SE501411C2 - Förfarande och anordning vid tredimensionell kropp användbar i människokroppen - Google Patents

Description

sm 411 2 Vid konventionell manuell framtagning av tandhylsor, tand- kronor, etc. har tandläkaren/tandteknikern tagit fram modellen ifraga som översänts till tillverkaren. Dä tand- läkaren/tandteknikern fatt tillbaka modellen har justeringar utförts pà denna och àtersänts till tillverkaren, osv., tills en produkt med godkänt resultat förelegat.

Avläsningar av tredimensionella kroppar medför normalt stora datamängder. Det har föreslagits olika atgärder för att halla dessa datamängder nere.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM Det föreligger behov av att kunna fä fram mera exakta model- ler pä tandläkarens/tandteknikerns praktik. Föreliggande upp- finning har som andamäl att lösa denna problematik och före- slár verktyg eller hjälpmedel för en synnerligen avancerad modellframställning eller modellkopiering pà plats.

Det föreligger även behov av att modellen kan stanna kvar pä praktiken för att kunna användas under hand och undvika sänd- ning till tillverkare per post, med bud, etc. av modellen eller motsvarande. Uppfinningen löser även detta problem genom att möjliggöra att endast data av modellens utformning behöver översändas till tillverkaren via modem, diskett, etc.

Uppfinningen föreslar utnyttjandet av datorstödd utrustning som normalt är ett nytt instrument för dagens praktiserande tandläkare/tandtekniker. Det ar därför angeläget att verk- tygen eller hjälpmedlen kan arbeta med enkla handhavandeprin- ciper och rutiner. Uppfinningen löser dessa problem.

Tillverkningsnoggrannheten pä hithörande slag av produkter maste hällas hög. t.ex. i 10 um, för att kunna fungera väl pa patient.En dylik noggrannhet kan innebära maskin- och beräk- 3 ningsnoggrannheter av i 0, 0015 mm. Konstruktioneš Ql1ler411 framtagningen av tandhylsor, tandbryggor, etc. maste därför kunna utföras med stor exakthet och entydighet. Utdatan som produceras och skall ligga till grund för fräs- eller andra bearbetningskoordinater mäste vara noggranna. Uppfinningen löser detta problem.

Vid hithörande slag av datorstödd konstruktion ingar vissa inslag som kan utövas och förverkligas av endast dentalt kun- nig personal som skall kunna implementera sin yrkeskunnighet i modellframtagningsfasen. Den senare mäste kunna ske utan att hanteringen och utrustningen kompliceras. Uppfinningen löser detta problem.

Det föreligger önskemäl om att kunna reducera tandläka- rens/tandteknikerns insatser i samband med framtagning av tandhylsor, tandbryggor, m.m. Uppfinningen löser i hög grad detta problem och möjliggör rutiner där àterkommande hante- ringar med ifragavarande produkt kan elimineras. Tandläkar- en/tandteknikern kan göra en entydig insats och behöver inte prova sig fram i successiva steg. Tandläkaren/tandteknikern kan lätt påverka formen vid kopieringsförfarandet, liksom vid kontroll av inpassning pá patient. Han/hon kan optimalt ut- nyttja tillgängliga utrymmen för cement och modifieringar. Även noggranna inpassningar av hylsans/bryggans gränssnitt mot tandrester, käke, etc. kan utföras.

I anslutning till datorstödd kopiering av dental produkt har det visat sig att identifieringen pá datorskärmen av prepara- tionslinjen möter problem. Uppfinningen löser detta problem och erbjuder hjälpmedel för tandläkaren/tandteknikern att med stor noggrannhet kunna fastställa preparationslinjen i ut- datan.

Vid framtagning av modeller och produkter i form av tandhyl- san är det väsentligt och avgörande för den totala produktio- nen att hylsgodsets vinkling vid preparationslinjen (skalets 501 411 4 ändkant) eller preparationsgränsen kan göras exakt.

Vinklingen skall dessutom göras i beroende av läget pä tanden, dvs. en första vinkel skall föreligga pä tandens ut- sida och en andra vinkel vid tandens insida, osv. Detta gäller även för tandens/modellens utbuktningar vid in- och utsidorna, osv. Uppfinningen löser detta problem och föreslar utnyttjande av mackromodeller (med algoritmer/regler) för olika tänders grundformer, vilka mackromodeller ges päverkan pä resp. modellkopiering, dvs om ifrågavarande produkt avser användning pä en viss typ av tand implementeras denna tands mackromodell pä produkten ifräga.

Tänders utformningar varierar även inom vida gränser. Dock kan karakteristiska särdrag späras hos de olika grundformerna hörntand, framtand, kindtand, etc. Enligt uppfinningens idé skall de karakteristiska särdragen kunna dokumenteras och ut- nyttjas vid kopiering och framställning av resp. produkt.

Uppfinningen löser även detta problem och föreslår utnytt- jande av bibliotek där karakteristiker av grundformer lagras upp i den löpande kopierings- och tillverkningsproduktionen.

Allteftersom framställda produkter utprovas pä och användes av patienter kan erfarenheter frän utprovningarna och använd- ningarna äterföras till systemet och karakteristikerna opti- meras allteftersom. Systemet kan även göras självlärande sä- tillvida att det annammar endast den totalt sett optimala produkten.

Tänder, modeller, etc. är i hög grad individuella och avkän- ning av tredimensionella kroppar av hithörande slag kräver normalt hantering av stora datamängder och det föreligger be- hov av att kunna reducera dessa datamängder och likväl uppna eftersträvad exakthet i kopiering och framställning av aktu- ella produkter. Uppfinningen löser även detta problem och möjliggör att man med samma jämförda datakraft kan reducera kopierings- och tillverkningstiderna.Beredningstiden fràn mjukvarosynpunkt till fräskoordinater av t.ex. en hylsa kan enligt uppfinningen ske pä sä kort tid som ca 50 sek med en 5 501 411 datakraft som finns i dagens pà marknaden försälda konventio- nella persondatorer.

LÖSNINGEN I enlighet med det nya förfarandet enligt uppfinningen ingär som kännetecknen för förfarandet att nämnda indata avläses och upplagras av datorutrustningen i minnesorgan och att nämnda program styres, medelst första signaler genererade genom en eller flera första aktiveringar av terminalorganen, att alstra med hjälp av nämnda indata representationer av kroppens yta i form av konturer av ett antal genom kroppens centrumaxel sig sträckande vertikalsnitt. Konturerna presen- teras därvid en i taget pä skärmen. Förfarandet kännetecknas även av att CADD-programmet styres, medelst andra signaler genererade genom en eller flera andra aktiveringar av termi- nalorganen, att simulera pà berörda tvärsnitt/konturer änd- ring resp. päbyggnad hänförbar till kroppsvarianten. Slut- ligen kännetecknas förfarandet att programmet styres, medelst tredje signaler genererade genom en eller flera tredje akti- veringar av termialorganen, att upplagra i minnesorgan data hanförbar till den medelst de ändrade resp. päbyggda verti- kalsnitten simulerade kroppsvarianten. Sistnämnda data bildar eller utnyttjas för alstring av nämnda utdata.

I en utföringsform är indatan relaterad till information häm- tad ur ett koordinatsystem där kroppen är inplacerad. Ifräga- varande koordinatsystem förutsätter tvä förutsägbart rörliga parametrar och en icke förutsägbart varierande parameter.

Detta koordinatsystem utnyttjas genom hela tillverknings- systemet, dvs i avläsningsfunktionen, kopieringsfunktionen och tillverkningsfunktionen. Indatan anordnas i en eller flera första datafiler och efter kopieringen medelst datorut- rustningen anordnas utdatan i en eller flera andra datafiler med samma eller motsvarande format som resp. första datafil.

Vid förändring eller påbyggnad i resp. pa ett tvärsnitt/ /kontur som styres medelst nämnda andra signaler sker äter- 501 411 6 verkan enligt ett av programmet utnyttjat regelsystem som tar hänsyn till en eller flera faktorer. Exempel pà dylika fakto- rer kan vara tandtyp, fram- och baksida pà ifrägavarande tand, höjden pä resp. tand, utbuktning eller utbuktningar pa resp. tand, vinkel/vinklar vid preparationslinjen, etc.

I en ytterligare utföringsform styres CADDprogrammet medelst fjärde signaler alstrade genom en eller flera fjärde aktive- ringar av terminalorganen, att representera en förflyttnings- bar horisontallinje som i beroende av nämnda fjärde aktive- ringar är styrbar i vertikalsnittens/konturernas höjdled. Vid horisontallinjens förflyttning till en kroppens preparations- linje representerad del pä resp. vertikalsnitt eller kontur alstras en linje, t.ex. en med punkter representerad linje, av programmet och presenteras pà skärmen. Sistnämnda linje representerar sàledes kroppens preparationslinje dä den tre- dimensionella kroppen är utbredd pä en plan yta. Data om preparationslinjerepresentationen inlemmas i nämnda utdata.

I en utföringsform utnyttjas bibliotek för sparande av data- filer och mackromodeller hänförbara till olika grundtyper av tänder, t.ex. hörntand, framtand, kindtand, etc. Data i nämnda datafiler utnyttjas vid kopieringen av varje efterföl- jande modell eller motsvarande. Den genom erfarenhet vunna insikten om tidigare kreationer eller kopieringar uppfyllt kraven eller inte tas tillvara. Jämförande organ päverkas eller aktiveras att utföra jämförelse mellan en under fram- tagning varande kroppsvariant med tidigare framtagna kropps- varianter. Biblioteksfunktionen kan utföras med självlärande funktion utnyttjande register, statistik frán vilken tandtek- nikern fär hjälp vid sin pruduktframtagning. Optimala former för de olika tandtyperna imple menteras i utrustningen och det totala antalet i utrustningen kreerade kroppsvarianter kan utnyttjas, liksom eventuellt erfarenhetsuppgifter som tillföres utifrän av praktiserande tandläkare/tandtekniker.

Ett antal mackromodeller kan vidare utnyttjas.

Mackromodellerna är hänförbara till regler och matematik 5Û1 411 7 knuten till olika grundfunktioner i kopieringen och fram- ställningen. Dylika grundfunktioner kan vara tändernas grund- former, skapande av basyta, hänsyntagande till tandtyp, fram- tagning av veritkala och cirkulära snitt/konturer av resp. kroppsvariant/tand, ändring av tandens höjd i olika vertikal- snitt, utbuktning pä tandens in- och utsidor, tjocklek pä ut- nyttjad tandhylsa, osv.

I en utforingsform utnyttjas utrustningen for framtagning av tandhylsor. Medelst femte signaler genererade genom en eller flera femte aktiveringar av terminalorganen päföres till resp. vertikalsnitt eller kontur en skaltjockleksinformation sä att ett skal presenteras pä skärmen baserat pä resp. ver- tikalsnitt/kontur. Med sjätte signaler generade genom sjätte päverkningar av terminalorganen kan även anslutningsvinklarna pä resp. vertikalsnitt av skalet päverkas. Anslutningsvinkeln är belägen vid preparationslinjen och avser anslutningsytans/ /anslutningseggens utformning mot en ifrägavarande tandrest, munhäla, käke, etc.

En anordning som uppvisar de för uppfinningen karakteris- tiska särdragen kännetecknas huvudsakligen av att den bildar pä praktik för tandläkare/tandtekniker eller motsvarande yrkeskategori uppställbar station medelst vilken kropps- varianten är simulerbar medelst ett för ändamälet framtaget CADD-program eller CADD-funktion. Stationen innefattar därvid minneslagringsorgan för indatan. CADD-funktionen är anordnad för att pä skärmen äterge kroppens yta och möjliggöra ändring resp. påbyggnad pä denna enligt kroppsvarianten arbeta med ett antal genom kroppens centrumaxel sig sträckande vertikal- snitt av kroppens resp. kroppsvariantens kontur. Det förelig- ger säledes en tvä-dimensionell representation av den avlästa resp. tillverkningsbara tre-dimensionella kroppen.

Vertikalsnitten (= de tva-dimensionella representationerna) är representerbara pä skärmen ett ät gängen och päförbara ändringar resp. päbyggnader relaterade till kroppsvariantens ändring resp. päbyggnad relativt kroppen är även framtag- 501 411 8 ningsbara pä skärmen. Minnesorgan som kan utgöras av ovanstä- ende minnesorgan, eller av ytterligare minnesorgan, är anord- nat att motta och lagra till de ändrade resp. päbyggda verti- kalsnitten/konturerna hänförbara data som bildar eller ligger till grund för nämnda utdata.

FÖRDELAR Genom det i ovan föreslagna erhälles ett effektivt fungerande verktyg eller hjälpmedel för den praktiserande tandläka- ren/tandteknikern eller motsvarande person inom annan yrkeskategori för behandling av människokroppen. Kopierings- funktionen kan utgöras med stor exakthet och hjälpmedlen sparar tid för tandteknikern/tandläkaren som kan förenkla sina rutiner vid framställning av dentala produkter. Fastän stationen ifräga är separerad frän tillverkningsfunktionen kan den höga noggrannheten bibehällas i det totala systemet.

Handhavandet av utrustningen ifrága kräver inte nägon högre specialicering hos inblandad personal. Detta ska jämföras med med personalen vid t.ex. en generell CAD-station, t.ex. Auto- CAD-station, som mäste betjänas av framträdande experter. Den tva-dimensionella representationen underlättar väsentligt interaktionen mellan människa och datorutrustningen.

Hantverket som utövas av tandteknikern kvarstär och mer komplicerade former och preparationer kan ombesörjas.

Kontroll över maskintillverkning kan fas pä tidigt stadium pä skärmen. Efterarbete reduceras eller elimineras helt.

F IGURBESKRIVN ING En för närvarande föreslagen utföringsform av ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen skall beskrivas i nedan- stäende under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur l i perspektiv snett ovanifrän visar en person datorutrustning användbar för kopieringsfunk- tionen, 9 501 411 figur 2 i perspektiv snett ovanifràn visar modellens inplacering i ett koordinatsystem och en avkan- ningsfunktion for alstring av indata, figurer 3-4 i vertikalsnitt visar exempel pá olika ut formningen pá en kopierad produkt, figur 5 i vertikalsnitt visar en kontur pà en modell under kopiering och paverkan under kopieringen, figurer 6-7 i principschemaform/blockschemaform visar exempel pà datorutrustningens funktionella uppbyggnad, figurer 8-10 i diagramform visar fastställandet av prepa rationslinje pà en modell, figur ll visar en meny pà datorutrustningen enligt figu ren 1, vilken meny avser appliceringen av skal- tjocklek och vinkel vid preparationslinjen pa en kontur eller ett vertikalsnitt, figur 12 i vertikalsnitt visar representationen av ett skal pà dataskàrmen, figurer 13-15 visar tre olika exempel pa vinkeln vid skalets ände i anslutning till preparations- linjen, och figur 16 i vertikalsnitt visar en färdig preparation med mackromodell representerad pà skärmen.

DETALJERAD UTFÖRINGSFORM I figuren 1 är en datorutrustning angiven med 1. Datorutrust- ningen kan utgöras av en persondator, t.ex. IBM-kompatibel 501 411 10 persondator med en processor av typ 386 eller 486. Det opera- tiva systemet kan utgöras av DOS 5,0 typ eller högre och den interna minneskapaciteten bör vara ätminstone 2 MB. Datorn kan lämpligen vara försedd med "mus"-funktion 2. Dessutom skall inga ett terminalbord 3 med terminalorgan 4. Datorut- rustningen är företrädesvis försedd med färgskärm 5 och kan ha extra s.k. I/O-kort. Dessutom kan datorn innefatta ett modem som kan vara integrerat i datorn eller utgöra en sepa- rat enhet. Modemet är företrädesvis Hayes-kompatibelt och är anordnat för att kommunicera via telenätet (det allmänna telenätet) med en tillverkare. För kommunikationen kan använ- das standardprogram, t.ex. Commute 2,0 program frän Central Point som inkluderas med mjukvara.

Datorutrustningen arbetar även med ett CADD-program som är uppbyggt pä samma principer som konventionella CAD-program men anpassats och optimerats för den dentala kopieringen och produktionen. Anpassningen av standardiserade CAD-funktioner har utförts i enlighet med nedanstående.

I figuren 2 visas en modell tillverkad av en tandläkare/ /tandtekniker med 6. Modellen är upplinjerad i en fixtur 7.

Fixturen är i sin tur anordnat pä eller i en roterbar hàllare som dessutom är höj- och sänkbar i pilarnas 8 och 9 riktning- ar, vilka sammanfaller med riktningen för modellens centrum- axel 10. Modellen roteras kring nämnda centrumaxel i pilarnas 11 och 12 riktningar. Modellen vrides och höjdförskjutes sä- ledes relativt en avkänningsanordning 13 som är längdför- skjutbar längs sin centrumlinje 14, men i övrigt fast anord- nat i förhällande till den sig vridande och höjande eller sänkande modellen. Modellen roteras vid avkänningen 40-100, företrädesvis 50-70, varv/min. Stigningen för modellens höjdrörelse under rotationen kan vara 0,1-0,4 mm/varv. Avkän- ningsanordningen 13 kommer sàledes att följa modellens kontur 15. Avkänningsanordningen uppvisar en sfärisk framyta eller probe 16 som fysiskt anlägges mot ytan i föreliggande fall.

Avkänningsanordningen arbetar med stor exakthet dä det gäller 11 501 411 avkänningsfunktionen. Kroppen avkännes t.ex. 360 gänger per varv, dvs avkänning sker vid varje grad av varvet.

I enlighet med figurerna 3 och 4 skall kopiering eller fram- ställning kunna ske av tandhysor 17 resp. 18 av olika former baserade pä nämnda avkänning enligt figuren 2. CADD-funktio- nen i datorutrustningen kan framställa och äterge konturer eller vertikalsnitt av den erhällna indatan fràn avkänningen enligt figuren 2. Pa den visade konturen kan appliceras en skaltjocklek t som skall gälla för hylsan ifräga. Hylsan skall utgöra byggsten för ett utnyttjat tandmaterial 19 resp. 20, t.ex. i form av plast, titan., keramik, etc. Genom fram- tagningsmöjligheten pä skärmen kan tandteknikern/tandläkaren pä en synlig modell experimentera fram och "konstruera" en optimal tand 21 resp. 22. Vid jämförelse av figurerna visas att tjockleken kan ges olika variationer utefter skalets 17 resp. 18 sträckningar i omkretsriktningen och/eller höjdrikt- ningen(-arna). Säledes innehaller skalet 18 enligt figuren 4 en förtjockning 23 som inte framgar av utförandet enligt figuren 3. Skalets tjocklek kan vidare varieras runt model- lens eller kopieringens periferi och således kan höjden H pä tjockleken 23 enligt figuren 4 varieras runt periferin, osv.

CADD-programmen arbetar med representation av vertikalsnitt ett och ett i enlighet med figuren 5 som således visar ett vertikalsnitt eller kontur 24 som sträcker sig genom centrum- axeln 10 enligt figuren 2. Pa känt sätt kan konturen ifrága varieras till storlek, jämför konturerna 25 och 26. Modellens 6 (se fig. 2) yta är säledes representerbar pä skärmen genom visning av t.ex. 360 vertikalsnitt/konturer genom centrumaxeln 10. Terminalorganen 3 enligt figuren 1 kan päverkas att visa nämnda vertikalsnitt ett och ett pä skärmen och stega fram de olika vertikalsnitten eller konturerna i bestämd eller icke bestämd ordning.

Figurerna 6 och 7 visar exempel pä uppbyggnaden av datorut- rustningen. Denna innefattar en CPU av ovan angivet slag. sálgsuégl ängar ett arbetsåšnne RAM och en hàrddisk HD.

Utrustningen bildar en hos tandläkare/tandtekniker upp- ställbar station som eventuellt kan samordnas med en här ej speciellt visad avlàsningsfunktion av modeller (preparations- modeller). Stationen har beteckningen ST. Till datorutrust- ningen ingar även den i ovan Omnämnda terminalen TER. Dess- utom ingár anpassningskretsar APl och AP2. Via anpassnings- kretsen APl mottages indata ID enligt ovan. Via anpassnings- enheten AP2 kan utdata UD utsändas.

Enligt figuren 7 innefattar hårddisken HD enligt figuren 6 minnesutrymme DFl och DF2 for datafiler för in- resp. utdata.

Dessutom ingar ett macromodellbibliotek MB och ett datafils- bibliotek DB. Hårddisken innefattar en anpassningskrets ANP3 som ansluter hårddisken HD mot bussförbindelse BF pä motsva- rande som övriga i ovan omnämnda enheter. Dessutom ingar ett jämförande organ JF som beskrives närmare i nedanstående.

Buss-förbindelsen kan anordnas for 32 eller 64 bits. För att fä upp snabbheten i utrustningen utnyttjas RAM-minnet maxi- malt.

Indatan ID mottages och inlagras i en första datafil DFl' och den data som skall sändas ut, utdata, frän utrustningen an- ordnas pà motsvarande sätt i en andra datafil DF2'. De olika filerna har motsvarande format.

Ett antal signaler genererade medelst pàverkningsorganen TER' pä terminalen TER är visade i figuren 6. Terminalen har tre parallella anslutningar till bussen för att erbjuda illustra- tion av nämnda signaler. Medelst första signaler il genere- rade genom en eller flera första aktiveringar av terminal- organen TER' styres CADD-programmet att alstra med hjälp av nämnda indata i datafilen DFl' representationer av kroppens yta i form av konturer av ett antal genom kroppens centrum- axel sig sträckande vertikalsnitt, jfr. figuren 5. Medelst andra signaler i2 genererade genom en eller flera andra akti- veringar av terminalorganen pâverkas programmet att simulera 13 501 411 pá berörda tvärsnitt/konturer ändring resp. päbyggnad jämför- bar till kroppsvarianten, jfr figurerna 3,4 och 12. Medelst tredje signaler i3 som genereras genom en eller flera tredje aktiveringar av terminalorganen styres programmet att upp- lagra i minnesorgan DF2 data hänförbar till den medelst de ändrade resp. päbyggda vertikalsnitten simulerade kroppsvari- anten. Nämnda data kan bilda eller läggas till grund för nämnd utdata. Medelst fjärde signaler som alstras genom en eller flera fjärde aktiveringar av terminalorganen styres programmet att representera en horisontallinje, jfr figurerna 8, 9 och 10, som i beroende av nämnda fjärde aktiveringar är styrbara i vertikalsnittens höjdled enligt nedan. Medelst femte signaler i5 och sjätte signaler i6 styres programmet att till resp. vertikalsnitt eller kontur päföra en skal- tjockleksinformation sä att ett skal presenteras pà skärmen för resp. vertikalsnitt/kontur, jfr figuren 12 resp. att pà- verka en anslutningsvinkel pá resp. vertikalsnitt, jfr figu- rerna 13-15.

Härddisken innefattar även lagringsutrymmen eller bibliotek för sparande av mackromodeller och datafiler som är hänför- bara till olika grundtyper av preparationer och tänder, t.ex. hörntand, framtand, etc. Enligt ovan lägges nämnda sparade information till grund för kommande kreationer av efterföl- jande simuleringar och kroppvariantesframtagningar.

Karakteristiska informationer lagras och kan pàverkas av gjorda erfarenheter om hur producerade produkter upplevs av patienter. Informationen äterföres till systemet, t.ex. via terminalen TER av praktiserande tandtekniker/tandläkare, vetenskapsmän, etc. Biblioteken kan utföras med självlär- ningsfunktion av i och för sig känt slag, vilken självlär- ningsfunktion innebär att ständig optimering pägàr av nämnda karakteristika. Nämnda karakterisktiska implementeras pä resp. under kopiering och modellframtagning varande modell, tand, etc. Sàledes kan preparationsgränsen pà modellen anpassas till resp. tandtyp, liksom utbuktningar, höjder, 501 411 14 utsträckningar i horisontalled, etc. Implementeringen kan göras pä i och för sig känt sätt med programmässiga atgärder.

I figurerna 2 och 5 anges en preparationslinje 6a resp. 6a' pä modellen. Modellen skall utföras sä att preparationslinjen blir tydlig, vilket kan ske medelst anordnandet av en urtag- ning eller inbuktning 6b under preparationslinjen.

Fastställandet av preparationslinjen är en specialkunskap som utövas av tandteknikern/tandläkaren. För att inlemmä data om preparationslinjen i nämnda utdata frän datorutrustningen ut- nyttjas förfarandet enligt figurerna 8, 9 och 10. En horison- tallinje 27 anordnas förflyttningsbar i skärmens höjdriktning medelst terminalorganen och CADD-programmet. Figurerna 8, 9 och 10 visar olika höjdlägen pä horisontallinjen. I figurerna har dessutom konturen 24' förstorats i anslutning till läget för preparationslinjen eller preparationsgränsen 6a". Linjen inplaceras med hjälp av terminalorganen (tangenter, mus, in- talningsorgan, och liknande organ) sä att den skär prepara- tionslinjen 6a" i snittet enligt figuren 8. En linje 28 representerar preparationslinjen pä de olika vertikalsnitten eller konturerna. En vertikallinje 29 visar läget för verti- kalsnittet ifräga i förhållande till linjen. Varje snitt kan i linjen 28 representeras med en punkt och av figuren 8 fram- gär att ett antal vertikalsnitt representerats med ett antal punkter. Representationen pä preparationslinjen enligt verti- kalsnittet i figuren 8 skall säledes avsättas vid linjen 29, vilket säledes kan ske med hjälp av terminalorganen, osv.

Figurerna 9 och 10 visar andra snitt och linjen 28 visar hur fastställandet av preparationslinjen fortskridit.

Mera detaljerat tillgär förfarandet pä sä sätt att man star- tar fran huvudmenyn i användarprogrammet. Datafilen ifräga markeras genom användandet av ett ljusband ovanför skärmen.

"CADD" utväljes fràn huvudmenyn och genom ytterligare knappa- verkan kan datafilen inplaceras i arbetsminnet. CADD-program- met startas och preparationsmodellen representeras enligt figuren 5 pä skärmen. Bilden förstoras därvid i enlighet med 15 501 411 figurerna 8, 9 och l0. Horisontallinjen kan därvid inställas pä profilkanten 6a" ifräga där tandteknikern eller tandläka- ren av erfarenhet bedömmer att preparationslinjen gär.

Markeringarna med linjen 28 effektueras. Efter detta ästad- kommer datorn framtagande av efterföljande profil, osv.

Antalet avkänningar pä resp. varv kan vara t.ex. 36, dvs var tionde grad.Kurvdragningen mellan punkerna interpoleras pä känt sätt, t.ex. Lagranges/interpolationsformel, Cubic's spine, etc. Efter framtagningen av den kompletta linjen 28 kan bedömningar göras om linjen korrekt äterger preparations- linjen. Den senare skall anta en jämn mjuk utformning, utan skarpa partier eller kanter. Betraktas t.ex. figuren 9 fram- gär att vid 28a föreligger en dylik skarp avvikelse. Denna skall med största sannolikhet tillrättaläggas. Detta kan ske genom att vertikalsnittet ifräga äter tas fram pä skärmen och en ny uppskattning göres av preparationslinjen vid aktuellt vertikalsnitt. Skalan 30 kan därvid utnyttjas tillsammans med vertikallinjen 29.

I enlighet med ovan roteras preparationsmodellen làngsamt under pàgäende skanning med avkänningsenheten sä att model- lens yta avläses längs en spiralformad linje som börjar under preparationslinjen och avslutas omedelbart ovanför modellen.

Den pá sä sätt beskrivna normalstora tanden/modellen kan be- skrivas med en datamängd om ca 20.000 mätningar, vilket be- traktas om en förhállandevis liten mängd och möjliggör en effektiv hantering vid kopieringsfunktioen. Dataprogrammet omvandlar mätpunkterna till en yta som konverteras till en stor mängd vertikalsnitt eller konturer. Pä sä sätt kan man studera profilen pà preparationsmodellen frän varje vinkel. Ändringarna och päbyggnaderna pà de olika vertikalsnitten bildar bas för kopieringsfunktionen.

I enlighet med nedanstäende utnyttjas mackron och mackro- modeller. Ett mackro utgöres därvid av en makromodell jämte parameterinformation om skal- eller hylsutformning, vinkel vid skalets resp. hylsans kant eller egg, höjdläge för ska- 501 411 16 lets eller hylsans stödkant pà tandresten, osv. Resp. mackro- modell utgör en matematisk modell som är integrerbar eller överlagringsbar pa dataskärmen med t.ex. informationer (grafer) hänförbara till skalet/skalets form. Resp. mackro- modell är hänförbar till en tandtyp (t.ex. kindtand, hörn- tand, etc.), preparationsform, etc. Resp. mackromodell lagras i en sig tilldelad datafil som inordnas i ett bibliotek ur vilket mackromodellerna är utväljbara medelst terminalorgan pä i och för sig känt sätt medelst kommandon (mackronamnet skrivs in medelst terminalorganen pà känt sätt. Även ikoner kan utnyttjas för framtagningen). Pa motsvarande sätt kan an- ordnas olika filer för avlasta data och beräknade data för olika tandformer, preparationsformer, etc. Filerna kan sam- köras för framtagning pà dataskärmen av önskade former, s.k. unioner medelst vilka man pà skärmen fàr möjligheter till framtagande av samtidiga grafiska representationer. Avlästa data kan därvid vara hänförbara till innerytor, ytterytor, etc. Även kroppar och former kan tas fram för fritt blandande pà skärmen (jfr s.k. “morfning"). Pä sä sätt kan filerna blandas och olika delar i konturerna bytas ut inbördes. Genom detta förfarande kan t.ex. en innerytsfil och avläst vax- hättefil blandas och sammanbindas med en mackromodell. Det pä sà sätt inlästa handarbetet kan datorbehandlas, vilket öppnar vägen för noggrannhet i svära preparationsfall/-former. Stor passningsnoggrannhet kan erhàllas och hantverksarbetet kan bibehällas genom att datorstyrningen mäste ombesörjäs av tandtekniker. Framtagen produkt behöver ej bearbetas.

Tandteknikern/tandläkaren kan i fallet med mackromodeller sä- ledes utvälja önskade mackromodeller ur biblioteket och pä- föra dessa grafiska representationer av skal- eller hylspro- filer som framtages pä ifragavarande datorskärm.

Tandteknikern/tandläkaren kan även välja skaltjocklek och storlekar pä preparationsvinklarna och pà sä sätt skapa pà- byggander, ändringar, anpassningar, etc. i den ursprungligt framtagna grafiska representationen pà skalet/hylsan. Genom de pà förhand framräknade och erfarenhetsmässigt erhàllna 17 501 411 formerna pa ifrägavarande tandkreationer vinnes stora för- delar. Fördelarna gäller bl.a. fran handhavandesynpunkt.

Interakationen mellan människa och datorn kan reduceras vä- sentligt, t.ex. vid jämförelse med konventionell CAD-funktion där interaktionen är omfattande vid framtagning av tredimen- sionella kroppar.

Den avlästa datan/filerna kan vara hänförbara till tandens slutliga form och tandrestens innevarande form. Genom att samköra och överlagra informationerna kan man komma fram till optimala lösningar pà stödkroppens utformning här kallad union. Skalets eller hylsans uppbyggnad kan även anpassas efter egenskaperna pa päbyggnadsmaterialet, vilket kan utgöras av t.ex. porslin. Även färgval kan utgöra parameter i sammanhanget. Även referenser till preparationslinjen kan äggas till grund för uppbyggnaden.

En kopierad modell av modellen enligt figuren 2 kan genom- föras. Figuren ll visar en meny där det är möjligt att kon- struera ett skal 31 enligt figuren 12. Således kan menyerna innefatta “skaltjocklek“ och genom val pà terminalbordet kan man välja önskad tjocklek, t.ex. 400 mikrometer (0,4 mm). I figuren 12 är tjockleken angiven med t'. Med samma meny kan man även välja en vinkel med vilken kopieringen ansluter med en preparationslinje, jfr figurerna 13, 14 och 15 som är representerade med filer innehållande mackromodell, skal och vinkel. Sistnämnda figurer visar vinklarna O°, 20° resp. 40°.

Vinklarna, tjocklek, m.m. är eller kan vara beroende av tand- typ (hörntand, kindtand, etc.). Vinklarna ifràga kan vid kopiering anslutas till preparationslinjen och väljas val- fritt fran 0° till 40°, varvid man utgàr frän en vertikal- linje. Även detta lagras som mackromodeller i data filer och följer automatiskt datafilen. Om man önskar en vinkel som skiljer sig fràn O° kan detta markeras pá menyn enligt figu- ren ll genom angivandet av gradantalet vid vinkeluppgiften.

Detta kan ske i anslutning till angivandet av skaltjockleken som även den kan ändras pà motsvarande sätt. 501 411 1* Nämnda vinklar avser vinklarna mellan skalets fria ändyta 3lb, 3lb', 3lb" och en vertikallinje. Inbuktningen 3la, 3la', 3la" ovanför gränsytorna beror pä nämnda vinklar och kan effektueras (representeras) med hjälp av mackromodeller.

I figur 16 visas med 32 en grafrepresentation pä datorskarmen av en kontur eller vertikalsnitt pä en avläst yta (inneryta i representationen). Avläsningen är lagrad i en första fil. Pa representationen har ett skal 33 päförts, vilket skal effek- tuerats med mackromodell i programmet, vilken mackromodell kan ha hämtats fràn en andra fil. Skalets ytteryta har angi- vits med 34. Skalets 33 tjocklek kan väljas enligt ovan.

Dessutom har ur mackromodellbiblioteket framhämtats (av ope- ratören) en mackromodellrepresentation 35 ur en tredje fil.

Genom att ta fram olika mackromodeller och överlagra detta pä skalrepresentationen, att arbeta med olika skaltjocklekar, kantvinklar vid preparationsgränsen och/eller andra para- metrar säsom avlastningskantens definierade höjd pä tand- resten, kan operatören (tandteknikern) effektuera ändringar, anpassningar, pábyggnader etc. som skall tillföras stödkon- struktionen (skalet, hylsan, etc.). Anpassningen göres före- trädesvis med hänsyn av material i hylsa (t.ex. titan) och aktuellt päbyggnadsmaterial 36 (porslin eller annat mate- rial). Färg, utseende, etc. kan därvid inga som parametrar.

Utdata enligt ovan och som utgör resultatet av kopieringen och konstruktionen kan anordnas i en datafil som översändes till tillverkaren. Datafilerna pá in- och utgående data utfö- res företrädesvis i samma format. Enligt ovan kan den utga- ende datafilen översändas pà modem via det allmänna telenätet enligt ovan.

Ett antal grundtyper för mackromodeller kan utnyttjas i pro- grammet ifräga. Sàledes kan macromodell utnyttjas för gräns- vinkelfunktionen, skaltjocklekfunktionen, kantsträcknings- funktionen och kanttoppfunktionen. Dessutom kan vinkelfunk- 19 501 411 tionen för urtagning 6b inga som mackromodell, liksom bukt- ningsvinkelfunktionerna vid nämnda preparationslinje.

Koordinatsystemet (företrädesvis polàrt) som utnyttjas gemen- samt för modellavläsning och tillverkning arbetar med tvä förutsägbart rörliga eller "lasta" paramatrar och en icke förutsägbart varierande eller icke "last" parameter, Den ena av nämnda förstnämnda parametrar utgöres av nämnda roterande rörelse pä modellen 6 enligt figuren 2, vilken roterande rörelse är ll eller 12 och kan t.ex. vara konstant eller variera pá förutbestämt sätt. Den andra förutsägbara eller "lasta" parametern utgöres i fallet enligt figuren 2 av den konstanta förskjutningen av modellen i riktningarna 8 eller 9 som sammanfaller med centrumaxeln 10. Den icke förutsägbara parametern är i fallet enligt figuren 2 avkänningsorganets 13 langdförskjutningsrörelser utefter längdaxeln 14 och som för- orsakar av konturens 15 utformning. En fjärde parameter, som även den är förutsägbar kan radien pä ifrågavarande avkänningsprobe.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående sásom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifika- tioner inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfin- ningstanken.

Claims (14)

ß (ilmæizl, 2”

1. l. Förfarande för att medelst indata (ID) som representerar en i människokroppen användbar tredimensionell kropp (6), t.ex. tandhylsa, tandbrygga eller annan dental uppbyggnad, àstadkomma för tillverkning användbara utdata (UD) som repre- senterar en ändrad eller päbyggd variant av kroppen, här kallad kroppsvariant, vilka in- och utdata är tillförbara resp. extraherbara till resp. frän en datorutrustning (l), vilken uppvisar dataskärm (5), arbetar med ett program medelst vilket en ändring resp. päbyggnad hänförbar till kroppsvarianten är simuleringsbar, och terminalorgan (3) (knappsats, mus, etc.) medelst vilka ändringen resp. päbygg- naden effektueras, k ä n n e t e c k n a d därav, att inda- tan avläses och upplagras av datorutrustningen i minnesorgan (DFl), att nämnda program utgöres av ett CADD-program och styres, medelst första signaler (il) genererade genom en eller flera första aktiveringar av terminalorganen (3), att alstra med hjälp av nämnda indata representationer av krop- pens yta i form av konturer (24, 24') av ett antal genom kroppens centrumaxel (10) sig sträckande vertikalsnitt, vilka konturer presenteras en i taget pä skärmen (5), att nämnda program styres, medelst andra signaler genererade genom en eller flera andra aktiveringar av terminalorganen, att simu- lera pä berörda tvärsnitt/konturer ändring resp. päbyggnad hänförbar till kroppsvarianten, och att programmet styres, medelst tredje signaler (i3) genererade genom en eller flera tredje aktiveringar av terminalorganen, att upplagra i min- nesorgan (DF2) data hänförbar till den medelst de ändrade resp. pábyggda vertikalsnitten simulerade kroppsvarianten, vilka sistnämnda data bildar eller utnyttjas för alstring av nämnda utdata (UD).

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att indatan är relaterad till information ur ett koordinatsystem där kroppen är inplacerad och där koordi- natsystemet förutsätter tvä förutsägbart rörliga parametrar 21 501 411 (8, 9 resp. ll, 12) och en icke förutsägbart varierande para- meter (l4a, 14b).

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a t därav, att indatan (ID) är anordnad i en första datafil (DFl) och utdatan anordnas i en andra datafil

4. (DF2') med samma eller motsvarande format som den första da- tafilen. 4Förfarfifld@ enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vid förändring (23) eller påbyggnad i resp. på ett tvärsnitt som styres medelst nämnda andra sig- naler återverkan sker enligt ett av programmet utnyttjat regelsystem som tar hänsyn till en eller flera faktorer, t.ex. tandtyp, fram- och baksida på ifrågavarande tand, tand- höjd, utbuktning, vinkel vid preparationslinjen, etc.

5. Förfarande enligt nägot av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att programmet styres, medelst fjärde signaler (i4) alstrade genom en eller flera fjärde aktiveringar av terminalorganen eller en tillhörande mus, att representera en förflyttningsbar enhet, t.ex. en horisontal- linje (28), som i beroende av nämnda fjärde aktiveringar är styrbar i vertikalsnittens höjdled, att vid enhetens för- flyttning till en kroppens preparationslinje representerande del (6a") på resp. vertikalsnitt en linje, t.ex. en med punkter representerad linje, alstras av programmet och pre- senteras på skärmen (5), vilken sistnämnda linje således representerar kroppens preparationslinje där den tredimensio- nella kroppen appliceras på en plan yta, och att data om nämnda preparationslinjesrepresentation (28) ingår i nämnda utdata.

6. Förfarande enligt nägot av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att ett bibliotek (DB) anordnas för sparande av datafiler hänförbara till olika grundtyper av tänder, t.ex. hörntand, framtand, kindtank, andra variabler 501 411 22 tänder, t.ex. hörntand, framtand, kindtank, andra variabler som t.ex. hällfasthet, fasadmaterial, etc., och att data, t.ex. kontinuerligt införd data, som införes i biblioteks- funktion i nämnda datafiler utnyttjas vid kreation av varje efterföljande simulering och kroppsvariantframtagning pä sä sätt att den genom erfarenhet vunna insikten om tidigare kreationer uppfyllt kraven eller inte kan tas tillvara, och att jämförande organ (JF) päverkas eller aktiveras att utföra jämförelser mellan en under framtagning varande kroppsvariant med tidigare framtagna kroppsvarianter.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att bibliotektfunktionen (DB, MB) utföres med själv- lärande funktion, och att den optimala formen för ifrágava- rande tandtyp bygges pä det totala antalet i utrustningen kreerade kroppsvarianter och eventuellt pä erfarenhetsupp- gifter som tillföres utifrän.

8. Förfarande enligt nägot av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att ett antal genom beräkning, er- farenhet, etc. ästadkomna mackromodeller anordningsbara i ett därför avsett bibliotek (MB) utnyttjas, vilka mackromodeller utnyttjar regler/matematik knuten till t.ex. tändernas grund- former, skapande av bastyp, tandtyp, framtagning av vertikala och cirkulära snitt av resp. kroppsvariant/tand, ändring av tandens höjd i olika vertikalsnitt, utbuktning pà tandens in- och utsidor, tjocklek pä utnyttjad tandhylsa, etc.

9. Förfarande enligt nagot av föregàende patentkrav, k ä n- n e t e c k n a t därav, att programmet styres, medelst femte signaler (i5) genererade genom en eller flera femte ak- tiveringar av terminalorganen (TER') eller en tillhörande musfunktion, att till resp. vertikalsnitt eller kontur (24, 24') päföra en skaltjockleksinformation (t) sä att ett skal presenteras pä skärmen för resp. vertikalsnitt/kontur.

10. Förfarande enligt nàgot av föregående patentkrav, k ä n- (23 501 411 n e t e c k n a t därav, att programemt styres, medelst sjätte signaler (i6) genererade genom sjätte pàverkningar av terminalorganen (TER'), att pàverka en anslutningsvinkel pä resp. vertikalsnitt, vilken anslutningsvikel är belägen vid preparationslinjen och avser anslutningsytans/anslutnings- eggens egen utformning mot en ifrägavarande tandrest.

11. ll. Förfarande för att medelst indata (ID) som representerar en i människokroppen användbar tredimensionell kropp (6), t ex. tandhylsa, tandbrygga eller annan dental utbyggnad ästadkomma för tillverkning användbara utdata (UD), vilka in- och utdata är tillförbara resp. extraherbara till resp. frän en datorutrustning (l), vilken uppvisar datorskärm (5), arba- tar med ett program medelst vilket en anpassning, ändring, resp. päbyggnad av kroppen är simuleringsbar, och terminal- organ (3) t.ex. i form av knappsats, mus, etc., medelst vilka anpassningen, ändringen, resp. pábyggnaden effektueras, k ä n n e t e c k n a t därav, att mackromodeller represen- terande matematiska modeller hänforbara till olika former pä tandtyper, t.ex. kindtänd, hörntand, etc., preparationsfor- mer, etc. framtages genom matematiska beräkningar eller pä erfarenhetsmässiga grunder och upplagras i ett minne, före- trädesvis i sig tilldelade filer, att resp. mackromodell är extraherbar medelst terminal- eller musaktiveringar pä datorutrustningen för att vara representerbara pà datorns skärm, att resp. representation av resp. mackromodell är överlagringsbar pä en avläsning av en hylsa, tand, prepara- tion, etc., och att medelst nämnda överlagringsfunktion en anpassning, ändring, päbyggnad till nämnda avläsning ästad- kommes medelst terminalorganen/musen.

12. Forfarande for att medelst indata (ID) som representerar en i människokroppen användbar tredimensionell kropp (6), t.ex. tandhylsa, tandbrygga eller annan dental utbyggnad ästadkomma för tillverkning användbara utdata (UD), vilka in- och utdata är tillförbara resp. extraherbara till resp. frän en datorutrustning (l), vilken uppvisar datorskärm (5), arba- 24 Sšëï mgd1gtt program medelst vilket en anpassning, ändring, resp. påbyggnad av kroppen är simuleringsbar, och terminal- organ (3) t.ex. i form av knappsats, mus, etc., medelst vilka anpassningen, ändringen, resp. påbyggnaden effektueras,enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a t därav, att inne- hållet i datafiler för avlästa data/former resp. beräknade eller erfarenhetsmässigt vunna former samköres och represen- _ och med en eller flera mackromo eller teras tillsammanš\på skärmen för att möjliggöra gramtagandet av representationer och effektuerande av utdata av anpassade, ändrade, påbyggda kroppsformer eller kroppsvarianter, och att t.ex. filer på en yta/inneryta och avläst vaxhätteinformation blandas och samköres med åtminstone en mackromodell som representerar matematisk modell hänförbar till form på tand- typ, preparation, etc, för framtagning av ifrågavarande form/produkt/data/bearbetningskoordinater, varvid framtag- ningen förutsätter tandteknikerns/tandläkarens hantverks- skicklighet och datorutrustningen möjliggör även komplicerad framtagning och företrädesvis underlättar rutinarbete.

13. Anordning för genomförande av förfarandet enligt kravet 1, ll eller 12 för att medelst indata (ID) som representerar en i människokroppen användbar tredimensionell kropp åstad- komma för tillverkning användbar utdata (UD), t.ex. bearbet- ningskoordinater, som representerar en ändrad eller påbyggd kroppsvariant och utnyttjande en datorutrustning (1) med skärm (5), program och terminalorgan, k ä n n e t e c k n a d därav, att den bildar på praktik för tandläkare/tandtekniker eller motsvarande yrkeskategori uppställbar station (ST) medelst vilken kroppsvarianten år simulerbar medelst program- met arbetande med CADD-funktion, att stationen innefattar minneslagringsorgan (DFl) för indatan och att CADD-funktionen för att på skärmen återge kroppens yta och möjliggöra ändring resp. påbyggnad på denna enligt kroppsvarianten arbetar med ett antal genom kroppens centrumaxel sig sträckande vertikal- snitt av kroppens resp. kroppsvariantens kontur (24, 24'), varvid vertikalsnitten år representerbara på skärmen ett åt gången och påförbara ändringar resp. påbyggnader relaterade 25 501 411 till kroppsvariantens ändring resp. pábyggnad relativt krop;~ en är framtagningsbara pä skärmen, och att nämnda minnesorga: (DFl), eller ytterligare minnesorgan (DF2), är anordnat att motta och lagra till de ändrade resp. pabyggda vertikal- snitten/konturerna hänförbara data som bildar eller ligger till grund för nämnda utdata.

14. Anordning enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a d därav, att indatan (ID) är effektuerad medelst en avkännings- anordning (13) som innefattar en sfärisk framdel/probe (16), och att resp. vertikalsnitt/kontur är representerbar med hjälp av en ytmodell som är framräkningsbar frän probens rörelser i avkänninsanodningens koordinatsystem (2), som företrädesvis bestär av ett polärt koordinatsystem.