ES2683119T3 - Método de creación de un modelo dental digital preciso de huesos y tejidos blandos - Google Patents

Abstract

Un método de creación de un plan quirúrgico para determinar una ubicación deseada para colocar al menos un implante dental en la boca de un paciente, el método comprende las acciones de: obtener un primer conjunto de datos (S150) asociado con el tejido óseo y los dientes, el primer conjunto de datos se deriva de al menos un escaneo de la boca del paciente; obtener un segundo conjunto de datos (S152) asociado con tejido gingival y una superficie gingival, el segundo conjunto de datos que se deriva de al menos un escaneo de la boca del paciente; combinar el primer conjunto de datos y el segundo conjunto de datos para formar un conjunto de datos combinado (S154); eliminar los datos comunes al primer conjunto de datos y al segundo conjunto de datos para formar un conjunto de datos modificado (S156); obtener un modelo digital anatómico 3D (S160) de la boca del paciente que se deriva del conjunto de datos modificado, el modelo digital anatómico 3D que incluye una simulación del tejido óseo, los dientes y la superficie gingival (S160), el modelo digital anatómico 3D que incluye además una simulación del tejido gingival (S158) que se muestra entre el tejido óseo y la superficie gingival; y crear un plan quirúrgico dentro del modelo digital anatómico 3D, el plan quirúrgico que comprende un implante dental virtual (163) dentro del tejido óseo simulado y un pilar personalizado virtual (162) unido al implante dental virtual y que se extiende dentro del tejido gingival simulado.

Description

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DESCRIPCION

Metodo de creacion de un modelo dental digital preciso de huesos y tejidos blandos Campo de la invencion

La presente invencion se refiere generalmente a sistemas de implantes dentales. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a metodos para creary usarmodelos dentales digitales precisos de huesos y tejidos blandos, planos quirurgicos y gmas quirurgicas.

Antecedentes de la invencion

La restauracion dental de un paciente parcial o totalmente desdentado con denticion artificial se realiza ffpicamente en dos etapas. En la primera etapa, se hace una incision a traves de la encfa para exponer el hueso subyacente. Despues de que una serie de brocas de perforacion crea una osteotoirna en el hueso, se coloca un implante dental en la mandfbula para la oseointegracion. El implante dental generalmente incluye un orificio roscado para recibir un tornillo de retencion que contiene componentes de acoplamiento en este. Durante la primera etapa, el tejido de la encfa que cubre el implante se sutura y cicatriza a medida que continua el proceso de oseointegracion.

Una vez que se completa el proceso de oseointegracion, se inicia la segunda etapa. Aqm, el tejido de la encfa vuelve a abrirse para exponer el extremo del implante dental. Un componente de cicatrizacion o pilar de cicatrizacion se sujeta al extremo expuesto del implante dental para permitir al tejido de la encfa cicatrizar alrededor. Preferentemente, el tejido de la encfa cicatriza de manera que la abertura que permanece generalmente se aproxima al tamano y al contorno de la abertura que exisffa alrededor del diente natural que se reemplaza. Para lograr esto, el pilar de cicatrizacion unido al extremo expuesto del implante dental tiene el mismo contorno general que la porcion gingival del diente natural que se reemplaza.

Durante la segunda etapa ffpica de la restauracion dental, se retira el pilar de cicatrizacion y se ajusta una copia de impresion en el extremo expuesto del implante. Esto permite tomar una impresion de la region espedfica de la boca del paciente para que se construya de manera precisa un diente artificial. Despues de estos procesos, un laboratorio dental crea una protesis que se fija de manera permanente al implante dental a partir de la impresion que se realizo.

Ademas del sistema mas tradicional para colocar los implantes dentales descritos anteriormente, algunos sistemas usan la colocacion guiada de los implantes dentales. Para hacerlo, se coloca una gma quirurgica en la boca del paciente en una ubicacion conocida. La grna quirurgica incluye aberturas para proporcionar la colocacion exacta de las brocas de perforacion usadas para crear la osteotomfa. Una vez que se completa la osteotomfa, la grna quirurgica puede permitir que el implante dental se coloque a traves de la misma abertura e ingrese en la osteotomfa que fue guiada por la grna quirurgica.

Las gmas quirurgicas generalmente se crean basadas en un escaneo dental (por ejemplo, mediante el uso de un escaner de tomograffa computarizada ("CT")) de la boca del paciente. Un escaner CT proporciona los detalles del tejido oseo, la mandfbula y los dientes restantes del paciente para que la grna quirurgica pueda desarrollarse basada en el diseno asistido por computadora ("CAD") y la fabricacion asistida por computadora ("CAM"). Un ejemplo del uso de un escaner CT se describe en la publicacion de patente de Estados Unidos num. 2006/0093988 de Swaelens y otros. ("Swaelens"). Swaelens tambien describe el uso de varios tubos que pueden colocarse dentro de una grna quirurgica para recibir brocas de perforacion e implantes. Un ejemplo del uso de una tomograffa computarizada para desarrollar un plan quirurgico que implica una grna quirurgica se describe en la solicitud de patente de Estados Unidos con numero de serie 61/003.407, archivada en noviembre 16, 2007, y se describe en la literatura del producto del sistema Navigator™ de Biomet 3i, "Navigator™ System For CT Guided Surgery Manual" que esta disponible publicamente. Otro ejemplo del uso de una tomograffa computarizada para desarrollar un plan quirurgico se describe en la publicacion de Patente de Estados Unidos num. 2006/0093988.

Las tomograffas computarizadas tienden a producir datos altamente precisos para el tejido duro (como el tejido oseo o los dientes) pero producen datos menos precisos para los tejidos blandos (tal como el tejido gingival). Por lo tanto, los modelos digitales anatomicos 3D existentes y las gmas quirurgicas generalmente no representan de manera precisa el tejido gingival que cubre la mandfbula del paciente. Otras tecnicas para adquirir datos del tejido gingival, tal como el uso de un dispositivo de escaneo infundido con sulfato de bario, requieren mucho tiempo y/o trabajo y, a menudo, no son particularmente precisas.

Otros metodos se usan ffpicamente para producir datos precisos de los tejidos blandos. Por ejemplo, los datos de los tejidos blandos pueden obtenerse al tomar una impresion del interior de la boca de un paciente, mediante el uso de un escaner intraoral, o similar. Sin embargo, estos metodos no proporcionan datos precisos que se relacionan con el tejido duro de la boca del paciente y, por lo tanto, no pueden aprovecharse para mejorar la calidad de los modelos digitales anatomicos 3D y las gmas quirurgicas subsecuentes creadas mediante el uso de estos modelos.

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Cuando se considera el plan dental y/o quirurgico para un paciente espedfico, la profundidad maxima del extremo distal del implante dental dentro del hueso es importante para evitar la cavidad sinusal y el canal mandibular. Ademas, la ubicacion del implante o los implantes con relacion a la superficie gingival y el hueso subyacente es importante, especialmente uno que involucra la colocacion de varios implantes dentales. Por lo tanto, es importante que se obtengan datos precisos que se relacionan con el tejido duro (por ejemplo, la estructura osea y los dientes) y el tejido blando (por ejemplo, el tejido gingival) de la boca del paciente y se usen para crear un modelo digital anatomico 3D a a partir del cual pueda desarrollarse la grna quirurgica.

El documentoWO 2007/134701 se dirige a la simulacion de colocacion de implantes dentales y al software para crear archivos de planificacion digital personalizados. La publicacion de la solicitud de patente de Estados Unidos num. 2002/0059049 se dirige a los metodos y sistemas para la rapida personalizacion de dispositivos biomedicos mediante el uso de sistemas informaticos y redes de informacion, tal como Internet.

Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar un metodo mejorado para crear un modelo digital altamente preciso que incorpore datos precisos que se relacionan tanto con el tejido duro como con el tejido blando de la boca del paciente y que forme una base precisa a partir de la cual se cree un modelo quirurgico, una grna quirurgica subsecuente y pilares personalizados.

Resumen de la invencion

La invencion se define en las reivindicaciones, en donde se describe un metodo de creacion de un modelo digital anatomico 3D para determinar una ubicacion deseada para colocar al menos un implante dental en la boca de un paciente. El metodo comprende la accion de obtener un primer conjunto de datos asociados con tejido duro de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de obtener un segundo conjunto de datos asociados con el tejido blando de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de combinar el primer conjunto de datos y el segundo conjunto de datos para crear una estructura detallada de tejido duro y tejido blando que tiene dimensiones variables sobre el tejido duro.

En donde se describe adicionalmente un metodo para desarrollar una grna quirurgica para guiar la insercion de al menos un implante dental en una ubicacion deseada en la boca de un paciente. El metodo comprende la accion de obtener un primer conjunto de datos asociados con el tejido duro de la boca del paciente y un segundo conjunto de datos asociado con el tejido blando de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de formar un modelo digital anatomico 3D que incluye el primer conjunto de datos y el segundo conjunto de datos. El metodo comprende ademas la accion de crear un plan quirurgico definido por el modelo digital anatomico 3D. El plan quirurgico incluye posiciones de implantes virtuales. El metodo comprende ademas la accion de escanear un modelo moldeado de la boca del paciente para obtener un tercer conjunto de datos. El metodo comprende ademas la accion de combinar el tercer conjunto de datos con el modelo digital anatomico 3D. El metodo comprende ademas la accion de colocar al menos un analogo de implante en el material moldeado en una ubicacion que replica la ubicacion de al menos un implante virtual de acuerdo con el plan quirurgico. El metodo comprende ademas la accion de unir al menos un montaje de analogo de implante y al menos un tubo maestro en el modelo moldeado de acuerdo con el plan quirurgico para formar un molde maestro. El metodo comprende ademas la accion de verter un material fluido sobre el molde maestro y alrededor de al menos un tubo maestro. El metodo comprende ademas la accion de permitir que el material fluido se endurezca. El material endurecido forma la grna quirurgica. El metodo comprende ademas la accion de retirar al menos un montaje de analogo de implante y la grna quirurgica del molde maestro.

El metodo comprende ademas un metodo para desarrollar una grna quirurgica para guiar la insercion de al menos un implante dental en una ubicacion deseada en la boca de un paciente. El metodo comprende la accion de escanear el interior de la boca del paciente para obtener un primer conjunto de datos asociados con el tejido oseo, los dientes o una combinacion de estos. El metodo comprende ademas la accion de tomar una impresion de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de escanear la impresion para obtener un segundo conjunto de datos asociado con una superficie gingival. El metodo comprende ademas la accion de fusionar el primer conjunto de datos con el segundo conjunto de datos para formar un modelo digital anatomico 3D que tiene datos del grosor gingival. El metodo comprende ademas la accion de formar un modelo moldeado a partir de la impresion. El metodo comprende ademas la accion de crear un plan quirurgico que tiene implantes virtuales a traves del modelo digital anatomico 3D, los implantes virtuales que tienen la informacion de ubicacion asociada a estos. El metodo comprende ademas la accion de escanear el modelo moldeado para obtener un tercer conjunto de datos. El metodo comprende ademas la accion de, usar un robot, colocar al menos un analogo de implante en el modelo moldeado en una posicion dictada por la informacion de ubicacion del implante virtual.

El metodo comprende ademas un metodo para desarrollar un modelo 3D de la boca del paciente. El metodo comprende la accion de escanear el interior de la boca del paciente para obtener un primer conjunto de datos que incluye datos asociados con la mandfbula, el tejido oseo, los dientes o combinaciones de estos. El metodo comprende ademas la accion de escanear el interior de la boca del paciente o una impresion de la boca del paciente para obtener un segundo conjunto de datos que incluye datos asociados con la superficie gingival. El metodo comprende ademas la accion de fusionar el primer conjunto de datos con el segundo conjunto de datos para formar un conjunto combinado de datos. El metodo comprende ademas la accion de eliminar datos superpuestos del conjunto de datos combinados para formar un conjunto

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de datos modificado. El metodo comprende ademas la accion de adicionar datos de los tejidos blandos asociados con la region entre la superficie gingival y la mandfoula al conjunto combinado de datos.

Un metodo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones describe un metodo para colocar un implante dental y una protesis en la boca de un paciente. El metodo comprende la accion de desarrollar un modelo digital anatomico 3D basado en datos del tejido duro obtenidos de una tomograffa computarizada de la boca del paciente y datos del tejido blando obtenidos de un escaner intraoral o una impresion dental de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de desarrollar un modelo moldeado de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de escanear el modelo moldeado para obtener datos del molde. El metodo comprende ademas la accion de fusionar el modelo digital anatomico 3D con los datos del molde para obtener datos fusionados. El metodo comprende ademas la accion de desarrollar un molde maestro mediante la instalacion de un analogo de implante dental para replicar una ubicacion deseada del implante dental en el modelo moldeado mediante el uso de los datos fusionados. El metodo comprende ademas la accion de desarrollar en el molde maestro una grna quirurgica para usar en la colocacion del implante dental en la boca del paciente. La grna quirurgica incluye al menos una abertura generalmente adyacente al analogo de implante dental. El metodo comprende ademas la accion de colocar la grna quirurgica en la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de instalar el implante dental a traves de al menos una abertura en la grna quirurgica. El metodo comprende ademas la accion de, despues de instalar el implante dental, retirar la grna quirurgica de la boca del paciente. El metodo comprende ademas la accion de unir una protesis dental al implante dental.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1A ilustra un implante, un tubo maestro para el uso en una grna quirurgica, y un tubo grna para el uso con el tubo maestro;

La Figura 1B ilustra esquematicamente las diversas dimensiones axialmente orientadas de los componentes en la Figura 1A;

Las Figuras 2A-2C son vistas lateral, isometrica y superior de un montaje de implante para el uso en la introduccion de un implante en la osteotoirna en la boca del paciente;

La Figura 3 ilustra el montaje de implante de las Figuras 2A-2C unidos al implante de las Figuras 1A-1B;

Las Figuras 4A-4C son vistas de un tubo maestro que puede colocarse en una grna quirurgica;

Las Figuras 5A-5B son vistas laterales y superiores de un montaje de analogo de implante que puede usarse para desarrollar la grna quirurgica;

La Figura 6 es una vista lateral del montaje de analogo de implante en la Figura 5A-5B que se usa con un analogo de implante;

La Figura 7A es un diagrama de flujo que detalla un metodo de formacion de un plan quirurgico de acuerdo con un proceso; La Figura 7B es un modelo de computadora 3D (un modelo virtual) de una porcion de la boca de un paciente;

La Figura 8 es un diagrama de flujo que detalla un metodo de formacion de un molde maestro mediante el uso del plan quirurgico de las Figuras 7A-7B de acuerdo con un proceso;

La Figura 9 ilustra material moldeado fluido que se vierte en una impresion de la superficie gingival de un paciente para desarrollar un modelo moldeado de la mandfbula del paciente;

La Figura 10A ilustra un robot que puede usarse para modificar el modelo moldeado de la Figura 9;

La Figura 10B ilustra el robot de la Figura 10A a medida que crea una abertura en el modelo moldeado;

La Figura 10C ilustra el robot de la Figura 10A despues de que ha creado una abertura en el modelo moldeado;

La Figura 10D ilustra el robot de la Figura 10A que coloca un analogo de implante en el modelo moldeado;

La Figura 10E ilustra los detalles de la abertura del modelo moldeado despues que el robot de la Figura 10A ha colocado el analogo de implante en este;

La Figura 11 ilustra un molde maestro formada mediante el uso del proceso de las Figuras 8 y 10 de acuerdo con una modalidad;

La Figura 12 es un diagrama de flujo que detalla un metodo de formacion una grna quirurgica de acuerdo con un proceso; Las Figuras 13A-13B ilustran la combinacion de los analogos de implante y los montajes asociados de la Figura 6 despues de colocarse en molde maestro de la Figura 11;

La Figura 14 es una vista superior de una grna quirurgica que puede usarse en la boca de un paciente para guiar la colocacion de ocho implantes dentales; y

La Figura 15 ilustra la grna quirurgica de la Figura 14 fijada en la boca del paciente.

Descripcion de las modalidades ilustrativas

La presente invencion se dirige a metodos para desarrollar un modelo digital anatomico 3D unico, altamente preciso que representa de manera precisa los datos del tejido duro y los datos del tejido blando. Tal modelo es necesario para la planificacion quirurgica por computadora y una grna quirurgica precisa.

Las Figuras 1-4 ilustran ejemplos de implantes, soportes de implante, tubos maestros y brocas de perforacion que pueden usarse con una grna quirurgica formada de acuerdo con las modalidades de la presente invencion. Las Figuras 5-6 ilustran los analogos de implante y los montajes de analogos de implante que pueden usarse para formar la grna quirurgica. Estos componentes se describen tambien en la solicitud de patente de Estados Unidos con numero de serie 61/003.407, la cual se incorpora en la presente descripcion como referencia en su totalidad.

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La Figura 1A ilustra algunos de los componentes externos usados para instalar un implante dental 10 durante la cirugfa dental en la boca de un paciente de acuerdo con un plan quirurgico predeterminado. La Figura 1B ilustra las dimensiones, las cuales se describen con mas detalle a continuacion, que se usan para garantizar la ubicacion axial adecuada del implante dental 10 en el hueso del paciente. Como se muestra, el implante 10 incluye una caractenstica no giratoria 12 en forma de un casquillo hexagonal y un orificio roscado 14 ubicado debajo de la caractenstica no giratoria 12. La caractenstica no giratoria 12 tambien puede tener otras formas internas, tal como una forma poligonal o no redonda diferente, y tambien puede estar presente en una forma externa, tal como en un saliente hexagonal (u otro poligonal o no redondo) que sobresale porencima de la superficie superior del implante 10. Los componentes externos incluyen un tubo maestro 20 que se ubicara dentro de una grna quirurgica, el cual se describe con mas detalle a continuacion, y un tubo grna 30 que tiene un labio superior 32. El tubo grna 30 es como un casquillo que se ajusta comodamente dentro del tubo maestro 30 de manera que el labio superior 32 descansa sobre la superficie superior del tubo maestro 20.

Con referencia a la Figura 1B, para ubicar adecuadamente el implante 10 en la direccion axial de acuerdo con el plan quirurgico, debe conocerse la dimension de longitud "C" del implante 10. Ademas, la dimension "A" es la distancia desde la superficie de asiento del implante 10 hasta el fondo del tubo maestro 20, que tiene una longitud conocida de la dimension "D". La dimension "B" es el grosor del labio 32 del tubo grna 30, el cual recibe brocas de perforacion para perforar la osteotoirna. La dimension "E" es la dimension de la longitud de un montaje de implante (por ejemplo, el montaje de implante 40 de las Figuras 2A-2C) y el montaje de analogo de implante (por ejemplo, el montaje de analogo de implante 100 de la Figura 5A) que se unira al implante 10 y se usara para impulsar el implante 10 dentro del hueso de acuerdo con el plan quirurgico. La grna quirurgica que se describe a continuacion tendra una dimension axial directamente sobre cada implante 10 que es mayor que la dimension "D" pero menor que la dimension "E". Esta dimension axial de la grna quirurgica sobre el implante dental 10 se elegira para asegurar que la distancia "E" sea igual a una de varias longitudes conocidas y estandar para el montaje de implante 40 (por ejemplo, 7.5 mm, 9 mm, 10.5 mm, 12 mm). En resumen, las dimensiones "A", "B", "C", "D" y "E" de la Figura 1B se consideran en el desarrollo de la grna quirurgica que colocara cada implante dental 10 de acuerdo con el plan quirurgico.

Las Figuras 2A, 2B y 2C ilustran una longitud del montaje de implante 40 que puede usarse con el implante dental 10. Los montajes de implante generalmente estan disponibles en varias longitudes y diametros correspondientes con varios anchos de implante. El montaje de implante 40 incluye una caractenstica no giratoria 42 (como se muestra, un saliente hexagonal) en un extremo del cuerpo principal 44 para acoplarse con la caractenstica no giratoria 12 del implante 10. En el otro extremo del cuerpo principal 44 esta un borde 46 que tiene una pluralidad de muescas 47. Un elemento de accionamiento 48 se ubica por encima del borde 46 para recibir el torque a partir de un accionamiento manual o de potencia para hacer girar el implante 10 unido al hueso del paciente. El montaje de implante 40 incluye ademas un orificio que recibe un tornillo 49 que se extiende a traves de todo el montaje de implante 40. El orificio puede incluir roscas internas 50 para capturar las roscas del tornillo 49 de manera que el tornillo 49 y el montaje del implante 40 se mantengan unidos incluso cuando el montaje de implante 40 no se una a un implante dental 10.

Para propositos de alineacion visual, cada muesca 47 se alinea con una superficie de la caractenstica no giratoria 42 del montaje de implante 40. En la modalidad ilustrada, cada muesca 47 tambien se alinea con una superficie del elemento de accionamiento 48. Por lo tanto, las muescas 47 ayudan a identificar la orientacion de la caractenstica no giratoria subyacente 42. Esto es importante debido a que, una vez que el implante 10 se instala en el hueso del paciente, la caractenstica no giratoria 12 del implante 10 debe estar en una posicion angular conocida en el hueso del paciente para un componente protesico predefinido (por ejemplo, una barra, un pilar, etcetera) para alinearse en la orientacion angular adecuada cuando su caractenstica no giratoria se acopla con la caractenstica no giratoria 12 del implante 10.

La Figura 3 ilustra el implante dental 10 unido al montaje de implante 40 a traves del tornillo 49. Adicionalmente, la caractenstica no giratoria 12 del implante 10 se acopla a la caractenstica no giratoria 42 del montaje de implante 40. Debido a la posicion de las muescas 47 en borde 46, cada muesca 47a se alinea con las superficies correspondientes 12a, 42a de las caractensticas no giratorias 12, 42. En consecuencia, aunque un clmico no puede ver la caractenstica no giratoria 12 del implante 10, el clmico todavfa conoce la orientacion angular de la caractenstica no giratoria 12 al inspeccionar las muescas 47 en el montaje de implante 40.

Las Figuras 4A-4C ilustran los detalles del tubo maestro 20 de acuerdo con una modalidad. El tubo principal 20 incluye un cuerpo principal 82 con muescas 84 ubicadas en la superficie superior 86. El tubo maestro 20 incluye una superficie lateral rugosa 88 que permite al tubo maestro 20 unirse mejor al material de la grna quirurgica (por ejemplo, la grna quirurgica 390 de la Figura 14). Como se muestra, la superficie rugosa 88 incluye una ranura en espiral alrededor de la circunferencia del cuerpo principal 82 y ranuras axiales a lo largo del eje central del cuerpo principal 82 que se intersectan con las ranuras en espiral. En otras modalidades, el cuerpo principal 82 puede ser una superficie moleteada o tener cualquier otra estructura superficial que ayude a fijar el tubo maestro 20 dentro del material de la grna quirurgica.

El tubo maestro 20 puede venir en diferentes tamanos para acomodar implantes dentales que tienen diferentes diametros. Por ejemplo, puede usarse un tubo maestro 20 con un diametro interno de 4.1 mm para los implantes 10 que tienen diametros de 4.0 mm o menores. Adicionalmente, puede usarse un tubo maestro 20 con un diametro interno de 5.1 mm para los implantes 10 que tienen diametros entre 4.0 mm y 5.0 mm.

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De acuerdo con una modalidad, un tubo maestro puede incluir un borde en la superficie superior que permite retener el tubo maestro axialmente en la grna quirurgica con una mejor precision. La superficie inferior del borde se acopla con el material de la grna quirurgica, para resistir cualquier movimiento axial del tubo maestro con con relacion a la grna quirurgica. El borde puede descansar en la superficie superior de la grna quirurgica o dentro de una abertura escariada dentro de la superficie superior de la grna quirurgica. En cualquier caso, las dimensiones "A", "B", "C", "D" y "E" de la Figura 1B tambien son aplicables al tubo maestro para desarrollar una grna quirurgica que colocara cada implante dental 10 de acuerdo con el plan quirurgico.

Las Figuras 5A-5B ilustran un montaje de analogo de implante 100, de acuerdo con una modalidad, que puede usarse para ayudar a desarrollar la grna quirurgica. El montaje de analogo de implante 100 incluye un cuerpo principal 102 y una seccion superior expansible 104, la cual incluye una pluralidad de ranuras 106. El extremo inferior del cuerpo principal 102 incluye una caractenstica no giratoria 108 (por ejemplo, un saliente hexagonal) que se acoplara a una superficie de acoplamiento correspondiente en el analogo de implante. El montaje de analogo de implante 100 incluye un tornillo 109 con una cabeza giratoria grande 110. Cuando la cabeza giratoria 110 se aprieta de manera que el tornillo 109 se aprieta en el analogo de implante, la rotacion adicional provoca que la seccion conica 111 del tornillo 109 fuerce la seccion superior expansible 104 hacia fuera.

Un pasador de orientacion 112 se ubica en la seccion superior expansible 104 y se alinea con una de las superficies planas en la caractenstica 108 no giratoria. El pasador de orientacion 112 se extiende por debajo del borde superior de la seccion superior expansible 104 y, como se describe a continuacion, se acopla con la muesca 84 dentro del tubo maestro 20 al desarrollar el modelo maestro descrito a continuacion.

La Figura 6 ilustra el montaje de analogo de implante 100 unido a un analogo de implante 120, el cual tambien se usara para ayudar en la formacion de la grna quirurgica. El analogo de implante 120 tiene una superficie superior que replica la superficie superior del implante dental 10. Por lo tanto, el analogo de implante 120 incluye una caractenstica no giratoria 122 que se acopla con la caractenstica no giratoria 108 del montaje de analogo de implante 100. Al hacerlo, el marcador de orientacion 112 se alinea entonces con la caractenstica no giratoria 122 del analogo de implante 120. El analogo de implante 120 tambien incluye roscas internas 124 para recibir el tornillo 109 para sujetar el analogo de implante 120 al montaje de analogo de implante 100.

De acuerdo con las modalidades de la presente invencion, puede desarrollarse un modelo digital anatomico 3D para un paciente al fusionar (1) los datos obtenidos al escanear la boca del paciente con un escaner CT (u otras tecnologfas o dispositivos de escaneo adecuados) para obtener datos asociado con la estructura osea, los dientes y/o los marcadores ffsicos precolocados (por ejemplo, en el caso de un paciente totalmente edentulo, descrito con mas detalle a continuacion) con (2) los datos obtenidos al tomar una impresion de la boca y al escanear la impresion o al escanear el interior de la boca del paciente con un escaner intraoral para obtener datos asociados con la superficie gingival. A continuacion, se utiliza un plan quirurgico, creado mediante el uso de este modelo digital anatomico 3D junto con un software de planificacion, para colocar de manera precisa un analogo o analogos de implante en un molde del escenario anatomico prequirurgico del paciente en una posicion que replica una posicion deseada del implante dental que se insertara en la boca del paciente, creando de esta manera un molde maestro. El molde maestro se usa luego para crear una grna quirurgica.

El resto de la descripcion detallada supondra que el paciente es edentulo y que la grna quirurgica descansa sobre el tejido blando (por ejemplo, la superficie gingival). Para los pacientes totalmente edentulos, se necesita una referencia de tejido duro comun para la coincidencia de forma tanto para el conjunto de datos del tejido duro como para el conjunto de datos del tejido blando, ya que esta referencia del tejido duro sera la unica informacion comun tanto para el conjunto de datos del tejido duro como para el conjunto de datos del tejido blando. Por lo tanto, puede colocarse un marcador ffsico en la boca del paciente como punto de referencia. El marcador puede incluir un pasador de hueso, un tornillo de fijacion o similares. Sin embargo, debe entenderse que las modalidades de la presente invencion tambien pueden usarse con pacientes parcialmente edentulos.

Con referencia a la Figura 7A, se ilustra un metodo de creacion de un plan quirurgico de acuerdo con un proceso. Para crear el plan quirurgico, se obtienen datos tridimensionales ("3D") que se relacionan con el tejido duro de un paciente mediante el uso de un escaneo dental tal como un escaner CT u otras tecnologfas o dispositivos de escaneo adecuados en el paso s150. Espedficamente, el escaner CT digitaliza los datos con relacion a la estructura osea del paciente (por ejemplo, la mandfbula) y dientes para crear un conjunto de datos del tejido duro. El conjunto de datos del tejido duro incluye datos precisos del tejido duro.

En el paso s152, se adquiere un conjunto de datos de tejidos blandos 3D. De acuerdo con una modalidad, se toma una impresion (por ejemplo, la impresion 310 de la Figura 9) de la superficie gingival del paciente y los dientes (si los hay) mediante el uso de tecnicas comunes que implican el uso de material de impresion dentro de la boca del paciente. La impresion se escanea y se digitaliza para obtener el conjunto de datos de los tejidos blandos. Alternativamente, se forma un molde de piedra de la boca del paciente, y el molde de piedra se escanea y se digitaliza. Un tipo de escaner adecuado es el escaner 3D D-250™ fabricado por 3Shape A/S (Copenhague, Dinamarca) ("3Shape Scanner"). En otra modalidad, el conjunto de datos del tejido blando se obtiene al escanear el interior de la boca del paciente mediante el uso de un escaner intraoral.

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El conjunto de datos del tejido blando resultante obtenido en el paso s152 incluye datos muy precisos de la superficie exterior de la denticion de un paciente. El conjunto de datos del tejido blando es una superficie digitalizada de grosor cero y representa la superficie externa de los dientes y el tejido gingival. Aunque en el proceso de la Figura 7A, el conjunto de datos del tejido blando se obtiene despues de obtener el conjunto de datos del tejido duro, tambien se contempla que el conjunto de datos del tejido blando puede obtenerse antes de obtener el conjunto de datos del tejido duro.

En el paso s154, se aplica un algoritmo de coincidencia de forma para fusionar el conjunto de datos del tejido duro y el conjunto de datos del tejido blando. El algoritmo de coincidencia de forma utiliza caractensticas comunes a ambos conjuntos de datos, tal como la superficie exterior de la denticion, marcadores ffsicos preestablecidos, dientes existentes o similares para fusionar los dos conjuntos de datos. Los datos superpuestos comunes tanto para el conjunto de datos del tejido blando como para el conjunto de datos del tejido duro (por ejemplo, los datos asociados con la denticion) se eliminan del conjunto de datos del tejido duro en el paso s156. En otra modalidad, los datos comunes se eliminan del conjunto de datos del tejido blando. La region entre el conjunto de datos fusionados resultante y la mandfbula deja un "espacio", el cual se corresponde con el grosor del tejido gingival. Este espacio se rellena entonces con tejido blando dentro del modelo en el paso s158. Acontinuacion, se obtiene un modelo digital anatomico 3D resultante en el paso s160. Puede crearse un plan quirurgico a partir del modelo digital en el paso s165. Puede fabricarse una grna quirurgica mediante el uso del plan quirurgico en el paso s166.

El plan quirurgico puede crearse mediante el uso del modelo digital anatomico 3D y el software de planificacion. El plan quirurgico incluye informacion sobre la ubicacion, posicion, orientacion y tamano de los implantes virtuales basado en las condiciones de la boca del paciente. La Figura 7B ilustra un modelo CAD 3D 161 (en una pantalla de computadora) de un pilar virtual personalizado 162 y analogos de implante virtuales 163 que utilizan el modelo digital anatomico 3D obtenido en el paso s160. Una abertura 164 en el modelo CAD 161 se reduce mientras conduce hacia el analogo de implante virtual 163. Esta reduccion gradual se elige por el operador del modelo CAD 161 despues de considerar la ubicacion del implante dental subyacente que se ha dictado por el modelo moldeado y la ubicacion de los dientes adyacentes, si los hay. Ademas, la reduccion se dicta por el tamano y la forma del pilar personalizado virtual 162 que se ha disenado por el operador. Aunque la abertura 164 se ha ilustrado quetiene una reduccion de pared recta, la abertura 164 puede tener una reduccion de pared curva. Ademas, la abertura 164 en su terminal y puede ser circular, elfptica, o tener otras formas no circulares dictadas por el pilar personalizado virtual 142 y la forma de "sillm" tridimensional del tejido gingival entre los dientes adyacentes. Esta abertura 164 puede crearse mediante un manipulador de robot o un robot alternativo 358 descrito con referencia a las Figuras 10A-D.

El plan quirurgico resultante puede usarse para crear un molde maestro, que luego puede usarse para fabricar una grna quirurgica (por ejemplo, la grna quirurgica 390 de la Figura 14). El metodo de formacion del molde maestro de acuerdo con un proceso se muestra en la Figura 8. En el paso s200, se vierte un material moldeado fluido en una impresion de la superficie gingival. La impresion usada en el paso s200 puede ser la impresion obtenida durante el proceso de adquisicion del conjunto de datos del tejido blando descrito anteriormente (por ejemplo, durante el paso s152 de la Figura 7A). Se contempla que tambien puede usarse otra o una nueva impresion durante el paso s200. Por ejemplo, puede usarse una nueva impresion si se uso un escaner intraoral durante el paso s152 de la Figura 7A para adquirir el conjunto de datos del tejido blando.

Antes de describir los pasos restantes de la Figura 8, se prestara atencion a las Figuras 9-10 La Figura 9 ilustra un ejemplo de un metodo para desarrollar un modelo moldeado de la mandfbula del paciente. Las Figuras 10A-D muestran representaciones esquematicas de un sistema manipulador de robot configurado para colocar un analogo de implante en el modelo moldeado de la Figura 9, de acuerdo con una modalidad.

La Figura 9 ilustra la fabricacion de un modelo moldeado mediante el uso de una impresion dental 310. En la ilustracion de la Figura 9, se vierte el material moldeado fluido 330 en la impresion 310, el cual tiene un contorno que es la impresion negativa de la superficie gingival del paciente. El material moldeado 330 puede incluir piedra u otro material adecuado. El material moldeado 330 se solidifica a continuacion en el paso s202. Debe observarse que el experto en la tecnica reconocera que existen muchas maneras de fabricar un molde. Por ejemplo, pueden usarse diversos materiales.

Con referencia tambien a las Figuras 10A-E, despues de que el material moldeado 330 se ha solidificado en el paso s202, se monta un modelo moldeado resultante 350 sobre una estructura base (por ejemplo, una estructura base macho 368). La posicion relativa y/o las coordenadas de los analogos de implante 120 a colocar en el modelo moldeado 350 pueden generarse mediante el uso del sistema de coordenadas dentro de un modelo CAD 3D. La posicion de los analogos de implante replica la ubicacion, posicion y orientacion deseadas de los implantes virtuales para colocarlos en la boca del paciente. Esta ubicacion, posicion y orientacion deseadas de los implantes virtuales se determino por el plan quirurgico. Una estructura de trabajo comun (por ejemplo, la estructura de trabajo hembra 369) asociada con el robot puede usarse para escanear el modelo moldeado 350 y colocar los analogos de implante 120 mediante el uso de un manipulador de robot 358. Se contempla que lostipos de estructuras base distintas de las que se muestran en las Figuras 10A-D tambien pueden usarse. Por ejemplo, en algunas modalidades, el modelo moldeado 350 puede montarse en una estructura base hembra y la estructura de base comun puede ser una estructura base macho. En otras modalidades, el escaner y el manipulador de robot no comparten una estructura de base comun.

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La estructura base macho 368 se une luego a la estructura de trabajo 369, como se muestra en la Figura 10A, y se escanea mediante el uso del escaner 3Shape (u otro dispositivo de escaneo adecuado) en el paso s204. En una modalidad, el escaner mide las posiciones X, Y y Z de una o mas caractensticas del modelo moldeado 350 con relacion a los ejes en la estructura base 368, tambien denominados origen de la estructura base, adquiriendo de esta manera un conjunto de datos del molde digitalizados del modelo moldeado 350. Por lo tanto, cuando la estructura base 368 se encuentra en una posicion conocida con respecto a la estructura de trabajo 369, puede determinarse una ubicacion deseada exacta para un analogo de implante l2o. En otra modalidad, se usa una referencia 3Sphere para crear un sistema de coordenadas comun. En esta modalidad, un escaner escanea un patron de calibracion con tres esferas sobre este. Un robot luego prueba estas tres esferas. Con los datos de escaneo y sonda, se establece un sistema de coordenadas comun entre el robot y el escaner.

Con referencia a la Figura 8, el conjunto de datos del molde digitalizado se fusiona luego con el modelo digital anatomico 3D previamente obtenido a partir del cual se creo el plan quirurgico (vease la Figura 7A) mediante el uso de un segundo algoritmo de coincidencia de forma en el paso s206. El segundo algoritmo de coincidencia de forma puede ser el mismo o diferente del algoritmo de coincidencia de forma usado para fusionar el conjunto de datos del tejido duro y el conjunto de datos del tejido blando en el paso s154 de la Figura. 7A para obtener el modelo digital anatomico 3D. Las coordenadas del(los) implante(s) virtual(es) que se insertaran en la boca del paciente y, por lo tanto, las coordenadas de los analogos de implante 120 correspondientes relacionados con el sistema de coordenadas de la estructura base, se extraen luego en el paso s208.

Las coordenadas de los implantes virtuales se cargan en el manipulador de robot 358 en el paso s210. En la etapa s212, el manipulador de robot 358 inserta los analogos de implante 120 en el modelo moldeado 350 (vease la Figura 10D) en un sitio de instalacion correspondiente con la ubicacion, la posicion y la orientacion de los implantes virtuales. El manipulador de robot 358 puede colocar de manera precisa el analogo de implante 120 en el modelo moldeado 350 de manera que la posicion del analogo de implante 120 dentro del modelo moldeado 350 sea sustancialmente identica a la posicion del implante virtual determinada por el plan quirurgico. Debido a que en la modalidad ilustrada, existe una necesidad de ocho implantes 10, ocho analogos de implante 120 se insertan en el modelo moldeado 350. En una modalidad, el manipulador de robot 358 usa la informacion de la posicion relativa para colocar un analogo de implante 120 en un material de fijacion, tal como un epoxy, ubicado en el modelo moldeado 350.

La Figura 10A ilustra un ejemplo de una construccion esquematica simple para el robot 358. El experto en la materia apreciana que estan disponibles numerosos tipos de robots que tienen diversas caractensticas de control, motores y brazos y herramientas de manipulacion. Por ejemplo, el robot 358 puede ser un robot de seis ejes Epson PS5 con un controlador Epson RC520 (Seiko Epson Corporation, Japon). El robot 358 en las Figuras 10A-D ejecuta diversas funciones relacionadas con la modificacion del modelo moldeado 350 y la colocacion del analogo de implante real 120. En particular, como se describira con mas detalle a continuacion, el robot 358 modifica el modelo moldeado 350 despues de que se ha solidificado para crear una abertura real que es sustancialmente similar a la abertura virtual 164. La posicion en la cual colocar los analogos del implante se determina por el plan quirurgico. Las aberturas virtuales asociadas son necesarias para acomodar los analogos. Ademas, el robot 358 coloca un analogo de implante 120 sustancialmente en la misma posicion y con sustancialmente la misma orientacion que los analogos de implante virtuales 163 de la Figura 7B.

El robot 358 incluye una estructura base 359 que se soporta sobre una mesa u otro banco de trabajo. La estructura base 359 tiene tipicamente uno o mas brazos moviles 360a, b que tienen una estructura terminal 361 para soportar uno o mas portaherramientas 362, 363 que agarran y/o manipulan herramientas u otros componentes. Como se muestra, la estructura base 359 incluye un brazo 360 que tiene multiples secciones giratorias 360a y 360b, y el portaherramientas 362 incluye una broca de perforacion 364. La estructura terminal 361, el brazo 360, la estructura base 359, y/o los portaherramientas 362, 363 incluyen engranajes y otros componentes comunes para transmitir energfa de rotacion a una herramienta (por ejemplo, la broca de perforacion 364) retenida por uno de los portaherramientas 362, 363.

El brazo 360 (y, por lo tanto, la estructura terminal 361) puede moverse en todas las direcciones con relacion al modelo moldeado 350 y una plataforma 365. La plataforma 365 incluye una secuencia espedfica de herramientas u otros componentes que se colocan dentro de la plataforma 365 antes de la operacion del robot 358. Como se muestra, la plataforma 365 incluye una broca de perforacion adicional 366 en una ubicacion y un soporte de analogo de implante 367 en una segunda ubicacion. Tfpicamente, despues de los datos del modelo CAD 3D 161 de la Figura 7B se transfieren al sistema de control para el robot 358, se le indicara al operador del robot 358 que proporcione una cierta secuencia de herramientas u otros componentes en la plataforma 365 para acomodar el desarrollo de la abertura particular y la colocacion del analogo de implante particular 120 para el caso.

En la Figura 10A, el modelo moldeado 350 se acopla directamente a una estructura base 368 que es la misma estructura base que se uso para escanear el modelo moldeado 350 en el paso s204 de la Figura 8. Como tal, la estructura base 368 se usa tanto en el escaneo del modelo moldeado 350 como en la modificacion posterior del modelo moldeado 350 por el robot 358. La estructura base 368 incluye caractensticas de alineacion y caractensticas magneticas para el acoplamiento de precision con estructuras correspondientes en la estructura de trabajo 369 asociada con el robot 358. La estructura de trabajo 369 esta en una ubicacion conocida con con relacion a la estructura base 359 de manera que cualquier herramienta u otro componente dentro de los portaherramientas 362, 363 puede posicionarse de manera precisa con relacion a la estructura de trabajo 369.

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Para ayudar a disponer la ubicacion de precision de la herramienta 364 con relacion al modelo moldeado 350, el modelo moldeado 350 (y su estructura base 368) tiene un sistema de coordenadas analogo, el cual se etiqueta como XaYa, Za, para ubicar el pilar personalizado, que finalmente se ajustara en el analogo de implante para ubicarlo dentro de la abertura en el modelo moldeado 350. Si se desea, puede disenarse un pilar personalizado con respecto al sistema de coordenadas analogo. Ademas, el robot 358 (y el sistema de escaneo usado anteriormente) tiene su propio sistema de coordenadas base, que se etiqueta como XbYb, Zb.

Cuando los datos del modelo CAD 3D 161 se transfieren al sistema de control para el robot 358, los datos incluyen al menos dos tipos de conjuntos de datos. Un primer conjunto de datos indica el tipo de analogo de implante que se usara en el modelo moldeado 350. Un segundo conjunto de datos indica la ubicacion relativa del sistema de coordenadas analogo al sistema de coordenadas base, de manera que la creacion del orificio en el modelo moldeado 350 y la colocacion del analogo de implante es sustancialmente identica a la que se ha modelado virtualmente. Opcionalmente, un tercer conjunto de datos puede definir el margen gingival del pilar personalizado 162 de manera que puede crearse una abertura del tamano adecuado por encima del analogo de implante, permitiendo que el pilar personalizado se ajuste adecuadamente dentro del modelo moldeado. Este tercer conjunto de datos opcional puede ser util debido a que el pilar personalizado real es de mayor diametro que el analogo de implante, de manera que la abertura debe contornearse de forma conica (por ejemplo, cono de pared recta, cono de pared curva, etcetera) para acomodar el pilar personalizado real.

El robot 358 de la Figura 10Atambien puede incluir un mecanismo de calibracion 370 de manera que la herramienta (por ejemplo, el extremo de la broca de perforacion 364) se coloca en una ubicacion conocida y se "pone a cero" antes de desarrollar la abertura y/o colocacion del analogo de implante. Como se muestra, el sistema de calibracion 370 incluye dos laseres que se cruzan (por ejemplo, laseres HeNe) 371, 372. Antes de cualquiertrabajo en el modelo moldeado 350, la herramienta 364 se coloca en la interseccion de los dos laseres 371, 372 para asegurar la precision de la herramienta 364 dentro del sistema de coordenadas base (XbYb, Zb) El operador puede ajustar ligeramente la herramienta 364 para colocarla en la interseccion de los dos laseres 371, 372, suponiendo que el sistema de calibracion 370 indique que se necesita un ajuste o si el operador puede visualizar que se necesita un ajuste.

En la Figura 10B, la broca de perforacion 364 se ha movido por el robot 358 para comenzar el desarrollo de la abertura en el modelo moldeado 350. La broca de perforacion 364 crea la cavidad contorneada de la abertura (como lo dicta la abertura conica 164 en la Figura 7B). La broca de perforacion 364 tiene un diametro mas pequeno que cualquier porcion de la abertura, de manera que se usa como una herramienta de fresado para crear la cavidad contorneada. En una modalidad, la broca de perforacion 364 crea luego la porcion inferior de la abertura que recibira el analogo de implante 120. Al hacerlo, la broca de perforacion 364 del robot 358 crea una pared inferior a la abertura que se ubica en una posicion dentro del modelo moldeado 350 que provocara que el analogo de implante particular para ese caso tenga su superficie de acoplamiento superior (vease la Figura 10E) en una ubicacion que es sustancialmente identica a la ubicacion del implante virtual. En otra modalidad, el orificio para el analogo (la "cavidad analoga") se sobredimensiona con relacion al analogo en todas las dimensiones. El robot 358 retiene entonces el analogo en el espacio dentro de los confines de la cavidad analoga, mientras que el adhesivo une el analogo al modelo moldeado 350.

La Figura 10C ilustra el resultado final de una abertura 374 que se creo en el modelo moldeado 350 por el robot 358. Aunque el desarrollo de la abertura 374 se ha descrito mediante el uso de una unica broca de perforacion 364, debe entenderse que el robot 358 puede utilizar multiples herramientas (por ejemplo, una segunda broca de perforacion 366 en la plataforma 365, o una fresadora mas tradicional) para crear la abertura 374. Ademas, debido a que se requieren multiples implantes virtuales en la modalidad ilustrada, se requiere que el robot 358 cree multiples aberturas 374, cada una de las cuales usa multiples herramientas de la plataforma 365. El uso de multiples herramientas puede requerir una calibracion por el sistema de calibracion 370 (Figura 10A) antes del uso de cada herramienta.

La Figura La Figura 10D ilustra el movimiento del robot 358 para agarrar un soporte de analogo de implante 375 desde la plataforma 365 mediante el uso del portaherramientas 363 para la colocacion del analogo de implante 120. Una vez que se ha completado la abertura 374, el operador eliminara todas las partfculas y residuos restantes del proceso de perforacion del modelo moldeado 350. Se coloca un adhesivo dentro de la abertura 374 y tambien se coloca (por ejemplo, cepillado manualmente) en el extremo terminal del analogo de implante 120. Alternativamente, se coloca un agente activador adhesivo sobre el analogo de implante 120 para acelerar el proceso de curado. Sin embargo, debe entenderse que la estacion de trabajo para el robot 358 puede tener cubos de adhesivo (y agentes activadores) de manera que el robot 358 "sumerge" el extremo del implante 120 en uno o mas de estos cubos sin intervencion del operador manual.

Despues de calibrar la ubicacion del analogo de implante 120 con el sistema de calibracion 370 (Figura 10A), el robot 358 mueve entonces el soporte de analogo de implante 375 de tal manera que coloca el analogo de implante 120 en el fondo de la abertura 374. Al hacerlo, la orientacion de la caractenstica antigiratoria del analogo de implante 120 es cntica de manera que coincida con la orientacion de la caractenstica antigiratoria del implante en la boca del paciente (es decir, los seis grados de libertad se reducen de la misma manera que el implante que se encuentra en la boca del paciente). Cuando el robot 358 ha terminado de colocar el analogo de implante 120 dentro de la abertura 374, se usa una fuente de energfa (por ejemplo, una fuente de luz UV) para curar rapidamente el adhesivo de manera que el analogo de implante 120 se reduce ffsicamente y se une al modelo moldeado 350 dentro de la abertura 374. Preferentemente, el adhesivo es un adhesivo curable por UV.

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Una vez que el adhesivo se ha curado, el robot 358 ordena el mecanismo de agarre del portaherramientas 363 para liberar el soporte de analogo de implante 375. El soporte de analogo de implante 375 se sujeta al analogo de implante 120 a traves de un tornillo largo. Por lo tanto, el operador retira el tornillo largo de manera que el analogo de implante 120 permanece por sf mismo dentro de la abertura 374 (unida mediante el adhesivo), como se muestra en la Figura 10E En particular, el analogo de implante 120 y su orificio roscado 377 y su caractenstica antigiratoria 378, se ubican en una posicion y orientacion espedficas dentro de la abertura 374. Debe entenderse que el robot 358 tambien puede incluir las herramientas necesarias (por ejemplo, una punta de destornillador) en la plataforma 368 para liberar el soporte de analogo de implante 375 del analogo de implante 120 de manera que no se requiera la intervencion del operador.

La Figura 11 ilustra un molde maestro resultante 400 una vez que se han insertado multiples analogos de implante a traves del robot 358 de las Figuras 10A-D. El molde maestro 400 incluye los ocho analogos de implante 120 que replicaran las posiciones de los ocho implantes dentales 10 que se insertaran en el hueso del paciente mediante el uso de la grna quirurgica.

Con referencia a las Figuras 1-6 segun sea necesario, la Figura 12 muestra un metodo para formar una grna quirurgica a partir del molde maestro 400 de acuerdo con un proceso. En el paso s450, los montajes de analogo de implante 100 (veanse las Figuras 13A-13B) se unen al molde maestro 400, y los tubos maestros 20 se unen a los montajes de analogos de implante 100. Los tubos maestros 20 se bloquean sobre los montajes analogos de implante 100 debido a la expansion de la parte superior del montaje de analogo de implante 100 a medida que el tornillo del montaje de analogo de implante se enrosca en el analogo de implante 120. El tornillo del montaje de analogo de implante actua esencialmente como una cuna dentro del cuerpo del montaje de analogo de implante 100, y la parte superior del cuerpo del montaje de analogo de implante 100 puede expandirse debido a que se ranura. Las Figuras 13A-13B ilustran los montajes de analogos de implante 100 y los analogos de implante 120 ubicados dentro del molde maestro 400 de la Figura 11. El borde superior de la seccion superior expansible 104 descansa sobre el tubo maestro 20 con el pasador de orientacion 112 que encaja dentro de una de las dos muescas 84 del tubo maestro 20. Como tal, la ubicacion de la caractenstica de no giratoria 122 del analogo de implante 120 se conoce y se fija con relacion al molde maestro 400. Una vez asentado de manera adecuada, la cabeza giratoria grande 110 se hace girar un poco mas (tfpicamente menos de media revolucion) para provocar que la seccion superior expansible 104 se expanda hacia afuera en el tubo maestro 20 y se bloquee en una posicion axial.

A continuacion, se vierte un material polimerico 390a tal como acnlico (u otro material adecuado) sobre el molde maestro 400 y alrededor de los tubos maestros 20 de las Figuras 13A-13B para formar una grna quirurgica 390 (vease la Figura 14) en el paso s452. Preferentemente, los tubos maestros 20 se colocan en la grna quirurgica 390 de manera que sus superficies superiores se ubican en superficies planas 392 (vease tambien la Figura 14) de la grna quirurgica 390. Una vez que todo el material polimerico 390a se ha endurecido y curado, puede aflojarse la cabeza giratoria grande 110 del montaje de analogo de implante 100, el cual desbloquea el montaje de analogo de implante 100 del tubo maestro 20 y finalmente libera el montaje de analogo de implante 100 desde el analogo de implante 120 de manera que la grna quirurgica resultante 390 puede retirarse del molde maestro 400 y el montaje de analogo de implante 100 puede retirarse de la grna quirurgica 390 en el paso s454.

La grna quirurgica resultante 390 se ajusta comodamente sobre la superficie gingival del paciente al tener una impresion negativa que incorpora los detalles de la superficie gingival en la boca del paciente. Debido a que en la modalidad ilustrada, existe una necesidad de ocho implantes 10, la grna quirurgica 390 incluye ocho aberturas, cada una de las cuales se define por un tubo maestro 20 que se integra en el material de la grna quirurgica 390 con la ayuda de la superficie externa rugosa y/o adhesivo. Como se describio anteriormente, el resultado final es que los ocho implantes dentales 10 se instalan en el maxilar del paciente en las profundidades y angulos definidos por el plan quirurgico, y los ocho implantes dentales 10 pueden unirse a una estructura de barra que es parte de la protesis dental tipo dentadura desarrollada para ese paciente en particular. Los pilares dentales y las protesis individuales pueden unirse a los implantes dentales 10.

La porcion inferior de la grna quirurgica 390 (no visible en la Figura 14) tiene un contorno que sigue al molde principal 400 y, por lo tanto, la superficie gingival escaneada en la boca del paciente. En otras palabras, la porcion inferior de la grna quirurgica 390 es una impresion negativa de la superficie gingival de la boca del paciente.

La grna quirurgica 390 de la Figura 14 tambien incluye una pluralidad de aberturas 394 a traves de las cuales pueden colocarse tornillos o pasadores de fijacion temporal. Los tornillos o pasadores de fijacion temporal se acoplan con el hueso y mantienen la grna quirurgica 390 en la ubicacion adecuada en la superficie gingival, de manera que el plan quirurgico puede ejecutarse mediante el uso de la grna quirurgica 390. Como se menciono anteriormente, la grna quirurgica 390 tambien puede ser una impresion negativa de la superficie de los dientes adyacentes y del tejido oseo en algunas situaciones y descansar contra los dientes adyacentes y el tejido oseo.

Como se indico anteriormente, los montajes de implante 40 de la Figura 2 estan disponibles en varias longitudes para pueda identificarse una combinacion adecuada para cada caso. La dimension "E" de la Figura 1B simplemente necesita ser mayor o igual que la altura del tubo maestro 20 mas la distancia desde la superficie de asentamiento del implante (o analogo) hasta el punto mas alto en el margen gingival circundante.

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La Figura 15 ilustra la grna quirurgica 390 posicionada dentro de la boca de un paciente. Generalmente, un medico recibe un conjunto de instrucciones, de acuerdo con el plan quirurgico, para colocar cada implante dental 10 con una secuencia espedfica de herramientas de tubo grna y brocas de perforacion (junto con otros componentes y herramientas). Cada implante se une a un montaje de implante de tamano espedfico 40 de acuerdo con el plan. En particular, el implante 10 se atornilla en el hueso mediante el uso de una herramienta que se aplica al elemento de accionamiento 48 del montaje de implante 40. Debido a que la caractenstica no giratoria 12 subyacente del implante 10 (Figura 1) se alinea con la muesca 47, la caractenstica no giratoria 12 se orienta en la ubicacion exacta definida por el plan quirurgico al alinear la muesca 47 del montaje del implante 40 con la muesca 84 en el tubo maestro 20.

A continuacion, los implantes 10 pueden ajustarse con una protesis temporal creada por el clmico mediante el uso de pilares comunes. O bien, los implantes 10 pueden recibir una tapa de cicatrizacion o un pilar de cicatrizacion para permitir un penodo de oseointegracion antes de que se instale una protesis temporal o final. Como se discutio anteriormente, debido a que el montaje de implante 40 tiene una longitud conocida, tambien se conoce la profundidad exacta del implante 10 dentro de la osteotoirna, tal como se define en el plan quirurgico para ese paciente.

Una vez que todos los implantes 10 se instalan o despues de que se instala cada implante, los montajes de implante 40 pueden liberarse de los implantes dentales 10 al desenroscar cada uno de los tornillos 49 (Figuras 2-3). Adicionalmente, la grna quirurgica 390 puede retirarse de la boca del paciente mediante la extraccion de los tornillos o pasadores de fijacion temporales de los orificios 394 en la grna quirurgica 390.

Debido a que cada uno de los implantes 10 esta en ubicaciones conocidas y tiene orientaciones conocidas definidas por la grna quirurgica 390 de acuerdo con el plan quirurgico, el paciente puede ajustarse inmediatamente una protesis que se hizo previamente de acuerdo con el plan quirurgico. Como un ejemplo, una estructura de barra puede colocarse sobre los implantes 10 en la boca del paciente. Ocho regiones de union de la barra se ajustanan con precision en los implantes dentales 10 y se acoplanan a los implantes dentales 10 mediante tornillos dentales tfpicos. Una dentadura temporal o definitiva se colocana en la estructura de la barra de manera que el paciente tendna un conjunto de dientes protesicos que se pueden trabajar y que se definen por el plan quirurgico.

Las modalidades y procesos de la presente invencion tambien son utiles para desarrollar e instalar uno o mas dispositivos protesicos de un solo diente o uno o mas dispositivos protesicos de multiples dientes en un paciente. En otras palabras, la grna quirurgica 390 puede ser mas pequena de manera que solo cubre una porcion limitada del arco dental.

En resumen, el uso de un modelo anatomico 3D incorpora datos precisos del tejido duro y datos del tejido blando para crear un plan quirurgico y luego formar un molde maestro 400 (del plan quirurgico y un escaneo del modelo anatomico prequirurgico) con tubos maestros 20 que permiten la orientacion conocida de los implantes virtuales 10 y los analogos de implante 120. Una grna quirurgica 390 puede desarrollarse con precision para replicar las condiciones deseadas en la boca del paciente de acuerdo con el modelo digital anatomico 3D. La grna quirurgica 390 puede ajustarse luego en la boca de un paciente y los implantes 10 pueden instalarse en la boca del paciente sustancialmente en la misma ubicacion, posicion y orientacion que los implantes virtuales del plan quirurgico. El dispositivo protesico puede entonces ajustarse a los implantes 10 que se han instalado en la boca del paciente.

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   Reivindicaciones

   1. Un metodo de creacion de un plan quirurgico para determinar una ubicacion deseada para colocar al menos un implante dental en la boca de un paciente, el metodo comprende las acciones de:

   obtener un primer conjunto de datos (S150) asociado con el tejido oseo y los dientes, el primer conjunto de datos se deriva de al menos un escaneo de la boca del paciente;

   obtener un segundo conjunto de datos (S152) asociado con tejido gingival y una superficie gingival, el segundo conjunto de datos que se deriva de al menos un escaneo de la boca del paciente;

   combinar el primer conjunto de datos y el segundo conjunto de datos para formar un conjunto de datos combinado (S154);

   eliminar los datos comunes al primer conjunto de datos y al segundo conjunto de datos para formar un conjunto de datos modificado (S156);

   obtener un modelo digital anatomico 3D (S160) de la boca del paciente que se deriva del conjunto de datos modificado, el modelo digital anatomico 3D que incluye una simulacion del tejido oseo, los dientes y la superficie gingival (S160), el modelo digital anatomico 3d que incluye ademas una simulacion del tejido gingival (Sl58) que se muestra entre el tejido oseo y la superficie gingival; y

   crear un plan quirurgico dentro del modelo digital anatomico 3D, el plan quirurgico que comprende un implante dental virtual (163) dentro del tejido oseo simulado y un pilar personalizado virtual (162) unido al implante dental virtual y que se extiende dentro del tejido gingival simulado.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el primer conjunto de datos (S150) se deriva de al menos un escaneo del interior de la boca del paciente.
3. 3. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el primer escaneo es un escaneo de tomograffa computarizada y el segundo escaneo es un escaneo intraoral.
4. 4. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el primer escaneo es un escaneo de tomograffa computarizada y el segundo escaneo es uno de un escaneo de una impresion dental de la boca del paciente o un escaneo de un modelo moldeado de la boca del paciente.
5. 5. El metodo de la reivindicacion 1, en donde la obtencion del modelo digital anatomico 3D (S160) incluye rellenar una region entre la superficie gingival y el tejido oseo para mostrar un grosor determinado del tejido gingival.
6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el plan quirurgico comprende ademas una abertura virtual (164) atraves del modelo, la abertura virtual que conduce al implante dental virtual (163).
7. 7. El metodo de la reivindicacion 6, en donde el pilar personalizado virtual (162) esta en la abertura (164) a traves del modelo.
8. 8. El metodo de la reivindicacion 7, comprende ademas crear un pilar personalizado (162) correspondiente al pilar virtual (162), el pilar personalizado que se acopla con al menos un implante dental (10) despues de instalarse en la boca del paciente.
9. 9. El metodo de la reivindicacion 7, en donde la abertura (164) tiene un tamano y una forma dictados por un tamano y una forma del pilar personalizado virtual (162).
10. 10. El metodo de la reivindicacion 1, en donde la etapa de crear un plan quirurgico incluye posiciones virtuales de implante, el metodo que comprende ademas: escanear un modelo moldeado de la boca del paciente para obtener un tercer conjunto de datos;

    combinar el tercer conjunto de datos con el modelo digital anatomico 3D;

    crear una grna quirurgica (390) a partir del modelo digital anatomico 3D, la grna quirurgica (390) para guiar la instalacion del implante dental en la boca del paciente en una ubicacion coherente con el implante dental virtual; colocar al menos un analogo de implante en el material moldeado en una ubicacion que replica la ubicacion de al menos un implante virtual de acuerdo con el plan quirurgico; unir al menos un montaje de analogo de implante y al menos un tubo maestro (20) en el modelo moldeado de acuerdo con el plan quirurgico para formar un molde maestro; verter un material fluido sobre el molde maestro y alrededor del al menos un tubo maestro (20); permitir endurecer el material fluido, el material endurecido que forma la grna quirurgica (390); y retirar al menos un montaje de analogo de implante y la grna quirurgica (390) del molde maestro.
11. 11. El metodo de la reivindicacion 10, en donde el material fluido es un material polimerico y el tubo maestro (20) se hace de un metal, el tubo maestro que se incrusta en el material polimerico.
12. 12. El metodo de la reivindicacion 11, en donde el montaje de analogo de implante (100) de la grna quirurgica incluye una caractenstica no giratoria para acoplarse con una caractenstica no giratoria (122) del analogo de implante dental (120).

    El metodo de la reivindicacion 11, en donde el tubo de metal incluye un cuerpo principal (82) con muescas (84) ubicadas en la superficie superior (86).