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WO2003057067A1 - Verfahren zur herstellung eines zahnersatzes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines zahnersatzes Download PDF

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WO2003057067A1
WO2003057067A1 PCT/CH2003/000009 CH0300009W WO03057067A1 WO 2003057067 A1 WO2003057067 A1 WO 2003057067A1 CH 0300009 W CH0300009 W CH 0300009W WO 03057067 A1 WO03057067 A1 WO 03057067A1
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WO
WIPO (PCT)
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digitized
machining
basis
axis
tooth
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Ceased
Application number
PCT/CH2003/000009
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arnold Wohlwend
Daniel Gubler
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of WO2003057067A1 publication Critical patent/WO2003057067A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/70—Tooth crowns; Making thereof
    • A61C5/77—Methods or devices for making crowns
    • 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
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a dental prosthesis according to the preamble of claims 1 and 4.
  • caps, crowns, bridges and, in some cases, machining holding bars are modeled in wax or other materials.
  • the modeled shape is digitized using a mechanical scanner, laser or other measuring systems and transferred to the CAM / CNC / NC processing program for processing.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the object of the invention is to offer error-free replicability in a method of the type mentioned at the outset.
  • the model of a denture impression is aligned under the measuring unit in such a way that the measuring axis Z of the unit to be produced corresponds to the direction of insertion in the patient's mouth, that is to say the safe and precise production of a unique item using a generally applicable method.
  • the preparation limits which must be very precise, can be measured directly. This eliminates the need for complex, precise modeling at the preparation limits of the tooth stump;
  • the method enables the counter bite to be easily included by doing this by creating the modeling units in the articulator;
  • the intermediate webs are not bound in their shape, whereby in CAD designs the intermediate webs are usually given a round, oval, etc. shape. There- This allows you to model the optimal adaptations in terms of strength and aesthetics to every construction in the simplest way;
  • a CAD program can be dispensed with for many applications. This reduces the price for a production or measurement / construction unit and eliminates the time-consuming familiarization with CAD programs.
  • the dental technician can work with the working methods known to him.
  • FIG. 3 shows a modeling according to FIG. 2 with the introduction of machining holding bars
  • Fig. 4 caps and crowns with special measurements
  • 5 shows a first machining surface in the Z direction; 6 shows a second processing surface;
  • the model of a denture impression is first aligned under the measuring unit so that the measuring axis Z of the unit to be produced corresponds to the insertion direction in the patient's mouth.
  • a model of a denture impression with its existing ground teeth or abutments and the gum bed 1 forms the starting position.
  • gums 4 eg built up in the pontic area or, for example, the cement gap can be locally increased with varnishes.
  • the surface profile, the denture impression can thus be adapted to the requirements in a variety of ways.
  • using a mechanical scanner, laser or other systems from the optics of the The Z-axis, the relevant part of the dentition shape is digitized.
  • the point clouds or areas obtained in this way serve as the processing basis for the first processing side of the shape to be produced.
  • the obtained point clouds or areas can be cut or supplemented by computer technology if necessary, taking into account preparation margin 3 and of the ground tooth 2 or abutments.
  • FIGS. 2, 3 and 4 A second processing page emerges from FIGS. 2, 3 and 4, it being shown here how one or more of the following parts can be modeled using wax or other materials and fitted and fitted onto the existing denture model as required: - Intermediate links 5 (see Fig. 2)
  • the relevant part of the denture model which has been modified in this way, is digitized again in the same clamping using mechanical scanners, lasers or other measuring systems from the optics of the Z axis.
  • the point clouds or areas obtained in this way from the new surface of the denture impression serve as the processing basis for the second processing side of the shape to be produced.
  • the first digitized processing area can also be used directly as the second processing area.
  • the point clouds or areas obtained can be cut or supplemented using computer technology if required.
  • the first machining surface (edge profile 11 of the machining surface) is mirrored in the Z direction (ie on the xy surface) with a distance of zero and then mirrored in the Y direction (ie on the xz surface) with a distance of zero ,
  • the processing surface is now immersed in a horizontal surface, so that the lowest point of the processing surface edge 11 still lies above this horizontal surface 9.
  • This area addition is placed in the workpiece 12 to be machined, according to the available space.
  • This area addition is now processed from above with a milling cutter 10.
  • a vertical curve surface 13 is thus created along the processing surface edge 11.
  • the workpiece 12 is rotated in the X-axis by 180 degrees in the jig.
  • the resulting shift of the zero point in the coordinate system of the machining surface to the machine coordinates in the xy direction is corrected in the machine control.
  • the new machine zero point for placing the second machining surface is obtained 6 and 7 show the second machining surface as it is placed over the first in the same coordinate system, the edge profile of the machining surface being drawn further in the Z direction.
  • the wall thickness in the z-axis can be varied by moving the two processing surfaces relative to one another on the z-axis.
  • the lateral xy cement gap can be achieved by specifying the diameter of the tool for the first machining side to be smaller than effective.
  • the wall thickness of caps and crowns in the xy direction can be achieved in that the diameter of the tool for the second machining side is larger than specified.
  • the various overmeasures or undersizes can also be achieved by means of individual magnification factors for the xyz axes and / or by shifting the curves relative to one another.
  • the digitized surfaces can be three-dimensionally adjusted by individual or overall factors for the xyz axes so that they correspond to the desired final dimensions in the final state.
  • Both processing areas can be expanded and / or combined individually with CAD designs as required.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes mittels einer computergesteuerten Vorrichtung bildet eine erste aus der Optik der Z-Achse digitalisierte Fläche der relevanten Gebissform die Grundlage für die erste und eine zweite digitalisierte Fläche der aufmodellierten Gebissform aus der Optik der Z-Achse die Grundlage für die zweite Bearbeitungsseite.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4.
Stand der Technik
Anhand oder direkt auf einem Modell eines Gebissabdruckes werden Kappen, Kronen, Brücken und teilweise auch Bearbeitungshaltestege in Wachs oder anderen Werkstoffen modelliert. Die modellierte Form wird mittels eines mechanischen Abtasters, Lasers oder anderen Vermessungssystemen digitalisiert und an das Bearbeitungsprogramm CAM/CNC/NC zur Bearbeitung übergeben.
Das hier zum Stand der Technik gehörende Verfahren weist aber bei seiner Umsetzung erhebliche Nachteile auf, welche nachfolgend noch im einzelnen zur Erläuterung kommen werden. Insbesondere sei aber hervorzuheben, dass mit dem bekannt gewordenen Verfahren zu einer Fehlerkumulierung kommt, die der notwendigen Qualitätssicherung bei solchen Produkten äusserst abträglich ist. Im Grunde genommen ist eine Replizierbarkeit in Frage gestellt, was zwangsläufig nachträgliche gezielte und kostspielige Korrekturen vonnöten macht. Darstellung der Erfindung
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine fehlerfreie Replizierbarkeit anzubieten. Dabei wird das Modell eines Gebissabdruckes so unter der Vermessungseinheit ausgerichtet, dass die Vermessungsachse Z der zu produzierenden Einheit der Einschubrichtung im Patientenmund entspricht, also die sichere und genaue Herstellung eines Unikats mit einem allgemein gültigen Verfahren zu bewerkstelligen.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass
a) gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik können die Präparationsgrenzen, welche sehr genau sein müssen, direkt vermessen werden und erfahren dadurch keine Fehlerkumulierung über den Zwischenschritt der Wachsmodellierung;
b) gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik können die Präparationsgrenzen, welche sehr genau sein müssen, direkt vermessen werden. Dies erübrigt die aufwendige passgenaue Modellierung an den Präpärationsgrenzen des Zahnstumpfes;
c) als Zwischenglieder können handelsübliche vorgefertigte Teile, z.B. Wachsteile eingesetzt werden. Diese können zusätzlich abgeändert und angepasst oder selbst modelliert werden und lassen so sämtliche Gestaltungsmöglichkeiten auch für Extremfälle auf einfachste Art und Weise zu;
d) das Verfahren die einfache Miteinbeziehung des Gegenbisses ermöglicht, indem dies durch Erstellen der Modellationseinheiten im Artikulator geschieht;
e) Zwischenstege in ihrer Form nicht gebunden sind, wobei bei CAD-Konstruktionen sind die Zwischenstege meist in einer runden, ovalen, etc., Form vorgegeben. Da- durch lassen sich, auf einfachste Art und Weise, an jeder Konstruktion die optimalen Anpassungen in Hinblick auf Festigkeit und Ästhetik modellieren;
e) für viele Anwendungen auf ein CAD-Programm verzichtet werden kann. Dadurch ermässigt sich der Preis für eine Produktion- oder Vermessungs/Konstruktions-Einheit und es erübrigt die aufwendige Einarbeitung in CAD-Programme. Der Zahntechniker kann mit den ihm bekannten Arbeitsweisen arbeiten.
Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der erfindungsgemässen Aufgabenlösung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Merkmale sind weggelassen worden. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
Fig. 1 ein Modell eines Gebissabdruckes;
Fig. 2 eine Modellierung von Teilen auf dem bestehenden Gebissmodell;
Fig. 3 eine Modellierung gemäss Fig. 2 mit Einbringung von Bearbeitungshalteste- gen;
Fig. 4 Kappen und Kronen bei speziellen Aufmassen;
Fig. 5 eine erste Bearbeitungsfläche in Z-Richtung; Fig. 6 eine zweite Bearbeitungsfläche;
Fig. 7 die Fräsung ersten Flächenaddition und der zweiten Fläche und
Fig. 8 eine fertiggestellte θgliedrige Brücke.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
Grundsätzlich wird zuerst das Modell eines Gebissabdruckes so unter der Vermessungseinheit ausgerichtet, dass die Vermessungsachse Z der zu produzierenden Einheit der Einschubrichtung im Patientenmund entspricht.
Wie aus Fig. 1 hinsichtlich einer ersten Bearbeitungsseite hervorgeht, bildet ein Modell eines Gebissabdruckes mit seinen bestehenden beschliffenen Zähnen oder A- butments und dem Zahnfleischbett 1 die Ausgangslage. Alternativ kann Zahnfleisch 4 (z.B. im Zwischengliedbereich aufgebaut, oder z.B. mit Lacken der Zementspalt örtlich erhöht werden. Der Oberflächenverlauf, des Gebissabdruckes kann also auf vielseitiger Weise den Anforderungen angepasst werden. Danach wird mittels eines mechanischen Abtasters, Lasers oder anderer Systeme aus der Optik der Z-Achse, der relevante Teil der Gebissform, digitalisiert. Die so erhaltene Punktewolken oder Flächen dienen als Bearbeitungsgrundlage für die erste Bearbeitungsseite der herzustellenden Form. Die erhaltenen Punktewolken oder Flächen können bei Bedarf noch computertechnisch zugeschnitten oder ergänzt werden, unter Berücksichtigung der Präparationsgrenze 3 und des beschliffenen Zahnes 2 oder Abutments.
Aus den Fig. 2 , 3 und 4 geht eine zweite Bearbeitungsseite hervor, wobei hier gezeigt wird, wie mittels Wachs oder anderen Materialien je nach Bedarf eines oder mehrere der folgenden Teile modelliert und auf dem bestehenden Gebissmodell ein- gepasst und aufgesetzt werden: - Zwischenglieder 5 (siehe Fig. 2)
- Brückenstege 6 (siehe Fig. 2)
- Bearbeitungs-Haltestege 7 (siehe Fig. 3)
- Kappen und Kronen wenn spezielle Aufmasse von Nöten sind (siehe Fig. 4)
- Geschiebe (nicht näher gezeigt)
Der relevante Teil des so verändert aufgebauten Gebissmodells wird in der selben Einspannung nochmals mittels mechanischen Abtasters, Lasers, oder anderer Messsysteme, aus der Optik der Z-Achse digitalisiert. Die so erhaltene Punktewolken oder Flächen aus der neuen Oberfläche des Gebissabdruckes dienen als Bearbeitungsgrundlage für die zweite Bearbeitungsseite der herzustellenden Form. Bei der Erstellung von Kappen oder Kronen, welche keine Veränderung der Grundform erfahren, kann auch direkt die erste digitalisierte Bearbeitungsfläche als zweite Bearbeitungsfläche benutzt werden. Die erhaltenen Punktewolken oder Flächen können bei Bedarf noch computertechnisch zugeschnitten oder ergänzt werden.
Gemäss Fig. 5 wird die erste Bearbeitungsfläche (Kantenverlauf 11 der Bearbeitungsfläche) in Z-Richtung (also an die xy-Fläche) mit Abstand Null gespiegelt und an- schliessend in Y-Richtung (also an die xz-Fläche) mit Abstand Null gespiegelt. Die Bearbeitungsfläche wird nun in eine horizontale Fläche eingetaucht, so dass der tiefste Punkt der Bearbeitύngsflächenkante 11 noch über dieser Horizontalfläche 9 zu liegen kommt. Diese Flächenaddition wird in das zu bearbeitende Werkstück 12, gemäss den Platzverhältnissen, platziert. Diese Flächenaddition wird nun von oben mit einem Fräser 10 bearbeitet. Entlang der Bearbeitungsflächenkante 11 entsteht so eine senkrechte Kurvenfläche 13.
Das Werkstück 12 wird in der X-Achse um 180 Grad in der Aufspannvorrichtung gedreht. Die dadurch eventuelle Verschiebung des Nullpunktes im Koordinatensystem der Bearbeitungsfläche zu den Maschinenkoordinaten in xy-Richtung wird in der Maschinensteuerung korrigiert. Unter Einbezug der Werkstückdicke erhält man so den neuen Maschinennullpunkt zur Platzierung der zweiten Bearbeitungsfläche Die Fig. 6 und 7 zeigen die zweite Bearbeitungsfläche, wie sie über die erste im selben Koordinatensystem platziert, wobei der Kantenverlauf der Bearbeitungsfläche In Z-Richtung weitergezogen wird.
Die Fräsungen 15 der ersten Flächenaddition und die Fräsungen der zweiten Fläche mit ihrer Verlängerung in Z-Richtung, schneiden sich. So entsteht das Fertigprodukt, das nur noch an den Haltestegen 7 (siehe Fig. 7) im Werkstück 12 festgehalten wird. Diese werden dann durchtrennt und verschliffen.
Ergänzend sei festgehalten, dass durch Verschieben der beiden Bearbeitungsflächen zueinander auf der z-Achse die Wandstärke in der z-Achse variiert werden kann. Der seitliche xy-Zementspalt kann dadurch erreicht werden, dass der Durchmesser des Werkzeuges für die erste Bearbeitungsseite kleiner als effektiv angegeben wird. Die Wandstärke von Kappen und Kronen in der xy-Richtung kann dadurch erreicht werden, dass der Durchmesser des Werkzeuges für die zweite Bearbeitungsseite grösser ist als effektiv angegeben wird.
Die verschiedenen Auf- oder Untermasse lassen sich aber auch durch einzelne Ver- grösserungsfaktoren für die xyz-Achsen und/oder durch Verschieben der Kurven zueinander erreichen.
Bei Prozessen welche eine nachträgliche Schrumpfung erfahren (wie z.B. Sinterungsprozesse) lassen sich die digitalisierten Flächen durch einzelne oder gesamthafte Faktoren für die xyz-Achsen dreidimensional so anpassen, dass sie im Endzustand wieder den gewünschten Endmassen entsprechen.
Beide Bearbeitungsflächen können einzeln nach Bedarf mit CAD-Konstruktionen erweitert und/oder kombiniert werden.
Fig. 8 zeigt schliesslich eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte δgliedrige Brücke Bezugszeichenliste
Zahnbett beschliffener Zahn oder Abutment
Präparationsgrenze
Zahnfleisch
Zwischenglied
Brückensteg
Bearbeitungshaltesteg spezielles Aufmass horizontale Eintauchfläche
Fräser
Kantenverlauf der Bearbeitungsfläche
Werkstück senkrechte Kurvenfläche
Fräsung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes unter anderen als Zahnkappen, Zahnkronen, Zahnbrücken, Geschiebe, mittels einer computergesteuerten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste aus der Optik der Z-Achse digitalisierte Fläche der relevanten Gebissform die Grundlage für die erste und eine zweite digitalisierte Fläche der aufmodellierten Gebissform aus der Optik der Z-Achse die Grundlage für die zweite Bearbeitungsseite ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens bei Zahnkappen und Zahnkronen die erste digitalisierte Fläche zugleich auch die Grundlage für die zweite Bearbeitungsseite ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Bearbeitungsseiten mit beliebig vielen weiteren digitalisierten Flächen kombiniert oder per CAD erweitert werden.
4. Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes unter anderen als Zahnkappen, Zahnkronen, Zahnbrücken, Geschiebe, mittels einer computergesteuerten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Konstruktion von einzelnen oder mehreren Aufbauten auf einem Gebissabdruckmodell, mit Wachs oder anderen Materialien erzeugt und aufgepasst wird oder werden, und dass sich durch ein digitalisieren aus der Optik der Z-Achse mittels eines Vermesssystems die Grundlage für eine Bearbeitungsseite ergibt .
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Aufbauten insbesondere um Zwischenglieder, Brückenstege, Bearbeitungshal- testege, Kappen- und Kronensonderaufmassen, Geschieben handelt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltene Bearbeitungsfläche mit beliebig vielen weiteren digitalisierten Flächen kombiniert oder per CAD erweitert werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstellung eines Gebissmodells durch Einpassen und Aufbringen von modellierten oder festen Teilen einzeln oder alle zusammen so auf ein Gebissmodell gebracht werden, dass deren Oberfläche direkt aus der Optik der Z-Achse digitalisiert werden und dass damit die Grundlage für die zweite Bearbeitungsfläche erstellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Teile als Zwischenglieder, Brückenstege, Bearbeitungshaltestege, Kappen- und Kro- nensonderaufmasse, Geschiebe, ausgebildet werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstellung eines Gebissmodells durch Einpassen und Aufbringen von modellierten oder festen Teilen einzeln oder alle zusammen dergestalt auf ein Gebissmodell gebracht werden, dass deren Oberfläche direkt aus der Optik der Z-Achse digitalisiert werden, dass damit die Grundlage für die zweite Bearbeitungsfläche erstellt wird, und dass damit direkt die Präparationsgrenze von Zahnstümpfen oder Abutments erstellt wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9 mittels einer computergesteuerten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass in alle Richtungen (x,y,z) dreidimensional alle Vergrösse- rungsfaktoren sowohl der ersten Bearbeitungsseite wie auch der zweiten Bearbeitungsseite individuell eingestellt werden.
PCT/CH2003/000009 2002-01-14 2003-01-12 Verfahren zur herstellung eines zahnersatzes Ceased WO2003057067A1 (de)

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CH47/02 2002-01-14

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