CN1518963B - 制造假牙的装置和方法 - Google Patents
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- A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
Abstract
本发明涉及一种制造假牙的装置和方法，使得制造的牙的数据项与口腔情况的虚拟模型适应，由此，可以接着直接制造假牙托或将制造的牙装入该模型。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造假牙的装置和方法。
背景技术
公知的有一系列涉及由计算机控制制造假牙的方法，例如根据3D-数据项铣削陶瓷胚料(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，还公开了不是完全通过机械的或部分在计算机上实现其咬合功能的情况(2000年春季公开的“Verbatim”的US6152731，US6322359)。
发明内容
本发明的目的在于改进制造假牙的方法，尽可能地进行计算机控制的或带有计算机装备的整个设计和实施。
在前面所述的假牙的制造方法中可在计算机上进行牙的排布。对此，制造的牙(konfektionierter 
)的数据项要与口腔环境的虚拟模型相适应。由上述数据可以直接借助CAM-方法制造假牙托；或将制造的牙装入物理模型。
而本发明涉及一种通过以下步骤制造假牙的方法：
a：在口腔中对3维解剖情况进行采集和数据化(扫描)；
b：必要时对咬合模板(Bissschablonen)包括咬合块 的3维数据进行采集和数据化(扫描)；
c：必要时采集通常反映病人的咬合位置的颌数据；
d：以这样的方式处理来自步骤a以及必要时来自b和/或c的数据项D0，即确定一虚拟牙排布的重要解剖结构并获得一三维模型作为数据项D1；
e：从数据项D3中选择制造的事先已扫描的牙的3维数据项；
f：在咬合运动时产生最佳咬合的虚拟模型中，即数据项D2中，虚拟排布牙
以及
j：根据虚拟牙排布的数据并借助用于制造的牙的最终的修正定位和固定的定位措施，直接制造假牙托。
例如，该方法的实施顺序如下：首先，在当时常用的方法后，将口腔的3维解剖情况采集成数据项。这些数据可以或者直接从病人采集，如通过3维摄影机(Kamera)、微型激光装置、计算机断层扫描装置或超声装置，或者扫描传统制出的石膏模型。必要时可采集现有的咬合模板和咬合块的数据。此外，建议将通常反映病人咬合位置的颌数据采集到系统中。这样就形成了数据项D0。
接着这样对这些数据进行整理，即对于虚拟牙排布的重要几何信息存入计算机作为3维模型。下面它将表示为数据项D1。
其方法实施到这里，必须选择使用者以后要安装的假牙。它由数据项D3执行，该数据项D3是事先扫描的，并且包含人工预制的假牙的不同尺寸和形状。在通常情况下，选择所希望的牙形(如三角形或方形)。口腔的几何数据可使得牙的相应尺寸由系统确定。该预制的假牙已具有利于最佳咬合的上表面。然后人们得到系统的建议，由其结构和尺寸以及牙之间的各自相应距离或者微小的错动排列，使得在咬合运动时产生最佳的咬合(数据项D2)。美观方面的控制可以直接在屏幕上进行。还可以继续形成前视图且将其设置在病人面部的数字画面中。
该方法实施到这里可以针对使用者，除了最佳模型外，通过手工错动各牙产生自然的外观效果且直接在屏幕上观察其效果。例如，可以通过拖放式方法(Drag-and-Drop-Verfahren)使得处于各位置的牙在任意空间方向移动。该系统立即这样修正相邻和相对的牙，即再次产生最佳的咬合并形成数据项D2A。人们还可以这样整理整个彼此相对的牙的咬合数据，即储存图像数据或牙数据，然后评估改变的情况比以前的情况是更好了还是更坏了。当然，可以对不满意和不利评价的以前的情况(D2)进行再处理，而后进行牙位置的试验直到其美观印象和咬合数据达到满意为止。
因此，本发明的优选实施例是在步骤f后
g：在计算机中/上模拟颌运动；
必要时在步骤g后
h：在计算机中/上进行功能、咬合控制，以及
在步骤h后
i：手工修整牙的排布，并进行重新计算以与获得的咬合数据及最佳咬合相匹配(数据项D2A)。
在该方法的各步骤中可以根据公知的虚拟咬合器的类型领会颌运动。
在虚拟模型上的工作结束后，可以直接对该假牙进行变换，即根据虚拟的牙排布的数据通过牙的定位措施制造假牙托，其中只需要使用相关选择的预制牙即可。
可以直接制造该假牙托，或者用于制造该假牙托的铸模。比方说可通过铣削或快速原型实现。
为了保证人造牙在假牙托中的精确配合，例如可以采用下面借助附图描述的方法。
附图说明
图1A左侧示出了根据虚拟牙排布确定的最后状态，右侧示出了根据下述Legostein原理1实施的情况；
图1B左侧示出了根据虚拟牙排布确定的最后状态，右侧示出了根据下述连接原理2实施的情况。
具体实施方式
1、Legostein-原理(图1A)：
可以在排布人造牙的假牙托位置设置特定的结构。该结构必须：
a)在六个自由度上具有特定的空间定向；
b)具有保证与属于人造牙的各牙托的形状吻合的几何特征；
c)这样构成，即可以与牙产生聚合作用、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顶，其具有三个半球形呈三角形布置 的突起1，该突起被准确地固定在牙托的与其形状吻合的凹口2中。对此，通过其平顶位置的空间定向确定五个自由度。该突起用于限定第六个自由度(绕牙的高度轴旋转)。该突起也可以这样构成，即例如可以通过按钮形状的形式实现牙的扣接。
2、连接原理(图1B)
为了防止人造牙的牙托变形，可以制造一类似环状的形状件3(图中用黑色断面表示)，它准确限定地与各人造牙的几何形状配合。该人造牙可以插入其连接件中，使得该牙的空间定位相对于连接件被稳定不变地限定。在制造假牙托时，在各自的牙位置上制出/或释放(freigelassen)相应形状吻合的凹口4，以保证连接件在所有六个自由度上准确定位。因此，该连接件可以被定位并固定相应的人造牙(包括相对于连接件的公知空间定向)。在人造牙固定后，可拆掉其连接件。
本发明还涉及一种实施制造假牙方法的装置，主要包括：
a：扫描或采集装置，用于采集病人或(石膏)模型口腔情况的数字3维数据项D0；
b：处理装置，用于产生口腔情况虚拟模型的数据(数据项D1)；
c：预制假牙的3维数据项D3；
d：处理模型，用于通过形成的一具有组合的假牙的虚拟模型(数据项D2)使得牙数据D3与口腔数据D1相适应；
e：颌运动的模拟模型(虚拟咬合器)，在虚拟模型D2上检测和优化改变的牙位置；
f：用以制造由数据项D2形成的一定位模板或一假牙托的装置。
下面描述该装置的各部分：
a：该扫描或采集装置例如涉及一3维摄影机、一微型激光装置、一计算机断层扫描装置或一超声装置；
b：该处理装置，用于产生口腔情况的一虚拟模型的数据(数据项D1)。它通常是一计算机，比如与一相应程序(软件)关联的一个人电脑；
c：该预制假牙的3维数据项D3涉及扫描假牙得到的数据；
d：该处理模型通常是用以达到目的的计算机程序；
e：该虚拟咬合器例如是2000年春季公开的在“Verbatim”中所述的系 统；
f：该用以形成一定位模板或一假牙托的装置是公知的，如快速原型装置。
Claims (9)
1.制造假牙的方法，具有以下步骤：
a：在口腔中对3维解剖情况进行采集和数据化；
d：以这样的方式处理来自步骤a的数据项D0，即确定一虚拟牙排布的重要解剖结构并获得一三维模型作为数据项D1；
e：从数据项D3中选择制造的事先已扫描的牙的3维数据项；
f：在咬合运动时产生最佳咬合的虚拟模型中，即数据项D2中，虚拟排布牙
以及
j：根据虚拟牙排布的数据并借助用于制造的牙的最终的修正定位和固定的定位措施，直接制造假牙托。
2.如权利要求1的方法，其特征在于：步骤a通过由3维摄影机直接采集的口腔情况实现。
3.如权利要求1的方法，其特征在于：步骤a通过扫描石膏模型实现。
4.如权利要求1的方法，其特征在于：在步骤f后
g：在计算机上/中模拟颌运动。
5.如权利要求4的方法，其特征在于：在步骤g后
h：在计算机中/上进行功能、咬合控制。
6.如权利要求5的方法，其特征在于：在步骤h后
i：手工修整牙的排布并进行重新计算以与获得的咬合数据及最佳咬合相匹配。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤a之后及步骤d之前设置一步骤：
b：对咬合模板包括咬合块的3维数据进行采集和数据化。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤a之后及步骤d之前设置一步骤：
c：采集通常反映病人的咬合位置的颌数据。
9.制造假牙的装置，主要包括：
a：扫描或采集装置，用于采集病人或模型口腔情况的数字3维数据项D0；
b：处理装置，用于产生口腔情况虚拟模型的数据，即数据项D1；
c：预制假牙的3维数据项D3；
d：处理模型，用于通过形成的一具有组合的假牙的虚拟模型，即数据项D2，使得牙数据D3与口腔情况数据D1相适应；
e：颌运动的模拟模型，在虚拟模型D2上检测和优化改变的牙位置；
f：通过该数据项D2来制造假牙托的装置。
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