ES2891031T3 - Procedimiento para la determinación de un color de diente - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la determinación del color de diente de un empaste u otra restauración, que se fabrica en particular utilizando materiales de composite, donde al menos un diente se detecta, en particular escanea, con vistas a su valor de color, caracterizado porque los dientes naturales se miden espectralmente en una primera etapa, porque los valores de color medidos se dividen en un espacio de color en tres a seis, en particular cuatro, categorías que forman cada vez una nube de color tridimensional (22, 24, 26, 28) en el espacio de color, y a saber por medio de un algoritmo que reconoce la estructura, y porque el color de diente del empaste se determina en tanto que se determina respecto a cuál de las categorías el diente tiene la menor distancia de color o en qué nube de color (22, 24, 26, 28) cae el diente.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la determinación de un color de diente

[0001] La invención se refiere un procedimiento para la determinación de un color de diente, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como un procedimiento para la determinación de un color de diente según el preámbulo de la reivindicación 12.

[0002] Para la selección de colores de diente se utilizan desde hace mucho tiempo así denominadas claves de color o anillos de color. Estos están preclasificados con frecuencia, de modo que varios valores de color están combinados en, por ejemplo, colores de tono blanco, colores de tono rojo, colores de tono amarillo y colores de tono gris.

[0003] Con frecuencia se utiliza la así denominada clave de color Vita, que va desde A1 a través de A4, B1, etc. hasta D4.

[0004] El dentista busca ahora el valor de color más cercano para la determinación del color de diente de una restauración dental, en tanto que mantiene la clave de diente en la vecindad de la restauración dental, por ejemplo, compara en el diente vecino y visualmente que color de diente se adapta mejor.

[0005] El dentista se apunta el color de diente así determinado y prepara una restauración dental del material correspondiente que está designado de nuevo con el mismo color de diente.

[0006] En lugar de restauraciones dentales de cerámica, actualmente se utilizan con frecuencia materiales de composite debido a su buena procesabilidad y parcialmente también muy buena translucidez. Estos también se pueden aplicar fácilmente en la boca y luego endurecerse mediante luz y/o calor.

[0007] Por otro lado, los materiales de empaste de este tipo solo se pueden conservar por tiempo limitado. Por tanto, el dentista conserva naturalmente todos los materiales de empaste, aunque, por ejemplo, quizás utilice una vez en 10 años el material D4.

[0008] Tras transcurrir el tiempo de conservación, el material en cuestión se debe desechar entonces sin utilizar y adquirirse de nuevo, un derroche sin igual.

[0009] Este procedimiento se ha utilizado hasta ahora para todos los tipos de restauraciones dentales, es decir, por ejemplo, coronas, puentes, inlays, onlays, empastes, carillas, prefacetas, empastes de conducto radicular, restauraciones temporales.

[0010] Parcialmente, las diferentes restauraciones dentales también necesitan diferentes materiales, lo que duplica o triplica el número de materiales a conservar y que gravan el almacenamiento y por tanto el derroche potencial.

[0011] Se añade que según el caso de aplicación se pueden preferir diferentes materiales. Aquí se debe diferenciar entre composites, por un lado, y cerámicas, por otro lado.

[0012] Dentro de los composites hay además distintos materiales que se diferencian tanto con vistas a su translucidez como también con vistas a su dureza.

[0013] En el caso de cerámicas se puede diferenciar, por un lado, entre cerámicas de disilicato de litio y cerámicas de óxido de zirconio, donde las cerámicas de disilicato de litio se pueden procesar muy bien como silicato metálico y, por lo tanto, no presentan prácticamente ninguna contracción mientras que las cerámicas de óxido de zirconio son más duras.

[0014] Además, también se utiliza cemento de ionómero de vidrio.

[0015] En conjunto se potencia de este modo el número de los materiales dentales a almacenar, que pueden llegar correspondiente al centenar.

[0016] Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de crear un procedimiento según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, que permita mejorar el almacenamiento al menos en una parte de los materiales a utilizar, sin que se deban temer pérdidas de calidad físicas / técnicas u ópticas de la restauración dental.

[0017] Este objeto se logra mediante las reivindicaciones 1 y 12. Otros perfeccionamientos se deducen de las reivindicaciones dependientes.

[0018] Según la invención está previsto utilizar un procedimiento especial para la determinación de un color de diente. En este procedimiento se utilizan, como se explica a continuación en detalle, colores de diente especiales que son especialmente apropiados para empastes, inlays y onlays y están reducidos drásticamente en su número.

[0019] Por tanto, sorprendentemente se puede optimizar el almacenamiento, aunque se utilicen aquí materiales especiales, de modo que asumiría realmente que se requiere un coste adicional.

[0020] No obstante, estos materiales pueden sustituir completamente los materiales utilizados hasta ahora para los empastes, inlays y onlays, de modo que se pueden utilizar, por ejemplo, luego todavía solo cuatro en lugar de los 16 materiales sin pérdidas de calidad. Los materiales de empaste, que se deben conservar luego en solo cuatro colores de diente, pueden estar configurados de forma comparablemente elástica y en particular segura con baja contracción, después de que, por ejemplo, en comparación a las coronas en los empastes las contracciones tienen una relevancia considerablemente mayor.

[0021] Además, sorprendentemente se puede eliminar casi completamente el “desecho”. Los colores están determinados según un procedimiento especial explicado a continuación, de modo que no se utiliza ningún color especialmente raramente; al contrario, todos los colores se utilizan en la práctica con la misma frecuencia.

[0022] Por consiguiente, no existe ya ningún desecho, y el nuevo pedido de los colores de diente se puede optimizar de modo que las existencias en almacén se han gastado al transcurrir el tiempo de conservación.

[0023] Según la invención está previsto que en un procedimiento previo se mida espectralmente una pluralidad de dientes naturales. La medición espectroscópica se puede efectuar por encima de, por ejemplo, 300, 500 o incluso 1000 ejemplos de dientes naturales. Los valores de color de todos los dientes medidos se sitúan entonces en un espacio de color, por ejemplo, en el espacio de color Lab. En un procedimiento especial según la invención, entonces se dividen en 3 a 6 y en particular 4 nubes de color que se extienden tridimensionalmente, que corresponden a las categorías.

[0024] La división se realiza de modo que las nubes de color tienen esencialmente el mismo volumen o, dicho más exactamente, que comprenden esencialmente el mismo número de puntos de valor de color distribuidos uniformemente de los dientes medidos.

[0025] Cada nube de color es en principio convexa y se extiende tridimensionalmente en el espacio de color.

[0026] La determinación se puede efectuar con un algoritmo estructurador cualquiera. Un ejemplo es el algoritmo de K vecinos más cercanos, que determina de forma iterativa una división, hasta que se interrumpe la iteración en el caso de un valor umbral de entropía predeterminado.

[0027] Con este procedimiento previo se determina ahora qué color de diente está a disposición para el empaste; en conjunto hay entonces cuatro colores de diente de empaste que corresponden cada vez a las nubes de color.

[0028] Al determinar los cuatro colores en cuestión se presta atención a que el error de color máximo posible delta E no sea mayor que un valor determinado. Este se puede determinar, por ejemplo, para delta E = 5,0, 5,5, 6,0 o 6,5.

[0029] Una distancia de color semejante es claramente visible en el caso de observación más cercana, pero aceptable sin más en empastes de transparencia más alta. Esto depende en particular de la opacidad comparablemente baja del composite y el así denominado efecto camaleón, mediante el que se reduce claramente el error de color.

[0030] Los empastes distales, así como empastes oclusales del maxilar superior son prácticamente irrelevantes de todos modos en términos de color.

[0031] Según la invención, para el empaste se selecciona ahora uno de los cuatro colores objetivo, sea visualmente o también a través de una comparación del escaneo con el color objetivo presente electrónicamente.

[0032] Esta determinación de color objetivo se puede realizar de manera conocida en sí, por ejemplo, también según el algoritmo de ajuste de mínimos cuadrados, según se describe en el documento DE 102009023952 A1.

[0033] En una configuración ventajosa del procedimiento según la invención está previsto poner una envolvente convexa o gran nube en primer lugar alrededor de todos los valores de color determinados y medidos de los dientes naturales. Esta se extiende en el espacio de color de forma tridimensional y asimétricamente / oblonga, con una distancia de color máxima bastante grande de, por ejemplo, delta E = 40.

[0034] En base a esta base de datos se pone ahora una rejilla distribuida uniformemente de puntos auxiliares en el espacio de color y los puntos auxiliares fuera de la envolvente se eliminan por cálculo.

[0035] Ahora se usan, por ejemplo, cuatro puntos como puntos iniciales por cada categoría, donde cada punto está asignado a una categoría.

[0036] Para cada punto auxiliar se determina ahora a qué categoría está más cerca, y el punto auxiliar en cuestión obtiene el color de categoría correspondiente.

[0037] Ahora se calcula la entropía para cada punto, conforme a la probabilidad de que un punto pertenece a una categoría determinada.

[0038] En este caso, un valor de entropía bajo corresponde a una mala distribución y un valor de entropía alto a una buena.

[0039] Para la mejor categoría y para la peor categoría se modifica ahora el punto inicial por un nuevo punto al azar, en particular un punto vecino.

[0040] Entonces se realiza de nuevo el procedimiento según el punto inicial, es decir, se verifica de nuevo para cada punto auxiliar a que categoría se acerca más.

[0041] El procedimiento se ejecuta de forma iterativa hasta que el valor de entropía sumado sobrepasa un valor umbral.

[0042] Alternativamente a esta condición final también se puede verificar cuando el peor valor de entropía sobrepasa un valor umbral.

[0043] En los cuatro colores objetivos así determinados se proporcionan ahora materiales de empaste. Estos tienen una opacidad algo más pequeña conforme a una translucidez algo más alta que los colores estándares.

[0044] Con ello se logra sorprendentemente crear un sistema muy satisfactorio estéticamente y mucho más eficiente en términos de almacenamiento para la facilitación de restauraciones dentales similares a empastes.

[0045] Otras ventajas, detalles y características se deducen de la siguiente descripción de un ejemplo de realización de la invención en base al dibujo.

[0046] Muestran:

Fig. 1a, 1b, 1c, 1d representaciones bidimensionales de los valores de color medidos de los dientes naturales en un espacio de color tridimensional, así como la envolvente alrededor de los puntos;

Fig. 2 una representación esquemática de puntos auxiliares distribuidos uniformemente en la envolvente según las fig. 1a a 1d y fuera de esta;

Fig. 3 el resultado de la iteración para la determinación de las cuatro nubes de color adyacentes para la determinación de los colores de diente; y

Fig. 4 una representación del espacio de color medido en la etapa 1 del ejemplo de cálculo;

Fig. 5 una representación de los puntos seleccionados del espacio de color en la etapa 2 del ejemplo de cálculo;

Fig. 6 una representación de los puntos seleccionados del espacio de color en la etapa 3 del ejemplo de cálculo;

Fig. 7 una representación de los puntos seleccionados del espacio de color en la etapa 4 del ejemplo de cálculo;

Fig. 8 una representación de los puntos seleccionados del espacio de color en la etapa 4a del ejemplo de cálculo;

Fig. 9A a 9g una representación de los puntos seleccionados del espacio de color en las etapas 5 a 11 del ejemplo de cálculo; y

Fig. 10 una representación de los puntos seleccionados del espacio de color en la etapa 50.000 del ejemplo de cálculo;

[0047] Por la fig. 1a se ve una nube 10 de puntos 12 en un espacio de color Lab 14. Esta distribución bidimensional está representada en la fig. 1a respecto a L y b. Además, está prevista una envolvente de envoltura 16, que se extiende a lo largo de cada vez puntos exteriores 12 y dentro de ellos se extienden por consiguiente todos los puntos 12.

[0048] En las fig. 1b, 1c y 1d están representados los puntos 12 y la envolvente 16 igualmente de forma dimensional, en la fig. 1b está representada en perspectiva tridimensional con b en la dirección X, a en la dirección Z y L en la dirección Y.

[0049] En la fig. 1c está representada la misma nube de puntos en la dimensión L respecto a a, y en fig. 1d en la dimensión b respecto a a.

[0050] Por la distribución se ve que en el caso de los valores L <= 68, b = 20 a 25 y a = 4 a 6 solo existen unos pocos puntos, pero de todas formas todavía están presentes puntos, mientras que, por ejemplo, en el caso de estos valores de L y valores de B con a <=3 o a => 7 no se pudieron medir puntos. Por otro lado, el color de diente C4 se sitúa por ejemplo en a = 2, b = 24 y L = 62, es decir, fuera de los valores medidos realmente, dentro de la muestra al azar realizada por 368 dientes naturales.

[0051] De ello se deduce prácticamente la afirmación de que el color de diente C4 no aparece en los dientes naturales medidos y por ello no es relevante como color de diente objetivo.

[0052] Según se ve, los valores de color medidos cada vez en los bordes de la envolvente 16 son en cierto modo puntos de esquina de la envolvente tridimensional. Por ejemplo, se selecciona aquí el punto 18. Este está conectado a través de rayas esquemáticas con puntos adyacentes, que se extienden igualmente sobre la envolvente 16. En este sentido, la envolvente 16 está representada como poliedro, cuando también se reproduce por cálculo mediante superficies exteriores convexas, donde la envolvente de puntos se adopta de forma similar al punto 18.

[0053] En la fig. 2 se ve como se pone una retícula o rejilla tridimensional de puntos auxiliares 20 sobre el espacio de color relevante. Los puntos auxiliares se extienden tanto dentro como también fuera de la envolvente 16, donde en la práctica se borran u ocultan por cálculo los puntos que se extienden por fuera.

[0054] Ahora con un procedimiento más estructurado, en particular el algoritmo de K vecinos más cercanos, después de la determinación de cuatro puntos iniciales cualesquiera se forman las nubes de color 22, 24, 26 y 28 visibles de la fig. 3 en base a los puntos auxiliares 20, en cuyas nubes de color se sitúan todos los puntos 12 según la fig. 1.

[0055] Estas cuatro nubes de color 22 a 28 corresponden a las cuatro categorías. El punto central geométrico 30, 32, 34 y 36 de cada nube de puntos corresponde al color de diente objetivo. Resulta que, dentro del espacio de color determinado, es decir, dentro de la nube 10 no existe una distancia de color mayor entre el punto central 30 a 36 adyacente respectivo y un color de diente cualquiera que un valor umbral predeterminado que se ha determinado en el caso de ejemplo como delta E = 5,8.

Ejemplo de cálculo concreto:

Etapa 1

[0056] Según se ve en la fig. 4, en el espacio de color Lab tridimensional están representados numerosos puntos. Estos se corresponden con los colores de diente medidos de los dientes naturales. Estos definen el espacio de color de diente, anteriormente las fig. 1A y 1b.

[0057] Las áreas azules alrededor forman la envolvente 16 alrededor de estos puntos rojos.

Etapa 2

[0058] A partir de estos puntos rojos se seleccionan ahora al azar 4 y se definen como valores de categoría. El número de los valores de categoría es k, es decir, aquí k = 4.

[0059] Esto se ve en la fig. 5.

[0060] En el presente caso, estos valores Lab siguientes tienen:

L a b

Cat. 1 79,,5 1,8 16,3

Cat. 2 70 ,9 3,6

Cat. 3 70 ,2 7,0

Cat. 4 66 ,9 41

Etapa 3

[0061] Todos los puntos se asignan a una categoría. La asignación tiene lugar con la ayuda de la distancia de color respecto a los respectivos valores de categoría, por ello el algoritmo se denomina algoritmo de “vecinos más cercanos”, o algoritmo nearest-neighbour.

[0062] Arriba en la fig. 6 está indicada la probabilidad de categoría p(j), es decir, la probabilidad de que un punto pertenezca a la categoría j.

En el caso de k = 4, j puede adoptar los valores 1, 2, 3 y 4.

[0063] Aquí: 21% de los puntos pertenecen a la categoría 1, 51% a la categoría 2, 18% a la 3 y 9% a la categoría 4.

[0064] El valor E corresponde a la entropía. Este es el más alto cuando en todas las categorías hay los mismos puntos (es decir, cada vez 25%). El máximo para E/E_{máx} es así 1.

Aquí alcanzamos 0,865.

Etapa 4

[0065] En la categoría más pequeña o más grande (aquí: los puntos de color rosa y azul claro, véase la fig. 7) se determinan nuevos valores de categoría. Esto son las categorías 2 y 4.

[0066] Para la categoría rosa se toman todos los puntos rosas y al azar se determina aquí un nuevo punto como valor de categoría. Lo mismo pasa con azul claro.

[0067] Los valores de categoría de verde y azul permanecen iguales.

L a b

Cat. 1 79 ,5 1,8 16,3

Cat. 2 75 ,2 2,9 ,8

Cat. 3 70 ,2 7,0 ,5

Cat. 4 65 ,5 5,7 28 ,8

Etapa 4a

[0068] Según la fig. 8, para todos los puntos se determina de nuevo la asignación con la ayuda de la distancia de color respecto a los valores de categoría.

[0069] Resultan nuevas probabilidades y por consiguiente una nueva entropía, según está marcado arriba en la fig. 8.

Etapa 5

[0070] Ahora todo se repite una y otra vez, véase en primer lugar la fig. 9a. Las categorías 3 y 4 fueron aquí aquellas con los valores extremos de las probabilidades, de modo que estos se han determinado nuevamente.

[0071] Los valores Lab están marcados arriba a la izquierda en la fig. 9A, y las probabilidades p(j) y la entropía E arriba a la derecha.

Etapa 6

[0072] La siguiente etapa de iteración es visible en la fig. 9b.

Etapa 7

[0073] La siguiente etapa de iteración es visible en la fig. 9c.

Etapa 8

[0074] La siguiente etapa de iteración es visible en la fig. 9d.

Etapa 9

[0075] La siguiente etapa de iteración es visible en la fig. 9e.

Etapa 10

[0076] La siguiente etapa de iteración es visible en la fig. 9f.

Etapa 11

[0077] La siguiente etapa de iteración es visible en la fig. 9g. etc.

Etapa 50'000

[0078] La 50000a etapa de iteración se ve en la fig. 10.

[0079] Resultan los siguientes valores Lab:

L a b

Cat. 1 76,8 3,8 15,9

Cat. 2 70,3 5,8 25,8

Cat. 3 69,5 3,9 18,4

Cat. 4 72,4 2,6 24,4

Etapa 50'001

[0080] Se toma el promedio de todos los puntos en la respectiva categoría. Estos forman los valores Lab para el procedimiento según la invención.

Etapa 50'002

[0081] Este ejemplo muestra un trato de las iteraciones.

[0082] En una configuración ventajosa, el algoritmo se ejecuta varias veces y el mejor resultado (aquel con la entropía más alta, respectivamente con los mismos números de puntos en cada categoría) se utiliza como mejor resultado final.

[0083] En último lugar resultan entonces los valores según la reivindicación 13, es decir:

L a b

Cat. 1 75 ,8 2, 7 17,2

Cat. 2 74 ,2 3,8 22 ,7

Cat. 3 69 ,9 5,8 ,2

Cat. 4 700 4, 3 19,5

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la determinación del color de diente de un empaste u otra restauración, que se fabrica en particular utilizando materiales de composite, donde al menos un diente se detecta, en particular escanea, con vistas a su valor de color, caracterizado porque los dientes naturales se miden espectralmente en una primera etapa, porque los valores de color medidos se dividen en un espacio de color en tres a seis, en particular cuatro, categorías que forman cada vez una nube de color tridimensional (22, 24, 26, 28) en el espacio de color, y a saber por medio de un algoritmo que reconoce la estructura, y porque el color de diente del empaste se determina en tanto que se determina respecto a cuál de las categorías el diente tiene la menor distancia de color o en qué nube de color (22, 24, 26, 28) cae el diente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque exactamente un color de diente, que se ha determinado según la reivindicación 1, se utiliza para el empaste o restauración.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los dientes naturales se seleccionan según la reivindicación 1 de una pluralidad de distintos dientes naturales existentes, al menos 20, en particular independientemente de la restauración a proporcionar actualmente.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en base a la medición espectral se determina un punto en el espacio de color (14) para cada diente natural y porque en base a los puntos (12) de todos los dientes medidos se determina una envolvente convexa (16) en el espacio de color (14), dentro de la que se sitúan los puntos de valor de color (12) de todos estos dientes.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque una estructura de puntos (12) en particular distribuidos uniformemente se coloca sobre el espacio de color (14) y en base a las categorías iniciales bajo verificación de qué categoría inicial es la más próxima a un punto se determinan de forma iterativa límites de categorías entre categorías individuales como áreas que se extienden tridimensionalmente.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la división en categorías se efectúa en base al mayor número de puntos adyacentes (12) - conforme a cada vez un diente natural - en la categoría en cuestión.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque como medida de distancia se utiliza una distancia euclídea.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el algoritmo es un algoritmo de vecinos más cercanos o de un algoritmo de reconocimiento de simetría.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la determinación de las categorías se seleccionan en primer lugar categorías iniciales cualesquiera, porque sobre todo el espacio de color (14) se calcula la entropía de la categorización como medida de calidad y porque por medio del algoritmo de vecinos más cercanos, en particular de un algoritmo de k vecinos más cercanos, se determinan de forma iterativa los mejores límites de categorías especificando el número de las categorías.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque el número de categorías se determina en primer lugar a modo de prueba en un valor determinado, p. ej. 4, y porque se determina un valor de distancia de color máximo permitido, p. ej. delta E = 5,8, y porque el número de las categorías se eleva cuando este valor de distancia de color se sobrepasa en el caso más desfavorable.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8, 9 o 10, caracterizado porque el número de categorías se determina en primer lugar a modo de prueba en un valor determinado, p. ej. 4, y porque se determina un segundo valor de distancia de color máximo permitido, p. ej. delta E = 3, y porque el número de las categorías se disminuye cuando se queda por debajo de este valor de distancia de color en el caso más desfavorable.

12. Procedimiento controlado por ordenador para la determinación de un color de diente de un empaste, de un inlay u onlay, que se fabrica en particular utilizando materiales de composite, donde al menos un diente se escanea o detecta visualmente, caracterizado porque los dientes naturales se miden espectralmente en una primera etapa, porque los valores de color se dividen en un espacio de color (14) en tres a seis, en particular cuatro, categorías que forman cada vez un espacio de color que se extiende tridimensionalmente en el espacio de color (14), y a saber por medio de al menos un algoritmo que reconoce la estructura, y porque el color de diente del empaste se determina en tanto que se determina respecto a qué punto central (30, 32, 34, 36) de la nube de color (22, 24, 26, 28) de una de las categorías tiene el diente la distancia de color más pequeña, donde los puntos centrales (30, 32, 34, 36) se determinan de antemano en término de sus valores de color.

13. Procedimiento controlado por ordenador según la reivindicación 12, caracterizado porque están configuradas cuatro nubes de color (22, 24, 26, 28) conforme a las categorías, y porque los puntos centrales (30, 32, 34, 36) se sitúan cada vez en los lugares siguientes:

L a b

1. 75,8 2,7 17,2

2. 74,2 3,8 22,7

3. 69,9 5,8 26,2

4. 70.0 4,3 19,5

donde alrededor de los puntos centrales (30, 32, 34, 36) se extienden zonas de falta de nitidez con las distancias de color siguientes, en las que también se pueden situar los puntos centrales (30, 32, 34, 36):