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AT516002B1 - Method for creating a digital denture model - Google Patents

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AT516002B1
AT516002B1 ATA521/2014A AT5212014A AT516002B1 AT 516002 B1 AT516002 B1 AT 516002B1 AT 5212014 A AT5212014 A AT 5212014A AT 516002 B1 AT516002 B1 AT 516002B1
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AT
Austria
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digital
scanning
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scanning device
dentition
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ATA521/2014A
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Heinrich Steger
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Publication date
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    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/34Making or working of models, e.g. preliminary castings, trial dentures; Dowel pins [4]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
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Abstract

Verfahren zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells (DG), mit dem Schritt intraorales Scannen eines Gebisses (G) am Patienten (P) mit einer von Hand führbaren, mobilen Scanvorrichtung (1), wodurch von einem Rechner (2) ein digitales Oberflächenmodell (DHand) des Gebisses erstellt wird, wobei weiters die Schritte Anfertigen eines mechanischen Negativabdrucks (N) des Gebisses (G) durch Drücken zumindest der Spitzen des Gebisses (G) in eine formbare Masse (3), Scannen des in der formbaren Masse (3) ausgebildeten bzw. eingedrückten mechanischen Negativabdrucks (N) mit einer Scanvorrichtung (4), wodurch vom Rechner (2) ein digitales Kalibriermodell (Dkalib) erstellt wird, und rechnerisches Zusammenführen des digitalen Kalibriermodells (Dkalib) und des digitalen Oberflächenmodells (DHand) zum digitalen Gebissmodell (DG) vorgesehen sind.Method for creating a digital denture model (DG), with the step of intraoral scanning of a dentition (G) on the patient (P) with a manually operable, mobile scanning device (1), whereby a computer (2) creates a digital surface model (DHand) of the dentition is created, with the further steps of making a mechanical negative impression (N) of the dentition (G) by pressing at least the tips of the dentition (G) into a moldable mass (3), scanning the mold formed in the moldable mass (3) or . Pressed-in mechanical negative impression (N) with a scanning device (4), whereby a digital calibration model (Dkalib) is created by the computer (2), and mathematical merging of the digital calibration model (Dkalib) and the digital surface model (DHand) to form the digital dentition model (DG ) are provided.

Description

Beschreibungdescription

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells, mit dem Schritt intraorales Scannen eines Gebisses am Patienten mit einer von Hand führbaren, mobilen Scanvorrichtung, wodurch von einem Rechner ein digitales Oberflächenmodell des Gebisses erstellt wird. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erstellen eines digitalen Gebissabdrucks unter Durchführung eines solchen Verfahrens, mit einer von Hand führbaren, mobilen Scanvorrichtung zum intraoralen Scannen eines Gebisses am Patienten und einem Rechner, der aus Scandaten der mobilen Scanvorrichtung ein digitales Oberflächenmodell des Gebisses erstellt. The invention relates to a method for creating a digital model of teeth, with the step of intraoral scanning of a patient's teeth with a hand-guided, mobile scanning device, whereby a digital surface model of the teeth is created by a computer. The invention also relates to a device for creating a digital dental impression using such a method, with a manually operable, mobile scanning device for intraoral scanning of a patient's dentition and a computer that creates a digital surface model of the dentition from scan data from the mobile scanning device.

[0002] Die Druckschriften US 2001/038705 A1, EP 2 626 036 A2, US 2006/154207 A1, US 2010/316974 A1 und DE 10 2009 044 147 A1 beschreiben Verfahren, bei denen Scanvorrichtungen zum Einsatz kommen. The publications US 2001/038705 A1, EP 2 626 036 A2, US 2006/154207 A1, US 2010/316974 A1 and DE 10 2009 044 147 A1 describe methods in which scanning devices are used.

[0003] Es sind in letzter Zeit optische Handscanner bekannt geworden, mit welchen die Kauflächen, die Innenseite und die Außenseite der Zähne im Mund eines Patienten abgescannt werden können. Damit kann man sich das von den Patienten als unangenehm empfundene erstellen eines kompletten mechanischen Abdruckes ersparen. Optical hand-held scanners have recently become known, with which the occlusal surfaces, the inside and the outside of the teeth in a patient's mouth can be scanned. This saves you from having to create a complete mechanical impression, which patients find uncomfortable.

[0004] Ein Beispiel für einen solchen Handscanner geht aus der DE 11 2009 004 276 T5 hervor, die im Konkreten ein Verfahren für die dreidimensionale Rekonstruktion eines Dentalobjektes mit einem Handabtastgerät zeigt. Hier geht es vor allem um eine Bewegungsoptimierung, wodurch Fehler zwischen mehreren räumlichen Verbindungen verhindert werden und optimierte Kameraerstellungsdaten bereitgestellt werden. An example of such a hand scanner is found in DE 11 2009 004 276 T5, which specifically shows a method for the three-dimensional reconstruction of a dental object with a hand scanner. The focus here is on motion optimization, which eliminates errors between multiple spatial connections and provides optimized camera creation data.

[0005] Es hat sich bei solchen, auf dem Markt erhältlichen Marktscannern herausgestellt, dass die so erstellten Scanmodelle relativ ungenau sind. Sie weisen teilweise massive Verzerrungen in der Geometrie der Zähne auf. Scannt man mit einem solchen Handscanner z. B. eine ebene Fläche, so erhält man ein Scanmodell, bei welchem die eigentlich ebene Fläche gekrümmte Bereiche aufweist. Das ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass die Handbewegungen des Benutzers des Handscanners zu erratisch sind, um einen genauen Scan zu ermöglichen. It has been found with such market scanners available on the market that the scan models created in this way are relatively imprecise. They sometimes show massive distortions in the geometry of the teeth. If you scan with such a hand scanner z. B. a flat surface, a scan model is obtained in which the actually flat surface has curved areas. This is probably due to the fact that the user's hand movements of the handheld scanner are too erratic to enable an accurate scan.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren bzw. eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen. Insbesondere soll die Genauigkeit des Scanmodells verbessert werden. The object of the present invention is therefore to provide an improved method and an improved device compared to the prior art. In particular, the accuracy of the scan model should be improved.

[0007] Dies wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Demnach sind erfindungsgemäß die Schritte Anfertigen eines mechanischen Negativabdrucks des Gebisses durch Drücken zumindest der Spitzen des Gebisses in eine formbare Masse, Scannen des in der formbaren Masse ausgebildeten bzw. eingedrückten mechanischen Negativabdrucks mit einer Scanvorrichtung, wodurch vom Rechner ein digitales Kalibriermodell erstellt wird, und rechnerisches Zusammenführen des digitalen Kalibriermodells und des digitalen Oberflächenmodells zum digitalen Gebissmodell vorgesehen. Mit anderen Worten wird nach oder vor der Erstellung des Scanmodells (digitales Oberflächenmodell) mit der mobilen Scanvorrichtung eine Art Minimalabdruck der Zahnspitzen des Patienten gemacht (z. B. mittels einer auf einer Folie angeordneten Abdruckmasse). Ein digitales Abbild dieses mechanischen Abdrucks wird dann zur Kalibrierung des Scanmodells mittels geeigneter mathematischer Algorithmen verwendet. Im Rechner bzw. in dessen Software werden die beiden Scans (digitales Oberflächenmodell und digitales Kalibriermodell) übereinander gelegt und rechnerisch verknüpft. Der auf dem Negativabdruck basierende Scan (digitales Kalibriermodell) dient als Referenz für den vollen Scan (digitales Oberflächenmodell), der mittels des Handscanners (mobile Scanvorrichtung) im Mund des Patienten erstellt wurde. This is achieved by a method having the features of claim 1. Accordingly, according to the invention, the steps are making a mechanical negative impression of the dentition by pressing at least the tips of the denture into a malleable mass, scanning the mechanical negative impression formed or pressed into the malleable mass with a scanning device, whereby a digital calibration model is created by the computer, and computational Merging the digital calibration model and the digital surface model to the digital denture model provided. In other words, before or after the creation of the scan model (digital surface model) with the mobile scanning device, a kind of minimal impression of the patient's tooth tips is made (e.g. by means of an impression material arranged on a foil). A digital image of this mechanical impression is then used to calibrate the scan model using suitable mathematical algorithms. In the computer or in its software, the two scans (digital surface model and digital calibration model) are superimposed and mathematically linked. The scan based on the negative impression (digital calibration model) serves as a reference for the full scan (digital surface model) that was created using the handheld scanner (mobile scanning device) in the patient's mouth.

[0008] Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt. Advantageous variants of the present invention are specified in the dependent claims.

[0009] Für das Erstellen des digitalen Oberflächenmodells können zusätzliche Kalibrierelemente im Mund platziert werden, um einen genaueren Scan zu erhalten. Diese Kalibrierelemente bzw. Additional calibration elements can be placed in the mouth to create the digital surface model in order to obtain a more accurate scan. These calibration elements

Scanmarker können - falls schon Implantate im Mund gesetzt sind - dort verschraubt werden oder einfach temporär auf diverse Zähne aufgeklebt werden. Solche Kalibrierelemente bzw. Scanmarker weisen eine geometrisch bekannte Form auf und verbessern den Scan, indem diese Kalibrierelemente bzw. Scanmarker in das rechnerisch erstellte digitale Oberflächenmodell einfließen und somit eine Fehlererkennung bereits beim Scannen mit der mobilen Scanvorrichtung ermöglichen. Es ist auch möglich, dass eine elektronische Stabilisierung während des Scannens des Gebisses erfolgt, wie sie beispielsweise bei Digitalkameras bekannt ist. If implants are already placed in the mouth, scan markers can be screwed there or simply glued temporarily to various teeth. Such calibration elements or scan markers have a geometrically known shape and improve the scan in that these calibration elements or scan markers flow into the computer-generated digital surface model and thus enable error detection already when scanning with the mobile scanning device. It is also possible for electronic stabilization to take place during the scanning of the dentition, as is known, for example, from digital cameras.

[0010] Prinzipiell ist es möglich, dass auch der mechanische Negativabdruck per Hand von der mobilen Scanvorrichtung gescannt wird, solange die mobile Scanvorrichtung ein ausreichend genaues digitales Oberflächenmodell liefert. Durch das doppelte händische Scannen einerseits des Gebisses und andererseits des mechanischen Negativabdrucks können Fehler aufgrund der Handbewegungen bereits minimiert werden. Das heißt, der Scan des mechanischen Negativabdrucks bildet eine Sicherheitsstufe, in der automatisch Korrekturen durchgeführt werden. In principle, it is possible that the mechanical negative impression is also scanned manually by the mobile scanning device, as long as the mobile scanning device supplies a sufficiently accurate digital surface model. The double manual scanning of the dentition on the one hand and the mechanical negative impression on the other hand can already minimize errors due to hand movements. This means that the scan of the mechanical negative impression forms a security level in which corrections are carried out automatically.

[0011] Grundsätzlich ist es möglich, dass zumindest eines der Modelle mithilfe eines medizinischen bildgebenden Verfahrens (zum Beispiel durch Röntgenbilder oder über CT-Bilder) gewonnen wird. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Scanvorrichtung über eine Bilderkennungsvorrichtung, vorzugsweise eine Scankamera, aus einer oder mehreren Messungen das digitale Oberflächenmodell und/oder das digitale Kalibriermodell erstellt, egal ob das Scannen des mechanischen Negativabdrucks mit der mobilen Scanvorrichtung oder mit einer von der mobilen Scanvorrichtung gesonderten, zweiten Scanvorrichtung erfolgt. In principle, it is possible for at least one of the models to be obtained using a medical imaging method (for example using X-ray images or CT images). However, it is preferably provided that the scanning device uses an image recognition device, preferably a scanning camera, to create the digital surface model and/or the digital calibration model from one or more measurements, regardless of whether the mechanical negative impression is scanned with the mobile scanning device or with one of the mobile scanning device separate, second scanning device takes place.

[0012] Als Scankamera kann zum Beispiel eine Kamera mit mehreren Linsen eingesetzt, wobei die über die einzelnen Linsen aufgenommenen Bilder zu einem stereoskopischen Bild zusammengeführt werden. Bei einer derartigen Kamera mit unterschiedlich positionierten Linsen ist keine Relativbewegung zwischen der Scanvorrichtung bzw. der Scankamera und dem gescannten Objekt notwendig. [0012] A camera with multiple lenses can be used as a scanning camera, for example, with the images recorded via the individual lenses being combined to form a stereoscopic image. With such a camera with differently positioned lenses, no relative movement between the scanning device or the scanning camera and the scanned object is necessary.

[0013] Gemäß einer anderen Variante kann vorgesehen sein, dass die Scanvorrichtung zumindest eine Scankamera und ein zur Bildweitergabe an die Scankamera vorgesehenes, relativ zum gescannten Objekt bewegbares Sensormittel (zum Beispiel ein oder mehrere Spiegel) aufweist. Eine derartige Scanvorrichtung kann zum Beispiel in Form eines Endoskops ausgebildet sein. According to another variant, it can be provided that the scanning device has at least one scanning camera and a sensor means (for example one or more mirrors) provided for image transfer to the scanning camera and movable relative to the scanned object. Such a scanning device can be designed, for example, in the form of an endoscope.

[0014] Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die gesamte Scanvorrichtung relativ zum Scanobjekt bewegbar ist. Dabei kann einerseits vorgesehen sein, dass zumindest die wenigstens eine Scankamera zum Scannen des in der formbaren Masse ausgebildeten bzw. in die formbare Masse eingedrückten mechanischen Negativabdrucks während des Scannens stationär angeordnet ist und das Scanobjekt (mechanischer Negativabdruck) zumindest entlang eines Freiheitsgrads, vorzugsweise zwangsgeführt, bewegbar ist. Andererseits kann aber auch umgekehrt vorgesehen sein, dass die Scankamera während des Scannens zumindest entlang eines Freiheitsgrads, vorzugsweise zwangsgeführt, bewegbar ist und das Scanobjekt stationär angeordnet ist. Bei beiden Varianten mit zumindest einer stationären Komponente sind Fehler aufgrund erratischer Handbewegungen praktisch ausgeschlossen. However, it is preferably provided that the entire scanning device can be moved relative to the object to be scanned. On the one hand, it can be provided that at least the at least one scanning camera for scanning the mechanical negative impression formed in the formable mass or pressed into the formable mass is arranged stationary during the scanning and the scan object (mechanical negative impression) is guided at least along one degree of freedom, preferably forcibly is movable. On the other hand, however, it can also be provided in reverse that the scanning camera can be moved during the scanning at least along one degree of freedom, preferably forcibly guided, and the scan object is arranged in a stationary manner. In both variants with at least one stationary component, errors due to erratic hand movements are practically impossible.

[0015] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Scanvorrichtung ist vorgesehen, dass die Scanvorrichtung eine Antriebsvorrichtung aufweist, mit der entweder der mechanische Negativabdruck oder die Scankamera, vorzugsweise rechnergesteuert, bewegt wird. Somit erfolgt die Bewegung der Scankamera bzw. des mechanischen Negativabdrucks rechnergesteuert und nicht von Hand. Für eine solche Scanvorrichtung mit zumindest einer stationären Komponente können professionelle Scanner zum Einsatz kommen. Möglich ist aber auch, dass als Scankamera dieser Scanvorrichtung die in einer Führungseinrichtung fixierte mobile Scanvorrichtung fungiert. Somit dient die mobile Scanvorrichtung einerseits zum Handscannen des Gebisses und andererseits als Scankamera der Scanvorrichtung für den mechanischen Negativabdruck. Bei dieser Ausführung kann die Führungseinrichtung von der Antriebsvorrichtung bewegt werden. According to a preferred embodiment of the scanning device, it is provided that the scanning device has a drive device with which either the mechanical negative impression or the scanning camera is moved, preferably under computer control. Thus, the movement of the scanning camera or the mechanical negative impression is computer-controlled and not by hand. Professional scanners can be used for such a scanning device with at least one stationary component. However, it is also possible for the mobile scanning device fixed in a guide device to function as the scanning camera of this scanning device. Thus, the mobile scanning device is used on the one hand for manual scanning of the dentition and on the other hand as a scanning camera of the scanning device for the mechanical negative impression. In this embodiment, the guide device can be moved by the drive device.

[0016] Der Rechner ist bevorzugt ein prozessorgesteuerter Computer. Für einen einfachen Einsatz ist vorgesehen, dass der Rechner signaltechnisch mit einem Speicher verbunden ist und das The computer is preferably a processor-controlled computer. For a simple use, it is provided that the computer is connected to a memory in terms of signals and that

digitale Kalibriermodell, das digitale Oberflächenmodell und das digitale Gebissmodell im Speicher gespeichert werden. Die gespeicherten Daten können auch über eine Bedieneinheit bearbeitet und über einen Bildschirm angezeigt werden. digital calibration model, the digital surface model and the digital denture model are stored in memory. The stored data can also be processed via a control unit and displayed on a screen.

[0017] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. Demnach ist erfindungsgemäß eine, vorzugsweise eine stationäre Komponente aufweisende, Scanvorrichtung zum Scannen eines mechanischen Negativabdrucks des Gebisses vorgesehen, wobei der Rechner aus Scandaten der, vorzugsweise von der mobilen Scanvorrichtung separaten, Scanvorrichtung ein digitales Kalibriermodell erstellt und durch den Rechner das digitale Oberflächenmodell und das digitale Kalibriermodell zum digitalen Gebissmodell rechnerisch zusammenführbar sind. The object of the present invention is also achieved by a device having the features of claim 7. According to the invention, a scanning device, preferably having a stationary component, is provided for scanning a mechanical negative impression of the dentition, with the computer creating a digital calibration model from the scan data of the scanning device, which is preferably separate from the mobile scanning device, and the digital surface model and the digital Calibration model to the digital dentition model can be combined mathematically.

[0018] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: Further details and advantages of the present invention are explained in more detail below on the basis of the description of the figures with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show in it:

[0019] Fig. 1 schematisch die gesamte Vorrichtung zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells, [0019] FIG. 1 schematically shows the entire device for creating a digital denture model,

[0020] Fig. 2a bis 2c _ unterschiedliche Ansichten der mobilen Scanvorrichtung, 2a to 2c _ different views of the mobile scanning device,

[0021] Fig. 3 die mobile Scanvorrichtung bei Einsatz am Patienten, [0022] Fig. 4 eine Bissgabel, [0023] Fig. 5 eine Bissgabel mit mechanischem Negativabdruck, 3 shows the mobile scanning device when used on a patient, [0022] FIG. 4 shows a bite fork, [0023] FIG. 5 shows a bite fork with a negative mechanical impression,

[0024] Fig. 6a bis 6c den Handscanner als Teil der stationären Scanvorrichtung und [0025] Fig. 7 eine stationäre Scanvorrichtung mit separaten Scankameras. 6a to 6c the hand-held scanner as part of the stationary scanning device; and [0025] FIG. 7 a stationary scanning device with separate scanning cameras.

[0026] In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung 9 zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells Da bzw. Positioniermodells dargestellt. Mit dieser Vorrichtung 9 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar. Als eine erste wichtige Komponente weist diese Vorrichtung 9 eine mobile Scanvorrichtung 1 in Form eines von Hand führbaren Handscanners auf. Mit diesem Handscanner wird ein Gebiss G eines Patienten P gescannt. Von der mobilen Scanvorrichtung 1 werden dann entsprechende Scandaten S+ an den Rechner 2 übermittelt. Dieser Rechner 2 erstellt unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Software ein digitales Oberflächenmodell Diana des Gebisses G. 1 shows a device 9 for creating a digital dental model Da or positioning model. A method according to the invention can be carried out with this device 9 . As a first important component, this device 9 has a mobile scanning device 1 in the form of a hand-held scanner that can be operated by hand. A set of teeth G of a patient P is scanned with this hand-held scanner. Corresponding scan data S+ are then transmitted to the computer 2 by the mobile scanning device 1 . With the help of appropriate software, this computer 2 creates a digital surface model Diana of the teeth G.

[0027] Da diese Scandaten S+ oftmals ungenau sind, weist das erfindungsgemäße Verfahren weitere Verfahrensschritte auf. Demnach wird beispielsweise über eine Bissgabel 15 ein Bissabdruck zumindest der Spitzen des Gebisses G des Patienten P genommen. In einer auf der Bissgabel 15 angeordneten formbaren Masse 3 entsteht dadurch ein mechanischer Negativabdruck N des Gebisses G. Die formbare Masse 3 bzw. Abdruckmasse kann aus Wachs, aus Kunststoff (z. B. Silikon) oder aus einem Verdickungs- bzw. Geliermittel (z. B. Alginat) bestehen. Dieser mechanische Negativabdruck N wird dann von bzw. in einer stationären Scanvorrichtung 4 eingescannt. Dazu kann beispielsweise der mechanische Negativabdruck N von einer Antriebsvorrichtung 5 relativ zu Scankameras 6 bewegt werden. Alternativ kann auch die mobile Scanvorrichtung 1 als eine solche Scankamera 6 fungieren. Dabei können separate Führungseinrichtungen 7 für die mobile Scanvorrichtung 1 vorgesehen sein. Jedenfalls werden durch die stationäre Scanvorrichtung 4 unverwackelte Scandaten S- erstellt, die dann signaltechnisch an den Rechner 2 weitergeleitet werden. Der Rechner 2 erstellt bzw. errechnet aus diesen Scandaten S« ein digitales Kalibriermodell Dkaiip. [0027] Since these scan data S+ are often imprecise, the method according to the invention has further method steps. Accordingly, a bite impression of at least the tips of the teeth G of the patient P is taken using a bite fork 15, for example. This creates a mechanical negative impression N of the dentition G in a moldable mass 3 arranged on the bite fork 15. The moldable mass 3 or impression mass can be made of wax, plastic (e.g. silicone) or a thickening or gelling agent (e.g B. alginate). This mechanical negative impression N is then scanned by or in a stationary scanning device 4 . For this purpose, for example, the mechanical negative impression N can be moved by a drive device 5 relative to the scanning cameras 6 . Alternatively, the mobile scanning device 1 can also function as such a scanning camera 6 . In this case, separate guide devices 7 can be provided for the mobile scanning device 1 . In any case, the stationary scanning device 4 creates unshakeable scan data S which are then forwarded to the computer 2 in terms of signals. The computer 2 creates or calculates a digital calibration model Dkaiip from this scan data S«.

[0028] Als nächster Schritt werden im Rechner 2 das digitale Oberflächenmodell Diana und das digitale Kalibriermodell Dias rechnerisch zum digitalen Gebissmodell De zusammengeführt. Somit muss kein unangenehmer Komplettabdruck des Gebisses G des Patienten P durchgeführt werden. Vielmehr genügt der mechanische Negativabdruck N der Spitzen des Gebisses G. Diese Daten werden dann mit den vom Handscanner (mobile Scanvorrichtung 1) erhaltenen Daten verknüpft. Die einzelnen im Rechner 2 ermittelten digitalen Daten (digitales Oberflächenmodell Diana, As a next step, the digital surface model Diana and the digital calibration model Dias are combined in the computer 2 to form the digital dentition model De. Thus, no unpleasant complete impression of the teeth G of the patient P has to be made. Rather, the mechanical negative impression N of the tips of the teeth G is sufficient. These data are then linked to the data received from the hand scanner (mobile scanning device 1). The individual digital data determined in computer 2 (digital surface model Diana,

digitales Kalibriermodell Draie und digitales Gebissmodell De) können im signaltechnisch mit dem Rechner 2 verbundenen Speicher 8 gespeichert werden. Zudem ist eine Ausgabe bzw. Weiterbearbeitung dieser Daten über die Bedieneinheit 10 samt Bildschirm 11 und Tastatur 12 möglich. Der Rechner 2 kann integraler Bestandteil der Bedieneinheit 10 sein. digital calibration model Draie and digital teeth model De) can be stored in the memory 8 connected to the computer 2 in terms of signals. In addition, this data can be output or further processed via the operating unit 10 including the screen 11 and keyboard 12 . The computer 2 can be an integral part of the operating unit 10 .

[0029] In den Fig. 2a, 2b und 2c sind diverse Ansichten einer mobilen Scanvorrichtung 1 dargestellt. An der Vorderseite dieser mobilen Scanvorrichtung 1 ist ein Scanfortsatz 14 angeordnet, in dem eine nicht dargestellte Scankamera angeordnet ist. Diese mobile Scanvorrichtung 1 wird über die Bedienelemente 13 bedient. Various views of a mobile scanning device 1 are shown in FIGS. 2a, 2b and 2c. A scanning extension 14 is arranged on the front side of this mobile scanning device 1, in which a scanning camera (not shown) is arranged. This mobile scanning device 1 is operated using the operating elements 13 .

[0030] In Fig. 3 ist diese mobile Scanvorrichtung 1 im Einsatz am Patienten P dargestellt. Bei diesem Vorgang wird die dreidimensionale Oberflächengeometrie des Gebisses G des Patienten P erfasst und in Form von Scandaten S+ gesammelt. Diese Scandaten S+ werden dann signaltechnisch (z. B. über Funk oder über ein Kabel) an den Rechner 2 übermittelt. In Fig. 3, this mobile scanning device 1 is shown in use on the patient P. In this process, the three-dimensional surface geometry of the teeth G of the patient P is recorded and collected in the form of scan data S+. These scan data S+ are then transmitted to the computer 2 using signals (eg via radio or via a cable).

[0031] Fig. 4 zeigt eine Bissgabel 15, auf der eine formbare Masse 3 angeordnet ist. Nachdem der Patient P mit seinem Gebiss G auf diese formbare Masse 3 der Bissgabel 15 gebissen hat, entsteht in der formbaren Masse 3 ein mechanischer Negativabdruck N, wie in Fig. 5 dargestellt. Fig. 4 shows a bite fork 15 on which a malleable mass 3 is arranged. After the patient P has bitten this moldable mass 3 of the bite fork 15 with his teeth G, a negative mechanical impression N is created in the moldable mass 3, as shown in FIG.

[0032] Anschließend wird, wie in den Fig. 6a, 6b und 6c gezeigt, diese Bissgabel 15 samt mechanischem Negativabdruck N auf einen tischförmigen Verfahrmechanismus 16 gelegt. Mit diesem Verfahrmechanismus 16 kann der mechanische Negativabdruck N entweder manuell entlang zumindest eines Freiheitsgrads, vorzugsweise zwangsgesteuert in X- und in Y-Richtung, oder rechnergesteuert verfahren werden. Die mobile Scanvorrichtung 1 ist über die schematisch dargestellte Führungseinrichtung 7 gehalten. Die Bewegung des Verfahrmechanismus 16 erfolgt rechnergesteuert. In diesen Fig. 6a, 6b und 6c bildet die mobile Scanvorrichtung 1 die Scankamera 6 einer stationären Scanvorrichtung 4. Es werden somit Scandaten Sı des mechanischen Negativabdrucks N gesammelt und entsprechend signaltechnisch an den Rechner 2 weitergeleitet. Natürlich ist es hier auch möglich, dass der mechanische Negativabdruck N ortsfest verbleibt und sich nur der die Scankamera 6 bildende Handscanner rechnergesteuert oder auch händisch (zum Beispiel über Führungen entlang zumindest eines Freiheitsgrads zwangsgeführt) bewegt. Then, as shown in FIGS. 6a, 6b and 6c, this bite fork 15 together with the mechanical negative impression N is placed on a table-shaped traversing mechanism 16. With this movement mechanism 16, the mechanical negative impression N can be moved either manually along at least one degree of freedom, preferably under forced control in the X and Y directions, or under computer control. The mobile scanning device 1 is held by the guide device 7 shown schematically. The movement of the displacement mechanism 16 is computer-controlled. In these FIGS. 6a, 6b and 6c, the mobile scanning device 1 forms the scanning camera 6 of a stationary scanning device 4. Scan data S1 of the mechanical negative impression N are thus collected and forwarded to the computer 2 in accordance with signals. Of course, it is also possible here for the mechanical negative impression N to remain stationary and for only the hand-held scanner forming the scanning camera 6 to move under computer control or manually (for example, forcibly guided via guides along at least one degree of freedom).

[0033] Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante kann die stationäre Scanvorrichtung 4 auch ohne die Nutzung der mobilen Scanvorrichtung 1 ausgebildet sein. Dazu wird die Bissgabel samt mechanischem Negativabdruck N auf einem in einem Gehäuse 17 angeordneten Verfahrmechanismus 18 (entspricht der Antriebsvorrichtung 5) angeordnet, der zwei Rotationsachsen Rı und R; aufweist, und über eine Haltevorrichtung 19 und einen Fixierhebel 23 an einem Haltearm 22 lösbar befestigt. Prinzipiell kann der mechanische Negativabdruck N zur Scankamera 6 nur über eine Antriebsvorrichtung 5 relativ bewegbar sein. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist über einen ersten, durch Strichlierung schematisch angedeuteten Antriebsmotor 20 der Haltearm 22 um die erste Rotationsachse Rı relativ zum Gehäuse 17 drehbar antreibbar und über einen zweiten Antriebsmotor 21 die Haltevorrichtung 19 um die zweite Rotationsachse R2 drehbar am Haltearm 22 gelagert. Uber die nur schematisch angedeuteten Scankameras 6 werden während der Relativbewegung zwischen den Scankameras 6 und dem mechanischen Negativabdruck N Scandaten S« erfasst, woraufhin vom Rechner 2 ein digitales Kalibriermodell Draip erstellt wird. Aus dem von der Zusammenführung mit dem digitalen Oberflächenmodell Diana erhaltenen digitalen Gebissmodell De kann dann in weiterer Folge ein Zahnersatz, vorzugsweise aus Zirkon, rechnergesteuert, beispielsweise mit einer CAD/CAM-Fräsvorrichtung, hergestellt werden. According to an alternative embodiment, the stationary scanning device 4 can also be configured without using the mobile scanning device 1 . For this purpose, the bite fork together with the mechanical negative impression N is arranged on a displacement mechanism 18 (corresponds to the drive device 5) arranged in a housing 17, which has two axes of rotation Rı and R; has, and is releasably attached to a holding arm 22 via a holding device 19 and a fixing lever 23 . In principle, the mechanical negative impression N can only be moved relative to the scanning camera 6 via a drive device 5 . In the exemplary embodiment according to Fig. 7, the holding arm 22 can be driven to rotate about the first axis of rotation Rı relative to the housing 17 via a first drive motor 20, indicated schematically by dashed lines, and the holding device 19 is mounted on the holding arm 22 so that it can rotate about the second axis of rotation R2 via a second drive motor 21 . During the relative movement between the scan cameras 6 and the mechanical negative impression N, scan data S« are recorded via the scan cameras 6, which are only indicated schematically, whereupon a digital calibration model Draip is created by the computer 2. From the digital denture model De obtained from the combination with the digital surface model Diana, a dental prosthesis, preferably made of zirconium, can then subsequently be produced under computer control, for example with a CAD/CAM milling device.

[0034] Somit ist durch diese vorliegende Erfindung eine genauere und für den Patienten P angenehmere Methode zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells De geschaffen. [0034]Thus, a more accurate and for the patient P more comfortable method for creating a digital denture model De is created by this present invention.

BEZUGSZEICHENLISTE: REFERENCE LIST:

1 mobile Scanvorrichtung 1 mobile scanning device

2 Rechner 2 calculators

3 formbare Masse 3 malleable mass

4 Scanvorrichtung 4 scanning device

5 Antriebsvorrichtung 5 drive device

6 Scankamera 6 scanning camera

7 Führungseinrichtung 7 guiding device

8 Speicher 8 memory

9 Vorrichtung zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells 9 Device for creating a digital denture model

10 Bedieneinheit 10 control panel

11 Bildschirm 11 screen

12 Tastatur 12 keyboard

13 Bedienelemente 14 Scanfortsatz 13 Operating elements 14 Scan extension

15 Bissgabel 16 tischförmiger Verfahrmechanismus 17 Gehäuse 15 bite fork 16 table-shaped traversing mechanism 17 housing

18 Verfahrmechanismus 19 Haltevorrichtung 18 traversing mechanism 19 holding device

20 erster Antriebsmotor 21 zweiter Antriebsmotor 22 Haltearm 20 first drive motor 21 second drive motor 22 holding arm

23 Fixierhebel 23 fixing lever

De digitales Gebissmodell The digital denture model

G Gebiss G bit

P Patient P patient

Diana digitales Oberflächenmodell Diana digital surface model

N mechanischer Negativabdruck N mechanical negative impression

Draip digitales Kalibriermodell S+ı, Sı Scandaten Draip digital calibration model S+ı, Sı scan data

X, Y Achsen X, Y axes

Rı, R2 Rotationsachsen Rı, R2 axes of rotation

Claims (7)

Patentansprüchepatent claims 1. Verfahren zum Erstellen eines digitalen Gebissmodells (De), mit dem Schritt 1. Method of creating a digital denture model (De), comprising the step - Intraorales Scannen eines Gebisses (G) am Patienten (P) mit einer von Hand führbaren, mobilen Scanvorrichtung (1), wodurch von einem Rechner (2) ein digitales Oberflächenmodell (Diana) des Gebisses erstellt wird, - Intraoral scanning of a dentition (G) on the patient (P) with a hand-held, mobile scanning device (1), whereby a digital surface model (Diana) of the dentition is created by a computer (2), gekennzeichnet durch die Schritte characterized by the steps - Anfertigen eines mechanischen Negativabdrucks (N) des Gebisses (G) durch Drücken zumindest der Spitzen des Gebisses (G) in eine formbare Masse (3), - Making a mechanical negative impression (N) of the denture (G) by pressing at least the tips of the denture (G) into a malleable mass (3), - Scannen des in der formbaren Masse (3) ausgebildeten bzw. eingedrückten mechanischen Negativabdrucks (N) mit einer Scanvorrichtung (4), wodurch vom Rechner (2) ein digitales Kalibriermodell (Dia) erstellt wird, und - Scanning the mechanical negative impression (N) formed or impressed in the malleable mass (3) with a scanning device (4), as a result of which a digital calibration model (slide) is created by the computer (2), and - rechnerisches Zusammenführen des digitalen Kalibriermodells (Diaie) und des digitalen Oberflächenmodells (Diana) zum digitalen Gebissmodell (De). - mathematical merging of the digital calibration model (Diaie) and the digital surface model (Diana) to the digital dentition model (De). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scanvorrichtung (1,4) über eine Bilderkennungsvorrichtung, vorzugsweise eine Scankamera (6), aus einer oder mehreren Messungen das digitale Oberflächenmodell (Diana) und/oder das digitale Kalibriermodell (Dkaiip) erstellt. 2. The method as claimed in claim 1, characterized in that the scanning device (1,4) uses an image recognition device, preferably a scanning camera (6), to create the digital surface model (Diana) and/or the digital calibration model (Dkaiip) from one or more measurements . 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scankamera (6) oder der mechanische Negativabdruck (N) während des Scannens des in der formbaren Masse (3) ausgebildeten bzw. in die formbare Masse (3) eingedrückten mechanischen Negativabdrucks (N) entweder stationär angeordnet oder zumindest entlang eines Freiheitsgrades, vorzugsweise zwangsgeführt, bewegbar gelagert ist. 3. The method as claimed in claim 2, characterized in that the scanning camera (6) or the mechanical negative impression (N) during the scanning of the mechanical negative impression (N) formed in the moldable mass (3) or pressed into the moldable mass (3) is either arranged in a stationary manner or is movably mounted at least along one degree of freedom, preferably forcibly guided. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scanvorrichtung (4) eine Antriebsvorrichtung (5) für die Scankamera (6) oder für den mechanischen Negativabdruck (N) aufweist, mit der der mechanische Negativabdruck (N) relativ zur Scankamera (6), vorzugsweise rechnergesteuert, bewegt wird. 4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the scanning device (4) has a drive device (5) for the scanning camera (6) or for the mechanical negative impression (N), with which the mechanical negative impression (N) relative to the scanning camera (6), preferably under computer control, is moved. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Scankamera (6) der stationären Scanvorrichtung (4) die in einer Führungseinrichtung (7) fixierte mobile Scanvorrichtung (1) fungiert. 5. The method as claimed in one of claims 2 to 4, characterized in that the mobile scanning device (1) fixed in a guide device (7) acts as the scanning camera (6) of the stationary scanning device (4). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (2) signaltechnisch mit einem Speicher (8) verbunden ist und das digitale Kalibriermodell (Daaiip), das digitale Oberflächenmodell (Diana) und der digitale Gebissabdruck (De) im Speicher (8) gespeichert werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the computer (2) is connected to a memory (8) in terms of signals and the digital calibration model (Daaiip), the digital surface model (Diana) and the digital dental impression (De) stored in memory (8). 7. Vorrichtung (9) zum Erstellen eines digitalen Gebissabmodells (De) unter Durchführung ei-7. Device (9) for creating a digital denture model (De) by carrying out a nes Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit Nes method according to any one of claims 1 to 6, with - einer von Hand führbaren, mobilen Scanvorrichtung (1) zum intraoralen Scannen eines Gebisses (G) am Patienten (P) und - A mobile scanning device (1) that can be guided by hand for intraoral scanning of a dentition (G) on the patient (P) and - einem Rechner (2), der aus Scandaten (S+) der mobilen Scanvorrichtung (1) ein digitales Oberflächenmodell (DHana) des Gebisses (G) erstellt, - a computer (2) which creates a digital surface model (DHana) of the dentition (G) from scan data (S+) from the mobile scanning device (1), gekennzeichnet durch marked by - eine Scanvorrichtung (4) zum Scannen eines mechanischen Negativabdrucks (N) des Gebisses (G), - a scanning device (4) for scanning a mechanical negative impression (N) of the dentition (G), wobei der Rechner (2) aus Scandaten (S4) der Scanvorrichtung (4) ein digitales Kalibriermo-the computer (2) from scan data (S4) of the scanning device (4) a digital calibration model dell (Dia) erstellt und durch den Rechner (2) das digitale Oberflächenmodell (Diana) und das dell (Dia) created and by the computer (2) the digital surface model (Diana) and the digitale Kalibriermodell (Daie) Zum digitalen Gebissmodell (Da) rechnerisch zusammenführ-digital calibration model (Daie) to the digital dentition model (Da) combined mathematically bar sind. are cash. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen 7 sheets of drawings
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