显示牙科对象以及制造假牙的方法技术

用于显示牙科对象以及用于制造假牙的方法。本发明专利技术涉及用于在使用输入设备的情况下对准在监视器上所显示的数字化假牙（４４）的方法，其中基于有Ｘ轴、Ｙ轴和Ｚ轴（２２、２４、２５）的直角坐标系。为了能够在扫描数据可视化和假牙的ＣＡＤ模拟的范围内直观和简单地对准牙齿或者齿列或假牙的虚拟模型，建议，坐标系的Ｚ轴在监视器平面中延伸，而Ｘ轴垂直于该监视器平面延伸，并且在监视器上所显示的对象穿过坐标系的原点（２８）并且在监视器上最多绕五个自由度来对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于基于有X轴、Y轴和Z轴的直角坐标系在监视器上显示数字化的牙科对象的方法，所述牙科对象如是至少一颗牙齿的假牙或者模型，其中Z轴和Y轴及其交点(坐标系原点)在监视器的显示平面上延伸，而X轴垂直于显示平面延伸，并且所述牙科对象绕两个相互垂直延伸的轴转动，并且沿X轴调整，以缩放所述对象。此外，本专利技术还涉及一种用于基于要安放假牙的颌区域的数字化数据制造假牙的方法。已经研制了标准鼠标，用于在二维系统中导航，进而基本上用于在监视器或PC屏幕上定位鼠标指针。利用这样的鼠标能控制两个平移自由度，并且必要时通过附加的调整轮操作另一个功能。在完整的三维对准(移动对象)或者导航(移动摄像机或观察者)时，要求控制六个自由度，即三个平移自由度和三个旋转自由度。为了实现这一点，大多使键盘输入和鼠标移动相结合。在此不可能有一种直观操作，更确切地说，这要求大量的练习和更长的训练时间。因此，为了在三维空间中进行导航或对准，研制了各种输入设备、如操纵杆或者跟踪球(球)。利用这些输入设备，一般地可以直观地控制所有六个自由度，同时(gleichwenn)精确的导航或对准需要可观的训练。在这种情况下，主要问题是两个或者多个移动方向的不期望的重叠。在牙科领域中，没有公知系统，其中可以借助于使各个任务或用户的利益一致的输入设备来进行牙科模型的3D对准。更确切地说，通常使用标准鼠标。能从WO-A1998/53428中得出一种方法，以便能够执行一种畸齿对准诊断。为此规定，将颌印模(Kieferabdruck)逐步地绕位于监视器的显示平面中的Y轴和Z轴转动。此外还能沿X轴进行缩放。为了在监视器上把对象显示在不同的位置，公知一些输入元件，其中例如借助于SpaceMouse可以在必要的范围内进行对象的缩放和转动或移动。能从US-A-5,557,714中得出一种方法，以便能够将三维模型绕两个相互垂直延伸的轴转动。为了绕六个自由度调整对象，输入键盘例如从EP-A 1 283 495或者DE-C 44 05 314中是公知的。本专利技术所基于的任务是，如此扩展开头所述类型的方法，以致能够在扫描数据可视化和假牙的CAD模拟的范围内直观地并且简单地对准牙科对象、特别是牙齿或者齿列(Zahnreihe)的虚拟模型。此外应当提出这样的可能性基于要安放假牙的颌区域(如一个或者多个齿残端)的数字化数据简单地检查显示在监视器上的虚拟假牙，以便然后能够基于该数据制造所希望的假牙。该问题通过一种用于显示开头所述类型的数字化牙科对象的方法基本上由此来解决所述牙科对象沿由X轴和Y轴所展开的平面延伸的并且穿过坐标系原点的T轴来对准，并且绕最多五个自由度来移动，其中绕Z轴的旋转(RotZ)被选择为第一自由度，绕T轴的旋转(RotT)被选择为第二自由度，对象沿T轴的平移被选择为第三自由度，而对象沿X轴的平移被选择为第四自由度。在此规定，所述牙科对象这样相对坐标系对准，使得所显示的牙科对象始终穿过该坐标系原点。如果根据本专利技术的扩展方案可以把绕X轴的旋转选作第五自由度，那么可是优选地规定，最多根据第一、第二、第三和第四自由度来移动所述牙科对象。为了附加地便于直观和简单地对准所显示的牙科对象，本专利技术的扩展方案规定，限制绕T轴的转动，也就是说基本上进行一种倾斜移动。在此可以绕T轴使所述对象转动了角度α，其中α＜360°，特别地α≤180°。附加地可以沿T轴进行受限移动，而不引起涉及牙科对象的显示的损坏。在本专利技术的扩展方案中规定所述牙科对象的纵轴通过具有连接牙科对象的多个部分的直线的多边导线(Polygonzug)构成，所述牙科对象的多个部分如要制造的假牙的部分、如齿冠的中心；为了沿T轴调整所述牙科对象，只进行沿所述多边导线的、穿过坐标系原点的直线移动。在此，为了沿形成β≠180°的β角的连续的第一和第二直线调整所述牙科对象，在结束沿第一直线的调整之后，且在沿第二直线调整所述牙科对象以前，规定，绕Z轴转动所述牙科对象β角，以致因此第二直线的延伸在方向上对应于以前的第一直线的延伸。与借助其能显示和操纵任意对象(这要求绕所有6个自由度的对象移动)的技术上的3D-CAD系统相对比，根据本专利技术，在假牙的CAD模拟时简化地减少到4个或5个自由度。这对于观察虚拟的齿冠和要提供的颌区域是足够的。周围的区域、如颌骨、舌或者唇对于牙科修复不重要并且也不被数字化。齿龈所覆盖的齿根和齿的内部在计算机辅助的牙齿修复中也不被考虑。换言之，本专利技术提出一种用于在使用输入设备的条件下在监视器上以坐标系所显示的对象、特别是齿列的数字化部分的方法，其中绕最多五个、优选地四个自由度来对准所述对象1.绕通过坐标原点的Z轴的旋转，2.绕沿齿列通过坐标原点延伸的对象纵轴(T轴)的旋转，其中优选地限制所述旋转，也就是说进行倾斜，3.对象沿对象纵轴(T轴)平移，并且被限制在坐标原点总是位于所述对象内的范围中，以及4.沿X轴从坐标原点向观察者平移(缩放)，其中坐标系原点应当保留在屏幕中心中或基本上保留在屏幕中心中。在此，只要不绕T轴转动所述牙科对象，所述Z轴就与牙科对象的垂直轴重合。在显示牙弓的较大的剖面图时，可以通过多边导线构成对象纵轴(T)，所述多边导线是由多个部分组合的，所述部分可能由例如齿冠中心之间的直线连接组成。特别地，本专利技术的特征在于，一种用于基于要安放假牙的颌区域、如单个或者多个齿残端的数字化数据制造假牙、如牙桥或者齿冠的方法，基于所述数字化数据计算假牙并且至少把假牙显示在监视器上，通过在监视器上绕最多五个自由度、可是特别地是绕四个自由度移动假牙来检查所显示的假牙，分析和必要时改变所显示的假牙，并且接着基于与所显示的且必要时被改变的假牙相对应的数据制造假牙。在此，可以事先把数字化数据与如要制造的假牙的壁厚和或假牙与要包绕的颌区域的齿残端之间的牙骨质间隙(Zementspalt)联系起来。如果所显示的假牙的检查得出，该假牙与表象或设定值不相对应，则可以进行电子建模，以便然后基于如此改变的数据制造假牙。也即根据CAD-CAM方法对要安放假牙的颌区域进行数字化和基于数字化值来制造假牙例如在WO-A-99/47065中被说明，其中明确地参考其公开内容。当然也存在不仅显示假牙还显示其上要安放假牙的颌区域的可能性，以便能够在监视器上进行光学检查。在本专利技术的扩展方案中规定，用于对准对象的输入设备具有输入元件，通过所述输入元件可以相互分开地执行绕各个自由度的对象对准。在此，带有四个输入元件的这种输入设备特别地被用作输入设备，其中输入元件可以是用于双重覆盖另一个输入元件的转换器。在改进方案中，调整轮被设置为一个或者多个输入元件。还可以将执行至少两个输入元件的功能的跟踪球用作输入设备。根据优选的实施形式，作为输入设备，应用包含分别绕至少一个轴可转动的第一和第二输入元件以及作为第三输入元件的按键的这种输入设备，其中在操作第一输入元件时，绕第一轴(T轴)转动所述对象，并且在操作第二输入元件时，绕垂直于第一轴延伸的第二轴(Z轴)转动所述对象，在同时操作第三输入元件和第一或者第二输入元件时沿这些轴之一移动所述对象，并且在操作第三输入元件和第二或者第一输入元件时沿垂直于第一和第二轴调整(缩放)(沿X轴调整)所述对象的显示。在将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于基于带有Ｘ轴、Ｙ轴和Ｚ轴的直角坐标系在监视器上显示数字化牙科对象、如假牙或者至少一颗牙齿或者一要安放假牙的颌区域的模型，其中所述Ｚ轴和Ｙ轴及交点（坐标系原点）在监视器的显示平面中，而Ｘ轴垂直于该显示平面延伸，并且所述牙科对象绕两个相互垂直延伸的轴转动并且沿Ｘ轴调整，以缩放所述对象，　　　　其特征在于，　　　　沿在由Ｘ轴和Ｙ轴所展开的平面中延伸的并且穿过坐标系原点的Ｔ轴来对准所述牙科对象，并且绕最多五个自由度来移动所述牙科对象，其中绕Ｚ轴的旋转（Ｒｏｔ↓［Ｚ］）被选择为第一自由度，绕Ｔ轴的旋转（Ｒｏｔ↓［Ｔ］）被选择为第二自由度，所述对象沿Ｔ轴的平移被选择为第三自由度，而所述对象沿Ｘ轴的平移被选择为第四自由度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2003-7-14 103 31 989.1;DE 2003-9-12 103 42 537.1.一种方法，用于基于带有X轴、Y轴和Z轴的直角坐标系在监视器上显示数字化牙科对象、如假牙或者至少一颗牙齿或者一要安放假牙的颌区域的模型，其中所述Z轴和Y轴及交点(坐标系原点)在监视器的显示平面中，而X轴垂直于该显示平面延伸，并且所述牙科对象绕两个相互垂直延伸的轴转动并且沿X轴调整，以缩放所述对象，其特征在于，沿在由X轴和Y轴所展开的平面中延伸的并且穿过坐标系原点的T轴来对准所述牙科对象，并且绕最多五个自由度来移动所述牙科对象，其中绕Z轴的旋转(RotZ)被选择为第一自由度，绕T轴的旋转(RotT)被选择为第二自由度，所述对象沿T轴的平移被选择为第三自由度，而所述对象沿X轴的平移被选择为第四自由度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最多绕第一、第二、第三和第四自由度移动所述牙科对象。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对象绕X轴的旋转(RotX)被选择为第五自由度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，绕T轴转动所述牙科对象最多一角度α，其中选择α＜360°，特别地选择α≤180°。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，这样在监视器上显示所述牙科对象，使得所述牙科对象与其移动或者显示无关地穿过坐标系原点。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牙科对象的纵轴通过具有连接牙科对象的多个部分的直线的多边导线来构成，为了沿T轴调整所述牙科对象，沿所述多边导线的、穿过坐标系原点的直线来调整所述牙科对象。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为了沿形成β≠180°的β角的连续的第一和第二直线调整所述牙科对象，在结束沿第一直线的调整之后，在沿第二直线调整所述牙科对象以前，绕Z轴将所述牙科对象转动了β角。8.根据至少权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述对象沿T轴的受限平移。9.根据至少权利要求1所述的方法，其特征在于，这样在监视器上确定带有其原点的坐标系，使得原点与所述对象的移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：P冯施勒特，M策尔纳，
申请(专利权)人：德固萨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]