СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ АБАТМЕНТА И АБАТМЕНТ
METHOD FOR MANUFACTURING COMPUTER MODEL FOR ABUTMENT AND ABUTMENT

Изобретение касается способа изготовления трехмерной компьютерной модели предназначенного для пациента индивидуального абатмента для зубного имплантата посредством компьютера, причем этот абатмент имеет по меньшей мере одно основание, соединительную структуру для присоединения абатмента к штифтовому зубному имплантату, коронально смотрящую поверхность платформы абатмента для опирания протезной надстройки и винтовой канал для крепления абатмента к штифтовому зубному имплантату и/или способа изготовления трехмерной компьютерной модели предназначенного для пациента индивидуального абатмента для зубного имплантата посредством компьютера, при этом трехмерная начальная компьютерная модель представляет абатмент, который имеет основание, соединительную структуру для присоединения абатмента к штифтовому зубному имплантату, коронально смотрящую поверхность платформы абатмента для опирания протезной надстройки и винтовой канал для крепления абатмента к штифтовому зубному имплантату, способа изготовления абатмента, а также читаемого компьютером носителя данных и компьютера, который сконфигурирован для выполнения одного из этих способов и/или для исполнения компьютерного программного продукта.
Под абатментом (по-немецки иногда называемым также «Aufsatz» - «надставка») в стоматологии понимается соединительный элемент между штифтовым зубным имплантатом и протезной надстройкой (например, надстройкой отдельного зуба, надстройкой моста, протезом и т.д.). Соединение с протезной надстройкой может осуществляться непосредственно или через мезоструктуру.
Один из абатментов известен из EP 2 825 124 B1. Показанный в этом документе абатмент содержит платформу, имеющую тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности платформы, которая способствует нарастанию клеток и позволяет мезоструктуре или протезной надстройке опираться на коронально смотрящую поверхность платформы. Благодаря возможности последующей обработки абатмента получается возможность индивидуализации абатмента для определенного пациента.
Под профилем эмергенции в зубопротезной имплантации понимают трехмерную конфигурацию десны там, где должен размещаться абатмент, в коронально проходящей области, начиная от зубного имплантата до границы десны.
Наряду с предварительно изготовленными стандартными абатментами, которые должны трудоемким образом дорабатываться вручную в стоматологической лаборатории для адаптации их к конкретным условиям в месте установки в челюсть пациента, уже известно изготовление абатментов, непосредственно индивидуализированных под пациента. Это осуществляется с помощью читаемой компьютером трехмерной компьютерной модели изготавливаемого абатмента, индивидуализированного под пациента. Эта трехмерная компьютерная модель либо создается на базе аналогового отпечатка челюсти пациента, который оцифровывается, либо предоставляется непосредственно в цифровом виде (например, с применением интраорального сенсора или лабораторного сканера).
Оператором (например, зубным техником или зубным врачом) или алгоритмом там, где должен размещаться абатмент, задается индивидуальная для пациента конфигурация десны.
Кроме того, оператором или алгоритмом должна задаваться трехмерная геометрия абатмента выше заданной индивидуальной конфигурацией десны препарационной границы. Определение этой трехмерной геометрии абатмента может включать в себя:
- определение положения проходящего в абатменте винтового канала для крепления абатмента к штифтовому зубному имплантату. Обычно это положение задается относительно ориентации штифтового зубного имплантата;
- определение ширины коронально смотрящей поверхности платформы абатмента;
- определение высоты абатмента;
- определение ширины имеющего винтовой канал центрального возвышения абатмента.
Кроме того, оператором компьютера или алгоритмом должен определяться профиль эмергенции.
Профиль эмергенции, т.е. наружная геометрия абатмента ниже препарационной границы до штифтового зубного имплантата, до сих пор задавался стандартной формой, а область между профилем эмергенции и винтовым каналом задавалась как заполненное тело, так что оператор компьютера не имел здесь никакой свободы действий. Как результат на практике зачастую выбиралась, в сущности, слишком глубоко проходящая препарационная граница, для увеличения той области, которая могла выбираться или задаваться оператором или алгоритмом. Это несет с собой проблему смещения так называемого клеевого стыка между абатментом и протезной надстройкой в направлении зубного имплантата и вместе с тем челюстной кости пациента, что имеет деструктивные последствия для десны и челюстной кости.
Задачей изобретения является предоставление способа создания трехмерной компьютерной модели предназначенного для пациента индивидуального абатмента для зубного имплантата посредством компьютера и способа изготовления такого абатмента для зубного имплантата, при котором компьютерная модель или, соответственно, изготовленный по ней абатмент лучше переносим для десны и челюстной кости пациента.
Эта задача решается с помощью способа изготовления трехмерной компьютерной модели предназначенного для пациента индивидуального абатмента для зубного имплантата посредством компьютера, причем этот абатмент имеет по меньшей мере одно основание, соединительную структуру для присоединения абатмента к штифтовому зубному имплантату, коронально смотрящую поверхность платформы абатмента для опирания протезной надстройки и винтовой канал для крепления абатмента к штифтовому зубному имплантату, включающего в себя по меньшей мере следующие этапы:
- предоставление читаемого компьютером трехмерного изображения челюсти пациента по меньшей мере в той области челюсти, где должен размещаться абатмент;
- выбор определения препарационной границы в зависимости от индивидуальной для пациента конфигурации десны там, где должен размещаться абатмент, оператором компьютера или алгоритмом;
- определение трехмерной геометрии абатмента выше препарационной границы оператором компьютера или алгоритмом;
- определение профиля эмергенции абатмента оператором компьютера или алгоритмом;
- предоставление трехмерной компьютерной модели компьютером,
при котором ниже препарационной границы для трехмерной геометрии платформы предусмотрено тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности платформы, и оператором компьютера, исходя из определенного профиля эмергенции, выбирается толщина материала платформы абатмента в пределах заложенной в электронной памяти заданной области.
Эта задача также решается с помощью способа изготовления трехмерной компьютерной модели предназначенного для пациента индивидуального абатмента для зубного имплантата посредством компьютера, при этом трехмерная начальная компьютерная модель представляет абатмент, который имеет основание, соединительную структуру для присоединения абатмента к штифтовому зубному имплантату, коронально смотрящую поверхность платформы абатмента для опирания протезной надстройки и винтовой канал для крепления абатмента к штифтовому зубному имплантату, дополнительно включающего по меньшей мере следующе этапы:
- предоставление трехмерной начальной компьютерной модели индивидуального для пациента абатмента, причем эта трехмерная начальная компьютерная модель имеет такую форму, что распространяющаяся радиально между винтовым каналом абатмента и профилем эмергенции абатмента область изображена как наполненная материалом;
- выполнение преобразования посредством компьютера, чтобы из трехмерной начальной компьютерной модели получить трехмерную компьютерную модель, у которой ниже препарационной границы для трехмерной геометрии платформы предусмотрено тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности платформы, и которая имеет толщину материала платформы абатмента, выбранную оператором компьютера, исходя из определенного профиля эмергенции в пределах заложенной в электронной памяти заданной области.
Кроме того, эта решается с помощью способа изготовления индивидуального для пациента абатмента для зубного имплантата с применением созданной описанным выше способом трехмерной компьютерной модели.
Также изобретение должно предоставить читаемый компьютером носитель данных, включающий в себя команды для осуществления способа, и компьютер для выполнения предлагаемого изобретением способа и/или для исполнения записанных на читаемом компьютером носителе данных команд.
Эта задача решается с помощью читаемого компьютером носителя данных, на котором сохранен компьютерный программный продукт, включающий в себя команды, которые при исполнении программы компьютером побуждают его осуществлять описанный выше способ, и компьютера, который сконфигурирован для выполнения способа изготовления трехмерной компьютерной модели и/или для исполнения команд, сохраненных на читаемом компьютером носителе данных.
Этапы предлагаемого изобретением способа выполняются вне тела пациента, так как изобретение исходит из уже имеющегося трехмерного изображения челюсти пациента по меньшей мере в той области челюсти, где должен размещаться абатмент.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
По первому варианту изобретения ниже препарационной границы для трехмерной геометрии платформы предусмотрено тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности платформы, как, в сущности, известно из EP 2 825 124 B1. Это тарельчатое исполнение имеет предпочтительно расположенный далеко от зубного имплантата клеевой стык между абатментом и протезной надстройкой. Так как также предусмотрено, что оператором компьютера, исходя из определенного профиля эмергенции, т. е. ниже препарационной границы, выбирается толщина материала платформы абатмента, для оператора компьютера отпадает необходимость для увеличения своей свободы конструирования выбирать, в сущности, слишком глубоко проходящую препарационную границу, так как изобретение с самого начала допускает конструирование трехмерной геометрии абатмента ниже препарационной границы. Здесь во избежание непредпочтительных конструкций, которые у абатмента, изготовленного по предоставленной компьютером трехмерной компьютерной модели, могли бы привести к непригодности абатмента, изобретение предусматривает, что эта трехмерная геометрия абатмента ниже препарационной границы может выбираться оператором только в пределах, заложенной в электронной памяти заданной области.
В сущности, одного только тарельчатого исполнения коронально смотрящей поверхности платформы было бы достаточно. Однако предпочтительно также предусмотрена выполненная в корональном направлении изогнуто нижняя сторона платформы (поверхность платформы, находящаяся на расстоянии толщины материала от коронально смотрящей поверхности платформы).
Изобретение предусматривает, что трехмерная геометрия абатмента ниже препарационной границы может выбираться оператором по меньшей мере в той мере, чтобы оператор, исходя из определенного профиля эмергенции, мог выбирать толщину материала платформы абатмента (т.е. нормальное расстояние между коронально смотрящей поверхностью платформы и обращенной от нее поверхностью платформы).
В предпочтительных примерах осуществления изобретение предусматривает, что трехмерная геометрия абатмента ниже препарационной границы может также выбираться оператором в той мере, чтобы оператором компьютера в пределах заложенной в памяти заданной области выбиралась
- толщина материала стенки винтового канала (т.е. нормальное расстояние между определяющей винтовой канал внутренней стенкой и обращенной от нее стенкой имеющей винтовой канал, коронально смотрящей области абатмента) и/или
- толщина материала основания абатмента (т. е. нормальное расстояние между обращенной к соединительной структуре наружной стороной абатмента и коронально смотрящей поверхностью платформы) и/или
- переходный радиус для перехода между коронально смотрящей поверхностью платформы и основанием абатмента и/или для перехода между основанием абатмента и стенкой винтового канала.
Следует заметить, что для толщины материала платформы абатмента и/или для толщины материала стенки винтового канала и/или для толщины материала основания абатмента предпочитаются постоянные толщины материала. Однако, в принципе, для одной или нескольких из этих толщин материала возможно также некоторое отклонение (изменяемая толщина материала). Это отклонение может быть определено заданием одного или нескольких опорных мест.
Предпочтительно предусмотрено, что каждая область для возможного выбора толщины материала или, соответственно, для переходного радиуса выбирается в зависимости от применяемого материала абатмента (например, керамики, титана, пластика или гибридных материалов) и/или в зависимости от определенной трехмерной геометрии абатмента выше препарационной границы.
Заложенная в электронной памяти заданная область (к которой компьютер, конечно, должен иметь доступ во время осуществления способа, по меньшей мере во время соответствующего этапа) может всегда устанавливаться на основе опытных значений и/или на основе имитаций и/или рядов измерений. Например, может быть предусмотрено, чтобы толщина материала
- основания абатмента могла выбираться в области примерно от 0,05 мм примерно до 4 мм;
- платформы могла выбираться в области примерно от 0,05 мм примерно до 3 мм;
- стенки винтового канала могла выбираться в области примерно от 0,05 мм примерно до 3 мм.
Предпочтительно предусмотрено, что способ и соответствующая компьютерная программа, которая при исполнении этой программы компьютером побуждает его осуществлять этот способ, исходя из предоставленного компьютером читаемого трехмерного изображения челюсти пациента, непосредственно составляют трехмерную компьютерную модель для абатмента, имеющего тарельчато выполненную коронально смотрящую поверхность платформы.
Но альтернативно во втором варианте изобретения может быть предусмотрено, чтобы традиционным способом и соответствующей компьютерной программой сначала составлялась трехмерная начальная компьютерная модель индивидуального для пациента абатмента, которая имеет такую форму, чтобы распространяющаяся радиально между винтовым каналом абатмента и профилем эмергенции абатмента область была изображена как наполненная материалом. Затем компьютер соответственно предлагаемому изобретением способу или с помощью соответствующей предлагаемой изобретением компьютерной программы выполняет преобразование, чтобы из трехмерной начальной компьютерной модели получить трехмерную компьютерную модель, у которой ниже препарационной границы для трехмерной геометрии платформы предусмотрено тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности платформы, и которая имеет толщину материала платформы абатмента, выбранную оператором компьютера, исходя из определенного профиля эмергенции. Могут быть предусмотрены те же самые опциональные признаки, которые рассматривались в отношении первого варианта изобретения.
Для изготовления предлагаемого изобретением абатмента для зубного имплантата с применением изготовленной способом по меньшей мере по одному из предыдущих примеров осуществления, снижающей расход материала трехмерной компьютерной модели индивидуализированного под пациента абатмента предпочтительно предлагается аддитивный способ производства (например, лазерное спекание), при котором порошок (например, из керамики, пластика или гибридных материалов) послойно упрочняется под воздействием энергии.
По сравнению с традиционными способами изготовления абатмента со снятием стружки или резанием, аддитивные способы производства отличаются сокращенной продолжительностью процесса. Кроме того, при способе со снятием стружки или резания зачастую требуется трудоемкое зажатие. Также при применении аддитивного способа производства может быть необходима последующая обработка со снятием стружки или резанием.
Винтовой канал при всех примерах осуществления может проходить параллельно или под углом к центральной воображаемой оси соединительной структуры абатмента.
Примеры осуществления изобретения рассматриваются с помощью фигур. Показано:
фиг.1a, b: схематичные изображения двух вариантов системы для выполнения предлагаемого изобретением способа;
фиг.2: схематичное изображение способа производства абатмента с применением результата способа фиг.1a или 1b;
фиг.3a-d: разные виды и изображение сечения одного из примеров осуществления абатмента, изготавливаемого с помощью изобретения;
фиг.4: изображение сечения, как на фиг.3d, с указанием размеров толщин материала;
фиг.5a-d: разные виды и изображение сечения одного из примеров осуществления трехмерной начальной компьютерной модели индивидуального для пациента абатмента, которая преобразуется в ходе предлагаемого изобретением способа;
фиг.6: изображение сечения одного из примеров осуществления изготавливаемого с помощью изобретения абатмента, при этом различимо, как при втором варианте изобретения осуществлено преобразование, исходя из трехмерной начальной компьютерной модели;
фиг.7a-d: изображение читаемого компьютером трехмерного изображения челюсти пациента вместе с компьютерной моделью абатмента или, соответственно, без абатмента, десневая маска и изготовленный предлагаемым изобретением способом абатмент, имеющий протезную надстройку в виде коронки.
На фиг.1a схематично показана система для отработки способа изготовления трехмерной компьютерной модели 1 предназначенного для пациента индивидуального абатмента 2 для зубного импланта 12 посредством компьютера 3, причем этот абатмент 2 (сравн. фиг.3a-d) имеет:
- основание 4;
- соединительную структуру 5 для присоединения абатмента 2 к штифтовому зубному имплантату 12 (сравн. фиг.7b);
- коронально смотрящую поверхность 6 платформы абатмента 2 для опирания протезной надстройки и
- винтовой канал 7 для крепления абатмента 2 к штифтовому зубному имплантату 12.
Различима центральная воображаемая ось Z соединительной структуры 5 абатмента 2.
Осуществляется предоставление читаемого компьютером 3 трехмерного изображения 10 челюсти пациента по меньшей мере в той области челюсти, где должен размещаться абатмент 2. Это трехмерное изображение может предоставляться известным образом либо на основе аналогового отпечатка челюсти пациента, который оцифровывается, либо непосредственно в цифровом виде (например, с применением интраорального сканера и/или лабораторного сканера).
Известным образом выбор определения препарационной границы осуществляется в зависимости от индивидуальной для пациента конфигурации десны там, где должен размещаться абатмент 2, оператором компьютера 3 или алгоритмом.
Осуществляется определение трехмерной геометрии абатмента 2 выше препарационной границы оператором компьютера 3 или алгоритмом. Это определение трехмерной геометрии абатмента 2 может включать в себя:
- определение положения проходящего в абатменте 2 винтового канала 7 для крепления абатмента 2 к штифтовому зубному имплантату 12. Обычно это положение определено относительно ориентации штифтового зубного имплантата 12;
- определение ширины коронально смотрящей поверхности 6 платформы абатмента 2;
- определение высоты абатмента 2;
- определение ширины имеющего винтовой канал 7 центрального возвышения абатмента 2.
Осуществляется определение профиля E эмергенции абатмента 2 оператором компьютера 3 или алгоритмом.
В соответствии с изобретением ниже препарационной границы для трехмерной геометрии платформы предусмотрено тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности 6 платформы.
Оператором компьютера 3, исходя из определенного профиля E эмергенции, в пределах заложенной в электронной памяти 8 заданной области выбираются (сравн. фиг.4 и 6):
1
- толщина d материала платформы абатмента 2;
2
- толщина d основания 4 абатмента 2 и/или
1
- толщина d стенки винтового канала 7 и/или
1
- переходный радиус R для перехода между коронально смотрящей поверхностью 6 платформы и основанием 4 абатмента 2;
2
- переходный радиус R для перехода между основанием 4 абатмента 2 и стенкой винтового канала 7.
Трехмерная компьютерная модель 1 предоставляется компьютером 3, например, для изготовления индивидуального для пациента абатмента 2 для зубного имплантата 12 с применением созданной только что описанным способом трехмерной компьютерной модели 1, предпочтительно аддитивным способом производства.
1
Пример осуществления фиг.1b отличается от примера осуществления, рассматривавшегося до сих пор, только тем, что соответственно второму варианту изобретения сначала в зависимости от предоставленного трехмерного изображения челюсти, определения профиля E эмергенции и трехмерной геометрии абатмента 2 выше препарационной границы составляется трехмерная начальная компьютерная модель 9 индивидуального для пациента абатмента 2, причем эта начальная компьютерная модель 9 имеет такую форму, что распространяющаяся радиально между винтовым каналом 10 абатмента 2 и профилем E эмергенции абатмента 2 область изображена как наполненная материалом (сравн. фг.5a-d). Исходя из этой трехмерной начальной компьютерной модели 9 (которая, в сущности, представляет работоспособный абатмент), компьютер с помощью алгоритма (этот алгоритм, например, в зависимости от угла винтового канала, рассчитывает необходимую толщину материала, в зависимости от расчетных пиков нагрузки) выполняет преобразование для получения из трехмерной начальной компьютерной модели 9 трехмерной компьютерной модели 1, у которой ниже препарационной границы для трехмерной геометрии платформы предусмотрено тарельчатое исполнение коронально смотрящей поверхности 6 платформы, и которая имеет выбранную оператором компьютера 3, исходя из определенного профиля E эмергенции, толщину d материала платформы абатмента 2 и другие рассмотренные параметры. На фиг.6 в качестве примера изображено, какая область, изображенная как наполненная материалом (обозначенная точками область), должна удаляться при преобразовании.
На фиг.7a показано изображение читаемого компьютером 3 трехмерного изображения 10 челюсти пациента вместе с трехмерной компьютерной моделью 1 индивидуального для пациента абатмента 2.
На фиг.7b показанный на фиг.7a абатмент 2 был удален, что позволяет видеть верхнюю область штифтового зубного имплантата 12. В эту верхнюю область штифтового зубного имплантата 12 абатмент 2 вставляется своей соединительной структурой 5. На фиг.7c показана десенная маска (которая, однако, не предусмотрена на фиг.7a и 7b).
На фиг.7d показан изготовленный предлагаемым изобретением способом абатмент 2 вместе с протезной надстройкой в виде коронки.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Трехмерная компьютерная модель индивидуального для пациента абатмента
2 Абатмент
3 Компьютер
4 Основание абатмента
5 Соединительная структура
6 Коронально смотрящая поверхность платформы
7 Винтовой канал
8 Электронная память
9 Трехмерная начальная компьютерная модель индивидуального для пациента абатмента
10 Трехмерное изображение челюсти пациента
11 Производственная установка
12 Зубной имплантат
E Профиль эмергенции абатмента
Z Центральная воображаемая ось соединительной структуры абатмента
1
d Толщина материала платформы абатмента
2
d Толщина материала основания абатмента
3
d Толщина материала стенки винтового канала абатмента
1
R Переходный радиус перехода между коронально смотрящей поверхностью платформы и основанием абатмента
2
R Переходный радиус перехода между основанием абатмента и стенкой винтового канала.