DE102011014555A1

DE102011014555A1 - Verfahren zur Planung einer Zahnersatzimplantatanordnung und Referenzanordnung

Info

Publication number: DE102011014555A1
Application number: DE102011014555A
Authority: DE
Inventors: Roland Pardeller; Andreas Geier
Original assignee: ZFX Innovation GmbH
Current assignee: ZFX Innovation GmbH
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2012-09-27
Also published as: US20130252202A1; EP2663255A2; WO2012126924A3; WO2012126924A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Zahnersatzimplantatanordnung umfassend die Schritte: – lösbares Verbinden einer Referenzanordnung am Gebiss eines Patienten und/oder an mit dem Kiefer des Patienten in räumlich fester Verbindung stehenden Hilfspunkten, – Ausrichten einer räumlichen Lage der Referenzanordnung relativ zu einem externen Referenzsystem, – gleichzeitige dreidimensionale Erfassung des Gebisses, des Kiefers und charakteristischer Elemente der Referenzanordnung und Generierung eines entsprechenden Datensatzes, – Erzeugung eines virtuellen Modells des Gebisses und/oder des Kiefers auf Basis des generierten Datensatzes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Zahnersatzimplantatanordnung.
Herkömmlicherweise werden Zahnersatzimplantatanordnungen geplant, indem zunächst mit Hilfe eines Abdrucks eines Gebisses eines Patienten ein reales Modell des Gebisses angefertigt wird. Das reale Modell gibt die Lageverhältnisse der Zähne zueinander (sogenannte Okklusion) sowie die Topographie des Zahnfleischs weitgehend exakt wieder. Anschließend wird mit Hilfe einer Wachsmodellierung – sog. ”Wax-up” – eine Vorplanung der Zahnersatzimplantate vorgenommen. Das Wachsmodell liefert damit einen ersten Eindruck, wie die fehlenden natürlichen Zähne des Patienten durch Zahnersatzimplantate ersetzt werden können.
Das Wachsmodell dient als Vorlage zur Erstellung eines weiteren Modells aus Material, das bei Röntgenaufnahmen einen hinreichend guten Kontrast liefert, sog. radioopakes Material. Das Modell aus radioopakem Material wird dem Patienten eingesetzt und – falls erforderlich – angepasst. Mit eingesetztem Modell wird von dem Kiefer des Patienten eine Computertomographie (CT) oder eine dentale Volumentomographie (DVT) angefertigt. Die dadurch erhaltenen Daten geben Aufschluss, wie das Modell relativ zu den Zähnen und dem Kiefer liegt. Anhand der Daten wird anschließend unter Zuhilfenahme eines Implantatplanungsprogramms eine abschließende Planung der Implantatpositionen und insbesondere der vorzunehmenden Bohrungen zur Verankerung des Implantats bzw. der Implantate durchgeführt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren sind zumindest zwei Sitzungen mit dem Patienten erforderlich, da das ”Wax-up” und die Anfertigung des Modells aus radioopakem Material mit erheblichem Zeitaufwand verbunden sind, die zudem nur von spezialisiertem Personal durchgeführt werden können, was entsprechende Kosten nach sich zieht. Problematisch ist außerdem oftmals eine korrekte Positionierung des Modells aus radioopakem Material im Mundraum des Patienten und eine lagegenaue Ausrichtung des Patienten selbst bei der CT- oder der DVT-Untersuchung. Ferner sind nachträgliche Änderungen des Modells nur unter vergleichsweise großem Aufwand möglich. Falls der Patient entscheidet, dass der durch das Modell erzeugte Gesamteindruck nicht befriedigend ist, müssen die ”Wax-up”-Prozedur und die Anfertigung des radioopaken Modells wiederholt werden.
Ein weiterer Nachteil des vorstehend beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass erst nach Durchführung der CT oder der DVT entschieden werden kann, ob der chirurgische Eingriff zur Implantation der Zahnersatzimplantatanordnung auch tatsächlich wie geplant durchgeführt werden kann, da erst danach feststeht, wie der Zustand des Kieferknochens ist. Unter Umständen muss das Modell überarbeitet werden, was eine Wiederholung der vorstehend genannten Schritte erforderlich macht.
Insgesamt ist festzuhalten, dass das vorstehend beschriebene Verfahren zwar in der Regel gute Ergebnisse liefert, allerdings ist es mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das eine schnellere und kostengünstigere Planung von Zahnersatzimplantatanordnungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren den Schritt eines lösbaren Befestigens einer Referenzanordnung am Patienten, insbesondere Gebiss eines Patienten oder an mit dem Kiefer des Patienten in räumlich fester Verbindung stehenden Hilfspunkten. Derartige Hilfspunkte können beispielsweise temporäre Hilfsimplantate zum Befestigen der Referenzanordnung sein. Die Befestigung der Referenzanordnung an dem Gebiss oder an den Hilfspunkten stellt sicher, dass die genannten Komponenten in fester räumlicher Beziehung zueinander stehen.
Anschließend wird die räumliche Lage der Referenzanordnung relativ zu einem externen Referenzsystem ausgerichtet. Dadurch werden letztlich auch das Gebiss und der Kiefer des Patienten in eine definierte Lage gebracht.
Nach dem Ausrichten der Referenzanordnung werden gleichzeitig das Gebiss, der Kiefer und charakteristische Elemente der Referenzanordnung dreidimensional erfasst und ein entsprechender Datensatz wird generiert. Auf Basis des generierten Datensatzes wird ein virtuelles Modell des Gebisses und/oder des Kiefers erzeugt. Das virtuelle Modell ist aufgrund der vorher vorgenommenen Ausrichtung der Referenzanordnung bezüglich eines externen Referenzsystems eindeutig im Raum orientiert und kann daher zur weiteren Planung einer Zahnersatzimplantatanordnung herangezogen werden.
Mit anderen Worten findet im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren gleich zu Beginn der Planung eine dreidimensionale Erfassung der Ist-Situation des Gebisses des Patienten und seines Kiefers statt. Der dabei gewonnene Datensatz ist aufgrund der Ausrichtung der Referenzanordnung und deren Befestigung an dem Gebiss und/oder an entsprechenden Hilfspunkten eindeutig festgelegt, sodass die anschließenden Planungsschritte vereinfacht werden.
Es versteht sich, dass unter dem Begriff ”Zahnersatzimplantatanordnung” sowohl einzelne Zahnersatzimplantate als auch Anordnungen und Kombinationen mehrerer einzelner Zahnersatzimplantate verstanden werden können.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand des virtuellen Modells eine computergestützte virtuelle Vorplanung der Zahnersatzimplantatanordnung vorgenommen. D. h. das aus dem Datensatz erzeugte virtuelle Modell wird in ein geeignetes Planungsprogramm eingespeist. Die Bestimmung der räumlichen Lage der charakteristischen Elemente der Referenzanordnung, beispielsweise bestimmte Referenzmarker, vereinfacht die Referenzierung des Datensatzes, da in derartigen Planungsprogrammen die Soll-Lage der charakteristischen Elemente hinterlegt ist oder hinterlegt werden kann. Mit anderen Worten schaffen diese Elemente ein eindeutiges Bezugssystem. Mit anderen bildgebenden Methoden erhobene Datensätze können auf Basis dieses Bezugssystem auf einfache Weise eingebunden werden.
Mit Hilfe des Programms wird anschließend geplant, welche Implantate wo zum Einsatz gelangen. Die Form und Position der Zahnersatzimplantatanordnung kann aufgrund des räumlich eindeutig referenzierten virtuellen Modells angepasst und optimiert werden. Insbesondere wird das virtuelle Modell unmittelbar zur Vorplanung genutzt.
Ferner kann im Rahmen der virtuellen Vorplanung ein virtuelles Zahnersatzimplantatmodell und/oder ein virtuelles Modell des Mundraums des Patienten erstellt werden, das als Grundlage für weitere Planungsschritte dienen kann.
Das virtuelle Zahnersatzimplantatmodell und/oder das virtuelle Modell des Mundraums des Patienten – oder zumindest ein Modell eines Teils des Mundraums – können dem Patienten vergleichsweise rasch nach Abschluss der dreidimensionalen Erfassung des Gebisses und des Kiefers vorgelegt werden, sodass die Vorplanung – und damit wesentliche Teile der Planung der Zahnersatzimplantatanordnung – bereits während einer Sitzung durchgeführt werden können. Die Existenz des virtuellen Zahnersatzimplantatmodells und/oder des virtuellen Modells des Mundraums des Patienten ermöglichen es ferner, auf einfache Weise Änderungen an dem Modell vorzunehmen, die sofort visualisiert werden können. Außerdem kann auf Basis der vorliegenden Daten bereits eine Kostenschätzung vorgenommen werden, sodass dem Patienten schnell alle zur Entscheidungsfindung wesentlichen Informationen zur Verfügung gestellt werden können.
Nach Freigabe des Zahnersatzimplantatmodells und/oder des virtuellen Modells des Mundraums – gegebenenfalls nach der Durchführung von Anpassungen und/oder Änderungen – kann zumindest ein Teil der Komponenten der Zahnersatzimplantatanordnung unter Rückgriff auf die Daten des virtuellen Zahnersatzimplantatmodells maschinell angefertigt werden. Mit anderen Worten können die elektronisch vorliegenden Daten des Zahnersatzimplantatmodells direkt geeigneten Maschinen oder Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden, sodass eine Anfertigung der benötigten Komponenten ohne Zeit- und/oder Präzisionsverluste gewährleistet ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann die Erfassung des Gebisses, des Kiefers und der charakteristischer Elemente der Referenzanordnung mit Hilfe einer Computertomographie oder einer dentalen Volumentomographie erfolgen. Die genannten bildgebenden Verfahren liefern ein exaktes Abbild der vorliegenden Situation. Die entsprechenden Datensätze können rasch und problemlos elektronisch weiter ver- und bearbeitet werden.
Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Komponente des externen Referenzsystems, insbesondere eine Referenzebene, durch einen Lichtstrahl, insbesondere durch einen Laserstrahl, auf die Referenzanordnung projiziert wird. Die Ausrichtung der Referenzanordnung kann sich an der Referenzebene orientieren. Nach abgeschlossener Ausrichtung ist die Referenzanordnung in einer vordefinierten Position relativ zu der Referenzebene angeordnet, deren Lage wiederum bekannt ist und z. B. in Bezug auf den Gantry eines CT-Geräts eindeutig definiert ist. Beispielsweise wird die Referenzanordnung in eine im Wesentlichen horizontal angeordnete Referenzebene gebracht. Eine Positionierung der Referenzanordnung innerhalb der Referenzebene und/oder parallel dazu kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein markanter Punkt im Kopfbereich des Patienten relativ zu einer weiteren Markierung, insbesondere einer Lasermarkierung, ausgerichtet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Referenzanordnung mittels einer Abdruckmasse am Gebiss und/oder – direkt oder indirekt – am Kiefer des Patienten lösbar befestigt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Referenzanordnung zur lösbaren Verbindung mit einem Gebiss und/oder einem Kiefer eines Patienten, umfassend:

– eine Verbindungseinheit zur Herstellung einer lösbaren Verbindung der Referenzanordnung mit dem Gebiss und/oder mit mit dem Kiefer des Patienten in räumlich fester Verbindung stehenden Hilfspunkten,
– eine in Gebrauchslage extraoral angeordnete Ausrichtanordnung, die mit der Verbindungseinheit starr verbunden ist und die derart ausgestaltet ist, dass die Referenzanordnung relativ zu einem externen Referenzsystem ausrichtbar ist, und
– zumindest drei Referenzelemente, die jeweils eine vorbestimmte Position in Bezug auf die Referenzanordnung aufweisen.

Die Referenzelemente bilden ein festes Bezugsystem, das wiederum mit Hilfe der Ausrichtanordnung mit einem externen Referenzsystem gekoppelt werden kann. Durch die lösbare Verbindung der Verbindungseinheit mit dem Patienten werden auch das Gebiss und/oder der Kiefer in einen festen räumlichen Bezug gebracht. Mit anderen Worten ermöglicht die Referenzanordnung eine Ausrichtung eines Gebisses und/oder eines Kiefers eines Patienten, um diese in einer bekannten räumlichen Lage dreidimensional erfassen und die entsprechenden Daten für weitere Behandlungsschritte und/oder eine Planung einer Zahnersatzimplantatanordnung nutzen zu können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest eine Teilmenge der Referenzelemente an der Verbindungseinheit angeordnet. Es können auch alle Referenzelemente dort vorgesehen sein. Insbesondere sind die Referenzelemente in Gebrauchslage zumindest zum Teil intraoral angeordnet. Die räumliche Nähe der Referenzelemente zu dem Gebiss bzw. zu dem Kiefer ermöglicht eine genauere Festlegung der Lage der einzelnen Komponenten des Gebisses bzw. des Kiefers relativ zu dem durch die Referenzelemente festgelegten Bezugssystem.
Die Ausrichtanordnung weist insbesondere zwei schräg zueinander angeordnete Oberflächen auf, die derart ausgebildet sind, dass sie zur Ausrichtung der Referenzanordnung relativ zu zumindest einer Referenzebene des Referenzsystems geeignet sind. Die Oberflächen schließen beispielsweise einen Winkel zwischen etwa 30° und 150°, bevorzugt einen Winkel zwischen etwa 60° bis 120°, ein.
Die Oberflächen können in Gebrauchslage im Wesentlichen vertikal angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Oberflächen derart ausgebildet, dass auf sie zumindest eine Referenzebene optisch projizierbar ist, um ein Ausrichten der Referenzanordnung relativ zu der Referenzebene zu ermöglichen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Beschaffenheit der Oberflächen so gestaltet ist, dass die optische Projektion der Referenzebene gut erkennbar ist. Beispielsweise ist die Oberfläche zu diesem Zweck aufgeraut.
Eine Referenzebene lässt sich auf einfache Weise durch einen Laser projizieren. Die durch den Laser erzeugte Referenzebene kann zur Ausrichtung einer an den Oberflächen vorgesehenen Markierung verwendet werden, d. h. die Lage der Referenzanordnung wird beispielsweise so lange verändert bis die Projektion der Referenzebene und die Markierung zur Deckung kommen oder parallel zueinander ausgerichtet sind. Beispielsweise können ein Strich, eine Kerbe oder eine Kante als Markierung fungieren.
Um eine Bedienung der Referenzanordnung und ihre räumliche Ausrichtung zu erleichtern, kann die Ausrichtanordnung griff- oder henkelartig ausgebildet sein. Insbesondere spannt die Ausrichtanordnung eine Ebene auf, die in Gebrauchslage bzw. in einer ausgerichteten Lage im Wesentlichen horizontal angeordnet ist. Die vorstehend genannten Oberflächen können an Außenflächen der Ausrichtanordnung, d. h. an in Gebrauchslage dem Gesicht des Patienten abgewandten Seiten, angeordnet sein.
Um eine Ausrichtung der Referenzanordnung in Bezug auf eine Sagittalebene des Patienten zu erleichtern, kann die Ausrichtanordnung an ihrer in Gebrauchslage oberen und/oder unteren Seite eine Markierung, insbesondere eine Kerbe, aufweisen, die im Wesentlichen in anterior-posteriorer Richtung verläuft. Die Kerbe kann beispielsweise so ausgerichtet werden, dass sie zwischen den Frontzähnen – falls vorhanden – platziert wird.
Ein kompakter Aufbau der Referenzanordnung ergibt sich, wenn die Ausrichtanordnung und die Verbindungseinheit im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind und/oder im Wesentlichen eine gleiche Dicke aufweisen.
Eine effiziente und kostengünstige Ausführungsform der lösbaren Befestigung sieht die Verwendung einer Abdruckmasse vor. Die Verbindungseinheit kann daher eine Aufnahme für die Abdruckmasse aufweisen. Die Aufnahme umfasst insbesondere eine Vertiefung, die zumindest abschnittsweise von einer Randbegrenzung begrenzt wird.
Um sicherzustellen, dass die Abdruckmasse beim Lösen der Referenzanordnung von dem Gebiss des Patienten nicht auch von der Verbindungseinheit getrennt wird, kann die Randbegrenzung zumindest abschnittsweise mit einer Hinterschneidung versehen sein. Bei einem Aushärten der Abdruckmasse wird eine formschlüssige Verbindung zwischen der Abdruckmasse und der Randbegrenzung – und damit der Referenzanordnung – hergestellt. Die Aufnahme kann zusätzlich oder alternativ Retentionsöffnungen aufweisen, die sich von einer in Gebrauchslage oberen zu einer in Gebrauchslage unteren Seite der Verbindungseinheit bzw. der Referenzanordnung erstrecken. Mit anderen Worten durchqueren die Retentionsöffnungen die Verbindungseinheit. Da sich deren Querschnitt zu der der Aufnahme abgewandten Seite der Verbindungseinheit hin aufweitet, wird bei einem Aushärten von der in die Retentionsöffnungen eingetretenen Abdruckmasse ebenfalls ein Formschluss erzeugt, der verhindert, dass sich die Abdruckmasse beim einem Entfernen der Referenzanordnung aus dem Mund des Patienten von der Referenzanordnung löst. Insbesondere weisen die Retentionsöffnungen einen konischen Querschnitt auf.
Die Aufnahme kann mit Distanzhaltern versehen sein, die sich von einem Boden der Aufnahme erstrecken und die insbesondere stegartig ausgebildet sind, um einen großflächigen Kontakt zwischen Teilen des Gebisses und dem Boden der Aufnahme zu verhindern.
Die Referenzelemente können lösbar mit der Referenzanordnung verbunden sein. Dies ermöglicht einerseits die Wiederverwendung der Referenzelemente, andererseits können diese an unterschiedlichen Stellen der Referenzanordnung positioniert werden, um beispielsweise unterschiedliche Bezugssysteme realisieren zu können.
Die Referenzelemente weisen insbesondere jeweils einen kugelförmigen Referenzkörper auf, der mit einem Schaft verbunden ist, wobei der Schaft in eine entsprechende Bohrung an der Referenzanordnung einführbar ist.
Die kugelförmige Ausgestaltung des Referenzkörpers ermöglicht eine präzise Bestimmung der Position des entsprechenden Referenzelements.
Durch die Verwendung von zumindest teilweise radioopakem Material für zumindest einen Abschnitt der Referenzelemente, bevorzugt für zumindest den Referenzkörper, wird die Positionsbestimmung der Referenzelemente erleichtert, da der von dem Material bei CT- oder DVT-Untersuchungen erzeugte Kontrast größer ist als der von natürlichen Materialien.
Gemäß einer einfach und kostengünstig herzustellenden Ausführungsform der Referenzanordnung sind die Verbindungseinheit und die Ausrichtanordnung einstückig ausgebildet und/oder aus Kunststoff, insbesondere Plexiglas hergestellt. Die Referenzanordnung kann daher zur einmaligen Verwendung vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Referenzanordnung gemäß zumindest einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in zumindest einer der eingangs beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen angegeben.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Referenzanordnung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Referenzanordnung in einer Perspektivansicht,
2 die Referenzanordnung der 1 in einer Draufsicht,
3 und 4 eine Frontansicht bzw. eine Seitenansicht der Referenzanordnung der 1 und
5 eine Ausführungsform eines Referenzelements.
1 zeigt einen Zentrierlöffel 10 mit einem Ausrichtabschnitt 12 und einem Löffelkörper 14. Der Ausrichtabschnitt 12 dient zur Ausrichtung der räumlichen Lage des Zentrierlöffels 10 relativ zu einem externen Referenzsystem, wenn der Zentrierlöffel 10 an einem Gebiss und/oder einem Kiefer eines Patienten befestigt ist. Zu diesem Zweck wird eine Aufnahme 16, die als eine Vertiefung des Löffelkörpers 14 ausgestaltet ist, mit einer Abdruckmasse versehen, in die das Gebiss und/oder der Kiefer des Patienten eingepresst wird. Es versteht sich, dass der Zentrierlöffel 10 sowohl am Unterkiefer als auch am Oberkiefer des Patienten zum Einsatz gelangen kann.
Nach dem Anbringen des Zentrierlöffels 10 an dem Patienten wird ein Aushärten der Abdruckmasse abgewartet. Der Zentrierlöffel 10 ist damit räumlich fest mit dem Patienten verbunden. Anschließend wird der Kopf des Patienten relativ zu einem externen Referenzsystem ausgerichtet, wie nachfolgend noch eingehender erläutert wird.
Bei dem Aushärten der Abdruckmasse wird diese gleichzeitig formschlüssig mit dem Zentrierlöffel 10 verbunden, da sie in Hinterschneidungen 18 in einem die Aufnahme 16 seitlich begrenzenden Randabschnitt 20 eingedrungen und dort ausgehärtet ist. Zusätzlich sind Retentionsöffnungen 22 vorgesehen, die den Löffelkörper 14 durchqueren und die in einem Querschnitt eine konische Form aufweisen, die sich zu der der Abdruckmasse abgewandten Seite des Löffelkörpers 14 hin aufweitet. Die Retentionsöffnungen 22 wirken dadurch in ähnlicher Form wie die Hinterschneidungen 18.
Um den beengten Verhältnissen im Mundraum des Patienten Rechnung zu tragen, kann der Löffelköper 14 insbesondere im retromolaren Bereich abgeflacht und/oder schmäler ausgeführt sein. Beispielsweise kann auch eine Absenkung des Randabschnitts 20 vorgesehen sein.
Um zu verhindern, dass das Gebiss großflächig an einem Boden 24 der Aufnahme 16 aufliegt, wenn der Zentrierlöffel 10 an dem Patienten befestigt ist, sind stegartige Distanzhalter 26 vorgesehen, die aus dem Boden 24 hervortreten.
Der Löffelkörper 14 weist eine Mehrzahl von Referenzelementbohrungen 28 auf, in die nachfolgend noch näher zu beschreibende Referenzelemente einsteckbar sind. Zur Festlegung eines Bezugsystems ist es nicht erforderlich, dass sämtliche Bohrungen 28 mit Referenzelementen bestückt werden. Durch die gezielte Bestückung bestimmter Bohrungen 28 können unterschiedliche Bezugssystem definiert werden. Die Bohrungen 28 durchdringen den Löffelkörper 14, sodass die Referenzelemente sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite aus in den Löffelkörper 14 eingesteckt werden können.
Der Ausrichtabschnitt 12 des Zentrierlöffels 10 weist eine bezüglich einer Kerbe 30 symmetrische Form auf. Die Kerbe 30 verläuft in einer Gebrauchslage des Zentrierlöffels 10 im Wesentlichen in einer anterior-posterioren Richtung. Bei einer Positionierung des Zentrierlöffels 10 wird die Kerbe 30 so ausgerichtet, dass sie in etwa zwischen den Frontzähnen des Patienten verläuft, wodurch eine Sagittalebene definiert wird. Die Kerbe 30 kann auch an der in 1 nicht sichtbaren Unterseite des Zentrierlöffels 10 vorgesehen sein, wie 3 zu entnehmen ist. Eine V-förmige Ausnehmung 31 erleichtert zusätzlich die korrekte Positionierung des Zentrierlöffels 10 bezüglich der Sagittalebene.
Nach einer Befestigung des Zentrierlöffels 10 wird der Kopf des Patienten ausgerichtet, indem eine Referenzebene auf senkrecht zu der Kerbe 30 verlaufende Stirnflächen 32 des griff- oder henkelartig ausgebildeten Ausrichtabschnitts 12 projiziert wird. Dabei wird die Referenzebene gleichzeitig auch auf Seitenflächen 34 des Ausrichtabschnitts 12 projiziert. Die Flächen 32, 34 sind in Gebrauchslage des Zentrierlöffels 10 im Wesentlichen vertikal angeordnet. Die Flächen 32, 34 schließen einen Winkel α ein, der ungleich Null oder 180° ist. Wenn eine Projektion der Referenzebene auf die Flächen 32, 34 parallel zu den jeweiligen oberseitigen und unterseitigen Begrenzungskanten der Flächen 32 und 34 verläuft, ist sichergestellt, dass sich der Zentrierlöffel 10 in der Referenzebene befindet. Eine Ausrichtung muss sich jedoch nicht notwendigerweise an den genannten Kanten orientieren. Alternativ oder zusätzlich können an den Flächen 32, 34 beispielsweise Markierungen in Form von Strichen und/oder Kerben vorgesehen sein.
Der Ausrichtabschnitt 12 des Zentrierlöffels 10 ermöglicht trotz seiner konstruktiv einfachen Ausgestaltung eine exakte Ausrichtung des Zentrierlöffels 10 in Bezug auf die Referenzebene. Da der Ausrichtabschnitt 12 einstückig mit dem Löffelkörper 14 ausgebildet ist, können Positionierfehler aufgrund einer unsachgemäßen Montage ausgeschlossen werden, die bei mehrteilig ausgeführten Zentrierlöffeln auftreten kann. Der Zentrierlöffel 10 kann beispielsweise ein kostengünstiges und als Wegwerfgegenstand konzipiertes Kunststoffteil sein. Insbesondere ist Acrylglas ein geeignetes Material zur Herstellung des Zentrierlöffels 10.
An dem Ausrichtabschnitt 12 sind Bohrungen 28' angeordnet, die ebenfalls mit Referenzelementen bestückt werden können, falls dies erforderlich sein sollte.
2 zeigt eine Draufsicht des Zentrierlöffels 10, um die relative Lage der Flächen 32, 34 zu verdeutlichen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α etwas über 105°. Es versteht sich, dass dieser Winkel je nach Bedarf variiert werden kann. Entscheidend ist lediglich, dass die Flächen 32, 34 nicht parallel sind, da sonst keine eindeutige Ausrichtung des Zentrierlöffels 10 bezüglich der Referenzebene erfolgen kann.
Im Bereich des Löffelkörpers 14 sind die Konturen der Hinterschneidungen 18 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Im Bereich des Ausrichtabschnitts 12 bezeichnen die gestrichelten Linien die Lage der Bohrungen 28'.
3 zeigt eine Frontansicht des Zentrierlöffels 10. In einem ausgerichteten Zustand des Zentrierlöffels 10 verläuft die Referenzebene R sowohl parallel zu einer Oberkante 36 als auch parallel zu einer Unterkante 38 der Flächen 32, 34.
3 ist ferner zu entnehmen, dass der Zentrierlöffel 10 von flacher Bauart ist, d. h. der Ausrichtabschnitt 12 und der Löffelkörper 14 sind in einer Ebene angeordnet. Der Ausrichtabschnitt 12 und der Löffelkörper 14 weisen zudem eine im Wesentlichen gleiche vertikale Erstreckung auf. Dies ist auch der 4 zu entnehmen, die eine Seitenansicht des Zentrierlöffels 10 zeigt.
5 zeigt ein Referenzelement 40, das einen kugelförmigen Referenzkörper 42 und einen Schaft 44 aufweist. Zur Befestigung des Referenzelements 40 an dem Zentrierlöffel 10 wird der Schaft 44 in eine der Bohrungen 28, 28' eingeführt. Ein kegelstumpfförmiger Zwischenabschnitt 46 legt fest, wie weit der Schaft 44 in die jeweilige Bohrung 28, 28' eingesteckt werden kann, sodass die Lage des Mittelpunkts des Referenzkörpers 42 in Bezug auf den Zentrierlöffel 10 eindeutig festgelegt wird. Die zu dem Referenzkörper 42 hin zulaufende Form des Zwischenabschnitts 46 führt zu einer Einschnürung 48, sodass die Kugelform des Referenzkörpers 42 bei einer CT- oder DVT-Untersuchung gut zu erkennen ist und infolgedessen auch die Lage des Mittelpunkts des Referenzkörpers 42 exakt bestimmt werden kann. Die durch die genannten Untersuchungen ermittelten Positionen der Referenzkörper 42 können auch beispielsweise mit entsprechenden Soll-Werten verglichen werden, um die durch die Untersuchungen gewonnenen Daten zu validieren und – falls nötig – zu korrigieren. Außerdem bilden die Referenzelemente 40 ein Bezugssystem, das eine einfache Verschmelzung von mit unterschiedlichen Methoden gewonnenen Datensätzen ermöglicht.
Anhand der elektronisch vorliegenden Daten der Untersuchungen können die Zähne und der Kiefer mit Hilfe geeigneter Programme exakt erfasst und lagegenau dargestellt werden. Mit einer geeigneten Planungssoftware kann auch eine Ausgestaltung der erforderlichen Zahnersatzimplantate mit großer Präzision virtuell geplant werden. Außerdem kann eine Vorschau des Gebisses und des Kiefers erstellt werden, die eine Situation nach durchgeführter Implantation der Zahnersatzimplantate zeigt. Die computergestützte Datenaufnahme des Ist-Zustands des Mundraums des Patienten, die virtuelle Vorplanung der Zahnersatzimplantatanordnung auf Basis der aufgenommenen Daten und die Darstellung einer Vorschau der Situation nach abgeschlossener Behandlung können im Vergleich zu herkömmlichen Methoden auf einfache Weise und schnell durchgeführt werden. Dem Patienten kann daher bereits in der ersten Sitzung ein virtuelles Modell des Gebisses nach erfolgter Behandlung vorgelegt werden. Bei Bedarf kann das Modell auch noch mit geringem Aufwand virtuell angepasst werden. Auch eine Kostenschätzung lässt sich anhand der vorliegenden Daten schnell erstellen. Sobald der Patient mit dem vorgeschlagenen Implantationsmodell einverstanden ist, kann auf Basis der vorliegenden Daten in eine genauere Planung eingetreten werden, die beispielsweise eine genauere virtuelle Festlegung der vorzunehmenden Bohrungen zur Platzierung der Implantate umfasst. Auch können die vorliegenden Daten genutzt werden, um patientenspezifische Implantate herzustellen.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Planungsphase grundsätzlich kein physikalisches Modell der Zahnersatzimplantatanordnung erstellt werden muss, da die Abdruckmasse letztlich nur zur Befestigung des Zentrierlöffels an dem Gebiss bzw. dem Kiefer des Patienten dient, damit der Kopf des Patienten durch diesen korrekt ausgerichtet werden kann. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren mögliche Verzicht auf ein physikalisches Modell führt zu einer Reduktion der erforderlichen Arbeitsschritte und damit zu einer Verringerung der Behandlungskosten. Zudem kann dem Patienten schneller als bisher ein Eindruck vermittelt werden, wie sein Gebiss nach Abschluss der Behandlung aussieht.
Natürlich ist es den Beteiligten unbenommen, die ohnehin vorhandenen Daten zu nutzen, um ein solches physikalisches Modell herzustellen. Ein solches Modell kann auch anhand des Abdrucks des Gebisses des Patienten in der Abdruckmasse erstellt werden.
Bezugszeichenliste

10: Zentrierlöffel
12: Ausrichtabschnitt
14: Löffelkörper
16: Aufnahme
18: Hinterschneidung
20: Randabschnitt
22: Retentionsöffnung
24: Boden
26: Distanzhalter
28, 28': Referenzelementbohrung
30: Kerbe
31: Ausnehmung
32: Stirnfläche
34: Seitenfläche
36: Oberkante
38: Unterkante
40: Referenzelement
42: Referenzkörper
44: Schaft
46: Zwischenabschnitt
48: Einschnürung
α: Winkel
R: Referenzebene

Claims

Verfahren zur Planung einer Zahnersatzimplantatanordnung umfassend die Schritte: – lösbares Befestigen einer Referenzanordnung (10) am Patienten, insbesondere am Gebiss eines Patienten und/oder an mit dem Kiefer des Patienten in räumlich fester Verbindung stehenden Hilfspunkten, – Ausrichten einer räumlichen Lage der Referenzanordnung (10) relativ zu einem externen Referenzsystem, – gleichzeitige dreidimensionale Erfassung des Gebisses, des Kiefers und charakteristischer Elemente (40) der Referenzanordnung und Generierung eines entsprechenden Datensatzes, und – Erzeugung eines virtuellen Modells des Gebisses und/oder des Kiefers auf Basis des generierten Datensatzes.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine computergestützte virtuelle Vorplanung der Zahnersatzimplantatanordnung anhand des virtuellen Modells vorgenommen wird, wobei das virtuelle Modell insbesondere unmittelbar der virtuellen Vorplanung zugrunde gelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der virtuellen Vorplanung ein virtuelles Zahnersatzimplantatmodell und/oder ein virtuelles Modell zumindest eines Teils des Mundraums des Patienten erstellt werden, wobei bevorzugt zusätzlich die voraussichtlichen Kosten für die Herstellung des realen Zahnersatzimplantats berechnet und ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Freigabe des Zahnersatzimplantatmodells und/oder des virtuellen Modells des Mundraums durch den Patienten zumindest ein Teil der Komponenten der Zahnersatzimplantatanordnung unter Rückgriff auf die Daten des virtuellen Zahnersatzimplantatmodells maschinell angefertigt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung des Gebisses, des Kiefers und der charakteristischer Elemente (40) der Referenzanordnung (10) mit Hilfe einer Computertomographie oder einer dentalen Volumentomographie erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Komponente des externen Referenzsystems, insbesondere eine Referenzebene (R), durch einen Lichtstrahl, insbesondere durch einen Laserstrahl, auf die Referenzanordnung (10) projiziert wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzanordnung (10) mittels einer Abdruckmasse an dem Gebiss und/oder dem Kiefer des Patienten lösbar befestigt wird.
Referenzanordnung zur lösbaren Verbindung mit dem Gebiss und/oder dem Kiefer eines Patienten, umfassend: – eine Verbindungseinheit (14) zur Herstellung einer lösbaren Verbindung der Referenzanordnung mit dem Gebiss und/oder mit mit dem Kiefer des Patienten in räumlich fester Verbindung stehenden Hilfspunkten, – eine in Gebrauchslage zumindest teilweise extraoral angeordnete Ausrichtanordnung (12), die mit der Verbindungseinheit (14) starr verbunden ist und die derart ausgestaltet ist, dass die Referenzenanordnung relativ zu einer Komponente (R) eines externen Referenzsystem ausrichtbar ist, und – zumindest drei Referenzelemente (40), die jeweils eine vorbestimmte Position in Bezug auf die Referenzanordnung aufweisen.
Referenzanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der Referenzelemente (40), insbesondere alle Referenzelemente (40), an der Verbindungseinheit angeordnet sind.
Referenzanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtanordnung (12) zumindest zwei schräg zueinander angeordnete Oberflächen (32, 34) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sie zur Ausrichtung der Referenzanordnung relativ zu zumindest einer Referenzebene (R) des Referenzsystems geeignet sind, wobei die Oberflächen (32, 34) insbesondere einen Winkel (α) von 30° bis 150°, bevorzugt einen Winkel von 60° bis 120°, einschließen.
Referenzanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (32, 34) in Gebrauchslage im Wesentlichen vertikal angeordnet sind.
Referenzanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (32, 34) derart ausgebildet sind, dass auf sie zumindest eine Referenzebene (R) optisch projizierbar ist, um ein Ausrichten der Referenzanordnung relativ zu der Referenzebene (R) zu ermöglichen, wobei die Oberflächen (32, 34) insbesondere aufgeraut sind.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtanordnung (12) griff- oder henkelartig ausgebildet ist.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtanordnung (12) an ihrer in Gebrauchslage oberen und/oder unteren Seite eine Markierung, insbesondere zumindest eine Kerbe (30), aufweist, die im Wesentlichen in anterior-posteriorer Richtung verläuft.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtanordnung (12) und die Verbindungseinheit (14) im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind und/oder im Wesentlichen eine gleiche Dicke aufweisen.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (14) eine Aufnahme (16) für eine Abdruckmasse aufweist, die insbesondere eine Vertiefung umfasst, die zumindest abschnittsweise von einer Randbegrenzung (20) begrenzt wird.
Referenzanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbegrenzung (20) zumindest abschnittsweise mit einer Hinterschneidung (18) versehen ist und/oder dass die Aufnahme (16) mehrere die – in Gebrauchslage gesehen – obere und die untere Seite der Referenzanordnung verbindende Retentionsöffnungen (22) aufweist, die insbesondere einen sich zu einer dem Gebiss abgewandten Seite der Referenzanordnung hin aufweitenden Querschnitt aufweisen.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (16) Distanzhalter (26) aufweist, die sich von einem Boden (24) der Aufnahme (16) erstrecken und die insbesondere stegartig ausgebildet sind, um einen großflächigen Kontakt zwischen Teilen des Gebisses und dem Boden (24) der Aufnahme (16) zu verhindern.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelemente (40) lösbar mit der Referenzanordnung verbunden sind.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelemente (40) jeweils einen kugelförmigen Referenzkörper (42) aufweisen, der mit einem Schaft (44) verbunden ist, wobei der Schaft (44) in eine entsprechende Bohrung (28, 28') an der Referenzanordnung einführbar ist.
Referenzanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (14) und die Ausrichtanordnung (12) einstückig ausgebildet sind und/oder aus Kunststoff, insbesondere Acrylglas hergestellt sind.
Verwendung einer Referenzanordnung gemäß zumindest einem der Ansprüche 8 bis 21 in einem Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7.