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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle einer Präparation
eines präparierten Zahns oder eines präparierten
Implantats mit CAD-Verfahren, unter Verwendung einer ersten 3D-Aufnahme des
präparierten Zahns mit zumindest einem Teil seines Nachbarzahns.
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Stand der Technik
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In
der Zahnheilkunde existieren zwei unterschiedliche Verfahren zur
Restauration von Zähnen mit Hartsubstanzdefekten. Die Defekte – meist
kariesbedingte Läsionen – werden entweder mit
plastischem Füllungsmaterial direkt am Zahn therapiert. Nach
Aushärtung und Nachbearbeitung der Füllungsmaterialen
(z. B. Oberflächenpolitur) ist keine weitere therapeutische
Maßnahme mehr erforderlich.
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Diese
direkt gefertigten Restaurationen unterscheiden sich von den indirekt
hergestellten – oder mit anderen Worten extraoral gefertigten – Therapiemitteln.
Hierzu zählen kleine Keramikaufbauten („Keramikchips"),
Inlays, Onlays, Veneers und Kronen. Zum Ersatz ganzer Zähne
dienen Brücken, deren Pfeilerzähne wie zur Aufnahme
von Kronen präpariert werden. Die extraoralen Therapiemittel
erfordern eine Präparation, die entweder konventionell
mit Abformmassen erfasst oder mit Scannern intraoral vermessen werden.
Die fertig gestellten Therapiemittel werden auf die präparierten
Zähne mit speziellen Zementen befestigt.
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Da
die Werkstoffe dieser Therapiemittel – Metalle, Keramiken,
Komposite, etc – unter klinischen Bedingungen nicht plastisch
verformbar sind, sind gewisse 3D-Formen einer Präparation
obligat. Konische Präparationswände einer Präparation
ermöglichen ein Ein- oder Aufsetzen der Restauration am
Zahn und definieren die Einschubachse. Ist eine Präparationswand
oder ein Areal nicht konform mit dieser Einschubachse, besteht keine
Möglichkeit das Therapiemittel exakt passend am Zahn zu
positionieren bzw. mit Zementen zu befestigen. Somit weist jede
korrekte Präparation zur Aufnahme einer extraoral gefertigten
Restauration eine Einschubachse auf, welche durch den Bewegungsvektor
der Restauration beim Eingliederungsvorgang definiert ist. Bei Vollkronen
wird die Einschubachse meist parallel zur Zahnachse gewählt,
um den Hartsubstanzverlust für die Gestaltung eines leicht
konischen Kegels relativ gering zu halten. Im Falle von Einlagefüllungen
(Inlays) sind die Kavitätenwände leicht divergierend
zu präparieren. Der präparierte Zahn ist die Matrize,
das Inlay ist hierzu die korrespondierhände, formschlüssige
Patrize für die Kavität.
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Die
Konizität bzw. die Divergenz von gegenüberliegenden
Präparationswänden wird in Relation zur Einschubachse
bestimmt. Eine zu starke Konizität bzw. Divergenz von gegenüberliegenden
Präparationsflächen verursacht einen unnötigen
Substanzverlust und damit ein erhöhtes Risiko für
eine Devitalisierung des Zahnes. Zudem erfährt der Zahn
eine Schwächung gegenüber Kaukräften.
Werden mechanisch retentive Befestigungsmaterialien verwendet – z.
B. Zink-Phosphat-Zement – nimmt mit der Zunahme der Konizität
bzw. Divergenz auch die Haftkraft solcher Befestigungszemente ab.
Vor allem metallische Restaurationen erfahren dadurch zuwenig Haftkraft
zum Zahn und Dezementieren sich nach kurzer Zeit. Im umgekehrten
Fall – bei zu steilen bzw. fast parallelen gegenüberliegenden
Flächen – wird die Eingliederung aufgrund eines
hohen Reibungswiderstandes zwischen Zahn und Restauration erschwert
bzw. unmöglich. Bei Vorhandensein von Präparationsoberflächen,
die gegenüber der Einschubachse einen Unterschnitt darstellen,
können die korrespondierenden Flächen der Restauration
nicht mehr passgenau anliegen bzw. einen dünnen Zementspalt
aufweisen. Vielmehr wird z. B. bei einer Vollkrone die Gestaltung
eines passgenauen Kronenrandes unmöglich. Hinterschneidungen
zählen somit – je nach Ausmaß – zu
eindeutigen Fehlstellen bzw. Fehlern einer Präparation
zur Aufnahme einer extraoral gefertigten Restauration.
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Eine
weitere Anforderung an eine Präparation leitet sich von
der Limitation von extraaxialen Formgebungsverfahren (Gießen,
Sintern, Pressen, Schleifen, etc.) ab. Der Restaurationsrand kann
nur bis zu einem bestimmten Grad wellig realisiert werden, eine
zackige Begrenzung ist nicht reproduzierbar komplementär
zur Präparationsvorgabe herstellbar. Ebenso verhält
sich es sich mit der Rauhigkeit der Präparationsfläche,
die unmittelbar am Präparationsrand angrenzt. Ein exakt
passender Übergang zwischen Restaurationsmaterial und der
intakten Zahnoberfläche ist Voraussetzung für
die Vermeidung von Sekundärkaries und somit essentiell
für einen nachhaltigen Therapieerfolg. Eine glatte, möglichst
nicht wellige, sondern geradlinig verlaufende Präparationsgrenze
und eine glatte Oberfläche der Präparation unmittelbar
am Präparationsrand zählen daher zu den Hauptanforderungen
einer Präparation zur Aufnahme von indirekt gefertigten
Therapiemitteln. Eine Differenzierung der Ausgestaltung einer Präparationsbegrenzung
wird zusätzlich von den spezifischen Materialeigenschaften
und den dazugehörigen Formgebungsverfahren beeinflusst.
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Eine
dritte Anforderung an eine Präparation wird von der Festigkeit
und/oder den optischen Eigenschaften des Restau rationswerkstoffes
definiert. Beide Parameter benötigen eine bestimmte Materialschichtstärke,
um einerseits den hohen Kaubelastungen standzuhalten und/oder eine
ansprechende Asthetik der Restauration erzielen zu können.
Mit anderen Worten ist ein Mindestabtrag von Zahnhartsubstanz (Schmelz/Dentin)
erforderlich, um obiges Kriterium einer Mindest-Materialschichtstärke
erfüllen zu können. Ein in der Zahnmedizin allgegenwärtiger
und medizinisch sehr folgenreicher Zielkonflikt besteht darin, weder
zu wenig noch zu viel an Zahnhartsubstanz bei der Gestaltung der
Präparation abzutragen. Vor allem ein nicht notwendiges
zu viel an Hartsubstanzentfernung gefährdet sowohl die
Vitalität des Zahnes als auch die mechanische Festigkeit
der verbliebenen Restzahnsubstanz. Das Absterben des Zahnmarkgewebes
(Zahnpulpa) ist eine schwere Komplikation, die meist eine endodontische
Behandlung (Wurzelkanalbehandlung) mit anschließender Neuanfertigung
der Restauration nach sich zieht. Im Falle eines Misserfolges der
endodontischen Behandlung ist der Zahn nicht zu erhalten und muss entfernt
werden. Das gleiche Schicksal erfahren abgestorbene Zähne,
die wegen der sehr hohen Behandlungskosten nicht endodontisch behandelt
werden.
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Eine
weitere Anforderung an eine Präparation ist auf die Notwendigkeit
zurückzuführen, dass am Präparationsrand
kein Kontakt bzw. ein minimaler Abstand zum Nachbarzahn bestehen
muss. Andernfalls ist ein korrektes Einsetzen der Restauration nur erschwert
oder nicht möglich.
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Somit
ist eine objektive Kontrolle einer Präparation von einer
hohen klinischen Bedeutung für die Passgenauigkeit und
Lebensdauer des am präparierten Zahn oder am präparierten
Implantat eingesetzten Therapiemittels, wie, Inlays, Onlays, Veneers und
Kronen.
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Aus
dem Stand der Technik sind mehrere Verfahren zur Kontrolle einer
Präparation eines präparierten Zahns bekannt.
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In
der
DE 197 14 526
A1 ist ein Kontrollsystem zur Beurteilung der Präparationen
von Zähnen, Zahnrestaurationen oder Zahnersatz offenbart.
Der präparierte Zahn wird durch eine Messeinrichtung vermessen
und eine Auswertungseinrichtung beurteilt abhängig von
vorgegebenen Sollinformationen sowie den von der Messeinrichtung
gelieferten Messinformationen die Präparation. Das Kontrollsystem dient
zu Lehr- und Ausbildungszwecken, wobei präparierte Zähne
eines Ausbildungsmodells beurteilt werden. Dazu können
die Zähne im Ausbildungsmodell aufgenommen werden oder
zur Aufnahme aus dem Ausbildungsmodell herausgenommen werden. Zur
Beurteilung wird ein angestrebte Präparationsergebnis mit
den Messinformationen der Messeinrichtung überlagert.
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Ein
Nachteil dieses Kontrollsystems ist, dass zur Beurteilung eine Vorlage
einer angestrebten Präparation mit der gemessenen Präparation überlagert wird.
Dies erfordert eine Datenbank mit mehreren Vorlagen für
unterschiedliche Präparationsarten unterschiedlicher Größe.
Diese Beurteilung ist zu Lehrzwecken sinnvoll, da Zähnen
gleicher Größe in standardisierten Ausbildungsmodellen
präpariert werden und die angestrebte Präparation
eindeutig bekannt ist. Für die Beurteilung von Präparationen
echter Zähne ist dieses Verfahren ungeeignet, denn echte Zähne
unterscheiden sich in ihrer Form und Größe und
die optimale Präparation ist abhängig vom klinischen
Einzelfall, wobei mehrere Präparationsformen innerhalb
eines Toleranzbereichs klinisch indiziert sein können.
Insbesondere defektorientierte Präparations-Arten – wie
z. B. die Inlay-Präparation – weisen in Ihrer
Ausdehnung und Ihrem Präparationsrandverlauf eine große Vielfalt
auf. Daher ist eine Beurteilung anhand von vorgegebenen Kriterien
eine objektivere Kontrollmethode.
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Darüber
hinaus können bei der Überlagerung der angestrebten
Präparation und der Messinformationen Überlagerungsfehler
zu einer fehlerhaften Beurteilung der Präparation führen.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass die Präparation nicht auf ihre
Lage relativ zu den Antagonisten und den Nachbarzähnen,
sondern ausschließlich auf ihre Form hin, kontrolliert
wird.
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Die
konventionelle, weltweit angewandte Methode basiert auf einer visuellen
Kontrolle der Präparation direkt im Mund des Patienten.
Zahnärztlicher Spiegel und zahnärztliche Sonde
dienen als Hilfsmittel für eine rein subjektive und auf
Erfahrung basierende Beurteilung der Präparation. Eine
Lupenbrille bzw. ein OP-Mikroskop verbessern das Erkennen von kompromissbehafteten
Oberflächen eines präparierten Zahnes. Zweidimensionale
Fotographien der Präparationen werden zunehmend als Alternative
zu den vorgenannten optischen Hilfsmitteln angewandt. Bei unzureichenden
Voraussetzungen für eine visuelle Beurteilung kann der
Zahn abgeformt werden, und anschließend das Negativ (Abformung)
oder das Positiv (Ausguss der Abformung, Kiefermodell) der Präparation
evaluiert werden. Bei letzterem kann zudem ein Parallelometer zur
objektiven Erfassung von Präparationswinkel und von eventuell
vorhandenen Unterschnitten genutzt werden. Werden fehlerbehaftete
Regionen der Präparation entdeckt und durch erneutes Beschleifen
des Zahnes zu beseitigen versucht, ist eine weitere Abformung für
die erneute Kontrolle der Präparation oder für
die Herstellung der zahnärztlichen Restauration auf einem
Kiefermodell erforderlich. Der erhebliche zusätzliche Zeitaufwand,
der damit enorme Kostenaufwand und die erhöhte Belastung
des Pa tienten durch die mehrmalige Abformungen führten
dazu, dass die Methodik einer Abformung zur Kontrolle einer Präparation
nur extrem selten in zahnärztlichen Praxen oder Zahnkliniken
angewandt wird.
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Genau
auf dieser nachteiligen Methodik – eine Abformung der Präparation – basieren
jedoch alle bekannten neuen, CAD-basierten Verfahren zur Evaluation
von Präparationen. Die Abformung wird in Gips ausgegossen.
Anschließend ist eine kostenaufwändige Herstellung
eines in Komponenten separierten Kiefermodells – meist
aus Gips – notwendig, um den präparierten Zahn
und seine in unmittelbarer Nachbarschaft gelegenen Strukturen (Nachbarzähne,
antagonistischen Zähne, zahnärztliche Therapiemittel,
etc) einzeln in einen extraoralen Scanner dreidimensional zu vermessen.
Zwischen Abformung des Zahnes und der Bereitstellung des 3D-Datensatzes
zur Weiterverarbeitung in einer CAD-Evaluationssoftware vergeht
mehr Zeit als eine Lokalanästhesie gewöhnlich
wirkt. Eine eventuelle Korrektur der Präparation wäre
mit einer erneuten Gabe von Lokalanästhesie oder mit der
Durchführung einer weiteren Behandlungssitzung verbunden.
Beides stellt sowohl für den Patienten als auch für
den Zahnarzt in der Routinebehandlung eine unzumutbare Belastung
dar.
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Diese
Problematik des enormen Zeitbedarfs für eine CAD-basierte
Kontrolle der Präparation nach einer Abformung wird zusätzlich
durch eine interaktive Evaluation des Datensatzes verschärft.
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Derzeit
am Markt verfügbare CAD-basierte Software zur Kontrolle
von Präparationen liest den 3D-Datensatz eines extraoralen
Scanners ein und visualisiert diesen am Bildschirm. Der Software-Benutzer
wählt eine Reihe von Routinen aus, um die Präparationen
jeweils an seiner selbst ausge wählten, lokal begrenzten
Region zu vermessen. Die interaktive Vermessung der Präparation
nimmt aufgrund dieser Vorgehensweise erheblich viel Zeit in Anspruch.
Zudem besteht das Risiko, dass verbesserungswürdige Regionen
der Präparation durch die benutzerabhängige Auswahl
der evaluierten Areale der Präparation unentdeckt bleiben.
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Ein
Lösungsansatz obiger Problematik ist ein in Echtzeit dreidimensional
erfasstes zahnärztliches Handstück während
der Präparation. Hier werden vor Beginn der Präparation
der Zahn und seine Nachbarstrukturen dreidimensional vermessen. Über
ein vom Zahnarzt frei wählbaren Referenzpunkt innerhalb
des 3D-Messdatendsatzes wird die Position des in das Handstück
eingespannten Schleifkörpers korreliert und seine durch
die Zahnarzthand geführten Bewegungen dreidimensional mit
aufgezeichnet. Eine CAD-Software berechnet nun den Substanzabtrag des
Zahnes virtuell in Echtzeit mit.
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Der
Einsatz dieses Verfahrens am Patienten ist allerdings durch die
Bewegung des Kopfes und/oder des Unterkiefers stark limitiert und
somit das Verfahren extrem risikoreich. Die Bewegungen des Kopfes/Unterkiefers
und damit der Oberkiefer/Unterkieferzähne müssen
ebenfalls in Echtzeit erfasst werden, um die Bewegung des Handstückes
respektive des Schleifkörpers mit der Bewegung des Zahnes
verrechnen zu können und dadurch stets die reelle Position
des Schleifkörpers zum Zahn virtuell exakt abbilden zu
können.
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Allerdings
ist die Bewegungserfassung des Kopfes/Unterkiefers z. B. durch einfaches
Aufkleben von Referenzpunkten auf der Haut in der geforderten Präzision
nicht möglich. Eine fixe Verankerung der Referenzpunkte
an den Zähnen ist sehr zeitaufwendig und problematisch,
da sie den eh beengten Zugang zu dem zu präparierenden
Zahn zusätzlich behindert. Im Schädel- oder Gesichtsknochen
verankerte Ver ankerungen sind indiskutabel, da das Risiko-Nutzen-Verhältnis
keine Anwendung zulässt.
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Alle
oben genannten Nachteile der bisherigen CAD-basierten Verfahren
zur Kontrolle von Präparationen führten ausschließlich
zur deren Anwendung in der Ausbildung von Studenten oder Zahnärzten,
die vornehmlich an Phantomköpfen durchgeführt wird.
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Werden
in der Ausbildung Kunststoffzähne präpariert,
können diese leicht aus dem Phantomkopf entfernt und in
einem extraoralen Scanner vermessen werden. Allerdings fehlen zu
einer vollständigen Beurteilung der Präparation
die Nachbarstrukturen, die wiederum nur mit dem aufwändigen
Abform- und Modellherstellungsverfahren mit zur Beurteilung herangezogen
werden müssen.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Kontrolle
einer Präparation eines präparierten Zahns bereitzustellen,
das auf eine einfache und zeitsparende Art und Weise erlaubt objektiv
zu beurteilen, ob die Präparation entsprechend den gewünschten
bzw. erforderlichen Vorgaben durchgeführt wurde und damit
den klinischen und werkstoffbezogenen Anforderungen gerecht wird,
um ein extraoral gefertigtes Therapiemittel am präparierten
Zahn passgenau einsetzen und befestigen zu können.
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Darstellung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
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Erfindungsgemäß verwendet
das Verfahren zur Kontrolle einer Präparation mindestens
eines präparierten Zahns oder mindestens eines präparierten
Implantats mit CAD-Verfahren eine erste 3D-Aufnahme des präparierten
Zahns oder präparierten Implantats mit zumindest einem
Teil seines Nachbarzahns. Ein Präparationsrand der Präparation
wird ermittelt.
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Aus
der ersten 3D-Aufnahme werden Abstände der Präparation
zu den Nachbarzähnen und/oder zu einer gewünschten
Präparation und/oder zu einer Gingivaoberfläche
und/oder ein Winkel einer Präparationswand und/oder eine
Rauhigkeit der Präparation ermittelt. Diejenigen Teilflächen
der Präparation werden markiert, deren Abstände
zu den Nachbarzähnen, zur gewünschten Präparation
und/oder zu einer Gingivaoberfläche und/oder deren Winkel
und/oder deren Rauhigkeit außerhalb der Grenzen eines jeweiligen
Toleranzbereichs sind. Darüber hinaus werden diejenigen
Präparationsrandflächen, die an den Präparationsrand
angrenzen, markiert, derer Welligkeit außerhalb eines Toleranzbereichs
ist.
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Die
Präparation kann an einem Zahn oder einem Zahnimplantat
erstellt werden. Das erfinderische Kontrollverfahren kann direkt
in der Zahnarztpraxis unmittelbar nach der Präparation
durchgeführt werden. Dadurch kann die Präparation
und die eventuell erforderliche Korrektur der Präparation
während einer einzelnen Zahnarztbehandlung durchgeführt werden.
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Die
erste Aufnahme bildet den präparierten Zahn mit zumindest
Teilen seiner Nachbarzähne ab.
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Der
Präparationsrand ist die Grenze der Präparation
zwischen einer nicht beschliffenen Zahnoberfläche und einer
beschliffenen Zahnoberfläche. Präparationsrandflächen,
die am Präparationsrand angrenzen, werden auf ihre Welligkeit
hin geprüft. Präparationsrandflächen,
deren Welligkeit einen festgelegten Toleranzbereich überschreiten
werden markiert. Dadurch wird ein exakt passender Übergang zwischen
dem Material eines Therapiemittels und der gesunden nicht beschliffenen
Zahnoberfläche gewährleistet, der zur Vermeidung
von Sekundärkaries führt. Abhängig vom
Herstellungsverfahren kann ein Restaurationsrand des Therapiemittels nur
bis zu einer bestimmten Welligkeit hergestellt werden. Ein Zacken
aufweisender Präparationsrand beispielsweise ist nicht
komplementär reproduzierbar.
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Die
gemessene Präparation wird mit einer gewünschten
Präparation in der Form einer Hohlkehle, innen gekehlte
Stufe sowie einer Abschrägung für einen Federrand
verglichen und Teilflächen, derer Abweichungen über
einen definierten Toleranzbereich hinausgehen, werden markiert.
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Die
markierten Teilflächen weisen folglich die genannten Parameter
auf, die außerhalb der Grenzen eines jeweiligen Toleranzbereiches
liegen und somit für eine Befestigung eines Therapiemittels
auf dieser Präparation wegen mangelnder Stabilität, mangelnder
Haftungsfähigkeit und/oder mangelnder, materialschichtbedingter
optischer Eigenschaften der Restauration ungeeignet sind. Die markierten Teilflächen
können bei zu geringem Zahnhartsubstanzabtrag durch weiteren
Abtrag korrigiert werden, damit die genannten Parameter innerhalb
der jeweiligen Toleranzbereiche liegen.
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Teilflächen
der Präparation werden markiert, die gegenüber
der Einschubachse entweder zu konisch bzw. divergierend, zu steil
bis parallel präpariert sind oder Hinterschneidungen aufweisen,
denn diese Teilflächen weisen Winkel der Präparationswände und
Abstände zu einer gewünschten Präparation
auf, die außerhalb des Toleranzbereichs liegen.
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Das
erfinderische Verfahren zur Kontrolle von Präparationen
kann bei einer zahnärztlichen Behandlung verwendet werden,
um die Qualität der erstellten Zahnrestaurationen zu gewährleisten.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens ist die
Kontrolle der Qualität von 3D-Aufnahmen von Präparationen
aus einer Datenbibliothek. Die nach dem erfinderischen Kontrollverfahren
gewonnenen Daten können als Nachweis für die Qualität
der erstellten Präparation digi tal zu Dokumentationszwecken
abgespeichert werden. Darüber hinaus kann das erfinderische
Verfahren zu Lehrzwecken verwendet werden, indem die von Lernenden
in Zahnmodellen gefertigten Präparationen auf ihre Richtigkeit überprüft
werden. Dadurch kann der Lernende selbstständig und objektiv
ohne Zuhilfenahme von Lehrpersonal die gefertigte Präparation
auf ihre Qualität hin überprüfen und
an den markierten Teilflächen korrigieren.
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Ein
Vorteil ist, dass die Passung der Restauration durch eine korrigierte
Präparation verbessert wird und somit die Lebensdauer des
Zahnersatzteils erhöht wird.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass bei Nachuntersuchungen es dem Zahnarzt
ermöglicht wird, die Daten der Kontrolluntersuchung der
entsprechenden Präparation aus der Datenbibliothek aufzurufen.
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Darüber
hinaus erlaubt die Auswertung der genannten Parameter im Gegensatz
zu einem bloßen Vergleich mit einer gewünschten
Präparationsform eine objektivere Beurteilung einer Präparation.
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Vorteilhafterweise
kann eine weitere zweite 3D-Aufnahme einer Abformung des Gegengebisses an
der Stelle des präparierten Zahns oder des präparierten
Implantats und zumindest eines Teils eines Nachbarzahns zur Kontrolle
der Präparation verwendet werden. Die erste 3D-Aufnahme
wird mit der zweiten 3D-Aufnahme in Korrelation gebracht. Aus den
korrelierten 3D-Aufnahmen wird ein erster Abstand der Präparation
des präparierten Zahns zum Gegengebiss ermittelt. Diejenigen
Teilflächen der Präparation werden markiert, deren
erster Abstand zum Gegengebiss außerhalb der Grenzen eines
Toleranzbereichs ist.
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Die
zweite Aufnahme erfasst die Bezahnung bzw. die eingesetzten Therapiemittel
im Gegengebiss an der Stelle des präparierten Zahnes. Die
Abformung des Gegenkiefers kann unter Verwendung eines dynamischen
interokklusalen Registrats (Abformmasse) erzeugt werden, welches
auf dem präparierten Zahn angebracht wird, ohne die Nachbarzähne
abzudecken. Markente Punkte und Strukturen der Nachbarzähne
können dann zur Korrelation der ersten 3D-Aufnahme umfassend
den präparierten Zahn mit der zweiten 3D-Aufnahme umfassend
eine Abformung des Antagonisten verwendet werden.
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Die
räumliche Zuordnung der in antagonistischer Beziehung stehender
Zähne bzw. zahnärztlicher Therapiemittel in der
dynamischen Okklusion des Patienten wird mittels der Korrelation
der ersten mit der zweiten 3D-Aufnahmen ermittelt.
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Die
Abformung des Gegengebisses an der Stelle des präparierten
Zahns wird erzeugt, indem die Abformmasse an der Stelle des präparierten
Zahns angebracht wird und der Patient auf die Formmasse beißt,
so dass die Nachbarzähne des präparierten Zahns
in Kontakt mit den jeweiligen Gegenzähnen kommen und eine
Abformung vom Gegengebiss im Bereich des präparierten Zahns
in der Formmasse erzeugt wird.
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Teilflächen
der Präparation werden markiert, deren Abstand zum Gegengebiss
(Antagonisten) außerhalb des Toleranzbereiches liegt. Ein
zu geringer Abstand würde zu einer Restauration mit einer
geringen Materialdicke führen, die nicht die erforderliche Festigkeit
und/oder die ästhetischen optischen Eigenschaft erzielen
würde.
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Vorteilhafterweise
kann zur Kontrolle der Präparation eine dritte 3D-Aufnahme
des zu präparierenden Zahns vor dem Präparieren
und zumindest eines Teils eines Nachbarzahns verwendet werden. Die
erste 3D-Aufnahme wird mit der dritten 3D-Aufnahme in Korrelation
gebracht. Aus den korrelierten 3D-Aufnahmen wird ein Abstand der
Präparation zur Oberfläche des Zahns vor dem Präparieren
senkrecht zu der Oberfläche der Präparation ermittelt. Diejenigen
Teilflächen der Präparation werden markiert, deren
Abstand zum Zahns vor dem Präparieren außerhalb
der Grenzen eines Toleranzbereichs liegt.
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Dadurch
kann der Abstand der Präparation zum Zahn bzw. Implantat
vor dem Präparieren ermittelt werden und die Teilflächen
markiert werden, deren Abstand den zulässigen Toleranzbereich überschreitet.
Die Korrelation der dritten mit der ersten 3D-Aufnahme erfolgt wie
bei der Korrelation der zweiten mit der ersten 3D-Aufnahme über
mindestens drei übereinstimmende markante Punkte.
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Vorteilhafterweise
kann die Präparation zur Versorgung mit einer Vollkrone,
einem Onlay, einem Inlay, einem Veneer oder einer Brücke
ausgebildet sein.
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Die
zu kontrollierende Präparation kann folglich zum Einsatz
von extraoral gefertigten Therapiemitteln, wie Vollkronen, Inlays,
Onlays, Frontzahnveneers und Brücken dienen. Im Folgenden
werden die Präparationen Vollkronen-Präparation,
Onlay-Präparation, Inlay-Präparation, Veneer-Präparation
und Brücken-Präparation genannt.
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Vorteilhafterweise
können die außerhalb der Grenzen eines jeweiligen
Toleranzbereichs liegenden Teilflächen der Präparation
computergestützt automatisch markiert werden.
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Dadurch
kann das erfinderische Kontrollverfahren vollautomatisch durchgeführt
werden, indem Teilflächen, deren genannte Messparameter
außerhalb der jeweiligen Toleranzbereiche liegen, ohne Einwirkung
des Benutzers markiert und angezeigt werden.
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Vorteilhafterweise
kann die erste, die zweite und/oder die dritte 3D-Aufnahme intraoral
in einer Mundhöhle eines Patienten oder eines Phantomkopfes
erfolgt.
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Dadurch
kann der präparierte Zahn im Phantomkopf aufgenommen werden,
ohne dass dieser aus dem Phantomkopf herausgenommen werden muss.
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Vorteilhafterweise
kann die Welligkeit von Präparationsrandflächen,
die am Präparationsrand angrenzen, ermittelt werden und
diejenigen Präparationsrandflächen werden markiert,
deren Präparationsrand Zacken aufweist.
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Dadurch
werden Präparationsrandflächen markiert, die für
einen zum Präparationsrand passgenauen Einsatz eines Therapiemittels,
wie einer Krone, ungeeignet sind.
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Vorteilhafterweise
kann die Präparation eine Einschubachse aufweisen. Ein
erster Abstand einer Okklusalfläche der Präparation
zur Abdruckfläche des Gegengebisses entlang der Einschubachse kann
ermittelt werden und Teilflächen können markiert
werden, deren erster Abstand außerhalb eines Toleranzbereichs
um einen festgelegten gewünschten ersten Abstand ist.
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Die
Einschubachse stellt eine Verbindungsachse zwischen der Präparation
und der Krone dar. Diese Einschubachse kann als Symmetrieachse zu den
Präparationswänden der Präparation definiert werden,
indem die Einschubachse über den Summenvektor von Einzelvektoren
bestimmt wird, die parallel zu den ermittelten Präparationswänden
verlaufen.
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Dadurch
kann festgestellt werden, welche Teilfläche einen ersten
Abstand außerhalb des festgelegten Toleranzbereichs aufweisen.
Ein zu kurzer erster Abstand führt zu mangelnder Stabilität
der Krone, weil die Krone besonders bei seitlicher Belastung von
der Präparation gelöst werden kann. Ein zu langer
erster Abstand führt dazu, dass die obere Okklusalfläche
der Krone dünnwandig gefertigt werden muss und bei Belastung
schneller brechen kann.
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Der
erste Abstand bei Vollkronen-Präparation bezüglich
der zum Gegengebiss hin angeordneten Flächen und bei Onlay-Präparation
bezüglich eines Präparationsbodens muss innerhalb
eines Toleranzbereichs zwischen 1,0 mm und 2,5 mm liegen.
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Vorteilhafterweise
können Rauhigkeitskennwerte einer Präparationsoberfläche
der Präparation ermittelt werden und Teilflächen
markiert werden, deren Rauhigkeitskennwerte außerhalb eines
Toleranzbereichs um einen festgelegten gewünschten Rauhigkeitskennwert
sind.
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Als
Rauhigkeitskennwerte können beispielsweise die mittlere
Rauhigkeit, die quadratische Rauhigkeit und die gemittelte Rautiefe
verwendet werden. Die Rauhigkeitskennwerte werden indirekt mittels
computergestützter Verfahren aus der optischen zweiten
3D-Aufnahme und nicht unmittelbar an der Präparationsoberfläche
ermittelt. Die Rauhigkeitskennwerte werden daraufhin überprüft,
ob sie in einem festgelegten Toleranzbereich liegen. Dieser Toleranzbereich
wird so festgelegt, dass die gewünschte Stabilität
einer Krone gewährleistet ist. Bei zu glatten Teilflächen
verringert sich die Haftung des Zahnzements zur Verbindung der Präparation
mit der Krone, wogegen zu raue Teilflächen am Restaurationsrand
zu einer klinisch intolerablen Passungenauigkeit führen.
Die Rauhigkeitskennwerte der Präparationswände
sollte mindestens 90% der Rauhigkeitskennwerte intakter nicht beschliffener
Zahnoberflächen betragen.
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Vorteilhafterweise
kann ein Rauhigkeitskennwert an einer Oberfläche eines
gesunden Nachbarzahns ermittelt werden, um als Referenzwert für die
Ermittlung der Rauhigkeitskennwerte der Präparationsoberfläche
zu dienen.
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Ein
Rauhigkeitskennwert wird vor der Messung an einer gesunden Zahnoberfläche,
wie den Okklusalflächen der Nachbarzähne, bestimmt
und als Referenzwert verwendet. Auf diese Weise kann zumindest eine
relative Messung der Rauhigkeit durchgeführt werden, um
festzustellen, ob die untersuchten Teilflächen glatter
oder rauer als die Oberfläche gesunder, nicht beschliffener
Nachbarzähne sind.
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Eine
funktionale Abhängigkeit in Form einer Kennkurve der Rauhigkeitskennwerte
aus der Auswertung der optischen zweiten 3D-Aufnahme und der tatsächlichen
Rauhigkeit kann experimentell bestimmt werden, so dass die Rauhigkeitskennwerte
einer tatsächlichen Rauhigkeit zugeordnet werden können
und eventuelle Kameraartefakte nicht als tatsächlichen
Rauhigkeit interpretiert werden. Bei der optisch Referenzmessung
am nicht beschliffenen, gesunden Zahn wird der ermittelte Messwert
in Relation zu der bekannten tatsächlichen Rauhigkeit von gesunden
Zahnoberflächen gesetzt.
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Vorteilhafterweise
kann ein zweiter Abstand, der senkrecht zu der Präparationsoberfläche
der gefertigten Präparation ist, zwischen der Präparationsoberfläche
und der Oberfläche einer gewünschten Präparation
ermittelt werden und Teilflächen können markiert
werden, deren zweiter Abstand außerhalb der Grenzen eines
Toleranzbereichs ist.
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Dadurch
kann überprüft werden, inwieweit die gefertigte
Präparation von der gewünschten Präparation
abweicht. Eine gewünschte Präparation kann beispielsweise
die Form einer Tangential-, Hohlkehlen- oder Stufenpräparation
haben. Der Benutzer kann eine gewünschte Präparationsart
aus einer Datenbank mit verschiedenen 3D-Modellen von Präparationsarten
auswählen und ihre Größe an den zu präparierenden
Zahn an passen. Die Präparationsart wird abhängig
von den Anforderungen an die Schonung der Zahnsubstanz, den ästhetischen
Eindruck und die Stabilität ausgewählt. Falls
die gefertigte Präparation von der gewünschten
Präparation abweicht, können diese Anforderungen
nicht erfüllt werden.
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Vorteilhafterweise
kann ein dritter Abstand, der senkrecht zur Einschubachse ausgerichtet
ist, zwischen der Präparationswand und der Oberfläche des
Nachbarzahns ermittelt werden und Teilflächen können
markiert werden, deren dritter Abstand außerhalb der Grenzen
eines Toleranzbereichs ist.
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Dadurch
wird die erforderliche seitliche Materialdicke des Therapiemittels
für die erforderlichen Stabilität und gewünschten ästhetisch
optischen Eigenschaften kontrolliert. Darüber hinaus wird
der für den Einsatz des Therapiemittels entlang der Einschubachse
erforderliche dritte Abstand zu den Nachbarzähnen kontrolliert.
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Der
dritte Abstand für Vollkronen-, Onlay- und Inlay-Präparationen
sollte mindestens 0,5 mm sein.
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Vorteilhafterweise
kann die Präparation eine Einschubachse aufweisen. Ein
Winkel zwischen einer Präparationswand und der Einschubachse
wird im zervikalen oder im mastikalen Bereich ermittelt. Anschließend
werden Teilflächen markiert, deren Winkel außerhalb
eines Toleranzbereichs um einen festgelegten gewünschten
Winkel liegen.
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Dadurch
wird die Passgenauigkeit und Stabilität der Restauration
gewährleistet, denn Teilflächen mit einem zu steilen
oder zu flachen Winkel könnten zu einer Verminderung der
Stabilität der Restauration führen. Bei einem
zu flachen Winkel ist die Haftreibung entgegengesetzt zur Einschubachse
zu gering, um die Haftung durch das Zahnzement zwischen der Präparation
und der Krone in notwendiger Weise zu un terstützen. Bei
einem zu steilen Winkel sind die Scherkräfte an den Präparationswänden
zu hoch, um ein problemloses Einsetzen der Restauration bis zur exakt
passenden Endposition der Restauration im Zahn zu gewährleisten.
Bei einer Vollkronen-Präparation wird der Winkel für
den zur Okklusalfläche der Präparation gerichteten
mastikalen Bereich oder für den zum Zahnhals gerichteten
zervikalen Bereich bestimmt. Im zervikalen Bereich ist der gewünschte Winkel
steiler als im mastikalen Bereich.
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Bei
Vollkronen-Präparationen liegt der Toleranzbereich des
Winkels zwischen 4° und 9°. Bei Onlay- und Inlay-Präparation
liegt dieser Toleranzbereich zwischen 6° und 15°.
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Vorteilhafterweise
werden bei der Bestimmung des Winkels Punkte an einer nahezu ebenen Oberfläche
ausgewählt und linear approximiert.
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Dadurch
kann die Ausrichtung der Teilflächen bestimmt werden, um
den Winkel zu ermitteln. Es können mehr als zwei Punkte
ausgewählt und linear approximiert werden. Dadurch kann
ein Winkel auch für Teilflächen mit Unebenheiten
bestimmt werden, weil die Unebenheiten sich bei der Vermessung vieler
Punkte herausmitteln.
-
Vorteilhafterweise
können die Punkte in einem vorher festgelegten Abstand
vom Präparationsrand parallel zur Einschubachse ausgewählt
werden.
-
Dadurch
können die Punkte automatisch in definierten Abständen
ausgewählt, so dass eine objektive Bewertung verschiedener
Präparationen ermöglicht wird.
-
Vorteilhafterweise
können die Punkte an einer nahezu ebenen Oberfläche
computergestützt automatisch ausgewählt und linear
approximiert werden.
-
Dadurch
wird das manuelle Auswählen der Punkte eingespart und somit
das erfinderische Verfahren beschleunigt.
-
Vorteilhafterweise
kann der vierte Abstand zwischen Teilflächen oberhalb des
Präparationsrandes und der Gingivaoberfläche bestimmt
werden. Teilflächen oberhalb des Präparationsrandes
werden markiert, deren vierter Abstand außerhalb eines
Toleranzbereichs um einen festgelegten gewünschten vierten
Abstand ist.
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Dadurch
werden Teilflächen der Präparation, die zu nah
oder zu weit von der Gingivaoberfläche angeordnet sind
bestimmt. Falls der Präparationsrand zu weit von der Gingivaoberfläche
ist, kann der Übergang vom präparierten Zahn zur
künstlichen Krone bei verschiedener Farbgebung den optischen Eindruck
des Zahnersatzteils beinträchtigen. Falls der Präparationsrand
zu nah an der Gingivaoberfläche ist, kann der untere Rand
der künstlichen Krone zu Entzündungen des Zahnfleisches
führen.
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Bei
Vollkronen-Präparationen sollte der vierte Abstand einen
sogenannten äquigingivaler Präparationsverlauf
mit einem Toleranzbereich von –0,2 mm bis +0,2 mm oder
einensupragingivaler Gingivaverlauf mit einem vierten Abstand von
mindestens 0,2 mm aufweisen. Bei Veneer-Präparationen sollte der
vierte Abstand einen sogenannte subgingivaler Präparationsverlauf
mit einem Toleranzberich –0,5 mm bis –1,5 mm unterhalb
der Gingiva aufweisen.
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Vorteilhafterweise
können die Teilflächen farblich markiert werden
und die Farbintensität mit dem Abstand zum gewünschten
Wert innerhalb der Grenzen des jeweiligen Toleranzbereichs zunehmen.
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Dadurch
werden die markierten Teilflächen bei der Anzeige mittels
einer Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise eines Monitor, hervorgehoben
und für den Betrachter wahrnehmbar dargestellt. Die Zunahme
der Farbintensität innerhalb des Toleranzbereichs zeigt
den Abstand zum gewünschten Wert an. Teilflächen
mit dem gewünschten Wert werden demnach nicht markiert.
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Vorteilhafterweise
können die Teilflächen farblich markiert werden,
deren Abstände zum gewünschten Wert außerhalb
der Grenzen des jeweiligen Toleranzbereichs liegen.
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Dadurch
werden diese Teilflächen deutlich hervorgehoben und können
gezielt nachpräpariert werden.
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Vorteilhafterweise
kann die erste 3D-Aufnahme aus mehreren Aufnahmen erzeugt werden,
die aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommenen wurden. Zumindest
eine der Aufnahmen erfolgt dabei parallel zu einer Einschubachse
der Präparation und dient als Referenzaufnahme für
das Festlegen eines Koordinatensystems.
-
Die
Ausrichtung der Kamera in Einschubachse wird über ein simultanes,
zweidimensionales Videobild ermöglicht. Die Kamera muss
so lange ausgerichtet werden bis auf diesem 2D-Bild z. B. bei Vollkronen-Präparationen
der gesamte Präparationsrand abgebildet ist, bei Onlay-
oder Inlay-Präparationen der gesamte Präparationsboden
einsehbar ist, oder bei Veneer-Präparationen die gesamte
labial beschliffene Zahnfläche erfasst wird.
-
Mehrere
Aufnahmen aus verschiedenen Richtungen werden unter Verwendung von
bildbearbeitenden Algorithmen zu der zweiten 3D-Aufnahme zusammengesetzt.
Eine der Aufnahmen kann in Richtung der Einschubachse erfolgen und
die Einschubachse kann automatisch als beispielsweise die Z-Achse
eines kartesischen Koordinatensystems festgelegt werden. Falls keine
Aufnahme in Richtung der Einschubachse erfolgt muss eine Einschubachse entweder
vollautomatisch berechnet oder interaktiv festgelegt werden, um
die Aufnahmen auszuwerten.
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Vorteilhafterweise
kann bei Fehlen einer Referenzaufnahme parallel zur Einschubachse
die Einschubachse über den Summenvektor von Einzelvektoren
bestimmt werden, die parallel zu den ermittelten Präparationswänden
verlaufen.
-
Eine
vollautomatische Berechnung der Einschubachse basiert auf einer
durch das CAD-System erfolgende Identifizierung von Präparationswänden und
der Identifizierung einer Okklusalfläche der Präparation.
Die Okklusalfläche der Präparation ist eine Ebene,
die parallel zu der Okklusalfläche eines Nachbarzahnes
ist oder parallel zur mittleren Ebene von zwei Okklusalflächen
der beiden Nachbarzähne ist. Die Präparationswände
werden vom CAD-System anhand von Kanten automatisch segmentiert
und durch einen Einzelvektor repräsentiert, der parallel zur
segmentierten Präparationswand ausgerichtet ist und dessen
Betrag mit der Flächengröße korreliert ist.
Alle Einzelvektoren, die im Toleranzbereich von ±30° parallel
zur Okklusalfläche der Präparation gerichtet sind,
werden verworfen. Die verbleibenden Vektoren werden summiert. Der
Summenvektor definiert die berechnete Einschubachse der Präparation.
-
Vorteilhafterweise
können bei Brücken-Präparationen die
einzelnen, die Präparationswände repräsentierenden
Einzelvektoren der für eine Krone präparierten
Pfeilerzähne miteinander verglichen werden.
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Dadurch
können parallele oder divergierende Präparationswände
automatisch detektiert werden, die ein Einsetzen einer ungeteilten
Brückenrestauration nicht zulassen.} Vorteilhafterweise
kann die Korrelation der mindestens zwei 3D-Aufnahme computergestützt
automatisch erfolgen, indem zumindest ein Teilbereich des Nachbarzahns
in den mindestens zwei 3D-Aufnahmen erkannt und überlagert
wird.
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Dadurch
ist kein manueller Eingriff in die Korrelation erforderlich und
die Zeitdauer des erfinderischen Verfahrens wird verkürzt.
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Vorteilhafterweise
kann die Korrelation der mindestens zwei 3D-Aufnahme manuell erfolgen,
indem zumindest drei ähnliche Punkte im Teilbereich des
Nachbarzahns in den mindestens zwei 3D-Aufnahmen durch den Benutzer
ausgewählt werden und in Übereinstimmung gebracht
werden.
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Falls
die automatische Korrelation nicht das gewünschte Ergebnis
liefert wird die manuelle Korrelation durchgeführt, denn
der Benutzer wählt markante ähnliche Punkte und
die abweichenden Teilbereiche werden im Gegensatz zum computergestürzten Verfahren
für die Korrelation nicht berücksichtigt.
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Vorteilhafterweise
kann der Präparationsrand der Präparation automatisch
ermittelt werden, indem ein Punkt am Präparationsrand automatisch oder
durch den Benutzer ausgewählt wird und mittels einer Kantenverfolgung
der restliche Verlauf des Präparationsrandes ermittelt
wird.
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Dadurch
wird ein Startpunkt für einen Computeralgorithmus zur Kantenverfolgung
vorgegeben, der automatisch den Verlauf des Präparationsrandes ermittelt.
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Die
Präparation kann für eine Vollkrone präpariert
sein. Bei einer Vollkrone werden alle Flächen des Zahns
ummantelt. Diese Kronen bestehen meist aus keramischen Werkstoffen.
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An
die Vollkronen-Präparation werden unterschiedliche Anforderungen
gestellt, die erfüllt sein müssen, um die gewünschte
Haltbarkeit und die gewünschten optischen Eigen schaften
der Vollkrone zu gewährleisten. Diese Anforderungen werden
gemäß der vorliegenden Erfindung kontrolliert
und Teilflächen markiert, deren Parameter außerhalb
der vorgegebenen Toleranzbereiche liegen.
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Der
erste Abstand ist ein interokklusaler Abstand zwischen der Teilfläche
der Präparation, die dem Gegengebiss zugewandt ist, und
der Oberfläche des Gegengebisses. Der Toleranzbereich dieses
Abstandes liegt zwischen 1,0 mm und 2,5 mm.
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Die
Präparationswände sollten einen Winkel zur Einschubachse,
den sogenannten Präparationswinkel, aufweisen, der innerhalb
eines Toleranzbereichs zwischen 4° und 9° liegt.
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Die
Präparationswände sollten einen Abstand zu den
Nachbarzähnen von mindestens 0,5 mm aufweisen.
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Die
Vollkronen-Präparation kann eine Tangentialpräparation,
eine Hohlkehlpräparation oder eine Stufenpräparation
sein. Bei der Tangentialpräparation weist die gewünschte
Präparationsform einen stetigen Übergang zwischen
der beschliffenen Präparationsfläche und dem unbeschliffenen
Zahn auf. Der Vorteil dieser Präparationsform ist eine
minimale Abtragung des Zahnschmelzes, hat aber Nachteile bei der
Haltbarkeit und Passgenauigkeit der Krone.
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Die
Hohlkehlpräparation weist eine zum Gegengebiss gerichtete
Hohlkehle auf, deren Krümmungsradius und Ausgestaltung
vom Material und Schleifkörperform abhängig ist.
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Die
Stufenpräparation weist am Präparationsrand eine
stufenförmige Aussparung auf, die möglichst rechtwinklig
zu den Präparationswänden verläuft, nämlich
innerhalb eines Toleranzbereichs zwischen 90° und 100°.
-
Ein
Onlay kann als eine Vollkrone beschrieben werden, deren Präparationsrand
unmittelbar unterhalb der Okklusalfläche positioniert ist,
so dass das Onlay die ganze Okklusalfläche bis zu den Höckerspitzen überdeckt.
Der Präparationsrand liegt vorwiegend vestibulär
und labial auf der Höhe des Approximalkontaktes zu den
Nachbarzähnen.
-
Mesial
und distal ist meistens wegen häufig auftretendem approximal
zwischen den Zähnen angeordnetem Karies zusätzlich
ein nach zervikal sich verbreitender Kasten einpräpariert.
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Die
beiden Wände eines Kastens sind konisch divergierend zu
gestalten und deren Winkel zur Einschubachse der gesamten Präparation
sollten innerhalb eines Toleranzbereichs zwischen 6° und
15° liegen.
-
Die
Schwierigkeit einer solchen Onlay-Präparation liegt vor
allem in der relative Vermessung der beiden Wände des mesialen
Kastens zu den beiden Wänden des distalen Kastens. Die
vier Wände müssen konisch symmetrisch zur Einschubachse
der gesamten Präparation präpariert sein, so dass
die Einschubachsen des distalen und den mesialen Kastens möglichst
parallel sind.
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Onlays
aus Keramik dürfen generell nur mit einer Stufen- oder
Hohlkehlpräparation gestaltet werden, d. h. eine Tangentialpräparation
ist für dieses Material ungeeignet.
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Onlays
aus Metall können insbesondere im Approximalbereich auch
mit einer Tangentialpräparation gestaltet werden.
-
Die
beiden approximal platzierten Kästen werden meistens mit
einem Isthmus verbunden, der eine konische und kastenförmige
Form aufweist und senkrecht zur Einschubachse der gesamten Präparation
verläuft.
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Die
Toleranzbereiche des ersten Abstandes, des Abstandes zu den Nachbarzähnen
und der Form des Präparationsrandes für die verschiedenen
Präparationsformen sind zu den Vollkronen-Präparation identisch.
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Die
Präparation kann auch für ein Inlay präpariert
sein. Eine Inlay-Präparartion ist im Gegensatz zu einer
Vollkrone-Präparation eine defektorientierte Präparation,
d. h. das Ausmaß der Präparation hängt vorwiegend
vom Ausmaß des vorangegangenem Karies, der Füllung
oder der Kavität ab.
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Wie
beim Onlay sind am Approximalbereich, falls dort schon eine karies-
oder füllungsbedingte Kavität vorhanden ist, ein
nach zervikal sich verbreitender Kasten zu präparieren.
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Die
beiden Wände dieses Kastens sind konisch divergierend zu
gestalten und sollten einen Winkel zur Einschubachse zwischen 6° und
15° aufweisen.
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Vorteilhafterweise
kann bei der Inlay-Präparation größerer
Ausdehnung wie bei der Onlay-Präparation ein mesialer und
ein distaler Kasten präpariert werden.
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Die
Schwierigkeit einer solchen Inlay-Präparation liegt vor
allem in der relativen Vermessung der beiden Wände des
mesialen Kastens zu den beiden Wänden des distalen Kastens.
Die vier Wände müssen konisch und symmetrisch
zur Einschubachse präpariert sein, d. h. die Einschubachsen
des mesialen und des distalen Kastens sollten möglichst
mit der Einschubachse der gesamten Präparation übereinstimmen.
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Inlays
aus Keramik dürfen generell nur mit einer Stufen- oder
Hohlkehlpräparation gestaltet werden, d. h. eine Tangentialpräparation
ist für dieses Material ungeeignet.
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Inlays
aus Metall können insbesondere im Approximalbereich auch
mit einer Tangentialpräparation gestaltet werden. Zudem
kann der Rand im Approximalbereich auch mit Federrand, d. h. mit
einer Abschrägung präpariert werden.
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Falls
im zentralen Kauflächenbereich schon eine karies- oder
füllungsbedingte Kavität vorhanden ist, wird ein
Isthmus präpariert, d. h. eine konisch gestaltete Kavität.
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Beim
Inlay muss ein solcher okklusaler Isthmus oder Kavität
einen minimalen Abstand der beiden gegenüberliegenden Präparationswände
aufweisen, um die erforderliche Festigkeit der Restauration zu erzielen.
Der minimaler Abstand hängt somit vom später verwendeten
Material ab, aus dem das Inlay gefertigt wird. Dieser Abstand sollte
mindestens 1,5 mm sein.
-
Zudem
ist auch ein minimaler Abstand des Präparationsbodens zur
Oberfläche des Gegengebisses erforderlich, um die erforderliche
Festigkeit zu erreichen. Dieser Abstand sollte mindestens 1,5 mm betragen.
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Bei
einem Inlay aus Metall sollte darüber hinaus der okklusale
Kasten (Isthmus) eine Abschrägung mit einem Winkel von
45° zur Einschubachse und einer Breite zwischen 0,5 mm
und 1,0 mm aufweisen.
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Der
Abstand der Präparationswände zu den Nachbarzähnen
sollte wie bei der Vollkronen-Präparation mindestens 0,5
mm betragen.
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Aufgrund
der zahnmedizinischen Anforderung einer defektorientierten Gestaltung
einer Inlay-Präparartion mit dem Ziel einer Minimalinvasivität wird
nach der vorliegenden Erfindung in einer optischen 3D-Aufnahme die
Kavität des Zahns nach Entfernung des kariös erkrankten
Zahnhartgewebes oder nach Entfernung einer vorhandenen Zahnfüllung
erstellt. Mittels eines computergestützten Optimierungsalgorithmus
wird eine Inlay-Präparation berechnet, die zwei Eigenschaften
gleichzeitig erfüllt. Zum einen ist die vorgeschlagene
Inlay-Präparation in ihrer Dimension so nah wie möglich
an der präparierten Kavität approximiert, zum
anderen werden jedoch materialbedingt Mindestabstände der
Präparationswände im okklusalen Isthmusbereich
sowie der Abstand des Präparationsbodens im Isthmusbereichs
berücksichtigt. Anschließend kann der Anwender
die ermittelte optimale Inlay-Präparation als Richtform
bei der Erstellung der Präparation verwenden.
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Diese
mittels Optimierungsalgorithmus berechnete und somit ideal gestaltete
Inlay-Präparation definiert nun die gewünschte
Masterpräparation, die zum Vergleich mit der vom Anwender
tatsächlich erstellten Inlay-Präparation dient,
wobei Teilflächen der Präparation aus der ersten
3D-Aufnahme werden markiert, die von der gewünschten Masterpräparation
abweichen.
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Anstelle
der Masterpräparation kann selbstverständlich
auch eine vom Anwender selbst konstruierte gewünschte Präparationsform
verwendet werden.
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Eine
Veneer-Präparation hat generell als Ausgangssituation einen
intakten Frontzahn mit kariesbedingte Läsionen oder einen
mit Füllung vollständig restaurierten Frontzahn.
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Die
Schwierigkeit einer Veneer-Präparation besteht im wesentlichen
darin, dass eine Abtragung der intakten labial gerichtete Zahnoberfläche
mit einer gleichmäßigen Schichtstärke
durchzuführen ist, um die Anforderung der Minimalinvasivität
zu erfüllen. Die Schichtdicke, nämlich der Anstand
der labialen Präparationswand zur labialen Zahnoberfläche des
Frontzahns vor dem Präparieren, sollte zwischen 0,3 mm
und 0,8 mm liegen.
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Die
labiale Wand einer Veneer-Präparation sollte folglich die
gleiche Krümmung wie die intakte labiale Zahnoberfläche
vor dem Präparieren aufweisen.
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Nur
bei Korrektur der Zahnstellung durch Veneer-Schalen kann von dieser
Anforderung abgewichen werden.
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Zur
Erzielung einer minimalinvasiv gestalteten Veneer-Präparation
wird in der dritten optischen 3D-Aufnahme die intakte Zahnoberfläche
des Frontzahns vor dem Präparieren, sowie der marginale
Gingivasaum und die Papille erfasst.
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Nach
einem computergestützten Optimierungsverfahren wird eine
ideale Veneer-Präparation mit gleichmäßiger
Schichtstärke und mit einer Hohlkehle oder einer innen
gerundeter Stufe berechnet, die zwei Anforderungen gleichzeitig
erfüllt. Zum einen weist sie einen zur intakten labialen
Zahnoberfläche vor dem Präparieren gleichmäßigen
Abstand auf, zum anderen wird ein idealer Präpärationsrand berechnet,
der entlang des Gingivasaums oder unterhalb des Gingivasaums verläuft.
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Im
Falle von Zahnstellungskorrektur oder einer dem Anwender nicht befriedigenden
Präparationsberechnung kann der Anwender selbst eine gewünschten
Veneer-Restauration planen. Die gerechnete optimale Venner-Präparation
oder die vom Anwender festgelegte gewünschte Veneer-Präparation definiert
eine Masterpräparation, die zum Vergleich mit der vom Anwender
tatsächlich erstellten Veneer-Präparation dient,
wobei Teilflächen der Präparation aus der ersten
3D-Aufnahme markiert werden, die von der gewünschten Masterpräparation
abweichen.
-
Die
Präparation von mehreren Zähnen kann auch für
eine Brücke präpariert sein.
-
Eine
Brücken-Präparation enthält sämtliche Anforderungen
einer Vollkronen-Präparation an die Präparationen
der einzelnen Zähne, die bereits oben ausführlich
beschrieben wurden.
-
Bei
einer Brücken-Präparation kommt eine weitere Anforderung
hinzu. Die Präparationswände jedes präparierten
Pfeilerzahns verlaufen konisch und definieren eine Einschubachse
dieses Pfeilerzahns. Die Präparationswände sollten
folglich einen solche Winkel zur Einschubachse der gesamten Brücken-Präparation
aufweisen, dass die Einschubachsen der einzelnen präparierten
Pfeilerzähne zu der Einschubachse der gesamten Brücken-Präparation parallel
sind.
-
Falls
diese Anforderung nicht erfüllt ist, ist keine gemeinsame
Einschubachse mehr gewährleistet und eine Eingliederung
einer ungeteilten Brücke nicht möglich.
-
Diese
Beurteilung einer Brücken-Präparation gehört
zu den schwierigsten Aufgaben des Anwenders, die oft nur mit einer
Abformung und Vermessung am Parallelometer objektiv verifiziert
werden kann.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt die
-
1 eine
Skizze eines zu präparierender Zahn und einem Gegengebiss,
die
-
2 eine
erste 3D-Aufnahme und eine zweite 3D-Aufnahme, die
-
3 eine
zweite 3D-Aufnahme zur Ermittlung des Präparationsrandes,
die
-
4 eine
Schnittansicht entlang der Schnittlinie AA aus der 3 korreliert
mit der ersten 3D-Aufnahme aus 2 zur Bestimmung
eines ersten Abstandes, die
-
5 eine
Schnittansicht wie in 4 zur Bestimmun eines zweiten
Abstandes, die
-
6 ein
Teil der Schnittansicht aus 4 zur Bestimmung
eines Winkels, die
-
7 eine
3D-Ansicht der Schnittansicht aus 4 zur Erläuterung
der verwendete CAD-Verfahren, die
-
8 eine
Skizze der Aufnahme aus drei verschiedenen Richtungen, die
-
9a eine
dritte optische 3D-Aufnahme des Zahns vor dem Präparieren,
die
-
9b Korrelation
der ersten 3D-Aufnahme mit der dritten 3D-Aufnahme, die
-
10 eine
erste 3D-Aufnahme einer Onlay-Präparation, die
-
11 eine
erste 3D-Aufnahme einer Inlay-Präparation, die
-
12 eine
erste 3D-Aufnahme einer Veneer-Präparation, die
-
13 eine
erste 3D-Aufnahme einer Brücken-Präparation, die
-
14 ein
Implantat mit einer Vollkronen-Präparation.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung
-
In
der 1 ist ein zu präparierender Zahn 1 vor
dem Präparieren mit seinen Nachbarzähnen 2 und 3 dargestellt.
Zwischen dem zu präparierendem Zahn 1 und einem
Gegengebiss 4 ist eine Formmasse 5 angebracht.
Der Patient beißt auf die Formmasse 5, so dass
eine Abformung 6 des Gegengebisses 4 mit einer
Okklusalfläche 7 an der Stelle des zu präparierenden
Zahns 1 erzeugt wird. Diese Abformung 6 kann auch
nach dem Präparieren erstellt werden, indem die Formmasse 5 zwischen
einem bereits präparierten Zahn 1 und dem Gegenge biss 4 angebracht
wird. Ein Abdruck 6 nach dem Präparieren hat jedoch
den Nachteil, dass Teile der Formmasse 5 zu Verunreinigungen
eines präparierten Zahns führen würden.
Die Nachbarzähne 2 und 3 weisen die Okklusalflächen 8 und 9 auf.
-
In
der 2 wird eine erste 3D-Aufnahme 10 und
eine zweite 3D-Aufnahme 11 dargestellt. Die erste 3D-Aufnahme 10 wird
durch optisches Erfassen der Abformung 6 aus 1 und
von Teilen der Nachbarzähne 2 und 3 erzeugt.
Die Abformung 6 weist eine Abdruckfläche 12 auf,
die eine Gegenfläche zu der Okklusalfläche 7 aus 1 des
Gegengebisses 4 darstellt. Die Abformung 6 muss
so bemessen sein, dass die Okklusalflächen 8, 9 der
Nachbarzähne 2, 3 möglichst
unbedeckt bleiben, um auf der ersten Aufnahme 10 zur Korrelation
erkennbar zu sein. Die zweite 3D-Aufnahme 11 umfasst den
präparierten Zahn 13 mit der Präparation 14 und
Teile der Nachbarzähne 2, 3 mit ihren
Okklusalflächen 8, 9. Die zweite 3D-Aufnahme 11 wurde
nach dem Entfernen der Formmasse 5 und dem Präparieren
erzeugt. Die erste 3D-Aufnahme 10 wird mit der zweiten
3D-Aufnahme 11 in Korrelation zueinander gebracht, indem die übereinstimmenden
Teile der Okklusalflächen 8, 9 der Nachbarzähnen 2, 3 in
beiden 3D-Aufnahmen 10, 11 überlagert
werden. Die Korrelation kann automatisch erfolgen, indem mittels
eines Computers die Teile der Okklusalflächen 8, 9 erkennt
und überlagert werden. Falls die automatische Korrelation
nicht erfolgen kann, weil die Okklusalflächen 8, 9 nicht
als solche erkannt werden, wird eine manuelle Korrelation durchgeführt.
Bei der manuellen Korrelation werden mindestens drei markante Punkte 15, 16 und 17 auf
der Okklusalfläche 8 im ersten 3D-Modell 10 und anschließend
zu den Punkten 15, 16 und 17 entsprechende
drei Punkte 15', 16' und 17' auf der Okklusalfläche 9 des
zweiten 3D-Modells 11 durch einem Benutzer ausgewählt.
Die Punkte 15, 16 und 17 werden mit den
Punkten 15', 16' und 17' in Übereinstimmung gebracht
und somit die Korrelation der beiden 3D-Aufnahmen 10, 11 zueinander
ermittelt.
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In
der 3 ist die zweite 3D-Aufnahme 11 mit dem
präparierten Zahn 13 und seinen Nachbarzähnen 2, 3 wie
in 2 dargestellt. Die Präparation 14 weist
einen Präparationsrand 20 auf, der die bearbeitete
Präparationsoberfläche 21 der Präparation 14 von
der nicht bearbeiteten Oberfläche 22 des präparierten
Zahns 13 trennt. Der Präparationsrand 20 wird aus
der zweiten 3D-Aufnahme 11 manuell oder automatisch ermittelt.
Bei der manuellen Ermittlung wird der Präparationsrand 20 mittels
eines Eingabemittels, wie einer Computermaus, markiert. Bei der
automatischen Ermittlung wird ein Punkt 23 am Präparationsrand 20 durch
den Benutzer ausgewählt oder automatisch computergestürzt
erkannt und ausgehend von diesem Punkt 23 wird mittels
einer computergestürzten Kantenverfolgung der restliche
Verlauf des Präparationsrandes 20 ermittelt.
-
Darüber
hinaus wird die erste 3D-Aufnahme 11 zur Kontrolle der
Oberflächenbeschaffenheit der Präparation 14 verwendet,
wobei die Präparation 14 auf Unebenheiten untersucht
wird, die bei einem fehlerhaften Schleifprozess oder bei einem starken
kariösen Befall des zu präparierenden Zahns entstehen können.
Es werden Rauhigkeitskennwerte an der Präparationsoberfläche 21 mittels
computergestützter Verfahren gemessen. Teilflächen 24 mit
Rauhigkeitskennwerten, die einen festgelegten Toleranzbereich um
einen gewünschten Ruhigkeitswert überschreiten,
werden rot markiert. Teilflächen 25, die den Toleranzbereich
unterschreiten werden grün markiert. Vor der Messung der
Rauhigkeit wird ein Ruhigkeits wert an einer gesunden Zahnoberfläche
wie an den Okklusalflächen 8, 9 der Nachbarzähne 2, 3 bestimmt,
um als Referenzwert zur Bestimmung der relativen Rauhigkeit zu dienen.
-
Die
funktionale Abhängigkeit der Rauhigkeitskennwerte aus der
ersten 3D-Aufnahme zu der tatsächlichen Rauhigkeit wird
experimentell bestimmt, so dass Kameraartefakte nicht als tatsächliche
Rauhigkeit interpretiert werden.
-
Die
Rauhigkeitskennwerte müssen in einem festgelegtem Toleranzbereich
liegen, um die Stabilität einer Krone zu gewährleisten,
das auf die Präparation 14 passgenau aufgesetzt
wird und mittels Zahnzement verbunden wird. Bei zu glatten Teilflächen 25 und 31 und 32 aus 4 verringert
sich die Haftung des Zahnzements zur Verbindung der Präparation 14 mit
der Krone, wogegen zu raue Teilflächen der Präparationsoberfläche 21 am
Restaurationsrand zu klinisch intolerable Passungenauigkeiten führen.
Ein Rauhigkeitskennwert wird vor der Messung an einer gesunden Zahnoberfläche,
wie den Okklusalflächen 8, 9 der Nachbarzähne 2, 3,
bestimmt und als Referenzwert verwendet. Auf diese Weise kann zumindest
eine relative Messung der Rauhigkeit durchgeführt werden,
um festzustellen, ob die untersuchten Teilflächen 24, 25 und 31, 32 aus 4 glatter
oder rauer als die Oberfläche gesunder, nicht beschliffener
Nachbarzähne sind.
-
Am
Präparationsrand 20 liegen Präparationsrandflächen 26 an.
Die Präparationsrandflächen 26 dürfen
eine festgelegte Welligkeit nicht überschreiten, denn ein
Restaurationsrand einer zu den Präparationsrandflächen 26 komplementär
passenden Krone kann nur bis zu einer bestimmten Welligkeit hergestellt
werden. Ein Zacken aufweisender Präparationsrand 20 beispielsweise
ist nicht komplementär reproduzier bar. Präparationsrandflächen 26 mit
einer Welligkeit außerhalb eines festgelegten Toleranzbereichs
werden markiert und können zur Korrektur nachbeschliffen
werden.
-
In
der 4 ist eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie
AA aus der 3 mit der Präparation 14 und
den Nachbarzähnen 2, 3 dargestellt. Über
der Präparation 14 ist die Abdruckfläche 12 aus
der ersten 3D-Aufnahme 10 in 2 dargestellt.
Die Abdruckfläche 12 stellt die Okklusalfläche
des Gegengebisses 4 an der Stelle der Präparation 14 dar.
Die Präparation 14 weist eine Einschubachse 30 auf,
die als Symmetrieachse der seitlichen Präparationswände 31 und 32 bestimmt
wird. Eine passende Krone wird auf die Präparation 14 entlang
dieser Einschubachse 30 aufgesetzt. Ein erster Abstand 33 zwischen
einer Okklusalfläche 34 der Präparation 14 und
der Abdruckfläche 12 des Gegengebisses 4 wird parallel
zur Einschubachse 30 ermittelt. Der erste Abstand 33 kann
automatisch computergestützt berechnet werden.
-
Die
Abstandsvektoren für den Abstand 33 sind alle
parallel zur Einschubsachse (d. h. parallel zur z-Achse im 3D-Koordinatensystem).
Teilflächen 34 und 35 mit einem ersten
Abstand 33, der größer als der festgelegte
Toleranzbereiches 36 mit einem minimalen ersten Abstand 37 und
einem maximalen ersten Abstand 38 ist, werden rot markiert.
Teilflächen 39 mit einem ersten Abstand 33,
der kleiner als der festgelegter Toleranzbereich 36 mit
einem minimalen Abstand 37 und einem maximalen Abstand 38, werden
grün markiert. Innerhalb des Toleranzbereiches wird die
Farbintensität des Grüns entsprechend der Nähe
zu den Intervallgrenzen 37 und 38 verändert
bzw. codiert. Beispielsweise kann die Farbintensität von
Teilflächen mit einem ersten Abstand 33 innerhalb
des Toleranzbereichs 36 vom gewünschtem ersten
Abstand 40 zu den Randwerten 37, 38 des
Toleranzbereichs 36 hin zunehmen.
-
Der
Toleranzbereich 36 wird um einen gewünschten ersten
Abstand 40 festgelegt, der die Stabilität einer
mit der Präparation 14 verbundenen Krone gewährleistet.
-
Die
Lage des Toleranzbereiches 36 in z-Richtung wird um einen
gewünschten ersten Abstand 40 definiert, der für
die optimale mechanische Stabilität und für die
gewünschten optische Eigenschaften der Krone erforderlich
ist.
-
Die
Präparationswände 31 und 32 weisen Abstände 31.2 und 32.2 zu
den Nachbarzähnen 2 und 3 auf. Zu geringe
Abstände 31.2 und 32.2 führen zu
einer geringen Materialdicke der Kronenwand, so dass die Anforderungen
an die Stabilität und die ästhetisch optischen
Eigenschaften der Krone nicht erfüllt werden. Darüber
hinaus müssen die Abstände 31.2 und 32.2 lang
genug sein, um den Einsatz der Krone entlang der Einschubachse 30 zu
ermöglichen. Eine Einschubachse 30, die schräg
zu den Nachbarzähnen 2 und 3 ausgerichtet
ist, erfordert folglich längere Abstände 31.2 und 32.2.
-
In
der 5 ist eine Schnittansicht der gefertigten Präparation 14 und
den Nachbarzähnen 2, 3 wie in 4 dargestellt.
Eine gewünschte Präparation 50 weist
einen zweiten Abstand 51 zu der gefertigten Präparation 14 auf,
wobei der zweite Abstand 51 senkrecht zur Präparationsoberfläche 21 der
Präparation 14 gemessen wird. Teilflächen
der Präparationsoberfläche 21 mit einem
zweiten Abstand 51, der sich außerhalb eines festgelegten
Toleranzbereichs 52 befindet, werden farblich markiert.
Teilflächen 53 der Präparationsoberfläche 21 deren
zweiter Abstand 51 die erste Grenze 54 des Toleranzbereichs 52 zur
Präparation 14 hin überschreiten, werden
rot markiert. Teilflächen 55 der Präparationsoberfläche 21 deren
zweiter Abstand 51 die zweite Grenze 56 des Toleranzbereichs 52 von
der Präparation 14 weg überschreiten,
werden grün markiert.
-
In
der 6 ist ein Teil der Schnittansicht der Präparation 14 aus 4 dargestellt
und umfasst die Präparationswand 31. Es ist ein
Verfahrensschritt zur Kontrolle eines Winkels 60 zwischen
der Präparationswand 31 und der Einschubachse 30 dargestellt. Diese
Verfahrensschritt läuft computergestützt automatisch
ab. Aus Gründen der Obersichtlichkeit wurde eine Parallele 30' zur
Einschubachse 30 dargestellt. In einem zur Okklusalfläche 34 gerichteten
mastikalen Bereich 61 sowie im einem zum Zahnhals gerichteten
zervikalen Bereich 62 wird der Winkel 60 dadurch
ermittelt, dass im ersten Schritt jeweils zwei Punkte 63, 64 und 65, 66 an
möglichst ebenen Teilflächen 67 und 68 ausgewählt
und linear approximiert werden und im zweiten Schritt der Winkel 60 zwischen
den linearen Approximationen 69, 70 und der Einschubachse 30 ermittelt
wird. Für die lineare Approximation können auch
mehr als zwei Punkte ausgewählt werden, so dass auch eine
Ausrichtung einer unebenen Fläche ermittelt werden kann.
Teilflächen deren Winkel 60 außerhalb
eines Toleranzbereichs sind, werden rot markiert. Der Toleranzbereich
beinhaltet einen gewünschten Winkel für den jeweiligen Teilbereich 61 oder 62.
Die Punkte 63, 64, 65 und 66 werden
in festgelegten Abständen 71, 72, 73 und 74 vom
Präparationsrand 20, die parallel zur Einschubachse 30 gemessen
werden, ausgewählt. Dadurch wird eine objektive Bewertung
verschiedener Präparationen hinsichtlich des Winkels 60 ermöglicht.
Die lineare Approximation wird computergestürzt automatisch
durchgeführt.
-
Darüber
hinaus ist ein weiterer Verfahrensschritt zur Kontrolle eines dritten
Abstandes 75 zwischen dem Präparationsrand 20 und
einer Gingivaoberfläche 76 dargestellt.
-
Falls
der vierte Abstand 75 geringer als die untere Grenze 77 des
festgelegten Toleranzbereichs ist, so werden die Teilflächen 78 zwischen
dem Präparationsrand 20 und der unteren Grenze 77 rot
markiert. Teilflächen die einen dritten Abstand aufweisen, der
größer als die obere Grenze 79 sind,
werden grün markiert.
-
In
der 7 ist eine 3D-Ansicht der Präparation 14 und
des Gegengebisses 4 aus 4 dargestellt.
Das verwendete CAD-Verfahren ermöglicht Schnittdarstellungen
an beliebiger Stelle des Gegengebisses 4 auszuwählen
und anzuzeigen. Darüber hinaus ermöglichen das
verwendete CAD-Verfahren Punkte an dargestellten Oberflächen
auszuwählen und den Abstand zwischen diesen Punkten zu
ermitteln. In 7 wurde ein Punkt 80 auf
der Okklusalfläche 34 und ein Punkt 81 auf
der Abdruckfläche 12 ausgewählt und rot
markiert. Ein Abstand 82 zwischen den Punkten 80 und 81 wurde
ermittelt und als blauer Strich dargestellt. Im Gegensatz zum Abstand 33 aus 4 ist
der Abstand 82 nicht parallel zu der Einschubachse 30.
Dadurch lässt sich manuell prüfen, ob bestimmte
Abstände sich innerhalb ihres Toleranzbereichs befinden.
Beispielsweise lässt sich der Abstand 51 der Präparation 14 zu
der gewünschten Präparation 50 aus 5 sowie
der Abstand 33 aus 4 manuell
prüfen.
-
In
der 8 wird die zweite 3D-Aufnahme 11 mit
der Präparation 14 und Teilen von Nachbarzähnen 2, 3 erstellt,
indem eine optische Aufnahmevorrichtung 90 aus drei verschiedenen
Richtungen 91, 92 und 93 Aufnahmen erzeugt,
die zur Erstellung der zweiten 3D-Aufnahme 11 zusammengesetzt
werden. Eine der Aufnahmen in der Richtung 92 erfolgt parallel
der Einschubachse und als Referenzaufnahme für das Festlegen
eines Koordinatensystems 94 dient. Dabei kann beispielweise
die Einschubachse 30 als die Z-Achse definiert werden.
-
Falls
keine der Aufnahmen in der Richtung der Einschubachse 30 erfolgt,
muss die Einschubachse 30 nachträglich in der
zweiten 3D-Aufnahme 11 festgelegt werden, um beispielsweise
den ersten Abstand 33 aus 4 entlang
der Einschubachse 30 messen zu können.
-
In
der 9a ist eine dritte optische 3D-Aufnahme 100 des
Zahns 101 vor dem Präparieren sowie seiner Nachbarzähne 2 und 3 dargestellt.
Die Nachbarzähne weisen markante Punkte 15, 16 und 17 auf.
-
In
der 9b ist die erste 3D-Aufnahme 11 des präparierten
Zahns 14 gezeigt, die unter Verwendung der übereinstimmenden
markanten Punkte 15', 16' und 17' in
Korrelation zu der dritten 3D-Aufnahme 100 aus 9a gebracht
wurde. Aus der korrelierten Aufnahme, bestehend aus der ersten 3D-Aufnahme 11 und
der dritten 3D-Aufnahme 100 lässt sich ein Abstand 102 zwischen
der Oberfläche der Präparation 21 und
der Zahnoberfläche 103 des Zahn 101 vor dem
Präparieren bestimmen, wobei der Abstand 102 senkrecht
zur Präparationsoberfläche bestimmt wird.
-
In
der 10 ist eine erste 3D-Aufnahme einer Onlay-Präparation 110 dargestellt,
wobei die erste 3D-Aufnahme 11 mit der zweiten 3D-Aufnahme 10 der
Abformung des Gegengebisses aus 2 mit der
dritten 3D-Aufnahme 100 aus 9a des
Zahns vor dem Präparieren korreliert ist. Die gestrichelte
Linie repräsentiert die Zahnoberfläche 103 des
Zahns 101 vor dem Präparieren und die gewellte
Ebene stellt die Abdruckfläche 12 des Gegengebisses
aus 4 dar. Die Onlay-Präparation 110 umfasst
einen distalen Kasten 111, einen mesialen Kasten 112 und einen
okklusalen Kasten 113 (Isthmus) dar. Der distale Kasten 111 weist
die Präparationswände 114, 115 und 116 auf.
Der mesiale Kasten 112 weist die Präparationswände 117, 118 und 119 auf.
Darüber hinaus weist der okklusale Kasten 113 (Isthmus)
die seitlichen Präparationswände 120 und 121 auf.
Die seitlichen Präparationswände 114, 115 und 116 des distalen
Kastens 111 bilden eine Einschubachse 122 des
distalen Kastens. Die seitlichen Präparationswände 117, 118 und 119 bilden
die Einschubachse 123 des mesialen Kastens und die seitlichen
Präparationswände 120 und 121 bilden
die Einschubachse 124 des okklusalen Kastens. Die Präparationswände müssen
in ihrer Neigung so gestaltet sein, dass die Einschubachsen 122, 123 und 124 des
distalen Kastens 111, des mesialen Kastens 112 und
des okklusalen Kastens 113 möglichst übereinstimmen,
um ein Einsetzten eines Onlays entlang einer gemeinsamen Einschubachse
zu ermöglichen. Der Winkel der seitlichen Präparationswände 114, 115, 116, 117, 119, 120 und 121 zu
einer gemeinsamen Einschubachse 125 kann innerhalb eines
Toleranzbereichs zwischen 6° und 15° liegen. Teilflächen 126 der
Onlay-Präparation werden markiert, deren Winkel zur gemeinsamen
Einschubachse 125 außerhalb dieses Toleranzbereichs
liegen.
-
In
der 11 wird die erste optische 3D-Aufnahme 11 einer
Präparation 130 für ein Inlay dargestellt.
Die dargestellte Inlay-Präparation 130 ist labial angeordnet
und weist die konisch verlaufenden Präparationswände 131, 132 und 133 auf.
Darüber hinaus weist die Inlay-Präparation 130 einen
Präparationsboden 134 auf. Die erste 3D-Aufnahme 11 der
Inlay-Präparation 130 ist mit der dritten Aufnahme 100 des
Zahns vor dem Präparieren aus 9a koreliiert, das
durch ein gestricheltes Gitter dargestellt. Die seitlichen Präparationswände 131, 132 und 133 bilden eine
Einschubachse 135 der Inlay-Präparation 130 und
müssen einen Winkel zu dieser Einschubachse 135 aufweisen,
der innerhalb eines Toleranzbereichs zwischen 6° und 15° liegt.
Teilbereiche 136, deren Winkel außerhalb dieses
Toleranzbereichs liegen werden markiert. Eine weitere Anforderung
an die Inlay-Präparation 130 ist, dass der Abstand 102 zwischen
dem Präparationsboden 134 und der Zahnoberfläche 102 des
Zahns vor dem Präparieren mindestens 1,5 mm beträgt.
Bei Inlay's aus Metall muss eine weitere Anforderung der Inlay-Präparation 130 erfüllt
sein, nämlich dass die gegenüberliegenden Präparationswände 131 und 133 mindestens
einen Abstand von 1,5 mm aufweisen.
-
In
der 12 ist eine erste 3D-Aufnahme 11 einer
Präparation 140 für ein Veneer dargestellt,
die mit einer dritten 3D-Aufnahme 100 eines Frontzahns 141 korreliert
ist. Die Hauptanforderung an die Veneer-Präparation 144 ist,
dass die labiale Zahnoberfläche 103 des Frontzahns 141 zur
Präparationsoberfläche 21 einen Abstand 102 aufweist,
der innerhalb eines Toleranzbereichs zwischen 0,3 mm und 0,8 mm
liegt.
-
In
der 13 ist eine erste 3D-Aufnahme 11 von
der Präparation 14 des Zahns 1, einer
zweiten Präparation 150 des Nachbarzahns 2 und
einer dritten Präparation 151 des Nachbarzahns 3 dargestellt. Die
erste 3D-Aufnahme 11 der drei Präparationen 14, 150 und 151 ist
mit der dritten 3D-Aufnahme 100 der Zähne 1, 2 und 3 vor
dem Präparieren korreliert, wobei die dritte 3D-Aufnahme 100 durch
gestrichelte Linien dargestellt ist. Die Präparationen 14, 150 und 151 bilden
zusammen eine Präparation 152 für eine Brücke.
Die einzelnen Präparationen 14, 150 und 151 müssen
die Anforderungen an eine Vollkronen-Präparation erfüllen,
die in den Figuren 4 bis 7 erläutert
wurden. Die Präparationswände 31 und 32 der
Vollkronen-Präparation 14 bilden eine Einschubachse 30.
Die Präparationswände 153 und 154 bilden
eine Einschubachse 155 der Vollkronen-Präparation 150 und
die Präparationswände 156 und 157 bilden
die Einschubachse 158 der Vollkronen-Präparation 151.
Eine Hauptanforderung an die Brücken-Präparation 152 ist,
dass die Einschubachsen 30, 155 und 158 der
einzelnen Präparationen 14, 150 und 151 parallel
zueinander und zu einer gemeinsamen Einschubachse 159 der
Brücken-Präparation 152 ausgerichtet
sind. Dadurch wird das Einbringen einer ungeteilten Brücke
entlang einer gemeinsamen Einschubachse 159 ermöglicht.
-
In
der 14 ist ein Implantat 160 im Kieferknochen 161 dargestellt.
Ein über eine Gingivaoberfläche 162 hinausgehender
Implantataufbau 163 weist eine Vollkronen-Präparation 14 wie
in 3 auf. Der Implantataufbau 163 kann ein
vom Implantat trennbares Abutment sein oder ein nichttrennbarer Fortsatz
des Implantats sein. Die Vollkronen-Präparation 14 des
Implantats 161 weist eine Einschubachse 30 auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die dargestellte
Präparation 14 eines Implantats 161 nach
den gleichen Kriterien wie in 4 bis 7 dargestellt
beurteilt werden.
-
- 1
- zu
präparierender Zahn
- 2
- Nachbarzahn
- 3
- Nachbarzahn
- 4
- Gegengebiss
- 5
- Formmasse
- 6
- Abdruck
- 7
- Okklusalfläche
- 8
- Okklusalfläche
- 9
- Okklusalfläche
- 10
- zweite
3D-Aufnahme
- 11
- erste
3D-Aufnahme
- 12
- Abdruckfläche
- 13
- präparierter
Zahn
- 14
- Präparation
- 15,
16 und 17
- markante
Punkte
- 15',
16' und 17'
- entsprechende
drei Punkte
- 20
- Präparationsrand
- 21
- Präparationsoberfläche
- 22
- nicht
bearbeiteten Oberfläche
- 23
- Punkt
- 24
- Teilflächen
- 25
- Teilflächen
- 26
- Präparationsrandflächen
- 30
- Einschubachse
- 31,
32
- Präparationswände
- 31.1,
32.1
- Einzelvektoren
- 31.2,
32.2
- dritter
Abstand zu den Nachbarzähnen
- 33
- erster
Abstand
- 34
- Okklusalfläche
- 35
- Teilflächen
- 36
- Toleranzbereich
- 37
- minimalen
ersten Abstand
- 38
- maximalen
ersten Abstand
- 39
- Teilflächen
- 40
- gewünschten
ersten Abstand
- 50
- gewünschte
Präparation
- 51
- zweiter
Abstand
- 52
- Toleranzbereich
- 53
- Teilflächen
- 54
- erste
Grenze
- 55
- Teilflächen
- 56
- zweite
Grenze
- 60
- Winkel
- 61
- mastikaler
Bereich
- 62
- zervikaler
Bereich
- 63,
64, 65, 66
- Punkte
- 67,
68
- ebene
Teilflächen
- 69,
70
- linearen
Approximationen
- 71,
72, 73, 74
- Abstände
- 75
- vierter
Abstand
- 76
- Gingivaoberfläche
- 77
- untere
Grenze
- 78
- Teilflächen
- 80,
81
- Punkte
- 82
- Abstand
- 90
- Aufnahmevorrichtung
- 91,
92 und 93
- Richtungen
- 94
- Koordinatensystem
- 100
- 3D-Aufnahme
- 101
- Zahn
- 102
- Abstand
- 103
- Zahnoberfläche
des Zahns 101
- 110
- Onlay-Präparation
- 111
- Distaler
Kasten
- 112
- Messialer
Kasten
- 113
- Okklusaler
Kasten
- 114,
115 und 116
- seitliche
Präparationswände des distalen Kastens 112
- 117,
118 und 119
- seitliche
Präparationswände des messialen Kastens
- 120,
121
- seitliche
Präparationswände des okklusalen Kastens 113
- 122,
123 und 124
- Einschubachsen
- 125
- gemeinsame
Einschubachse
- 126
- Teilflächen
- 130
- Inlay-Präparation
- 131,
132 und 133
- seitliche
Präparationswände
- 134
- Präparationsboden
- 135
- Einschubachse
- 136
- Teilbereiche
- 140
- Veneer-Präparation
- 141
- Frontzahn
- 144
- Veneer-Präparation
- 150
- zweite
Präparation des Nachbarzahns 2
- 151
- dritte
Präparation des Nachbarzahns 3
- 152
- Brückenpräparation
- 153,
154
- Präparationswände
- 155
- Einschubachse
- 156,
157
- Präparationswände
- 158
- Einschubachse
- 159
- gemeinsame
Einschubachse
- 160
- Implantat
- 161
- Kieferknochen
- 162
- Gingivaoberfläche
- 163
- Implantataufbau
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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