СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ И НАПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
DENTAL INSTRUMENT AND GUIDE DEVICES

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по дате подачи предварительной заявки США №61/490, 361, поданной 26 мая 2011 года под названием “Стоматологический инструмент и направляющие устройства”, сведения из которой включены в данное описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Изобретение относится к устройствам и способам для подготовки зубов к восстановлению, в частности относится к системам, устройствам и способам, которые обеспечивают возможность установки на зубах предварительно изготовленных средств восстановления зуба.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Пациенты предпочитают внешне привлекательные, цельные зубы без повреждений, которые бы имели равномерный износ и уравновешенный прикус. Со временем, однако, накапливаются проблемы из-за повреждений зубов в результате несчастных случаев, из-за разрушений в результате изнашивания, кариеса, смещений зубов и т.д. В результате, зубы могут получить случайно сколы или трещины от различных причин, в т.ч. из-за нормального износа, от ослабления вследствие кариеса из-за недостатков гигиены и ухода за полостью рта и/или из-за употребления определенных пищевых продуктов, таких как конфеты, из-за употребления табака, вследствие болезни, лекарств, некоторых врожденных патологий, и воздействия окружающей среды. Практикующие стоматологи и их пациенты полагаются на разнообразные методы для восстановления зубов с указанными повреждениями и ослаблениями.
[0004] Восстановление зубов часто требует подготовки и модификации внешней формы и размеров зуба для обеспечения возможности установки на зуб различных протезов или таких средств восстановления, таких как коронки, пломбы, имплантаты, мосты и виниры. Кроме того, для подготовки соответствующего протеза или средства восстановления должны быть выполнены слепки или трехмерное сканирование исходного немодифицированного зуба и модифицированного зуба. Практикующие стоматологи часто устанавливают временный протез на модифицированной или на подготовленный зуб на время изготовления постоянного протеза, однако использование такого временного устройства и удаление пломбировочного цемента, используемого для установки временного устройства на подготовленный зуб, может вызвать расхождение между подготовленным зубом и внутренней формой протеза.
[0005] В данной области техники существует потребность в разработке системы для более эффективной и надежной обработки зубов пациентов для установки средств восстановления и других протезов.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В соответствии с данным изобретением предлагаются система, способы и изделия, которые являются более простыми, более надежными и более удобными решениями для обработки зуба, которому нужна восстанавливающая часть вследствие кариеса, трещин или других болезней зубов. Предложена система стоматологических устройств, которая применима для модификации зуба посредством ограничения удаления зубного материала с целью получения формы или конфигурации, которая соответствует внутренней форме восстанавливающей части или сочетается с ней. Эта система дает возможность подготовить восстанавливающую часть заранее, до подготовки зуба. Кроме того, зуб можно точно подготовить, придав ему форму, которая соответствует или сочетается с внутренней формой восстанавливающей части. Благодаря предлагаемым решениям восстанавливающую часть можно установить сразу после подготовки зуба. Таким образом, за один визит пациента стоматолог может подготовить зуб и установить на подготовленный зуб восстанавливающую часть.
[0007] Как в обоих традиционных способах, так и в данном изобретении сначала ставят диагноз о необходимости обработки зуба посредством восстанавливающей части. Обычно диагноз основан на рентгеноскопии, либо на другом диагностическом способе, с помощью которого определяется место нахождения и степень кариеса, трещин или других болезней зуба. Необходимо получить форму, слепок, оттиск или трехмерные данные подлежащего обработке зуба в исходном состоянии. С этого момента данное изобретение отличается от традиционных способов, применяемых на практике. Согласно традиционным способам, зуб подвергают модификации путем обработки и изменения формы с целью удаления кариеса, трещин и других нарушений, чтобы получить зуб, подготовленный для установки на него восстанавливающей части. После того как был удален материал зуба, необходимо определить модифицированную конфигурацию подготовленного зуба на основе второй формы или слепка, или трехмерных данных. На подготовленный, модифицированный зуб обычно надевается временная коронка для защиты подготовленного зуба и удобства пациента на то время, пока выполняется изготовление восстанавливающей части, которое может продолжаться от нескольких дней до нескольких недель. Оба набора форм/слепков или данных используются обычно в расположенной в другом месте лаборатории для подготовки средств восстановления. На основании исходной конфигурации зуба выполняется внешняя поверхность восстанавливающей части, в то время как модифицированная конфигурация подготовленного зуба является задней или обратной по отношению к внутренней поверхности восстанавливающей части.
[0008] Способ, соответствующий данному изобретению, уменьшает неудобства для пациентов, устраняя необходимость части посещений стоматологического кабинета, а также необходимость носить временную коронку. Благодаря изобретению нет необходимости в подготовке зуба до изготовления восстанавливающей части. Также нет никакой необходимости в получении слепка, формы или трехмерных данных для подготовленного зуба до установки восстанавливающей части. Нет необходимости ни в установке временной коронки на подготовленный зуб, ни в снятии временной коронки и соответствующего цемента, который может вызвать осложнения при посадке восстанавливающей части. Из-за этих осложнений может потребоваться дальнейшая модификация зуба для обеспечения соответствия средству восстановления или дополнительная модификация восстанавливающей части.
Также устраняется дискомфорт для пациента, связанный с необходимостью ношения временного устройства, и повышенный риск инфекции, когда подготовленный зуб находится в открытом состоянии или под временной коронкой.
[0009] Согласно изобретению, предлагается система устройств для использования при обработке для удаления некоторых заранее определенных частей структуры зуба. Система содержит:
(i) стоматологический инструмент для удаления частей зуба в полости рта пациента, причем указанный стоматологический инструмент выполнен с возможностью использования с накладкой, установленной поверх или вблизи подлежащего обработке зуба; и
(ii) накладку для временной установки в полость рта пациента с целью направления стоматологического инструмента при удалении структуры подлежащего обработке зуба, причем указанная накладка содержит шаблон для резки, используемый с соответствующим стоматологическим инструментом для ограничения движения стоматологического инструмента во время операции с целью ограничения удаления структуры зуба заранее заданной частью зуба, причем указанный шаблон для резки содержит один или более из перечисленных ниже компонентов: (а) один или более наборов направляющих стенок, причем соседние направляющие стенки в каждом наборе и их поверхности имеют заранее заданную конструкцию, выполненную с возможностью контакта с одним или более направляющими выступами стоматологического инструмента с целью ограничения движения стоматологического инструмента и ограничения удаления структуры зуба заранее заданной частью зуба; (b) приемная часть, которая шарнирно или с возможностью скольжения соединена с накладкой и которая выполнена с возможностью вмещения стоматологического инструмента и крепления к стоматологическому инструменту, причем когда стоматологический инструмент прикреплен к приемной части, ограничено его движение по отношению к подлежащему обработке зубу, и удаление структуры зуба ограничено заранее заданной частью обрабатываемого зуба.
[0010] Что касается стоматологического инструмента, он содержит: агрегат для обработки зуба, выполненный с возможностью удаления части структуры зуба; и один или более направляющих выступов, выступающих из инструмента в направлении подлежащего обработке рабочего зуба, когда инструмент находится в положении для удаления структуры зуба, причем один или более направляющих рабочих выступов выполнен с возможностью контакта с шаблоном для резки в устройстве вблизи подлежащего обработке зуба с целью ограничения трехмерного движения стоматологического инструмента по отношению к рабочему зубу.
[0011] Стоматологическая накладка может содержать указанный шаблон для резки или другие варианты шаблона для резки, в которых используется приемная часть для крепления стоматологического инструмента к накладке, причем приемная часть прикреплена к накладке шарнирно или с возможностью скольжения. Когда стоматологический инструмент прикреплен к такой приемной части накладки, то поскольку движение приемной части специально ограничено, движение стоматологического инструмента также ограничено, что ограничивает его возможности по удалению структуры зуба из обрабатываемого зуба заранее заданной частью обрабатываемого зуба.
[0012] В другом варианте осуществления изобретения предлагается способ для обработки рабочего зуба в полости рта пациента посредством удаления частей структуры зуба, который содержит следующие этапы:
определение трехмерной структуры рабочего зуба, подлежащей удалению при обработке;
обеспечение наличия стоматологического инструмента, содержащего режущий элемент для удаления части структуры зуба и один или более направляющих выступов, выступающих из инструмента в направлении подлежащего обработке зуба, когда указанный обрабатывающий зуб элемент находится в рабочем положении для удаления структуры зуба;
подготовка стоматологической накладки, содержащей шаблон для резки с конструкцией, выполненной с возможностью контакта с одним или более направляющими выступами стоматологического инструмента для ограничения движения стоматологического инструмента с целью ограничения структуры, удаляемой из зуба при обработке, заранее заданными трехмерными частями структуры зуба, подлежащего обработке.
[0013] Эти и другие варианты осуществления изобретения, а также дополнительные признаки изобретения раскрыты более подробно в нижеследующем описании.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] Далее изобретение описано более подробно со ссылкой на чертежи и иные графические материалы, не имеющие ограничительного характера и иллюстрирующие некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения.
[0015] На фиг.1 изображен аксонометрический вид стоматологического инструмента, размещенного в накладке для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0016] На фиг.2 показан аксонометрический вид рукоятки и агрегат для обработки зуба стоматологического инструмента с фиг.1.
[0017] На фиг.3А и 3В показаны аксонометрические виды двух конструкций агрегата для обработки зуба и рабочей головки стоматологического инструмента с фиг.1.
[0018] На фиг.4А и 4В показаны виды в плане двух конструкций рабочей головки и агрегата для обработки зуба с фиг.2 и 3.
[0019] На фиг.5 показан аксонометрический вид стоматологической накладки, размещенной на зубах пациента для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0020] На фиг.6 показан вид в плане зубной накладки с фиг.5.
[0021] На фиг.7 показан вид снизу зубной накладки с фиг.5.
[0022] На фиг.8 показан аксонометрический вид альтернативного расположения накладки, размещенной на зубах пациента для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0023] На фиг.9 показан аксонометрический вид еще одного альтернативного расположения накладки, размещенной на зубах пациента для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0024] На фиг.10 показан аксонометрический вид еще одного альтернативного варианта накладки, размещенной на зубах пациента для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0025] На фиг.11 показан аксонометрический вид накладного устройства для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0026] На фиг.12 показан вид в плане накладного устройства с фиг.11, размещенного на зубах пациента для использования стоматологом при удалении структуры зуба.
[0027] На фиг.13 показан вид снизу накладного устройства с фиг.11.
[0028] На фиг.14 показан аксонометрический вид накладного устройства, размещенного на зубах пациента для использования стоматологом при удалении структуры зуба в соответствии с изобретением.
[0029] На фиг.15 показан аксонометрический вид зуба до выполнения какой-либо подготовки зуба.
[0030] На фиг.16 показан аксонометрический вид зуба с фиг.15 после его подготовки с помощью показанного на фиг.1 стоматологического инструмента в сочетании с показанной на фиг.5 зубной накладкой, выполненной в соответствии с изобретением.
[0031] На чертежах одинаковым или аналогичным элементам соответствуют одинаковые или аналогичные цифровые обозначения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0032] В раскрытии изобретения, описании осуществления изобретения, в формуле изобретения, а также в прилагаемых чертежах, упоминаются признаки (например, этапы способа) изобретения. Следует понимать, что помимо изображенных на чертежах, изобретение охватывает все возможные комбинации описанных признаков. Например, если признак раскрыт в контексте конкретного аспекта, конкретной компоновки или конкретного варианта осуществления изобретения, или в отдельном пункте формулы изобретения, этот признак также может использоваться, по мере возможности, в сочетании и/или в контексте других конкретных аспектов, компоновок и вариантов осуществления изобретения, и в данном изобретении в целом.
[0033] Термин «содержит» и его грамматические эквиваленты используются для указания, что при необходимости имеются и другие компоненты, ингредиенты, этапы и т.д. Например, устройство, “содержащее” (или “которое содержит”) компоненты A, B, и C, может состоять из (т.е. содержать только) компонент A, B, и C, или же может состоять не только из компонентов A, B, и C, но и содержать один или боле других компонентов.
[0034] При упоминании в данном документе способа, содержащего два или более определенных этапа, указанные этапы могут быть выполнены в любом порядке или одновременно (за исключением случаев, когда контекст исключает эту возможность), причем способ может включать один или более других этапов, осуществляемых перед любым из указанных этапов, между двумя указанными этапами, или после всех указанных этапов (за исключением случаев, когда контекст исключает такую возможность). Термин “этап чего-то” не означает “этап для чего-то”.
[0035] Термины “нижний”, “верхний”, и т.д. и производные термины, указывающие на направление, такие, как “горизонтальный”, “вертикальный”, “вверх” и “вниз” относятся к показанной на чертежах нормальной конфигурации накладки, когда накладка крепится на нижних зубах пациента, корни которых проходят вертикально вниз. Термин «стоматолог» в этом тексте не следует трактовать ограничительно, и может быть означать практикующего врача-стоматолога, зубного техника, ассистента стоматолога, зубного терапевта, или иного аналогичного специалиста.
[0036] Изобретение относится к системе для использования практикующим врачом-стоматологом («дантистом») при точной подготовке, модификации или видоизменении рабочего зуба под установку предварительно формируемого средства восстановления, такого, как пломба, имплантат, коронка, мост или винир. Система имеет два основных компонента:
(i) стоматологический инструмент, выполненный с возможностью контакта с соответствующей направляющей конструкцией накладки или накладного устройства; и
(ii) накладка или накладное устройство, прикрепляемые к рабочему зубу и/или к соседним зубам и обеспечивающие возможность ограничения трехмерного движения стоматологического инструмента, что ограничивает перемещение самого стоматологического инструмента по отношению к обрабатываемому зубу. Кроме того, предложен способ использования такой системы.
[0037] В соответствии с традиционными способами, диагностическая оценка зуба показывает его текущее состояние, требующее обработки зуба посредством установки средства восстановления или протеза. В соответствии с этими традиционными подходами, подлежащий обработке зуб сначала модифицируют и подготавливают, после чего модифицированную форму используют для изготовления внутренней части средства восстановления. Поэтому средство восстановления изготавливают так, чтобы оно соответствовало уже подготовленному зубу.
[0038] Предлагаемая же система, которая содержит накладку с шаблоном для резки и стоматологический инструмент, взаимодействующий с накладкой, позволяет выполнять подготовку зуба после изготовления средства восстановления, так что форма подготовленного зуба соответствует конструкции существующего средства восстановления.
[0039] Стоматолог может подготовить слепок или форму существующего рабочего зуба с учетом соседних зубов и может определить посредством рентгеноскопии и/или другими диагностическими методами те части рабочего зуба, которые должны быть удалены вследствие, например, кариеса, трещин, слабых мест, разрушения, препятствия для прикуса, и т.д. На основании этой информации в изобретении предлагается изготавливать восстанавливающую часть перед физической модификацией зуба, так чтобы эта восстанавливающая часть была доступна стоматологу даже перед началом физической подготовки зуба. Такое решение дает возможность точной подготовки зуба при помощи изготовленной накладки с целью модификации зуба для приведения его в соответствие/совмещение с внутренней поверхностью средства восстановления. Доступность средства восстановления позволяет установить его непосредственно на зуб во время того же самого посещения, во время которого происходит подготовка зуба. Это существенно удобнее пациенту и сокращает количество его визитов к стоматологу. Это также уменьшает вероятность возможного загрязнения подготовленного зуба в течение длительного промежутка времени между подготовкой зуба и установкой конечного средства восстановления.
[0040] Обратимся теперь к чертежам. На фиг.1 показан предпочтительный вариант осуществления стоматологического инструмента 10, выполненного для взаимодействия и в соответствии с накладным устройством с целью использования при удалении частей структуры зуба в соответствии с определенной заранее конфигурацией для подготовки рабочего зуба под установку предварительно сформированного средства восстановления. В этом варианте осуществления изобретения стоматологический инструмент 10 содержит рукоятку 30, прикрепленную к агрегату 50 для обработки зуба, содержащему, например, зубной бор, который установлен внутри корпуса рабочей головки 20. Как показано на фиг.1, агрегат для обработки зуба и рабочая головка могут быть совмещены в одной конструкции, которая описана далее.
[0041] Как показано на фиг.2, рукоятка 30 является частью инструмента 10, предназначенной для удерживания рукой человека, и содержит вал, который опционально может проходить вдоль его продольной оси. Один конец рукоятки 30 прикреплен к одной стороне соединительного конца 31, который прикреплен другой стороной к агрегату 50 для обработки зубов. Агрегат 50 для обработки зубов с фиг.2 используется тогда, когда указанный агрегат 50 не образуют единую, монолитную конструкцию с рабочей головкой 20. Агрегат 50 для обработки зубов содержит обрабатывающий зуб элемент 52 и соответствующие пневматические и/или механические средства привода, хорошо известные в данной области техники, которые проходят сквозь рукоятку 30, и может иметь в своем составе корпус 40. При этом корпус 40 образует часть рабочей головки 20 в конструкции, объединяющей агрегат 50 для обработки зубов 50 и рабочую головку 20. В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения механические средства привода обеспечивают вращение обрабатывающего зуб элемента 52, используемого для удаления структуры зуба. Важно отметить, что обрабатывающий зуб элемент 52 не обязательно должен вращаться с целью выполнения своей функции по удалению структуры из рабочего зуба 60, например, как показано на примере с фиг.15. Например, он может прорезать рабочий зуб путем распиловки или фрезерования. Инструмент также может быть выполнен для использования с обрабатывающим зуб элементом, который удаляет зубной материал путем лазерной обработки или другими способами.
[0042] Как показано на фиг.2-4, рабочая головка 20, окружающая собой агрегат 50 для обработки зубов, предпочтительно содержит нижнее основание 23, из которого вверх выступает боковая стенка 27, в наружной поверхности которой на одном конце оставлено отверстие 29. Отверстие 29 достаточно большое для того, чтобы вместить толщину соединительного конца 31 рукоятки 30. В конструкции из двух частей, т.е. агрегата 50 для обработки зубов и рабочей головки 20, внутренняя поверхность 28 боковой стенки 27 рабочей головки 20 предпочтительно охватывает край нижнего основания 23 таким образом, что часть боковой стенки 27 приблизительно соответствует форме корпуса 40 агрегата 50 для обработки зубов. В любой конструкции имеется инструментальное отверстие 24, которое проходит сквозь толщу нижнего основания 23 и имеет такую форму и размеры, которые позволяют вместить агрегат 5 для обработки зубов и подавать струи воды или потоки воздуха из агрегата 50 для обработки зуба к рабочему зубу 60. В предпочтительном варианте осуществления изобретения имеются направляющие выступы 21, которые выступают вниз от выступающего фланца 26, который выступает по большей части по горизонтали от нижнего основания 23, как показано на фиг.1 и 3, от нижнего основания 23. В альтернативном варианте, один или более из указанных направляющих выступов 21 может выступать также непосредственно из нижнего основания 23. В другом альтернативном варианте выступающий фланец 26 может выступать одновременно из нижнего основания 23 и из боковой стенки 27.
[0043] Направляющие выступы 21 позволяют обеспечить контакт с физическими границами, такими как границы, заданные направляющими поверхностями, соответствующей направляющей конструкции заранее определенного накладного устройства. За счет этого подходящая направляющая конструкция может ограничивать поперечное перемещение агрегата 50 для обработки зубов 50 и соответствующего обрабатывающего зуб элемента 52 по отношению к подготавливаемому зубу.
[0044] Направляющая конструкция обеспечивает соответствующее ограничение на движение всего стоматологического инструмента 10 пользователем и, таким образом, могут быть удалены заранее заданные части структуры зуба, так, что после завершения движения стоматологического инструмента 10 по направляющей конструкции, подготовленный зуб 70, пример которого показан на фиг.15, в результате будет иметь размеры, которые обеспечивают его соответствие и совместимость с внутренней поверхностью предварительно сформированного средства восстановления.
[0045] В одном варианте осуществления изобретения рабочую головку 20 можно разместить с опорой на соответствующую направляющую конструкцию. В этой конструкции нижнее основание 23 рабочей головки 20 предпочтительно может иметь плоскую нижнюю поверхность 25, как показано на фиг.3, или изогнутую поверхность (не показана), причем в изобретении могут быть использованы и другие варианты этой поверхности. Направляющие выступы 21, выступающие из рабочей головки 20 в этой конструкции предпочтительно имеют заранее заданную длину в соответствии с направляющей конструкцией накладного устройства. Таким образом, направляющие выступы 21 предпочтительно имеют такую длину, при которой отсутствует контакт их концов или крайних точек 22 с поверхностью соответствующей направляющей конструкции, когда рабочая головка 20 опирается на подходящую направляющую конструкцию. Поскольку рабочая головка 20 в этом варианте опирается на соответствующую направляющую конструкцию, направляющая конструкция ограничивает направленное к направляющей конструкции перемещение рабочей головки 20 и, таким образом, контролирует глубину рабочей головки 20 и, следовательно, агрегата 50 для обработки зуба, т.е. в конечном счете глубину проникновения обрабатывающего зуб элемента 52 в рабочий зуб 60.
[0046] В альтернативном варианте направляющие выступы 21 могут иметь такую заранее заданную длину, чтобы каждый из их концов 22 контактировал с поверхностью соответствующей направляющей конструкции. Таким образом, направляющая конструкция ограничивает перемещение направляющих выступов 21 в направлении к направляющей конструкции и, соответственно, контролирует глубину рабочей головки 20, т.е. в конечном счете, глубину проникновения обрабатывающего зуб элемента 52 в рабочий зуб. В таком варианте рабочая головка 20 может, хотя и не обязательно, опираться на направляющую конструкцию.
[0047] В некоторых случаях подходящая направляющая конструкция, используемая в сочетании с предпочтительным вариантом осуществления стоматологического инструмента 10, может иметь различные промежутки между элементами. Можно выбрать рабочую головку 20 с такими размерами и формой, которые обеспечат соответствие рабочей головки 20 только предварительно выбранным или некоторым из этих промежутков. Например, можно предусмотреть ступенчатый набор соседних направляющих поверхностей, проходящих от основания соответствующей направляющей конструкции, или такой набор промежутков между направляющими поверхностями, что только между некоторыми из соседних направляющих поверхностей промежутки будут достаточны для помещения рабочей головки 20 стоматологического инструмента.
[0048] В другом варианте осуществления изобретения накладку можно выполнить с возможностью приема или вмещения стоматологического инструмента, такого как описанный выше стоматологический инструмент 10. На фиг.5-12 показаны предпочтительные конструкции такой накладки. В предпочтительных конструкциях с фиг.5-7, накладка 90 содержит заранее заданное основание 80. Это основание 80 содержит открытую зону 81, проходящую сквозь толщу основания 80, и открывает поверхности рабочего зуба 60 или соседних зубов 65, по меньшей мере большие, чем части структуры зуба, подлежащие удалению. Кроме того, как показано на фиг.7, основание 80 содержит контактирующие с зубом поверхности 82, выполненные с контактирующими областями, которые могут контактировать с одним зубом или с несколькими зубами для закрепления накладки 90 в надлежащем положении с целью использования заранее заданной накладной конструкции при удалении заранее заданных частей структуры обрабатываемого зуба 60. В связи с этим, контактирующие с зубом поверхности 82 могут иметь форму, которая по существу соответствует внешней форме частей рабочего зуба и/или зубов по соседству с рабочим зубом.
[0049] В этом варианте первая направляющая стенка 86 и вторая направляющая стенка 87, которые формируют первый набор направляющих стенок, проходят вертикально от одной стороны основания 80. Как показано на фиг.5 и 6, третья и четвертая направляющие стенки 88 и 89 формируют второй набор направляющих стенок и аналогично проходят вертикально от противоположной стороны основания 80. Хотя это и не показано на чертежах, накладка может содержать дополнительные наборы направляющих стенок. Каждый набор направляющих стенок в предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5 и 6, содержит первую и вторую направляющие поверхности 83, 84 на направляющих стенках 86, 87, соответственно. Однако набор направляющих стенок может содержать и более двух направляющих стенок или менее двух направляющих стенок.
[0050] В предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5 и 6, первая и вторая направляющие стенки 86, 87 расположены дистально вдоль основания 80, тогда как третья и четвертая направляющие стенки 88, 89 расположены мезиально вдоль основания 80. Однако, как показано на фиг.8, множество направляющих стенок можно расположить на щечной стороне или лицевой и/или лингвальной или небной стороне сходного основания 180. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая и вторая направляющие поверхности 83, 84 соответствующих направляющих стенок 86, 87 могут контактировать с одним или более направляющими выступами стоматологического инструмента с целью ограничения перемещения обрабатывающего зуб элемента стоматологического инструмента, такого как обрабатывающий зуб элемент 52 стоматологического инструмента 10. Предпочтительно, чтобы между направляющими поверхностями 83, 84 имелось достаточное расстояние для приема такого обрабатывающего зуб элемента.
[0051] В предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5 и 6, направляющие стенки 86, 87 имеют по существу одинаковую толщину в направлении перпендикулярно основанию 80, что обеспечивает по существу плоскую верхнюю поверхность 85 каждой из направляющих стенок 86, 87. Кроме того, направляющие стенки 86, 87 имеют по существу одинаковую заранее заданную высоту над основанием 80, что в сочетании с по существу плоской верхней поверхностью 85 позволяет такой части стоматологического инструмента, как рабочая головка 20 стоматологического инструмента 10, располагаться по толщине соседних направляющих стенок, по большей части ровно, как в варианте с фиг.1. Таким образом, заранее заданная высота направляющих стенок 86 и 87 может ограничивать перемещение обрабатывающего зуб элемента, такого, как обрабатывающий зуб элемент 52 стоматологического инструмента 10 в направлении, которое обычно соответствует апикальному направлению зуба.
В альтернативном варианте осуществления изобретения верхняя поверхность направляющих стенок набора направляющих стенок может иметь скос, скошенную кромку, круглую форму, выемку, или иметь другую форму, позволяющую накладке принимать поверхность стоматологического инструмента под разными углами.
[0052] Предпочтительно, чтобы в процесс подготовки зуба накладка 90 оставалась фиксированной и не смещалась, будучи установленной вокруг обрабатываемого зуба 60. Кроме того, накладка 90 должна оставаться в стабильном положении даже тогда, когда с ней вступает в контакт предназначенный для использования с накладкой 90 стоматологический инструмент, такой как стоматологический инструмент 10. Положение накладки 90 может быть закреплено посредством контакта контактирующих поверхностей 82 накладки 90 с поверхностями зуба или использования связующего средства, например светоотверждаемого или временного пломбировочного цемента или посредством выступов из накладки 90, сцепляемых с частями зуба, в том числе с частями обрабатываемого зуба 60, частями соседних зубов 65 или зубного ряда противоположной челюсти.
[0053] Как и в предпочтительных вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.5 и 6, направляющие стенки могут быть изогнуты. В этом варианте каждая направляющая стенка в наборе направляющих стенок изогнута по существу вокруг одной и той же оси.
[0054] В альтернативных предпочтительных вариантах осуществления изобретения первая и вторая направляющие стенки из заданного набора направляющих стенок могут быть по существу параллельны друг другу в направлении, параллельном плоскости, проходящей через продольные центральные линии, идущие через направляющие стенки. Например, на фиг.8 и 9 показаны первая и вторая направляющие стенки 186, 187 и 286, 287, выполненные таким образом, чтобы ограничить перемещение обрабатывающего зуб элемента стоматологического инструмента в направлениях по существу параллельно и перпендикулярно проксимальным поверхностям каждого рабочего зуба, соответственно. В еще одном альтернативном варианте осуществления изобретения каждая направляющая стенка в заданном наборе направляющих стенок не параллельна каждой другой направляющей стенке. В таком варианте промежутки между направляющими стенками данного набора направляющих стенок могут иметь круглую форму, как показано на фиг.10. Хотя это и не показано на чертежах, но направляющие стенки могут быть прямоугольными, треугольными или иметь ряд иных форм.
[0055] На фиг.11-13 показан другой предпочтительный вариант осуществления стоматологического инструмента 200 для использования при удалении части структуры рабочего зуба 60 при подготовке к последующему восстановлению. Показанное устройство 200 содержит рукоятку 230, которая прикреплена к агрегату 220 для обработки зуба, обычно посредством соединительного конца 231. Агрегат 250 для обработки зуба предпочтительно содержит корпус 240, обрабатывающий зуб элемент 252 и соответствующие пневматические и/или механические средства привода, аналогично агрегату 50 для обработки зуба.
[0056] Корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба выполнен с возможностью соединения с приемной частью накладного устройства, предпочтительно с возможностью размещения в приемной части накладного устройства, такого как приемная часть 270 описанной далее накладки 290, а также с возможностью взаимной фиксации с приемной частью. В альтернативном варианте корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба может содержать определенные средства повышения устойчивости стоматологического инструмента 200. В качестве таких средств может использоваться некруглое или асимметричное поперечное сечение или фиксирующие канавки на внешней поверхности, сопрягаемые с накладным устройством.
[0057] Как показано на фиг.11, агрегат 250 для обработки зуба стоматологического инструмента может быть прикреплен к приемной части накладки с возможностью перемещения накладки совместно с приемной частью. В одном таком варианте агрегат 250 для обработки зуба может иметь такое цельное соединение с приемной частью, такой как приемная часть 270, что обеспечена возможность поворота вокруг шарнира, такого как шарнир 242, который соединяет приемную часть с накладным устройством, таким как накладка 290.
[0058] Возвращаясь к фиг.11: когда агрегат 220 для обработки зуба прикреплен к приемной части, соединенной с накладным устройством, обрабатывающий зуб элемент 252 может проходить через приемную часть и может входить в открытую область накладного устройства, такую, как открытая область 281, чем обеспечивается возможность контакта обрабатывающего зуб элемента с физическими границами соответствующей направляющей конструкции, такой как заранее заданная направляющая поверхность 283 заранее заданного накладного устройства для обеспечения обрабатывающему зуб элементу 252 достаточного доступа к подлежащей удалению трехмерной части зуба. Таким образом, соответствующая направляющая конструкция может действовать согласованно с приемной частью с целью ограничения поперечного перемещения агрегата 250 для обработки зуба и соответствующего обрабатывающего зуб элемента 252 по отношению к обрабатываемому зубу 60.
[0059] Таким образом, направляющая конструкция и приемная часть обеспечивают соответствующее ограничение движения всего стоматологического инструмента 200 пользователем, и поэтому стоматологическим инструментом 200 могут быть удалены заранее заданные части структуры зуба, так что при движении стоматологического инструмента 200 в области, в которой приемная часть допускает движение в пределах направляющего выступа. В результате подготовленный зуб 70, пример которого показан на фиг.16, будет иметь размеры, которые соответствуют и согласованы с внутренней поверхностью предварительно сформированного средства восстановления.
[0060] На фиг.11 показан вариант, когда агрегат 220 для обработки зуба установлен внутри приемной части, прикрепленной к накладке, такой как приемная часть 270, причем накладка может ограничивать вертикальное перемещение приемной части с целью ограничения перемещения агрегата 250 для обработки зуба по направлению к направляющей конструкции и, таким образом, в конечном счете, контролировать глубину проникновения обрабатывающего зуб элемента 252 в рабочий зуб 60.
[0061] В другом варианте осуществления изобретения накладка 290 может быть выполнена с возможностью приема или размещения стоматологического инструмента, такого как описанный выше стоматологический инструмент 200. Накладка 290 содержит заранее заданное основание 280, которое содержит открытую область 281, которая проходит сквозь толщу основания 280 и открывает поверхности рабочего зуба 60 или соседних зубов 65 по меньшей мере больше, чем участки подлежащей удалению структуры зуба, а также приемную часть 270, прикрепленную к основанию 280. При этом, как показано на фиг.13, основание 280 содержит контактирующие с зубом поверхности 282, выполненные так, что имеются контактные области, которые могут контактировать с одним или более зубами для фиксации накладки 290 в надлежащем положении для заранее заданной накладной конструкции при удалении заданных участков структуры подлежащего обработке зуба 60. В этой связи контактирующие с зубом поверхности 282 могут иметь форму, которая по существу соответствует внешней форме частей рабочего зуба и/или соседних к нему зубов.
[0062] Как показано на фиг.11 и 12, приемная часть 270 является элементом, который выполнен с возможностью приема и конгруэнтного охвата части корпуса агрегата для обработки зуба, такого как корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба, когда корпус установлен внутри приемной части 270. Приемная часть 270 предпочтительно содержит нижнее основание 223, из которого проходит вверх боковая стенка 227, при этом на одном конце на его окружности оставлено отверстие 229. Отверстие 229 достаточно велико для вмещения толщи соединительного конца 231 рукоятки 230. В совокупности нижнее основание 223 и боковая стенка 227 образуют внутреннюю и внешнюю поверхности 273 и 274 приемной части. Внутренняя поверхность 273 приемной части 270 предпочтительно соответствует форме корпуса агрегата для обработки зуба, такого, как корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба. Приемная часть 270 может, кроме того, содержать фиксатор 278 головки, зацепляемый с вырезом, расположенным на корпусе агрегата для обработки зуба, таком как корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба, и фиксатор 279 вала, зацепляемый с вырезом, расположенным на соединительном конце агрегата для обработки зуба, таком как соединительный конец 231 агрегата 250 для обработки зуба. Наружная поверхность 274 приемной части 270 предпочтительно содержит выступающий из нее фланец 275. В предпочтительном варианте приемная часть 270 - круглая для соответствия также круглому агрегату для обработки зуба, при этом фланец 275 предпочтительно проходит по окружности вокруг наружной поверхности 274 приемной части 270, как в варианте с фиг.11 и 12. Инструментальное отверстие 224 проходит сквозь толщу нижнего основания 223 приемной части 270 для обеспечения прохода обрабатывающего зуб элемента, такого как обрабатывающий зуб элемент 252, а также струй воды или потоков воздуха.
[0063] Возвращаясь к фиг.11, приемная часть 270 может быть подвижно прикреплена к поверхности 284 основания накладки 290. Таким образом, приемная часть 270 может поворотно крепиться к накладке 290 посредством шарнира 242, как показано на фиг.11. При этом приемная часть 270 может вращаться вокруг продольной оси шарнира. Хотя на фиг.11 показан шарнир 242, который выполнен в виде штифта, в данном изобретении может использоваться любой тип поворотного соединения между накладкой и приемной частью, например, соединение приемной части с роликовым подшипником на накладке.
[0064] На фиг.11 показано далее, что когда стоматологический инструмент, такой как стоматологическое устройство 200, прикреплено к накладке 290, обрабатывающий зуб элемент агрегата для обработки зуба может проходить через инструментальное отверстие 224 и входить в открытую область 281 накладки 290 так, что он может контактировать с физическими границами соответствующей направляющей конструкции ударной поверхности 283 накладки 290. Приемная часть 270 может также содержать по меньшей мере один направляющий выступ (не показан), направленный к ударной поверхности 283. Таким образом, основание 280 может взаимодействовать с шарниром 242, а ударная поверхность 283 может контактировать с любым из двух или с обоими обрабатывающими зуб элементами, такими как обрабатывающий зуб элемент 252, либо с направляющим выступом для ограничения движения приемной части 270 и, соответственно, агрегата 250 для обработки зуба пределами заранее заданной трехмерной области рабочего зуба 60.
[0065] В альтернативном варианте приемная стенка 260 прикреплена к поверхности 284 основания накладки 290. Приемная стенка 260 имеет закраину 265 вдоль своей длины. В предпочтительном варианте приемная стенка 260 может содержать зубцы 261, однако альтернативные варианты могут быть выполнены и без зубцов. Приемная стенка 260 предпочтительно расположена на расстоянии от шарнира 242, так что при вращении приемной части 270 фланец, выступающий из наружной поверхности 274 приемной части 270, можно ввести внутрь области между поверхностью 284 основания и закраиной 265 приемной стенки 260. Таким образом, закраина 265 может создавать нагрузку на приемную часть 270 в направлении поверхности 284 основания при повороте приемной часть 270 вокруг шарнира.
[0066] В другом альтернативном варианте, как показано на фиг.14, накладка 390 может содержать контактирующие с зубом поверхности 382 для контакта с частями структуры зуба, открытую область 381, обеспечивающую доступ к участкам зубов для удаления структуры зуба, первую поверхность 384 основания и вторую поверхность 389 основания.
[0067] Первая поверхность 384 основания может содержать первую поверхность 386, обращенную в направлении от рабочего зуба 60, и вторую поверхность 387, обращенную в направлении к рабочему зубу 60, причем первая и вторая поверхности 386 и 387 разделены толщиной 388. Первая поверхность 384 основания дополнительно может включать в себя прорезь 385, имеющую длину 361 и ширину 362.
[0068] Как показано на фиг.14, приемная часть 370 может быть прикреплена к первой поверхности 384 основания посредством использования прорези 385. Как и в вышеописанной приемной части 270, приемная часть 370 может конгруэнтно охватывать часть корпуса 240 агрегата 250 для обработки зуба, когда корпус установлен внутри приемной части 370. Приемная часть 370 предпочтительно содержит нижнее основание 323, из которого вверх выходит боковая стенка 327, причем на одном конце ее окружности оставлено отверстие 329. Отверстие 329 достаточно велико, чтобы вместить толщину соединительного конца 231 рукоятки 230. В совокупности нижнее основание 323 и боковая стенка 327 образуют внутреннюю и внешнюю поверхности 373 и 374 приемной части. Внутренняя поверхность 373 приемной части 370 предпочтительно соответствует форме корпуса агрегата для обработки зуба, такого как корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба. Приемная часть 370 может дополнительно содержать фиксатор 378 головки, зацепляемый с вырезом, расположенным на корпусе агрегата для обработки зуба, таком как корпус 240 агрегата 250 для обработки зуба и фиксатора 379 вала, зацепляемый с вырезом, расположенным на соединительном конце агрегата для обработки зуба, таком как соединительный конец 231 агрегата 250 для обработки зуба. Инструментальное отверстие 224 проходит сквозь толщу нижнего основания 223 приемной части 270 для обеспечения прохождения обрабатывающего зуб элемента, такого как обрабатывающий зуб элемент 252, а также водяных струй или потоков воздуха.
[0069] Приемная часть 370 может дополнительно содержать направляющую пластину 376, прикрепленную посредством соединительной части 375 к нижнему основанию 323. Направляющая пластина 376 имеет ширину 377. В предпочтительном варианте ширина 377 направляющей пластины 376 больше, чем ширина 362 прорези 360 первой поверхности 384 основания. Кроме того, соединительная часть 375 предпочтительно имеет длину, которая по существу равна толщине 388 прорези, так что направляющая пластина 376 предпочтительно расположена на этом расстоянии от нижнего основания 323. Таким образом, когда направляющая пластина 376 вставлена сквозь первую поверхность, а затем сквозь толщу 388 прорези 360 первой поверхности 384 основания, направляющая пластина 376 удерживается по существу напротив второй поверхности 387 и, таким образом, ограничивает перемещение приемной части 270 в направлении к рабочему зубу 60. Кроме того, когда направляющая пластина 376 вставлена внутрь прорези 360, соединительная часть 375 приемной части 370 контактирует с внутренней поверхностью 363 прорези 360 для ограничения поперечного перемещения приемной части 370 по отношению к обрабатываемому рабочему зубу 60. Такое решение ограничивает перемещение агрегата для обработки зуба, размещаемого внутри приемной части 270, и соответствующего обрабатывающего зуб элемента по отношению к рабочему зубу 60, в отношении которого выполняется подготовка.
[0070] В каждом из вариантов осуществления изобретения, представленных в данном описании, накладки 290 и 390 предпочтительно должны оставаться фиксированными и не двигаться после установки вблизи рабочего зуба 60. Кроме того, наладки 290 и 390 должны оставаться в устойчивом положении даже тогда, когда с ними вступит в контакт стоматологический инструмент, такой как стоматологическое устройство 200. предназначенный для использования с накладками 290 и 390. Положение накладки 290 можно закрепить посредством контакта контактирующих поверхностей 282 накладок 290 и 390 с поверхностью зуба или использования связующего средства, например светоотверждаемого или временного пломбировочного цемента или посредством выступов из накладки 290, сцепляемых с частями зуба, в том числе с частями рабочего зуба 60, частями соседних зубов 65 или зубного ряда противоположной челюсти.
[0071] В некоторых случаях можно использовать одну и ту же конструкцию накладки, такую как у описанных выше накладок 90 и 290, изготовленную для одного зуба, при подготовке зуба для одного пациента или другого пациента в том случае, когда другой зуб имеет достаточно схожие размеры, форму и состояние. Таким образом, настоящим изобретением предусмотрено, что некоторые подготовленные могут быть стандартизированы, использованы повторно и/или воспроизведены. Кроме того, изобретением предусмотрена возможность использования данных, полученных при подготовке предыдущих накладок и восстанавливающих частей при разработке и изготовлении новых накладок, имеющих по существу аналогичные размеры и формы.
[0072] Стоматолог может использовать стоматологический инструмент, такой как стоматологический инструмент 10 и накладку, такую как описанная выше накладка 90, для точного удаления частей структуры рабочего зуба. В общем случае предпочтительно сохранять и использовать настолько много здорового рабочее зуба, насколько это практически возможно. Если зуб поврежден или заражен, то поврежденные и/или инфицированные части зуба, возможно, придется удалить в первую очередь, и зуб, возможно, придется реконструировать перед подготовкой его для дальнейшей обработки посредством восстановительного устройства. Предварительное восстановление или реконструкция зуба минимизируют шанс развития инфекции в восстанавливающей части зуба. Кроме того, это позволяет максимально увеличить срок службы восстанавливающей части зуба, поскольку основание восстанавливающей части зуба, т.е. рабочий зуб, больше не содержит дефектных или поврежденных частей.
[0073] Известен ряд способов получения трехмерных данных зубного ряда пациента для определения частей зуба, которые должны быть удалены по причине факторов кариеса и структурных дефектов, а также для определения частей зуба, который следует сохранить нетронутыми для обеспечения достаточной прочности при финишной подготовке стоматологической накладной конструкции. Такие данные могут быть получены, например, путем обработки и анализа фотографий, рентгеновских снимков или другой информации о зубах пациента или путем непосредственного получения таких данных посредством использования устройств внутреннего сканирования полости рта пациента. Другим способом является физический слепок зубного ряда, с последующим сканированием слепка или обратной формы слепка. Такое сканирование может быть выполнено посредством устройства объемного сканирования типа CAD/CAM 3D. В качестве примеров сканирующих устройств можно назвать: сканер Activity 101 фирмы Smart Optics, сканер DentalWings 3 Series или сканер 3Shape 710 фирмы Woburn, Mass., США. Хотя такое сканирующее устройство может сканировать модель зубной дуги с допуском около 10 мкм, не учитываются другие погрешности, получаемые при изготовлении слепка и литье стоматологического слепка. Эти другие погрешности или допуски следует учитывать при подготовке конечной восстанавливающей части или зубного протеза.
[0074] Программа автоматизированного проектирования CAD может выбрать определенную конструкцию накладки и, в конечном счете, форму подготовленного зуба, используя определенные протоколы, основанные на предшествующем опыте подготовки зубных протезов.
[0075] После получения трехмерных данных эти данные могут быть обработаны компьютером для определения той части структуры зуба, которая подлежит удалению. Подлежащая удалению часть зуба определяется с учетом всех требований дальнейшей обработки зуба. Если подготовленному зубу необходимо придать конкретную форму для обеспечения возможности дальнейшей обработки, удаление структуры зуба выполняется так, чтобы после подготовки зуба была получена именно эта конкретная форма.
[0076] Определение части для удаления структуры зуба зависит от многих параметров и будет отличаться от случая до случая. Параметры включают в себя местоположение зуба во рту пациента, количество и местоположение повреждений структуры зуба, расстояние от зуба до соседних зубов, прикус пациента, и т.д. В предпочтительном варианте осуществления изобретения компьютер при определении этой части зуба также принимает в расчет такие различные части зуба как эмаль, дентин, пульпа, цементное вещество корня зуба, и т.д. Аспектами изобретения предусмотрена также возможность воссоздания зуба пациента традиционными способами и материалами до собственно этапа подготовки зуба с использованием накладки или после подготовки, при оставлении открытого кариеса.
[0077] Согласно изобретению, компьютер запрограммирован для автоматического определения заранее заданной подлежащей удалению части структуры зуба. Однако, также в рамках изобретения, компьютер может быть запрограммирован либо посредством ручного выбора параметров либо посредством непосредственного ввода программы для определения удаления части структуры зуба с учетом дополнительных ограничений или параметров, наложенных врачом. Входные данные, полученные от врача, могут быть введены путем визуализации данных, относящихся к зубу, на дисплее компьютера, так что врач может ввести параметр, относящийся к подготовке зуба. В предпочтительном варианте на дисплее компьютера выполняется предварительное обследование зуба вместе с предварительным обследованием модели подготовленного зуба, так чтобы врач мог видеть действие выбранных параметров на подготовленный зуб. Данная возможность обеспечивает большую степень свободы врача-стоматолога или терапевта с точки зрения получения совета от своих коллег. Предложенный способ изготовления стоматологического инструмента позволяет менее опытному стоматологу извлекать пользу как от рекомендаций посредством компьютера, так и от рекомендаций других практикующих врачей-стоматологов.
[0078] Затем стоматологическая накладка устанавливается в полость рта пациента с целью закрепления накладки в положении, в котором она может ограничивать выполняемое врачом-стоматологом движение обрабатывающего зуб элемента стоматологического инструмента. После этого применяют в полости рта пациента стоматологический инструмент, ориентируя его так, что направляющие выступы из стоматологического инструмента находятся между направляющими поверхностями двух или более направляющих стенок, находящихся в конструкции для контакта с направляющими выступами.
[0079] В одном варианте осуществления изобретения нижняя поверхность рабочей головки на стоматологическом инструменте может опираться о верхнюю поверхность направляющих стенок. Таким образом, заранее заданная высота направляющих стенок задает глубину проникновения обрабатывающего зуб элемента стоматологического инструмента. Когда верхние поверхности направляющих стенок являются по существу плоскими, а часть стоматологического инструмента, такая как рабочая головка, лежит поперек этих верхних поверхностей, стоматологический инструмент может скользить по указанным верхним поверхностям.
[0080] Наконец, стоматологическим инструментом можно работать в сочетании со стоматологической накладкой. При этом, когда из стоматологического инструмента выступает обрабатывающий зуб элемент, такой как зубной бор, скольжение стоматологического инструмента по верхним поверхностям будет создавать заданную глубину или заданные глубины резания в подготавливаемом зубе 70, как показано на фиг.10. Соответственно, ограничения, заданные направляющими поверхностями направляющих стенок, в совокупности с ограничениями, заданными высотой направляющих стенок, на обрабатывающий зуб элемент инструмента стоматолога определяют трехмерную область рабочего зуба, в которой происходит удаление частей структуры зуба.
[0081] Несмотря на то что выше приведено описание конкретных вариантов осуществления изобретения, следует понимать, что каждый из описанных и проиллюстрированных вариантов является лишь иллюстрацией принципов и возможностей применения данного изобретения. Поэтому следует также понимать, что в отношении проиллюстрированных вариантов могут быть выполнены различные модификации, и в рамках объема правовой охраны, определяемой представленной ниже формулой изобретения, могут быть созданы и другие варианты осуществления изобретения.