WO2004032787A2 - Method for producing and placing a dental implant - Google Patents

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WO2004032787A2
WO2004032787A2 PCT/EP2003/009754 EP0309754W WO2004032787A2 WO 2004032787 A2 WO2004032787 A2 WO 2004032787A2 EP 0309754 W EP0309754 W EP 0309754W WO 2004032787 A2 WO2004032787 A2 WO 2004032787A2
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Hubertus Platt
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Hubertus Platt
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    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
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    • A61C8/0001—Impression means for implants, e.g. impression coping
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    • A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions

Definitions

  • the invention relates to a method for producing and applying a dental implant in an intraoral implantation field according to the preamble of claim 1.
  • dental implant includes both
  • Defect fillings in natural tooth crowns, as well as prosthetic implants provided they are firmly inserted into a biological-anatomical structure.
  • a biological-anatomical structure can be given, for example, by a tooth crown which has a defect to be filled in the course of caries treatment, or a structure of the jawbone in which prosthetic implants, in particular pin teeth, tooth parts or bridge structures, are anchored.
  • the measures necessary for this require an extremely precise shape matching between the dental implant in question and the implantation field.
  • the biological and anatomical structures of the implantation field are prepared for later implantation by means of conventional dental processing instruments, for example a dental substance-removing turbine.
  • the shape of the implantation field prepared in this way is recorded mechanically or without contact. This is done either by making an impression or by an optical scanning process.
  • a shape of the implantation field is obtained by pouring, on which a future implant can be adapted in a dental laboratory.
  • the impression obtained is filled with a casting compound, a positive shape of the implantation field being generated in the laboratory.
  • German patent DE 44 43 929 Cl proposes to minimize this effort a process for the patient-specific manufacture and supply of prosthetic workpieces, in which a defect impression is taken with a bite registration in a first process step of the intraoral implantation field. From this impression, a planning model is created in a dental laboratory, on which further processing, for example grinding or milling cavities or moldings or the like, is carried out in the course of a simulated treatment in the laboratory. The dental implant is then adapted to this prepared planning model in the following. The state of the planning model is then measured or numerical processing data from the laboratory treatment are saved.
  • these processing data or the results of the measurement of the planning model are transmitted to a practice treatment device fixed in the patient's mouth, which intraorally transfers the processed state of the planning model to the real shape of the implantation field. This ensures that the dental implant is precisely matched to the shape of the implantation field. In this way, the patient is spared complex treatment sessions with repeated adjustments of the implantation field and implant.
  • a basic idea of the method according to the invention is to provide the intraoral implantation field with location markings in a suitable manner and to make a location-marked impression via the implantation field thus marked.
  • anatomical-biological structures of the deep structure of the implantation field are recorded in an imaging tomographic method, the location-marking structures of the immediate implants appearing as contrast structures in the tomogram.
  • data are generated for a virtual planning model with the tomographically recorded location markings as reference data points of the virtual planning model.
  • a laboratory planning model is created. Treatment planning is then carried out on the basis of the virtual planning model and the laboratory planning model, the virtual planning model allowing a selective analysis of the anatomical-biological depth structure of the implantation field and the laboratory planning model serving to adapt the dental implants to be manufactured.
  • the laboratory planning model is then processed in the known manner, using the data from the treatment planning created on the virtual planning model.
  • the processing data are recorded and stored numerically.
  • the numerical processing data is then transferred to a practice processing device.
  • This is equipped with a practice treatment unit, which is fixed on the location-marking immediate implants at the patient's implantation field.
  • the numerical processing data serve to control the practice treatment unit, which carries out the corresponding processing on the implantation field, for example drilling or milling work.
  • the final dental implant is inserted.
  • the method thus combines the physical-manual acceptance and preparation of the laboratory planning model for performing laboratory processing of the model and adapting the dental implant to the model with the creation of a virtual planning model based on diagnostic data.
  • the latter model in particular provides the option of carrying out treatment planning in a more detailed and selective manner than is the case with the known methods.
  • tomographic imaging methods are minimally invasive and gentle on the soft tissue and therefore do not require any surgical opening of the implantation field. This is particularly advantageous when dental implants are to be inserted into a jaw structure, which is usually hidden under a soft tissue layer.
  • Tomographic image data show a clear contrast between the soft tissue and the bone tissue and, in conjunction with the generation of a three-dimensional virtual model, represent the possibility of selectively planning interventions on the jawbone.
  • the virtual and the laboratory planning model can be linked with one another, so that computer-assisted planning and execution of laboratory processing takes place on the laboratory planning model.
  • the numerical processing data determined in the process can be transmitted directly to a practice treatment unit in the patient's mouth, which is also clearly marked on the immediate implants there. A new scan of the This eliminates the need for a laboratory planning model, streamlining the procedure, making treatment planning more precise and selective, and reducing the overall invasiveness of the procedure. An otherwise necessary bone structure can be omitted.
  • Suitable location-marking immediate implants are, in particular, implants introduced into the jawbone, each with a head part protruding into the oral cavity, the head part containing rotationally secure receptacles with impression sleeves arranged thereon.
  • the impression sleeves remain in a negative form of the impression material as laboratory location markings and are transferred to the model in a location-specific manner when the laboratory planning model is created using laboratory implants.
  • the head parts, the receptacles and / or the impression sleeves, or the implant parts located in the jawbone are made of one
  • Material executed that when performing the tomographic acquisition on the tomography images, location markings in the form of a contrast, shadow or the like are generated further easily detectable reference shape structure. It is possible to fix an imaging sensor on or over the implants for the acquisition, e.g. to reduce patient stress during X-ray analysis and to achieve a higher resolution.
  • the sensor can have a toothed splint shape and enable multidimensional image acquisition.
  • the laboratory planning model is expediently generated by filling the negative form of the impression with a plastic material, the impression sleeves being transferred to the laboratory planning model when the hardened plastic material is removed. The position of the impression sleeves is then measured on the laboratory planning model. This happens at the most moderate by capturing prominent points in a laboratory coordinate system.
  • a plastic model can be produced from the existing data, for example from a laser-crosslinkable material.
  • the virtual planning model is generated from the tomographically acquired data, scaling variables of the virtual planning model being adapted to one another by comparing the location markings of the laboratory planning model and the shape structures of the virtual planning model.
  • characteristic shapes of the reference shape structures can be used to correct distortions and changes in size, or to align the virtual planning model with a laboratory coordinate system.
  • Treatment planning can then be carried out on the virtual planning model, with the extensive range of functions of known tomography evaluation software being able to be used.
  • the laboratory planning model is now processed in the laboratory by means of a laboratory processing device, in particular a drilling, milling or similar device, control data being used on the basis of the biological-anatomical data or the data of the treatment plan.
  • control data being used on the basis of the biological-anatomical data or the data of the treatment plan.
  • the numerical data about the machining process are stored and then transmitted to a practice machining device.
  • the treatment of the intraoral implantation field takes place in the dental practice under control on the basis of the numerical data from the laboratory processing.
  • an intraoral processing device for example a drilling, milling or the like machining unit on the provisori ⁇ 's immediate implants will be locally precisely fixed and executed processing of the intra-oral ⁇ implantation field on the patient.
  • the numerical processing data of the laboratory planning model are mirrored.
  • the mirrored processing data are stored on a laboratory milling machine.
  • Direction for producing an implant workpiece transmitted, which then produces a defect implant from a block of material.
  • a bite can also be removed by means of a bite to mark the location.
  • the bite fork forms a clear location fixation for the laboratory planning model and location-specific fixation of the patient's intraoral implantation field on the practice treatment apparatus for an intraoral treatment device.
  • the first application example an implantation of a dental implant to be inserted into the jawbone is described.
  • the second application example describes the implantation of a defect implant in a tooth crown.
  • the particular task of implantation is to adapt the dental implant, for example a post part sitting in the jawbone, to the shape of the jawbone, the jawbone generally being covered by soft tissue.
  • the shape of the jawbone in the implantation field to detect an opening and partial removal of the soft tissue without, a tomographic method is applied, wherein ortsmark Schlude provisional immediate implants of the field implantation can be used at appropriate locations in the vicinity '.
  • the shape of the implant can be individualized according to the respective bone supply.
  • the exact shape and the material to be used of the location-marking immediate implants depends on the structure of the jawbone at the location of the application of the immediate implants, on the position of the implantation area within the dentition structure (e.g. anterior, canine or molar area) and on the tomographi ⁇ used in each case procedures.
  • the immediate implant is positioned at the provisional implantation site against displacement and loosening.
  • the immediate implant then sits with its rider-shaped post part on the jaw and is covered with gum tissue, a mandrel with a rotation-safe cross-section protruding from the gum in the direction of the oral cavity.
  • the length, the cross-section and the diameter of the mandrel must be planned so that it is not deformed due to loads caused by the chewing action. So its length can be designed so that it does not exceed the height of the crowns of adjacent teeth.
  • the immediate implant is made of tissue-compatible and contrast-generating materials for a tomography process.
  • the arbor and the post part have a shape that is clearly recognizable in the tomography image.
  • Computer tomography CT or magnetic resonance tomography MRI are used as the tomographic method.
  • the MRI procedure prevents radiation exposure to the patient.
  • the MRI method is suitable for a high-resolution display of the smallest anatomical-biological structures in the jaw area, since physically the different water concentration in the gum or bone tissue is detected and displayed in this method. Since the immediate implant is water-free and also made of a material that has no magnetic resonance, the shape and position of the location-marking immediate implant is clearly apparent in the image data obtained by MRI tomography.
  • the tomographic data are assembled in the computer in the known manner to form a three-dimensional virtual model of the implantation field, the vir tual ⁇ planning model, this model can be handled by means of the usual loan image and data processing software.
  • an impression of the implantation area including the location-marking immediate implants, is recorded.
  • receptacle sleeves are fitted on the mandrels of the provisional implants in a rotationally secure manner.
  • the receiving sleeves are pulled off the plastic impression material from the holding mandrels and transferred into the resulting negative form.
  • a negative mold is created in which the impression sleeves are contained like a series of position names. So-called laboratory implants are inserted into these impression sleeves.
  • the laboratory implants When filling the negative form with a plastic material, the laboratory implants are enclosed with the filling material, so that the resulting positive form contains the laboratory implants at precisely defined locations.
  • the position of the laboratory implants corresponds exactly to their intraoral jaw position, as well as their position in the virtual planning model.
  • the virtual planning model is now used for treatment planning.
  • image processing software it is now possible to virtually extract the data of the jawbone tissue from the data of the gum tissue, to assess the anatomical-biological structure of the jawbone in the implantation field and to determine which optimal preparations are to be carried out on the bone tissue.
  • the dentist therefore not only has an external copy of the implantation field, but also a complete data set about the entire deep structure of the bone.
  • the dentist then carries out the treatment planning on the virtual planning model, with appropriate software means making it suitable for him
  • Basic solutions for example, a particular milling or drilling direction, or depth, and may be proposed -large that are inserted into the image data of the vir tual ⁇ planning model.
  • the assessment of the virtual Pla ⁇ voltage model can be obtained by means to a quasi three-dimensional representation, examples play, 3-D goggles, or a two-color process to be supplemented.
  • the implants are then individually planned, designed and milled depending on the bone availability determined.
  • the positions and angular positions of the receiving sleeves in the laboratory planning model are recorded and measured in a first calibration step with respect to a laboratory coordinate system.
  • the laboratory coordinate system is mapped to the virtual coordinate system of the virtual planning model.
  • This process can be carried out by fixedly fixing the laboratory planning model in a measuring device and transferring the measurement data obtained into the storage device of the virtual planning model.
  • the accompanying coordinate tripod of the virtual planning model is moved translationally and rotatoryly via virtual rotation and displacement operations until striking measuring points, for example certain image points of the receiving sleeves in the virtual planning model, match the coordinate positions of the laboratory planning model.
  • the translational or rotary virtual movement of the virtual planning model is followed by a form calibration of the virtual planning model to the laboratory planning model.
  • the shape calibration is carried out on the basis of the shape contrast of the pixel quantity of the receiving sleeves or the immediate implants in the virtual planning model.
  • the virtual planning model is given a precisely defined size scale and any distortions in the representation of the virtual planning model are compensated for by deformation operations of pixel quantities, for example stretching or compressing. Subsequently, it may be necessary to recalibrate the position of the virtual coordinate system of the virtual planning model. In general, the distortions of the virtual planning model are small, so that a position calibration and a size calibration of the virtual planning model are generally sufficient.
  • the spatial data of the virtual planning model are transmitted to a laboratory processing device, which processes the laboratory planning model on the basis of this data, for example carries out drilling, milling or comparable processing of the laboratory planning model.
  • the numerical machining data are read out and saved.
  • the treatment planning data from the virtual planning model can also be the basis of the stored numerical processing data.
  • the structure of the dental implant is subsequently adapted to the processed laboratory planning model.
  • the numerical processing data are then transmitted to a practice treatment apparatus.
  • This contains an intraoral processing unit with devices for performing drilling and / or milling work on the jaw of the implantation field.
  • the intraoral processing unit is placed on the mandrels of the provisional, location-marking immediate implant.
  • the position of the location-marking immediate implants clearly defines the position of the intraoral processing unit and corresponds precisely to the virtual or laboratory processing model of the implantation field.
  • the intraoral processing unit subsequently mills the jawbone cavities that are necessary for the admission of the dental implant.
  • the individually manufactured dental implant can be inserted into the prepared implantation field and the previously completed superstructure can be used.
  • the numerical processing data can be mirrored, the mirrored data being transmitted to a laboratory milling device which at least partially mills a dental implant corresponding to the cavities of the laboratory planning model from a corresponding block of material.
  • a laboratory milling device which at least partially mills a dental implant corresponding to the cavities of the laboratory planning model from a corresponding block of material.
  • the implantation field is formed by a cavity in a tooth crown.
  • the cavity is cleaned of all filling residues or carious tooth material.
  • a defect impression of the cavity is made using a spoon.
  • the dentition position on the patient is recorded using an axiography. This can also be done automatically.
  • a defect model is produced in the laboratory as a planning model and encrypted with a laboratory articulator based on the data obtained in practice.
  • the model of the tooth to be processed is fixed in place in a scanner device via the bite fork.
  • the defect of the tooth to be treated is detected on the defect model by means of mechanical or optical scanning using a camera, a laser beam or similar devices.
  • treatment planning analogous to the exemplary embodiment already mentioned above.
  • an outline of the preparation is planned individually for the patient at a data processing facility, or certain standard treatment plans are retrieved from a database and applied to the specific individual case.
  • the cavity is milled on the defect model according to the planning parameters.
  • the processing data generated during this process are saved and copied into a practice treatment apparatus.
  • the previously described mirroring of the processing data and the manufacture of the defect implant are carried out on a laboratory milling machine from a block of material.
  • the blank of the dental implant is fitted on the processed defect model and, if necessary, individualized in color.
  • the patient is clearly fixed with respect to a milling unit using the bite fork previously made.
  • the patient's tooth crown as a real implantation field is now in the same position as the defect model with respect to the laboratory processing unit or the laboratory measurement unit.
  • the dental practice treatment unit for example the practice milling machine is in the mouth of the
  • a laser can be used as a diagnostic aid for caries diagnosis.
  • the condition of the teeth is examined using the laser. If carious material is found, it is possible to remove this diseased material. This is followed by. rebuilding the tooth, e.g. using special plastics. This can be done manually, but also through a cannula that releases a corresponding application material. Afterwards, using the method according to the invention, the built-up tooth is ground to the desired dimension. This grinding can be done using a personal computer, which documents the respective treatment progress.

Description

Verfahren zur Herstellung und Applikation eines Dentalimplantates Process for the production and application of a dental implant
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Applikation eines Dentalimplantates in ein intraorales Implantationsfeld nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing and applying a dental implant in an intraoral implantation field according to the preamble of claim 1.
Unter dem Begriff des Dentalimplantates werden im Folgenden sowohlIn the following, the term dental implant includes both
Defektfüllungen in natürlichen Zahnkronen, als auch prothetische Implantate verstanden, sofern diese fest in eine biologisch-anatomische Struktur eingefügt werden. Eine derartige Struktur kann beispielsweise durch eine Zahnkrone gegeben sein, die im Rahmen einer Kariesbehandlung einen zu füllenden Defekt aufweist, oder eine Struktur des Kieferknochens, in die prothetische Implantate, insbesondere Stiftzähne, Zahnteile oder Brückenkonstruktionen verankert sind. Die hierfür notwendigen Maßnahmen erfordern eine äußerst genaue Formabstimmung zwischen dem betreffenden Dentalimplantat und dem Implantationsfeld.Defect fillings in natural tooth crowns, as well as prosthetic implants, provided they are firmly inserted into a biological-anatomical structure. Such a structure can be given, for example, by a tooth crown which has a defect to be filled in the course of caries treatment, or a structure of the jawbone in which prosthetic implants, in particular pin teeth, tooth parts or bridge structures, are anchored. The measures necessary for this require an extremely precise shape matching between the dental implant in question and the implantation field.
Bei bekannten Implantationsverfahren werden die biologischen und anatomischen Strukturen des Implantationsfeldes mittels üblicher zahnärztlicher Bearbeitungsinstrumente, beispielsweise einer zahnärztlichen substanzabtragenden Turbine für eine spätere Implantation vorbereitet. Die Form des so vorbereiteten Implantationsfeldes wird mechanisch oder berührungslos erfasst. Dies geschieht entweder durch ein Anfertigen eines Abdruckes oder durch einen optischen Scan-Vorgang.In known implantation methods, the biological and anatomical structures of the implantation field are prepared for later implantation by means of conventional dental processing instruments, for example a dental substance-removing turbine. The shape of the implantation field prepared in this way is recorded mechanically or without contact. This is done either by making an impression or by an optical scanning process.
Aus dem gewonnenen Abdruck wird durch ein Ausgießen eine Form des Implantationsfeldes gewonnen, an der in einem zahntechnischen Labor ein zukünftiges Implantat angepasst werden kann. Dazu wird der gewonnene Abdruck mit einer Gießmasse verfüllt, wobei eine Positiv-Form des Implantationsfeldes im Labor erzeugt wird. Eine solche Vorgehensweise birgt aller¬ dings die Gefahr, dass durch Verzugs- und Schwundprozesse in der Abdruck- bzw. der Gießmasse das Positivmodell des Implantationsfeldes das wirkliche intraorale Implantationsfeld nicht mit der erforderlichen Formgenauigkeit wiedergibt. Deshalb ist es notwendig, das Dentalimplantat mehrfach intraoral am Patienten anzupassen und im zahntechnischen Labor entsprechend zu verändern, wobei diese Prozedur zeitaufwendig und für den Patienten psychisch und physisch sehr belastend sein kann.From the impression obtained, a shape of the implantation field is obtained by pouring, on which a future implant can be adapted in a dental laboratory. For this purpose, the impression obtained is filled with a casting compound, a positive shape of the implantation field being generated in the laboratory. Such an approach has recently ¬ of all the risk that distortion and shrinkage processes in the Impression or casting the positive model of the implantation field, the real intraoral implantation field does not reflect the required shape accuracy. It is therefore necessary to adapt the dental implant several times intraorally to the patient and to change it accordingly in the dental laboratory, which procedure can be time-consuming and can be very stressful for the patient psychologically and physically.
Die deutsche Patentschrift DE 44 43 929 Cl schlägt zur Minimierung dieses Aufwandes ein Verfahren zur patientenspezifischen Herstellung von und der Versorgung mit zahnprothetischen Werkstücken vor, bei dem vom intraoralen Implantationsfeld in einem ersten Verfahrensschritt eine Defekt-Abformung mit einer Bissnahme vorgenommen wird. Aus dieser Abformung wird in einem zahntechnischen Labor ein Planungsmodell erstellt, an dem im weiteren modellhaft im Zuge einer simulierten Behandlung im Labor Bearbeitungen, beispielsweise ein Schleifen oder ein Einfräsen von Kavitäten oder Ausformungen oder dergleichen vorgenommen werden. An dieses präparierte Planungsmodell wird dann im folgenden das Dentalimplantat angepasst. Der Zustand des Planungsmodells wird anschließend vermessen oder es werden numerische Bearbeitungsdaten aus der Laborbehandlung gespeichert.The German patent DE 44 43 929 Cl proposes to minimize this effort a process for the patient-specific manufacture and supply of prosthetic workpieces, in which a defect impression is taken with a bite registration in a first process step of the intraoral implantation field. From this impression, a planning model is created in a dental laboratory, on which further processing, for example grinding or milling cavities or moldings or the like, is carried out in the course of a simulated treatment in the laboratory. The dental implant is then adapted to this prepared planning model in the following. The state of the planning model is then measured or numerical processing data from the laboratory treatment are saved.
In einem letzten Verfahrensschritt werden diese Bearbeitungsdaten oder die Ergebnisse der Vermessung des Planungsmodells an eine im Mund des Patienten fixierte Praxis-Behandlungseinrichtung übertragen, wobei diese intraoral den bearbeiteten Zustand des Planungsmodells auf die reale Formgebung des Implantationsfeldes überträgt. Damit ist gewährleistet, dass das Dentalimplantat präzise auf die Form des Implantationsfeldes abgestimmt ist. Hierbei werden dem Patienten aufwendige Behandlungssitzungen mit einem wiederholten Anpassen von Implantationsfeld und Implantat erspart.In a last process step, these processing data or the results of the measurement of the planning model are transmitted to a practice treatment device fixed in the patient's mouth, which intraorally transfers the processed state of the planning model to the real shape of the implantation field. This ensures that the dental implant is precisely matched to the shape of the implantation field. In this way, the patient is spared complex treatment sessions with repeated adjustments of the implantation field and implant.
Ein solches Verfahren weist jedoch einige Nachteile auf. Das verwendete Pla- nungsmodell berücksichtigt nur die äußere Form des Implantationsfeldes. Für Dentalimplantate, die in eine Kieferknochenstruktur eingebracht werden, ist dazu eine detaillierte Kenntnis dieser Struktur unerlässlich. Aus diesem Grund ist es notwendig, den Kieferknochen mindestens teilweise freizulegen und somit in die Weichteilstruktur des Zahnfleisches einzugreifen, ohne genaue Kenntnisse über die inneren Strukturen zu besitzen. Vor diesem Hintergrund ergibt sich die Aufgabe, das aus der Patentschrift der DE 44 43 929 Cl bekannte Verfahren so fortzubilden, dass der Invasivi- tätsgrad bei der Gewinnung eines präzisen Planungsmodells möglichst mini- miert wird. Darüber hinaus sind Lösungen anzugeben, wie die Fertigung und Bearbeitung des Planungsmodells im zahntechnischen Labor möglichst eng mit anderen diagnostischen, insbesondere bildgebenden Verfahren gekoppelt werden kann.However, such a method has some disadvantages. The planning model used only takes into account the external shape of the implantation field. For dental implants that are placed in a jaw bone structure, detailed knowledge of this structure is essential. For this reason, it is necessary to at least partially expose the jawbone and thus to intervene in the soft tissue structure of the gums without having precise knowledge of the internal structures. Against this background, there is the task of developing the method known from the patent specification DE 44 43 929 Cl in such a way that the degree of invasiveness when obtaining a precise planning model is minimized as far as possible. In addition, solutions must be specified on how the production and processing of the planning model in the dental laboratory can be coupled as closely as possible with other diagnostic, especially imaging, methods.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren zur Herstellung und Applikation eines Dentalimplantates nach den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen beinhalten.This object is achieved with a method for producing and applying a dental implant according to the features of claim 1, the subclaims containing expedient refinements and developments.
Ein Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das intraorale Implantationsfeld geeignet mit Ortsmarkierungen zu versehen und über das so markierte Implantationsfeld eine ortsmarkierte Abformung anzufertigen.A basic idea of the method according to the invention is to provide the intraoral implantation field with location markings in a suitable manner and to make a location-marked impression via the implantation field thus marked.
In Verbindung damit werden anatomisch-biologische Strukturen der Tiefenstruktur des Implantationsfeldes in einem bildgebenden tomographischen Verfahren aufgenommen, wobei die ortsmarkierenden Strukturen der Sofortimplantate als Kontraststrukturen im Tomogramm erscheinen. Ausgehend von den Resultaten des tomographischen Verfahrens werden Daten für ein virtu- elles Planungsmodell mit den tomographisch erfassten Orstmarkierungen als Referenzdatenpunkte des virtuellen Planungsmodells generiert. Parallel dazu wird ein Labor-Planungsmodell angefertigt. Eine Behandlungsplanung erfolgt dann auf der Grundlage des virtuellen Planungsmodells und des Labor- Planungsmodells, wobei das virtuelle Planungsmodell eine selektive Analyse der anatomisch-biologischen Tiefenstruktur des Implantationsfeldes erlaubt und das Labor-Planungsmodell der Anpassung der zu fertigenden Dentalimplantate dient. Anschließend wird das Labor-Planungsmodell in der bekannten Weise bearbeitet, wobei auf die am virtuellen Planungsmodell erstellten Daten der Behandlungsplanung zurückgegriffen wird. In Verbindung mit der Bearbeitung des Labor-Planungsmodells in der Labor- Bearbeitungseinrichtung werden die Bearbeitungsdaten numerisch erfasst und abgespeichert. In einem weiteren Schritt erfolgt dann ein Überspielen der numerischen Bearbeitungsdaten an ein Praxis-Bearbeitungsgerät. Dieses ist mit einer Praxis-Behandlungseinheit versehen, die auf den ortsmarkierenden Sofortimplantaten am Implantationsfeld des Patienten fixiert wird. Die numerischen Bearbeitungsdaten dienen dazu, die Praxis-Behandlungseinheit zu steuern, wobei diese die entsprechende Bearbeitung am Implantationsfeld, beispielsweise Bohr- oder Fräsarbeiten ausführt. Abschließend wird das endgültige Dentalimplantat eingesetzt.In connection with this, anatomical-biological structures of the deep structure of the implantation field are recorded in an imaging tomographic method, the location-marking structures of the immediate implants appearing as contrast structures in the tomogram. Based on the results of the tomographic method, data are generated for a virtual planning model with the tomographically recorded location markings as reference data points of the virtual planning model. At the same time, a laboratory planning model is created. Treatment planning is then carried out on the basis of the virtual planning model and the laboratory planning model, the virtual planning model allowing a selective analysis of the anatomical-biological depth structure of the implantation field and the laboratory planning model serving to adapt the dental implants to be manufactured. The laboratory planning model is then processed in the known manner, using the data from the treatment planning created on the virtual planning model. In connection with the processing of the laboratory planning model in the laboratory processing facility, the processing data are recorded and stored numerically. In a further step, the numerical processing data is then transferred to a practice processing device. This is equipped with a practice treatment unit, which is fixed on the location-marking immediate implants at the patient's implantation field. The numerical processing data serve to control the practice treatment unit, which carries out the corresponding processing on the implantation field, for example drilling or milling work. Finally, the final dental implant is inserted.
Das Verfahren vereinigt somit das physisch-handwerkliche Abnehmen und Anfertigen des Labor-Planungsmodells zum Ausführen einer Laborbearbeitung des Modells und einer Anpassung des Dentalimplantates am Modell mit der Erstellung eines virtuellen Planungsmodells aufgrund diagnostischer Daten. Dabei liefert insbesondere das letztere Modell die Möglichkeit, eine Behandlungsplanung detaillierter und selektiver auszuführen, als dies nach den bekannten Verfahren gegeben ist. Tomographische bildgebende Verfahren sind darüber hinaus minimalinvasiv und weichteilschonend und bedürfen somit keiner chirurgischen Öffnung des Implantationsfeldes. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Dentalimplantate in eine Kieferstruktur eingefügt werden sollen, die in der Regel unter' einer Weichteilschicht verborgen ist. Tomographische Bilddaten zeigen einen deutlichen Kontrast zwischen dem Weichteil- und dem Knochengewebe und stellen in Verbindung mit der Gene- rierung eines dreidimensionalen virtuellen Modells die Möglichkeit dar, Eingriffe am Kieferknochen selektiv zu planen.The method thus combines the physical-manual acceptance and preparation of the laboratory planning model for performing laboratory processing of the model and adapting the dental implant to the model with the creation of a virtual planning model based on diagnostic data. The latter model in particular provides the option of carrying out treatment planning in a more detailed and selective manner than is the case with the known methods. In addition, tomographic imaging methods are minimally invasive and gentle on the soft tissue and therefore do not require any surgical opening of the implantation field. This is particularly advantageous when dental implants are to be inserted into a jaw structure, which is usually hidden under a soft tissue layer. Tomographic image data show a clear contrast between the soft tissue and the bone tissue and, in conjunction with the generation of a three-dimensional virtual model, represent the possibility of selectively planning interventions on the jawbone.
Da innerhalb der tomographischen Bilddaten und dem Labor-Planungsmodell eindeutig ortsgenaue Markierungen vorgegeben sind, können das virtuelle und das Labor-Planungsmodell miteinander verknüpft werden, sodass eine computergestützte Planung und Ausführung einer Laborbearbeitung am Labor-Planungsmodell erfolgt. Weiterhin können die dabei ermittelten numerischen Bearbeitungsdaten direkt an eine Praxis-Behandlungseinheit im Mund des Patienten übertragen werden, die ebenfalls eindeutig ortsmarkiert auf den dortigen Sofortimplantaten fixiert ist. Ein erneuter Scan-Vorgang des Labor-Planungsmodells entfällt somit, der Verfahrensablauf wird zeitlich gestrafft, die Behandlungsplanung präziser und selektiver und die Invasivität des Eingriffs wird insgesamt reduziert. Ein ansonsten notwendiger Knochenaufbau kann entfallen.Since location-specific markings are clearly specified within the tomographic image data and the laboratory planning model, the virtual and the laboratory planning model can be linked with one another, so that computer-assisted planning and execution of laboratory processing takes place on the laboratory planning model. Furthermore, the numerical processing data determined in the process can be transmitted directly to a practice treatment unit in the patient's mouth, which is also clearly marked on the immediate implants there. A new scan of the This eliminates the need for a laboratory planning model, streamlining the procedure, making treatment planning more precise and selective, and reducing the overall invasiveness of the procedure. An otherwise necessary bone structure can be omitted.
Als ortsmarkierende Sofortimplantate kommen insbesondere in den Kieferknochen eingebrachte Implantate mit einem jeweils in die Mundhöhle ragenden Kopfteil in Betracht, wobei das Kopfteil rotationssichere Aufnahmen mit darauf angeordneten Abformhülsen enthält. Die Abformhülsen verbleiben bei der Ausführung der Abformung in einer Negativform des Abdruckmaterials als Labor-Ortsmarkierungen und werden bei der Erstellung des Labor-Planungsmodells über Laborimplantate in das Modell ortsgetreu überführt.Suitable location-marking immediate implants are, in particular, implants introduced into the jawbone, each with a head part protruding into the oral cavity, the head part containing rotationally secure receptacles with impression sleeves arranged thereon. When the impression is taken, the impression sleeves remain in a negative form of the impression material as laboratory location markings and are transferred to the model in a location-specific manner when the laboratory planning model is created using laboratory implants.
Weiterhin sind die Kopfteile, die Aufnahmen und/oder die Abformhülsen, bzw. die in dem Kieferknochen befindlichen Implantatteile aus einem solchenFurthermore, the head parts, the receptacles and / or the impression sleeves, or the implant parts located in the jawbone, are made of one
Material ausgeführt, dass bei der Ausführung der tomographischen Erfassung auf den Tomographiebildern Ortsmarkierungen in Form einer Kontrast-, Schatten- oder dergleichen weitere leicht erfassbare Referenz-Formstruktur erzeugt werden. Es besteht die Möglichkeit, einen bildgebenden Sensor auf oder über die Implantate für die Aufnahme zu fixieren, um z.B. bei Röntgen- anaiysen die Patientenbelastung zu reduzieren und eine höhere Auflösung zu erreichen. Zum Beispiel kann der Sensor eine Zahnschienenform aufweisen und eine mehrdimensionale Bilderfassung ermöglichen.Material executed that when performing the tomographic acquisition on the tomography images, location markings in the form of a contrast, shadow or the like are generated further easily detectable reference shape structure. It is possible to fix an imaging sensor on or over the implants for the acquisition, e.g. to reduce patient stress during X-ray analysis and to achieve a higher resolution. For example, the sensor can have a toothed splint shape and enable multidimensional image acquisition.
Damit liegen im intraoralen Implantationsfeld, im Labor-Planungsmodell und im virtuellen Planungsmodell Ortsmarkierungen vor, die aufeinander abgebildet werden können und die einander zuordenbar sind. Diese Ortsmarkierungen bilden damit Verknüpfungspunkte zwischen dem intraoralen Implantationsfeld, dem Labor-Planungsmodell und dem virtuellen Planungsmodell.This means that there are location markings in the intraoral implantation field, in the laboratory planning model and in the virtual planning model that can be mapped to one another and that can be assigned to one another. These location markings thus form connection points between the intraoral implantation field, the laboratory planning model and the virtual planning model.
Das Labor-Planungsmodell wird zweckmäßigerweise durch ein Verfüllen der Negativform des Abdrucks mit einem plastischen Material erzeugt, wobei die Abformhülsen bei der Entfernung des ausgehärteten plastischen Materials in das Labor-Planungsmodell überführt werden. Anschließend wird die Lage der Abformhülsen am Labor-Planungsmodell vermessen. Das geschieht am zweck- mäßigsten durch ein Erfassen markanter Punkte in einem Labor-Koordinatensystem . Analog kann aus den vorhandenen Daten ein Kunststoffmodell, z.B. aus einem laservernetzbaren Material gefertigt werden.The laboratory planning model is expediently generated by filling the negative form of the impression with a plastic material, the impression sleeves being transferred to the laboratory planning model when the hardened plastic material is removed. The position of the impression sleeves is then measured on the laboratory planning model. This happens at the most moderate by capturing prominent points in a laboratory coordinate system. Analogously, a plastic model can be produced from the existing data, for example from a laser-crosslinkable material.
Das virtuelle Planungsmodell wird aus den tomographisch erfassten Daten erzeugt, wobei Skalierungsgrößen des virtuellen Planungsmodells durch einen Vergleich der Ortsmarkierungen des Labor-Planungsmodells und der Formstrukturen des virtuellen Planungsmodells aneinander angepasst werden. Dazu können insbesondere charakteristische Formen der Referenz-FormStrukturen herangezogen werden, um Verzerrungen und veränderte Größenmaßstäbe zu korrigieren, bzw. um das virtuelle Planungsmodell mit einem Labor-Koordinatensystem in Deckung zu bringen. Eine Behandlungsplanung kann dann an dem virtuellen Planungsmodell erfolgen, wobei der umfangreiche Funktionsumfang bekannter Tomographie-Auswertungssoftware ange- wendet werden kann.The virtual planning model is generated from the tomographically acquired data, scaling variables of the virtual planning model being adapted to one another by comparing the location markings of the laboratory planning model and the shape structures of the virtual planning model. In particular, characteristic shapes of the reference shape structures can be used to correct distortions and changes in size, or to align the virtual planning model with a laboratory coordinate system. Treatment planning can then be carried out on the virtual planning model, with the extensive range of functions of known tomography evaluation software being able to be used.
Mittels einer Labor-Bearbeitungseinrichtung, insbesondere einer Bohr-, Fräsoder einem dergleichen Gerät erfolgt nun im Labor eine Bearbeitung des Labor-Pianungsmodells, wobei auf Steuerungsdaten aufgrund der biologisch- anatomischen Daten, bzw. der Daten des Behandlungsplanes zurückgegriffen wird. Die numerischen Daten über den Bearbeitungsvorgang werden gespeichert und anschließend an eine Praxis-Bearbeitungseinrichtung übermittelt.The laboratory planning model is now processed in the laboratory by means of a laboratory processing device, in particular a drilling, milling or similar device, control data being used on the basis of the biological-anatomical data or the data of the treatment plan. The numerical data about the machining process are stored and then transmitted to a practice machining device.
Die Behandlung des intraoralen Implantationsfeldes erfolgt in der zahnärztli- chen Praxis unter Steuerung anhand der numerischen Daten aus der Labor- Bearbeitung. Dabei wird ein intraorales Bearbeitungsgerät, beispielsweise eine Bohr-, Fräs- oder dergleichen Bearbeitungseinheit auf den provisori¬ schen Sofortimplantaten ortsgenau fixiert und eine Bearbeitung des intra¬ oralen Implantationsfeldes am Patienten ausgeführt.The treatment of the intraoral implantation field takes place in the dental practice under control on the basis of the numerical data from the laboratory processing. In this case, an intraoral processing device, for example a drilling, milling or the like machining unit on the provisori ¬'s immediate implants will be locally precisely fixed and executed processing of the intra-oral ¬ implantation field on the patient.
Bei einem Dentalimplantat, welches in eine Defektstruktur einer Zahnkrone, beispielsweise im Rahmen einer Kariesbehandlung eingefügt werden soll, werden die numerischen Bearbeitungsdaten des Labor-Planungsmodells gespiegelt. Die gespiegelten Bearbeitungsdaten werden an einer Labor-Fräsein- richtung zur Herstellung eines Implantatwerkstückes übermittelt, die daraufhin aus einem Materialblock ein Defektimplantat fertigt.In the case of a dental implant which is to be inserted into a defect structure of a tooth crown, for example as part of a caries treatment, the numerical processing data of the laboratory planning model are mirrored. The mirrored processing data are stored on a laboratory milling machine. Direction for producing an implant workpiece transmitted, which then produces a defect implant from a block of material.
Anstelle der provisorischen Sofortimplantate kann zur Ortsmarkierung auch eine Bissabnahme mittels einer Bissgabei erfolgen. Hierbei bildet die Bissgabel eine eindeutige Ortsfixierung für das Labor-Planungsmodell und ortsgenaue Fixierung des intraoralen Implantationsfeldes des Patienten an der Praxis-Behandlungsapparatur für ein intraorales Behandlungsgerät.Instead of the provisional immediate implants, a bite can also be removed by means of a bite to mark the location. The bite fork forms a clear location fixation for the laboratory planning model and location-specific fixation of the patient's intraoral implantation field on the practice treatment apparatus for an intraoral treatment device.
Das Verfahren wird nachfolgend anhand von Anwendungsbeispiele näher erläutert.The method is explained in more detail below with the aid of application examples.
Bei dem ersten Anwendungsbeispiel wird eine Implantation eines in den Kieferknochen einzufügenden Dentalimplantates beschrieben. Das zweite Anwendungsbeispiel beschreibt die Implantation eines Defektimplantates in eine Zahnkrone.In the first application example, an implantation of a dental implant to be inserted into the jawbone is described. The second application example describes the implantation of a defect implant in a tooth crown.
Bei der Implantation besteht, wie bereits beschrieben, die besondere Aufgabe darin, das Dentalimplantat, beispielsweise ein in dem Kieferknochen sitzendes Pfostenteil an die Form des Kieferknochens anzupassen, wobei der Kieferknochen in der Regel von Weichteilgewebe bedeckt ist. Um die Form des Kieferknochens im Implantationsfeld ohne ein Eröffnen und teilweises Abtragen des Weichteilgewebes zu ermitteln, wird ein tomographisches Verfahren angewendet, wobei ortsmarkierende provisorische Sofortimplantate an zweckmäßigen Stellen in der Nähe 'des Implantationsfeldes eingesetzt werden. Nach Analyse des Kieferknochens kann ein Individualisieren der Implantatform entsprechend dem jeweiligen Knochenangebot erfolgen.As already described, the particular task of implantation is to adapt the dental implant, for example a post part sitting in the jawbone, to the shape of the jawbone, the jawbone generally being covered by soft tissue. The shape of the jawbone in the implantation field to detect an opening and partial removal of the soft tissue without, a tomographic method is applied, wherein ortsmarkierende provisional immediate implants of the field implantation can be used at appropriate locations in the vicinity '. After analyzing the jaw bone, the shape of the implant can be individualized according to the respective bone supply.
Die genaue Form und das jeweils anzuwendende Material der ortsmarkieren- den Sofortimplantate richtet sich nach der Struktur des Kieferknochens am Ort der Applikation der Sofortimplantate, nach der Position des Implantationsfeldes innerhalb der Gebissstruktur (beispielsweise Frontzahn-, Eckzahnoder Backenzahnbereich) und nach dem jeweils angewendeten tomographi¬ schen Verfahren. Das Sofortimplantat wird am provisorischen Implantations- ort gegen Verschiebungen und Lockerungen stabil positioniert. Das Sofortimplantat sitzt dann mit dessen reiterförmigen Pfostenteil auf dem Kiefer auf und ist mit Zahnfleischgewebe überdeckt, wobei in Richtung der Mundhöhle ein Aufnahmedorn mit einem rotationssicheren Querschnitt aus dem Zahnfleisch herausragt. Die Länge, der Querschnitt und der Durchmesser des Aufnahmedorns sind so zu planen, dass dieser aufgrund von Belastungen infolge des Kauaktes nicht deformiert wird. So kann dessen Länge so ausgeführt sein, dass diese die Höhe der Kronen benachbarter Zähne nicht übersteigt.The exact shape and the material to be used of the location-marking immediate implants depends on the structure of the jawbone at the location of the application of the immediate implants, on the position of the implantation area within the dentition structure (e.g. anterior, canine or molar area) and on the tomographi ¬ used in each case procedures. The immediate implant is positioned at the provisional implantation site against displacement and loosening. The immediate implant then sits with its rider-shaped post part on the jaw and is covered with gum tissue, a mandrel with a rotation-safe cross-section protruding from the gum in the direction of the oral cavity. The length, the cross-section and the diameter of the mandrel must be planned so that it is not deformed due to loads caused by the chewing action. So its length can be designed so that it does not exceed the height of the crowns of adjacent teeth.
Das Sofortimplantat ist aus gewebeverträglichen und für ein Tomographieverfahren kontrasterzeugenden Werkstoffen gefertigt. Insbesondere der Aufnahmedorn und das Pfostenteil weisen eine eindeutig im Tomographiebild erkennbare Form auf.The immediate implant is made of tissue-compatible and contrast-generating materials for a tomography process. In particular, the arbor and the post part have a shape that is clearly recognizable in the tomography image.
Als tomographisches Verfahren kommen Computertomographie CT oder Magnetresonanztomographie MRT zur Anwendung. Durch das MRT-Verfahren wird eine Strahlenbelastung des Patienten vermieden. Zudem eignet sich das MRT- Verfahren für eine hochauflösende Darstellung kleinster anatomisch-biologi- scher Strukturen im Kieferbereich, da physikalisch bei diesem Verfahren die unterschiedliche Wasserkonzentration im Zahnfleisch-, bzw. Knochengewebe detektiert und dargestellt wird. Da das Sofortimplantat wasserfrei und zudem aus einem Material gefertigt ist, das keine magnetische Resonanz aufweist, zeichnet sich die Form und die Lage des ortsmarkierenden Sofortimplantates in den gewonnenen Bilddaten der MRT-Tomographie deutlich ab.Computer tomography CT or magnetic resonance tomography MRI are used as the tomographic method. The MRI procedure prevents radiation exposure to the patient. In addition, the MRI method is suitable for a high-resolution display of the smallest anatomical-biological structures in the jaw area, since physically the different water concentration in the gum or bone tissue is detected and displayed in this method. Since the immediate implant is water-free and also made of a material that has no magnetic resonance, the shape and position of the location-marking immediate implant is clearly apparent in the image data obtained by MRI tomography.
Die tomographischen Daten werden im Computer in der bekannten Weise zu einem dreidimensionalen virtuellen Modell des Implantationsfeldes, dem vir¬ tuellen Planungsmodell zusammengefügt, wobei dieses Modell mittels der üb- liehen Bild- und Datenverarbeitenden Software gehandhabt werden kann.The tomographic data are assembled in the computer in the known manner to form a three-dimensional virtual model of the implantation field, the vir tual ¬ planning model, this model can be handled by means of the usual loan image and data processing software.
In Verbindung mit dem tomographischen Verfahren erfolgt das Aufnehmen eines Abdruckes des Implantationsfeldes einschließlich der ortsmarkierenden Sofortimplantate. Dazu sind auf den Aufnahmedornen der provisorischen Implantate Aufnahmehülsen rotationssicher aufgesteckt. Im Zuge des Ab- druckvorganges werden die Aufnahmehülsen von dem plastischen Abformmaterial von den Aufnahmedornen abgezogen und in die entstehende Negativform überführt. Im Ergebnis des Abformvorganges wird damit eine Negativform erstellt, in welcher die Abformhülsen wie eine Reihe von Positionsna- dein enthalten sind. In diese Abformhülsen werden sogenannte Laborimplantate eingesteckt.In conjunction with the tomographic method, an impression of the implantation area, including the location-marking immediate implants, is recorded. For this purpose, receptacle sleeves are fitted on the mandrels of the provisional implants in a rotationally secure manner. In the course of printing process, the receiving sleeves are pulled off the plastic impression material from the holding mandrels and transferred into the resulting negative form. As a result of the impression process, a negative mold is created in which the impression sleeves are contained like a series of position names. So-called laboratory implants are inserted into these impression sleeves.
Bei einem Auffüllen der Negativform mit einem plastischen Material werden die Laborimplantate mit dem Auffüllmaterial umschlossen, sodass die so entstehende Positivform die Laborimplantate an genau definierten Stellen enthält. Die Position der Laborimplantate entspricht demnach genau ihrer intraoralen Kieferposition, als auch ihrer Position im virtuellen Planungsmodell.When filling the negative form with a plastic material, the laboratory implants are enclosed with the filling material, so that the resulting positive form contains the laboratory implants at precisely defined locations. The position of the laboratory implants corresponds exactly to their intraoral jaw position, as well as their position in the virtual planning model.
Zur Behandlungsplanung wird nun das virtuelle Planungsmodell herangezogen. Mittels einer Bildbearbeitungssoftware ist es nun möglich, virtuell die Daten des Kieferknochengewebes von den Daten des Zahnfleischgewebes zu extrahieren, den anatomisch-biologischen Aufbau des Kieferknochens im Implantationsfeld zu beurteilen und festzulegen, welche optimalen Präpara- tionen am Knochengewebe auszuführen sind. Dem Zahnarzt liegt somit nicht nur eine äußere Kopie des Implantationsfeldes, sondern ein kompletter Datensatz über die gesamte Tiefenstruktur des Knochens vor.The virtual planning model is now used for treatment planning. Using image processing software, it is now possible to virtually extract the data of the jawbone tissue from the data of the gum tissue, to assess the anatomical-biological structure of the jawbone in the implantation field and to determine which optimal preparations are to be carried out on the bone tissue. The dentist therefore not only has an external copy of the implantation field, but also a complete data set about the entire deep structure of the bone.
Der Zahnarzt führt dann die Behandlungsplanung am virtuellen Planungs- modell aus, wobei ihm durch entsprechende Softwaremittel zweckmäßigeThe dentist then carries out the treatment planning on the virtual planning model, with appropriate software means making it suitable for him
Grundlösungen, beispielsweise eine bestimmte Fräs- oder Bohrrichtung, bzw. -tiefe und -große vorgeschlagen sein können, die in die Bilddaten des vir¬ tuellen Planungsmodells eingefügt werden. Die Beurteilung des virtuellen Pla¬ nungsmodells kann durch Mittel zu einer quasi räumlichen Darstellung, bei- spielsweise 3-D-Brillen oder ein Zweifarbverfahren ergänzt werden. Die Implantate werden dann je nach ermitteltem Knochenangebot individuell geplant, entworfen und gefräst.Basic solutions, for example, a particular milling or drilling direction, or depth, and may be proposed -large that are inserted into the image data of the vir tual ¬ planning model. The assessment of the virtual Pla ¬ voltage model can be obtained by means to a quasi three-dimensional representation, examples play, 3-D goggles, or a two-color process to be supplemented. The implants are then individually planned, designed and milled depending on the bone availability determined.
Ein wichtiger Bestandteil des Verfahrensablaufs stellt die Anpassung und Kalibrierung von virtuellem und Labor-Planungsmodell dar. Dazu werden die Positionen der Aufnahmehülsen innerhalb des Labor-Planungsmodells mit denen des virtuellen Planungsmodells abgeglichen. Die Positionen der Aufnahmehülsen und der gesamten Sofortimplantate zeichnen sich, wie beschrieben deutlich durch ihren Kontrast in den Bilddaten des virtuellen Planungsmodells ab. Zudem zeigen diese die genaue unverfälschte Lage der Aufnahmehülsen und der Sofortimplantate an. Aufgabe der Kalibrierung ist es, das virtuelle Planungsmodell mit dem Labor-Planungsmodell zur Deckung zu bringen, um eine präzise Bearbeitung des Labor-Planungsmodells anhand der Daten des virtuellen Planungsmodells zu ermöglichen.An important part of the procedure is the adaptation and calibration of the virtual and laboratory planning model Positions of the receiving sleeves within the laboratory planning model compared with those of the virtual planning model. As described, the positions of the receiving sleeves and the entire immediate implants are clearly distinguished by their contrast in the image data of the virtual planning model. They also show the exact, unadulterated position of the receiving sleeves and the immediate implants. The task of the calibration is to match the virtual planning model with the laboratory planning model in order to enable precise processing of the laboratory planning model based on the data of the virtual planning model.
Dazu werden die Positionen und Winkelstellungen der Aufnahmehülsen im Labor-Planungsmodell in einem ersten Kalibrierungsschritt in bezug auf ein Laborkoordinatensystem aufgenommen und vermessen. In einem zweiten Kalibrierungsschritt wird das Labor-Koordinatensystem auf das virtuelle Koordinatensystem des virtuellen Planungsmodells abgebildet. Dieser Vorgang kann durch ein ortsfestes Fixieren des Labor-Planungsmodells in einer Messeinrichtung und ein Überspielen der gewonnenen Messdaten in die Speichereinrichtung des virtuellen Planungsmodells ausgeführt werden. Dabei wird über virtuelle Dreh- und Verschiebungsoperationen das begleitende Koordinatendreibein des virtuellen Planungsmodells translatorisch und rotatorisch solange bewegt, bis markante Messpunkte, beispielsweise gewisse Bildpunkte der Aufnahmehülsen im virtuellen Planungsmodell mit den Koordinatenpositionen des Labor-Planungsmodells übereinstimmen. Der translatorischen bzw. rotatorischen virtuellen Bewegung des virtuellen Planungs- modells schließt sich eine Formkalibrierung des virtuellen Planungsmodells an das Labor-Planungsmodell an. Die Formkalibrierung wird anhand des Formkontrastes der Bildpunktmenge der Aufnahmehülsen, bzw. der Sofortimplantate im virtuellen Planungsmodell ausgeführt. Anhand der bekannten Abmessungen und der bekannten Formen der Sofortimplantate erhält das virtuelle Planungsmodell einen genau definierten Größenmaßstab und es werden über Verformungsoperationen von Bildpunktmengen, beispielsweise ein Strecken oder ein Stauchen etwaige Verzerrungen in der Darstellung des virtuellen Planungsmodells ausgeglichen. Iterativ kann im Anschluss daran eine Neukalibrierung der Lage des virtuellen Koordinatensystems des virtuellen Planungsmodells notwendig werden. Im Aligemeinen sind die Verzerrungen des virtuellen Planungsmodells gering, so dass eine Lagekalibrierung und eine Größenkalibrierung des virtuellen Pla- nungsmodells in der Regel ausreichend ist.For this purpose, the positions and angular positions of the receiving sleeves in the laboratory planning model are recorded and measured in a first calibration step with respect to a laboratory coordinate system. In a second calibration step, the laboratory coordinate system is mapped to the virtual coordinate system of the virtual planning model. This process can be carried out by fixedly fixing the laboratory planning model in a measuring device and transferring the measurement data obtained into the storage device of the virtual planning model. The accompanying coordinate tripod of the virtual planning model is moved translationally and rotatoryly via virtual rotation and displacement operations until striking measuring points, for example certain image points of the receiving sleeves in the virtual planning model, match the coordinate positions of the laboratory planning model. The translational or rotary virtual movement of the virtual planning model is followed by a form calibration of the virtual planning model to the laboratory planning model. The shape calibration is carried out on the basis of the shape contrast of the pixel quantity of the receiving sleeves or the immediate implants in the virtual planning model. On the basis of the known dimensions and the known shapes of the immediate implants, the virtual planning model is given a precisely defined size scale and any distortions in the representation of the virtual planning model are compensated for by deformation operations of pixel quantities, for example stretching or compressing. Subsequently, it may be necessary to recalibrate the position of the virtual coordinate system of the virtual planning model. In general, the distortions of the virtual planning model are small, so that a position calibration and a size calibration of the virtual planning model are generally sufficient.
Nach den Kalibrierungsoperationen und der Behandlungsplanung am virtuellen Planungsmodell werden die räumlichen Daten des virtuellen Planungsmodells an eine Labor-Bearbeitungseinrichtung übermittelt, die aufgrund dieser Daten das Labor-Planungsmodell bearbeitet, also beispielsweise Bohr-, Fräs- oder vergleichbare Bearbeitungen des Labor-Planungsmodells vornimmt. In Verbindung mit diesen Bearbeitungsvorgängen werden die numerischen Bearbeitungsdaten ausgelesen und gespeichert. Alternativ dazu können auch die Daten der Behandlungsplanung aus dem virtuellen Planungsmodell Grundlage der gespeicherten numerischen Bearbeitungsdaten sein. An das bearbeitete Labor-Planungsmodell wird nachfolgend der Aufbau des Dentalimplantates angepasst.After the calibration operations and treatment planning on the virtual planning model, the spatial data of the virtual planning model are transmitted to a laboratory processing device, which processes the laboratory planning model on the basis of this data, for example carries out drilling, milling or comparable processing of the laboratory planning model. In connection with these machining processes, the numerical machining data are read out and saved. Alternatively, the treatment planning data from the virtual planning model can also be the basis of the stored numerical processing data. The structure of the dental implant is subsequently adapted to the processed laboratory planning model.
Dabei werden insbesondere diejenigen Bearbeitungsdaten oder diejenigen Daten aus dem virtuellen Planungsmodell aufgezeichnet, die einer tatsächlichen Bearbeitung von Kieferknochenstrukturen zuzuordnen sind.In particular, those processing data or those data from the virtual planning model that are assigned to an actual processing of jaw bone structures are recorded.
Die numerischen Bearbeitungsdaten werden anschließend an eine Praxis- Behandlungsapparatur übermittelt. Diese enthält eine intraorale Bearbei- tungseinheit mit Einrichtungen zum Ausführen von Bohr- und/oder Fräsarbeiten am Kiefer des Implantationsfeldes. Nachdem der Kieferknochen manuell durch den Zahnarzt freigelegt und die darüber befindlichen Weichteilschichten, insbesondere das Zahnfleisch des Implantationsfeldes zurückgeschlagen wurden, wird die intraorale Bearbeitungseinheit auf den Aufnahmedornen der provisorischen ortsmarkierenden Sofortimplantate aufgesetzt. Durch die Lage der ortsmarkierenden Sofortimplantate ist die Stellung der intraoralen Bearbeitungseinheit eindeutig definiert und entspricht präzise dem virtuellen bzw. dem Labor-Bearbeitungsmodell des Implantationsfeldes. Die intraorale Bearbeitungseinheit fräst im Folgenden die Kieferknochenkavi- täten, die für die Aufnahme des Dentalimplantates notwendig sind. Abschließend kann das individuell hergestellte Dentalimplantat in das vorbereitete Implantationsfeld eingesetzt werden und die vorher fertiggestellte Supra- konstruktion kann eingesetzt werden.The numerical processing data are then transmitted to a practice treatment apparatus. This contains an intraoral processing unit with devices for performing drilling and / or milling work on the jaw of the implantation field. After the jaw bone has been manually exposed by the dentist and the soft tissue layers above it, in particular the gums of the implantation area, have been knocked back, the intraoral processing unit is placed on the mandrels of the provisional, location-marking immediate implant. The position of the location-marking immediate implants clearly defines the position of the intraoral processing unit and corresponds precisely to the virtual or laboratory processing model of the implantation field. The intraoral processing unit subsequently mills the jawbone cavities that are necessary for the admission of the dental implant. Finally, the individually manufactured dental implant can be inserted into the prepared implantation field and the previously completed superstructure can be used.
Bei einer weiteren Ausführungsform können die numerischen Bearbeitungsdaten gespiegelt werden, wobei die gespiegelten Daten an eine Labor-Fräseinrichtung übermittelt werden, die ein den Kavitäten des Labor-Planungs- modells entsprechendes Dentalimplantat mindestens teilweise aus einem entsprechenden Materialblock ausfräst. Eine derartige Vorgehensweise empfiehlt sich besonders bei Defektimplantaten zum Verfüllen von Kavitäten in Zahnkronen beispielsweise im Rahmen einer Karies-Behandlung.In a further embodiment, the numerical processing data can be mirrored, the mirrored data being transmitted to a laboratory milling device which at least partially mills a dental implant corresponding to the cavities of the laboratory planning model from a corresponding block of material. Such a procedure is particularly recommended for defect implants for filling cavities in tooth crowns, for example as part of a caries treatment.
Ein Verfahren zur Applikation von Defektimplantaten wird im folgenden beispielhaft näher erläutert. Das Implantationsfeld wird in diesem Beispiel durch eine Kavität in einer Zahnkrone gebildet. Zu Beginn wird die Kavität von allen Füllungsresten bzw. kariösem Zahnmaterial gesäubert. Im Anschluss daran wird mittels eines Löffels ein Defektabdruck der Kavität angefertigt. Zu- sätzlich dazu wird die Gebissstellung am Patienten mittels einer Axiographie erfasst. Dies kann auch automatisiert durchgeführt werden. Hier sei auf ein Laserscannen und Abtragen kariöser Bestandteile verwiesen.A method for the application of defect implants is explained in more detail below as an example. In this example, the implantation field is formed by a cavity in a tooth crown. At the beginning, the cavity is cleaned of all filling residues or carious tooth material. Subsequently, a defect impression of the cavity is made using a spoon. In addition, the dentition position on the patient is recorded using an axiography. This can also be done automatically. Here we refer to laser scanning and removal of carious components.
Im Labor wird ein Defektmodell als Planungsmodell gefertigt und mit einem Labor-Artikulator aufgrund der in der Praxis gewonnenen Daten verschlüsselt. Über die Bissgabel wird das Modell des zu bearbeitenden Zahnes in einer Scannereinrichtung ortsdefiniert fixiert. Mittels mechanischem oder optischem Abtasten unter Verwendung einer Kamera, eines Laserstrahles oder dergleichen Einrichtungen wird der Defekt des zu versorgenden Zahnes am Defektmodell erfasst. Im Anschluss daran erfolgt eine Behandlungsplanung analog zu dem oben bereits genannten Ausführungsbeispiel. Dabei wird auch hier eine Umrissform der Präparation individuell für den Patienten an einer datenverarbeitenden Einrichtung geplant, oder es werden bestimmte Standard-Behandlungspläne aus einer Datenbank abgerufen und auf den konkreten Einzelfall angewendet. Nach dieser Planung wird die Kavität am Defektmodell entsprechend der Planungsparameter gefräst. Die währenddessen anfallenden Bearbeitungsdaten werden gespeichert und in eine Praxis-Behandlungsapparatur kopiert. In Ver- bindung damit erfolgt die bereits beschriebene Spiegelung der Bearbeitungsdaten und die Fertigung des Defektimplantates auf einer Labor-Fräse aus einem Materialblock. Der Rohling des Dentalimplantates wird auf dem bearbeiteten Defektmodell eingepasst und gegebenenfalls farblich individualisiert.A defect model is produced in the laboratory as a planning model and encrypted with a laboratory articulator based on the data obtained in practice. The model of the tooth to be processed is fixed in place in a scanner device via the bite fork. The defect of the tooth to be treated is detected on the defect model by means of mechanical or optical scanning using a camera, a laser beam or similar devices. This is followed by treatment planning analogous to the exemplary embodiment already mentioned above. Here, too, an outline of the preparation is planned individually for the patient at a data processing facility, or certain standard treatment plans are retrieved from a database and applied to the specific individual case. After this planning, the cavity is milled on the defect model according to the planning parameters. The processing data generated during this process are saved and copied into a practice treatment apparatus. In connection with this, the previously described mirroring of the processing data and the manufacture of the defect implant are carried out on a laboratory milling machine from a block of material. The blank of the dental implant is fitted on the processed defect model and, if necessary, individualized in color.
In der zahnärztlichen Praxis wird der Patient mittels der zuvor angefertigten Bissgabel in eindeutiger Weise bezüglich einer Fräseinheit fixiert. Die Zahnkrone des Patienten als reelles Implantationsfeld befindet sich nun in der gleichen Position wie das Defektmodell bezüglich der Labor-Bearbeitungseinheit bzw. der Labor-Vermessungseinheit. Mittels der zahnärztlichen Praxis- Behandlungseinheit, beispielsweise der Praxis-Fräse wird im Mund desIn the dental practice, the patient is clearly fixed with respect to a milling unit using the bite fork previously made. The patient's tooth crown as a real implantation field is now in the same position as the defect model with respect to the laboratory processing unit or the laboratory measurement unit. By means of the dental practice treatment unit, for example the practice milling machine is in the mouth of the
Patienten auf dem entsprechenden Implantationsfeld der gleiche Arbeitsvorgang in absoluter Genauigkeit wie auf der Labor-Bearbeitungseinheit ausgeführt. Abschließend wird das im Labor gefertigte Defektimplantat eingesetzt.Patients on the corresponding implantation field perform the same work process with absolute accuracy as on the laboratory processing unit. Finally, the defect implant manufactured in the laboratory is used.
Zur Kariesdiagnostik kann ein Laser als Diagnostizierhilfe Verwendung finden. Mit Hilfe des Lasers wird der Zustand der Zähne untersucht. Wenn kariöses Material festgestellt wird, besteht die Möglichkeit, dieses kranke Material abzutragen. Im Anschluss hieran erfolgt. der Neuaufbau des Zahns, z.B. mittels spezieller Kunststoffe. Dies kann manuell, aber auch durch eine Kanüle geschehen, die ein entsprechendes Auftragsmaterial freigibt. Im Nachhinein erfolgt unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Beschleifen des aufgebauten Zahns auf das Sollmaß. Dieses Beschleifen kann unter Nutzung eines Personal-Computers erfolgen, welcher den jeweiligen Behandlungsfortschritt dokumentiert. A laser can be used as a diagnostic aid for caries diagnosis. The condition of the teeth is examined using the laser. If carious material is found, it is possible to remove this diseased material. This is followed by. rebuilding the tooth, e.g. using special plastics. This can be done manually, but also through a cannula that releases a corresponding application material. Afterwards, using the method according to the invention, the built-up tooth is ground to the desired dimension. This grinding can be done using a personal computer, which documents the respective treatment progress.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung und Applikation eines Dentalimplantates in ein intraorales Implantationsfeld, umfassend eine Formerfassung des Implantationsfeldes, eine Anfertigung eines Labor-Planungsmodells des Implantationsfeldes, eine Bearbeitung des Planungsmodells und ein Anpassen des Dentalimplantates an das bearbeitete Planungsmodell, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:1.Procedure for the production and application of a dental implant in an intraoral implantation field, comprising a shape registration of the implantation field, a preparation of a laboratory planning model of the implantation field, a processing of the planning model and an adaptation of the dental implant to the processed planning model, characterized by the following process steps:
- Ortsmarkieren des intraoralen Implantationsfeldes durch Einsetzen von provisorischen Sofortimplantaten,- location marking of the intraoral implantation field by inserting provisional immediate implants,
- Anfertigen einer ortsmarkierten Abformung über das ortsmarkierte Implantationsfeld und, in Verbindung mit der Anfertigung der Abformung, - Ausführung einer Erfassung biologisch-anatomischer Strukturen und der ortsmarkierenden Strukturen der Sofortimplantate des Implantationsfeldes in einem bildgebenden, insbesondere tomographischen Verfahren,- taking a location-marked impression via the location-marked implantation field and, in connection with taking the impression, - carrying out a recording of biological-anatomical structures and the location-marking structures of the immediate implants of the implantation field in an imaging, in particular tomographic method,
- Generieren von Daten eines virtuellen Planungsmodells aufgrund der Resultate des tomographischen Verfahrens mit den tomographisch erfassten Ortsmarkierungen als Referenzdatenpunkte,Generating data of a virtual planning model on the basis of the results of the tomographic method with the tomographically recorded location markings as reference data points,
- Anfertigen eines Labor-Planungsmodells und Zuordnung des virtuellen Planungsmodells zum Labor-Planungsmodell anhand der Referenzdatenpunkte,- Preparation of a laboratory planning model and assignment of the virtual planning model to the laboratory planning model based on the reference data points,
- Ausführen einer Behandlungsplanung anhand des virtuellen und des Labor- Planungsmodells, - Bearbeitung des Labor-Planungsmodells entsprechend der Behandlungsplanung mittels eines Labor-Bearbeitungsgerätes und Erfassen numerischer Bearbeitungsdaten,- Execution of a treatment planning on the basis of the virtual and the laboratory planning model, - Processing of the laboratory planning model according to the treatment planning by means of a laboratory processing device and acquisition of numerical processing data,
- Überspielen der numerischen Bearbeitungsdaten an ein Praxis-Bearbei¬ tungsgerät, - intraorales ortsgenaues Fixieren einer Labor-Bearbeitungseinheit auf den ortsmarkierenden Sofortimplantaten am Implantationsfeld des Patienten,- dubbing processing device of the numerical processing data to a practice-machining ¬, - intraoral location-accurate fixing a laboratory processing unit to the location marked on immediate implants implantation field of the patient,
- intraorale Bearbeitung des Implantationsfeldes unter Steuerung der numerischen Bearbeitungsdaten,- intraoral processing of the implantation field under control of the numerical processing data,
- Einsetzen des Dentalimplantates. - insertion of the dental implant.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als ortsmarkierende provisorische Sofortimplantate auf dem Kieferknochen oberflächlich aufsitzende subperiostale Implantate mit jeweils einem in die2. The method according to claim 1, characterized in that as location-marking provisional immediate implants on the jaw bone superficially seated subperiosteal implants, each with one in the
Mundhöhle ragenden Kopfteil verwendet werden, wobei das Kopfteil rotationssichereOral protruding head part are used, the head part being rotation-proof
Aufnahmen mit darauf angeordneten Abformhülsen enthält, dieContains recordings with impression sleeves arranged on it
- bei der Ausführung der ortsmarkierenden Abformung in einer Negativform des Abdruckmaterials als Ortsmarkierungen verbleiben und- remain in the form of location markings in a negative form of the impression material when the location-marking impression is taken and
- nachfolgend ortsgetreu in das Labor-Planungsmodell überführt werden.- subsequently be transferred to the laboratory planning model true to location.
""
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfteile, die Aufnahmen und/oder die Abformhülsen bei der Ausführung der tomographischen Erfassung Ortsmarkierungen in Form einer Kontrast-, Schatten- oder dergleichen weitere leicht zu erfassende Referenz-Formstruktur auf dem Tomographiebild erzeugen.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the head parts, the receptacles and / or the impression sleeves when performing the tomographic detection of location markings in the form of a contrast, shadow or the like further easily detectable reference shape structure on the tomography image produce.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass aus der Negativform durch ein Verfüllen mit einem plastischen Material eine Positivform als Labor-Planungsmodells erzeugt wird, wobei4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a positive shape is generated as a laboratory planning model from the negative shape by filling with a plastic material, wherein
- die Abformhülsen im Zuge der Fertigung in das Labor-Planungsmodell ortsgenau überführt und- the impression sleeves are transferred to the laboratory planning model in the course of production and
- am Labor-Planungsmodell Vermessungsdaten über deren räumliche Lage zueinander erfasst werden.- Measurement data on their spatial position to each other are recorded on the laboratory planning model.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den tomographisch erfassten Daten ein virtuelles räumliches Planungsmodell erzeugt wird, wobei5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a virtual spatial planning model is generated from the tomographically acquired data, wherein
- Skalierungen des virtuellen Planungsmodells durch einen Vergleich der Ortsmarkierungen des Labor-Planungsmodells und der Formstrukturen des virtuellen Planungsmodells zueinander angepasst werden.- Scaling of the virtual planning model can be adapted to one another by comparing the location markings of the laboratory planning model and the shape structures of the virtual planning model.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Labor-Bearbeitungseinrichtung, insbesondere einem Bohr-, Fräs- oder dergleichen weiteren Gerät im Labor eine Bearbeitung des Labor-Planungsmodells erfolgt, wobei - ein Zugriff auf die anatomisch/biologischen Daten des virtuellen Planungsmodells erfolgt und6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the laboratory planning model is processed by means of a laboratory processing device, in particular a drilling, milling or similar device in the laboratory, wherein - the anatomical / biological data of the virtual planning model is accessed and
- numerische Daten über den Bearbeitungsvorgang gespeichert und nachfolgend an eine Praxis-Bearbeitungseinrichtung übermittelt werden.- numerical data about the machining process are stored and subsequently transmitted to a practice machining device.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Behandlung der intraoralen Implantationsstelle in der zahnärztlichen Praxis unter Steuerung durch die numerischen Daten der Labor-Bearbeitung erfolgt, wobei7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the intraoral implantation site is treated in dental practice under the control of the numerical data of the laboratory processing, wherein
- ein intraorales Bearbeitungsgerät, beispielsweise eine Bohr-, Fräs- oder dergleichen Bearbeitungseinheit auf den provisorischen Sofortimplantaten ortsgenau fixiert wird und- An intraoral processing device, for example a drilling, milling or similar processing unit is fixed in place on the provisional immediate implants and
- das intraorale Bearbeitungsgerät eine Bearbeitung des Implantationsfeldes am Patienten ausführt.- The intraoral processing device processes the implantation field on the patient.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die numerischen Bearbeitungsdaten des Labor-Planungsmodells gespiegelt werden und die gespiegelten Bearbeitungsdaten an eine Labor-Fräseinrichtung zur Herstellung eines Implantatwerkstückes übermittelt werden. -8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the numerical processing data of the laboratory planning model are mirrored and the mirrored processing data are transmitted to a laboratory milling device for producing an implant workpiece. -
9. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der provisorischen Sofortimplantate zur Ortsmarkierung eine Bissabnahme mittels einer Bissgabel am Patienten erfolgt, wobei die Bissgabel - eine eindeutige Ortsfixierung für das Labor-Planungsmodell für die Behandlungsplanung und Labor-Bearbeitung bildet und weiterhin,9. The method according to claim 1 and 2, characterized in that instead of the provisional immediate implants for location marking, a bite is removed by means of a bite fork on the patient, the bite fork - forming a clear location fixation for the laboratory planning model for treatment planning and laboratory processing and further .
- eine Fixierung und ortsgenaue Positionierung des intraoralen Implantationsfeldes des Patienten an der Praxis-Behandlungsapparatur für ein intraorales Behandlungsgerät ermöglicht. - A fixation and precise positioning of the intraoral implantation field of the patient on the practice treatment apparatus for an intraoral treatment device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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