牙齿装置和用于制造义齿基托的方法与流程

本发明涉及一种具有用于插入到义齿基托中的人造牙齿的牙齿装置以及一种用于制造义齿基托的方法。

背景技术：

现今，给患者提供局部或全口义齿的标准很高。牙医准备要被治疗的患者的情况，但(局部)义齿通常由牙齿矫正医师根据牙医的具体要求在外部实验室或实践实验室中制造。这里，义齿的质量很大程度上取决于牙齿矫正医师的技术技能以及这些具体要求的质量，牙齿矫正医师在制造义齿时必须考虑牙医的具体要求。

此外，要被提供义齿的患者的准备通常涉及到患者的不便。例如，在这种情况下要说明的是在治疗牙医处的不同会面，在会面期间，要治疗的情况的印模必须被制造出来，印模为牙齿矫正医师提供负面模型。随后的进一步印模是耗时的并且通常是假体处理的不精确执行的原因。通常，在牙齿矫正医师能够开始义齿的实际制造之前，需要两次或三次印模会面。

wo2011/066895a1涉及一种用于自动制造义齿的方法，其包括以下步骤：提供要被制造的各个义齿的数字数据组；以数字方式将模型分离成牙弓和牙龈；使用切削技术由陶瓷和塑料材料制造牙弓，或者主要由(甲基)丙烯酸酯类的塑料材料使用生成或烧蚀的方法制造义齿基托；通过粘合或接合或粘合和接合的组合来连接牙弓和牙龈块。

ep211181a1涉及一种用于制造义齿的基部或具有基部的义齿的方法，该方法具有使用快速成型方法(例如，3d光刻、特别是3d激光光刻)形成基部的步骤。此外，公开了一种用于产生数据组的方法，该数据组代表义齿的基部的形状，其中牙龈区域或其模型被扫描和/或基部的模型被扫描和/或在计算机上模拟基部的形状。

ep1864627a2公开了一种根据反映上颌情况的数字化虚拟模型来制造义齿的方法，其包括下述步骤：提供反映上颌情况和关系的数据记录；将牙齿数字建模(自动地，作为选项)；根据来自牙齿数字建模的数据产生分开的负模型(快速制造)；将制造的牙齿/制造的牙齿装置插入到打开的负模型中；关闭负模型；以及使用义齿用的塑料填补任何剩余的腔体。

ep1444965a2涉及一种用于制造义齿的方法，其具有下述步骤：记录且数字化(扫描)在口腔中的三维的解剖关系；如果适用，记录且数字化(扫描)包括咬块的咬合模型的三维数据；如果适用，记录通常在患者身上取得的用于调整咬合器的下颌数据；处理所获得的数据组，使得相关的解剖结构对于虚拟牙布局是安全的，并且获得虚拟模型作为数据组；然后从另外的数据组中选择制造的、先前扫描的牙齿的三维数据组；将牙齿在虚拟模型中的虚拟布局作为第二数据组，以及然后通过定位模板(例如，铣削或快速成型)或通过将制造的牙齿直接放置于模型上而将虚拟布局转移到模型上，将牙齿固定在模型上，紧固假体基托，或者根据另一种可选方式，然后根据虚拟牙齿布局的数据直接制造假体基托—使用用于最后的校正定位的定位辅助装置，并且固定制造的牙齿。

wo2008/005432a2公开了一种用于制造义齿的至少一部分的系统。该系统包括三维扫描义齿模型的表面的扫描装置以及计算机可读介质，该计算机可读介质具有用于从扫描装置接收数据、产生表面的3d模型并且根据需要改变三维模型和/或向三维模型添加功能的计算机程序。该系统还包括用于考虑该三维模型从所选的模型产生义齿的至少一部分的处理。该处理可以以移除或构建材料的方式执行。

从wo2015/078701中已知一种用于插入到义齿基托中的人造牙齿，其具有在处于插入状态下时可见的外部和设置在义齿基托内的内部。这里，牙齿被设计成使得在外部和内部之间形成有牙齿边缘。这里，牙齿边缘被设计成使得牙齿边缘处发生角度变化。在这方面，它是清晰可见或限定的边或线。在牙齿边缘处从牙齿的外部到内部存在不连续的过渡。相反，角度突然变化。此外，人造牙齿被设计成使得内部相对于牙齿插入牙齿基托中的插入方向没有底切。然而，根据wo2015/078701制造的人造牙齿具有以下缺点：必须提供具有角度变化的明确限定的牙齿边缘，以便能够制造人造牙齿并将其正确地插入到义齿基托中。鉴于此，特别是对于这样的用于制造义齿的自动方法，还需要能够提供没有角度变化的牙齿边缘的人造牙齿。

技术实现要素：

为了改进用于制造义齿基托的方法，本发明的目的是提供一种具有合适的人造牙齿的牙齿装置，其中特别是提供一种用于制造义齿基托的自动化方法。

该目的通过权利要求1限定的牙齿装置和权利要求11限定的用于制造义齿基托的方法来实现。

本发明的牙齿装置包括用于插入到义齿基托中的人造牙齿和该牙齿的虚拟数据组。在插入到义齿基托中的状态下，人造牙齿具有可见的外部和设置在义齿基托内的内部。牙齿的虚拟数据库分别包括牙齿的外部几何形状的数据和牙齿的表面几何形状的数据。

人造牙齿的内部应设计成使得相对于牙齿插入到义齿基托中的插入方向或推入方向不设置底切(undercut)。由此显著便于插入。特别地，能够以更简单的方式制造义齿基托中的腔体，该腔体对应地在插入方向上也没有底切。

根据本发明，在牙齿的虚拟数据组中，在内部方向上无底切的区域中形成虚拟的牙龈线。该线限定了从插入状态下可见的外部到牙齿不可见的内部的过渡。由于根据本发明，虚拟的牙龈线设置在牙齿的无底切区域中，因此能够以简单的方式将牙齿在插入方向或推入方向上插入到义齿基托中。在极端情况下，虚拟的牙龈线可以精确地描述相对于牙齿到义齿基托中的插入方向或推入方向不再存在任何底切的区域所开始处的线。

因此，使用本发明的牙齿装置，还可以明确地限定不具有发生角度变化的牙齿边缘的牙齿。此外，可以将虚拟的牙龈线相对于牙齿的插入状态设置在不同的高度。例如，牙龈线可以设置得较低，使得它对应于具有稍微后退的牙龈的比较老的牙齿。在这方面，可以以非常简单的方式精确地适应患者的情况。

优选改进本发明的人造牙齿，使得虚拟的牙龈线设计成围绕圆周延伸。因此，虚拟的牙龈线是本身封闭的线。这尤其对于诸如cad/cam方法的自动生产方法是有利的。

进一步优选的是，人造牙齿仅在外部被加工以使牙齿形状个体化。这是有利的，因为存在明确限定的内部，这对于自动化尤其重要，因此，腔体可以在义齿基托中自动形成。因此，明确地预先限定了腔体的形状和深度。

在本发明的人造牙齿的特别优选的改进中，内部的最小外部半径为至少0.6mm。因此，内部区域中存在的最小半径为0.6mm或更大。这尤其对于在义齿基托中制造腔体是有利的。特别优选的是，最小外部半径至少为1.0mm，特别是至少为1.25mm。

此外，优选的是，人造牙齿的内部设计成不对称。具体地，内部的形状不旋转对称。因此，避免了错误地插入义齿基托中。

为了义齿的完整制造，在可以在库中存在根据本发明的多个牙齿，可以从该库选择特定的牙齿设置。

此外，为义齿的制造提供义齿基托。义齿基托具有多个腔体，每个腔体用于接收如上所述并且有利地在上面改进的人造牙齿。这里，相对于对应的人造牙齿插入到义齿基托中的方向，腔体设计成使得腔体没有底切。这使得能够简单地在对应的义齿基托中设置人造牙齿。

优选地，义齿基托的各个腔体被设计成与要以对应方式被插入的人造牙齿的相应内部互补。由此，在相应的腔体和相关联的牙齿的内部之间形成恒定宽度的间隙。这确保了人造牙齿在义齿基托中的可靠紧固。

在义齿基托的特别优选的改进中，腔体的最小内部半径大于或等于人造牙齿内部的最小外部半径。例如，如果人造牙齿的内部的外部半径为至少0.6mm或更大，则腔体的半径仅为至少0.6mm或更大。这具有如下优点：诸如铣削工具的工具可用于制造腔体，其铣削头等具有对应的工作半径。在半径为至少0.6mm时，可以使用直径为1.2mm的铣削头。为了形成较小的半径，必须使用较小的铣削头。使用较小的铣削头或对应工具将导致腔体的制造时间更长以及工具的使用寿命更短。因此，进一步优选的是，腔体的最小内部半径特别地大于或等于1.0mm，并且特别优选大于或等于1.25mm。

具体地，当使用不对称地、特别是不旋转对称地设计的人造牙齿时，腔体也对应地不对称地设计，并且在优选实施方式中特别是不旋转对称地设计。这具有重要的优点：以明确且独特的方式给出相应人造牙齿与对应腔体的明确关联性以及对应牙齿在腔体中的明确的位置限定。

因此，特别优选的是，所有腔体的形状都不同，从而存在人造牙齿与腔体的独特关联性。因此，排除了错误的插入。

进一步优选的是，特别是在深度方面，腔体被设计成使得插入的人造牙齿具有限定的齿高。

此外，特别是还出于美观原因而特别优选的是，人造牙齿的虚拟的牙龈线在插入状态下至少部分地、特别是完全地与腔体边缘重合，或者特别是两个边缘完全重叠。

在本发明的用于制造义齿基托的方法中，执行将至少一个本发明的人造牙齿虚拟地嵌入虚拟的义齿基托或虚拟的牙龈中。在下一个步骤中，限定腔体边缘使得其至少部分地、特别是完全地与虚拟的牙龈线重叠。优选地，将虚拟的牙龈线转移到义齿基托上以限定腔体边缘。这仍然以虚拟的方式执行，以便在用于至少一个本发明的牙齿的虚拟的义齿基托中产生虚拟的腔体边缘。优选地，当具有插入的人造牙齿的义齿被完成时，腔体边缘与虚拟的牙龈线重合。在限定至少一个腔体边缘之后，通过在义齿基体中形成腔体来制造实际的义齿基托。具体地，这通过铣削腔体来执行。腔体优选使用cad/cam方法形成。根据本发明，为了执行cam方法，腔体边缘用于限定工具运动。这里，腔体边缘用作改进铣削策略的边界曲线。在cam中，铣削路径由边界曲线和已知的腔体几何形状产生。对于制造工艺，定义现有技术中已知的铣削工艺的必要参数(转数、进给量、横向和深度进给......)。

特别优选的是，通过从虚拟的义齿基托虚拟地去掉牙齿来执行限定虚拟腔体边缘。由此，能够实现虚拟的牙龈线向虚拟的义齿基托上的转移，从而以简单的方式实现腔体边缘的限定。

在特别优选的实施方案中，特别是要通过cad/cam方法在义齿基托中产生的腔体与牙齿的下侧或内部互补。因此，能够限定在整个粘合表面上具有恒定的宽度或厚度的粘合间隙。这具有以下优点：保证了牙齿在腔体中的插入被非常精确且明确地限定。此外，优点还在于，由于明确限定的粘合间隙，粘合间隙的体积也被明确地限定，因此可以将预定量的粘合剂引入到腔体中，从而可以避免粘合剂在腔体边缘或牙齿边缘的区域被挤出。这是有利的，因为后处理步骤可以被简化或可能被完全省略。

特别是为了良好的自动化，特别优选的是，义齿基托中的腔体还被形成为使得在牙齿被插入或推入的方向上不出现底切。

优选使用诸如铣削工具的加工工具来执行腔体的制造。在这方面，优选的是，工具的工作半径大于或等于人造牙齿的内部的最小外部半径。例如，如果内部的最小外部半径至少为0.6mm，则铣削头的直径为1.2mm。

特别优选的是，使用上面参照单个牙齿描述的本发明的方法将牙弓的多个牙齿、特别是所有牙齿虚拟地嵌入虚拟的义齿基托中。因此，优选的是，所有相关的腔体边缘特别地通过虚拟去掉来限定，并且此后如上面参照单个牙齿所述，优选使用cad/cam方法产生所有相关联的腔体。

在以本发明限定的方式将至少一个本发明的牙齿嵌入虚拟的义齿基托之前，可以优选地执行以下方法步骤：

-通过印模或数字成像确定患者的口腔情况，

-可能地，数字化患者的口腔情况，

-根据牙齿或牙齿组的对应的设置概念，从理想地计算出的设置中选择形成牙齿假体的牙齿，由此获得牙齿的虚拟设置，其被虚拟地定位在考虑了所确定的患者情况的空间中，

-将在虚拟设置中建立的牙齿虚拟嵌入虚拟的义齿基托中。

例如，设置概念由治疗牙医建立，特别是以患者特定的方式建立。

部分或全口义齿可移除、可有条件地移除，或者是固定的义齿。

在患者口中进行印模(患者情况)特别是可以通过印模物质来进行。根据本发明，印模可有利地用于第一印模、第二印模(功能印模)和咬合记录。

在本发明的方法中，可以使用传统装置(所谓的印模勺)进行印模。特别合适的印模勺是允许与粘膜相合的接触的印模勺。边缘部分应该被减少。印模勺应构造为接收印模材料并接收用于咬合调整的垂直机构，以及接收用于咬合固定的后部几何形状。

在本发明的一个实施方式中，患者情况的数字记录使用成像方法、特别是光学方法来执行，例如相机捕获、计算机断层摄影术或超声波。

在本发明方法的另一个实施方式中，库包含牙弓、牙齿形状和尺寸及其组合的模型，例如可以在vita形状卡第1694号和第1756号找到。库优选根据角度考虑所有封闭类别的整体设置和/或模块化设置。如果需要，库还可以包括与不同年龄相关的表现中的牙龈模型。

本发明的方法有利地通过考虑通过运动元件的形式(向内和向外运动)(例如，在上颌的牙齿11和牙齿21以及下颌的牙齿31和41之间)的功能提高的虚拟铰合而允许牙弓适应患者的颌弓的个体宽度。牙龈的设计可以以虚拟的方式被个体化，例如通过插入腭脊或通过调整a线以及蚀刻。对于腭脊，优选将存储的脊的虚拟模型插入到义齿的虚拟模型中。在此，可能有用的是，根据义齿的形状单独地改变模型，例如，通过拉伸或压缩以及映射到腭表面上。通过虚拟地改变a线附近的材料厚度来改变蚀刻，a线本身可以被显示和改变为虚拟模型中的曲线或边界线。

这些方法步骤在pct/ep2013/062279中被详细地描述。

附图说明

下面将参照优选实施方式和附图更详细地描述本发明。

在图中：

图1是根据本发明的人造牙齿的示意性立体侧视图，

图2是根据本发明的人造牙齿的示意性立体后视图，

图3是义齿基托中的腔的示意性立体俯视图，

图4是插入腔内的牙齿的示意性剖视图，

图5是具有人造牙齿的义齿基托的立体图，其中一些人造牙齿被插入。

具体实施方式

为了制造完整的义齿，即，其中插入了人造牙齿的义齿基托，例如执行以下步骤：

-通过印模或数字成像确定患者的口腔情况，

-可能地，数字化患者的口腔情况，

-根据牙齿或牙齿组的对应的设置概念，从理想地计算出的设置中选择形成牙齿假体的牙齿，由此获得牙齿的虚拟设置，其被虚拟地定位在考虑了所确定的患者情况的空间中，

-将虚拟设置中建立的牙齿虚拟嵌入虚拟的牙龈或虚拟的义齿基托中，

-制造实际的义齿。

在pct/ep2013/062279中特别地描述了该方法。

根据本发明改进该方法，使得使用根据本发明设计的人造牙齿。因此，对应的库包括根据本发明设计的大量牙齿。它们在牙齿形状、牙齿尺寸等方面不同。特别地，根据本发明的人造牙齿的共同特征是形成具有角度变化的虚拟的牙龈线。

虚拟的牙龈线10在牙齿的例子中被示出，在这种情况下是图1和图2所示的门牙。作为例子示出的人造牙齿具有外部12和内部14。外部12通过虚拟的牙龈线10与内部14分开。在人造牙齿被插入到义齿基托中的情况下，外部12被设置在义齿基托外部或可见。内部14在插入状态下被设置在义齿基托内部，因此不可见。

虚拟的牙龈线10被设计为自身封闭的周线。使用牙齿的数据组，该虚拟的牙龈线10在内部14的方向上在无底切区域中形成。虚拟的牙龈线位于无底切区域中。无底切区域由线16限定。这里，线16限定无底切区域在插入或推入方向上的边界。在图1中，在线16下方相对于插入义齿基托的方向(箭头17)没有形成底切。在线16上方，提供底切。

首先，为了制造义齿基托20(图3)，从虚拟的义齿基托中去掉各个牙齿。因此，可以虚拟地产生具有分别为每个牙齿设计的腔体22的义齿基托20。因此，虚拟的义齿基托20具有由腔体边缘24限制的腔体22。腔体边缘24通过从义齿基托20虚拟地去掉牙齿而产生，并且对应于虚拟的牙龈线10。

在义齿基托20中形成腔体22优选使用cad/cam方法来执行。它们使用腔体边缘24来限定铣削路径或其他工具的运动路径。这允许腔体22非常精确且自动地形成。

由于特别优选的是牙齿的内部14在牙齿插入到腔体22中的方向(图4中的26)上没有底切，因此简单的组装或简单的插入/结合到腔体22中是可行的。这里，腔体22在对应的插入方向上也没有底切。插入方向26基本上垂直于义齿基托延伸。在患者的口腔中设置义齿的情况下，插入方向基本上垂直地延伸。

腔体22形成为与内部互补，使得给予牙齿在腔体22中的精确的位置限定。通过内部14和腔体22的互补设计，还可以获得在整个表面上具有恒定宽度的结合间隙28(图4)。因此，结合间隙的体积以及因此所需的粘合剂量也是完全已知的。

在图4中，其示出了牙齿并且还以截面示出了义齿基托20，另外还示出了虚拟的牙龈线10。这里，以实线表示的虚拟的牙龈线10的部分相对于牙齿的截面在绘图平面的前面延伸，虚线所示的部分在绘图平面的后面延伸。

为了义齿的完整制造，在义齿基托20中设置了多个腔体22(图5)。首先，将明确限定量的粘合剂引入各个腔体中，然后在插入方向26上将对应的牙齿插入到腔体22中。在牙齿被插入的情况下，腔体边缘24和虚拟的牙龈线10重叠。