de la línea y utiliza una técnica similar a la triangulación para calcular la distancia de cada punto de la línea. En el caso de un patrón de una sola línea, la línea se barre por el campo de visión para reunir información de distancia de una franja cada vez. Un ejemplo de un patrón bidimensional es una cuadrícula o un patrón de franja de franja. Se usa una cámara para observar la deformación del patrón, y se usa un algoritmo para calcular la distancia en cada punto del patrón. Se pueden usar algoritmos para triangulación con láser de múltiples franjas.A triangulation 3D laser scanner uses laser light to probe the environment or object. A triangulation laser illuminates the object with a laser and explodes a camera to find the location of the laser point. Depending on how far the laser hits a surface, the laser spot appears in different places in the camera's field of view. This technique is called triangulation because the laser point, the camera, and the laser emitter form a triangle. A laser stripe can be used, rather than a single laser spot, and the object is subsequently scanned to speed up the acquisition process. Structured light 3D scanners project a pattern of light onto the object and observe the deformation of the pattern on the object. The pattern can be one-dimensional or two-dimensional. An example of a one-dimensional pattern is a line. The line is projected onto the object using, for example, an LCD projector or a scanning laser. A camera, slightly offset from the pattern projector, observes the shape of the line and uses a technique similar to triangulation to calculate the distance of each point on the line. In the case of a single line pattern, the line is swept across the field of view to gather distance information one swath at a time. An example of a two-dimensional pattern is a grid or fringe stripe pattern. A camera is used to observe the deformation of the pattern, and an algorithm is used to calculate the distance at each point in the pattern. Algorithms for multi-fringe laser triangulation can be used.

Se puede configurar un escáner intraoral para utilizar escaneo de enfoque, donde la representación 3D digital de los dientes escaneados se reconstruye a partir de imágenes enfocadas adquiridas a diferentes profundidades de enfoque. La técnica de escaneo 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 al menos una parte del conjunto de dientes esté iluminada. La luz que retorna del conjunto de dientes se transmite hacia una cámara y se forma una imagen en un sensor de imagen en la cámara por medio de un sistema óptico, donde el sensor/cámara de imagen comprende una formación de elementos sensores. La posición del plano de enfoque en el/con respecto al conjunto de dientes se varía por medio de ópticas de enfoque, mientras que las imágenes se obtienen de/por medio de dicha formación de elementos sensores. Basándose en las imágenes, la(s) posición(es) enfocada(s) de cada uno de una pluralidad de los elementos sensores o de cada uno de una pluralidad de grupos de los elementos sensores puede determinarse para una secuencia de posiciones del plano de enfoque. La posición enfocada puede calcularse, por ejemplo, determinando la amplitud de oscilación de la luz para cada uno de una pluralidad de elementos sensores o cada uno de una pluralidad de grupos de los elementos sensores para una gama de planos de enfoque. A partir de las posiciones enfocadas, se puede derivar la representación 3D digital del conjunto de dientes.An intraoral scanner can be configured to use focus scanning, where the digital 3D representation of scanned teeth is reconstructed from focused images acquired at different depths of focus. The focus scanning technique can be performed by generating a probe light and transmitting this probe light towards the set of teeth in such a way that at least a part of the set of teeth is illuminated. The light returning from the set of teeth is transmitted to a camera and an image is formed on an image sensor in the camera by means of an optical system, where the image sensor / camera comprises an array of sensor elements. The position of the plane of focus in / with respect to the set of teeth is varied by means of focusing optics, while images are obtained from / by means of said array of sensor elements. Based on the images, the focused position (s) of each of a plurality of the sensor elements or of each of a plurality of groups of the sensor elements can be determined for a sequence of positions of the plane of focus. The focused position can be calculated, for example, by determining the oscillation amplitude of the light for each of a plurality of sensor elements or each of a plurality of groups of sensor elements for a range of focus planes. From the focused positions, the digital 3D representation of the set of teeth can be derived.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Los objetos, características y ventajas anteriores y/o adicionales de la presente invención se aclararán adicionalmente mediante la siguiente descripción ilustrativa y no limitativa de las realizaciones de la presente invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The foregoing and / or additional objects, features and advantages of the present invention will be further clarified by the following illustrative and non-limiting description of embodiments of the present invention, with reference to the accompanying drawings, in which:

La figura 1 muestra diagramas de flujo para las realizaciones del método de diseño de un modelo 3D virtual de una restauración dental.Figure 1 shows flow charts for embodiments of the design method of a virtual 3D model of a dental restoration.

La figura 2 muestra una presentación esquemática de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente con un segmento de circunferencia indicado en la sección vecina.Figure 2 shows a schematic presentation of the digital 3D representation of the set of the patient's teeth with a circumference segment indicated in the neighboring section.

La figura 3 muestra cómo se modifica una superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental en función de un volumen limitante de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.Figure 3 shows how a generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration is modified as a function of a limiting volume of the digital 3D representation of the patient's set of teeth.

La figura 4 muestra cómo se puede aplicar la invención a una situación en la que la línea del ecuador de la restauración dental está situada debajo del segmento de circunferencia correspondiente de la sección vecina.Figure 4 shows how the invention can be applied to a situation where the equator line of the dental restoration is located below the corresponding circumference segment of the neighboring section.

La figura 5 muestra un ejemplo de cómo puede modificarse la superficie exterior generada basándose en la detección de colisiones virtuales.Figure 5 shows an example of how the generated outer surface can be modified based on virtual collision detection.

La figura 6 muestra cómo se puede determinar parte de los límites del volumen limitante.Figure 6 shows how part of the limits of the limiting volume can be determined.

La figura 7 muestra un ejemplo de procesos iterativos en el método. Figure 7 shows an example of iterative processes in the method.

La figura 8 muestra una realización del método en el que la restauración dental generada se modifica basándose en un volumen limitante.Figure 8 shows an embodiment of the method in which the generated dental restoration is modified based on limiting volume.

La figura 9 muestra un esquema de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención.Figure 9 shows a schematic of a system according to an embodiment of the present invention.

La figura 10 muestra unos esquemas de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización de la invención. Las figuras 11 y 12 ilustran el problema resuelto por la invención.Figure 10 shows diagrams of a user interface according to an embodiment of the invention. Figures 11 and 12 illustrate the problem solved by the invention.

Descripción detalladaDetailed description

En la siguiente descripción, se hace referencia a las figuras adjuntas, que muestran a modo de ilustración cómo se puede practicar la invención.In the following description, reference is made to the accompanying figures, which show by way of illustration how the invention can be practiced.

El diagrama de flujo 100 muestra algunos pasos de una realización del método según la invención para diseñar un modelo 3D virtual de una restauración dental de tal modo que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual se pueda mover al sitio objetivo del conjunto de dientes del paciente. En la siguiente descripción, el sitio objetivo tiene un diente preparado para aceptar la restauración dental, pero el sitio objetivo también podría tener un pilar asegurado en un implante dental. Además, la restauración dental mencionada es una única restauración de corona, pero evidentemente también podría ser una restauración de puente, en una dentadura parcial o similar. En el paso 101 de la figura 1A, se obtiene una representación 3D digital del conjunto de dientes. La representación 3D digital comprende una sección correspondiente al sitio objetivo con el diente preparado y una sección vecina correspondiente a al menos un diente vecino ubicado adyacente al sitio objetivo.Flow chart 100 shows some steps of an embodiment of the method according to the invention for designing a virtual 3D model of a dental restoration in such a way that a dental restoration made from the virtual 3D model can be moved to the target site of the set of teeth. of the patient. In the following description, the target site has a tooth prepared to accept the dental restoration, but the target site could also have an abutment secured to a dental implant. Furthermore, the aforementioned dental restoration is a single crown restoration, but obviously it could also be a bridge restoration, in a partial denture or the like. In step 101 of Figure 1A, a digital 3D representation of the set of teeth is obtained. The digital 3D representation comprises a section corresponding to the target site with the prepared tooth and a neighboring section corresponding to at least one neighboring tooth located adjacent to the target site.

En el paso 102, se determina la ruta de inserción para mover la restauración dental hacia el sitio objetivo. La ruta de inserción puede determinarse proporcionando, en primer lugar, una ruta de inserción inicial, es decir, una estimación inicial de una ruta de inserción adecuada a lo largo de la cual una restauración dental fabricada puede moverse al sitio objetivo y modificando posteriormente la ruta de inserción inicial proporcionada, por ejemplo, basándose en la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental. La ruta de inserción puede basarse en una dirección de inserción en el sitio objetivo, es decir, la dirección de inserción en la sección de la ruta de inserción justo antes de que la restauración dental haga contacto con el diente preparado. En una implementación por software y/o una interfaz de usuario de acuerdo con la invención, la dirección de inserción también puede determinarse por el operador usando un dispositivo señalador tal como un ratón de ordenador.In step 102, the path of insertion is determined to move the dental restoration to the target site. The route of insertion can be determined by first providing an initial insertion route, that is, an initial estimate of a suitable insertion route along which a fabricated dental restoration can be moved to the target site and subsequently modifying the route. initial insertion provided, for example, based on the generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration. The route of insertion can be based on a direction of insertion at the target site, that is, the direction of insertion in the insertion route section just before the dental restoration makes contact with the prepared tooth. In a software implementation and / or a user interface according to the invention, the insertion direction can also be determined by the operator using a pointing device such as a computer mouse.

En el paso 103, el modelo 3D virtual de la restauración dental se diseña basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes. El diseño comprende generar una superficie exterior del modelo 3D virtual y modificar opcionalmente la superficie exterior generada de tal manera que la superficie exterior se conforme de manera que permita que una restauración dental fabricada a partir de dicho modelo 3D virtual se mueva a lo largo de la ruta de inserción hacia el diente preparado en el sitio objetivo, es decir, la preparación dental fabricada puede insertarse en el diente preparado. El diseño puede comprender una serie de pasos, tales como obtener un modelo inicial del modelo 3D virtual de la restauración dental (por lo que se genera la superficie exterior), y conformar la superficie exterior generada, por ejemplo, mediante esculpido virtual o proyectándola sobre un límite de un volumen limitante. La ruta de inserción determinada y el modelo 3D virtual diseñado de la restauración dental pueden ser tales que la restauración dental se puede mover a lo largo de la ruta de inserción sin colisiones o con un desplazamiento limitado y controlado de uno o ambos dientes adyacentes.In step 103, the virtual 3D model of the dental restoration is designed based on the digital 3D representation of the set of teeth. The design comprises generating an outer surface of the virtual 3D model and optionally modifying the generated outer surface in such a way that the outer surface conforms to allow a dental restoration made from said virtual 3D model to move along the path of insertion to the prepared tooth at the target site, i.e. the fabricated tooth preparation can be inserted into the prepared tooth. The design may comprise a series of steps, such as obtaining an initial model of the virtual 3D model of the dental restoration (whereby the outer surface is generated), and shaping the generated outer surface, for example, by virtual sculpting or by projecting it onto a limit of a limiting volume. The determined insertion route and the designed virtual 3D model of the dental restoration can be such that the dental restoration can be moved along the insertion route without collisions or with limited and controlled displacement of one or both adjacent teeth.

Se proporciona un método para fabricar una restauración dental añadiendo a los pasos del método de diseño de un modelo 3D virtual un paso adicional de fabricación de la restauración dental a partir del modelo 3D virtual, por ejemplo, fabricación digital directa. La fabricación digital directa puede usar procesos aditivos, tales como impresión 3D, y/o procesos de sustracción, tales como el fresado de una pieza en tosco.A method of fabricating a dental restoration is provided by adding to the steps of the virtual 3D model design method an additional step of fabricating the dental restoration from the virtual 3D model, eg direct digital fabrication. Direct digital manufacturing can use additive processes, such as 3D printing, and / or subtraction processes, such as milling a blank.

En la figura 1B, el diseño 103 del modelo 3D virtual de la restauración dental se basa en un volumen limitante de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In Figure 1B, the design 103 of the virtual 3D model of the dental restoration is based on a limiting volume of the digital 3D representation of the patient's set of teeth.

En el paso 104, los segmentos de circunferencia se determinan para la sección vecina con respecto a la ruta de inserción donde los segmentos de circunferencia están alineados con porciones de superficies de diente en la sección vecina. Cuando se acepta un ligero movimiento de los dientes adyacentes durante la inserción de la restauración dental en el diente preparado, se puede definir una línea mediante una desviación del segmento de circunferencia en el diente adyacente.In step 104, the circumference segments are determined for the neighboring section with respect to the insertion path where the circumference segments are aligned with portions of tooth surfaces in the neighboring section. When a slight movement of the adjacent teeth is accepted during the insertion of the dental restoration into the prepared tooth, a line can be defined by a deviation of the circumference segment in the adjacent tooth.

En el paso 105, el volumen limitante de la representación 3D digital se determina al menos en parte desde la ruta de inserción y los segmentos de circunferencia o la línea de desviación. Parte de los límites del volumen limitante pueden determinarse extendiendo los segmentos de circunferencia o las líneas a lo largo de la ruta de inserción. Este enfoque se puede usar tanto para la primera como para la segunda parte del límite, donde las porciones primera y segunda están separadas por el segmento de circunferencia o la línea, y donde la primera parte está en el sitio objetivo. Alternativamente, la segunda parte se puede conformar de acuerdo con la superficie de los dientes en la sección vecina de tal manera que el volumen limitante por encima del segmento de circunferencia o la línea se asemeje al espacio real disponible para la restauración dental fabricada. En algunos casos, el límite en un lado del sitio objetivo se define a partir del segmento de circunferencia alineado con una porción de diente, mientras que el límite en el lado opuesto se determina a partir de la línea de desviación.In step 105, the limiting volume of the digital 3D representation is determined at least in part from the insertion path and the circumference segments or the deviation line. Part of the limits of the limiting volume can be determined by extending the circumference segments or lines along the path of insertion. This approach can be used for both the first and second part of the limit, where the portions first and second are separated by the circumference segment or the line, and where the first part is at the target site. Alternatively, the second part can be shaped according to the surface of the teeth in the neighboring section in such a way that the limiting volume above the circumference segment or the line resembles the actual space available for the fabricated dental restoration. In some cases, the boundary on one side of the target site is defined from the circumference segment aligned with a tooth portion, while the boundary on the opposite side is determined from the deviation line.

En el paso 106, se genera la superficie exterior del modelo 3D virtual de la restauración dental. Esto puede generarse seleccionando un modelo 3D virtual inicial de la restauración dental de una biblioteca o utilizando algoritmos implementados por ordenador configurados para generar la superficie exterior basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In step 106, the outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration is generated. This can be generated by selecting an initial virtual 3D model of the dental restoration from a library or by using computer-implemented algorithms configured to generate the outer surface based on the digital 3D representation of the patient's set of teeth.

En el paso 107, la superficie exterior generada se modifica para hacer que la superficie exterior del modelo 3D virtual quede confinada dentro del volumen limitante. Esto se puede hacer proyectando porciones de la superficie exterior generada, que se extiende fuera del volumen limitante, sobre un límite del volumen limitante. Para una superficie exterior basada en vértices, un método consiste en empujar las porciones mediante el impulso virtual de vértices de la superficie exterior generada sobre los límites del volumen limitante. Este enfoque es adecuado para proporcionar transiciones suaves en las intersecciones entre el área modificada y el área originalmente generada de la superficie exterior. La superficie exterior del modelo 3D virtual también puede confinarse dentro del volumen limitante recortando virtualmente porciones de la superficie exterior generada que se extiende fuera del volumen limitante. Esto se puede hacer usando, por ejemplo, una operación booleana.In step 107, the generated outer surface is modified to make the outer surface of the virtual 3D model confined within the bounding volume. This can be done by projecting portions of the generated outer surface, which extends outside the limiting volume, onto a limit of the limiting volume. For a vertex-based exterior surface, one method is to push the portions by the virtual impulse of vertices of the generated exterior surface over the limits of the limiting volume. This approach is suitable for providing smooth transitions at the intersections between the modified area and the originally generated area of the outer surface. The outer surface of the virtual 3D model can also be confined within the boundary volume by virtually clipping portions of the generated outer surface that extend outside the boundary volume. This can be done using, for example, a Boolean operation.

En los casos en que se acepta un ligero movimiento de los dientes vecinos, el modelo 3D virtual de la restauración dental no tiene que confinarse necesariamente dentro del volumen limitante definido a partir de los segmentos de circunferencia. Además de la opción de definir una línea de desviación y determinar el volumen limitante desde esta línea de desviación, también existe la posibilidad de definir una superficie virtual a una distancia umbral predeterminada respecto del volumen limitante y modificar la superficie exterior generada para hacer que la superficie exterior del modelo 3D virtual diseñado quede confinada dentro de la superficie virtual, es decir, la superficie virtual se utiliza en el diseño en lugar de o además de la superficie limitante y no hay necesidad de definir la línea de desviación. En una interfaz de usuario configurada para visualizar la representación 3D digital de los dientes junto con el modelo 3D virtual de la restauración dental, el volumen limitante determinado a partir de los segmentos de circunferencia aún puede visualizarse con relación a la representación 3D digital, mientras se modifica el modelo 3D virtual basado en la superficie virtual.In cases where slight movement of neighboring teeth is acceptable, the virtual 3D model of the dental restoration does not necessarily have to be confined within the limiting volume defined from the circumference segments. In addition to the option of defining a deviation line and determining the limiting volume from this deviation line, there is also the possibility to define a virtual surface at a predetermined threshold distance from the limiting volume and modify the generated outer surface to make the surface The exterior of the designed virtual 3D model is confined within the virtual surface, that is, the virtual surface is used in the design instead of or in addition to the limiting surface and there is no need to define the deviation line. In a user interface configured to display the digital 3D representation of the teeth in conjunction with the virtual 3D model of the dental restoration, the limiting volume determined from the circumference segments can still be displayed relative to the digital 3D representation, while modifies the virtual 3D model based on the virtual surface.

La figura 1C muestra un ejemplo de un flujo de trabajo 103 en el que la detección de colisiones virtuales entre la superficie exterior generada y la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente se usa para diseñar el modelo 3D virtual.Figure 1C shows an example of a workflow 103 in which virtual collision detection between the generated outer surface and the neighboring section of the digital 3D representation of the patient's set of teeth is used to design the virtual 3D model.

En el paso 106, se genera la superficie exterior del modelo 3D virtual de la restauración dental. Esto puede generarse seleccionando un modelo 3D virtual inicial de la restauración dental procedente de una biblioteca o utilizando algoritmos implementados por ordenador configurados para generar la superficie exterior basándose en la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente.In step 106, the outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration is generated. This can be generated by selecting an initial virtual 3D model of the dental restoration from a library or by using computer-implemented algorithms configured to generate the outer surface based on the digital 3D representation of the patient's set of teeth.

Las colisiones virtuales se detectan en el paso 108. El modelo 3D virtual con la superficie exterior generada se mueve virtualmente a lo largo de la ruta de inserción y se detectan colisiones con la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes. Las colisiones virtuales pueden visualizarse por un operador utilizando una interfaz de usuario mostrada en una pantalla de ordenador en la que se indican las porciones en colisión de la superficie exterior generada, por ejemplo, mediante una coloración que difiere del color utilizado para las porciones restantes de la superficie exterior generada.Virtual collisions are detected in step 108. The virtual 3D model with the generated outer surface moves virtually along the insertion path and collisions are detected with the neighboring section of the digital 3D representation of the tooth set. Virtual collisions can be viewed by an operator using a user interface displayed on a computer screen in which the colliding portions of the outer surface generated are indicated, for example, by a coloration that differs from the color used for the remaining portions of the generated outer surface.

En el paso 109, la superficie exterior generada se modifica para hacer que se eviten las colisiones virtuales.In step 109, the generated outer surface is modified to cause virtual collisions to be avoided.

Por cada modificación realizada, se puede realizar una nueva detección de colisión de tal manera que los cambios en las colisiones debidos a las modificaciones se determinen a medida que se realizan las modificaciones. La colisión modificada se visualiza entonces por el operador, por lo que éste recibe continuamente información relativa a qué partes de la superficie exterior están colisionando con los dientes contiguos. La superficie exterior se puede modificar usando, por ejemplo, una herramienta de esculpido virtual de la interfaz de usuario.For each modification made, a new collision detection can be performed in such a way that changes in collisions due to modifications are determined as modifications are made. The modified collision is then displayed by the operator, whereby the operator continuously receives information regarding which parts of the outer surface are colliding with neighboring teeth. The outer surface can be modified using, for example, a virtual sculpting tool in the user interface.

La figura 2 muestra una presentación esquemática de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente con un segmento de circunferencia indicado en la sección vecina. En la figura 2A, los dientes se ven desde un lado, por ejemplo, desde el lado lingual, y en la figura 2B, se ven las superficies oclusales de los mismos dientes. El sitio objetivo 211 de la representación 3D digital obtenida 210 comprende un diente preparado 212 que está preparado para aceptar una restauración dental. La ruta de inserción 213 de la representación 3D digital 210 se determina al menos en parte a partir de la forma y la posición del diente preparado con relación a la sección vecina 214 del conjunto de dientes. La sección vecina 214 está rodeando aquí el sitio objetivo 211. En otros casos, la sección vecina consiste sólo en dientes en un lado del sitio objetivo de tal manera que el sitio objetivo y la sección vecina son adyacentes. Los segmentos de circunferencia 215 de la sección vecina están situados donde las proyecciones 2131 de la ruta de inserción son tangenciales a la representación 3D digital 210.Figure 2 shows a schematic presentation of the digital 3D representation of the set of the patient's teeth with a circumference segment indicated in the neighboring section. In Figure 2A, the teeth are viewed from one side, eg, from the lingual side, and in Figure 2B, the occlusal surfaces of the same teeth are viewed. The target site 211 of the obtained digital 3D representation 210 comprises a prepared tooth 212 that is ready to accept a dental restoration. The path of insertion 213 of the digital 3D representation 210 is determined at least in part from the shape and position of the prepared tooth relative to the neighboring section 214 of the set of teeth. Neighbor section 214 is here surrounding target site 211. In other cases, neighboring section consists only of teeth on one side of the target site such that the target site and section neighbor are adjacent. The circumference segments 215 of the neighboring section are located where the insertion path projections 2131 are tangential to the digital 3D representation 210.

En la vista oclusal de la figura 2B, se ve la extensión de los segmentos de circunferencia 215 sobre los dientes de la sección vecina. La preparación del diente 212 está dentro del sitio objetivo 211 que está rodeado por la sección vecina 214 de la representación 3D digital de los dientes del paciente. La figura 2B muestra además un conjunto de puntos (A, B) que marcan el límite de las vistas en sección transversal de las figuras 3 a 5.In the occlusal view of Figure 2B, the extension of the circumferential segments 215 is seen over the teeth of the neighboring section. The tooth preparation 212 is within target site 211 which is surrounded by neighboring section 214 of the digital 3D representation of the patient's teeth. Figure 2B further shows a set of points (A, B) that mark the limit of the cross-sectional views of Figures 3 to 5.

En el ejemplo ilustrado en la figura 2, la ruta de inserción es lineal con un ángulo relativo a la normal al plano oclusal. En algunos casos, la ruta de inserción es lineal y paralela a dicha normal. En otros casos, la ruta de inserción no es lineal, opcionalmente con secciones lineales.In the example illustrated in Figure 2, the path of insertion is linear with an angle relative to that normal to the occlusal plane. In some cases, the insertion path is linear and parallel to this normal. In other cases, the insertion path is not linear, optionally with linear sections.

En las figuras 3 a 5, la sección transversal de la sección objetivo y la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes se muestran junto con el modelo 3D virtual de la restauración dental en un plano definido por una línea que se extiende a lo largo del arco entre los puntos A y B, mostrados en la figura 2, y una normal al plano oclusal de los dientes del paciente.In Figures 3-5, the cross section of the target section and the neighboring section of the digital 3D representation of the set of teeth are shown together with the virtual 3D model of the dental restoration in a plane defined by a line extending to along the arc between points A and B, shown in figure 2, and one normal to the occlusal plane of the patient's teeth.

La figura 3 muestra cómo se modifica una superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental en función de un volumen limitante de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente. La figura ilustra esquemáticamente la porción de la representación 3D digital correspondiente al sitio objetivo y la sección vecina circundante también vista en la figura 2. La dirección de inserción 313 en el diente preparado y los segmentos de circunferencia 315 son los mismos que los encontrados en la figura 2 con números de referencia decalados en 100.Figure 3 shows how a generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration is modified as a function of a limiting volume of the digital 3D representation of the patient's set of teeth. The figure schematically illustrates the portion of the digital 3D representation corresponding to the target site and the surrounding neighboring section also seen in figure 2. The insertion direction 313 in the prepared tooth and the circumference segments 315 are the same as those found in the Figure 2 with reference numbers offset by 100.

En la figura 3A, se determina un volumen limitante con los límites 3161, 3162, 3163, 3164 a partir de la ruta de inserción 313 y los segmentos de circunferencia 315 de la sección vecina 314. En algunas realizaciones, el método comprende visualizar este volumen limitante y/o los límites junto con la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente para guiar a un operador en el diseño del modelo 3D virtual de la restauración dental. Los límites tienen una primera porción 3161,3163 más cercana al sitio objetivo y una segunda porción 3162, 3164 donde las dos porciones de un límite están separadas por los segmentos de circunferencia 315. Las porciones inferiores 3161, 3163 están alineadas con proyecciones de la ruta de inserción 313 que determina las ubicaciones de los segmentos de circunferencia 315. Las porciones superiores 3162, 3164 siguen la superficie de la sección vecina 314. En las porciones superiores 3162, 3164 la restauración dental fabricada está por encima del conjunto de dientes del paciente y se puede mover libremente. En las porciones inferiores 3161, 3163, los dientes de la sección vecina 314 limitan el movimiento de la restauración dental.In Figure 3A, a limiting volume with boundaries 3161, 3162, 3163, 3164 is determined from insertion path 313 and circumference segments 315 of neighboring section 314. In some embodiments, the method comprises viewing this volume limiting and / or boundaries together with the digital 3D representation of the patient's set of teeth to guide an operator in the design of the virtual 3D model of the dental restoration. The boundaries have a first portion 3161,3163 closer to the target site and a second portion 3162, 3164 where the two portions of a boundary are separated by circumference segments 315. The lower portions 3161, 3163 are aligned with projections of the route 313 that determines the locations of the circumference segments 315. The upper portions 3162, 3164 follow the surface of the neighboring section 314. In the upper portions 3162, 3164 the fabricated dental restoration is above the set of the patient's teeth and you can move freely. In the lower portions 3161, 3163, the teeth of the neighboring section 314 limit the movement of the dental restoration.

La superficie exterior del modelo 3D virtual 317 de la restauración dental se genera en el sitio objetivo como se ilustra en la figura 3B. Con el diseño ilustrado en la figura 3B, una porción 318 (marcada con la línea de puntos) de la superficie exterior generada se extiende fuera del límite 3163 del volumen limitante de tal manera que el modelo 3D virtual 317 con la superficie exterior generada no quede confinada dentro del volumen limitante. Una restauración dental fabricada a partir de un modelo 3D virtual de este tipo no se puede insertar en el diente preparado a lo largo de la ruta de inserción, al menos no sin mover los dientes vecinos al tiempo que se mueve la restauración dental al sitio objetivo.The outer surface of the virtual 3D model 317 of the dental restoration is generated at the target site as illustrated in Figure 3B. With the design illustrated in FIG. 3B, a portion 318 (marked with the dotted line) of the generated outer surface extends outside the boundary 3163 of the limiting volume such that the virtual 3D model 317 with the generated outer surface is not confined within the limiting volume. A dental restoration made from such a virtual 3D model cannot be inserted into the prepared tooth along the insertion route, at least not without moving neighboring teeth while moving the dental restoration to the target site. .

Al modificar la superficie exterior generada de tal manera que se configura de acuerdo con el límite 3163, el diseño del modelo 3D virtual llega a ser tal que se puede mover la restauración dental fabricada 317 al sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción 313 como se ilustra en la figura 3C. La superficie exterior modificada 3171 del modelo 3D virtual diseñado se puede conformar proyectando la superficie exterior generada sobre el límite 3161 del volumen limitante o esculpiendo la superficie exterior generada usando, por ejemplo, una herramienta de esculpido virtual. En el ejemplo de las figuras 3A-3C, la ruta de inserción 313 está inclinada con respecto al eje longitudinal de los dientes en la sección vecina 314. Esto hace que el volumen limitante se solape con la porción 318 del modelo 3D virtual de la restauración dental. Si se fabrica una restauración dental a partir del modelo 3D virtual de la figura 3B, no se puede insertar en el sitio objetivo a lo largo de la ruta de inserción 313. Sin embargo, en algunos casos, la ruta de inserción puede modificarse para tener en cuenta el solapamiento que tendría lugar si la restauración dental se moviera lo largo de una ruta de inserción determinada únicamente desde la dirección de inserción. A cierta distancia del sitio objetivo, la ruta de inserción puede seguir en tales casos una dirección diferente de tal manera que se pueda evitar el solapamiento virtual, mientras la ruta de inserción 313 todavía esté alineada con la dirección de inserción en el diente preparado. La ruta de inserción 313 puede derivarse combinando la dirección de inserción en el diente preparado con una segunda dirección de inserción en el plano oclusal de los dientes, tal como una dirección de inserción vertical.By modifying the generated outer surface such that it is configured in accordance with boundary 3163, the virtual 3D model layout becomes such that the fabricated dental restoration 317 can be moved to the target site along the path of insertion 313 as illustrated in Figure 3C. The modified outer surface 3171 of the designed virtual 3D model can be shaped by projecting the generated outer surface onto the boundary 3161 of the limiting volume or by sculpting the generated outer surface using, for example, a virtual sculpting tool. In the example of Figures 3A-3C, the insertion path 313 is inclined with respect to the longitudinal axis of the teeth in the neighboring section 314. This causes the limiting volume to overlap with the portion 318 of the virtual 3D model of the restoration dental. If a dental restoration is fabricated from the virtual 3D model of Figure 3B, it cannot be inserted at the target site along the 313 insertion route. However, in some cases, the insertion route can be modified to accommodate account for the overlap that would occur if the dental restoration was moved along a certain insertion path only from the insertion direction. At a certain distance from the target site, the insertion route may in such cases follow a different direction such that virtual overlap can be avoided, while the insertion route 313 is still aligned with the insertion direction in the prepared tooth. Route of insertion 313 can be derived by combining the direction of insertion in the prepared tooth with a second direction of insertion in the occlusal plane of the teeth, such as a vertical insertion direction.

La figura 4 muestra cómo se puede aplicar la invención a una situación en la que una parte de la línea del ecuador de la superficie exterior generada de un modelo 3D virtual de la restauración dental se localiza debajo del segmento de circunferencia correspondiente de la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente y fuera del volumen limitante. Figure 4 shows how the invention can be applied to a situation where a part of the equator line of the generated outer surface of a virtual 3D model of the dental restoration is located below the corresponding circumference segment of the neighboring section of digital 3D rendering of the patient's set of teeth and out of the limiting volume.

En este ejemplo, la ruta de inserción 413 es recta y vertical, es decir, es perpendicular al plano oclusal. La superficie exterior generada es tal que la línea del ecuador 419 del modelo 3D virtual 417 de la restauración dental está situada debajo del segmento de circunferencia correspondiente 415 de la sección vecina 414 como se ve en la figura 4A. La figura 4B muestra una vista de cerca del lado derecho de la figura 4A con una parte 418 de la superficie exterior generada que se extiende fuera del límite 4163 del volumen limitante de tal manera que el modelo 3D virtual 417 no queda confinado dentro del volumen limitante.In this example, the insertion path 413 is straight and vertical, that is, it is perpendicular to the occlusal plane. The generated outer surface is such that the equator line 419 of the virtual 3D model 417 of the dental restoration is located below the corresponding circumference segment 415 of the neighboring section 414 as seen in FIG. 4A. Figure 4B shows a close-up view of the right side of Figure 4A with a portion 418 of the generated outer surface extending outside the boundary 4163 of the limiting volume in such a way that the virtual 3D model 417 is not confined within the limiting volume .

El modelo 3D virtual se modifica a continuación con la superficie exterior modificada 4181 configurada de tal manera que el modelo 3D virtual 417 quede confinado dentro del volumen limitante. Esto se puede hacer, por ejemplo, empujando los vértices de la superficie exterior generada sobre el límite 4163 del volumen limitante o cortando virtualmente el modelo 3D virtual 417 hasta el límite. Con esta modificación, la restauración dental fabricada puede moverse a lo largo de la ruta de inserción 413 para insertarse en el diente preparado como se ilustra en la figura 4C. La figura 5 muestra un ejemplo de cómo la superficie exterior generada puede modificarse basándose en la detección de colisiones virtuales entre la superficie exterior generada y la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes.The virtual 3D model is then modified with the modified outer surface 4181 configured such that the virtual 3D model 417 is confined within the limiting volume. This can be done, for example, by pushing the vertices of the generated outer surface over the limit 4163 of the limiting volume or by virtually cutting the virtual 3D model 417 to the limit. With this modification, the fabricated dental restoration can be moved along the insertion path 413 to insert into the prepared tooth as illustrated in Figure 4C. Figure 5 shows an example of how the generated outer surface can be modified based on the detection of virtual collisions between the generated outer surface and the neighboring section of the digital 3D representation of the set of teeth.

En la figura 5A, la superficie exterior del modelo 3D virtual 517 de la restauración dental se genera, por ejemplo, a partir de un modelo de plantilla de una biblioteca. Asimismo, en la figura se ilustra la dirección de inserción 513 del diente preparado y la sección vecina 514 de la representación 3D digital del conjunto de dientes.In Figure 5A, the outer surface of the virtual 3D model 517 of the dental restoration is generated, for example, from a template model from a library. Also, the figure illustrates the insertion direction 513 of the prepared tooth and the neighboring section 514 of the digital 3D representation of the set of teeth.

Como se ilustra en la figura 5B, el modelo 3D virtual se mueve entonces virtualmente a lo largo de la ruta de inserción y se detectan colisiones virtuales entre el volumen del modelo 3D virtual 517 definido por la superficie exterior generada y los dientes de la sección vecina 514. El movimiento virtual se ilustra aquí como un movimiento 5131 en la dirección opuesta a la dirección de la ruta de inserción correspondiente a un movimiento alejado del sitio objetivo, pero el movimiento también podría ser desde un punto de inicio hasta el sitio objetivo, donde el punto de partida se deriva del sitio objetivo y la ruta de inserción. Con la forma del modelo 3D virtual 517 definida por la superficie exterior generada, el volumen del modelo 3D virtual y un diente de la sección vecina 514 tienen un solapamiento 521 para algunas posiciones a lo largo de la ruta de inserción.As illustrated in Figure 5B, the virtual 3D model is then moved virtually along the insertion path and virtual collisions are detected between the volume of the virtual 3D model 517 defined by the generated outer surface and the teeth of the neighboring section. 514. The virtual movement is illustrated here as a 5131 movement in the opposite direction to the direction of the insertion path corresponding to a movement away from the target site, but the movement could also be from a start point to the target site, where the starting point is derived from the target site and the insertion route. With the shape of the virtual 3D model 517 defined by the generated outer surface, the volume of the virtual 3D model and a tooth in the neighboring section 514 have an overlap 521 for some positions along the insertion path.

La porción del modelo 3D virtual 517 de la restauración dental que colisiona virtualmente con la sección vecina se encuentra luego al agregar las superposiciones para todas las posiciones relevantes a lo largo de la ruta de inserción. La colisión virtual detectada 525 puede visualizarse entonces por el operador como se ilustra en la figura 5C y/o usarse para modificar la superficie exterior del modelo 3D virtual. En función de esta visualización, el operador puede modificar la superficie exterior del modelo 3D virtual de tal manera que se evite la colisión virtual con la sección vecina. En algunas realizaciones, los cambios en las colisiones virtuales causadas por la modificación de la superficie exterior del modelo 3D virtual se determinan para cada modificación del modelo 3D virtual, de tal manera que el efecto de los cambios pueda visualizarse en tiempo real.The portion of the virtual 3D model 517 of the dental restoration that virtually collides with the neighboring section is then found by adding the overlays for all relevant positions along the insertion path. The detected virtual collision 525 can then be viewed by the operator as illustrated in Figure 5C and / or used to modify the outer surface of the virtual 3D model. Based on this visualization, the operator can modify the outer surface of the virtual 3D model in such a way that the virtual collision with the neighboring section is avoided. In some embodiments, the changes in virtual collisions caused by the modification of the outer surface of the virtual 3D model are determined for each modification of the virtual 3D model, such that the effect of the changes can be visualized in real time.

La modificación de la superficie exterior generada proporciona una superficie exterior modificada 5181 que es tal que la restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado 5171 se puede mover a lo largo de la ruta de inserción 513 al sitio objetivo como se ilustra en la figura 5D.The generated outer surface modification provides a modified outer surface 5181 which is such that the dental restoration fabricated from the designed virtual 3D model 5171 can be moved along the insertion path 513 to the target site as illustrated in the figure 5 D.

La figura 6 muestra cómo se puede determinar parte de los límites del volumen limitante. La figura 6A muestra un ejemplo de cómo los segmentos de circunferencia 615 de la sección vecina de la representación 3D digital 610 del conjunto de dientes del paciente pueden extenderse a lo largo de la ruta de inserción 613. Las superficies 625 abarcadas por estos extensos segmentos de circunferencia pueden identificarse como parte de los límites del volumen limitante. En algunas realizaciones, el modelo 3D virtual de la restauración dental está diseñado para el diente preparado 612 de tal manera que la superficie exterior está confinada dentro de estos límites. En algunas realizaciones, se permite un movimiento limitado de los dientes contiguos y se permite que el modelo 3D virtual se extienda fuera del límite del volumen limitante. Se puede controlar, mediante una distancia umbral predeterminada introducida, por ejemplo, por un operador, hasta dónde se permite que el modelo 3D virtual se extienda fuera del volumen limitante.Figure 6 shows how part of the limits of the limiting volume can be determined. Figure 6A shows an example of how the circumference segments 615 of the neighboring section of the digital 3D representation 610 of the patient's set of teeth may extend along the insertion path 613. The surfaces 625 encompassed by these extensive segments of circumference can be identified as part of the limits of the limiting volume. In some embodiments, the virtual 3D model of the dental restoration is designed for the prepared tooth 612 such that the outer surface is confined within these limits. In some embodiments, limited movement of adjoining teeth is allowed and the virtual 3D model is allowed to extend outside the limit of the limiting volume. It can be controlled, by a predetermined threshold distance entered, for example, by an operator, how far the virtual 3D model is allowed to extend outside the limiting volume.

En la figura 6B, la parte de los límites 625 del volumen limitante se ilustra junto con el diente preparado para el que se diseña y fabrica la restauración dental. Aquí los segmentos de circunferencia extendidos se extienden hasta los bordes superiores 6151.In Figure 6B, the boundary portion 625 of the limiting volume is illustrated in conjunction with the prepared tooth for which the dental restoration is designed and fabricated. Here the extended circumference segments extend to the upper edges 6151.

Cuando se diseña el modelo 3D virtual de la restauración dental en el sitio objetivo, se pueden visualizar por el operador los límites 625 junto con el modelo 3D virtual o la porción de la superficie exterior del modelo 3D virtual que se extiende más allá de los límites. Los límites se pueden visualizar como una superficie semitransparente de tal manera que la superficie exterior del modelo 3D virtual se puede ver incluso cuando se extiende más allá de los lím ites.When the virtual 3D model of the dental restoration is designed at the target site, the 625 boundaries can be viewed by the operator along with the virtual 3D model or the portion of the outer surface of the virtual 3D model that extends beyond the boundaries. . The boundaries can be visualized as a semi-transparent surface such that the outer surface of the virtual 3D model can be seen even when extending beyond the boundaries.

En el lado lingual y bucal del sitio objetivo, el volumen limitante puede en la práctica estar abierto ya que ninguna parte de la representación 3D digital del conjunto de dientes está presente allí para bloquear el movimiento de la restauración dental fabricada. On the lingual and buccal side of the target site, the limiting volume may in practice be open as no part of the digital 3D representation of the set of teeth is present there to block movement of the fabricated dental restoration.

La figura 7 muestra un ejemplo de procesos iterativos en el método. En este proceso iterativo, el diseño 703 del modelo 3D virtual de la restauración dental se inicia a partir de una versión inicial del modelo 3D virtual proporcionado en el paso 731. Al proporcionar la versión inicial del modelo 3D virtual, se genera la superficie exterior del modelo 3D virtual. En el paso 732 se determina si una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual se puede insertar en el sitio objetivo. Esto puede determinarse, por ejemplo, a partir de la detección de una colisión virtual donde el modelo 3D virtual se mueve virtualmente a lo largo de la ruta de inserción y se determina el solapamiento entre el volumen del modelo 3D virtual y el volumen de la sección vecina del conjunto de dientes del paciente. Si la restauración dental no se puede insertar en el sitio objetivo, se realizan los pasos 733-735. En el paso 733, la superficie exterior se modifica, por ejemplo, esculpiendo manualmente el modelo 3D virtual para evitar o al menos reducir las colisiones virtuales. En el paso 734 se busca una ruta de inserción aceptable para el modelo 3D virtual con la superficie exterior modificada o para un rango de rutas de inserción que juntas forman un cono de ruta de inserción en el que es aceptable una ruta de inserción elegida arbitrariamente. La ruta de inserción aceptable puede ser la ruta de inserción elegida inicialmente o una ruta de inserción modificada. En el paso 735, se visualiza la porción del modelo 3D virtual, que colisiona virtualmente con los dientes de la sección vecina, para la ruta de inserción encontrada. El paso 732 se repite entonces y el operador y/o un algoritmo implementado por ordenador deciden si una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual modificado se puede insertar en el sitio objetivo. Si este no es aún el caso, se repiten los pasos 733-735 hasta que se pueda insertar la restauración dental en el sitio objetivo. Cuando se determina en el paso 732 que se puede insertar la restauración dental, el método continúa con los pasos 736 y 737. En el paso 736, el modelo 3D virtual, que se encontró que era insertable, se visualiza junto con la representación 3D digital del conjunto de dientes de tal manera que el operador pueda evaluar la adecuación del modelo 3D virtual de la restauración dental. En el paso 737, el modelo 3D virtual se finaliza y se prepara para la fabricación CAM. Con el método descrito aquí, las colisiones del modelo 3D virtual se visualizan para cada modificación de la superficie exterior del modelo 3D virtual y/o para el cambio de la ruta de inserción. Esto tiene la ventaja de que un operador recibe continuamente información relacionada con cuán adecuada es la forma actual del modelo 3D virtual. Al tomar decisiones mediante el uso de un algoritmo implementado por ordenador, no es necesario visualizar las colisiones y el paso 735 puede omitirse en algunas iteraciones.Figure 7 shows an example of iterative processes in the method. In this iterative process, the design 703 of the virtual 3D model of the dental restoration is started from an initial version of the virtual 3D model provided in step 731. By providing the initial version of the virtual 3D model, the outer surface of the virtual 3D model. At step 732 it is determined whether a dental restoration fabricated from the virtual 3D model can be inserted at the target site. This can be determined, for example, from the detection of a virtual collision where the virtual 3D model moves virtually along the insertion path and the overlap between the volume of the virtual 3D model and the volume of the section is determined. neighbor of the patient's set of teeth. If the dental restoration cannot be inserted at the target site, steps 733-735 are performed. In step 733, the outer surface is modified, for example, by manually sculpting the virtual 3D model to avoid or at least reduce virtual collisions. At step 734 an acceptable insertion path is searched for the virtual 3D model with the modified outer surface or for a range of insertion paths that together form an insertion path cone in which an arbitrarily chosen insertion path is acceptable. The acceptable insertion route can be the initially chosen insertion route or a modified insertion route. At step 735, the portion of the virtual 3D model, which virtually collides with the teeth of the neighboring section, is displayed for the found insertion path. Step 732 is then repeated and the operator and / or a computer implemented algorithm decides whether a dental restoration fabricated from the modified virtual 3D model can be inserted into the target site. If this is not yet the case, steps 733-735 are repeated until the dental restoration can be inserted at the target site. When it is determined in step 732 that the dental restoration can be inserted, the method continues with steps 736 and 737. In step 736, the virtual 3D model, which was found to be insertable, is displayed along with the digital 3D representation. of the set of teeth in such a way that the operator can evaluate the adequacy of the virtual 3D model of the dental restoration. At step 737, the virtual 3D model is finalized and prepared for CAM fabrication. With the method described here, the collisions of the virtual 3D model are displayed for each modification of the outer surface of the virtual 3D model and / or for the change of the insertion path. This has the advantage that an operator continuously receives information related to the suitability of the current shape of the virtual 3D model. When making decisions using a computer-implemented algorithm, it is not necessary to visualize the collisions and step 735 can be skipped in some iterations.

Un método iterativo también puede basarse en el enfoque de volumen limitante en el que se determina si la superficie exterior generada del modelo 3D virtual está confinada dentro del volumen limitante. Si este no es el caso, la ruta de inserción puede ajustarse por lo que también cambian los límites del volumen limitante. El cambio en el volumen limitante y el cambio correspondiente en la porción del modelo 3D virtual que se extiende más allá del volumen limitante se pueden visualizar para cada ruta de inserción. Al modificar la ruta de inserción, el operador puede seleccionar entonces una ruta de inserción que sea la más adecuada. A este respecto, la ruta de inserción más adecuada puede ser aquella en la que la parte del modelo 3D virtual de la restauración dental que debe eliminarse, es decir, la parte que se extiende más allá del volumen limitante, tiene el menor impacto sobre la restauración dental fabricada. Cuando se ha encontrado la ruta de inserción final, la superficie exterior del modelo 3D virtual se modifica automáticamente, por ejemplo, cortando la superficie exterior generada hasta los límites del volumen limitante o esculpiendo manualmente el modelo 3D virtual. El modelo 3D virtual diseñado, que se encontró que podía insertarse así, se puede visualizar junto con la representación 3D digital del conjunto de dientes, de tal manera que el operador pueda evaluar la idoneidad del modelo 3D virtual final de la restauración dental. Finalmente, el modelo 3D virtual se finaliza y prepara para la fabricación CAM.An iterative method can also be based on the limiting volume approach in which it is determined whether the generated outer surface of the virtual 3D model is confined within the limiting volume. If this is not the case, the insert path can be adjusted so the limiting volume limits also change. The change in limiting volume and the corresponding change in the portion of the virtual 3D model that extends beyond the limiting volume can be visualized for each insertion path. By modifying the insert path, the operator can then select an insert path that is the most suitable. In this regard, the most suitable route of insertion may be one in which the part of the virtual 3D model of the dental restoration to be removed, i.e. the part that extends beyond the limiting volume, has the least impact on the fabricated dental restoration. When the final insertion path has been found, the outer surface of the virtual 3D model is automatically modified, for example by cutting the generated outer surface to the limits of the limiting volume or manually sculpting the virtual 3D model. The designed virtual 3D model, which was found to be able to be inserted in this way, can be visualized along with the digital 3D representation of the set of teeth, such that the operator can assess the suitability of the final virtual 3D model of the dental restoration. Finally, the virtual 3D model is finalized and prepared for CAM fabrication.

La figura 8 muestra capturas de pantalla de una implementación por ordenador de una realización del método en el que la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental se modifica basándose en un volumen limitante.Figure 8 shows screenshots of a computer implementation of an embodiment of the method in which the generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration is modified based on a limiting volume.

La figura 8A muestra una superficie exterior generada de un modelo 3D virtual 817 de la restauración dental y los dientes de la sección vecina 814 de una representación 3D digital obtenida del conjunto de dientes del paciente. La superficie exterior del modelo 3D virtual 817 se genera en el sitio objetivo y en el sitio objetivo no hay colisiones con los dientes de la sección vecina 814. Sin embargo, la superficie exterior generada del modelo 3D virtual es tal que una restauración dental fabricada a partir de la forma ilustrada del modelo 3D virtual no se puede insertar en el conjunto de dientes del paciente debido a colisiones con los dientes vecinos.Figure 8A shows a generated outer surface of a virtual 3D model 817 of the dental restoration and neighboring section teeth 814 from a digital 3D representation of the patient's set of teeth. The outer surface of the virtual 3D model 817 is generated at the target site and at the target site there are no collisions with the teeth of the neighboring section 814. However, the generated outer surface of the virtual 3D model is such that a dental restoration fabricated from From the illustrated shape the virtual 3D model cannot be inserted into the patient's tooth set due to collisions with neighboring teeth.

Las figuras 8B a 8H muestran cómo se puede modificar la superficie exterior generada del modelo 3D virtual de tal manera que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado se pueda insertar a lo largo de una ruta de inserción vertical, es decir, a lo largo de una ruta de inserción perpendicular al plano oclusal del conjunto de dientes. El límite de un volumen limitante para la sección vecina del conjunto de dientes está en parte determinado por un bloqueo virtual de las regiones socavadas de la sección vecina, de tal manera que las primeras porciones de los límites 8161, 8163 más cercanos al sitio objetivo se determinen a partir de una superficie virtual generada por un bloqueo virtual de la sección vecina. Las segundas porciones de los límites 8162, 8164 están conformadas de acuerdo con las superficies de los dientes en la sección vecina 814 que no fueron bloqueadas. Figures 8B to 8H show how the generated outer surface of the virtual 3D model can be modified in such a way that a dental restoration made from the designed virtual 3D model can be inserted along a vertical insertion path, that is, to along an insertion path perpendicular to the occlusal plane of the set of teeth. The limit of a limiting volume for the neighboring section of the set of teeth is in part determined by a virtual blockage of the undermined regions of the neighboring section, such that the first portions of the boundaries 8161, 8163 closest to the target site are determined from a virtual surface generated by a virtual blockage of the neighboring section. The second portions of the boundaries 8162, 8164 are shaped in accordance with the surfaces of the teeth in the neighboring section 814 that were not blocked.

La figura 8C muestra el modelo 3D virtual 817, un límite 816 del volumen limitante y el diente de la sección vecina 814 opuesta al límite. Estas entidades están dispuestas de la misma manera que en la figura 8B y en la figura 8C se ven desde el lado izquierdo de la figura 8B. Una porción 818 del modelo 3D virtual generado se extiende fuera del límite 816 del volumen limitante de tal manera que el modelo 3D virtual 817 no esté confinado dentro del volumen limitante. En algunos casos, el operador puede concluir que la cantidad de solapamiento entre el modelo 3D virtual y el volumen limitante es insignificante y que una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual se puede insertar con un movimiento aceptable de los dientes de la sección vecina.Figure 8C shows the virtual 3D model 817, a limit 816 of the limiting volume and the tooth of the neighboring section 814 opposite the limit. These entities are arranged in the same way as in Figure 8B and in Figure 8C viewed from the left side of Figure 8B. A portion 818 of the generated virtual 3D model extends outside the boundary 816 of the limiting volume in such a way that the virtual 3D model 817 is not confined within the limiting volume. In some cases, the operator may conclude that the amount of overlap between the virtual 3D model and the limiting volume is negligible and that a dental restoration fabricated from the virtual 3D model can be inserted with acceptable tooth movement from the neighboring section.

En otros casos, el operador puede decidir que debe modificarse la superficie exterior generada del modelo 3D virtual 817 y elegir la utilización de una herramienta virtual de esculpido 839 para modificar la parte 818 de la superficie exterior generada del modelo 3D virtual 817 como se ilustra en la figura 8D. En el caso ilustrado en la figura 8, la superficie exterior se empuja hacia una superficie virtual definida a 0,01 mm del límite del volumen limitante en el diente de la sección vecina. El operador también podría decidir empujar la superficie exterior para que encaje exactamente en el límite o para tener una distancia aún mayor entre el límite y la superficie exterior.In other cases, the operator may decide that the generated outer surface of the virtual 3D model 817 should be modified and choose to use a virtual sculpting tool 839 to modify the portion 818 of the generated outer surface of the virtual 3D model 817 as illustrated in Figure 8D. In the case illustrated in Figure 8, the outer surface is pushed towards a virtual surface defined 0.01 mm from the limit of the limiting volume on the tooth of the neighboring section. The operator could also decide to push the outer surface to fit exactly on the boundary or to have an even greater distance between the boundary and the outer surface.

La figura 8E muestra una captura de pantalla del límite del volumen limitante 816, el modelo 3D virtual 817 de la restauración dental y varios dientes de la representación 3D digital del conjunto de dientes 810, todos vistos desde el mismo punto de vista que en la figura 8C y 8D. Se ha determinado una sección transversal del modelo 3D virtual 817 y la sección vecina 814 para el plano definido por el punto de origen 840 y la normal 841. La sección transversal se ve en el inserto de la figura donde el lado derecho del inserto está más cerca del punto de vista. En el inserto se ven las secciones transversales del modelo 3D virtual 817, el diente de la sección vecina, y un diente preparado 812 en el sitio objetivo. La porción 818 del modelo 3D virtual que se extiende fuera del límite del volumen limitante se ve aquí como una superficie que se extiende dentro de la región socavada de la sección vecina. Las secciones transversales vistas en el inserto confirman que el modelo 3D virtual de la restauración dental debe modificarse para garantizar que la restauración dental se pueda insertar en el sitio objetivo.Figure 8E shows a screenshot of the limiting volume boundary 816, the virtual 3D model 817 of the dental restoration, and several teeth from the digital 3D rendering of the tooth set 810, all viewed from the same vantage point as in the figure. 8C and 8D. A cross section of the virtual 3D model 817 and the neighboring section 814 have been determined for the plane defined by the point of origin 840 and the normal 841. The cross section is seen in the insert in the figure where the right side of the insert is furthest close to the point of view. The insert shows the cross sections of the virtual 3D model 817, the tooth from the neighboring section, and a prepared tooth 812 at the target site. The portion 818 of the virtual 3D model that extends outside the boundary of the limiting volume is seen here as a surface that extends into the undercut region of the neighboring section. The cross sections seen in the insert confirm that the virtual 3D model of the dental restoration must be modified to ensure that the dental restoration can be inserted at the target site.

El esculpido descrito con respecto a la figura 8D se realiza sobre el modelo 3D virtual visto en la figura 8E, se elimina la región superpuesta de la superficie exterior generada con el volumen limitante y una restauración dental, fabricada a partir del modelo 3D virtual diseñado 817, puede insertarse ahora en el sitio objetivo como se ilustra en el inserto de la figura 8F, donde el modelo 3D virtual ya no tiene una parte que se extiende dentro de la región socavada de la sección vecina. Cuando se realiza la misma modificación en el lado opuesto del modelo 3D virtual (si es necesario) puede insertarse en el sitio objetivo una restauración dental fabricada a partir del modelo 3D virtual. La figura 9 muestra un esquema de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención. El sistema 950 comprende un dispositivo informático 951 que comprende un medio legible por ordenador 952 y un procesador 953. El sistema comprende además una unidad de presentación visual 956, un teclado de ordenador 954 y un ratón de ordenador 955 para introducir datos y activar botones virtuales visualizados en la unidad de presentación visual 956. La unidad de presentación visual 956 puede ser una pantalla de ordenador. El dispositivo informático 951 es capaz de recibir una representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente desde un dispositivo de escaneo 957, como el escáner intraoral TRIOS fabricado por 3shape A/S, o capaz de recibir datos de escaneo desde tal dispositivo de escaneo y formar una representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente basándose en tales datos de escaneo. La representación 3D digital recibida o formada puede almacenarse en el medio legible por ordenador 952 y proporcionarse al procesador 953. El procesador 953 está configurado para determinar una ruta de inserción para la restauración dental al sitio objetivo basándose en la representación 3D digital; y para diseñar un modelo 3D virtual de la restauración dental basado en la representación 3D digital del conjunto de dientes, usando el método de acuerdo con cualquiera de las realizaciones. En el diseño del modelo 3D virtual y en la determinación de una ruta de inserción, se pueden presentar al operador una o más opciones, por ejemplo, si se proyecta la superficie exterior generada del modelo 3D virtual sobre un límite de un volumen limitante o para cortar virtualmente la superficie exterior generada hasta el límite. Otras opciones pueden relacionarse con valores numéricos, por ejemplo el solapamiento máximo permitido entre el modelo 3D virtual y la sección vecina de la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente. Las opciones se pueden presentar en una interfaz de usuario visualizada en la unidad de presentación visual 956.The sculpting described with respect to Figure 8D is performed on the virtual 3D model seen in Figure 8E, the overlapping region of the outer surface generated with the limiting volume is eliminated and a dental restoration, manufactured from the virtual 3D model designed 817 , can now be inserted into the target site as illustrated in the insert of Figure 8F, where the virtual 3D model no longer has a portion that extends into the undercut region of the neighboring section. When the same modification is made on the opposite side of the virtual 3D model (if necessary) a dental restoration made from the virtual 3D model can be inserted at the target site. Figure 9 shows a schematic of a system according to an embodiment of the present invention. The system 950 comprises a computing device 951 comprising a computer-readable medium 952 and a processor 953. The system further comprises a display unit 956, a computer keyboard 954, and a computer mouse 955 for entering data and activating virtual buttons. displayed on display unit 956. Display unit 956 may be a computer screen. The computing device 951 is capable of receiving a digital 3D representation of the patient's set of teeth from a scanning device 957, such as the TRIOS intraoral scanner manufactured by 3shape A / S, or capable of receiving scan data from such a scanning device and forming a digital 3D representation of the patient's set of teeth based on such scan data. The received or formed digital 3D representation can be stored on computer-readable medium 952 and provided to processor 953. Processor 953 is configured to determine an insertion route for dental restoration to the target site based on the digital 3D representation; and to design a virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth, using the method according to any of the embodiments. In designing the virtual 3D model and in determining an insertion path, one or more options can be presented to the operator, for example, whether to project the generated outer surface of the virtual 3D model over a boundary of a limiting volume or to Virtually cut the generated outer surface to the limit. Other options may relate to numerical values, for example the maximum allowed overlap between the virtual 3D model and the neighboring section of the digital 3D representation of the patient's set of teeth. The options may be presented in a user interface displayed on the display unit 956.

El sistema comprende una unidad 958 para transmitir el modelo 3D virtual diseñado a, por ejemplo, un dispositivo de fabricación asistido por ordenador (CAM) 959 para fabricar la restauración dental o a otro sistema informático ubicado, por ejemplo, en un centro de bruñido donde se fabrica la restauración dental. La unidad para transmitir el modelo 3D virtual puede ser una conexión por cable o inalámbrica.The system comprises a unit 958 for transmitting the designed virtual 3D model to, for example, a computer aided manufacturing device (CAM) 959 to fabricate the dental restoration or to another computer system located, for example, in a honing center where it is manufactures dental restoration. The unit for transmitting the virtual 3D model can be a wired or wireless connection.

El escaneo del conjunto de dientes del paciente utilizando el dispositivo de escaneo 957 se puede realizar en un dentista, mientras que el diseño del modelo 3D virtual de la restauración dental se realiza en un laboratorio dental. En tales casos, la representación 3D digital del conjunto de dientes del paciente se puede proporcionar a través de una conexión a Internet entre el dentista y el laboratorio dental.The scanning of the patient's set of teeth using the 957 scanning device can be performed at a dentist, while the design of the virtual 3D model of the dental restoration is performed in a dental laboratory. In such cases, the digital 3D representation of the patient's set of teeth can be provided through an Internet connection between the dentist and the dental laboratory.

La figura 10 muestra un esquema de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización de la invención.Figure 10 shows a schematic of a user interface according to an embodiment of the invention.

La figura 10A muestra una primera parte 1071 de la interfaz de usuario 1070 en la que secciones transversales de una superficie exterior generada del modelo 3D virtual de la restauración dental, una parte de la representación 3D digital correspondiente al sitio objetivo y una sección vecina contigua se muestran junto con la dirección de inserción y el límite de un volumen limitante determinado a partir de un segmento de circunferencia de la representación 3D digital. La orientación de la ruta de inserción se puede cambiar utilizando una herramienta de señalización, tal como un ratón de ordenador. La segunda parte 1072 de la interfaz de usuario comprende una sección de introducción de datos 1074 para introducir datos relacionados con, por ejemplo, el solapamiento permitido entre el modelo 3D virtual de la restauración dental y la sección vecina de la representación 3D digital de los dientes. La segunda parte comprende además una sección 1075 para presentar representaciones en sección transversal del modelo 3D virtual y la sección vecina y su solapamiento en estas vistas en sección transversal. Un botón virtual 1073 está configurado para hacer que los datos introducidos en la sección de introducción de datos 1074 se apliquen directamente a la superficie exterior generada del modelo 3D virtual o a una herramienta virtual utilizada para modificar el modelo 3D virtual. La herramienta virtual puede ser una herramienta virtual de esculpido que se utiliza para seleccionar qué partes del modelo 3D virtual se modificarán de acuerdo con los datos introducidos en la sección de introducción de datos 1074.Figure 10A shows a first part 1071 of the user interface 1070 in which cross sections of a generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration, a part of the digital 3D representation corresponding to the target site and an adjoining neighboring section are shown together with the insertion direction and the limit of a limiting volume determined from a circumference segment of the digital 3D representation. The orientation of the insertion path can be changed using a pointing tool, such as a computer mouse. The second part 1072 of the user interface comprises a data entry section 1074 for entering data related to, for example, the allowed overlap between the virtual 3D model of dental restoration and neighboring section of teeth digital 3D rendering. The second part further comprises a section 1075 for presenting cross-sectional representations of the virtual 3D model and the neighboring section and their overlap in these cross-sectional views. A virtual button 1073 is configured to cause the data entered in the data entry section 1074 to apply directly to the generated outer surface of the virtual 3D model or to a virtual tool used to modify the virtual 3D model. The virtual tool may be a virtual sculpting tool that is used to select which parts of the virtual 3D model will be modified in accordance with the data entered in data entry section 1074.

La interfaz de usuario se puede visualizar en una unidad de presentación visual, tal como una pantalla de ordenador que es parte de un sistema configurado para implementar el método de acuerdo con la presente invención.The user interface can be displayed on a display unit, such as a computer screen that is part of a system configured to implement the method in accordance with the present invention.

En las figuras 10B y 10C se muestran una presentación simplificada de la interfaz de usuario que muestra solo la primera parte 1071 y el botón virtual 1073. En la primera parte, se observa una situación correspondiente al caso descrito en relación con la figura 4A. La superficie exterior generada del modelo 3D virtual 1017 de la restauración dental se extiende fuera del límite del volumen limitante 1016 y el operador desea modificar la superficie exterior de tal manera que en el modelo 3D virtual diseñado la superficie exterior quede confinada dentro del límite del volumen limitante. Por consiguiente, el usuario ha introducido esta elección en la sección de introducción de datos 1074 ilustrada en la figura 10A y al presionar el botón virtual 1073, esta elección se aplica directamente al modelo 3D virtual, de tal manera que la superficie exterior queda confinada dentro del límite del volumen limitante como se ve en la figura 10C.Figures 10B and 10C show a simplified presentation of the user interface showing only the first part 1071 and the virtual button 1073. In the first part, a situation corresponding to the case described in relation to figure 4A is observed. The generated outer surface of the virtual 3D model 1017 of the dental restoration extends outside the limit of the limiting volume 1016 and the operator wishes to modify the outer surface in such a way that in the designed virtual 3D model the outer surface is confined within the volume boundary limiting. Consequently, the user has entered this choice in the data entry section 1074 illustrated in Figure 10A and by pressing the virtual button 1073, this choice is applied directly to the virtual 3D model, such that the outer surface is confined within. of the limiting volume limit as seen in Figure 10C.

La figura 11 muestra capturas de pantalla de ordenador que ilustran el problema resuelto por la invención. La figura 11A muestra una superficie exterior generada de un modelo 3D virtual 1117 de la restauración dental y los dientes de la sección vecina 1114 de una representación 3D digital, obtenida del conjunto de dientes del paciente, vista a lo largo de una línea paralela al arco dental en el sitio objetivo. La superficie exterior del modelo 3D virtual 1117 se genera en el sitio objetivo y en el sitio objetivo no hay colisiones con los dientes de la sección vecina 1114. Sin embargo, la superficie exterior generada del modelo 3D virtual es tal que una restauración dental fabricada de la forma ilustrada del modelo 3D virtual no se puede insertar en el conjunto de dientes del paciente debido a colisiones con los dientes adyacentes. Como se ilustra en la figura 11B, una parte 1118 de la superficie exterior generada 1117 corta los dientes de la sección vecina 1114 cuando la restauración dental se mueve a lo largo de la ruta de inserción. Para la restauración dental fabricada esto se correspondería con una colisión entre la restauración y los dientes vecinos. La figura 11B muestra el modelo 3D virtual en una posición a lo largo de la ruta de inserción. La porción del modelo 3D virtual 1117, que prácticamente colisiona con la sección vecina 1114, se puede encontrar añadiendo las colisiones para todas las posiciones relevantes a lo largo de la ruta de inserción. La parte del modelo 3D virtual 1117, que prácticamente colisiona con la sección vecina 1114, también se puede encontrar determinando un volumen limitante de la representación 3D digital de los dientes. El límite 1116 del volumen limitante se define aquí mediante un bloqueo virtual de los dientes vecinos por debajo de la circunferencia del diente vecino y la superficie del diente sobre la línea de circunferencia. La superficie exterior del modelo 3D virtual generado en el sitio objetivo no interseca la representación 3D digital de los dientes, sino que se cruza con el límite 1116 del volumen limitante y la parte intersecante 1118 debe eliminarse si se quiere una ruta de inserción al sitio objetivo libre de colisiones para la restauración dental fabricada.Figure 11 shows computer screen shots illustrating the problem solved by the invention. Figure 11A shows a generated outer surface of a virtual 3D model 1117 of the dental restoration and neighboring section teeth 1114 of a digital 3D representation, obtained from the patient's set of teeth, viewed along a line parallel to the arch. dental at the target site. The outer surface of the virtual 3D model 1117 is generated at the target site and at the target site there are no collisions with the teeth of the neighboring section 1114. However, the generated outer surface of the virtual 3D model is such that a dental restoration made of The illustrated shape of the virtual 3D model cannot be inserted into the patient's teeth set due to collisions with adjacent teeth. As illustrated in FIG. 11B, a portion 1118 of the generated outer surface 1117 intersects the teeth of the neighboring section 1114 as the dental restoration moves along the path of insertion. For the fabricated dental restoration this would correspond to a collision between the restoration and neighboring teeth. Figure 11B shows the virtual 3D model at a position along the insertion path. The portion of the virtual 3D model 1117, which practically collides with the neighboring section 1114, can be found by adding the collisions for all relevant positions along the insertion path. The part of the virtual 3D model 1117, which practically collides with the neighboring section 1114, can also be found by determining a limiting volume of the digital 3D representation of the teeth. The limit 1116 of the limiting volume is defined here by a virtual locking of the neighboring teeth below the circumference of the neighboring tooth and the surface of the tooth on the circumference line. The outer surface of the virtual 3D model generated at the target site does not intersect the digital 3D representation of the teeth, but intersects the boundary 1116 of the limiting volume and the intersecting portion 1118 must be removed if an insertion route to the target site is to be desired collision-free for fabricated dental restorations.

La figura 12 muestra una vista en sección transversal de las capturas de pantalla de la figura 11. Las secciones transversales son del modelo 3D virtual 1117 y la sección vecina 1114 en un plano que es paralelo al arco dental en el sitio objetivo y normal a la superficie oclusal de los dientes. El lado derecho de las secciones transversales está más cerca del observador cuando se mira a las capturas de pantalla de la figura 11. La figura 12A muestra la superficie exterior de un modelo 3D virtual 1217 generado en el sitio objetivo de la representación 3D digital obtenida del conjunto de dientes del paciente y la sección vecina 1214 del conjunto de dientes. Como se ve, el modelo 3D virtual no interseca los dientes de la sección vecina 1214. En la figura 12B, el modelo 3D virtual se mueve a lo largo de la ruta de inserción 1213 y en la posición ilustrada en la figura 12B, una parte 1218 de la superficie exterior generada 1217 interseca con los dientes de la sección vecina 1214. Para la restauración dental fabricada esto se correspondería con una colisión entre la restauración y los dientes adyacentes. La porción del modelo 3D virtual 1217, que prácticamente colisiona con la sección vecina 1214, puede encontrarse determinando un volumen limitante de la representación 3D digital de los dientes. El límite 1216 del volumen limitante sigue la ruta de inserción entre la circunferencia de los dientes adyacentes y la superficie del diente por encima de la línea de circunferencia. La superficie exterior del modelo 3D virtual generado en el sitio objetivo no interseca la representación 3D digital de los dientes, sino que interseca con el límite 1216 del volumen limitante y la parte intersecante 1218 debe eliminarse si se quiere una ruta de inserción libre de colisiones al sitio objetivo para la restauración dental fabricada.Figure 12 shows a cross-sectional view of the screenshots of Figure 11. The cross-sections are of the virtual 3D model 1117 and neighboring section 1114 in a plane that is parallel to the dental arch at the target site and normal to the occlusal surface of the teeth. The right side of the cross sections is closer to the observer when looking at the screenshots in Figure 11. Figure 12A shows the outer surface of a virtual 3D model 1217 generated at the target site of the digital 3D representation obtained from the patient set of teeth and neighboring section 1214 of the set of teeth. As seen, the virtual 3D model does not intersect the teeth of neighboring section 1214. In Figure 12B, the virtual 3D model moves along the insertion path 1213 and in the position illustrated in Figure 12B, a portion 1218 of the generated outer surface 1217 intersects the teeth of the neighboring section 1214. For the fabricated dental restoration this would correspond to a collision between the restoration and the adjacent teeth. The portion of the virtual 3D model 1217, which practically collides with the neighboring section 1214, can be found determining a limiting volume of the digital 3D representation of the teeth. Limiting volume boundary 1216 follows the path of insertion between the circumference of the adjacent teeth and the tooth surface above the circumference line. The outer surface of the virtual 3D model generated at the target site does not intersect the digital 3D representation of the teeth, but instead intersects the limit 1216 of the limiting volume and the intersecting portion 1218 must be removed if a collision-free insertion path is desired when target site for fabricated dental restoration.

Aunque se han descrito y se muestran en detalle algunas realizaciones, la invención no está restringida a ellas, sino que también puede realizarse de otras formas dentro del alcance de la materia definida en las siguientes reivindicaciones. En particular, debe entenderse que pueden utilizarse otras realizaciones y pueden realizarse modificaciones estructurales y funcionales sin apartarse del alcance de la presente invención.Although some embodiments have been described and shown in detail, the invention is not restricted to them, but may also be carried out in other ways within the scope of the matter defined in the following claims. In particular, it should be understood that other embodiments can be used and structural and functional modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

En las reivindicaciones de dispositivos que enumeran varios medios, algunos de estos medios pueden materializarse por uno y el mismo elemento de hardware. El mero hecho de que ciertas medidas se enumeren en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes o se describan en diferentes realizaciones no indica que una combinación de estas medidas no pueda usarse con ventaja.In device claims listing multiple media, some of these media can be embodied by one and the same piece of hardware. The mere fact that certain measures are listed in claims mutually different dependent or described in different embodiments does not indicate that a combination of these measures cannot be used to advantage.

Una reivindicación puede referirse a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y "cualquiera" significa "una o más" de las reivindicaciones precedentes.A claim may refer to any of the preceding claims, and "any" means "one or more" of the preceding claims.

Debe enfatizarse que el término "comprende/que comprende" cuando se usa en esta memoria se adopta 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.It should be emphasized that the term "comprises / comprising" when used herein is adopted to specify the presence of indicated features, integers, steps or components, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components or groups thereof.

Las características del método descrito anteriormente y en lo que sigue puede implementarse por software y llevarse a cabo en un sistema de procesamiento de datos u otros medios de procesamiento ocasionados 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 pueden implementarse mediante circuitos cableados en lugar de software o en combinación con software. The features of the method described above and below can be implemented by software and carried out in a data processing system or other processing means caused by the execution of computer-executable instructions. The instructions may be program code means loaded into a memory, such as RAM, from a storage medium or from another computer over a computer network. Alternatively, the features described can be implemented using hardwired circuits instead of software or in combination with software.

Claims

1. A method for designing a virtual 3D model (317, 417, 517) of a dental restoration, comprising:

- obtaining a digital 3D representation (210) of a set of teeth of a patient, said digital 3D representation comprising a section corresponding to a target site (211);

-determine an insertion route (313, 413, 513) for dental restoration to the target site;

- determining a limiting volume from the digital 3D representation, where the limiting volume comprises a limit (3161, 3162, 3163, 3164) that provides an indication of the space available for dental restoration when moving along the insertion path; Y

-design the virtual 3D model of the dental restoration so that the virtual 3D model is confined within the limiting volume.

The method according to claim 1, further comprising

- designing the virtual 3D model of the dental restoration based on the digital 3D representation of the set of teeth, which comprises generating an outer surface of the virtual 3D model; where the determined insertion route and the outer surface of the designed virtual 3D model allow a dental restoration made from the designed virtual 3D model to be moved along the insertion route to the target site.

The method of claim 2, further comprising shaping or modifying the generated outer surface such that the outer surface is confined within the limiting volume or within a predetermined deviation from the limiting volume.

The method according to any of the preceding claims, wherein designing comprises projecting portions of the virtual 3D model, extending outside the limiting volume, onto the limit of the limiting volume in such a way that the outer surface is confined within the limiting volume. .

The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the design comprises virtually trimming portions of the generated outer surface of the virtual 3D model of the dental restoration, which extends outside the limiting volume, such that the surface exterior is confined within the limiting volume.

The method according to any one of claims 2 to 5, wherein designing comprises projecting portions of the generated outer surface of the virtual 3D model, which extends beyond a predetermined threshold distance away from the limit of the limiting volume, onto a surface virtual disposed at the predetermined threshold distance of the limiting surface, or virtually cutting out said parts such that no part of the virtual 3D model extends beyond the limit of the limiting volume than the predetermined threshold distance.

7. The method according to any preceding claim, wherein the limiting volume is determined from a circumference segment of the neighboring section corresponding to one or more teeth surrounding the target site.

The method according to claim 7, wherein the limiting volume is determined from a line defined by a deviation of the circumference segment from the neighboring section.

The method according to either of claims 7 or 8, wherein part of the limiting volume boundary comprises a first portion and a second portion, wherein the first and second portions are separated by the circumference segment or the deviation line, and where the first portion is at the target site.

The method according to claim 9, wherein the first and / or second portion of the boundary is formed by extending the circumference segment of the neighboring section or the line defined by the deviation of the circumference segment along the path insertion such that the formed surface defines the boundary.

The method according to claim 9, wherein a part of the second portion of the boundary is configured to follow the surface of the teeth in the neighboring section.

The method according to any one of claims 9 to 11, wherein the first portion of the boundary is determined from a virtual surface generated by a virtual blockage of the neighboring section.

The method according to any one of claims 8 to 12, wherein the limiting volume is defined from the circumference segment of the neighboring tooth and from the deviation line of the other neighboring tooth; or the limiting volume is defined from the deviation lines of both neighboring teeth.

14. A non-transient computer-readable medium that stores a computer program, wherein said computer program is configured for a data processing system to obtain a digital 3D representation (210) of a set of teeth from a patient, said 3D representation comprising digital a section corresponding to a target site (211); determines an insertion route (313, 413, 513) for a dental restoration to the target site; determines a limiting volume of the digital 3D representation, where the limiting volume comprises a limit (3161, 3162, 3163, 3164) that provides an indication of the space available for dental restoration as it moves along the insertion path; and designs a virtual 3D model (317, 417, 517) of the dental restoration such that the virtual 3D model is confined within the limiting volume.