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Vorrichtung
zur kopiergeführten
Präparation eines
Zahnes zu einem eine Krone bzw. Brückenanker aufnehmenden Zahnstumpf.
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Die
Erfindung betrifft gemäß Anspruch
1 eine Vorrichtung zur kopiergeführten
Präparation
eines Zahnes zu einem eine Krone bzw. Brückenanker aufnehmenden Zahnstumpf.
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Die
hier vorgestellte Erfindung betrifft eine intraorale Kopierfräse zur Präparation
eines oder mehrerer Zähne
zur Aufnahme von Kronen und Brücken im
menschlichen Gebiß.
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Die
optimale Zahnpräparation
ist entscheidend wichtig für
die Qualität
des herzustellenden prothetischen Werkstücks. Bisher wird die Zahnpräparation
vom Zahnarzt „freihändig" durchgeführt. Hierbei erschweren
ungünstige
anatomische Mundverhältnisse,
Sichtbehinderung, Zahnfleischverletzungen, Speichelfluss und Spraynebel
die Arbeit. Präparationsfehler
sind die Folge. Präparationsverletzungen der
Gingiva reduzieren die Ab formqualität und auch die individuelle
Leistungsfähigkeit
des Zahnarztes kann die Ergebnisqualität mindern. Damit erhält der Zahntechniker
mängelhehaftete
Arbeitsunterlagen und als Konsequenz ist die Qualität des darauf
erzeugten Werkstücks
erheblich reduziert. Inkorporationsprobleme, zeitaufwendiges Einschleifen,
oder gar die Neuanfertigung sind die Folge. Dies und die resultierend
verkürzte
Lebenszeit der prothetischen Werkstücke, verursacht neben gesundheitlichen
Beeinträchtigungen
des Patienten, auch Mehrkosten von erheblicher Höhe.
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Die
Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung ist es, eine Vorrichtung
zur kopiergeführten
Präparation
eines Zahnes zu einem eine Krone bzw. Brückenanker aufnehmenden Zahnstumpf
zu schaffen, durch die dem Zahnarzt eine zeitsparende, stressarme,
optimale Präparation
ermöglicht
wird und dem Zahntechniker optimale Arbeitsunterlagen zur Verfügung gestellt
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegebenen.
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In
der Patentschrift
DE
198 43 385 C1 ist eine direkt-zahnabgestützte Kopierfräsvorrichtung beschrieben.
Bei dieser Erfindung wird die Abtastmatrize über den zu präparierenden
Zahn platziert, wodurch ein hoher vertikaler Platzbedarf und eine
weite Mundöffnung
während
der intraoralen Präparation notwendig
ist. Auch entsteht durch die Anordnung der Abtastmatrize im rückwärtigen Präparationsgebiet
ein eingeschränkt
einsehbarer Bereich, wodurch die Präparation erschwert wird.
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Zur
Verbesserung wird bei der hier vorgestellten Erfindung die Abtastmatrize
seitlich neben den zu präparierenden
Zahn platziert, wodurch der vertikale Platzbedarf erheblich verringert
und die Bedingungen für
den gesamten Präparationsbereich
erheblich erleichtert werden.
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Eine
Basis gehört
zur Erfindung. Sie besteht aus der Basisanschlußfassung, die am oberen Rand eine
Seitmarkierung zur Positionseinstellung vorweist, dem Basishals,
der Basisplatte, der Matrizenankerführung und der Bohrträgerführung. Die
Basisanschlußfassung
ist bevorzugt als Hohlkörper
mit unrunder, gleichförmig-symetrischer,
den Positionierkörperkopf
reversibel aufnehmenden Innenform gestaltet. An ihrer Außenseite
entspringt der Basishals, der sich in der Basisplatte fortsetzt.
Deren Funktionsebene verläuft
waagerecht zur Hochachse durch den Hohlraum der Basisanschlußfassung.
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Eine
Matrizenankerführung
befindet sich auf der Basisplatte. Sie verläuft geradlinig in definierter Länge, waagerecht
und rechtwinkelig zur Funktionsebene der Basisplatte.
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Eine
Bohrträgerführung befindet
sich an der Basisplatte. Sie verläuft geradlinig und waagerecht
in definierter Länge
und im rechten Winkel zur Funktionsebene der Basisplatte. Sie verläuft somit
der Matrizenankerführung
parallel.
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Ein
Bohrträgerschlitten
ist der Bohrträgerführung aufgesetzt.
Er besteht aus einem Fußteil
und einem darauf senkrecht stehenden, profilierten Kopfteil. Der
Schlitten kann durch eine Fixierung an gewünschter Position festgestellt
werden.
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Ein
Bohrträger
ist dem Kopfteil des Bohrträgerschlittens
reversibel aufsetzbar. Er kann als Teleskop- und/oder Geschiebeträger, oder
wie im Ausführungsbeispiel
bevorzugt, als Parallelumlenker ausgelegt sein. Die Funktionsbewegungen
des Bohrträgers
finden in horizontaler und vertikaler Richtung in der Zeichenebene
statt. Sie können
durch eine Klemmung reversibel fixiert werden. Der Bohrträger besteht
aus einem Bohrträgerfuß, der dem
Kopfteil des Bohrträgerschlittens
reversibel aufsetzbar ist, dem Geschiebe- bzw. dem Teleskoparm-
oder der hier bevorzugten Paralellumlenkermechanik und einem Tragende,
das über
eine Ankopplung einen Bohrausleger trägt.
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Ein
Bohrausleger besteht aus einem Trägerarm, der um seine Längsachse
verschwenkbar mit der Bohrauslegerkopplung verbunden ist. Eine Fixierung
kann die Verschwenkbarkeit in gewünschter Position blockieren.
Ein Taster und eine Bohrkopfhalterung sind an dem Trägerarm befestigt
und über eine
Mechanik synchron beweglich. Die Verschiebbarkeit von Taster und
Bohrkopfhalterung, sowie ihre Synchronbeweglichkeit können reversibel
durch Fixierungen blockiert werden. Taster und Bohrkopfhalterung
sind entlang des Trägerarms
verschiebbar. Auch ist der Taster horizontal aus der Zeichenebene heraus
und auch vertikal verschiebbar.
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Ein
Bohrkopf, der fest oder lösbar
mit dem Trägerarm
verbunden ausgelegt sein kann, befindet sich am Bohrausleger. Bevorzugt
wird die lösbare Ausführung, bei
der der Bohrkopf über
eine Bohrkopfhalterung mit dem Trägerarm verbunden ist. Die Bohrkopfhalterung
wird bevorzugt als Rahmenfassung ausgelegt, in die der Bohrkopf
paßgenau
und um seine Mittelachse drehbar, eingelagert werden kann.
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Ein
längenverstellbarer
Schleifkörper
ist in den Bohrkopf einsetzbar.
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Eine
Justiervorrichtung gehört
zur Erfindung. Sie besteht aus einer Fußplatte, auf der sich ein definiert
profilierter Kopf mit einer zugeordneten Seitenrandmarkierung zur
zugeordenten Aufnahme der Basisanschlußfassung befindet.
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Ein
Ausrichter gehört
zur Erfindung. Er besteht aus einer Fußplatte, auf der sich an definierter Position
ein Matrizenfußhülsenträger befindet,
der in seiner Form dem Matrizenankerkopf gleicht. Der Matrizenfußhülsenträger dient
zur Aufnahme einer Matrizenfußhülse, die
an definierter Position in den Boden der Individualabtastmatrize
eingelassen und befestigt wird. Ein beweglicher Richtarm befindet
sich an der Fußplatte.
Er trägt
eine Fassung zur Aufnahme des Individualabtastmatrizenkopfes. Der
Richtarm ist derart ausgelegt, daß die Fassung axial über den
Matrizenfußhülsenträger positionierbar
und axial auf diesen absenkbar ist.
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Ein
Positionierkörper
gehört
zur Erfindung. Er besteht bevorzugt aus einem unrunden, mit mindestens
einer drehverhindernden Abflachung versehenen Fußteil und einem darauf senkrecht
stehenden Kopfteil. Kopf- und Fußteil können einteilig oder als separate
Formteile, der einteiligen Form entsprechend zusammenfügbar, ausgelegt
sein. Der Kopfteil ist von definierter Höhe und unrundem, symmetrischem
Querschnitt definierten Umfangs, dem die Basisanschlußfassung
paßgenau
und positionsdefiniert aufsetzbar ist. An der Stirnfläche befindet
sich an definierter Stelle, bevorzugt zentral, eine Justiermarkierung
und an einer Seitenfläche
eine Seitenrandmarkierung.
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Ein
oder mehrere Matrizenanker sind auf der Matrizenankerführung verschiebbar
und an gewünschter
Stelle reversibel fixierbar aufbringbar. Ein Matrizenanker besteht
aus einem zur Matrizenankerführung
paßgenau
profilierten Matrizenankerfuß,
der mit einer Fixierung auf der Matrizenankerführungsschiene feststellbar
ist. Senkrecht auf dem Matrizenankerfuß stehend befindet sich der
Matrizenankerkopf. Dieser ist von definierter Form, Höhe und Umfang
und unrundem symmetrischem Querschnitt. In seiner Querschnittsform
ist er dem Kopfteil des Positionierkörpers, dem Kopfteil der Abtastmatrize
und der Innenform der Basisanschlußfassung identisch oder als
eine in diese integrierbare Teilform ausgelegt. Eine Fassung zur
Durchführung
einer Fixierhalterung der Abtastmatrize kann den Matrizenankerkopf
durchsetzen.
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Eine
Rohmatrize gehört
zur Erfindung. Ihr Kopfteil ist von definierter Höhe und Form
und unrundem, symmetrischem Querschnitt definierten Umfangs. Eine
Justiermarkierung und eine Seitenrandmarkierung befinden sich an
definierter Position an ihrer Stirnfläche. Der sich unter dem Kopf
anschließende
Korpus besitzt eine definierte Höhe
und Umfang. In seinem Boden befindet sich an definierter Position,
bevorzugt senkrecht und mittig zur Querschnittsfläche des
Kopfteils, eine Negativform zur Aufnahme des Matrizenankerkapfes
oder des Positionierkörperkopfes
und eine Fassung für
die Fixierhalterung.
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Eine
bevorzugte Ausführung
der Vorrichtung wird in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt
und in ihrer Handhabung anhand einer Kronenpräparation für einen Unterkiefermolaren
beispielhaft beschrieben und erläutert.
Die Präparation
von Pfeilerzähnen
zur Aufnahme einer Brücke
wird unter Beachtung der gemeinsamen Einschubrichtung wie bei Einzelkronenpräparationen
durchgeführt.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch den Unterkiefermolaren mit eingesetztem
Positionierkörper.
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2 zeigt
die Draufsicht auf den Unterkiefermolaren mit eingesetztem Positionierkörper.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch eine Rohmatrize mit schraffiert eingezeichneter
Projektion der daraus herzustellenden Abtastmatrize
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4 zeigt
einen Querschnitt durch den Unterkiefermolaren und eine Projektion
des zugehörigen
Schnitts der Abtastmatrize auf diese Schnittebene.
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5 zeigt
einen Schnitt durch den Unterkiefermolaren mit eingesetztem Positionierkörper, die über die
Basisankerfassung aufgesetzte Basis, auf der sich die Matrizenankerführung, der
Matrizenanker mit aufgesetzter Abtastmatrize und die Bohrträgerführung mit
Bohrträgerschlitten
und aufgesetztem Bohrträger,
der den Bohrausleger, an dem sich der Taster und der den Rotationsschleifkörper tragende Bohrkopf
befinden, die über
eine Synchronmechanik miteinander verbunden sind, trägt. Eine
Abstandsmanschette ist dem Abtastmatrizenkörper aufgesetzt. Die Vorrichtung
befindet sich in Justiergrundstellung.
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6 zeigt
eine Draufsicht auf die Basis mit Matrizenankerführung und aufgesetztem Matrizenanker
und Bohrträgerführung mit
aufgesetztem Bohrträgerschlitten.
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Ausführungsbeispiel
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Der
Behandler schleift im Munde des Patienten in die Kaufläche des
zu überkronenden
Zahns 49 einen zylindrischen Hohlraum, in den der Positionierkörper 33 mit
seinem Fuß 35 paßgenau und
randbündig
eingesetzt wird. Im Bereich der Fußaussparung 8 füllt der
Behandler ein plastisches Material, das sich bei der Aushärtung nur
mit dem Zahn, nicht aber mit dem Positionierkörper verbindet. Dadurch ist
der Positionierkörper
aus dem Zahn lösbar
und durch die drehverhindernde Materialauffüllung 7 in der Fußaussparung 8 in
dieselbe Position reponierbar. Zur Retentionserhöhung und Lagestabilität kann der
Zahnhohlraum und/oder der Positionierkörperfuß 35 noch weitere
oberflächenvergrößernde Profile 36 enthalten.
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Der
Behandler nimmt mit einem gebräuchlichen
Abformlöffel,
der mit gebräuchlichem
Abformmaterial befüllt
ist, einen Abdruck über
den den Positionierkörper 33 enthaltenden
Zahn 49. Dabei bettet sich der Positionierkörper in
das Abformmaterial ein und verbleibt beim Herausnehmen des Abformlöffels ortsstabil
in dem abgebundenen Abformmaterial. Der Abdruck wird nun mit geeignetem
Material (meist Gips) ausgegossen und ausgehärtet. Dabei wird der nicht
in der Abformmasse impaktierte Fußteil des Positionierkörpers vom
Ausgießmaterial
umflossen und impaktiert. Nach dem Aushärten ist so ein dimensionsidentisches
Modell des abgeformten Zahnes entstanden, in dem der Positionierkörper, identisch
der intraoralen Position, reversibel herausnehmbar plaziert ist.
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Auf
diesem, den Positionierkörper
tragenden Modell wird die Basisgrundeinstellung festgelegt. Dazu
wird die Basis 9 mit ihrer Basisanschlußfassung 12 auf den
Positionierkörperkopf
derart aufgesteckt, daß die
Basis in einer sinnvollen Position zum Modellzahn ausgerichtet ist.
Im beschriebenen Beispiel wird die Basis beispielhaft zuerst auf
der lingualen Seite des zu behandelnden Unterkiefermolaren platziert.
Die markierte Fläche
des Positionierkörperkopfes
und die markierte Fläche
der Basisanschlußfassung
liegen beispielhaft aneinander. Diese Relativposition wird registriert
und bei der späteren
Justiereinstellung und der darauf folgenden intraoralen Präparation
zu Grunde gelegt.
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Drei
Varianten sind zur Herstellung einer Krone (Brücke) möglich.
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In
der ersten Variante wird der Modellzahn in seinem seitlichen und
erreichbaren occlusalen Bereich zum Modellzahnstumpf umgeformt.
Dabei soll der sich im Modellzahn befindende Positionierkörper nicht
beschädigt
werden. Anschließend
wird eine Rohmatrize (3) mit ihrer Aussparung derart
auf den Positionierkörperkopf
(1) aufgesteckt, daß ihre Seitenrandmarkierungen 41 übereinander
stehen. Der Verbund von Modellzahnstumpf, Positionierkörper und
Rohmatrize wird zusammen in eine geeignete Kopierfräse verspannt
und die Rohmatrize nach Vorgabe des den Positionierkörper enthaltenden
Modellzahnstumpfes zur Abtastmatrize 4 umgeformt. Nach
Fertigstellung der Abtastmatrize wird der Positionierkörper aus
dem Modellzahnstumpf herausgenommen und dieser occlusal vollständig ausgeformt.
Auf diesem Modellzahnstumpf wird anschließend die Krone bzw. Brücke nach üblicher
Herstellungsweise fertiggestellt.
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In
der zweiten Variante wird eine Individualmatrize hergestellt. Dazu
wird der den Positionierkörper
enthaltende Modellzahn, wie in Variante 1, in seinen seitlichen
und teilweise occlusalen Bereich zum Modellzahnstumpf ausgearbeitet.
Auch hierbei soll der Positionierkörper nicht beschädigt werden.
Nun wird eine Abformung über
den Modellzahnstumpf und den sich darin befindenden Positionierkörper genommen.
Diese wird mit geeignetem Material ausgegossen, wobei ein entsprechend
dimensionierter Platzhalter für
eine Matrizenfußhülse an entsprechender
Position in das aushärtende
Ausgußmaterial eingelassen
wird. Der Ausguß ist
somit eine dimensionsgetreue Kopie des den Positionierkörper enthaltenden
Modellzahnstumpfes. Der Positionierkörper 33 wird nun aus
dem Modellzahnstumpf entfernt und dieser wie in Variante eins ausgearbeitet
und eine Krone (Brücke)
nach üblicher
Art und Herstellungsweise auf ihm fertiggestellt.
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Aus
der Kopie wird der Platzhalter entfernt und in den Hohlraum eine
aushärtbare
Füll- und
Klebemasse eingebracht. Der Kopiekopf wird in die Halterung des
Ausrichters eingesetzt und der Richtarm über den Matrizenfußhülsenträger, auf
dem eine Matrizenfußhülse lösbar aufgesteckt
ist, abgesenkt. Die Matrizenfußhülse wird
dabei in zugehöriger
Relativlage zum Matrizenkopf im Boden der Kopie verklebt. Gemäß ihrer
Herstellung wird diese Kopie als Individualmatrize bezeichnet.
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In
der dritten Variante wird der den Positionierkörper enthaltende Modellzahn
in Relation zum Kiefermodell nach adäquater Methode und Programm
eines CAD-CAM Systems vermessen und ein virtueller Zahnstumpf erzeugt.
Mit den erzeugten Daten des virtuellen Zahnstumpfes wird aus einem
auf das System abgestimmten Materialblock (Metall, Keramik o.ä.) die Krone
(Brücke)
fertiggestellt, die dem virtuellen Zahnstumpf paßgenau zuzuordnen ist. Ebenso
wird mit einem entsprechenden Datensatz eine konvektionierte Rohmatrize
zur Abtastmatrize in Relation zum virtuellen, den Positionierkörper enthaltenden
Zahnstumpf umgeformt (3, 4).
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Nachdem
Krone (Brücke)
und Abtastmatrize gemäß der gewählten Herstellungsvariante
erstellt worden sind, wird die Vorrichtung zur intraoralen Präparation
justiert. Im gewählten
Beispiel wird die Basisanschlußfassung 12 auf
dem Kopf der Justiereinrichtung derart aufgesteckt, daß die abgeflachte
Fläche
des Justiereinrichtungskopfes und die markierte Fläche der
Basisanschlußfassung
aneinander liegen. Auch die Abtastmatrize wird gemäß beispielhaft
registrierter Basisgrundeinstellung justiert, indem sie derart auf
den Matrizenankerkopf 29 aufgesetzt wird, daß ihre Seitenrandmarkierung 41 zur
Abflachung der Seitenrandmarkierung des Justiereinrichtungskopfes
parallel ausgerichtet ist. Eine Abstandsmanschette 1 wird
derart über
den Kopf der Abtastmatrize 5 gestülpt, daß ihr Abstandsmanschettenfortsatz 2 gleichgerichtet
und parallel zum Basishals ausgerichtet ist. Der Bohrträger 21 wird
auf den Bohrträgerschlitten 17 aufgesetzt
und dieser so verschoben, daß der
sich am Bohrausleger 14 befindende Bohrkopf 15 mit
der Spitze seines Schleifkörpers 42 in
der Justiermarkierung 26 der Justiereinrichtung positioniert
ist. Diese Position wird durch die entsprechenden Fixierungen festgestellt.
Nun wird die Tasterspitze in die Justiermarkierung 26 der
Abtastmatrize gestellt, und der Taster 45 mit den entsprechenden
Fixierungen festgestellt. Damit ist die erste extraorale, für die buccale
Seite des Unterkiefermolaren vorgenommene Justierung abgeschlossen.
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Intraoral
wird nun die Kavität
des Unterkiefermolaren vom Behandler mit einem Positionierkörper bestückt, der
gemäß der Abflachung 8 am
Positionierkörperfuß 35 und
der Kavitätenauffullung 7 kodiert
ausgerichtet wird. Auf dem Positionierkörperkopf 33 wird die
Basisanschlußfassung 12,
gleichsinnig wie auf dem Kopf der Justiereinrichtung während der
Justiereinstellung, aufgesteckt. Alle Freiheitsgrade von Bohrträger 21,
Bohrausleger 14, Bohrkopf 15 und Taster 45 werden
mit Ausnahme der Verschiebbarkeit von Bohrkopf, Schleifkörper, Taster
und Tasterspitze freigegeben.
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Der
Bohrkopf wird nun auf den Zahn abgesenkt und die erreichbaren Zahnflächen, durch
die Abtastmatrize begrenzend geführt,
präpariert.
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Nach
Präparation
der erreichbaren Zahnflächen
wird die Vorrichtung vom Positionierkörper abgenommen und gedreht
um die Hochachse des Positionierkörperkopfes 34 wieder
so zurückgesetzt, daß die bisher
nicht erreichbaren, von der Vorrichtung behindernd abgedeckten Zahnflächen, im
Beispiel sind das die lingualen Flächen des Zahnes, präpariert
werden können.
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Die
Abtastmatrize wird dieser neuen beispielhaften Aufsteckposition
angeglichen, indem sie auf dem Matrizenankerkopf derart umgesteckt
wird, daß ihre
Seitenrandmarkierung 41 und die Seitenrandmarkierung des
Positionierkörperkopfes
wieder eine parallele Relativlage zueinander einnehmen.
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Nach
Umsetzung der Abtastmatrize wird die Abstandsmanschette 1 auf
den Abtastmatrizenkopf 5 derart umgesteckt, daß ihr Abstandsmanschettenfortsatz 2 wieder
eine gleichgerichtete Ausrichtung zum Basishals einnimmt, wodurch
Schleifbeschädigungen
von Basisanschlußfassung 12 und
Basishals 10 während
der Präparation
verhindert werden.
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Zur
Arbeitsverbesserung kann die Abtastmatrize 4 mit ihrem
Matrizenanker 28 auf der Matrizenankerführung 31 auf eine
andere Position verschoben und fixiert werden. In diesem Fall muß der Taster 45 auf
diese neue Position nachgeführt,
justiert und fixiert werden.
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Nach
vollendeter Präparation
wird die Vorrichtung aus dem Mund und der Positionierkörper 33 aus
dem Zahn 49 entfernt und die occlusale Höhe des Zahns
zur Kronenaufnahme adäquat
gekürzt. Anschließend wird
die schon zuvor fertiggestellte Krone (Brücke) im Mund des Patienten
inkorporiert.
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- 1
- Abstandsmanschette
- 2
- Abstandsmanschettenfortsatz
- 3
- Abstützstift
- 4
- Abtastmatrize
- 5
- Abtastmatrizenkopf
- 6
- Abtastmatrizenfuß
- 7
- Auffüllung
- 8
- Abflachung
- 9
- Basis
- 10
- Basishals
- 11
- Basisplatte
- 12
- Basisanschlußfassung
- 13
- Boden
- 14
- Bohrausleger
- 15
- Bohrkopf
- 16
- Bohrkopfhalterung
- 17
- Bohrträgerschlitten
- 18
- Bohrträgerschlittenkopf
- 19
- Bohrträgerschlittenfuß
- 20
- Bohrträgerführung
- 21
- Bohrträger
- 22
- Fassung
- 23
- Fixierung
- 25
- Hohlform
- 26
- Justiermarkierung
- 28
- Matrizenanker
- 29
- Matrizenankerkopf
- 30
- Matrizenankerfuß
- 31
- Matrizenankerführung
- 32
- Parallelumlenker
- 33
- Positionierkörper
- 34
- Positionierkörperkopf
- 35
- Positionierkörperfuß
- 36
- Retentionsrillen
- 37
- Rohmatrize
- 38
- Rohmatrizenkorpus
- 39
- Rohmatrizenkopf
- 40
- Seitmarkierung
- 41
- Seitenrandmarkierung
- 42
- Schleifkörper
- 45
- Taster
- 46
- Trägerarm
- 49
- Zahn
- 50
- Ankopplung