用于确定牙齿植入件的方向和位置的可扫描体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改进类型的位置定位器装置，适用于口、牙齿和上颂面假体。
[0002]本发明的应用领域是这样的装置，该装置用于复制相同装置和与其连接的元件(例如牙齿植入件)在病人的嘴中或者在用于复制它的模型上的自然位置。特别是，本发明涉及这样的装置，该装置用于以数学模型的形式来复制骨集成植入件在病人的嘴中或者在用于复制它的模型上的空间位置和方向。
【背景技术】
[0003]为此，实际上已经知道使用位置定位器装置，该位置定位器装置具有可通过合适仪器(数据扫描或类似方式)读出的表面。该表面特别设有适用于数学模型的构造和识别的元件，其能够由所述仪器检测，且仪器参考它们来识别位置。存在于仪器数据库中的该模型用于尽可能忠实地复制定位器的自然位置，因此复制与该定位器连接的元件(该元件必须定位)的位置。位于定位器的表面上的上述元件也有参考功能，适用于识别在定位器装置上实际展示的所述表面并使得所述表面与在仪器的数据库中存档的数学模型的相应表面进行耦合。
[0004]如已知的那样，位置定位器的表面的扫描阶段是初始结构的总体重构过程的、非常困难和敏感的时间(特别是由于阅读误差，这使得扫描的表面不能严格贴附在有效地属于位置定位器的表面上)。
[0005]在随后的使得这样由光学仪器揭示的形状与在检测器的数据库中存档的模型耦合的阶段中还有进一步的困难。这些困难主要涉及:使扫描表面与来自存在于数据库中的数学模型的表面完美贴附，这需要在实际定位器和它的数学模型的空间坐标系和它们的原点之间一致。
[0006]当前已知具有截头圆锥形状或柱形形状的位置定位器(其与参考槽口成一一整体)。
[0007]不过，这些定位器具有的缺陷是提供了有限数目的表面参考点，因此在光学检测过程中产生失真并且在这些表面与合适的数学模型耦合时引起误差，这也很明显。
[0008]还有的已知实施例通过具有柱形基部的位置定位器来识别，在该柱形基部上面有多个球形体，该球形体布置在与定位器本体的轴线不同的轴线上。不过，具有在定位器的表面上引入大量参考点的优点的这些装置具有下列缺陷:妨碍所述表面的光学扫描阶段(主要是在定位器有较大倾斜的情况下)。当考虑到已知装置由于它们的复杂结构而需要整体阅读它们的全部形状部件(柱形体和球)时，该缺陷甚至更严重，当缺少它们中的一个时，例如由于存在靠近定位器的障碍物(例如其它牙齿等)，扫描将提供不准确的位置结果。
[0009]最后，由相互连接的球形形状的组合获得的定位器是已知的，它有下列缺点:其相对于它们的角度位置基本没有参考，缺乏在所有情况下都能推断出的参考，特别是当存在不允许它们阅读的障碍物时。
【发明内容】
[0010]本发明的主题是提供一种改进类型的位置定位器装置，用于口、牙齿和上颂面假体，在相应的口内用途中和在模具上，它克服了已知技术的上述缺陷。
[0011]特别是，本发明的目的是提供一种上述类型的装置，该装置能够通过表面的读数相对于实际值而尽可能精确地重构空间坐标和它们的原点。
[0012]本发明的另一目的是提供一种上述类型的定位器装置，该定位器装置能够执行扫描表面与数据库中的这些数学模型的精确耦合，为此获得这些表面的空间坐标和原点的尽可能的一致性。
[0013]本发明的另一目的是提供一种新颖的定位器装置，该定位器装置具有这样的形状，该形状适于消除在检测仪器的扫描软件部分上的读数和结构的不确定性。
[0014]这些和其它目的通过本发明的用于口、牙齿和上颂面假体的位置定位器装置来实现，该位置定位器装置有至少一个外表面，该外表面能够由检测器阅读，适用于确定所述表面的空间方向和位置，本发明的装置包括:
[0015]它相对于笛卡尔坐标系统的原点和沿它的纵向轴线方向的垂直位置的至少一个功能检测和親合元件；
[0016]所述装置的实际轴线相对于它的能够由上述检测器读出的轴线的角度位置以及相同装置在所述坐标系统的平面上的位置的至少一个功能检测和耦合元件；
[0017]本发明的所述装置环绕它的纵向轴线的角度位置的至少一个功能检测元件。
[0018]根据优选实施例，本发明的装置包括具有纵向轴线的单个本体，该本体包括由呈不规则多面体形式的本体构成的部分，一部分以球形体的形式固定在该本体的上部多边形侧面上，且在该本体的下部多边形侧面上有连接元件，用于与要检测其位置的元件的交接面联接。多面体本体、球形体和所述连接件相对于相同定位器的本体的所述纵向轴线同轴。
[0019]根据本发明，用于检测所述装置相对于所述坐标系统的原点和沿上述纵向轴线方向的垂直位置的所述至少一个功能元件表示为:所述球形体的表面以及所述多面体本体的上部和下部多边形侧面的边缘。
[0020]另外，用于检测本发明装置的实际轴线相对于它的能够由检测器读出的轴线的角度位置以及相同装置在所述坐标系统的平面上的位置的所述至少一个功能元件包括所述球形体的表面、所述多面体本体的上部和下部多边形侧面的边缘以及由该多面体本体的横向侧面形成的边缘。
[0021]用于检测本发明装置环绕它的纵向轴线的角度位置的所述至少一个功能元件包括所述多面体本体的横向侧面和由这些横向侧面形成的边缘。
[0022]根据本发明装置的变化形式，还设想在所述球形体和上述多面体本体之间的相互固定连接件，其中，所述连接件有外部周边喉道，该外部周边喉道有面对所述球形体的部分，该部分的曲率半径与相同连接件的、面对所述多面体本体侧的部分的曲率半径不同。
[0023]根据本发明装置的另一实施例变化形式，设想同轴地固定在所述多面体本体和所述连接元件之间的柱形体，其中，所述柱形体有边缘和并不由所述多面体本体覆盖的上表面，它们用于检测相同定位器相对于所述坐标系统的原点和沿其纵向轴线的方向的垂直位置。
[0024]根据优选实施例，本发明的装置包括单个本体，其包括:
[0025]设有相应边缘的上部柱形体；
[0026]所述球形体，该球形体通过连接件而与所述上部柱形体连接；
[0027]所述多面体本体，该多面体本体通过所述连接件而与所述球形体连接，并设有与它的一个横向侧面相对应的凹槽；
[0028]所述下部柱形体，该下部柱形体在上部部分中与所述多面体本体连接，并在它的下侧与所述连接元件连接。
[0029]相对于上述已知技术，本发明的定位器提供了下列优点:使得在扫描表面和属于相同装置的表面之间能够完美贴附，使得扫描表面与在数据库中存在的数学模型能够完美规A
柄口 O
[0030]这样的重要结果由于所述装置的特定形式而获得，它消除了在扫描软件的部分上的读数和结构的模糊，因此避免了在普通系统中出现的失真和近似。更具体地说，球形表面与不规则多面体的水平和竖直边缘的组合避免形成由扫描装置隐藏的部分，并顺序地对齐扫描，实际上消除了不准确的交叠。首先，多面体的不规则几何形状产生了彼此都不同的相邻角度，因此消除了在扫描软件的结构软件算法的部分上交叠的任何模糊。图形的这种结构因此使得实体的扫描相位非常精确，消除了在软件部分上获得的图像缺陷。
[0031]本发明的装置还提供了下列优点:执行扫描表面与数据库中的数学模型的表面的准确耦合，因此获得这些表面的空间坐标和原点的最佳一致。特别是，除了表面相对于数据库中的原点和物体的水平轴线的旋转之外，通过正确确定数据库中的物体的竖直位置、相对于原点的侧面位置和数据库中的物体相对于竖直方向的倾斜，本发明的装置使得扫描表面与来自数据库的表面完美贴附，该数据库将在耦合算法部分上获得。
【附图说明】
[0032]通过下面对附图中表示为非限定实例的本发明装置的优选实施例的详细说明将清楚这些和其它目的、优点和特征。附图中:
[0033]图1表示了本发明装置的第一实施例的透视图；
[0034]图2表示了图1的装置，表示用于检测所述装置相对于笛卡尔轴系统的原点的竖直位置的功能形式；
[0035]图3表示了图1的装置，表示用于它的位置的侧部和角度检测的功能形式；
[0036]图4表示了图1的装置，表示用于检测所述装置相对于竖直轴线旋转的功能形式；
[0037]图5、6和7表示了根据前述附图的装置的实施例变化形式；
[0038]图8是图7的装置的侧视图；
[0039]图9、10分别表示了图7的装置沿截面AA和截面BB的视图；以及
[0040]图11表示了图7的装置用于病人的嘴的白垩模型的实例。
【具体实施方式】
[0041]本发明的装置在图1中整个表示为I。它由单个本体构成，由刚性材料来制造，具有不反射表面(例如具有Teflon涂层的钛)，适用于由检测器7(光学扫描仪或类似件)来揭示。该装置I的本体特别包括不规则的多面体实体3，球形体2固定在该多面体实体3的上部多边形侧面上。所述几何实体都根据装置I的本体的相同纵向轴线4来定位。如前所述，多面体3具有不规则形状，在附图所示的实例中，它有作为不规则六边形的上侧面和下侧面6以及四边形的横向侧面8。
[0042]连接柱体元件18定位在装置I的基部处，或在多面体本体3的下侧面上，适于执行定位器与相应的支承结构(未示出)的交接面的联接。该元件的尺寸选择为使它能够适合植入件的交接面，从而使得相同的上部部分用于尽可能多的植入件(根据交接面的尺寸和类型)。这个连接元件的柱形结构也用于使它能够在装置的构造过程中通过在工具机器上操作钳子来保持，而并不危害它的精度。
[0043]如图2中所示，球形体2的表面和由多面体3的上侧面和下侧面限定的边缘51、52 (它们能够由检测器7读取)表示用于检测所述装置I相对于原点O沿轴线Z方向(箭头F1、F2)的竖直位置的功能元件，该轴线Z与本发明装置的轴线4重合。所述的几何参考物2、