FR3039986A1 - MODEL FOR AESTHETIC DENTAL RESTORATION - Google Patents
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Abstract
Procédé de réalisation d'une maquette d'une restauration dentaire esthétique d'un patient, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (E4) d'élaboration d'un fichier de données numériques représentant la maquette dentaire de présentation artificielle de la restauration, adaptée pour être mise en bouche et portée provisoirement sur au moins une partie de la dentition du patient, et une étape de fabrication (E5) de la maquette directement à partir du fichier de données numériques produit.Method for producing a model of an esthetic dental restoration of a patient, characterized in that it comprises a step (E4) of drawing up a digital data file representing the dental model of artificial presentation of the restoration , adapted to be placed in the mouth and temporarily worn on at least a portion of the patient's dentition, and a manufacturing step (E5) of the model directly from the digital data file produced.
Description
Maquette pour restauration dentaire esthétiqueModel for aesthetic dental restoration
Domaine technique de l'invention L’invention est dans le domaine dentaire et porte sur un procédé et un système de réalisation d’une maquette de restauration dentaire esthétique d’un patient. État de la techniqueTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention is in the dental field and relates to a method and a system for producing an esthetic dental restoration model of a patient. State of the art
Quand un patient souhaite corriger des défauts esthétiques sur une ou plusieurs dents, il est notamment connu, en complément d’un éventuel traitement orthodontique, de réaliser une restauration dentaire esthétique au moyen de facettes en céramique. Les facettes sont fixées par collage sur les faces avant visibles des dents afin d’obtenir l’effet esthétique souhaité.When a patient wishes to correct aesthetic defects on one or more teeth, it is particularly known, in addition to possible orthodontic treatment, to perform an aesthetic dental restoration by means of ceramic facets. The facets are fixed by gluing on the visible front faces of the teeth in order to obtain the desired aesthetic effect.
Avant de s’engager dans un tel traitement esthétique, qui par nature est subjectif, le patient a besoin de connaître et visualiser au mieux le résultat final envisageable et de l’approuver.Before engaging in such an aesthetic treatment, which by nature is subjective, the patient needs to know and visualize at best the possible end result and to approve it.
Une première solution consiste à présenter au patient une maquette virtuelle de restauration dentaire en retouchant une photo du patient de sorte à s’approcher de façon optimale du résultat souhaité. Cette méthode permet au patient de visualiser virtuellement le résultat final envisageable de la restauration de façon simple, rapide et peu coûteuse. Elle ne permet toutefois pas au patient d’appréhender de façon suffisamment réaliste ce résultat.A first solution is to present the patient with a virtual model of dental restoration by retouching a picture of the patient so as to approach optimally the desired result. This method allows the patient to virtually visualize the possible end result of the restoration in a simple, fast and inexpensive way. However, it does not allow the patient to understand this result in a realistic way.
Une deuxième solution consiste en la réalisation d’une ou plusieurs maquettes provisoires ou « mock up >>, par exemple par la mise en oeuvre des étapes suivantes : réalisation d’une empreinte de la dentition et de la mâchoire du patient, par exemple en alginate ou en silicone ; moulage de l’empreinte afin d’obtenir un modèle tridimensionnel initial de la dentition, par exemple en plâtre ; réalisation d’un « wax up >> en cire sur le modèle en plâtre, c’est-à-dire d’une maquette de la dentition finale telle que souhaitée, par ajout de cire sur le modèle en plâtre initial ; fabrication d’une clef en silicone par prise d’empreinte du wax up et perforation de l’empreinte au niveau postérieur ; injection d’un composite dans la clef puis mise en bouche de celle-ci, la perforation postérieure de la clef permettant de vérifier le positionnement en bouche ; après durcissement du composite, retrait de la clef, ce qui permet de poser une maquette provisoire, ou « mock up >>, en composite directement sur les dents ; éventuellement traitement de coloration et lustrage du mock up (ou maquette provisoire), afin de lui donner un aspect plus naturel.A second solution consists in producing one or more provisional models or "mock up", for example by implementing the following steps: making an impression of the dentition and the jaw of the patient, for example by alginate or silicone; molding of the impression in order to obtain an initial three-dimensional model of the dentition, for example in plaster; performing a "wax up" wax on the plaster model, that is to say a model of the final dentition as desired, by adding wax on the initial plaster model; manufacture of a silicone key by impression of the wax up and perforation of the impression at the posterior level; injecting a composite into the key and placing it in the mouth, the posterior perforation of the key making it possible to check the positioning in the mouth; after curing the composite, removal of the key, which allows to put a temporary model, or "mock up", composite directly on the teeth; possibly treatment of coloration and polishing of the mock up (or provisional model), in order to give it a more natural aspect.
La maquette, ou mock up, réalisée en composite, est façonnée à la forme souhaitée directement sur les dents. Elle peut ensuite être appliquée sur le patient par-dessus ses dents non traitées. Cela lui permet d’évaluer in vivo et avec un certain réalisme le projet de restauration esthétique. A ce stade, il est encore possible d’apporter des modifications au projet esthétique et de réaliser une, voire plusieurs autres maquettes (ou mock up) provisoires. Une fois le projet esthétique validé par le patient et lui ayant donné pleinement satisfaction, notamment sur les plans esthétique et fonctionnel, le traitement final est préparé puis appliqué au patient pour obtenir le même résultat esthétique qu’il aura pu visualiser et valider grâce au mockup.The model, or mock up, made in composite, is shaped to the desired shape directly on the teeth. It can then be applied to the patient over his untreated teeth. This allows him to evaluate in vivo and with a certain realism the aesthetic restoration project. At this stage, it is still possible to make changes to the aesthetic project and make one or more other models (or mock up) provisional. Once the aesthetic project validated by the patient and having given full satisfaction, including aesthetically and functionally, the final treatment is prepared and applied to the patient to achieve the same aesthetic result that he was able to visualize and validate with the mockup .
La réalisation d’une ou plusieurs maquettes (ou mock up) provisoires est un processus complexe, long et coûteux.Making one or more provisional mock-ups is a complex, time-consuming and costly process.
Objet de l'inventionObject of the invention
Du fait des remarques précédentes, le but de la présente invention est de proposer une solution pour réaliser une maquette d’une restauration esthétique dentaire d’un patient, qui ne comprend pas tout ou partie des inconvénients précédents. A cet effet, l’invention concerne un procédé de réalisation d’une maquette d’une restauration dentaire esthétique d’un patient, caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’élaboration d’un fichier de données numériques représentant la maquette dentaire de présentation artificielle de la restauration, adaptée pour être mise en bouche et portée provisoirement sur au moins une partie de la dentition du patient, et une étape de fabrication de la maquette directement à partir du fichier de données numériques produit.Because of the preceding remarks, the object of the present invention is to propose a solution for making a model of a dental esthetic restoration of a patient, which does not include all or part of the above disadvantages. To this end, the invention relates to a method for producing a model of a cosmetic dental restoration of a patient, characterized in that it comprises a step of producing a digital data file representing the dental model. artificial presentation of the restoration, adapted to be placed in the mouth and provisionally carried on at least a portion of the patient's dentition, and a step of manufacturing the model directly from the digital data file produced.
Le procédé peut comprendre les étapes suivantes : - obtention de données numériques initiales représentant au moins une partie de la dentition ayant une apparence esthétique initiale ; - représentation virtuelle au moins partielle de ladite dentition dans son apparence esthétique initiale, à partir des données initiales ; - modification de l’apparence esthétique virtuelle des dents pour obtenir une apparence esthétique modifiée. L’étape de modification peut comprendre la modification d’au moins une partie des caractéristiques dentaires du groupe comportant une couleur de dent, une forme de dent, une taille de dent et une dimension d’espace interdentaire. L’étape de modification peut être adaptée pour apporter des modifications esthétiques correspondant à des modifications susceptibles d’être apportées ultérieurement par la pose de facettes sur des dents.The method may include the steps of: - obtaining initial digital data representing at least a portion of the dentition having an initial aesthetic appearance; at least partial virtual representation of said dentition in its initial aesthetic appearance, from the initial data; - modification of the virtual aesthetic appearance of the teeth to obtain a modified aesthetic appearance. The modifying step may include modifying at least a portion of the dental characteristics of the group comprising a tooth color, a tooth shape, a tooth size and an interdental space dimension. The modification step may be adapted to make aesthetic changes corresponding to changes that may be made later by the installation of facets on teeth.
La maquette dentaire peut comprendre au moins un logement épousant au moins partiellement la forme d’une dent pour permettre le clippage de la maquette sur la dent.The dental model may include at least one housing at least partially conforming to the shape of a tooth to allow the clipping of the model on the tooth.
Le procédé peut comprendre les sous-étapes suivantes : - Obtention de données numériques représentant la forme occlusale de la maquette au niveau d’au moins une dent support sur laquelle la maquette est apte à se clipper, en considérant le négatif d’un modèle virtuel représentant tout ou partie de la dentition du patient ; - Obtention de données numériques représentant tout ou partie des extrémités gingivales de la maquette, côtés vestibulaire et/ou lingual.The method may comprise the following sub-steps: - Obtaining digital data representing the occlusal shape of the model at the level of at least one support tooth on which the model is able to be clipped, considering the negative of a virtual model representing all or part of the patient's dentition; - Obtaining digital data representing all or part of the gingival ends of the model, vestibular and / or lingual sides.
La maquette peut être adaptée pour être clippée sur l’arcade dentaire sans fonction de correction de malposition dentaire.The model can be adapted to be clipped on the dental arch without the function of correction of dental malposition.
La maquette peut comprendre des parois comportant une partie avant reliée à une partie arrière et seule la partie avant peut être complète.The model may include walls having a front portion connected to a rear portion and only the front portion may be complete.
La maquette peut être réalisée en un matériau recyclable et/ou biocompatible.The model can be made of a recyclable material and / or biocompatible.
La maquette peut être fabriquée par une technique d’addition de matière, notamment par impression tridimensionnelle.The model can be manufactured by a material addition technique, including three-dimensional printing.
La maquette peut être fabriquée par une technique de soustraction de matière, notamment par usinage d’un bloc de matière ou découpe laser ou par jet d’eau. L’invention porte aussi sur un dispositif de fabrication d’une maquette d’une restauration esthétique dentaire d’un patient, caractérisé en ce qu’il comprend un module d’obtention de données numériques initiales représentant au moins une partie de la dentition du patient ayant une apparence esthétique initiale, un module de création de modèles virtuels, représentant tout ou partie de la dentition du patient respectivement dans son apparence esthétique initiale et dans au moins une apparence esthétique modifiée par rapport à l’apparence initiale, et une unité centrale (UC) de traitement et de commande pour la mise en oeuvre d’un procédé de réalisation d’une maquette d’une restauration dentaire esthétique d’un patient selon l’une des revendications précédentes.The model can be manufactured by a technique of subtraction of material, in particular by machining a block of material or laser cutting or water jet. The invention also relates to a device for manufacturing a model of a dental esthetic restoration of a patient, characterized in that it comprises a module for obtaining initial digital data representing at least part of the dentition of the patient. patient having an initial aesthetic appearance, a module for creating virtual models, representing all or part of the patient's dentition respectively in its initial aesthetic appearance and in at least one aesthetic appearance modified with respect to the initial appearance, and a central unit (CU) treatment and control for the implementation of a method for producing a model of a cosmetic dental restoration of a patient according to one of the preceding claims.
Le dispositif peut comprendre un module de représentation virtuelle au moins partielle de la dentition dans son apparence initiale, à partir des données initiales, et un module de modification de l’aspect esthétique virtuel des dents pour obtenir un aspect esthétique modifié. L’invention porte aussi sur un système de réalisation d’une maquette d’une restauration dentaire esthétique d’un patient, comportant un dispositif de fabrication d’une maquette dentaire et le dispositif de commande décrit ci-dessus.The device may comprise a module for at least partial virtual representation of the dentition in its initial appearance, from the initial data, and a module for modifying the virtual aesthetic appearance of the teeth to obtain a modified aesthetic appearance. The invention also relates to a system for producing a model of a cosmetic dental restoration of a patient, comprising a device for manufacturing a dental model and the control device described above.
Le système peut comprendre un dispositif de capture d’images. L’invention porte aussi sur un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour commander l'exécution des étapes du procédé décrit précédemment, lorsque ledit programme est exécuté par une unité de traitement.The system may include an image capture device. The invention also relates to a computer program comprising program code instructions for controlling the execution of the steps of the method described above, when said program is executed by a processing unit.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of a particular embodiment made in a non-limiting manner in relation to the appended figures among which:
La figure 1 représente un schéma du système de réalisation d’une maquette d’une restauration esthétique dentaire d’un patient, selon un exemple de réalisation de l’invention.FIG. 1 represents a diagram of the system for producing a model of a dental esthetic restoration of a patient, according to an exemplary embodiment of the invention.
La figure 2 représente un organigramme des étapes du procédé de réalisation d’une maquette d’une restauration esthétique dentaire d’un patient, selon un mode de réalisation particulier de l’invention.FIG. 2 represents a flowchart of the steps of the method for producing a model of a dental esthetic restoration of a patient, according to a particular embodiment of the invention.
Description de modes préférentiels de l'inventionDescription of preferred modes of the invention
Le procédé de l’invention permet la réalisation d’une maquette d’une restauration dentaire esthétique d’un patient. Il comprend une opération de fabrication d’une telle maquette qui permet une présentation artificielle, ou une simulation, de la restauration dentaire esthétique future envisagée.The method of the invention allows the realization of a model of a cosmetic dental restoration of a patient. It includes a manufacturing operation of such a model that allows an artificial presentation, or simulation, of the future esthetic dental restoration envisaged.
Par « restauration dentaire esthétique >>, on entend désigner tout traitement dentaire à destination esthétique sans orthodontie, c’est-à-dire sans traitement de correction de malpositions de dents par application d’une force continue sur les dents pour provoquer leur déplacement. Par exemple, la restauration dentaire peut être réalisée par la fixation de facettes en céramique (ou autre matériau adapté) sur la face visible d’une ou plusieurs dents et éventuellement en complément l’ajout d’une prothèse pour compléter tout ou partie d’une dent.By "aesthetic dental restoration" is meant any dental treatment aesthetic destination without orthodontics, that is to say without treatment of correction of malpositions of teeth by applying a continuous force on the teeth to cause their movement. For example, the dental restoration can be performed by fixing ceramic facets (or other suitable material) on the visible face of one or more teeth and possibly in addition to the addition of a prosthesis to complete all or part of a tooth.
Par « présentation artificielle >> ou « simulation >> de la restauration dentaire esthétique, on entend signifier que la maquette dentaire, qui va être décrite ci-après, reproduit artificiellement le résultat envisagé de la restauration dentaire esthétique future.By "artificial presentation" or "simulation" of the aesthetic dental restoration, it is meant that the dental model, which will be described below, artificially reproduces the envisaged result of the future aesthetic dental restoration.
Une « maquette dentaire >>, ou plus simplement « maquette >>, peut se présenter comme un appareil dentaire, qui reproduit toute la surface antérieure des dents concernées par la restauration esthétique, c’est-à-dire la face visible des dents, et qui intègre un dispositif de fixation sur les dents réelles. Selon un mode de réalisation, une telle maquette comprend un ou plusieurs logements ou cavités destinés à un clippage sur au moins une partie d’une dent d’un patient. Un tel logement est délimité par la paroi antérieure visible de la maquette et par au moins une partie de paroi opposée, du côté lingual, qui lui est reliée par l’intermédiaire d’une paroi occlusale qui s’étend sur la surface supérieure de la dent, ces parois complémentaires remplissant la fonction de clippage en combinaison. Ces parois sont de préférence peu épaisses. La maquette peut avoir différentes formes, comprendre différents matériaux et concerner tout ou partie des dents d’un patient. Un logement peut ne contenir qu’une partie des dents, voire une dent entière. Il peut y avoir plusieurs logements, pour améliorer le maintien de la maquette. On appelle « dent(s) support(s) >> la ou les dents reçue(s) dans des logements de la maquette. Il peut y avoir une seule maquette destinée à l’une des dentitions supérieure ou inférieure, ou plus fréquemment deux maquettes pour respectivement la dentition supérieure et la dentition inférieure du patient.A "dental model", or more simply "model", can be presented as a dental appliance, which reproduces the whole anterior surface of the teeth concerned by the aesthetic restoration, that is to say the visible face of the teeth, and which incorporates a fastening device on the actual teeth. According to one embodiment, such a model comprises one or more housings or cavities for clipping onto at least a portion of a tooth of a patient. Such a housing is delimited by the visible front wall of the model and by at least one opposite wall portion, on the lingual side, which is connected to it via an occlusal wall which extends on the upper surface of the tooth, these complementary walls fulfilling the function of clipping in combination. These walls are preferably not very thick. The model can have different shapes, include different materials and all or some of the teeth of a patient. A dwelling may contain only a portion of the teeth, or even a whole tooth. There may be several accommodations, to improve the maintenance of the model. The tooth (s) support (s) >> the tooth (s) received in dwellings of the model. There may be a single model intended for one of the upper or lower dentitions, or more frequently two models for the upper and lower dentition respectively of the patient.
La maquette dentaire est adaptée pour être mise en bouche et portée provisoirement sur au moins une partie de la dentition du patient. Elle est adaptée pour une fixation temporaire sur la dentition, sans exercer de fonction de correction de malposition dentaire, autrement dit sans fonction d’orthodontie. Une fois mise en bouche sur une ou plusieurs dents du patient, elle n’exerce pas sur celles-ci de force suffisante pour provoquer un déplacement des dents au cours du temps.The dental model is adapted to be placed in the mouth and temporarily worn on at least a portion of the patient's dentition. It is adapted for temporary fixation on the dentition, without exercising a function of correction of dental malposition, in other words without orthodontic function. Once placed in the mouth on one or more teeth of the patient, it does not exert on them of sufficient force to cause movement of the teeth over time.
Selon un autre mode de réalisation, la maquette est réduite à sa forme minimale et ne consiste qu’en la face antérieure visible des dents. Dans ce cas, elle peut être fixée par tout moyen, par exemple un collage sur les dents réelles. L’invention porte sur un procédé rapide et à bas coût permettant de fabriquer une maquette dentaire, par exemple en plastique, pouvant être mise en bouche et portée provisoirement par le patient.According to another embodiment, the model is reduced to its minimum shape and consists only of the visible anterior surface of the teeth. In this case, it can be fixed by any means, for example a bonding on the real teeth. The invention relates to a rapid and low-cost method for manufacturing a dental model, for example plastic, which can be placed in the mouth and worn temporarily by the patient.
Ainsi, cette maquette peut être mise en place sur le patient en cabinet, qui peut immédiatement voir in vivo le résultat final envisageable, et prendre sa décision concernant le traitement esthétique proposé de façon éclairée.Thus, this model can be set up on the patient in office, who can immediately see in vivo the final result possible, and make his decision regarding the aesthetic treatment proposed in an enlightened way.
Le procédé de réalisation d’une maquette de la restauration dentaire envisagée est mis en oeuvre par un système comportant ici les éléments suivants : - un dispositif de capture d’images 1, - un dispositif de commande 2 et - un dispositif de fabrication 3.The method for producing a model of the dental restoration envisaged is implemented by a system here comprising the following elements: an image capture device 1, a control device 2 and a manufacturing device 3.
Le procédé de fabrication comprend une première étape E1 d’obtention de données numériques initiales relatives à tout ou partie d’une dentition d’un patient. La dentition a une apparence esthétique, ou morphologie, ou aspect esthétique, initiale. Par les termes « apparence esthétique >>, on entend faire référence à la morphologie et/ou l’aspect esthétique des dents du patient. L’apparence esthétique peut être définie par différentes caractéristiques esthétiques qui comprennent par exemple la couleur des dents, leur forme et leur taille, ainsi que la dimension d’espaces interdentaires. On peut également inclure dans l’apparence esthétique de légers chevauchements de dents qu’il est possible de dissimuler au moyen de facettes dentaires. En toute hypothèse, ces caractéristiques esthétiques définissant l’apparence esthétique des dents du patient sont des caractéristiques susceptibles d’être modifiées par un traitement dentaire (ou une « restauration dentaire esthétique») à base de facettes fixées sur les dents. L’étape E1 comprend une sous-étape de capture d’images E10 lors de laquelle le dispositif de capture d’images 1 prend des images numériques IM, (avec i=1, 2, ...N où N est le nombre total d’images capturées) de tout ou partie de la dentition dans son apparence initiale. Les images prises contiennent des caractéristiques des dents, notamment des caractéristiques relatives à tout ou partie des attributs suivants : forme, couleur, espace interdentaire, position (pour la dissimulation de légers chevauchements notamment). Ces attributs sont représentatifs de l’aspect esthétique des dents concernées. Le dispositif de capture d’images 1 est avantageusement une caméra intra-buccale destinée à prendre des images directement à l’intérieur de la bouche du patient. En variante, on peut fabriquer au préalable un modèle tridimensionnel de tout ou partie de la dentition du patient, de façon connue, par moulage réalisé à partir d’une empreinte de la dentition, puis prendre des images numériques du modèle à l’aide du dispositif de capture d’images.The manufacturing method comprises a first step E1 for obtaining initial digital data relating to all or part of a dentition of a patient. The dentition has an aesthetic appearance, or morphology, or aesthetic appearance, initial. By the term "aesthetic appearance" is meant to refer to the morphology and / or the aesthetic appearance of the patient's teeth. The aesthetic appearance can be defined by different aesthetic characteristics which include for example the color of the teeth, their shape and size, as well as the dimension of interdental spaces. It may also include in the aesthetic appearance of slight overlaps of teeth that can be concealed by means of dental facets. In any event, these aesthetic characteristics defining the aesthetic appearance of the patient's teeth are characteristics that can be modified by a dental treatment (or "aesthetic dental restoration") based on facets attached to the teeth. The step E1 comprises an image capture sub-step E10 during which the image-capture device 1 takes digital images IM, (with i = 1, 2, ... N where N is the total number captured images) of all or part of the dentition in its initial appearance. Images taken contain characteristics of the teeth, including characteristics relating to all or some of the following attributes: shape, color, interdental space, position (for the concealment of slight overlaps in particular). These attributes are representative of the aesthetic appearance of the teeth involved. The image capture device 1 is advantageously an intraoral camera intended to take images directly inside the patient's mouth. Alternatively, a three-dimensional model of all or part of the dentition of the patient can be manufactured beforehand, in a known manner, by molding made from an impression of the dentition, and then taking digital images of the model using the image capture device.
Les données d’images IM, (avec i=1, 2, ...,N) représentent tout ou partie de la dentition du patient dans son apparence initiale. Elles sont transmises au dispositif de commande 2 et reçues par le dispositif de commande 2, lors d’une sous-étape de transmission E11. L’étape E1 de numérisation de la dentition et de transmission de données numériques initiales IM, est suivie d’une étape E2 de représentation 3D virtuelle de tout ou partie de ladite dentition du patient, à partir des données numériques initiales reçues (c’est-à-dire les données d’image IM,). Un composant du dispositif de commande 2 traite les données d’image reçues IM, et génère un ensemble de données numériques initial, noté DATA0, représentant un modèle tridimensionnel virtuel initial MOD0. Ce modèle MOD0 représente virtuellement tout ou partie des dents du patient selon leur apparence initiale (notamment forme, couleur, espace interdentaire, position). Il est représenté virtuellement, par exemple par affichage sur un écran du dispositif de commande 2, afin de permettre à un opérateur de le visualiser et de le manipuler virtuellement. L’étape de représentation E2 est suivie d’une étape E3 de modification virtuelle de la dentition modélisée (en tout ou partie). L’étape de modification permet de modifier l’apparence esthétique des dents modélisées. Elle est donc adaptée pour apporter des modifications esthétiques à la dentition modélisée. Ces modifications correspondent ici à des modifications susceptibles d’être apportées ultérieurement par la pose de facettes dentaires sur une ou plusieurs dents. Les caractéristiques dentaires modifiables peuvent être morphologiques et/ou esthétiques. Elles portent par exemple sur l’une au moins des caractéristiques esthétiques suivantes : - une couleur de dent ; - une forme et/ou une taille (ou dimension) de dent, par exemple dans le cas de dents usées, cassées, trop courtes, ou autres défauts de de type ; - une dimension d’un espace interdentaire.The image data IM, (with i = 1, 2, ..., N) represent all or part of the patient's dentition in its initial appearance. They are transmitted to the control device 2 and received by the control device 2 during a transmission substep E11. The step E1 for digitizing the dentition and for transmitting initial digital data IM, is followed by a step E2 of virtual 3D representation of all or part of said dentition of the patient, from the initial digital data received (that is i.e. IM image data,). A component of the controller 2 processes the received image data IM, and generates an initial digital data set, denoted DATA0, representing an initial virtual three-dimensional model MOD0. This model MOD0 represents virtually all or part of the teeth of the patient according to their initial appearance (including shape, color, interdental space, position). It is represented virtually, for example by displaying on a screen of the control device 2, to allow an operator to view and manipulate it virtually. The representation step E2 is followed by a virtual modification step E3 of the modeled dentition (in whole or in part). The modification step makes it possible to modify the aesthetic appearance of the modeled teeth. It is therefore adapted to make aesthetic changes to the modeled teeth. These modifications correspond here to changes that may be made later by the installation of dental facets on one or more teeth. The modifiable dental characteristics can be morphological and / or aesthetic. For example, they relate to at least one of the following aesthetic characteristics: a tooth color; a shape and / or a size (or dimension) of a tooth, for example in the case of worn, broken, too short teeth, or other type defects; - a dimension of an interdental space.
La modification E3 peut également permettre de masquer des malpositions dentaires légères telles que de petits chevauchements.Modification E3 can also mask minor dental malpositions such as small overlaps.
La ou les modifications apportées virtuellement sur une ou plusieurs dents modélisées permettent d’obtenir une apparence esthétique modifiée de la dentition. Ainsi, lors de l’étape E3, on crée un modèle virtuel tridimensionnel MODi d’au moins une partie de la dentition du patient, qui présente une apparence esthétique modifiée par rapport à l’apparence esthétique initiale. Ce modèle MOD-ι est défini par un ensemble de données DATA!.The one or more modifications made virtually on one or more modeled teeth make it possible to obtain a modified aesthetic appearance of the dentition. Thus, in step E3, a three-dimensional virtual model MODi is created of at least a portion of the patient's dentition, which has a modified aesthetic appearance compared to the initial aesthetic appearance. This model MOD-ι is defined by a dataset DATA !.
Les étapes E2 et E3 sont exécutées par un composant logiciel du dispositif de commande 2. L’apparence modifiée des dents est ici obtenue par une manipulation d’une ou plusieurs dents modélisées réalisée par un opérateur à l’aide de moyens d’interface homme-machine 25 du dispositif de commande 2. En remarque, tout procédé de l’état de la technique permettant la définition des facettes esthétiques peut être mis en oeuvre. Le résultat de cette étape est un ensemble de données numériques représentant un modèle virtuel de l’apparence esthétique corrigée de la dentition du patient.Steps E2 and E3 are executed by a software component of the control device 2. The modified appearance of the teeth is obtained here by manipulation of one or more modeled teeth made by an operator using man interface means -machine 25 of the control device 2. Note, any method of the state of the art for the definition of aesthetic facets can be implemented. The result of this step is a set of digital data representing a virtual model of the corrected aesthetic appearance of the patient's dentition.
Le procédé se poursuit par une étape E4 de production d’un fichier de données numériques représentant virtuellement une maquette dentaire Gi adaptée à la dentition du patient et reproduisant de façon artificielle la restauration esthétique envisagée selon l’apparence modifiée obtenue à l’étape E3. Par l’expression « adaptée à la dentition du patient >>, on entend signifier que la maquette est adaptée pour épouser la forme d’au moins une partie des dents du patient. Dans le mode de réalisation permettant une fixation par clippage de la maquette, la maquette comprend des surfaces adaptées pour épouser la forme d’une ou plusieurs dents supports du patient et les données numériques comprennent la définition géométrique tridimensionnelle de ces surfaces.The method continues with a step E4 of producing a digital data file virtually representing a dental model Gi adapted to the dentition of the patient and artificially reproducing the aesthetic restoration envisaged according to the modified appearance obtained in step E3. By the expression "adapted to the dentition of the patient" is meant that the model is adapted to conform to the shape of at least a portion of the patient's teeth. In the embodiment allowing clipping of the model, the model comprises surfaces adapted to conform to the shape of one or more patient support teeth and the digital data comprises the three-dimensional geometric definition of these surfaces.
Le fichier numérique Fi représentant la maquette dentaire Gi contient donc un ensemble de données numériques définissant la structure de la maquette et éventuellement des données utiles à la construction de la maquette G-ι. Il est déterminé automatiquement à partir du modèle virtuel MODi de tout ou partie de la dentition du patient ayant l’apparence esthétique modifiée, telle que créée lors de l’étape E3, autrement dit à partir de l’ensemble de données numériques DATA!. Le fichier numérique de la maquette Gi peut donc contenir notamment des données d’instruction destinées à commander la fabrication de la maquette dentaire Gi par le dispositif de fabrication 3.The digital file Fi representing the dental model Gi therefore contains a set of digital data defining the structure of the model and possibly data useful for the construction of the model G-ι. It is determined automatically from the virtual model MODi of all or part of the dentition of the patient having the modified aesthetic appearance, as created during the step E3, in other words from the digital dataset DATA !. The digital file of the model Gi may therefore contain in particular instruction data for controlling the manufacture of the dental model Gi by the manufacturing device 3.
La maquette Gi constitue une maquette de la restauration esthétique dentaire future du patient, cette restauration étant ici destinée à être réalisée par la pose d’une ou plusieurs facettes dentaires sur la face avant visible d’une ou plusieurs dents du patient.The model Gi is a model of the future dental aesthetic restoration of the patient, this restoration being here intended to be performed by placing one or more dental facets on the visible front face of one or more teeth of the patient.
Selon un mode de réalisation, la maquette G1 comprend une partie avant et une partie arrière reliées entre elles et ménageant des logements de réception de dent(s) support(s). Elle est adaptée pour épouser la forme des dents supports de manière à être mise en bouche et portée provisoirement sur au moins une partie de la dentition du patient. La partie avant comprend une paroi destinée à couvrir complètement la surface avant visible d’une ou plusieurs dents du patient. Cette paroi avant reproduit de façon artificielle le résultat final envisageable d’une restauration esthétique au moyen de facettes dentaires, notamment au niveau de sa surface extérieure visible. Elle intègre les caractéristiques modifiées définies lors de l’étape E3 relatives notamment à la forme des dents, à leur couleur, à leur taille et aux espaces interdentaires. La partie arrière peut comporter une paroi adaptée pour recouvrir en tout ou partie l’arrière de la ou des dents supports. Cette paroi peut présenter des zones ajourées. Dans une forme de réalisation avantageuse, seule la partie avant de la maquette est complète (c’est-à-dire couvre complètement la face avant des dents supports logées dans la maquette).According to one embodiment, the model G1 comprises a front portion and a rear portion interconnected and providing support receiving housing (s) (s). It is adapted to conform to the shape of the support teeth so as to be placed in the mouth and worn provisionally on at least a portion of the patient's dentition. The front portion includes a wall for completely covering the visible front surface of one or more teeth of the patient. This front wall artificially reproduces the possible final result of an aesthetic restoration by means of dental facets, in particular at its visible outer surface. It incorporates the modified characteristics defined in step E3 relating in particular to the shape of the teeth, their color, their size and the interdental spaces. The rear portion may comprise a wall adapted to cover all or part of the back of the teeth or supports. This wall may have perforated zones. In an advantageous embodiment, only the front part of the model is complete (that is to say completely covers the front face of the support teeth housed in the model).
En remarque, l’étape E4 mise en oeuvre dans le cas d’une maquette à clipper sur les dents peut comprendre plusieurs sous-étapes de détermination automatique des contours de la maquette, parmi lesquelles : - dans une sous-étape E41, les données numériques représentant la forme occlusale de la maquette au niveau des dents supports, sont obtenues en construisant le négatif d’un modèle virtuel MOD-ι, représentant tout ou partie de la dentition du patient, établi à l’étape E3 ; - dans une autre sous-étape E42, les données numériques représentant une ou les extrémités gingivales de la maquette, côtés vestibulaire et/ou lingual, sont obtenues. Une première approche considère les données numériques du modèle virtuel MOD-i, représentant tout ou partie de la dentition restaurée du patient, établi à l’étape E3, et les extrémités gingivales sont établies à partir des extrémités données par le modèle virtuel. Une seconde approche consiste à fixer des hauteurs de dents moyennes pré-mémorisées dans une mémoire électronique pour certaines catégories de dents, et à baser le calcul des extrémités gingivales sur ces valeurs moyennes et la connaissance du type de dent considéré. Les extrémités gingivales de la maquette sont calculées pour correspondre à la frontière réelle entre la dentition réelle et la gencive réelle.As a remark, the step E4 implemented in the case of a model to be clipped onto the teeth may comprise several substeps for automatically determining the outlines of the model, among which: in a substep E41, the data numerals representing the occlusal shape of the model at the level of the support teeth, are obtained by constructing the negative of a virtual model MOD-ι, representing all or part of the dentition of the patient, established in step E3; in another substep E42, the digital data representing one or more gingival ends of the model, vestibular and / or lingual sides, are obtained. A first approach considers the digital data of the virtual model MOD-i, representing all or part of the restored dentition of the patient, established in step E3, and the gingival ends are established from the ends given by the virtual model. A second approach is to fix average pre-stored tooth heights in an electronic memory for certain categories of teeth, and to base the calculation of the gingival extremities on these average values and the knowledge of the type of tooth considered. The gingival ends of the model are calculated to match the actual border between the actual dentition and the actual gingiva.
Le procédé passe ensuite à une étape E5 de fabrication de la maquette dentaire, notée G-ι. La fabrication est réalisée par le dispositif de fabrication 3. Elle peut utiliser une technique de fabrication par addition de matière, par exemple par impression tridimensionnelle. En variante, elle peut utiliser une technique de fabrication par soustraction de matière. Dans ce cas, la maquette dentaire est par exemple fabriqué par usinage d’un bloc de matière, ou découpe laser ou par jet d’eau.The process then proceeds to a step E5 of manufacturing the dental model, denoted G-ι. The manufacture is carried out by the manufacturing device 3. It can use a manufacturing technique by adding material, for example by three-dimensional printing. Alternatively, it can use a manufacturing technique by subtraction of material. In this case, the dental model is for example manufactured by machining a block of material, or laser cutting or jet water.
Lors de l’étape de fabrication E5, le dispositif de fabrication 3 est piloté par des commandes obtenues à partir du fichier numérique correspondant à la maquette dentaire à fabriquer. En l’espèce, le dispositif de commande 2 transmet au dispositif de fabrication 3 des instructions de commande de fabrication (par exemple des instructions de commande d’impression 3D ou des instructions de commande d’usinage, selon la technique utilisée). En variante, le dispositif de commande 2 pourrait transmettre le fichier Fi au dispositif de fabrication. Dans ce cas, les instructions de commande de fabrication seraient générées à partir du fichier F-ι directement par le dispositif de fabrication.During the manufacturing step E5, the manufacturing device 3 is controlled by commands obtained from the digital file corresponding to the dental model to be manufactured. In this case, the control device 2 transmits to the manufacturing device 3 manufacturing control instructions (for example 3D printing control instructions or machining control instructions, depending on the technique used). As a variant, the control device 2 could transmit the file Fi to the manufacturing device. In this case, the manufacturing control instructions would be generated from the F-ι file directly by the manufacturing device.
Le matériau utilisé pour la fabrication de la maquette dentaire peut être un matériau biocompatible. Il est avantageusement recyclable. Cela permet de recycler les maquettes usagées (et finalement peu portées) pour fabriquer de nouvelles maquettes.The material used to make the dental model can be a biocompatible material. It is advantageously recyclable. This makes it possible to recycle the used models (and finally little worn) to make new models.
Grâce à la production d’un fichier numérique de construction d’une maquette, celle-ci peut être fabriquée directement, sans étape intermédiaire de réalisation d’un modèle tridimensionnel réel de la dentition du patient. Grâce à cela, la maquette peut être fabriquée au cabinet dentiste de façon rapide. Une seule visite chez le dentiste peut même suffire pour obtenir les données initiales DATA0 représentant la dentition du patient (en tout ou partie), fabriquer la maquette et la faire essayer au patient.Thanks to the production of a digital file for building a model, it can be manufactured directly, without intermediate step of realizing a three-dimensional model of the patient's dentition. Thanks to this, the model can be manufactured in the dentist's office quickly. A single visit to the dentist may even be sufficient to obtain the initial DATA0 data representing the patient's dentition (in whole or in part), fabricate the model and have the patient try it out.
Bien entendu, on pourrait générer plusieurs fichiers numériques F-i, F2, ·, de construction de plusieurs maquettes dentaires Gi, G2, ..., pour permettre au patient de tester plusieurs variantes de la restauration esthétique dentaire.Of course, one could generate several digital files F-i, F2, ·, construction of several dental models Gi, G2, ..., to allow the patient to test several variants of dental aesthetic restoration.
Le dispositif 2 de pilotage de la fabrication d’une maquette comprend les modules suivants : - un module 20 d’obtention de données numériques initiales représentant tout ou partie d’une dentition ayant une apparence initiale, en l’espèce des données d’image IM, ; - un module 21 de création de modèles virtuels MOD0, MOD1 représentant tout ou partie de la dentition du patient respectivement dans son apparence esthétique initiale et dans au moins une apparence esthétique modifiée par rapport à l’apparence initiale ; - un module de production 22 apte à produire au moins un fichier de données numériques F-ι représentant une maquette dentaire G1 adaptée à la dentition du patient et correspondant à une apparence modifiée par rapport à l’apparence initiale, créée par le module 21 ; une interface 23 de connexion avec le dispositif de fabrication 3 ; un module de pilotage 24 apte à piloter un dispositif de fabrication de la maquette, à partir du fichier de données numériques ; des moyens d’interface homme-machine 25 ; une unité centrale (UC) de traitement et de commande 26.The device 2 for controlling the manufacture of a model comprises the following modules: a module 20 for obtaining initial digital data representing all or part of a dentition having an initial appearance, in this case image data; IM,; a module 21 for creating virtual models MOD0, MOD1 representing all or part of the patient's dentition respectively in its initial aesthetic appearance and in at least one aesthetic appearance modified with respect to the initial appearance; a production module 22 able to produce at least one digital data file F-ι representing a dental model G1 adapted to the patient's dentition and corresponding to a modified appearance with respect to the initial appearance, created by the module 21; an interface 23 of connection with the manufacturing device 3; a control module 24 able to control a device for manufacturing the model, from the digital data file; man-machine interface means 25; a central processing unit (CPU) 26.
Le module 20 comprend une interface de connexion au dispositif de capture d’images 1 et des moyens de réception des données numériques initiales, contenant des données d’image IM, capturées et transmises par le dispositif de capture d’images 1, et de fourniture de ces données initiales au module 21 de création de modèles virtuels. Les données d’image reçues sont obtenues par des captures d’images de tout ou partie de la dentition du patient à l’aide du dispositif de capture d’image 1. Le module 20 est destiné à mettre en oeuvre l’étape E11 (en réception).The module 20 includes a connection interface to the image capture device 1 and initial digital data reception means, containing IM image data, captured and transmitted by the image capture device 1, and supply from this initial data to module 21 for creating virtual models. The received image data is obtained by capturing images of all or part of the patient's dentition using the image-capture device 1. The module 20 is intended to implement the step E11 (FIG. in reception).
Le module de création de modèles 21 intègre un composant logiciel permettant de : - créer un premier modèle virtuel tridimensionnel MOD0 représentant tout ou partie de la dentition du patient avec une apparence initiale ; - créer au moins un deuxième modèle virtuel tridimensionnel MOD-i représentant tout ou partie de la dentition du patient ayant une apparence modifiée par modification de caractéristiques esthétiques des dents (notamment forme, couleur, taille, espace interdentaire) ; - gérer l’affichage des modèles virtuels créés ou en cours de création sur un écran du dispositif 2.The model creation module 21 incorporates a software component that makes it possible to: create a first three-dimensional virtual model MOD0 representing all or part of the dentition of the patient with an initial appearance; creating at least a second three-dimensional virtual model MOD-i representing all or part of the dentition of the patient having a modified appearance by modifying the aesthetic characteristics of the teeth (in particular shape, color, size, interdental space); - manage the display of virtual models created or being created on a screen of the device 2.
Le module de création 21 est adapté pour mettre en oeuvre les étapes E2 et E3.The creation module 21 is adapted to implement the steps E2 and E3.
Le module de production 22 est destiné à créer un fichier numérique relatif à un appareil dentaire. Le fichier numérique représente une maquette adapté à la dentition du patient et reproduisant une restauration esthétique dentaire ayant une apparence modifiée, au moins sur la face avant de la dentition, par rapport à la disposition dentaire initiale. Le module de production 22 est adapté pour mettre en oeuvre l’étape E4. L’interface de connexion 23 permet de connecter le dispositif de commande 2 à un dispositif externe 3 de fabrication d’une maquette, par exemple une imprimante 3D.The production module 22 is intended to create a digital file relating to a dental appliance. The digital file represents a model adapted to the dentition of the patient and reproducing a dental esthetic restoration having a modified appearance, at least on the front face of the dentition, with respect to the initial dental layout. The production module 22 is adapted to implement step E4. The connection interface 23 makes it possible to connect the control device 2 to an external device 3 for manufacturing a model, for example a 3D printer.
Le module de pilotage 24 est adapté pour piloter le fonctionnement du dispositif de fabrication 3, à partir d’un fichier numérique produit par le module 22. Il est destiné à transmettre des instructions de commande au dispositif de fabrication 3 pour piloter la fabrication d’un appareil orthodontique. Le module de pilotage 24 est destiné à commander l’exécution de l’étape de fabrication E5 directement à partir du fichier numérique produit.The control module 24 is adapted to control the operation of the manufacturing device 3, from a digital file produced by the module 22. It is intended to transmit control instructions to the manufacturing device 3 to control the manufacture of an orthodontic appliance. The control module 24 is intended to control the execution of the manufacturing step E5 directly from the digital file produced.
Les modules 21, 22 et 24 sont des modules logiciels comportant des instructions logicielles pour exécuter les étapes de procédé correspondantes lorsque les modules sont exécutés par l’unité de traitement 26. L’interface homme-machine 25 comprend un écran d’affichage et/ou tout autre moyen de restitution de données, un clavier et/ou tout autre moyen de saisie de données et/ou de commande, et une interface graphique GUI (de l’anglais « Graphical User Interface >>).The modules 21, 22 and 24 are software modules comprising software instructions for performing the corresponding process steps when the modules are executed by the processing unit 26. The man-machine interface 25 comprises a display screen and / or any other data retrieval means, a keyboard and / or any other means of data entry and / or control, and GUI GUI (Graphical User Interface).
Enfin, le dispositif de commande 2 comprend une unité centrale de traitement 26, comprenant ici un microprocesseur, à laquelle tous les éléments 20-25 du dispositif sont connectés et destiné à en contrôler le fonctionnement. L’invention concerne aussi un système comportant le dispositif de capture d’images 1, le dispositif de commande 2 et le dispositif de fabrication 3. Les trois composants 1,2 et 3 du système sont ici séparés. Le dispositif de capture d’images 1 et le dispositif de fabrication 3 peuvent être connectés au dispositif de commande par liaison filaire ou sans fil. En variante, le dispositif de capture d’images 1 et/ou le dispositif de fabrication 3 peuvent être intégrés au dispositif de commande 2. L’invention concerne également un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé précédemment décrit lorsque ledit programme est exécuté par une unité de traitement, en l’espèce l’unité 26.Finally, the control device 2 comprises a central processing unit 26, here comprising a microprocessor, to which all the elements 20-25 of the device are connected and intended to control its operation. The invention also relates to a system comprising the image capture device 1, the control device 2 and the manufacturing device 3. The three components 1, 2 and 3 of the system are here separated. The image capture device 1 and the manufacturing device 3 may be connected to the control device by wire or wireless connection. Alternatively, the image capture device 1 and / or the manufacturing device 3 may be integrated into the control device 2. The invention also relates to a computer program comprising program code instructions for the execution of the steps of the method previously described when said program is executed by a processing unit, in this case the unit 26.
Dans une variante de réalisation, la maquette dentaire pourrait être fabriquée de façon classique par la mise en oeuvre des étapes suivantes : réalisation d’une empreinte de la dentition et de la mâchoire du patient, par exemple en alginate ou en silicone ; fabrication d’un modèle tridimensionnel de la dentition, par exemple en plâtre, par moulage au moyen de l’empreinte réalisée utilisée comme moule ; moulage de la maquette dentaire sur le modèle tridimensionnel par thermoformage ; éventuellement traitement de la maquette (coloration, lustrage, ou autre traitement esthétique).In an alternative embodiment, the dental model could be manufactured in a conventional manner by performing the following steps: making an impression of the dentition and the jaw of the patient, for example alginate or silicone; manufacture of a three-dimensional model of the dentition, for example in plaster, by molding using the impression made as a mold; molding of the dental model on the three-dimensional model by thermoforming; possibly treatment of the model (coloring, polishing, or other aesthetic treatment).
Selon une autre variante de réalisation, la maquette pourrait être conçue pour être portée plus longuement, voire former une restauration esthétique quasi définitive ou définitive. Dans ce cas, le clippage sur l’arcade dentaire est choisi très performant, stable et fiable.According to another variant embodiment, the model could be designed to be worn longer, or even form an almost definitive or definitive aesthetic restoration. In this case, the clipping on the dental arch is chosen very efficient, stable and reliable.
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2015
- 2015-08-10 FR FR1557643A patent/FR3039986B1/en active Active
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