DE102010021934A1

DE102010021934A1 - Dental tool

Info

Publication number: DE102010021934A1
Application number: DE102010021934A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Brunner; Prof. Dr. Kordaß Bernd
Original assignee: Zebris Medical GmbH
Current assignee: Zebris Medical GmbH
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2011-12-01
Also published as: WO2011147988A2; EP2575671A2; WO2011147988A3

Abstract

Dental-Werkzeug zur Gewinnung von Korrelations-Daten, die eine röntgenographische Abbildung in Beziehung setzen zu einer optischen Abbildung eines Unterkiefers und/oder Oberkiefers eines Wirbeltieres, aufweisend eine Bissplatte mit optischen Markierungen, die in der optischen Abbildung als solche erkennbar sind, und eine mit dieser in vorbestimmter räumlicher Zuordnung definiert verbundene Röntgenmarker-Konfiguration mit mindestens drei in der röntgenographischen Abbildung als solche erkennbaren Röntgenmarkerelementen.Dental tool for obtaining correlation data that relate a radiographic image to an optical image of a lower jaw and / or upper jaw of a vertebrate, having a bite plate with optical markings that can be recognized as such in the optical image, and one with this X-ray marker configuration connected in a defined spatial relationship with at least three X-ray marker elements recognizable as such in the radiographic image.

Description

Die Erfindung betrifft ein zahnmedizinisches bzw. dentaltechnisches Werkzeug in Art einer Bissplatte, mit dem ein Abdruck der Oberflächenstruktur eines Unterkiefers und/oder Oberkiefers eines Wirbeltieres gewonnen werden kann.The invention relates to a dental or dental technical tool in the manner of a bite plate, with which an impression of the surface structure of a lower jaw and / or upper jaw of a vertebrate can be obtained.

In der zahnärztlichen Praxis sind Werkzeuge zur Gewinnung von Abdrücken der Zahnoberflächen eines Patienten, die gelegentlich als Bissplatten bezeichnet werden, seit langem bekannt und in Gebrauch. Nach den damit gewonnenen Abdrücken werden seit langem Zahnreparatur- und -ersatzelemente (Kronen, künstliche Gebissteile etc.) hergestellt.In the dental practice, tools for obtaining impressions of a patient's tooth surfaces, sometimes referred to as bite plates, have long been known and in use. After the impressions obtained for a long time tooth repair and replacement elements (crowns, artificial dentition etc.) are produced.

Es sind auch Werkzeuge bekannt, mit denen die Relativpositionen und/oder Bewegungen von Unter- und Oberkiefer eines Menschen und speziell die sogenannte Artikulationsbewegung erfasst werden können; vgl. dazu etwa die DE 35 00 605 A1 und die EP 0 330 101 A2 . In der DE 102 18 435 B4 der Anmelderin wird ein Werkzeug der oben erwähnten Art sowie dessen Einsatz beschrieben, das als Kombination einer herkömmlichen Bissplatte mit einem Positionsbestimmungsgerät verstanden werden und zur 3-dimensionalen Bewegungsanalyse von Zahnoberflächen von Oberkiefer und Unterkiefer relativ zueinander mittels eines Positionsbestimmungssystems (auch bezeichnet als Navigationssystem) eingesetzt werden kann. Bei diesem vorbekannten Werkzeug handelt es sich um eine Bissplatte mit einem vorspringenden Kopplungselement zur Anbringung einer Sensoranordnung, die in einem nach dem Prinzip der Laufzeitmessung von Ultraschallimpulsen arbeitenden Navigationssystem eingesetzt wird.There are also known tools with which the relative positions and / or movements of the upper and lower jaw of a human and especially the so-called articulation movement can be detected; see. to about the DE 35 00 605 A1 and the EP 0 330 101 A2 , In the DE 102 18 435 B4 The applicant is described a tool of the type mentioned above and its use, which are understood as a combination of a conventional bite plate with a positioning device and for 3-dimensional motion analysis of tooth surfaces of maxilla and mandible relative to each other by means of a positioning system (also referred to as a navigation system) are used can. In this prior art tool is a bite plate with a projecting coupling element for attachment of a sensor array, which is used in a running on the principle of transit time measurement of ultrasonic pulses navigation system.

Seit einiger Zeit gewinnt in der Zahnmedizin das Verfahren des DVT-Volumenröntgens an Bedeutung, in dessen Ergebnis Kiefer- bzw. Zahnoberflächendaten als 3-dimensionale Volumenmodelle erstellt werden können; vgl. http://6291.40.207/images/orangedental/news/3DRoentgenwegweiser.pdf .For some time, the method of DVT volume X-ray has become increasingly important in dentistry, as a result of which jaw and tooth surface data can be created as 3-dimensional volume models; see. http: //6291.40.207/images/orangedental/news/3DRoentgenwegweiser.pdf ,

Die Erfindung liegt im Hinblick auf diesen Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug bereit zu stellen, mit dem sich die Bewegungsabläufe (Artikulation) von Unter- und Oberkiefer eines Wirbeltieres, speziell Menschen, unter Nutzung moderner Abbildungs- und Positionsbestimmungstechniken in präziser Weise bestimmen lassen.The invention is based on the object of this invention to provide a tool with which the movements (articulation) of lower and upper jaw of a vertebrate, especially humans, determine in a precise manner using modern imaging and positioning techniques to let.

Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird mit der Erfindung ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 14 bereit gestellt. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a tool having the features of claim 1. Furthermore, the invention provides a system having the features of claim 14. Advantageous developments of the inventive concept are the subject of the dependent claims.

Ein grundlegender Gedanke der Erfindung besteht darin, ein Dental-Werkzeug zur Gewinnung von Korrelations-Daten, die eine röntgenographische Abbildung in Beziehung setzen zu einer optischen Abbildung eines Unterkiefers und/oder Oberkiefers eines Wirbeltieres, zu schaffen. Ein weiterer wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, hierfür eine Bissplatte mit optischen Markierungen, die in der optischen Abbildung als solche erkennbar sind, zu nutzen. Schließlich gehört zur Erfindung der Gedanke, eine mit dieser Bissplatte in vorbestimmter räumlicher Zuordnung definiert verbundene Röntgenmarker-Konfiguration mit mindestens drei in der röntgenographischen Abbildung als solche erkennbaren Röntgenmarkerelementen vorzusehen.A basic idea of the invention is to provide a dental tool for obtaining correlation data relating a radiographic image to an optical image of a lower jaw and / or upper jaw of a vertebrate. Another essential idea of the invention is to use a bite plate with optical markings, which are recognizable as such in the optical image. Finally, the invention includes the idea of providing an X-ray marker configuration with at least three X-ray marker elements which can be identified as such in the X-ray image as defined by this bite plate in a predetermined spatial association.

Wie unter dem Begriff „röntgenographische Abbildung” im Kontext dieser Patentanmeldung auch andere bildgebende Schichttechniken oder „schichtgenerierende” Techniken zur Abbildung von inneren anatomischen Strukturen des Tausystems verstanden werden sollen, die nicht rein optische Oberflächenabbildungs-Verfahren sind, so soll unter dem Begriff „Röntgenmarkerelement” auch jeder Marker für derartige bildgebende Verfahren verstanden werden.As the term "X-ray imaging" in the context of this patent application also means other imaging layer techniques or "layer-generating" techniques for imaging internal anatomical structures of the drainage system, which are not purely optical surface imaging methods, the term "X-ray marker element" is intended to mean also any marker for such imaging methods are understood.

In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bissplatte als zweiseitige Bissplatte zur gleichzeitigen Gewinnung eines Unterkiefer- und Oberkiefer-Abdrucks ausgebildet ist. Speziell kann die Bissplatte mit einem durchbeissbaren Registriermaterial ausgeführt sein. In einer Ausgestaltung dieser Ausführung ist des Weiteren vorgesehen, dass die Bissplatte der Grundform eines Unter- bzw. Oberkiefers angepasst, U-förmig ausgebildet ist.In one embodiment of the invention it is provided that the bite plate is designed as a two-sided bite plate for the simultaneous acquisition of a lower jaw and upper jaw impression. Specifically, the bite plate may be made with a biteable registration material. In one embodiment of this embodiment is further provided that the bite plate of the basic shape of a lower or upper jaw adjusted, U-shaped.

In einer weiteren Ausführung sind die Röntgenmarkerelemente fest in die Bissplatte eingebettet. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Bissplatte Ausnehmungen zum Einsetzen separater Röntgenmarkerelemente aufweist. In Ausgestaltungen beider Ausführungen ist mindestens ein Teil der eingebetteten Röntgenmarkerelemente oder Ausnehmungen in einem angeformten Fortsatz oder mehreren Fortsätzen der Bissplatte angeordnet.In a further embodiment, the x-ray marker elements are firmly embedded in the bite plate. Alternatively, it may be provided that the bite plate has recesses for inserting separate X-ray marker elements. In embodiments of both embodiments, at least a part of the embedded X-ray marker elements or recesses is arranged in an integrally formed extension or several extensions of the bite plate.

Speziell können die Röntgenmarkerelemente die Grundform von Metallkugeln oder -linsen, insbesondere aus Ti oder einer Ti-Legierung, haben. Es sind aber auch andere geometrische Grundformen und der Einsatz anderer, an sich für den Einsatz in bildgebenden Verfahren der in Rede stehenden Art an sich bekannter Materialien möglich. Vorteilhafterweise kann mindestens ein Teil der Röntgenmarkerelemente zugleich als optische Markierung ausgebildet sein.Specifically, the x-ray marker elements may have the basic shape of metal balls or lenses, in particular of Ti or a Ti alloy. But there are also other basic geometrical shapes and the use of other, per se known for use in imaging methods of the type in question per se known materials. Advantageously, at least a part of the x-ray marker elements can also be designed as an optical marking.

In bevorzugter Ausführung umfasst das vorgeschlagene Werkzeug eine mit der Bissplatte in vorbestimmter räumlicher Zuordnung definiert verbundene Navigationsmarker-Konfiguration mit mindestens drei (z. B. vier) als Markierungspunkte eines optischen bzw. infrarot- oder Ultraschall-Navigationssystem wirkenden Navigationsmarkerelementen. Zweckmäßigerweise ist hierbei die Navigationsmarker-Konfiguration auf einem separaten Grundkörper angeordnet, welcher mit der Bissplatte lösbar verbindbar ist. In einer Ausgestaltung dieser Ausführung ist die Navigationsmarker-Konfiguration auf einem bogenförmigen Grundkörper angeordnet.In a preferred embodiment, the proposed tool comprises one with the bite plate in predetermined spatial mapping defines associated navigation marker configuration with at least three (e.g., four) navigation markers acting as landmarks of an optical or infrared or ultrasonic navigation system. Appropriately, in this case, the navigation marker configuration is arranged on a separate base body, which is detachably connectable to the bite plate. In one embodiment of this embodiment, the navigation marker configuration is arranged on a curved base body.

Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bissplatte und der separate Grundkörper der Navigationsmarker-Konfiguration jeweils einen zentralen Fortsatz haben, die jeweils ein angepasstes Kopplungselement zur lösbaren Verbindung zwischen Bissplatte und separatem Grundkörper aufweisen.A further embodiment is characterized in that the bite plate and the separate body of the navigation marker configuration each have a central extension, each having an adapted coupling element for releasable connection between the bite plate and a separate base body.

Mit dem vorgeschlagenen Werkzeug ergibt sich ein neuartiges System zur kombinierten bildgebenden optischen und röntgenographischen Abbildung eines Unterkiefers und/Oberkiefers eines Wirbeltieres, mit einem Dental-Werkzeug der o. g. Art, einer röntgenographischen Abbildungseinrichtung zur Abbildung des Unterkiefers und/Oberkiefers mit eingesetztem Dental-Werkzeug, einer optischen Abbildungseinrichtung zur Abbildung eines durch den Unterkiefer und/oder Oberkiefer erzeugten Eindrucks in einem in dem Dental-Werkzeug enthaltenen Registriermaterial und einer Korrelationsstufe zur Korrelierung der röntgenographischen Abbildung mit der optischen Abbildung unter Nutzung von Bilddaten der im Dental-Werkzeug vorgesehenen Röntgenmarkerelemente.The proposed tool results in a novel system for the combined imaging optical and radiographic imaging of a mandible and / or upper jaw of a vertebrate, with a dental tool of the above-mentioned. Art, a radiographic imaging device for imaging of the lower jaw and / maxilla with inserted dental tool, an optical imaging device for imaging an impression generated by the lower jaw and / or maxilla in a recording material contained in the dental tool and a correlation step for correlating the radiographic imaging with the optical image using image data provided in the dental tool X-ray marker elements.

Eine Ausführung dieses Systems umfasst das o. g. spezielle Dental-Werkzeug mit Navigationsmarkern und eine Positionsbestimmungsanordnung zur räumlichen Positionsbestimmung der am Dental-Werkzeug vorgesehenen Navigationsmarkerelemente, insbesondere während Bewegungen des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer, wobei die Positionsbestimmungsanordnung eine mit den Navigationsmarkerelementen am Dental-Werkzeug in Sender-Empfänger-Beziehung stehende, gegenüber dem Dental-Werkzeug als ortsfest definierte Navigationssende- bzw. Navigationsempfangselement-Anordnung oder Kameraanordnung aufweist.One embodiment of this system includes the o. G. special dental tool with navigation markers and a position determining arrangement for spatial positioning of provided on the dental tool navigation marker elements, in particular during movements of the lower jaw relative to the upper jaw, wherein the positioning arrangement standing with the navigation marker elements on the dental tool in transmitter-receiver relationship, compared to Dental tool as fixedly defined navigation or navigation receiver element arrangement or camera arrangement.

Die Navigationsmarkeranordnung kann aus drei bis vier Messpunkten eines optischen oder akustischen Messsystems bestehen. Dies ist aber keine notwendige Bedingung. Es könnte sich genauso um ein System handeln, bei dem Spulen, Magnete, Laserstrahlen oder optische Muster zum Einsatz kommen. Wichtig ist, dass gegenüber einem in Relation zum Oberkiefer (OK) befestigten Sensorteil alle Freiheitsgrade der Bewegung gemessen werden können. Hierbei kann das komplette Bewegungsmesssystem nur aus Unterkiefer(UK)- und Oberkiefer(OK)-Sensoren bestehen. Bei entsprechenden optischen Systemen können aber Messpunkte bezüglich des Unterkiefers und des Oberkiefers notwendig sein und es bedarf zusätzlich stationär im Raum angeordneter Kameras.The navigation marker arrangement can consist of three to four measuring points of an optical or acoustic measuring system. This is not a necessary condition. It could also be a system using coils, magnets, laser beams or optical patterns. It is important that in relation to a relative to the upper jaw (OK) attached sensor part all degrees of freedom of movement can be measured. The complete motion measurement system can only consist of lower jaw (UK) and upper jaw (OK) sensors. In the case of corresponding optical systems, however, measuring points with regard to the lower jaw and the upper jaw may be necessary, and additional stationary cameras are required in the room.

Die mit dem erfindungsgemäßen Dental-Werkzeug ermöglichte Prozedur zur Gewinnung von Kiefer-„Volumendaten” läuft in bevorzugte Ausführung in Bewegung wie folgt ab:
Das Dental-Werkzeug mit Registriermaterial wird vom Patienten in den Mund genommen, wobei das Registriermaterial aushärtet. Die Röntgenaufnahme wird mit eingesetztem Dental-Werkzeug durchgeführt, wobei bei der späteren Auswertung die Röntgenmarker sichtbar sind.The procedure for obtaining jaw "volume data" made possible with the dental tool according to the invention proceeds as follows in a preferred embodiment in motion:
The dental tool with registration material is placed in the patient's mouth, curing the registration material. The X-ray is performed with inserted dental tool, wherein in the subsequent evaluation, the X-ray markers are visible.

Zur Aufzeichnung der Bewegungsmuster wird dem Patienten ein Attachment an den Zähnen des Unterkiefers befestigt bzw. an diese geklebt. An diesem Attachment kann der Unterkiefer-Bewegungssensor befestigt an diese und die Bewegung aufgezeichnet werden. Das schon beim Röntgen verwendete Dental-Werkzeug wird nun zusätzlich zwischen den Zähnen platziert. Zunächst wird nun eine Positionsmessung mit dem Positionssensor am Werkzeug durchgeführt. Danach wird bei noch eingesetztem Werkzeug der Unterkiefer Bewegungssensor am UK-Kieferattachment befestigt, und es wird eine zweite Positionsmessung durchgeführt. Dadurch kann eine Koordinatentransformation von der Position des Werkzeugs auf die Position des UK-Kieferattachments durchgeführt werden. Danach wird das Werkzeug aus dem Mund des Patienten entfernt, und die Bewegung des Unterkiefers kann durchgeführt und die Bewegung vom Navigationssystem aufgezeichnet werden.To record the movement patterns, an attachment to the teeth of the lower jaw is attached to the patient or glued to this. At this attachment, the lower jaw motion sensor attached to this and the motion can be recorded. The dental tool already used in X-rays is now placed between the teeth. First, a position measurement is now performed with the position sensor on the tool. Thereafter, with the tool still in place, the lower jaw motion sensor is attached to the U-Jaw Attachment, and a second position measurement is performed. This allows a coordinate transformation from the position of the tool to the position of the jaw appendage. Thereafter, the tool is removed from the patient's mouth and the movement of the lower jaw can be performed and the movement recorded by the navigation system.

Die Röntgenmarker-Bildpunkte können in einer kombinierten bildverarbeitenden Ausführung nun mit der Position des UK Bewegungssensors zusammengebracht und die Volumenbilder können in Bewegung am Rechner animiert werden.The X-ray marker pixels can now be combined with the position of the UK motion sensor in a combined image processing embodiment and the volume images can be animated in motion on the computer.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:Incidentally, advantages and expediencies of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the figures. From these show:

1 eine Draufsicht eines Werkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 a top view of a tool according to a first embodiment of the invention,

2 eine Draufsicht des Werkzeugs nach 1 mit aufgesetzter Navigationsmarkeranordnung, 2 a plan view of the tool after 1 with attached navigation marker arrangement,

3 eine erläuternde zusätzliche Darstellung zur ersten Ausführungsform, 3 an explanatory additional representation of the first embodiment,

4 eine skizzenartige Darstellung (Draufsicht) eines Werkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform und 4 a sketch-like representation (top view) of a tool according to a second embodiment and

5A bis 5E skizzenartige Darstellungen (in Art von Seitenansichten eines menschlichen Kopfes) zur Erläuterung der Handhabung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges. 5A to 5E Sketch-like representations (in the manner of side views of a human head) to explain the handling of a tool according to the invention.

1 zeigt ein erstes Dental-Werkzeug 1 in Form einer modifizierten zweiseitigen Bissplatte 3 aus Kunststoff mit angeformten Fortsätzen 5 und 7. Während der Grundkörper der Bissplatte 3 in üblicher Weise mit einer Perforierung zur vorteilhaften Handhabung eines im Einsatz dort aufgenommenen (hier nicht dargestellten) Registriermaterials versehen ist, die hier keiner weiteren Erläuterung bedarf, ist in den kleineren Fortsätzen 5 jeweils eine Ausnehmung 5a vorgesehen, in der ein (hier nicht dargestelltes) Röntgenmarkerelement untergebracht und fixiert werden kann. Der weitere, größere Fortsatz 7 nimmt eine Montageplatte 9 zur Anbringung eines hier ebenfalls nicht dargestellten Zusatzteils (siehe 2) auf. 1 shows a first dental tool 1 in the form of a modified two-sided bite plate 3 made of plastic with molded extensions 5 and 7 , While the body of the bite plate 3 is provided in the usual way with a perforation for the advantageous handling of a recorded there in use (not shown here) registration material, which requires no further explanation, is in the smaller extensions 5 one recess each 5a provided, in which a (not shown here) X-ray marker element can be accommodated and fixed. The further, larger extension 7 takes a mounting plate 9 for attachment of an additional part, also not shown here (see 2 ) on.

2 zeigt das Werkzeug 1 aus 1 mit eingebrachtem Registriermaterial 11, in dem auch bereits ein Kieferabdruck zu erkennen ist, mit in die Fortsätze 5 eingesetzten Röntgenmarkern 13. Des Weiteren ist in diesem Gebrauchszustand mit dem Werkzeug 1 eine Navigationsmarkeranordnung 15 verbunden, die vier an einem bogenförmigen Kunststoff-Grundkörper 17 angebrachte Navigationsmarker 19, im speziellen Fall Ultraschallsender bzw. -sensoren (in anderen Ausführungen beispielsweise auch IR-Sender oder -Empfänger) umfasst. 2 shows the tool 1 out 1 with registered registration material 11 , in which also already a Kieferabdruck is to be recognized, with into the extensions 5 used X-ray markers 13 , Furthermore, in this state of use with the tool 1 a navigation marker arrangement 15 connected, the four on a curved plastic base body 17 attached navigation markers 19 , In the special case ultrasonic transmitter or sensors (in other embodiments, for example, IR transmitter or receiver) includes.

Wie in der Figur gezeigt ist, sind die Röntgenmarker 13 an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet, und die Navigationsmarker 19 an den Ecken eines Trapezes. Der Grundkörper 17 der Navigationsmarkeranordnung 15 hat einen zentralen Erweiterungsbereich 17a, in dem zum einen (hier nicht zu erkennende) Montagemittel zur Verbindung mit der Montageplatte 9 (siehe 1) an der Bissplatte 3 und des Weiteren elektrische Anschlusskomponenten der Navigationsmarker untergebracht sind.As shown in the figure, the x-ray markers are 13 arranged at the corners of an equilateral triangle, and navigation markers 19 at the corners of a trapezoid. The main body 17 the navigation marker arrangement 15 has a central extension area 17a in which on the one hand (not to be recognized here) mounting means for connection to the mounting plate 9 (please refer 1 ) at the bite plate 3 and further accommodating electrical connection components of the navigation markers.

Die Röntgenmarker 13 dienen dazu, eine röntgenographische Aufnahme eines Wirbeltier-Gebissbereiches mit darin eingesetzter Bissplatte in Beziehung zu setzen zu einer optischen Abbildung, die in einem späteren Arbeitsschritt anhand des Mittels des Registriermaterials gewonnenen Abdrucks unter Einsatz eines optischen Abbildungs- und digitalen Bildverarbeitungsverfahrens gewonnen wird. Die Anbringung der Navigationsmarkeranordnung 15 dient dazu, des Weiteren mittels eines an sich bekannten Positionsbestimmungssystems räumliche Positionsdaten der Zähne des Gebisses beispielsweise während Artikulationsbewegungen zu gewinnen. Verfahren dieser Art sind als solche bekannt und bedürfen daher hier keiner genaueren Beschreibung.The x-ray markers 13 are used to relate a radiographic image of a vertebrate dentition area with a bite plate inserted therein to an optical image obtained in a later step from the impression material using imprint using an optical imaging and digital image processing technique. The attachment of the navigation marker arrangement 15 serves to further gain by means of a known positioning system spatial position data of the teeth of the teeth, for example during articulation movements. Methods of this type are known as such and therefore do not require a more detailed description here.

3 zeigt noch einmal beide Seiten des Werkzeugs 1, jeweils mit einem registrierten Gebissabdruck (eines Unter- bzw. Oberkiefers), der später mit einem optischen bildgebenden Verfahren aufgenommen und zur weiteren Auswertung digitalisiert wird. 3 shows again both sides of the tool 1 , each with a registered denture impression (a lower or upper jaw), which is later recorded with an optical imaging method and digitized for further evaluation.

4 zeigt als zweite Ausführung ein Werkzeug 1', welches sich vom Werkzeug 1 gemäß 1 bis 3 durch eine deutlicher ausgesparte Bissplatte 3' mit Innenseitigen Ausnehmungen 3a unterscheidet, welche eine bessere Anpassung der Grundform an die Gebisskontur des Patienten ermöglichen. Ein Registriermaterial 11' ist hier so ausgebildet und angebracht, dass es vom Patienten „durchbissen” werden kann, so dass die Zähne bei Nutzung des Werkzeugs in ihre natürliche Grundposition gehen können. Ein weiterer Unterschied zum Werkstück 1 besteht darin, dass hier vier (statt drei) Röntgenmarkerelemente 13 vorgesehen sind, von denen zwei auf vom Grundkörper weit abstehenden Armen 6' platziert sind. Auch die konstruktive Ausführung des größeren Fortsatzes 7' und von dort untergebrachten Befestigungselementen 8' unterscheidet sich etwas von der Ausführung beim Werkzeug 1. 4 shows a second embodiment of a tool 1' which is different from the tool 1 according to 1 to 3 by a clearly omitted bite plate 3 ' with inside recesses 3a differs, which allow a better adaptation of the basic shape of the dentition contour of the patient. A registration material 11 ' It is designed and installed so that it can be "bitten through" by the patient, so that the teeth can move to their natural basic position when using the tool. Another difference to the workpiece 1 is that here four (instead of three) x-ray marker elements 13 are provided, of which two on far from the body arms 6 ' are placed. Also, the structural design of the larger extension 7 ' and from there accommodated fasteners 8th' It differs slightly from the execution of the tool 1 ,

In den 5A bis 5E sind wesentliche Phasen eines zahnärztlichen Untersuchungsverfahrens skizzenartig dargestellt, bei denen ein erfindungsgemäßes Werkzeug zweckmäßig eingesetzt werden kann und welches insbesondere zur Bestimmung des detaillierten Ablaufes von Artikulationsbewegungen eines Zahnarztpatienten und der dabei auftretenden räumlichen Beziehungen zwischen den Zahnoberflächen von Ober- und Unterkiefer dient.In the 5A to 5E are essential phases of a dental examination process sketched, in which a tool according to the invention can be used appropriately and which is used in particular for determining the detailed sequence of articulation movements of a dental patient and the resulting spatial relationships between the tooth surfaces of upper and lower jaw.

5A zeigt, wie das Werkzeug 1 (hier in zweiseitiger Ausführung mit Registriermaterial 11 auf beiden Oberflächen) mit nach vorn hervorstehendem Fortsatz 7 zur Gewinnung eines Zahnabdrucks im Mund des Patienten angeordnet ist. 5B zeigt, wie außerdem an der Vorderseite der Zähne des Unterkiefers ein paraokklusales Attechment 21 angebracht ist, welches einen Fortsatz 23 zur Aufnahme einer Teilkomponente einer Bewegungssensorik bzw. eines Systems zur dynamischen Bestimmung der Relativpositionen zwischen Ober- und Unterkiefer aufweist. 5A shows how the tool 1 (here in two-sided design with registration material 11 on both surfaces) with protruding projection 7 for obtaining a dental impression in the mouth of the patient. 5B shows how also at the front of the teeth of the lower jaw a paraocclusal Attechment 21 attached, which is an extension 23 for receiving a sub-component of a motion sensor system or a system for dynamically determining the relative positions between upper and lower jaw.

In 5C ist gezeigt, wie einerseits am Fortsatz 7 des Dental-Werkzeugs 1 eine solche Bewegungssensorik-Teilkomponente (Navigationsmarkeranordnung) 15 angebracht ist, während im Stirnbereich und auf der Nasenwurzel des Patienten ein sog. Stirnbogen 25 vorübergehend angebracht ist, der eine zweite Teilkomponente 27 der Bewegungssensorik bzw. des Positionsbestimmungssystems hält. Beispielhaft ist dieses System mit Ultraschall-Sendern und -empfängern ausgeführt. Mit dieser Konfiguration wird eine Positionsmessung durchgeführt. Danach wird das System in den in 5D gezeigten Zustand umgebaut, das heißt die Unterkiefer-Komponente 15 des Positionsbestimmungssystems wird auf das paraokklusale Attachment 21 umgesetzt. Danach wird das Dental-Werkzeug 1 aus dem Mund des Patienten entnommen, so dass dieser den Unterkiefer frei bewegen kann und während dieser Bewegungen eine dynamische Erfassung der relativ Positionen zwischen Ober- und Unterkiefer ausgeführt werden kann. Dies ist die eigentliche Messung der Bewegungsabläufe während der Artikulationsbewegung, und die kombinierte Auswertung der gewonnene Positionsdaten mit den Bilddaten der Zahnoberflächen liefert ein dreidimensionales Bewegungsmodel.In 5C is shown as on the extension 7 of the dental tool 1 such a motion sensor subcomponent (navigation marker arrangement) 15 is attached, while in the forehead and on the nose of the patient a so-called 25 temporarily attached, which is a second subcomponent 27 the motion sensor or the positioning system stops. By way of example, this system is designed with ultrasound transmitters and receivers. With this configuration, a position measurement is performed. Thereafter, the system is in the in 5D Rebuilt state shown, that is, the lower jaw component 15 of the positioning system is applied to the paraocclusal attachment 21 implemented. After that, the dental tool becomes 1 taken from the mouth of the patient so that it can move the lower jaw freely and during these movements, a dynamic detection of the relative positions between upper and lower jaw can be performed. This is the actual measurement of the movements during the articulation movement, and the combined evaluation of the position data obtained with the image data of the tooth surfaces provides a three-dimensional movement model.

Im Übrigen ist die Ausführung der Erfindung nicht auf die hier gezeigten und erläuterten Beispiele beschränkt, sondern auch in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegt.Incidentally, the embodiment of the invention is not limited to the examples shown and illustrated here, but also in a variety of modifications possible, which lies within the scope of professional action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3500605 A1 [0003]
EP 0330101 A2 [0003]
DE 10218435 B4 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

http: //6291.40.207/images/orangedental/news/3DRoentgenwegweiser.pdf [0004]

Claims

A dental tool for obtaining correlation data relating a radiographic image to an optical image of a lower jaw and / or upper jaw of a vertebrate a bite plate with optical marks, which are recognizable as such in the optical image, and an x-ray marker configuration which is defined in a predetermined spatial association and has at least three x-ray marker elements which can be recognized as such in the x-ray image as such.

Dental tool according to claim 1, wherein the bite plate is formed as a two-sided bite plate for the simultaneous acquisition of a lower jaw and upper jaw impression.

Dental tool according to claim 1 or 2, wherein the X-ray marker elements are firmly embedded in the bite plate.

Dental tool according to claim 1 or 2, wherein the bite plate has recesses for inserting separate X-ray marker elements.

Dental tool according to claim 3 or 4, wherein at least a part of the embedded X-ray marker elements or recesses in an integrally formed extension or several extensions of the bite plate is arranged.

Dental tool according to one of the preceding claims, wherein the x-ray marker elements have the basic shape of metal balls or lenses, in particular of Ti or a Ti alloy.

Dental tool according to one of the preceding claims, wherein at least a part of the x-ray marker elements is also designed as an optical marking.

Dental tool according to one of the preceding claims, comprising a defined with the bite plate in a predetermined spatial association navigation marker configuration with at least three as marker points of a dynamic positioning system, in particular optical or infrared or ultrasonic navigation system, acting navigation marker elements.

Dental tool according to claim 8, wherein the navigation marker configuration is arranged on a separate base body, which is releasably connectable to the bite plate.

Dental tool according to claim 8 or 9, wherein the navigation marker configuration is arranged on a curved base body.

Dental tool according to claim 9 or 10, wherein the bite plate and the separate body of the navigation marker configuration each have a central extension or extension, each having a matching coupling element for releasable connection between the bite plate and a separate base body.

A tool according to any one of claims 2-11, wherein the bite plate is formed with a bite-inscribable registration material.

Tool according to claim 12, wherein the bite plate, adapted to the basic shape of a lower or upper jaw, is U-shaped.

Combined optical and radiographic imaging of a mandible and / or upper jaw of a vertebrate, with a dental tool according to one of the preceding claims, an X-ray imaging device for imaging the lower jaw and / or upper jaw with inserted dental tool, an optical imaging device for imaging an impression produced by the lower jaw and / or upper jaw in a registration material contained in the dental tool, and a correlation step for correlating the X-ray image with the optical image using image data of the X-ray marker elements provided in the dental tool.

The system of claim 14, further comprising a dental tool according to any one of claims 8-13 and a position-determining arrangement for the spatial position determination of the navigation marker elements provided on the dental tool, in particular during movements of the lower jaw relative to the upper jaw, wherein the position-determining arrangement is a navigation end which is stationary with the navigation marker elements on the dental tool in transmitter-receiver relationship and fixed relative to the dental tool or navigation receiver element arrangement or camera arrangement.