ES2992508T3

ES2992508T3 - Procedimiento para configurar una restauración dental

Info

Publication number: ES2992508T3
Application number: ES20201553T
Authority: ES
Inventors: Hendrik John; Rudolf Jussel
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2024-12-13
Anticipated expiration: 2040-10-13
Also published as: CN114404085A; CN114418926A; CN114419242A; EP3984493A1; EP3984495B1; US20220110725A1; KR20220049465A; ES2963098T3; JP7485641B2; US12045984B2; JP2022064313A; EP3984495A1; US20220110726A1; US20220110727A1; EP3984492B1; JP2022064285A; CN114343896A; ES2963101T3; EP3984493B1; JP2022064314A

Abstract

La presente invención se refiere a un método para diseñar una restauración dental, que comprende los pasos de capturar (S101) un conjunto de datos objetivo basado en un diente natural, que representa las propiedades ópticas y/o la geometría del diente natural; generar (S102) un modelo de diente digital con una arquitectura interna; renderizar (S103) el modelo de diente digital basado en la arquitectura interna para generar un conjunto de datos real, que representa las propiedades ópticas y/o la geometría del modelo de diente digital; calcular (S104) una desviación entre el conjunto de datos objetivo y el conjunto de datos real; y cambiar iterativamente (S105) el modelo de diente digital para obtener una desviación menor entre el conjunto de datos objetivo capturado y el conjunto de datos real del modelo de diente digital rediseñado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para configurar una restauración dental

La presente invención se refiere a un procedimiento para configurar una restauración dental, a un dispositivo informáti

Durante la producción de restauraciones dentales, a menudo surgen problemas con los tonos de color y la translucidez, ya que son difíciles de determinar y la estructura de la restauración con diferentes capas y materiales tiene una influencia en la apariencia final. Actualmente, la determinación del color se basa también a menudo en la experiencia de los protésicos dentales o en una estimación mediante una comparación de color subjetiva con una guía de colores. Hoy en día, los dentistas fabrican cada vez más también restauraciones dentales, en particular, restauraciones dentales individuales. Dado que en algunos casos el paciente espera el tratamiento en la consulta del dentista, es importante una selección exacta del color durante la producción.

La publicacion EP 2486892 B1 describe, por ejemplo, que una apariencia de un diente virtual se compara en una pantalla calibrada con la imagen del diente adyacente por parte de un usuario para obtener una impresión realista. Si el resultado aún no es satisfactorio, se puede adaptar entonces, por ejemplo, el grosor de capa o la translucidez. En el caso de la comparación óptica por parte de un usuario en la pantalla se producen, sin embargo, siempre imprecisiciones.

La publicacion DE 19922870 A1 se refiere a un procedimiento para la determinación automática individual del color, la translucidez, el brillo y la fluorescencia de restauraciones dentales. En este procedimiento se produce la restauración dental. A continuación, se mide la restauración dental para obtener valores reales para el color, translucidez y brillo.

La publicacion WO 2019/023461 A1 se refiere a restauraciones como dientes artificiales, fundas, prótesis dentales, carillas, puentes, que presentan un color, tono y transparencia más realista.

El objeto técnico de la presente invención es producir una restauración dental con una apariencia más natural y mayor precisión de color y geométrica.

Este objetivo se resuelve mediante objetos según las reivindicaciones independientes. Formas de realización técnicamente ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes, de la descripción y de los dibujos.

Según un primer aspecto, el objetivo técnico se resuelve mediante un procedimiento para configurar una restauración dental, con las etapas de un registro de un conjunto de datos teórico basado en un diente natural, que refleja las propiedades ópticas y la geometría del diente natural; de una generación de un modelo de diente digital con arquitectura interna; de una representación del modelo de diente digital basándose en la arquitectura interna para generar un conjunto de datos real que reproduzca las propiedades ópticas y la geometría del modelo de diente digital; de un cálculo de una desviación entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real; y de una modificación iterativa del modelo de diente digital para obtener una desviación menor entre el conjunto de datos teórico registrado y el conjunto de datos real del modelo de diente digital vuelto a representar; calculándose la desviación en base a una distancia euclidiana entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real o calculándose la desviación en base a una distancia espectral entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real.

La arquitectura interna comprende la estructura espacial y los materiales utilizados para esta estructura. Dado que se conocen las propiedades ópticas de los materiales utilizados y la estructura espacial, se puede representar un conjunto de datos real a partir del modelo de diente digital, que indica la apariencia óptica del modelo de diente digital. Mediante el cálculo automático de una desviación entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real y una adaptación resultante de ello de la arquitectura interna y de los materiales utilizados, se puede producir la restauración dental con una apariencia que se corresponde con aquella del diente natural registrado. Tras la colocación de la pieza de restauración dental, el diente artificial se integra armoniosamente y no se distingue de los dientes naturales circundantes en las más diversas situaciones de iluminación. Dependiendo de los materiales utilizados, la estratificación de la restauración dental se puede simular de forma realista antes de la producción, de modo que el usuario obtenga exactamente el resultado que espera.

A este respecto, se tienen en consideración para la representación parámetros ópticos de los materiales utilizados, que no se pueden mostrar ni reconocer en imágenes mostradas en una pantalla. También se pueden tener en consideración determinadas propiedades de material, la influencia de los dientes adyacentes, las encías y/o diferentes situaciones de iluminación. El procedimiento es, debido a ello, independiente de la percepción humana. El cambio del modelo de diente digital se puede producir, por ejemplo, mediante un reemplazo de los materiales con diferentes propiedades ópticas o a través de una modificación de la disposición o grosor de capa de los materiales en la arquitectura interna.

Mediante el cálculo de desviación basándose en una distancia euclidiana entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que se puede determinar una medida de desviación exacta con poco esfuerzo. Si los valores del conjunto de datos teórico se presentan, en particular, en valores de color especiales, como, por ejemplo, valores Lab, y no como colores dentales de una guía de colores dentales, la comparación se puede realizar con alta precisión basándose en una comparación de los valores reales Lab con los valores teóricos Lab.

Mediante el cálculo de la desviación basándose en una distancia espectral entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que se produce una comparación cromática exacta entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, el conjunto de datos teórico comprende datos sobre una imagen bidimensional o tridimensional del diente natural, datos sobre un ángulo de captura con respecto al diente, datos sobre una información de color del diente, datos sobre un espectro de color del diente y/o datos sobre una información de geometría del diente. De este modo se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que se utilizan datos particularmente adecuados para la reconstrucción y cálculo de la desviación.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, el conjunto de datos teórico se registra mediante una cámara digital, un escáner 3D, un sistema de cámara 3D, un espectrómetro o una clave de color digitalizada. De este modo se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que el conjunto de datos teórico se puede obtener de forma sencilla y rápida sin que tengan que tenerse en consideración condiciones ambientales, ya que éstas pueden calcularse posteriormente mediante el programa informático.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, el conjunto de datos teórico comprende propiedades ópticas de un diente residual. Los datos del diente residual en este caso también se pueden registrar. Los datos comprenden también las propiedades ópticas y/o la geometría del diente residual. De este modo se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que se obtiene una adaptación precisa y exacta de la restauración dental en función de la sustancia dental residual.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, se representa el modelo de diente digital en base a las propiedades ópticas del diente residual, la geometría del diente residual, los dientes adyacentes circundantes, la situación en la boca, la consideración de la encía o del color de las encías y/o el material adhesivo utilizado para fijar la restauración dental sobre el diente residual. La representación se lleva a cabo junto con las propiedades ópticas de la restauración dental. De este modo se logra también, por ejemplo, la ventaja técnica de que se obtiene una adaptación precisa y exacta de la restauración dental en función de la sustancia dental residual.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, la etapa de la generación del modelo de diente digital comprende la etapa de una importación, cálculo y/o definición de un modelo de diente con una arquitectura interna predeterminada.

La etapa de la importación puede preceder a la etapa de generación. De este modo se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que el procedimiento se acelera y se puede seleccionar entre varios modelos de diente digitales existentes.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, el modelo de diente digital se representa con un ángulo, el cual corresponde al ángulo de captura al registrarse el diente y/o a una situación de iluminación predeterminada. De este modo se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que se puede realizar una mejor comparación entre el conjunto de datos real y el conjunto de datos teórico y se reduce el esfuerzo informático para representar la restauración dental sobre el diente residual o la preparación en la perspectiva correspondiente y, por tanto, se acelera.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, se modifica el modelo de diente digital modificando una asignación de material a un subvolumen. De este modo se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que se pueden compensar desviaciones mayores y, de este modo, se logra una estructura natural y un aspecto natural de la restauración dental.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento se modifica el modelo de diente digital modificando los subvolúmenes manteniendo la geometría exterior. De este modo se logra también, por ejemplo, la ventaja técnica de que pueden compensarse desviaciones más pequeñas sin necesidad de sustituir los materiales, lográndose de este modo una estructura natural y un aspecto natural de la restauración dental.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento se determina un equilibrio entre requisitos funcionales, como, por ejemplo, grosores de pared mínimos prederterminados y requisitos estéticos, y, opcionalmente, se propone al usuario para su evaluación.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento se produce la restauración dental basándose en el conjunto de datos real. De este modo se logra también, por ejemplo, la ventaja técnica de que la restauración dental se puede producir automáticamente y la simulación previa garantiza una reproducción cromática correcta, que corresponde al conjunto de datos teórico.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, la producción de la restauración dental se produce mediante un dispositivo de impresión 3D multimaterial o un dispositivo de fresado. La producción de la restauración dental puede comprender también las etapas de una impresión de la restauración dental en un procedimiento de estereolitografía y una posterior sinterización. En el caso de la técnica de prensado utilizando piezas en bruto con degradados de color se puede determinar de forma individual y específica la orientación y la posición de la restauración en la pieza en bruto. Mediante los dos procedimientos de producción mencionados en último lugar se logran, por ejemplo, las ventajas técnicas de que la restauración dental se puede producir rápidamente con un aspecto natural.

En otra forma de realización técnicamente ventajosa del procedimiento, la producción de la restauración dental se produce mediante un procedimiento de fabricación aditiva a partir de materiales múltiples o coloreados selectivamente. La producción de la restauración dental se puede implementar mediante las etapas de un proceso de producción aditiva, en el que se asignan múltiples materiales al subvolumen predeterminado de la restauración dental, se aplican selectivamente en el espacio o se aplican materiales monocromáticos por capas, coloreándose o decolorándose las capas individuales selectivamente. Mediante estos procedimientos de producción aditiva se logra, por ejemplo, la ventaja técnica de que la restauración dental se puede producir rápidamente con una apariencia natural según las especificaciones del conjunto de datos teórico digital.

Según un segundo aspecto, el objetivo técnico se resuelve mediante un dispositivo informáti

restauración dental, con un sensor para registrar un conjunto de datos teórico basándose en un diente natural, que se adecua para la realización del procedimiento según el primer aspecto. De este modo se logran las mismas ventajas técnicas que mediante el procedimiento según el primer aspecto.

Según un tercer aspecto, el objetivo técnico se resuelve mediante un programa informático que comprende instrucciones que hacen que el dispositivo informático según el segundo aspecto lleve a cabo las etapas de procedimiento según el primer aspecto.

En los dibujos se representan ejemplos de realización de la invención y se describen con más detalle a continuación.

Muestran:

Fig. 1 una vista esquemática de un dispositivo informáti

Fig. 2 una representación esquemática de una desviación entre un conjunto de datos teórico y un conjunto de datos real;

Fig.3 una representación esquemática para calcular una desviación entre un conjunto de datos teórico y un conjunto de datos real; y

Fig. 4 un diagrama de bloques de un procedimiento para configurar una restauración dental.

La Fig. 1 muestra una vista esquemática de un dispositivo informático 200 para configurar una restauración dental 207. El dispositivo informático 200 comprende un sensor 203 para registrar un conjunto de datos teórico basado en un diente natural 205. El sensor 203 es capaz de registrar datos sobre un ángulo de captura del diente 205, datos sobre información de color del diente 205, datos sobre un espectro de color del diente 205, datos sobre translucidez del diente 205 y/o datos sobre una información geométrica del diente 205. El sensor 203 proporciona, a este respecto, los datos que se integran en un conjunto de datos teórico para el posterior cálculo.

En el caso del sensor 203 se trata, por ejemplo, de una cámara digital electrónica, de un escáner 3D con registro de color o de una cámara TOF que puede medir con un procedimiento de tiempo de vuelo (TOF, Time of Flight) o una cámara que puede medir distancias usando luz rayada y de triangulación. Mediante el sensor 203 se registran las informaciones de color y geometría del diente 205, como, por ejemplo, una distribución de color, una translucidez y/o una forma del diente 205. El sensor 203 para registrar un color puede ser diferente que para el resgistro de la geometría. Por ejemplo, el registro de color puede producirse mediante una cámara y la geometría puede registrarse con un escáner independiente. Sin embargo, también se puede crear una impresión analógica que luego se digitaliza mediante un escáner Lab.

En general, se puede utilizar como sensor 203 cualquier dispositivo que sea adecuado para registrar información de color, translucidez y/o geometría del diente 205, que sirva como base posterior para el conjunto de datos teórico.

Por ejemplo, mediante el sensor 203 se puede registrar la información de geometría y color basándose en un diente adyacente 205, que sirve entonces como modelo para la producción de la restauración dental 207 adyacente. Además, el sensor 203 puede estar configurado para determinar un ángulo de captura de la perspectiva en relación con el diente 203. El sensor 203 puede ser una parte de un dispositivo móvil, como, por ejemplo, un teléfono inteligente o tableta. Mediante el sensor 205 se puede llevar a cabo una medición de color o una medición de translucidez de los dientes adyacentes 207, por ejemplo, basándose en los ocho espacios de color naturales. Además, a través del sensor 203 pueden registrarse las propiedades ópticas y la geometría de un diente residual 209, como, por ejemplo, de un muñón de diente, sobre el cual ha de disponerse la restauración dental 207.

El dispositivo informático 200 comprende además una unidad de generación 211 para generar un modelo de diente digital con una arquitectura interna. La arquitectura interna refleja una estructura interna del modelo de diente digital. La arquitectura interna puede comprender una composición de al menos dos materiales de restauración dental con diferentes propiedades ópticas y/o físicas.

Estos diferentes materiales de restauración dental pueden estar dispuestos en vóxeles en el caso de procesos de fabricación aditiva o en capas en el caso de un material graduado. En el caso de materiales monocromáticos, las capas se pueden colorear selectivamente. La arquitectura interna del modelo dental comprende no solo información tridimensional, sino también información sobre las propiedades físico-ópticas de los materiales de restauración, como, por ejemplo, un coeficiente de absorción o un coeficiente de dispersión de los materiales utilizados.

El modelo de diente digital puede estar estructurado a partir de una arquitectura con diferentes subvolúmenes (cáscaras) a los que se les asignan las correspondientes características de material ópticas y/o físicas. Para ello, los materiales y productos semiacabados utilizados se caracterizan ópticamente y se parametrizan previamente.

Por ejemplo, tanto la forma externa del modelo de diente digital como también la arquitectura interna pueden modelarse en un proceso CAD mediante la unidad de generación 211. El modelo de diente digital del diente a sustituir se puede importar para ello inicialmente desde una biblioteca dental digital como modelo de diente tridimensional con arquitectura interna predeterminada, para luego adaptarlo a la situación del paciente dada. El el caso del modelo de diente tridimensional se parte de una estructura tridimensional idealizada, en cuyo caso, la apariencia ya es conocida, es decir, ya ha sido calculada previamente. A través de una asignación automática del conjunto de datos teórico a un espacio de color definido, el sistema realiza ya una preselección de una combinación de materiales para el conjunto de datos real de la restauración y se la sugiere al usuario.

El dispositivo informático 200 presenta además una unidad de representación 213, que simula ópticamente la apariencia óptica, es decir, la situación real, de la prótesis dental biomimética basándose en el modelo de diente digital generado. Durante la simulación no solo se tiene en cuenta la arquitectura interna del diente, sino también las propiedades ópticas de los materiales utilizados y, dado el caso, las propiedades mecánicas.

Para ello, además de la información de geometría tridimensional, se importan al software de simulación de la unidad de representación 213 los parámetros ópticos y/o propiedades físicas de todas las capas o subvolúmenes de diferentes materiales del modelo de diente digital. La representación del modelo de diente digital puede producirse también teniendo en cuenta las propiedades ópticas de un diente residual 205 y del material adhesivo utilizado para fijar la restauración dental 207, los dientes adyacentes, el color de las encías y/o la situación en la boca.

Si se conoce el ángulo de captura del conjunto de datos teórico, la representación del modelo de diente digital se puede realizar desde una perspectiva que se corresponda con la de la imagen registrada. De este modo puede generarse una imagen bidimensional del modelo de diente digital representado como conjunto de datos real desde la perspectiva, la cual se corresponde con la perspectiva cuando se registra el conjunto de datos teórico. A través de una superposición de las imágenes bidimensionales de los conjuntos de datos teórico y real con la misma perspectiva, se puede calcular una desviación entre los conjuntos de datos teórico y real.

Mediante la representación se simula la apariencia óptica de la restauración dental 207, teniendo en cuenta, dado el caso, el diente residual y el material adhesivo, y se genera un conjunto de datos real que comprende los mismos parámetros que el conjunto de datos teórico para poder calcular una desviación. Además, el dispositivo informático 200 presenta una unidad de cálculo 215 que calcula una desviación numérica AE<s>.entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real. La desviación AE<s>.especifica un valor que cuantifica la diferencia entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real. Por ejemplo, a este respecto se puede realizar una coincidencia cartográfica del conjunto de datos real con el esquema de color y translucidez del conjunto de datos teórico, de modo que la desviación AE<s>.se obtiene a partir de una imagen de diferencias.

La desviación AE<s>.se puede calcular en función de una distancia euclidiana o una distancia espectral entre el conjunto de datos teórico y el conjunto de datos real.

Además, el dispositivo informático 200 comprende una unidad de modificación 217 para la modificación automática e iterativa del modelo de diente digital para obtener una desviación AE<s>.menor entre el conjunto de datos teórico registrado y el conjunto de datos real del modelo de diente digital representado nuevamente. Para ello, la unidad de modificación 217 puede, por ejemplo, modificar de forma autónoma un grosor de capa o asignación de material del modelo de diente, de modo que las propiedades ópticas se acerquen al conjunto de datos teórico, de modo que se conserve la apariencia real.

Por ejemplo, se produce una modificación iterativa del modelo de diente digital mediante modificación de la asignación de material al subvolumen mientras se mantiene la geometría externa del diente, por ejemplo, entre un área incisal y dentinaria. A este respecto, se asignan los materiales y los parámetros ópticos a un modelo de diente tridimensional modificado, incluida la preparación y la capa de cemento, y se representan nuevamente y el resultado se compara con el conjunto de datos teórico y una desviación AE<s>.entre el conjunto de datos real y el conjunto de datos teórico. Los materiales dentales que se pueden utilizar pueden presentarse en una gama de colores completa y diferentes niveles de translucidez.

A partir del modelo de diente modificado se representa de nuevo un conjunto de datos real y se calcula una desviación AE<s>.entre el conjunto de datos real y el conjunto de datos teórico.

En caso de encontrarse la desviación AE<s>.calculada, por ejemplo, por encima de un valor predeterminado, el material o la combinación de materiales para la restauración dental 207 se puede ajustar mientras se mantiene la forma externa. En caso de encontrarse la desviación AE<s>.calculada por debajo de un valor predeterminado, el ajuste fino se realiza mediante la variación de los subvolúmenes de la arquitectura interna o la modificación topográfica de la superficie límite entre el borde incisal y la dentina manteniendo la geometría externa, por lo que la modificación topográfica de la superficie límite también puede caracterizar la restauración.

En caso de alcanzarse un valor inferior predeterminado para la desviación AE<s>., la configuración de la restauración 207 y la selección de material del modelo de diente digital se completan para que se pueda fabricar la restauración dental 207. En caso de encontrarse la desviación AE<s>.por debajo del valor predeterminado, el modelo de diente digital describe de este modo la restauración de diente 207 definitiva.

En lugar de trabajar con valores límite, se pueden utilizar también ambos procedimientos de ajuste, el ajuste de material y el ajuste de superficie límite, de forma equivalente uno junto al otro.

Puede fabricarse mediante impresión 3D con múltiples materiales o mediante fresado a partir de una pieza en bruto mediante un dispositivo de fabricación automático 219. Tras una colocación de la restauración dental 207 en la boca del paciente, la apariencia óptica de la prótesis dental biomimética se aproxima de manera óptima a la apariencia natural.

Mediante el dispositivo informático 200 se puede fabricar la restauración dental 207 de la forma más realista posible (biomiméticamente) y se puede integrar ópticamente lo mejor posible en el entorno de la boca del paciente.

La evaluación cromática y estética y la selección de los materiales y colores utilizados no la realiza subjetivamente un usuario, sino que es objetivamente repetible a través de un proceso automático calibrado que se realiza siempre según las mismas reglas. La interacción óptica de los materiales utilizados, la preparación, la capa de cemento, la dentina y el borde incisal y la situación de la boca (estética rojo-blanca) se puede simular y representar de forma realista, dado que los parámetros ópticos de los materiales utilizados están claramente presentes.

Esto permite una comparación teórico/real con la que se puede adaptar iterativamente la estructura interna o la arquitectura interna a la restauración dental 207. Al usuario se le pueden proporcionar correspondientes colores, materiales, productos semiacabados y/o procedimientos de fabricación a través de la representación para lograr un resultado biomimético estéticamente óptimo para la restauración dental 207. De esta manera, se obtiene una restauración dental 207 que se adapta de manera óptima a la situación de la cavidad bucal existente del paciente. La restauración dental 207 fabricada y aplicada se integra estéticamente de forma óptima en la imagen general, sin depender de una experiencia subjetiva de un usuario que selecciona el material o producto semiacabado según una guía de colores. Los conocimientos adquiridos se pueden tener en cuenta o integrar en un software, de modo que incluso los protésicos dentales sin experiencia puedan beneficiarse de ellos. Esto se refiere, por ejemplo, a la configuración de la arquitectura interna del diente o a una técnica de pintura. También se podría permitir al usuario ofrecer preferencias personales para la selección (por ejemplo, pintar según un esquema específico) o tener en cuenta diferencias demográficas (nivel de brillo).

La Fig. 2 muestra una representación esquemática de una desviación AES.I entre el conjunto de datos de teórico DS-S y el conjunto de datos real DS-I. El conjunto de datos teórico DS-S se obtiene basándose en una medición del diente 205 por parte del sensor 203. El modelo de diente generado digitalmente 221 comprende datos sobre la geometría espacial de la restauración dental 205 y los materiales asociados, a partir de los cuales ha de fabricarse la restauración dental 207. Las propiedades ópticas y físicas necesarias para la representación se conocen en el software de representación. Estas se pueden seleccionar de una tabla de parámetros que se actualiza constantemente con nuevos materiales.

El conjunto de datos real DS-I se obtiene del modelo de diente 221, en cuanto que el modelo de diente 221 se somemte a una representación en la que se tienen en consideración la geometría espacial de la restauración dental 205 y las propiedades ópticas y físicas de los diversos materiales presentes, dado el caso, incluyendo material adhesivo y muñón de diente.

La propagación de la luz en el modelo de diente 221 se puede describir mediante las ecuaciones de Maxwell. Por ejemplo, la representación utiliza la ecuación de transporte radiativo (RTE, Radiative Transport Equation), en la que un medio de propagación se describe mediante el coeficiente de absorción, el coeficiente de dispersión, el índice de refracción y la función de fase de dispersión. El modelo de diente digital 221 comprende, por ejemplo, los datos sobre la geometría espacial de la restauración dental 205 y la arquitectura interna, así como el coeficiente de absorción, el coeficiente de dispersión, el índice de refracción y la función de fase de dispersión para los correspondientes materiales de la arquitectura.

En la representación que se basa en el modelo de diente 205, la función de fase de dispersión se puede resolver numéricamente con los parámetros mencionados en una simulación de Monte Carlo (trazado de rayos) con cualquier precisión deseada, en la que una pluralidad de fotones se propagan a través del modelo de diente por recorridos aleatorios. A partir de ello puede calcularse mediante la representación un conjunto de datos real DS-I para la apariencia de la restauración dental 205, que tiene en cuenta los materiales utilizados, la forma externa y la arquitectura interna del modelo de diente 221. Este conjunto de datos real DS-I calculado se puede comparar entonces con el conjunto de datos teórico DS-S, obtenido a partir de un diente adyacente. Para simplificar la comparación, esto se puede hacer en una derivación bidimensional (imagen bidimensional). Como medida de una desviación AE<s>.entre el conjunto de datos real y el conjunto de datos teórico, se calcula un valor numérico. A continuación, se modifica el modelo de diente digital hasta que la desviación AE<s>.es mínima o está por debajo de un valor umbral predeterminado.

La Fig. 3 muestra una representación esquemática para calcular una desviación AE<s>.entre el conjunto de datos teórico DS-S y un conjunto de datos real DS-I. Por ejemplo, el conjunto de datos DS-S comprende una representación del diente 205 en una perspectiva determinada. Por el contrario, el conjunto de datos DS-I, representado a partir del modelo de diente, comprende una representación del modelo de diente en la misma perspectiva. Las dos imágenes del conjunto de datos teórico DS-S y del conjunto de datos real DS-I se escalan al mismo tamaño y se colocan una al lado de la otra. La desviación euclidiana AE<s>.entre el conjunto de datos teórico DS-S y el conjunto de datos real DS-I se puede calcular sumando las diferencias en los valores de color de los píxeles a lo largo de las líneas de comparación 223, por ejemplo, en el espacio de color L*a*b*. Estas líneas de comparación 223 se pueden desplazar según se desee, por ejemplo, en cuanto que se juntan las mitades de los dientes. Sin embargo, en general, la línea de comparación 223 también puede presentar un desarrollo diferente. La comparación se puede realizar a nivel de píxeles como resolución más pequeña.

Cuanto mayor sea la diferencia en el gradiente de color a lo largo de la línea de comparación 223, mayor será la desviación numérica AE<s>.. En caso de una coincidencia de color completa entre el conjunto de datos teórico DS-S y el conjunto de datos real DS-I, la desviación AE<s>.es cero. Sin embargo, en general también se pueden utilizar otros procedimientos para calcular la desviación AE<s>., como, por ejemplo, basándose en información espectral.

La Fig. 4 muestra un diagrama de bloques de un procedimiento para configurar una restauración dental 207. En la primera etapa S101 se registra un conjunto de datos teórico DS-S basado en un diente natural 205, que reproduce las propiedades ópticas, tales como, por ejemplo, color, combinación de colores y translucidez, y/o la geometría del diente natural 205. El registro del conjunto de datos teórico DS-S se puede realizar idealmente en un diente adyacente 205 del diente a sustituir como modelo.

De este modo se logra la ventaja de que el conjunto de datos real DS-I de la restauración dental 207 se puede adaptar a la situación de la boca con la mayor precisión posible y con el mismo color. En la etapa S102 se genera el modelo de diente digital 221 con la arquitectura interna, por ejemplo, derivada de un modelo de diente idealizado de una biblioteca de dientes, que sirve como base para el resto del procedimiento. En la etapa S103 se asignan al modelo de diente digital 221 los materiales a utilizar y, por tanto, sus parámetros ópticos y físicos a la arquitectura interna, que se requieren para representar el modelo de diente digital 221 y generar a partir de ello en la siguiente etapa el conjunto de datos real DS-I, que debe utilizarse para la comparación teórico/real.

Posteriormente, en la etapa S104 se calcula la desviación AE<s>.entre el conjunto de datos de teórico DS-S y el conjunto de datos real DS-I. En la etapa S105, el modelo de diente digital 221 se modifica asignando otros materiales y/o modificando la arquitectura interna, de tal modo que resulte una desviación AE<s>.menor entre el conjunto de datos teórico DS-S registrado y el conjunto de datos real DS-I de nueva generación. Las etapas S103 a S105 se repiten iterativamente hasta que la desviación AE<s>.entre el conjunto de datos real DS-I y el conjunto de datos teórico DS-S ha alcanzado un mínimo o se alcanza un intervalo de convergencia predeterminado (en el caso de compensaciones, por ejemplo, mantenimiento de grosores de pared mínimos, disponibilidad limitada de materiales dentales, dado que existe una tendencia a la reducción). Mediante el procedimiento se logra la ventaja técnica de que la restauración dental 207 se puede fabricar con una apariencia biomimética que se corresponde con aquella del diente natural 205 registrado. También existe la ventaja de que en el futuro se podrán cubrir más apariencias con una menor variedad de materiales.

Mediante el proceso iterativo para la generación de restauraciones dentales biomiméticas 207 se realiza un circuito cerrado, que continúa hasta que la desviación AE<s>.entre el conjunto de datos real DS-I y el conjunto de datos teórico DS-S es la más reducida (bucle cerrado). Esto se refiere, por ejemplo, a la medición de color específica del paciente, a la preparación, al modelado, a la simulación y a la fabricación de la restauración dental altamente estética 207. A este respecto, se trata de un proceso digital iterativo y cerrado en el que se avanza a través del modelado y la simulación de la restauración dental 207 lo más posible hacia la apariencia natural en la boca del paciente. No es necesario el uso de claves de color de ningún tipo ni una comparación subjetiva de imágenes, ya que sirve de orientación la apariencia natural y se realiza una comparación automatizada.

En el caso del procedimiento para configurar la restauración dental 207, se trata de un proceso digital cerrado e iterativo que aproxima el modelado y la simulación de la restauración dental 207 lo más posible a la apariencia natural en la boca del paciente. Debido a que los parámetros ópticos de los materiales utilizados se conocen y se tienen en cuenta durante la representación, por primera vez se pueden simular de forma ópticamente realista los factores ópticos que influyen en las diferentes capas tridimensionales, como, por ejemplo, la preparación, la capa de cemento, la dentina y el borde incisal, de modo que resulta una apariencia más realista de la restauración dental 207 colocada. Mediante el uso de materiales con propiedades ópticas y físicas conocidas (materiales ópticamente calibrados), el usuario considera la restauración dental biomimética 207 como realista.

Mediante el procedimiento puede realizarse una estructura en capas biomimética, es decir, muy parecida a la naturaleza, similar a un diente, de la restauración dental 207 en procesos de fabricación digitales, como fresado e impresión 3D con múltiples materiales. La información de color de la comparación teórico/real también se puede utilizar para la coloración individual y selectiva de un cuerpo blanco de óxido de circonio mediante infiltración. El procedimiento se refiere a todo el flujo de trabajo digital para restauraciones de diente indirectas y constituye la base para la implementación de la estética dental, incluida la impresión 3D multimaterial.

Todas las características explicadas y mostradas en relación con formas de realización individuales de la invención pueden estar previstas en el objeto de acuerdo con la invención en diferentes combinaciones para realizar al mismo tiempo sus efectos ventajosos.

Todas las etapas de procedimiento pueden implementarse mediante dispositivos adecuados para la realización de la correspondiente etapa de procedimiento. Todas las funciones, que llevan a cabo las características físicas, pueden ser una etapa de procedimiento de un procedimiento.

El alcance de protección de la presente invención viene dado por las reivindicaciones y no está limitado por las características explicadas en la descripción o mostradas en las figuras.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para configurar una restauración dental (207), con las etapas:

- registrar (S101) un conjunto de datos teórico (DS-S) basado en un diente natural (205), que reproduce las propiedades ópticas y la geometría del diente natural (205);

- generar (S102) un modelo de diente digital (221) con una arquitectura interna;

- representar (S103) el modelo de diente digital (221) basándose en la arquitectura interna para generar un conjunto de datos real, que reproduce las propiedades ópticas y la geometría del modelo de diente digital (221);

- calcular (S104) una desviación (AE<s>.) entre el conjunto de datos teórico (DS-S) y el conjunto de datos real (DS-I); y - modificar iterativamente (S105) el modelo de diente digital (221) para obtener una desviación (AE<s>.) menor entre el conjunto de datos teórico (DS-S) registrado y el conjunto de datos real (DS-I) del modelo de diente digital (221) representado nuevamente,

caracterizado por que la desviación (AE<s>.) se calcula en función de una distancia euclidiana entre el conjunto de datos teórico (DS-S) y el conjunto de datos real (DS-I) o la desviación (AE<s>.) se calcula en función de una distancia espectral entre el conjunto de datos teórico (DS-S) y el conjunto de datos real (DS-I).

2. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el conjunto de datos teórico (DS-I) datos sobre una imagen bidimensional o tridimensional del diente natural (205), datos sobre un ángulo de captura con respecto al diente (205), datos sobre una información de color del diente (205), datos sobre un espectro de color del diente (205) y/o datos sobre información de geometría del diente (205).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, siendo registrado el conjunto de datos teórico (DS-S) por una cámara digital, un escáner 3D, un sistema de cámara 3D, un espectrómetro o una clave de color digitalizada.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el conjunto de datos teórico (DS-S) propiedades ópticas de un diente residual (209).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, siendo representado el modelo de diente digital (221) en función de las propiedades ópticas del diente residual (209), de la geometría del diente residual, de los dientes adyacentes circundantes, de la situación en la boca, de la consideración de la encía o del color gingival y/o del material adhesivo utilizado para la fijación de la restauración dental (207) sobre el diente residual (209).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la etapa de la generación del modelo de diente digital (221) la etapa de una importación, cálculo y/o especificación de un modelo de diente (221) con una arquitectura interna predeterminada.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, representándose el modelo de diente digital (221) en un ángulo que se corresponde con el ángulo de captura al registrarse el diente (205) y/o con una situación de luz predeterminada.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, modificándose el modelo de diente digital (221) mediante modificación de una asignación de material a un subvolumen.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, modificándose el modelo de diente digital (221) mediante una modificación del subvolumen manteniéndose la geometría externa.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, fabricándose la restauración dental (207) en base al conjunto de datos real (DS-I).

11. Procedimiento según la reivindicación 10, produciéndose la fabricación de la restauración dental (207) mediante un dispositivo de impresión 3D multimaterial o un dispositivo de fresado.

12. Dispositivo informático (200) para configurar una restauración dental (207), con un sensor (203) para registrar un conjunto de datos teórico basado en un diente natural, que se adecúa para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Programa informático que comprende instrucciones que hacen que el dispositivo informático de la reivindicación 12 ejecute las etapas de procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11.