ITRM20000429A1

ITRM20000429A1 - MODEL OF DENTAL ARCH AT LEAST PARTIALLY EDENTULA FOR PREVENTIVE TESTS FOR SURGICAL OPERATIONS AIMED AT THE INSTALLATION OF IMPLANTS.

Info

Publication number: ITRM20000429A1
Application number: IT2000RM000429A
Authority: IT
Inventors: Antonio Grosso
Original assignee: Antonio Grosso
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-01-31
Also published as: ITRM20000429A0; IT1317883B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

MODELLO DI ARCATA DENTARIA ALMENO PARZIALMENTE EDENTULA PER PROVE PREVENTIVE AD OPERAZIONI CHIRURGICHE VOLTE ALL'INSTALLAZIONE DI IMPIANTI. DENTAL ARCH MODEL AT LEAST PARTIALLY EDENTULOUS FOR PREVENTIVE TESTS FOR SURGICAL OPERATIONS AIMED AT THE INSTALLATION OF IMPLANTS.

La presente invenzione riguarda un modello di arcata dentaria almeno parzialmente edentula per prove preventive ad operazioni chirurgiche volte all'installazione di impianti. The present invention relates to a dental arch model at least partially edentulous for preventive tests for surgical operations aimed at the installation of implants.

Lo studio del comportamento meccanico dell'osso mascellare è determinante per prevedere la sua interazione con un impianto protesico. Le analisi sperimentali, anche se non rientrano in una codificazione ufficiale, consentono di stabilire il livello di valutazione nella classificazione delle densità ossee (la classificazione secondo Misch ne considera quattro) o delle mascelle sotto il profilo della qualità dell'osso marginale (la classificazione secondo Lekholm e Zarb conosce quattro gruppi). L'una e l'altra sono riportate a pagina 105 e, rispettivamente, 106 del libro Impiantologia Orale , a cura di Manlio Quaranta e Luciano Malchiodi, Edizione Martina, Bologna. The study of the mechanical behavior of the jaw bone is crucial to predict its interaction with a prosthetic implant. The experimental analyzes, even if they do not fall within an official codification, allow to establish the level of evaluation in the classification of bone density (the classification according to Misch considers four) or of the jaws in terms of the quality of the marginal bone (the classification according to Lekholm and Zarb knows four groups). Both are shown on page 105 and, respectively, 106 of the book Implantology Oral, edited by Manlio Quaranta and Luciano Malchiodi, Martina Edition, Bologna.

Dalla natura dell'osso deriva la specifica risposta alle sollecitazioni subite in fase di installazione di un impianto e il successivo comportamento nel tempo. Particolare importanza riveste la fase di installazione dell'impianto e specialmente la realizzazione di modelli come riproduzione di arcate dentane che consentano di effettuare su di essi prove distruttive. Si comprende facilmente che lavorare su un modello di un'arcata è utile generalmente ad allievi odontoiatri nell'apprendimento delle tecniche implantologiche sia all'implantologo prima di intervenire in vivo nella bocca di un paziente. The specific response to the stresses undergone during the installation of an implant and the subsequent behavior over time derive from the nature of the bone. Of particular importance is the installation phase of the implant and especially the creation of models as a reproduction of dental arches that allow for destructive tests to be carried out on them. It is easy to understand that working on a model of an arch is generally useful for dental students in learning implantology techniques and for the implantologist before intervening in vivo in a patient's mouth.

L'attuale realizzazione di modelli per interventi implantologici è quella comune ad altri settori dell'odontotecnica, dove i modelli, che danno una ricostruzione fedele di un'arcata o di parte di essa, servono al tecnico per realizzare un protesi, ricostruttiva od ortodontica, destinata ad essere successivamente installata dal dentista. Normalmente, questi modelli rimangono intatti durante le fasi di lavorazione della protesi, e solo per certe applicazioni subiscono essi stessi delle operazioni di lavorazione. Il materiale di cui i modelli sono fatti ha un'importanza relativa, i requisiti essendo generalmente quelli di conservare costanti nel tempo la loro forma e le loro dimensioni. The current realization of models for implantology interventions is that common to other sectors of dental technology, where the models, which give a faithful reconstruction of an arch or part of it, are used by the technician to create a prosthesis, reconstructive or orthodontic, intended to be subsequently installed by the dentist. Normally, these models remain intact during the manufacturing phases of the prosthesis, and only for certain applications do they undergo manufacturing operations themselves. The material from which the models are made has a relative importance, the requirements being generally those of keeping their shape and dimensions constant over time.

In implantologia invece, come si sa, le protesi sono endossee e richiedono per la loro installazione operazioni chirurgiche. In queste operazioni, l'odontoiatra non ha possibilità di sbagliare, se vuole portare a termine felicemente il suo intervento. Di qui la necessità di studiare l'intervento su di un manichino prima di incominciare a lavorare direttamente sul paziente. Il modello che riproduce l'arcata del paziente può quindi essere inserito in bocca al manichino e l'implantologo può allenarsi con i suoi strumenti come se lavorasse sulla bocca del paziente. In implantology, on the other hand, as is well known, prostheses are endosseous and require surgical operations for their installation. In these operations, the dentist has no chance of making a mistake if he wants to successfully complete his intervention. Hence the need to study the intervention on a manikin before starting to work directly on the patient. The model that reproduces the patient's arch can then be inserted into the manikin's mouth and the implantologist can train with his instruments as if he were working on the patient's mouth.

L'implantologo tratta l'arcata nella parte corrispondente alla struttura ossea della mascella o della mandibola per crearvi la sede dell'impianto. Quando la struttura ossea lo consente, la sede è ottenuta per asportazione di materiale, agendo per esempio con un trapano. In caso di struttura ossea insufficiente a sopportare una tale operazione, sono state sviluppate tecniche chirurgiche che consentono ugualmente l'intervento e l'instal lazione di un impianto. The implantologist treats the arch in the part corresponding to the bone structure of the maxilla or mandible to create the implant site. When the bone structure allows it, the seat is obtained by removing material, for example by using a drill. In case of insufficient bone structure to withstand such an operation, surgical techniques have been developed that still allow the intervention and installation of an implant.

Una di queste tecniche è descritta nell'articolo dal titolo La Tecnica "Edentulous Ridge Expansion" (E.R.E.): Uno studio a cinque anni dei dottori A. Scipioni, G. Bruschi, G. Calesini, pubblicato nella Rivista Internazionale di Parodontologia & Odontoiatria Ricostruttiva, Voi. 14, N. 5 1994, pp. 451-459. Un'ulteriore applicazione di questa tecnica, nota come LMSF, è esposta nell'articolo Localized Management of Sinus Floor With Simultaneous Jmplant Placement: A Clinical Report dei dottori G. B. Bruschi, A. Scipioni, G. Calesini, E. Bruschi, pubblicato in The International Journal of Orai & Maxillofacial Implants, Voi. 13, No. 2, 1998. One of these techniques is described in the article entitled The "Edentulous Ridge Expansion" Technique (E.R.E.): A five-year study by doctors A. Scipioni, G. Bruschi, G. Calesini, published in the International Journal of Periodontology & Reconstructive Dentistry , Vol. 14, N. 5 1994, pp. 451-459. A further application of this technique, known as LMSF, is exposed in the article Localized Management of Sinus Floor With Simultaneous Jmplant Placement: A Clinical Report by doctors G. B. Bruschi, A. Scipioni, G. Calesini, E. Bruschi, published in The International Journal of Orai & Maxillofacial Implants, Vol. 13, No. 2, 1998.

Secondo le tecniche chirurgiche sopra citate viene espansa una cresta sottile quando il suo spessore vestibolo-orale preclude l'inserzione di impianti osteointegrati. In sintesi, e con riferimento alle figure 1 e 2 allegate, tratte dalle pubblicazioni sopra citate, la tecnica E.R.E. prevede un’incisione palatale in direzione crestaie, con conseguente sollevamento, due incisioni parallele transperiostali nella compagine ossea, approfondimento dell'incisione crestaie (figura 1) in quest'ultima e una dislocazione attenta del piatto buccale in direzione vestibolare con l'aiuto di strumenti a cuneo (figura 2). In pratica, la compagine ossea viene allargata per far spazio al sito impiantare. According to the aforementioned surgical techniques, a thin crest is expanded when its vestibular-oral thickness precludes the insertion of osseointegrated implants. In summary, and with reference to the attached figures 1 and 2, taken from the publications cited above, the E.R.E. involves a palatal incision in the crestal direction, with consequent lifting, two parallel transperiosteal incisions in the bone structure, deepening of the crestal incision (figure 1) in the latter and a careful displacement of the buccal plate in the vestibular direction with the help of instruments wedge-shaped (figure 2). In practice, the bone structure is enlarged to make room for the implant site.

Se si effettua l’operazione sopra descritta, per prova o per scopi didattici, su un modello realizzato in modo tradizionale, in genere fatto di resina che non presenta buone qualità elasto-plastiche, al primo tentativo di allargamento di un incisione profonda praticata nella sua zona crestaie, il modello si spezza. Se invece, imitando un'operazione più convenzionale, viene eseguita una foratura, il modello reagisce, probabilmente senza rotture a questa asportazione di materiale, ma sicuramente la resistenza opposta alla punta che avanza non sarà simulata in modo adeguato. If the operation described above is carried out, for test or didactic purposes, on a model made in a traditional way, generally made of resin that does not have good elastic-plastic qualities, at the first attempt to enlarge a deep incision made in its crest area, the model breaks. If, on the other hand, by imitating a more conventional operation, a drilling is performed, the model reacts, probably without breaking, to this removal of material, but certainly the resistance opposed to the advancing tip will not be adequately simulated.

Per ovviare in qualche modo alle difficoltà di creare modelli che somiglino strutturalmente a quelli reali si utilizzano parti di esseri viventi, ad esempio mandibole di maiali. Si comprende tuttavia che le possibilità di riproduzione con caratteristiche preordinate e a livello industriale di modelli sono molto limitate. To somehow obviate the difficulties of creating models that structurally resemble the real ones, parts of living beings are used, for example the jaws of pigs. However, it is understood that the possibilities for reproducing models with pre-ordered and industrial-level characteristics are very limited.

Pertanto, in generale, uno scopo del presente trovato è quello di fornire un modello didattico o di prova per interventi implantologici, che risponda in modo adeguato all'esecuzione di tecniche chirurgighe su di esso. Therefore, in general, an object of the present invention is to provide a didactic or test model for implantological interventions, which responds adequately to the execution of surgical techniques on it.

Un altro scopo del trovato è quello di fornire un modello didattico che riproduca fedelmente struttura e conformazione di una parte anatomica e abbia una resistenza alle lavorazioni meccaniche simile a quella. Another object of the invention is to provide a didactic model which faithfully reproduces the structure and conformation of an anatomical part and has a resistance to mechanical processing similar to that.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di fornire un modello didattico o di prova che consenta l'esecuzione di simulazioni di tecniche chirurgighe, come la E.R.E. e la LMSF, non praticabili sugli attuali modelli. A further object of the invention is to provide a didactic or test model that allows the execution of simulations of surgical techniques, such as the E.R.E. and the LMSF, not feasible on current models.

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni che seguono, risolve modello di arcata dentaria almeno parzialmente il problema di fornire un The invention, as it is characterized by the following claims, at least partially solves the problem of providing a

dentula per prove preventive ad operazioni chirurgiche volte all'installazione di impianti, realizzato in resina o con miscele di resine sintetiche da impronte campione o da impronte rilevate dalla bocca di un paziente dentule for preventive tests for surgical operations aimed at the installation of implants, made of resin or mixtures of synthetic resins from sample impressions or from impressions taken from a patient's mouth

che, da un punto almeno in una zona edentula di vista generale, si caratterizza dal fatto che, which, from one point at least in an edentulous area of general view, is characterized by the fact that,

destinata all'intervento, la riproduzione dell'osso mascellare in sezione presenta uno strato esterno compatto e una massa interna a struttura porosa secondo conformazioni e spessori previsti nelle classificazioni correnti delle densità ossee e delle mascelle. intended for surgery, the reproduction of the maxillary bone in section has a compact outer layer and an internal mass with a porous structure according to conformations and thicknesses provided for in the current classifications of bone and jaw densities.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di realizzazione, illustrata a puro titolo indicativo ma non limitativo, negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the following detailed description of a preferred embodiment, illustrated purely by way of non-limiting example, in the accompanying drawings in which:

Figure 1 e 2 mostrano rappresentazioni schematiche di sezioni trasversali di una zona edentula di arcata dentarie in due fasi successive della tecnica chirurgica E.R.E.; Figures 1 and 2 show schematic representations of cross sections of an edentulous area of the dental arch in two successive phases of the E.R.E. surgical technique;

Figura 3 mostra una vista assonometrica di un modello di arcata dentaria secondo il presente trovato; Figure 3 shows an axonometric view of a dental arch model according to the present invention;

Figura 4 mostra una sezione trasversale ricavata secondo il piano a nella figura 3; e Figure 4 shows a cross section taken according to the plane a in Figure 3; And

Figura 5 mostra una sezione trasversale ricavata secondo il piano β nella figura 3. Figure 5 shows a cross section taken according to the β plane in Figure 3.

Facendo riferimento alle figure da 3 a 5, il modello di arcata dentaria comprende, ad esempio, due zone edentule, indicate con 1 e 2 destinate all'intervento per l'installazione di impianti. Il modello può essere stato realizzato secondo le tecniche tradizionali a partire un’impronta campione o con impronte rilevate dalla bocca di un paziente. Secondo il presente trovato almeno nelle zone edentule 1 e 2 la riproduzione dell'osso mascellare in sezione presenta uno strato esterno compatto 3 e una massa interna 4 a struttura porosa. A titolo diesempio le zone edentule sono state rappresentate nei molari, ma naturalmente il trovato in oggetto può essere predisposto a presentare detta o dette zone in altre posizioni dell’arcata dentale, sia superiore che inferiore. With reference to figures 3 to 5, the dental arch model comprises, for example, two edentulous areas, indicated with 1 and 2 intended for the intervention for the installation of implants. The model may have been made according to traditional techniques starting from a sample impression or with impressions taken from a patient's mouth. According to the present invention, at least in the edentulous areas 1 and 2, the reproduction of the maxillary bone in section has a compact outer layer 3 and an inner mass 4 with a porous structure. By way of example, the edentulous areas have been represented in the molars, but of course the invention in question can be designed to present said area or areas in other positions of the dental arch, both upper and lower.

Nelle figure 4 e 5 le conformazioni e gli spessori sono scelti in modo regolare come potrebbe avvenire in pazienti che non presentano problemi, diversamente da come mostrato nelle figure 1 e 2. Gli spessori riproducenti l’osso compatto possono variare preferibilmente da 1,5 a 2,5 mm, con valori maggiori sulla cresta e verso la base. Tuttavia, il modello potrebbe essere realizzato con uno strato esterno compatto di maggiore spessore e con una massa interna a struttura porosa di minore entità. Così anche la densità della massa porosa può essere scelta per simulare diversi comportamenti meccanici analoghi a quelli che potrebbe presentare l'osso in una lavorazione di asportazione di materiale come una foratura, o di taglio e divaricazione o dislocazione delle parti tagliate. In figures 4 and 5 the conformations and thicknesses are chosen in a regular way as could happen in patients who do not present problems, unlike as shown in figures 1 and 2. The thicknesses reproducing the compact bone can preferably vary from 1.5 to 2.5 mm, with larger values on the crest and towards the base. However, the model could be made with a thick outer compact layer and a smaller porous internal mass. Thus also the density of the porous mass can be chosen to simulate different mechanical behaviors similar to those that the bone could exhibit in a material removal process such as a drilling, or cutting and spreading or displacement of the cut parts.

Lo strato esterno compatto 3 è preferibilmente realizzato da una resina acrilica autopolimerizzante. Tuttavia, la resina potrebbe anche essere di tipo diverso e con un diverso tipo di indurimento. The compact outer layer 3 is preferably made from a self-curing acrylic resin. However, the resin could also be of a different type and with a different type of cure.

La massa interna 4 a struttura porosa è realizzata da una schiuma di resina. La formazione di questa schiuma può avvenire secondo la tecnica ritenuta più opportuna. Fra l'altro, essa può essere industrialmente formata da imbibizioni di resina in una matrice preformata di materiale spugnoso. The internal mass 4 with a porous structure is made from a resin foam. The formation of this foam can take place according to the technique considered most appropriate. Among other things, it can be industrially formed by imbibitions of resin in a preformed matrix of spongy material.

Lo strato esterno compatto 3 e la massa interna a struttura porosa possono essere fatti della stessa resina, o di resine diverse, secondo le scelte più convenienti. The compact outer layer 3 and the internal mass with porous structure can be made of the same resin, or of different resins, according to the most convenient choices.

Come mostrato nelle figure 4 e 5, vantaggiosamente, le zone endentule 1 e 2 presentano una base di supporto 5 in resina compatta complementare ad una cavità 6 realizzata nel modello di arcata per la sua rimozione e sostituzione. In tal modo, la stessa zona edentula può venire più accuratamente studiata e provata, senza richiedere prove distrutttive sull’intero modello di arcata. As shown in Figures 4 and 5, advantageously, the endentulous areas 1 and 2 have a support base 5 in compact resin complementary to a cavity 6 made in the arch model for its removal and replacement. In this way, the edentulous area itself can be more accurately studied and tested, without requiring destructive tests on the entire arch model.

Nelle figure 4 e 5, sono indicate con 7 e 8 gli assi di applicazione di opportuni mezzi di fissaggio, ad esempio viti. Ovviamente, alternativamente, le zone edentule riproducenti l'osso possono essere realizzate in un sol pezzo con il modello di arcata. In Figures 4 and 5, 7 and 8 indicate the axes of application of suitable fastening means, for example screws. Obviously, alternatively, the edentulous areas reproducing the bone can be made in one piece with the arch model.

La zona edentula 1 è vantaggiosamente mostrata ricoperta da un rivestimento sottile 9 di materiale elastomerico riproducente la corrispondente parte della gengiva interessante la zona edentula (mostrata recisa nella figura 5. Questo rivestimento, non presente nei modelli attuali, completa la predisposizione del modello alla migliore riproduzione strutturale dell’anatomia reale consentendo di effettuare l’intervento attraverso tutte le sue parti. Tale materiale elastomerico può essere costituito da una resina siliconica. The edentulous area 1 is advantageously shown covered with a thin coating 9 of elastomeric material reproducing the corresponding part of the gum involving the edentulous area (shown cut in figure 5. This coating, not present in the current models, completes the preparation of the model for the best reproduction structure of the real anatomy allowing to perform the intervention through all its parts.This elastomeric material can be constituted by a silicone resin.

Naturalmente al trovato cosi concepito possono essere apportate numerose modifiche e varianti, come possono presentarsi industrialmente serie di modelli differenziati per le caratteristiche chimico-fisiche dei materiali prescelti e per le misure/spessori delle zone edentule riproducenti il tratto anatomico interessato. Tutte tali modifiche e varianti rientrano nell’ambito del concetto inventivo che lo caratterizza. Naturally numerous modifications and variations can be made to the invention thus conceived, such as series of models differentiated by the chemical-physical characteristics of the selected materials and by the measures / thicknesses of the edentulous areas reproducing the anatomical tract concerned. All such modifications and variations fall within the scope of the inventive concept that characterizes it.

Claims

CLAIMS 1. Model of a dental arch at least partially edentulous for preventive tests for surgical operations aimed at the installation of implants, made of resin or mixtures of synthetic resins from sample impressions or from impressions taken from the mouth of a patient, characterized by the fact that, at least in an edentulous area intended for surgery, the reproduction of the maxillary bone in section has a compact external layer (3) and an internal mass with a porous structure (4) according to conformations and thicknesses provided for in the current classifications of bone density and jaws.

2. Model according to claim 1, characterized in that said compact outer layer (3) is made of a self-curing acrylic resin.

3. Model according to claim 1, characterized in that said internal mass with a porous structure (4) is made from a resin foam.

4. Model according to claim 1, characterized in that said internal mass with a porous structure (4) is formed by imbibitions of resin in a preformed matrix of spongy material.

5. Model according to claim 1, characterized in that said external compact layer (3) and said internal mass with porous structure (4) are made with the same resin.

6. Model according to claim 1, characterized in that said external compact layer (3) and said internal mass with porous structure (4) are made with different resins.

7. Model according to claim 1, characterized in that said at least one endentulous zone (1, 2) reproducing the bone has a support base (5) in compact resin complementary to a cavity (6) made in the arch model for its removable housing and replacement.

8. Model according to claim 7, characterized in that means (7, 8) for fixing said support base (5) to said arch model in said cavity (6) are provided.

Model according to claim 1, characterized in that said edentulous zone (1, 2) reproducing the bone is adherently covered by a thin coating (9) of elastomeric material reproducing the corresponding part of the gingiva involving the edentulous zone.

10. Model according to claim 9, characterized in that said elastomeric material is constituted by a silicone resin.