Способ и устройство для подгонки конструкции мостовидного зубного протеза - RU2192807C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и к устройству для подгонки конструкции мостовидного зубного протеза для обеспечения соответствия опорным элементам в челюсти пациента, при этом указанная конструкция мостовидного зубного протеза содержит некоторое количество соединителей, каждый из которых подогнан для соединения с одним из опорных элементов, когда конструкция мостовидного зубного протеза закреплена в челюсти пациента, и средство для опоры зубов, проходящее между соединителями.

Уровень техники
Случается, что вследствие заболевания или травмы человек теряет несколько зубов в одной или обеих челюстях. Эти зубы должны быть заменены искусственными зубами в виде зубного протеза. Зубной протез может быть съемным или закрепленным на зажимных приспособлениях, которые вводят при хирургической операции в челюстную кость.

В более ранней Международной заявке 90/05499 раскрыт способ изготовления приспособления для опоры искусственных зубов, которое ниже именуется как конструкция мостовидного зубного протеза. Конструкцию мостовидного зубного протеза подгоняют для обеспечения крепления к опорным элементам, которые полностью или частично вставлены в челюстную кость. Опорными элементами могут быть зажимные приспособления или зажимные приспособления с закрепленными на них удлинительными элементами. Конструкцию мостовидного зубного протеза отливают в виде единого целого в соответствии с моделью, которую подготавливают индивидуально для каждого пациента. Она имеет трубчатый соединитель для каждого из опорных элементов, к которым прикрепляется конструкция мостовидного зубного протеза, и средство для опоры зубов, которое проходит между соединителями и которое в законченном зубном протезе поддерживает искусственные зубы. При отливке конструкции мостовидного зубного протеза случаются изменения размеров, которые делают конструкцию мостовидного зубного протеза неточно соответствующей опорным элементам.

В соответствии с вышеупомянутой Международной заявкой 90/05499 эту проблему можно решить следующим образом. Удлинительные элементы ввинчивают в опорные элементы в модели челюсти пациента. После этого определяют одну или несколько плоскостей через удлинительные элементы. Плоскости определяют так, чтобы конструкция мостовидного зубного протеза расположилась в нужном уровне по отношению к челюстной кости. После этого удлинительные элементы укорачивают так, чтобы их торцевые поверхности расположились в заранее определенных плоскостях. Наконец, торцевые поверхности соединителей конструкции мостовидного зубного протеза механически обрабатывают так, чтобы соединители находились в заранее определенных плоскостях, когда структура мостовидного зубного протеза прикреплена к опорным элементам.

Указанное имеет большое значение для удлинительных элементов, и обработку торцевых поверхностей соединителей необходимо осуществлять с такой высокой точностью, чтобы торцевая поверхность удлинительного элемента и соответствующая торцевая поверхность соединителя действительно находились в одной плоскости. Лучшее совпадение с общей плоскостью обеспечивает возникновение меньших напряжений, когда конструкцию мостовидного зубного протеза прикрепляют к опорным элементам.

В Международной заявке 90/05499 описано, что плоскости могут быть получены с помощью модели с удлинительными элементами, закрепленными в искусственном челюстном суставе и путем обозначения одной или нескольких необходимых плоскостей. Затем модель с удлинительными элементами переносят на электроэрозионный станок, на котором удлинительные элементы обрезают в обозначенных плоскостях. После этого на электроэрозионном станке соответствующим образом обрезают соединители. Этот способ наиболее эффективен, когда все удлинительные элементы и все соединители обрезаются в одной и той же плоскости. Если желательно обрезать удлинительные элементы на разных высотах, то необходимо вручную выполнять точные измерения и обозначать плоскости, а также правильно налаживать электроэрозионный станок.

Сущность изобретения
Поэтому одна задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного способа и усовершенствованного устройства для подгонки конструкции мостовидного зубного протеза для обеспечения оптимального соответствия опорным элементам в челюсти пациента.

Дальнейшая задача изобретения заключается в создании такого способа и такого устройства, которые обеспечивают рациональную подгонку конструкции мостовидного зубного протеза с большой точностью.

Еще одна задача изобретения заключается в создании такого способа и такого устройства, которые позволяют уменьшить объем ручных операций во время подгонки и тем самым снизить опасность возникновения ошибок.

Вышеуказанные задачи достигаются способами и устройствами, имеющими признаки, которые указаны в формуле изобретения.

С помощью способа согласно изобретению конструкцию мостовидного зубного протеза можно подогнать с целью обеспечения соответствия с высокой точностью опорным элементам в челюсти пациента. Определив параллельные плоскости отсчета для модели и конструкции мостовидного зубного протеза, их можно взаимно установить во время подгонки в точно определенные места. Кроме того, посредством инструментальной обработки перпендикулярно к плоскостям отсчета можно достичь очень высокой точности при укорочении соединителей и удлинительных элементов. Направление инструмента в заранее определенные положения при выполнении операций укорочения также вносит свой вклад в высокую точность, поскольку какое-либо ручное определение положений плоскостей можно исключить.

Следовательно, в способе согласно изобретению конструкция мостовидного зубного протеза подогнана с целью обеспечения соответствия опорным элементам в челюсти пациента. Эти опорные элементы могут состоять, например, из зажимных приспособлений, которые введены в челюсть пациента, или зажимных приспособлений с навинченными промежуточными элементами.

Конструкция мостовидного зубного протеза имеет средство для опоры зубов и некоторое количество соединителей. Каждый из них соединяется с опорным элементом в челюсти пациента, когда конструкция мостовидного зубного протеза окончательно подогнана. Однако во время подгонки соединители укорачивают и после этого снабжают удлинительными элементами. Поэтому торцевые поверхности соединительных поверхностей конструкции мостовидного зубного протеза, которая не подогнана, не будут непосредственно соединяться с опорными элементами.

В способе изобретения определяют первую плоскость отсчета для конструкции мостовидного зубного протеза и определяют вторую плоскость отсчета для модели челюсти пациента с расположенными на ней опорными элементами таким образом, что плоскости отсчета параллельны, когда конструкция мостовидного зубного протеза установлена на опорных элементах в модели. Это можно осуществить простым образом путем прикрепления с возможностью разъединения конструкции мостовидного зубного протеза к модели, при этом сборка конструкции мостовидного зубного протеза и модели установлена между двумя параллельными пластинами, конструкция мостовидного зубного протеза прикреплена к одной пластине, а модель - к другой. В таком случае пластины образуют плоскости отсчета для конструкции мостовидного зубного протеза и модели. Эти плоскости отсчета оказываются полезными позже для установки конструкции мостовидного зубного протеза и модели в точно заданные положения относительно друг друга.

Кроме того, удлинительный элемент закреплен на каждом опорном элементе в модели. Удлинительные элементы образуют реальные надставки и поэтому имеют те же самые продольные оси, что и опорные элементы.

До начала действительной подгонки конструкцию мостовидного зубного протеза и модель закрепляют раздельно или одновременно так, чтобы их плоскости отсчета находились в заранее заданной плоскости. В результате этого во время подгонки модель и конструкция мостовидного зубного протеза находятся в точно заданных местах относительно друг друга.

В соответствии с изобретением управляют инструментом для укорочения каждого из соединителей и каждого из удлинительных элементов так, чтобы их соответствующие торцевые поверхности после укорочения были параллельны заранее заданной плоскости, при этом такое управление обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что управление является простым, вследствие чего точность может быть выше.

Соединители укорачивают так, чтобы их торцевые поверхности располагались на расстоянии b от заранее заданной плоскости, тогда как удлинительные элементы укорачивают таким образом, чтобы их торцевые поверхности располагались на расстоянии с от заранее заданной плоскости, которое равно а-b, при этом а - желаемая суммарная высота модели и конструкции мостовидного зубного протеза в направлении, перпендикулярном плоскостям отсчета. Расстояния с и b могут быть различными для разных удлинительных элементов и разных соединителей. Однако для связанной пары удлинительного элемента и соединителя значение с+b будет всегда равно а.

В обеспечивающем преимущество варианте осуществления положение для торцевых поверхностей каждого из соединителей в направлении, перпендикулярном к заданной плоскости, определяют до укорочения, а отрезок х удаляют на каждом из соединителей. После выполнения укорочения инструмент будет располагаться на расстоянии b от заранее заданной плоскости. В этом случае легко определяют конечное положение для укорочения удлинительных элементов на расстоянии с от заранее заданной плоскости.

Наконец, конструкцию мостовидного зубного протеза прочно прикрепляют к удлинительным элементам, например посредством сварки, и конструкцию мостовидного зубного протеза с удлинительными элементами удаляют от модели.

Краткое описание чертежей
Теперь настоящее изобретение будет описано более подробно с помощью варианта осуществления, при этом будут сделаны ссылки на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 - схематический вид устройства в соответствии с изобретением;
фиг. 2 - схематический вид сборочного устройства, в котором объединены конструкция мостовидного зубного протеза и модель; и
фиг. 3а-b - схематические виды, иллюстрирующие осуществление подгонки конструкции мостовидного зубного протеза и удлинительных элементов на модели челюсти.

Описание предпочтительного варианта осуществления
В варианте осуществления изобретения, как в показанном на фиг.1, устройство содержит в основном инструмент 1, позиционирующее устройство 2 и управляющее устройство 3 для инструмента 1 и позиционирующего устройства 2.

Инструмент 1 и позиционирующее устройство 2 расположены на общей плите 4. Инструмент 1 содержит фрезу 5, которая приводится в действие высокооборотным приводным двигателем 6, помещенным в крепежный блок 7. Крепежный блок 7 выполнен с обеспечением возможности перемещения по рельсовому направляющему средству 8 с помощью винта 9, который приводится в действие посредством первого шагового двигателя 10. Перемещение крепежного блока 7 и, следовательно, фрезы 5 осуществляется вдоль первой оси r.

Измерительный наконечник 11 закреплен на одной стороне крепежного блока 7. Измерительный наконечник 11 находится в заранее определенном, известном положении относительно фрезы 5.

Позиционирующее устройство 2 содержит магнитный держатель 12, который имеет плоскость удержания, расположенную перпендикулярно оси r. Магнитный держатель 12 установлен на выходном валу второго шагового двигателя 13. Магнитный держатель 12 может поворачиваться вокруг оси р, которая перпендикулярна к плоскости удержания и параллельна оси r. Второй шаговый двигатель 13 установлен во втором крепежном блоке 14, который аналогично первому крепежному блоку 7 может перемещаться по рельсовому направляющему средству 15 с помощью винта 16, который приводится в действие посредством третьего шагового двигателя 17. Перемещение крепежного блока 14 позиционирующего устройства осуществляется вдоль оси у, которая перпендикулярна осям r и р и, следовательно, параллельна плоскости удержания.

Управляющее устройство 3 содержит программируемый контролер 18, который связан с четырьмя двигателями и который имеет устройство 19 ввода в виде малой клавишной панели, посредством которой можно вводить данные в программируемый контроллер и с помощью которой можно управлять двигателями 6, 10 инструмента и двигателями 13, 17 позиционирующего устройства.

Ниже следует описание примера, иллюстрирующего, каким образом подгоняют конструкцию мостовидного зубного протеза посредством устройства, представленного на фиг.1.

Когда пациента необходимо обеспечить искусственными зубами, с помощью хирургической операции в челюстную кость вводят зажимные приспособления. После этого изготавливают модель челюсти с введенными зажимными приспособлениями и отливают из титана конструкцию мостовидного зубного протеза. Изготовление модели челюсти и конструкции мостовидного зубного протеза не является составной частью настоящего изобретения и поэтому не будет описываться более подробно. Можно обратиться к вышеупомянутой Международной заявке 90/05499, в которой описано, каким образом можно осуществить такое изготовление.

Подгонку начинают с объединения конструкции мостовидного зубного протеза и модели в сборочном устройстве. Законченная сборка и сборочное устройство показаны на фиг.2, на которую теперь будут делаться ссылки. При сборке в первую очередь модель 20 челюсти закрепляют на металлической пластинке 21. После этого соединители 23 конструкции 22 мостовидного зубного протеза прикрепляют с помощью клейкого воска к опорным элементам 24 модели челюсти. Объединенные модель 20 челюсти и конструкцию 22 мостовидного зубного протеза помещают в сборочное устройство, содержащее две параллельные пластины 25, 26, которые можно перемещать по направлению друг к другу или отводить друг от друга. Металлическую пластинку 21 модели челюсти с помощью гипса закрепляют на внутренней стороне верхней пластины 25 в сборочном устройстве. В этом положении конструкция 22 мостовидного зубного протеза заделана в гипс и помещена на металлическую пластинку 27, при этом нижняя пластина 26 в сборочном устройстве смещена по отношению к металлической пластинке 27 таким образом, что металлическая пластинка 27 лежит как раз на нижней пластине 26 в сборочном устройстве. Посредством выполнения этой процедуры две металлические пластинки 21, 27, на которых закреплены модель 20 челюсти и конструкция 22 мостовидного зубного протеза, будут параллельными. Кроме того, они образуют плоскости отсчета для модели 20 челюсти и конструкции 22 мостовидного зубного протеза. Эти плоскости отсчета используют во время подгонки для размещения в точно заданных местах модели челюсти и конструкции мостовидного зубного протеза. На следующей стадии измеряют расстояние а между двумя металлическими пластинками. Это расстояние, которое отображает желаемую высоту сборки конструкции мостовидного зубного протеза и модели челюсти в направлении, перпендикулярном пластинам 25, 26, вводят в программируемый контроллер с помощью устройства ввода. В качестве варианта оно может иметь фиксированные значения, которые хранятся в программируемом контроллере. В любом случае во время выполнения подгонки в программируемом контроллере должен иметься доступ к этому значению.

После этапа сборки для конструкции мостовидного зубного протеза осуществляют программирование положений. С этой целью конструкцию 22 мостовидного зубного протеза отделяют от модели 20 челюсти и помещают на магнитный держатель 12 таким образом, чтобы ее металлическая пластинка 27 располагалась в плоскости магнитного держателя. На измерительный наконечник 11 помещают втулку. Затем с помощью малой клавишной панели 19 программируемого контроллера управляют магнитным держателем 12 посредством второго и третьего шаговых двигателей 13, 17 таким образом, чтобы расположить первый соединитель 23 напротив втулки измерительного наконечника 11. Эту операцию выполняют путем поворота магнитного держателя и перемещения его в направлении оси у. Посредством перемещения первого крепежного блока 7 по направлению к магнитному держателю 12 таким образом, чтобы втулка уперлась в соединитель или прошла мимо него, можно проверить, установлено ли точное положение соединителя. Когда точное положение достигнуто, оператор с помощью малой клавишной панели 19 подает сигнал в программируемый контроллер 18, в котором регистрируются положения первого, второго и третьего шаговых двигателей 10, 13, 17. Эту процедуру повторяют для каждого соединителя 23. Когда это программирование положений завершается, магнитный держатель 12 с прикрепленной к нему конструкцией мостовидного зубного протеза перемещают на заранее заданное расстояние в направлении оси у, причем предварительно заданное расстояние соответствует промежутку в направлении у между измерительным наконечником 11 и фрезой 5. Фрезу продвигают в положение, соответствующее положению первого шагового двигателя 10, зарегистрированному при программировании положений. В этом положении, которое является начальным положением подгонки, фреза прилегает к торцевой поверхности первого соединителя 23. Программируемый контроллер 18 управляет резцом 5 с целью обеспечения удаления материала с соединителя на отрезке х перпендикулярно плоскости магнитного держателя 12. Величину х вводят в программируемый контроллер с помощью малой клавишной панели 19 при программировании положений. Величина х может быть одной и той же для всех соединителей 23 или может быть определена индивидуально для каждого из них. В качестве варианта х можно заранее задать для каждого типа зажимного приспособления. Величина х представляет собой отрезок, который должен остаться на удлинительных элементах. На фиг. 3а схематично показано, каким образом осуществляют удаление материала соединителя на конструкции мостовидного зубного протеза.

Когда удаление материала на первом соединителе 23 заканчивается, торцевая поверхность соединителя будет параллельна плоскости магнитного держателя 12 и будет находиться на расстоянии b от плоскости магнитного держателя, которое задано начальным положением, определенным при программировании положений, и величиной х.

Когда подгонка первого соединителя заканчивается, программируемый контроллер осуществляет управление вторым и третьим шаговыми двигателями 13, 17 таким образом, что второй соединитель располагается напротив резца 5. В данном случае используются значения для второго соединителя, которые зарегистрированы при программировании положений. Когда достигается правильное положение, материал со второго соединителя удаляется тем же самым путем, который описан для первого соединителя. Затем подгонку повторяют для остальных соединителей.

Когда подгонка конструкции 22 мостовидного зубного протеза завершается, ее снимают с магнитного держателя 12 и заменяют моделью 20 челюсти, металлическая пластинка 21 которой теперь оказывается расположенной в плоскости магнитного держателя 12. До прикрепления модели челюсти к магнитному держателю в опорные элементы 24 ввинчивают трубчатые удлинительные элементы.

Подгонку модели 20 челюсти также начинают с этапа программирования положений, которое осуществляют таким же образом, как это описано выше для конструкции мостовидного зубного протеза. После программирования положений магнитный держатель 12 перемещают на заранее заданное расстояние в направлении у.

При подгонке первого удлинительного элемента фрезу 5 продвигают к торцевой поверхности удлинительного элемента с помощью первого шагового двигателя 10, при этом направляя ее к месту нахождения первого удлинительного элемента, которое определено при программировании положений. После этого программируемый контроллер 18 управляет фрезой с целью удаления материала до достижения конечного местоположения с, которое задается значением а-b, при этом а - вышеупомянутая величина суммарной высоты модели челюсти и конструкции мостовидного зубного протеза и b - расстояние от плоскости магнитного держателя 12 до конечного положения резца 5 во время подгонки первого соединителя, и, как упоминалось, b определяется начальным местоположением удаления материала с первого соединителя и значением х. Когда удаление материала с первого удлинительного элемента завершается, торцевая поверхность удлинительного элемента будет параллельна плоскости магнитного держателя и будет находиться на расстоянии с от плоскости. На фиг.3 схематично показано удаление материала, при этом удлинительный элемент обозначен позицией 30.

Когда подгонка первого удлинительного элемента 30 завершается, программируемый контролер управляет вторым и третьим шаговыми двигателями 13, 17 так, чтобы второй удлинительный элемент расположился напротив фрезы 5. Когда правильное положение устанавливается, материал удаляется с второго удлинительного элемента тем же самым путем, который описан для первого удлинительного элемента. Затем подгонку повторяют для остальных удлинительных элементов.

Когда подгонка модели и конструкции мостовидного зубного протеза завершается, соединители конструкции мостовидного зубного протеза приваривают к удлинительным элементам модели. Затем освобождают винты, посредством которых удлинительные элементы прикреплены к опорным элементам модели, вследствие чего законченную конструкцию мостовидного зубного протеза можно удалить от модели и закрепить на опорных элементах в челюсти пациента.

Альтернативные варианты осуществления
Выше было описано, что удаление материала производят сначала с конструкции мостовидного зубного протеза, а затем - с модели. Однако удаление можно производить в обратном порядке. Кроме того, модель и конструкцию мостовидного зубного протеза можно установить на магнитном держателе одновременно, а программирование положений можно осуществлять для обеих этих частей до удаления материала.

Кроме того, с достижением положительного результата программирование положений можно производить автоматически с помощью датчика, который можно расположить на измерительном наконечнике или на фрезе.

Выше была описана конструкция мостовидного зубного протеза, полученная литьем. Однако изобретение можно применить к конструкциям мостовидных зубных протезов, которые изготовлены каким-либо иным образом, но которые нуждаются в подгонке с целью обеспечения соответствия опорным элементам.

Как указано выше, удаление материала с конструкции мостовидного зубного протеза и с модели осуществляют фрезерованием, но также можно использовать многие другие технологии, например сверление.

Реферат

Изобретение относится к области стоматологии и предназначено для подгонки конструкции мостовидного протеза с целью обеспечения соответствия опорным элементам в челюсти пациента. Технический результат - обеспечение оптимального соответствия опорным элементам в челюсти пациента, рациональная подгонка протеза с большой точностью, уменьшение объема ручных операций. При осуществлении способа подгонки конструкции мостовидного зубного протеза с некоторым количеством соединителей так, чтобы конструкция мостовидного зубного протеза соответствовала опорным элементам в челюсти пациента, определяют плоскость отсчета для конструкции мостовидного зубного протеза и плоскость отсчета для модели челюсти пациента. Кроме того, в модели на каждом из опорных элементов закрепляют удлинительные элементы. До начала действительной подгонки конструкцию мостовидного зубного протеза и модель закрепляют так, что их плоскости отсчета проходят в заранее заданной плоскости. Управляют инструментом для укорочения каждого из удлинительных элементов и каждого из соединителей так, чтобы их торцевые поверхности после укорочения были параллельны предварительно заданной плоскости. Соединители укорачивают настолько, чтобы их торцевые поверхности располагались на расстоянии b от заранее заданной плоскости, равном расстоянию от плоскости магнитного держателя до конечного положения резца. Удлинительные элементы укорачивают настолько, чтобы их торцевые поверхности располагались на расстоянии с от заранее заданной плоскости, которое равно а-b, при этом а - суммарная высота модели и конструкции мостовидного зубного протеза в направлении, перпендикулярном плоскостям отсчета. Кроме того, раскрыто устройство для осуществления способа. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула