ZAHNTEILERSATZ Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Zahnersatz oder Zahnteilersatz, bei welchem ein Modell des Gebisses oder Teils des Gebisses des zu behandelnden Patienten erstellt, anhand des Modells der Zahnersatz oder Teilersatz hergestellt und in das Modell eingesetzt sowie die Qualität des Ersatzes durch Bewegen von Ober- und Unterkiefer des Gebissmodells relativ zueinander überprüft wird.

Bei herkömmlichen Verfahren der genannten Art wird ein Gebissmodell des Patienten erstellt und mit dem eingesetzten Zahnersatz oder -teilersatz in einen so genannten Artikulator übertragen. Mit dem Artikulator können die Gebissbewegungen, also die Bewegung von Oberkiefer zu Unterkiefer zueinander, simuliert werden, um die Qualität des Zahnersatzes zu überprüfen. Um eine störungsfreie und zugleich funktionelle Okklusion auch bei exzentrischen Unterkieferpositionen zu gewährleisten, sind teiljustierbare Artikulatoren bekannt, mit denen die Kondylenbahnneigung und der Bennettwinkel nach den Vorgaben des Patienten eingestellt werden können. Die Einstellung eines solchen Artikulators ist verhältnismäßig kompliziert und erfordert eine erhebliche Erfahrung des Zahntechnikers.

Zur Übertragung der individuell am Patienten gemessenen Parameter in den Artikulator wird ein so genannter Gesichtsbogen verwendet. Dieser dient der Lagebestimmung des Oberkiefers im Verhältnis zur Schädelbasis bzw. dem Kiefergelenk. Dazu wird der Gesichtsbogen beidseitig am äußeren Gehörgang über so genannte Oliven sowie mit einer Nasenstütze am Kopf des Patienten fixiert. Damit kann die so genannte Camper'sche Ebe- ne oder Frankfurter Horizontale bestimmt werden. Damit kann dann auch der Kondylenbahnwinkel bestimmt werden, nämlich als Winkel zwischen der genannten Camper' sehen Ebene oder Frankfurter Horizontale einerseits und der Verbindung zwischen dem zentrischen Ausgangspunkt und der Protrusionsstellung des Patientengebisses andererseits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern und insbesondere zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Gebissmodell unter Einbeziehung des Kiefergelenks als virtuelles Modell erstellt, der Ersatz virtuell hergestellt und in das Modell eingesetzt sowie die Qualität des Ersatzes durch virtuelles Bewegen des Gebisses über das virtuelle Kiefergelenk überprüft wird.

Durch die Verwendung eines virtuellen Gebissmodells, in welches der ebenfalls virtuell erstellte Zahnersatz oder -teilersatz virtuell eingesetzt wird, ist die Herstellung und Prüfung des Zahnersatzes oder -teilersatzes deutlich vereinfacht. Die vom Patienten abgenommenen Parameter kön- nen in das virtuelle Modell übertragen und zur Konstruktion des Zahnersatzes verwendet werden. Dieser kann dann im Modell durch virtuelles Bewegen des Gebisses überprüft werden. Dies kann automatisch erfolgen, insbesondere auf elektronischem Wege unter Verwendung einer geeigneten Software. Es müssen daher keine mechanischen Einstellungen am Artikulator vorgenommen werden. Auch entfällt die Gefahr, dass eingestellte Parameter bei der Übertragung versehentlich verändert werden und das Modell nicht mehr den Patientenparametern exakt entspricht.

Bevorzugt wird zum Erstellen des virtuellen Gebissmodells das Gebiss oder Teilgebiss des Patienten mit einem elektronischen Aufnahmesystem aufgenommen, die aufgenommenen Daten, sofern noch nicht gegeben, digitalisiert und die digitalisierten Daten zu dem virtuellen Modell verarbeitet. Als elektronisches Aufnahmesystem kann eine Digitalkamera verwendet werden, die bereits digitalisierte Daten liefert, die unmittelbar wei- terverarbeitet werden können. Die Erstellung des virtuellen Modells ist dadurch in besonders vorteilhafter Weise möglich.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Zähne nacheinander einzeln aufgenommen, und die Aufnahmen werden durch ein Bildverarbeitungssystem zu einem virtuellen Gebiss oder Teilgebiss zusammengesetzt. Das Bildverarbeitungssystem kann dabei insbesondere ein Bilderkennungssystem umfassen, welches die aufgenommenen Zähne erkennt und dadurch geeignet ist, die nacheinander aufgenommenen Zähne automatisch zu einem Gebiss zusammenzusetzen. Ein manuelles aneinander Anbinden nacheinander aufgenommener Zähne oder Zahnteile ist dadurch nicht erforderlich.

Zur Einbeziehung des Kiefergelenks in das virtuelle Modell wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Gebiss oder Teilgebiss des Patienten als Ganzes in Relation zum Kopf oder einem Teil des Kopfes des Patienten aufgenommen, beispielsweise indem ein Aufnahmesystem auf einem Gestell angeordnet wird, welches gegenüber dem Kopf oder Kopfteil des Patienten fixiert ist. Ein solches Gestell kann in Art des bekannten Gesichtsbogens konstruiert sein, indem das Gestell an einem oder beiden Gehörgangknochen und an der Nasenwurzel abgestützt ist. Die elektronischen Aufnahmemittel können auf dem Bogen angeordnet sein, um von dort das Gebiss oder Teilgebiss des Patienten aufzunehmen oder auch unabhängig davon im Raum. In diesem Fall wird die Relation zum Kopf bevorzugt über Referenzpunkte hergestellt, die am Kopf des Patienten oder auch am Gestell angebracht sein können. Über das Gestell kann wie beim bekannten Gesichtsbogen die so genannte Camper'sche Ebene oder Frankfurter Horizontale bestimmt werden, um das aufgenommene Gebiss ins Verhältnis zum Kopf des Patienten zu setzen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Gebiss oder Teilgebiss als Ganzes in zwei oder mehr unterschiedlichen Relativstellungen des Unterkiefers zum Oberkiefer, auch kontinuierlich aufgenommen. Insbesondere wird das Gebiss oder Teilgebiss in rechts- und linksexkursi- ver Stellung sowie in protrudierter Stellung aufgenommen. Aus den dabei erhaltenen Daten kann die Kondylenbahn elektronisch berechnet werden. Diese Daten werden dann in das virtuelle Gebissmodell eingearbeitet. Auf diese Weise kann mit dem virtuellen Modell die Qualität des Zahnersatzes oder -teilersatzes auch für exzentrische Unterkieferpositionen überprüft werden. Damit kann auf virtuellem Wege eine störungsfreie und zugleich funktionelle Okklusion gewährleistet werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird während der Aufnahme des Gebisses oder Teilgebisses ein Kalibrierklotz mit bekannten Abmessungen im Aufnahmebereich angeordnet und mit aufgenommen. Beispielsweise kann der Patient den Kalibrierklotz zwischen die Zähne nehmen. Auf diese Weise können besonders exakte Daten unter Verwendung des Kalibrierklotzes als Bezugseinheit erhalten werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die auch für sich bean- sprucht wird, werden zusätzlich die vom Patienten beim Kauen aufgebrachten Bisskräfte zumindest im Bereich des Zahnersatzes oder -teilersatzes ermittelt und daraus eine Eindringtiefe der Zähne in den Kiefer berechnet und bei der Erstellung und/ oder Überprüfung des Gebissmodells berücksichtigt. Es ist bekannt, dass Zähne nicht starr im Kiefer ver- ankert sind sondern bei Belastung in den Kiefer eintauchen, also insbe- sondere beim Kauen. Durch Bestimmung der Bisskräfte des Patienten kann die dadurch veränderte Lage der Zähne im Gebiss berechnet und bei der Herstellung und Überprüfung des Zahnersatzes im Modell berücksichtigt werden. Damit kann eine störungsfreie und funktionelle Okklusion noch besser gewährleistet werden.

Die Bisskräfte werden bevorzugt dynamisch und synchron zur aufgenommenen Bewegung des Gebisses oder Teilgebisses aufgenommen und in derselben Weise im Modell berücksichtigt. Auf diese Weise kann die Posi- tion der Zähne im Modell exakt an die tatsächliche Position während des Kauens angepasst und überprüft werden.

Das erfindungsgemäße virtuelle Modell umfasst bevorzugt die Rotationsachse und/ oder die horizontale Kondylenbahnneigung und /oder den Bennettwinkel und/oder die Retrusion und/oder den Immediate Sideshift und/ oder gestufte Gleitführungen des Kiefergelenks. Je mehr der genannten Parameter berücksichtigt werden, desto besser ist die Aussagekraft der Überprüfung des Zahnersatzes oder -teilersatzes mit dem erfindungsgemäßen virtuellen Modell. Aufgrund der Verwendung eines virtuellen Modells können die genannten Parameter ohne weiteres gleichzeitig berücksichtigt werden, so dass eine hohe Aussagekraft gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren elektronischen Aufnahmesystems ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt, als einzige Figur:

Fig. 1 ein Gestell mit Digitalkameras bei einem Patienten. Das Gestell 1 ist in Art eines Gesichtsbogens ausgebildet und umfasst einen das Gesicht des Patienten umspannenden Bogen 2, an dessen beiden Enden verstellbare und fixierbare Oliven 3 vorgesehen sind, die in den jeweiligen Gehörgang eines Patienten eingesetzt werden können. Des Wei- teren umfasst das Gestell 1 eine Stange 4, die an ihrem einen Ende einen Pfropfen 5 aufweist, der an der Nasenwurzel eines Patienten abgestützt werden kann. Die Stange 4 ist über eine Halterung 6 am mittleren Abschnitt des Bogens 2 gehaltert. Die Halterung 6 ist dabei so ausgebildet, dass die Stange 4 in Richtung auf die Nasenwurzel des Patienten längs- verstellbar und fixierbar ist.

Wie man in Fig. 1 erkennt, ist das Gestell 1 mit mehreren Digitalkameras 7 versehen, die über den Bogen 2 verteilt angeordnet sind. Die Kameras 7 können dabei insbesondere in allen Raumrichtungen verstellbar mit dem Gestell 1 verbunden sein. Auf diese Weise können die Kameras 7 in geeigneter Weise auf das Gebiss des Patienten ausgerichtet werden, um dieses aufzunehmen.

Zur Aufnahme des Gebisses oder Teilgebisses eines Patienten wird das Gestell 1 über die Oliven 3 an den beiden Gehörgängen und über die

Stange 4 an der Nasenwurzel des Patienten fixiert. Mit einer entsprechenden, hier nicht dargestellten Messeinrichtung kann bei dem so eingestellten Gestell die Camper' sehe Ebene oder Frankfurter Horizontale gemessen werden. Diese Daten werden für die Erstellung des virtuellen Modells ver- wendet. Sobald das Gestell 1 am Patienten fixiert ist, wird dessen Gebiss als Ganzes oder als Teilgebiss mit den Kameras 7 aufgenommen. Die digitalisierten Daten der Kameras 7 werden dann zusammen mit den Daten der Camper' sehen Ebene oder Frankfurter Horizontalen für das virtuelle Modell verarbeitet. Zur Erstellung des virtuellen Modells werden des Wei- teren die Zähne des Patienten einzeln aufgenommen. Dies kann mit einer einfachen handgeführten Kamera erfolgen, wenn eine Bildverarbeitungssoftware verwendet wird, die die aufgenommenen Zähne automatisch passgenau aneinanderreiht. Auch diese Daten werden dann zur Erstellung des virtuellen Modells verwendet.

Die Erstellung des virtuellen Modells erfolgt über eine geeignete Software in einem Rechner. Mit dem Rechner wird dann anhand des Modells des Gebisses oder Teilgebisses der Zahnersatz konstruiert. Zur Überprüfung des virtuellen Zahnersatzes oder -teilersatzes wird dann das virtuelle Mo- dell in Art eines Artikulators verwendet, indem das virtuelle Gebiss virtuell bewegt wird, insbesondere in die exzentrischen Unterkieferpositionen. Auftretende Störungen wie Kollisionen zwischen den Zähnen werden dabei festgestellt und angezeigt. Sind die Ergebnisse zufrieden stellend, werden die Daten des virtuellen Zahnersatzes oder -teilersatzes zur Herstellung des realen Zahnersatzes oder -teilersatzes verwendet, was bei geeigneter Software unmittelbar mit den Modelldaten erfolgen kann.

Bei der Erstellung und Überprüfung des Modells können auch zuvor ermittelte Daten über die Bisskräfte des Patienten berücksichtigt werden. Hierfür wird aus den Bisskräften die Eintauchtiefe der Zähne in die Kiefer berechnet. Die Aufnahme der Bisskräfte erfolgt bevorzugt dynamisch und synchron zur Bewegung des über die Kameras 7 aufgenommenen Gebisses. Die Bisskräfte können beispielsweise über Dehnungsmessstreifen erfasst werden. Das Gebissmodell umfasst bevorzugt insbesondere die Rotationsachse, die horizontalen Kondylenbahnneigungen, den Bennettwinkel, die Retrusion, den Immediate Sideshift und gestufte Gleitführungen der Kiefergelenke. Damit kann eine sehr genaue Herstellung und aussagekräftige Überprüfung des Zahnersatzes oder -teilersatzes erfolgen. Bezugszeichenliste

1 Gestell

2 Bogen

3 Olive

4 Stange

5 Pfropfen

6 Halterung

7 Kamera