WO2013063629A1 - Vorrichtung und verfahren zum trimmen der oberseite eines oberkiefermodells - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum trimmen der oberseite eines oberkiefermodells Download PDF

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WO2013063629A1
WO2013063629A1 PCT/AT2012/000276 AT2012000276W WO2013063629A1 WO 2013063629 A1 WO2013063629 A1 WO 2013063629A1 AT 2012000276 W AT2012000276 W AT 2012000276W WO 2013063629 A1 WO2013063629 A1 WO 2013063629A1
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WO
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jaw model
holder
upper jaw
trimming
hip
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WO2013063629A8 (de
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Elisabeth PITTSCHIELER
Ewald Unger
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Medizinische Universität Wien
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0027—Base for holding castings

Definitions

  • the invention relates to a device for trimming the upper side of an upper jaw model, comprising a device consisting of at least two elements for positioning the
  • the invention relates to a method for trimming the upper side of an upper jaw model, wherein the upper jaw model is positioned and fixed on the reference points of the HIP (hamulus-papilla incisiva) plane.
  • HIP hamulus-papilla incisiva
  • the present invention relates to an apparatus and method for accurately trimming or digitally aligning upper jaw models according to the so-called HIP plane.
  • the HIP plane is defined by the hamuli, the retrotuberous soft tissue recesses of the sphenoid and the papilla incisiva, a small projection of the palate behind the central incisors in the upper jaw.
  • the present invention is intended primarily for human jaw models. However, an application in veterinary medicine is not excluded.
  • the HIP level must also be considered as an innovation for orthodontic patients for better diagnosis and treatment.
  • orthodontic and prosthetic diagnostics models are usually after the occlusal plane, that is the plane on which the row of teeth of the upper jaw is, or - after attachment of an anatomical transfer arc, the Frankfurt horizontal (the upper edge of the porus acousticus externus to the lower edge of the orbit) or the camper 'see level (upper margin of the Porus acusticus externus to the spinal nasalis anterior) - arbitrarily mounted on the hinge axis in articulators (Swennen GRI SF, house name JE .: Three-Dimensional
  • analogue or digital models in habitual occlusion are used for various diagnostic measures and individual treatment plans.
  • the so-called model analysis includes space analysis, assessment of symmetry, etc.
  • the upper jaw models are trimmed according to the occlusal plane (course of the maxillary dentition).
  • the first problem arises, namely that the occlusal plane is assumed to be horizontal. In clinical examination, however, a vertical / horizontal and / or transverse asymmetry is often recognizable. For example, the excessive level of extrusion or intrusion of teeth or missing teeth may make the occlusal plane unacceptable as a gold standard.
  • the second problem is that the majority of orthodontists create their treatment plan based on the habitual occlusion (ie how the patient brings his teeth in multiple contact). Unfortunately, in most cases, this is not the most relaxed position for the jaw, head and neck muscles and adjacent myofascial features in the biostatic system.
  • DE 199 45 607 C2 describes a device for such a dental applicator.
  • the object of the invention is achieved by an above-mentioned device for trimming the upper side of an upper jaw model, in which the at least two elements of the
  • Positioning device and the fixing are arranged in a holder, so that the top of the upper jaw model to be trimmed in the HIP plane position protrudes from the holder, that further a normal to a trimming device oriented guide platform is provided, along which guide platform, the holder with the fixed upper jaw model against rotation to the trimming device is movable, so that the top of the upper jaw model is parallel to the HIP plane trimmable.
  • Only important for the representation of the HIP level is a Perfect impression of the upper jaw, which also correctly represents the retrotuberal soft tissue conditions.
  • An associated mandibular model can be placed and trimmed correctly to the upper jaw model using a myocentric registration (bite imprint made on relaxed masticatory muscles).
  • the upper and lower jaw models trimmed with this device allow the orthodontist and dentist not only a more detailed diagnosis in terms of biostatics, but also more precise treatment methods (eg applicable to digital models,
  • HIP level as a more central level, less prone to angular errors, offers an alternative to other levels of dental relevance.
  • the at least two elements of the positioning device are by a displaceably arranged positioning tip for resting on a reference point of the HIP plane, the papilla incisiva, and a positioning bar for resting on the other reference points of the HIP plane, the hamuli of the sphenoid bone , educated. This allows the maxilla model to be quickly and easily positioned according to the HIP plane.
  • the holder is preferably formed by a self-contained frame.
  • the frame can be made in one piece or formed by interconnected elements, such as angles.
  • the fixing device for fixing the upper jaw model can be formed by at least three fixing screws rotatably arranged in the holder.
  • double-threaded screws with double thread wherein the jaw resting on the end of the screws are preferably designed correspondingly pointed, so that the fixing screw in the material of the upper jaw model, usually plaster, can penetrate.
  • the fixing device may also be formed by at least three hydraulically or pneumatically actuated pistons arranged in the holder.
  • the fixing device may also comprise additional fixing elements or spring-mounted fixing pins.
  • a transparent grid plate is arranged in the holder, the positioning of the upper jaw model according to the HIP plane can be supported.
  • the grid may also include only one midline, so that a substantially symmetrical alignment of the upper jaw model can be supported in the holder.
  • At least one side of the holder is formed flat, suitable movement can be achieved on an associated, planar guide platform.
  • a guide element is preferably formed, which guide element is designed corresponding to a guide rail formed on the guide platform.
  • stop elements for limiting the movement of the guide plate are preferably provided on the guide platform
  • This stop Elements may be formed by simple jaws arranged in the guide rails of the guide platform.
  • the holder and / or the guide platform can be made of metal, preferably aluminum. Metals are characterized by high resistance and resistance to deformation.
  • parts of the trimming device in particular the holder and / or the guide platform can also be made of plastic, preferably transparent acrylic.
  • the material thickness must be selected correspondingly high or the parts with corresponding reinforcing ribs or the like. be executed.
  • the object of the invention is also achieved by an above-mentioned method for trimming the upper side of an upper jaw model, in which the upper jaw model is positioned and fixed in a holder, the holder with the fixed upper jaw model with the upper side to be trimmed normal and twist-proof along a guide platform to a grinding device is moved so that the top of the upper jaw model is trimmed parallel to the HIP plane.
  • a trimming of the jaw models according to the HIP level could also provide diagnostic information about growth conditions of the alveolar process, which is highly relevant for orthodontic diagnosis and therapy.
  • the upper jaw model is preferably fixed in the holder via at least three fixing screws arranged in the holder. This is a simple manual fixation method.
  • fixation can also be done semi-automatically by actuation of at least three hydraulically or pneumatically actuated pistons arranged in the holder.
  • the upper jaw model can be fixed in the holder by additional fixing elements or spring-mounted fixing pins.
  • the positioning of the upper jaw model according to the HIP plane can be facilitated by the fact that the upper jaw model is aligned with a arranged on the holder transparent grid plate with appropriate screening or only one center line.
  • the holder with the fixed upper jaw model is preferably moved to the grinding device up to stop elements on the guide platform.
  • a lower jaw model matching the upper jaw model can be arranged over a bite impression on the upper jaw model and the underside of the lower jaw model can be trimmed with the aid of the grinding device.
  • Figure 1 is a schematic side view of an inventive device for trimming a maxillary model parallel to the HIP plane.
  • Fig. 2 is a perspective view of an embodiment of a trimming device as viewed from a grinder; 3 is a view of the holder of the trimming device according to FIG. 2 with the upper jaw model positioned therein viewed from the underside of the upper jaw model;
  • FIG. 4 shows a view of the holder of the trimming device according to FIG. 3 in the view onto the upper side of the upper jaw model
  • 5 shows a view of the holder of the trimming device according to FIG. 3 in side view
  • FIG. 6 is a perspective view of the trimming device according to FIG. 2 with a fixed upper jaw model in the direction of a grinding device;
  • FIG. 7 is a perspective view of the trimming device according to FIG. 2 with a fixed upper jaw model viewed from a grinding device;
  • Fig. 8 is a schematic side view of another embodiment of a device according to the invention for trimming a Upper jaw model parallel to the HIP plane
  • the trimming device 1 shows a schematic side view of a device 1 according to the invention for trimming the upper side 3 of an upper jaw model 2 parallel to the HIP plane (dash-dotted line).
  • the trimming device 1 comprises a device 4 consisting of at least two elements 6 for positioning the upper jaw model 2 on the reference points of the HIP plane.
  • the at least two elements 6 are the
  • Positioning device 4 by a displaceably arranged positioning tip 10 for resting on a reference point of the HIP plane, the papilla incisiva, and a positioning strip 11 for resting on the other reference points of the HIP plane, the hemuli of the os sphenoidale, formed (see FIG. 2).
  • the upper jaw model 2 can be quickly and easily positioned in the holder 7 according to the HIP plane.
  • a device 5 for fixing the upper jaw model 2 in this HIP plane position is provided.
  • the at least two elements 6 of the positioning device 4 and the fixing device 5 are arranged in the holder 7, so that the upper side 3 of the upper jaw model 2 to be trimmed protrudes from the holder 7 in the HIP plane position.
  • the top 3 of the upper jaw model 2 can be trimmed exactly parallel to the HIP plane, which is indicated by the dashed line.
  • the guide platform 9 can be easily arranged on existing work tables, it must be ensured that the guide platform 9 exactly at an angle of 90 ° to
  • Fig. 2 shows a perspective view of an embodiment of a trimming device 1 from a grinding device
  • the holder 7 of the trimming device 1, in which the upper jaw model 2 (not shown) can be positioned is formed by a self-contained frame 12.
  • the holder 7 or the frame 12 may be made of metal, preferably aluminum, but also plastic fabric, preferably transparent acrylic, are formed.
  • the materials used should be resistant to the screw forces occurring and allow only insignificant deformations. In addition, some resistance to water or cleaning fluids is beneficial.
  • the positioning device 4 for positioning the upper jaw model 2 corresponding to the HIP plane is formed by a displaceably arranged positioning tip 10 and a positioning strip 11. To facilitate the positioning of the upper jaw model 2 in the frame 12, a transparent grid plate 15 may be arranged on the frame.
  • the upper jaw model 2 is fixed in the frame.
  • the fixing screws 13 and two additional fixing elements 14, which are also formed by fixing screws arranged By a arranged on the fixing screws 13 plate or the like. (Not shown), the penetration depth of the tip of the fixing screw 13 can be set in the upper jaw model 2.
  • One side 18 of the holder 7 is flat and formed with a guide element 19, which guide element 19 corresponding to one formed on the guide platform 9
  • Guide rail 20 is formed. As a result, a rotationally secure movement of the holder 7 or the frame 12 along the court platform 9 is achieved. Now, if the guide platform 9 is arranged exactly 90 ° to a grinding device 8 (not shown), then the upper jaw model 2 can be trimmed parallel to the HIP plane. In order to avoid that the holder 7 or other parts of the trimming device 1 are damaged by the grinding device 8, stop elements 21 for limiting the movement of the holder 7 to the grinding device 8 are preferably provided on the guide platform 9.
  • FIGS. 3, 4 and 5 show different views of the holder 7 of the trimming device 1 according to FIG. 2 with the upper jaw model 2 positioned therein. From FIG. 5 it can be seen how the upper side 3 of the upper jaw model 2 from the holder 7 of FIG Trimming device 1 protrudes.
  • an accurate trimming of the upper side 3 of the upper jaw model 2 can take place parallel to the HIP plane.
  • FIGS. 6 and 7 show a perspective view of the trimming device 1 according to FIG. 2 with a fixed upper jaw model 2 in the direction of a grinding device 8 from or viewed from the grinding device 8.
  • FIG. 8 also shows a schematic side view of another embodiment of a device 1 according to the invention for trimming an upper jaw model 2 parallel to the HIP plane, in which the fixing device 5 is formed by at least three hydraulically or pneumatically actuated punches 16 arranged in the holder 7.
  • the punches 16 are connected via valves 22 to a pressure generator 23.
  • the valves 22 are actuated via a control device 24.
  • the control device 24 is connected to an actuating device 25.
  • the upper jaw models 2 trimmed at the HIP level, and preferably myocentrically positioned lower jaw models, can be used to make removable orthodontic appliances (such as activators, functional orthodontic appliances, plates, etc.) in occluders.
  • the HIP plane can be used as an ingenious reference plane for aligner systems and custom-made fixed braces.
  • CT computed tomography
  • the HIP plane also has similar angular differences to the occlusal plane in comparison to the Frankfurt horizontal and the camper plane. Since it is a further central plane in the skull, angular errors due to outward located soft tissue asymmetries (as in the case of transmission by means of an anatomical transfer arch) are greatly reduced.
  • the model thus corresponds to the clinical situation. It may therefore be recommended, instead of a prosthetic and orthodontic articulator assembly of the upper jaw model, using an anatomical transfer arch
  • the method according to the invention can also be applied to digital data.
  • the necessary image data may be created by scanning by means of an intra-oral camera or by scanning a three-dimensional jaw impression.
  • an appropriate image processing software which works according to the present method, the trimming of the virtual upper and lower jaw models (digital jaw models) can be carried out.
  • the HIP plane is manually or automatically determined from the 3D image data by at least three points (preferably the referenced reference points of the papilla incisiva, and the hamuli of the sphenoidal bone), and then the virtual trimming plane is drawn parallel to the HIP plane.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zum Trimmen der Oberseite (3) eines Oberkiefermodells (2), mit einer aus zumindest zwei Elementen (6) bestehenden Einrichtung (4) zum Positionieren des Oberkiefermodells (2) auf den Referenzpunkten der HIP (Hamulus-Papilla incisiva) -Ebene, und einer Einrichtung (5) zum Fixieren des Oberkiefermodells (2) in dieser HIP-Ebenen-Position. Zur Ermöglichung eines Trimmens der Oberseite (3) des Oberkiefermodells (2) parallel zur HIP-Ebene, sind die zumindest zwei Elemente (6) der Positioniereinrichtung (4) und die Fixiereinrichtung (5) in einer Halterung (7) angeordnet, sodass die zu trimmende Oberseite (3) des Oberkiefermodells (2) in der HIP-Ebenen-Position aus der Halterung (7) ragt, und weiters eine normal zu einer Schleifeinrichtung (8) orientierte Führungsplattform (9) vorgesehen, entlang welcher Führungsplattform (9) die Halterung (7) mit dem fixierten Oberkiefermodell (2) verdrehsicher zur Schleifeinrichtung (8) bewegbar ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Trimmen der Oberseite eines Qber- kiefermodells
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trimmen der Oberseite eines Oberkiefermodells, mit einer aus zumindest zwei Elementen bestehenden Einrichtung zum Positionieren des
Oberkiefermodells auf den Referenzpunkten der HIP (Hamulus-Pa- pilla incisiva) -Ebene, und einer Einrichtung zum Fixieren des Oberkiefermodells in dieser HIP-Ebenen-Position .
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trimmen der Oberseite eines Oberkiefermodells, wobei das Oberkiefermodell auf den Referenzpunkten der HIP (Hamulus-Papilla incisiva) -Ebene positioniert und fixiert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, Oberkiefermodelle nach der sogenannten HIP-Ebene akkurat zu trimmen oder digital auszurichten. Die HIP-Ebene ist durch die Hamuli, die retrotuberalen Weichteileinziehungen des Os sphenoidale und über die Papilla incisiva, einer kleinen Projet- kionsfläche des Gaumens hinter den zentralen Schneidezähnen im Oberkiefer, festgelegt.
Die vorliegende Erfindung ist in erster Linie für menschliche Kiefermodelle gedacht. Eine Anwendung in der Veterinärmedizin ist jedoch nicht ausgeschlossen.
Die Basis jeder medizinischen Behandlung ist eine gute Diagnose. Als Teil der heutigen Spezialisierungen entstanden in der Zahnmedizin verschiedene Unterteilungen (z.B. konservierende Zahnheilkunde, orale Chirurgie, Prothetik und Kieferorthopädie) .
Ursprünglich im Fachbereich der Prothetik verwendet, muss die HIP-Ebene auch für kieferorthopädische Patienten als Neuerung für eine bessere Diagnose und Behandlung in Betracht gezogen werden. Zur kieferorthopädischen und prothetischen Diagnostik werden Modelle meist nach der Okklusalebene, das ist jene Ebene, auf der die Zahnreihe des Oberkiefers steht, oder - nach Befestigung eines anatomischen Transferbogens, der nach der Frankfurter Horizontalen (dem Oberrand des Porus acusticus externus zum Unterrand der Orbita) oder der Camper 'sehen Ebene (Oberrand des Porus acusticus externus zur Spina nasalis anterior) ausgerichtet ist - arbiträr nach der Scharnierachse in Artikulatoren montiert (Swennen GRI SF, Hausamen J-E.: Three-Dimensional
Cephalometry - A Color Atlas and Manual. Berlin Heidelberg:
Springer; 2006) . Bei asymmetrischen Weichteilverhältnissen, die fast immer vorliegen, oder bei asymmetrischen Okklusalebenen können dadurch jedoch Abweichungen der Artikulatorsituation zum klinischen Bild entstehen.
Jüngere Studien beschreiben die Nutzung der HIP-Ebene als Referenzebene (Cooperman HN: HIP plane of occlusion in oral diagno- sis. Dent Surv 1975; 51 ( 11) : 60-2 ) und untersuchen die Divergenz zwischen HIP-Ebene und Okklusalebene (Rieh H: Evaluation and re- gistration of the H.I.P. plane of occlusion. Aust Dent J
1982 ; 27 ( 3 ) : 162-8 ) . Weiters wurde bei Fällen mit zahnlosem Oberkiefer die Lage der HIP-Ebene zur Frankfurter Horizontalen und zur Camper 'sehen Ebene klinisch gemessen und verglichen.
Bei einer anderen Studie wurde der Winkel zwischen der HIP-Ebene und verschieden definierter Okklusalebenen verglichen (Fu PS, Hung CC, Hong JM, Wang JC: Three-dimensional analysis of the oc- clusal plane related to the hamular-incisive-papilla occlusal plane in young adults. J Oral Rehabil 2007 ; 34 (2) : 136-40) .
In der Kieferorthopädie werden analoge oder digitale Modelle in habitueller Okklusion (meist die Position mit den meisten Zahnkontakten zwischen Oberkiefer und Unterkiefer) für verschieden diagnostische Maßnahmen und individuelle Behandlungspläne verwendet. Die sogenannte Modellanalyse beinhaltet Platzanalyse, Bewertung der Symmetrie etc. Die Oberkiefermodelle werden hierfür nach der Okklusalebene getrimmt (Verlauf der Oberkiefer- Zahnreihe) .
Somit entsteht das erste Problem, nämlich dass die Okklusalebene als horizontal angenommen wird. In der klinischen Untersuchung wird aber oft eine vertikale/horizontale und/oder transversale Asymmetrie erkennbar. Beispielsweise kann die Okklusionsebene durch übermäßige Extrusion oder Intrusion von Zähnen oder auch bei fehlenden Zähnen nicht als Goldstandard angenommen werden. Das zweite Problem ist, dass die Mehrheit der Kieferorthopäden ihren Behandlungsplan auf Grund der vorliegenden habituellen Okklusion (also wie der Patient seine Zähne in Vielpunktkontakt bringt) erstellt. Unglücklicherweise ist dies aber in den meisten Fällen nicht die für Kiefer-, Kopf und Nackenmuskeln sowie angrenzende Myofaszienzüge im biostatischen System entspannteste Position .
Im Fachbereich der Prothetik wurden bereits einige Methoden präsentiert, um Oberkiefermodelle nach der HIP-Ebene in einen Arti- kulator (Gerät zur Diagnostik und zur Herstellung von
Zahnersatz) zu montieren. Beispielsweise beschreibt die DE 199 45 607 C2 eine Vorrichtung für einen solchen zahnärztlichen Ar- tikulator .
Im Fachbereich der Kieferorthopädie ist eine rein diagnostische Montage der Modelle in Artikulatoren teuer und zeitaufwändig, jedoch zeigt ein Trimmen rein nach der Okklusionsebene nicht die wirkliche klinische Situation. Die HIP-Ebene findet in der- Zahnmedizin noch keine großflächige Anwendung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens, durch welche das Trimmen der Oberseite von Oberkiefermodellen nach der HIP-Ebene in einer einfachen und raschen Weise ermöglicht wird, wodurch eine verbesserte Diagnostik, Behandlungsplanung und Behandlung in der Kieferorthopädie resultiert.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine oben genannte Vorrichtung zum Trimmen der Oberseite eines Oberkiefermodells, bei der die zumindest zwei Elemente der
Positioniereinrichtung und die Fixiereinrichtung in einer Halterung angeordnet sind, sodass die zu trimmende Oberseite des Oberkiefermodells in der HIP-Ebenen-Position aus der Halterung ragt, dass weiters eine normal zu einer Trimmeinrichtung orientierte Führungsplattform vorgesehen ist, entlang welcher Führungsplattform die Halterung mit dem fixierten Oberkiefermodell verdrehsicher zur Trimmeinrichtung bewegbar ist, sodass die Oberseite des Oberkiefermodells parallel zur HIP-Ebene trimmbar ist. Einzig wichtig für die Darstellung der HIP-Ebene ist ein perfekter Abdruck des Oberkiefers, der auch die retrotuberalen Weichteilverhältnisse korrekt darstellt. Ein zugehöriges Unterkiefermodell kann mit Hilfe eines myozentrischen Registrats (bei entspannter Kaumuskulatur angefertigter Bissabdruck) korrekt zum Oberkiefermodell platziert und getrimmt werden. Die mit dieser Vorrichtung getrimmten Ober- und Unterkiefermodelle erlauben dem Kieferorthopäden und Zahnarzt nicht nur eine detailliertere Diagnose im Hinblick auf die Biostatik, sondern auch genauere Behandlungsmethoden (z.B. anwendbar bei digitalen Modellen,
Aligner Systemen, individuellen Bracketsystemen, Herstellung von abnehmbaren Geräten und myozentrischen Schienen, Planung operativer Fälle) . Die HIP-Ebene bietet als zentralere und somit für Winkelfehler weniger anfällige Ebene eine Alternative zu anderen zahnmedizinisch relevanten Ebenen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die zumindest zwei Elemente der Positioniereinrichtung durch eine verschiebbar angeordnete Positionierspitze zur Auflage auf einem Referenzpunkt der HIP-Ebene, der Papilla incisiva, und eine Positionierleiste zur Auflage auf den weiteren Referenzpunkten der HIP-Ebene, den Hamuli des Os sphenoidale, gebildet. Dadurch kann das Oberkiefermodell rasch und einfach entsprechend der HIP-Ebene positioniert werden.
Zur Gewährleistung einer stabilen Positionierung und Fixierung des Oberkiefermodells in der Halterung, ist die Halterung vorzugsweise durch einen in sich geschlossenen Rahmen gebildet. Der Rahmen kann einstückig hergestellt oder durch miteinander verbundenen Elementen, beispielsweise Winkel, gebildet sein.
Die Fixiereinrichtung zur Fixierung des Oberkiefermodells kann durch zumindest drei in der Halterung drehbar angeordnete Fixierschrauben gebildet sein. Dabei eignen sich insbesondere doppeltgedrehte Schrauben mit Doppelgewinde, wobei das am Kiefer anliegende Ende der Schrauben vorzugsweise entsprechend spitz ausgebildet ist, sodass die Fixierschraube in das Material des Oberkiefermodells, meist Gips, eindringen kann. Durch einen Teller oder dgl . an der Fixierschraube kann die Eindringtiefe festgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Fixiereinrichtung auch durch zumindest drei in der Halterung angeordnete hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stempel gebildet sein. Nach entsprechender Positionierung des Oberkiefermodells in der Halterung kann die Fixierung durch Betätigung der Stempel
halbautomatisch erfolgen.
Zur Verbesserung des Halts des Oberkiefermodells in der Halterung, kann die Fixiereinrichtung auch noch zusätzliche Fixierelemente oder federnd gelagerte Fixierstifte umfassen.
Beispielsweise kann eine zusätzliche Fixierung über geeignet angeordnete Wurmschrauben, Fixierschrauben etc. vorgenommen werden .
Wenn in der Halterung eine transparente Rasterplatte angeordnet ist, kann die Positionierung des Oberkiefermodells entsprechend der HIP-Ebene unterstützt werden. Die Rasterung kann auch nur eine Mittellinie umfassen, sodass eine im Wesentlichen symmetrische Ausrichtung des Oberkiefermodells in der Halterung unterstützt werden kann.
Wenn zumindest eine Seite der Halterung flach ausgebildet ist, kann eine geeignete Bewegung auf einer zugehörigen, eben ausgebildeten Führungsplattform erzielt werden.
An der oben genannten zumindest einen flachen Seite der Halterung ist vorzugsweise ein Führungselement ausgebildet, welches Führungselement korrespondierend zu einer an der Führungsplattform ausgebildeten Führungsschiene ausgebildet ist. Durch diese Elemente wird eine optimale und verdrehsichere Anordnung der Halterung zur Führungsplattform sichergestellt und somit gewährleistet, dass das in der Halterung fixierte Oberkiefermodell mit der Oberseite genau 90° zur Schleifeinrichtung bewegt wird, wodurch ein genaues Trimmen parallel zur HIP-Ebene sichergestellt werden kann.
Um zu verhindern, dass Teile der Halterung mit der Schleifeinrichtung in Kontakt geraten, sind an der Führungsplattform vorzugsweise Anschlagelemente zur Begrenzung der Bewegung der
Halterung zur Schleifeinrichtung vorgesehen. Diese Anschlagele- mente können durch einfache, in den Führungsschienen der Führungsplattform angeordnete Backen gebildet sein.
Die Halterung und/oder die Führungsplattform kann aus Metall, vorzugsweise Aluminium, gebildet sein. Metalle zeichnen sich durch hohe Widerstandsfähigkeit und Resistenz gegen Deformationen aus .
Alternativ dazu können Teile der Trimmvorrichtung, insbesondere die Halterung und/oder die Führungsplattform auch aus Kunststoff, vorzugsweise transparentes Acryl, gebildet sein. Zur Verhinderung unzulässiger Verformungen muss die Materialstärke entsprechend hoch gewählt werden oder die Teile mit entsprechenden Verstärkungsrippen oder dgl . ausgeführt werden.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein oben genanntes Verfahren zum Trimmen der Oberseite eines Oberkiefermodells, bei welchem das Oberkiefermodell in einer Halterung positioniert und fixiert wird, die Halterung mit dem fixierten Oberkiefermodell mit der zu trimmenden Oberseite normal und verdrehsicher entlang einer Führungsplattform zu einer Schleifeinrichtung bewegt wird, sodass die Oberseite des Oberkiefermodells parallel zur HIP-Ebene getrimmt wird. Zu den dazu erzielbaren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung der Trimmvorrichtung verwiesen. Ein Trimmen der Kiefermodelle nach der HIP-Ebene könnte weiters diagnostischen Aufschluss über Wachstumsverhältnisse des Alveolarfortsatzes geben, was für die kieferorthopädische Diagnostik und Therapie höchst relevant ist.
Das Oberkiefermodell wird vorzugsweise über zumindest drei in der Halterung angeordnete Fixierschrauben in der Halterung fixiert. Dies stellt eine einfache manuelle Fixiermethode dar.
Alternativ dazu kann die Fixierung auch durch Betätigung von zumindest drei in der Halterung angeordnete hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stempel halbautomatisch geschehen.
Zur Verbesserung des Halts kann das Oberkiefermodell durch zusätzliche Fixierelemente oder federnd gelagerte Fixierstifte in der Halterung fixiert werden. Die Positionierung des Oberkiefermodells gemäß der HIP-Ebene kann dadurch erleichtert werden, dass das Oberkiefermodell an einer an der Halterung angeordneten transparenten Rasterplatte mit entsprechender Rasterung oder nur einer Mittellinie ausgerichtet wird.
Zur Verhinderung einer Beschädigung der Halterung durch die Schleifeinrichtung, wird die Halterung mit dem fixierten Oberkiefermodell zur Schleifeinrichtung vorzugsweise bis zu Anschlagelementen an der Führungsplattform bewegt.
Wie bereits oben erwähnt, kann ein zum Oberkiefermodell passendes Unterkiefermodell über einen Bissabdruck am Oberkiefermodell angeordnet und die Unterseite des Unterkiefermodells mit Hilfe der Schleifeinrichtung getrimmt werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trimmen eines Oberkiefermodells parallel zur HIP-Ebene;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf eine Ausführungsform einer Trimmvorrichtung von einer Schleifeinrichtung aus gesehen; Fig. 3 eine Ansicht auf die Halterung der Trimmvorrichtung gemäß Fig. 2 mit darin positioniertem Oberkiefermodell von der Unterseite des Oberkiefermodells aus gesehen;
Fig. 4 eine Ansicht auf die Halterung der Trimmvorrichtung gemäß Fig. 3 in der Ansicht auf die Oberseite des Oberkiefermodells; Fig. 5 eine Ansicht auf die Halterung der Trimmvorrichtung gemäß Fig. 3 in Seitenansicht;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf die Trimmvorrichtung gemäß Fig. 2 mit fixiertem Oberkiefermodell in Richtung einer Schleifeinrichtung aus gesehen;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht auf die Trimmvorrichtung gemäß Fig. 2 mit fixiertem Oberkiefermodell von einer Schleifeinrichtung aus gesehen; und
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht auf eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trimmen eines Oberkiefermodells parallel zur HIP-Ebene
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Trimmen der Oberseite 3 eines Oberkiefermodells 2 parallel zur HIP-Ebene (strichpunktierte Linie) . Die Trimmvorrichtung 1 beinhaltet eine aus zumindest zwei Elementen 6 bestehende Einrichtung 4 zum Positionieren des Oberkiefermodells 2 auf den Referenzpunkten der HIP-Ebene. Vorzugsweise sind die zumindest zwei Elemente 6 der
Positioniereinrichtung 4 durch eine verschiebbar angeordnete Positionierspitze 10 zur Auflage auf einem Referenzpunkt der HIP- Ebene, der Papilla incisiva, und eine Positionierleiste 11 zur Auflage auf den weiteren Referenzpunkten der HIP-Ebene, den Ha- muli des Os sphenoidale, gebildet (siehe Fig. 2). Dadurch kann das Oberkiefermodell 2 rasch und einfach entsprechend der HIP-Ebene in der Halterung 7 positioniert werden. Weiters ist eine Einrichtung 5 zum Fixieren des Oberkiefermodells 2 in dieser HIP-Ebenen-Position vorgesehen. Die zumindest zwei Elemente 6 der Positioniereinrichtung 4 und die Fixiereinrichtung 5 sind in der Halterung 7 angeordnet, sodass die zu trimmende Oberseite 3 des Oberkiefermodells 2 in der HIP-Ebenen-Position aus der Halterung 7 ragt. Weiters ist eine Führungsplattform 9 normal zu einer Schleifeinrichtung 8, vorzugsweise Schleifscheibe, orientiert, entlang welcher Führungsplattform 9 die Halterung 7 mit dem positionierten und fixierten Oberkiefermodell 2 verdrehsicher zur Schleifeinrichtung 8 bewegt werden kann. Somit kann die Oberseite 3 des Oberkiefermodells 2 genau parallel zur HIP-Ebene getrimmt werden, was durch die strichlierte Linie angedeutet ist. Die Führungsplattform 9 kann einfach auf bestehende Arbeitstische angeordnet werden, wobei sichergestellt sein muss, dass die Führungsplattform 9 genau in einem Winkel von 90° zur
Schleifeinrichtung 8 befestigt ist.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Ausführungsform einer Trimmvorrichtung 1 von einer Schleifeinrichtung
(nicht dargestellt) aus gesehen. Die Halterung 7 der Trimmvorrichtung 1, in welcher das Oberkiefermodell 2 (nicht dargestellt) positioniert werden kann, ist durch einen in sich geschlossenen Rahmen 12 gebildet. Die Halterung 7 bzw. der Rahmen 12 kann aus Metall, vorzugsweise Aluminium, aber auch Kunst- stoff, vorzugsweise transparentes Acryl, gebildet werden. Die verwendeten Materialien sollen gegen die auftretenden Schraubkräfte resistent sein und nur unwesentliche Deformationen zulassen. Darüber hinaus ist eine gewisse Beständigkeit gegenüber Wasser oder Reinigungsflüssigkeiten von Vorteil. Die Positioniereinrichtung 4 zum Positionieren des Oberkiefermodells 2 entsprechend der HIP-Ebene ist durch eine verschiebbar angeordnete Positionierspitze 10 und eine Positionierleiste 11 gebildet. Zur Erleichterung der Positionierung des Oberkiefermodells 2 im Rahmen 12 kann eine transparente Rasterplatte 15 am Rahmen angeordnet sein. Nach der genauen Positionierung des Oberkiefermodells 2 über diese Positioniereinrichtung 4 wird das Oberkiefermodell 2 im Rahmen fixiert. Zu diesem Zweck sind in der Halterung 7 bzw. im Rahmen 12 drei in der Halterung 7 drehbar angeordnete Fixierschrauben 13 und zwei zusätzliche Fixierelemente 14, welche ebenfalls durch Fixierschrauben gebildet sind, angeordnet. Durch einen an den Fixierschrauben 13 angeordneten Teller oder dgl. (nicht dargestellt) kann die Eindringtiefe der Spitze der Fixierschraube 13 im Oberkiefermodell 2 festgelegt werden.
Eine Seite 18 der Halterung 7 ist flach und mit einem Führungselement 19 ausgebildet, welches Führungselement 19 korrespondierend zu einer an der Führungsplattform 9 ausgebildeten
Führungsschiene 20 ausgebildet ist. Dadurch wird eine verdrehsichere Bewegung der Halterung 7 bzw. des Rahmens 12 entlang der Fürhungsplattform 9 erzielt. Ist nun die Führungsplattform 9 genau 90° zu einer Schleifeinrichtung 8 (nicht dargestellt) angeordnet, dann kann das Oberkiefermodell 2 parallel zur HIP-Ebene getrimmt werden. Um zu vermeiden, dass die Halterung 7 oder andere Teile der Trimmvorrichtung 1 durch die Schleifeinrichtung 8 beschädigt werden, sind an der Führungsplattform 9 vorzugsweise Anschlagelemente 21 zur Begrenzung der Bewegung der Halterung 7 zur Schleifeinrichtung 8 vorgesehen. Die Führungsplattform 7 kann wie die Halterung 7 bzw. der Rahmen 12 aus Metall, vorzugsweise Aluminium, aber auch aus Kunststoff, vorzugsweise transparentes Acryl, gebildet werden. Zur Vermeidung eines Verklemmens des Führungselements 19 in der Führungsschiene 20 durch beim Trimmvorgang entstehende Verunreinigungen, insbesondere Gipsstaub, können Öffnungen 26 in der Führungsschiene 20 angeordnet sein . Fig. 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Ansichten auf die Halterung 7 der Trimmvorrichtung 1 gemäß Fig. 2 mit darin positioniertem Oberkiefermodell 2. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, wie die zu trim- mede Oberseite 3 des Oberkiefermodells 2 aus der Halterung 7 der Trimmvorrichtung 1 ragt. Durch entsprechende Bewegung der Halterung 7 mit dem Oberkiefermodell 2 in Richtung der normal zur Führungsplattform 9 angeordneten Schleifeinrichtung 8 (nicht dargestellt), kann ein akkurates Trimmen der Oberseite 3 des Oberkiefermodells 2 parallel zur HIP-Ebene erfolgen.
Fig. 6 und 7 zeigen noch eine perspektivische Ansicht auf die Trimmvorrichtung 1 gemäß Fig. 2 mit fixiertem Oberkiefermodell 2 in Richtung einer Schleifeinrichtung 8 aus bzw. von der Schleifeinrichtung 8 aus gesehen.
Schließlich zeigt Fig. 8 noch eine schematische Seitenansicht auf eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Trimmen eines Oberkiefermodells 2 parallel zur HIP-Ebene, bei der die Fixiereinrichtung 5 durch zumindest drei in der Halterung 7 angeordnete hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stempel 16 gebildet ist. Die Stempel 16 werden über ent- spechende Ventile 22 mit einem Druckerzeuger 23 verbunden. Die Ventile 22 werden über eine Steuereinrichtung 24 angesteuert. Die Steuereinrichtung 24 ist mit einer Betätigungseinrichtung 25 verbunden .
Die nach der HIP-Ebene getrimmten Oberkiefermodelle 2 und vorzugsweise myozentrisch dazu positionierte Unterkiefermodelle können zur Herstellung von abnehmbaren kieferorthopädischen Geräten (wie z. B. Aktivatoren, Funktionskieferorthopädische Apparaturen, Platten,...) in Okkludatoren verwendet werden. Die HIP- Ebene kann für Alignersysteme und für individuell gefertigte festsitzende Zahnspangen als geniale Referenzebene verwendet werden. Durch die erfindungsgemäße Trimmvorrichtung 1 und das Trimmverfahren kann die Diagnostik, Behandlungsplanung und Behandlung mit einem geringen Aufwand zu verbesserten Ergebnissen führen. Studie :
Zur Erstellung von Vergleichsdaten, welche Bezugsebene bei der Herstellung von Oberkiefermodellen die geeignetste ist, wurden die Computertomographie (CT) -Aufnahmen von 50 menschlichen Schädeln zum Vergleich der HIP-Ebene zu anderen zahnmedizinisch relevanten Ebenen untersucht. Bei der endgültigen Auswertung von 18 Schädel-CTs (aufgrund von Artefakten mussten 32 Schädel-CTs ausgeschlossen werden) wurden anhand von 3D-Rekonstruktionen alle relevante Punkte von vier Bezugsebenen, nämlich Frankfurter Horizontale, Camper 'scher Ebene, HIP-Ebene und Okklusionsebene markiert. Ausgewertet wurde visuell die Divergenz der Ebenen durch Ermittlung der Winkel zwischen den einzelnen Ebenen.
Die Ergebnisse zeigen, dass auch die HIP Ebene ähnliche Winkelunterschiede zur Okklusionsebene im Vergleich zur Frankfurter Horizontalen und zur Camper' sehen Ebene hat. Da sie eine im Schädel weiter zentral gelegene Ebene ist, sind Winkelfehler durch weiter außen gelegene Weichteilasymmetrien (wie bei der Übertragung mittels anatomischem Transferbogen abgegriffen) stark vermindert. Das Modell entspricht dadurch der klinischen Situation. Es kann daher empfohlen werden, anstelle einer pro- thetischen und kieferorthopädischen Artikulatormontage des Oberkiefermodells mittels anatomischem Transferbogen
Oberkiefermodelle nach der HIP-Ebene zu trimmen.
Abschließend wird noch festgehalten, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch an digitalen Daten angewendet werden kann. Die notwendigen Bilddaten können durch Abtastung mittels einer intraoralen Kamera oder durch Abtastung eines dreidimensionalen Kieferabdrucks geschaffen werden. Mit Hilfe einer entsprechenden Bildverarbeitungssoftware, welche nach dem vorliegenden Verfahren arbeitet, kann das Trimmen der virtuellen Ober- und Unterkiefermodelle (digitalen Kiefermodelle) vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird aus den 3D-Bilddaten manuell oder automatisch die HIP-Ebene durch zumindest drei Punkte (vorzugsweise die angeführten Referenzpunkte der Papilla incisiva, und den Hamuli des Os sphenoidale) festgelegt und danach die virtuelle Trimmebene parallel zur HIP-Ebene eingezogen. Diese digitale Anwendung eröffnet weitere interessante Anwendungsmöglichkeiten des gegenständlichen Verfahrens.

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung (1) zum Trimmen der Oberseite (3) eines Oberkiefermodells (2), mit einer aus zumindest zwei Elementen (6) bestehenden Einrichtung (4) zum Positionieren des
Oberkiefermodells (2) auf den Referenzpunkten der HIP-Ebene, und einer Einrichtung (5) zum Fixieren des Oberkiefermodells (2) in dieser HIP-Ebenen-Position, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Elemente (6) der Positioniereinrichtung (4) und die Fixiereinrichtung (5) in einer Halterung (7) angeordnet sind, sodass die zu trimmende Oberseite (3) des Oberkiefermodells (2) in der HIP-Ebenen-Position aus der Halterung (7) ragt, dass weiters eine normal zu einer Schleifeinrichtung (8) orientierte Führungsplattform (9) vorgesehen ist, entlang welcher Führungsplattform (9) die Halterung (7) mit dem fixierten Oberkiefermodell (2) verdrehsicher zur Schleifeinrichtung (8) bewegbar ist, sodass die Oberseite (3) des Oberkiefermodells (2) parallel zur HIP-Ebene trimmbar ist.
2. Trimmvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Elemente (6) der Positioniereinrichtung (4) durch eine verschiebbar angeordnete Positionierspitze (10) zur Auflage auf einem Referenzpunkt der HIP-Ebene und eine Positionierleiste (11) zur Auflage auf den weiteren Referenzpunkten der HIP-Ebene gebildet sind.
3. Trimmvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (7) durch einen in sich geschlossenen Rahmen (12) gebildet ist.
4. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (5) durch zumindest drei in der Halterung (7) drehbar angeordnete
Fixierschrauben (13) gebildet ist.
5. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (5) durch zumindest drei in der Halterung (7) angeordnete hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stempel (16) gebildet ist.
6. Trimmvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (5) zusätzliche Fixierelemente (14) oder federnd gelagerte Fixierstifte (17) umfasst.
7. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Halterung (7) eine transparente Rasterplatte (15) zur Unterstützung der Positionierung des Oberkiefermodells (2) angeordnet ist.
8. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Seite (18) der Halterung (7) flach ausgebildet ist.
9. Trimmvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der zumindest einen flachen Seite (18) der Halterung (7) ein Führungselement (19) ausgebildet ist, welches Führungselement (19) korrespondierend zu einer an der Führungsplattform (9) ausgebildeten Führungsschiene (20) ausgebildet ist.
10. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungsplattform (9) Anschlagelemente (21) zur Begrenzung der Bewegung der Halterung (7) zur Schleifeinrichtung (8) vorgesehen sind.
11. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (7) und/oder die Führungsplattform (9) aus Metall, vorzugsweise Aluminium, gebildet ist .
12. Trimmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (7) und/oder die Führungsplattform (9) aus Kunststoff, vorzugsweise transparentes Acryl, gebildet ist.
13. Verfahren zum Trimmen der Oberseite (3) eines Oberkiefermodells (2), wobei das Oberkiefermodell (3) auf den Referenzpunkten der HIP-Ebene positioniert und fixiert wird, dadurch
gekennzeichnet, dass das Oberkiefermodell (2) in einer Halterung (7) positioniert und fixiert wird, die Halterung (7) mit dem fixierten Oberkiefermodell (2) mit der zu trimmenden Oberseite (3) normal und verdrehsicher entlang einer Führungsplattform (9) zu einer Schleifeinrichtung (8) bewegt wird, sodass die Oberseite (3) des Oberkiefermodells (2) parallel zur HIP-Ebene getrimmt wird.
14. Trimmverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberkiefermodell (2) über zumindest drei in der Halterung (7) angeordnete Fixierschrauben (13) fixiert wird.
15. Trimmverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberkiefermodell (2) durch Betätigung von zumindest drei in der Halterung (7) angeordnete hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stempel (16) fixiert wird.
16. Trimmverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberkiefermodell (2) durch zusätzliche Fixierelemente (14) oder federnd gelagerte Fixierstifte fixiert wird .
17. Trimmverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberkiefermodell (2) an einer an der Halterung (7) angeordneten transparenten Rasterplatte (15) ausgerichtet wird.
18. Trimmverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (7) mit dem fixierten Oberkiefermodell (2) zur Schleifeinrichtung (8) bis zu Anschlagelementen (21) an der Führungsplattform (9) bewegt wird.
19. Trimmverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Oberkiefermodell passendes Unterkiefermodell über einen Bissabdruck am Oberkiefermodell angeordnet und die Unterseite des Unterkiefermodells mit Hilfe der Schleifeinrichtung (8) getrimmt wird.
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