ES2962213T3 - Procedimiento de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida - Google Patents

Procedimiento de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un método para animar modelos de los arcos mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida, que comprende: - proporcionar modelos numéricos tridimensionales (MD, MX) de los arcos mandibular y maxilar del paciente; - proporcionar un registro del movimiento mandibular del paciente, comprendiendo dicho registro una pluralidad de posiciones relativas de la mandíbula del paciente con respecto al maxilar; - seleccionar, de dichas posiciones, una posición de referencia (X) de la mandíbula con respecto al maxilar del paciente; - determinar una posición objetivo (Y) para la mandíbula con respecto al maxilar, definiendo dicha posición objetivo una relación intermaxilar corregida para el paciente; - determinar una transformación rígida entre la posición de referencia (X) y la posición objetivo (Y); - aplicar dicha transformación rígida (i) al registro del movimiento mandibular del paciente para animar los modelos numéricos tridimensionales de los arcos mandibular y maxilar, o (ii) al modelo numérico tridimensional de la mandíbula, aplicándose la grabación entregada del movimiento mandibular a los modelos numéricos tridimensionales de la mandíbula y del maxilar para animar dichos modelos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida
Campo de la invención
La presente invención pertenece al campo de la odontología. Más concretamente, se refiere a un procedimiento de animación de modelos de la arcada mandibular y la arcada maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida.
Estado de la técnica
La dimensión vertical oclusal (a menudo denominada por las siglas DVO) es una dimensión importante de la cara de un individuo, tanto desde el punto de vista estético (armonía de las proporciones) como funcional (comodidad asociada a la función temporomandibular).
La dimensión vertical oclusal se define generalmente como la altura del nivel inferior de la cara o, más sencillamente, la distancia que separa el punto subnasal del gnatión, durante la fase oclusal. Convencionalmente, el punto subnasal se define como la espina nasal anterior, mientras que el gnatión es el punto más anterior de la parte más inclinada de la protuberancia mentoniana.
En odontología, a veces es necesario aumentar la dimensión vertical oclusal de un paciente. Este aumento puede estar motivado por el hecho de que el paciente ha perdido su dimensión oclusal vertical original, por ejemplo, como resultado de una erosión dental química o mecánica. Otra indicación para aumentar la dimensión vertical oclusal puede ser la realización de un tratamiento terapéutico que requiera espacio suficiente para colocar prótesis o aparatos de ortodoncia.
Aumentar la dimensión vertical oclusal requiere un cambio en la posición de la mandíbula con respecto al maxilar (también conocida como relación intermaxilar (RIM)), lo que provoca un cambio en la zona de unión de las arcadas dentales. Dependiendo de la amplitud del aumento, la mandíbula puede moverse sólo en dirección vertical y posiblemente en dirección anteroposterior.
Para garantizar que esta nueva relación intermaxilar sea cómoda y pertinente para el paciente, el profesional debe simular los movimientos aplicados a las arcadas dentales, utilizando un articulador mecánico o virtual con modelos tridimensionales físicos o digitales de las arcadas mandibular y maxilar. La nueva posición mandibular se selecciona mediante registro en boca en una lámina de cera o mediante inyección de un material de fijación química. Cuando el desplazamiento mandibular es únicamente vertical, la modificación puede realizarse directamente en el articulador, desplazando el perno incisal T de forma que el modelo de arcada mandibular MD se separe del modelo de arcada maxilar MX una distancia igual al aumento deseado de la dimensión oclusal vertical (véanse las figuras 1A y 1B). No obstante, es aconsejable utilizar un arco facial para situar los modelos en relación con el eje de rotación de la mandíbula, de modo que la separación de las arcadas sea lo más parecida posible a la realidad.
Sin embargo, tales articuladores proporcionan simulaciones inexactas en la medida en que la cinemática aplicada es aproximada y no corresponde a la cinemática mandibular real del paciente (también conocida como función real).
Los documentos US 2011/191081 A1, US 2018/005377 A1, US 2009/068617 A1 y US 2002/048741 A1 divulgan procedimientos de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente.
Descripción de la invención
Un objetivo de la invención es remediar las desventajas de las técnicas conocidas y proponer un procedimiento de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida.
Para ello, la invención propone un procedimiento de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida, que comprende:
• suministrar modelos digitales tridimensionales de las arcadas mandibular y maxilar del paciente,
• proporcionar un registro de la cinemática mandibular del paciente, dicho registro comprende una pluralidad de posiciones relativas de la mandíbula del paciente con respecto al maxilar,
• seleccionar una posición de referencia para la mandíbula en relación con la mandíbula del paciente a partir de dichas posiciones,
• determinar una posición objetivo de la mandíbula con respecto al maxilar, definiendo dicha posición objetivo una relación intermaxilar corregida para el paciente,
• determinar una transformación rígida entre la posición de referencia (X) y la posición objetivo,
• aplicar dicha transformación rígida (i) al registro de la cinemática mandibular del paciente para animar los modelos digitales tridimensionales de las arcadas mandibular y maxilar con el registro resultante de la aplicación de dicha transformación rígida, o (ii) al modelo digital tridimensional de la mandíbula, aplicándose el registro de la cinemática mandibular suministrado a los modelos digitales tridimensionales de la mandíbula y el maxilar resultantes de la aplicación de dicha transformación rígida para animar dichos modelos.
Como la posición de referencia está presente en el registro de la cinemática mandibular, los datos de la cinemática mandibular se adjuntan a esta posición de referencia. La presente invención permite transponer dichos datos a otra posición, denominada posición objetivo.
En una realización, la posición de referencia es la posición de referencia oclusal del paciente antes de la corrección de la relación intermaxilar.
De acuerdo con una realización, el registro de la cinemática mandibular del paciente describe la trayectoria de marcadores integrales con la mandíbula, y la transformación rígida es una transformación que permite cambiar la posición de los marcadores en la posición de referencia a la posición de los marcadores en la posición objetivo. La posición objetivo puede ser elegida por el usuario a partir del conjunto de posiciones relativas de la mandíbula con respecto al maxilar en el registro de cinemática mandibular.
Alternativamente, el procedimiento comprende la preselección automática de un conjunto de posiciones relativas de la mandíbula con respecto al maxilar, eligiéndose dicho conjunto de posiciones de modo que cada posición de dicho conjunto defina una dimensión vertical oclusal dentro de un rango determinado.
Ventajosamente, esta preselección puede llevarse a cabo sobre la base de criterios clínicos previamente proporcionados.
En otras realizaciones, la posición objetivo no forma parte del conjunto de posiciones presentes en el registro de la cinemática mandibular, pero puede simularse. Para ello, el procedimiento comprende ventajosamente determinar un eje de rotación de la mandíbula y crear posiciones virtuales de la mandíbula en la trayectoria de rotación en la dirección de un aumento o reducción de la dimensión vertical oclusal, eligiéndose la posición objetivo entre dichas posiciones virtuales.
En algunas realizaciones, la posición objetivo se selecciona de modo que la dimensión vertical oclusal (DVO) aumente en un valor por debajo de un umbral seleccionado para no causar desplazamiento del eje de rotación de los cóndilos mandibulares con respecto a la fosa temporal del paciente.
Preferiblemente, la posición objetivo se selecciona de modo que la dimensión oclusal vertical definida en la dentadura se incremente en menos de 20 mm con respecto a la dimensión oclusal vertical definida por la posición oclusal de referencia del paciente.
En otras realizaciones, la posición objetivo se selecciona de forma que se reduzca la dimensión vertical oclusal (DVO). En la animación de los modelos de arcada mandibular y maxilar, la posición oclusal de referencia de la mandíbula en relación con el maxilar en la relación intermaxilar corregida se convierte en la posición objetivo.
Breve descripción de las figuras
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la siguiente descripción detallada, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
• la figura 1A muestra un articulador fisiológico antes de aumentar la dimensión vertical oclusal;
• la figura 1B muestra el articulador fisiológico de la figura 1A después de haber aumentado la dimensión vertical oclusal;
• la figura 2A muestra el registro de la cinemática mandibular del paciente antes de la corrección de la relación intermaxilar;
• la figura 2B ilustra la selección del fotograma que define la posición objetivo de la mandíbula en la relación intermaxilar corregida;
• la figura 2C ilustra la aplicación del registro de la cinemática mandibular del paciente tras la corrección de la relación intermaxilar;
• la figura 3 muestra esquemáticamente los desplazamientos de la mandíbula en función de la apertura provocada por el aumento de la dimensión vertical oclusal;
• la figura 4 ilustra diferentes patrones de masticación registrados en la dentada para ciclos funcionales y disfuncionales.
Descripción detallada de realizaciones de la invención
El procedimiento descrito a continuación se implementa por ordenador.
El sistema para implementar el procedimiento comprende:
• un ordenador que incluya un procesador para recibir datos obtenidos previamente, en particular modelos digitales de las arcadas mandibular y maxilar del paciente y un registro de la cinemática mandibular del paciente, y para ejecutar algoritmos de animación y modelado, y
• una pantalla para visualizar las distintas etapas del procedimiento, con una interfaz de usuario que permita al profesional introducir los parámetros del tratamiento y visualizar la cinemática mandibular antes y después de la corrección.
Obtención de modelos digitales tridimensionales de las arcadas mandibular y maxilar
Antes de implementar el procedimiento, se escanearon las arcadas dentales en una relación de mallado conocida y reproducible. Una herramienta que puede utilizarse con este fin es una cámara de impresión óptica intraoral. Se utiliza una cámara de este tipo para escanear una arcada y luego la otra, así como una impresión vestibular (en el lateral) de los dientes engranados para determinar la posición de una arcada con respecto a la otra. Esta operación es conocida en sí misma y no forma parte como tal de la invención.
Otro procedimiento puede ser utilizar un escáner de sobremesa. Escanea uno tras otro los modelos de escayola producidos a partir de impresiones fisicoquímicas, luego en posición de engrane.
También son concebibles otros procedimientos, como el escaneado radiográfico de haz cónico de un modelo de escayola o una impresión de silicona de las arcadas dentales.
La invención puede implementarse con cualquier modelo digital tridimensional de las arcadas dentales generado por las técnicas de digitalización disponibles en el mercado. El resultado de estas exploraciones es una malla superficial de las arcadas maxilar y mandibular. Cada malla se define en un marco de referencia ortonormal del dispositivo de exploración.
Registro de la cinemática mandibular
El propósito de registrar la cinemática mandibular es proporcionar información sobre cómo se mueve la mandíbula en el espacio, y utilizar esta cinemática para animar modelos tridimensionales de las arcadas dentales con vistas a guiar el diseño de una prótesis dental u otro dispositivo correctivo (aparato de ortodoncia, férula, etc.).
Un procedimiento para llevar a cabo este registro, así como para registrar los modelos de las arcadas dentales en relación con los planos o ejes de referencia del paciente, ya ha sido descrito en el documento WO 2013/030511 y puede implementarse en la presente invención, no estando la invención, sin embargo, limitada a las técnicas descritas en dicho documento.
En general, la cinemática mandibular se registra equipando al paciente con al menos un marcador integrado en la frente del paciente (o en cualquier otro lugar de la cara integrado en el maxilar) y al menos un marcador integrado en la arcada mandibular (mediante fijación a la mandíbula a través de un soporte o mediante fijación directa a los dientes), y localizando y registrando los desplazamientos de dichos marcadores mediante una cámara durante los movimientos mandibulares del paciente.
Dependiendo de la tecnología de la cámara, los marcadores pueden ser diodos, patrones de prueba en blanco y negro o en color, esferas, bolitas u otros objetos reflectantes. La cámara sigue el movimiento de los marcadores de la mandíbula en relación con los de la frente. Se utiliza una transformación rígida para deducir el movimiento del modelo de arcada mandibular en relación con el modelo de arcada maxilar.
Se puede prescindir de un marcador frontal utilizando una técnica de reconocimiento facial como la descrita en el documento WO 2016/062962. Esta técnica permite utilizar imágenes estereoscópicas para determinar puntos y planos de referencia en el paciente, con respecto a los cuales se puede seguir el movimiento de los marcadores mandibulares.
La invención no se limita a una técnica particular para adquirir la cinemática mandibular. Por ejemplo, el movimiento de la mandíbula en relación con el maxilar puede registrarse utilizando acelerómetros o unidades inerciales fijadas a los maxilares.
Determinación de las posiciones de referencia y posición objetivo
El registro de la cinemática mandibular comprende una pluralidad de posiciones sucesivas de la mandíbula con respecto al maxilar durante los movimientos realizados por el paciente (por ejemplo, masticar).
La grabación adopta la forma de un archivo digital que comprende una pluralidad de fotogramas, cada uno de los cuales corresponde a una posición relativa de la mandíbula y el maxilar.
En particular, este archivo digital incluye un fotograma correspondiente a una posición de referencia del paciente (por ejemplo, pero sin limitación, la posición oclusal de referencia). A esta posición de referencia se adjuntan los datos de la cinemática mandibular.
En algunas realizaciones, este archivo digital también puede incluir un fotograma correspondiente a una posición objetivo, destinada a convertirse en la nueva posición de referencia del paciente una vez implementada la corrección.
En otras realizaciones, en particular si ninguno de los fotogramas del registro de la cinemática mandibular corresponde a una posición objetivo adecuada para el practicante, el practicante puede simular la posición objetivo. Para ello, un algoritmo puede determinar el eje de articulación de la mandíbula en relación con el maxilar mediante el registro de la cinemática mandibular. Este eje suele pasar por los cóndilos. A continuación, el odontólogo puede simular una rotación del modelo digital de la arcada mandibular alrededor de este eje para determinar una posición preferida de la mandíbula en relación con el maxilar. Esta posición preferida se selecciona como posición objetivo. Se pueden crear uno o más fotogramas para representar posiciones virtuales de la mandíbula en la trayectoria de rotación en la dirección de una apertura o reducción de la dimensión vertical oclusal. En la práctica, estas tramas adicionales se crean aplicando a los modelos tridimensionales de las tramas registradas una transformación rígida de sólo rotación en torno al eje de rotación de los cóndilos previamente determinado. Estos fotogramas adicionales se añaden a los fotogramas de la cinemática mandibular realmente registrados. La posición objetivo puede ser entonces un segundo fotograma seleccionado por el profesional a partir del fotograma o fotogramas adicionales.
Las Figuras 2A a 2C ilustran el registro de la cinemática mandibular del paciente antes (Figura 2A) y después (Figura 2C) de la corrección de la relación intermaxilar, respectivamente.
El usuario puede visualizar dicha grabación en la pantalla y reproducirla tantas veces como desee. Para ello, dispone de una interfaz de usuario que incluye una zona de visualización de los movimientos de la arcada mandibular MD y de la arcada maxilar MX y botones para pasar de un fotograma a otro y para exportar un fotograma determinado.
El usuario selecciona un primer fotograma X que corresponde a la posición de referencia del paciente.
En una realización, la posición de referencia es convencionalmente la del primer fotograma del registro de la cinemática mandibular. En general, se supone que el paciente inicia el registro con los dientes apretados, lo que corresponde a la posición de engrane de los modelos digitales de arcada, conocida como posición de referencia oclusal.
Según otra realización, el profesional puede tener que colocar un dispositivo interoclusal (por ejemplo, una férula) durante el registro de la cinemática mandibular para guiar los movimientos mandibulares y encontrar una posición particular de la mandíbula con respecto al maxilar, distinta de la posición inicial de engrane.
El experto en la materia puede definir otros criterios para definir la posición de referencia.
La figura 2A ilustra, por ejemplo, la arcada mandibular MD en dicha posición de referencia. La cinemática mandibular se representa en forma de curva C1, que ilustra el patrón masticatorio del paciente a nivel dental.
El usuario también selecciona un segundo fotograma Y que corresponde a la posición objetivo, destinada a convertirse en la nueva posición de referencia del paciente (véase la figura 2B). Esta posición objetivo se asocia a una relación intermaxilar corregida, que corresponde, por ejemplo, a una dimensión vertical oclusal aumentada o disminuida en comparación con la dimensión vertical oclusal inicial del paciente.
El usuario puede seleccionar el segundo fotograma Y entre todos los fotogramas que componen la grabación. Para ello, utiliza sus conocimientos técnicos para determinar el grado de aumento o disminución de la dimensión vertical oclusal adecuado para el paciente. Esta selección se realiza en la trayectoria de apertura-cierre eligiendo un movimiento repetible. Este movimiento puede ser generado por el propio paciente o guiado por el profesional, que manipula la mandíbula del paciente para sentir el movimiento axial terminal y comprobar que la vuelta a la oclusión se produce siempre en el mismo punto de confrontación interarcada.
Alternativamente, un algoritmo para procesar el registro de la cinemática mandibular puede preseleccionar un conjunto de fotogramas, con el fin de limitar la elección del usuario a un número restringido de fotogramas, cada uno correspondiente a una dimensión vertical oclusal dentro de un rango dado. Para ello pueden utilizarse algoritmos de "inteligencia artificial". Ventajosamente, esta preselección se basa en criterios clínicos introducidos previamente en el algoritmo.
Se puede hacer referencia al artículo de Jean-Frangois Lasserre [1], que proporciona reglas a seguir cuando se aumenta la dimensión vertical oclusal. Una de estas reglas se conoce como la "regla de 1/3"; tiene en cuenta el hecho de que, en un articulador fisiológico, para un mismo aumento de la DVO del nivel inferior de la cara, la apertura entre el perno incisal y la tabla incisal es tres veces superior a la apertura entre los segundos molares, y la apertura entre los incisivos centrales es dos veces superior a la apertura entre los segundos molares. Otra regla es la conocida como "vacíos funcionales" o regla "1 1=3", que significa que, al crear sobreposiciones antagonistas, deben tenerse en cuenta, además del grosor de las sobreposiciones, los vacíos oclusales funcionales, que son de aproximadamente 1 mm de grosor para las sobreposiciones de 1 mm de grosor cada una.
Sobre la base de estas reglas, cuando el profesional desea determinar una nueva posición mandibular, el programa informático puede proponer una situación para la mandíbula tal que los primeros molares estén separados 3 mm, que es el espacio mínimo para producir prótesis resistentes. En la trayectoria de rotación, el software detiene la mandíbula una vez alcanzado este espacio.
Alternativamente, los trazados cefalométricos en una radiografía de perfil pueden utilizarse para determinar la posición objetivo de la mandíbula en un plano sagital mediante el cálculo de determinados ángulos. La radiografía de perfil importada en el software se superpone a los modelos 3D. Los resultados del análisis cefalométrico sugieren una posición de la mandíbula en la trayectoria de los movimientos pregrabados.
En otra realización, el movimiento de deglución permite, en ciertas situaciones clínicas, seleccionar la dimensión vertical oclusal, en particular para un paciente edéntulo. Esto se debe a que la mandíbula se detiene en la posición más alta, que es una posición que el software puede sugerir al profesional.
Como se mencionó anteriormente, la posición objetivo puede no ser seleccionada como un fotograma de la grabación de la cinemática mandibular, pero puede ser simulada.
En general, es preferible limitar el aumento de la dimensión vertical oclusal por debajo de un cierto umbral. El movimiento mandibular está guiado por los dientes, la articulación temporomandibular y la actividad neuromuscular del paciente. Como se ilustra en la figura 3, mientras el aumento de la dimensión vertical oclusal sea inferior a dicho umbral (apertura de I a II), el eje de rotación de los cóndilos permanece en la fosa temporal y los músculos articulares permanecen dentro de su rango de resiliencia; en este caso, sólo los cambios en la dentición son susceptibles de modificar el movimiento mandibular. En cambio, si el aumento de la dimensión vertical oclusal es superior a dicho umbral (apertura de II a III), se produce también una traslación de la mandíbula en el plano horizontal, una supresión de la guía dental y una modificación de la actividad muscular; en este caso, se modifica la envoltura del movimiento mandibular, que es lo que queremos evitar.
En la práctica, la posición objetivo se selecciona preferentemente de forma que la dimensión vertical oclusal definida a nivel de la dentadura se incremente en menos de 20 mm con respecto a la dimensión vertical oclusal definida por la posición oclusal de referencia inicial del paciente, para no desplazar el eje de rotación de los cóndilos.
En algunos casos, el profesional puede, por el contrario, enfrentarse a la necesidad de reducir la dimensión vertical oclusal del paciente. Este es el caso, por ejemplo, de la corrección de prematuridades, es decir, contactos que, por razones patológicas, se producen prematuramente durante la rotación de la mandíbula. La prematuridad puede deberse, por ejemplo, a un diente demasiado prominente en relación con la arcada a la que pertenece. Sin embargo, la cinemática mandibular puede ser correcta. La posición objetivo puede determinarse simulando una abrasión del diente que sobresale y simulando el cierre mandibular resultante.
Otro ejemplo se refiere a un caso en el que al paciente se le coloca una férula que impide o al menos reduce los movimientos erráticos de la mandíbula como parte de un tratamiento de reacondicionamiento neuromuscular; como dicha férula genera un grosor adicional a nivel de la arcada que cubre, es probable que aumente la distancia vertical oclusal en comparación con la situación posterior al tratamiento en la que el paciente no lleva la férula. En este caso, la cinemática mandibular generada por el uso de la férula es de interés para el profesional.
Existen diferentes formas de proceder cuando se utiliza un canalón.
En una realización, las arcadas dentales son escaneadas con la férula en su lugar en la mandíbula o maxilar, y en la posición oclusal de esta férula. La posición de referencia (marcada por el primer fotograma X) corresponde a esta situación. La posición objetivo puede existir en el registro de la cinemática mandibular o puede simularse. La posición objetivo puede existir si el registro de la cinemática mandibular comienza con la férula colocada después el profesional retira la férula de la boca del paciente durante la grabación, con el paciente moviéndose o siendo guiado a la posición objetivo, representada por un segundo fotograma Y La posición objetivo puede simularse seleccionándola a lo largo de la trayectoria simulada de la mandíbula al girar alrededor de su eje.
En otra realización, las arcadas dentales son escaneados sin la férula y en la posición de encaje del diente. Al inicio del registro de la cinemática mandibular, el primer fotograma es la posición de las arcadas en oclusión, tal y como se escanean; a continuación, durante el mismo registro, se coloca la férula en una de las dos arcadas y se realizan ejercicios para mover la mandíbula. La posición de referencia corresponde al cuadro cuando la férula está colocada (siendo la cinemática a transponer la que se produce cuando el paciente está en contacto con la férula). El profesional la valida electrónicamente como tal y selecciona también la parte de la cinemática mandibular vinculada a esta nueva posición de referencia que querrá transponer a la posición objetivo. A continuación, la pantalla muestra los dos modelos de arcada dental en movimiento con un espacio entre ellos. A continuación, la posición objetivo se selecciona como un fotograma de la grabación o se simula. Si se selecciona la posición objetivo, puede ser el primer fotograma de la grabación u otra posición correspondiente a otro fotograma de la parte de la grabación en la que no está colocada la férula. La simulación de la posición objetivo se ha descrito anteriormente.
Determinación de la transformación rígida
Una vez seleccionados los fotogramas X e Y, un algoritmo calcula una transformación rígida del fotograma X al fotograma Y.
Se pueden utilizar varios procedimientos para calcular esta transformación rígida. En una realización preferente, este cálculo se basa en las trayectorias de los marcadores fijados a la mandíbula y el maxilar durante el registro de la cinemática mandibular. La transformación rígida es la transformación de la posición de los marcadores en el fotograma X a la posición de los marcadores en el fotograma Y. Por ejemplo, si la posición de MD relativa a MX en el fotograma X (respectivamente el fotograma Y) está representada por la matriz Tx (respectivamente Ty), entonces la transformación rígida de MD del fotograma X al fotograma Y está representada por la matriz (Ty)-1*Tx.
Naturalmente, el experto en la materia podría utilizar otros procedimientos de cálculo de la transformación rígida en función del registro de que disponga.
Animación de modelos de arcadas
Con referencia a la Figura 2C, un algoritmo aplica la transformación rígida previamente calculada (curva C2) a la cinemática mandibular registrada. A continuación, se animan los modelos de arcada mandibular y maxilar mediante la cinemática C2.
Alternativamente, un algoritmo aplica la transformación rígida al modelo de arcada mandibular y anima los modelos de arcada que han sufrido dicha transformación rígida con la cinemática mandibular inicialmente registrada del paciente.
El experto en la materia podrá seleccionar uno u otro de estos procedimientos de animación en función de las limitaciones informáticas y matemáticas a las que se enfrente en la realización del procedimiento.
Ventajosamente, el profesional comprueba si la cinemática mandibular del paciente es funcional o disfuncional antes de llevar a cabo el resto del procedimiento y, en particular, de transponer esta cinemática a la relación intermaxilar corregida. Para ello, puede trazar un patrón de masticación y compararlo con tipos de patrones identificados como funcionales o disfuncionales. La figura 4 ilustra, en el lado izquierdo, los patrones teóricos de masticación en la dentición para ciclos funcionales (los tres ciclos de la parte superior) y disfuncionales (los cuatro ciclos de la parte inferior). La parte derecha de la figura 4 ilustra un patrón clínico, que se considera funcional. Naturalmente, el experto en la materia podría trazar un patrón de masticación registrado en un punto distinto de la dentadura, por ejemplo, los cóndilos. El procedimiento descrito anteriormente sólo se utiliza si la cinemática mandibular del paciente es funcional. Si esta cinemática es disfuncional, el profesional recurrirá a otras herramientas, como un articulador.
Aplicaciones
El procedimiento descrito anteriormente puede aplicarse en los campos de la ortodoncia, el ajuste de prótesis dentales o la cirugía maxilofacial.
Por ejemplo, hay situaciones en las que los dientes de un paciente pueden estar desgastados por estrés mecánico (bruxismo) o por erosión química debido al consumo de alimentos o bebidas ácidas. Los dientes pueden ser naturales o protésicos. Esta destrucción dental se produce lentamente y la función masticatoria tiene tiempo de esculpir los dientes, manteniendo las guías esenciales en las tablas oclusales, a pesar de su destrucción y de la pérdida de dimensión vertical. Para tratar a un paciente de este tipo, se lleva a cabo un examen complementario de la salud del aparato manducatorio (músculos y articulaciones) antes de poner en práctica la presente invención. Si el resultado es positivo, el profesional querrá conservar la forma en que se mueve la mandíbula, pero tendrá que restablecer la dimensión vertical oclusal. Antes de que se concibiera la presente invención, la única solución era realizar el trabajo en un articulador que no preservaba los movimientos reales del paciente. En esta situación clínica, la invención pretende transponer la misma cinemática mandibular, cómoda para el paciente, a una nueva posición de la arcada mandibular. El nuevo espacio creado se rellenará con nuevas prótesis cuya forma y posición no interfieran con la motilidad mandibular.
Cuando se prevé un tratamiento de ortodoncia, el enfoque clínico es esencialmente el mismo que el descrito anteriormente. En lugar de rellenar el espacio con prótesis, los dientes se moverán y se engranarán. En este caso, también se respetarán los movimientos reales del paciente durante la oclusión.
También en ortodoncia, será posible exportar la posición con la cinemática asociada tras el cierre de la dimensión vertical oclusal tras la corrección de una prematuridad que obstaculiza la trayectoria de cierre. Esta relación intermaxilar corregida, junto con los movimientos asociados, será útil para planificar el tratamiento de ortodoncia y preparar los aparatos para realizar el tratamiento de forma más predecible.
REFERENCIAS
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[1] Jean-Frangois Lasserre, "Understanding the increase in DVO in minimally invasive approaches to the treatment of wear and enamel anomalies", Quintessence International

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de animación de modelos de las arcadas mandibular y maxilar de un paciente en una relación intermaxilar corregida, siendo dicho procedimiento implementado por ordenador y comprendiendo:
- recibir modelos digitales tridimensionales (MD, MX) de las arcadas mandibular y maxilar del paciente, - recibir un registro de la cinemática mandibular del paciente (C1), comprendiendo dicho registro una pluralidad de posiciones relativas de la mandíbula del paciente con respecto al maxilar,
- seleccionar, entre dichas posiciones, una posición de referencia (X) de la mandíbula en relación con el maxilar del paciente, y
- determinar una posición objetivo (Y) de la mandíbula con respecto al maxilar, definiendo dicha posición objetivo una relación intermaxilar corregida del paciente,
- determinar una transformación rígida entre la posición de referencia (X) y la posición objetivo (Y), - aplicar dicha transformación rígida (i) al registro de la cinemática mandibular del paciente para animar los modelos digitales tridimensionales de las arcadas mandibular y maxilar, o (ii) al modelo digital tridimensional de la mandíbula, aplicándose el registro de la cinemática mandibular suministrado a los modelos digitales tridimensionales de la mandíbula y del maxilar para animar dichos modelos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el registro de la cinemática mandibular del paciente describe la trayectoria de marcadores integrales con la mandíbula, y la transformación rígida es una transformación que permite cambiar la posición de los marcadores en la posición de referencia (X) a la posición de los marcadores en la posición objetivo (Y).
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la posición objetivo (Y) es elegida por un usuario.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, que comprende la preselección automática de un conjunto de posiciones relativas de la mandíbula con respecto al maxilar, eligiéndose dicho conjunto de posiciones de modo que cada posición de dicho conjunto defina una dimensión vertical oclusal dentro de un intervalo determinado.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la preselección se realiza a partir de criterios clínicos previamente suministrados.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la posición objetivo se selecciona de modo que aumente una dimensión vertical oclusal (DVO) en un valor inferior a un umbral seleccionado de modo que no provoque el desplazamiento del eje de rotación de los cóndilos mandibulares con respecto a la fosa temporal del paciente.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la posición objetivo (Y) se selecciona de modo que aumente una dimensión vertical oclusal definida en la dentadura en menos de 20 mm con respecto a la dimensión vertical oclusal definida por la posición oclusal de referencia (X) del paciente.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la posición objetivo se selecciona para disminuir una dimensión vertical oclusal (DVO).
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende determinar un eje de rotación de la mandíbula y crear posiciones virtuales de la mandíbula en la trayectoria de rotación en el sentido de aumentar o disminuir la dimensión vertical oclusal, seleccionándose la posición objetivo entre dichas posiciones virtuales.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que, en dicha animación de los modelos de las arcadas mandibular y maxilar, la posición oclusal de referencia de la mandíbula con respecto al maxilar en la relación intermaxilar corregida se convierte en la posición objetivo.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende, a partir del registro de la cinemática mandibular, trazar un patrón de masticación y comparar dicho patrón con un patrón funcional típico.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la posición de referencia es la posición oclusal de referencia del paciente antes de la corrección de la relación intermaxilar.
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