ES2814231T3 - Dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental, con un dispositivo de exploración (20), que está previsto para explorar el maxilar de un paciente y generar a partir de ello datos de imagen correspondientes, un primer dispositivo de procesamiento (22), que está configurado para generar datos de implante en los datos de imagen para el establecimiento de una posición, una orientación y un espacio (50) para la disposición de un implante, los cuales indican parámetros para la disposición del implante, como en particular las dimensiones del espacio (50) establecido para ello, un segundo dispositivo de procesamiento (26), que está configurado para comparar los datos de implante con los datos almacenados de una pluralidad de realizaciones de implante diferentes e indicar como resultado de esta comparación al menos una realización de implante adecuada de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes, y un dispositivo de transformación (34) que está configurado para transformar los datos de implante en base a un sistema de coordenadas de referencia (R) en datos de máquina para una máquina de mecanizado (38) a usar en relación con la inserción del implante en el maxilar, caracterizado por una sección de referencia (2), sobre o en la que se deben disponer elementos de referencia (10) para la definición de un sistema de coordenadas de referencia (R), una sección de plantilla (4), que está prevista para la recepción de la sección de referencia (2) en una disposición definida, para la fijación separable en el maxilar de un paciente y para la recepción o configuración de al menos una pieza de prótesis dental, y medios de retención (12), que están dispuestos en una posición definida en referencia a los elementos de referencia (10) y están configurados para una sujeción separable de la disposición de sección de plantilla (4) y sección de referencia (2) en la máquina de mecanizado (38), en particular una máquina de fresado CNC, para la integración al menos de un elemento funcional (42), preferiblemente un orificio, al menos en la sección de plantilla (4).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental
La invención se refiere a un dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental, así como un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental.
En la planificación asistida por ordenador de forma continua de un suministro dental, que se realiza mediante los datos de volumen del paciente 3D individuales, existe el planteamiento del problema en el suministro y transformación de información continuos de la planificación en el juego de datos del paciente hasta la fabricación. Los desarrollos llevados a la práctica hasta ahora padecen de una ruptura de la información en la cadena digital de procesos. Los datos de planificación (p. ej. posición y orientación de los implantes y casquillos de perforación) están presentes en primer lugar en el sistema de coordenadas de la TC y por consiguiente no se pueden usar directamente para la producción. Se deben convertir en un sistema de coordenadas unitario y conocido, a fin de obtener un flujo de trabajo digital continuamente conveniente. A este respecto, los objetos de referencia necesarios para esta transformación deben ser conocidos tanto en el juego de datos de volumen 3D, como también en el juego de datos de la plantilla de posicionamiento.
El documento US 2013/0316298 A1, que constituye el estado de la técnica más próximo, da a conocer un dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental, con un dispositivo de exploración, que explora el maxilar de un paciente y genera a partir de ello datos de imagen correspondientes, con un primer dispositivo de procesamiento, que genera los datos de implante en los dato de imagen debido a una constatación de una posición, una orientación y un espacio para la disposición de un implante, con un segundo dispositivo de procesamiento, que compara los datos de implante con los datos almacenados de una pluralidad de realizaciones de implante diferentes e indica como resultado de esta comparación al menos una realización de implante adecuada a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes, y con un dispositivo de transformación, que transforma los datos de implante en base a un sistema de coordenadas de referencia en datos de máquina para una máquina de mecanizado, que se usa para la inserción del implante en el maxilar.
Las ayudas de perforación individuales al paciente para la implantación con precisión de ajuste de implantes dentales son válidas como estado de la técnica (EP 1 101 451 A2). Para la fabricación de plantillas de posicionamiento individuales para la implantación dental, la elaboración manual de una plantilla con así denominados dientes de escaneado se realiza a través de una impresión dental analógica o digital. En esta plantilla se integra un cuerpo de referencia (placa de referencia, pines de referencia, etc.) por el protésico dental. Después de la digitalización del maxilar inferior y/o maxilar superior del paciente con plantilla colocada por medio del escaneado de superficie y/o procedimiento de formación de imágenes (CT, TVD) se realiza una planificación de implante asistida por ordenador (EP 2072018 A1). A través del cuerpo de referencia en forma de una placa se realiza una orientación interactiva de los implantes respecto al sistema de coordenadas de la plantilla de posicionamiento. En el momento actual hay dos modos de proceder principales en el trazado posterior de la cadena de procesos. Por un lado, el juego de datos se puede enviar directamente online a los correspondientes proveedores del sistema. Después de 5 a 10 días, el protésico dental recibe la platilla de posicionamiento elaborada de forma centralizada. Por consiguiente, adicionalmente a la plantilla de escaneado se elabora la plantilla de posicionamiento verdadera. Con frecuencia, la capacidad de ajuste deja mucho que desear y los costes de la preparación son enormes. Por otro lado, la posición y orientación del implante se pueden imprimir en papel como valores numéricos. Estos valores se ajustan entonces en una mesa de perforación análoga, separada y se efectúan los orificios (DE 19629708 A1). En este caso, se puede elaborar una nueva plantilla de posicionamiento o adaptar la plantilla de escaneado en una plantilla de posicionamiento.
Otras soluciones prefieren la trasferencia de los resultados de la planificación a un fichero de datos, cuya información se imprime en papel. Los valores determinados de la planificación se introducen luego de nuevo a mano en una mesa 3D. Debido a la ruptura en la cadena de información se debe contar con un elevado coste temporal; el desarrollo es además propenso a errores. Los costes de la inversión de la mesa 3D son enormes; sin embargo, esta es necesaria sin falta para la elaboración de la plantilla de posicionamiento.
En una forma de trabajar asistida por ordenador de forma continua se usan actualmente varias soluciones de software diferentes (SKYplanX, Rhino, Delcam) una tras otra hasta la fabricación CNC de la plantilla de posicionamiento. Este proceso es muy difícilmente de transmitir a un protésico dental, esconde enormes fuentes de error y presupone la inversión de varias soluciones de software diferentes y costosas.
El objeto de la presente invención es superar las desventajas mostradas anteriormente en la fabricación de una estructura de implante dental y simplificar de este modo en particular la fabricación de las estructuras de implante dental.
El objeto se consigue según la invención con un dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental según la reivindicación independiente 1, así como un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental según la reivindicación independiente 17.
Preferiblemente, los medios de retención están previstos sobre o en la sección de referencia y/o presentan escotaduras y/o agujeros. Para una asignación unívoca debería estar prevista preferiblemente una disposición asimétrica para los elementos de referencia. Además, preferiblemente en la sección de referencia deberían estar previstos agujeros o escotaduras circulares en la sección transversal para la recepción de bloqueo, preferiblemente separable, de elementos de referencia configurados como esferas.
Convenientemente la sección de referencia debería estar configurada esencialmente como placa. Preferiblemente, la sección de referencia, la sección de plantilla y los medios de retención pueden estar configurados en una pieza entre sí, pero alternativamente también es concebible disponer la sección de referencia de forma separable en la sección de plantilla. Para la fijación de al menos una pieza de prótesis dental en la sección de plantilla se deben usar preferiblemente medios de fijación, en particular medios adhesivos.
Para una diferenciación unívoca en la representación, la sección de referencia, la sección de plantilla y los medios de retención deberían presentar esencialmente un material no reproducible y por el contrario los elementos de referencia y la al menos una pieza de prótesis dental esencialmente un material reproducible, de modo que en el caso de una reproducción en una pantalla solo se pueden reconocer esencialmente los elementos de referencia y la al menos una pieza de prótesis dental, que esencialmente también es importante. Con vistas a la anatomía del maxilar es ventajoso proveer la sección de plantilla esencialmente de una forma curvada conforme al maxilar. Para una configuración exacta de los orificios en el maxilar, la sección de plantilla debería estar prevista preferiblemente para la integración de al menos un elemento funcional configurado como orificio de paso para la recepción de un casquillo de guiado de broca, que permite un guiado exacto de una punta de perforación adecuada. Para la fijación separable en una disposición definida en el maxilar del paciente, la sección de plantilla debería presentar preferiblemente medios de fijación, en particular pines de anclaje.
En un perfeccionamiento, el primer dispositivo de procesamiento está configurado para generar datos de implante teniendo en cuenta una distancia mínima predeterminada respecto a un obstáculo adyacente, como en particular un diente, implante y/o nervio adyacente y/o a los lados exteriores del maxilar, de modo que para la disposición de un implante solo definen un espacio establecido, que se sitúa a una distancia respecto a un obstáculo adyacente o los lados exteriores del maxilar, que se corresponde al menos con la distancia mínima predeterminada.
Otro perfeccionamiento preferido presenta un tercer dispositivo de procesamiento, que está configurado para adaptar correspondientemente los datos de implante usando los datos de la realización de implante adecuada, indicada por el segundo dispositivo de procesamiento.
En otro perfeccionamiento preferido, el segundo dispositivo de procesamiento está configurado para indicar como resultado de la comparación un grupo de realizaciones de implante adecuadas para la selección por parte del usuario a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes.
Además, a modo de ejemplo se describe un procedimiento usando el dispositivo mencionado, con las etapas, A) generar datos de imagen del maxilar de un paciente con un dispositivo de exploración,
B) generar datos de implante en los datos de imagen debido a un establecimiento de la posición, la orientación y el espacio para la recepción de un implante, los cuales indican parámetros para la disposición del implante, como en particular las dimensiones del espacio establecido para ello,
C) comparar los datos de implante con datos almacenados de una pluralidad de realizaciones de implante diferentes e indicar como resultado de esta comparación al menos una realización de implante adecuada a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes, y
D) transformar los datos de implante en base a un sistema de coordenadas de referencia en datos de máquina para una máquina de mecanizado a usar en relación con la inserción del implante en el maxilar,
donde antes de la etapa A, la sección de plantilla se provee de al menos una pieza de prótesis dental, entre la etapa A y la etapa B, en base a los datos contenidos en los datos de imagen para los elementos de referencia se define un sistema de coordenadas de referencia, y después de la etapa D se sujeta la disposición de sección de plantilla y sección de referencia con los medios de retención en una máquina de mecanizado y se integra al menos un elemento funcional, preferiblemente un orificio, al menos en la sección de plantilla del dispositivo con ayuda de la máquina de mecanizado usando los datos de máquina.
Preferentemente se establece una distancia mínima predeterminada respecto a un obstáculo adyacente, como en
particular un diente, implante y/o nervio adyacente y en la etapa B se generan los datos de implante teniendo en cuenta esta distancia mínima predeterminada, de modo que para la disposición de un implante solo definen un espacio tal que se sitúa a una distancia de un obstáculo adyacente, que se corresponde al menos con la distancia mínima predeterminada. Además, se debería definir preferiblemente una distancia mínima predeterminada respecto a los lados exteriores del maxilar y en la etapa B generarse los datos de implante teniendo en cuenta esta distancia mínima predeterminada, de modo que para la recepción de un implante solo definen un espacio tal que se sitúa a una distancia de los lados exteriores del maxilar, que se corresponde al menos con la distancia mínima predeterminada.
Alternativa o adicionalmente, en el que en la etapa C se puede indicar como resultado de la comparación un grupo de realizaciones de implante adecuadas para la selección por parte del usuario a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes. Convenientemente, entre la etapa C y la etapa D se deberían adaptar correspondientemente los datos de implante teniendo en cuenta los datos de la realización de implante adecuada.
Además, preferiblemente se debe prever otra etapa para separar la sección de referencia de la sección de plantilla. Finalmente, los procedimientos anteriormente descritos se pueden implementar preferiblemente en un programa informático.
Por lo demás, con vistas a las realizaciones y perfeccionamientos preferidos de la invención se remite a las reivindicaciones dependientes.
La invención se dirige a un flujo de datos e información digital de forma continua y seguro desde la planificación de terapias mediante tomografías TC y TVD hasta la fabricación asistida por CNC de plantillas de posicionamiento para operaciones en el sector dental (p. ej. implantaciones). La invención permite una transformación automática de las coordenadas de planificación relevantes para la terapia (p. ej. posiciones de implantes y casquillos de perforación) en un sistema de coordenadas de fabricación, en particular usando objetos de referencia especiales, como por ejemplo, elementos de referencia en una sección de referencia, en la que está dispuesta una sección de plantilla.
Una sección de referencia con sistema de coordenadas de placas definido de forma unívoca, que durante la fabricación se integra en una sección de plantilla de forma inseparable y fija en esta, constituye según la invención la base para la solución de los objetos anteriormente indicados. A este respecto, es ventajoso que la sección de referencia se pueda posicionar de forma relativamente libre durante la fijación respecto a la sección de plantilla. Por consiguiente, la sección de referencia se puede colocar en la cavidad bucal desviándose del plano dental y teniendo en cuenta las circunstancias. De este modo se puede minimizar o eliminar una influencia en el resultado de la transformación p. ej. mediante artefactos en la captura tomográfica de volumen.
La sección de referencia se elabora preferiblemente a partir de un material sólido no radiopaco y sirve por consiguiente simultáneamente para la estabilización de la sección de plantilla. La sección de referencia presenta preferiblemente un esquema asimétrico, unívoco para la recepción de (al menos 3) elementos de referencia de material radiopaco (cerámica, Si3N4). La información del número, diámetro y ubicación de los elementos de referencia respecto al sistema de coordenadas de placas se conoce y se almacena en un fichero de datos.
A continuación, se explica más en detalle un ejemplo de realización preferido de la invención mediante los dibujos adjuntos. Muestran:
Fig. 1 esquemáticamente en el diagrama de bloques un dispositivo para una planificación asistida por ordenador de forma continua de un suministro dental según un ejemplo de realización preferido;
Fig. 2 un diagrama de flujo para la representación esquemática de la planificación asistida por ordenador de un suministro dental con la ayuda del dispositivo representado en la fig. 1;
Fig. 3 una plantilla de escaneado con la placa de referencia fijada en ella según un ejemplo de realización preferido de la invención en la disposición en el modelo de un maxilar inferior (fig. 3A) y en representación sola (fig. 3b); Fig.4 a modo de ejemplo la representación de un maxilar con una planificación de contorno para un nuevo implante, así como con la representación de un implante;
Fig. 5 la representación esquemática de una pila de imágenes con sistema de coordenadas de placa, que se define por la placa de referencia con la ayuda de las esferas de referencia allí dispuestas; y
Fig. 6 esquemáticamente una vista en planta de la plantilla de escaneado a usar como plantilla de posicionamiento con los casquillos de perforación introducidos.
El dispositivo y el procedimiento según el ejemplo de realización representado en las figuras se dirige a un flujo de datos e información digital de forma continua y seguro desde la planificación de terapia mediante las tomografías TC y TVD hasta la fabricación asistida por CNC de plantillas de posicionamiento para operaciones en el sector dental (p. ej. implantaciones) y permiten una transformación automática de las coordenadas de planificación relevantes para la terapia (p. ej. posiciones de implantes y casquillos de perforación) en un sistema de coordenadas de fabricación usando objetos de referencia especiales (esferas de referencia, placa de referencia, dispositivo de recepción), tal y como permiten reconocer en una visión global la fig. 1, que muestra esquemáticamente a modo de ejemplo un dispositivo, y la fig. 2, que muestra a modo de ejemplo un diagrama de desarrollo.
En el ejemplo de realización representado, una placa de referencia 2 con sistema de coordenadas de la placa definido de forma unívoca, que se integra durante la fabricación de una plantilla de escaneado 4 de forma inseparable y fija en esta, constituye una base para ello. Para la elaboración de la plantilla de escaneado 4 se genera en primer lugar una impresión del maxilar en cuestión o se explora visualmente el maxilar en cuestión. Según el ejemplo de realización representado en las figuras 2 y 3, la plantilla de escaneado 4 está prevista para un maxilar en conjunto sin dientes y, por consiguiente, a lo largo de toda la longitud que también se corresponde aproximadamente con la longitud del maxilar está provista con una disposición de piezas de prótesis dental imitadas 4a. Con vistas a la forma curvada del maxilar, la plantilla 4 también presenta esencialmente una forma correspondientemente curvada en el ejemplo de realización representado. En un caso semejante se requiere proveer todo el maxilar con implantes. Para el caso alternativo de que en el maxilar en un punto determinado solo se deben prever un único implante o solo unos pocos implantes, la plantilla de escaneado solo se debe proveer en este punto con piezas de prótesis dental correspondientemente imitadas.
La fig. 3 muestra a modo de ejemplo la plantilla de escaneado 4 con la placa de referencia 2 fijada en ella en la disposición sobre el modelo 6 de un maxilar inferior (fig. 3A), así como en la representación sola (fig. 3b). A este respecto, la ventaja es que la placa de referencia 2 se puede posicionar de forma relativamente libre durante la fijación respecto a la plantilla de escaneado 4. Por consiguiente, la placa de referencia 2 se puede colocar en la cavidad bucal desviándose del plano dental y teniendo en cuenta las circunstancias. De este modo se puede minimizar o incluso eliminar una influencia en el resultado de la transformación p. ej. mediante artefactos en la captura tomografía de volumen. La placa de referencia 2 se elabora a partir de un material sólido no radiopaco y sirve por consiguiente simultáneamente para la estabilización de la plantilla de escaneado 4. La placa de referencia presenta un esquema asimétrico, unívoco de orificios 8 para la recepción de (al menos 3) esferas de referencia 10 de material radiopaco (cerámica, Si3N4). La información de número, diámetro y ubicación de las esferas de referencia 10 respecto al sistema de coordenadas de placas se conoce y se almacena en un fichero de datos.
La placa de referencia 2 presenta además una disposición asimétrica de (al menos tres) orificios de montaje 12, que posibilita una sujeción repetible, en arrastre de forma en un dispositivo de recepción especial, adaptado para ello y no representado en las figuras. Está excluido un giro por error de la placa de referencia 2 durante la inserción. El dispositivo de recepción se puede posicionar una vez gracias a la medición mediante bases tecnológicas conocidas (p. ej. planos) en referencia a la recepción de placa dentro de una máquina herramienta (sistema de coordenadas de fabricación).
La plantilla de escaneado 4 se elabora, según se ha mencionado ya anteriormente, mediante una impresión de maxilar, cuyo modelo está representado a modo de ejemplo en la fig. 3a y está designado con la referencia “6”, y/o un escaneado bucal digital. Después de la integración de la placa de referencia 2 con las esferas de referencia 10 en la plantilla de escaneado 4 tiene lugar una captura tomográfica de volumen del maxilar en cuestión del paciente con la plantilla de escaneado 4. Para ello se usa un dispositivo de exploración 20, según está indicado esquemáticamente en las figuras 1 y 2. El dispositivo de exploración 20 debe ser capaz de radiografiar el maxilar y, por tanto, está configurado preferiblemente para la generación de capturas de TC. Por consiguiente, con la ayuda del dispositivo de captura 20 se generan preferiblemente así denominadas tomografías, que a distancias determinadas entre sí representan respectivamente un tipo de imagen en corte y reunidas producen una imagen en perspectiva. Los datos de imagen generados por el dispositivo de exploración 20 se procesan en un primer dispositivo de procesamiento 22, donde la transmisión de los datos de imagen está indicada en las figuras 1 y 2 esquemáticamente por una flecha con la referencia “24”. Junto a la importación de los datos de imagen, una función del primer dispositivo de procesamiento 22 consiste en girar las imágenes en distintas perspectivas y/o reducirlas en su tamaño y/o disminuir el número de imágenes de una pila de imágenes. A este respecto, en el primer dispositivo de procesamiento 22 se define un sistema de coordenadas de referencia en base a los datos contenidos en los datos de imagen para las esferas de referencia 10.
Otro objeto del primer dispositivo de procesamiento 22 consiste en generar datos de implante en los datos de imagen debido a un establecimiento de la posición, la orientación y el espacio para la recepción de un implante, los cuales indican parámetros para la disposición del implante posterior, como en particular las dimensiones del espacio
establecido para ello. En particular, al establecer una distancia mínima predeterminada respecto a un obstáculo adyacente, como en particular un diente, implante y/o nervio adyacente se generan los datos de implante teniendo en cuenta esta distancia mínima predeterminada, de modo que los datos de implante para la disposición de un implante solo definen un espacio tal que se sitúa a una distancia de un obstáculo adyacente, que se corresponde al menos con la distancia mínima predeterminada. Además, se debería definir una distancia mínima predeterminada respecto a los lados exteriores del maxilar, de modo que con la ayuda del primer dispositivo de procesamiento 22 se generan los datos de implante también teniendo en cuenta esta distancia mínima predeterminada, en tanto que para la recepción de un implante solo se define un espacio tal para la planificación del contorno, que se sitúa a una distancia de los lados exteriores del maxilar, que se corresponde con al menos la distancia mínima predeterminada. A modo de ejemplo, la fig. 4 muestra para ello una reproducción tridimensional generada por las tomografías o imágenes de datos mencionadas anteriormente en un monitor, que muestra un maxilar 60 y una plantilla de escaneado 4 colocada sobre ella con una placa de referencia 2, donde también se pueden reconocer en particular claramente las esferas de referencia 10. Además, en la fig. 4 con la referencia “50” está representado de forma reconocible esquemáticamente el espacio a establecer, ya mencionado anteriormente, dentro del que se puede disponer el implante posterior. El espacio 56 está representado rayado para reconocer mejor. Además, la reproducción de la fig. 4 permite reconocer a modo de ejemplo todavía un implante 52, que puede ser, por ejemplo, un implante ya presente. En la fig. 2, este procesamiento posterior interno de los datos de implante está indicado esquemáticamente por la flecha 25.
A continuación, los datos de implante procesados y generados así por el primer dispositivo de procesamiento 22 se procesan posteriormente en un segundo dispositivo de procesamiento 26, donde la transmisión de los datos de implante está representada en las figuras 1 y 2 esquemáticamente por la flecha 28. El procesamiento posterior de los datos de implante en el segundo dispositivo de procesamiento 26 consiste en comparar los datos de implante con los datos almacenados en una base de datos 30 para una pluralidad de realizaciones de implante diferentes e indicar como resultado de esta comparación al menos una realización de implante adecuada o también un grupo de realizaciones de implante adecuadas para la selección por parte del usuario a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes.
En un tercer dispositivo de procesamiento 32 (fig. 1), los datos de implante emitidos por el primer dispositivo de procesamiento 22 se adaptan correspondientemente usando los datos de la(s) realización / realizaciones de implante adecuada(s) especificada(s) por el segundo dispositivo de procesamiento 26. La realización de implante adecuada seleccionada se visualiza ahora y se dispone virtualmente en dicho espacio 50, en tanto que en los datos de imagen se integran correspondientemente los datos de la realización de implante adecuada seleccionada. Correspondientemente, el implante 52 reproducido en la fig. 4 también puede ser alternativamente un implante visual de este tipo, que sirve entonces como modelo para la inserción posterior de un implante real.
En la fig. 5 para la ilustración está representada una pila de imágenes 54 que se compone a modo de ejemplo de cuatro tomografías. Además, según permite reconocer la fig. 5 esquemáticamente, para los datos de imagen y las coordenadas de implante se usa un sistema de coordenadas de placa de referencia que está definido por la placa de referencia 2. Los elementos caracterizados con la referencia “52” en la fig. 5 forman los implantes visualizados planificados, que están orientados con una orientación deseada respecto a la placa de referencia 2 y por consiguiente también en referencia al sistema de coordenadas de placa de referencia R.
Los datos de implante adaptados así por el tercer dispositivo de procesamiento 32 se transforman entonces en un dispositivo de transformación 34 en base del sistema de coordenadas de referencia en datos de máquina para una máquina de mecanizado 38 a usar en relación con la inserción del implante en el maxilar, la cual está configurada preferiblemente como máquina CNC. Para ello, la disposición de la placa de referencia 2 y plantilla de escaneado 4 se sujeta en la máquina de procesamiento 38 con la ayuda de los orificios de montaje 12 (fig. 3) y con su ayuda usando los datos de máquina por el dispositivo de transformación 34 se integran los elementos funcionales, que están configurados como orificio 42 en el ejemplo de realización descrito según la figura 6, en la plantilla de escaneado 4. En los orificios 42 integrados en la plantilla de escaneado 4 se inserta respectivamente un casquillo de perforación 44 representado esquemáticamente igualmente en la figura 6, que sirve para el guiado de una punta de perforación no representada en las figuras. La transferencia de los datos al dispositivo de transformación 34 está indicado esquemáticamente en las figuras 1 y 2 por la flecha 36 y del dispositivo de transformación 34 a la máquina de mecanizado 38 esquemáticamente por la flecha 40.
Después de un test en una mesa de examen 46, según está indicado esquemáticamente en la fig. 2, se separa la placa de referencia 2 de la plantilla de escaneado 4.
A continuación, en el maxilar del paciente en el punto deseado se incorpora un orifico en el que se dispone más tarde el implante. Para ello, la plantilla de escaneado 4 se coloca sobre el maxilar en cuestión y ahora adopta la tarea de una plantilla de posicionamiento, en tanto que el casquillo de perforación 44 insertado en el orificio 42 en la plantilla de escaneado 4 (figura 6) sirve para el guiado exacto de una punta de perforación adecuada de una herramienta de
perforación no representada igualmente en las figuras, por lo que se garantiza la incorporación del orificio exactamente con la orientación deseada y en el punto deseado en el maxilar. Esta última etapa del procedimiento en el ejemplo de realización descrito anteriormente está indicada esquemáticamente en la fig. 2 por la flecha 47.
Para supervisar visualmente al menos las etapas de procesamiento de datos relevantes, descritas anteriormente y también poder influir en ellas, está previsto un terminal 44 con monitor y teclado, que está conectado en particular con los dispositivos de procesamiento 22, 26 y 32 y el dispositivo de transformación 34, donde con el monitor se puede representar entre otros la reproducción mostrada esquemáticamente en la figura 4.
Además, en este punto todavía se añade complementariamente que en particular los dispositivos de procesamiento 22, 26, 32, la base de datos 30, el dispositivo de transformación 34 y el terminal de entrada 44 pueden ser al menos parcialmente o también completamente componentes de una instalación de procesamiento de datos electrónicos. El procedimiento descrito anteriormente se dirige a un flujo de datos e información digital de forma continua y seguro desde la planificación de terapia mediante tomografías TC y TVD hasta la fabricación asistida por CNC de plantillas de posicionamiento para las operaciones en el sector dental (p. ej. implantaciones) y permite una transformación automática del sistema de coordenadas de planificación relevante para la terapia (p. ej. posiciones de implantes y casquillos de perforación) en un sistema de coordenadas de fabricación usando objetos de referencia especiales (esferas de referencia 10, placa de referencia 2, dispositivo de recepción).
La placa de referencia 2 con sistema de coordenadas de placa R definido de forma unívoca (figura 5), que se integra durante la fabricación de la plantilla de escaneado 4 de forma separable y fija en esta, representa una base. A este respecto, la ventaja es que la placa de referencia 2 se puede posicionar de forma relativamente libre durante la fijación respecto a la plantilla de escaneado 4. Por consiguiente, la placa de referencia 2 se puede colocar en la cavidad bucal desviándose del plano dental y teniendo en cuenta las circunstancias. De este modo se puede minimizar o eliminar una influencia en el resultado de la transformación p. ej. mediante artefactos en la toma por tomografía de volumen. La placa de referencia 2 se elabora a partir de un material sólido no radiopaco y sirve por consiguiente simultáneamente para la estabilización de la plantilla de escaneado 4. La placa de referencia 2 presenta un esquema asimétrico, unívoco de orificios 8 para la recepción de (al menos 3) esferas de referencia 10 de material radiopaco (cerámica, Si3N4). La información de número, diámetro y ubicación de las esferas 10 respecto al sistema de coordenadas de placas R (figura 5) se conoce y se almacena en un fichero de datos.
Mediante la combinación inteligente de algoritmos apropiados se determinan las posiciones de los centros de las esferas 10 en la placa de referencia 2 en referencia al sistema de coordenadas de placa de referencia R, que define también el sistema de coordenadas para la pila de imagen 54 generada según la figura 5. Para ello, se produce una primera detección de las regiones esféricas dentro de las tomografías 2D individuales mediante la determinación de los círculos de intersección en la imagen de borde basada en valores umbral. A continuación, en el entorno tridimensional de las regiones encontradas se buscan en base a voxeles la geometría de la esfera y su centro. A partir del fichero de datos se conocen las posiciones de las esferas 10 en la placa de referencia 2 respecto al sistema de coordenadas de placa de referencia R (figura 5). La asignación de los centros de esfera encontrados a las posiciones de esferas de referencia conocidas se realiza debido a los esquemas de orificios 8 asimétricos, unívocos, arriba mencionados en la placa de referencia 2. A través de la correspondencia de los centros se puede calcular una matriz de transformación global.
Según se ha comentado más arriba y se puede reconocer en particular en la figura 3b, la placa de referencia 2 se destaca además por una disposición asimétrica de los orificios de montaje 12, que posibilita una sujeción reproducible y en arrastre de forma en un dispositivo de recepción especial y adaptado para ello. Está excluido un giro por error de la placa 2 durante la inserción. El dispositivo de recepción se puede posicionar una vez gracias a la medición mediante bases tecnológicas conocidas (p. ej. planos) en referencia a la recepción de placa dentro de una máquina herramienta (sistema de coordenadas de fabricación).
La aplicación en el contexto global se configura como sigue:
1. Elaboración de una plantilla de escaneado 4 específica al paciente mediante una impresión de maxilar 6 y/o escaneados bucales digitales;
2. Integración de la placa de referencia 2 con esferas de referencia 10 en la plantilla de escaneado 4 (fig. 3); 3. Captura de tomográfica de volumen del paciente con plantilla de escaneado 4;
4. Planificación del suministro médico (p. ej. implantes) en el juego de datos de volumen 3D con ayuda de un software en función del sistema de coordenadas de la pila de imagen 54 (fig. 5);
5. Localización de esferas a través del algoritmo descrito arriba en la pila de imágenes 54 y cálculo de los centros de las esferas en la placa de referencia 2;
6. Adaptación al sistema de coordenadas de placa de referencia R (fig. 5) a través del desarrollo arriba descrito (fig. 5);
7. Exportación de la geometría relevante transformada en un formato de datos (neutro) como fichero;
8. Importación del fichero en el sistema CAM, determinación del orden de mecanizado y generación de un programa CNC;
9. Sujeción de la plantilla de escaneado 4 en el dispositivo de recepción arriba descrito de la máquina NC e introducción de los elementos funcionales, que en el ejemplo de realización representado forman orificios 42 (fig.
6), según planificación CAM, por lo que la plantilla de escaneado 4 se rehace por consiguiente formando la plantilla de posicionamiento;
10. Uso de la plantilla de posicionamiento 4 elaborada con elementos funcionales integrados (orificios 42) para el suministro dental del paciente.
Un aspecto es la transformación automática de coordenadas de elementos funcionales planificados del sistema de coordenadas de planificación en el sistema de coordenadas de fabricación usando la placa de referencia 2 con esferas de referencia 10 dispuestas de forma definida, un algoritmo para la detección automática de esferas y cálculo de la transformación, así como un dispositivo de recepción unívoco para la fabricación NC. Por consiguiente, se posibilita una planificación del suministro dental, digital de forma continua y el favorecimiento del suministro mediante una plantilla de posicionamiento fabricada por CNC con elementos funcionales integrados.
Como ventajas resultan:
• Trasformación automática de las coordenadas sin intervención del usuario;
• Uso de los formatos de intercambio estandarizados para la transferencia de datos de la planificación a la elaboración;
• Combinación de planificación y elaboración con un flujo de trabajo digital unitario global (tecnología continua);
• Es posible el uso de cualquier máquina de fresado NC o CNC multieje en la elaboración debido a la aplicación de tecnologías CAM y la facilitación del dispositivo de captura unívoco (sin giro posible por captura de pines asimétrica);
• Posibilidad de posicionamiento libre de la placa de referencia 2 respecto al plano de dientes;
• Estabilización adicional de la plantilla de escaneado o posicionamiento 4;
• Las esferas 10 se introducen a presión en la placa de referencia 2 y se pueden usar nuevamente después de la esterilización;
• La estructura sencilla de la placa 2 permite la posibilidad de elaboración económica (de forma generativa o por fresado);
• El uso de esferas estandarizadas 10, que se han elaborado según las clases de tolerancia predeterminadas, posibilita una calidad y exactitud uniforme con costes pequeños.
A este respecto, como particularidades de la plantilla de escaneado 4 usada con la placa de referencia 2 se deben fijar lo siguiente:
• Placa de referencia 2 con sistema de coordenadas de placa R definido de forma unívoca;
• La placa de referencia 2 presenta un esquema asimétrico, unívoco de orificios 8 para la recepción de (preferiblemente al menos 3) esferas de referencia 10 de material radiopaco (preferiblemente cerámica, Si3N4);
• La placa de referencia 2 se destaca por una disposición asimétrica de los orificios de montaje 12, que posibilita una sujeción reproducible, en arrastre de forma en un dispositivo de recepción especial y adaptado para ello; • La placa de referencia 2 se elabora de un material sólido no radiopaco;
• Posibilidad de posicionamiento libre de la placa de referencia 2 respecto al plano de dientes;
• Estabilización adicional de la plantilla de escaneado o posicionamiento 4;
• Las esferas 10 se introducen a presión en la placa de referencia 2 y se pueden usar nuevamente después de la esterilización;
• La estructura sencilla de la placa 2 permite la posibilidad de elaboración económica (preferiblemente de forma generativa o por fresado);
• El uso de esferas estandarizadas 10, que se han elaborado según las clases de tolerancia predeterminadas, posibilita una calidad y exactitud uniforme con costes pequeños.
Mediante la combinación inteligente de algoritmos apropiados se determinan las posiciones de los centros de esferas respecto al sistema de coordenadas de placa de referencia R según la fig. 5, al que está adaptado correspondientemente el sistema de coordenadas de la pila de imágenes 54. Para ello, se produce una primera detección de las regiones esféricas dentro de las tomografías 2D individuales, que forman en conjunto la pila de imágenes 54 (fig. 5) mediante la determinación de los círculos de intersección en la imagen de borde basada en valores umbral. A continuación, en el entorno tridimensional de las regiones encontradas se busca en base a voxeles (es decir, en las imágenes de datos, no en los datos de polígonos, como p. ej. STL) la geometría de la esfera y su
centro. Se conocen las posiciones de esferas respecto al sistema de coordenadas de placa de referencia R (figura 5). La asignación de los centros de esferas encontrados a las posiciones de esferas de referencia conocidas se realiza debido a los esquemas de orificios 8 asimétricos, unívocos de la placa de referencia 2. A través de la correspondencia de los centros de las esferas 10 en la placa de referencia 2 se puede calcular una matriz de información global.
Claims (19)
1. Dispositivo para el uso en un procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental, con
un dispositivo de exploración (20), que está previsto para explorar el maxilar de un paciente y generar a partir de ello datos de imagen correspondientes,
un primer dispositivo de procesamiento (22), que está configurado para generar datos de implante en los datos de imagen para el establecimiento de una posición, una orientación y un espacio (50) para la disposición de un implante, los cuales indican parámetros para la disposición del implante, como en particular las dimensiones del espacio (50) establecido para ello,
un segundo dispositivo de procesamiento (26), que está configurado para comparar los datos de implante con los datos almacenados de una pluralidad de realizaciones de implante diferentes e indicar como resultado de esta comparación al menos una realización de implante adecuada de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes, y
un dispositivo de transformación (34) que está configurado para transformar los datos de implante en base a un sistema de coordenadas de referencia (R) en datos de máquina para una máquina de mecanizado (38) a usar en relación con la inserción del implante en el maxilar, caracterizado por
una sección de referencia (2), sobre o en la que se deben disponer elementos de referencia (10) para la definición de un sistema de coordenadas de referencia (R),
una sección de plantilla (4), que está prevista para la recepción de la sección de referencia (2) en una disposición definida, para la fijación separable en el maxilar de un paciente y para la recepción o configuración de al menos una pieza de prótesis dental, y
medios de retención (12), que están dispuestos en una posición definida en referencia a los elementos de referencia (10) y están configurados para una sujeción separable de la disposición de sección de plantilla (4) y sección de referencia (2) en la máquina de mecanizado (38), en particular una máquina de fresado c Nc , para la integración al menos de un elemento funcional (42), preferiblemente un orificio, al menos en la sección de plantilla (4).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el primer dispositivo de procesamiento (22) está configurado para generar datos de implante teniendo en cuenta una distancia mínima predeterminada respecto a un obstáculo adyacente, como en particular un diente, implante y/o nervio adyacente y/o a los lados exteriores del maxilar, de modo que para la disposición de un implante solo definen un espacio establecido (50), que se sitúa a una distancia respecto a un obstáculo adyacente o los lados exteriores del maxilar, que se corresponde al menos con la distancia mínima predeterminada.
3. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, con un tercer dispositivo de procesamiento (32), que está configurado para adaptar correspondientemente los datos de implante usando los datos de la realización de implante adecuada, indicada por el segundo dispositivo de procesamiento (26).
4. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo dispositivo de procesamiento (26) está configurado para indicar como resultado de la comparación un grupo de realizaciones de implante adecuadas para la selección por parte del usuario a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes.
5. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de retención (12) están previstos sobre o en la sección de referencia (2) y/o presentan escotaduras y/o agujeros.
6. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que para los elementos de referencia (10) está prevista una disposición asimétrica.
7. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que en la sección de referencia (2) están previstos agujeros o escotaduras (8) circulares en la sección transversal para la recepción de bloqueo, preferiblemente separable, de elementos de referencia (10) configurados como esferas.
8. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección de referencia (2) está configurada esencialmente como placa.
9. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección de referencia (2), la sección de plantilla (4) y los medios de retención (12) están configurados entre sí en una pieza.
10. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la sección de referencia (2) está dispuesta de forma separable en la sección de plantilla (4).
11. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, con medios de fijación, en particular medios adhesivos, para la fijación de al menos una pieza de prótesis dental (4a) en la sección de plantilla (4).
12. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección de referencia (2), la sección de plantilla (4) y los medios de retención (12) presentan material esencialmente no reproducible y los elementos de referencia (10) y la al menos una pieza de prótesis dental (4a) material esencialmente reproducible.
13. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección de plantilla (4) presenta esencialmente una forma curvada conforme al maxilar (6).
14. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección de plantilla (4) está prevista para la integración de al menos un elemento funcional (42) configurado como orificio de paso para la recepción de un casquillo de guiado de broca (44).
15. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sección de plantilla (4) presenta medios de fijación, en particular pines de anclaje, para la fijación separable en una disposición definida en el maxilar del paciente.
16. Procedimiento para la fabricación de una estructura de implante dental usando un dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores con las etapas,
A) proveer la sección de plantilla (4) con al menos una pieza de prótesis dental,
B) generar con el dispositivo de exploración (20) datos de imagen del maxilar de un paciente con la sección de plantilla (4) fijada en él,
C) definir un sistema de coordenadas de referencia (R) en base a los datos contenidos en los datos de imagen para los elementos de referencia (10),
D) generar datos de implante por medio del primer dispositivo de procesamiento (22) en los datos de imagen para el establecimiento de la posición, la orientación y el espacio (50) para la recepción de un implante, los cuales indican parámetros para la disposición del implante, como en particular las dimensiones del espacio (50) establecido para ello,
E) comparar los datos de implante por medio del segundo dispositivo de procesamiento (26) con datos almacenados de una pluralidad de realizaciones de implante diferentes e indicar como resultado de esta comparación al menos una realización de implante adecuada a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes,
F) transformar los datos de implante por medio del dispositivo de transformación (34) en base a un sistema de coordenadas de referencia (R) en datos de máquina para una máquina de mecanizado (38) a usar en relación con la inserción del implante en el maxilar,
G) sujetar la disposición de sección de plantilla (2) y sección de referencia (4) con los medios de retención (12) en una máquina de mecanizado (38) e
H) introducir el al menos un elemento funcional (42), preferiblemente un orificio, al menos en la sección de plantilla (4) con ayuda de la máquina de mecanizado (38) usando los datos de máquina.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que en la etapa D se generan los datos de implante teniendo en cuenta una distancia mínima predeterminada respecto a un obstáculo adyacente, como en particular un diente, implante y/o nervio adyacente y/o a los lados exteriores del maxilar, de modo que para la disposición de un implante solo definen un espacio (50) tal que se sitúa a una distancia respecto a un obstáculo adyacente o los lados exteriores del maxilar, que se corresponde al menos con la distancia mínima predeterminada.
18. Procedimiento según la reivindicación 16 o 17, en el que en la etapa E se indica como resultado de la comparación un grupo de realizaciones de implante adecuadas para la selección por parte del usuario a partir de la pluralidad de realizaciones de implante diferentes.
19. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 16 a 18, en el que entre la etapa E y la etapa F se adaptan correspondientemente los datos de implante teniendo en cuenta los datos de la realización de implante adecuada.
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