CN1889897A - 用于制造和插入齿桥结构的装置和系统 - Google Patents

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Abstract

一种系统包括：计算机设备(7)，被设计用于接收并在屏幕上显示从识别设备(6)传送并基于颚骨结构探测的第一信息(12)。能被输入计算机设备的修改信息显示了应用在具有牙齿和牙质的颚骨结构的可视齿桥结构。也显示了植入物的取向。计算机设备基于第一信息和修改信息生成CAD文件。文件被接收至立体平版印刷机中，所述立体平版印刷机发出第二信息，所述第二信息可在设备(9)中被处理，用来制造具有相关的用于套管的通孔，所述套管用于确定植入物的凹入位置和方向。工作模型(16)在物理模板的帮助下被制造，所述物理模板还被用于在颚骨结构中的孔构造。本发明还涉及利用立体印刷术以及通过来自计算机设备的信息制造的模板的装置。通过本发明，将齿桥在病人上安装可以更低的成本、更少的时间和相同的精度被增加。

Description

用于制造和插入齿桥结构的装置和系统
技术领域
本发明尤其涉及一种通过由属于两个或者更多个不同方的设备而有效的多个连续的功能步骤在实际的颚骨结构中制造和插入实际的齿桥的系统。所述设备包括：识别设备、计算机设备、立体平版印刷(stereolithography)设备、用于制造物理模板的设备、用于制造与咬合架(articulator)协作的工作模型的设备、用于制造用于齿桥结构的设备和用于将齿桥结构安装在颚骨结构内的植入物上的插入设备。此处，例如颚骨结构可以涉及上颚或者下颚的结构。本发明也涉及通过立体平版印刷术以及来自计算机设备的信息制造模板(template)的装置，并在一方面用于制造可以应用到颚骨结构内的植入物上的齿桥结构，另一方面，用于引导例如钻孔机的孔形成装置，用于形成用于植入物的孔。
讨论中的系统的类型已经是公知的，尤其可以参考本申请人所申请的瑞士专利SE 0004884-3。
背景技术
已经公知的是，一方面使用模板用于在颚骨结构中形成孔，另一方面用于制造齿桥。此处可以参照用于牙科领域的过程和原理上基于相当的人工技巧的装置。可以参照参考文件SE 0004885-0，SE0004886-8，SE0104431-2，SE0104432-0，SE0203898-2，SE0203899-0和SE0203900-6。
例如从时间和成本的角度看，对迄今被采用的所述工序和装置/辅助设备的改进是明显需要的。因此，例如模板的制造能被减少30-50％，此外立体平版印刷机中使用的时间能被减少。尽管从时间和成本的角度来看是减少了，但是被制造的产品/齿桥必须保持高精度，同样紧固功能也必须保持，它必须保持ca.0.1-0.2mm的公差。从操作角度看，所述系统和装置也必须是非危险(non-critical)的，从而获得极好的制造和插入结果。此外，一些消耗时间的和增加成本的操作必须除去，例如在与颚骨成正确的关系替换假体或工作模型的误差源应该被移除。
发明内容
本发明目的尤其是要解决这些问题。
根据本发明，剩余的操作也必须以广泛证明和非危险技术为特征，所述技术可由已经在市场上操作的参与者处理和执行。从技术和金融方面看，参与者必须能以最佳的方式合作。参与者的数量必须能变化，并且功能必须能被分成测试、插入和处理技术，通过STL(立体平版印刷技术)和模型产品的制造，以及牙科技师的制造。对于一个或多个功能的支持和可能的制造，更高级别的参与者可被采用，所述参与者提供了用于牙科产品的完全自动化制造系统，例如PROCERA类型。
本发明还要解决这个问题。
尤其可被原则上当作本发明的所述系统特征的是：计算机设备被设计用来接收，并在屏幕上显示从识别设备传送并基于颚骨结构探测的第一信息。计算机设备安置有操作元件，通过所述操作元件，就可以视觉地输入一方面涉及应用在具有牙齿和牙质(dentine)的可视颚骨结构上的可视齿桥结构、另一方面涉及可视齿桥结构和可视颚骨结构中的植入物的方位的修改信息。此外，计算机设备被安置用来基于第一信息和修改信息生成CAD文件，并传送CAD文件至立体平版印刷机。后者立体平版印刷机被安置发出第二信息，所述第二信息可在用来制造物理模板的设备中被处理，所述物理模板具有被安置确定用于植入物的凹入位置和纵向方向的套管的相关通孔。物理模板一方面形成制造工作模型的基础，另一方面用作限定有套管并通过插入设备(钻头)位于实际颚骨结构的孔形成物中的模板。
识别设备和计算机设备可分配给第一参与者，所述第一参与者包括治疗病人的参与者，例如外科医生或牙医。立体平版印刷机可分配给第二参与者，模板、工作模型和实际齿桥结构的制造设备可分配给第三参与者，例如牙科技师。具有更高级别的设备的第四参与者也被涉及，所述第四参与者能保证提供信息和/或处理或制造所述功能或部分中的一个或更多个。立体平版印刷机可被所述的任何参与者获取。根据本发明所述系统的进一步的实施例可在涉及系统的所附从属权利要求中提出。
根据本发明的所述装置可认为特征在于模板和齿桥结构设有通孔，通孔设有套管，通过所述套管，植入物凹入程度和植入物中的方位可被确定。
在发明原理的另外的开发中，套管被设计具有特定的特征，用于能够实现凹入模板中的相关程度。在一个实施例中，套管通过牙科结合剂(dental cement)固定(anchor)。在优选的实施例中，模板被用来再生产或包含材料或部分，所述材料或部分与在颚骨上延伸的那些部分之上对应牙质或齿龈替换物，其中齿桥用来在颚骨中延伸。模板在所述机器中由非常低的收缩系数的塑料材料制成。进一步的说明性实施例可在涉及新颖装置的附加从属权利要求中提出。
通过上述提出的内容，完成固定设计后，设计文件可转换成CAD文件，并且SLA模型(快速原型(prototyping))可以以所谓的STL技术定制。模型的部分可模拟病人的上颚或下颚，而另外的部分模拟病人的假牙。此后，工作模型在牙齿实验室中被制造。模板在计算机中利用CAD设计，并且含有所有的数据信息，这意味着模板在STL技术的帮助下被定制。当模板物理外形被制造时，模板可配有用于引导钻头、植入物和定位销的套管。套管可用牙科结合剂粘结在位。
此后，模板被用作制造石膏工作模型的印模(impression)，它在相对颚/颚骨的牙科模型上在咬合标记(bite index)的帮助下，被安装在咬合架中。齿桥可以在获得的工作模型上被制造。与工作模型的制造相关联，模板还在颚骨中的植入物上和定位件周围形成齿龈替代物。
附图说明
现在将结合以下附图描述根据本发明的系统和装置的当前提出的实施例，其中，
图1以方框图形式显示了涉及的设备和参与者(parties)；
图2以侧视图合水平视图并与图1相关联放大显示了根据图1的功能链(function chain)的部分；
图3在垂直剖面中显示了模板中使用的套管的两个不同实施例；
图4在垂直剖面中显示了与植入物有关的套管以及用于套管和植入物的固定螺钉的应用；
图5从底面显示了其中植入物施以相关的、在植入物之间的牙质中水平延伸的固定管和固定销的上颚的模型；
图6显示了根据图5的模型的俯视图，以及
图7从侧面显示了在上颚骨中植入物和固定销的方位的透视图。
具体实施方式
通过修改被扫描的病人假体，模板可在计算机上使用CAD构建。这样，可以避免了在牙齿实验室中制造模板的问题，并且这是一个优点，因为模板是由丙烯酸(acrylic)或具有一定收缩趋势的塑料制成的，结果精度降低。根据本发明，模板在咬合标记的帮助下可被安装在咬合架中。这样，可以解决记录颚的咬合关系的问题。所述模板由外科医生使用，并且解决了在病人口中所设计的位置放置植入物的问题。所述模板具有用从在设计的植入物之间的侧面插入的固定销用于其的固定的装置(arrangement)。这样，所述模板在牙科技师在咬合架中制造的咬合标记的帮助下，被支撑在口中适当位置。这解决了在操作后获得齿桥和相对的颚之间正确咬合关系的问题。所述模板含有全部用于设计的数据，从而没有必要制造病人的颚的骨部分。这在立体平版印刷机中减少了制造时间和成本。以必须与骨部分成正确关系放置假体模型的形式的误差源被消除。
在图1中，第一参与者由标记1表示，第二参与者由标记2表示，第三参与者由标记3表示。第一参与者可以是向病人4试验和安装齿桥的外科医生、牙医等。第二参与者可以是立体平版印刷机的拥有者。第三参与者可以是牙科技师。图1还显示了由牙科产品的完全自动化制造系统所表示的第四参与者；在说明性实施例中，参与者5被指定为PROCERA。第一参与者获取识别设备6。此外，第一参与者获取计算机设备7。立体平版印刷机由标记8表示。牙科技师获取用于制造物理模板9的设备和用于制造与咬合架功能协作的工作模型的设备10。此外，牙科技师在设备11中制造最终的齿桥。
识别设备6本身可是已知的类型。这样，例如，参与者1能使用传统手段以尤其公知的方式制造印模(impression)。可选地，照相机、激光设备等可被使用。计算机设备7以本质上公知的方式具有计算机屏幕7a和操作元件7b，所述操作元件7b可包括键盘、声音通讯单元等。根据识别结果，病人4的相关颚/颚骨，在该情况下是上颚，可被指示。上颚结构由标记7c指示。另外，第一参与者可在屏幕上修改颚骨结构，并构建应用在颚骨上的牙冠结构。这种结构由标记7d指示。为了清楚的目的，上颚7c和完整的结构7d被显示为两个同时存在的表示。当然所述表示可以一次指示一个。在表示7d中，植入物的方位和它们的方向可由标记7e显示。计算机设备可用在市场上获得的传统的程序(CAD程序)和文件管理系统进行操作。立体平版印刷机在本质上可以是公知的类型，因此这里将不再详细描述。
扫描设备6向计算机设备提供表示被扫描的颚骨结构的第一信息12。这被输出至计算机设备。计算机设备依次生成图1中标记13表示的CAD文件。CAD文件被立体平版印刷机接收，所述立体平版印刷机设定用于传送到牙科技师9的物理模型的条件，尤其以应用套管(sleeve)。这个传送由标记14表示。物理模型由标记15显示。牙科技师使用模型15制造工作模型16，并且单元9和10之间的传送功能是由标记17指示。在由标记18表示的咬合架功能的结合下，发生工作模型的制造。用于咬合架功能的咬合标记可从病人4、计算机设备7和/或识别设备6处传送。所述传送由标记19、20和21表示。在咬合架功能的入口处，咬合标记传送由标记22表示。
实际齿桥23由参与者3在设备11中制造。物理模板15可从设备9传送至外科医生等。这个传送由标记24表示。参与者1还获取由标记1A表示的设备。这个设备可包括用于对病人4安装模板和齿桥的钻孔设备和插入设备。完成的齿桥可被传送至第一参与者，这已经由传送箭头26表示。在模板帮助下，病人颚骨中孔的形成，以及完成的齿桥的插入可以以公知方式实现，因此这里就不详细描述了。
根据图1，第四参与者5可提供支撑功能，或者所述功能的一个或多个制造步骤。这被显示在自动化系统包括适配单元27、28、29和30的图中。其它参与者的设备也可通过适配单元31、32、33、34、35、36、37和38被连接。传送可通过通常的通讯装置39，例如电信网络、因特网、计算机网络等实现。传送功能是由双向箭头表示的，这指示存在双向通讯。箭头由40表示。
在图2中，病人的上颚是由标记41指示，下颚是由标记42指示。在上颚中，参与者1已插入植入物43，齿桥被固定在植入物中。病人下颚中的一组牙齿由标记44指示，根据如上已经解释的，将被植入的齿桥与下颚的牙齿之间的咬合关系在咬合标记的帮助下而有效。参考数字45指示根据上述的模板。所述模板本身包括，用于套管47的凹入部46，所述凹入部46被用作用于形成孔48的引导件，其中植入物43将被螺纹连接或凹入。参考标记49指示在上颚内将被固定在植入物43上的完成的齿桥结构。所述上颚也从下面由参考数字50从示意地显示，以指示用于固定销51的方位，所述固定销颚结构中基本上在水平面中延伸。图3显示了套管52的第一实施例，所述套管也被用来引导形成植入孔48的钻孔机(drill)53。套管具有制动边52a，所述制动边(stop edge)52a可通过模板54上的制动表面54a与模板54配合。图3还显示了设有切口56a的套管56的第二实施例55。在该情况中的模板57具有内凹入部57a，套管上的搭接凸缘56b在套管在模板57内的其最终位置中时可以搭接。可提供咔哒(click)噪声功能。
图4显示了应用在颚骨和牙质59中的植入物60。所述植入物可与连接部分61协作，根据上述的套管62可接合在所述植入物之上。所述组件可用保持螺钉63保持在一起。套管62被安装在模板或用标记64指示的齿桥部分中。所述部分被以分解状态显示，以清楚显示。所述部分在箭头65方向上连接在一起。模板64中的通孔由标记64a显示。用于固定套管至模板的结合剂由标记52b示意显示。
物理模板的结构构造由标记66指示。与图4相比，在当前的情况中，植入物67被紧紧地旋入模板。用于固定的销钉由标记68显示。图6显示了从下面看根据图5的模板。固定销68设计具有手工致动部件，销钉可通过所述手工致动部件螺纹连接通过正被讨论的颚骨。附图显示了在植入物67之间延伸的固定销。
图7从侧面和透视地显示了应用到颚骨69的图5和6的模板。
本发明不限于通过示例描述的实施例，作为替代，本发明可在附加的专利权利要求和发明构思的范围内进行修改。

Claims (17)

1.一种通过属于两个或更多不同参与者的设备作用的多个连续功能步骤而在实际颚骨结构中制造和插入实际齿桥结构(23)的系统，所述设备包括识别设备(6)、计算机设备(7a，7b)、立体平版印刷设备(8)、制造物理模板(15)的设备、与咬合架(18)协作制造工作模型(16)的设备、制造齿桥结构的设备和用于将齿桥结构安装在颚骨结构中的植入物上的插入设备(25)，其中计算机设备被设计用于接收，并在屏幕上显示从识别设备传送并基于颚骨结构探测的第一信息，其中计算机设备安置有操作元件，通过所述操作元件，就可以视觉地输入一方面涉及应用在具有相关的牙齿和牙质(齿龈)的可视颚骨结构上的可视齿桥结构、另一方面涉及可视齿桥结构和可视颚骨结构中的植入物的方位的修改信息，其中计算机设备被安置用来基于第一信息和修改信息生成CAD文件(13)，并传送CAD文件至立体平版印刷机，其中立体平版印刷机被安置发出第二信息，所述第二信息可在用来制造物理模板的设备中被处理，所述物理模板具有安置以确定用于植入物的凹入位置和纵向方向的套管用的相关联的通孔，以及其中物理模板(15)一方面形成制造工作模型的基础，另一方面在孔形成中用作限定有套管并通过插入设备而在实际颚骨结构中有效作用的模板。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：识别设备和计算机设备(6，7a，7b)分配给第一参与者(1)，所述第一参与者包括治疗病人的参与者，例如外科医生，其中立体平版印刷机分配给第二参与者(2)，其中模板、工作模型和实际齿桥结构的制造设备分配给第三参与者(3)，例如牙科技师。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：分配给不同参与者的设备可被连接至属于第四参与者(5)的更高级别的设备，用于提供信息和/或处理或产生所述功能或部分的一个或更多个。
4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于：与咬合架(18)协作的用于制造工作模型(16)的设备被安置以从识别设备、计算机设备和/或更高级别设备接收咬合标记信息(22)。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的系统，其特征在于：计算机设备(7a，7b)和/或用于制造物理模板(15)的设备被安置以指示在用于例如固定销的固定部件的植入物之间的位置，所述固定部件延伸通过所述颚骨结构，用于在用于植入物的孔形成物内保持在病人(4)内或保持在病人(4)上。
6.一种模板装置，所述模板装置通过立体平版印刷设备(14)和通过来自计算机设备(7a，7b)的信息制造，并用于，在一方面制造可以应用到颚骨结构的植入物上的齿桥结构，另一方面用于引导孔形成装置(钻孔机)(25)，所述孔形成装置用于形成用于植入物(7e)的孔，其中模板(15)和齿桥结构(23)设有通孔，其中通孔设有套管，通过所述套管，植入物凹入程度和植入物中的方位可被确定。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述套管安置有第一部件(52a)，所述第一部件确定它们在模板中的凹入程度，以及在凹入位置中，与模板中对应的第二部件(54a)协作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：第一部件(52a)包括向外突出的凸缘，第二部件(54a)包括制动表面。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：套管安置有弹性部件(56b)，所述弹性部件确定它们在模板中的凹入程度，并被设计能够在套管的最终的位置中被搭接到内凹入部(57a)中。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：弹性部件(56b)安置以当各套管到达其在模板中的最终位置时发出咔哒的声音。
11.根据权利要求6-10中任一权利要求所述的装置，其特征在于：各套管(62)可通过结合剂(52b)固定或锁定。
12.根据权利要求6-11中任一权利要求所述的装置，其特征在于：第一套管(52)被安置用于引导钻孔机和植入物，或确定钻孔机将在各植入物中操作的方向，第二套管(51)用于被设计以水平延伸通过颚骨的固定部件或销钉。
13.根据权利要求6-12中任一权利要求所述的装置，其特征在于：所述模板(15)被安置用于再生产或包含材料或部分，所述材料或部分与在颚骨之上延伸的那些部分之上对应牙质或齿龈替换物，其中齿桥用来在颚骨中延伸。
14.根据权利要求6-13中任一权利要求所述的装置，其特征在于：所述模板是由低蠕变系数的塑料材料制造。
15.根据权利要求6-14中任一权利要求所述的装置，其特征在于：所述模板具有精确地或清楚地在颚骨(58，59)上固定模板位置的构造，以允许用于植入物的孔形成物，所述孔形成物非常精确地匹配被制造的齿桥(23)中的孔形成物，所述精度可以是0.1-0.2mm。
16.根据权利要求6-15中任一权利要求所述的装置，其特征在于：最终的齿桥(23)被设计用来在增加到模板和齿桥的咬合标记的辅助下在相对的颚骨中与牙齿(44)配合。
17.根据权利要求13-16中任一权利要求所述的装置，其特征在于：与牙质或者齿龈替换物对应的模板的所述材料或部分被设计以在立体平版印刷机(8)中与工作模型在和骨部分正确关系中被替换的情况相比尤其是减小模板制造时间30-50％。
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