CN103096831A - 外科导向件制作工具和外科导向件的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够在规定的位置正确且简便地形成植入件的插入孔的低成本的外科导向件制作工具。外科导向件制作工具具备量具本体，该量具本体具有相对的一对标示部件和连结这些标示部件的支撑部件，该量具本体安装于外科导向件本体。在各标示部件的表面，设有能够以CT图像识别的以大致等间隔而纵横地配置的格子状的线，从该格子状的线的交点选定规定的记号，以连结该选定的记号之间的方向成为导向环的中心轴方向的方式将导向环安装于外科导向件本体。该导向环的中心轴方向成为植入件的插入方向。
Description
技术领域
本发明涉及当将牙科用植入件种植在规定的位置时所使用的外科导向件制作工具和外科导向件的制作方法。
背景技术
近年来，实行将植入件(人工牙根)埋设于牙齿的缺损部分而制作假牙的牙科疗法。该疗法使用安装于机头(hand piece)等的穿孔装置的钻头，在牙齿的缺损部分钻开植入件的插入孔，此时，为了以插入孔成为规定的位置和方向的方式引导钻头，通常使用外科导向件而穿孔。
在该外科导向件中，嵌入了金属制的导向环(导向管)，该导向环用于在支撑于颚骨等的外科导向件引导钻头。
在导向环引导钻头而穿孔的情况下，在形成植入件的插入孔的部分必须存在充足的骨量，另外，在该部分必须不存在神经或血管。
于是，以满足这些条件的方式，一般而言，在将外科导向件(诊断用支架)安装于患者的牙齿的状态下使用X射线CT装置(Computed Tomography)而进行CT拍摄，基于该CT图像的检查结果而决定植入件的插入方向。
作为决定植入件的插入方向的方法，考虑了各种的方法。
例如，一种方法如欧洲专利第1043960号说明书所记载的那样，具备X射线CT装置和与该CT装置联动的数值控制孔加工机，并利用该数值控制孔加工机来加工植入件的插入孔。
该方法由于这样地另行使用数值控制孔加工机，因而装置整体成为大规模，作业中要求熟练，而且成本高。
另外，考虑如下方法：如日本特开2006-141561号公报所示，印刷牙齿的缺损部分的颚骨区域的CT图像，利用该印刷部分切除牙齿的缺损部分，在将该切除部分贴附于齿型模型之后，在贴附的切除部分附加标示植入件的插入位置和方向的标记，沿着该标记而加工植入件的插入孔。
但是，该方法如上所述地需要多的人工，另外，由于目视该标记并同时加工植入件的插入孔，因而可能不能正确地加工植入件的插入孔。
专利文献
专利文献1：欧洲专利第1043960号说明书；
专利文献2：日本特开2006-141561号公报。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供了一种解决了这些问题并能够正确且简便地在规定的位置形成植入件的插入孔的低成本的外科导向件制作工具和外科导向件的制作方法。
用于解决问题的方法
在本发明中，具备量具本体，该量具本体具有一对标示部件，并在这些标示部件设有能够以CT图像识别的以大致等间隔而纵横地配置的多个记号。使用将该量具本体安装于外科导向件本体后的外科导向件制作工具，从上述标示部件的多个记号中选定规定的记号，将连结已选定的记号之间的方向作为植入件的插入孔的方向。在上述标示部件，设有支撑该标示部件的支撑部件。
另外，在本发明中，能够以能够卸下的方式将能够以CT图像识别的具有X射线不透过性的人工齿安装于量具本体的内侧，确认人工齿和植入件的插入孔的方向的位置关系。
再者，本发明的外科导向件制作方法具备如下步骤：制作上述量具本体；将上述量具本体安装在外科导向件本体的对应于缺损的牙齿的位置，在将该外科导向件本体安装于牙齿的状态下获得CT图像，将该CT图像载入计算机，通过计算机操作所进行的解析，从而读取对应于植入件的插入方向的上述双方的标示部件的记号的位置；将定位器插入导向环的内侧，将该导向环插入上述量具本体的内侧，沿将读取了该植入件的插入方向的上述各标示部件的记号的位置和上述定位器的轴心连结的方向插入销；以及在插入该销的位置将上述导向环固定于外科导向件本体，随后，除去或削除上述销和定位器以及量具本体。
另外，本发明的外科导向件制作方法在上述步骤中包含如下步骤：以能够卸下的方式将能够以CT图像识别的具有X射线不透过性的人工齿安装于量具本体的内侧，当将导向环插入量具本体的内侧时，除去上述人工齿；以颚骨穿孔用的钻头的刃部能够从导向环的侧面插入的方式在导向环形成缝隙，在对应于该缝隙的外科导向件本体的位置形成宽度与缝隙大致相同或宽度比缝隙更向着外侧扩大的开口部。
上述外科导向件为具备导向环的支撑体，并具有支撑于颚骨的物件、支撑于牙龈的物件以及支持于牙齿的物件。这些类型的外科导向件均如现有的物品的那样一般而言由塑料材料制作。此外，如果由透明的材料制作外科导向件，则容易观察作业位置。
安装于外科导向件的导向环由钛或铝或其他的金属或硬质的塑料材料以对应于钻头的引导部件的直径的方式制作成内径为约4mm~9mm程度且外径为约5mm~10mm程度，但不仅限定于这些尺寸。
在导向环的侧面，以钻头的刃部和植入件、植入件插入用适配器(adapter)等的植入件医疗用器具的顶端部能够从侧面插入的方式设有缝隙，在对应于该缝隙部的外科导向件本体的位置，也设有宽度与缝隙的宽度大致相当或宽度比缝隙更向着外侧扩大的开口部。
一般而言，钻头的刃部的直径按照植入件的直径而制作成约2mm~5mm程度，因而缝隙的宽度对应于此而制作成比所使用的植入件的最大直径稍大的直径的4mm~6mm程度。但是，该缝隙的宽度不仅限定于该尺寸。
此外，如果预先渐缩状地向外侧扩大导向环的上部，则容易引导钻头。
在外科导向件本体，安装有量具本体。量具本体具有相对的一对标示部件，该标示部件的表面形状能够为四边形、长方形、圆形、椭圆形、梯形以及其他的形状。关于量具本体的大小，如果用于1颗牙齿缺损的情况，那么纵横的宽度为约10~20mm，高度为约10~30mm，厚度为约1~2mm，但不限定于这些尺寸。如果用于邻接的多个牙齿缺损的情况，那么，当然能够根据该牙齿数而成为适当的宽度。
在量具本体的一对标示部件的表面，分别设有能够以CT图像识别的以等间隔而纵横地配置的记号。该记号也可以设于标示部件的侧面。
关于一对标示部件，在以例如X射线透过性的塑料材料的X射线透过性的部件制作该标示部件的情况下，在这些标示部件的表面涂布X射线不透过性的材料(例如，硫酸钡、氧化铋、碱式碳酸铋等)而形成格子状的线或槽，将这些线或槽的交点作为记号，或者，在标示部件的表面将X射线不透过性的材料埋设成格子状或点状，将该格子的交点或点作为记号。该情况下，如果预先将颜料或涂料等混合于上述X射线不透过性的材料而着色，则更容易观察。
在上述交点的部分，设有小孔，另外，在该小孔的一部分(位于标示部件的中央的小孔和位于端的小孔)，设有比小孔更大的孔，能够将该更大的孔作为基准孔。关于小孔的大小，直径为约1mm程度，也可以使用其他的直径的孔。
另一方面，作为一对标示部件，在使用例如金属材料的X射线不透过性材料或混入了X射线不透过性材料的塑料材料的情况下，如上所述地将小孔和基准孔设于成为格子状的线的交点的位置，将这些孔作为记号。该情况下，以能够目视上述格子状的线的方式，在一对标示部件的表面预先标示格子状的线即可。
记号的位置不限于格子状的线上，如果能够以CT图像识别记号的位置，那么能够为蜘蛛网状或波纹状等适宜的形状的线的交点。另外，作为标示部件，能够使用金属制的网眼材料，该情况下，网眼的孔成为记号的位置。
记号的间隔形成为约1~2mm，但也可以为除此以外的间隔，另外，记号的深度形成为约0.5~1mm，但也可以为除此以外的深度。
上述量具本体的内侧形成空间，因而能够将相当于牙齿的缺损部分的人工齿插入该空间。由聚合树脂等将该人工齿暂时地固定于量具本体的下方的标示部件或支撑部件等。另外，关于人工齿，在其表面涂布X射线不透过性材料，或者，以X射线不透过性材料一体地制作，能够以CT图像来识别人工齿的表面。通过这样地将人工齿设于量具本体的内侧，从而能够沿植入件的插入方向了解牙齿的咬合状态，能够在规定的位置和方向安装人工齿。此外，有时候省略该人工齿。
将量具本体安装于外科导向件本体后的外科导向件制作工具，或者将具有人工齿的量具本体安装于外科导向件本体后的外科导向件制作工具，安装在相当于患者的缺损的牙齿的部分，使用X射线CT装置而进行CT拍摄并获得CT图像。将该CT图像载入计算机，使用CT图像解析用软件(例如，One Volume Viewer：J.MORITA MFG.CORP.等的软件)而解析，确认量具本体的各标示部件的记号和人工齿的位置，同时决定与植入件的插入位置和方向相对应的记号的位置。此外，上述CT图像暂时保存于CD或DVD等的记录介质，随后由计算机读取该CT图像，或者，预先连结X射线CT装置和计算机，由计算机直接读取该CT图像。
在CT拍摄后，从患者卸下外科导向件制作工具，将由不锈钢或其他的金属或坚固的塑料制作的销穿通于如上所述地决定的各标示部件的记号的小孔。在未开有小孔的情况下，以尖锐的销开孔。该销的方向成为植入件的规定的插入方向。
在此，暂时拔出销，将定位器插入导向环内，将该导向环插入量具本体的内部空间，再次将销穿通于上述记号的小孔和上述定位器的中心孔。在该状态下，将聚合树脂等的固定材料填充于导向环的周围，将导向环固定于外科导向件本体。
如果在固定材料的硬化之后拔出销并除去或削除量具本体和定位器，则完成外科导向件。此外，通常以塑料材料(包括泡沫材料)制作上述定位器，但是也可以以其他的材料制作。
发明效果
本发明能够正确地使如上所述地安装于外科导向件的导向环的位置和方向与植入件的插入位置和方向一致，因而能够提高植入治疗的精度，而且能够以低成本来提供。另外，通过使用本发明的制作工具和制作方法，能够提高植入手术的安全性并缩短手术时间，能够减轻患者、主刀医生、医疗人员的精神负担，提高治疗成果，减轻患者和诊所的经济负担。
附图说明
图1是显示了本发明的实施例的外科导向件的立体图。
图2是外科导向件制作工具的立体图。
图3是下颚齿型模型的立体图。
图4是外科导向件本体的立体图。
图5是量具本体的立体图。
图6是显示了将外科导向件制作工具安装于下颚齿型模型的状态的立体图。
图7是显示了将外科导向件制作工具安装于患者的牙齿而拍摄的CT图像的概略图。
图8是显示了将导向环插入量具本体的内部空间后的状态的立体图。
图9是定位器的放大立体图。
图10是导向环的放大立体图。
图11是显示另一实施例的组装式量具本体的分解立体图。
图12是显示又一实施例的组装式量具本体的分解立体图。
图13是显示另一实施例的量具本体的分解立体图。
图14是钻头的立体图。
图15是解析CT图像的计算机系统的概略图。
具体实施方式
以下，说明外科导向件制作工具和外科导向件的制作方法。
图1所示的外科导向件1具有引导图14所示的钻头2的引导部件3的导向环4。该导向环4以其安装位置和方向与植入件的插入位置和方向一致的方式安装于外科导向件本体6。如下所示地使用将量具本体5(图2所示)安装于外科导向件本体6(图4所示)后的外科导向件制作工具7而进行导向环4的安装。
如图3所示，首先，制作患者的下颚齿型模型8和相当于缺损齿的人工齿9，通过该人工齿9的中心孔67而将销10穿通于在认为适当的位置和方向开孔的下颚齿型模型8的孔68，从而预先将人工齿9暂时固定于下颚齿型模型8。此外，在人工齿9的表面，涂布有X射线不透过性材料。
接着，使用下颚齿型模型8而制作外科导向件本体6。在该外科导向件本体6的相当于缺损齿的部分，如图4所示，形成有孔11，使得人工齿9的上部的一部分暴露。
如图5所示，量具本体5具备上部标示部件12、下部标示部件13以及将这些一对标示部件连结的支撑部件14。一般而言，以具有X射线不透过性的塑料材料来一体地制作该量具本体5。
在该一对标示部件12、13的表面，标示有格子状的线15，在该线的交点开有小孔16。位于标示部件的中央部的小孔形成为直径比上述小孔16更大的孔而成为基准孔17。
在此，如图6所示，从下颚齿型模型8卸下人工齿9和销10，将该人工齿9插入量具本体5的内部空间18而载置于下部标示部件13上。然后，通过将销35穿通于该量具本体5的基准孔17、人工齿的中心孔67以及下颚齿型模型8的孔68，从而决定量具本体5的位置。此外，在量具本体5的支撑部件14抵接于外科导向件本体6的侧面的情况下，将外科导向件本体6的侧面部分削除一部分。
该情况下，以量具本体5的下部标示部件13能够插入外科导向件本体6的下侧的方式，预先对人工齿9的下部削除下部标示部件13的厚度程度而调整人工齿9的安装高度，使用聚合树脂或粘结剂等而将人工齿9暂时固定于规定的位置。随后，由聚合树脂等的固定材料38固定外科导向件本体6和量具本体5，拔出销35，从而完成外科导向件制作工具7。
将如此地制作的外科导向件制作工具7安装于患者的牙齿，使用X射线CT装置19而进行CT拍摄并获得CT图像20。
如图15所示，将该CT图像20载入计算机21(具备显示器22、键盘23、鼠标24)，使用存储于计算机21的CT图像解析用软件而进行图像解析，读取相当于植入件的插入方向的一对标示部件12、13的记号的位置。
即，如图7所示，利用计算机21操作来标示量具本体5部分的轴向剖面25、全景剖面26以及正径向剖面27，确认该量具本体的各标示部件的位置，同时在这些剖面分别沿将要插入植入件的方向移动全景切割线29和正径向切割线30。而且，确认在位于该全景剖面26和正径向剖面27的全景切割线29和正径向切割线30的方向存在充足的颚骨且在该处不存在神经和血管31、32，将该方向决定为植入件的插入方向。
在该决定的方向，移动轴向切割线28，从而将位于上述各切割线的交点的各标示部件的记号33、34作为相当于植入件的插入方向的记号而读取。此时，关于这些记号33、34的位置，能够利用CT画面上的小孔或刻度来读取离上述基准孔17的距离。
接着，如图8所示，削除外科导向件制作工具7的一部分而取出人工齿9，然后，将销35插入于在已读取的各标示部件的记号33、34所形成的两个孔中。当插入销时，将图9所示的定位器36插入图10所示的导向环4内，将该导向环4插入量具本体5的内部空间18。然后，将上述销35穿通于定位器36的中心孔37。此外，在定位器36的两端面或其一面，形成有漏斗状的凹面69，销35的顶端部分被该凹面69引导而容易进入定位器36的中心的孔37。
在该状态下，将聚合树脂等的固态材料38填充于导向环4的周围，将导向环4连结至外科导向件本体6而一体化。随后，除去或削除上述销35、定位器36以及量具本体5，如图1所示地完成外科导向件1。此外，在除去量具本体5等之后，必要时在上述导向环4和外科导向件本体6的连结部补充聚合树脂等的固态材料。
在上述导向环4的周围，设有凹部39或凸部，由此，阻止导向环的转动。
如图1所示，在该外科导向件1，形成有开口部41，该开口部41以具有比导向环的缝隙40的宽度更大的宽度的方式向外侧扩大。缝隙40的宽度为图14所示的牙科用的刃部59能够通过的程度的宽度，另外，导向环的内径为以能够滑动的方式引导上述钻头2的引导部件3的程度的直径。
图11所示的量具本体5为组装方式，具有一体地形成上部标示部件12和支撑部件14的上方部件42、附带支撑板43的下部标示部件13以及支撑人工齿9的台板44。上方部件42的支撑框45从该上方部件42的下端部延伸，该支撑框45卡合在由设于下部标示部件13上的突条46形成的燕尾槽47。另外，台板44卡合在设于下部标示部件13上的突条46的燕尾槽48。在这些上部标示部件12和下部标示部件13的表面，标示有由X射线不透过性材料描绘成格子状的记号49。此外，在该示例中，设有台板44，但是在直接由下部标示部件13支撑人工齿9的情况下，省略台板44。
图12所示的量具本体5显示了其他的组装形式，具备上部标示部件12、上方框部件52、下部标示部件13、下方框部件55以及人工齿9，该上方框部件52将支撑该上部标示部件12的上部框50和一方的支撑部件51一体地构成，该下方框部件55将支撑该下部标示部件13的下部框53和另一方的支撑部件54一体地构成。上述上部标示部件12卡合在设于上部框50的燕尾槽60，另外，下部标示部件13卡合在设于下方框部件55的燕尾槽61。上方框部件52的一方的支撑部件51和下方框部件55的另一方的支撑部件54，通过使形成于这些支撑部件的凸条56和凹槽57卡合，从而结合。在该示例中，以透明的材料制作上方框部件52和下方框部件55，在上部框50和下部框53上，将标记附加于利用CT图像的解析而获得的记号58的位置，将该上方框部件52和下方框部件55作为消耗品而使用，将上部标示部件12和下部标示部件13作为样件而再利用。
图13所示的量具本体5具备上部标示部件12、具有支撑部62并支撑上述上部标示部件12的上方框63、下部标示部件13、支撑该下部标示部件13的下方框64以及人工齿9。上述上部标示部件12卡合在设于上方框63的支撑部62的燕尾槽65，另外，下部标示部件13卡合在设于下方框64的燕尾槽61。
符号说明
1：外科导向件
4：导向环
5：量具本体
6：外科导向件本体
8：下颚齿型模型
9：人工齿
12：上部标示部件
13：下部标示部件
14：支撑部件
16：小孔
17：基准孔
19：X射线CT装置
20：CT图像
21：计算机
33、34、49、58：记号
35：销
36：定位器
40：缝隙
41：开口部。
Claims (11)
1. 一种外科导向件制作工具，具备量具本体，该量具本体具有一对标示部件，在该量具本体的标示部件，分别设有能够以CT图像识别的以大致等间隔而纵横地配置的多个记号，将该量具本体安装在外科导向件本体的相当于缺损的牙齿的位置。
2. 根据权利要求1所述的外科导向件制作工具，设有支撑部件，该支撑部件以规定的间隔连结一对标示部件。
3. 根据权利要求1或2所述的外科导向件制作工具，在一对标示部件的表面设有能够以CT图像识别的具有X射线不透过性的格子状线，将该格子状线的交点作为记号。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的外科导向件制作工具，将小孔设于记号，将直径比小孔更大的基准孔设于该小孔的一部分。
5. 根据权利要求1或2所述的外科导向件制作工具，由能够以CT图像识别的具有X射线不透过性的网眼材料形成一对标示部件，将该网眼材料的孔部作为记号。
6. 根据权利要求1至5中的任一项所述的外科导向件制作工具，以能够卸下的方式将能够以CT图像识别的具有X射线不透过性的人工齿安装于量具本体的内侧。
7. 根据权利要求2至6中的任一项所述的外科导向件制作工具，设有从支撑部件的一方或双方的端部沿标示部件的延伸的方向延伸的支撑框，将引导并支撑所述标示部件的引导槽设于该支撑框。
8. 一种外科导向件制作方法，具备如下步骤：
制作在一对标示部件的表面分别设有多个记号的量具本体，该记号能够以CT图像识别，并以大致等间隔而纵横地配置；
将所述量具本体安装在外科导向件本体的相当于缺损的牙齿的位置，在将该外科导向件本体安装于牙齿的状态下获得CT图像，将该CT图像载入计算机，通过计算机操作所进行的解析，从而读取相当于植入件的插入方向的所述各标示部件的记号的位置；
将定位器插入导向环的内侧，将该导向环插入所述量具本体的内侧，沿将读取了所述植入件的插入方向的各标示部件的记号的位置和所述定位器的轴心连结的方向插入销；以及
在插入该销的位置将所述导向环固定于外科导向件本体，随后，除去或削除所述销和定位器以及量具本体。
9. 根据权利要求8所述的外科导向件制作方法，具备如下步骤：以一对标示部件按规定的间隔相对的方式由支撑部件连结这些标示部件。
10. 根据权利要求8或9所述的外科导向件制作方法，具备如下步骤：以能够卸下的方式将能够以CT图像识别的具有X射线不透过性的人工齿安装于量具本体的内侧，当将导向环插入量具本体的内侧时，除去所述人工齿。
11. 根据权利要求8至10中的任一项所述的外科导向件制作方法，具备如下步骤：以颚骨穿孔用的钻头的刃部能够从导向环的侧面插入的方式在导向环形成缝隙，在对应于该缝隙的外科导向件本体的位置形成宽度与缝隙大致相同或宽度比缝隙的宽度更向着外侧扩大的开口部。
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