DE102013203888A1 - A computer-implemented method for determining the mounting positions of a plurality of engagement elements for an archwire of a dental device on associated teeth of a patient and display with linear juxtaposition of the teeth - Google Patents
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Abstract
Ein computer-implementiertes Verfahren zum Festlegen der Anbringungspositionen (P) einer Mehrzahl von konfektionierten Angriffselementen (22) für einen im Wesentlichen ebenen oder im Wesentlichen dem Verlauf der Spee'schen Kurve folgenden Drahtbogen (28) einer zahnmedizinischen Apparatur auf zugeordneten Zähnen (12) wenigstens eines Kiefers (36, 38) eines Patienten, umfassend die Schritte: 1a) Erstellen eines dreidimensionalen digitalen Datenmodells der Ist-Stellung der Zähne (12) des Patienten, 1b) Transformieren des dreidimensionalen digitalen Datenmodells der Ist-Stellung der Zähne (12) in ein dreidimensionales digitales Datenmodell einer Soll-Stellung der Zähne (12), 1c) für jeden Zahn (12): Festlegen einer Anfangsposition eines zugehörigen Angriffselements (22) als Momentanposition dieses Angriffselements (22), 1d) für jeden Zahn (12): Durchführen einer Kollisionsprüfung für die jeweiligen Momentanpositionen (P) der Angriffselemente (22), 1e) Verändern der Position (P) wenigstens eines Angriffselements (22), falls die Kollisionsprüfung für wenigstens ein Angriffselement (22) eine Kollision mit einem Zahn (12) oder/und einem anderen Angriffselement (22) oder/und dem Drahtbogen (28) ergeben hat, 1f) Wiederholen der Schritte 1d) und 1e), bis die Kollisionsprüfung für keines der Angriffselemente (22) eine Kollision ergibt oder ein vorbestimmtes Abbruchkriterium erreicht worden ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Anzeige mit einer linearen Nebeneinanderanordnung der Zähne (12) zur erleichterten Erfassbarkeit des Kollisionssituation der Zähne (12).At least one computer-implemented method for determining the attachment positions (P) of a plurality of assembled engagement elements (22) for an essentially flat wire arch (28) of a dental apparatus on associated teeth (12) or essentially following the course of the Spee curve of a patient's jaw (36, 38), comprising the steps: 1a) creating a three-dimensional digital data model of the actual position of the teeth (12) of the patient, 1b) transforming the three-dimensional digital data model of the actual position of the teeth (12) into a three-dimensional digital data model of a target position of the teeth (12), 1c) for each tooth (12): determining a starting position of an associated engagement element (22) as the instantaneous position of this engagement element (22), 1d) for each tooth (12): performing a collision check for the respective instantaneous positions (P) of the attack elements (22), 1e) changing the position (P) at least one attack element (22), if the collision check for at least one attack element (22) has resulted in a collision with a tooth (12) and / or another attack element (22) and / and the wire arch (28), 1f) repeating the steps 1d) and 1e) until the collision check does not result in a collision for any of the attack elements (22) or a predetermined termination criterion has been reached. The invention further relates to a display with a linear arrangement of the teeth (12) next to one another for easier detection of the collision situation of the teeth (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zum Festlegen der Anbringungspositionen einer Mehrzahl von Angriffselementen für einen Drahtbogen einer zahnmedizinischen Apparatur, insbesondere einer fest auf den Zähnen installierten zahnmedizinischen Apparatur, auf zugeordneten Zähnen eines Patienten.The invention relates to a computer-implemented method for determining the attachment positions of a plurality of engagement elements for an archwire of a dental apparatus, in particular a dental appliance fixedly installed on the teeth, on associated teeth of a patient.
Die Verwendung von zahnmedizinischen Apparaturen, beipsielsweise Zahnspangen, zur Korrektur von Fehlstellungen von Zähnen ist im Stand der Technik allgemein bekannt. Neben den früher häufig verwendeten herausnehmbaren Zahnspangen werden heutzutage vermehrt fest installierte Zahnspangen verwendet. Diese umfassen in der Fachsprache als „Brackets” bezeichnete Angriffselemente, die auf den Zähnen befestigt werden, beispielsweise festgeklebt werden, und Angriffsstellen für Korrekturbewegungen der Zähne darstellen. Die für die Korrekturbewegungen erforderlichen Stellkräfte werden von einem Drahtbogen erzeugt, der mit den Brackets über an diesen ausgebildete und in der Fachsprache als „Slots” bezeichnete Eingriffselemente in Kraftübertragungsverbindung stehen. Üblicherweise werden im Abstand von mehreren Wochen nacheinander mehrere Drahtbögen mit den Brackets in Eingriff gebracht, um die Zahnfehlstellung nach und nach zu korrigieren. Als weitere Art von Angriffselementen sind die so genannten Bänder bekannt, die aber meist nur an Backenzähnen zum Einsatz kommen.The use of dental appliances, such as braces, for correcting dislocations of teeth is well known in the art. In addition to the previously frequently used removable braces increasingly fixed braces are nowadays used. These include, in technical terms, "brackets" designated engagement members which are affixed to the teeth, for example, adhered, and which provide points of attack for corrective movements of the teeth. The actuating forces required for the correction movements are generated by an archwire which is in force-transmitting connection with the brackets via engagement elements formed thereon and referred to in the jargon as "slots". Usually, at intervals of several weeks successively several archwires are brought into engagement with the brackets in order to correct the tooth malposition gradually. As a further type of attack elements, the so-called bands are known, but usually come only on molars used.
Aus der
Ein bekanntes Verfahren der eingangs genannten Art wird auf der Website „
Bei dem bekannten Verfahren wird ausgehend von einem Gips-Modell der Ist-Stellung der Zähne zunächst ein Gips-Modell der Soll-Stellung der Zähne erstellt, indem das Gips-Modell der Ist-Stellung von einem Zahntechniker in einzelne Gipszähne zersägt wird und die so erhaltenen Gipszähne neu angeordnet werden. Dieses Gips-Modell der Soll-Stellung wird dann durch dreidimensionales Einscannen digitalisiert. Auf Basis des so erhaltenen dreidimensionalen digitalen Datenmodells wird anschließend computer-gestützt für jeden Zahn patientenindividuell ein maßgeschneidertes Angriffselement konstruiert und hergestellt. Auch der die Angriffselemente verbindende Drahtbogen wird patientenindividuell maßgeschneidert hergestellt, und zwar mittels eines Drahtbiege-Roboters.In the known method, starting from a plaster model of the actual position of the teeth, first a plaster model of the desired position of the teeth is created by the plaster model of the actual position being sawed by a dental technician into individual plaster teeth and so on obtained plaster teeth are rearranged. This gypsum model of the desired position is then digitized by three-dimensional scanning. On the basis of the three-dimensional digital data model thus obtained, a tailor-made attack element is then constructed and produced for each patient in a computer-assisted manner for each tooth. The archwire connecting the engagement elements is also custom-made to a specific patient, by means of a wire-bending robot.
Dieses Verfahren ist aufgrund der vielen von einem Zahntechniker durchzuführenden Schritte und der für den jeweiligen Patienten maßgeschneiderten Herstellung der Angriffselemente und des Drahtbogens aufwändig und teuer.This method is cumbersome and expensive due to the many steps to be performed by a dental technician and the custom fabrication of the engaging elements and archwire for the particular patient.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das in einfacher und kostengünstiger Weise durchführbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a method of the type mentioned, which can be carried out in a simple and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein computer-implementiertes Verfahren zum Festlegen der Anbringungspositionen einer Mehrzahl von konfektionierten Angriffselementen für einen im Wesentlichen ebenen oder im Wesentlichen dem Verlauf der Spee'schen Kurve folgenden Drahtbogen einer zahnmedizinischen Apparatur auf zugeordneten Zähnen wenigstens eines Kiefers eines Patienten, umfassend die Schritte:This object is achieved according to the invention by a computer-implemented method for determining the attachment positions of a plurality of prefabricated engagement elements for a substantially planar or substantially the course of Spee'schen curve following arch wire of a dental apparatus on associated teeth of at least one jaw of a patient comprising the steps:
1a) Erstellen eines dreidimensionalen digitalen Datenmodells der Ist-Stellung der Zähne des Patienten,1a) creating a three-dimensional digital data model of the actual position of the patient's teeth,
1b) Transformieren des dreidimensionalen digitalen Datenmodells der Ist-Stellung der Zähne in ein dreidimensionales digitales Datenmodell einer Soll-Stellung der Zähne,1b) transforming the three-dimensional digital data model of the actual position of the teeth into a three-dimensional digital data model of a desired position of the teeth,
1c) für jeden Zahn: Festlegen einer Anfangsposition des zugehörigen Angriffselements als Momentanposition dieses Angriffselements,1c) for each tooth: determining an initial position of the associated engagement element as the instantaneous position of this engagement element,
1d) für jeden Zahn: Durchführen einer Kollisionsprüfung für die jeweiligen Momentanpositionen der Angriffselemente,1d) for each tooth: performing a collision check for the respective instantaneous positions of the attack elements,
1e) Verändern der Position wenigstens eines Angriffselements, falls die Kollisionsprüfung für wenigstens ein Angriffselement eine Kollision mit einem Zahn oder/und einem anderen Angriffselement oder/und dem Drahtbogen ergeben hat,1e) changing the position of at least one engagement element if the collision test has revealed for at least one engagement element a collision with a tooth and / or another engagement element and / or the archwire,
1f) Wiederholen der Schritte 1d) und 1e), bis die Kollisionsprüfung für keines der Angriffselemente eine Kollision ergibt oder ein vorbestimmtes Abbruchkriterium erreicht worden ist.1f) repeating steps 1d) and 1e) until the collision check for each of the attack elements results in a collision or a predetermined termination criterion has been reached.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „konfektioniert” im Sinne von „serienmäßig hergestellt” verwendet, d. h. exakt gemäß dem Begriffsverständnis, das auch dem Duden zu entnehmen ist. Ein „konfektioniertes Angriffselement” ist demnach ein serienmäßig hergestelltes Angriffselement, d. h. ein auf dem Markt standardmäßig erhältliches Angriffselement, das in Unkenntnis der individuellen Gestalt der Zähne des jeweiligen Patienten hergestellt worden ist. Dabei schließt der Begriff „konfektioniert” jedoch nicht aus, dass ein für einen bestimmten Zahn des Patienten bzw. eine bestimmte Zahnstellungssituation des Patienten jeweils passendes Angriffselement aus einer Vielzahl von konfektionierten Angriffselementen ausgewählt wird. Ferner umfasst der Begriff „konfektioniertes Angriffselement” auch, dass es aus Komponenten zusammengesetzt ist, beispielsweise einer die Anlagefläche zum Zahn aufweisenden Basiskomponente und einer den Slot aufweisenden Eingriffskomponente, die aus einer Vielzahl konfektionierter Komponenten ausgewählt wurden.In connection with the present invention, the term "made-up" is used in the sense of "produced in series", ie exactly according to the understanding of the term, which is also to be taken from the Duden. A "ready made Attack element "is therefore a mass-produced attack element, ie a commercially available on the market attack element that has been made in ignorance of the individual shape of the teeth of each patient. However, the term "made-up" does not exclude that an engagement element suitable in each case for a particular tooth of the patient or a specific tooth position situation of the patient is selected from a multiplicity of prefabricated engagement elements. Furthermore, the term "prefabricated engagement element" also includes that it is composed of components, for example a base component having the contact surface with the tooth and an engagement component having the slot, which have been selected from a multiplicity of prefabricated components.
Der Einsatz konfektionierter und damit kostengünstig bereitstellbarer Angriffselemente wird durch die erfindungsgemäß eingesetzte Kollisionsprüfung ermöglicht. Bei dem bekannten Verfahren ist eine derartige Kollisionsprüfung nicht erforderlich, da durch die computer-gestützte Fertigung patientenindividualisierter Angriffselemente und eines patientenindividualisierten Drahtbogens mit einem geeigneten dreidimensionalen Verlauf Kollisionen von vornherein vermieden werden können. Konfektionierte Drahtbögen sind hingegen üblicherweise im Wesentlichen eben ausgebildet und werden vorzugsweise nur in der Ebene, in der sie verlaufen, in ihrer Weite verändert. Es ist jedoch auch üblich, sie geringfügig aus dieser Ebene herauszubiegen, so dass sie im Wesentlichen der Spee'schen Kurve folgen. Der Krümmungsradius der Spee'schen Kurve liegt jedoch in der Größenordnung des Abstands der Kontaktfläche der Zähne von Ober- und Unterkiefer zur Mitte der Augenhöhle. Er ist damit relativ groß, so dass geringfügige Abweichungen von dem exakten Verlauf der Spee'schen Kurve keinen Einfluss auf das Behandlungsergebnis haben bzw. im Verlauf der mehrwöchigen Behandlung ohne Weiteres korrigiert werden können. Jedenfalls ist der Krümmungsradius sehr viel größer als der bei den patientenindividuell hergestellten Drahtbögen des Standes der Technik, bei denen Krümmungsradien zum Einsatz kommen, die kleiner sind als die mesio-distale Erstreckung des kleinsten Zahns des Patienten.The use of ready-made and thus inexpensive deployable attack elements is made possible by the collision test used in the invention. In the known method, such a collision check is not required because collisions can be avoided from the outset by the computer-assisted production of patient-individualized attack elements and a patient-specific archwire with a suitable three-dimensional course. However, prefabricated archwires are usually substantially planar and are preferably only changed in their width in the plane in which they extend. However, it is also common to bend them slightly out of this plane so that they essentially follow the Spee curve. However, the radius of curvature of the Spee curve is of the order of the distance of the contact surface of the teeth of the upper and lower jaws with the center of the eye socket. It is therefore relatively large, so that slight deviations from the exact course of Spee's curve have no effect on the treatment outcome or can be corrected easily during the treatment over several weeks. In any event, the radius of curvature is much greater than that of the prior art patient-made archwires that use radii of curvature that are smaller than the mesio-distal extent of the patient's smallest tooth.
Festzuhalten ist, dass der im Wesentlichen ebene oder im Wesentlichen der Spee'schen Kurve folgende Verlauf des erfindungsgemäß eingesetzten Drahtbogens eine zusätzliche Randbedingung darstellt, die verglichen mit dem Stand der Technik die Zahl der frei wählbaren Freiheitsgrade bei der Positionierung der Angriffselemente einschränkt und somit die Gefahr von Kollisionen mit sich bringt.It should be noted that the substantially planar or essentially the Spee curve following course of the wire arc used in the invention represents an additional boundary condition, which limits the number of freely selectable degrees of freedom in the positioning of the attack elements compared to the prior art and thus the danger of collisions.
Der im Rahmen der Kollisionsprüfung ermittelte Kollisionsstatus kann gemäß einer ersten Variante lediglich ein binärer Wert sein, der angibt, ob das jeweils betrachtete Angriffselement mit etwas anderem kollidiert oder nicht. Gemäß einer zweiten Variante ist es jedoch auch möglich, zusätzlich Informationen darüber bereitzustellen, mit wievielen und/oder mit welcher Art von anderen Elementen das Angriffselement kollidiert. So kann beispielsweise der Kollisionsstatus „0” anzeigen, dass keine Kollision vorliegt, während der Kollisionsstatus „1” eine Kollision mit einem anderen Angriffselement bzw. der Kollisionsstatus „2” eine Kollision mit einem Zahn des gleichen Kiefers und/oder des jeweils anderen Kiefers anzeigt. Ferner kann der Kollisionsstatus „12” anzeigen, dass eine Kollision sowohl mit einem anderen Angriffselement als auch mit einem Zahn vorliegt. Es versteht sich, dass dies lediglich Beispiele sind, die beliebig erweitert und/oder abgewandelt werden können. So kann beispielsweise auch noch ein weiterer Kollisionsstatus ermittelt werden, der angibt, ob es zwischen einem Zahn des jeweils anderen Kiefers und dem Drahtbogen zu einer Kollision kommt (z. B. Kollisionsstatus „3”), wenn sich die beiden Kiefer in der geschlossenen Stellung befinden, d. h. die Zähne beider Kiefer okklusal aneinander anliegen.According to a first variant, the collision status determined in the context of the collision check can only be a binary value which indicates whether or not the respectively considered attack element collides with something else. However, according to a second variant, it is also possible to additionally provide information on how many and / or with which type of other elements the attacking element collides. For example, the collision status "0" may indicate that there is no collision, while the collision status "1" indicates a collision with another attack element or the collision status "2" indicates a collision with a tooth of the same jaw and / or the other jaw , Further, the collision status "12" may indicate that there is a collision with both another attack element and a tooth. It is understood that these are merely examples that can be arbitrarily extended and / or modified. Thus, for example, a further collision status can be determined, which indicates whether a collision occurs between a tooth of the other jaw and the archwire (eg collision status "3") when the two jaws are in the closed position are located, d. H. The teeth of both jaws rest occlusally against each other.
Schließlich ist es auch möglich, die Stärke der Kollision zu ermitteln. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass man das Volumen der einander überlappenden bzw. ineinandergreifenden Raumbereiche der kollidierenden Elemente bestimmt.Finally, it is also possible to determine the strength of the collision. This can be done, for example, by determining the volume of the overlapping or intermeshing spatial regions of the colliding elements.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Kollisionsprüfung kann es ferner erforderlich sein, wenigstens eines aus der Mehrzahl von Angriffselementen durch ein anderes konfektioniertes Angriffselement zu ersetzen oder gar vollständig zu entfernen, d. h. wenigstens einen der Zähne nicht mit einem Angriffselement zu versehen. Letzteres kann beispielsweise bei Zähnen mit extremer Fehlstellung erforderlich sein, die einer Spezialbehandlung unterzogen werden müssen. Festzuhalten ist, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Ersetzen eines Angriffselements durch ein anderes Angriffselement und auch das vollständige Entfernen eines Angriffselements als „Veränderung der Position des Angriffselements” angesehen werden.In the context of the collision test according to the invention, it may also be necessary to replace or even completely remove at least one of the plurality of engagement elements by another prefabricated engagement element, ie. H. not to provide at least one of the teeth with an attack element. The latter may be required, for example, in teeth with extreme malposition, which must be subjected to a special treatment. It should be noted that, in the context of the present invention, the replacement of an engagement element by another engagement element and also the complete removal of an engagement element are regarded as "changing the position of the engagement element".
Eine weitere Vereinfachung gegenüber dem bekannten Verfahren ergibt sich ferner dadurch, dass das Setup, d. h. die Soll-Stellung der Zähne des Patienten, auf Grundlage des dreidimensionalen digitalen Datenmodells der Ist-Stellung der Zähne des Patienten computer-unterstützt bestimmt wird.A further simplification compared to the known method results from the fact that the setup, d. H. the target position of the patient's teeth is computer-assisted based on the three-dimensional digital data model of the actual position of the patient's teeth.
Insgesamt kann das erfindungsgemäße Verfahren somit im Vergleich zu dem bekannten Verfahren einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden.Overall, the method according to the invention can thus be carried out in a simpler and more cost-effective manner compared to the known method.
Die Kollisionsprüfung kann erfindungsgemäß für die Ist-Stellung und/oder die Soll-Stellung der Zähne durchgeführt werden. Wird die Kollisionsprüfung sowohl für die Ist-Stellung als auch die Soll-Stellung der Zähne durchgeführt, so erhöht dies die Sicherheit, dass die gesamte Behandlung kollisionsfrei verläuft. Selbstverständlich kann der Kollisionsstatus sicherheitshalber zusätzlich auch für wenigstens eine weitere Zahnstellung entlang des Behandlungswegs von der Ist-Stellung zur Soll-Stellung der Zähne ermittelt werden. The collision test can be performed according to the invention for the actual position and / or the desired position of the teeth. If the collision test is carried out for both the actual position and the desired position of the teeth, this increases the certainty that the entire treatment is collision-free. Of course, for safety's sake, the collision status can additionally be determined for at least one further tooth position along the treatment path from the actual position to the desired position of the teeth.
Für die Veränderung der Position eines Angriffselements, für das der ermittelte Kollisionsstatus eine Kollision mit wenigstens einem anderen Element anzeigt, gibt es verschiedene Möglichkeiten:
Gemäß einer ersten Möglichkeit kann das Angriffselement in mesio-distaler Richtung bewegt werden, d. h. mit im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand zur Schneidekante bzw. Kaufläche des jeweiligen Zahns. Vorzugsweise bleibt dabei die Orientierung des Angriffselements relativ zum Drahtbogen unverändert, um verhindern zu können, dass die mesio-distale Bewegung es erforderlich macht, auch den Drahtbogen zu verformen.For changing the position of an attack element for which the collision status determined indicates a collision with at least one other element, there are various possibilities:
According to a first possibility, the engagement element can be moved in the mesio-distal direction, ie with a substantially constant distance to the cutting edge or occlusal surface of the respective tooth. Preferably, the orientation of the engagement element relative to the archwire remains unchanged in order to prevent the mesio-distal movement from causing the archwire to deform.
Gemäß einer zweiten Möglichkeit kann der Abstand des Angriffselements von der Schneidekante bzw. Kaufläche des Zahns verändert werden, d. h. das Angriffselement kann in inzisaler bzw. okklusaler Richtung oder in gingivaler Richtung bewegt werden.According to a second possibility, the distance of the engagement element from the cutting edge or chewing surface of the tooth can be changed, d. H. The attack element can be moved in an incisal or occlusal direction or in a gingival direction.
Gemäß einer dritten Möglichkeit kann der Abstand des Angriffselements von der Zahnoberfläche verändert werden.According to a third possibility, the distance of the engagement element from the tooth surface can be changed.
Selbstverständlich ist bei allen drei Möglichkeiten der Bereich, über den das Angriffselement bewegt werden kann, begrenzt. Beispielsweise kann für die dritte Möglichkeit ein vorbestimmter Abstandsgrenzwert definiert werden, der im Hinblick auf die Stabilität der Befestigung des Angriffselements auf der Zahnoberfläche mit zunehmenden Abstand des Angriffselements von der Zahnoberfläche nicht überschritten werden darf. Ferner können für die Bewegung des Angriffselements in mesio-distaler Richtung (erste Möglichkeit) und/oder in inzisaler Richtung bzw. okklusaler Richtung (zweite Möglichkeit) unter Berücksichtigung der Krümmung der Zahnoberfläche Grenzen des zulässigen Bereichs der Zahnoberfläche, innerhalb derer das Angriffselement angeordnet werden darf, bestimmt werden. Für Bewegungen in gingivaler Richtung (zweite Möglichkeit) bildet der Zahnfleischrand eine natürliche Grenze. In inzisaler Richtung können bei der Bestimmung der Grenze des zulässigen Bereichs zudem die Zähne des jeweils anderen Kiefers berücksichtigt werden, vorzugsweise derart, dass in der Soll-Stellung eine Kollision mit diesen von vornherein ausgeschlossen ist.Of course, in all three ways, the range over which the engagement element can be moved is limited. For example, a predetermined distance limit value can be defined for the third possibility, which must not be exceeded with respect to the stability of the attachment of the engagement element on the tooth surface with increasing distance of the engagement element from the tooth surface. Furthermore, for the movement of the engagement element in the mesio-distal direction (first possibility) and / or in the incisal or occlusal direction (second possibility), taking into account the curvature of the tooth surface, limits of the permissible area of the tooth surface within which the engagement element may be arranged to be determined. For givital movements (second option) the gingival margin forms a natural border. In the incisal direction, the teeth of the respective other jaw can also be taken into account when determining the limit of the permissible range, preferably in such a way that a collision with these is ruled out from the outset in the desired position.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann im Rahmen einer vierten Möglichkeit überprüft werden, ob sich die Kollision bzw. die Kollisionen durch Einsatz eines anderen konfektionierten Angriffselements vermeiden lässt bzw. lassen.As already mentioned above, it can be checked as part of a fourth possibility whether the collision or the collisions can be avoided or avoided by using another prefabricated attack element.
Eine fünfte Möglichkeit kann ferner darin bestehen, zu überprüfen, ob eine Erweiterung der zulässigen Bewegungen in gingivaler Richtung auf Bereiche unterhalb des Zahnfleischrands, vorzugsweise um bis zu 1 mm unterhalb des Zahnfleischrands, die Vermeidung von Kollisionen ermöglichen würde. Diese fünfte Möglichkeit macht sich die Tatsache zunutze, dass sich der Zahnschmelz der Zahnkrone, auf dem das Angriffselement befestigt werden kann, bis einige Millimeter unterhalb des Zahnfleischrands erstreckt. Man könnte diese weitere Möglichkeit also grundsätzlich auch als Erweiterung der zweiten Möglichkeit ansehen. Da sie aber das Arbeiten in einer nur schwer trocken zu haltenden Umgebung erforderlich macht, wird sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung als gesonderte Möglichkeit angesehen.A fifth possibility may also be to check whether an extension of the permissible movements in the gingival direction to areas below the gingival margin, preferably by up to 1 mm below the gingival margin, would permit the avoidance of collisions. This fifth possibility takes advantage of the fact that the tooth enamel of the dental crown, on which the engagement element can be attached, extends to a few millimeters below the gingival margin. In principle, one could also consider this further possibility as an extension of the second possibility. However, since it requires working in a difficult to keep dry environment, it is considered in the context of the present invention as a separate option.
Da das dreidimensionale digitale Datenmodell der Zähne Aussagen über den Verlauf der Zahnoberfläche unterhalb des Zahnfleischrandes nicht zulässt, muss dieser Verlauf für den Einsatz der fünften Möglichkeit modelliert werden. Gemäß einer ersten Variante kann man den Verlauf der Zahnoberfläche unterhalb des Zahnfleischrandes ausgehend von den angrenzenden sichtbaren Flächen extrapolieren. Gemäß einer zweiten Variante kann man aber auch etwaig vorhandene Röntgendaten, vorzugsweise dreidimensionale Röntgendaten, übernehmen. Schließlich ist es gemäß einer dritten Variante auch möglich, den Verlauf auf Basis von Modellzähnen aus einer Zahndatenbank abzuschätzen.Since the three-dimensional digital data model of teeth does not allow statements about the course of the tooth surface below the gingival margin, this course must be modeled for the use of the fifth possibility. According to a first variant, one can extrapolate the course of the tooth surface below the gum edge, starting from the adjacent visible surfaces. According to a second variant, however, it is also possible to adopt any X-ray data present, preferably three-dimensional X-ray data. Finally, according to a third variant, it is also possible to estimate the course based on model teeth from a tooth database.
Eine sechste Möglichkeit kann schließlich darin bestehen, auf die Anbringung des Angriffselements insgesamt oder zumindest für die Ist-Stellung zu verzichten und den betreffenden Zahn einer Sonderbehandlung zuzuführen.A sixth possibility may finally be to dispense with the attachment of the attack element as a whole or at least for the actual position and to provide the tooth in question a special treatment.
Schließlich kann bei der oralen Anordnung der Angriffselemente und Feststellung wenigstens einer Kollision mit dem Drahtbogen dieser Drahtbogen durch einen anderen ersetzt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei oraler Anordnung üblicherweise so genannte „Mushroom”-Drahtbögen zum Einsatz kommen, die in beiden Drahtbogenschenkeln an einer der Position zwischen dem dritten und dem vierten Zahn entsprechenden Stelle eine Stufe aufweisen, oder „Doppel-Mushroom”-Drahtbögen zum Einsatz kommen, die in beiden Drahtbogenschenkeln zusätzlich an einer der Position zwischen dem fünften und dem sechsten Zahn entsprechenden Stelle eine Stufe aufweisen. Die Stufen verlaufen dabei jeweils in der Drahtbogenebene bzw. der der Spee'schen Kurve folgenden Drahtbogenfläche.Finally, in the case of the oral placement of the engagement elements and the detection of at least one collision with the archwire, this archwire can be replaced by another one. It should be noted that when used orally, so-called "mushroom" wire arches are usually used, which have a step in both arch legs at a location corresponding to the position between the third and fourth teeth, or "double mushroom" wire arches are used, which additionally have a step in both archwire legs at a position corresponding to the position between the fifth and the sixth tooth. The steps in each case run in the archwire plane or the archwire area following the Spee's curve.
Bei der Umsetzung dieser Möglichkeiten etwaig entstehende Zwischenräume zwischen der Zahnoberfläche und einer für die Befestigung auf der Zahnoberfläche bestimmten Befestigungsfläche des Angriffselements können bei der tatsächlichen Anbringung des Angriffselements auf dem Zahn durch den die Befestigung vermittelnden Kleber ausgefüllt werden. In the implementation of these possibilities any resulting gaps between the tooth surface and a particular for attachment to the tooth surface attachment surface of the engaging element can be filled in the actual attachment of the engaging element on the tooth by the fastening-imparting adhesive.
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn zunächst überprüft wird, ob eine bestehende Kollision durch eine Bewegung des Angriffselements in mesio-distaler Richtung behoben werden kann (erste Möglichkeit). Die Bewegung des Angriffselements in mesio-distaler Richtung hat den Vorteil, dass alle anderen Angriffselemente ihre jeweiligen Positionen beibehalten können.In a development of the invention, it is advantageous if it is first checked whether an existing collision can be remedied by a movement of the engagement element in the mesio-distal direction (first possibility). The movement of the attack element in mesio-distal direction has the advantage that all other attack elements can maintain their respective positions.
Gelingt dies nicht, so kann als nächstes überprüft werden, ob eine bestehende Kollision durch eine Veränderung des Abstands des Angriffselements von der Schneidekante bzw. Kaufläche des Zahns behoben werden kann (zweite Möglichkeit). Dabei müssen auch die den anderen Zähnen des gleichen Kiefers zugeordneten Angriffselemente mitbewegt werden, um den im Wesentlichen eben ausgebildeten Drahtbogens nicht in eine vom ebenen Verlauf bzw. der Spee'schen Kurve abweichende dreidimensionale Gestalt verformen zu müssen, was nur schwer vorhersagbare Kräfte auf die Zähne und damit ein nur schwer vorhersagbares Behandlungsergebnis zur Folge hätte. Die Bewegung in inzisaler bzw. gingivaler Richtung gemäß der zweiten Möglichkeit kann zunächst nur um eine vorbestimmte Distanz vorgenommen werden. Anschließend kann für die neue inziso-gingivale Position wiederum überprüft werden, ob nunmehr eine Bewegung in mesio-distaler Richtung gemäß der ersten Möglichkeit zur Kollisionsfreiheit führt. Ist dies nicht der Fall, so können die Angriffselemente erneut um die vorbestimmte Schrittweite in inziso-gingivaler Richtung bewegt werden. Wurde im Rahmen der Kollisionsüberprüfung die Kollisionsstärke ermittelt, so kann das Angriffselement bei einer Bewegung in inziso-gingivaler Richtung als Ausgangspunkt für die erneute Kollisionsprüfung an jener mesio-distalen Position angeordnet werden, für die die Kollisionsstärke auf der letzten inziso-gingivalen Höhe am geringsten war.If this is not successful, it can next be checked whether an existing collision can be remedied by a change in the distance of the engagement element from the cutting edge or chewing surface of the tooth (second possibility). In this case, the attacking elements assigned to the other teeth of the same jaw must also be moved in order not to have to deform the substantially planarly formed archwire into a three-dimensional shape deviating from the level course or Spee's curve, which is difficult to predict forces on the teeth and thus would result in a difficult to predict treatment outcome. The movement in the incisal or gingival direction according to the second possibility can initially be performed only by a predetermined distance. Subsequently, it can be checked again for the new inciso-gingival position, whether a movement in the mesio-distal direction according to the first possibility of collision freedom now leads. If this is not the case, then the attack elements can be moved again by the predetermined increment in the inciso-gingival direction. If collision strength has been determined during the collision check, the attack element can be placed in the inciso-gingival direction as a starting point for the collision check at that mesio-distal position for which the collision strength at the last inciso-gingival height was lowest ,
Ist auch der Einsatz der zweiten Möglichkeit nicht von Erfolg gekrönt, so kann als nächstes überprüft werden, ob eine bestehende Kollision durch eine Veränderung des Abstands des Angriffselements von der Zahnoberfläche behoben werden kann (dritte Möglichkeit). Auch hierbei kann, wie vorstehend für die zweite Möglichkeit beschrieben, schrittweise vorgegangen werden, und auch hierbei kann die Ausgangsposition für die erneute Kollisionsprüfung in Abhängigkeit der zuletzt ermittelten Kollisionsstärke gewählt werden.If the use of the second option is also unsuccessful, it can next be checked whether an existing collision can be remedied by changing the distance of the engagement element from the tooth surface (third possibility). Here too, as described above for the second possibility, it is possible to proceed step by step, and in this case too, the starting position for the renewed collision check can be selected as a function of the collision strength determined last.
Auch bei einer Veränderung des Abstands von der Zahnoberfläche müssen zumindest einige der Angriffselemente, die den anderen Zähnen des gleichen Kiefers zugeordnet sind, mitbewegt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Orientierung der Angriffselemente relativ zu der jeweils zugehörigen Zahnoberfläche nicht bzw. nicht zu stark verändert wird, um zu verhindern, dass auf den Zahn ein bzw. ein übergroßer Torque ausgeübt wird. Analoge Überlegungen gelten auch für den Fall der Annährung eines Angriffselements an die Zahnoberfläche und/oder für den Fall der Veränderung des Abstands eines einem anderen Zahn zugeordneten Angriffselements von dessen Zahnoberfläche.Even with a change in the distance from the tooth surface, at least some of the engagement elements associated with the other teeth of the same jaw must be moved. It is important to ensure that the orientation of the attack elements relative to the respective associated tooth surface is not or not changed too much to prevent that on the tooth or an excessive torque is exercised. Analogous considerations also apply to the case of the approach of an engagement element to the tooth surface and / or in the event of a change in the distance of an engagement element assigned to another tooth from its tooth surface.
Bei der dritten Bewegungsmöglichkeit ist ferner zu berücksichtigen, dass die Stabilität der Befestigung des Angriffselements auf der Zahnoberfläche mit zunehmenden Abstand des Angriffselements von der Zahnoberfläche abnimmt.In the third possibility of movement is also to be considered that the stability of the attachment of the engaging element on the tooth surface decreases with increasing distance of the engaging element of the tooth surface.
Der vorstehend erläuterte Prozess der Positionierung der Angriffselemente kann beispielsweise automatisiert ablaufen, wobei die verschiedenen Möglichkeiten der Veränderung der Position des Angriffselements gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge nacheinander zur Anwendung gebracht werden. Im Rahmen der Anwendung wenigstens einer der Möglichkeiten, vorzugsweise aller Möglichkeiten, kann das jeweilige Angriffselement schrittweise bewegt werden, wobei die Schrittweite der Bewegung fest vorgegeben oder veränderbar sein kann. Ferner kann vorzugsweise nach jedem Schritt eine Kollisionsprüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob Kollisionen vermieden werden konnten. Wird die Kollisionsvermeidung festgestellt, so wird die automatisierte Positionierung der Angriffselemente beendet. Kann bei Erreichen der Grenzen des zulässigen Bewegungsbereichs einer bestimmten Bewegungsmöglichkeit immer noch keine Kollisionsvermeidung festgestellt werden, so kann eine weitere Bewegungsmöglichkeit hinsichtlich ihres Kollisionsvermeidungspotentials untersucht werden. Wurden alle Bewegungsmöglichkeiten erfolglos überprüft, so wird die automatisierte Positionierung der Angriffselemente beendet. Letzteres stellt eine Möglichkeit für das vorbestimmte Abbruchkriterium dar.The above-explained process of positioning the engagement elements can, for example, be automated, whereby the different possibilities of changing the position of the engagement element are applied successively according to a predetermined sequence. In the context of the application of at least one of the possibilities, preferably all possibilities, the respective engagement element can be moved stepwise, wherein the step size of the movement can be fixed or variable. Further, preferably after each step, a collision check may be performed to determine if collisions could be avoided. If the collision avoidance is detected, the automated positioning of the attack elements is terminated. If no collision avoidance can still be ascertained when the limits of the permissible range of motion of a certain movement possibility are reached, a further possibility of movement with regard to its potential for collision avoidance can be investigated. If all movement options have been checked unsuccessfully, the automated positioning of the attack elements is ended. The latter represents a possibility for the predetermined termination criterion.
Nach Abschluss des automatisierten Positionierungsprozesses kann dem behandelnden Zahnarzt die Möglichkeit gegeben werden, die Position jedes einzelnen Angriffselements nochmals „manuell” zu beeinflussen, d. h. durch entsprechende Eingaben über eine Eingabevorrichtung des Computers, beispielsweise einer Tastatur, einer Zeigereingabeeinrichtung, d. h. einer Computermaus, einem Trackball, einem Touchpad oder dergleichen, oder einer anderen geeigneten Eingabevorrichtung. Vorzugsweise wird nach jeder manuellen Eingabe eine Kollisionsüberprüfung durchgeführt.Upon completion of the automated positioning process, the attending dentist may be given the opportunity to "manually" re-influence the position of each engaging element, i. H. by appropriate inputs via an input device of the computer, such as a keyboard, a pointer input device, d. H. a computer mouse, a trackball, a touchpad or the like, or other suitable input device. Preferably, a collision check is performed after each manual entry.
Grundsätzlich ist es auch möglich, auf die automatisierte Positionierung zu verzichten und die Positonierung ausschließlich manuell vorzunehmen, wie dies vorstehend erläutert worden ist. Es ist sogar denkbar, dem behandelnden Zahnarzt die Möglichkeit einzuräumen, zwischen dem automatisierten und dem manuellen Positionierungsmodus hin- und herzuschalten. In principle, it is also possible to dispense with the automated positioning and to perform the positioning only manually, as has been explained above. It is even conceivable to give the attending dentist the opportunity to switch between the automated and the manual positioning mode.
Nachzutragen ist an dieser Stelle, dass bei der automatisierten und/oder der manuellen Positionierung der Angriffselemente als Anfangspositionen für die Angriffselemente vorzugsweise jeweils der FA-Punkt des jeweiligen Zahns verwendet werden kann.Nachzutragen is at this point that in the automated and / or manual positioning of the attack elements as the initial positions for the attack elements preferably each FA point of each tooth can be used.
Nachzutragen ist ferner, dass die anfänglich verwendeten Brackets entweder automatisiert ausgewählt werden können, beispielsweise in Abhängigkeit der Abmessungen des jeweiligen Zahns. Es ist jedoch auch möglich, dass der behandelnde Zahnarzt sie auswählt.It should also be added that the initially used brackets can either be selected automatically, for example depending on the dimensions of the respective tooth. However, it is also possible that the treating dentist selects them.
Zur Erleichterung des Erfassens der Positionierung aller Angriffselemente durch den behandelnden Zahnarzt wird in Weiterbildung der Erfindung, aber auch unabhängig von dieser, vorgeschlagen, dass auf der Anzeige des Computers zum einen eine okklusale Ansicht und zum anderen bei Anordnung der zahnmedizinischen Apparatur auf der vestibulären Seite der Zähne eine vestibuläre Ansicht oder bei Anordnung der zahnmedizinischen Apparatur auf den oralen Seite der Zähne eine orale Ansicht einer linearen Nebeneinanderanordnung der Zähne angezeigt wird, wobei in diesen Ansichten ferner die Angriffselemente dargestellt werden.To facilitate the detection of the positioning of all attack elements by the treating dentist is proposed in development of the invention, but also independently of this, that on the display of the computer on the one occlusal view and the other in the arrangement of the dental apparatus on the vestibular side of the Teeth vestibular view or when the dental device is placed on the oral side of the teeth an oral view of a linear juxtaposition of the teeth is displayed, in these views also the engagement elements are shown.
Die lineare Nebeneinanderanordnung der Zähne kann beispielsweise eine lineare Abwicklung der Soll-Stellung der Zähne sein, in der nicht nur die Zähne, sondern auch die Zahnzwischenräume maßstabsgerecht dargestellt sind. Es ist jedoch auch möglich, auf die maßstabsgerechte Darstellung der Zahnzwischenräume zu verzichten und die Zähne in einer abstandsfreien linearen Nebeneinanderanordnung oder in einer linearen Nebeneinanderanordnung mit fest vorgegebener Weite der Zahnzwischenräume darzustellen. Die Ausrichtung der Zähne in der vestibulären oder oralen Ansicht erfolgt dabei bevorzugt derart, dass die FA-Punkte aller Zähne auf der gleichen Höhe angeordnet ist, während die Zähne in der okklusalen Ansicht vorzugsweise derart ausgerichtet sind, dass die Soll-Kontaktpunkte aller Zähne auf einer Geraden angeordnet sind.The linear juxtaposition of the teeth may be, for example, a linear development of the desired position of the teeth, in which not only the teeth, but also the interdental spaces are shown to scale. However, it is also possible to dispense with the scale representation of the interdental spaces and represent the teeth in a distance-free linear juxtaposition or in a linear juxtaposition with a fixed width of the interdental spaces. The alignment of the teeth in the vestibular or oral view is preferably carried out such that the FA points of all teeth is arranged at the same height, while the teeth in the occlusal view are preferably aligned such that the desired contact points of all teeth on a Straight lines are arranged.
Vorteilhafterweise kann in der okklusalen Ansicht und der vestibulären oder oralen Ansicht zusätzlich auch der Kollisionsstatus der Angriffselemente dargestellt werden. Der Kollisionsstatus eines Angriffselements kann dabei beispielsweise durch eine entsprechende Hervorhebung, beispielsweise Farbgebung kenntlich gemacht werden. So können etwa Angriffselemente, bei denen eine Kollision vorliegt, in einer Signalfarbe, beispielsweise roter Farbe, angezeigt werden, so dass sie, insbesondere dann, wenn die Darstellung der Zähne und der Angriffselemente, bei denen keine Kollision vorliegt, sowie gegebenenfalls des Zahnfleischs, in neutraleren Tönen, beispielsweise in Grautönen gehalten ist, ins Auge stechen und somit für den Betrachter leicht erkennbar sind.Advantageously, in the occlusal view and the vestibular or oral view in addition, the collision status of the attack elements are also shown. The collision status of an attack element can be identified, for example, by an appropriate emphasis, such as color. For example, attack elements in which there is a collision, in a signal color, such as red color, are displayed so that they, especially when the representation of the teeth and the attack elements in which there is no collision, and optionally the gums, in neutral tones, for example, held in shades of gray, sting in the eye and thus are easily recognizable to the viewer.
Ferner kann in der okklusalen Ansicht und der vestibulären oder oralen Ansicht auch das Zahnfleisch dargestellt sein.Furthermore, in the occlusal view and the vestibular or oral view, the gums may also be shown.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zähne und/oder die Angriffselemente, und gegebenenfalls das Zahnfleisch, in einer auf dem dreidimensionalen digitalen Datenmodell der Soll-Stellung basierenden, das reale Aussehen simulierenden Darstellung angezeigt werden. Diese die Natur simulierende Darstellung kann dabei nach Art eines Schwarz-Weiß-Fotografie in Grautönen gehalten sein, um den Kontrast zu erhöhen, beispielsweise zu den Angriffselementen, bei denen eine Kollision vorliegt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Zähne lediglich stilisiert darzustellen. Die stilisierte Darstellung kann dabei beispielsweise eine Darstellung des Zahnumrisses, insbesondere nach Art einer Bleistiftskizze, sein. Dabei kann der Zahnumriss aus dem dreidimensionalen digitalen Datenmodell abgeleitet werden. Es ist jedoch auch möglich, einen von dem dreidimensionalen digitalen Datenmodell unabhängigen Zahnumriss zu verwenden.In a development of the invention, it is proposed that the teeth and / or the engagement elements, and possibly the gums, be displayed in a representation simulating the real appearance on the three-dimensional digital data model of the desired position. This nature simulating representation can be kept in the manner of a black and white photograph in shades of gray to increase the contrast, for example, to the attack elements in which there is a collision. In principle, however, it is also possible to represent the teeth only stylized. The stylized representation can be, for example, a representation of the tooth contour, in particular in the manner of a pencil sketch. The tooth outline can be derived from the three-dimensional digital data model. However, it is also possible to use a tooth outline independent of the three-dimensional digital data model.
Zur weiteren Erleichterung der Erfassbarkeit der Darstellung kann die okklusale Ansicht bei Darstellung der Soll-Stellung der Zähne des Oberkiefers oberhalb der vestibulären bzw. oralen Ansicht und bei Darstellung der Soll-Stellung der Zähne des Unterkiefers unterhalb der vestibulären bzw. oralen Ansicht angezeigt werden. Ferner kann bei Darstellung sowohl der Soll-Stellung der Zähne des Oberkiefers als auch der Soll-Stellung der Zähne des Unterkiefers die vestibuläre bzw. orale Ansicht der Zähne des Oberkiefers oberhalb der vestibulären bzw. oralen Ansicht der Zähne des Unterkiefers angezeigt werden.To further facilitate the comprehensibility of the presentation, the occlusal view can be displayed below the vestibular or oral view when displaying the desired position of the teeth of the upper jaw above the vestibular or oral view and when displaying the desired position of the teeth of the lower jaw. Further, upon presentation of both the desired position of the teeth of the upper jaw and the desired position of the teeth of the lower jaw, the vestibular or oral view of the teeth of the upper jaw can be displayed above the vestibular or oral view of the teeth of the lower jaw.
Um die Veränderung der Position jedes einzelnen Angriffselements manuell vornehmen zu können, können den okklusalen und vestibulären bzw. oralen Ansichten Auswahlflächen zum Auswählen des Zahns, der Bewegungsart und der Bewegungsrichtung und gewünschtenfalls auch des Betrags der Bewegung zugeordnet sein. In diese Auswahlflächen können die gewünschten Bezeichnungen des Zahns, der Bewegungsart und der Bewegungsrichtung und gegebenenfalls der Betrag der Bewegung über eine Tastatur oder, beispielsweise Menu-unterstützt, über eine Zeigereingabeeinrichtung eingegeben werden. Um die Position eines Angriffselements mit möglichst wenigen Eingaben verändern zu können, ist es jedoch bevorzugt, wenn für jede Bewegungsrichtung jeder Bewegungsart jedes Zahn eine eigene Auswahlfläche vorgesehen ist, die mittels der Zeigereingabeeinrichtung ausgewählt werden kann, wobei jedes Auswahlereignis, beispielsweise jeder Mausklick, vorzugsweise eine Bewegung des zugehörigen Angriffselements um einen vorbestimmten Bewegungsbetrag auslöst.In order to be able to make the change in the position of each individual engagement element manually, the occlusal and vestibular or oral views can be assigned selection surfaces for selecting the tooth, the movement type and the direction of movement and, if desired, also the amount of the movement. In these selection surfaces, the desired designations of the tooth, the type of movement and the direction of movement and optionally the amount of movement via a keyboard or, for example, menu-supported, be entered via a pointer input device. In order to be able to change the position of an engagement element with as few inputs as possible, it is preferred, however, for each movement type of each tooth to have its own selection area, which can be selected by means of the pointer input device, each selection event, for example each mouse click, preferably one Movement of the associated attack element triggers a predetermined amount of movement.
Vorteilhafterweise kann nach jedem Auswahlereignis auch der den neuen Positionen der Angriffselemente entsprechende Kollisionsstatus der Angriffselemente berechnet werden.Advantageously, the collision status of the attack elements corresponding to the new positions of the attack elements can also be calculated after each selection event.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Anzeige der Positionen der Angriffselemente und deren Kollisionsstatus nach jedem Auswahlereignis synchron für beide Anzeigen aktualisiert wird, d. h. sowohl für die okklusale Anzeige als auch für die vestibuläre bzw. orale Anzeige.Furthermore, it is preferable if the display of the positions of the attacking elements and their collision status after each selection event is updated synchronously for both displays, d. H. both for the occlusal indication and for the vestibular or oral indication.
Zusätzlich zu den einzelnen Zähnen zugeordneten Auswahlflächen kann ferner wenigstens eine weitere Auswahlfläche vorgesehen sein, die einer eine Mehrzahl von Zähnen umfassenden Zahngruppe zugeordnet ist. Beispielsweise können der vestibulären oder oralen Ansicht Auswahlflächen zugeordnet sein, die eine gemeinsame Bewegung aller Angriffselemente in inziso-gingivaler Richtung ermöglichen. Bei oraler Anordnung der Angriffselemente und eines Drahtbogens des Typs „Mushroom” kann ferner die okklusale Darstellung drei Gruppen von Zähnen aufweisen, denen jeweils gemeinsame Auswahlflächen für die Veränderung des Abstands der Angriffselemente von der Zahnoberfläche zugeordnet sind. Bei Einsatz eines Drahtbogens des Typs „Doppel-Mushroom” können sogar fünf derartige Zahngruppen definiert werden.In addition to the individual teeth associated selection surfaces may also be provided at least one further selection surface, which is associated with a tooth group comprising a plurality of teeth. For example, the vestibular or oral view may be associated with selection surfaces which allow a common movement of all the attack elements in the inciso-gingival direction. In the case of an oral arrangement of the engagement elements and a "Mushroom" archwire, the occlusal representation may further comprise three groups of teeth, each of which is assigned common selection surfaces for varying the distance of the engagement elements from the tooth surface. Using a double-mushroom archwire can even define five such groups of teeth.
Um in einfacher Weise verhindern zu können, dass der behandelnde Zahnarzt beim manuellen Beeinflussen der Positionen der Angriffselemente diese an unzulässige Positionen bewegt, können zumindest in der vestibulären bzw. oralen Ansicht, vorzugsweise aber auch in der okklusalen Ansicht, ferner die Bereiche zulässiger Positionen angezeigt werden, beispielsweise in Form von Flächen, die sich, vorzugsweise farblich, von der Darstellung der Zähne unterscheiden. Ferner kann mittels eines Warnsignals, beispielsweise einer Änderung der Farbe dieser Flächen, angezeigt werden, wenn bei der manuellen Positionierung der Angriffselemente versucht wird, einen Bereich zulässiger Positionen zu verlassen.In order to be able to easily prevent the treating dentist from manually influencing the positions of the engagement elements moving them to impermissible positions, the areas of permissible positions can also be displayed at least in the vestibular or oral view, but preferably also in the occlusal view , For example in the form of surfaces which differ, preferably in color, from the representation of the teeth. Furthermore, by means of a warning signal, for example a change in the color of these surfaces, it can be displayed if, during the manual positioning of the engagement elements, an attempt is made to leave a range of permissible positions.
Ferner kann wenigstens eine weitere Auswahlfläche vorgesehen sein, welche die Auswahl des verwendeten Typs von Angriffselement ermöglicht. Das Nicht-Vorsehen eines Angriffselements für einen jeweiligen Zahn kann dabei eine der Auswahloptionen darstellen.Furthermore, at least one further selection surface can be provided, which enables the selection of the type of engagement element used. The non-provision of an engagement element for a respective tooth can represent one of the selection options.
Für den Fall, dass es eine Mehrzahl von Konstellationen geben sollte, gemäß denen die Angriffselemente kollisionsfrei positioniert werden können, kann eine Randbedingung vorgegeben werden, anhand derer entschieden wird, welche der kollisionsfreien Konstellationen ausgewählt wird. Diese Randbedingung kann beispielsweise darin bestehen, die Angriffselemente derart anzuordnen, dass die Summe der Abstände der Positionen der Angriffselemente vom FA-Punkt des jeweils zugehörigen Zahns minimiert wird. Eine weitere mögliche Randbedingung könnte lauten, die Angriffselemente möglichst nahe an den Schneidekanten bzw. Kauflächen der Zähne anzuordnen, um die Hebelwirkung des Drahtbogens erhöhen und somit die Behandlungsdauer verringern zu können.In the event that there should be a plurality of constellations according to which the attack elements can be positioned collision-free, a boundary condition can be specified by means of which it is decided which of the collision-free constellations is selected. This boundary condition may consist, for example, of arranging the engagement elements such that the sum of the distances of the positions of the engagement elements from the FA point of the respectively associated tooth is minimized. Another possible boundary condition could be to arrange the attack elements as close as possible to the cutting edges or chewing surfaces of the teeth, in order to increase the lever effect of the archwire and thus be able to reduce the duration of treatment.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zusätzlich zu der okklusalen Ansicht und der vestibulären oder oralen Ansicht der linearen Nebeneinanderanordnung der Zähne auch eine perspektivische Ansicht der Ist-Stellung der Zähne oder/und eine perspektivische Ansicht der Soll-Stellung der Zähne angezeigt wird. Diese perspektivische Darstellung der Ist- oder/und der Soll-Stellung der Zähne kann dabei vorzugsweise eine um alle Raumachsen frei verdrehbare Darstellung sein.In a further development of the invention it is proposed that in addition to the occlusal view and the vestibular or oral view of the linear juxtaposition of the teeth, a perspective view of the actual position of the teeth and / or a perspective view of the desired position of the teeth is displayed. This perspective view of the actual and / or the desired position of the teeth can preferably be a freely rotatable around all spatial axes representation.
Nachzutragen ist noch, dass bei Verwendung eines im Wesentlichen ebenen Drahtbogens nach Beendigung der Positionierung der Angriffselemente ein Abbild des Drahtbogen im Maßstab 1:1 ausgedruckt werden kann. Dieser Ausdruck kann dem behandelnden Zahnarzt als Schablone dienen, die ihm das korrekte Aufweiten bzw. Einengen des Drahtbogens erleichtert.It should be added that when using a substantially planar archwire after completion of the positioning of the attack elements an image of the archwire can be printed in the scale 1: 1. This term may serve as a template to the treating dentist, facilitating the correct widening or narrowing of the archwire.
Nachzutragen ist schließlich auch noch, dass die tatsächliche Anbringung der Angriffselemente auf den Zahnoberflächen so erfolgen kann, wie dies in der
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, bei dem Brackets als Angriffselemente auf den Zähnen des Patienten angeordnet werden. Es stellt dar:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing of an embodiment in which brackets are arranged as engagement elements on the teeth of the patient. It shows:
Mit Bezug auf die
In
Der erste Schritt des Ablaufs besteht darin, ein dreidimensionales digitales Datenmodell
Hierzu können gemäß einer ersten Verfahrensvariante herkömmliche Techniken eingesetzt werden. Beispielsweise kann man in einem ersten Unterschritt einen Abdruck der Ist-Stellung der Zähne
Gemäß einer alternativen Verfahrensvariante ist es jedoch auch möglich, das digitale 3D-Modell
Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass bis zum Einsetzen der Spange einschließlich des Befestigens der Brackets auf den Zähnen
In einem zweiten Schritt erstellt der behandelnde Zahnarzt auf Basis des im ersten Schritt erhaltenen digitalen 3D-Datenmodells
Anschließend wird in einem dritten Schritt das digitale 3D-Datenmodell der Soll-Stellung der Zähne
Schließlich wird in einem vierten Schritt das modifizierte digitale 3D-Datenmodell
Ausgehend von dem modifizierten digitalen 3D-Datenmodell
Im Folgenden wird mit Bezug auf die
Zunächst muss der behandelnde Arzt am Computer auswählen, ob die zahnmedizinische Apparatur auf der vestibulären Seite oder der oralen Seite der Zähne
Werden die Brackets
Berücksichtigt man ferner, dass die Brackets
Um es dem behandelnden Arzt zu erleichtern, die Positionierung aller Brackets
In
Die Darstellung der Zähne
Als Nächstes wird für die Ausgangspositionen P0 der Brackets
Vorzugsweise wird die Kollisionsprüfung sowohl für die Ist-Stellung als auch die Soll-Stellung der Zähne
Bei Vorliegen wenigstens einer Kollision, ist es im weiteren Verlauf der Festlegung der Anbringungspositionen P der Brackets
Die Verlagerung der Brackets
Nach jeder Verlagerung eines Brackets
Anzumerken ist noch, dass die Panoramaansicht gemäß
Ferner sind Schaltflächen
Zudem sei darauf hingewiesen, dass bei oraler Anordnung der zahnmedizinischen Apparatur Drahtbögen
Nachzutragen ist noch, dass jedem Zahn
Nachzutragen ist ferner, dass in der Panoramaansicht der
Nachzutragen ist schließlich auch noch, dass neben der Panoramaansicht der Zähne
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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