CN100336492C - 制造牙齿修复元件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及嵌件的制造方法，嵌件用于通过义齿修复形式填充由于龋齿的组织变坏造成的牙齿损坏部分，或用于制作牙冠或嵌入牙齿的装置，该方法包括：-制造模型(10)，或在活体中修出并限定新的立体(2)，-对模型(10)以三维进行测量，测量是借助分析光波前的三维测量设备(4，15，17)进行，分析是借助拍摄进行的立体分析，为此投射机(15)相对于照相机(17)倾斜地放置，投射机和该照相机通过构架(19)被连接于回转台(18)上，以进行三角测量，-进行计算机数据处理(12)，-对确定所搜索轮廓的文件进行计算机数据修改，-通过数控机床(6，23，24，22)对待嵌入元件机加工。

Description

制造牙齿修复元件的方法

技术领域

本发明涉及一种由中性材料制成且几何尺寸非常准确的嵌体的制造方法，该嵌体用于通过镶嵌或裱贴填充牙齿坚硬组织上造成的损坏处，或者用于以很大的精确度制造部分或全部牙冠，或由一义齿制造者通过在活体内进行测量的、或基于用蜡模或树脂模或其它塑性材料模来进行测量的其它嵌牙用装置。

背景技术

在牙医学领域中，目前存在各种各样的方法和机械装置，它们用于填充由于龋齿或者其它原因在牙冠或其它部位造成的牙齿组织物质的缺损。

目前对于龋齿或牙齿组织的颓变来说，为了抑制龋齿、颓变，牙医采用一种研磨机或打洞机除去被损坏的部分，且通过上述仪器制出一个腔，或在该腔中准备充填入一种塑性材料：以汞和银为基础的汞化物、树脂、特别的复合材料，或填入一种金属模制件，该模制件通过失蜡模制法获得，或在通过齿模材料作的该预制记录后嵌入陶瓷及复合物，这两种元件由被义齿制造者在实验室中制成。在牙医学中使用的汞化物具有材料缺陷，由于使用以后会在环境中扩散的材料是很难控制的且尤其是涉及汞的严重污染。对于该复合树脂，它们在渗滤作用下具有很高的收缩率，因而，会造成微裂缝，破坏了充填物的密封性并造成了易感染液体(唾液)的通道，会造成该牙齿坚硬组织的变坏。

最近还具有制作陶瓷嵌体或裱贴件或陶瓷牙冠的装置，其中借助一个摄像机进行测量。在视频信息分析以前，牙医需要在口中该待分析的腔区域散布一种白色粉末。这种粉末受重力作用且在上颌到牙床处难以使用。然后通过摄像机分析该可视区域的灰度。用电脑软件评估该腔的边界区域及其不同的深度，并由此根据该灰度确定出该腔的立体。然后操作人员借助一个鼠标通过计算机定界该腔底部的侧边界和该牙齿近牙龈的边界，以便实施对所考察牙齿的修复。考虑到所采用的测量技术，这种方法是不够准确的，并且其具有很多缺陷。对灰度的分析造成准确度低下，尤其其涉及该方法中完全无法分析的阴影区。其后的修复位置侧边界定不是精确的位置界定，而是操作人员给出的一简单位置，没有考虑到粗糙表面和牙医预先的操作的工作空间中的准确位置。该牙齿近牙龈的周边边界也不是很精确地确定的，因为其可由操作人员随意确定。相近的面和齿咬合面来自在存储器中存储有多个牙齿外形的一个信息库。在该空间内的几何定位方面，在该空间内在负责拍摄的该摄像机与所考察的该腔之间没有任何固定位置的参考关系，因为这种拍摄是由抬起的手实施的。并且也未考虑到将要放置在嵌体对面的反方牙齿的轮廓。

现有还具有另一种用于预制义齿的数字化系统或外形记录系统，其带有装备了一个简单探针或一个宝石探针的记录探头，预制物是放置在一转台上的，通常用二极管激光器来定中心。这种方法需要在该探头或宝石探针与预制物之间有一物理接触，该预制物不允许使用机械强度小的甚至软的记录材料。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷并提出一种由中性材料制成的且几何尺寸非常准确的嵌体的制造方法，该嵌件用于通过各种不同的义齿修复形式由于龋齿或其它原因的组织变坏造成的牙齿损坏部分，或用于以很大的精确度制造部分或全部牙冠，或其它嵌入牙齿的装置，该方法通过直接或间接测量，通过计算机程序传输或不传输给义齿制作技术人员。

为了这个目的，且更确切地，本发明提供了一种由中性材料制成的几何尺寸非常准确的嵌件的制造方法，该嵌件用于通过各种不同的义齿修复形式填充由于龋齿或其它原因的组织变坏造成的牙齿损坏部分，或用于以很大的精确度制作牙冠或其它嵌入牙齿的装置，该方法的特征在于：

-制造涉及填充被损坏牙齿组织的缺损处的一个模型，或是在活体中修出并限定一个由健康组织界定的具有拨出斜度的壁形状的新的立体；或借助一种齿模材料在口中取得用于预制义齿的齿模，然后用石膏铸入该齿模，由这个石膏的正模型修出并限定一新的立体，

-然后对该模型以三维(3D)进行测量，该测量是借助分析光波前的三维测量设备进行的，该分析是借助拍摄进行的立体分析，为此一个投射机相对于一照相机倾斜地放置，该投射机和该照相机通过一构架被机械地与几何布置地连接于支承该模型的一回转台上，以便得到精确的三角测量，

-然后进行用于在所测立体之间进行立体细节修改的计算机数据处理，

-然后对准确地确定所搜索轮廓的文件进行计算机数据修改，

-然后通过一数控机床对最后待嵌入元件进行机加工。

所获得的优点为：可制造中性材料的的嵌体，当保持在口腔中期间或被取下时它均无污染，最终制成的元件的高精度可接近十万之二米(1毫米的百分之一)，实施起来既快速又方便。

该方法可由两种方式实施，尤其在牙医学方面，既可基于在口腔(活体)中取得的一个模型实施，也可以在活体外，基于一个典型的齿模，在实验室直接制成该模型。

通过以下结合附图对仅作为示范例子的完全不起限定性的一种实施方式的详细描述，将会更好地了解本发明。

附图说明

图1以缩小比例示意性地表示实施该方法时进行的全部操作。

具体实施方式

参见图1，该方法一般适用于制造多个用于填充哺乳动物牙齿被损坏处的元件。

为了实施该方法，必须首先构成用于填补一个或多个牙齿器官的一个或多个缺损部分的模型。这种模型可由两种方法实现，可以直接在口中制出，即方法A；也可借助常规材料(藻酸盐、硅树脂或其它材料)为该缺损部分造出齿模后在义齿制作者的实验室制出，即方法B。这种齿模将在义齿制作者的实验室中被处理，以便获得正模。

在第一种方法A中，牙医在操作步骤1上通过一个研磨机或一个打洞机除去功能不全的牙组织以便修出并限定一个由健康组织界定的新的立体2，它具有拨出斜度的壁形状。至此，所需做的工作是制出带或不带反拨出斜度的一个腔，在根据本发明的方法中，该反拨出斜度是禁用的。

第二种方法B在于，借助传统的齿模材料以及根据牙医常用的方法在口腔中取得预制齿用的齿模，然后用石膏铸入该齿模，并由该石膏正模，再结合已经描述过的第一种方法制出新的立体2。该开业医生也需要取得一个预制用的反方齿模，以便能用手工精细制成不同模型的咬合面。

由该新的立体2，其通过可硬化的不透光树脂制成一模型3，其中我们在其完全硬化之前放置一操作小杆11。在完全硬化后，我们取下固化于该变硬的不透明的树脂10的该小杆11的组件，其中树脂为待填充嵌体的一模型。

之后该小杆11和该树脂模型10的组件被定位于一设备4的回转台18上，该设备4通过一波前(frontd’onde)分析装置、例如“OptoTOP”装置进行三维测量。

该“OptoTOP”装置采用了一种3D计量系统，其中拍摄图象以三维进行记录和分析。该“OptoTOP”系统的整体机能是以光三角测量原理为基础的：外形测量采用了具有相位差的一定结构的白光的投射。

为此，由多个光波段构成的光矩形图样被投射在该模型10上，该模型的立体待被测出。该光波段16被倾斜地投射在该模型上，且其很好地贴合其形状。该设备4通过一CCD照相机，该照相机相对于投射机15布置在其侧面，它几乎同步地记录两幅图象，一幅是两维的传统图象，而第二幅图象是投射在该模型10上的待测量的变形波段。产生波段16的该投射机15相对于该照相机17倾斜地放置，该投射机和该照相机通过一构架19被机械地与几何布置地连接于该模型的支承回转台18上，以便得到精确的三角测量。然后通过一计算机装置21，一比较软件12分析这两幅图象以便计算由该照相机以一个确定角度观测的该立体。该回转台18能连续地用光线曝光该模型的所有表面。进行多次测量。然后这些测量值被转换为计算机文件，该文件表征了该模型的最终立体的网状结构，它可以是三角的形式(.stl格式)，也可以是三维点xyz的阴影团的形式(ascii格式)。这些计算机文件可被其它软件正确使用。

然后或这些文件与其它文件对照，或通过一种立体修改或校正软件例如Polyworks软件被手工修改。经过这些修改得到的并表征待获得的确定形状的该文件在所连接的一个数控机床6上被就地加工，或该文件通过一计算机网络5向一计算机装置13传送，该计算机装置13可控制处于其它地理位置的不连接的相同数控机床6。该机床6接收到上述计算机软件后，可以根据由该机床和其软件操纵的研磨器23或其它加工装置进行切割，一个被切元件24经过最后的操作具有了更为接近该最初制出模型的立体特征。

在该意图支配下，我们例如可使用三种已知类型的数控机床之一：以三轴、四轴或五轴工作的数控机床。为了使用用三轴工作的数控机床，我们必须通过回转操作该待加工元件来加工。为了使用以循环方式用四轴上工作的数控机床，我们可在母线上，或在旋转轴上，或以螺线对该待加工元件24进行加工。为了使用用五轴工作的数控机床，我们使用该机床的五轴组合。组合在不同机床中的软件22，例如软件Maquette Volume，可根据需要组合一个或多个方形或矩形连接件14的增添部分，并抹掉该模型的小杆11的痕迹。

因而我们从该机床最终得到了接近该所需立体的一元件7，该元件7加有一或多个连接件14，该连接件14用于在作出该元件7的该切割元件24上物理支撑该元件7。这个或者这些连接件14或者由牙医或者由义齿制作者通过该研磨机毁掉，以便获得最终的一元件8，该元件8是该待修补立体的相对部分。之后该元件8通过简单的粘合填入该最初的立体2。于是该牙齿9被修复。

根据同样原理，义齿齿冠制造方法也可通过上述第二种方法B加以实施。一方面由正模型，实现该残齿部分的3D记录，其可涂覆或不涂覆一定厚度的补偿釉层。另一方面，当义齿制作者完成操作并提出反方齿模后，由不透明的硬或软材料实现齿顶部分的记录。

然后上述的该3D记录软件自动或不自动产生所测残齿与由义齿制作者制出的模型之间的几何关系。

因而我们最终获得一个实际立体，该立体确定了待加工的该最终的牙顶部或牙冠的下表面和上表面。

对于组合齿冠和桥接部分的齿桥，该方法可用来进行以上对于模型和牙冠的所述元件的组合，这些立体则是相连接的。

本发明的优点在于获得了高精度的嵌体，提供了构成所述元件的材料确实是中性的可能性，构成这些元件的不同材料例如为陶瓷、大理石、普通石、宝石、有色材料等，其在反方齿和相邻齿的接触面之间有很好的相容性。

本发明的上述说明仅作为最佳实施例的表述，而不起任何限制作用，且在组成的元件中我们可用各种等效物代替，而不脱离所附权利要求限定的范围。

Claims (9)

1.由中性材料制成的嵌件的制造方法，该嵌件用于通过各种不同的义齿修复形式填充由于龋齿的组织变坏造成的牙齿损坏部分，或用于制作牙冠或嵌入牙齿的装置，该方法的特征在于：

-制造涉及填充被损坏牙齿组织的缺损处的一个模型(10)，或是在活体中修出并限定一个由健康组织界定的具有拨出斜度的壁形状的新的立体(2)；或借助一种齿模材料在口中取得用于预制义齿的齿模，然后用石膏铸入该齿模，由这个石膏的正模型修出并限定一新的立体(2)，所述模型容纳一操纵杆(11)，

-所述模型(10)通过所述操纵杆(11)定位于回转台(18)上，

-然后对该模型(10)以三维(3D)进行测量，该测量是借助分析光波前的三维测量设备(4，15，17)进行的，该分析是借助拍摄进行的立体分析，为此一个投射机(15)相对于一照相机(17)倾斜地放置，该投射机(15)和该照相机(17)通过一构架(19)被机械地与几何布置地连接于支承该模型的回转台(18)上，以便得到精确的三角测量，

-然后进行用于在所测立体之间进行立体细节修改的计算机数据处理(12)，

-然后对准确地确定所搜索轮廓的文件进行计算机数据修改，

-然后通过一数控机床(6，23，24，22)对最后待嵌入元件进行机加工。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：借助拍摄进行的立体分析包括使用通过该投射机(15)投射在该模型上的多个光波段构成的光矩形图案。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：它在于将所述光波段投射在该模型上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：所用材料为中性材料、自然材料、人造材料或有色装饰材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述中性材料是陶瓷、所述自然材料是大理石、所述人造材料是塑料。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述材料选自普通石或者宝石中的一种。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：其包括多个且相互连接的义齿元件的机加工，而它们在传统上则是通过失蜡制模的方法制造的。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，应用于借助简单的齿模法制出嵌体。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，应用于制造部分或全部牙冠。

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