專利名稱：適應(yīng)齒橋結(jié)構(gòu)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于適應(yīng)齒橋結(jié)構(gòu)以將固定件安裝在一病人顎部的方法和裝置，所述齒橋結(jié)構(gòu)包括多個連接件，當齒橋結(jié)構(gòu)連在一病人的顎部中時每個連接件適于連至一個固定件上，以及一在連接件之間延伸的牙齒支撐件。
由于疾病或事故的原因，人們會在一個或兩個顎部中失去幾個牙齒。這些牙齒必須用以假牙形式的人造牙代替。假牙要么可取下要么固定在由外科手術(shù)已插入顎骨中的夾具中。
申請人以前的申請WO90/05499公開了一種制造用于支撐人造牙的裝置的方法，此裝置以下稱為齒橋結(jié)構(gòu)。齒橋結(jié)構(gòu)適于安裝到固定件上，固定件完全或部分嵌入顎骨中。固定件可以是夾具或安裝有伸出件的夾具。齒橋結(jié)構(gòu)由一模具模制成一整塊，此模具單獨為每個病人準備。它具有一用于每個安裝齒橋結(jié)構(gòu)的固定件的管狀連接件以及一在連接件之間延伸并在形成的假牙中支撐人造牙的牙齒支撐裝置。當模制齒橋結(jié)構(gòu)時，發(fā)生尺寸變化，這使得齒橋結(jié)構(gòu)不能最好地安裝固定件。
根據(jù)上述的WO90/05499，此問題可由以下方式解決。伸出件用螺栓固定在病人顎部的一模型中的固定件中。此后確定一個或多個通過伸出件的平面。這些平面確定成使得齒橋結(jié)構(gòu)相對于顎部位于所需平面中。接著縮短伸出件使它們的端面位于一預(yù)定平面中。最后，齒橋結(jié)構(gòu)連接件的端面處理成當齒橋結(jié)構(gòu)安裝到固定件上時連接件位于預(yù)定平面中。
對伸出件和連接件端面的處理以高精度加工是很重要的，這樣一伸出件的端面和連接件相應(yīng)的端面會真正位于一公共平面中。公共平面線一致，當齒橋結(jié)構(gòu)安裝到固定件上的應(yīng)力會越小。
WO90/05499描述這些平面可以當伸出件安裝在一人造顎部連接件中時模型以及由通過伸出件標記出的一個或多個所需要的平面形成。接著帶有伸出件的模型通過一電火花加工機床，在其中伸出件在指定平面中切割。接著連接件以相應(yīng)方式在電火花加工機床中切割。當所有伸出件和所有連接件在同一個平面中切割時作用最佳。如果某人想在不同高度切割伸出件，必須進行精確的人工測量和平面標記并精確地設(shè)置電火花加工機床。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一改進的方法和一種改進的裝置，用于適應(yīng)一齒橋結(jié)構(gòu)以最優(yōu)地將固定件安裝到病人的顎部中。
另一個目的是提供這樣一種方法和這樣一種裝置，它們能高精確地合理地適應(yīng)齒橋結(jié)構(gòu)。
還一個目的是提供這樣一種方法和這樣一種裝置，它們可以在適應(yīng)中減少人工操作，從而減少誤差的危險。
上述目的是由具有權(quán)利要求中所述特征的方法和裝置實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，一種齒橋結(jié)構(gòu)適于非常精確地將固定件安裝到病人的顎部中。通過為模型和齒橋結(jié)構(gòu)確定平行的參考平面，它們可以在適應(yīng)過程中以限定好的位置安裝。通過使刀具垂直參考平面操作，在縮短連接件和伸出件時還可以取得很好的精確度。刀具在縮短操作中與朝預(yù)定位置的移動也對高精度有作用，因為可以消除所有的平面位置的人工確定。
在本發(fā)明方法中，一齒橋結(jié)構(gòu)于是適于將固定件安裝到病人的顎部中。這些固定件可以包括例如插入病人顎部的夾具，或帶有有螺栓固定的分隔件。
齒橋結(jié)構(gòu)具有一牙齒支撐裝置和多個連接件。當齒橋結(jié)構(gòu)完全適應(yīng)后每一個都連在病人顎部中的一固定件上。但連接件在適應(yīng)過程中會縮短并設(shè)有伸出件。不適應(yīng)的齒橋結(jié)構(gòu)的連接面的端面則不會直接連到固定件上。
在本發(fā)明方法中，為齒橋結(jié)構(gòu)確定一第一參考平面而為其中設(shè)有固定件的病人的顎部模型確定一第二參考平面，當齒橋結(jié)構(gòu)安裝到模型中的連接件上時這些參考平面平行。這可以由齒橋結(jié)構(gòu)可松開地連至模型上而簡單地實現(xiàn)，然后齒橋結(jié)構(gòu)和模型的組件安裝到兩個平行的板之間，齒橋結(jié)構(gòu)連到一個板上而模型連到另一個板上。接著板形成用于齒橋結(jié)構(gòu)和模型的參考平面。這些參考平面可以使齒橋結(jié)構(gòu)和模型在彼此間限定好的位置中安裝。
此外，一伸出件安裝在模型中的每個固定件上。伸出件應(yīng)構(gòu)成固定件的實際延伸部并與其具有相同的縱軸。
在實際適應(yīng)之前，齒橋結(jié)構(gòu)和模型單獨或同時安裝，使其參考平面在一預(yù)定平面中。結(jié)果，模型和齒橋結(jié)構(gòu)在適應(yīng)過程中彼此具有限定好的位置。
根據(jù)本發(fā)明，控制一刀具以縮短每個連接件和每個伸出件，在縮短后使其各端面平行于預(yù)定平面，這具有控制簡單且因此精度較高的優(yōu)點。
縮短連接件使其端面與預(yù)定平面間距b距離，同時縮短伸出件使其端面與預(yù)定平面間距等于a-b的距離，a是垂直于參考平面的模型和齒橋結(jié)構(gòu)的所需的全部高度。距離c和b對不同的伸出件和不同的連接件可以不同。但對一對相連的一個伸出件和一連接件，c+b總是等于a。
在一優(yōu)選實施例中，用于每個連接件端面的垂直于預(yù)定平面的位置在縮短之前確定，而且在每個連接件上去除x的距離。在縮短后刀具將與預(yù)定平面間距b的距離。與預(yù)定平面間距c的伸出件縮短的最終距離可在此情況中容易地確定。
最后，齒橋結(jié)構(gòu)永久性地安裝到伸出件上，例如通過焊接，而帶有伸出件的齒橋結(jié)構(gòu)從模型上取下。
下面將參照附圖根據(jù)一實施例詳細描述本發(fā)明，其中

圖1是本發(fā)明裝置的一示意圖；圖2示意性地示出其中組裝有一齒橋結(jié)構(gòu)和一模型的一組件裝置；而圖3a-b示意性地示出一齒橋結(jié)構(gòu)及一顎部的模型上的伸出件如何適應(yīng)。
在圖1所示本發(fā)明的一個實施例中，此裝置基本包括一刀具1，一定位裝置2和一用于刀具1和定位裝置2的控制單元3。
刀具1和定位裝置2設(shè)在一公共基座4上。刀具1包括一銑刀5，銑刀5由一高速驅(qū)進電機6驅(qū)動，而電機6位于一固定支座7中。固定支座7在一軌道導向裝置8上由一絲杠9可以移動，而絲杠9由一第一步進電機10驅(qū)動。固定支座7以及銑刀5的移動沿第一軸線x進行。
一測量銷11安裝在固定支座7的一側(cè)上。測量銷11相對于銑刀5有一預(yù)定已知的位置關(guān)系。
定位裝置2包括一磁性支架12，支架12具有一設(shè)成垂直于軸線r的支撐平面。磁性支架12設(shè)在一第二步進電機13的外軸上。磁性支架12可繞一軸線p轉(zhuǎn)動，此軸線p垂直于支撐平面并平行于軸線r。第二步進電機13設(shè)在第二固定支座14中，同第一支座7一樣第二固定支座14可借助于由一第三步進電機17驅(qū)動的絲杠16在一軌道導向裝置15上移動。此定位裝置的固定支座14的移動沿軸線y進行，軸線y垂直于軸線r和p并平行于所述支撐平面。
控制單元3包括一PLC18,PLC18同四個電機相連并具有一鍵板形式的輸入裝置19，通過它數(shù)據(jù)可以輸入PLC中而刀具的電機6、10以及定位裝置的電機13、17可以得到控制。
下面將描述一齒橋架結(jié)構(gòu)如何由圖1中的裝置適應(yīng)的例子。
當一病人要裝有人工牙時，通過外科手術(shù)將夾具插入顎骨中。接著制成帶有插入的夾具的顎部的模型并鑄成鈦制的齒橋結(jié)構(gòu)。顎部模型和齒橋結(jié)構(gòu)的加工不屬于本發(fā)明的內(nèi)容而將不在下面詳細描述。對此可參見上述的WO90/05499，其中描述了如何完成這種加工。
適應(yīng)由齒橋結(jié)構(gòu)和模型安裝在一組件裝置中開始。完成的組件和組件裝置如圖2所示，下面對此進行描述。在組件中，首先顎部模型20安裝在一金屬板21上。接著齒橋結(jié)構(gòu)22的連接件23由粘結(jié)蠟固定在顎部模型中的固定件24上。組裝成的顎部20和齒橋結(jié)構(gòu)22放置在組件裝置中，組件裝置包括兩個平行的板25、26，板25、26可以彼此面對或背離地移動。顎部模型的金屬板21由石膏固定在組件裝置中的上板25的下側(cè)上。在此位置中，齒橋結(jié)構(gòu)22嵌入石膏中并位于金屬板27上，組件裝置中的下板26抵住金屬板27移動以便金屬板27平直地坐落在組件裝置中的下板26上。由此步驟，在其上安裝有顎部模型20和齒橋結(jié)構(gòu)22的兩個金屬板21、27將平行。此外它們形成顎部模型20和齒橋裝置22的參考平面。這些參考平面用來在適應(yīng)過程中將顎部模型和齒橋結(jié)構(gòu)設(shè)置在一限定好的位置中。在下面的步驟中，測量出兩個金屬板之間的距離a。此距離表示垂直于板25、26的齒橋結(jié)構(gòu)和顎部模型的組件的所需高度，將此距離由輸入裝置輸入PLC。或者，a可以是固定值，貯存在PLC中。不管怎樣，在實際操作中PLC必須獲得此值。
在組裝階段后，對齒橋結(jié)構(gòu)進行定位編程。為此，齒橋結(jié)構(gòu)22與顎部模型20分開并放置在磁性支架12上，以使其金屬板27位于磁性支架的平面中。在測量銷11上設(shè)置一套筒。通常，磁性支架12通過PLC的鍵板19由第二和第三步步電機13、17操縱，以便第一連接件23位于同測量銷11的套相對處。此操縱通過轉(zhuǎn)動磁性支架并使其在Y方向移動而進行。通過在磁性支架12的方向中移動第一固定支座7，以便套筒緊靠磁性支架12或經(jīng)過它可以檢查是否連接件正確定位。當取得正確定位時，操縱者通過鍵板19向PLC18發(fā)出一信號，PLC18自動記下第一、第二和第三步進電機10、13、17的位置。對每個連接件23重復此步驟。當此定位編程完成時，連有齒橋結(jié)構(gòu)的磁性支架12在Y方向移動一預(yù)定距離，此預(yù)定距離相應(yīng)于在Y方向中測量銷11和銑刀5之間的距離。銑刀進給至在定位編程中獲得的第一步進電機的位置。在此適應(yīng)開始的位置中，銑刀位于緊鄰近第一連接件23的端面。PLC18控制銑刀5垂直磁性支架12的平面從連接件去除一x距離的材料。尺寸x與位置編程相關(guān)由鍵板19輸入PLC中。尺寸x可以對所有連接件23都相同或?qū)Ω鱾€連接件單獨預(yù)定?；蛘?，x可以對每種夾具預(yù)定，x表示應(yīng)該保留在伸出件上的距離。圖3示意性地表示如何去除齒橋結(jié)構(gòu)上一連接件的材料。
當完成對第一連接件23上的材料去除時，連接件的端面將平行于磁性支架12的平面并位于與磁性支架的平面相距b的距離，此距離b由在定位編程中預(yù)定的開始位置及x決定。
當?shù)谝贿B接件的適應(yīng)完成時，PLC調(diào)整第二和第三步進電機13、17，以使第二連接件位于同銑刀5相對的位置上。在此使用記錄在定位編程中的第二連接件的那些數(shù)據(jù)。當正確定位時，材料以與第一連接件所述相同的方式從第二連接件上去除。接著對其余的連接件重復此適應(yīng)。
當齒橋22的適應(yīng)完成時，將其從磁性支架12上取下并換上顎部模型20，其金屬板21將位于磁性支架12的平面中。在顎部模型安裝在磁性支架上之前，管狀伸出件擰裝在固定件24上。
顎部模型20的適應(yīng)也由定位編程階段開始，定位編程與上述齒橋結(jié)構(gòu)的同樣方式進行。在定位編程后，磁性支架12在y方向移動預(yù)定距離。
當適應(yīng)第一伸出件時，通過使第一步進電機10朝向第一伸出件的位置前進而使銑刀5由第一步進電機10進給至伸出件的端面，這在定位編程中確定。隨后，PLC18控制銑刀以去除材料直到它到達由a-b決定的一最終位置c上，a是顎部模型和齒橋裝置的上述全部高度的尺寸，而b是在第一連接件適應(yīng)過程中從磁性支架12的平面至銑刀5最終位置間的距離，如上所述，b由從第一連接件去除的材料開始位置和x決定。當完成從第一伸出件去除材料時，伸出件的端面將平行磁性支座的平面并位于與平面相距c的距離。材料的去除由圖3示意性地示出，一伸出件由30表示。
當完成第一伸出件30的適應(yīng)時，PLC調(diào)整第二和第三步進電機13、17以使第二伸出件同銑刀5相對。當正確定位時，材料以與第一伸出件相同的方式從第二伸出件上去除。接著對其余伸出件重復適應(yīng)。
當模型和齒橋結(jié)構(gòu)的適應(yīng)完成時，齒橋結(jié)構(gòu)的連接件焊接到模型的伸出件上。接著松開螺栓，通過它伸出件安裝到模型的固定件上，以使形成的齒橋結(jié)構(gòu)可以從模型上取下并安裝到病人顎中的固定件上。
以上描述了材料首先從齒橋結(jié)構(gòu)接著從模型上去除。但這種去除也可以以相反的順序進行。而且，模型和齒橋結(jié)構(gòu)可以同時組裝在磁性支架上而且定位編程可以在材料去除前對這兩個部件進行。
有益的是，定位編程還可以自動由傳感器進行，傳感器可以安裝在測量銷或銑刀上。
以上描述了齒橋結(jié)構(gòu)是一種鑄造結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明可用于以其它方式制成但需要適應(yīng)以安裝固定件的齒橋結(jié)構(gòu)。
從齒橋結(jié)構(gòu)和模型上去除材料可以如上所述由銑制完成，但也可想出其它方法如鉆制。
權(quán)利要求
1．一種適應(yīng)一齒橋結(jié)構(gòu)以將固定件安裝在病人顎內(nèi)的方法，其中所述齒橋結(jié)構(gòu)包括多個連接件，當齒橋結(jié)構(gòu)連到病人顎中時每個連接件適于連接到一個固定件上，以及一在連接件間延伸的牙支撐裝置，所述方法包括以下步驟a)為齒橋結(jié)構(gòu)確定一第一參考平面而為其中設(shè)有固定件的病人顎的一模型確定一第二參考平面，當齒橋結(jié)構(gòu)安裝在模型上時所述參考平面相互平行；b)將一伸出件安裝在模型中的每個固定件上；c)將齒橋結(jié)構(gòu)安裝成第一參考平面位于一預(yù)定平面中；d)控制一可垂直于所述預(yù)定平面移動的刀具以縮短每個連接件，使在縮短后使每個連接件的端面平行預(yù)定平面并與預(yù)定平面間隔b的距離；e)將模型安裝成其參考平面位于預(yù)定平面中；f)控制刀具以縮短每個伸出件，以在縮短后使端面平行預(yù)定平面并與預(yù)定平面間隔c的距離，c等于a-b，其中a是垂直于參考平面的模型和齒橋結(jié)構(gòu)的所需的全部高度；而g)永久地將齒橋結(jié)構(gòu)固定到伸出件上并松開齒橋結(jié)構(gòu)使伸出件從模型上脫離。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制刀具以縮短每個連接件以使每個連接件的端面與預(yù)定平面相隔一b間距的步驟在縮短之前包括為每個連接件的端面確定垂直于預(yù)定平面的位置，以及在每個連接件上去除一x的間距。
3．如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，步驟c)和d)用于模型而不用于齒橋結(jié)構(gòu)，而且步驟e)和f)用于齒橋結(jié)構(gòu)而不用于模型。
4．如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，縮短步驟通過垂直于預(yù)定平面銑去材料而進行。
5．如上述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，確定第一和第二參考平面的步驟包括可松開地將齒橋結(jié)構(gòu)連到模型上；以及將齒橋結(jié)構(gòu)和模型的組件安裝在兩個平行板之間，齒橋結(jié)構(gòu)固定到一個板上而模具安裝到另一個上，以及所述板確定所述參考平面。
6．用于適應(yīng)一齒橋結(jié)構(gòu)(22)以將固定件安裝在一病人的顎部中的裝置，所述齒橋結(jié)構(gòu)包括多個連接件(23)，當齒橋結(jié)構(gòu)固定到病人的顎部中時每個連接件適于連至一個固定件上，以及一個在連接件之間延伸的牙齒支撐裝置，其特征在于包括限定一平面的支架(12)，其中齒橋結(jié)構(gòu)和其中設(shè)有固定件的病人顎部的模型(20)適于在適應(yīng)過程中安裝，一伸出件(30)安裝到每個固定件上；一可垂直于所述平面移動的刀具(5)；一控制裝置(3)，連至刀具上并適于控制刀具以縮短每個連接件(23)，在縮短后使每個連接件的端面平行所述平面并與此平面相距b的間距，并縮短每個伸出件(30)，在縮短后使端面平行此平面并與此平面間距等于a-b的距離c,a為輸入至控制裝置的一尺寸并表示齒橋結(jié)構(gòu)和模型的全部高度。
7．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，控制裝置(3)適于為每個連接件的端面將刀具(5)移向在縮短之前確定的垂直于此平面的一位置，以及從所述位置在每個連接件上去除一x距離的材料。
8．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，控制裝置(3)適于為每個連接件的端面將刀具(5)移向在縮短之前確定的垂直于此平面的一位置，以及從所述位置在每個連接件上去除一x距離的材料。
9．如權(quán)利要求6、7或8所述的裝置，其特征在于，支架(12)平行于此平面可轉(zhuǎn)動和可移動，用于操縱每個連接件和伸出件至與刀具相對的位置。
10．如權(quán)利要求6至9中任一項所述的裝置，其特征在于，刀具是一銑刀。
全文摘要
在適應(yīng)帶有多個連接件(23)的齒橋結(jié)構(gòu)(22)以使齒橋結(jié)構(gòu)將固定件安裝在病人顎部中的方法中,確定了用于齒橋結(jié)構(gòu)的一參考平面(27)及用于病人顎部的模型(20)的一參考平面(21)。此外,伸出件(30)安裝在模型中的每個固定件(24)上。在實際適應(yīng)之前,安裝齒橋結(jié)構(gòu)和模型以使其參考平面在一預(yù)定平面中延伸?？刂埔坏毒咭钥s短每個伸出部和每個連接件以在縮短后使其端面平行此預(yù)定平面?？s短連接件使其端面與預(yù)定平面相距等于a－b的c距離,a是垂直于參考平面的模型和齒橋結(jié)構(gòu)的所需的全部高度。還公開了一種實施此方法的裝置。
文檔編號A61CGK1237096SQ97199679
公開日1999年12月1日 申請日期1997年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月13日
發(fā)明者斯蒂格·約翰松 申請人:克雷斯科蒂系統(tǒng)股份有限公司