WO2010081498A1 - Abdrucklöffel sowie verfahren zur erfassung von strukturen, anordnungen oder formen, insbesondere im mund oder menschlichen körper - Google Patents

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tray
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Fritz Schmitt
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Definitions

  • the invention relates to impression trays, in particular to dental impression trays, and to methods for detecting structures, arrangements or shapes, such as preferably for detecting tooth structures, arrangements or shapes in the mouth or in the human body.
  • detecting structures, arrangements or shapes such as preferably for detecting tooth structures, arrangements or shapes in the mouth or in the human body.
  • the invention can also be used in other areas of medicine, such as for determining arrangements and shapes as well as dimensions of surfaces (eg arm , etc.) or bone to prefabricate splints, prostheses or other aids, such as bone plates.
  • an impression of teeth or tooth structures in the mouth of a patient is first made with a conventional elastic impression material in a so-called dental impression tray. Based on this impression, a plaster model is then created which is scanned mechanically, optically or in another way in order to obtain 3D data from the teeth or tooth structures of a patient.
  • 3D data can then be an automated production of prostheses, so that a high accuracy, comparatively fast production and easy post-processing or reproduction can be realized.
  • impression material to be used must be stored by dentists in sufficient quantities, which can also lead to dehydration by superimposition, - in the preparation of the digital data from the plaster model must be assumed by the latter or just from the impression, without the possibility It is necessary to refer back to the patient, so that discrepancies can only be clarified consuming by repeated impressions by the dentist at the patient, with a before / after consideration, for example, in the environment of adjacent teeth because then usually already done further treatments (For example, grinding a tooth down to a stump for placing a crown) is basically no longer possible, and there is no possibility for further processing for production in computer-aided areas (digital data).
  • Stand devices require the patient to accept great inconvenience, since the patient just has to adapt to the requirements of such devices, for example to keep certain head and jaw positions constant during recordings,
  • the invention has and aims to remedy or at least reduce the disadvantages of the prior art.
  • the invention provides an impression tray, such as in particular a dental impression tray, for creating an impression of arrangements, shapes and / or dimensions, particularly in or on the human body, preferably in the mouth, and more preferably of at least part of a tooth or tooth structures, carries a deformable impression mass, further comprising sensor means by which a change of at least one physical property and / or size of the impression mass when creating a footprint spatially resolved detectable and ready for electronic data processing form is available.
  • an impression tray such as in particular a dental impression tray, for creating an impression of arrangements, shapes and / or dimensions, particularly in or on the human body, preferably in the mouth, and more preferably of at least part of a tooth or tooth structures, carries a deformable impression mass, further comprising sensor means by which a change of at least one physical property and / or size of the impression mass when creating a footprint spatially resolved detectable and ready for electronic data processing form is available.
  • impression tray is representative of a support member for the impression material, and the present invention is thus not limited to the use of a spoon-shaped support member or a design according to a Zahnabdruck- spoon in the conventional sense, but the shape, design and dimensioning of the support element directed in a manner obvious to a person skilled in the art according to the intended application, for which the expert in knowledge of the present invention no longer has to be inventive in his own initiative.
  • the sensor devices are designed to be connected to the impression compound
  • Cross-sectional change or thickness change, change in electrical resistance, and / or Change in the density and / or change in the distribution of foreign atoms in particular by changing the electrical or optical conductivity due to the change in density and / or change the distribution of foreign atoms spatially resolved to detect.
  • interface devices are coupled on the output side to the sensor devices in order to forward data generated by the latter in a form suitable for electronic data processing, wherein the interface devices preferably contain USB interface devices.
  • memory devices in particular decoupled memory devices, are preferably connected downstream of the interface devices, preferably as a chip card or as a memory stick.
  • connecting devices are preferably connected downstream of the interface devices, preferably as Bluetooth, infrared and / or radio devices.
  • the impression material is a homogeneous mass which, like a conventional impression material, is filled into the corresponding embodiment of the dental impression tray or general impression tray before it is likewise arranged in the patient's mouth in a conventional manner and pressed onto the denture.
  • the impression material can also be sterilized after each use and then reused.
  • the impression compound may also have the following properties with preference:
  • the mass conveys data corresponding to changes in pressing on a denture or other structure in the human body and its property to the sensor devices on the surface and on the inner surfaces of the impression tray and, in particular, the dental impression tray.
  • the data obtained in this way can be stored either directly in the impression tray and especially the dental impression tray or transmitted by cable, USB or by radio to a central PC, where it can now be used for further processing.
  • Another advantage is that the data for further processing can be sent online directly to a dental laboratory.
  • the impression tray is equipped or acts as a support for X-ray holder, while also the material of the impression tray can be designed at least in the areas or parts that are used in the measuring or treatment room, so that there is no X-rays through.
  • time measuring devices are integrated into the impression tray, wherein in particular the time measuring devices are assigned optical and / or acoustic signaling and / or display devices.
  • a battery is integrated, which is in particular possibly rechargeable via the USB port. It is also advantageous if an ergonomically shaped handle is provided.
  • a further preferred embodiment consists in that a detection unit and a receiving unit with a base plate, a frame, an inner boundary and the sensor devices are included.
  • the detection unit and receiving unit can be detachably connected to a handle (10) via a U-shaped retaining plate in particular, and / or the surface of the impression tray or at least of the base plate, frame, inner boundary and sensor devices can have a coating or be such that no bacteria adhere or bacteria are automatically destroyed, and / or at least base plate, frame, inner boundary and / or sensor devices can be adjusted in size.
  • heating devices are included, in particular in order to influence the flow method of the impression compound (14) or to provide its own sterilization function.
  • Yet another preferred embodiment is that on the underside of the impression tray registration for the opposite jaw is to bite, and / or that the impression tray is designed so that at the same time upper jaw and lower jaw can be molded with him.
  • impression tray can also be provided with preference that the impression material used, in particular glass-clear plastic, can be used simultaneously by grinding as an optical lens.
  • the sensor devices may advantageously be designed to react to an impression mass which contains one or more substances which react only specifically to or on specific light waves. It is preferable if the sen- Sor wornen, the detection unit and / or the recording unit is / is designed to provide the light waves, and / or when the sensor devices are designed to determine a by the impressions of objects in the impression mass in the latter changed transmission or reflection behavior to be able to.
  • the impression compound is a transparent polyether, preferably with high hydrophilicity, or an impression composition based on polyether, A-silicone, C-silicone hydrocolloid, polysulfide and / or alginate is.
  • impression material is reusable.
  • the impression material is applied to applied means, such as e.g. Sprays or liquids, responds to cause data transmission and / or storage.
  • applied means such as e.g. Sprays or liquids, responds to cause data transmission and / or storage.
  • a further preferred embodiment is that the impression material is selected so that their consistency is changed by supplied electrical energy.
  • the impression compound is such that it is a memory mass and accordingly exerts a memory effect, by going back to its original shape after activation.
  • / may be a screen or display and / or input devices, such as buttons are included.
  • a camera is provided in or on the impression tray in order to record an image of the patient or at least reference points and to add it to the ascertained dentition / tooth data.
  • the invention further provides a method for detecting ' . LO structures, arrangements or shapes, such as preferably for the detection of tooth structures, arrangements or shapes in the mouth or in the human body, wherein a deformable impression material is introduced into the mouth or body and there directly at sensor devices a change of at least one physical property and / or size of the impression mass
  • the sensor devices on the impression compound detect a
  • interface devices are coupled on the output side to the sensor devices in order to forward data generated by the latter in a form suitable for electronic data processing, wherein the interface devices preferably contain USB interface devices.
  • memory devices in particular decoupled memory devices, are preferably connected downstream of the interface devices, preferably as a chip card or as a memory stick.
  • connecting devices are preferably connected downstream of the interface devices, preferably as Bluetooth, infrared and / or radio devices.
  • the mass may pass on data corresponding to changes in pressing on a denture or other structure in the human body and its property to the sensor devices on the surface and on the inner surfaces of the impression tray and especially the dental impression tray.
  • the data obtained can either be stored directly in the impression tray and in particular a dental impression tray or transmitted by cable, USB or radio to a central PC, where they are now used for further processing, and / or the data for further processing online be shipped directly to a dental laboratory.
  • a further preferred variant of the method consists in first producing a first impression with a first impression material. is made, and then a second impression with, for example, ⁇ alternatively or alternatively thin-flowing impression material, which in turn, in turn, when combined use information in turn to the first impression material, is created.
  • the two impression materials can be used with different impression trays.
  • the impression compound of three different impression materials which are not miscible with one another is composed with different colors, different transmission and / or reflection properties, or that the impression material consists of several superimposed films, in particular different ones Colors exists.
  • Yet another preferred embodiment is that for the production of prostheses for denture parts, tooth structures, teeth and tooth parts first made an impression of the existing state before a treatment and thus the corresponding data is / is determined, then a treatment is performed, such For example, a grinding off of a diseased tooth, then an impression of the new condition is made again and the corresponding data of the new condition is / are determined, and then by matching and / or difference methods a prosthesis, such as crown or bridge, exactly with internal and outer shape and dimensions are made from the data from the two impressions taken.
  • the invention further relates to a device for detecting a three-dimensional structure of the human or animal body, in particular a tooth or dentition, comprising: a support for an impression mass, an impression mass arranged on the support, at least one illumination unit which is adapted to light in to irradiate the impression mass, and at least one sensor unit which is designed to detect light emerging from the impression mass and to generate spatially resolved raw data therefrom.
  • the light emerging from the impression compound and detected by the sensor unit may be light resulting from an interaction between the impression material and the incident light, light reflected from the structure to be measured, or light resulting from a combination thereof Phenomena comes from.
  • the impression compound comprises at least one material which is selected from the group consisting of the fluorescent materials, the phosphorescent materials, the light-scattering materials and the light-reflecting materials.
  • the impression compound comprises at least one material which is selected from the group consisting of the fluorescent materials and the phosphorescent materials, wherein the at least one illumination unit is designed to emit light of a wavelength which is in the excitation range of the fluorescent materials and / or the phosphorescent materials.
  • the impression compound is optically transparent in at least one wavelength range.
  • the illumination unit emits light of a wavelength that lies in the wavelength range of the optical transparency of the impression mass.
  • the at least one illumination unit has a light source which is selected from the group consisting of the LEDs, the RGB LEDs, the OLEDs and the laser LEDs.
  • the at least one illumination unit is designed to project a pattern into the impression compound.
  • the impression compound has a pattern which is applied to these and / or incorporated into this.
  • the at least one lighting unit is designed to emit pulsed light.
  • the raw data contain spatially resolved time of flight data.
  • the raw data contain spatially resolved brightness data.
  • the at least one sensor unit has a multiplicity of glass fibers and at least one optical sensor, one end of the glass fibers being aligned with the impression compound, and one second end of the glass fibers each being aligned with the at least one optical sensor.
  • the at least one optical sensor is selected from the group consisting of the CCD chips and the CMOS chips.
  • the device further has a memory unit for storing the raw data generated by the at least one sensor unit.
  • the device further comprises a computing unit for generating image data from the raw data generated by the at least one sensor unit.
  • the device also has an interface for passing on the raw data generated by the at least one sensor unit or the image data generated by the arithmetic unit to a data processing unit.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an upper jaw for explaining the invention
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an impression tray in the form of a dental impression tray with detection unit, recording unit, USB stick, radio unit and storage medium,
  • Fig. 3 is a schematic perspective view of the
  • Impression tray in the form of a dental impression tray from FIG. 2 filled with an impression compound
  • FIG. 4 shows a schematic front view illustration of the upper jaw and the impression tray in the form of a dental impression tray from FIG. 3 and immediately before taking the impression, FIG.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the negative impression of the upper jaw in the impression mass in the impression tray in the form of a dental impression tray from FIG. 3 after taking the impression, FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the impression mass after taking the impression
  • FIG. 7 is a further schematic sectional view of the impression mass in the impression tray in the form of a dental impression tray from FIG. 3 after taking the impression, FIG.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the negative impression of the upper jaw in the impression compound in FIG.
  • FIG. 10 a schematic representation of a manufactured model in a production machine, such as a milling cutter, in particular a CNC milling machine, controlled by the PC by means of CAM,
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a finished model that has been produced largely largely automatically on the basis of the determined, obtained and processed data,
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • FIG. 13 is a schematic perspective view of the further embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray from FIG. 12 with an additional detail,
  • FIG. 14 is a schematic perspective view of yet another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • FIG. 15 is a schematic perspective view of a detail of another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • 16 is a schematic side perspective view of yet another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • 17 is a schematic bottom view of the impression tray in the form of a dental impression tray of FIG. 16
  • FIG. 18 is a schematic perspective view of another embodiment of another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • FIG. 19 is a schematic perspective view of yet another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • FIG. 20 is a schematic perspective view of yet another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • 21 is a schematic perspective view of another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray when used in a patient,
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the embodiment according to FIG. 21 of the impression tray in the form of a dental impression tray;
  • FIG. 21 is a schematic perspective view of the embodiment according to FIG. 21 of the impression tray in the form of a dental impression tray;
  • FIG. 23 shows a carrier for an impression compound with impression material arranged thereon
  • 24 a-c show an impression material provided with a pattern, in each case before, during and after the taking of an impression
  • 25 is a schematic, perspective view of another embodiment of the impression tray in the form of a dental impression tray
  • FIG. 25 is a schematic perspective view of the impression tray of FIG.
  • 27a-b is a schematic representation of a usable in the impression tray of Fig. 25 geometrical measuring method
  • FIG. 28 shows a further schematic representation of a in the impression tray of FIG.
  • Device and method features also result from pictorial and written representations of methods and devices.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a human upper jaw 1 with teeth 2, which is shown by way of example for many applications of the invention, in a single representation for better recognition in order to explain the invention.
  • FIG. 2 shows, in a schematic perspective illustration, an impression tray 3 in the form of a dental impression tray 4, which functions as detection unit 5 and recording unit 6, for which the impression tray 3 contains sensor devices 7, and contains an extension 8 with a USB connection 9 in order to be able to transfer data received directly to eg a PC (not shown).
  • a data transmission option can also be provided by an integrated or connectable radio unit (not shown) or by, for example, a remote control unit. integrated or connectable Bluetooth or infrared devices (not shown) to be created. Possibly.
  • the radio unit or Bluetooth devices may alternatively or likewise be accommodated in the extension 8.
  • a further possibility for data transmission can be realized by using an exchangeable storage medium (not shown) which is designed, accommodated or attached to it or to other suitable connections (not shown) of the impression tray 3, as the extension 8, such as a conventional USB stick (not shown) or a smart card (not shown).
  • the extension 8 simultaneously acts as a handle 10, on which the impression tray 3 can be gripped for insertion into and alignment and placement in a human oral cavity on a fully or partially detected jaw, such as the upper jaw 1 of FIG , which facilitates the handling of the impression tray 3 and minimizes the number of parts used.
  • the extension 8 may be removable from the impression tray 3 otherwise.
  • the impression tray 3 in the form of the dental impression tray 4 includes a base plate 11, a frame 12 and an inner boundary 13, and the sensor devices 7 are depending on the design and operation of the specific embodiment, which will be discussed in more detail below, the base plate 11, the frame 12 and /. or the inner boundary 13 assigned.
  • the dental impression tray 4 looks exactly like a conventional dental impression tray, which is advantageous because it allows it to be handled in the usual way.
  • the base plate 11, the frame 12 and the inner boundary 13 are thus for the introduction and use in the oral cavity (not visible) and shaped to match the upper jaw 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the impression tray 3 in the form of the dental impression tray 4 from FIG. 2 with a suitable impression material 14 in conventional form Way filled, ie as with a conventional elastic impression for the previous Abformtechnik:.
  • This combination is chosen so that by means of the sensor devices 7, a change of at least one physical property and / or size the impression mass 14 when creating an impression eg of the upper jaw 1 or of at least one tooth 2 of FIG. 1 is detected spatially resolved and provided in a form suitable for electronic data processing, so that data is obtained from which 3D data of e.g. The maxilla 1 or at least one tooth from FIG. 1 can be determined, which 3D data then serve for the computer-assisted production of prostheses.
  • the sensor devices 7 on the impression compound 14 detect a change in the radiation permeability and / or radiation absorption, in particular light transmission and / or light absorption,
  • Cross-sectional change or change in thickness, change in electrical resistance, and / or change in density and / or change in the distribution of impurities in particular by changing the electrical or optical conductivity due to the change in density and / or change in the distribution of impurities.
  • FIG. 4 shows a schematic front view illustration of the upper jaw 1 and the impression tray 3 in the form of the dental impression tray 4 from FIG. 3 and immediately before the impression would take, which is realized in that as in the preparation of previously customary impressions of the impression tray 3 in the case of the upper jaw 1 is pressed from below onto the upper jaw 1, so that the teeth 2 of the upper jaw 1 press into the impression mass 14.
  • it is ensured that sufficient flowability exists at least in an initial time of the impression production, so that the impression material also penetrates into interspaces (not visible) when the teeth 2 are pressed in, as is also the case for the impression mass 14 of the present invention Preference applies.
  • FIG. 5 illustrates, in a schematic top view, the negative impression of the upper jaw 1 in the impression compound 14 in the impression tray 3 in the form of the dental impression tray 4 from FIG. 3 after taking the impression, wherein cavities 15 corresponding to the molded teeth are formed in the impression material 14. NEN 2 of the upper jaw 1 have emerged.
  • FIG. 6 shows in a schematic cross-sectional representation the impression mass 14 in isolation after impression taking, ie with indented cavities 15 corresponding to the molded teeth 2 of the upper jaw 1
  • FIG. 7 shows in a further schematic sectional view of the impression mass 14 in the impression tray 3 in the form of the dental impression tray 4 of FIG. 3 after taking an impression of a part of the upper jaw 1 of FIG. 1.
  • the deformations within the impression mass 14 are illustrated, which deformations by the deformation the impression material 14 as a result of the indentation of the teeth 2 of the upper jaw 1 during impression taking arise and change physical properties and / or sizes of or in the impression mass 14, which in turn are detected by the sensor devices 7, whereby the functions of the sensor devices 7 in connection with the impression mass 14 as detection unit 5 and recording unit 6 are realized.
  • the curved lines 16 may also be understood as symbolic of individual pressure ranges, transparency ranges, conductivity ranges, concentration ranges, etc., depending on the nature of the combination impression material 14 and sensor devices 7, as depending on the effect of the impression material 14 is utilized by the impressions of the teeth 2 of the upper jaw 1 and detected by the sensor devices 7.
  • FIG. 8 a schematic is also shown in FIG. 8
  • the production of the model for example by means of a CNC milling machine by CAM, which is controlled by the PC 17. 11, the finished model 19 of the upper jaw 1 of FIG. 1 can thus be produced largely and in particular completely automatically.
  • the schematic perspective illustration in FIG. thus, based on the data obtained, obtained and processed, without manual laboratory work, as would be required after the conventional impression taking.
  • the invention makes it possible for the 3D data required for the automated production of the model 19 of the upper jaw 1 to be obtained directly in the patient's mouth, or generally at the actual location for which a prosthesis is to be manufactured. It is not important here that the data is already provided by the detection unit 5 and the recording unit 6 by the sensor devices 7 in cooperation with the impression mass 14 as general 3D data, or whether a data format obtained therefrom is e.g. only after the transfer by USB connection, wireless, Bluetooth, infrared or the like to the PC 17 are converted into actual usable 3D data, for which the PC 17 also readily the required computing capacity provides, or just must be selected accordingly. It also does not matter if a PC 17 is in place, i. in the dental or orthodontic practice further processing of the data from the impression tray 3 makes or can make, or if this PC 17 only for data recording from the impression tray 3 and data forwarding to a separate computer, such as a PC 17 in a laboratory serves what With
  • Ease of operation can be done online, so that the data required for the model production at any rate get quickly, cost-effectively and safely to a laboratory where the production of the model 19 takes place, which is indicated by "data to laboratory” from FIG. 8 to FIG. 9 is clarified.
  • Step from the computer-aided data acquisition to automated manufacturing by the indication "data to further processing" between the figures 9 and 10 illustrates.
  • the indication "finished work” from FIG. 10 to FIG. 11 illustrates that the finished model 19, which is symbolic of a prosthesis to be produced, is present at the end of the detection process up to the production process.
  • an impression is first made of the existing state before a treatment, ie. the corresponding data are determined. Thereafter, the treatment is performed, such as, for example, abrasion of a diseased tooth. Thereupon, an impression is made again of the new state, i. E. the corresponding data of the new state are determined.
  • a prosthesis such as a prosthesis, can be used.
  • the crown or bridge should be made exactly with the inside and outside shape and dimensions from the data from the two impressions.
  • the impression tray 3 can also be used, for example, as a carrier for X-ray holders.
  • the material of the impression tray 3 can then at least in the areas or parts in the measuring or treatment room lie, be designed so that it does not let X-rays through.
  • time measuring devices may be integrated into the impression tray 3, to which visual and / or acoustic signaling and / or display devices (not shown) are assigned.
  • visual and / or acoustic signaling and / or display devices are assigned.
  • the molding process can be done in several stages. For example, only a first impression with a first impression material of the "coarse form" can be created, and then a second impression with, for example, additionally or alternatively thin-flowing impression material, which in turn, if combined, in turn, forwards information to the first impression material, a fine data set can be obtained , Such an approach may be beneficial to reduce the amount of data needed to take each impression, allowing easier, faster, and possibly even more accurate, production of the final 3D data.
  • the two impression materials can also be used with different impression trays 3.
  • the term "impression compound 14" is representative of one or more materials that can be used simultaneously or successively.
  • the impression compound 14 may also be composed of three different impression materials which are not miscible with one another, with different colors, different transmission and / or reflection properties, so that separate data and possibly information can be obtained from each material.
  • the impression mass 14 can also consist of a plurality of superimposed films, for example of different colors.
  • FIGS. 12 and 13 another design of the impression tray is illustrated, with emphasis placed on an ergonomically shaped handle 10.
  • the detection unit 5 and receiving unit 6 with the base plate 11, frame 12, inner boundary 13 and sensor devices 7 have a preferably U-shaped holding plate 21 releasably connected to the handle 10.
  • the surface of the impression tray 3 or at least of the base plate 11, frame 12, inner boundary 13 and sensor means 7 may be coated or designed so that no bacteria will adhere or bacteria will be automatically destroyed thereon, as illustrated by the coating 22 in FIG ,
  • the impression tray 3 can be configured so that at least the base plate 11, frame 12, inner boundary 13 and / or sensor devices 7 are adjustable in size in order to optimally adapt to conditions in individual patients as symbolized by the arrows A, B and C.
  • the impression tray 3 can also be heated in order to influence the flow method of the impression compound 14, or to provide its own sterilization function.
  • the impression tray 3 On the underside of the impression tray 3 can be a registration for the opposite jaw to bite, so that in the later processing of the data obtained in the PC, the jaws can be assigned to each other. But it can also be the impression tray 3 designed as shown in FIGS. 16 and 17 shows that with him at the same time upper jaw and lower jaw can be molded. Also, the impression tray 3 may be designed so that the impression material used 14, such as crystal clear plastic, can be used simultaneously by grinding as an optical lens. Such lenses 23, 24 and 25, as shown by way of example in some variants in FIG. 18, can be designed such that they, such as the lens 23, project or receive a striped pattern onto the object to be detected. Glass fibers may also be used, the free ends of which are ground so that lenses 24 are obtained which detect different areas when rotating through an oblique light exit surface or lenses 25 which cause beam expansion.
  • the impression material used 14 such as crystal clear plastic
  • the impression compound 14 may contain one or more substances that only react specifically to or on specific light waves provided by the sensor devices 7 or in general the detection unit 5 and / or the recording unit 6, by the impressions of the teeth 2 of the upper jaw 1 in the impression mass 14 at the latter changed transmission or reflection behavior just according to the invention determined spatially resolved. If another impression compound 14 were used which contains no such additive, the sensor devices 7 could not determine any data or with the aid of which no data could be determined.
  • the impression material 14 may be a transparent polyether, preferably with high hydrophilicity.
  • the impression compound 14 may also be based on polyether, A-silicone, C-silicone hydrocolloid, polysulfide and / or alginate.
  • the impression compound 14 is transparent according to the effect used, which is to be detected by the sensor devices 7, so that light refraction, degree of transparency, permeability of specific wavelengths can be utilized.
  • impression material 14 can also be such that it can be cleaned and sterilized for reuse, each however, reusability is not essential.
  • An impression material 14 may be used which, after taking the impression, has been applied to applied means, e.g. Sprays or
  • the impression compound 14 can also be chosen so that their consistency is changed by supplied electrical energy.
  • the impression material 14 may also be such that it is a memory mass and accordingly exerts a memory effect by going back to its original shape after activation.
  • the impression tray 3 may itself also be equipped with a screen 26 or display as well as with input devices, such as buttons 27 in particular, to check and facilitate applications, as will be apparent from the illustration of FIG.
  • a camera 29 can be provided in or on the impression tray 3 in order to record an image of the patient or at least reference points and to add it to the determined jaw / tooth data, whereby additionally an assignment of the received NEN data is made possible in relation to the head of the patient as a whole, as Figs. 21 and 22 illustrate.
  • the use of the impression tray 3 according to the invention has been primarily referred to in dental treatment applications, the technology according to the invention is not limited to such applications, but can be used in data collection by imaging in animals, plants, open body sites, inner ear, other cavities and so on be advantageously used in machine parts and components, without the knowledge of the present invention, a separate inventive activity would be required.
  • Another object of the invention is a non-curing impression material.
  • Teeth and Kieferan negligence used for the evaluation, diagnosis, planning and control of the accuracy of fit of conservative, prosthetic and orthodontic work.
  • the accuracy of fit of conservative, prosthetic and orthodontic work is the
  • a class of dental impression materials are the addition-curing silicones currently used as precision impression materials for creating highly accurate working models
  • addition-crosslinking silicone impression compounds are usually present in a two-component form and consist of a so-called base and catalyst paste, in which the reactive components are spatially separated from one another for reasons of stability.
  • condensation-curing silicones so-called K-silicones
  • K-silicones condensation-curing silicones
  • Impression materials are described for example in DE 19753456 Al and EP 0865784 A2.
  • impression compounds with natural polymers such as alginates or agar are used, which harden by gelling.
  • the object of the invention is to provide an alternative impression material and impression method for
  • impression compounds are based on a more or less viscous liquid phase, which contain no substances with reactive groups or substances which do not crosslink due to the composition of the impression material under the conditions of use.
  • the impression material contains no catalyst for a crosslinking or curing reaction.
  • the impression material is generally based on substances which are liquid at room temperature, such as liquid silicones (organopolysiloxanes), polyethers, hydrocarbons (eg oils), vegetable oil or liquid mixtures.
  • liquid phase In the liquid phase, corresponding or other solid substances may be dissolved.
  • Liquid silicones are e.g. Silicone oils such as linear, non-reactive polydimethylsiloxanes.
  • Polyethers are, for example, polyethylene glycols, polypropylene glycols or mixed polyethers (for example of tetrahydrofuran and ethylene oxide and / or propylene oxide units). In the liquid phase, e.g. liquid can be combined with solid polyethers.
  • Suitable hydrocarbons straight chain or branched, preferably saturated, nonvolatile liquid hydrocarbons, are e.g. Paraffin oil, n-paraffins, iso-paraffins.
  • Vaseline, an ointment-like mixture of solid and liquid hydrocarbons, can be used as a liquid phase.
  • the liquid phase advantageously contains inert diluents.
  • Suitable inert diluents are polyether polyols, such as polypropylene glycols or Mischpolyetherole with tetrahydrofuran and or or ethylene oxide and / or propylene oxide units, polyester polyols, such as polycaprolactone diols and Polycaprolactontriole, polycarbonate, aliphatic esters, oils, fats, waxes, aliphatic hydrocarbons, araliphatic Hydrocarbons and mono- or polyfunctional esters of mono- or polybasic acids, such as phthalic acid or citric acid, or esters or amides of alkylsulfonic acids and arylsulfonic acids used.
  • the impression material usually contains the liquid phase, one or more fillers optionally further additives, auxiliaries and dyes or pigments.
  • the base substance of the liquid phase and the fillers are preferably transparent to light, advantageously in a wide wavelength range, for example in the range of 200 to 700 nm or 300 to 700 nm.
  • Permeability or partial transmission for certain radiations eg radiation in the UV range, radiation in the range of visible light (vis range) or in the UV / vis range, radiation in the infrared range (IR range), in the near infrared range or even X-radiation is interesting for special applications, especially in combination with optical methods for 3 D-detection of impressions.
  • Special impression compounds or their basic composition consist of an inert Liquid such as silicone oil or paraffin oil and colorless metal oxides, especially precipitated or fumed silica. They are suitable for use with optical sensors.
  • a silicone-based impression material according to the invention contains, for example, the following
  • impression material contains no catalyst for a crosslinking reaction.
  • the amount of component (a) is generally 30 to 80 wt .-%, preferably 60 to 80
  • 53505 to be determined Shore A hardness of less than 45, preferably ⁇ 40, and has to be determined according to ISO 4823 consistency of 31 to 39 mm.
  • Preferred components (a) are diorganopolysiloxanes having terminal triorganosiloxy groups.
  • the polymer has a viscosity of between 200 to 200,000 mPa.s, preferably 1000 to 10,000 mPa.s.
  • Viscosity ranges.
  • Suitable components (a) are polymeric organosiloxanes without reactive substituents. They are preferably linear, branched or cyclic organopolysiloxanes in which all
  • Silicon atoms are surrounded by oxygen atoms or monovalent hydrocarbon radicals, wherein the hydrocarbon radicals may be substituted or unsubstituted.
  • hydrocarbon radicals are e.g. Methyl, ethyl, C2-C10 aliphatic, trifluoropropyl, and aromatic C6-C12 substituents.
  • component (a) is a mixture of silicones with a higher
  • Viscosity e.g., 1000 to 10,000 mPa.s at 25 ° C
  • silicones with a lower
  • Viscosity eg 50 to 1000 mPa.s at 25 0 C.
  • Low-viscosity silicones are eg
  • the amount of low viscosity silicone is e.g. 1 to 40 wt .-%, preferably 5 to 40 wt .-%, particularly preferably 15 to 30 wt .-%, based on the total mass of component (a).
  • hydrophilic impression material it is advantageous to add a hydrophilic nature-imparting agent or hydrophilizing agent, component (d), thus providing a better
  • the hydrophilizing agents are not with provided reactive groups. Suitable hydrophilicizing agents are preferably non-incorporable wetting agents from the group of hydrophilic silicone oils which are described in WO 87/03001 and in EP-B-0 231 420, the disclosure of which is hereby incorporated herein by reference. Also preferred are the ethoxylated fatty alcohols described in EP-B-0 480 238. Furthermore, preferred hydrophilicizing agents are the polyethercarbosilanes known from WO 96/08230. Also preferred are the non-ionic perfluoroalkylated surface-active substances described in WO 87/03001.
  • nonionic surface-active substances described in EP-B-0 268 347, ie the nonylphenol ethoxylates listed therein, polyethylene glycol mono- and diesters, sorbitan esters and also polyethylene glycol mono- and di-ethers.
  • the amounts used of the hydrophilizing agent are 0.1 to 10 wt .-%, based on the total weight of all components, preferably 0.2 to 2 wt .-% and particularly preferably 0.3 to 1 wt .-%.
  • Useful fillers according to component (b) include non-reinforcing fillers having a BET surface area of up to 50 m 2 / g, such as quartz, Christobalite, calcium silicate, zirconium silicate, lunar morionites such as benthonite, zheolites, including molecular sieves such as sodium aluminum silicate , Metal oxide powder, such as aluminum or zinc oxides or their mixed oxides, barium sulfate, calcium carbonate, gypsum, glass and plastic powder. Possible fillers also include reinforcing fillers having a BET surface area of more than 50 m 2 / g, such as, for example.
  • the fillers mentioned may be rendered hydrophobic, for example by treatment with organosilanes or siloxanes or by the etherification of hydroxyl groups to alkoxy groups. It can be a kind of filler, it can also be a mixture of at least two fillers used.
  • the particle size distribution is preferably chosen so that no fillers with grain sizes> 50 ⁇ m are contained.
  • the total content of the fillers (b) is in the range of 10 to 80%, preferably 30 to 60%, wherein the filler amounts are chosen so that a Shore A hardness of the mass of ⁇ 45 is not exceeded.
  • reinforcing fillers are particularly preferred.
  • the reinforcing fillers in amounts ranging from 1 to 10 wt .-%, in particular 2 to 5 wt .-%.
  • Preferred reinforcing fillers are pyrogenically prepared highly disperse silicas, which have preferably been rendered hydrophobic by surface treatment.
  • the surface treatment can be carried out, for example, with dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilasane, tetramethylcyclotetrasiloxane or polymethylsiloxanes.
  • the surfaces of suitable pyrogenic silicic acids are preferably> 50 m ⁇ 2> / g, in particular 80 to 150 m ⁇ 2> / g.
  • the presence of the Surface treated fumed silica helps to adjust the consistency and to improve the stability of the pastes.
  • Suitable products are, for example, in the brochures of Degussa, today Evonik Degussa (Aerosil products, series Pigments, No. 11, 5th edition, 1991, on page 79 and the Fa. Cabot Corp. (Cabosil products, "CAB -O-SIL Fumed “silica in Adhesives and Sealants, Cabot, 1990).
  • non-reinforcing fillers are quartzes, Christobalites and sodium aluminum silicates, which may be surface treated.
  • the surface treatment can be carried out in principle by the same methods as described in the case of reinforcing fillers.
  • diatomaceous earth or diatomaceous earth. It consists of the very varied shaped silicic acid skeletons of unicellular, microscopically small algae (diatoms) living in fresh or salt water. The materials are usually mined in open-cast mining and also referred to as Infusorialerde, mountain flour or Bacillenerde. Preferred types of diatomaceous earth are used in calcined form. Preferred types of diatomaceous earth are e.g. B. the products with the trade name "Celatom" (sold by, for example, Fa.
  • novel molding compositions advantageously comprise as component c) dyes, preferably fluorescent dyes, pigments or finely divided metals, furthermore antioxidants, preservatives, release agents.
  • the novel compositions contain such additives in amounts of preferably 0 to 20 wt .-%, particularly preferably from 0.1 to 1 wt .-%.
  • the impression material contains germicidal or disinfecting agents such as chloramine T, chlorhexidine, copper or silver in fine distribution.
  • germicidal or disinfecting agents such as chloramine T, chlorhexidine, copper or silver in fine distribution.
  • Self-disinfecting materials are described in DE 19814133 A1, to which reference is made. Disinfectants are e.g. 3 to 7 weight percent contained in the impression material.
  • the impression composition advantageously contains colorants which comprise dyes, fluorescent dyes, phosphorescent materials, pigment, luminescence systems, in particular chemiluminescence systems, substances or polymers with chromophoric groups. Dyes in the narrower sense are soluble in the liquid phase, insoluble dyes are referred to as pigments. Colorants contained in the impression compound are advantageously used in combination with an optical sensor system. When distributing the colorant in the entire impression material, the colorants are used in amounts such that the impression material is still translucent.
  • the colorant-containing impression material should, for example, at a layer thickness of learning still have a good transmission for the measuring radiation used in an optical measuring system. If the colorants are used in a coating of the impression material, very high colorant densities are also used. Colorants, for example, contain 1 to 5 percent by weight in the impression material.
  • Dyes are, for example, indigo, indigotine, betanoin, chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll c, chlorophyll c 2, chlorophyll d, green S, patent blue V (Na salt), patent blue V (Ca salt), brilliant blue FCF, brilliant black BN, brown HT, riboflavin, zeaxanthin, tartrazine, quinoline yellow S 3 yellow-orange S, carotene, curcumin, lutein, annatto, canthaxanthin, capsanthin, lycopene, litholubin, azorubin, amaranth, allura red. Dyes are for example 1 to 5 weight percent contained in the impression material.
  • Fluorescent dyes are e.g. Fluoresceins, rhodamines, coumarins, berberines, quinines, DAPIs, Nile Reds, allophycocyanins, indocyanine groups, stilbene, porphyrins (heme, chlorophylls, etc.), in particular luminol, perylene, coelenterazine, latia-luceferin, lucopteri, photinus luciferin, fluorescein, eosin Y. Fluorenszenzfarbstoffe are eg 5 to 20 weight percent contained in the impression material.
  • Phosphorescent materials are usually crystals with a small amount of impurity that disturbs the lattice structure of the crystal.
  • sulfides of second group metals and zinc are used and mixed with small amounts of heavy metal salts (eg, zinc sulfide with traces of heavy metal salts).
  • pigments for example, insoluble organic dyes, metal salts, effect pigments, finely divided metals (e.g., Cu, Ag, Au) are used in the liquid phase.
  • Pigments are e.g. Titanium dioxide, iron oxide (yellow), iron oxide (red), iron oxide (black), pigments are e.g. 1 to 5 weight percent contained in the impression material.
  • Colorants may also be polymers with chromophoric groups.
  • Such polymers may e.g. modified silicones or polyethers.
  • Chemiluminescence is a process that emits electromagnetic radiation in the range of visible light that is not of thermal origin through a chemical reaction.
  • the most well-known chemiluminescence systems are, for example, the oxidation of luminol by hydrogen peroxide in the presence of iron or manganese ions, the peroxyoxalate chemiluminescence and the chemiluminescence of 1,2-dioxetanes.
  • the chemiluminescent systems are preferably in pressure-sensitive coatings of the impression material or an Abform stresses, wherein the reaction components For example, be present micro-encapsulated.
  • smallest amounts of reagents of the components of a chemiluminescence system are enveloped by conventional methods of microencapsulation with wax or other conventional substances.
  • the microcapsules can be fixed directly as a thin layer on the surface of an impression body or a thin film (for example, bonding, adhesion, electrostatic, etc.) or admixed with a coating composition (for example, impression material).
  • the components of the chemiluminescence system are released by pressure, in particular during printing, and the chemiluminescent reaction can take place in the region of the impression.
  • the light emitted during the chemiluminescence reaction can be detected by a sensor system.
  • Pressure-sensitive layers, coatings or films can generally be constructed with microencapsulated colorants or reagents for color formation (e.g., color change upon pH change). Not all components of a system need to be microencapsulated. It can e.g. a component may be contained freely in a layer or the impression compound.
  • a composition containing a film-forming polymer e.g. Polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, polyamide, polyarylsulfone and their copolymers. Film-forming polymers are e.g. dissolved or used as a dispersion.
  • a “film-forming polymer” is a polymer capable of forming a continuous and adherent film, alone or in the presence of a film-forming aid, which may be a film or the surface of a layer of an impression material or an impression body.
  • the film-forming polymer is e.g. to a polyurethane polymer.
  • Film-forming polymers and fluorine-forming compositions are described, for example, in DE 60105246 T2, DE 69736168 T2 and EP 0447964 Bl, to which reference is hereby made.
  • the composition may e.g. one or more colorants, one or more radiation-absorbing polymers (polymer with chromophore), conductive particles, magnetic particles or microencapsulated substances, in particular reagents. Impression materials with other liquid phase are prepared analogously.
  • the impression material is preferably translucent. This is important for an optical detection of an impression. For such an application, the impression material must have sufficient transparency for light, preferably in the wavelength range of 300 to 700 nm.
  • the impression material is preferably temperature-stable up to 200 ° C. and can be sterilized. Advantages of the impression material: chemical stability, easy handling, inexpensive, recyclable.
  • One or more impression materials are used to produce an impression body. As Abform stresses shaped structures are called from one or more impression materials, which may have additional parts or modifications.
  • the impression body usually has a support or is provided for receiving in a support.
  • the support is, for example, shell-shaped.
  • impression materials and impression articles are used, for example. used for impression trays.
  • Impression materials can be layered, e.g. horizontal layers of light and dark
  • FIG. Fig. 24a shows an impression body with a
  • Impression material 14 and a cover sheet 28 with grid pattern before the impression In Fig. 24b an intermediate phase during the impression and in Fig. 24c of the finished impression is shown.
  • Change of the grid line image in the area of the impression can serve as an aid in the three-dimensional recording of the impression.
  • cover sheet are suitable, e.g. elastic films of polyethylene-LD and PVC, as in
  • Cling film find application, and films made of polyurethane.
  • the surface of an impression body can also be printed directly with a pattern.
  • the detection system is preferably a detection system which determines the three-dimensional shape of an impression with the aid of sound, in particular ultrasound, or radiation, in particular light.
  • This can be done according to different operating principles or measuring principles: the radar measurement with sound or radiation, the geometric measurement and the absorption of radiation.
  • two or all of the mentioned measuring principles can be combined.
  • the radar measurement uses e.g. the reflection of a radiation pulse, in particular a light pulse, on the surface of the impression body or of an object. (Distance measurement over the duration of a reflected beam or reflected sound).
  • the geometric measurement exploits the distance dependence of the size of a radiation input cone (e.g., light input cone) of an optical fiber bundle.
  • the detection system has more than one measuring point, preferably three or more measuring points and particularly preferably a plurality of spatially distributed measuring points.
  • a detection system comprises at least one energy source (e.g., a radiation source, sound source, particularly ultrasound source), at least one sensor or receiver for the energy (e.g., image sensor or array of sensors or receivers), and a control and evaluation unit.
  • an energy source e.g., a radiation source, sound source, particularly ultrasound source
  • a sensor or receiver for the energy e.g., image sensor or array of sensors or receivers
  • a control and evaluation unit e.g., an optical detection system.
  • optical fibers with one or more image sensors are advantageously used.
  • the optical fibers are usually connected to the image sensor, wherein particularly advantageously each pixel or a group of pixels of the image sensor is associated with an optical fiber and terminate in close proximity.
  • the detection system includes one, two or more carriers for an impression material or is associated with one or more such carriers.
  • the remote from the image sensor, the other end of the optical fibers is preferably arranged in the region of the carrier.
  • One or more image sensors can also be arranged directly in the region of a carrier.
  • the measuring points are e.g. the optical fiber ends or pixels of an image sensor in the region of the carrier.
  • the carrier is e.g. a kind of trough or shell, in particular U-shaped in dental applications.
  • Such carriers are for example so-called impression trays.
  • the optical fiber used is glass fiber or polymer fiber (POF).
  • the optical fibers are usually used as a bundle. Preferably sorted optical fibers are used.
  • the glass fiber also includes optical fibers with a fiber core of quartz.
  • Polymer fibers are, for example PMA / PMMA fibers. Polyurethane fibers are particularly flexible.
  • image sensors e.g. CCD or CMOS sensors used in digital cameras or camera phones.
  • CMOS sensor chip dimensions: 12.5 x 12.5 mm
  • an optical fiber bundle is coupled directly to the sensor.
  • an optical fiber is assigned to a pixel, all or only part of the sensor pixels being used.
  • the fiber bundle is advantageously connected via a plug-in system with the sensor chip.
  • the image sensors are usually used without color filter in front of the pixels, that is, the image sensors are usually operated monochrome.
  • a fluorescent film or a similar auxiliary can be arranged between the support and impression material or impression body, in front of an image sensor on the support or optical fibers.
  • LED Light-emitting diodes
  • LEDs are used which emit light in the UV range, visible range or IR range, ie in the range of e.g. 200nm to 900nm.
  • LEDs of different ranges or wavelengths are combined.
  • the LEDs are preferably operated pulsed or clocked. Particularly advantageous light pulses of different wavelengths are used in the measurement, wherein the light pulses of the different wavelengths are emitted simultaneously or sequentially.
  • laser radiation for example laser diode
  • micromirrors can not be arranged in the impression mass because of the mobility.
  • the radiation pulses from different radiation sources may be emitted from different locations simultaneously or sequentially. This is usually done according to a special program, according to the radiation sources are controlled by a control unit.
  • the radiation pulses can be emitted directionally or undirected.
  • the beam can be deflected via controllable mirrors, in particular micromirrors.
  • Particularly suitable for this purpose is the so-called DLP (Digital Micromirror Device) technology from Texas Instruments.
  • the radiation source eg LEDs
  • the radiation can be arranged directly on the carrier for impression material or impression body, eg impression tray.
  • the radiation can, however, also eg via optical fibers or mirrors to impression mass or Impression body to be passed.
  • the same or different LEDs are distributed over the carrier, for example, as a row or band-like on the bottom of an impression tray.
  • the radiation sources are preferably arranged directly under the impression mass or the impression body, which are illuminated from bottom to top.
  • a pattern e.g. Grid lines or grid points are projected onto the surface (including the surface pressed in by the impression) of impression material or impression body.
  • Specially designed LEDs can be used to project the patterns.
  • the preferred optical sensor system utilizes the reflection of radiation, in particular radiation pulses or pulsed radiation, for precise detection of the contours of the impression of a body in an impression mass or an impression body with the aim of producing a true-to-scale and true-to-scale three-dimensional model of the body.
  • the detection can take place during the formation of the impression, during the taking of the impression and / or after taking the impression, the impression-forming body being present or removed.
  • all phases of the impression formation can be used, that is, it can be recorded sequences from the beginning of the impression to the finished impression. It can e.g. up to 500 frames per second can be recorded with the image sensor.
  • a pseudoplastic contrast image is created via an evaluation unit. At the same time a three-dimensional relief is determined. This system makes it possible to produce in particular a dental prosthesis required for a dental treatment completely computer-aided.
  • An optical sensor system is usually used with a completely or partially transparent impression material.
  • a liquid for example water, oil, silicone oil, polyether
  • the way over an impression is more advantageous because the gum is pushed back a little by the impression mass.
  • the impression material advantageously contains a colorant for absorption measurement, especially advantageously a dye or a fluorescent dye dissolved in the liquid phase.
  • Colorant or radiation is chosen so that the radiation can be absorbed by the colorant.
  • the beam is attenuated over the distance through the medium due to absorption.
  • a beam reflected at the interface of the impression material passes through a smaller distance in the region of the impression after the impression has been made than before the impression. So it is locally changed the layer thickness by the impression and thus the absorption.
  • This effect can be used additionally or alternatively to a radar measurement to determine distances or thicknesses.
  • the change in fluorescence can be detected as a measure of the change in local layer thickness.
  • Measurements with the system during or after taking the impression are compared in the evaluation with measurements before taking the impression.
  • a calibration of the system with the help of an object whose position and dimensions are known exactly.
  • fixed points or auxiliary structures on the impression body surface eg foil with grid lines as cover before and during impression taking
  • the system includes a support for an impression mass, an impression mass disposed on the support, at least one illumination unit configured to irradiate light into the impression mass, and at least one sensor unit configured to detect light emerging from the impression mass and to generate spatially resolved raw data.
  • the impression compound may comprise at least one material selected from the group consisting of the fluorescent materials, the phosphorescent materials, the light-scattering materials, and the light-reflecting materials.
  • the impression material may comprise at least one material selected from the group consisting of the fluorescent materials and the phosphorescent materials, wherein the at least one illumination unit is adapted to emit light of a wavelength in the excitation region of the fluorescent materials and / or the phosphorescent materials lies.
  • the impression mass may be optically transparent in at least one wavelength range.
  • the illumination unit can emit light of a wavelength that lies in the wavelength range of the optical transparency of the impression mass.
  • the at least one lighting unit may comprise a light source selected from the group consisting of the LEDs, the RGB LEDs, the OLEDs and the laser LEDs.
  • the at least one lighting unit may be configured to project a pattern into the impression mass.
  • the impression material may have a pattern applied thereto and / or incorporated therein.
  • the at least one lighting unit may be configured to emit pulsed light.
  • the raw data may include spatially resolved time of flight data.
  • the raw data may include spatially resolved brightness data.
  • the at least one sensor unit may comprise a plurality of glass fibers and at least one optical sensor, wherein one end of the glass fibers is aligned with the impression material and wherein each one second end of the glass fibers is aligned with the at least one optical sensor.
  • the at least one optical sensor may be selected from the group consisting of the CCD chips and the CMOS chips.
  • the apparatus may further comprise a memory unit for storing the raw data generated by the at least one sensor unit.
  • a computing unit for generating image data from the raw data generated by the at least one sensor unit may be present.
  • FIG. 25 shows an example of a dental impression tray 4 with detection unit 5 and handle 10.
  • Each individual wire represents a measuring point.
  • the measuring points ends of the glass fiber wires) are arranged and distributed on the inner surface of the cup-shaped carrier with inner boundary 13.
  • the glass fiber bundle 31 is connected via a plug connection with plug 33 to the image sensor 32, for example a CMOS sensor.
  • Each wire of the fiber is assigned to a pixel of the image sensor.
  • the light information (light intensity) of each wire is detected by the image sensor 32 in one measurement.
  • the measured values are stored with the aid of the control and storage device 34 with memory chip 35 and can later be transferred to a PC for evaluation via a USB interface.
  • the carrier with the measuring points is referred to as detection unit 5.
  • Detection unit 5 optical waveguide 30 or optical waveguide bundle 31, image sensor 33 with recording electronics and control and storage device 34 represent the detection system.
  • a series of LED which are arranged in the region of the bottom of the trough in the carrier (base plate) and in Fig. 25 are not shown. Also not shown is the impression mass or the impression body in the interior of the trough of the wearer.
  • Fig. 26 shows the detection unit 5 of Fig. 25 with the LED 36 as a radiation source for the optical detection system.
  • the LED 36 in FIG. 26 are the 14 pieces, are arranged at the bottom of the carrier and emit the light in the interior of the carrier in the impression mass or an impression body.
  • Fig. 27a the arrangement of teeth 2, glass fibers 30 and support wall 37 is shown schematically and greatly simplified. Between the support wall 37 and teeth 2 is the molding compound 14. Each glass fiber 30 has a Lichteintrittskegel 38, which depends on the shape and nature of the glass fiber end. For example, glass fibers 30 having a fixed light entrance angle of 45 ° are used (FIG. 27b). The glass fiber ends of the glass fibers 30 are arranged in different orientations in the support wall 37 in order to capture the contour of the teeth or the impression as well as possible from all sides.
  • Fig. 28 it is illustrated how the light entrance cone 38 of the glass fiber 30 (eg with a diameter of about 1 mm and 600 wires or single fibers) increases with the distance to an object 39 (eg a tooth 2). This means that the size of the light entry cone 38 is a measure of the distance of the object 39. With enlargement of the light cone, the detected area of the object 39 and thus the amount of light collected by the optical fiber 30 increases.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel (3), der zum Erstellen eines Abdrucks von Anordnungen, Formen und/oder Dimensionen insbesondere im oder am menschlichen Körper, vorzugsweise im Mund, und weiter bevorzugt von wenigstens einem Teil eines Zahns (2) oder von Zahnstrukturen (Oberkiefer 1), eine verformbare Abdruckmasse (10) trägt, wobei ferner Sensoreinrichtungen (6) enthalten sind, mittels denen eine Änderung von wenigstens einer physikalischen Eigenschaft und/oder Größe der Abdruckmasse (10) beim Erstellen eines Abdruckes ortsaufgelöst erfassbar und in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form bereit stellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung von Strukturen, Anordnungen oder Formen, wie vorzugsweise zur Erfassung von Zahnstrukturen, Anordnungen oder Formen im Mund oder im menschlichen Körper.

Description

Abdrucklöffel sowie Verfahren zur Erfassung von Strukturen,
Anordnungen oder Formen, insbesondere im Mund oder im menschlichen Körper
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Abdrucklöffel, wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, sowie Verfahren zur Erfassung von Strukturen, Anordnungen oder Formen, wie vorzugsweise zur Erfassung von Zahnstrukturen, Anordnungen oder Formen im Mund oder im menschlichen Körper. Auch wenn ein bedeutsamer Anwendungsbe- reich der Erfindung in der Zahnheilkunde liegt, um Zahnstrukturen im Mund des Patienten zu erfassen, lässt sich die Erfindung auch in anderen Bereichen der Medizin einsetzen, wie beispielsweise zum Ermitteln von Anordnungen und Formen sowie Dimensionen von Oberflächen (z.B. Arm, etc.) oder Knochen, um Schienen, Prothesen oder andere Hilfsmittel, wie z.B. Knochenplatten, vorzufertigen. Neben den Anforderungen an höchste Genauigkeit sind die Fertigungszeit, bis entsprechende Teile für die Anwendung am oder im Patienten zur Verfügung stehen, die einfache Handhabung durch den Arzt, der die Erfassung und die Anbringung durchführt, und die Belastung des Patienten von der Gestalterfassung bis zur Anbringung wesentliche Aspekte bei der Verwendung von Prothesen und Hilfsmitteln. Gerade, aber nicht nur in der Zahnheilkunde sind auch die Kosten für den gesamten Vorgang vom Ersttermin zur Befundstellung bis zum Ab- Schluss der Behandlung von immenser Bedeutung. Beispielsweise in der Zahnheilkunde ist es immer noch üblich, anhand von Abdrücken vom tatsächlichen Gebiss und davon durch Handarbeit hergestellten Gipsmodellen wiederum durch Handarbeit erforderliche Prothesen zu fertigen. Nicht nur, dass die- ser Gesamtprozess lange dauert und entsprechend hohe Kosten verursacht, sondern auch die Genauigkeit ist begrenzt und häufig nicht zufrieden stellend, was wiederum erneut langwierige und teuere Nacharbeiten erforderlich macht.
So sind inzwischen Verfahren z.B. auf Messen bekannt geworden, womit computergestützt Zahndaten und/oder Zahnstrukturen im Mund des Patienten ermittelt werden können. Markant haben sich diese aus der Praxis bekannten Verfahren und Technologien als so genannte computergestützte Zahnheilkunde, um Zahnstrukturen im Mund des Patienten zu erfassen, bisher aber in der Behandlung von Patienten nicht durchsetzen können. Dies liegt an den damit verbundenen Nachteilen.
Bei einem der aus der Praxis bekannten Verfahren und Technolo- gieansatz wird zunächst mit einer herkömmlichen elastischen Abformmasse in einem so genannten Zahnabdrucklöffel eine Abformung von Zähnen oder Zahnstrukturen im Mund eines Patienten vorgenommen. Anhand dieses Abdruckes wird dann ein Gipsmodell erstellt, das mechanisch, optisch oder auf andere Weise abge- tastet wird, um 3D-Daten von den Zähnen oder Zahnstrukturen eines Patienten zu erhalten. Mittels dieser 3D-Daten kann dann eine automatisierte Fertigung von Prothesen erfolgen, damit können eine hohe Genauigkeit, vergleichsweise schnelle Fertigung und leichte Nachbearbeitung oder Nachfertigung realisiert werden. Es bestehen aber immer noch eine Reihe von Nachteilen:
die Gipsmodellerstellung ist veraltet und immer noch arbeitsintensiv, da sie kaum zu automatisieren ist, so dass die Kosten immer noch recht hoch sind, - aus diesem Negativabdruck muss ein Gipsmodel gefertigt werden, dessen Genauigkeit vom Abdruck beeinträchtigt wird und das selbst wieder die Genauigkeit der späteren Prothese bestimmt, unangenehm für Patienten bleibt die Wartezeit bei der Ab- drucknahme, da das elastische Abformmaterial aus einem knetfähigen Zustand (irreversible Verformung) in einen nur noch elastisch verformbaren Zustand (reversible Verformung) ausgehärtet werden muss, einmal verwendete Abdruckmasse ist "verloren", da sie eben in einen nur noch elastisch verformbaren Zustand (reversib- Ie Verformung) ausgehärtet wird und überdies als Form für das Gipsmodell ins Labor muss, wobei dieser Materialverbrauch auch eine Umweltbelastung durch die Entsorgung der Abdrücke mit sich bringt, der Transport des Abdruckes ins Labor erfordert Zeit und birgt die Gefahr von Beschädigungen oder gar Verlusten des
Abdruckes,
- die zu verwendende Abdruckmasse muss bei Zahnärzten in ausreichenden Mengen bevorratet werden, wobei es ferner zu Austrocknung durch Überlagerung kommen kann, - bei der Erstellung der digitalen Daten von dem Gipsmodell muss von letzterem oder gerade noch von dem Abdruck ausgegangen werden, ohne dass die Möglichkeit besteht, nochmals auf den Patienten zurück zu greifen, so dass Unstimmigkeiten nur aufwendig durch nochmaligen Abdruck durch den Zahn- arzt beim Patienten geklärt werden können, wobei eine Vor- her/Nachher-Betrachtung beispielsweise im Umfeld von Nachbarzähnen wegen dann normalerweise schon erfolgten weiteren Behandlungen (z.B. Abschleifen eines Zahnes bis auf einen Stumpf zum Aufsetzen einer Krone) grundsätzlich nicht mehr möglich ist, und es besteht keine Möglichkeit zur weiteren Verarbeitung für eine Herstellung in computergestützten Bereichen (digitalen Daten) .
Um wiederum diesen Nachteilen zu begegnen wurden optische Video- oder Scannersysteme entwickelt, die direkt im Mund eines Patienten zum Einsatz kommen. Auch diese Systeme sind, zwar z.B. auf Messen bekannt geworden, aber noch nicht bis in die Behandlungspraxis vorgedrungen. Dies liegt daran, dass damit zwar theoretisch einige Nachteile der Technologie und Vorgehensweise der Datengewinnung von Gipsmodellen ausgemerzt wer- den, aber dafür wieder systemimmanente andere Nachteile in Kauf genommen werden müssen:
die Handhabung ist sehr schwierig, da mit Handgeräten, die in den Patientenmund eingeführt werden müssen, keine Mög- lichkeit besteht, z.B. ganze Zahnbögen zutreffend zu erfassen,
Standgeräte fordern vom Patienten, große Unannehmlichkeiten in Kauf zu nehmen, da sich der Patient eben den Erfordernissen solcher Geräte anpassen müssen, wie beispielsweise bestimmte Kopf- und Kieferhaltungen während Aufnahmen konstant zu halten,
- mit günstigem Aufwand sind nur optische 2D-Bildaufnahmen möglich, mechanische Abtastungen gingen nur mit immensem Zeitbedarf, - Personal muss aufwendig geschult werden, und "Ungeschicklichkeiten" sind kaum auszumerzen, es bestehen eklatante Ungenauigkeiten durch Speichel oder Schatten, und auch die Problematik von fehlenden oder ungenauen Referenzen bei Aufnahmen und Abtastungen sowie Wei- terverarbeitungen führt zu erhöhtem Aufwand, und
- Verzerrungen durch apparative Fehler, wie beispielsweise Beläge auf Sensoren/Linsen, und personelle Unzulänglichkeiten oder Unkonzentriertheiten werden unter Umständen nicht bemerkt und führen zu unbrauchbaren Ergebnissen, die manch- mal erst nach der Herstellung einer Prothese bemerkt werden können .
Die Erfindung hat und erreicht das Ziel, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben oder zumindest zu verringern.
Dazu schafft die Erfindung einen Abdrucklöffel, wie insbesondere einen Zahnabdrucklöffel, der zum Erstellen eines Abdrucks von Anordnungen, Formen und/oder Dimensionen insbesondere im oder am menschlichen Körper, vorzugsweise im Mund, und weiter bevorzugt von wenigstens einem Teil eines Zahns oder von Zahnstrukturen, eine verformbare Abdruckmasse trägt, wobei ferner Sensoreinrichtungen enthalten sind, mittels denen eine Änderung von wenigstens einer physikalischen Eigenschaft und/oder Größe der Abdruckmasse beim Erstellen eines Abdruckes ortsaufgelöst erfassbar und in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form bereit stellbar ist.
Der Begriff "Abdrucklöffel" steht stellvertretend für ein Trägerelement für die Abdruckmasse, und die vorliegende Erfindung ist somit nicht auf die Verwendung eines löffeiförmigen Trägerelementes oder eine Ausgestaltung gemäß einem Zahnabdruck- löffel im herkömmlichen Sinn beschränkt, sondern die Form, Gestaltung und Dimensionierung des Trägerelementes richtet sich in für einen Fachmann selbstverständlicher Weise nach der angestrebten Anwendung, wozu der Fachmann in Kenntnis der vorliegenden Erfindung nicht mehr eigenständig erfinderisch tätig werden muss.
Damit ist es möglich auf einfache, sichere und genaue Weise Zahnstrukturen, Anordnungen oder Formen im Mund oder am oder im menschlichen Körper datenmäßig digital dreidimensional zu erfassen.
Vorzugsweise sind die Sensoreinrichtungen ausgelegt, um an der Abdruckmasse eine
Änderung der Strahlungsdurchlässigkeit und/oder Strahlungs- absorption, insbesondere Lichtdurchlässigkeit und/oder Lichtabsorption,
Änderung der elektrischen Leitfähigkeit,
Änderung des Druckes, insbesondere durch Veränderung der Leitfähigkeit infolge der Änderung des Druckes, - Deformation,
Querschnittsveränderung oder Dickenänderung, Änderung des elektrischen Widerstandes, und/oder Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen, jeweils insbesondere durch Veränderung der elektrischen oder optischen Leitfähigkeit infolge der Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremd- atomen ortsaufgelöst zu erfassen.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn Schnittstelleneinrichtungen ausgangsseitig an die Sensoreinrichtungen gekoppelt sind, um von letzteren generierte Daten in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form weiterzuleiten, wobei die Schnittstelleneinrichtungen bevorzugt USB-Schnittstelleneinrichtungen enthalten.
Vorzugsweise sind ferner Speichereinrichtungen, insbesondere abkoppelbare Speichereinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet enthalten, vorzugsweise als Chipkarte oder als Speicherstick.
Ferner sind vorzugsweise Verbindungseinrichtungen, insbesondere Drahtlosverbindungseinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet enthalten, bevorzugt als Bluetooth-, Infrarot- und/oder Funkeinrichtungen.
Insbesondere handelt es sich bei der Abdruckmasse um eine homogene Masse, die wie eine herkömmliche Abdruckmasse in die entsprechende Ausgestaltung des Zahnabdrucklöffels oder allgemein Abdrucklöffels, eingefüllt wird, bevor dieser ebenfalls in herkömmlicher Weise im Patientenmund angeordnet und auf das Gebiss gedrückt wird. Beispielsweise kann die Abdruckmasse auch nach jeder Verwendung sterilisiert und danach wieder verwendet werden. Die Abdruckmasse kann ferner mit Vorzug folgende Eigenschaften haben:
- Lichtdurchlässigkeit elektrische Leitfähigkeit
Veränderung der Leitfähigkeit durch Druck Messung durch Deformation Querschnittsveränderung Erhöhung Widerstand
Dichte und Verteilung Fremdatome welche die Leitfähigkeit bestimmen
Die Masse gibt Daten entsprechend den Veränderungen beim Aufdrücken auf ein Gebiss oder eine andere Struktur im menschlichen Körper und ihrer Eigenschaft an die Sensoreinrichtungen an der Oberfläche und an der Innenflächen des Abdrucklöffels und insbesondere Zahnabdrucklöffels weiter. Die so gewonnenen Daten können insbesondere entweder direkt im Abdrucklöffel und insbesondere Zahnabdrucklöffel gespeichert werden oder per Kabel, USB oder per Funk an einen Zentral-PC übertragen werden, wo sie nun für weitere Verarbeitungen verwendet werden können.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Daten zur Weiterverarbeitung Online direkt an ein Dentallabor versendet werden können.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass der Abdrucklöffel als Träger für Röntgenhalter ausgestattet ist oder fungiert, dabei kann ferner das Material des Abdrucklöffels zumindest in den Bereichen oder Teilen, die im Mess- oder Behandlungsraum zur Anwendung kommen, so gestaltet sein, dass es keine Röntgenstrahlen durch lässt.
Ferner ist es bevorzugt, wenn in den Abdrucklöffel Zeitmesseinrichtungen integriert sind, wobei insbesondere den Zeitmesseinrichtungen optische und/oder akustische Melde- und/oder Anzeigeeinrichtungen zugeordnet sind.
Noch eine andere vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass ein Akku integriert ist, der insbesondere ggf. über den USB-Anschluss aufladbar ist. Es ist ferner von Vorteil, wenn ein ergonomisch geformter Griff vorgesehen ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass ei- ne Erfassungseinheit und Aufnahmeeinheit mit einer Grundplatte, einem Rahmen, einer Innenbegrenzung und den Sensoreinrichtungen enthalten sind. Dabei kann ferner mit Vorzug die Erfassungseinheit und Aufnahmeeinheit über insbesondere eine U-för- mige Halteplatte lösbar mit einem Griff (10) verbunden sein, und/oder kann die Oberfläche des Abdrucklöffels oder zumindest von Grundplatte, Rahmen, Innenbegrenzung und Sensoreinrichtungen eine Beschichtung aufweisen oder so beschaffen sein, dass keine Bakterien haften bleiben oder Bakterien daran automatisch vernichtet werden, und/oder kann zumindest Grundplatte, Rahmen, Innenbegrenzung und/oder Sensoreinrichtungen in der Größe verstellbar sein.
Ferner kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass Heizeinrichtungen enthalten sind, insbesondre um das Fließverfahren der Ab- druckmasse (14) zu beeinflussen oder eine eigene Sterilisie- rungsfunktion bereit zu stellen.
Noch eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass sich an der Unterseite des Abdrucklöffels eine Registrie- rung für den Gegenkiefer zum Aufbeißen befindet, und/oder dass der Abdrucklöffel so gestaltet ist, dass mit ihm gleichzeitig Oberkiefer und Unterkiefer abgeformt werden können.
Bei dem Abdrucklöffel kann außerdem mit Vorzug vorgesehen sein, dass die verwendete Abdruckmasse, wie insbesondere glasklarer Kunststoff, gleichzeitig durch Schleifen als optische Linse genutzt werden kann.
Auch können mit Vorteil die Sensoreinrichtungen ausgelegt sein, auf eine Abdruckmasse zu reagieren, die eine oder mehrere Substanzen enthält, die nur speziell auf oder auf spezielle Lichtwellen reagieren. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Sen- soreinrichtungen, die Erfassungseinheit und/oder der Aufnahmeeinheit ausgelegt sind/ist, um die Lichtwellen zur Verfügung zu stellen, und/oder wenn die Sensoreinrichtungen ausgelegt sind, ein durch das Eindrücken von Objekten in die Abdruckmas- se bei letzterer geändertes Transmissions- oder Reflexionsverhalten feststellen zu können.
Es kann weiterhin mit Vorzug vorgesehen sein, dass die Abdruckmasse ein transparenter Polyether ist, vorzugsweise mit hoher Hydrophilie, oder eine Abdruckmasse auf Polyether-, A- Silikon-, C-Silikon-Hydrokolloid-, Polysulfid- und/oder Algi- nat-Basis ist.
Noch eine andere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass die Abdruckmasse wieder verwendbar ist.
Vorzugsweise kann ferner vorgesehen sein, dass die Abdruckmasse nach der Abdrucknahme auf aufgetragene Mittel, wie z.B. Sprays oder Flüssigkeiten, reagiert, um eine Datenleitung und/oder Speicherung zu bewirken.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass die Abdruckmasse so gewählt ist, dass durch zugeführte elektrische Energie ihre Konsistenz verändert wird.
Ferner kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass die Abdruckmasse dergestalt ist, dass sie eine Memory-Masse ist und demgemäß einen Memory-Effekt ausübt, indem sie nach einer Aktivierung in ihre ursprüngliche Form zurück geht.
In weiterer vorzugsweiser Ausgestaltung können/kann ein Bildschirm oder Display und/oder Eingabeeinrichtungen, wie insbesondere Tasten enthalten sein.
Es kann ferner vorzugsweise eine Folie vorgesehen sein, mit der die Abdruckmasse vor Abdrucknahme abdeckbar ist, um den Kontakt mit Speichel oder Mundgewebe/-haut zu verhindern und/oder durch Verformen Daten zu übermitteln.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eine Kamera im oder am Ab- 5 drucklöffel vorgesehen ist, um ein Bild des Patienten oder zumindest Referenzpunkte aufzunehmen und zu den ermittelten Kie- fer-/Zahndaten hinzuzufügen.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Erfassung von '. LO Strukturen, Anordnungen oder Formen, wie vorzugsweise zur Erfassung von Zahnstrukturen, Anordnungen oder Formen im Mund oder im menschlichen Körper, wobei eine verformbare Abdruckmasse in den Mund oder Körper eingeführt wird und dort direkt an Sensoreinrichtungen eine Änderung von wenigstens einer phy- 15 sikalischen Eigenschaft und/oder Größe der Abdruckmasse beim
Erstellen eines Abdruckes ortsaufgelöst übertragen und von den Sensoreinrichtungen erfasst sowie weiter in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form bereitgestellt wird.
,20 Damit ist es möglich auf einfache, sichere und genaue Weise Zahnstrukturen, Anordnungen oder Formen im Mund oder im menschlichen Körper datenmäßig digital dreidimensional zu erfassen.
25 Vorzugsweise erfassen die Sensoreinrichtungen an der Abdruckmasse eine
Änderung der Strahlungslässigkeit und/oder Strahlungsabsorption, insbesondere Lichtdurchlässigkeit und/oder Lichtabsorption,
30 - Änderung der elektrischen Leitfähigkeit,
Änderung des Druckes, insbesondere durch Veränderung der
Leitfähigkeit infolge der Änderung des Druckes,
Deformation,
Querschnittsveränderung oder Dickenänderung,
35 - Änderung des elektrischen Widerstandes, und/oder
Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen, jeweils insbesondere durch Veränderung der elektrischen oder optischen Leitfähigkeit infolge der Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn Schnittstelleneinrichtungen ausgangsseitig an die Sensoreinrichtungen gekoppelt sind, um von letzteren generierte Daten in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form weiterzuleiten, wobei die Schnittstelleneinrichtungen bevorzugt USB-Schnittstelleneinrichtungen enthalten.
Vorzugsweise sind ferner Speichereinrichtungen, insbesondere abkoppelbare Speichereinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet, vorzugsweise als Chipkarte oder als Speicherstick.
Ferner sind vorzugsweise Verbindungseinrichtungen, insbesondere Drahtlosverbindungseinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet, bevorzugt als Bluetooth-, Infrarot- und/oder Funkeinrichtungen.
Weiterhin kann die Masse Daten entsprechend den Veränderungen beim Aufdrücken auf ein Gebiss oder eine andere Struktur im menschlichen Körper und ihrer Eigenschaft an die Sensorein- richtungen an der Oberfläche und an der Innenflächen des Abdrucklöffels und insbesondere des Zahnabdrucklöffels weiter geben.
Bevorzugt können die gewonnenen Daten entweder direkt im Ab- drucklöffel und insbesondere Zahnabdrucklöffel gespeichert werden oder per Kabel, USB oder per Funk an einen Zentral-PC übertragen werden, wo sie nun für weitere Verarbeitungen verwendet werden, und/oder können die Daten zur Weiterverarbeitung Online direkt an ein Dentallabor versendet werden.
Eine weitere vorzugsweise Verfahrensvariante besteht darin, dass zuerst ein 1. Abdruck mit einem ersten Abformmaterial er- stellt wird, und dann ein 2. Abdruck mit beispielsweise zu¬ sätzlich oder alternativ dünnfließendem Abformmaterial, das bei kombinierter Anwendung ggf. wiederum Informationen an das erste Abformmaterial weitergibt, erstellt wird. Dabei können weiter bevorzugt die zwei Abformmaterialien mit unterschiedlichen Abdrucklöffeln zum Einsatz kommen.
Mit Vorzug kann aber auch vorgesehen sein, dass die Abdruckmasse aus drei verschiedenen Abformmaterialien, die nicht un- tereinander mischbar sind, mit verschiedenen Farben, unterschiedlichen Transmissions- und/oder Reflexionseigenschaften zusammengesetzt ist, oder dass die Abdruckmasse aus mehreren übereinander gelegten Folien insbesondere aus verschiedenen Farben besteht.
Noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass zur Herstellung von Prothesen für Gebissteile, Zahnstrukturen, Zähnen und Zahnteilen zunächst ein Abdruck vom bestehenden Zustand vor einer Behandlung angefertigt und damit die entspre- chenden Daten ermittelt wird/werden, danach eine Behandlung vorgenommen wird, wie beispielsweise ein Abschleifen eines krankhaften Zahnes, darauf hin erneut ein Abdruck vom neuen Zustand angefertigt und die entsprechenden Daten des neuen Zu- standes ermittelt wird/werden, und dann durch Matchen und/oder Differenzverfahren eine Prothese, wie z.B. Krone oder Brücke genau mit Innen- und Außenform und -abmessungen aus den Daten aus den beiden Abdrucknahmen hergestellt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erfassen einer dreidimensionalen Struktur des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere eines Zahns oder Gebisses, die folgendes aufweist: einen Träger für eine Abdruckmasse , eine auf dem Träger angeordnete Abdruckmasse, zumindest eine Beleuchtungseinheit, die dazu ausgelegt ist Licht in die Abdruckmasse einzustrahlen, und zumindest eine Sensoreinheit, die dazu ausgelegt ist aus der Abdruckmasse austretendes Licht zu detektieren und daraus ortsaufgelöste Rohdaten zu erzeugen.
Bei dem aus der Abdruckmasse austretenden und von der Sensoreinheit detektierten Licht kann es sich um Licht handeln, das aus einer Interaktion zwischen der Abdruckmasse und dem eingestrahlten Licht herrührt, Licht, das von der zu vermessenden Struktur reflektiert wird oder Licht, das aus einer Kombination dieser Phänomene herrührt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Abdruckmasse zumindest ein Material auf, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den fluoreszierenden Materialien, den phosphoreszierenden Materialien, den Licht streuenden Materialien und den Licht reflektierenden Materialien.
In einer Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme weist die Abdruckmasse zumindest ein Material auf, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den fluoreszierenden Materialien und den phosphoreszierenden Materialien, wobei die zumindest eine Beleuchtungseinheit dazu ausgelegt ist Licht einer Wellenlänge abzugeben, die im Anregungsbereich der fluoreszierenden Materialien und/oder der phosphoreszierenden Materialien liegt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Abdruckmasse in zumindest einem Wellenlängenbereich optisch transparent.
In einer Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme strahlt die Beleuchtungseinheit Licht einer Wellenlänge ab, die im Wellenlängenbereich der optischen Transparenz der Abdruckmasse liegt. In einer Ausgestaltung der Erfindung weißt die zumindest eine Beleuchtungseinheit eine Lichtquelle auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den LEDs, den RGB- LEDs, den OLEDs und den Laser LEDs.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die zumindest eine Beleuchtungseinheit dazu ausgelegt ein Muster in die Abdruckmasse zu projizieren.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Abdruckmasse ein Muster aufweist, das auf diese aufgebracht und/oder in diese eingearbeitet ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die zumindest eine Beleuchtungseinheit dazu ausgelegt gepulstes Licht abzugeben.
In einer Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme enthalten die Rohdaten ortsaufgelöste Lichtlaufzeitdaten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Rohdaten ortsaufgelöste Helligkeitsdaten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die zumindest eine Sensoreinheit eine Vielzahl von Glasfasern sowie zumindest einen optischen Sensor auf, wobei jeweils ein Ende der Glasfasern auf die Abdruckmasse ausgerichtet ist und wobei jeweils ein zweites Ende der Glasfasern auf den zumindest einen optischen Sensor ausgerichtet ist.
In einer Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme ist der zumindest eine optische Sensor ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den CCD-Chips und den CMOS- Chips.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Speichereinheit zum Speichern der von der zumindest einen Sensoreinheit erzeugten Rohdaten auf.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Recheneinheit zum Erzeugen von Bilddaten aus den von der zumindest einen Sensoreinheit erzeugten Rohdaten auf. In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung ferner ein Interface zur Weitergabe der von der zumindest einen Sensoreinheit erzeugten Rohdaten bzw. der von der Recheneinheit erzeugten Bilddaten an eine Datenverarbeitungseinheit auf.
Noch weitere bevorzugte und/oder- vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen und insbesondere den Erläuterungen und Darstellungen von Ausführungsbeispielen in der Beschreibung und der Zeichnung. Vor- richtungs- und Verfahrensmerkmale ergeben sich auch jeweils aus analoger Umsetzung von Angaben zu Verfahren bzw. Vorrichtungen.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Oberkiefers zur Erläuterung der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels mit Erfassungseinheit, Aufnahmeeinheit, USB-Stick, Funkeinheit und Speichermedium,
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung des
Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 2 mit einer Abdruckmasse gefüllt,
Fig. 4 eine schematische Vorderansichtsdarstellung des Oberkiefers und des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 3 und unmittelbar vor der Abdrucknahme,
Fig. 5 eine schematische Draufsichtdarstellung der Negativ- abformung des Oberkiefers in der Abdruckmasse in dem Abdrucklöffel in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 3 nach der Abdrucknahme,
Fig. 6 eine schematische Querschnittsdarstellung der Abdruckmasse nach der Abdrucknahme,
Fig. 7 eine weitere schematische Schnittdarstellung der Abdruckmasse in dem Abdrucklöffel in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 3 nach der Abdrucknahme,
Fig. 8 eine schematische Draufsichtdarstellung der Negativ- abformung des Oberkiefers in der Abdruckmasse in dem
Abdrucklöffel in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 3 nach der Abdrucknahme in Übereinstimmung mit der Fig. 5,
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Daten in einem PC,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines hergestellten Modells in einer Fertigungsmaschine, wie einer Fräse, insbesondere CNC-Fräse mittels CAM vom PC gesteuert,
Fig. 11 eine schematische perspektivische Darstellung eines fertigen Modells, das anhand der ermittelten, gewonnenen und verarbeiteten Daten insbesondere weitgehend automatisch hergestellt wurde,
Fig. 12 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 13 eine schematische perspektivische Darstellung des weiteren Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 12 mit einem zusätzlichen Detail,
Fig. 14 eine schematische perspektivische Darstellung noch eines weiteren Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 15 eine schematische perspektivische Darstellung eines Details eines anderen Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 16 eine schematische seitliche perspektivische Darstellung eines noch weiteren Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels, Fig. 17 eine schematische Ansicht von unten von dem Abdrucklöffel in Form eines Zahnabdrucklöffels aus der Fig. 16,
Fig. 18 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Details eines anderen Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 19 eine schematische perspektivische Darstellung noch eines andere Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 20 eine schematische perspektivische Darstellung eines noch anderen Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 21 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels in der Anwendung bei einem Patienten,
Fig. 2,2 eine schematische perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 21 von dem Abdrucklöffel in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 23 einen Träger für eine Abdruckmasse mit darauf angeordneter Abdruckmasse,
Fig 24 a-c eine mit einem Muster versehene Abdruckmasse, jeweils vor, während und nach dem Nehmen eines Abdrucks,
Fig. 25 eine schematische, perspektivische Darstellung eines weitere Ausführungsbeispiels des Abdrucklöffels in Form eines Zahnabdrucklöffels,
Fig. 25 eine schematische, perspektivische Darstellung des Abdrucklöffels von Fig.
25,
Fig. 27a-b eine schematische Darstellung eines in dem Abdrucklöffel von Fig. 25 verwendbaren geometrischen Messverfahrens, und
Fig. 28 eine weitere schematische Darstellung eines in dem Abdrucklöffel von Fig.
25 verwendbaren geometrischen Messverfahrens.
Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert, d.h. sie ist nicht auf diese Ausführungs- und Anwendungsbeispiele oder auf die jeweiligen Merkmalskombinationen innerhalb einzelner Ausführungs- und Anwendungsbeispiele beschränkt. Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ergeben sich jeweils analog auch aus Vor- richtungs- bzw. Verfahrensbeschreibungen.
Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit konkreten Ausführungsbeispielen angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf diese Ausführungsbeispiele oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieser Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, und insbesondere Merkmalen und Ausgestaltungen anderer Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung ent- halten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.
Vorrichtungs- und Verfahrensmerkmale ergeben sich auch jeweils aus bildlichen und schriftlichen Darstellungen von Verfahren bzw. Vorrichtungen.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines exemplarisch für viele Anwendungen der Erfindung stehenden menschlichen Oberkiefers 1 mit Zähnen 2 in einer Einzel- darstellung zur besseren Erkennbarkeit, um damit die Erfindung zu erläutern.
In der Fig. 2 ist in einer schematischen perspektivischen Darstellung ein Abdrucklöffel 3 in Form eines Zahnabdrucklöffels 4 gezeigt, der gleichsam als Erfassungseinheit 5 und Aufnahmeeinheit 6 fungiert, wozu der Abdrucklöffel 3 Sensoreinrichtungen 7 enthält, und einen Fortsatz 8 mit einem USB-Anschluss 9 enthält, um erhaltene Daten darüber direkt an z.B. einen PC (nicht dargestellt) übertragen zu können. Eine Datenübertra- gungsmöglichkeit kann zusätzlich oder alternativ zu dem USB- Anschluss 9 auch durch eine integrierte oder anschließbare Funkeinheit (nicht dargestellt) oder durch beispielsweise in- tegrierte oder anschließbare Bluetooth- oder Infrarot-Einrichtungen (nicht dargestellt) geschaffen sein. Ggf. können die Funkeinheit oder Bluetooth-Einrichtungen alternativ oder ebenfalls in dem Fortsatz 8 untergebracht sein. Eine weitere Mög- lichkeit zur Datenübertragung kann realisiert sein, indem ein Wechselspeichermedium (nicht dargestellt) verwendet wird, das als der Fortsatz 8 ausgebildet, darin untergebracht oder daran oder an in anderer Weise ausgebildeten geeigneten Anschlüssen (nicht dargestellt) des Abdrucklöffels 3 anschließbar ist, wie beispielsweise ein herkömmlicher USB-Stick (nicht dargestellt) oder eine Chipkarte (nicht dargestellt) . Weiterhin fungiert der Fortsatz 8 gleichzeitig als Griff 10, an dem der Abdrucklöffel 3 zum Einführen in einen und Ausrichten und Platzieren in einem menschlichen Mundraum auf einem ganz oder teilweise zu erfassenden Kiefer, wie beispielsweise dem Oberkiefer 1 aus der Fig. 1, gegriffen werden kann, was die Handhabung des Abdrucklöffels 3 erleichtert und wodurch die Anzahl verwendeter Teile minimiert ist. Der Fortsatz 8 kann von dem Abdrucklöffel 3 im Übrigen abnehmbar sein.
Der Abdrucklöffel 3 in Form des Zahnabdrucklöffels 4 enthält eine Grundplatte 11, einen Rahmen 12 und eine Innenbegrenzung 13, und die Sensoreinrichtungen 7 sind je nach Bauart und Arbeitsweise der konkreten Ausführung, worauf nachfolgend näher eingegangen wird, der Grundplatte 11, dem Rahmen 12 und/oder der Innenbegrenzung 13 zugeordnet. Insofern sieht der Zahnabdrucklöffel 4 genau so aus, wie ein herkömmlicher Zahnabdrucklöffel, was von Vorteil ist, da er dadurch in gewohnter Weise gehandhabt werden kann. Die Grundplatte 11, der Rahmen 12 und die Innenbegrenzung 13 sind somit für die Einführung und Nutzung in der Mundhöhle (nicht sichtbar) und passend zum Oberkiefer 1 geformt.
Die Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung des Abdrucklöffels 3 in Form des Zahnabdrucklöffels 4 aus der Fig. 2 mit einer geeigneten Abdruckmasse 14 in herkömmlicher Weise gefüllt, d.h. wie mit einer herkömmlichen elastischen Abformmasse für die bisherige Abformtechnik: .
Die Besonderheit bei dem Abdrucklöffel 3 oder im vorliegenden Beispiel bei dem Zahnabdrucklöffel 4, besteht nun in der Kombination von verformbarer Abdruckmasse 14 und Sensoreinrichtungen 7. Diese Kombination ist so gewählt, dass mittels den Sensoreinrichtungen 7 eine Änderung von wenigstens einer physikalischen Eigenschaft und/oder Größe der Abdruckmasse 14 beim Erstellen eines Abdruckes z.B. des Oberkiefers 1 oder von wenigstens einem Zahn 2 aus der Fig. 1 ortsaufgelöst erfasst und in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form bereitgestellt wird, so dass Daten erhalten werden, aus denen 3D-Daten von z.B. dem Oberkiefer 1 oder von wenigstens einem Zahn aus der Fig. 1 ermittelt werden können, welche 3D-Daten dann zur computergestützten Fertigung von Prothesen dienen.
Vorzugsweise erfassen die Sensoreinrichtungen 7 an der Abdruckmasse 14 eine - Änderung der Strahlungslässigkeit und/oder Strahlungsabsorption, insbesondere Lichtdurchlässigkeit und/oder Lichtabsorption,
Änderung der elektrischen Leitfähigkeit, Änderung des Druckes, insbesondere durch Veränderung der Leitfähigkeit infolge der Änderung des Druckes, Deformation,
Querschnittsveränderung oder Dickenänderung, Änderung des elektrischen Widerstandes, und/oder Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen, jeweils insbesondere durch Veränderung der elektrischen oder optischen Leitfähigkeit infolge der Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen.
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Vorderansichtsdarstellung des Oberkiefers 1 und des Abdrucklöffels 3 in Form des Zahnabdrucklöffels 4 aus der Fig. 3 und unmittelbar vor der Abdruck- nähme, die dadurch realisiert wird, dass wie bei der Erstellung bisher üblicher Abdrücke der Abdrucklöffel 3 im Fall des Oberkiefers 1 von unten auf den Oberkiefer 1 gepresst wird, so dass sich die Zähne 2 des Oberkiefers 1 in die Abdruckmasse 14 hinein drücken. Auch bei herkömmlichen Abdruckmassen ist gewährleistet, dass zumindest in einer Anfangszeit der Abdruckerstellung eine ausreichende Fließfähigkeit besteht, so dass die Abdruckmasse beim Eindrücken der Zähne 2 auch in Zwischenräume (nicht zu sehen) eindringt, was auch für die Abdruckmas- se 14 der vorliegenden Erfindung mit Vorzug gilt. Bei herkömmlichen Abdruckmassen muss jedoch in jedem Fall eine Aushärtung erfolgen, bevor die herkömmliche Abdruckmasse mit samt dem Abdrucklöffel 3 von dem Oberkiefer 1 gelöst und entnommen werden kann, damit die in der herkömmlichen Abdruckmasse von den Zäh- nen 2 des Oberkiefers 1 abgenommene Form erhalten bleibt, so dass dann mit dieser Form das beim Stand der Technik übliche Gipsmodell von den Zähnen 2 des Oberkiefers 1 hergestellt werden kann.
In der Fig. 5 ist in einer schematischen Draufsichtdarstellung die Negativabformung des Oberkiefers 1 in der Abdruckmasse 14 in dem Abdrucklöffel 3 in Form des Zahnabdrucklöffels 4 aus der Fig. 3 nach der Abdrucknahme veranschaulicht, wobei in der Abdruckmasse 14 Hohlräume 15 entsprechend den abgeformten Zäh- nen 2 des Oberkiefers 1 entstanden sind. Die Fig. 6 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung die Abdruckmasse 14 in Alleindarstellung nach der Abdrucknahme, d.h. mit eingedrückten Hohlräumen 15 entsprechend den abgeformten Zähnen 2 des Oberkiefers 1, und die Fig. 7 zeigt in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung der Abdruckmasse 14 in dem Abdrucklöffel 3 in Form des Zahnabdrucklöffels 4 aus der Fig. 3 nach der Abdrucknahme einen Abdruck eines Teils des Oberkiefers 1 aus der Fig. 1. Durch die gebogenen Linien 16 in der Fig. 7 sind die Deformationen innerhalb der Abdruckmasse 14 veranschaulicht, welche Deformationen durch die Verformung der Abdruckmasse 14 in Folge des Eindrückens der Zähne 2 des Oberkiefers 1 bei der Abdrucknahme entstehen und zur Veränderung physikalischer Eigenschaften und/oder Größen der oder in der Abdruckmasse 14 führen, die wiederum von den Sensoreinrichtungen 7 erfasst werden, wodurch die Funktionen der Sensoreinrichtungen 7 in Verbindung mit der Abdruckmasse 14 als Erfas- sungseinheit 5 und Aufnahmeeinheit 6 realisiert sind. Statt für Deformationen können die gebogenen Linien 16 auch als symbolhaft für individuelle Druckbereiche, Transparenzbereiche, Leitfähigkeitsbereiche, Konzentrationsbereiche etc. verstanden werden, je nach dem welcher Art die Kombination Abdruckmasse 14 und Sensoreinrichtungen 7 ist, als je nach dem Effekt, der bei der Abdruckmasse 14 durch das Eindrücken der Zähne 2 des Oberkiefers 1 ausgenutzt und von den Sensoreinrichtungen 7 erfasst wird.
Wie in der Fig. 5 ist auch in der Fig. 8 eine schematische
Draufsichtdarstellung der Negativabformung des Oberkiefers 1 in der Abdruckmasse 14 in dem Abdrucklöffel 3 in Form des Zahnabdrucklöffels 4 aus der Fig. 3 nach der Abdrucknahme gezeigt. Für die Daten, die durch die Sensoreinrichtungen 7 in Verbindung mit der Abdruckmasse 14 gewonnen wurden, kann nun eine Darstellung, Aufbereitung und Verarbeitung an einem PC 17 mit einer geeigneten Software erfolgen, wie durch die schematische Darstellung der 3D-Daten des durch Abdrucknahme abgenommenen Oberkiefers 1 aus der Fig. 1 in einer aufbereiteten grafischen Darstellung am Bildschirm 18 des PCs 17 in der Fig. 9 veranschaulicht wird. Aus der Aufbereitung und Verarbeitung der von den Sensoreinrichtungen 7 im Verbund mit der Abdruckmasse 14 gewonnenen und ermittelten Daten, also den Daten von der Erfassungseinheit 5 und Aufnahmeeinheit 6, resultiert ein Ergebnis, das durch eine schematische Darstellung eines erstellten Modells 19 in einer 3D-Fräse 20 oder ähnlichen Gerät (nicht gezeigt) verdeutlicht wird. Vorzugsweise erfolgt die Fertigung des Modells z.B. mittels einer CNC-Fräse durch CAM, das von dem PC 17 gesteuert wird. Damit kann dann entsprechend der schematischen perspektivischen Darstellung in der Fig. 11 das fertige Modell 19 von dem Oberkiefer 1 aus der Fig. 1 weitgehend und insbesondere vollständig automatisch herge- stellt werden, das somit anhand der ermittelten, gewonnenen und verarbeiteten Daten ohne manuelle Laborarbeit, wie sie nach der herkömmlichen Abdrucknahme erforderlich wäre, erstellt wurde.
Durch die Erfindung ist es möglich, dass die für die automatisierte Fertigung des Modells 19 des Oberkiefers 1 erforderlichen 3D-Daten direkt im Patientenmund - oder allgemein an der tatsächlichen Stelle, für die eine Prothese hergestellt werden soll - gewonnen werden. Dabei kommt es nicht darauf an, dass die Daten bereits von der Erfassungseinheit 5 und Aufnahmeeinheit 6 von den Sensoreinrichtungen 7 im zusammenwirken mit der Abdruckmasse 14 als allgemeine 3D-Daten bereit gestellt werden, oder ob ein daraus erhaltenes Datenformat z.B. erst nach der Übertragung durch USB-Verbindung, Funk, Bluetooth, Infrarot oder dergleichen zum PC 17 in tatsächliche weiter nutzbare 3D-Daten umgewandelt werden, wofür der PC 17 auch ohne weiteres die erforderliche Rechenkapazität zur Verfügung stellt, oder eben entsprechend gewählt werden muss. Es ferner nicht ausschlaggebend, ob ein PC 17 vor Ort, d.h. in der Zahnarzt- oder kieferorthopädischen Praxis eine Weiterverarbeitung der Daten vom Abdrucklöffel 3 vornimmt oder vornehmen kann, oder ob dieser PC 17 nur zur Datenaufnahme von dem Abdrucklöffel 3 und zur Datenweiterleitung an einen gesonderten Rechner, wie beispielsweise einen PC 17 in einem Labor dient, was mit
Leichtigkeit online erfolgen kann, so dass die für die Modellherstellung erforderlichen Daten jedenfalls schnell, kostengünstig und sicher in ein Labor gelangen, wo die Herstellung des Modells 19 erfolgt, was durch die Angabe "Daten ins Labor" von der Fig. 8 zur Fig. 9 verdeutlicht wird.
Ohne Einschränkung kann aber auch in der Zahnarzt- oder kieferorthopädischen Praxis die Weiterverarbeitung der Daten vom Abdrucklöffel 3 bis hin zur Fertigstellung des Modells 19 de- zentral erfolgen, so dass ein Patient eventuell sogar gleich weiter mit dem Modell 19 oder besser gesagt dann der hergestellten Prothese versorgt werden kann. Jedenfalls ist der Schritt von der computergestützten Datenerlangung zur automatisierten Fertigung durch die Angabe "Daten an Weiterverarbeitung" zwischen den Figuren 9 und 10 verdeutlicht. Die Angabe "Fertige Arbeit" von der Fig. 10 zur Fig. 11 verdeutlicht, dass das fertige Modell 19, das symbolisch für eine herzustellende Prothese steht, am Ende des Erfassungs- bis hin zum Her- stellungsprozess vorliegt.
Es ist ohne weiteres verständlich, dass auf die vorgeschilder- te Weise mit dem erfindungsgemäßen Abdrucklöffel 3 nicht nur die Herstellung ganzer Kiefermodelle oder -prothesen gegenüber dem gesamten Stand der Technik wesentlich vereinfacht und beschleunigt wird, sondern dass, und dies werden beispielsweise in der Zahnheilkunde die häufigsten Anwendungen sein, insbe- sondere Prothesen einzelner Zähne und Zahnteile oder Gruppierungen einiger Zähne und Zahnteile, wie beispielsweise Brücken und Kronen, hergestellt werden können, worin ein immenses Anwendungspotenzial zu sehen ist.
Verfahrensmäßig wird zur Herstellung von Prothesen für Gebissteile, Zahnstrukturen, Zähne und Zahnteile zunächst ein Abdruck vom bestehenden Zustand vor einer Behandlung angefertigt, d.h. die entsprechenden Daten werden ermittelt. Danach wird die Behandlung vorgenommen, wie beispielsweise ein Ab- schleifen eines krankhaften Zahnes. Darauf hin wird erneut ein Abdruck dann eben vom neuen Zustand angefertigt, d.h. die entsprechenden Daten des neuen Zustandes werden ermittelt. Durch Matchen und Differenzverfahren, die allesamt üblich und bekannt sind, kann eine Prothese, wie z.B. Krone oder Brücke ge- nau mit Innen- und Außenform und -abmessungen aus den Daten aus den beiden Abdrucknahmen hergestellt werden.
Als weitere Fortbildung der Erfindung kann der Abdrucklöffel 3 beispielsweise auch als Träger für Röntgenhalter benutzt wer- den. Das Material des Abdrucklöffels 3 kann dann zumindest in den Bereichen oder Teilen, die im Mess- oder Behandlungsraum liegen, so gestaltet sein, dass es keine Röntgenstrahlen durch lässt.
Für die leichte Verfolgung von zeitrelevanten oder -kritischen Vorgängen bei der Abdrucknahme können in den Abdrucklöffel 3 Zeitmesseinrichtungen (nicht gezeigt) integriert sein, denen optische und/oder akustische Melde- und/oder Anzeigeeinrichtungen (nicht gezeigt) zugeordnet sind. Für diese und auch andere elektrisch betriebene Einrichtungen im oder am Abdruck- löffel 3 ist es von Vorteil, wenn er über den USB-Anschluss 9 verfügt, da darüber z.B. auf einfache Weise auch ein Aufladen eines zum Betrieb der elektrischen Einrichtungen vorzugsweise verwendeten Akkus erfolgen kann.
Das Abformverfahren kann in mehreren Stufen geschehen. Beispielsweise kann erst ein 1. Abdruck mit einem ersten Abformmaterial von der "Grobform" erstellt werden, und dann ein 2. Abdruck mit beispielsweise zusätzlich oder alternativ dünnfließendem Abformmaterial, das bei kombinierter Anwendung ggf. wiederum Informationen an das erste Abformmaterial weitergibt ein Feindatensatz erhalten werden. Eine solche Vorgehensweise kann von Vorteil sein, um die Datenmengen pro Abdrucknahme zu reduzieren, was eine leichtere und schnellere sowie unter Umständen auch genauere Erstellung der letztlich gewonnenen 3D- Daten ermöglicht. Die zwei Abformmaterialien können auch mit unterschiedlichen Abdrucklöffeln 3 zum Einsatz kommen. Insofern steht der begriff "Abdruckmasse 14" stellvertretend für ein oder mehrere Materialien, die gleichzeitig oder nacheinander zum Einsatz kommen können. Die Abdruckmasse 14 kann z.B. auch aus drei verschiedenen Abformmaterialien, die nicht untereinander mischbar sind, mit verschiedenen Farben, unterschiedlichen Transmissions- und/oder Reflexionseigenschaften zusammengesetzt sein, so dass aus jedem Material eigene Daten und ggf. Informationen erhalten werden können. Die Abdruckmas- se 14 kann dabei auch aus mehreren übereinander gelegten Folien beispielsweise aus verschiedenen Farben bestehen. In den Fig. 12 und 13 ist ein weiteres Design des Abdrucklöffels verdeutlicht, wobei auf einen ergonomisch geformten Griff 10 Wert gelegt wurde. Wie aus dem Vergleich der Fig. 12 und 13 deutlich wird, ist bei diesem Abdrucklöffel 3 ferner vorgese- hen, dass die Erfassungseinheit 5 und Aufnahmeeinheit 6 mit Grundplatte 11, Rahmen 12, Innenbegrenzung 13 und Sensoreinrichtungen 7 über eine vorzugsweise U-förmige Halteplatte 21 lösbar mit dem Griff 10 verbunden sind. Damit sind alle technischen Elemente, die mit dem Mundhohlraum eines Patienten in Verbindung kommen, vom Rest des Abdrucklöffels 3 abnehmbar und können auch gesondert gereinigt und sterilisiert werden. Die Oberfläche des Abdrucklöffels 3 oder zumindest von Grundplatte 11, Rahmen 12, Innenbegrenzung 13 und Sensoreinrichtungen 7 kann so beschichtet oder beschaffen sein, dass keine Bakterien haften bleiben oder Bakterien daran automatisch vernichtet werden, wie durch die Beschichtung 22 in der Fig. 14 verdeutlicht ist.
Gemäß einem anderen in der Fig. 15 verdeutlichten Ausführungs- beispiel kann der Abdrucklöffel 3 so gestaltet sein, dass zumindest Grundplatte 11, Rahmen 12, Innenbegrenzung 13 und/oder Sensoreinrichtungen 7 in der Größe verstellbar sind, um eine optimierende Anpassung an Gegebenheiten bei individuellen Patienten zu erreichen, wie durch die Pfeile A, B und C symboli- siert ist.
Der Abdrucklöffel 3 kann auch beheizbar sein, um das Fließverfahren der Abdruckmasse 14 zu beeinflussen, oder eine eigene Sterilisierungsfunktion bereit zu stellen.
An der Unterseite des Abdrucklöffels 3 kann sich eine Registrierung für den Gegenkiefer zum Aufbeißen befinden, damit bei der späteren Verarbeitung der gewonnenen Daten im PC die Kiefer zueinander zugeordnet werden können. Es kann aber auch der Abdrucklöffel 3 so gestaltet sein, wie aus den Fig. 16 und 17 hervor geht, dass mit ihm gleichzeitig Oberkiefer und Unterkiefer abgeformt werden können. Auch kann der Abdrucklöffel 3 so gestaltet sein, dass die verwendete Abdruckmasse 14, wie z.B. glasklarer Kunststoff, gleichzeitig durch Schleifen als optische Linse genutzt werden kann. Solche Linsen 23, 24 und 25, wie sie exemplarisch in einigen Varianten in der Fig. 18 dargestellt sind, können so gestaltet sein das sie, wie z.B. die Linse 23 ein Streifenmuster auf den zu erkennenden Gegenstand projiziert oder aufnimmt. Es können dabei auch Glasfasern zum Einsatz kommen, deren freie Enden so geschliffen sind, dass Linsen 24 erhalten werden, die durch eine schräge Lichtaustrittsfläche beim Drehen verschiedene Bereiche erfassen, oder Linsen 25 erhalten werden, die eine Strahlaufweitung bewirken.
Die Abdruckmasse 14 kann eine oder mehrere Substanzen enthalten, die nur speziell auf oder auf spezielle Lichtwellen reagieren, die von den Sensoreinrichtungen 7 oder allgemein der Erfassungseinheit 5 und/oder der Aufnahmeeinheit 6 zur Verfügung gestellt werden, um durch das Eindrücken der Zähne 2 des Oberkiefers 1 in die Abdruckmasse 14 bei letzterer geändertes Transmissions- oder Reflexionsverhalten eben gemäß der Erfindung ortsaufgelöst feststellen zu können. Würde eine andere Abdruckmasse 14 verwendet, die keinen solchen Zusatz enthält, könnten die Sensoreinrichtungen 7 keine Daten ermitteln oder mit deren Hilfe keine Daten ermittelt werden.
Die Abdruckmasse 14 kann ein transparenter Polyether sein, vorzugsweise mit hoher Hydrophilie. Die Abdruckmasse 14 kann auch auf Polyether-, A-Silikon-, C-Silikon-Hydrokolloid-, Po- lysulfid- und/oder Alginat-Basis sein. Vorzugsweise ist die Abdruckmasse 14 entsprechend dem verwendeten Effekt, der mit den Sensoreinrichtungen 7 erfasst werden soll, transparent, so dass Lichtbrechung, Transparenzgrad, Durchlässigkeit bestimmter Wellenlängen genutzt werden können.
Zwar kann die Abdruckmasse 14 auch derart sein, dass sie zur Wiederverwendung gereinigt und sterilisiert werden kann, je- doch ist eine Wiederverwendbarkeit nicht unbedingt erforderlich.
Es kann eine Abdruckmasse 14 verwendet werden, die nach der Abdrucknahme auf aufgetragene Mittel, wie z.B. Sprays oder
Flüssigkeiten, reagieren, um eine Datenleitung und/oder Speicherung bewirken. Die Abdruckmasse 14 kann auch so gewählt werden, dass durch zugeführte elektrische Energie ihre Konsistenz verändert wird. Die Abdruckmasse 14 kann auch dergestalt sein, dass sie eine Memory-Masse ist und demgemäß einen Memory-Effekt ausübt, indem sie nach einer Aktivierung in ihre ursprüngliche Form zurück geht.
Es stehen somit zahlreiche Effekte zur Verfügung, die einzeln oder in Kombination Veränderungen der Abdruckmasse 14 für die Sensoreinrichtungen 7 wahrnehmbar machen. Dabei kann auch auf weitere Eigenschaften der Abdruckmasse 14 Rücksicht genommen werden, um eine möglichst einfache, schnelle und genaue Anwendung und Abdrucknahme zu ermöglichen
Der Abdrucklöffel 3 kann selbst auch mit einem Bildschirm 26 oder Display sowie mit Eingabeeinrichtungen, wie insbesondere Tasten 27 ausgestattet sein, um Anwendungen zu überprüfen und zu erleichtern, wie aus der Darstellung der Fig. 19 deutlich wird.
Es kann gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 20 ferner eine Folie 28 vorgesehen sein, mit der die Abdruckmasse 14 vor Abdrucknahme überzogen wird, um den Kontakt mit Speichel oder Mundgewebe/-haut zu verhindern und/oder durch Verformen Daten zu übermitteln.
Weiterhin kann eine Kamera 29 im oder am Abdrucklöffel 3 vorgesehen sein, um ein Bild des Patienten oder zumindest Refe- renzpunkte aufzunehmen und zu den ermittelten Kiefer-/Zahnda- ten hinzuzufügen, womit zusätzlich eine Zuordnung der erhalte- nen Daten in Relation zum Kopf des Patienten insgesamt ermöglicht wird, wie dies die Fig. 21 und 22 verdeutlichen.
Zwar wurde vorstehend überwiegend auf die Verwendung des er- findungsgemäßen Abdrucklöffels 3 bei Zahnbehandlungsanwendungen Bezug genommen, jedoch ist die erfindungsgemäße Technologie nicht auf solche Anwendungen beschränkt, sondern kann bei der Datenbeschaffung durch Abformung bei Tieren, Pflanzen, offenen Körperstellen, Innenohr, anderen Hohlräumen und auch bei Maschinenteilen und Bauelementen vorteilhaft zum Einsatz kommen, ohne dass hierfür unter Kenntnis der vorliegenden Erfindung eine eigene erfinderische Tätigkeit erforderlich wäre.
Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Be- Schreibung und in der Zeichnung lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen der Ansprüche und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und deren Darstellungen in der Zeichnung entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik, insbesondere den Offenbarungsgehalten der eingangs angegebenen eigenen Vorveröffentlichungen kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung und ihrer Ausführungsvarianten kombinierbar.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine nichthärtende Abformmasse.
In der zahnärztlichen Praxis werden häufig Abformmaterialien zur Situationsabformung von
Zähnen und Kieferanteilen zur Auswertung, Diagnose, Planung und Kontrolle der Passgenauigkeit konservierender, prothetischer und kieferorthopädischer Arbeiten eingesetzt. Hierbei wird die
Grobform des Kiefers und der Zähne in einer Momentsituation durch die Anfertigung eines sogenannten Situationsabdruckes erfasst. Nach dem Ausgiessen des Situationsabdruckes mit
Gipssuspension erhält der Zahnarzt dann das sogenannte Studienmodell, diagnostische Modell,
Dokumentationsmodell, Arbeits- und Planungsmodell. Auch zur Darstellung des Gegenkiefers bei umfangreicheren prothetischen Arbeiten werden sogenannte Gegenkiefermodelle erstellt, die durch
Abformungen mit Alginaten erhalten werden.
Eine Klasse von dentalen Abformmaterialien stellen die additionsvernetzenden Silikone dar, die derzeit als Präzisionsabformmaterialien zur Erstellung von äusserst präzisen Arbeitsmodellen zur
Herstellung von Zahnersatz verwendet werden. Die Eigenschaften derartiger Massen werden z. B. in den Normen ISO 4823 und ADA 19 beschrieben. Additionsvernetzende Silikone sind beispielsweise in der US-A-4 035 453 beschrieben.
Handelsübliche additionsvernetzende Silikonabformmassen liegen üblicherweise in einer zweikomponentigen Form vor und bestehen aus einer sogenannten Basis- und Katalysatorpaste, in der die reaktiven Komponenten aus Stabilitätsgründen räumlich voneinander getrennt sind. Die
Aushärtung der Materialien erfolgt nach dem Anmischen der beiden Pasten in genau definierten
Volumenverhältnissen.
Weiter sind kondensationsvernetzende Silikone, sogenannte K-Silikone, im Einsatz.
Die reaktiven Abformmassen haben den Nachteil, dass sie in der Regel aus zwei Komponenten vor
Gebrauch angemischt werden müssen, wobei auf eine präzise Dosierung der Mengen geachtet werden muß. Die erforderliche Anmischung in der Zahnarztpraxis und die Aushärtezeit stellen eine
Behinderung der Arbeit des Zahnarztes dar.
Weitere verbreitete dentale Abformmassen basieren auf reaktiven Polyethern. Solche
Abformmassen sind beispielsweise in der DE 19753456 Al und der EP 0865784 A2 beschrieben.
Ferner werden Abformmassen mit natürlichen Polymeren wie Alginaten oder Agar im Einsatz, die durch Gelieren aushärten.
Alle bisher eingesetzten dentalen Abformmassen sind aushärtende Massen, die in der Handhabung unbequem sind. Ferner ist die Haltbarkeit der Reaktivmassen beschränkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein alternatives Abformmaterial und Abformverfahren zur
Verfügung zu stellen.
Gelöst wurde die Aufgabe durch Abformmassen, die Substanzen ohne reaktiven Gruppen aufweisen oder aufgrund fehlender Katalysatorzusätze unter den Einsatzbedingungen nicht aushärten. Solche Abformmassen basieren auf einer mehr oder weniger viskosen Flüssigphase, die keine Substanzen mit reaktiven Gruppen oder Substanzen, die aufgrund der Zusammensetzung der Abformmasse unter den Einsatzbedingungen nicht vernetzen, enthalten. Die Abformmasse enthält keinen Katalysator für eine Vernetzungs- oder Härtungsreaktion. Die Abformmasse basiert im Allgemeinen auf bei Raumtemperatur flüssigen Stoffen wie flüssigen Silikonen (Organopolysiloxane), Polyethern, Kohlenwasserstoffen (z.B. Öle), Pflanzenöl oder flüssigen Gemischen. Nachfolgend Flüssigphase genannt. In der Flüssigphase können entsprechende oder andere feste Stoffe gelöst sein.
Flüssige Silikone sind z.B. Silikonöle wie lineare, nichtreaktive Polydimethylsiloxane. Polyether sind beispielsweise Polyethylenglykole, Polypropylenglykole oder Mischpolyether (z.B. aus Tetrahydrofuran- und Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Baueinheiten). Es können in der Flüssigphase z.B. flüssige mit festen Polyethern kombiniert werden.
Geeignete Kohlenwasserstoffe, geradkettig oder verzweigt, vorzugsweise gesättigte, nichtflüchtige flüssige Kohlenwasserstoffe, sind z.B. Paraffinöl, n-Paraffϊne, iso-Paraffine. Vaseline, ein salbenartiges Gemisch aus festen und flüssigen Kohlenwasserstoffen, kann als Flüssigphase eingesetzt werden.
Die Flüssigphase enthält vorteilhaft inerte Verdünnungsmittel. Als inertes Verdünnungsmittel werden Polyetherpolyole, wie beispielsweise Polypropylenglykole oder Mischpolyetherole mit Tetrahydrofuran- und bzw. oder Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Einheiten, Polyesterpolyole, wie beispielsweise Polycaprolactondiole und Polycaprolactontriole, Polycarbonatdiole, aliphatische Ester, Öle, Fette, Wachse, aliphatische Kohlenwasserstoffe, araliphatische Kohlenwasserstoffe sowie ein- oder mehrfunktionelle Ester von ein- oder mehrbasischen Säuren, wie beispielsweise Phthalsäure oder Zitronensäure, oder Ester oder Amide von Alkylsulfonsäuren und Arylsulfonsäuren verwendet.
Die Abformmasse enthält in der Regel die Flüssigphase, ein oder mehrere Füllstoffe gegebenenfalls weitere Zusatz-, Hilfs- und Farbstoffe oder Pigmente.
Die Basissubstanz der Flüssigphase und die Füllstoffe sind vorzugsweise transparent für Licht, vorteilhaft in einem weiten Wellenlängenbereich, z.B. im Bereich von 200 bis 700 nm oder 300 bis 700 nm. Durchlässigkeit oder Teildurchlässigkeit für bestimmte Strahlungen, z.B. Strahlung im UV- Bereich, Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichtes (vis-Bereich) oder im UV-/vis-Bereich, Strahlung im Infrarot-Bereich (IR-Bereich), im nahen Infrarot-Bereich oder gar Röntgenstrahlung, ist für besondere Anwendungen interessant, insbesondere in Kombination mit optischen Verfahren zur 3 D-Erfassung von Abdrücken. Besondere Abformmassen oder deren Grundzusammensetzung bestehen aus einer inerten Flüssigkeit wie Silikonöl oder Paraffinöl und farblosen Metalloxiden, insbesondere gefällte oder pyrogene Kieselsäure. Sie eignen sich zur Anwendung mit optischen Sensoren.
Eine Abformmasse auf Silikonbasis gemäß der Erfindung enthält beispielsweise die folgenden
Bestandteile:
(a) ein oder mehrere Organopolysiloxane, vorzugsweise ohne reaktive Gruppen,
(b) Füllstoff,
(c) gegebenenfalls weitere Zusatz-, Hilfs- und Farbstoffe,
(d) gegebenenfalls Hydrophilierungsmittel, wobei die Abformmasse keinen Katalysator für eine Vernetzungsreaktion enthält.
Die Menge an Komponente (a) beträgt im Allgmeinen 30 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 80
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Abformmaterials. Die Komponenten des
Abformmaterials und deren Mengen sind so gewählt, dass die Masse gewöhnlich eine nach DIN
53505 zu bestimmende Shore-Härte A von kleiner als 45, bevorzugt < 40, und eine nach ISO 4823 zu bestimmende Konsistenz von 31 bis 39 mm hat.
Bevorzugt sind als Komponente (a) Diorganopolysiloxane mit terminalen Triorganosiloxygruppen.
Vorzugsweise hat das Polymer bei 25 °C eine Viskosität zwischen 200 bis 200 000 mPa.s, bevorzugt 1000 bis 10 000 mPa.s.
Besonders bevorzugt sind lineare Polydimethylsiloxane oder deren Gemische mit den angegebenen
Viskositätsbereichen.
Geeignete Komponenten (a) sind polymere Organosiloxane ohne reaktive Substituenten. Es handelt sich bevorzugt um lineare, verzweigte oder cyclische Organopolysiloxane, bei denen sämtliche
Siliziumatome von Sauerstoffatomen oder monovalenten Kohlenwasserstoffresten umgeben sind, wobei die Kohlenwasserstoffreste substituiert oder unsubstituiert sein können.
Die Kohlenwasserstoffreste sind z.B. Methyl, Ethyl, C2-C10-Aliphaten, Trifluorpropylgruppen, sowie aromatische C6-C12-Substituenten.
Besonders bevorzugt als Komponente (a) ist ein Gemisch von Silikonen mit einer höheren
Viskosität (z.B. 1000 bis 10 000 mPa.s bei 25 °C) und von Silikonen mit einer niedrigeren
Viskosität (z.B. 50 bis 1000 mPa.s bei 25 0C). Niederviskose Silikone sind z.B.
Polydimethylsiloxane, welche Trimethylsiloxy-Endgruppen aufweisen. Die Menge an niederviskosem Silikon beträgt z.B. 1 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse von Komponente (a).
Zur Erzeugung einer hydrophilen Abformmasse wird vorteilhaft ein eine hydrophile Natur verleihendes Mittel oder Hydrophilierungsmittel, Komponente (d), zugesetzt, womit eine bessere
Benetzbarkeit der Gesamtzusammensetzung im feuchten Mundmilieu und damit ein besseres
Anfliessverhalten der Pasten hervorgerufen wird. Die Hydrophilierungsmittel sind nicht mit reaktiven Gruppen versehen. Geeignete Hydrophilierungsmittel sind bevorzugt nicht einbaubare Benetzungsmittel aus der Gruppe der hydrophilen Silikonöle, die in WO 87/03001 und in EP-B-O 231 420 beschrieben sind, auf deren Offenbarung hier insoweit Bezug genommen werden soll. Bevorzugt sind ferner die ethoxylierten Fettalkohole, die in EP-B-O 480 238 beschrieben sind. Desweiteren sind bevorzugte Hydrophilierungsmittel die aus WO 96/08230 bekannten Polyethercarbosilane. Bevorzugt sind auch die in WO 87/03001 beschriebenen nicht-ionischen perfluoralkylierten oberflächenaktiven Substanzen. Ebenfalls bevorzugt sind die nicht-ionischen oberflächenaktiven Substanzen, die in EP-B-O 268 347 beschrieben sind, d. h. die darin aufgeführten Nonylphenolethoxylate, Polyethylenglykol-mono- und -diester, Sorbitanester, sowie Polyethylenglykol-mono- und -diether. Die Einsatzmengen der Hydrophilierungsmittel betragen 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Komponenten, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,3 bis 1 Gew.-%.
Zu den einsetzbaren Füllstoffen gemäss Komponente (b) gehören nicht verstärkende Füllstoffe mit einer BET-Oberfläche von bis zu 50 m<2>/g, wie Quarz, Christobalit, Calciumsilikat, Zirkoniumsilikat, Mondmorillonite wie Benthonite, Zheolite, einschliesslich der Molekularsiebe, wie Natriumaluminiumsilikat, Metalloxidpulver, wie Aluminium- oder Zinkoxide bzw. deren Mischoxide, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Gips, Glas- und Kunststoffpulver. Zu möglichen Füllstoffen gehören auch verstärkende Füllstoffe mit einer BET-Oberfläche von mehr als 50 m<2>/g, wie z. B. pyrogene oder gefällte Kieselsäure und Siliciumaluminiummischoxide mit grosser BET-Oberfläche. Die genannten Füllstoffe können hydrophobiert sein, beispielsweise durch die Behandlung mit Organosilanen bzw. -siloxanen oder durch die Veretherung von Hydroxylgruppen zu Alkoxygruppen. Es kann eine Art von Füllstoff, es kann auch ein Gemisch von mindestens zwei Füllstoffen eingesetzt werden. Die Kornverteilung wird vorzugsweise so gewählt, dass keine Füllstoffe mit Korngrössen > 50 -m enthalten sind. Der Gesamtgehalt der Füllstoffe (b) liegt im Bereich von 10 bis 80%, bevorzugt 30 bis 60%, wobei die Füllstoffmengen so gewählt werden, dass eine Shore-Härte A der Masse von < 45 nicht überschritten wird. Besonders bevorzugt ist eine Kombination aus verstärkenden und nicht verstärkenden Füllstoffen. Hierbei liegen die verstärkenden Füllstoffe in Mengenbereichen von 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 bis 5 Gew.-%. Die Differenz zu den genannten Gesamtbereichen, also 9 bis 70 Gew.-%, insbesondere 28 bis 55 Gew.-%, bilden die nicht verstärkenden Füllstoffe. Bevorzugt als verstärkende Füllstoffe sind pyrogen hergestellte hochdisperse Kieselsäuren, die bevorzugt durch Oberflächenbehandlung hydrophobiert worden sind. Die Oberflächenbehandlung kann beispielsweise mit Dimethyldichlorsilan, Hexamethyldisilasan, Tetramethylcyclotetrasiloxan oder Polymethylsiloxanen erfolgen. Die Oberflächen geeigneter pyrogener Kieselsäuren betragen bevorzugt > 50 m<2>/g, insbesondere 80 bis 150 m<2>/g. Die Anwesenheit der oberflächenbehandelten pyrogenen Kieselsäuren trägt zur Einstellung der Konsistenz und zur Verbesserung der Standfestigkeit der Pasten bei. Bei Mengen von < 1 Gew.-% ist in der Regel kein merkbarer Einfluss auf die Standfestigkeit feststellbar, Mengen von > 10 Gew.-% führen in der Regel zu einer zu starken Verdickung der Pasten, so dass keine ausreichende Fliessfähigkeit mehr erhalten werden kann. Geeignete Produkte sind beispielsweise in den Prospekten der Fa. Degussa, heute Evonik Degussa (Aerosil-Produkte, Schriftenreihe Pigmente, Nr. 11, 5. Auflage, 1991, auf Seite 79 sowie der Fa. Cabot Corp. (Cabosil-Produkte, "CAB-O-SIL Fumed" silica in Adhesives and Sealants, Cabot, 1990) beschrieben.
Besonders bevorzugte nichtverstärkende Füllstoffe sind Quarze, Christobalite und Natriumaluminiumsilikate, die oberflächenbehandelt sein können. Die Oberflächenbehandlung kann prinzipiell mit den gleichen Methoden erfolgen wie im Fall der verstärkenden Füllstoffe beschrieben.
Ein weiterer Füllstoff ist Diatomeenerde oder Kieselgur. Sie besteht aus den sehr mannigfaltig geformten Kieselsäuregerüsten einzelliger, mikroskopisch kleiner, in Süss- oder Salzwasser lebender Algen (Diatomeen). Die Materialien werden meist im Tagebau gefördert und auch als Infusorienerde, Bergmehl oder Bacillenerde bezeichnet. Bevorzugt eingesetzte Typen von Diatomeenerde werden in calcinierter Form eingesetzt. Bevorzugte Typen von Diatomeenerde sind z. B. die Produkte mit dem Handelsnamen "Celatom" (Vertrieb durch z. B. Fa. Chemag), "Cellite 219", "Cellite 499", "Cellite 263 LD", "Cellite 281" und "Cellite 281 SS" der Fa. Johns- Manville, sowie "Diatomite 104", "Diatomite CA-3", "Diatomite IG-33", "Diatomite 143", "Diatomite SA-3", "Diatomite 183" der Fa. Dicallite, ebenso wie die Produkte "Clarcel" der Fa. Ceca. Weiterhin enthalten die erfindungsgemässen Abformmassen als Komponente c) vorteilhaft Farbstoffe, vorzugsweise Fluoreszenzfarbstoffe, Pigmente oder fein verteilte Metalle, ferner Antioxidationsmittel, Konservierungsstoffe, Trennmittel enthalten. Die erfindungsgemässen Massen enthalten derlei Zusatzstoffe in Mengen von vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1 Gew.-%.
Vorteilhaft enthält die Abformmasse keimabtötende oder desinfizierende Mittel wie Chloramin T, Chlorhexidin, Kupfer oder Silber in feiner Verteilung. Selbstdesinfizierende Materialien sind in der DE 19814133 Al beschrieben, worauf Bezug genommen wird. Desinfektionsmittel sind z.B. 3 bis 7 Gewichtsprozent in der Abformmasse enthalten.
Die Abformmasse enthält vorteilhaft Farbmittel, die Farbstoffe Fluoreszenzfarbstoffe, phosphoreszierende Materialien, Pigment, Lumineszenz- Systeme, insbesondere Chemilumineszenz- Systeme, Stoffe oder Polymere mit chromophoren Gruppen umfassen. Farbstoffe im engeren Sinn sind in der Flüssigphase löslich, unlösliche Farbstoffe werden als Pigmente bezeichnet. In der Abformmasse enthaltene Farbmittel werden vorteilhaft in Kombination mit einem optischen Sensorsystem verwendet. Bei Verteilung des Farbmittels in der gesamten Abformmasse werden die Farbmittel in solchen Mengen eingesetzt, dass die Abformmasse noch lichtdurchlässig ist. Die Farbmittel haltige Abformmasse sollte z.B. bei einer Schichtdicke von lern noch eine gute Transmission für die verwendete Meßstrahlung eines optischen Meßsystems aufweisen. Werden die Farbmittel in einer Beschichtung der Abformmasse eingesetzt, werden auch sehr hohe Farbmitteldichten verwendet.Farbmittel sind z.B. 1 bis 5 Gewichtsprozent in der Abformmasse enthalten.
Farbstoffe sind z.B. Indigo, Indigotin, Betanoin, Chlorophyll a, Chlorophyll b, Chlorophyll cl, Chlorophyll c2, Chlorophyll d, Grün S, Patentblau V ( Na-SaIz), Patentblau V (Ca-SaIz), Brilliantblau FCF, Brilliantschwarz BN, Braun HT, Riboflavin, Zeaxanthin, Tartrazin, Chinolingelb S3 Gelborange S, Carotin, Curcumin, Lutein, Annatto, Canthaxanthin, Capsanthin, Lycopin, Litholrubin, Azorubin, Amaranth, Allurarot. Farbstoffe sind z.B. 1 bis 5 Gewichtsprozent in der Abformmasse enthalten.
Fluoreszenzfarbstoffe sind z.B. Fluoresceine, Rhodamine, Cumarine,Berberin, Chini, DAPI, Nilrot, Allophycocyanin, Indocyaningrü, Stilben, Porphyrine, (Häme, Chlorophylle etc.), insbesondere Luminol, Perylen, Coelenterazin, Latia- Luceferin, Lüciopteri,Photinus- Luciferin, Fluorescein, Eosin Y. Fluorenszenzfarbstoffe sind z.B. 5 bis 20 Gewichtsprozent in der Abformmasse enthalten. Phosphoreszierende Materialien sind meist Kristalle mit einer geringen Beimischung eines Fremdstoffes, der die Gitterstruktur des Kristalls stört. Meistens verwendet man Sulfide von Metallen der zweiten Gruppe sowie Zink und mischt geringe Mengen von Schwermetallsalzen bei (z. B. Zinksulfid mit Spuren von Schwermetallsalzen).
Als Pigmente werden beispielsweise in der Flüssigphase unlösliche organische Farbstoffe, Metallsalze, Effektpigmente, fein verteilte Metalle (z.B. Cu, Ag, Au) verwendet. Pigmente sind z.B. Titandioxid, Eisenoxid (gelb), Eisenoxid (rot), Eisenoxid (schwarz), Pigmente sind z.B. 1 bis 5 Gewichtsprozent in der Abformmasse enthalten.
Farbmittel können auch Polymere mit chromophoren Gruppen sein. Solche Polymeren können z.B. modifizierte Silikone oder Polyether sein.
Bei der Chemilumineszenz (auch Chemolumineszenz) handelt es sich um einen Prozess, bei dem durch eine chemische Reaktion elektromagnetische Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts emittiert wird, welche nicht thermischen Ursprungs ist. bekannteste Chemilumineszenz- Systeme sind z.B. die Oxidation von Luminol durch Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Eisen- oder Manganionen, die Peroxyoxalat-Chemilumineszenz und die Chemilumineszenz von 1,2- Dioxetanen. Die Chemilumineszenz- Systeme werden vorzugsweise in druckempfindlichen Beschichtungen der Abformmasse bzw. eines Abformkörpers, wobei die Reaktionskomponenten z.B. mikroverkapselt vorliegen. Beispielsweise werden kleinste Reagenzmengen der Komponenten eines Chemilumineszenz-Systems durch übliche Methoden der Mikroverkapselung mit Wachs oder anderen üblichen Stoffen umhüllt. Die Mikrokapseln können z.B. direkt als dünne Schicht auf der Oberfläche eines Abdruckkörpers oder einer dünnen Folie fixiert werden (z.B. Kleben, Adhäsion, elektrostatisch, etc.) oder einer Beschichtungsmasse (z..B. Abformmasse) beigemischt werden. Durch Druck, insbesondere beim Abdruck, werden die Komponenten des Chemilumineszenz- Systems freigesetzt und die Chemilumineszenzreaktion kann im Bereich des Abdruckes erfolgen.Das bei der Chemilumineszenzreaktion ausgesendete Licht kann von einem Sensorsystem erfaßt werden.
Druckempfindliche Schichten, Beschichtungen oder Folien (z.B. Deckfolie) können allgemein mit mikro verkapselten Farbmitteln oder Reagentien zur Farbbildung (z.B. Farbumschlag bei pH- Wert- Veränderung) aufgebaut werden. Es müssen nicht alle Komponenten eines Systems mikroverkapselt werden. Es kann z.B. eine Komponente frei in einer Schicht oder der Abformmasse enthalten sein. Zur Beschichtung eines Abformkörpers wird vorteilhaft eine Zusammensetzung verwendet, die ein filmbildendes Polymer enthält. Als filmbildende Polymere dienen z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon, Polyamid, Polyarylsulfon und deren Copolymere. Filmbildende Polymere werden z.B. gelöst oder als Dispersion eingesetzt. Ein "filmbildendes Polymer" ist ein Polymer, das befähigt ist, allein oder in Gegenwart eines Hilfsmittels zur Filmbildung auf einem Träger, das kann eine Folie oder die Oberfläche einer Schicht einer Abformmasse oder eines Abformkörpers sein, einen kontinuierlichen und haftenden Film zu bilden. Bei dem filmbildenden Polymer handelt es sich z.B. um ein Polyurethan-Polymer. Filmbildende Polymere und fihnbildende Zusammensetzungen sind beispielsweise in der DE 60105246 T2, der DE 69736168 T2 und der EP 0447964 Bl beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird. Die Zusammensetzung kann z.B. ein oder mehrere Farbmittel, ein oder mehrere Strahlungsabsorbierende Polymere (Polymer mit Chromophor), leitfähige Partikel, Magnetpartikel oder mikroverkapselte Stoffe, insbesondere Reagenzien, enthalten. Abformmassen mit anderer Flüssigphase werden analog hergestellt.
Die Abformmasse ist vorzugsweise lichtdurchlässig. Dies ist für eine optische Erfassung eines Abdruckes wichtig. Für eine solche Anwendung muß die Abformmasse eine ausreichende Transparenz für Licht, vorzugsweise im Wellenlängenbereich von 300 bis 700 nm, haben. Die Abformmasse ist vorzugsweise bis 200 °C temperaturstabil und sterilisierbar. Vorteile der Abformmasse: chemische Stabilität, einfache Handhabung, kostengünstig, wiederverwertbar. Eine oder mehrere Abformmassen werden zur Herstellung eines Abformkörpers verwendet. Als Abformkörper werden geformte Gebilde aus einer oder mehreren Abformmassen bezeichnet, die zusätzliche Teile oder Modifikationen aufweisen können. Der Abformkörper weist in der Regel einen Träger auf oder ist zur Aufnahme in einem Träger vorgesehen Der Träger ist z.B. schalenförmig.
Im Dentalbereich werden Abformmassen und Abformkörper z.B. bei Abdrucklöffeln eingesetzt.
In einem Abformkörper werden vorteilhaft Abformmassen mit verschiedener Beschaffenheit und
Eigenschaften kombiniert. Beispielsweise werden weiche und härtere Abformmassen kombiniert um fester im Außenbereich und weicher im Abruckbereich zu sein (Fig. 23 mit Abformmassen 14', härter, und 14, weicher).
Abformmassen können geschichtet werden, z.B. horizontale Schichten von hell und dunkel
(alternierend), von verschiedenen Farben.
Es können in einem Abformkörper zwischen Schichten Folien mit Gittermuster oder anderem
Mustern eingesetzt werden.
Vorteilhaft ist der Einsatz einer Abdeckfolie, insbesondere mit einem Muster wie Gitterlinien, bei
Abformkörpern. Dies ist in Fig. 24 gezeigt. Fig. 24a zeigt einen Abformkörper mit einer
Abformmasse 14 und einer Abdeckfolie 28 mit Gitterlinienmuster vor dem Abdruck. In Fig. 24b ist eine Zwischenphase während des Abdruckes und in Fig. 24c der fertige Abdruck dargestellt. Die
Veränderung des Gitterlinienbildes im Bereich des Abdruckes kann als Hilfsmittel bei der dreidimensionalen Erfassung des Abdruckes dienen.
Als Abdeckfolie eignen sich z.B. elastische Folien aus Polyethylen-LD und PVC, wie sie in
Frischhaltefolien Anwendung finden, und Folien aus Polyurethan.
Die Oberfläche eines Abformkörpers kann auch mit einem Muster direkt bedruckt sein.
Im folgenden wird das Erfassungssystem erläutert.
Das Erfassungssystem ist vorzugsweise ein Erfassungssystem, das die dreidimensionale Gestalt eines Abdruckes mit Hilfe von Schall, insbesondere Ultraschall, oder Strahlung, insbesondere Licht, bestimmt. Dies kann nach unterschiedlichen Arbeitsprinzipien oder Meßprinzipien erfolgen: die Radarmessung mit Schall oder Strahlung, die geometrische Messung und die Absorption von Strahlung. Vorteilhaft können können zwei oder alle der genannten Meßprinzipien kombiniert werden. Die Radarmessung nutzt z.B. die Reflexion eines Strahlungspulses, insbesondere eines Lichtpulses, an der Oberfläche des Abformkörpers oder eines Objektes aus. (Entfernungsmessung über die Laufzeit eines reflektierten Strahles oder reflektiertem Schall). Die geometrische Messung nutzt die Entfernungsabhängigkeit der Größe eines Strahlungseingangskegels (z.B. Lichteingangskegel) eines Lichtleitfaserbündels aus. Bei der Absorptionsmessung wird die Schichtdickenabhängigkeit der Absorption eines reflektierten Lichtstrahles in einem Medium ausgewertet. Das Erfassungssystem weist mehr als einen Meßpunkt, vorzugsweise drei oder mehr Meßpunkte und besonders bevorzugt eine Vielzahl von räumlich verteilten Meßpunkten auf. Ein solches Erfassungssystem umfaßt mindestens eine Energiequelle (z.B. eine Strahlungsquelle, Schallquelle, insbesondere Ultraschallquelle), mindestens einen Sensor oder Empfänger für die Energie (z.B. Bildsensor oder Array von Sensoren oder Empfängern) und eine Steuer- und Auswerteeinheit. Besonders bevorzugt ist ein optisches Erfassungssystem. Bei einem optischen Erfassungssystem werden vorteilhaft Lichtleitfasern mit einem oder mehreren Bildsensoren verwendet. Die Lichtleitfasern sind in der Regel mit dem Bildsensor verbunden, wobei besonders vorteilhaft jedem Pixel oder einer Gruppe von Pixeln des Bildsensors eine Lichtleitfaser zugeordnet ist und in unmittelbarer Nähe enden. Vorzugsweise enthält das Erfassungssystem einen, zwei oder mehrere Träger für eine Abformmasse oder ist mit einem oder mehreren solchen Trägern verbunden. Das vom Bildsensor abgewandte, andere Ende der Lichtleitfasern ist vorzugsweise im Bereich des Trägers angeordnet. Es können auch ein oder mehrere Bildsensoren direkt im Bereich eines Trägers angeordnet werden. Die Meßpunkte sind z.B. die Lichtleitfaserenden oder Pixel eines Bildsensors im Bereich des Trägers.
Der Träger ist z.B. eine Art Trog oder Schale, insbesondere U- förmig bei dentalen Anwendungen. Solche Träger sind beispielsweise sogenannte Abdrucklöffel.
Als Lichtleitfaser dienen Glasfaser oder Polymerfaser (POF). Die Lichtleitfasern werden in der Regel als Bündel verwendet. Vorzugsweise werden sortierte Lichtleitfasern verwendet. Die Glasfaser umfaßt auch optische Fasern mit einem Faserkern aus Quarz. Polymerfasern sind z.B. PMA/PMMA-Fasern. Besonders flexibel sind Polyurethan-Fasern.
Als Bildsensoren werden z.B. CCD- oder CMOS-Sensoren verwendet, wie sie in Digitalkameras oder Fotohandys eingesetzt werden. Beispielsweise wird ein CMOS-Sensorchip (Maße: 12,5 x 12,5 mm) mit einer Auflösung von 6 Millionen Pixel mit einer Pixelgröße von 5 μm verwendet. In der Regel wird ein Lichtleitfaserbündel direkt an den Sensor angekoppelt. Vorzugsweise wird einem Pixel eine Lichtleitfaser zugeordnet, wobei alle oder nur ein Teil der Sensor-Pixel genutzt werden. Das Faserbündel wird vorteilhaft über ein Stecksystem mit dem Sensorchip verbunden. Die Bildsensoren werden in der Regel ohne Farbfilter vor den Pixeln eingesetzt, das heißt die Bildsensoren werden in der Regel monochrom betrieben.
Zur Detektion und Erfassung von Röntgenstrahlung kann zwischen Träger und Abdruckmasse oder Abdruckkörper, vor einem Bildsensor am Träger oder Lichtleitfasern eine fluoreszierende Folie oder ein ähnliches Hilfsmittel (mit Fluoreszens- oder Phosphoreszenzstoffen) angeordnet werden.
Es werden vorzugsweise mehrere, vorteilhaft auch verschiedene Strahlungsquellen verwendet. Bei den optischen Erfassungssystemen werden z.B. Leuchtdioden (LED) als Strahlungsquelle verwendet. Es werden LED verwendet,die Licht im UV-Bereich, sichtbaren Bereich oder IR- Bereich aussenden, also im Bereich von z.B. 200nm bis 900nm. Vorteilhaft werden LED verschiedener Bereiche oder Wellenlängen kombiniert. Die LED werden vorzugsweise gepulst oder getaktet betrieben. Besonders vorteilhaft werden Lichtpulse verschiedener Wellenlängen bei der Messung genutzt, wobei die Lichtpulse der verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig oder nacheinander ausgesendet werden. Als Strahlung kann auch Laserlicht (z.B. Laserdiode) eingesetzt werden, das insbesondere über ansteuerbare Mikrospiegel ausgelenkt wird, wobei die Mikrospiegel wegen der Beweglichkeit nicht in der Abformmasse angeordnet werden können. Die Strahlungspulse verschiedener Strahlungsquellen (z.B. LED) können von verschiedenen Orten gleichzeitig oder nacheinander abgegeben werden. Dies erfolgt in der Regel nach einem besonderen Programm, entsprechend werden die Strahlungsquellen von einer Steuereinheit angesteuert.
Die Strahlungspulse können gerichtet oder ungerichtet ausgesendet werden. Bei der gerichteten Strahlungsabgabe kann der Strahl über ansteuerbare Spiegel, insbesondere Mikrospiegel, ausgelenkt werden. Hierzu eignet sich insbesondere die sogenannte DLP-Technologie (DLP: Digital Micromirror Device) von Texas Instruments. Die Strahlungsquelle, z.B. LEDs, können direkt am Träger für Abdruckmasse oder Abdruckkörper, z.B. Abdrucklöffel, angeordnet werden. Die Strahlung kann aber auch z.B. über Lichtleitfasern oder Spiegel zu Abdruckmasse oder Abdruckkörper geleitet werden. In einer bevorzugten Ausführung werden gleiche oder verschiedene LED über den Träger verteilt, z.B. als Reihe oder bandartig am Boden eines Abdrucklöffels. Die Strahlungsquellen sind vorzugsweise direkt unter der Abdruckmasse oder dem Abdruckkörper angeordnet, die so von unten nach oben ausgeleuchtet werden.
Mit Hilfe einer oder mehrerer Strahlungsquellen kann vorteilhaft ein Muster, z.B. Gitterlinien oder Gitterpunkte, auf die Oberfläche (einschließlich der durch den Abdruck eingedrückten Oberfläche) von Abdruckmasse oder Abdruckkörper projiziert werden. Zur Projektion der Muster können besonders gestaltete LED eingesetzt werden.
Das bevorzugte optische Sensorsystem nutzt die Reflexion einer Strahlung, insbesondere von Strahlungsimpulsen oder gepulster Strahlung, zur präzisen Erfassung der Konturen des Abdruckes eines Körpers in einer Abdruckmasse oder einem Abdruckkörper mit dem Ziel der Erzeugung eines wirklichkeits- und maßstabsgetreuen dreidimensionalen Modelles des Körpers.
Die Erfassung kann während der Bildung des Abdruckes, bei der Abdrucknahme und/oder nach der Abdrucknahme erfolgen, wobei der abdruckbildende Körper vorhanden oder entfernt ist. Zur Erfassung der Kontur eines Gegenstandes oder Körpers können alle Phasen der Abdruckbildung genutzt werden, das heißt, es können Sequenzen vom Beginn des Abdruckes bis zum fertigen Abdruck aufgenommen werden. Es können z.B. bis zu 500 Bilder pro Sekunde mit dem Bildsensor aufgenommen werden.
Aus den Meßwerten wird über eine Auswerteeinhheit ein pseudoplastisches Kontrastbild erstellt. Zugleich wird dabei ein dreidimensionales Relief ermittelt. Dieses System ermöglicht es, insbesondere einen für eine dentale Behandlung erforderlichen Zahnersatz komplett computergestützt herzustellen.
Ein optisches Sensorsystem wird in der Regel mit einer vollständig oder teilweise transparenten Abformmasse eingesetzt. Statt einer Abformmasse kann auch eine Flüssigkeit (z.B. Wasser, Öl, Silikonöl, Polyether) zur Verwendung kommen, wenn kein Abdruck eines Körpers erforderlich ist und der Körper direkt dreidimensional erfasst wird. Für dentale Anwendungen ist der Weg über einen Abdruck vorteilhafter, da das Zahnfleisch durch die Abdruckmasse etwas zurückgeschoben wird.
Die Abformmasse enthält für eine Absorptionsmessung vorteilhaft ein Färbemittel, besonders vorteilhaft einen Farbstoff oder einen Fluoreszenzfarbstoff, die in der Flüssigphase gelöst sind. Färbemittel oder die Strahlung werden so gewählt, dass die Strahlung von dem Färbemittel absorbiert werden kann. Bei einem Farbstoff wird der Strahl über die Wegstrecke durch das Medium infolge von Absorption geschwächt. Ein an der Grenzfläche der Abformmasse reflektierter Strahl durchläuft nach erfolgtem Abdruck im Bereich des Abdruckes eine geringere Wegstrecke als vor dem Abdruck. Es wird also örtlich die Schichtdicke durch den Abdruck verändert und damit die Absorption. Dieser Effekt kann zusätzlich oder alternativ zu einer Radarmessung zur Bestimmung von Abständen oder Dicken genutzt werden. Analog kann die Änderung der Fluoreszenz als Maß für die Änderung der örtlichen Schichtdicke erfasst werden. Durch die Verwendung verschiedener Strahlen (z.B. Licht verschiedener Wellenlängen), örtlich verschiedener Strahlungsquellen, verschiedener Farbstoffe oder Färbemittel und Variation der Pulslängen kann eine Fülle von Daten erzeugt werden, die zur 3D-Erfassung herangezogen werden können.
Messungen mit dem System während oder nach der Abdrucknahme werden bei der Auswertung mit Messungen vor der Abdrucknahme verglichen. Vorteilhaft ist eine Kalibrierung des Systems mit Hilfe eines Objektes, dessen Position und Maße genau bekannt sind. Es können auch Fixpunkte oder Hilfsstrukturen auf der Abformkörperoberfläche (z.B. Folie mit Gitterlinien als Abdeckung vor und bei der Abdrucknahme) bei der Kalibrierung wie auch der Erfassung eingesetzt werden.
Ein weiteres Beispiel für ein System zum Erfassen einer dreidimensionalen Struktur des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere eines Zahns oder Gebisses, sowie dessen Funktion wird nachfolgend anhand der Figuren 25 bis 28 erläutert. Das System weißt Folgendes auf: einen Träger für eine Abdruckmasse , eine auf dem Träger angeordnete Abdruckmasse, zumindest eine Beleuchtungseinheit, die dazu ausgelegt ist Licht in die Abdruckmasse einzustrahlen, und zumindest eine Sensoreinheit, die dazu ausgelegt ist aus der Abdruckmasse austretendes Licht zu detektieren und daraus ortsaufgelöste Rohdaten zu erzeugen.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Abdruckmasse in Fig. 25 nicht dargestellt.
In einem solchen System kann die Abdruckmasse zumindest ein Material aufweisen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den fluoreszierenden Materialien, den phosphoreszierenden Materialien, den Licht streuenden Materialien und den Licht reflektierenden Materialien.
In einem solchen System kann die Abdruckmasse zumindest ein Material aufweisen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den fluoreszierenden Materialien und den phosphoreszierenden Materialien, wobei die zumindest eine Beleuchtungseinheit dazu ausgelegt ist Licht einer Wellenlänge abzugeben, die im Anregungsbereich der fluoreszierenden Materialien und/oder der phosphoreszierenden Materialien liegt.
In einem solchen System kann die Abdruckmasse in zumindest einem Wellenlängenbereich optisch transparent sein.
In einem solchen System kann die Beleuchtungseinheit Licht einer Wellenlänge abstrahlen, die im Wellenlängenbereich der optischen Transparenz der Abdruckmasse liegt.
In einem solchen System kann die zumindest eine Beleuchtungseinheit eine Lichtquelle aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den LEDs, den RGB-LEDs, den OLEDs und den Laser LEDs. In einem solchen System kann die zumindest eine Beleuchtungseinheit dazu ausgelegt sein ein Muster in die Abdruckmasse zu projizieren.
In einem solchen System kann die Abdruckmasse ein Muster aufweisen, das auf diese aufgebracht und/oder in diese eingearbeitet ist.
In einem solchen System kann die zumindest eine Beleuchtungseinheit dazu ausgelegt sein gepulstes Licht abzugeben.
In einem solchen System können die Rohdaten ortsaufgelöste Lichtlaufzeitdaten enthalten.
In einem solchen System können die Rohdaten ortsaufgelöste Helligkeitsdaten enthalten.
In einem solchen System kann die zumindest eine Sensoreinheit eine Vielzahl von Glasfasern sowie zumindest einen optischen Sensor aufweisen, wobei jeweils ein Ende der Glasfasern auf die Abdruckmasse ausgerichtet ist und wobei jeweils ein zweites Ende der Glasfasern auf den zumindest einen optischen Sensor ausgerichtet ist.
In einem solchen System kann der zumindest eine optische Sensor ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus den CCD-Chips und den CMOS-Chips.
In einem solchen System kann die Vorrichtung ferner eine Speichereinheit zum Speichern der von der zumindest einen Sensoreinheit erzeugten Rohdaten aufweisen.
In einem solchen System kann ferner eine Recheneinheit zum Erzeugen von Bilddaten aus den von der zumindest einen Sensoreinheit erzeugten Rohdaten vorhanden sein.
In einem solchen System kann ferner ein Interface zur Weitergabe der von der zumindest einen Sensoreinheit erzeugten Rohdaten bzw. der von der Recheneinheit erzeugten Bilddaten an eine Datenverarbeitungseinheit vorhanden sein. Fig. 25 zeigt ein Beispiel eines dentalen Abformlöffels 4 mit Erfassungseinheit 5 und Griff 10. Lichtwellenleiter 30, z.B. Glasfaser-Lichtleiter mit einer großen Anzahl von Adern (Einzelfasern, z.B. 9000), sind in Glasfaserbündeln 31 zusammengefaßt, wobei im Beispiel 300 Glasfasern 30 in einem Glasfaserbündel 31 enthalten sind. Jede einzelne Ader stellt einen Meßpunkt dar. Die Meßpunkte (Enden der Glasfaser-Adern) sind auf der Innenfläche des schalenförmigen Trägers mit Innenbegrenzung 13 angeordnet und verteilt. Das Glasfaserbündel 31 ist über eine Steckverbindung mit Stecker 33 mit dem Bildsensor 32, z.B. ein CMOS-Sensor, verbunden. Jede Ader der Glasfaser ist einem Pixel des Bildsensors definiert zugeordnet. Die Lichtinformation (Lichtintensität) jeder Ader wird von dem Bildsensor 32 bei einer Messung erfasst. Die Messwerte werden mit Hilfe der Steuer- und Speichereinrichtung 34 mit Speicherchip 35 abgespeichert und können später zur Auswertung über eine USB-Schnittstelle auf einen PC übertragen werden. Der Träger mit den Meßpunkten wird als Erfassungseinheit 5 bezeichnet. Erfassungseinheit 5, Lichtwellenleiter 30 bzw. Lichtwellenleiterbündel 31, Bildsensor 33 mit Aufnahmeelektronik und Steuer- und Speichereinrichtung 34 stellen das Erfassungssystem dar. Die Strahlungsquellen bzw. Lichtquellen
für die Aussendung von Lichtpulsen werden durch eine Reihe von LED gebildet, die im Bereich des Bodens der Mulde im Träger (Grundplatte) angeordnet sind und in der Fig. 25 nicht eingezeichnet sind. Ebenfalls nicht eingezeichnet ist die Abdruckmasse bzw. der Abdruckkörper im Innenbereich der Mulde des Trägers.
Fig. 26 zeigt die Erfassungseinheit 5 von Fig. 25 mit den LED 36 als Strahlungsquelle für das optische Erfassungssystem. Die LED 36, in der Fig. 26 sind das 14 Stück, sind am Boden des Trägers angeordnet und geben das Licht in den Innenbereich des Trägers in die Abdruckmasse bzw. einen Abdruckkörper ab.
In Fig. 27 und 28 wird das geometrische Meßprinzip erläutert.
In Fig. 27a ist schematisch und stark vereinfacht die Anordnung von Zähnen 2, Glaserfasern 30 und Trägerwand 37 dargestellt. Zwischen Trägerwand 37 und Zähnen 2 befindet sich die Abformmasse 14. Jede Glasfaser 30 hat einen Lichteintrittskegel 38, der von der Form und Beschaffenheit des Glasfaserendes abhängt. Es werden beispielsweise Glasfasern 30 mit einem festen Lichteintrittswinkel von 45° verwendet (Fig. 27b). Die Glasfaserenden der Glasfasern 30 sind in verschiedenen Ausrichtungen in der Trägerwand 37 angeordnet, um die Kontur der Zähne bzw. des Abdruckes möglichst gut von allen Seiten zu erfassen.
In Fig. 28 wird veranschaulicht, wie sich der Lichteintrittskegel 38 der Glasfaser 30 (z.B. mit einem Durchmesser von ca. 1 mm und 600 Adern oder Einzelfasern) mit der Entfernung zu einem Objekt 39 (z.B. einem Zahn 2) vergrößert. Das bedeutet, dass die Größe des Lichteintrittkegels 38 ein Maß für die Entfernung des Objektes 39 darstellt. Mit Vergrößerung des Lichtkegels nimmt die erfasste Fläche des Objektes 39 und damit die von der Glasfaser 30 gesammelte Lichtmenge zu.
Bezugszeichenliste
1 Oberkiefer
2 Zähne
3 Abdrucklöffel
4 Zahnabdrucklöffel
5 Erfassungseinheit
6 Aufnahmeeinheit
7 Sensoreinrichtungen
8 Fortsatz
9 USB-Anschluss
10 Griff
11 Grundplatte
12 Rahmen
13 Innenbegrenzung
14 Abdruckmasse
15 Hohlräume
16 gebogenen Linien
17 PC
18 PC-Bildschirm
19 fertiges Modell
20 Fräse
21 Halteplatte
22 Beschichtung
23 Linsen
24 Linsen
25 Linsen
26 Bildschirm
27 Tasten
28 Folie
29 Kamera
A Pfeil
B Pfeil
C Pfeil

Claims

Ansprüche
1. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel (3), der zum Erstellen eines Abdrucks von Anordnungen, Formen und/oder Dimensionen insbesondere im oder am menschlichen Körper, vorzugsweise im Mund, und weiter bevorzugt von wenigstens einem Teil eines Zahns (2) oder von Zahnstruktu- ren (Oberkiefer 1), eine verformbare Abdruckmasse (10) trägt, wobei ferner Sensoreinrichtungen (6) enthalten sind, mittels denen eine Änderung von wenigstens einer physikalischen Eigenschaft und/oder Größe der Abdruckmasse (10) beim Erstellen eines Abdruckes ortsaufgelöst erfass- bar und in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form bereit stellbar ist.
2. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtungen (3) ausge- legt sind, um an der Abdruckmasse (4) eine
Änderung der Strahlungslässigkeit und/oder Strahlungsabsorption, insbesondere Lichtdurchlässigkeit und/oder Lichtabsorption, Änderung der elektrischen Leitfähigkeit, - Änderung des Druckes, insbesondere durch Veränderung der Leitfähigkeit infolge der Änderung des Druckes, Deformation,
Querschnittsveränderung oder Dickenänderung, Änderung des elektrischen Widerstandes, und/oder - Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen, jeweils insbesondere durch Veränderung der elektrischen oder optischen Leitfähigkeit in- folge der Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen ortsaufgelöst zu erfassen.
3. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schnittstelleneinrichtungen ausgangsseitig an die Sensoreinrichtungen (3) gekoppelt sind, um von letzteren generierte Daten in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form weiterzuleiten, wobei die Schnittstelleneinrichtungen bevorzugt USB- Schnittstelleneinrichtungen enthalten .
4. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 3, wobei Speichereinrichtungen, insbesondere abkoppelbare Speichereinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet enthalten sind, vorzugsweise als Chipkarte oder als Speicherstick.
5. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 3 oder 4, wobei ferner Verbindungseinrichtungen, insbesondere Drahtlosverbindungseinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet enthalten sind, bevorzugt als Bluetooth-, Infrarot- und/oder Funkeinrichtungen.
6. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Abdruckmasse (4) um eine homogene Masse handelt, die wie eine herkömmliche Abdruckmasse in die entsprechende Ausgestaltung des Zahnabdrucklöffels (2) eingefüllt wird, bevor dieser ebenfalls in herkömmlicher Weise im Patientenmund angeordnet und auf das Gebiss (Oberkiefermodell 1) gedrückt wird.
7. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 6, wobei die Abdruckmasse (4) auch nach je- der Verwendung sterilisierbar und danach wieder verwendbar ist.
8. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdruckmasse (4) wenigstens eine der folgenden Eigenschaften hat:
Lichtdurchlässigkeit, elektrische Leitfähigkeit, - Veränderung der Leitfähigkeit durch Druck,
Messung durch Deformation,
Querschnittsveränderung,
Erhöhung Widerstand,
Dichte und Verteilung Fremdatome welche die Leitfähig- keit bestimmen.
9. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Masse
(4) Daten entsprechend den Veränderungen beim Aufdrücken auf ein Gebiss oder eine andere Struktur im menschlichen
Körper (Oberkiefermodell 1) und ihrer Eigenschaft an die Sensoreinrichtungen (3) an der Oberfläche und an der Innenflächen des Abdrucklöffels (2) weiter gibt.
10. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gewonnenen Daten entweder direkt im Löffel (2) gespeichert werden oder per Kabel, USB oder per Funk an einen Zentral-PC
(5) übertragen werden, wo sie nun für weitere Verarbeitun- gen verwendet werden können.
11. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Daten zur Weiterverarbeitung Online direkt an ein Dentallabor versendet werden.
12. Abdrucklöffei (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abdrucklöffel (3) als Träger für Röntgenhalter ausgestattet ist oder fungiert.
13. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 12, wobei das Material des Abdrucklöffels (3) zumindest in den Bereichen oder Teilen, die im Messoder Behandlungsraum zur Anwendung kommen, so gestaltet sind, dass es keine Röntgenstrahlen durch lässt.
14. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in den Abdrucklöffel (3) Zeitmesseinrichtungen integriert sind.
15. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 14, wobei den Zeitmesseinrichtungen optische und/oder akustische Melde- und/oder Anzeigeeinrichtungen zugeordnet sind.
16. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Akku integriert ist, der insbesondere ggf. über den USB-An- schluss (9) aufladbar ist.
17. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein ergonomisch geformter Griff (10) vorgesehen ist.
18. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Erfassungseinheit (5) und Aufnahmeeinheit (6) mit einer Grundplatte (11), einem Rahmen (12), einer Innenbegrenzung (13) und den Sensoreinrichtungen (7) enthalten sind.
19. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 18, wobei die Erfassungseinheit (5) und Auf- nahmeeinheit (6) über eine vorzugsweise U-förmige Halteplatte (21) lösbar mit einem Griff (10) verbunden sind.
20. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Oberfläche des Abdrucklöffels (3) oder zumindest von Grundplatte (11), Rahmen (12), Innenbegrenzung (13) und Sensoreinrichtungen (7) eine Beschichtung (22) aufweisen oder so beschaffen sind, dass keine Bakterien haften bleiben oder Bakterien daran automatisch vernichtet werden.
21. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei zumindest Grundplatte (11), Rahmen (12), Innenbegrenzung (13) und/oder Sensoreinrichtungen (7) in der Größe verstellbar sind.
22. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Heizeinrichtungen enthalten sind, insbesondre um das Fließverfah- ren der Abdruckmasse (14) zu beeinflussen oder eine eigene Sterilisierungsfunktion bereit zu stellen.
23. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich an der Unterseite ' des Abdrucklöffels (3) eine Registrierung für den Gegenkiefer zum Aufbeißen befindet.
24. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ab- drucklöffel (3) so gestaltet ist, dass mit ihm gleichzeitig Oberkiefer und Unterkiefer abgeformt werden können.
25. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die verwen- dete Abdruckmasse (14), wie insbesondere glasklarer Kunststoff, gleichzeitig durch Schleifen als optische Linse genutzt werden kann.
26. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtungen (7) ausgelegt sind, auf eine Abdruckmasse (14) zu reagieren, die eine oder mehrere Substanzen enthält, die nur speziell auf oder auf spezielle Lichtwellen reagieren.
27. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 26, wobei die Sensoreinrichtungen (7), die
Erfassungseinheit (5) und/oder der Aufnahmeeinheit (6) ausgelegt sind/ist, um die Lichtwellen zur Verfügung zu stellen.
28. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Sensoreinrichtungen (7) ausgelegt sind, ein durch das Eindrücken von Objekten in die Abdruckmasse (14) bei letzterer geändertes Transmissions- oder Reflexionsverhalten feststellen zu können.
29. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdruckmasse (14) ein transparenter Polyether ist, vorzugsweise mit hoher Hydrophilie, oder eine Abdruckmasse (14) auf Polyether-, A-Silikon-, C-Silikon-Hydrokolloid-, Po- lysulfid- und/oder Alginat-Basis ist.
30. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ab- druckmasse (14) wieder verwendbar ist.
31. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdruckmasse (14) nach der Abdrucknahme auf aufgetragene Mittel, wie z.B. Sprays oder Flüssigkeiten, reagiert, um eine Datenleitung und/oder Speicherung zu bewirken.
32. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdruckmasse (14) so gewählt ist, dass durch zugeführte elektrische Energie ihre Konsistenz verändert wird.
33. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdruckmasse (14) dergestalt ist, dass sie eine Memory-Masse ist und demgemäß einen Memory-Effekt ausübt, indem sie nach einer Aktivierung in ihre ursprüngliche Form zurück geht.
34. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein BiId- schirm (26) oder Display und/oder Eingabeeinrichtungen, wie insbesondere Tasten (27) enthalten sind.
35. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Folie (28) vorgesehen ist, mit der die Abdruckmasse (14) vor Ab- drucknahme abdeckbar ist, um den Kontakt mit Speichel oder Mundgewebe/-haut zu verhindern und/oder durch Verformen Daten zu übermitteln.
36. Abdrucklöffel (2), wie insbesondere Zahnabdrucklöffel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kamera (29) im oder am Abdrucklöffel (3) vorgesehen ist, um ein Bild des Patienten oder zumindest Referenzpunkte aufzunehmen und zu den ermittelten Kiefer-/Zahndaten hinzuzufügen.
37. Verfahren zur Erfassung von Strukturen, Anordnungen oder
Formen, wie vorzugsweise zur Erfassung von Zahnstrukturen, Anordnungen oder Formen im Mund oder im menschlichen Körper, wobei eine verformbare Abdruckmasse (14) an oder in die Strukturen, Anordnungen oder Formen gebracht wird, insbesondere in den Mund oder Körper eingeführt wird und dort direkt an Sensoreinrichtungen (7) eine Änderung von wenigstens einer physikalischen Eigenschaft und/oder Größe der Abdruckmasse (14) beim Erstellen eines Abdruckes ortsaufgelöst übertragen und von den Sensoreinrichtungen (7) erfasst sowie weiter in zur elektronischen Datenverar- beitung geeigneter Form bereitgestellt wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Sensoreinrichtungen
(7) an der Abdruckmasse (14) erfassen eine
Änderung der Strahlungslässigkeit und/oder Strahlungs- absorption, insbesondere Lichtdurchlässigkeit und/oder
Lichtabsorption,
Änderung der elektrischen Leitfähigkeit, Änderung des Druckes, insbesondere durch Veränderung der Leitfähigkeit infolge der Änderung des Druckes, - Deformation,
Querschnittsveränderung oder Dickenänderung, Änderung des elektrischen Widerstandes, und/oder Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen, jeweils insbesondere durch Verände- rung der elektrischen oder optischen Leitfähigkeit infolge der Änderung der Dichte und/oder Änderung der Verteilung von Fremdatomen.
39. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, wobei Schnittstellen- einrichtungen ausgangsseitig an die Sensoreinrichtungen
(7) gekoppelt sind, um von letzteren generierte Daten in zur elektronischen Datenverarbeitung geeigneter Form weiterzuleiten, wobei die Schnittstelleneinrichtungen bevorzugt einen USB-Anschluss (9) enthalten.
40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei ferner Speichereinrichtungen, insbesondere abkoppelbare Speichereinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet sind, vorzugsweise als Chipkarte oder als Speicherstick.
41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, wobei Verbindungseinrichtungen, insbesondere Drahtlosverbindungseinrichtungen, den Schnittstelleneinrichtungen nachgeschaltet sind, bevorzugt als Bluetooth-, Infrarot- und/oder Funkeinrichtungen.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 41, wobei die Abdruckmasse (14) Daten entsprechend den Veränderungen beim Aufdrücken auf ein Gebiss oder eine andere Struktur im menschlichen Körper (Oberkiefer 1) und ihrer Eigenschaft an die Sensoreinrichtungen (7) an der Oberfläche und an den Innenflächen des Abdrucklöffels (3) , wie insbesondere eines Zahnabdrucklöffels (4), weiter gibt.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 42, wobei die gewonnenen Daten entweder direkt im Abdrucklöffel (3) , wie insbesondere im Zahnabdrucklöffel (4), gespeichert werden oder per Kabel, USB oder per Funk an einen Zentral-PC (17) übertragen werden, wo sie nun für weitere Verarbeitungen verwendet werden.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 43, wobei die Daten zur Weiterverarbeitung Online direkt an ein Dentallabor versendet werden.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 44, wobei zuerst ein 1. Abdruck mit einem ersten Abformmaterial erstellt wird, und dann ein 2. Abdruck mit beispielsweise zusätzlich oder alternativ dünnfließendem Abformmaterial, das bei kombinierter Anwendung ggf. wiederum Informationen an das erste Abformmaterial weitergibt, erstellt wird.
46. Verfahren nach Anspruch 45, wobei die zwei Abformmaterialien mit unterschiedlichen Abdrucklöffeln (3) zum Einsatz kommen .
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 44, wobei die
Abdruckmasse (14) aus drei verschiedenen Abformmateriali- en, die nicht untereinander mischbar sind, mit verschiede- nen Farben, unterschiedlichen Transmissions- und/oder Reflexionseigenschaften zusammengesetzt ist.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 44, wobei die Abdruckmasse (14) aus mehreren übereinander gelegten Folien insbesondere aus verschiedenen Farben besteht.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 48, wobei zur Herstellung von Prothesen für Gebissteile, Zahnstrukturen, Zähnen und Zahnteilen zunächst ein Abdruck vom bestehenden Zustand vor einer Behandlung angefertigt und damit die entsprechenden Daten ermittelt wird/werden, danach eine Behandlung vorgenommen wird, wie beispielsweise ein Abschleifen eines krankhaften Zahnes, darauf hin erneut ein Abdruck vom neuen Zustand angefertigt und die entsprechenden Daten des neuen Zustandes ermittelt wird/werden, und dann durch Matchen und/oder Differenzverfahren eine Prothese, wie z.B. Krone oder Brücke genau mit Innen- und Außenform und -abmessungen aus den Daten aus den beiden Ab- drucknahmen hergestellt wird.
50. Vorrichtung zum Erfassen einer dreidimensionalen Struktur des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere eines Zahns oder Gebisses, die folgendes aufweist: einen Träger (3) für eine Abdruckmasse (14), eine auf dem Träger (3) angeordnete Abdruckmasse (14), zumindest eine Beleuchtungseinheit (36), die dazu ausgelegt ist Licht in die Abdruckmasse (14) einzustrahlen, und zumindest eine Sensoreinheit (5), die dazu ausgelegt ist aus der Abdruckmasse (14) austretendes Licht zu detektieren und daraus ortsaufgelöste Rohdaten zu erzeugen.
51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdruckmasse (14) zumindest ein Material aufweist das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den fluoreszierenden Materialien, den phosphoreszierenden Materialien, den Licht streuenden Materialien und den Licht reflektierenden Materialien.
52. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdruckmasse (14) zumindest ein Material aufweist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den fluoreszierenden Materialien und den phosphoreszierenden Materialien und dass die zumindest eine Beleuchtungseinheit (36) dazu ausgelegt ist Licht einer Wellenlänge abzugeben, die im Anregungsbereich der fluoreszierenden Materialien und/oder der phosphoreszierenden Materialien liegt.
53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdruckmasse (14) in zumindest einem Wellenlängenbereich optisch transparent ist.
54. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (36) Licht einer Wellenlänge abstrahlt, die im Wellenlängenbereich der optischen Transparenz der Abdruckmasse (14) liegt.
55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Beleuchtungseinheit (36) eine Lichtquelle aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den LEDs, den OLEDs, den RGB-LEDs und den Laser LEDs.
56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Beleuchtungseinheit (36) dazu ausgelegt ist ein Muster in die Abdruckmasse (14) zu projizieren.
57. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdruckmasse (14) ein Muster aufweist, das auf diese aufgebracht und/oder in diese eingearbeitet ist.
58. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Beleuchtungseinheit (36) dazu ausgelegt ist gepulstes Licht abzugeben.
59. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohdaten ortsaufgelöste Lichtlaufzeitdaten enthalten.
60. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohdaten ortsaufgelöste Helligkeitsdaten enthalten.
61. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinheit (5) eine Vielzahl von Glasfasern (30) sowie zumindest einen optischen Sensor (32) aufweist, wobei jeweils ein Ende der Glasfasern (30) auf die Abdruckmasse (14) ausgerichtet ist und wobei jeweils ein zweites Ende der Glasfasern (30) auf den zumindest einen optischen Sensor (32) ausgerichtet ist.
62. Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine optische Sensor (32) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den CCD-Chips und den CMOS-Chips.
63. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Speichereinheit (35) zum Speichern der von der zumindest einen Sensoreinheit (5) erzeugten Rohdaten aufweist.
64. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Recheneinheit zum Erzeugen von Bilddaten aus den von der zumindest einen Sensoreinheit (5) erzeugten Rohdaten aufweist.
65. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Interface (9) zur Weitergabe der von der zumindest einen Sensoreinheit (5) erzeugten Rohdaten bzw. der von der Recheneinheit erzeugten Bilddaten an eine Datenverarbeitungseinheit (17) aufweist.
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