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WO2020079249A1 - Positionierungselement zur relativen positionierung des unterkiefers - Google Patents

Positionierungselement zur relativen positionierung des unterkiefers Download PDF

Info

Publication number
WO2020079249A1
WO2020079249A1 PCT/EP2019/078426 EP2019078426W WO2020079249A1 WO 2020079249 A1 WO2020079249 A1 WO 2020079249A1 EP 2019078426 W EP2019078426 W EP 2019078426W WO 2020079249 A1 WO2020079249 A1 WO 2020079249A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arch
positioning element
retaining
jaw
positioning
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/078426
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus LOHSE
Bartholomäus RUDAK
Stephan Weihe
Original Assignee
Forstgarten International Holding Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forstgarten International Holding Gmbh filed Critical Forstgarten International Holding Gmbh
Publication of WO2020079249A1 publication Critical patent/WO2020079249A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • A61C19/045—Measuring instruments specially adapted for dentistry for recording mandibular movement, e.g. face bows
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A61B5/1127—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique using markers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4542—Evaluating the mouth, e.g. the jaw
    • A61B5/4547—Evaluating teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4836—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814—Head
    • A61B5/682—Mouth, e.g., oral cavity; tongue; Lips; Teeth

Definitions

  • the invention relates to a device for positioning a retaining bow for fastening measuring devices, in particular for dental medicine and orthodontic applications.
  • the primary task of attaching measuring devices is to make the movement of the lower jaw visible or measurable.
  • the measurement of position and movement values is used to analyze the articulation and the biomechanics of the temporomandibular joint.
  • the measurement provides important information about the properties of the dentition and the temporomandibular joint.
  • the movable measuring devices are preferably attached to the lower jaw, with holders usually being temporarily glued on.
  • the present invention shows a very advantageous holder, which is also suitable as a positioning aid for imaging processes.
  • the invention additionally relates to a method for using the device.
  • the anchoring of the measuring devices is carried out using various devices and methods which have the simple aim of fixing and maintaining the relative position of the measuring devices or markers or sensors.
  • US 7457443 B2 describes a holding device which permanently covers the occlusion, so that the movement analysis cannot be carried out until contact in the final bite. Although this device is easy to use, it hinders the movement to be analyzed.
  • WO2018065487 A1 calls a so-called non-occlusal attachment as a holding arch for sensory devices, which is fixed to the natural curvatures of the molars and the other teeth by means of the positive clamping tension without covering the occlusion.
  • this device allows the movement up to occlusion, its precision suffers from a wobbly positioning in the case of teeth with little crown, in particular if the convexity is convex Lateral surfaces on the molars and canines are little pronounced.
  • the object of the invention is, in particular, to provide an absolutely precisely positionable device which a) ensures the positionally accurate insertion of the retaining arch relative to the lower jaw and b) precisely defines the relative positioning of the upper and lower jaws in relation to one another in order to thereby start the segmentation of the teeth and dental arches and / or c) which, after imaging, allows freedom of movement up to the occlusal bite without changing the position of the sensors or markers relative to the lower jaw.
  • the invention relates to a device for fastening at least one measuring device to a jaw in a defined position, comprising a retaining arch, the retaining arch being provided for fastening to a dental arch of an upper or lower jaw and allowing occlusion in the fastened state, and one with the retaining arch Detachably connectable positioning element, the occlusion being prevented, in particular by the positioning element, when the positioning element is connected to the retaining arch on the dental arch in the fastened state of the retaining arch.
  • the positioning element can also be referred to as a positioning arch.
  • occlusion is preferably understood to mean the partial to complete contact of the teeth of the upper dental arch with the teeth of the lower dental arch.
  • the bit In occlusion, the bit is in its final bite position, in which lateral relative movement of the upper jaw relative to the lower jaw is no longer possible.
  • Preventing occlusion means preventing the teeth of the upper dental arch from colliding with the teeth of the lower dental arch.
  • the device preferably comprises at least one connecting element for releasably connecting the retaining arch to the positioning element, the retaining arch and the positioning element being immovable relative to one another in a lateral direction in the state connected by the connecting element.
  • the positioning element on the surface facing away from the retaining arch can have at least one spacer element to prevent occlusion.
  • the positioning element prefferably has at least one locking element on the surface facing away from the retaining arch.
  • the locking element is preferably designed for releasably fixing at least one tooth of the dental arch, to which the retaining arch is not attached, with respect to a movement, in particular a lateral and / or vertical movement, relative to the device.
  • the at least one spacer element and the at least one locking element can be structurally combined in the positioning element.
  • the holding sheet can have more than two marking elements, the marking elements being made of a material with X-ray contrast, in comparison to the X-ray density of the material from which the holding sheet is made.
  • the support bow and the positioning element can be X-ray visible at least in sections.
  • the connecting element can additionally contain at least one magnet.
  • the retaining bow can have at least one fastening element for the detachable fastening of a measuring device.
  • the retaining arch and / or the positioning element prefferably have a contour on their inner peripheral surface which essentially represents an impression of a dental arch in the buccal direction, so that the retaining arch and / or the positioning element can be joined to the dental arch in a form-fitting manner.
  • the invention relates to a method for using the device, the method comprising the steps of connecting the device to the first dental arch of a first jaw, so that the retaining arch is attached to the first dental arch and the positioning element to the retaining arch, for example the retaining arch opposite the first dental arch is biased, relative movement of the first jaw relative to a second jaw up to the stop of a second dental arch of the second jaw on the spacer element, for example at least one tooth of the second dental arch engaging in the locking element, recording one or more tooth and / or jaw positions during the stop of the second dental arch on the spacer element, removal of the positioning arch from the retaining arch, measurement of movements and / or positions of the first and / or second jaw, in particular relative to one another.
  • the first part of the device forms a retaining arch, which can be attached to a natural or artificial dental arch made of teeth, preferably by positive contact forces and, if necessary, supported by additional adhesive forces and / or elastic restoring forces.
  • the retaining arch preferably has positive and at least partially non-positive surfaces which correspond to an impression of tooth surfaces at least in areas. With the help of these surface areas, a non-positive connection of the retaining arch to the teeth is established.
  • the mounting bracket has a fastening element to which external measuring devices, markers and sensors can be attached.
  • the connection between the fastening element and the holding arch can be made detachable and stretchable.
  • the second part of the device forms a positioning element which is positively and releasably fixed to the retaining bow by means of connecting elements.
  • the positioning element performs the positioning of the device relative to the dental arch of the lower jaw and also, in special applications, the positioning of the device relative to the upper jaw.
  • the positioning element has on the underside for the form-fitting receptacles for the connecting elements or for corresponding connecting elements that fit in a form-fitting manner with those of the retaining bow.
  • the positioning element has positioning aids on the top, in particular spacers and locking elements.
  • the spacing elements create a defined distance that is never exceeded between the dental arch of the upper jaw and the dental arch of the lower jaw, i.e. They keep the upper dental arch in contact with the lower dental arch, creating a gap.
  • the locking elements have depressions and or elevations in which teeth of the upper jaw engage and in this way act as a lock against movements within the biting plane, that is to say in particular to the right, left, front and / or rear.
  • the connecting elements between are preferably designed to be detachable, for example with positive engagement in the corresponding formations in the positioning element. It does not matter whether the elevations and protrusions are present on the side of the retaining arch or on the side of the positioning element.
  • the connecting element can also be used as a component between the holding element and the positioning element, e.g. as a small bolt or dowel pin.
  • the connecting elements are preferably fastened to one of the two parts in order not to be lost in the mouth.
  • more than 2 connecting elements are used in order to produce a connection, which is particularly easy to detach, but nevertheless in particular absolutely precise, between the retaining bow and the positioning element with a defined relative position of the two parts.
  • the retaining bow and preferably also the positioning element preferably have markings which, in particular, produce an X-ray visibility and which precisely determine the position of the retaining bow using imaging methods, such as Allow DVT.
  • Imaging methods such as Allow DVT.
  • Metal balls or other X-ray absorbing materials can be used for this.
  • a first step the two corresponding parts of the device, the support bow and the positioning element are joined together and brought into a defined relative position. As a result, all position data, which are recorded via the tie, can be transferred to the positioning element and vice versa.
  • the combined device is inserted into the dentition, preferably placed on the lower dental arch, so that the contact surfaces on the mounting arch come into at least partially non-positive and positive contact with the teeth.
  • 3D data on the dental arch is available in the lower jaw, this results in the relative position between the device and the teeth in the lower jaw.
  • the positioning of the device in the dental arch is supported by the special shape in the positioning element, at least by its material In some areas, parts of the occlusal surface of the teeth are also covered, thus producing a mechanical stop with very good positioning accuracy.
  • the shape of the support arch takes into account the existence of gums and other tissue and of implants in the surrounding area.
  • a holding force is built up between the tie and the teeth in the lower jaw. This does not necessarily take place on each tooth but, for example, only on at least 2, preferably more than 2 teeth. In practice, e.g. 4 very precise machined contact points are preferred, which form or stretch a polygon as large as possible for stabilization.
  • the contact force can either arise solely from the positive and non-positive connection by pretensioning the retaining arch, or additional adhesive forces are generated by adhesion promoters.
  • the next step involves the relative movement of the lower dental arch / lower jaw to the upper dental arch / upper jaw.
  • the teeth of the upper jaw snap into the precisely designed locking elements that are present on the positioning element.
  • the subsequent step comprises the preferably digital recordings of the relative positions and the relative movements of the lower jaw and upper jaw.
  • This is made possible by e.g. at least one camera is attached to the subject's / patient's skull, which observes a measuring bracket which is attached to the holding element via the attachment element.
  • digital 3D images With digital 3D images, the distance between the upper and lower dental arch is guaranteed to be maintained due to the effect of the spacer elements. This later enables the very precise and low-error automated separation of the teeth, because they are separated by air or plastic, which have different absorption densities or gray values in the illustration.
  • the positioning element is lifted off while the tie remains exactly fixed in place.
  • the position sheet is removed and stored, it can be reversibly used again, e.g. for further 3D images in the clamped position with distance contact from the upper and lower dental arch.
  • a subsequent step comprises the assembly or activation of the measuring devices, markers and or sensors or transmitters which are spatially known in relation to the support arch and thus also to the lower dental arch and the lower jaw.
  • the movement tracking of the measuring devices thus generates a tracking and mapping of the movement and positions of the teeth of the lower jaw. If you use a 3D model with skull, upper jaw and lower jaw, you can transfer the measured movement into the dynamic time-varying 3D data model.
  • the last step finally includes the evaluation of the measurement data on the position and movement of the measuring device, the support arch and the lower jaw. It either becomes absolute recorded and offset against the movement of the upper jaw. Or the movement is measured relatively between the upper jaw and lower jaw.
  • the evaluation allows conclusions to be drawn about the position, shape and health of the temporomandibular joint, the functionality of the teeth and the occlusal surfaces and the corrections that appear necessary in order to obtain optimized biomechanics of the jaw movement. Furthermore, the measurement allows a statement about possible improvements in the shape and position of the occlusal surfaces of the teeth.
  • Fig. 1 shows a combined device 100 consisting of two preferably arcuate
  • FIG. 2 shows the connection of the retaining bow 10 and the positioning element 30 to a combined device 100 in a view from the side.
  • FIG. 3 shows the sectional view across a tooth with a support arch 10, a) with and b) without a positioning element 30
  • Fig. 4 shows schematically the sequence of the method for introducing and using the
  • the holding bow 10 ultimately serves to anchor the measuring devices in a defined position to the lower jaw with the aid of the fastening element 20, these measuring devices, markers, sensors, transmitters etc. also be integrated in the tie 10 itself can.
  • the marking elements 12 shown can consist, for example, of metal balls or of balls with X-ray contrast in comparison to the X-ray density of the material from which the holding sheet 10 is made. Using more than 2 markings in the room, the position of the tie can be determined if the position of the markings relative to the tie is known.
  • the support bow 10 carries connecting elements 40, be it in a positive protruding or in a negative immersion form.
  • the connecting elements Upon contact with the positioning element 30, the connecting elements produce a close and, in particular, sufficiently stable but securely detachable mechanical connection between the positioning element 30 and the holding arch 10.
  • the connecting elements can have the shape of truncated cones or they carry small magnets in order to secure them to generate a defined stop. It is important that these connecting elements 40 can be released without the relative fixed positioning of the retaining arch 10 being displaced on the dental arch. I.e. the relative position of the support arch to the teeth 50 of the lower jaw remains unchanged if the positioning element 30 is removed after its use for the subsequent movement measurements.
  • the positioning element 30 to be placed on the support arch 10 has approximately the same shape as the support arch 10, since it encloses the same dental arch.
  • the important difference here is that the retaining arch preferably has no material in the area of the occlusion, while the positioning element has material in the area of the occlusion, which in each case creates a mechanical stop which limits the vertical movement of the device.
  • the sideways movement relative to the teeth of the lower jaw is excluded by the form-fitting shape of the retaining arch 10 and also of the positioning element 30.
  • the combination of the holding bow 10 and the positioning element 30 results in the device 100 to be positioned very precisely.
  • the connection between the holding bow 10 and the positioning element 30 can be carried out in various ways, preferably by connecting elements 40, which provide a positive connection and relative fixation of the holding bow 10 and Generate positioning element 30.
  • the connecting elements 40 can be released with a particularly metered amount of force without the connection between the retaining bow 10 and teeth 50 of the lower jaw being released or displaced.
  • the at least one connection point 40 locks the two parts 10 and 30 against relative movements between the parts 10 and 30.
  • the spacer elements 31 are designed separately as small areas, in particular of suitable construction height, around the teeth of the upper jaw that are opposed to them to keep at a distance and not allow direct tooth contact between the upper jaw and lower jaw.
  • the locking elements 32 are designed separately, which lock the lateral movements to the left, right, front and back between the upper jaw and lower jaw as soon as at least one tooth of the upper jaw engages in at least one locking element.
  • the spacer elements 31 and the locking elements 32 which each point towards the upper jaw, are structurally combined and have the shape of irregular elevations and depressions in the positioning element 30.
  • FIG. 2 shows the connection of the retaining bow 10 and the positioning element 30 to a combined device 100 in a view from the side in a simplified sectional view.
  • the section schematically shows the connecting elements 40 as separately placed elements made of a different material.
  • the connecting elements 40 can also be formed in a fully integrated manner and then consist of exactly the same material of the retaining bow 10 and or of the positioning element 30 and are preferably made in one piece with the parts 10 and 30, respectively. This has advantages in additive manufacturing e.g. by 3D printing and also in the subtractive manufacturing, for example by machining the device 100.
  • the fastening device 20 serves to adjust and fix measuring devices to be attached.
  • the relative position of the measuring devices in relation to the holding sheet 10 can be reversibly released and restored by means of a detachable connection 21, this relative position of the measuring device relative to the holding sheet 10 remaining the same after the restoration.
  • the measuring device can e.g. for X-rays or 3D DVT recordings.
  • the preferably several markings 12 are advantageously located in the holding sheet 10, because this also remains positioned in the lower jaw during the movement measurements, while the positioning element 30 is removed for movement measurements.
  • parts 10 and 30 depends on the individual anatomical and biomechanical conditions.
  • the basic shape of the parts 10 and 30 which appears to be rectangular is a highly schematic version, in practice the parts 10 and 30 are anatomically adapted to the conditions of the test subjects / patients in the best possible way.
  • FIG. 3a shows the section across a tooth 50 of the lower jaw with gums 60 with a holding arch 10 attached and a positioning element 30 fastened thereon.
  • the connecting element 40 is shown schematically, which, together with the other connecting elements 40, provides the precise positioning of the positioning element 30 relative to the retaining bow 10.
  • a marking element 12 which, in cooperation with the other marking elements, serves to detect the position of the holding sheet 10.
  • the connecting element 40 shows corresponding shapes in the connected parts 10 and 30 or else it is designed as a separately inserted part 40 which can be inserted in a form-fitting manner in each of the parts 10 and 30.
  • the spacer element 31 is shown schematically at the top of the holding arch 30. What is important is the occlusal stop area 33 in the positioning element 30, which serves to ensure that the retaining arch cannot be shifted too far towards the tooth roots in the vertical position.
  • the positioning element 30 has at least 2 occlusal abutment areas 33 which protrude from the side into the area of the occlusal surface 53 of the tooth 50.
  • 3b shows the same cross section after removal of the positioning device 30.
  • the holding device remains in the position previously also fixed with the aid of the positioning element 30, with the aid of the relative connection between the holding arch and teeth, in particular on the contact surfaces 11.
  • the positive and non-positive contact surfaces 11 of the arch 10 do not extend to occlusion but form retentions because the surfaces are generally not flat and in particular spherical and the arch 10 exerts a prestress on the tooth 50 via the contact surface 11.
  • FIG. 4 shows a method for introducing the device 100 preferably into the area of the lower jaw, for the precise positioning and fixing of the retaining arch 10 and for the use of the positioning element 30 for the production of contact-free recordings of the jaw with the teeth.
  • the method assumes that with the help of at least partially digital technologies, a digital 3D model of the dentistically and orthodontically relevant head area with the upper jaw and Lower jaw and TMJ are created.
  • this model includes the current dental arches in the upper and lower jaw. A segmentation into bone substance, tooth substance and soft tissue has preferably taken place.
  • the position of the lower jaw can be inferred in particular from the position of the lower dental arch, which is measured. This is compared to the position of the upper jaw and this is used to calculate the relative position and, in the case of motion pictures, the relative movement in the temporomandibular joint.
  • one must, for example, equip the lower jaw with sensors or equip metrological devices on the dental arch of the lower jaw.
  • the support arch 10 is attached to the dental arch of the lower jaw via the contact surfaces 11. The particular challenge is to make the assembly of the measuring devices precise and reversible.
  • a non-occlusal support arch 10 is used in the exemplary embodiments, which does not reach the occlusal surfaces 53 but only builds up suitable holding forces buccally, that is to say laterally on the tooth.
  • Either suitable retentions can be used and mechanical clamping tension can be exerted or additional adhesive forces can be used, for example by using adhesives which produce releasable connections, in particular in contact areas 11 between retaining bow 10 and tooth 50.
  • the method according to the invention which will now be described, serves for the purpose of optimal positioning and use of the device.
  • step 1010 the two parts 10 and 30 are first assembled.
  • the connecting elements 40 are used, which generate a precisely defined relative position between the holding bow 10 and the positioning element as soon as the two parts are joined together.
  • step 1020 the combined device 100 thus produced is jointly fixed to the dental arch of the lower jaw.
  • the positioning uses the precisely shaped contact surfaces 11 and the contact surfaces in the positioning element, which are similar to an impression, including the stop regions 33 in the region of the chewing surfaces 53.
  • step 1030 the support bow 10 is fixed in a sufficiently stable but nevertheless particularly removable manner on the dental arch of the lower jaw, while the positioning element 30 is not fixed on the teeth but is only fixed by positive locking to the teeth 50 and by the connecting elements 40 relative to the support bow 30 .
  • the holding force of the holding sheet 10 can be increased if necessary by adhesives.
  • step 1040 the lower jaw is moved upwards relative to the upper jaw, so that at least one tooth of the upper jaw touches the positioning element and begins to build up force downwards towards the lower jaw.
  • the lower jaw snaps into space using its 6-dimensional mobility, which is determined by the locking elements 32.
  • the spacer elements 31 ensure that the teeth of the upper jaw and lower jaw do not touch. This serves to simplify and improve the automated segmentation and separation of the dental arches in the following 3D imaging processes.
  • step 1050 the 3D recordings are now made in the position specified by the positioning device 30, in particular with a slight biting force.
  • the device 100 is used in particular for perfect stabilization against relative movements between the upper jaw and lower jaw.
  • the images preferably show clearly separable and segmentable, for example bone tissue, soft tissue, tooth substance and, if present, implant material. These 3D images also show the markings 12 and thus permit the exact 3D location of the support bow 10.
  • the reversible connection between the holding bow 10 and the positioning element 30 is released in step 1060.
  • the positioning element 30 is removed.
  • the fixation of the arch 10 on the dental arch of the lower jaw remains intact.
  • the measuring devices, sensors, markers and or transmitters are attached to the holding sheet 10 or activated if they are integrated in the holding sheet 10.
  • the fastening elements 20 and 21 allow the defined relative position of measuring devices etc. and the retaining bow 10 to be restored.
  • step 1080 With mounted measuring devices, the measurement and evaluation of positions and movements now take place in step 1080, in particular during chewing movements and crunching movements.
  • the measurement data are transferred to an IT system, recorded and evaluated later or in real time.
  • the evaluation of the recorded measurement data or images about positions and or movements takes place in a digital IT system.
  • the IT system can, in particular, display stationary and moving 2D sectional images, delimit 3D part quantities of the space on the basis of material parameters and display and move the 3D objects thus formed relative to one another.
  • the invention further relates to the following aspects:
  • Device consisting at least of a support arch and positioning element for reversibly releasable attachment to real or artificial teeth of a lower jaw or upper jaw, with a support arch with concave surface areas, which are each designed to contact a lateral, in particular buccal, surface area of a tooth, in each case to form a positive connection, the retaining arch leaving the occlusal surfaces of all teeth free, so that a chewing movement is not hindered, characterized in that in the transition region between the retaining arch and the positioning element there is at least one connecting element which forms a spatially precise locking between the positioning element and the retaining arch, or in that at least one protrusion or a retention is formed in the separable transition region of the holding arch and the positioning element, which provides a positionally precise, reversibly releasable attachment of the positioning element on the Tie allowed.
  • the positioning element partially covers the occlusal occlusal surfaces of the dental arch at least in some areas and thereby at least two stop elements are formed, which are used for the exact positioning of the positioning element, and thereby also the holding arch is exactly positioned under the mechanical mediation of the connecting elements between the holding arch and the positioning element.
  • the positioning element has at least one spacer element that establish a defined minimum distance between the upper jaw and lower jaw, so that the teeth of the upper jaw cannot touch the teeth of the lower jaw, this spacer element either being applied to the positioning element or is integrated three-dimensionally into the positioning element by additive or subtractive manufacturing.
  • Stop element of the positioning element is simultaneously effective as a spacer for at least one tooth on the opposite side.
  • Positioning element has at least one locking element which, when in contact with a tooth on the opposite side, establishes a defined position of the lower jaw relative to the upper jaw, so that the teeth of the lower jaw relate to each other when the locking elements interact
  • the retaining sheet has at least one marking element that is exactly reproduced in its spatial orientation in imaging methods, preferably via at least 3 marking elements that allow position detection.
  • Positioning element on the side facing the tooth roots towards the arch has receptacles for its connecting elements and at the same time on the opposite occlusal side has a combination of spacing elements and locking elements so that the lower jaw relative to the upper jaw when the device is used when the upper jaw and lower jaw are clenched in one defined minimum distance and at the same time the relative position of the upper jaw and lower jaw is fixed sideways to the right, left, back, front.
  • the support arch (10) has a reversibly releasable fastening element to which measuring devices can be fastened, which serve to detect the position or movement of the lower jaw relative to the upper jaw.
  • a method using the device consisting at least of a tie and positioning element wherein a. brought the positioning element into positive contact with the retaining bow will, b. with the help of the stop elements, the device is positioned exactly in the lower or upper jaw, c. the relative position of the arch to the dental arch in the lower jaw or upper jaw is carried out by the concave surface areas of the arch in the position directly adjacent there, by the action of positive retention forces or supplemented by adhesive forces, d.
  • the lower jaw is moved relative to the upper jaw so that non-positive contact is created, with at least one tooth on the opposite side snapping into the locking element in such a way that the lateral movements to the front or back or to the right or left are fixed, and with spacing elements or spacing areas integrated in the positioning element, a minimum spacing is secured between the upper jaw and lower jaw e. and due to the minimum distance the contact between teeth or artificial teeth of the upper jaw or lower jaw is prevented when clenched.
  • the dental arches of the upper jaw and lower jaw being digitally segmented in a 3D model by an automated device from the images of the upper jaw and lower jaw in the locked position with a minimum spacing.
  • Buccal To the cheek side of a tooth.
  • Measuring device sensor, signal transmitter, transmitter, marking etc.
  • Non-occlusal not touching the occlusal surfaces, not obstructing the biting movement.
  • DVT digital volume tomogram, 3D x-ray image with low
  • Opposite side dental arch of the upper jaw when attaching the retaining arch to the lower jaw
  • Occlusal In relation to the occlusal surface of the tooth or the chewing plane
  • Segmentation generation of spatial areas based on signal properties, e.g.
  • Tooth natural tooth or artificial tooth or crown tooth or implant etc.

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Abstract

Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens einer Messvorrichtung an einem Kiefer in einer definierten Position, umfassend einen Haltebogen (10), wobei der Haltebogen (10) im befestigten Zustand an einem Zahnbogen eines Ober- oder Unterkiefers eine Okklusion zulässt, und ein mit dem Haltebogen (10) lösbar verbindbares Positionierungselement (30), wobei eine Verbindung aus dem Haltebogen (10) und dem Positionierungselement (30) in einem befestigten Zustand des Haltebogens (10) an dem Zahnbogen des Ober- oder Unterkiefers eine Okklusion verhindert.

Description

Positionierungselement zur relativen Positionierung des Unterkiefers
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung eines Haltebogens für die Befestigung von messtechnischen Vorrichtungen, insbesondere für dentalmedizinische und kieferorthopädische Anwendungen. Die Befestigung von messtechnischen Vorrichtungen hat in erster Linie die Aufgabe, die Bewegung des Unterkiefers nach außen sichtbar bzw. messbar zu machen. Die Messung von Positionsund Bewegungswerten dient der Analyse der Artikulation und der Biomechanik des Kiefergelenks. Aus der Messung ergeben sich wichtige Aussagen zu den Eigenschaften des Gebisses und des Kiefergelenks. Die beweglichen Messvorrichtungen werden bevorzugt am Unterkiefer befestigt, wobei bisher meist Halterungen vorübergehend aufgeklebt wurden. Die vorliegende Erfindung zeigt eine sehr vorteilhafte Halterung, die zudem als Positionierhilfe für Bildgebende Verfahren geeignet ist.
Die Erfindung betrifft zusätzlich ein Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung.
Stand der Technik
Die Verankerung der Messvorrichtungen erfolgt gemäß Stand der Technik mit verschiedenen Vorrichtungen und Verfahren, die das einfache Ziel haben, die relative Position der Messvorrichtungen oder Marker oder Sensoren zu fixieren und beizubehalten.
DE 202014102968 U1 beschreibt einen Kopplungslöffel zur temporären Fixierung von Unterkiefer-Mess-Sensorik am Unterkiefer. Dieser Kopplungslöffel weist auf seiner Oberseite eine zum leichten Gleiten der Vorderzähne des Oberkiefers ausgebildete Gleitfläche auf sowie mit Markierungen, welche für einen 3D-Oberflächenscanner mit einem gegenüber der Bügel-Längserstreckung kleineren Erfassungsbereich erfassbar und derart ausgebildet und angeordnet sind. Bei diesen und anderen bekannten Technologien liegen Teile der Kopplungslöffel so, dass sie die Kauflächen teils oder auch ganz und überdecken.
US 7457443 B2 beschreibt eine Haltevorrichtung, welche die Okklusion dauerhaft verdeckt, so dass die Bewegungsanalyse nicht bis zum Kontakt im Schlussbiss durchgeführt werden kann. Diese Vorrichtung ist zwar leicht einzusetzen, behindert aber die zu analysierende Bewegung.
WO2018065487 A1 nennt ein sogenanntes non-okklusales Attachment als Haltebogen für sensorische Vorrichtungen, der durch die formschlüssige Klemmspannung an den natürlichen Wölbungen der Molaren und der anderen Zähne fixiert wird, ohne die Okklusion zu überdecken. Diese Vorrichtung lässt zwar die Bewegung bis zur Okklusion zu, leidet in ihrer Präzision bei wenig balligen Zähnen an einer kippeligen Positionierung, insbesondere wenn die Balligkeit der konvexen Seitenflächen an den Backenzähnen und Eckzähnen wenig ausgeprägt ist.
All diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass man nicht gleichzeitig a) eine sehr präzise Positionierung der Messvorrichtungen relativ zum Unterkiefer erreicht und b) Oberkiefer und Unterkiefer sehr genau relativ positionieren kann und c) dem Unterkiefer die volle Bewegungsfreiheit gibt, insbesondere bis zur Okklusion mit zusammen gebissenen oder mahlenden Zähnen. Die Praxis erfordert jedoch genau eine Kombination dieser drei Eigenschaften a, b und c.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere eine absolut präzise zu positionierende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die a) das positionsgenaue Einsetzen des Haltebogens relativ zum Unterkiefer gewährleistet und b) die Relativpositionierung des Ober und Unterkiefers zueinander genau definiert, um damit eine Startaufnahme zur Segmentierung der Zähne und Zahnbögen zu machen und/oder c) die nach der Bildgebung die Bewegungsfreiheit bis zum okklusalen Biss frei gibt, ohne die Position der Sensorik bzw. der Marker relativ zum Unterkiefer zu verändern.
Erfindungsgemäße Lösung
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der unabhängigen Ansprüche sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Verwendung der Einzahl soll die Mehrzahl nicht ausschließen, was auch im umgekehrten Sinn zu gelten hat, soweit nichts Gegenteiliges offenbart ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens einer Messvorrichtung an einem Kiefer in einer definierten Position, umfassend einen Haltebogen, wobei der Haltebogen zur Befestigung an einem Zahnbogen eines Ober- oder Unterkiefers vorgesehen ist und im befestigten Zustand eine Okklusion zulässt, und ein mit dem Haltebogen lösbar verbindbares Positionierungselement, wobei, wenn das Positionierungselement in dem befestigten Zustand des Haltebogens an dem Zahnbogen mit dem Haltebogen verbunden ist, die Okklusion verhindert wird, insbesondere durch das Positionierungselement.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Positionierungselement auch als Positionierbogen bezeichnet werden kann.
Vorzugsweise ist in diesem Kontext unter dem Begriff der Okklusion das teilweise bis vollständige in Kontakt bringen der Zähne des oberen Zahnbogens mit den Zähnen des unteren Zahnbogens zu verstehen. Bei der Okklusion befindet sich das Gebiss in seiner Schlussbissstellung, in welcher keine laterale Relativbewegung des Oberkiefers gegenüber dem Unterkiefer mehr möglich ist. Demzufolge bedeutet das Verhindern einer Okklusion das Verhindern des Aufeinandertreffens der Zähne des oberen Zahnbogens mit den Zähnen des unteren Zahnbogens.
Zusätzlich umfasst die Vorrichtung vorzugsweise mindestens ein Verbindungselement zur lösbaren Verbindung des Haltebogens mit dem Positionierungselement, wobei der Haltebogen und das Positionierungselement im durch das Verbindungselement verbundenen Zustand in einer lateralen Richtung relativ zueinander unbeweglich sind.
Das Positionierungselement an der dem Haltebogen abgewandten Fläche kann mindestens ein Abstandselement zur Verhinderung der Okklusion aufweisen.
Des Weiteren ist es möglich, dass das Positionierungselement an der dem Haltebogen abgewandten Fläche mindestens ein Verriegelungselement aufweist.
Vorzugsweise ist das Verriegelungselement zur lösbaren Fixierung mindestens eines Zahnes des Zahnbogens, an welchem der Haltebogen nicht befestigt ist, gegenüber einer Bewegung, insbesondere einer lateralen und/oder vertikalen Bewegung, relativ zur Vorrichtung ausgelegt.
Das mindestens eine Abstandselement und das mindestens eine Verriegelungselement können baulich im Positionierungselement kombiniert sein.
Der Haltebogen kann mehr als zwei Markierungselemente aufweisen, wobei die Markierungselemente aus einem Material mit Röntgenkontrast, im Vergleich zur Röntgendichte des Materials aus dem der Haltebogen hergestellt ist, sind.
Der Haltebogen und das Positionierungselement können wenigstens abschnittsweise röntgensichtbar sein.
Das Verbindungselement kann zusätzlich mindestens einen Magneten enthalten.
Es ist möglich, dass mindestens eine Messvorrichtung im Haltebogen integriert ist. Ebenso kann der Haltebogen über mindestens ein Befestigungselement zur lösbaren Befestigung einer Messvorrichtung verfügen.
Es ist ferner möglich, dass der Haltebogen und/oder das Positionierungselement an ihrer Innenumfangsfläche eine Kontur aufweisen, die im Wesentlichen einen Abdruck eines Zahnbogens in bukaler Richtung darstellen, sodass der Haltebogen und/oder das Positionierungselement formschlüssig an den Zahnbogen gefügt werden können.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, Verbinden der Vorrichtung mit dem ersten Zahnbogen eines ersten Kiefers, so dass der Haltebogen am ersten Zahnbogen und das Positionierungselement an dem Haltebogen befestigt ist, wobei beispielsweise der Haltebogen gegenüber dem ersten Zahnbogen vorgespannt wird, Relativbewegung des ersten Kiefers gegenüber einem zweiten Kiefer bis zum Anschlag eines zweiten Zahnbogens des zweiten Kiefers am Abstandselement, wobei beispielsweise mindestens ein Zahn des zweiten Zahnbogens in das Verriegelungselement eingreift, Aufnahme einer oder mehrerer Zahn- und/oder Kieferpositionen während des Anschlags des zweiten Zahnbogens am Abstandselement, Entfernung des Positionierungsbogens von dem Haltebogen, Messung von Bewegungen und/oder Positionen des ersten und/oder zweiten Kiefers, insbesondere relativ zueinander.
Im Folgenden werden einzelne Vorrichtungen und Verfahrensschritte näher beschrieben. Bei der Beschreibung der Vorrichtung kann der Bezug zu Oberkiefer und Unterkiefer vertauscht werden, weil die Relativbewegung von eigentlichem Interesse ist. Die Verfahrensschritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.
Vorrichtung
Zur Lösung der in der Dentalpraxis gestellten kombinierten Aufgabe wird eine kombinierte mehrteilige Vorrichtung zum Positionieren, Stabilisieren und Verfolgen der Relativbewegung des Unterkiefers zum Oberkiefer vorgeschlagen.
Der erste Teil der Vorrichtung bildet einen Haltebogen, der an einem natürlichen oder auch künstlichen Zahnbogen aus Zähnen befestigt werden kann, bevorzugt durch formschlüssige Kontaktkräfte und bei Bedarf unterstützt durch zusätzliche Haftkräfte und/oder elastische Rückstellkräfte.
Der Haltebogen verfügt bevorzugt über formschlüssige und zumindest teilweise kraftschlüssige Oberflächen, die zumindest in Bereichen einer Abformung von Zahnoberflächen entsprechen. Mit Hilfe dieser Flächenbereiche wird eine kraftschlüssige Verbindung des Haltebogens zu den Zähnen hergestellt.
Der Haltebogen verfügt über ein Befestigungselement, an dem externe Messvorrichtungen, Marker und Sensoren befestigt werden können. Die Verbindung zwischen Befestigungselement und Haltebogen kann lösbar und streckbar ausgeführt sein.
Der zweite Teil der Vorrichtung bildet ein Positionierungselement, der am Haltebogen mittels Verbindungselementen formschlüssig und lösbar fixiert wird. Das Positionierungselement leistet die Positionierung der Vorrichtung relativ zum Zahnbogen des Unterkiefers und zudem bei speziellen Anwendungen die Positionierung der Vorrichtung relativ zum Oberkiefer.
Das Positionierungselement verfügt auf der Unterseite für die formschlüssigen Aufnahmen für die Verbindungselemente bzw. für korrespondierende Verbindungselemente die zu denen des Haltebogens formschlüssig passen. Auf der Oberseite verfügt das Positionierungselement über Positionierungshilfen, insbesondere Abstandselemente und Verriegelungselemente.
Die Abstandselemente schaffen eine definierte Distanz, die zwischen Zahnbogen des Oberkiefers und Zahnbogen des Unterkiefers an keiner Stelle unterschritten wird, d.h. sie halten den oberen zahnbogen kontaktfrei zum unteren Zahnbogen, erzeugen dabei einen Spalt.
Die Verriegelungselemente haben lokal betrachtet Vertiefungen und oder Erhöhungen, in denen Zähne des Oberkiefers eingreifen und wirken auf diese Weise als Verriegelung gegen Bewegungen innerhalb der Beißebene, also insbesondere nach rechts, links, vorne und/oder hinten.
Die Verbindungselemente zwischen sind bevorzugt lösbar gestaltet mit zum Beispiel formschlüssigen Eingriff in die entsprechenden Ausformungen im Positionierungselement. Dabei ist es gleichgültig ob die Erhebungen und Vorsprünge auf der Seite des Haltebogens vorhanden sind oder auf der Seite des Positionierungselements.
Das Verbindungselement kann auch als Bauteil zwischen Halteelement und Positionierungselement eingesetzt werden, z.B. als kleiner Bolzen oder Passstift. Bevorzugt sind die Verbindungselemente jedoch an einer der beiden Teile befestigt, um nicht im Mund verloren gehen zu können. Bevorzugt werden mehr als 2 Verbindungselemente benutzt, um eine insbesondere gut lösbare und dennoch insbesondere absolut präzise Verbindung zwischen Haltebogen und Positionierungselement mit definierter Relativposition der beiden Teile herzustellen.
Der Haltebogen und bevorzugt auch das Positionierungselement verfügen bevorzugt über Markierungen, die insbesondere eine Röntgensichtbarkeit erzeugen und die eine präzise Bestimmung der Position des Haltebogens mit bildgebenden Verfahren wie z.B. DVT erlauben. Es können hierzu Metallkugeln oder andere röntgenabsorbierende Materialien verwendet werden.
Verfahren
Zur Lösung der in der Dentalpraxis gestellten kombinierten Aufgabe wird ein mehrstufiges Verfahren zum Positionieren, Stabilisieren und Verfolgen der Relativbewegung vorgeschlagen.
In einem ersten Schritt werden die beiden korrespondierenden Teile der Vorrichtung, der Haltebogen und das Positionierungselement zusammen gefügt und in definierte Relativposition gebracht. Dadurch werden alle Positionsdaten, die über den Haltebogen erfasst werden auf das Positionierungselement übertragbar und umgekehrt.
Im nächsten Schritt wird die kombinierte Vorrichtung in das Gebiss eingesetzt, bevorzugt auf den unteren Zahnbogen aufgesetzt, so dass die Kontaktflächen am Haltebogen in zumindest teilweise kraftschlüssigen und formschlüssigen Kontakt mit den Zähnen kommen. Sobald definierte 3D Daten zum Zahnbogen im Unterkiefer vorhanden sind ergibt sich daraus die Relativposition zwischen der Vorrichtung und der Zähne im Unterkiefer. Die Positionierung der Vorrichtung im Zahnbogen wird durch die spezielle Formgebung im Positionierungselement unterstützt, indem dessen Material zumindest Bereichsweise auch Teile der Kaufläche der Zähne überdeckt und somit einen mechanischen Anschlag mit sehr guter Positioniergenauigkeit herstellt. Dabei berücksichtigt die Formgebung des Haltebogens die Existenz von Zahnfleisch und anderem Gewebe und von Implantaten im Umgebungsbereich.
Im darauffolgenden Schritt wird eine Haltekraft zwischen dem Haltebogen und den Zähnen im Unterkiefer aufgebaut. Dies erfolgt nicht notwendigerweise an jedem Zahn sondern beispielsweise nur an mindestens 2, bevorzugt mehr als 2 Zähnen. In der Praxis sind z.B. 4 sehr präzise gearbeitete Kontaktstellen bevorzugt, die ein möglichst großflächiges Polygon zur Stabilisierung bilden oder aufspannen. Die Kontaktkraft kann entweder allein durch den Formschluss und Kraftschluss durch Vorspannung des Haltebogens entstehen oder es werden zusätzliche Haftkräfte durch Haftvermittler erzeugt.
Der nachfolgende Schritt umfasst die Relativ beweg ung des unteren Zahnbogens / Unterkiefers zum oberen Zahnbogen / Oberkiefer. Dabei kommt es zum Einrasten der Zähne des Oberkiefers in die dafür genau gestalteten Verriegelungselemente, die auf dem Positionierungselement vorhanden sind. Zudem ergibt sich der durch Anpresskraft erzwungene Kontakt von mindestens einer, bevorzugt mehr als zwei Abstandselementen, die ihrerseits in einer besonderen Ausführung auch die Funktion von Verriegelungselementen haben können.
Der darauffolgende Schritt umfasst die bevorzugt digitalen Aufnahmen der Relativpositionen und der Relativbewegungen von Unterkiefer und Oberkiefer. Dies wird möglich, indem z.B. am Schädel des Probanden / Patienten mindestens eine Kamera befestigt ist, die einen Messbügel beobachtet, der über das Befestigungselement am Halteelement befestigt ist. Bei den digitalen 3D Aufnahmen ist der Abstand zwischen oberem und unterem Zahnbogen garantiert eingehalten durch die Wirkung der Abstandselemente. Dies erlaubt später die sehr präzise und fehlerarme automatisierte Trennung der Zähne, weil diese durch Luft oder Kunststoff getrennt sind, die in der Abbildung andere Absorptionsdichten bzw. Grauwerte haben.
Im nächsten Schritt wird nach den vorhergehenden 3D Aufnahmen das Positionierungselement abgehoben während der Haltebogen an Ort und Stelle genau fixiert verbleibt. Der Positionsbogen wird entnommen und aufbewahrt, er kann reversibel wieder eingesetzt werden, z.B. für weitere 3D Aufnahmen in eingeklemmter Position mit Abstandskontakt von oberem und unterem Zahnbogen.
Ein darauf folgender Schritt umfasst die Montage bzw. die Aktivierung der Messvorrichtungen, Marker und oder Sensoren bzw. Sender die räumlich in bekannter Relation zum Haltebogen stehen und damit auch zum unteren Zahnbogen und zum Unterkiefer. Die Bewegungsverfolgung der Messvorrichtungen erzeugt also eine Verfolgung und Abbildung der Bewegung und Positionen der Zähne des Unterkiefers. Benutzt man ein 3D Modell mit Schädel, Oberkiefer und Unterkiefer kann man damit die gemessene Bewegung in das dynamische zeitveränderliche 3D Datenmodell übertragen.
Der letzte Schritt beinhaltet schließlich die Auswertung der Messdaten zur Position und zur Bewegung der Messvorrichtung, des Haltebogens und des Unterkiefers. Sie wird entweder absolut aufgezeichnet und mit der Aufzeichnung der Bewegung des Oberkiefers verrechnet. Oder die Bewegung wird relativ zwischen Oberkiefer und Unterkiefer gemessen. Die Auswertung erlaubt Rückschlüsse zur Position, Gestalt und Gesundheit des Kiefergelenks, zur Funktionalität der Zähne und der Kauflächen und zu den notwendig erscheinenden Korrekturen, um eine optimierte Biomechanik der Kieferbewegung zu erhalten. Des Weiteren erlaubt die Messung eine Aussage über mögliche Verbesserungen an der Gestalt und Position der Kauflächen der Zähne.
Ausführungsbeispiele und Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Für den besonderen Fall, . dass die Vorrichtung 100 nicht am Unterkiefer sondern am Oberkiefer montiert wird, werden im gesamten Zusammenhang „Unterkiefer“ und „Oberkiefer“ sowie „unten“ und „oben“ vertauscht.
Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente.
Fig. 1 zeigt eine kombinierte Vorrichtung 100 bestehend aus zwei bevorzugt bogenförmigen
Teilen 10 und 30.
Fig. 2 zeigt die Verbindung des Haltebogens 10 und des Positionierungselements 30 zu einer kombinierten Vorrichtung 100 in der Ansicht von der Seite.
Fig. 3 zeigt das Schnittbild quer durch einen Zahn mit anliegendem Haltebogen 10, a) mit und b) ohne Positionierungselement 30
Fig. 4 zeigt schematisch den Ablauf des Verfahrens zur Einbringung und Anwendung der
Vorrichtung 100.
Figur 1
Fig. 1 zeigt eine kombinierte Vorrichtung 100 bestehend aus zwei bevorzugt bogenförmigen Teilen 10 und 30. Der Haltebogen 10 dient letztlich dazu die Messvorrichtungen mit Hilfe des Befestigungselements 20 in definierter Position zum Unterkiefer zu verankern, wobei diese Messvorrichtungen, Marker, Sensoren, Sender etc. auch im Haltebogen 10 selbst integriert sein können. Die gezeigten Markierungselemente 12 können z.B. aus Metallkugeln bestehen oder aus Kugeln mit Röntgenkontrast im Vergleich zur Röntgendichte des Materials aus dem der Haltebogen 10 hergestellt ist. Anhand von mehr als 2 Markierungen im Raum kann die Position des Haltebogens bestimmt werden, wenn die Position der Markierungen relativ zum Haltebogen bekannt ist.
Der Haltebogen 10 trägt Verbindungselemente 40, sei es in positiv hervorstehender oder in negativ eintauchender Form. Die Verbindungselemente erzeugen bei Kontakt mit dem Positionierungselement 30 eine enge und insbesondere ausreichend stabile aber sicher lösbare mechanische Verbindung zwischen Positionierungselement 30 und Haltebogen 10. Bei gewöhnlichem Einsatz im Unterkiefer können die Verbindungselemente die Form von Kegelstümpfen haben oder aber sie tragen kleine Magnete, um einen sicheren definierten Halt zu erzeugen. Wichtig ist, dass diese Verbindungselemente 40 lösbar sind ohne dass sich dabei die Relative feste Positionierung des Haltebogens 10 am Zahnbogen verlagert. D.h. die Relativposition des Haltebogens zu den Zähnen 50 des Unterkiefers bleibt unverändert wenn das Positionierungselement 30 nach dessen Einsatz für die dann folgenden Bewegungsmessungen abgenommen wird.
Das auf dem Haltebogen 10 aufzusetzende Positionierungselement 30 hat angenähert eine ähnliche Form wie der Haltebogen 10, da er den gleichen Zahnbogen umschließt. Der bedeutende Unterschied ist dabei, dass der Haltebogen bevorzugt kein Material im Bereich der Okklusion hat, während das Positionierungselement ganz gezielt Material im Okklusionsbereich aufweist, wodurch jeweils ein mechanischer Anschlag entsteht, der die Vertikalbewegung der Vorrichtung begrenzt. Die Seitwärtsbewegung relativ zu den Zähnen des Unterkiefers wird durch die formschlüssige Gestalt des Haltebogens 10 und ebenso des Positionierungselements 30 ausgeschlossen.
In der Kombination aus Haltebogen 10 und Positionierungselement 30 ergibt sich die sehr exakt zu positionierende Vorrichtung 100. Die Verbindung zwischen Haltebogen 10 und Positionierungselement 30 kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, bevorzugt durch Verbindungselemente 40, die eine formschlüssige Verbindung und relative Fixierung von Haltebogen 10 und Positionierungselement 30 erzeugen.
Die Verbindungselemente 40 sind mit insbesondere dosiertem Kraftaufwand lösbar ohne dass die Verbindung zwischen Haltebogen 10 und Zähnen 50 des Unterkiefers gelöst oder verschoben wird. In der einfachsten Ausführungsform handelt es sich um dreidimensionale nichtebene Bereiche im Haltebogen 10, z.B. in Kegelstumpfgestalt, die sich mit der Gegenseite im Positionierungselement 30 präzise passend und entformbar verzahnen.
Sobald Druck von oben auf den Positionierungselement ausgeübt wird, z.B. beim Kontakt des Oberkiefer Zahnbogens mit der Vorrichtung 100, verriegelt die mindestens eine Verbindungsstelle 40 die beiden Teile 10 und 30 gegen Relativbewegungen zwischen den Teilen 10 und 30.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel sind die Abstandselemente 31 separat ausgeführt als kleine Flächen insbesondere geeigneter Bauhöhe, um die dagegen stehenden Zähne des Oberkiefers auf Abstand zu halten und keinen direkten Zahnkontakt zwischen Oberkiefer und Unterkiefer zuzulassen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Verriegelungselemente 32 separat ausgeführt, die die seitlichen Bewegungen nach links, rechts, vorne und hinten zwischen Oberkiefer und Unterkiefer verriegeln, sobald mindestens ein Zahn des Oberkiefers in mindestens ein Verriegelungselement eingreift.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die Abstandselemente 31 und die Verriegelungselemente 32, die jeweils zum Oberkiefer zeigen baulich kombiniert und haben die Form unregelmäßiger Erhebungen und Vertiefungen im Positionierungselement 30.
Es sei darauf hingewiesen dass Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele selbstverständlich kombiniert werden können.
Figur 2
Fig. 2 zeigt die Verbindung des Haltebogens 10 und des Positionierungselements 30 zu einer kombinierten Vorrichtung 100 in der Ansicht von der Seite im vereinfachten Schnittbild. Der Schnitt zeigt schematisch die Verbindungselemente 40 als separat aufgesetzte Elemente aus anderem Material. Die Verbindungselemente 40 können jedoch ebenso vollintegriert ausgeformt sein und bestehen dann aus genau demselben Material des Haltebogens 10 und oder des Positionierungselements 30 und sind bevorzugt einstückig mit den Teilen 10 bzw. 30 ausgeführt. Dies hat Vorteile bei der additiven Fertigung z.B. durch 3D Druck und ebenso bei der subtraktiven Fertigung zum Beispiel durch spanabhebende Bearbeitung der Vorrichtung 100.
Die Befestig ungsvorrichtung 20 dient der Justierung und Fixierung anzubringender Messvorrichtungen. Die relative Position der Messvorrichtungen zum Haltebogen 10 kann mittels lösbarer Verbindung 21 reversibel gelöst und wieder hergestellt werden, wobei diese relative Position der Messvorrichtung gegenüber dem Haltebogen 10 nach der Wiederherstellung gleich bleibt. Dadurch kann die Messvorrichtung z.B. für Röntgenaufnahmen oder 3D DVT Aufnahmen abgenommen werden.
Die bevorzugt mehreren Markierungen 12 befinden sich Vorteilhaft im Haltebogen 10, weil dieser auch bei den Bewegungsmessungen im Unterkiefer positioniert verbleibt während das Positionierungselement 30 für Bewegungsmessungen entnommen wird.
Die Geometrie der Teile 10 und 30 richtet sich nach den individuellen anatomischen und biomechanischen Gegebenheiten. Die gezeigte rechteckig erscheinende Grundform der Teile 10 und 30 ist eine stark schematisierte Version, in der Praxis sind die Teile 10 und 30 anatomisch den Bedingungen der Probanden / Patienten insbesondere bestmöglich angepasst.
Für die Fertigung werden bevorzugt sogenannte Preforms, also Halbfertigteile verwendet, soweit die Teile nicht durch vollständige additive Fertigung erzeugt werden. Figur 3
Fig. 3a zeigt den Schnitt quer durch einen Zahn 50 des Unterkiefers mit Zahnfleisch 60 mit angesetztem Haltebogen 10 und darauf befestigtem Positionierungselement 30. Von besonderer Bedeutung ist der Bereich der okklusalen Kaufläche 53 und der Bereich der Kontaktfläche 11 seitlich non okklusal zwischen Zahn 50 und Haltebogen 10. In den Schnitt sind schematisch eingezeichnet das Verbindungselement 40 das gemeinsam mit den anderen Verbindungselementen 40 die präzise Positionierung von Positionierungselement 30 relativ zum Haltebogen 10 leistet. Ebenfalls eingezeichnet ist ein Markierungselement 12, das im Zusammenwirken mit den anderen Markierungselementen der Positionserfassung des Haltebogens 10 dient.
Das Verbindungselement 40 zeigt korrespondierende Formen in den verbundenen Teilen 10 und 30 oder aber es ist als separates eingesetztes Teil 40 ausgeführt, das in jedem der teile 10 und 30 formschlüssig einsetzbar ist. Oben auf dem Haltebogen 30 sieht man das Abstandselement 31 schematisch gezeigt. Wichtig ist der okklusale Anschlagbereich 33 im Positionierungselement 30, der dazu dient, dass der Haltebogen in der vertikalen Position nicht zu weit zu den Zahnwurzeln hin verschoben werden kann. Im Gegensatz zum nicht okklusal im Bereich 1 1 abdeckenden Haltebogen 10 verfügt das Positionierungselement 30 über mindestens 2 okklusale Anschlagsbereiche 33, die von der Seite in den Bereich der Kaufläche 53 des Zahnes 50 hinein ragen.
Fig. 3b zeigt denselben Querschnitt nach Entnahme der Positionierungsvorrichtung 30. Die Haltevorrichtung bleibt in der zuvor auch mit Hilfe des Positionierungselements 30 fixierten Position, mit Hilfe der Relativverbindung zwischen Haltebogen und Zähnen, insbesondere an den Kontaktflächen 1 1. Die formschlüssigen und kraftschlüssigen Kontaktflächen 1 1 des Haltebogens 10 reichen nicht bis zur Okklusion sondern bilden Retentionen, weil die Oberflächen verallgemeinert nicht eben und insbesondere Ballig sind und der Haltebogen 10 eine Vorspannung über die Kontaktfläche 1 1 auf den Zahn 50 ausübt.
Sobald nach den Positionsaufnahmen das Positionierungselement 30 abgenommen wird und nur noch der Haltebogen 10 am Unterkiefer verbleibt, ist keine okklusale Überdeckung 33 mehr vorhanden und der gesamte Bewegungsumfang des Unterkiefers bis zur Okklusion und die gesamten Mahlbewegungen des Unterkiefers sind frei gegeben. Dies dient z.B. der ungestörten Bewegungsanalyse und Positionsanalyse im Umfeld der Kieferorthopädie und Zahnheilkunde.
Figur 4
Fig. 4 zeigt ein Verfahren zum Einbringen der Vorrichtung 100 bevorzugt in den Bereich des Unterkiefers, zur präzisen Positionierung und Fixierung des Haltebogens 10 und zur Nutzung des Positionierungselements 30 für die Herstellung kontaktfreier Aufnahmen des Kiefers mit den Zähnen. Das Verfahren geht davon aus, dass mit Hilfe zumindest teilweise digitaler Technologien ein digitales 3D Modell des zahnmedizinisch und kieferorthopädisch relevanten Kopfbereichs mit Oberkiefer und Unterkiefer und Kiefergelenk erstellt werden. Bei zahntragenden Probenden/Patienten umfasst dieses Modell die aktuellen Zahnbögen im Oberkiefer und im Unterkiefer. Dabei ist bevorzugt eine Segmentierung in Knochensubstanz, Zahnsubstanz und Weichgewebe erfolgt. Da aus diesem 3D Modell die Position des Zahnbogens relativ zum Kiefer bekannt ist, kann man insbesondere aus der Position des unteren Zahnbogens, die man messtechnisch erfasst, auf die Position des Unterkiefers schließen. Diese wird zur Position des Oberkiefers in Vergleich gebracht und daraus errechnet sich z.B. die Relativposition und bei Bewegungsaufnahmen die Relativ beweg ung im Kiefergelenk. Um die Messungen machen zu können, muss man also z.B. den Unterkiefer mit Sensoren ausstatten bzw. messtechnische Vorrichtungen am Zahnbogen des Unterkiefers ausstatten. Dazu dient der Haltebogen 10, der über die Kontaktflächen 1 1 am Zahnbogen des Unterkiefers befestigt wird. Die besondere Herausforderung liegt darin, die Montage der Messvorrichtungen präzise und reversibel zu gestalten. Deshalb wird in den Ausführungsbeispielen ein non okklusaler Haltebogen 10 verwendet, der die Kauflächen 53 nicht erreicht sondern nur bukal, also seitlich am Zahn geeignete Haltekräfte aufbaut. Man kann entweder geeignete Retentionen nutzen und mechanische Klemmspannung ausüben und oder zusätzliche Haftkräfte nutzbar machen, z.B. durch Verwendung von Adhäsiven, die wieder lösbare Verbindungen insbesondere in Kontaktbereichen 1 1 zwischen Haltebogen 10 und Zahn 50 erzeugen. Zum Zweck der optimalen Positionierung und Nutzung der Vorrichtung dient das erfindungsgemäße Verfahren, das nun beschrieben wird.
Im Schritt 1010 werden zunächst die beiden Teile 10 und 30 zusammengesetzt. Dazu dienen die Verbindungselemente 40, die eine genau definierte Relativposition zwischen Haltebogen 10 und Positionierungselement erzeugen, sobald die beiden Teile zusammen gefügt werden.
In Schritt 1020 wird die so erzeugte kombinierte Vorrichtung 100 gemeinsam an den Zahnbogen des Unterkiefers fixiert. Die Positionierung nutzt die präzise geformten Kontaktflächen 1 1 sowie die einer Abformung gleichenden Kontaktflächen im Positionierungselement einschließlich der Anschlagbereiche 33 im Bereich der Kauflächen 53.
Im Schritt 1030 wird der Haltebogen 10 insbesondere ausreichend stabil aber dennoch insbesondere schonend entfernbar am Zahnbogen des Unterkiefers fixiert, während das Positionierungselement 30 nicht an den Zähnen fixiert wird sondern nur durch Formschluss zu den Zähnen 50 und durch die Verbindungselemente 40 relativ zum Haltebogen 30 fixiert ist. Die Haltekraft des Haltebogens 10 kann bei Bedarf durch Adhäsive verstärkt werden.
Nun wird im Schritt 1040 der Unterkiefer relativ zum Oberkiefer nach oben bewegt, so dass mindestens ein Zahn des Oberkiefers den Positionierungselement berührt und damit beginnt, Kraft nach unten zum Unterkiefer hin aufzubauen. Dadurch rastet der Unterkiefer im Raum unter Nutzung seiner 6 dimensionalen Beweglichkeit in eine Position ein, die durch die Verriegelungselemente 32 bestimmt wird. Die Abstandselemente 31 sorgen dafür, dass sich die Zähne von Oberkiefer und Unterkiefer nicht berühren. Das dient der vereinfachten und verbesserten automatisierten Segmentierung und Trennung der Zahnbögen in den folgenden 3D bildgebenden Verfahren. Im Schritt 1050 erfolgen nun die 3D Aufnahmen in der durch die Positionierungsvorrichtung 30 vorgegebenen Position insbesondere unter leichter Beißkraft. Die Vorrichtung 100 dient insbesondere der perfekten Stabilisierung gegen Relativbewegungen zwischen Oberkiefer und Unterkiefer. Die Aufnahmen zeigen bevorzugt klar separierbar und segmentierbar z.B. Knochengewebe, Weichgewebe, Zahnsubstanz und falls vorhanden Implantatmaterial. Diese 3D Bilder zeigen auch die Markierungen 12 und erlauben damit die exakte 3D Ortung des Haltebogens 10.
Nach diesen Aufnahmen erfolgt in Schritt 1060 die Lösung der reversiblen Verbindung zwischen Haltebogen 10 und Positionierungselement 30. Das Positionierungselement 30 wird entnommen. Die Fixierung des Haltebogens 10 am Zahnbogen des Unterkiefers bleibt unverändert intakt.
Im nachfolgenden Schritt 1070 werden die Messvorrichtungen, Sensoren, Marker und oder Sender an dem Haltebogen 10 angebracht oder aktiviert falls sie im Haltebogen 10 integriert sind. Die Befestigungselemente 20 und 21 erlauben dabei die Wiederherstellung der definierten Relativposition von Messvorrichtungen etc. und Haltebogen 10.
Bei montierten Messvorrichtungen erfolgen nun im Schritt 1080 die Messung und Auswertung von Positionen und Bewegungen, insbesondere bei Kaubewegungen und Knirschbewegungen. Die Messdaten werden an ein IT System übertragen, aufgezeichnet und später oder in Realzeit ausgewertet.
Die Auswertung der aufgenommenen Messdaten bzw. Bilder über Positionen und oder Bewegungen erfolgen in einem digitalen IT-System. Das IT-System kann insbesondere stationäre und bewegte 2D Schnittbilder anzeigen, 3D Teilemengen des Raumes anhand von Materialparametern abgrenzen und die so gebildeten 3D Objekte relativ zueinander angeordnet und oder bewegt anzeigen.
Die Erfindung betrifft weiterhin die folgenden Aspekte:
1. Vorrichtung bestehend zumindest aus Haltebogen und Positionierungselement zur reversibel lösbaren Befestigung an echten oder künstlichen Zähnen eines Unterkiefers oder auch Oberkiefers, mit einen Haltebogen mit konkaven Oberflächenbereichen, die jeweils zum Kontaktieren von einem lateralen, insbesondere bukkalen, Oberflächenbereich eines Zahnes ausgebildet sind, um jeweils einen Formschluss zu bilden, wobei der Haltebogen die Kauflächen sämtlicher Zähne frei lässt, sodass eine Kaubewegung nicht behindert ist, dadurch gekennzeichnet dass im Übergangsbereich von Haltebogen und Positionierungselement mindestens ein Verbindungselement vorhanden ist, das eine räumlich präzise Verriegelung zwischen Positionierungselement und Haltebogen ausbildet, oder indem mindestens eine Vorsprung oder eine Retention im trennbaren Übergangsbereich von Haltebogen und Positionierungselement ausgebildet ist, die eine positionsgenaue reversibel lösbare Anlagerung des Positionierungselements am Haltebogen erlaubt.
2. Vorrichtung nach Aspekt 1 , wobei das Positionierungselement die okklusalen Kauflächen des Zahnbogens zumindest in einigen Bereichen teilweise überdeckt und dadurch mindestens zwei Anschlagelemente ausgebildet sind, die der exakten Positionierung des Positionierungselements dienen und wobei dadurch unter der mechanischen Vermittlung der Verbindungselemente zwischen Haltebogen und Positionierungselement auch der Haltebogen exakt positioniert ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Positionierungselement über mindestens ein Abstandselement verfügt, das einen definierten Mindestabstand zwischen Oberkiefer und Unterkiefer hersteilen, sodass die Zähne des Oberkiefers die Zähne des Unterkiefers nicht berühren können, wobei dieses Abstandselement entweder auf den Positionierungselement aufgebracht sind oder dreidimensional durch additive oder subtraktive Fertigung in den Positionierungselement integriert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei mindestens ein
Anschlagelement des Positionierungselements gleichzeitig als Abstandselement für mindestens einen Zahn der Gegenseite wirksam ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das
Positionierungselement über mindestens ein Verriegelungselement verfügt, das bei Kontakt mit einem Zahn der Gegenseite eine definierte Position des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer herstellt, sodass im Zusammenwirken der Verriegelungselemente die Zähne des Unterkiefers bezüglich der
Seitwärtsbewegungen nach links, rechts, vorne, hinten exakt positioniert werden.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der Haltebogen über mindestens ein Markierungselement verfügt, das in bildgebenden Verfahren in seiner räumlichen Orientierung exakt abgebildet wird, bevorzugt über mindestens 3 Markierungselemente, die eine Positionserfassung erlauben.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das
Positionierungselement auf der in Richtung der Zahnwurzeln zugewandten Seite zum Haltebogen hin über Aufnahmen für dessen Verbindungselemente verfügt und zugleich auf der gegenüberliegenden okklusalen Seite über eine Kombination aus Abstandselementen und Verriegelungselementen so dass der Unterkiefer relativ zum Oberkiefer bei eingesetzter Vorrichtung beim Zusammenbeißen von Oberkiefer und Unterkiefer in einem definiertem Mindestabstand gehalten wird und zugleich die Relativposition von Oberkiefer und Unterkiefer seitwärts nach rechts, links, hinten, vorne fixiert wird.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte wobei der Haltebogen (10) über ein reversibel lösbares Befestigungselement verfügt, an dem Messvorrichtungen befestigt werden können, die der Erfassung von Position oder Bewegung des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer dienen.
9. Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung bestehend zumindest aus Haltebogen und Positionierungselement, wobei a. das Positionierungselement in formschlüssigen Kontakt mit dem Haltebogen gebracht wird, b. mit Hilfe der Anschlagelemente die exakte Positionierung der Vorrichtung im Unterkiefer oder Oberkiefer erfolgt, c. die Relativposition des Haltebogens zum Zahnbogen im Unterkiefer oder Oberkiefer durch die konkaven Oberflächenbereiche des Haltebogens in direkt dort anliegender Position erfolgt, durch die Wirkung von formschlüssigen Retentionskräften oder ergänzt durch Haftkräfte, d. der Unterkiefer relativ zum Oberkiefer zubewegt wird so dass kraftschlüssiger Kontakt entsteht, wobei mindestens ein Zahn der Gegenseite so in das Verriegelungselement einrastet, dass die seitlichen Bewegungen nach vorne oder hinten oder rechts oder links fixiert sind und wobei durch Abstandselemente oder im Positionierungselement integrierte Abstandsbereiche ein Mindestabstand zwischen Oberkiefer und Unterkiefer gesichert ist e. und infolge des Mindestabstandes der Kontakt zwischen Zähnen oder Kunstzähnen des Oberkiefers oder Unterkiefers beim Zusammenbeißen verhindert ist.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekte wobei beim Zubeißen die Position des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer mittels mehrerer Abstandselemente so eingestellt wird, dass eine besondere Positionierung bzw. Entlastung mindestens eines der Kiefergelenke erfolgt, indem die hinteren Abstandselemente näher beim Kiefergelenk einen größeren Abstand zwischen oberem und unterem Zahnbogen einstellen, als er beim biomechanischen Kontakt des Kiefergelenks vorhanden ist.
1 1. Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekte wobei in der mittels Vorrichtung hergestellten fixierten Relativposition von Oberkiefer und Unterkiefer mindestens eine zumindest zweidimensional, bevorzugt dreidimensional bildgebende Abbildung der Zahnbögen im Oberkiefer und Unterkiefer erfolgt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei zur Abbildung Röntgenstrahlen verwendet werden und das Röntgenbild Zahnmaterial und Knochenmaterial und Weichgewebe erkennen lässt, so dass Materialbereiche segmentiert und separiert werden können.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei aus den Abbildungen von Oberkiefer und Unterkiefer in der verriegelten und mit Mindestabstand versehenen Position die Zahnbögen von Oberkiefer und Unterkiefer durch eine automatisierte Vorrichtung digital im 3D Modell segmentiert werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei nach den bildgebenden Abbildungen die verriegelte Position von Oberkiefer und Unterkiefer wieder verlassen wird und das Positionierungselement aus dem Bereich des Unterkiefers oder Oberkiefers entfernt wird während der Haltebogen insbesondere durch Haltewirkung an den konkaven Oberflächenbereiche des Haltebogens fest an den Zähnen fixiert verbleibt, ohne dass sich die Relativposition des Haltebogens zum Zahnbogen dadurch ändert.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei nach der Entfernung des Positionierungselements bei eingesetztem Haltebogen Bewegungsaufnahmen oder Positionsaufnahmen über Messvorrichtungen erfolgen, die entweder im Haltebogen integriert sind oder die am Haltebogen befestigt sind.
Glossar
Bukal: Zur backenseitigen Seitenfläche eines Zahnes.
Meßvorrichtung: Sensor, Signalgeber, Sender, Markierung etc.
Non-Okklusal: Nicht die Kauflächen berührend, die Beißbewegung nicht behindernd.
DVT: Digitales Volumen Tomogramm, 3D Röntgenbild mit geringer
Strahlenbelastung.
Gegenseite: Zahnbogen des Oberkiefers bei Befestigung des Haltebogens am Unterkiefer,
Zahnbogen des Unterkiefers bei Befestigung des Haltebogens am Oberkiefer
Okklusal: In Bezug zur Kaufläche des Zahnes bzw. zur Kauebene
Okklusion: Gebiss mit Kontakt von oberem Zahnbogen und unterem Zahnbogen
Separieren: Abgrenzung einzelner 3D Raumbereiche mit gewissen Signaleigenschaften bzw. Materialeigenschaften, ohne dass ein Kontakt zu anatomisch bzw.
biomechanisch separaten Teilen besteht. Z.B. Eindeutige Trennung der beiden Zahnbögen im Oberkiefer und Unterkiefer.
Segmentieren: Erzeugung von Raumbereichen anhand von Signaleigenschaften, z.B.
anhand der Röntgendichte. Z.B. Erzeugung des zusammenhängenden Raumbereiches für Knochenmaterial.
Zahn: natürlicher Zahn oder Kunstzahn oder überkronter Zahn oder Implantat etc.
Bezugszeichen
10 Haltebogen mit konkaven Oberflächenbereichen, die Kauflächen frei lassend
1 1 konkave Oberflächenbereiche am Haltebogen,
12 Markierungselement für bildgebende Verfahren
20 Befestigungselement für Messvorrichtungen
21 Befestigungselement am Haltebogen z.B. steckbare Verbindung
30 Positionierungselement, die Kauflächen teilweise überdeckend 31 Abstandselement, wirkend auf Zahn der Gegenseite
32 Verriegelungselement wirkend auf Zahn der Gegenseite
33 Anschlagelement auf der Kaufläche
40 Verbindungselement mit Relativpositionsfixierung
50 Zahn, Kunstzahn oder Implantat
53 Kaufläche eines Zahnes
60 Zahnfleisch, Weichgewebe
100 Vorrichtung, Haltebogen 10 verbunden mit Positionierungselement 30
1000 Verfahren zur Positionierung und Erfassung
1010 Herstellen der Vorrichtung 100
1020 Einsetzen und Positionierung der Vorrichtung 100
1030 Fixierung des Halterahmens 10 am Zahnbogen
1040 Einrasten der Zähne des Oberkiefers in die Fixierungselemente 32 mit Abstand 31
1050 3D Aufnahme in der fixierten Position mit Abstand
1060 Entfernung des Positionierungselements 30
1070 Anbringen bzw. Aktivieren der Messvorrichtungen etc.
1080 Messung Bewegungen und Positionen und Auswertung

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens einer Messvorrichtung an einem Kiefer in einer definierten Position, umfassend
einen Haltebogen (10), wobei der Haltebogen (10) zur Befestigung an einem Zahnbogen eines Ober- oder Unterkiefers vorgesehen ist und im befestigten Zustand eine Okklusion zulässt, und ein mit dem Haltebogen (10) lösbar verbindbares Positionierungselement (30), wobei, wenn das Positionierungselement (30) in dem befestigten Zustand des Haltebogens (10) an dem Zahnbogen mit dem Haltebogen (10) verbunden ist, die Okklusion verhindert wird, insbesondere durch das Positionierungselement (30).
2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 , ferner umfassend mindestens ein Verbindungselement (40) zur lösbaren Verbindung des Haltebogens (10) mit dem Positionierungselement (30), wobei der Haltebogen (10) und das Positionierungselement (30) im durch das Verbindungselement (40) verbundenen Zustand in einer lateralen Richtung relativ zueinander unbeweglich sind.
3. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Positionierungselement (30) an der dem Haltebogen (10) abgewandten Fläche mindestens ein Abstandselement (31 ) zur Verhinderung der Okklusion aufweist.
4. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Positionierungselement (30) an der dem Haltebogen (10) abgewandten Fläche mindestens ein Verriegelungselement (32) aufweist.
5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei das Verriegelungselement (32) zur lösbaren Fixierung mindestens eines Zahnes des Zahnbogens, an welchem der Haltebogen (10) nicht befestigt ist, gegenüber einer Bewegung, insbesondere einer lateralen und/oder vertikalen Bewegung, relativ zur Vorrichtung (100) ausgelegt ist.
6. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine Abstandselement (31 ) und das mindestens eine Verriegelungselement (32) baulich im Positionierungselement (30) kombiniert sind.
7. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Haltebogen (10) mehr als zwei Markierungselemente (12) aufweist.
8. Vorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei die Markierungselemente (12) aus einem Material mit Röntgenkontrast, im Vergleich zur Röntgendichte des Materials aus dem der Haltebogen (10) hergestellt ist, sind.
9. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Haltebogen (10) und das Positionierungselement (30) wenigstens abschnittsweise röntgensichtbar sind.
10. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verbindungselement (40) mindestens einen Magneten enthält.
1 1. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mindestens eine Messvorrichtung im Haltebogen (10) integriert ist.
12. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Haltebogen (10) über mindestens ein Befestigungselement (20) zur lösbaren Befestigung einer Messvorrichtung aufweist.
13. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die Schritte umfasst,
a) Verbinden der Vorrichtung (100) mit dem ersten Zahnbogen eines ersten Kiefers, so dass der Haltebogen (10) am ersten Zahnbogen und das Positionierungselement (30) an dem Haltebogen (10) befestigt ist.
b) Relativ beweg ung des ersten Kiefers gegenüber einem zweiten Kiefer bis zum Anschlag eines zweiten Zahnbogens des zweiten Kiefers am Abstandselement (31 ),
c) Aufnahme einer oder mehrerer Zahn- und/oder Kieferpositionen während des Anschlags des zweiten Zahnbogens am Abstandselement (31 ),
d) Entfernung des Positionierungsbogens (30) von dem Haltebogen (10),
e) Messung von Bewegungen und/oder Positionen des ersten und/oder zweiten Kiefers, insbesondere relativ zueinander.
14. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung (100) nach Anspruch 13, wobei im Schritt b) mindestens ein Zahn des zweiten Zahnbogens in das Verriegelungselement (32) eingreift.
15. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 14, wobei im Schritt a) der Haltebogen (10) gegenüber dem ersten Zahnbogen vorgespannt wird.
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