EP1922013A1 - Verfahren zur herstellung eines führungsorgans zum führen eines chirurgischen instrumentes sowie nach diesem verfahren hergestelltes führungsorgan - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines führungsorgans zum führen eines chirurgischen instrumentes sowie nach diesem verfahren hergestelltes führungsorgan

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EP1922013A1
EP1922013A1 EP06761269A EP06761269A EP1922013A1 EP 1922013 A1 EP1922013 A1 EP 1922013A1 EP 06761269 A EP06761269 A EP 06761269A EP 06761269 A EP06761269 A EP 06761269A EP 1922013 A1 EP1922013 A1 EP 1922013A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide member
positioning
holder
guiding
human body
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06761269A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Kamer
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1922013A1 publication Critical patent/EP1922013A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills
    • A61C1/084—Positioning or guiding, e.g. of drills of implanting tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a guide member for guiding a surgical instrument, wherein a holder which can be repositioned on the human body is produced, three - dimensional radiological information is obtained from this holder and the area of the human body to be treated, with this information a virtual model of the computer At least one axis is determined on the basis of this virtual model and this axis is transferred to the repositionable holder.
  • the invention also relates to a guide member produced by the said method.
  • a method of the type mentioned has become known, for example, from WO 2005/023138 A. This procedure is used for the insertion of dental implants with an intervention in the jaw area, with which a missing tooth is replaced.
  • the implant is anchored in the bone and is made, for example, of titanium or a titanium alloy.
  • An artificial dental crown is attached to the anchored implant.
  • the anatomical conditions such as the location of adjacent tooth roots, the Position of the antrum and intraosseous blood vessels and nerves, taking into account bone quality and quantity as well as aesthetic and functional aspects.
  • the bone is routinely exposed locally by preparation of a soft tissue flap.
  • the location and direction of the bone bore are usually determined manually or by eye.
  • Various technical aids for the positioning of dental implants are now known.
  • a plastic rail equipped with metal balls is used, which is fastened to the teeth or to the alveolar ridge of the patient before the X-ray diagnostics.
  • CT computed tomography
  • other slice imaging methods the position of the metal balls is correlated with the clinical situation. This is to create a drilling aid.
  • a suitable drilling aid is seen in the fact that on the one hand it can considerably simplify the surgical procedure technically and on the other hand allows an implant bore without preparing a soft tissue flap.
  • surgery time, operative trauma and subsequent postoperative complications such as swelling, pain, bleeding and infection could be reduced and ultimately patient safety and patient comfort increased.
  • a model for example a plaster model, must be produced by the jaw, which is comparatively expensive.
  • the invention has for its object to provide a method and a management body, which avoid the difficulties mentioned.
  • the invention should enable a simpler and more cost-effective production of a guide member.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which allows a more cost-effective production of the guide member.
  • the holder fastening means such as a modelable mass or a screw and is attached with this directly to the area to be treated, for example, the jaw of a patient or another bone.
  • the mouldable mass is plastically deformed or modeled according to the shape of the area, for example, the shape of the patient's teeth, and then can be repositioned very accurately due to the impression.
  • the composition hardens or is cured after molding.
  • the mass may be formed so that it cures on the patient and is removed in at least partially cured state, for example, from the patient's jaw.
  • the guiding member consists of a carrier and the said mass, wherein the carrier consists of a comparatively stable material, for example of a suitable plastic.
  • the carrier may be formed as a vessel or container which receives the modelable mass.
  • means are arranged on the guide member with which a computer-aided spatially defined coordinate system is generated. These means can be formed by the said carrier, thus providing another Function takes over.
  • a body which is suitable for generating a coordinate system can also be attached to the carrier of the guide member.
  • This body is preferably non-circular and / or made of a substantially metal-free material.
  • the body may be made of a radiopaque plastic and contain barium sulfate in an amount that makes the body radiologically more visible.
  • a positioning means which can be fastened in the desired position on the guide member and which marks the suitable clinical position of a tooth to be implanted, taking into account the opposing jaw.
  • This positioning means provides a clinical position marker that can later be controlled on the computer model and optimized as needed.
  • the positioning means consists in particular of a pin and a fastening mechanism on the guide member.
  • the clinical position indicating part of the positioning means is radiologically visible.
  • the attachment of the positioning means is carried out according to an embodiment of the invention with an attached to the guide member grid and in particular micro-grid.
  • the positioning means can then be placed in the desired position on the holder. But there are also other fastening devices conceivable.
  • computer tomography can be used here, which is particularly suitable for the spatial representation and assessment of the bone tissue, ie the implant-bearing tissue.
  • digital volume tomography also known as Cone Beam Computed Tomography (CBCT)
  • CBCT Cone Beam Computed Tomography
  • Radiation exposure is significantly lower compared to CT.
  • devices with reduced scan volume which detect only one segment of the jaw.
  • virtual three-dimensional, rotatable or displaceable models are generated by means of said imaging method and preferably by computer-aided programs. This type of representation, in combination with corresponding slice images, serves as the basis for a computer-aided planning of the implant position or another position for an operative procedure.
  • distance, area, volume and angle measurements can be determined both on the slice images and on a three-dimensional reconstruction.
  • Axes and geometric bodies can be constructed and positioned.
  • Each individual radiological image or volume element (pixel or voxel) is spatially determinable by spatial coordinates.
  • a coordinate system is generated in the computer and thus the planned implant axis to the management body or parts of that determined by coordinates.
  • a coordinate system can be determined comparatively easily if the said means are formed by additionally attaching a non-circular geometric body.
  • This body is a square or a prism and in particular a cube with edges and corners arranged so that, for example, three edges and one corner define a coordinate system.
  • any loss of precision for example, as a result of a so-called mesh formation or a smoothing effect, for example, by a stored in the computer software exact virtual model in the manner of a template, the geometric shape by image overlay, for example, by "surface matching" in the position the inaccurately reconstructed geometric shape are brought.
  • the coordinate points of the coordinate system can then be read more accurately on this image-transferring template.
  • similar effects can be achieved by applying three orthogonal faces of the geometric figure. Sharp edges and corners improve the reading accuracy, ie points can be assigned more clearly to a pixel or voxel coordinate value.
  • the guide is removed after radiographic imaging (from the patient's mouth).
  • the computer model is used to plan the implant axis (or another axis intended for an operative procedure), this being unambiguously determined by coordinate values with respect to the guide organ.
  • Implant axis of the computer model on the guide member by means of a computer-controlled drilling or positioning device, whereby also here the position of the guide member with respect to said device by means of a coordinate system and a positioning element is clearly defined.
  • the implant position / axis on the guide member can now be correctly positioned on the patient again and used, for example, as a drilling aid for tooth implantation directly on the patient.
  • the erf ⁇ ndungsgemässe method is particularly characterized in that the management body can be produced directly on the patient without the aid of a model cost and time-saving.
  • Named substantially metal-free guide member can be produced as a variant as a model (for example, gypsum model), but this is associated with greater time and cost. In most cases even a production outside the clinic by specialized technicians is necessary.
  • the method allows a (dental) implant bore to be performed on the patient merely by a drilling operation.
  • the preparation of a soft tissue flap is therefore unnecessary, so that the mentioned advantages, such as shortening of the operation time, reduction of the operative trauma, etc. can be achieved cost and time saving.
  • the guide member produced by the method forms, for example and preferably, a drilling template for the anchoring of dental implants in the jaw region.
  • the management organ can also be used for other surgical procedures.
  • the guide member may be used to guide a probe or instrument to stir in an implant or a surgical instrument.
  • the invention also relates to a prepared by the method according to claim 1 guide member. This has a repositionable on the human body holder.
  • a fastening device for a positioning aid is arranged for fixing the clinical implant position on the patient, for example with respect to the position of the teeth of the opposing jaw, on the guide member.
  • the position of the positioning aid is compared with the subsequent planning on the computer model and can thereby be corrected taking into account radiological events.
  • FIG. 2. 2 is a schematic representation of an alternative embodiment of the guide element on a patient's jaw.
  • 3 shows a three-dimensional computed tomography reconstruction with representation of some relevant teeth of the upper jaw and of a part of the lower jaw bone and of the guide element according to the invention according to FIG. 1 (the upper jaw bone is not shown), FIG.
  • FIG. 4 a shows a schematic view of the guide element according to the invention according to FIG. 2,
  • FIG. 4b shows a schematic view of the guide element according to the invention according to FIG. 1,
  • FIG. 5 a schematic representation of the individual steps of the method according to the invention
  • FIG. 6 schematically shows an arrangement with a drilling or positioning device, a positioning means, a computer and a guide element to be positioned
  • FIG. 7 schematically shows a spatial representation of a guide element arranged on an upper jaw according to a further variant and a positioning means fastened thereto;
  • FIG. 8 shows a further schematic spatial representation of the guide element according to FIG. 7, the lower jaw being partially shown, FIG.
  • FIG. 9 schematically shows an enlarged illustration of a positioning means which is attached to the guide member, which is only partially shown, and
  • FIG. 1 shows a guide member 1 which is produced on a jaw model 6. It has a holder 19, which is placed on teeth 5 of the jaw 6 repositionable.
  • the holder 19 consists for example of a suitable plastic and has in the region of a gap 12 modeled teeth 4. Via a web 3 or another suitable connection means, the holder 19 is preferably fixedly connected to a molded body 2.
  • the molded body 2 is in this embodiment, a rectangular body with edges 8 and corners 7.
  • the molded body 2 may also be another non-circular geometric body, such as a prism, a cuboid or a cube. The molded body 2 is thus repositionably attached via the web 3 and the bracket 19 to the teeth 5 and the lower jaw 6.
  • the holder 19 can be attached to the molded body 2 very exactly in the same position again on the jaw 6. The position and orientation of the molded body 2 to the teeth 5 and to the jaw 6 is thus always the same. Also conceivable is an embodiment in which the holder 19 itself is designed so that it can take over the function of the molded body 2.
  • the guide member 1 'shown in Figure 2 is attached directly to the jaw 9 of the patient.
  • a container 13 is provided, the modeling has 14, which hardens or is curable.
  • a molded body 2 ' is fixed, which corresponds to the shaped body 2 shown in Figure 1.
  • the guide member 1 ' is placed on the jaw 9 so that teeth 10 and 11, between which a gap 12 is disposed, engage in the soft and uncured mass 14.
  • the modeling mass 14 hardens or is cured and then the guide member 1 'is removed from the jaw 9.
  • modeling 14 are, for example, polyether rubber, siloxanes or alginates.
  • the container 13 may be formed so that it can take over the shape and function of the molded body 2 '.
  • the guide member 1 ' may extend over part or all of the jaw 9.
  • the shaped body 2 is arranged so that it is as shown outside the teeth 5 and thus located approximately below the nose.
  • the molded body 2 is located within the jaw 9.
  • the molded body 2 can thus be positioned variably on the guide member 1 or 1 '.
  • the direct production of the guide member 1 ' has the significant advantage that the corresponding preparation and adaptation to a jaw model is not required and thus the production is not only faster, but also cheaper.
  • a tomographic image is created in a first step and in a second step, a computer-aided three-dimensional model is produced, which comprises the guide member 1 and 1' and the corresponding jaw section.
  • computed tomography or DVT or MRI can be used to generate the corresponding image data.
  • Three-dimensional models can be generated on the basis of such data with known computer programs in combination with slice images.
  • a coordinate system is preferably generated directly.
  • the geometric shape of the shaped body 2 or 2 ' which are in particular rectangular shapes, such as cuboid or pyramid shapes, having three adjacent edges that intersect in a corner 7 or any other suitable point.
  • the corner 7 then forms the coordinate origin.
  • the coordinate system K is uniquely determined numerically.
  • the x-axis is determined by an edge 16, the y-axis by an edge 17, and the z-axis by an edge 18 of a rectangular parallelepiped.
  • the corner 15 forms the origin of the coordinate system K. It is also conceivable that the coordinate system at corners and edges of the guide member 1 or 1 'or parts thereof can be generated, for which purpose at least three corners must be specified. The attachment of a shaped body 2 or 2 'is then no longer necessary.
  • Edges so for example by means of a template stored in the computer program, the geometric shape can be adjusted by image overlay. This makes it possible read the coordinate points of the coordinate system K more exactly. Alternatively, a similar effect can be achieved by applying three orthogonal faces of the geometric figure. This makes comparatively sharp edges 16-18 and at least one corner 15 represent, which results in an increased reading accuracy. It is then possible to uniquely assign points to a pixel value or a voxel coordinate value. Alternatively to the direct generation of a coordinate system, an indirect generation of the coordinate system is also conceivable. In this case, a geometric figure in the form of three points is assumed, and from the plane defined thereby, a spatially unambiguous and reducible coordinate system is defined with suitable software.
  • the accuracy of the method for generating a coordinate system can be improved if the said direct method and the indirect method of generating the coordinate system are used in combination. If a determined deviation between the two methods is small, an arithmetic mean of this can be formed, for example. If the deviation is greater than a predetermined value, the two methods are checked. Thus, a higher accuracy and higher security can be created.
  • the implant axis is spatially defined on the slice image or the virtual three-dimensional reconstruction. Subsequently, at least two points of this implant axis and thus two points per implant are determined and determined in the form of coordinate points in relation to the coordinate system. So that the highest possible precision can be achieved, the points of each pair of points should be as far apart as possible. It is essential that measurements, such as angle or distance measurements for determining the implant axis are not required.
  • the position of the implant axis or the implant axes is transmitted to the guide member 1 or 1 'or fixed spatially.
  • This is done, for example, with the arrangement 22 shown in FIG. 6.
  • This has a plate 23, on softer a position element 27 is attached.
  • a device 24, for example, a known per se robot is arranged, which is connected via a signal line 29 to a computer 28.
  • the device 24 has a movably controlled arm 25 to which is attached a portion 26 which may be a drill or a locating pin for attachment to a drill sleeve, not shown.
  • the device 24 is positioned with respect to the positioning member 27 predetermined.
  • the planning data and in particular the coordination data of the implant axis in relation to the coordinate system are transferred from the computer 28 to the device 24. This positions a drill sleeve 21 on the guide member 1 or drills this directly.
  • FIG. 7 to 9 show a guide element 1 "according to a further variant, with this guide element 1" it is possible to clinically fix the implant position with respect to the position of teeth 38 of a counterjaw 30 on the patient.
  • a fastening device 31 which is preferably designed as a grid.
  • a positioning means 33 can be fastened at any position within the grid.
  • the grid can be very small-meshed, so that the positioning means 33 can be positioned exactly with respect to the teeth 38.
  • the positioning means 33 has according to Figure 9, a foot part 34 with four Aufsteck tone 37, which engage in grooves 32 of the container 13 '.
  • the attachment is thus made according to a known matrix-male system.
  • the positioning means 33 could also be fastened to the container 13 'by means of an adhesive.
  • the positioning means 33 has a head portion 36 for fixing the implant position.
  • This head part is preferably spherical. So that the positioning means 33 can not unintentionally release and be aspirated or swallowed by the patient, the latter is fastened to the container 13 'by a holding part 35, for example a thread.
  • the molded body 2 corresponds in its structure and function to the above-described molded part.
  • FIGS. 6, 10a and 10b the position of the implant axis or the implant axes is transmitted to the guide element 1 or 1 '.
  • FIG. 6 shows a plate 23 on which a positioning element 27 is fastened.
  • a device 24 for example, a known per se robot is arranged, which is connected via a signal line 29 to a computer 28.
  • the device 24 has a movably controlled arm 25 to which is attached a portion 26, which may be a drill, a locating pin or a drill sleeve 21.
  • the device 24 is positioned with respect to the positioning member 27 predetermined.
  • the planning data and in particular the coordination data of the implant axis in relation to the coordinate system are transferred from the computer 28 to the device 24. This positions a drill sleeve 21 on the guide member 1 or drills this directly.
  • FIGS. 10a and 10b show a part of the arrangement according to FIG. 6.
  • Positioning element 27 are here cubically formed and fit according to the die
  • Positioning element fits.

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Abstract

Zur Herstellung eines Führungsorgans (1, 1') zum Führen eines chirurgischen Instrumentes wird eine am menschlichen Körper repositionierbare Halterung (19, 13) hergestellt. Von dieser Halterung (19, 13) und dem zu behandelnden Bereich (12) des menschlichen Körpers werden dreidimensionale radiologische Informationen beschafft und mit diesen Informationen wird rechnergestützt ein virtuelles Modell der Halterung (19, 13) und des zu behandelnden Bereiches (12) des menschlichen Körpers erstellt. Anhand des virtuellen Modells wird wenigstens eine Achse (A) bestimmt und diese auf die repositionierbare Halterung (19, 13) übertragen. Die repositionierbare Halterung (19, 13) ist direkt am Kiefer des Patienten oder an einem Kiefermodell herstellbar.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Führungsorgans zum Führen eines chirurgischen Instrumentes sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Führungsorgan
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Führungsorgans zum Führen eines chirurgischen Instrumentes, wobei eine am menschlichen Körper repositionierbare Halterung hergestellt wird, von dieser Halterung und dem zu behandelnden Bereich des menschlichen Körpers dreidimensionale radiologische Informationen beschafft werden, mit diesen Informationen rechnergestützt ein virtuelles Modell der Halterung und des zu behandelnden Bereichs des menschlichen Körpers erstellt wird, anhand dieses virtuellen Modells wenigstens eine Achse bestimmt wird und diese Achse auf die repositionierbare Halterung übertragen wird. Die Erfindung betrifft zudem ein Führungsorgan, hergestellt nach dem genannten Verfahren.
Ein Verfahren der genannten Art ist beispielsweise aus der WO 2005/023138 A bekannt geworden. Dieses Verfahren dient zur Insertion von dentalen Implantaten mit einem Eingriff im Kieferbereich, mit dem ein fehlender Zahn ersetzt wird. Das Implantat wird im Knochen verankert und ist beispielsweise aus Titan oder einer Titanlegierung hergestellt. Auf dem verankerten Implantat wird eine künstliche Zahnkrone befestigt.
Bei der Diagnostik, Planung und beim operativen Eingriff müssen die individuellen Verhältnisse exakt untersucht werden, um an geeigneter Stelle eine Knochenbohrung zur
Aufnahme des genannten Implantates vornehmen zu können. Hierbei müssen die anatomischen Verhältnisse, wie beispielsweise die Lage benachbarter Zahnwurzeln, die Lage der Kieferhöhle und der intraossären Blutgefässe und Nerven, die Knochenqualität und -quantität als auch ästhetische und funktionelle Aspekte berücksichtigt werden. Intraoperativ wird zwecks besserer Übersicht routinemässig der Knochen lokal durch Präparieren eines Weichgewebelappens freigelegt. Der Ort und die Richtung der Knochenbohrung werden üblicherweise manuell bzw. von Auge bestimmt. Es sind nun verschiedene technische Hilfen zur Positionierung von dentalen Implantaten bekannt. Beim Verfahren nach der genannten WO 2005/023138 A wird eine mit Metallkugeln bestückte Kunststoffschiene verwendet, die vor der Röntgendiagnostik an den Zähnen bzw. am Kieferkamm des Patienten befestigt wird. Mittels Computertomographie (CT) oder anderen Schichtbildverfahren wird die Lage der Metallkugeln mit der klinischen Situation korreliert. Damit soll eine Bohrhilfe geschaffen werden.
Der Vorteil einer geeigneten Bohrhilfe wird darin gesehen, dass sie einerseits den operativen Eingriff technisch wesentlich vereinfachen kann und andererseits eine Implantatbohrung ohne Präparieren eines Weichgewebelappens ermöglicht. Zudem könnte die Operationszeit, das operative Trauma und nachfolgende postoperative Komplikationen, wie beispielsweise Schwellungen, Schmerzen, Blutungen und Infektionen reduziert und schliesslich die Patientensicherheit und der Patientenkomfort erhöht werden.
Damit die Bohrhilfe hergestellt werden kann, muss vom Kiefer ein Modell, beispielsweise ein Gipsmodell hergestellt werden, was vergleichsweise aufwendig ist.
Beim Verfahren nach der genannten WO 2005/023138 A besteht das weitere Problem, dass die Metallkugeln insbesondere in der CT erhebliche Artefakte erzeugen können, welche eine genaue Bestimmung der Bohrposition erschweren. Die Kugelform hat den Nachteil, dass die Positionsbestimmung und insbesondere die Bestimmung des Mittelpunktes der Äquatorebene nur auf den Schichtbildrekonstruktionen erfolgen kann. Die absolute und relative Kugelgrösse (d.h. relativ zur Schichtdicke der CT) beeinflussen zudem die Positionsbestimmung massgeblich. Eine kleine Metallkugel erzeugt zwar weniger Metallartefakte und ist somit besser erkennbar. Die Darstellungsqualität derselben wird jedoch stärker beeinflusst durch Partialvolumeneffekte, Bildauflösung und vor allem Schichtdicke der CT. Zur Bestimmung der Implantatachse sind (manuelle) Strecken- und Winkelmessungen nötig. Diese können die genannte technische Ungenauigkeiten potenzieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Führungsorgan zu schaffen, welche die genannten Schwierigkeiten vermeiden. Insbesondere soll die Erfindung eine einfachere und kostengünstigere Herstellung eines Führungsorgans ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, das eine kostengünstigere Herstellung des Führungsorgans ermöglicht.
Das Verfahren ist gemäss Anspruch 1 gelöst. Beim erfindungsgemässen Verfahren weist die Halterung Befestigungsmittel, beispielsweise eine modellierbare Masse oder eine Schraube auf und wird mit dieser direkt an dem zu behandelnden Bereich, beispielsweise am Kiefer eines Patienten oder einem anderen Knochen angebracht. Die modellierbare Masse wird entsprechend der Form des Bereichs, beispielsweise der Form der Zähne des Patienten plastisch verformt bzw. modelliert und kann dann aufgrund der Abformung sehr genau repositioniert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Masse nach dem Abformen aushärtet oder ausgehärtet wird. Die Masse kann so ausgebildet sein, dass sie am Patienten aushärtet und in wenigstens teilweise ausgehärtetem Zustand, beispielsweise vom Kiefer des Patienten abgenommen wird.
Die Führungsorgan besteht nach einer Weiterbildung der Erfindung aus einem Träger und der genannten Masse, wobei der Träger aus einem vergleichsweise stabilen Werkstoff, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff besteht. Der Träger kann als Gefass oder Behälter ausgebildet sein, welches die modellierbare Masse aufnimmt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind am Führungsorgan Mittel angeordnet, mit denen ein rechnergestütztes räumlich definiertes Koordinatensystem generiert wird. Diese Mittel können durch den genannten Träger gebildet werden, der damit eine weitere Funktion übernimmt. Alternativ kann auch am Träger des Führungsorgans ein Körper befestigt sein, der sich zum Generieren eines Koordinatensystems eignet. Dieser Körper ist vorzugsweise unrund und/oder aus einem im Wesentlichen metallfreien Werkstoff hergestellt. Der Körper kann beispielsweise aus einem röntgenopaken Kunststoff hergestellt sein und Bariumsulfat in einer Menge enthalten, welche den Körper radiologisch sichtbarer macht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Positionierungsmittel vorgesehen, das in der gewünschten Position am Führungsorgans befestigbar ist und welches die geeignete klinische Position eines zu implantierenden Zahnes unter Berücksichtigung des Gegenkiefers markiert. Dieses Positionierungsmittel ermöglicht eine klinische Positionsmarkierung, die später am Computermodell kontrolliert und bei Bedarf optimiert werden kann. Das Positionierungsmittel besteht insbesondere aus einem Pin und einem Befestigungsmechanismus am Führungsorgan. Der die klinische Position anzeigende Teil des Positionierungsmittels ist röntgenologisch sichtbar ausgebildet.
Die Befestigung des Positionierungsmittels erfolgt gemäss einer Weiterbildung der Erfindung mit einem am Führungsorgan angebrachten Raster und insbesondere Mikroraster. Das Positionierungsmittel kann dann in der gewünschten Position auf die Halterung aufgesetzt werden. Es sind aber auch andere Befestigungsvorrichtungen denkbar.
Zur Akquirierung dreidimensionaler radiologischer Information kann hier besonders die Computertomographie verwendet werden, die sich insbesondere zur räumlichen Darstellung und Beurteilung des Knochengewebes, also des implantattragenden Gewebes eignet. Alternativ eignet sich im Gesichts- und Schädelbereich die Digitale Volumentomographie (DVT) (auch Cone Beam Computed Tomography (CBCT) genannt). Die Strahlenexposition ist im Vergleich zur CT deutlich geringer. Ferner stehen auch Geräte mit reduziertem Scanvolumen zur Verfügung, welche nur ein Segment des Kiefers erfassen. Beim erfindungsgemässen Verfahren werden mittels genanntem Bildgebungsverfahren und vorzugsweise mit rechnergestützten Programmen virtuelle dreidimensionale, rotierbare bzw. verschiebbare Modelle erzeugt. Diese Darstellungsart dient in Kombination mit entsprechenden Schichtbilddarstellungen als Grundlage für eine rechnergestützte Planung der Implantatposition oder einer anderen Position für einen operativen Eingriff. Für die virtuelle metrische Analyse und Planung bestehen verschiedene Möglichkeiten. Bestimmbar sind beispielsweise Strecken-, Flächen-, Volumen- und Winkelmessungen sowohl auf den Schichtbildern als auch auf einer dreidimensionalen Rekonstruktion. Achsen und geometrische Körper lassen sich konstruieren und positionieren. Jedes einzelne radiologische Bild- oder Volumenelement (Pixel bzw. Voxel) ist räumlich bestimmbar durch Raumkoordinaten.
Vom erwähnten Führungsorgan aus oder Teilen des Führungsorgans wird ein Koordinatensystem im Computer generiert und somit die geplante Implantatachse zum Führungsorgan oder Teilen desjenigen durch Koordinaten festgelegt.
Zum Generieren eines rechnergestützten Koordinatensystems müssen mindestens drei Fixpunkte (z.B. drei Ecken) am Führungsorgan bekannt sein. Ein Koordinatensystem kann aber vergleichsweise einfach bestimmt werden, wenn die genannten Mittel durch zusätzliches Anbringen eines unrunden geometrischen Körpers gebildet werden. Dieser Körper ist ein Quadrat oder ein Prisma und insbesondere ein Kubus mit Kanten und Ecken, die so angeordnet sind, dass beispielsweise drei Kanten und eine Ecke ein Koordinatensystem definieren.
Eventuelle Präzisionseinbussen, beispielsweise infolge einer so genannten Mesh-Bildung oder eines Smoothing-Effekts, kann beispielsweise durch ein in der Rechner-Software abgelegtes exaktes virtuelles Modell in der Art einer Schablone die geometrische Form durch Bildüberlagerung, beispielsweise durch "surface matching" in die Position der ungenau rekonstruierten geometrischen Form gebracht werden. Die Koordinatenpunkte des Koordinatensystems können anschliessend exakter an dieser bildübertragenden Schablone abgelesen werden. Alternativ sind ähnliche Effekte erreichbar, indem drei rechtwinklig aufeinander stehende Flächen der geometrischen Figur angelegt werden. Scharfe Kanten und Ecken verbessern die Ablesegenauigkeit, d.h. Punkte lassen sich eindeutiger einem Pixel bzw. Voxelkoordinatenwert zuordnen.
Das Führungsorgan wird nach erfolgter radiologischer Bildgebung (aus dem Mund des Patienten) entfernt. Am Computermodell erfolgt die Planung der Implantatachse (oder einer anderen für einen operativen Eingriff vorgesehenen Achse), wobei diese in Bezug zum Führungsorgan durch Koordinatenwerte eindeutig bestimmt ist. Die Übertragung der
Implantatachse vom Computermodell auf das Führungsorgan erfolgt mittels eines rechnergesteuerten Bohr- oder Positionierungsgeräts, wobei auch hier die Position des Führungsorgans in Bezug zum genannten Gerät mittels eines Koordinatensystems und eines Positionierelements eindeutig definiert ist.
Nach Festlegung der Implantatposition/-achse am Führungsorgan kann nun dieses wieder am Patienten korrekt positioniert werden und beispielsweise als Bohrhilfe zur Zahnimplantation direkt am Patienten dienen.
Das erfϊndungsgemässe Verfahren zeichnet sich besonders aus, dass das Führungsorgan direkt am Patienten ohne Zuhilfenahme eines Modells kostengünstig und zeitsparend hergestellt werden kann. Genanntes im Wesentlichen metallfreies Führungsorgan lässt sich als Variante auch als Modell (z.B. Gipsmodell) herstellen, was jedoch mit grosserem Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Meist ist dazu sogar eine Herstellung ausserhalb der Klinik durch spezialisierte Techniker erforderlich.
Da die genannten Mittel zur Generierung eines rechnergestützten räumlichen Koordinatensystems im Wesentlichen metallfrei sind, können Metallartefakte vermieden werden. Letztere vermindern die Qualität der radiologischen Darstellung wesentlich.
Das Verfahren ermöglicht beispielsweise, dass eine (Zahn)-Implantatbohrung lediglich mittels eines Bohrvorgangs am Patienten durchzuführen. Das Präparieren eines Weichgewebelappens erübrigt sich dadurch, so dass die erwähnten Vorteile, wie beispielsweise Verkürzung der Operationszeit, Minderung des operativen Traumas usw. kosten- und zeitsparend erreicht werden kann. Das nach dem Verfahren hergestellte Führungsorgan bildet beispielsweise und vorzugsweise eine Bohrschablone für die Verankerung von dentalen Implantaten im Kieferbereich. Grundsätzlich kann das Führungsorgan aber auch für andere operative Eingriffe verwendet werden. Beispielsweise kann das Führungsorgan zum Führen einer Sonde oder eines Instruments zum Einrühren eines Implantats oder eines chirurgischen Instruments verwendet werden.
Die Erfindung betrifft auch ein nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 hergestelltes Führungsorgan. Dieses besitzt eine am menschlichen Körper repositionierbare Halterung.
An dieser Halterung sind Mittel angeordnet, mit denen ein rechnergestütztes räumlich definiertes Koordinatensystem generierbar ist. Diese Mittel sind gemäss einer
Weiterbildung der Erfindung unrund und besitzen vorzugsweise wenigstens eine Ecke sowie zwei vorzugsweise drei von dieser Ecke ausgehende Ecken. Das Koordinatensystem kann anhand dieser Mittel im virtuellen Modell besonders präzise bestimmt werden, was entsprechend eine exakte Bohrung für das Implantat gewährleistet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zum Festlegen der klinischen Implantatsposition am Patienten, beispielsweise in Bezug zur Position der Zähne des Gegenkiefers, am Führungsorgan eine Befestigungsvorrichtung für eine Positionierungshilfe angeordnet. Die Lage der Positionierungshilfe wird mit der anschliessenden Planung am Computer-Modell abgeglichen und kann hierbei unter Berücksichtigung radiologischer Begebenheiten korrigiert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 schematisch eine räumliche Darstellung eines erfmdungsgemässen
Führungsorgans auf einem Kiefermodell,
Figur 2 . schematisch eine räumliche Darstellung einer alternativen Ausführung des Führungsorgans auf einem Kiefer eines Patienten, Figur 3 eine dreidimensionale Computertomographie-Rekonstruktion mit Darstellung einiger relevanter Zähne des Oberkiefers und eines Teils des Unterkieferknochens sowie des erfindungsgemässen Führungsorgans gemäss Figur 1 (der Oberkieferknochen ist nicht dargestellt),
Figur 4a schematisch eine Ansicht des erfindungsgemässen Führungsorgans gemäss Figur 2,
Figur 4b schematisch eine Ansicht des erfindungsgemässen Führungsorgans gemäss Figur 1,
Figur 5 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens,
Figur 6 schematisch eine Anordnung mit einem Bohr- oder Positionsgerät, einem Positionierangsmittel, einem Rechner und einem zu positionierenden Führungsorgans,
Figur 7 schematisch eine räumliche Darstellung eines an einem Oberkiefer angeordneten Führungsorgans nach einer weiteren Variante und ein an diesem befestigtes Positionierungsmittel,
Figur 8 eine weitere schematische räumliche Darstellung des Führungsorgans gemäss Figur 7, wobei der Unterkiefer teilweise gezeigt ist,
Figur 9 schematisch eine vergrösserte Darstellung eines Positionierungsmittels, das an dem nur teilweise gezeigten Führungsorgan angebracht ist und
Fig. 10a und 10b schematisch das Positionieren des Führungsorgans an einem Positioniermittel.
Die Figur 1 zeigt ein Führungsorgan 1, das auf einem Kiefermodell 6 hergestellt wird. Es besitzt eine Halterung 19, die repositionierbar auf Zähne 5 des Kiefers 6 aufgesetzt ist. Die Halterung 19 besteht beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff und besitzt im Bereich einer Lücke 12 modellierte Zähne 4. Über einen Steg 3 oder ein anderes geeignetes Verbindungsmittel ist die Halterung 19 mit einem Formkörper 2 vorzugsweise fest verbunden. Der Formkörper 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein rechteckiger Körper mit Kanten 8 und Ecken 7. Der Formkörper 2 kann aber auch ein anderer unrunder geometrischer Körper sein, beispielsweise ein Prisma, ein Quader oder ein Würfel. Der Formkörper 2 ist somit über den Steg 3 und die Halterung 19 an den Zähnen 5 bzw. am Unterkiefer 6 repositionierbar befestigt. Die Halterung 19 kann mit dem Formkörper 2 sehr genau in der gleichen Position wieder am Kiefer 6 befestigt werden. Die Position und Ausrichtung des Formkörpers 2 zu den Zähnen 5 bzw. zu dem Kiefer 6 ist somit immer gleich. Denkbar ist auch eine Ausführung, bei welcher die Halterung 19 selbst so ausgebildet ist, dass sie die Funktion des Formkörpers 2 übernehmen kann.
Das in Figur 2 gezeigte Führungsorgan 1' wird direkt am Kiefer 9 des Patienten befestigt. Hierzu ist ein Behälter 13 vorgesehen, der Modelliermasse 14 aufweist, die aushärtet oder aushärtbar ist. Am Behälter 13 ist ein Formkörper 2' befestigt, welcher dem in Figur 1 gezeigten Formkörper 2 entspricht. Das Führungsorgan 1' wird auf den Kiefer 9 so aufgesetzt, dass sich Zähne 10 und 11, zwischen denen eine Lücke 12 angeordnet ist, in die weiche und nicht ausgehärtete Masse 14 eingreifen. Die Modelliermasse 14 härtet aus oder wird ausgehärtet und anschliessend wird das Führungsorgan 1' vom Kiefer 9 abgenommen. Als Modelliermasse 14 eignen sich beispielsweise Polyäthergummi, Siloxane oder Alginate. Durch die in der ausgehärteten Modelliermasse 14 verbleibende Vertiefungen ist das Führungsorgan 1' genau am Kiefer 9 repositionierbar. Auch in diesem Fall kann der Behälter 13 so ausgebildet sein, dass er die Form und Funktion des Formkörpers 2' übernehmen kann. Das Führungsorgan 1' kann sich über einen Teil oder über den ganzen Kiefer 9 erstrecken.
Beim Führungsorgan 1 gemäss Figur 1 ist der Formkörper 2 so angeordnet, dass er sich wie ersichtlich ausserhalb der Zähne 5 und damit etwa unterhalb der Nase befindet. Der Formkörper 21 hingegen befindet sich innerhalb des Kiefers 9. Der Formkörper 2 kann somit variabel am Führungsorgan 1 bzw. 1' positioniert werden. Die direkte Herstellung des Führungsorgans 1' hat den wesentlichen Vorteil, dass die entsprechende Anfertigung und Anpassung an einem Kiefermodell nicht erforderlich ist und damit die Herstellung nicht nur schneller, sondern auch kostengünstiger ist.
Nach der Befestigung des Führungsorgans 1 bzw. 1' am entsprechenden Kiefer wird in einem ersten Schritt eine Schichtbildaumahme erstellt und in einem zweiten Schritt wird ein rechnergestütztes dreidimensionales Modell hergestellt, welches das Führungsorgan 1 bzw. 1' und die entsprechende Kieferpartie umfasst. Zum Generieren der entsprechenden Bilddaten kann insbesondere die Computertomographie oder DVT oder MRI verwendet werden. Diese Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt. Dreidimensionale Modelle lassen sich aufgrund von solchen Daten mit bekannten Rechnerprogrammen in Kombination mit Schichtbilddarstellungen erzeugen. Anhand des Formkörpers 2 bzw. 2' wird vorzugsweise direkt ein Koordinatensystems generiert.
Zur Bestimmung des Koordinatensystems dient die geometrische Form des Formkörpers 2 bzw. 2', die insbesondere rechtwinklige Formen, wie beispielsweise Kuben- oder Pyramidenformen sind, die drei benachbarte Kanten aufweisen, die sich in einer Ecke 7 oder einem anderen geeigneten Punkt kreuzen. Die Ecke 7 bildet dann den Koordinatenursprung. Durch Ablesen der Koordinatendaten des Koordinatenursprungs und je einem Punkt auf der x-, y- und z-Achse mit einem geeigneten Computerprogramm ist das Koordinatensystem K eindeutig numerisch bestimmt. Gemäss Figur 3 wird die x- Achse durch eine Kante 16, die y- Achse durch eine Kante 17 und die z- Achse durch eine Kante 18 eines rechteckigen Quaders bestimmt. Die Ecke 15 bildet den Koordinatenursprung des Koordinatensystems K. Es ist auch denkbar, dass das Koordinatensystem an Ecken und Kanten des Führungsorgans 1 bzw. 1' oder an Teilen davon generiert werden kann, wobei hierfür zumindest drei Ecken angegeben sein müssen. Das Anbringen eines Formkörpers 2 bzw. 2' ist dann nicht mehr notwendig.
Ergeben sich Schwierigkeiten bzw. Ableseungenauigkeiten beim rechnergestützten Konstruktionsprozess, beispielsweise durch den so genannten "Smoothing-Effekt" an
Kanten, so kann beispielsweise mittels einer im Computerprogramm abgelegten Schablone die geometrische Form durch Bildüberlagerung angepasst werden. Dadurch ist es möglich, die Koordinatenpunkte des Koordinatensystems K exakter abzulesen. Alternativ kann ein ähnlicher Effekt erreicht werden, indem drei rechtwinklige aufeinander stehende Flächen der geometrischen Figur angelegt werden. Damit lassen sich vergleichsweise scharfe Kanten 16-18 und wenigstens eine Ecke 15 darstellen, was eine erhöhte Ablesegenauigkeit ergibt. Es lassen sich dann somit Punkte eindeutig einem Pixel- bzw. einem Voxelkoordinatenwert zuordnen. Alternativ zur direkten Generierung eines Koordinatensystems ist auch eine indirekte Generierung des Koordinatensystems denkbar. Hierbei wird von einer geometrischen Figur in Form von drei Punkten ausgegangen und von der dadurch definierten Ebene wird ein räumlich eindeutiges und reduzierbares Koordinatensystem mit einer geeigneten Software definiert.
Die Genauigkeit des Verfahrens zur Generierung eines Koordinatensystems kann verbessert werden, wenn das genannte direkte Verfahren und das indirekte Verfahren der Generierung des Koordinatensystems kombiniert angewendet werden. Ist eine ermittelte Abweichung zwischen den beiden Verfahren klein, kann beispielsweise ein arithmetisches Mittel davon gebildet werden. Ist die Abweichung grösser als ein vorbestimmter Wert, so werden die beiden Verfahren überprüft. Damit kann eine höhere Genauigkeit als auch höhere Sicherheit geschaffen werden.
Ein weiterer Schritt ist die Festlegung der Implantatachse bzw. Implantatachsen. Mit einem geeigneten Computerprogramm wird auf dem Schichtbild oder der virtuellen dreidimensionalen Rekonstruktion die Implantatachse räumlich definiert. Anschliessend werden wenigstens zwei Punkte dieser Implantatachse und somit zwei Punkte pro Implantat festgelegt und in Form von Koordinatenpunkten in Relation zum Koordinatensystem bestimmt. Damit eine möglichst hohe Präzision erreicht werden kann, sollen die Punkte eines jeden Punktpaares möglichst weit voneinander entfernt liegen. Wesentlich ist nun, dass Messungen, beispielsweise Winkel- oder Streckenmessungen zur Bestimmung der Implantatachse nicht erforderlich sind.
In einem weiteren Schritt wird die Lage der Implantatachse bzw. der Implantatachsen auf das Führungsorgan 1 bzw. 1' übertragen bzw. räumlich festgelegt. Dies erfolgt beispielsweise mit der in Figur 6 gezeigten Anordnung 22. Diese weist eine Platte 23 auf, auf weicher ein Positionselement 27 befestigt ist. Auf der Platte 23 ist zudem ein Gerät 24, beispielsweise ein an sich bekannter Roboter angeordnet, der über eine Signalleitung 29 mit einem Rechner 28 verbunden ist. Das Gerät 24 besitzt einen beweglichen gesteuerten Arm 25, an dem ein Teil 26 befestigt ist, der ein Bohrer oder ein Positionierstift zur Befestigung einer hier nicht gezeigten Bohrhülse sein kann. Das Gerät 24 ist bezüglich des Positionierelementes 27 vorbestimmt positioniert. Die Planungsdaten und insbesondere die Koordinationsdaten der Implantatachse in Bezug zum Koordinatensystem werden vom Rechner 28 auf das Gerät 24 transferiert. Dieses positioniert eine Bohrhülse 21 auf dem Führungsorgan 1 oder bohrt dieses direkt.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein Führungsorgan 1" gemäss einer weiteren Variante. Mit diesem Führungsorgan 1" ist es möglich, die Implantatposition in Bezug zur Position von Zähnen 38 eines Gegenkiefers 30 klinisch am Patienten festzulegen. Am Behälter 13' ist eine Befestigungsvorrichtung 31, die vorzugsweise als Raster ausgebildet ist. An dieser Befestigungsvorrichtung 31 ist ein Positionierungsmittel 33 an einer beliebigen Position innerhalb des Rasters befestigbar. Das Raster kann sehr kleinmaschig sein, so dass das Positionierungsmittel 33 exakt bezüglich der Zähne 38 positionierbar ist.
Das Positionierungsmittel 33 besitzt gemäss Figur 9 einen Fussteil 34 mit vier Aufsteckteilen 37, die in Rillen 32 des Behälters 13' eingreifen. Die Befestigung erfolgt somit nach einem an sich bekannten Matrizen-Patrizen-System. Es sind hier aber auch andere Befestigungsmittel denkbar, beispielsweise könnte das Positionierungsmittel 33 auch mittels eines Klebers am Behälter 13' befestigt werden. Weiter besitzt das Positionierungsmittel 33 einen Kopfteil 36 zur Festlegung der Implantatposition. Dieser Kopfteil ist vorzugsweise kugelförmig ausgebildet. Damit sich das Positionierungsmittel 33 nicht ungewollt lösen und vom Patient aspiriert oder verschluckt werden kann, ist dieses mit einem Halteteil 35, beispielsweise einem Faden am Behälter 13' befestigt. Der Formkörper 2 entspricht in seiner Struktur und Funktion dem oben erläuterten Formteil. Mit dem Positionierungsmittel 33 ist es möglich, auch ohne Gipsmodell den fehlenden Implantationszahn bzw. Implantationszähne zu bestimmen und damit in die Planung der Implantatposition bzw. in die Bohrschablone einzubeziehen. Es ist somit kein Modellierungsprozess mehr erforderlich. In einem weiteren Schritt wird gemäss den Figuren 6, 10a und 10b die Lage der Implantatachse bzw. der Implantatachsen auf das Führungsorgan 1 bzw. 1' übertragen. Figur 6 zeigt eine Platte 23, auf welcher ein Positionierelement 27 befestigt ist. Auf der Platte 23 ist zudem ein Gerät 24, beispielsweise ein an sich bekannter Roboter angeordnet, der über eine Signalleitung 29 mit einem Rechner 28 verbunden ist. Das Gerät 24 besitzt einen beweglichen gesteuerten Arm 25, an dem ein Teil 26 befestigt ist, der ein Bohrer, ein Positionierstift oder eine Bohrhülse 21 sein kann. Das Gerät 24 ist bezüglich des Positionierelementes 27 vorbestimmt positioniert. Die Planungsdaten und insbesondere die Koordinationsdaten der Implantatachse in Bezug zum Koordinatensystem werden vom Rechner 28 auf das Gerät 24 transferiert. Diese positioniert eine Bohrhülse 21 auf dem Führungsorgan 1 oder bohrt dieses direkt.
Die Figuren 10a und 10b zeigen einen Teil der Anordnung gemäss Figur 6. Damit eine Referenzierung des Führungsorgans 1 oder 1' am Gerät 24 erfolgen kann, wird der
Formkörper 2 mittels eines auf der Platte 23 fixen Positionierungselements 27 eindeutig reproduzierbar zum Positionierungselement 27 positioniert. Der Formkörper 2 bzw. das
Positionierungselement 27 sind hier kubisch ausgeformt und passen gemäss dem Matrize-
Patrizen-Prinzip. Es ist aber auch eine andere Form der Referenzierung möglich, bei der beispielsweise das Führungsorgan 1 bzw. 1' in ein nutformig ausgeformtes
Positionierungselement passt.
Bezugszeichenliste
Führungsorgan 22 Anordnung
Formkörper 23 Platte
Steg 24 Gerät modellierte Zähne 25 Arm
Zähne 26 Teil
Kiefermodell 27 Positionierelement
Ecke 28 Rechner
Kanten 29 Signalleitung
Kiefer 30 Gegenkiefer
Zähne 31 Befestigungsvorrichtung
Zähne 32 Rillen
Lücke 33 Positionierungsmittel
Behälter 34 Fussteil
Modelliermasse 35 Halteteil
Ecke (Nullpunkt) 36 Kopfteil
Kante 37 Aufsteckteil
Kante 38 Zähne
Kante
Halterung A Implantatachsen
Unterkiefer K Koordinatensystem
Bohrhülse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines- Führungsorgans (1, 1'), zum Führen eines chirurgischen Instrumentes, wobei eine am menschlichen Körper repositionierbare Halterung (13, 19) hergestellt wird, von dieser Halterung (13, 19) und dem zu behandelnden Bereich (12) des menschlichen Körpers dreidimensionale radiologische Informationen beschafft werden, mit diesen Informationen rechnergestützt ein virtuelles Modell der Halterung (13 ,19) und des zu behandelnden Bereiches (12) des menschlichen Körpers erstellt wird, anhand dieses virtuellen Modells wenigstens eine Achse (A) bestimmt wird und diese Achse (A) auf die repositionierbare Halterung (13, 19) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die repositionierbare Halterung (13, 19) ein Befestigungsmittel (14) aufweist und mit diesem direkt an dem zu behandelnden Bereich (12) angebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel 14 eine modellierbare Masse (14) ist, die nach einem Abformen aushärtet oder ausgehärtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsorgan (1, V) eine Bohrschablone bildet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsorgan (1, 1') zur Positionierung von dentalen Implantaten vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Positioniergerätes (24), insbesondere eines elektromechanischen Positioniergerätes die Lage einer Implantatachse (A) festgelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsorgan (1, 1') zur Führung eines Bohrinstrumentes vorgesehen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Koordinatensystem (K) mittels Bildüberlagerung (surface matching) präzisiert bzw. bestimmt wird.
8. Führungsorgan hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (19) eine modellierbare Masse (14) aufweist.
9. Führungsorgan nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es direkt an einem Kiefer (9) befestigbar ist.
10. Führungsorgan nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Behälter (13) aufweist, in dem sich die genannte modellierbare Masse (14) befindet.
11. Führungsorgan nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festlegen einer Implantatposition in Bezug zur Position von Zähnen (38) eines Gegenkiefers (30) ein Positionierungsmittel (33) vorgesehen ist.
12. Führungsorgan nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (13, 19) einen Raster zur Befestigung des Positionierungsmittels (33) aufweist.
13. Führungsorgan nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungsmittel (33) stiftförmig ausgebildet ist.
14. Führungsorgan nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungsmittel (33) Befestigungsmittel (37) zu seiner reibschlüssigen Befestigung aufweist.
15. Führungsorgan nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungsmittel (33) zu seiner Befestigung einen Fussteil (34) und zur Festlegung der Implantatsposition einen Kopfteil (36) aufweist.
16. Führungsorgan nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Bohrschablone ist.
17. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem rechnergesteuerten Gerät (24) insbesondere zum Bohren und/oder Positionieren und einem Positionierelement (27) zum Positionieren eines zu bearbeitenden Führungsorgans (1).
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnergesteuerte Gerät (24) ein Roboter ist.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (24) einen beweglichen Arm (25) zum Führen eines Teils (26) und insbesondere eines Werkzeugs aufweist.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (27) ein Anschlag bildet, an dem das zu bearbeitende Führungsorgan (I1) positionsgenau anlegbar ist.
21. Verfahren zur Herstellung eines Führungsorgans (1, 1'), zum Führen eines chirurgischen Instrumentes, wobei eine am menschlichen Körper repositionierbare Halterung (13, 19) hergestellt wird, von dieser Halterung (13, 19) und dem zu behandelnden Bereich (12) des menschlichen Körpers dreidimensionale radiologische Informationen beschafft werden, mit diesen Informationen rechnergestützt ein virtuelles Modell der Halterung (13 ,19) und des zu behandelnden Bereiches (12) des menschlichen Körpers erstellt wird, anhand dieses virtuellen Modells wenigstens eine Achse (A) bestimmt wird und diese Achse (A) auf die repositionierbare Halterung (13, 19) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der repositionierbaren Halterung (13, 19) Mittel (2, 21) angeordnet sind, mit denen ein rechnergestütztes räumlich definiertes Koordinatensystem (K) generiert wird, wobei diese Mittel (2, 2') im Wesentlichen metallfrei sind.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (2, 2') so ausgebildet sind, dass sie auf einer radiologischen Schichtbildgebung sowohl in Bezug auf Grosse als in Bezug auf ihre Form zur Darstellung kommen.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (2, 2') durch einen unrunden geometrischen Körper gebildet werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (2, T) zur Generierung des Koordinatensystems (K) wenigstens eine Ecke (7) sowie zwei vorzugsweise drei von dieser Ecke (7) ausgehende Kanten (16, 17, 18) aufweist.
25. Führungsorgan hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 21.
26. Führungsorgan gemäss Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (2, 2') unrund sind.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7653455B2 (en) * 2006-07-28 2010-01-26 3M Innovative Properties Company Computer-aided implanting of orthodontic anchorage devices using surgical guides
US20080286715A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 Woncheol Choi System and method for providing an image guided implant surgical guide
JP5383659B2 (ja) * 2008-03-27 2014-01-08 晃 竹林 ステント
DE102010005497B4 (de) * 2010-01-23 2012-02-09 Karsten Baumann Verfahren zur Erstellung einer Bohrschablone für eine Implantat-OP in einem Kiefer.
IT1402727B1 (it) * 2010-10-29 2013-09-18 Physioplant S R L Metodo per la preparazione di una mascherina chirurgica per l' installazione di un impianto dentale
DE102011013191B4 (de) * 2011-03-05 2014-04-03 Karsten Baumann Verfahren zur Erstellung einer Bohrschablone für eine Implantat-OP in einem Kiefer
US10617489B2 (en) 2012-12-19 2020-04-14 Align Technology, Inc. Creating a digital dental model of a patient's teeth using interproximal information
US10098714B2 (en) * 2012-12-19 2018-10-16 Align Technology, Inc. Apparatus and method for optically scanning an object in registration with a reference pattern
KR101491704B1 (ko) 2013-05-01 2015-02-16 주식회사 메가젠임플란트 임플란트용 영상정보 획득장치
US9962234B2 (en) * 2014-12-24 2018-05-08 Isethco Llc Disposable surgical intervention guides, methods, and kits
US10136968B2 (en) 2014-12-24 2018-11-27 Isethco Llc Disposable surgical intervention guides, methods, and kits
FR3033245B1 (fr) * 2015-03-03 2020-12-18 Jacob Jacques Hania Guide radiologique standard pour l'implantologie dentaire, personnalisable et transformable en guide chirurgical
KR101862815B1 (ko) 2017-01-24 2018-05-31 주식회사 디오 치아 임플란트용 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법
US11986363B2 (en) * 2018-02-16 2024-05-21 Global Dental Science, LLC Real time anatomical adaptation
US20220079709A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-17 DDS Company, Inc. Bone Stabilized Base Guide and Method for Attaching and Positioning a Robotic Intra-Oral Surgical Device
KR102233682B1 (ko) * 2020-09-29 2021-03-29 김경진 치과용 임플란트 시스템 및 치과 임플란트용 크라운 보철물
WO2022086785A1 (en) * 2020-10-20 2022-04-28 3D Systems, Inc. Improved customized surgical guides

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015183A (en) * 1989-08-07 1991-05-14 Fenick Thomas J Locating device and method of placing a tooth implant
US6814575B2 (en) * 1997-02-26 2004-11-09 Technique D'usinage Sinlab Inc. Manufacturing a dental implant drill guide and a dental implant superstructure
US5725376A (en) * 1996-02-27 1998-03-10 Poirier; Michel Methods for manufacturing a dental implant drill guide and a dental implant superstructure
US6296483B1 (en) * 1997-03-07 2001-10-02 Universite Joseph Fourier System for preparing the placing of a dental implant
DE19710273C1 (de) * 1997-03-13 1998-08-20 Heraeus Kulzer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in der Dentaltechnik
DE19715202B4 (de) * 1997-04-11 2006-02-02 Brainlab Ag Referenzierungsvorrichtung mit einem Mundstück
WO2000033759A1 (en) * 1998-12-04 2000-06-15 Align Technology, Inc. Reconfigurable dental model system for fabrication of dental appliances
DE10029256A1 (de) * 2000-06-14 2000-11-30 Stefan Wolz Verfahren zur Herstellung einer Bohrschablone zum Implantieren von künstlichen Zähnen
WO2002096261A2 (en) * 2001-05-31 2002-12-05 Denx America, Inc. Image guided implantology methods
WO2003017862A2 (en) * 2001-08-31 2003-03-06 Leonard Marotta Stable dental analog systems
SE520765C2 (sv) * 2001-12-28 2003-08-19 Nobel Biocare Ab Anordning och arrangemang för att medelst mall ta upp hål till implantat i ben, företrädesvis käkben
US7086860B2 (en) * 2002-02-20 2006-08-08 Schuman Walter F Implant placement system
US6966772B2 (en) * 2003-05-02 2005-11-22 Leo J. Malin Method of adjusting a drill bushing for a dental implant
US7044735B2 (en) * 2003-05-02 2006-05-16 Leo J. Malin Method of installing a dental implant
WO2005023138A1 (en) 2003-09-04 2005-03-17 Mjrad Co., Ltd. Stent for guiding the location/direction of implant, and production method thereof
US7097451B2 (en) * 2003-11-14 2006-08-29 Brian Tang Thermoplastic surgical template for performing dental implant osteotomies and method thereof
WO2006111964A2 (en) * 2005-04-18 2006-10-26 Denx, Advanced Medical Systems Ltd. Methods and apparatus for dental implantation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007028260A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007028260A1 (de) 2007-03-15
US20080199827A1 (en) 2008-08-21

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