Способ моделирования и изготовления зубного протеза
Изобретение относится к области медицины, в частности к стоматологии, и предназначено для моделирования и изготовления зубного протеза для пациента. Способ моделирования и изготовления зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, включает следующие этапы: получение данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента; виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза с использованием данных трехмерного сканирования; создание виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы; виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов; изготовление виртуальных моделируемых зубов из первого материала; изготовление десневой части из второго материала; изготовление по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства; и сканирование примерочного образца зубного протеза после проверки его конфигурации во рту пациента и возможной корректировки, а также автоматическое распознавание изменений по полученным данным сканирования примерочного образца после корректировки и модифицирование проекта зубного протеза на основе полученных данных. Изобретение позволяет моделировать зубной протез виртуально, что обеспечит его высокое качество и уменьшит расходы и время на его изготовление. 13 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу моделирования и изготовления зубного протеза для пациента. В частности, данное изобретение относится к программно реализованному способу моделирования.
Уровень техники
В документе US 2009287332 описана система для изготовления по меньшей мере части зубного протеза. Система содержит устройство трехмерного сканирования для сканирования поверхности шаблона зубного протеза и носитель информации для считывания данных компьютерными средствами, включающий компьютерную программу, предназначенную для получения данных от сканирующего устройства, для создания трехмерной модели поверхности и для возможного изменения трехмерной модели и/или для добавления параметров к трехмерной модели. Система также содержит изготавливающее устройство для создания из требуемого материала на основе трехмерной модели по меньшей мере части зубного протеза. Изготавливающее устройство может представлять собой токарный станок или машину быстрого прототипирования. Кроме того, предложен способ изготовления по меньшей мере части зубного протеза.
В документе US 2007009852 описан зубной протез, представляющий собой пластиночный съемный протез, содержащий опорный элемент с основанием приблизительно U-образной формы, лабиальной стенкой, проходящей от указанного основания, и лингвальной стенкой, проходящей от указанного основания; причем указанное основание, лабиальная стенка и лингвальная стенка образуют канал приблизительно U-образного поперечного сечения вдоль воображаемой вертикальной плоскости; и деформируемый элемент, проходящий через канал и разделяющий его на часть, вмещающую десну, и крепежную часть; и блок искусственных зубов, содержащий множество искусственных зубов, прикрепленных к указанному основанию.
В документе US 2006040236 описан способ создания стоматологического протеза, изготавливаемого с учетом требований и параметров конкретного пациента, причем способ содержит следующие этапы: подготовка для цифрового моделирования существующих стоматологических конструкций, которые могут содержать якоря имплантатов, мягкую ткань, челюстную кость, существующие зубы и существующий зубной протез; создание первой цифровой трехмерной модели стоматологического протеза, содержащей якоря имплантатов, мягкую ткань, любой существующий зуб с намеченным положением одного или нескольких искусственных зубов; создание второй цифровой трехмерной модели стоматологического протеза, содержащей вспомогательную конструкцию для крепления существующих стоматологических конструкций пациента и удерживания искусственных зубов; изготовление вспомогательной конструкции на основе второй цифровой трехмерной модели; расположение и фиксация искусственных зубов на вспомогательной конструкции; и прикрепление вспомогательной конструкции к существующим стоматологическим конструкциям пациента.
Создание усовершенствованного способа моделирования и изготовления зубных протезов остается актуальной задачей.
Раскрытие изобретения
Предложен способ моделирования и изготовления зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, причем способ включает следующие этапы:
- получение данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования;
- создание виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов;
- изготовление виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- изготовление десневой части из второго материала; и
- изготовление по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства.
Преимущество состоит в том, что виртуальные зубы, представляющие искусственные зубы и/или десны, могут моделироваться на основе данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента. Кроме того, перед изготовлением зубного протеза выполняется виртуальное моделирование виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы. Искусственные зубы могут выбираться из некоторого количества виртуальных заготовок зубов, которые затем могут моделироваться с целью соответствия параметрам пациента или удовлетворения его требований и пожеланий. Виртуальные зубы могут соответствовать реальным, физическим заготовкам искусственных зубов. Таким образом, искусственные зубы могут выбираться пациентом в стоматологической клинике на основе осмотра физически существующих искусственных зубов или при рассмотрении на экране компьютера виртуальных заготовок зубов, соответствующих этим физическим зубам.
Другое преимущество изобретения состоит в том, что зубной протез может моделироваться виртуально, что может обеспечивать более высокое качество протеза и уменьшить расходы и время на его изготовление. Качество зубного протеза также может быть улучшено благодаря использованию данных трехмерного сканирования, представляющих ротовую полость пациента. Данные трехмерного сканирования по меньшей мере части ротовой полости пациента представляют любые зубы, имеющиеся во рту, и могут соответствовать данным трехмерного сканирования отпечатка зубов пациента, данным трехмерного сканирования физической модели зубов пациента и/или данным трехмерного сканирования непосредственно рта пациента, то есть данным внутриротового сканирования.
Получение данных трехмерного сканирования может представлять собой процесс трехмерного сканирования, результатом которого являются соответствующие данные трехмерного сканирования, а также может представлять собой извлечение данных трехмерного сканирования из цифрового файла на компьютере. Данные трехмерного сканирования могут быть получены в процессе моделирования или изготовления и на месте моделирования или изготовления, а также данные трехмерного сканирования могут быть получены независимо от процесса моделирования. Кроме того, моделирование и изготовление могут выполняться в одном и том же физическом месте, а также моделирование и изготовление могут выполняться в разных физических местах.
Кроме того, последовательность выполнения различных этапов может отличаться от вышеприведенной. При этом этапы моделирования логично выполнять перед этапами изготовления. Однако этап создания виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы, может выполняться, например, перед этапом виртуального моделирования по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования.
Искусственными могут быть все или некоторые зубы зубного протеза.
Равно как виртуальные зубы представляют искусственные зубы, виртуальная десневая часть может представлять десневую часть зубного протеза.
В результате изготовления зубов на основе виртуально моделируемых зубов создаются физические копии виртуально моделируемых зубов. Их также можно назвать «зубы, изготовленные на основе виртуально моделируемых зубов».
Виртуальное моделирование зубного протеза вообще и виртуальное моделирование виртуальных зубов и десневой части в частности выполняются средствами автоматизированного проектирования.
Существует множество видов зубных протезов, например следующие:
- полный зубной протез;
- частичный зубной протез;
- зубной протез, содержащий один или несколько имплантатов;
- съемный зубной протез;
- несъемный зубной протез;
- частичный несъемный зубной протез;
- частичный съемный зубной протез;
- мостовидный зубной протез без виниров или с винирами в виде фарфоровых или композиционных пластинок;
- балочная конструкция с имплантатами или без них, с искусственными зубами или без них и т.д.;
- зубной протез, устанавливаемый, например, на балочной конструкции или на зубе;
- зубной протез, содержащий балочные конструкции для шинирования имплантатов или прикрепляемый к ним, который может устанавливаться на челюстной кости во рту пациента.
Кроме того, мостовидные и балочные конструкции могут являться стандартными моделями типа Dolder, Hader, Canada, Wrap-around, Primary и др., и, кроме того, мостовидные и балочные конструкции могут иметь произвольную или индивидуализированную форму.
Зубные протезы, воспроизводящие десну и зубы, отличаются от стоматологических протезов, выполненных, например, в виде коронок и мостов, тем, что содержат искусственные зубы и искусственные десневые части, в то время как стоматологические протезы, выполненные, например, в виде коронок или моста, не содержат искусственную десну или искусственных зубов, а имеют одну основную и, в случае мостовидной конструкции, одну или несколько промежуточных коронок. Таким образом, процессы проектирования и изготовления зубного протеза, воспроизводящего десну и зубы, отличаются от процессов проектирования и изготовления стоматологических протезов, выполненных, например, в виде коронок и мостов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части.
Виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части
Один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен способ моделирования и изготовления зубного протеза для пациента, причем зубной протез содержит десневую часть и искусственные зубы, при этом способ включает следующие этапы:
- получение данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования;
- создание виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов;
- виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части;
- изготовление виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- изготовление десневой части из второго материала; и
- изготовление по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства.
Преимущество состоит в том, что также виртуально моделируется или проектируется механизм крепления искусственных зубов в десневой части, и при этом весь процесс проектирования зубного протеза может осуществляться в цифровом виде или виртуально, а процесс изготовления также может осуществляться полностью автоматически, например без необходимости применения ручного труда или выполнения каких-либо технологических операций человеком.
Преимущество состоит в том, что при виртуальном проектировании механизма крепления искусственных зубов в десневой части обеспечивается совершенствование эстетических и функциональных характеристик зубного протеза, так как механизм крепления проектируется совместно с остальной частью зубного протеза, при этом механизм крепления также может формироваться в процессе изготовления остальной части зубного протеза.
Преимущество также состоит в том, что виртуальное проектирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части совместно с остальными частями зубного протеза может обеспечить более точное, более качественное, более надежное, более устойчивое и более жесткое крепление искусственных зубов.
Преимущество состоит в том, что в процессе проектирования также обеспечивается фактическая возможность физического крепления создаваемых зубов к создаваемой десне, так как разработка механизма крепления может контролироваться и проверяться визуально, а также с применением компьютерных средств, для физической реализации и изготовления зубного протеза.
Конструкции и средства для крепления
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает виртуальное моделирование средств для крепления искусственных зубов в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает виртуальное моделирование физических конструкций для крепления искусственных зубов в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает выбор предварительно разработанных физических конструкций из цифровой библиотеки для крепления искусственных зубов в десневой части.
Способы виртуального моделирования механизма крепления искусственных зубов в десневой части
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части включает математическое вычитание или изъятие первой формы из второй формы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первая форма представляет искусственные зубы, а вторая форма - десневую часть.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части включает смещение по меньшей мере части искусственных зубов и/или по меньшей мере фрагмента десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части включает формирование полости.
В некоторых вариантах осуществления изобретения формирование полости включает изъятие из десневой части формы искусственных зубов для их расположения в этой десневой части.
Преимущество состоит в том, что при виртуальном проектировании искусственных зубов и десневой части в последней разрабатывается или моделируется область, в которой будут располагаться искусственные зубы с учетом того, что данная область должна соответствовать области на искусственных зубах, которые планируется расположить в этой десневой части. Для обеспечения точного и прочного крепления форма области в десневой части, в которой должны располагаться искусственные зубы, может соответствовать, подходить и отвечать форме области на искусственных зубах, которые планируется расположить в этой десневой части. Таким образом, при проектировании прилегающие трехмерные поверхности области контакта на искусственном зубе и область контакта в десневой части могут точно соответствовать или подходить друг другу.
После проектирования области контакта на искусственном(ых) зубе(ах) результаты проектирования могут быть скопированы или перенесены в область контакта в десневой части.
В ином варианте после проектирования контакта в десневой части результаты проектирования могут быть скопированы или перенесены в область контакта на искусственном(ых) зубе(ах).
В ином случае и/или дополнительно из цифровой библиотеки компьютерной программы может быть выбрана предварительно спроектированная стандартная область контакта, и данные этой выбранной области контакта затем могут быть применены к области контакта в десневой части и/или к области контакта на искусственных зубах или перенесены в указанные области.
Отверстия в десневой части для зубов
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование и формирование отверстий в десневой части для вставки изготовленных зубов.
Физическое проектирование механизма крепления
В некоторых вариантах осуществления изобретения крепление искусственных зубов в десневой части обеспечивается при помощи поднутрений, формируемых в десневой части, и путем тугой посадки искусственных зубов в отверстия и поднутрения в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения крепление искусственных зубов в десневой части обеспечивается при помощи фиксаторов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фиксаторы находятся в отверстиях в десневой части и/или в области искусственных зубов, вставляемой в отверстия в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фиксаторы имеют сферическую форму.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фиксаторы могут вдавливаться и при этом выравниваться с поверхностью, с которой они соединены, и затем могут выдавливаться при вставке искусственных зубов в отверстия в десневой части для удержания искусственных зубов в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фиксаторы могут вдавливаться и при этом выравниваться с поверхностью, с которой они соединены, под действием прикладываемого к ним давления, и могут выдавливаться при уменьшении этого давления.
В некоторых вариантах осуществления изобретения крепление искусственных зубов в десневой части может производиться путем вклеивания искусственных зубов в отверстия в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения крепление искусственных зубов в десневой части производится при помощи канала, формируемого в области искусственных зубов и располагаемого в отверстии в десневой части, и размещаемого в этом канале стержня, проходящего в десневую часть и предназначенного для удержания искусственных зубов в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения крепление искусственных зубов в десневой части производится при помощи крепежных средств.
В некоторых вариантах осуществления изобретения крепежные средства представляют собой винты.
Изготовление механизма крепления
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает изготовление средств для крепления искусственных зубов в десневой части.
Один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен способ моделирования зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, причем способ включает следующие этапы:
- получение данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования;
- создание виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов.
Кроме того, другой аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен способ изготовления зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, причем по меньшей мере часть ротовой полости пациента представляется данными трехмерного сканирования, на основе этих данных трехмерного сканирования виртуально моделируется по меньшей мере часть зубного протеза, искусственные зубы представляются виртуальными зубами, для получения зубного ряда моделируемых виртуальных зубов виртуальным способом моделируется по меньшей мере один из виртуальных зубов, при этом способ включает следующие этапы:
- изготовление виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- изготовление десневой части из второго материала; и
- изготовление по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства.
В некоторых вариантах осуществления изобретения искусственные зубы изготавливаются из синтетического полимерного материала, например из акрилового.
Слово «акриловый» характеризует материал, состоящий или полученный из акриловых полимеров, или содержащий акриловый полимер.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый и второй материалы могут совпадать.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый и второй материалы могут отличаться.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает создание виртуальных зубов путем алгоритмического изменения формы.
Преимущество состоит в том, что при создании виртуальных зубов путем алгоритмического изменения формы могут быть улучшены эстетические характеристики и параметры привлекательности искусственных зубов. В качестве исходных данных для алгоритмического изменения формы могут использоваться существующие зубы, десны и другие элементы, находящиеся во рту пациента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает создание виртуальных зубов путем выбора из числа виртуальных заготовок зубов.
Таким образом, при виртуальном моделировании по меньшей мере одной выбранной виртуальной заготовки зуба создается ряд подходящих виртуальных заготовок зубов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает выбор виртуальных заготовок зубов из библиотеки шаблонов зубов.
В качестве библиотеки может выступать собственная библиотека оператора или пользователя, библиотека определенных изготовителей искусственных зубов и т.д. В ином случае и/или дополнительно искусственные зубы могут создаваться на основе собственного пользовательского проекта зубов для зубного протеза, на основе существующего стоматологического протеза и т.п.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает выбор виртуальных заготовок зубов на основе формы и/или цвета.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальные зубы соответствуют физическим заготовкам зубов.
Таким образом, виртуальные зубы реализуются в виде соответствующих физических заготовок зубов или дополняются ими.
Виртуальные зубы и соответствующие заготовки искусственных зубов могут являться продуктом таких изготовителей искусственных зубов, как Ivoclar, Heraeus, Dentsply, Merz, Vita и др.
Таким образом, по результатам виртуального моделирования виртуальных зубов формируется физическая модель в виде заготовок зубов. Этот процесс может осуществляться средствами автоматизированного проектирования и производства на фрезерном или шлифовальном станке.
В ином случае, например при применении керамической системы е.max, все искусственные зубы изготавливаются «с нуля», а физические заготовки зубов не используются. При этом зубы изготавливаются на основе полностью индивидуализированного проекта. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения искусственные зубы могут изготавливаться «с нуля», без использования физических заготовок зубов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере физические заготовки зубов выполняются из материала, который может быть обработан шлифованием и/или фрезерованием.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает автоматическое шлифование или фрезерование физических заготовок зубов по моделируемым виртуальным зубам на станке с ЧПУ.
В ином случае, если спроектированные заготовки зубов подходят пациенту, они могут без изменений использоваться непосредственно в зубном протезе. Однако обычно, для оптимального соответствия требованиям пациента, виртуальные зубы тем или иным образом моделируются.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает изготовление моделируемых виртуальных зубов из физических заготовок зубов, соответствующих виртуальным зубам.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает изготовление моделируемых виртуальных зубов из болванок.
Болванки могут представлять собой керамические болванки е.max или другие подходящие болванки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает изготовление моделируемых виртуальных зубов путем их печати.
Преимущество состоит в том, что зубы зубного протеза могут изготавливаться путем трехмерной печати, в результате чего искусственные зубы могут характеризоваться хорошими эстетическими и функциональными показателями. Кроме того, совместная печать зубов и десневой части зубного протеза может характеризоваться увеличением производительности и хорошими результатами процесса изготовления.
Даже несмотря на то, что зубы и десневая часть печатаются совместно, они могут выполняться из различных материалов, например зубы - из твердого материала, десневая часть - из податливого, и/или могут быть окрашены в разные цвета, например зубы - в белый, десневая часть - в розовый/красный, соответствующий естественному цвету настоящей десны.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает создание виртуальных зубов такого размера, при котором в процессе изготовления моделируемых виртуальных зубов из соответствующих физических заготовок зубов производится только удаление материала и не производится его добавление.
Преимущество состоит в том, что ввиду возможности использования только процесса удаления материала из физических заготовок зубов технологический процесс может выполняться на шлифовальном или фрезерном станке, так как обработка шлифованием или фрезерованием заключается в резании обрабатываемого объекта и снятии материала.
При моделировании десневой части зубного протеза необходимо принимать в расчет различные факторы. Если у пациента в ротовой полости отсутствуют зубы или имеются лишь несколько зубов, на месте отсутствующих зубов десна и костная ткань деградируют. При этом десневая часть зубного протеза будет больше на тех участках, где у пациента некогда были зубы, вследствие рассасывания десны в этих местах.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование десневой части на основе шаблона десны.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование десневой части на основе определенной окклюзионной плоскости.
Окклюзионная плоскость может быть определена на основе расположения позадимолярного пространства рта и расположения центральной точки между двумя нижними центральными резцами. Кроме того, окклюзионная плоскость может быть определена на основе расположения других специфических точек, зубов, расстояний и прочих элементов во рту пациента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает определение предположительного места окончания края десневой части у имеющейся настоящей десны пациента.
Определение и разметка предположительного места окончания края десневой части у имеющейся десны пациента может выполняться на основе шаблона десны или вручную. Окончание края десневой части должно выглядеть естественно.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает определение предположительного места окончания десневой части у зубов.
Определение предположительного места окончания десневой части у зубов может проводиться на основе различных шаблонов, например на базе шаблона низкой линии десны, шаблона высокой линии десны, шаблона обычной лини десны. Окончание края десневой части должно выглядеть естественно.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает использование смещения, формирования кривых линий и плавного сопряжения для моделирования десневой части зубного протеза относительно существующей десны пациента и виртуальных зубов.
Таким образом, на зубы могут быть нанесены точки, обозначающие предположительное окончание десневой части, может быть задано первое смещение десневой части от существующей десны, может быть задано второе смещение десневой части от зубов, путем формирования кривых линий может быть выполнено плавное сопряжение участков первого смещения от имеющейся десны и второго смещения от зубов.
При смещении подразумевается, что сдвиг в рамках объекта типа массив или объекта с другим типом структуры данных является целочисленной величиной, выражающей расстояние или перемещение от начала этого объекта вплоть до заданного элемента или заданной точки.
Формирование кривых линий, как прием из области инженерной графики, используется для создания линий изгиба объекта, в данном случае виртуального объекта, при котором линия изгиба проходит через три точки, не расположенные на одной прямой и задающие результирующую кривую линию, или для построения линии по данным компьютерных или математических таблиц.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает смещение десневой части, расположенной вокруг виртуальных зубов.
В результате смещения десневой части, расположенной вокруг виртуальных зубов и, в конечном итоге, вокруг изготовленных зубов, она будет выглядеть более естественно, поскольку данное смещение соответствует тому, как выглядит реальная десна вокруг зубов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает нанесение на десневую часть текстуры из тонировочного воска.
В результате нанесения на десневую часть текстуры из тонировочного воска десневая часть приобретает более естественный вид. Однако после смещения десневой части и нанесения на нее текстуры из тонировочного воска могут возникнуть трудности с очисткой зубного протеза, так как десневая часть при этом становится более массивной. Следовательно, текстура из тонировочного воска может наноситься только на переднюю сторону десневой части, а фрагмент десны, закрытый губами и ртом, может оставаться гладким для упрощения очистки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает расположение виртуальных зубов в десневой части на основе предварительно заданных правил и критериев.
Например, вертикальное расстояние между местом окончания реальной десны во рту и местом окончания зубов может являться особым параметром.
Кроме того, при моделировании десневой части и зубов могут использоваться принципы зеркального отражения и симметрии.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает изготовление по меньшей мере десневой части путем трехмерной печати.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает изготовление по меньшей мере десневой части путем фрезерования.
Преимущество состоит в том, что фрезерная обработка может являться простейшим технологическим процессом, обеспечивающим формирование поднутрений при изготовлении десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование и изготовление отверстий в десневой части для вставки изготовленных зубов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает раздельное изготовление десневой части и зубов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает автоматическую сборку изготовленных зубов и десневой части после изготовления, при этом изготовленные зубы вставляются в соответствующие отверстия в десневой части.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает совместное изготовление моделируемых виртуальных зубов и десневой части.
Совместное изготовление возможно при формировании зубной и десневой частей зубного протеза путем, например, фрезерования или трехмерной печати.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает создание виртуальных зубов такого размера, при котором в процессе моделирования виртуальных зубов производится только удаление материала и не производится его добавление.
Преимущество состоит в том, что при изготовлении зубов из физических заготовок зубов технологический процесс может выполняться на фрезерном или шлифовальном станке, так как при этом материал только удаляется.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальные зубы представляют собой составной зубной ряд, содержащий некоторое количество зубов, отстоящих друг от друга и образующих высокофункциональную и эстетичную композицию.
Высокофункциональная композиция или комбинация может характеризоваться правильной окклюзией, правильным прикусом и т.д. Эстетичная композиция может характеризоваться внешней привлекательностью.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает совместное изменение одного или нескольких параметров зубов в составленном зубном ряду.
В некоторых вариантах осуществления изобретения зубной протез может прикрепляться к зубным имплантатам и/или балочным конструкциям с имплантатами или мостам.
Балки с имплантатами или мосты могут являться первичными конструкциями, а зубной протез может являться вторичной или третьестепенной конструкцией.
В ином случае зубной протез может опираться на имеющиеся зубы и/или настоящие десны во рту пациента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование зубного протеза и зубных имплантатов и/или балочных конструкций с имплантатами или моста для обеспечения их соответствия друг другу.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование средств для крепления зубного протеза и зубных имплантатов и/или балочной конструкции с имплантатами или моста для соответствия друг другу.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование стержней на мостовой конструкции с имплантатами и соответствующих отверстий в зубном протезе для обеспечения их соответствия друг другу.
Стержни могут виртуально перемещаться для обеспечения их надлежащего расположения в виртуальных зубах зубного протеза. Стержни могут иметь произвольную форму или могут выбираться из библиотеки или из числа базовых шаблонов. Отверстия могут генерироваться автоматически в зависимости от расположения стержней. Отверстие может иметь зацементированный участок, в который стержень не проникает. Стержни могут использоваться в зубном протезе для придания ему дополнительной прочности.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает создание стержней зубных имплантатов и автоматическое генерирование соответствующих отверстий в зубном протезе, подходящих стержням зубных имплантатов.
Стержни могут моделироваться, выбираться из библиотеки шаблонов стержней зубных имплантатов или выбираться из числа базовых шаблонов стержней.
В некоторых вариантах осуществления изобретения отверстия в зубном протезе выполняются согласно конфигурации соответствующих стержней в мосте.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает моделирование стержней зубных имплантатов и отверстий в зубном протезе на основе конфигурации отверстий в физических заготовках зубов.
Отверстия могут представлять собой стандартные отверстия в физических заготовках зубов, они могут моделироваться, выбираться из библиотеки шаблонов отверстий или выбираться из числа базовых шаблонов отверстий.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стержни в мосте выполняются согласно конфигурации соответствующих отверстий в десне.
В некоторых вариантах осуществления изобретения зубной протез может прикрепляться к неполному съемному каркасу.
Таким образом, зубной протез может прикрепляться, по меньшей мере частично, к неполному съемному каркасу и частично, например, к имеющимся во рту зубам.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает совместное моделирование неполного съемного каркаса и зубного протеза, содержащего изготовленные зубы и десневую часть.
В некоторых вариантах осуществления изобретения при раздельном изготовлении десневой части и зубного протеза путем трехмерной печати способ далее включает разделение десневой части и/или неполного съемного каркаса по меньшей мере на два фрагмента, при этом десневая часть и неполный съемный каркас могут быть собраны или прикреплены друг к другу.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает виртуальное ограничение пространства между неполным съемным каркасом и имеющейся десной.
Данное пространство может быть виртуально ограничено таким образом, чтобы десневая часть, изготовленная по модели, выполненной в системе автоматического проектирования, не проходила между неполным съемным каркасом и реальной десной.
Перед изготовлением окончательной версии зубного протеза обычно делается его примерочный образец для анализа корректности расположения будущего протеза во рту пациента. Зубной протез должен сохранять свою форму, поэтому он изготавливается из твердого материала, но для проверки и корректировки его будущей конфигурации на примерочном образце при изготовлении последнего проще использовать податливый материал.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает следующие этапы:
- изготовление примерочного образца зубного протеза, содержащего по меньшей мере примерочную десневую часть;
- проверка примерочного образца зубного протеза во рту пациента;
- корректировка примерочного образца зубного протеза при несоответствии его точностных параметров требуемым.
Примерочный образец зубного протеза также может содержать примерочную зубную часть. Таким образом, примерочный образец зубного протеза также может называться примерочным зубным протезом, примерочной десневой частью, примерочной зубной частью и т.п.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает печать примерочной десневой части из деформируемого материала, например из воска.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает сканирование примерочного образца зубного протеза после проверки его конфигурации во рту пациента и возможной корректировки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает автоматическое распознавание изменений по полученным данным сканирования примерочного образца после корректировки и модифицирование проекта зубного протеза на основе полученных данных.
Этот процесс может выполняться путем наложения первого немодифицированного проекта или набора данных сканирования примерочного образца на второй набор модифицированных данных сканирования или проект примерочного образца, и/или трансформации первого немодифицированного проекта или набора данных сканирования во второй модифицированный проект или набор данных сканирования, сегментирования данных сканирования в зубы и десневую часть с последующим перемещением десневой части и/или зубов в двух наборах данных сканирования или проектах относительно друг друга для обеспечения корректного наложения. После этого может быть разработана новая версия проекта зубного протеза.
В некоторых вариантах осуществления изобретения примерочная десневая часть изготавливается из отверждаемого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения после проверки и возможной корректировки примерочного образца зубного протеза во рту пациента способ далее включает отверждение примерочной десневой части и ее введение по меньшей мере в состав зубного протеза.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает отверждение примерочного образца зубного протеза посредством светового излучения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения после проверки и возможной корректировки примерочного образца зубного протеза во рту пациента десневая часть моделируется на основе скорректированного (при необходимости) примерочного образца зубного протеза и печатается из твердого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения примерочный образец зубного протеза содержит изготовленные моделируемые зубы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения изготовленные моделируемые зубы, используемые в примерочном образце зубного протеза, также вставляются в окончательную версию зубного протеза.
Таким образом, изготавливается только один ряд искусственных зубов, так как эти зубы используются как в примерочном образце зубного протеза, так и в окончательной версии зубного протеза.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один из изготовленных моделируемых зубов, использованный в примерочном образце зубного протеза, замещается заново изготовленным моделируемым зубом при вставке в окончательную версию зубного протеза.
Если оказывается, что один или несколько изготовленных моделируемых искусственных зубов после их проверки в примерочном образце зубного протеза не подходят к зубному протезу, такие неподходящие зубы замещаются изготовленными повторно моделируемыми зубами.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает использование динамического виртуального артикулятора для имитационного моделирования окклюзии зубного ряда, содержащего моделируемый зубной протез и любые зубы, имеющиеся во рту пациента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения моделируемый зубной протез и любые зубы, имеющиеся во рту пациента, содержат виртуальную верхнюю челюсть и виртуальную нижнюю челюсть зубного ряда.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает расположение виртуальной плоскости выравнивания по вертикали относительно виртуальной верхней челюсти и виртуальной нижней челюсти.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальная плоскость выравнивания зафиксирована относительно виртуального артикулятора.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальная плоскость выравнивания является базовой окклюзионной плоскостью.
В некоторых вариантах осуществления изобретения виртуальная плоскость выравнивания является прямолинейной или криволинейной поверхностью.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ далее включает автоматическое перемещение виртуальной плоскости выравнивания относительно траектории перемещения виртуальных зубов в зубном протезе в процессе моделирования виртуальных зубов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения один или несколько этапов способа реализованы программно.
Кроме того, настоящее изобретение относится к компьютерному программному продукту, содержащему средства программного кода для осуществления настоящего способа системой обработки данных, причем указанные средства программного кода выполняются системой обработки данных; и к компьютерному программному продукту, содержащему читаемый компьютером носитель информации, на котором хранятся средства выполнения программного кода.
Настоящее изобретение относится к различным аспектам, в том числе к способу, описанному выше и далее по тексту, а также к соответствующим способам, устройствам, системам, используемым средствам и/или продуктам, каждый(ая, -ое) из которых характеризуется одним или несколькими преимуществами или пользой, описанными в связи с первым упомянутым аспектом, и каждый(ая, -ое) из которых имеет один или несколько вариантов осуществления, описанных в связи с первым упомянутым аспектом и/или прилагаемыми пунктами формулы изобретения.
В частности, предложена система для моделирования и/или изготовления зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, причем система включает следующее:
- средства для получения данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- средства для виртуального моделирования по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования;
- средства для создания виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- средства для виртуального моделирования по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов;
- средства для изготовления виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- средства для изготовления десневой части из второго материала; и
- средства для изготовления по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства.
В частности, предложена система для моделирования и изготовления зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, причем система включает следующее:
- средства для получения данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- средства для виртуального моделирования по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования;
- средства для создания виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- средства для виртуального моделирования по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов;
- средства для виртуального моделирования механизма крепления искусственных зубов в десневой части;
- средства для изготовления виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- средства для изготовления десневой части из второго материала; и
- средства для изготовления по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства.
Также предложено устройство для моделирования и изготовления зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы, причем устройство включает следующее:
- средства для получения данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- средства для виртуального моделирования по меньшей мере части зубного протеза на основе данных трехмерного сканирования;
- средства для создания виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- средства для виртуального моделирования по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов;
- средства для изготовления виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- средства для изготовления десневой части из второго материала; и
- средства для изготовления по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства.
Другой аспект изобретения состоит в том, что предложено крепежное приспособление для удержания болванки, из которой, согласно изобретению, могут изготавливаться по меньшей мере зубы зубного протеза.
Преимущество состоит в том, что таким образом болванка удерживается в крепежном приспособлении в известном положении относительно рабочих органов шлифовального/фрезерного станка.
Краткое описание графических материалов
Указанные и/или дополнительные объекты, особенности и преимущества настоящего изобретения далее разъяснены посредством последующих иллюстрационных материалов и ничем не ограничиваемого подробного описания вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на нижеследующие прилагаемые чертежи.
Фиг.1 показывает пример блок-схемы предложенного способа.
Фиг.2 показывает примеры изготовленных зубных протезов.
Фиг.3 показывает примеры виртуального моделирования зубных протезов.
Фиг.4 показывает примеры различных балок для шинирования имплантатов.
Фиг.5 показывает примеры различных видов крепления.
Фиг.6 показывает примеры мостовидных конструкций с имплантатами.
Фиг.7 показывает пример сочетания различных моделей зубного ряда в системе автоматического проектирования.
Фиг.8 показывает пример соединения зубного протеза с неполным съемным каркасом.
Фиг.9 показывает примеры моделирования десневой части.
Фиг.10 показывает примеры крепления искусственных зубов в десневой части.
Фиг.11 показывает пример блок-схемы одного аспекта предложенного способа.
Осуществление изобретения
Ниже приведено описание со ссылками на соответствующие чертежи, которые иллюстрируют варианты осуществления изобретения.
На фиг.1 показан пример блок-схемы предложенного способа моделирования средствами автоматизированного проектирования и изготовления средствами автоматизированного производства зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы.
На этапе 101 выполняется трехмерное сканирование по меньшей мере части ротовой полости пациента.
На этапе 102 на основе полученных данных трехмерного сканирования выполняется виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза.
На этапе 103 создаются виртуальные зубы, представляющие искусственные зубы.
На этапе 104 для создания ряда виртуальных зубов выполняется виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов.
На этапе 105 моделируемые виртуальные зубы изготавливаются из первого материала.
На этапе 106 десневая часть изготавливается из второго материала.
На этапе 107 средствами автоматического производства изготавливается по меньшей мере часть зубного протеза.
На фиг.2 показаны примеры изготовленных зубных протезов.
На фиг.2а) приведены изображения зубного протеза 201, который представляет собой частичный зубной протез, или содержит его, или входит в его состав. Зубной протез 201 содержит каркас 206, а также десневую часть 203 и зубную часть, состоящую из искусственных акриловых зубов 205.
На верхнем изображении показан частичный зубной протез, расположенный рядом с моделью имеющихся зубов пациента. На этом изображении зубной протез виден снизу, то есть с обратной стороны, обращенной к небу.
На нижнем изображении показан частичный зубной протез, установленный на модели зубов пациента. На этом изображении зубной протез виден сверху, то есть с основной стороны, обращенной внутрь ротовой полости.
На фиг.2b) приведены изображения верхнего зубного протеза 201 и нижнего зубного протеза, оба протеза являются частичными. Частичные зубные протезы 201 содержат каркас 206 и десневую часть 203. На верхнем изображении также видна зубная часть, состоящая из искусственных зубов 205.
На верхнем изображении показаны частичные зубные протезы, установленные на моделях имеющихся зубов пациента. На этом изображении зубной протез виден сверху или спереди.
На нижнем изображении показаны частичные зубные протезы, расположенные рядом с моделями зубов пациента. На этом изображении зубные протезы видны снизу или с обратной стороны. Зубные протезы, показанные на нижнем изображении, не содержат искусственных зубов или виниров на каркасе.
На фиг.2с) приведены изображения зубного протеза 201, представляющего собой полный верхнечелюстной протез, то есть зубной протез для верхней челюсти. Зубной протез 201 содержит десневую часть 203 и зубную часть, состоящую из искусственных зубов 205, выполненных из акрилового материала.
На верхнем изображении показан частичный зубной протез, установленный на модель имеющихся зубов пациента. На этом изображении зубной протез виден сверху или спереди.
На нижнем изображении показан частичный зубной протез, расположенный рядом с моделью зубов пациента. На этом изображении зубной протез виден снизу или с обратной стороны.
Зубной протез 201, показанный на фиг.2с), представляет собой съемный зубной протез. Он не предполагает крепления во рту специальными крепежными средствами, чтобы у пациента была возможность снять протез в любой момент. Зубной протез 201, изображенный на фиг.2с), удерживается во рту за счет трения, присасывания, разреженности и т.п.
Зубные протезы 201, изображенные на фиг.2а) и 2b), могут сниматься пациентом, однако в ином случае данные зубные протезы могут прикрепляться к имеющимся зубам при помощи крепежных средств, но такую процедуру установки протеза надлежит проделывать только зубному врачу.
На фиг.2 приведены изображения различных зубных протезов, предоставленные компанией InteraDent Zahntechnik GmbH (центральный офис компании находится в немецком городе Любек).
На фиг.3 показаны примеры виртуального моделирования зубных протезов.
На фиг.3а) показан пример виртуального моделирования зубного протеза с балочной конструкцией для шинирования имплантатов.
Виртуальный зубной протез 301 содержит виртуальную зубную часть 304, состоящую из искусственных зубов 305, и виртуальную десневую часть 303. Внутри прозрачного виртуального зубного протеза 301 видна виртуальная балка 307 для шинирования имплантатов, над которой отмечены точки. Также видно несколько винтов 308 имплантатов, выступающих из-под зубного протеза 301. Внутри зубного протеза 301 также видна часть модели 302, полученной путем сканирования челюсти пациента.
Балка 307 для шинирования имплантатов с целью оптимального соответствия зубному протезу 301 и имплантатам 308 моделируется в программной среде средствами автоматического проектирования. Для проверки геометрических параметров зубного протеза 301, модели 302, полученной путем сканирования, балки 307 для шинирования имплантатов, винтов 308 имплантатов и т.д. могут выполняться виртуальные измерительные операции. Соединение балки 307 для шинирования имплантатов с имплантатами 308 может иметь форму цилиндрического продолжения, произвольную форму десневого профиля и т.д.
На фиг.3b) показан пример виртуального моделирования съемного зубного протеза.
Виртуально моделируемый зуб 305 в неполном съемном каркасе расположен на некотором расстоянии от имеющейся десны 316, при этом пространство 319 между зубом и имеющейся десной виртуально блокируется для предотвращения попадания в это пространство материала, из которого формируется зубной протез, при ношении пациентом изготовленного зубного протеза. Десневая часть 303 в результате ее моделирования предполагает крепление в ней зуба 305.
На фиг.4 показаны примеры различных балок для шинирования имплантатов.
На фиг.4а) приведен пример балки 407 для шинирования имплантатов, применяемой при установке полного зубного протеза (не показан). Зубной протез может являться съемным, то есть предполагает съемное крепление к балке 407 для шинирования имплантатов посредством крепежных устройств, например выполненных в виде зажимов (не показаны), которые могут пристегиваться к балке 407 для шинирования имплантатов и отстегиваться от нее.
Балка 407 для шинирования имплантатов содержит отверстия 411 под имплантаты.
На фиг.4b) приведен пример балки 407 для шинирования имплантатов, применяемой при установке полного зубного протеза (не показан). Зубной протез может являться съемным, то есть предполагает съемное крепление к балке 407 для шинирования имплантатов посредством крепежных устройств 409, выполненных в виде фиксаторов, имеющихся и на зубном протезе, и на балке 407 для шинирования имплантатов, причем фиксаторы 409 служат для пристегивания зубного протеза к балке 407 для шинирования имплантатов и отстегивания от нее.
Балка 407 для шинирования имплантатов содержит отверстия 411 под имплантаты.
На фиг.4с) приведен пример балки 407 для шинирования имплантатов, применяемой при установке полного зубного протеза (не показан). Зубной протез может являться несъемным, то есть он предполагает несъемное крепление к балке 407 для шинирования имплантатов на постоянной основе, например путем вклеивания части зубного протеза в отверстия 410 для фиксации, имеющиеся в балке 407 для шинирования имплантатов, что может обеспечиваться применением в зубном протезе акриловых материалов, при этом податливые акриловые части проходят в отверстия 410 для фиксации балки 407 для шинирования имплантатов и тем самым зубной протез прикрепляется к балке 407 для шинирования имплантатов.
Балка 407 для шинирования имплантатов содержит отверстия 411 под имплантаты.
На фиг.5 показаны примеры различных видов крепления.
На фиг.5а) показано крепежное устройство в виде фиксатора 509. Фиксатор 509 может содержать штыревую часть, например на балке для шинирования имплантатов, и гнездовую часть, например на зубном протезе, или наоборот, причем штыревая и гнездовая части могут образовывать нажимной разъем.
На фиг.5b) показано крепежное устройство в виде шарового фиксатора 509.
На фиг.5с) показано крепежное устройство в виде отверстия 510 для фиксации.
Крепежное устройство также может быть скользящего типа. Могут использоваться любые виды крепежных устройств из библиотеки системы автоматизированного проектирования.
При моделировании зубного протеза и имплантата на любом участке балки для шинирования имплантатов могут устанавливаться любые крепежные устройства, которые затем могут поворачиваться и преобразовываться для тонкой регулировки положения и наклона.
На фиг.6 показаны примеры мостовидных конструкций с имплантатами.
На фиг.6а) показан пример мостовидной конструкции 607 с имплантатами, на которой может крепиться полный зубной протез. На стороне, противоположной по отношению к месту крепления зубного протеза, на мостовидной конструкции 607 с имплантатами имеются выступы 612 от отверстий под имплантаты (не показаны).
На фиг.6b) показан пример мостовидной конструкции 607 с имплантатами, содержащей стержни 613, каждый из которых предназначен для насаживания на него искусственного зуба, имеющего отверстие, или для винирования керамическими или композиционными материалами, имитирующими эмаль зуба. В этом случае зубной протез будет содержать искусственные зубы, зафиксированные на стержнях, или винированные зубы, имитирующие натуральные. На стороне, противоположной по отношению к стержням 613, на мостовидной конструкции 607 с имплантатами имеются выступы 612 от отверстий под имплантаты (не показаны). Исходный проект восковой модели балки для шинирования имплантатов может быть отсканирован для повторного моделирования балки для шинирования имплантатов из другого материала с целью создания цифрового файла, подходящего для копировального фрезерования. Для достижения оптимальных результатов копировального фрезерования в цифровую модель могут быть внесены соответствующие изменения.
На фиг.7 показан пример сочетания различных моделей зубного ряда в системе автоматического проектирования.
Применение вариантов осуществления настоящего изобретения позволяет проектировать все стоматологические протезы за одну сессию моделирования, в результате чего увеличивается эффективность результатов и улучшается клинический эффект.
На фиг.7 показан стандартный мост 714, полные коронки 715, внешне имитирующие настоящий зуб, мостовидная конструкция 707 с имплантатами 708. Зубной протез также предполагает моделирование при помощи средств автоматического проектирования, изготовление и установку на мост 707 с имплантатами и, например, на стандартный мост. В ином случае на стандартный мост могут устанавливаться виниры, например фарфоровые, чтобы придать ему естественный вид, соответствующий настоящим зубам.
На фиг.8 показан пример соединения зубного протеза с неполным съемным каркасом.
На фиг.8а) показан неполный съемный каркас 806 с отверстиями и решеткой 817 для фиксации без присоединенных искусственных зубов и десневой части.
На фиг.8b) показано поперечное сечение зубного протеза с неполным съемным каркасом, например, изображенного на фиг.2а) и 2b). Неполный съемный каркас 806 встроен в десневую часть 803, которая находится как сверху, так и снизу от него. Искусственный зуб 805 находится в десневой части 803, которая опирается на имеющуюся настоящую десну 816 пациента.
Если десневая часть 803 заливается жидким силиконом, он может затечь в отверстия решетки 817 для фиксации в каркасе 806. Но если десневая часть 803 напечатана, жидкий силикон, который мог бы затечь в отверстия решетки 817 для фиксации, отсутствует. Перед соединением каркаса 806 и десневой части 803 последнюю можно разделить по линии 818 разъема на два или более фрагментов и затем собирать их вокруг каркаса 806. Линия или линии 818 разъема могут проходить в других местах десневой части 803, например они могут быть вертикальными, а не горизонтальными и т.п. В ином случае или дополнительно, каркас 806 с решеткой 817 для фиксации может разделяться на два или более фрагментов.
На фиг.9 показаны примеры моделирования десневой части.
На фиг.9а) показаны точки 920, нанесенные на зубы 905 и обозначающие предположительное окончание десневой части 903. Могут быть заданы первое обозначенное стрелками смещение 921 десневой части 903 относительно имеющейся десны 916 и второе обозначенное стрелками смещение 922 десневой части 903 относительно зубов 905. Путем формирования кривых линий может быть выполнено плавное сопряжение 923 участков первого смещения 921 от имеющейся десны 916 и второго смещения 922 от зубов.
На фиг.9b) показан пример обозначенного стрелками смещения 922 десневой части 903, располагаемой вокруг виртуальных зубов 905. В результате смещения десневой части 903, располагаемой вокруг виртуальных зубов 905 и, в конечном итоге, вокруг изготовленных зубов, она приобретает естественный внешний вид и становится похожей на настоящую десну.
На фиг.10 показаны примеры крепления искусственных зубов в десневой части.
На фиг.10а) показан пример, на котором в десневой части 1003 моделируются и физически формируются отверстия 1024 под изготовленные зубы. На фиг.10а) показаны 14 отверстий 1024, при этом зубной протез рассчитан на вставку 14 искусственных зубов, которые могут представлять собой все зубы нижней или верхней челюсти пациента. Таким образом, зубной протез может являться полным зубным протезом для верхней или нижней челюсти. Если зубной протез является неполным, а частичным, в десневой части 1003 может быть выполнено меньшее количество отверстий 1024.
На фиг.10b) показан пример, в котором отверстие 1024 в десневой части содержит поднутрения 1025 для вставки в отверстие 1024 искусственного зуба 1006 по прессовой посадке.
На фиг.10с) показан пример, в котором искусственный зуб 1005 удерживается в отверстии 1024 крепежным средством в виде винта 1026, вкручиваемого в дно отверстия 1024. Отверстие 1027 под винт выполняется в дне отверстия 1024, а отверстие 1028 под винт выполняется в дне искусственного зуба 1005.
На фиг.10d) показан пример, в котором искусственный зуб 1005 удерживается в отверстии 1024 крепежными средствами в виде фиксаторов 1029, 1030 сферической формы. Часть фиксатора в отверстии 1024 может называться фиксатором 1029 в отверстии, а часть фиксатора в искусственном зубе 1005 может называться фиксатором 1030 в зубе. Фиксатор 1029 в отверстии и фиксатор 1030 в зубе подходят друг к другу и удерживают зуб 1005 в отверстии 1024 в десневой части.
Каждый искусственный зуб может удерживаться одним или несколькими фиксаторами, например двумя, тремя, четырьмя или пятью.
Фиксатор 1030 в зубе может вдавливаться и при этом выравниваться с плоскостью поверхности зуба, с которым он соединен, например под воздействием давления, оказываемого на фиксатор 1030 машиной или зубным техником, скажем под нажимом при вставке искусственного зуба 1005 в отверстие 1024 в десневой части. После вдавливания искусственного зуба 1005 в отверстие 1024 фиксатор 1030 в зубе выдавливается и возвращается в исходное положение, заполняя пространство в боковой стенке отверстия 1024, являющееся ответной частью соответствующего фиксатора 1029 в отверстии.
На фиг.10е) показан пример, в котором искусственный зуб 1005 удерживается в отверстии 1024 в десневой части при помощи фиксаторов 1029, 1030 сферической формы. Часть фиксатора в отверстии 1024 может называться фиксатором 1029 в отверстии, а часть фиксатора в искусственном зубе 1005 может называться фиксатором 1030 в зубе. Фиксатор 1029 в отверстии и фиксатор 1030 в зубе подходят друг к другу и обеспечивают фиксацию зуба 1005 в отверстии 1024 в десневой части.
Каждый искусственный зуб может удерживаться одним или несколькими фиксаторами, например двумя, тремя, четырьмя или пятью.
Фиксатор 1029 в отверстии может вдавливаться и при этом выравниваться с плоскостью поверхности стенки отверстия 1024, с которым он соединен, например под воздействием давления, оказываемого на фиксатор 1029 машиной или зубным техником, скажем под нажимом при вставке искусственного зуба 1005 в отверстие 1024 в десневой части. После вдавливания искусственного зуба 1005 в отверстие 1024 фиксатор 1029 в отверстии выдавливается и возвращается в исходное положение, заполняя пространство в боковой стенке зуба 1005, являющееся ответной частью соответствующего фиксатора 1030 в зубе.
На фиг.10f) показан пример, в котором искусственный зуб 1005 удерживается в десневой части при помощи канала 1031, формируемого в области искусственных зубов и располагаемого в отверстии 1024 в десневой части, и размещаемого в этом канале стержня 1032, выходящего из отверстия 1024 десневой части 1003 и предназначенного для удержания искусственных зубов 1005 в десневой части 1003. Отверстие 1024 в десневой части может содержать отверстия 1033 в своих боковых стенках, предназначенные для точной стыковки стержня 1032 с отверстием 1024.
В ином случае и/или дополнительно искусственные зубы могут удерживаться, например, в отверстиях, в десневой части посредством клея, цемента, клейкой ленты, а также при использовании пустот или разреженного пространства, формирующихся под воздействием влажной среды во рту пациента, и т.п.
На фиг.11 показан пример блок-схемы предложенного способа моделирования автоматическими средствами проектирования и изготовления автоматическими средствами производства зубного протеза, содержащего десневую часть и искусственные зубы.
На этапе 101 выполняется трехмерное сканирование по меньшей мере части ротовой полости пациента.
На этапе 102 на основе полученных данных трехмерного сканирования выполняется виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза.
На этапе 103 создаются виртуальные зубы, представляющие искусственные зубы.
На этапе 104 для создания ряда виртуальных зубов выполняется виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов.
На этапе 105 выполняется виртуальное моделирование крепления искусственных зубов в десневой части для удерживания и фиксации искусственных зубов в десневой части.
На этапе 106 моделируемые виртуальные зубы изготавливаются из первого материала.
На этапе 107 десневая часть изготавливается из второго материала. Средствами автоматического производства изготавливается по меньшей мере часть зубного протеза.
Несмотря на то, что приведены подробные описания и чертежи некоторых вариантов осуществления изобретения, настоящее изобретение не ограничивается некоторыми описанными и подробно изображенными вариантами его осуществления, настоящее изобретение может также быть осуществлено в других вариантах в рамках объекта изобретения, определенного в нижеприведенной формуле изобретения. В частности, подразумевается, что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и могут быть внесены структурные и функциональные изменения без выхода за рамки настоящего изобретения.
В формуле изобретения приведен перечень нескольких средств, причем некоторые из этих средств могут быть осуществлены одним и тем же аппаратным блоком. Сам факт того, что некоторые действия перечислены в различных взаимозависимых пунктах формулы или описаны в различных вариантах осуществления, не указывает на то, что сочетание этих действий не может быть полезным.
Следует отметить, что парадигмы слов «включает», «включающий», «содержит», «содержащий», используемые в данном описании, указывают на наличие заявленных признаков, целочисленных значений, этапов или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или нескольких других признаков, целочисленных значений, этапов, компонентов или их групп.
Признаки вышеописанного способа в дальнейшем могут быть применены в программных средствах и могут распространяться на систему обработки данных или иное обрабатывающее средство, запущенное выполнением инструкций, отрабатываемых компьютером. В качестве инструкций могут выступать средства программных кодов, загруженные в память, например ОЗУ, с носителя информации или с другого компьютера, подключенного к вычислительной сети. В ином случае описанные признаки могут быть применены аппаратно подключенной схемой без использования программных средств или в сочетании с программными средствами.
1. Способ моделирования и изготовления зубного протеза для пациента, причем зубной протез содержит десневую часть и искусственные зубы, включающий следующие этапы:
- получение данных трехмерного сканирования, представляющих по меньшей мере часть ротовой полости пациента;
- виртуальное моделирование по меньшей мере части зубного протеза с использованием данных трехмерного сканирования;
- создание виртуальных зубов, представляющих искусственные зубы;
- виртуальное моделирование по меньшей мере одного из виртуальных зубов для получения ряда виртуальных моделируемых зубов;
- изготовление виртуальных моделируемых зубов из первого материала;
- изготовление десневой части из второго материала;
- изготовление по меньшей мере части зубного протеза средствами автоматизированного производства; и
- сканирование примерочного образца зубного протеза после проверки его конфигурации во рту пациента и возможной корректировки, а также автоматическое распознавание изменений по полученным данным сканирования примерочного образца после корректировки и модифицирование проекта зубного протеза на основе полученных данных.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает виртуальное моделирование механизма крепления искусственных зубов в десневой части.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает моделирование и формирование отверстий в десневой части для вставки изготовленных зубов.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что крепление искусственных зубов в десневой части обеспечивают при помощи фиксаторов.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает автоматическое шлифование или фрезерование физических заготовок зубов по моделируемым виртуальным зубам на станке с ЧПУ.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает создание виртуальных зубов такого размера, при котором в процессе изготовления моделируемых виртуальных зубов из соответствующих физических заготовок зубов производится только удаление материала и не производится его добавление.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает использование смещения, формирования кривых линий и плавного сопряжения для моделирования десневой части зубного протеза относительно существующей десны пациента и виртуальных зубов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает нанесение на десневую часть текстуры из тонировочного воска.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что виртуальные зубы представляют собой составной зубной ряд, содержащий некоторое количество зубов, отстоящих друг от друга и образующих высокофункциональную и эстетичную композицию, причем способ включает совместное изменение одного или нескольких параметров зубов в составленном зубном ряду.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает моделирование зубного протеза и зубных имплантатов и/или балочных конструкций с имплантатами или моста для обеспечения их соответствия друг другу.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зубной протез может прикрепляться к неполному съемному каркасу, причем способ включает совместное моделирование неполного съемного каркаса и зубного протеза, содержащего изготовленные зубы и десневую часть.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после проверки и возможной корректировки примерочного образца зубного протеза во рту пациента десневую часть моделируют на основе скорректированного примерочного образца зубного протеза и печатают из твердого материала.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает расположение виртуальной плоскости выравнивания по вертикали относительно виртуальной верхней челюсти и виртуальной нижней челюсти.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает автоматическое перемещение виртуальной плоскости выравнивания относительно траектории перемещения виртуальных зубов в зубном протезе в процессе моделирования виртуальных зубов.
