Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur datenmäßigen Erfassung der räumlichen Struktur und/oder der räumlichen Relation von Zähnen. Sie betrifft desweiteren eine Vorrichtung zur Durch¬ führung der Verfahren sowie einen Abdrucklöffel zur Verwendung bei der Durchführung der Verfahren.

Es gibt bereits zur Praxisreife entwickelte enorale Videokamera- und Bildverarbeitungssysteme mit deren Hilfe der Zahnarzt zumindest relevante Teilbereiche des bezahnten Kiefers direkt im Mund des Patienten dreidimensional erfassen, computer¬ graphisch darstellen und vermessen kann. Einen Überblick über derartige Verfahren mit weiteren Fundstellennachweisen geben R. Stoll und V. Stachniss in ihrem Aufsatz "Computerunterstützte Technologien in der Zahnheilkunde" (Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 45 (1990), S. 314 ff.).

Üblicherweise wird bei der Datenerfassung auf den zu vermessenden Zahn - im Mund oder an einem mit Hilfe einer Abformung hergestellten Modell - ein Linienmuster projiziert, aus dessen Verzerrung sich die dritte Raumdimension errechnen läßt. Das entsprechende, in der CH-672722-A5 beschriebene System von Mörmann und Brandestini (Cerec (R) ) wird als bislang einziges serienmäßig hergestellt

und für bestimmte Teilindikationen eingesetzt. Die hierzu verwendete Vorrichtung umfaßt eine in die Mundhöhle einbringbare Kamera mit einer Lichtquelle, einer das Referenzmuster erzeugenden Maske und einer das Referenzmuster auf den Zahn projizierenden Optik sowie einen Bildsensor für das von dem Zahn reflektierte Licht. Die vom Bildsensor aufgenommenen Signale werden in ein zeilengerastertes Videosignal umgewandelt, aus welchem auf einem Monitor ein pseudoplastisches Kontrastbild erstellt wird. Zugleich wird ein dreidimensionales Relief des Zahns ermittelt. Dieses System soll dem Zahnarzt selbst ermög¬ lichen, gleich nach dem Beschleifen erkrankter Zähne zur Aufnahme von Füllungen und Teilkronen den erforderlichen Zahnersatz computerunterstützt am Bildschirm zu konstruieren, mittels einer computergesteuerten Fräsmaschine aus einem zahn- farbenen Keramikblock herauszufräsen und dem Patienten in derselben Sitzung einzugliedern. Somit entfällt die bislang übliche Abformung der beschliffenen und benachbarten Zähne, die Herstellung eines mit der Patentsituation möglichst identischen Modells aus Gips oder Kunststoff und die sich über Tage hinziehende Delegierung der Zahnersatzfertigung an einen Zahntechniker. Die Methode der computer¬ gesteuerten Fräsung von Einlagefüllungen und Kronen bietet neben der Zeitersparnis den Vorteil, daß hinsichtlich ihrer biophysikalischen und ästhetischen Eigenschaften optimierte Werk¬ stoffe verwendet werden können, die sich mittels

konventioneller zahntechnischer Guß- oder Sinter¬ verfahren nicht verarbeiten ließen.

In der EP-299490 A2 wird ebenfalls ein Verfahren beschrieben, bei welchem ein von einer Licht¬ quelle und einem Gitter erzeugtes Streifenmuster auf einen beschliffenen Zahn projiziert wird. Die so entstehenden Höhenschichtlinien werden von einer oberhalb des Zahnstumpfs postierten Fernsehkamera aufgenommen, und die Daten werden zu einem auf einem Monitor angezeigten Bild und einem die räumliche Struktur des Zahnstumpfes wiedergebenden Datensatz verarbeitet.

Die biologische Verträglichkeit und Langlebigkeit eines Zahnersatzes hängt jedoch ganz entscheidend von der Präzision ab, mit der die Kaufläche und die Ränder des Ersatzstückes an die verbliebene natürliche Zahnsubstanz angepaßt sind. Eine Zahn¬ krone kann aber bestenfalls nur die Paßgenauig¬ keit erreichen, mit der die Arbeitsgrundlage (dreidimensionales Computermodell bzw. konven¬ tionelles Gipsmodell) von der Ausgangssituation (Zahn im Patientenmund) abweicht. Aus diesem Grunde ist eine möglichst genaue Erfassung der dreidimensionalen Form einzelner Zähne sowie ihrer Stellung zueinander besonders wichtig.

Während sich mit modernen Abform- und Modell- materialien kaum meßbare Abweichungen erzielen lassen und neuere zahntechnische Verfahren re¬ produzierbare Randgenauigkeiten von 5μm errei-

chen, weisen mit Cerec (R) angefertigte Einla¬ gefüllungen variable Diskrepanzen von 50-400μm auf. Letztere sind vor allem auf verschiedene Probleme bei der dreidimensionalen Erfassung des beschliffenen Zahnstumpfes zurückzuführen: schwierige Zugänglichkeit innerhalb der Mundhöhle des Patienten, durch Speichel bedingte Licht- reflejtionen, limitierte Kameraauflösung (50μm), Versuch der Erfassung des gesamten Zahnes mittels einer einzigen Aufnahme etc.. Selbst eine Verbes¬ serung der enoralen Kameratechnologie kann prin¬ zipielle Einschränkungen dieser Verfahrensweise nicht aus dem Weg räumen, die jedem Zahnarzt aus der täglichen Praxis bekannt sind.

Desweiteren ist zur Erfassung der Struktur von Zähnen die Arbeit mit enoral stereoskopisch auf¬ genommenen Diapositiven, die außerhalb des Mundes gescannt und ausgewertet werden, bekannt.

Will man sich bei der herzustellenden Restau¬ ration nicht auf die Teilindikation einer Ein¬ lagefüllung wie beim Cerec-System beschränken, so sind zur vollständigen Zahnerfassung zusätzliche Informationen über die räumliche Relation beider Kiefer(modeile) zu gewinnen. Es gelingt jedoch mit keinem der zahlreichen in der Literatur untersuchten Registriermaterialien bzw. - verfahren aufgrund werkstoffkundlich bedingter Dimensionsveränderungen eine absolut original¬ getreue und treffsichere Modellzuordnung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur datenmäßigen Er¬ fassung der räumlichen Struktur und der räum¬ lichen Relation von Zähnen zu schaffen, bei welchem die ermittelten Daten möglichst genau mit der tatsächlichen Situation übereinstimmen. Das Verfahren soll mit anderen Worten somit möglichst präzise arbeiten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 5 gelöst. Beide Verfahren besitzen dabei bevorzugte unter¬ schiedliche Anwendungsschwerpunkte: Während beim Verfahren gemäß Anspruch 1 restaurative Verfahren im Vordergrund stehen, insbesondere die hoch¬ präzise Anfertigung von an den beschliffenen Zahn und den Antagonisten angepaßten Zahnersatz¬ stücken, kommt das Verfahren gemäß Anspruch 5 bevorzugt zur Vorbereitung von kieferorthopä¬ dischen, chirurgischen oder prothetischen Maßnahmen zum Einsatz. Denn beim Verfahren gemäß Anspruch 1 läßt sich zugleich die Struktur von natürlichen und beschliffenen Zähnen sowie die räumliche Relation von Antagonisten in der habituellen Interkuspidationsstellung bei hoher Präzision ermitteln, wohingegen das Verfahren ge¬ mäß Anspruch 5 insbesondere zur Vermessung von Zahnbreiten, Zahnhöhen, Zahndistanzen, Kie- fernkammdimensionen und Kieferbasen geeignet ist. Die Wahl des im Einzelfall anzuwendenden Verfah¬ rens richtet sich somit u.a. nach dem gewünschten

Bildausschnitt, der gewünschten Auflösung und der angestrebten Präzision.

Grundprinzip der erfindungsgemäßen Verfahren ist die schrittweise Erfassung zweidimensionaler Querschnittsbilder der betreffenden zu vermes¬ senden räumlichen Strukturen in zueinander paral¬ lelen Ebenen sowie die räumliche Zusammensetzung der zweidimensionalen Querschnittsdaten zu drei¬ dimensionalen Raumdaten mit Hilfe einer Rechnereinheit. Dabei werden die zweidimensio¬ nalen Querschnittsbilder außerhalb des Mundes durch die mechanische Abtragung ultradünner Schichten von einer patientenidentischen Ab¬ formung (Anspruch 1) oder einem Gipsmodell (Anspruch 5) gewonnen, wobei die patienten¬ identische Abformung bzw. das Gipsmodell zuvor mit einem bevorzugt artgleichen, optisch kontrastierenden Werkstoff ausgespritzt bzw. umgössen wurde. Die Umgießung der Abformung bzw. des Gipsmodells dient dabei insbesondere dazu, die zu vermessende Fläche (Innenfläche der Abformung bzw. Außenfläche des Gipsmodells) beim Herstellen der Schnitte zu stützen, so daß Verformungen beim Schneiden sowie Abplatzen von kleinen Stücken im Falle von harten Materialien (Gips) oder Ausfransungen im Falle von weichen Materialien (Polyetherabfor masse) vermieden werden. Infolge der Umgießung der Abformung bzw. des Gipsmodells ergeben sich somit scharfe, unverformte, von ihrem Kontrastverhalten

standardisierbare Grenzlinienverläufe, welche zur optischen Erfassung geeignet sind.

Die beiden erfindungsgemäßen Verfahren vollziehen sich im einzelnen zweckmäßigerweise in den folgenden Schritten: Beim Verfahren gemäß Anspruch 5 wird zunächst eine konventionelle Alginatabformung des zu vermessenden Kiefers genommen. Durch Ausgießen der Abformung mit weißem, hochpräzisem Abdruckgips wird dann ein konventionelles Gipsmodell hergestellt. Das Modell wird anschließend in eine rechteckige Gummihohlform auf eine Kunststoffbasisplatte mit einer retentiven dreidimensionalen Ober¬ flächenstruktur geklebt. Daraufhin wird die Modelloberfläche mit dünnfließendem, dunkel pigmentiertem Gips benetzt und die Hohlform bis zur vollständigen Einbettung aller Zähne blasen¬ frei mit Gips ausgefüllt. Nach der Entnahme aus der Gummiform liegt ein aus Gipsmodell und Gipsumgießung zusammengesetzter Gipsquader (Block) vor, der mechanisch fest mit der Kunststoffbasisplatte verbunden ist. Die Ba¬ sisplatte wird anschließend unverrückbar auf dem Objektträgertisch eines Hartschnittmikrotoms fixiert. Die Schnittebene des Mikrotoms liegt dabei parallel zur horizontalen Transversalebene des Modells. Der Bildausschnitt einer auf die Schnittebene des Mikrotoms fokusierten Video¬ kamera erfaßt das gesamte Kiefermodell in der Übersicht. Ein Schlitten mit dem Schneidwerkzeug (einem speziell geschliffenen Messer) wird über

den Gipsquader hinweggefahren, wobei eine Materialschicht vorbestimmter Stärke abgetragen wird. Nach Rücklauf des Schlittens in seine Startposition wird der Gipsblock automatisch um den Betrag der Schnittdicke angehoben, so daß die neu hergestellte Schnittfläche genau in der Bildebene der Videokamera liegt. Nun erfolgt die Schnittbilderfassung mit Hilfe einer hochauf¬ lösenden Videokamera, die unverrückbar über dem Objektträgertisch des Mikrotoms montiert ist. Das Videosignal der Schnittfläche wird unter der Regie einer handelsüblichen Bildver¬ arbeitungssoftware in eine Videokarte eingelesen. Ein geeignetes Programm stellt beispielsweise die interaktive Bildverarbeitungssoftware "VIDS" der AI Tectron, 4005 Meerbusch 1 dar. Sofern gewähr¬ leistet ist, daß sich das zu erkennende und zu vermessende Objekt kontrastreich und in sich homogen von seinem Umfeld abhebt, kann mit Hilfe der Videosoftware die Schnittfläche automatisiert in Form zweidimensionaler kartesischer Koordi¬ natenpaare beschrieben werden, wobei die Anzahl der erhobenen Meßpunkte softwaremäßig vorein¬ gestellt werden kann und lediglich durch die Auflösung bzw. Kapazität von Videokamera und Videokarte limitiert werden.

Die Koordinaten jedes Querschnitts durch das zu erfassende Objekt werden zusammen mit der jeweils abgetragenen Schnittdicke abgespeichert. Nach der vollständigen Zerspanung des relevanten Modell- bereiches können diese Daten nach entsprechender

Formatierung in ein CAD-Programm importiert werden, wo sich die dritte Raumdimension durch einfache Aneinanderreihung zueinander paralleler, zweidimensionaler Polygone in bekannten Abständen regenerieren läßt. Das Computermodell der darzu¬ stellenden Strukturen entsteht quasi durch die einfache Umkehr des Schneidevorgangs. Da die Videokamera starr gegenüber dem Objektträgertisch montiert ist, werden alle Schnittbilder relativ zu einem identischen X-Y-Koordinatenursprung berechnet. Sie können daher im 3D-Computermodell einfach um den Betrag des zur X-Y-Ebene recht¬ winkligen Vorschubvektors translatiert werden.

Bei dem schichtweisen Vermessungsverfahren gemäß Anspruch 1 wird kein Gipsmodell für die Auswer¬ tung herangezogen, sondern bereits die dem Patientenmund entnommene Abformung. Dies steigert einerseits die Präzision der Erfassung, da zusätzliche, durch den Modellwerkstoff (z.B. Gips) bedingte Dimensionsveränderungen vermieden werden und erspart zudem den Zeitaufwand für die Modellherstellung. Desweiteren wird beim Verfahren nach Anspruch 1 kein separater Gips- abdruck eines Kiefers vermessen, sondern es wird ein sogenannter interokklusaler Abdruck erfaßt, der die räumliche Information zweier gegenüber¬ liegender Gebißquadranten enthält. Der interok- klusale Abdruck wird in einem speziell an das erfindungsgemäße Verfahren angepaßten, weiter unten beschriebenen Abdrucklöffel genommen, wobei bevorzugt eine übliche Polyetherabdruckmasse zur

Anwendung kommt. Nach dem Abbinden der Abdruck- masse wird die Abformung mit einer, bevorzugt der Abdruckmasse chemisch verwandten Substanz aus¬ gespritzt, wobei die chemische Verwandtschaft beider Massen dazu dient, daß Abdruckmasse und Umgießungsmasse sich an ihrer Grenzfläche mit¬ einander verbinden, so daß sie einander un¬ trennbar stabilisieren.

Der Block aus Abformung und Umgießung wird anschließend auf einer Vorrichtung zum schicht¬ weisen Materialabtrag Schicht für Schicht abgetragen. Eine geeignete Vorrichtung hierfür ist ein modifiziertes Mikrotom, bei dem das Schneidmesser durch einen motorisch angetriebenen Fräskopf oder ein motorisch angetriebenes Säge¬ blatt ersetzt ist. Besonders zweckmäßig ist dabei das Schneidwerkzeug im Sinne einer CNC- Fräsmaschine an einem Kreuztisch angeordnet, mit welchem es in zwei zueinander orthogonalen, auf der Vorschubrichtung der Hubeinrichtung senkrecht stehenden Richtungen verschiebbar ist. Wird ein relativ kleiner (Durchmesser z.B. 4 mm), hoch- tourig (z.B. 30.000 min-1) angetriebener Fräskopf verwendet, ist ein Verschmieren der zu vermessenden Grenzlinie zwischen der Abformung und der Umgießung nicht zu befürchten; denn die Wärmeentwicklung ist dann minimal, was wiederum, nachdem keine Wärmeverformungen auftreten, zu einer besonders hohen Präzision der Datenerfassung führt. Zudem kann der Fräskopf in diesem Falle exakt entlang der im vorherigen

Schritt ermittelten Grenzlinie zwischen der Abformung und der Umgießung oder zeilenweise innerhalb eines ausgewählten Bereichs verfahren werden. Indem nur der interessierende Grenz¬ bereich bzw. Ausschnitt abgetragen wird und nicht bei jedem Schritt die gesamte Oberfläche des Blocks, läßt sich die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträchtlich beschleunigen. Jeweils nach einer bestimmten Anzahl von Messungen wird in diesem Falle der gesamte Block planiert, z.B. nach 100 Schritten von jeweils 20 μm Schichtdicke. Die nach jedem Abtrageschritt freigelegte Grenzlinie wird optisch vermessen, wie es im Zusammenhang mit Anspruch 6 vorstehend bereits beschrieben wurde. Der Block aus Abformung und Umgießung wird im allgemeinen so in die Vorrichtung zum schichtweisen Materialabtrag eingespannt, daß deren Abtragsebenen in vertikalen Transversal- ebenen des abgeformten Gebisses liegen.

Die erfindungsgemäße schichtweise Konturver¬ messung gemäß Anspruch 1, welche die Erfassung einer sog. interokklusalen Abformung, d.h. antagonistischer Zähne in ihrer natürlichen räum¬ lichen Relation ermöglicht, wobei der Patient in der Abbindephase des Abformmaterials seine gewohnte (z.B. auch während des Schluckakts eingenommene) Kieferschlußposition einnimmt, läßt

- eine dimensionsgetreue Fertigung des Ersatz- Stückes gemäß den gewonnenen Daten vorausgesetzt

- Nachkorrekturen der Kauflächen des Ersatz-

stückes zur Anpassung an den Antagonisten nahezu überflüssig werden.

_j Für eine optimale Präzision des Schnittbildes wird zweckmäßigerweise sowohl der Abdruck als auch die Umgießung mit einer Abdruckmasse auf Polyetherbasis hergestellt, wobei zweckmäßi¬ gerweise die Umgießungsmasse bei ihrer Verar¬ beitung dünnflüssiger konfektioniert ist als die Abformungsmasse. Die Umgießungsmasse könnte dahingehend modifiziert werden, daß ihr ein fluo¬ reszierender Farbstoff beigemengt wird, der bei geeigneter Beleuchtung der Schnittfläche das Kontrastverhalten der Grenzfläche zusätzlich steigert.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der erfin¬ dungsgemäßen Verfahren ist in Anspruch 6 ange¬ geben. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Vorrichtung zum schichtweisen Materialabtrag kann insbesondere ein handelsübliches oder ein modifi¬ ziertes Mikrotom umfassen. Dabei handelt es sich um ein hochpräzises Schneidegerät, mit dem von einem Körper ultradünne Schnitte einer minimalen einstellbaren Schichtdicke von 1 μm abgetragen werden können. Bei den im Handel befindlichen Mikrotomen sind sämtliche Parameter wie Schnitt¬ dicke, Vor- und Rücklaufgeschwindigkeit des Schlittens mit dem Schneidwerkzeug sowie Star - und Umkehrpunkt des Schlittens programmierbar. Als Schneidwerkzeug kommt bei Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 insbesondere ein

Schneidmesser in Betracht; bei der Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 wird hingegen bevorzugt ein hochtourig angetriebener Fräskopf eingesetzt. Dieser ist zweckmäßig in zwei Rich¬ tungen verfahrbar. Mit einer entsprechenden Steuerung kann der Fräskopf entlang der Grenz¬ linie zwischen Abformung und Umgießung verfahren werden. In Anpassung an das erfindungsgemäße Verfahren wird auf dem Objektträgertisch eines derartigen bekannten Mikrotoms ein Träger auf¬ gebaut, an welchem eine Videokamera fest montiert ist. Die Videokamera befindet sich dabei exakt über der mit dem Mikrotom zu bearbeitenden Probe und ihre optische Achse steht auf der Schneidebene des Mikrotoms senkrecht, so daß die jeweils hergestellten Schnitte von der Video¬ kamera verzerrungs- und parallaxefrei abgetastet werden können. Am Mikrotom angeordnet ist eine Recheneinheit, in welcher die Verarbeitung der optisch erfaßten Daten nach handelsüblichen Bild¬ verarbeitungsprogrammen erfolgt. Hierzu ist die Recheneinheit mit der Videokamera und der Hubein¬ richtung des Mikrotoms leitungsmäßig verbunden, wobei die Daten von zwei Dimensionen von der Videokamera und die Daten der dritten Dimension von der Hubeinrichtung geliefert werden.

Der erfindungsgemäße Abdrucklöffel, welcher die im Rahmen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 vorge¬ sehene Abnahme einer interokklusalen Abformung ermöglicht, welche gemäß den folgenden Schritten des Anspruchs 1 weiterverarbeitet werden kann,

umfaßt zwei ebene, parallel zueinander ausge¬ richtete Backen, vorzugsweise aus Metall, welche mittels eines schmalen Bügels miteinander verbunden sind, und stellt eine Modifikation des Abformlöffels nach Scheufeie dar. An einer der Backen ist ein Griff befestigt. Der Löffel umfaßt ferner zwei Halteplatten, vorzugsweise aus Kunst¬ stoff, welcher auf die Metallbacken aufgeschoben und von diesen abgezogen werden können. Dieser mehrteilige Aufbau des Löffels dient dazu, daß, nachdem die Abformung genommen und mittels der Umgießungsmasse umgössen worden ist, der so entstehende Block zusammen mit den beiden Halte¬ platten von dem Rest des Löffels getrennt werden kann. Die beiden Halteplatten dienen bei der weiteren Bearbeitung des Blockes auf der Vorrich¬ tung zum schichtweisen Materialabtrag dessen Befestigung und Stabilisierung. Zu diesem Zwecke weisen die Halteplatten an ihren Oberflächen, welche zur Abformung weisen, retentive Bohrungen auf. In diese Bohrungen tritt, wenn die Abformung genommen wird, Abdruckmasse ein und verbindet auf diese Weise die Abformung fest mit den Halte¬ platten. Desweiteren weisen die Halteplatten an ihrer nach mesial gerichteten Stirnseite Stirnplatten auf, mit welchen der Block aus Abformmasse, Umgießungsmasse und Halteplatten auf der Vorrichtung zum schichtweisen Materialabtrag befestigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeich¬ nung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines er¬ findungsgemäßen Abdrucklöffels,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Abdrucklöffel gemäß Fig. 1 mit einer interokklusalen Abformung eines oberen sowie eines beschliffenen unteren Molaren,

Fig. 3 den Abdrucklöffel mit der Abformung gemäß Fig. 2 während der Ausspritzung der Abformung mit einer Umgießungsmasse,

Fig. 4 die perspektivische Ansicht einer er¬ findungsgemäßen Vorrichtung zur datenmäßigen Erfassung der Zahnstruktur/-anordnung, Fig. 5 einen Plotter-Ausdruck der nach dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren erfaßten Daten eines Unterkiefers und

Fig. 6 einen Plotter-Ausdruck der nach dem er¬ findungsgemäßen Verfahren erfaßten Daten eines Zahnes als dessen perspektivische Ansicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Abdrucklöffel besteht aus einem Halter 1 und zwei Halteplatten 2. Der Halter 1 umfaßt dabei zwei Backen 3, welche durch rechteckige Metallplatten gebildet sind. Die beiden Backen 3 sind durch einen schmalen Metall- bügel 4 verbunden, welcher an jeder der Backen 3 im Bereich einer der beiden kurzen Kanten ange¬ lötet ist. Der Bügel 4 ist dabei so gestaltet, daß die Backen 3 in zueinander parallelen Ebenen liegen und daß die einander entsprechenden Längs¬ und Querkanten der Backen zueinander parallel sind. An einer der Backen 3 ist ein Griff 5

angelötet, welcher ebenso wie der Bügel 4 aus einem Vierkantstab gebildet ist; das freie Ende des Griffes 5 ist zur Vermeidung von Verletzungen schlaufenförmig geschlossen ausgebildet.

Die beiden Halteplatten 2, welche darauf angepaßt sind, auf die Backen 3 des Halters 1 aufgeschoben zu werden, sind bezüglich einander identisch aufgebaut. Sie weisen jeweils eine rechteckige Grundplatte 6 auf, welche an beiden Längskanten Befestigungsschienen 7 besitzen. Die Halteplatten 2 besitzen somit einen C-förmigen Querschnitt, wobei die im Bereich der Befestigungsschienen 7 vorhandenen Nuten 8 zur Aufnahme der Backen 3 des Halters 1 zwischen sich vorgesehen sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die Halteplatten so auf die Backen des Halters aufgeschoben, daß ihre Grundplatten 6 einander zugekehrt sind.

Die Grundplatten 6 der Halteplatten 2 sind mit Löchern 9 versehen, in welche bei der Herstellung der interokklusalen Abformung die Abdruckmasse eindringt zur Herstellung einer formschlüssigen retentiven Verbindung zwischen der Abformmasse und den beiden Halteplatten. Stirnseitig weisen beide Halteplatten 2 je eine Stirnplatte 10 auf, mittels welcher, wie weiter unten beschrieben werden wird, der Block aus den beiden Halte¬ platten 2, der interokklusalen Abformung und der Umgießung auf der Vorrichtung zum schichtweisen Materialabtrag befestigt wird. Damit die Halte¬ platten 2 zusammen mit der Abformung und der

Umgießung schichtweise oder zumindest nach und nach abgetragen werden können, bestehen sie aus einem Hartkunststoff.

Um die interokklusale Abformung gemäß Merkmal a des Anspruchs 1 zu nehmen, wird zunächst der Löffel gemäß Fig. 1 dadurch vorbereitet, daß die beiden Halteplatten 2 auf die Backen 3 des Hal¬ ters 1 geschoben werden, woraufhin anschließend der Raum zwischen den Grundplatten 6 der Halte¬ platten mit einer Polyetherabformmasse aufgefüllt wird. Der so vorbereitete Löffel wird nun in der Weise in den Patientenmund eingeführt, daß die Zahnreihen der einander gegenüberliegenden Ober- und Unterkiefer zwischen den beiden Halteplatten 2 liegen, wobei der die Backen 3 verbindende Bügel 4 hinter dem am weitesten distal gelegenen Backenzahn zu liegen kommt, so daß er das Schließen des Gebisses nicht behindert. Der Griff 5 befindet sich dabei auf der Außenseite, so daß auch er das Schließen des Gebisses, während die Abformung genommen wird, nicht behindert.

Fig. 2 zeigt den Abdrucklöffel gemäß Fig. 1 im Querschnitt, nachdem er nach Nehmen der inte¬ rokklusalen Abformung dem Patientenmund entnommen wurde. Der im Querschnitt gemäß Fig. 2 gezeigte Zahn des Oberkiefers ist unbehandelt, während der gegenüberliegende Zahn des Unterkiefers zur Vorbereitung des Aufsetzens einer Krone beschliffen wurde. Die Zähne des Oberkiefers und des Unterkiefers haben beim Schließen des

Gebisses in seine habituelle Interkuspidations- stellung die zwischen den Grundplatten der Halte¬ platten eingebrachte Abdruckmasse 11 in der Weise verformt, daß sie eine interokklusale Abformung der jeweiligen Antagonisten darstellt. Dement¬ sprechend erkennt man in der Abdruckmasse Hohlräume, welche die Außenkontur der Zähne und des angrenzenden Zahnfleisches von Ober- und Unterkiefer wiedergeben. Fig. 2 zeigt deswei¬ teren, daß beim Schließen des Gebisses zur Herstellung der Abformung die Abdruckmasse 11 auch in die Löcher 9 der Grundplatten 6 der Halteplatten verdrängt wurde, so daß die Abdruck¬ masse 11 mit den Grundplatten verzahnt ist.

Im nächstfolgenden Schritt werden gemäß Fig. 3 die durch die Zähne und das angrenzende Zahn¬ fleisch in der Abdruckmasse 11 gebildeten Hohl¬ räume durch eine - während der Verarbeitung - dünnflüssige Polyetherabdruckmasse blasenfrei aufgefüllt. An ihrer Grenzfläche gehen die Abformung 11 und die Umgießung 12 miteinander eine chemische Verbindung ein, so daß zwischen den Grundplatten 6 der Halteplatten eine im wesentlichen homogene Einheit aus Abformung und Umgießung entsteht; infolge einer entsprechenden Einfärbung der Abdruckmasse für die Abformung 11 und der für die Umgießung 12 sind die beiden Bereiche allerdings optisch kontrastiert.

Wenn die Abformung 11 und die Umgießung 12 voll¬ ständig ausgehärtet sind, werden die Halteplatten

2 von den Backen 3 des Halters abgezogen. Der Block aus den beiden Kunststoffhalteplatten und der zwischen ihnen liegenden Abformung 11 und der Umgießung 12 kann dann auf der weiter unten beschriebenen Vorrichtung schichtenweise abge¬ tragen und die jeweilige Grenzlinie 13 (Fig. 3) zwischen der interokklusalen Abformung 11 und der Umgießung 12 kann optisch erfaßt und digital abgespeichert werden.

Die Vorrichtung, mit welcher die Auswertung bzw. Zahndatenerfassung erfolgt, ist in Fig. 4 schema¬ tisch dargestellt. Sie umfaßt ein modifiziertes Mikrotom mit einem Objektträgertisch 14, einer unter dem Objektträgertisch angeordneten Hubein¬ richtung 15 und einem auf dem Objektträgertisch in zwei Richtungen (x- und y-Richtung) verfahr¬ baren Schlitten 16. Der Schlitten 16 ist hierzu Teil eines als solches bekannten Kreuztisches 31, der einen Stellmotor 32 zum Verschieben des Wagens 33 in x-Richtung und einen weiteren Stell¬ motor 34 zum Verschieben des Schlittens 16 auf dem Wagen 33 in y-Richtung aufweist. An dem Schlitten 16 ist eine Schneidvorrichtung ange¬ ordnet, welche einen Mikromotor 17 umfaßt, auf dessen sich vertikal erstreckender Welle ein zylindrischer Fräskopf 19, welcher stirnseitig und an seinem Umfang über Schneidkanten verfügt, befestigt ist. Eine in Höhe der Schnittebene angebrachte, nicht dargestellte Preßluftdüse und ein ihr gegenüberliegender Absaugstutzen dienen der

Entsorgung des bei der Zerspanung anfallenden Staubes sowie gleichzeitig der Kühlung der Bearbeitungsflächen und des Schneidwerkzeuges.

Auf dem Objektträgertisch 14 ist ein U-förmiger Träger 22 aufgebaut, dessen lichte Weite derart bemessen ist, daß der Wagen 33 und der Schlitten 16 ungehindert durch ihn hindurch verfahren werden können. Am Querholm 23 des Trägers 22 ist eine Videokamera 24 befestigt, deren optische Achse 25 mit der Vorschubrichtung 26 der Hubeinrichtung 15 zusammenfällt und normal steht auf dem Objektträgertisch 14.

Auf dem in Vorschubrichtung 26 verfahrbaren Hub¬ teil 27 der Hubeinrichtung 15 ist der Block aus den beiden Halteplatten 2 des Abdrucklöffels und der zwischen ihnen aufgenommenen Abformung 11 und Umgießung 12 befestigt, wobei die Stirnplatten 10 mittels - nicht dargestellter - Be¬ festigungselemente auf der Stirnfläche 28 des Hubteils 27 fixiert sind. Der Block aus Halte¬ platten 2, Abformung 11 und Umgießung 12 ragt da¬ bei durch eine in dem Objektträgertisch 14 vorge¬ sehene Bohrung 29 hindurch, so daß der Fräskopf 19 der Schneideinrichtung parallel zum Objekt¬ trägertisch Schichten von ihm abtragen kann.

Die in dem Gehäuse 30 untergebrachte Steuerung steuert die Vorrichtung gemäß Fig. 4 in der Weise, daß folgende Schritte wiederholt nach¬ einander ausgeführt werden: Anheben des Hubteils

27 um eine vorgegebene Zustellung, Verfahren des Schlittens 16 mit der Schneidvorrichtung nach links über den Block aus Halteplatten, Abformung und Umgießung, Abfahren der im vorherigen Schritt erfaßten Grenzlinie zwischen Abformung und Umgießung mit dem Fräskopf 19, so daß durch diesen eine der Zustellung entsprechende Schicht von der Abformung 11 und der Umgießung 12 abgetragen wird, Verfahren des Schlittens 16 nach rechts, so daß die Oberfläche des Blocks frei¬ liegt, Erfassung der Grenzlinie 13 zwischen der Abformung 11 und der Umgießung 12 in dem sich ergebenden Transversalschnitt mittels der Video¬ kamera 24. Nach jedem lOOsten Abtrag wird die gesamte Oberfläche des Blocks durch den Fräskopf planiert, wobei auch die Halteplatten 2 abgetragen werden.

Datenleitungen verbinden die Videokamera und die Steuerung für die Hubeinrichtung mit einer Rechnereinheit (Computer bzw. Workstation) . Die Rechnereinheit, welche mit einer herkömmlichen Auswerteelektronik arbeitet, ordnet die in X- und Y-Koordinaten definierte Grenzlinie 13 jeder Schnittebene der aktuellen Z-Koordinate des Hubteiles 27 der Hubeinrichtung 15 zu, so daß die räumliche Grenzfläche zwischen der Abformung 11 und der Umgießung 12 dreidimensional erfaßt ist.

Fig. 5 veranschaulicht anhand eines Computer¬ ausdrucks die erfaßten Daten eines Unterkiefers. Deutlich sind die "Höhenlinien" zu erkennen, die

den in den verschiedenen Schichten erfaßten Grenzlinien zwischen einem herkömmlich hergestellten Gipsmodell und der Umgießung entsprechen.

Fig. 6 veranschaulicht das Ergebnis der Datenerfassung und -aufbereitung anhand eines Computerausdrucks, der die nach dem erfindungs- gemäßen Verfahren ermittelte Struktur eines beschliffenen Zahnes in perspektivischer Ansicht darstellt, wobei wahlweise 20μ als auch 40μ Schichten abgetragen wurden.

Ebenso wie zur zeichnerischen Darstellung der Oberfläche eines Zahnes/mehrerer Zähne lassen sich die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten dreidimensionalen Daten zur Steuerung einer NC-Werkzeugmaschine verwenden, welche eine auf den beschliffenen Zahn aufzusetzende Krone oder dergleichen bearbeitet.