專利名稱：制造假牙的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造假牙的裝置和方法。
背景技術(shù)：
公知的有一系列涉及由計(jì)算機(jī)控制制造假牙的方法，例如根據(jù)3D-數(shù)據(jù)項(xiàng)銑削陶瓷胚料(EP904743，DE19838238A1，DE10107451A1，CEREC-System von Sirona，PROCERA-System von Degussa，LAVA-System von 3M-Espe)或使用快速原型法(DE10111704A1，DE10114290A1)。
此外，還公開了不是完全通過機(jī)械的或部分在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)其咬合功能的情況(2000年春季公開的“Verbatim”的US6152731，US6322359)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)制造假牙的方法，盡可能地進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制的或帶有計(jì)算機(jī)裝備的整個(gè)設(shè)計(jì)和實(shí)施。
在前面所述的假牙的制造方法中可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行牙的排布。對此，制造的牙(konfektionierter Zhne)的數(shù)據(jù)項(xiàng)要與口腔環(huán)境的虛擬模型相適應(yīng)。由上述數(shù)據(jù)可以直接借助CAM-方法制造假牙托；或?qū)⒅圃斓难姥b入物理模型。
而本發(fā)明涉及一種通過以下步驟制造假牙的方法a在口腔中對3維解剖情況進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)化(掃描)；b必要時(shí)對咬合模板(Bissschablonen)包括咬合塊(Bisswllen)的3維數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)化(掃描)；c必要時(shí)采集通常反映病人的咬合位置的頜數(shù)據(jù)；d這樣由a且必要時(shí)由b和/或c以這樣的方式處理數(shù)據(jù)項(xiàng)D0，即確定一虛擬牙排布的重要解剖結(jié)構(gòu)并獲得一虛擬模型作為數(shù)據(jù)項(xiàng)D1；
e從數(shù)據(jù)項(xiàng)D3中選擇制造的事先已掃描的牙的3-D數(shù)據(jù)項(xiàng)；f在該虛擬模型，數(shù)據(jù)項(xiàng)D2中虛擬排布牙以及或者j在該模型上的該虛擬排布或者通過定位模板(如經(jīng)銑削的或經(jīng)快速原型的)或者通過直接將制造的牙排布到該模型上進(jìn)行；k將該牙固定在該模型上；l安裝假牙托或者i根據(jù)虛擬牙排布的數(shù)據(jù)并借助用于制造的牙的最終的修正定位和固定的定位措施，直接制造假牙托。
例如，該方法的實(shí)施順序如下首先，在當(dāng)時(shí)常用的方法后，將口腔的3維解剖情況采集成數(shù)據(jù)項(xiàng)。這些數(shù)據(jù)可以或者直接從病人采集，如通過3D-攝影機(jī)(Kamera)、微型激光裝置、計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置或超聲裝置，或者掃描傳統(tǒng)制出的石膏模型。必要時(shí)可采集現(xiàn)有的咬合模板和咬合塊的數(shù)據(jù)。此外，建議將通常反映病人咬合位置的頜數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)中。這樣就形成了數(shù)據(jù)項(xiàng)D0。
接著這樣對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，即對于虛擬牙排布的重要幾何信息存入計(jì)算機(jī)作為3D-模型。下面它將表示為數(shù)據(jù)項(xiàng)D1。
其方法實(shí)施到這里，必須選擇使用者以后要安裝的假牙。它由數(shù)據(jù)項(xiàng)D3執(zhí)行，該數(shù)據(jù)項(xiàng)D3是事先掃描的，并且包含人工預(yù)制的假牙的不同尺寸和形狀。在通常情況下，選擇所希望的牙形(如三角形或方形)。口腔的幾何數(shù)據(jù)可使得牙的相應(yīng)尺寸由系統(tǒng)確定。該預(yù)制的假牙已具有利于最佳咬合的上表面。然后人們得到系統(tǒng)的建議，由其結(jié)構(gòu)和尺寸以及牙之間的各自相應(yīng)距離或者微小的錯(cuò)動(dòng)排列，使得在咬合運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生最佳的咬合(數(shù)據(jù)項(xiàng)D2)。美觀方面的控制可以直接在屏幕上進(jìn)行。還可以繼續(xù)形成前視圖且將其設(shè)置在病人面部的數(shù)字畫面中。
該方法實(shí)施到這里可以針對使用者，除了最佳模型外，通過手工錯(cuò)動(dòng)各牙產(chǎn)生自然的外觀效果且直接在屏幕上觀察其效果。例如，可以通過拖放式方法(Drag-and-Drop-Verfahren)使得處于各位置的牙在任意空間方向移動(dòng)。該系統(tǒng)立即這樣修正相鄰和相對的牙，即再次產(chǎn)生最佳的咬合并形成數(shù)據(jù)項(xiàng)D2A。人們還可以這樣整理整個(gè)彼此相對的牙的咬合數(shù)據(jù)，即儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)或牙數(shù)據(jù)，然后評估改變的情況比以前的情況是更好了還是更壞了。當(dāng)然，可以對不滿意和不利評價(jià)的以前的情況(D2)進(jìn)行再處理，而后進(jìn)行牙位置的試驗(yàn)直到其美觀印象和咬合數(shù)據(jù)達(dá)到滿意為止。
因此，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是在步驟f后g在計(jì)算機(jī)中/上模擬頜運(yùn)動(dòng)；必要時(shí)在步驟g后h在計(jì)算機(jī)中/上進(jìn)行功能、咬合控制，以及在步驟h后i手工修整牙的排布，并進(jìn)行重新計(jì)算以與獲得的咬合數(shù)據(jù)及最佳咬合相匹配(數(shù)據(jù)項(xiàng)D2A)。
在該方法的各步驟中可以根據(jù)公知的虛擬咬合器的類型領(lǐng)會(huì)頜運(yùn)動(dòng)。
在虛擬模型上的工作結(jié)束后，可以直接對該假牙進(jìn)行變換，即根據(jù)虛擬的牙排布的數(shù)據(jù)通過牙的定位措施制造假牙托，其中只需要使用相關(guān)選擇的預(yù)制牙即可。
可以直接制造該假牙托，或者用于制造該假牙托的鑄模。比方說可通過銑削或快速原型實(shí)現(xiàn)。
為了保證人造牙在假牙托中的精確配合，例如可以采用下面借助附圖描述的方法。


圖1A左側(cè)示出了根據(jù)虛擬牙排布確定的最后狀態(tài)，右側(cè)示出了根據(jù)下述Legostein原理1實(shí)施的情況；圖1B左側(cè)示出了根據(jù)虛擬牙排布確定的最后狀態(tài)，右側(cè)示出了根據(jù)下述連接原理2實(shí)施的情況。
具體實(shí)施例方式
1、Legostein-原理(圖1A)可以在排布人造牙的假牙托位置設(shè)置特定的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)必須
a)在六個(gè)自由度上具有特定的空間定向；b)具有保證與屬于人造牙的各牙托的形狀吻合的幾何特征；c)這樣構(gòu)成，即可以與牙產(chǎn)生聚合作用、粘接或以其它方式永久固定。
例如，可以在假牙托上加工出一平頂，其具有三個(gè)半球形呈三角形布置的突起1，該突起被準(zhǔn)確地固定在牙托的與其形狀吻合的凹口2中。對此，通過其平頂位置的空間定向確定五個(gè)自由度。該突起用于限定第六個(gè)自由度(繞牙的高度軸旋轉(zhuǎn))。該突起也可以這樣構(gòu)成，即例如可以通過按鈕形狀的形式實(shí)現(xiàn)牙的扣接。
2、連接原理(圖1B)為了防止人造牙的牙托變形，可以制造一類似環(huán)狀的形狀件3(圖中用黑色斷面表示)，它準(zhǔn)確限定地與各人造牙的幾何形狀配合。該人造牙可以插入其連接件中，使得該牙的空間定位相對于連接件被穩(wěn)定不變地限定。在制造假牙托時(shí)，在各自的牙位置上制出/或釋放(freigelassen)相應(yīng)形狀吻合的凹口4，以保證連接件在所有六個(gè)自由度上準(zhǔn)確定位。因此，該連接件可以被定位并固定相應(yīng)的人造牙(包括相對于連接件的公知空間定向)。在人造牙固定后，可拆掉其連接件。
本發(fā)明還涉及一種實(shí)施制造假牙方法的裝置，主要包括a掃描或采集裝置，用于采集病人或(石膏)模型口腔情況的數(shù)字3D-數(shù)據(jù)項(xiàng)D0；b處理裝置，用于產(chǎn)生口腔情況虛擬模型的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)項(xiàng)D1)；c預(yù)制假牙的3D-數(shù)據(jù)項(xiàng)D3；d處理模型，用于通過形成的一具有組合的假牙的虛擬模型(數(shù)據(jù)項(xiàng)D2)使得牙數(shù)據(jù)D3與口腔數(shù)據(jù)D1相適應(yīng)；e頜運(yùn)動(dòng)的模擬模型(虛擬咬合器)，在虛擬模型D2上檢測和優(yōu)化改變的牙位置；f用以制造由數(shù)據(jù)項(xiàng)D2形成的一定位模板或一假牙托的裝置。
下面描述該裝置的各部分a該掃描或采集裝置例如涉及一3D-攝影機(jī)、一微型激光裝置、一計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置或一超聲裝置；
b該處理裝置，用于產(chǎn)生口腔情況的一虛擬模型的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)項(xiàng)D1)。它通常是一計(jì)算機(jī)，比如與一相應(yīng)程序(軟件)關(guān)聯(lián)的一個(gè)人電腦；c該預(yù)制假牙的3D-數(shù)據(jù)項(xiàng)D3涉及掃描假牙得到的數(shù)據(jù)；d該處理模型通常是用以達(dá)到目的的計(jì)算機(jī)程序；e該虛擬咬合器例如是2000年春季公開的在“Verbatim”中所述的系統(tǒng)；f該用以形成一定位模板或一假牙托的裝置是公知的，如快速原型裝置。
權(quán)利要求
1.制造假牙的方法，具有以下步驟a在口腔中對3維解剖情況進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)化(掃描)；b必要時(shí)對咬合模板包括咬合塊的3維數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)化(掃描)；c必要時(shí)采集通常反映病人的咬合位置的頜數(shù)據(jù)；d由a且必要時(shí)由b和/或c以這樣的方式處理數(shù)據(jù)項(xiàng)D0，即確定一虛擬牙排布的重要解剖結(jié)構(gòu)并獲得一虛擬模型作為數(shù)據(jù)項(xiàng)D1；e從數(shù)據(jù)項(xiàng)D3中選擇制造的事先已掃描的牙的3-D數(shù)據(jù)項(xiàng)；f在虛擬模型，數(shù)據(jù)項(xiàng)D2中虛擬排布牙以及或者j在該模型上的該虛擬排布或者通過定位模板(如經(jīng)銑削的或經(jīng)快速原型的)或者通過直接將制造的牙排布到該模型上進(jìn)行；k將該牙固定在該模型上；l安裝假牙托或者j根據(jù)虛擬牙排布的數(shù)據(jù)并借助用于制造的牙的最終的修正定位和固定的定位措施，直接制造假牙托。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟a通過由3D-攝影機(jī)直接采集的口腔情況實(shí)現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟a通過掃描石膏模型實(shí)現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于在步驟f后g在計(jì)算機(jī)上/中模擬頜運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于在步驟g后h在計(jì)算機(jī)中/上進(jìn)行功能、咬合控制。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于在步驟h后i手工修整牙的排布并進(jìn)行重新計(jì)算以與獲得的咬合數(shù)據(jù)及最佳咬合相匹配(數(shù)據(jù)項(xiàng)D2A)。
7.制造假牙的裝置，主要包括a掃描或采集裝置，用于采集病人或(石膏)模型口腔情況的數(shù)字3D-數(shù)據(jù)項(xiàng)D0；b處理裝置，用于產(chǎn)生口腔情況虛擬模型的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)項(xiàng)D1)；c預(yù)制假牙的3D-數(shù)據(jù)項(xiàng)D3；d處理模型，用于通過形成的一具有組合的假牙的虛擬模型(數(shù)據(jù)項(xiàng)D2)使得牙數(shù)據(jù)D3與口腔情況數(shù)據(jù)D1相適應(yīng)；e頜運(yùn)動(dòng)的模擬模型(虛擬咬合器)，在虛擬模型D2上檢測和優(yōu)化改變的牙位置；f用以制造由該數(shù)據(jù)項(xiàng)D2形成的一定位模板或一假牙托的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造假牙的裝置和方法，使得制造的牙的數(shù)據(jù)項(xiàng)與口腔情況的虛擬模型適應(yīng)，由此，可以接著直接制造假牙托或?qū)⒅圃斓难姥b入該模型。
文檔編號(hào)A61C13/08GK1518963SQ200410005330
公開日2004年8月11日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者Ch·格特納, B·科爾達(dá)斯, Ch 格特納, 鎪 申請人:賀利氏古薩兩合有限公司