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Title:
METHOD FOR THE VIRTUAL PROCESSING OF A DENTAL MODEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/131909
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the virtual post-processing of a first virtual three-dimensional dental model (14) of a dental prosthesis (28), said model having been created during the planning of the prosthesis (28). The first virtual dental model (14) is processed virtually after the planning stage in an additional method step (18, 31) by adapting at least one three-dimensional aesthetic surface structure (17) already in existence to the first dental model (14) by means of a virtual tool (10) with the aid of a computer (4) and a display device (6) and by subsequently inserting said structure into the first dental model (14). The aesthetic surface structure (17) has a predetermined form, size and/or a predetermined impression depth (41) and a tooth surface (19) of the dental model (14) is at least partially replaced by the adapted aesthetic surface structure (15, 17).

Inventors:
HAUTH STEFFEN (DE)
SCHNEIDER SASCHA (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/054056
Publication Date:
September 04, 2014
Filing Date:
March 03, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SIRONA DENTAL SYSTEMS GMBH (DE)
International Classes:
A61C13/00; A61C5/77
Domestic Patent References:
WO2012080380A12012-06-21
Foreign References:
EP1614397A12006-01-11
DE102004038136A12006-02-16
DE102006021640B32007-10-11
Other References:
FUNKTIONELLE FRONTZAHN-ÄSTHETIK, 1990, pages 102 - 108
Attorney, Agent or Firm:
SOMMER, PETER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zur virtuellen Nachbearbeitung eines bei der Planung eines Zahnersatzteils (28) erzeugten ersten virtuellen dreidimensionalen Zahnmodells (14) dieses Zahnersatzteils (28), dadurch gekennzeichnet, dass das erste virtuelle Zahnmodell (14) nach der Planung in einem weiteren Verfahrensschritt (18, 31) virtuell be¬ arbeitet wird, indem mindestens eine bereits vorhande¬ ne dreidimensionale ästhetische Oberflächenstruktur (17) mittels eines virtuellen Werkzeugs (10) unter Verwendung eines Computers (4) und einer Anzeigevorrichtung (6) an das erste Zahnmodell (14) angepasst wird und anschließend in das erste Zahnmodell (14) eingefügt wird, wobei die ästhetische Oberflächen¬ struktur (17) eine vorgegebene Form, Größe und/oder eine vorgegebene Einprägungst iefe (41) aufweist, wobei eine Zahnoberfläche (19) des Zahnmodells (14) zumin¬ dest teilweise durch die angepasste ästhetische Ober¬ flächenstruktur (15, 17) ersetzt wird, wobei die vir¬ tuelle Bearbeitung der anzupassenden ästhetischen 0- berflächenstruktur (17) dadurch erfolgt, dass ein bestimmter ausgewählter Parameter (41) der ästhetischen Oberflächenstruktur zwischen einem ersten Wert und einen zweiten Wert dieses ausgewählten Parameters (41) variiert wird, indem das virtuelle Werkzeug (10, 20) zwischen einer ersten Endstellung (21) und einer zweiten Endstellung (22) verstellt wird, wobei die Parame¬ ter der ästhetischen Oberflächenstruktur (15, 17) eine Lage der Oberflächenstruktur relativ zum geplanten ersten Zahnmodell, eine Orientierung der ästhetischen Oberflächenstruktur relativ zum ersten Zahnmodell, die Form und die Größe der ästhetischen Oberflächenstruk- tur und/oder eine Einprägungstiefe (41) der ästheti¬ schen Oberflächenstruktur (17) relativ zu einer ursprünglichen glatten Oberfläche (40) des ursprünglichen ersten Zahnmodells (14) sind.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Werkzeug (10) in Form eines Schie¬ bereglers ausgeführt ist, wobei die mittels der Anzei¬ gevorrichtung (6) angezeigte ästhetische Oberflächenstruktur (17) bezüglich des ausgewählten Parameters (41) zwischen einer ausgewählten ersten Basis- Oberflächenstruktur (23) mit dem ersten Wert dieses Parameters und einer ausgewählten zweiten Basis- Oberflächenstruktur (24) mit dem zweiten Wert dieses Parameters variiert wird, indem der Schieberegler (10, 20) zwischen der ersten Endstellung (21) und der zweiten Endstellung (22) virtuell verschoben wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ästhetische Oberflächenstruktur (17) ei¬ nes Musterzahns (30) aus einer Datenbank mit Muster¬ zähnen ausgewählt wird, die nach Größe, Alter, Abmes¬ sungen und/oder nach einer Zahnnummer bzw. Zahnart, wie Schneidezahn, Eckzahn, Prämolar, Molar, sortiert sind .

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die anzupassende ästhetische 0- berflächenstruktur (15, 17) von einem Durchschnittszahn übernommen wird, der unter Verwendung eines

Hauptachsenanalyseverfahrens und eines Optimierungs¬ verfahrens der kleinsten Quadrate ausgehend von einer Vielzahl vermessener natürlicher Zähne und/oder von Musterzähnen unter Anpassung an die Abmessungen und die Größe des ersten Zahnmodells erzeugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die anzupassende ästhetische 0- berflächenstruktur (15, 17) aus einer dreidimensionalen optischen Aufnahme (5) eines Rest zahnbereichs (11), eines Nachbarzahns (12, 13), eines kontralatera¬ len Zahns (13) und/oder eines Gegenzahns bezüglich des einzusetzenden Zahnersatzteils (28) ausgewählt wird, wobei die Auswahl der anzupassenden ästhetischen Oberflächenstruktur (17) einer bestimmten ästhetischen 0- berfläche, wie einer Labialfläche (15) bei Schneide¬ zähnen und/oder einer Bukkaifläche und einer Okklu- salfläche bei Backenzähnen, automatisch mittels des Computers (4) unter Verwendung von Mustererkennungsal¬ gorithmen oder manuell durch einen Benutzer mittels der Anzeigevorrichtung (6) erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Planung des Zahnersatz¬ teils (28) zusätzlich zum ersten Zahnmodell (14) mindestens ein zweites Zahnmodell eines kontralateralen Zahns (13) geplant wurde, wobei die an das erste Zahn¬ modell (14) angepasste Oberflächenstruktur (17) unter Verwendung eines Spiegelungsalgorithmus (18) in das zweite Zahnmodell des kontralateralen Zahns (13) ein¬ gefügt wird, wobei das Einfügen der gespiegelten Oberflächenstruktur in das zweite Zahnmodell erst nach der Anpassung der Oberflächenstruktur an das erste Zahnmodell (14) oder simultan zur Anpassung der Oberflächenstruktur (17) an das erste Zahnmodell (14) erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die anzupassende ästhetische 0- berflächenstruktur (17) so gesteuert wird, dass die angepasste erzeugte ästhetische Oberflächenstruktur eine Überkonturierung mit einer im Vergleich zu einem natürlichen Zahn höheren Einprägungstiefe (41) relativ zu einer glatten Oberfläche (40) des unbearbeiteten ersten Zahnmodells (14) aufweist, so dass durch einen Polierungsschritt des Zahnersatzteils nach der Her¬ stellung mittels einer CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine (25) Material vom hergestellten Zahnersatzteil abge¬ tragen wird und dadurch die hergestellte ästhetische Oberflächenstruktur (17) im Hinblick auf die Einprä- gungstiefe einer Oberflächenstruktur eines natürlichen Zahns aus einer dreidimensionalen optischen Aufnahme eines Rest zahnbereichs (11), eines Nachbarzahns (12, 13), eines kontralateralen Zahns (13) und/oder eines Gegenzahns bezüglich des einzusetzenden Zahnersatzteils (28) entspricht.

Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das geplante Zahnersatzteil (28) mit der angepassten ästhetischen Oberflächenstruktur (17) mittels einer CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine (25) aus einem Rohling (29) herausgearbeitet wird.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur virtuellen Bearbeitung eines Zahnmodells

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur virtuellen Nachbe- arbeitung eines bei der Planung eines Zahnersatzteils er ¬ zeugten ersten virtuellen dreidimensionalen Zahnmodells dieses Zahnersatzteils.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind mehrere Verfahren zur Bear- beitung eines dreidimensionalen Zahnmodells mittels eines virtuellen Werkzeugs bekannt. Das Zahnmodell wird im ersten Schritt mittels eines Computers automatisch unter der Be ¬ rücksichtigung der Nachbarzähne, der gegenüberliegenden Antagonisten und anderer Faktoren geplant. Anschließend wird nach dem geplanten Zahnmodell das Zahnersatzteil mittels einer CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine aus einem Rohling her ¬ ausgeschliffen. Anschließend werden durch den Zahnarzt oder einen Zahntechniker in einem Nachbearbeitungsschritt mit ¬ tels eines Bearbeitungsinstruments feine Oberflächenstruk- turen in sichtbare ästhetische Oberflächen des Zahnersatzteils eingeritzt beziehungsweise hineingeschliffen.

Das Fachbuch „Funktionelle Frontzahn-Ästhetik", Ralf Su- ckert, 1990 auf den Seiten 102 bis 108 beschreibt das manu ¬ elle Einfügen von ästhetischen Oberflächenstrukturen an ei- nem hergestellten Zahnersatzteil unter Verwendung unterschiedlicher Schleifkörper zur Oberflächenbearbeitung.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass das Ein ¬ fügen von ästhetischen Oberflächenstrukturen auf eine aufwendige Art und Weise manuell durch einen Zahnarzt oder Zahntechniker erfolgt. Dieser manuelle Nachbearbeitungs ¬ schritt erfordert ein hohes Maß an Erfahrung und Begabung bei der Nachahmung natürlicher Oberflächenstrukturen, um einen ästhetischen Eindruck eines natürlichen Zahns zu erreichen .

DE 102004038136 AI offenbart ein Verfahren zur Konstruktion einer ästhetischen Oberfläche eines Zahnersatzteils, wobei dreidimensionale Daten dieser Zahnoberfläche eines bereits gespeicherten Zahns zumindest als Teil der Oberfläche des herzustellenden Zahnersatzteils verwendet werden, wobei die Zahnoberfläche in ihrer Ausdehnung bestimmt wird und im Be- reich einer Präparationssteile angeordnet wird. Die Größe der Zahnoberfläche kann auch verändert werden, so dass eine Anpassung an die Nachbarzähne ermöglicht wird.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine be ¬ reits vorhandene Zahnoberfläche aus einer Datenbank an das herzustellende Zahnersatzteil in ihrer Größe angepasst wird. Eine individuelle Anpassung der Zahnoberfläche durch einen Benutzer ist nach diesem Verfahren nicht möglich.

DE 102006021640 B3 offenbart einen Rohling mit einer vorge ¬ fertigten ästhetisch relevanten Teilendfläche einer Zahn- Oberfläche, wobei ein geplantes 3D-Modell des Zahnersatz ¬ teils aus diesem Rohling derart herausgearbeitet wird, dass die vorgefertigte Teilendfläche des Rohlings zumindest in einem zentralen Bereich unbearbeitet bleibt, so dass das fertige Zahnersatz bereits eine vorgefertigte Teilfläche aufweist .

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine große Anzahl von Rohlingen mit verschiedenen vorgefertigten Teilendflächen bereitgestellt werden muss, um eine Herstel ¬ lung unterschiedlich geformter Zahnersatzteile im Dentalla- bor oder in der Zahnpraxis zu ermöglichen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils bereit ¬ zustellen, das eine zeitsparende, einfache und fehlerfreie Herstellung von Zahnersatzteilen mit ästhetischen Oberflä- chenstrukturen ermöglicht.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur virtuellen Nachbearbeitung eines bei der Planung eines Zahnersatzteils er ¬ zeugten ersten virtuellen dreidimensionalen Zahnmodells dieses Zahnersatzteils. Das erste virtuelle Zahnmodell wird nach der Planung in einem weiteren Verfahrensschritt virtuell bearbeitet, indem mindestens eine bereits vorhandene dreidimensionale ästhetische Oberflächenstruktur mittels eines virtuellen Werkzeugs unter Verwendung eines Computers und einer Anzeigevorrichtung an das erste Zahnmodell ange- passt wird und anschließend in das erste Zahnmodell einge ¬ fügt wird. Die ästhetische Oberflächenstruktur weist eine vorgegebene Form, Größe und/oder eine vorgegebene Einprä- gungstiefe auf. Eine Zahnoberfläche des Zahnmodells wird durch nach der Anpassung zumindest teilweise durch die an- gepasste ästhetische Oberflächenstruktur ersetzt. Die vir ¬ tuelle Bearbeitung der anzupassenden ästhetischen Oberflächenstruktur erfolgt dadurch, dass ein bestimmter ausgewählter Parameter der ästhetischen Oberflächenstruktur zwi- sehen einem ersten Wert und einen zweiten Wert dieses ausgewählten Parameters variiert wird, indem das virtuelle Werkzeug zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verstellt wird, wobei die Parameter der ästhetischen Oberflächenstruktur eine Lage der Oberflächen- struktur relativ zum geplanten ersten Zahnmodell, eine Orientierung der ästhetischen Oberflächenstruktur relativ zum ersten Zahnmodell, die Form und die Größe der ästhetischen Oberflächenstruktur und/oder eine Einprägungstiefe der ästhetischen Oberflächenstruktur relativ zu einer ursprünglichen glatten Oberfläche des ursprünglichen ersten Zahnmodells sind. Das vorliegende Verfahren erfolgt erst nach einer Planung eines Zahnersatzteils in einem Nachbearbeitungsschritt, wo ¬ bei ästhetische Oberflächenstrukturen eingefügt werden.

Das zu planende Zahnersatzteil kann ein Teil eines Zahns, wie eine Teilkrone, ein Onlay, ein Inlay oder ein Veneer oder ein ganzer Zahn, wie eine Vollkrone, oder mehrere mit ¬ einander verbundene oder getrennt voneinander angeordnete Zähne eines Kieferbogens sein. Das erste Zahnmodell kann ein Teil des Zahnersatzteils oder der gesamte Zahnersatz sein. Zur Nachbearbeitung des ersten Zahnmodells kann die- ses vom restlichen Modell des Zahnersatzes oder von einer dreidimensionalen Aufnahme der umgebenden Zahnstrukturen, wie der Nachbarzähne oder eines Restzahns, visuell abge ¬ trennt werden, indem die umgebenden Zahnstrukturen der Aufnahme visuell ausgeblendet werden. Die Anwendung des virtuellen Werkzeugs erfolgt manuell mit ¬ tels des Computers und der daran angeschlossenen Eingabe ¬ mittel, wie einer Maus oder einer Tastatur, wobei das erste Zahnmodell und die anzupassende ästhetische Oberflächen ¬ struktur visuell mittels der Anzeigevorrichtung, wie einem Monitor, dargestellt werden. Die ausgewählte ästhetische Oberflächenstruktur wird also an die Abmessungen des ersten Zahnmodells angepasst und anschließend in dieses eingefügt, so dass das Ergebnis des Verfahrens ein Zahnmodell mit äs ¬ thetischen Oberflächenstrukturen ist. Die Anwendung des virtuellen Werkzeugs führt also zu einer Anpassung der ästhetischen Oberflächenstruktur, die mittels bestimmter Algorithmen erfolgen kann, wobei bei Veränderung eines Oberflächenpunktes des virtuellen Zahnmodells die Winkelverhältnisse und die Längenverhältnisse zu den umge ¬ benden Oberflächenpunkten gleich bleiben. Damit bleiben die Form und die Abmessung der Oberflächenstruktur auch bei ei- ner Vergrößerung oder einer Verkleinerung erhalten. Die Anpassung kann auch in kleinen Schritten iterativ während der gesamten Dauer der Anwendung des virtuellen Werkzeugs erfolgen, so dass beim Einfügen der Oberflächenstruktur in das erste Zahnmodell ein gleichmäßiger Übergang zu den be- nachbarten Oberflächenpunkten des Zahnmodells gewährleistet wird .

Das virtuelle Werkzeug kann beispielsweise ein virtueller Schieberegler oder ein virtueller Drehregler sein, der eine Verstellung eines bestimmten Parameters, wie der Einprä- gungstiefe, zwischen zwei Endstellungen ermöglicht.

Die ästhetischen Oberflächenstrukturen können beispielsweise Fissuren, charakteristische Vertiefungen, horizontale patientenindividuelle Wachstumsrillen (sogenannte Perikyma- tien, Imbrikationslinien oder Ret ziusstreifen) , die im Querschliff des Zahns als konzentrische Kreise erscheinen, oder auch vertikale Rillen sein, die beispielsweise aus zwei sogenannten approximalen Randleisten des Zahns und einer Zentralleiste bestehen. Darüber hinaus können charakte ¬ ristische Oberflächenstrukturen auch unregelmäßige kleine Einkerbungen und Vertiefungen sein, die patientenindividuell verteilt und geformt sind. Die ästhetischen Oberflä ¬ chenstrukturen können auch so geformt sein, dass sie ein natürliches Lichtspiel auf der Zahnoberfläche durch Refle ¬ xionen und unregelmäßige Lichtbrechungen verursachen und dadurch ein ästhetischer optischer Eindruck eines natürlichen Zahns nachgeahmt wird. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die äs ¬ thetischen Oberflächenstrukturen bereits während der virtuellen Planung des Zahnmodells eingefügt werden, so dass ein Zahnersatzteil mittels einer CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine aus einem Rohling herausgeschliffen wird, das bereits ästhetische Oberflächenstrukturen an den sichtbaren ästhetischen Oberflächen, wie einer Labialfläche bei Schneidezähnen und einer Bukkaifläche bei Backenzähnen, aufweist. Da ¬ durch entfällt der manuelle Nachbearbeitungsschritt, bei dem die ästhetischen Oberflächenstrukturen manuell durch einen Zahntechniker eingebracht werden müssen.

Nach diesem Verfahren kann der Benutzer also mittels des virtuellen Werkzeugs die einzusetzende Oberflächenstruktur unmittelbar im Hinblick auf die ausgewählten Parameter, wie die Einprägungstiefe, beeinflussen. Bei der Veränderung der Einprägungstiefe können beispielsweise alle Vertiefungen in Relation zu der ursprünglichen glatten Oberfläche in gleichem Verhältnis vergrößert beziehungsweise verkleinert wer ¬ den, so dass der Benutzer, wie ein Zahnarzt oder ein Zahn- techniker, anhand einer graphischen Darstellung des ersten Zahnmodells mit der variierenden Oberflächenstruktur beurteilen kann, ob ein natürlicher ästhetischer Eindruck erreicht wird.

Vorteilhafterweise kann das virtuelle Werkzeug in Form ei- nes Schiebereglers ausgeführt sein, wobei die mittels der Anzeigevorrichtung angezeigte ästhetische Oberflächenstruktur bezüglich des ausgewählten Parameters zwischen einer ausgewählten ersten Basis-Oberflächenstruktur mit dem ersten Wert dieses Parameters und einer ausgewählten zweiten Basis-Oberflächenstruktur mit dem zweiten Wert dieses Parameters variiert wird, indem der Schieberegler zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung virtuell verschoben wird.

Dadurch kann der Benutzer mittels des Schiebereglers die Oberflächenstruktur im Hinblick auf den ausgewählten Para- meter anpassen. Der Benutzer kann also beispielsweise im ersten Schritt die Oberflächenstruktur im Hinblick auf die Größe und im zweiten Schritt im Hinblick auf die Einprä- gungstiefe anpassen.

Vorteilhafterweise kann die ästhetische Oberflächenstruktur eines Musterzahns aus einer Datenbank mit Musterzähnen aus ¬ gewählt werden, die nach Größe, Alter, Abmessungen und/oder nach einer Zahnnummer bzw. Zahnart, wie Schneidezahn, Eckzahn, Prämolar, Molar, sortiert sind.

Dadurch kann der Benutzer also aus der Datenbank entspre- chend abhängig von der Größe, der Zahnart beziehungsweise der Zahnnummer nach dem internationalen FDI-Zahnschema einen passenden Musterzahn aussuchen. Anschließend wird automatisch oder manuell eine Teilfläche dieses Musterzahns mit ästhetischen Oberflächenstrukturen ausgewählt, an das erste Zahnmodell angepasst und eingefügt.

Vorteilhafterweise kann die anzupassende ästhetische Ober ¬ flächenstruktur von einem Durchschnittszahn übernommen werden, der unter Verwendung eines Hauptachsenanalyseverfah- rens und eines Optimierungsverfahrens der kleinsten Quadra- te ausgehend von einer Vielzahl vermessener natürlicher

Zähne und/oder von Musterzähnen unter Anpassung an die Abmessungen und die Größe des ersten Zahnmodells erzeugt wird .

Dadurch wird also aus einer Vielzahl von aufgenommenen Zahnmodellen ein generischer Zahnmodelldatensatz eines bestimmten Zahntyps erzeugt, wobei Faktoren zumindest der Hauptkomponenten beispielsweise linear so variiert werden, dass festgelegte Optimierungskriterien durch Minimierung einer Fehlerfunktion, wie einer Fehlerfunktion der kleinsten Quadrate, erfüllt werden und dadurch die ausgewählte ästhetische Oberflächenstruktur an das erste Zahnmodell an- gepasst wird. Die Hauptkomponenten werden dabei durch das Hauptachsenanalyseverfahren ermittelt .

Vorteilhafterweise kann die anzupassende ästhetische Ober ¬ flächenstruktur aus einer dreidimensionalen optischen Auf- nähme eines Restzahnbereichs, eines Nachbarzahns , eines kontralateralen Zahns und/oder eines Gegenzahns bezüglich des einzusetzenden Zahnersatzteils ausgewählt werden, wobei die Auswahl der anzupassenden ästhetischen Oberflächenstruktur einer bestimmten ästhetischen Oberfläche, wie ei- ner Labialfläche bei Schneidezähnen und/oder einer Buk- kalfläche und einer Okklusalfläche bei Backenzähnen, auto ¬ matisch mittels des Computers unter Verwendung von Mustererkennungsalgorithmen oder manuell durch einen Benutzer mittels der Anzeigevorrichtung erfolgt. Dadurch erfolgt also vor der Planung eine dreidimensionale optische Vermessung der Zahnsituation, wobei insbesondere der Rest zahnbereich einer Präparation für das einzusetzende Zahnersatzteil, die Nachbarzähne, der kontralaterale Zahn und/oder der Gegenzahn beziehungsweise die Gegenzähne er- fasst werden. Als Ausgangspunkt für das vorliegende Verfah ¬ ren wird dann eine Teilfläche mit ästhetischen Oberflächenstrukturen eines dieser Zähne ausgewählt und anschließend an das erste Zahnmodell angepasst und eingefügt. Dadurch kann also insbesondere der ästhetische Eindruck des kontra- lateralen Zahns oder des Nachbarzahns nachgeahmt werden.

Vorteilhafterweise kann bei der Planung des Zahnersatzteils zusätzlich zum ersten Zahnmodell mindestens ein zweites Zahnmodell eines kontralateralen Zahns geplant worden sein, wobei die an das erste Zahnmodell angepasste Oberflächen ¬ struktur unter Verwendung eines Spiegelungsalgorithmus in das zweite Zahnmodell des kontralateralen Zahns eingefügt wird, wobei das Einfügen der gespiegelten Oberflächenstruktur in das zweite Zahnmodell erst nach der Anpassung der Oberflächenstruktur an das erste Zahnmodell oder simultan zur Anpassung der Oberflächenstruktur an das erste Zahnmodell erfolgt.

Dadurch wird das gleichzeitige Einfügen einer ästhetischen Oberflächenstruktur am kontralateralen Zahn erlaubt, so dass dadurch die Zeitdauer der Planung verkürzt wird.

Vorteilhafterweise kann die anzupassende ästhetische Ober ¬ flächenstruktur so gesteuert werden, dass die angepasste erzeugte ästhetische Oberflächenstruktur eine Überkonturie- rung mit einer im Vergleich zu einem natürlichen Zahn höheren Einprägungstiefe relativ zu einer glatten Oberfläche des unbearbeiteten ersten Zahnmodells aufweist, so dass durch einen Polierungsschritt des Zahnersatzteils nach der Herstellung mittels einer CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine Ma ¬ terial vom hergestellten Zahnersatzteil abgetragen wird und dadurch die hergestellte ästhetische Oberflächenstruktur im Hinblick auf die Einprägungstiefe einer Oberflächenstruktur eines natürlichen Zahns aus einer dreidimensionalen opti- sehen Aufnahme eines Restzahnbereichs, eines Nachbarzahns, eines kontralateralen Zahns und/oder eines Gegenzahns be ¬ züglich des einzusetzenden Zahnersatzteils entspricht.

Dadurch ist die Überkonturierung der ästhetischen Oberflächenstruktur so bemessen, dass nach dem Polierungsschritt die Einprägungstiefe natürlicher Zähne erreicht wird.

Vorteilhafterweise kann das geplante Zahnersatzteil mit der angepassten ästhetischen Oberflächenstruktur mittels einer CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine aus einem Rohling herausgear ¬ beitet werden.

Dadurch wird das fertige Zahnersatzteil mit ästhetischen Oberflächenstrukturen automatisch mittels der CAD/CAM- Bearbeitungsmaschine aus dem Rohling herausgearbeitet.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt, die

Fig. 1 eine Skizze zur Verdeutlichung des vorliegen- den Verfahrens, die

Fig. 2 eine Anwendung des virtuellen Werkzeugs auf eine ausgewählte Teilfläche eines Musterzahns; die

Fig. 3 eine Skizze zur Verdeutlichung der Einstellung der Einprägungstiefe in einer ersten Endstel ¬ lung des Schieberegler; die

Fig. 4 eine Skizze zur Verdeutlichung der Einstellung der Einprägungstiefe in einer zweiten Endstel ¬ lung des Schieberegler.

Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 zeigt eine Skizze zur Verdeutlichung des vorlie ¬ genden Verfahrens. In einem ersten Schritt wird die Zahnsi ¬ tuation, umfassend beispielsweise einen Unterkiefer 1 oder einen Oberkiefer 2, mittels einer optischen dreidimensionalen dentalen Kamera 3 aufgenommen, wobei im vorliegenden Fall die dentale Kamera auf einem Streifenpro ektionsverfahren basiert. Die erzeugten Bilddaten der Kamera 3 werden an einen Computer 4 übermittelt, der die einzelnen Aufnah- men zu einer dreidimensionalen optischen Aufnahme der Zahn- Situation zusammenfügt. Die dreidimensionale optische Auf ¬ nahme 5 wird mittels einer Anzeigevorrichtung 6, wie einem Monitor angezeigt. Der Benutzer, wie ein Zahnarzt oder ein Zahntechniker, kann über einen Cursor 7 mittels der Einga- begeräte, wie einer Tastatur 8 und einer Maus 9, innerhalb der dreidimensionalen Aufnahme 5 navigieren und ein virtuelles Werkzeug 10 in Form eines Schiebereglers bedienen. Unter Berücksichtigung der Abmessungen eines Restzahns 11 eines ersten Nachbarzahns 12, eines zweiten Nachbarzahns 13 sowie unter Berücksichtigung der nicht dargestellten Gegenzähne wird ein erstes virtuelles dreidimensionales Zahnmo ¬ dell 14 eines einzusetzenden Zahnersatzteils, im vorliegenden Fall eines einzelnen Zahns, unter Verwendung von automatisierten Algorithmen berechnet und/oder manuell ange- passt. Nach der Planung des ersten Zahnmodells 14 beginnt das vorliegende Verfahren, wobei in einem Nachbearbeitungs ¬ schritt eine Teilfläche 15 des Nachbarzahns , der zugleich auch ein bezüglich einer Mittelachse 16 kontralateraler Zahn ist, ausgewählt wird. Die Teilfläche 15 ist gestri- chelt dargestellt und enthält ästhetische Oberflächenstruk ¬ turen 17, wie horizontale Wachstumsrillen und vertikale Rillen, die zur Verdeutlichung skizzenhaft dargestellt sind. Anschließend wird die ausgewählte Teilfläche 15 mit den ästhetischen Oberflächenstrukturen 17 unter Verwendung eines Spiegelungsalgorithmus an der Mittelachse 16 gespie ¬ gelt, wie durch den Pfeil 18 dargestellt ist. Im nächsten Schritt wird die gespiegelte Teilfläche 15 mit den ästheti ¬ schen Oberflächenstrukturen 17 an das erste Zahnmodell 14 angepasst und anschließend eingefügt, wobei die ursprüngli- che Teilfläche 19 mit einer glatten Oberfläche durch die neue angepasste Teilfläche mit ästhetischen Oberflächen ¬ strukturen ersetzt wird. Auf diese Weise werden dem ersten Zahnmodell 14 ästhetische Oberflächenstrukturen 17 hinzuge- fügt. Im vorliegenden Fall ist das einzusetzende Zahner ¬ satzteil ein Schneidezahn, so dass die einzusetzende Teil ¬ fläche 15 mit den ästhetischen Oberflächenstrukturen 17 einer Labialfläche entspricht. Bei einem Backenzahn müssten die sichtbaren ästhetischen Oberflächen, wie die Bukkalflä- che und/oder die Okklusalfläche mit ästhetischen Oberflä ¬ chenstrukturen versehen werden. Bei der Anpassung wird die Teilfläche 15 umfassend die Oberflächenstrukturen 17 bezüg ¬ lich festgelegter Parameter, wie der Form, der Größe und/oder einer Einprägungstiefe, variiert. Im dargestellten Fall wird das erste virtuelle Werkzeug 10 verwendet, um den Parameter der Einprägungstiefe zu variieren, wobei ein Schiebebalken 20 zwischen einer ersten Endstellung 21 und einer zweiten Endstellung 22 verschoben wird, wobei während der Verschiebung die ästhetischen Oberflächenstrukturen 17 bezüglich des ausgewählten Parameters der Einprägungstiefe zwischen einer ersten Basis-Oberflächenstruktur 23 mit einer hohen Einprägungstiefe und einer zweiten Basis- Oberflächenstruktur 24 mit einer niedrigeren Einprägungs- tiefe verändert wird. Der Schiebebalken 20 ist also ein Mischregler, so dass die Zwischenstellungen zwischen den beiden Endstellungen 21 und 22 Kombinationen der beiden Basis-Oberflächenstrukturen 23 und 24 darstellen. Damit kann der Benutzer auf einfache Art und Weise die Einprägungstie- fe auswählen. Nach dem vorliegenden Verfahren kann auch eine einzelne Basis-Oberflächenstruktur ausgewählt werden, und mittels des Schiebereglers lediglich die Gewichtung dieser Basis-Oberflächenstruktur ausgehend von der glatten Teilfläche 19 verändert werden. Anschließend werden im letzten Schritt die Oberflächeninformationen des ersten

Zahnmodells 14 mit den eingefügten Oberflächenstrukturen 17 in Maschinenbefehle übersetzt und an eine herkömmliche CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine 25 übermittelt, wobei die CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine 25 mittels der Bearbeitungs ¬ werkzeuge 26 und 27 das herzustellende Zahnersatzteil 28 aus einem Rohling 29 herausarbeitet.

Die Fig. 2 zeigt eine Anwendung des virtuellen Werkzeugs 10 auf die ausgewählte Teilfläche 15 eines Musterzahns 30 aus einer Datenbank mit Musterzähnen, die nach Größe, Abmessungen und/oder der Zahnart sortiert sind. Im vorliegenden Fall ist die Größe des Musterzahns 30 erheblich größer als die Abmessungen des ersten Zahnmodells 14, so dass mittels des virtuellen Werkzeugs 10 die Teilfläche 15 mit den äs ¬ thetischen Oberflächenstrukturen 17 verkleinert wird und dem ersten Zahnmodell 14 hinzugefügt wird, wie durch den Pfeil 31 dargestellt ist. Dabei wird die ursprüngliche Teilfläche 19, die gestrichelt dargestellt ist, durch die verkleinerte Teilfläche 15 ersetzt.

Die Fig. 3 zeigt eine Skizze zur Verdeutlichung der Einstellung der Einprägungstiefe mittels des virtuellen Werk ¬ zeugs 10 aus Fig. 1. Das erste Zahnmodell 14 ist dabei aus einer inzisalen Richtung im Querschnitt dargestellt, wobei die vertikalen Rillen 17 sich deutlich von der ursprünglichen glatten Oberfläche 40 des ursprünglichen Zahnmodells 14, die gestrichelt dargestellt ist, unterscheiden. Der Schiebebalken 20 ist in die erste Endstellung 21 verschoben, so dass die erste Basis-Oberflächenstruktur 23 einge- stellt ist und eine Einprägungstiefe 41 den höchsten Wert aufweist .

In der Fig. 4 ist der Schiebebalken 20 in der zweiten Endstellung 22 dargestellt, wobei die zweite Basis- Oberflächenstruktur 24 eingestellt ist und die Einprägungs- tiefe 41 minimal eingestellt ist. Beim Verschieben des

Schiebebalkens 20 zwischen den beiden Endstellungen 21 und 22 wird somit die Einprägungstiefe 41 verändert und gesteu- ert . Die Veränderung der Einprägungstiefe 41 kann dabei li ¬ near erfolgen.

Bezugs zeichen

1 Unterkiefer

2 Oberkiefer

3 dreidimensionale dentale Kamera

4 Computer

5 dreidimensionale optische Aufnahme

6 Anzeigevorrichtung; Monitor

7 Cursor

8 Tastatur

9 Maus

10 virtuelles Werkzeug; Schieberegler

11 Restzahn

12 erster Nachbarzahn

13 zweiter Nachbarzahn

14 erstes dreidimensionales Zahnmodell

15 Teilfläche des Zahnmodells

16 Mittelachse

17 ästhetischen Oberflächenstrukturen

18 Spiegelungsalgorithmus an der Mittelachse 19 ursprüngliche glatte Teilfläche

20 Schiebebalken

21 erste Endstellung

22 zweite Endstellung

23 erste Basis-Oberflächenstruktur

24 zweite Basis-Oberflächenstruktur CAD/CAM-Bearbeitungsmaschine

Bearbeitungswerkzeug

Bearbeitungswerkzeug

herzustellendes Zahnersatzteil

Rohling

Musterzahn

Verkleinern der Oberflächenstrukturen

ursprüngliche glatte Oberfläche des Zahnmodells Einprägungstiefe