CN104473700A - 一种数字化个性化基台制作方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字化个性化基台制作方法及其系统，包括步骤：A、通过口内扫描仪获取患者口内三维数字图像，并通过口腔CBCT设备获取患者口内软硬组织三维口腔影像；B、将口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内进行数据重叠，以建立口内三维模型，并通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；牙科诊所或医院仅需将患者的CBCT数据以及口内扫描数据提供给技工所，技工所通过个性化基台设计装置及切削设备或3D打印机制作出个性化基台。
Description
技术领域
本发明涉及个性化基台制作技术领域，尤其涉及的是一种数字化个性化基台制作方法及其系统。
背景技术
传统情况下，医生种植完成后需要使用标准基台，标准基台无角度，同时肩台的形状全为标准的状态，无法完全与牙龈密贴，容易造成后期患者口腔食物嵌塞等问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种数字化个性化基台制作方法及其系统，使用个性化基台，能够完全解决医生在种植时因为经验不足或者牙槽骨情况不良造成的植体角度过大的情况。
本发明的技术方案如下：
一种数字化个性化基台制作方法，包括步骤：
A、通过口内扫描仪获取患者口内三维数字图像，并通过口腔CBCT设备获取患者口内软硬组织三维口腔影像；
B、将口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内进行数据重叠，以建立口内三维模型，并通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
C、将个性化基台三维模型数据导入切削设备或3D打印机内，并通过切削设备或3D打印机制作出个性化基台。
所述的数字化个性化基台制作方法，其中，所述步骤A具体包括：
A1、将口内扫描仪上的扫描头伸入患者口内，对患者口内表面进行均匀扫描，并将扫描结果生成口内三维数字图像数据；
A2、口腔CBCT设备从外部对患者口内进行投影，并将投影结果生成口内软硬组织三维口腔影像数据。
所述的数字化个性化基台制作方法，其中，所述步骤B具体包括：
B1、将口内三维数字图像数据和口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内；
B2、个性化基台设计装置以口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像中共有的牙齿部为基准，将口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像进行数据重叠，以建立口内三维模型；
B3、通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
B4、生成个性化基台三维模型数据。
所述的数字化个性化基台制作方法，其中，所述步骤B3具体包括：
B31、个性化基台设计装置根据患者牙龈的具体形状对个性化基台的肩台进行设计，并根据患者牙槽骨和神经管的位置情况对个性化基台的底部进行设计；
B32、生成个性化基台三维模型。
一种数字化个性化基台制作系统，包括：
口内扫描仪，用于获取患者口内三维数字图像；
口腔CBCT设备，用于获取患者口内软硬组织三维口腔影像；
个性化基台设计装置，用于导入口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据进行数据重叠，以建立口内三维模型，并根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
切削设备或3D打印机，用于根据个性化基台三维模型数据制作个性化基台。
所述的数字化个性化基台制作系统，其中，所述口内扫描仪上设置有用于伸入患者口内，对患者口内表面进行均匀扫描的扫描头。
所述的数字化个性化基台制作系统，其中，所述个性化基台设计装置具体包括：
数据导入模块，用于导入口内三维数字图像数据和口内软硬组织三维口腔影像数据；
数据重叠模块，用于以口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像中共有的牙齿部为基准，将口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像进行数据重叠，以建立口内三维模型；
模型设计模块，用于根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
模型数据生成模块，用于生成个性化基台三维模型数据。
所述的数字化个性化基台制作系统，其中，所述个性化基台为氧化锆或纯钛个性化基台。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明所提供的一种数字化个性化基台制作方法及其系统，牙科诊所或医院仅需将患者的CBCT数据以及口内扫描数据或者模型数据提供给技工所，技工所通过个性化基台设计装置将上述数据进行重叠，以建立口内三维模型，个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型，最后通过切削设备或3D打印机制作出个性化基台。
附图说明
图1是本发明数字化个性化基台制作系统实施例一的原理框图；
图2是本发明数字化个性化基台制作系统中个性化基台设计装置的模块框图；
图3是本发明数字化个性化基台制作系统实施例二的原理框图；
图4是本发明个性化基台的分解图。
具体实施方式
本发明提供一种数字化个性化基台制作方法及其系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
请参见图1，图1是本发明数字化个性化基台制作系统实施例一的原理框图，该数字化个性化基台制作系统，其包括：
口内扫描仪110，用于获取患者口内三维数字图像；按照传统的方法，需要患者到诊所进行硅橡胶取模，然后使用硅橡胶进行模型灌注，最终将模型寄到技工所进行制作，口内取硅橡胶会引起患者呕吐甚至过敏现象，患者体验极差，同时，邮递时间长，国内需要3-5天时间，国外则需要7天以上。而本发明则采用全真彩口内扫描技术，优选为丹麦3Shape Trios扫描仪，使用微小的扫描头伸入患者口腔内、并沿着患者的牙冠齿桥表面进行均匀扫描，可以准确快速的扫描口内真实情况，能够清晰准确的分辨牙龈以及牙齿的颜色，为医患之间病情的实时探讨提供了方便可靠有效的途径。
全口扫描正常情况下5分钟之内即可完成，速度快，效率高，可控性强，患者体验极佳，上下颌扫描件的自动咬合复位提供了准确无误的上下颌关系，避免因为取硅橡胶模以及灌注石膏模产生的误差。由于采用光学取像原理，误差小，可达到0.01mm级别，是后期制作高质量的修复体的基础。修复体自动比色功能可以准确分析出牙齿的颜色，避免了传统比色方法因为光线以及技工经验的问题造成修复体的失败。
基牙倒凹的自动分析功能直观的通过颜色来显示，避免传统取模倒凹无法在诊所完成导致患者需要多次回诊所备牙，提高了患者，医生以及技工的整体工作效率。咬颌空间自动分析功能通过彩色进行显示，直观的分辨咬颌空间的大小，帮助医生分析后期制作修复体的厚度。
扫描数据一键发送功能，使得一例扫描件可在1分钟之内发送完成，方便快捷，数据的加密处理，提高了安全性，保证患者的隐私。软件集成的即时通讯功能，图文并茂的数据传输模式可轻松完成医技之间的沟通，解决了传统电话沟通在语言表达以及理解能力不同的情况下产生的效率低下，沟通错误等问题。数据的实时提醒和反馈功能可及时通知技工接收数据，同时，数据的接收情况系统会自动反馈给医生，提高了医技沟通效率。
口腔CBCT设备120，用于获取患者口内软硬组织三维口腔影像；上述口内扫描仪110仅仅是采用数字化取模的方式替代了传统硅橡胶取模的方式，而在数字化制作个性化基台200（如下述图4所示）过程中，不仅需要患者口内三维数字图像，同时还需要患者口内软硬组织三维口腔影像，因为三维数字图像仅能反映出口内外部形状轮廓，而三维口腔影像则能够清楚的投影出位于内部的牙槽骨和神经管的位置信息。
在种植修复时，个性化基台的位置固定是通过钻头在牙槽骨上打孔，然后通过螺钉将个性化基台固定安装在牙槽骨上。医生用钻头在患者牙槽骨上打孔时，如果没有专业的打孔导向器件，稍有不慎，钻头会碰触位于牙槽骨内的神经管，这样会给手术带来极大的风险，那么必须有种植导板作为前提，才能提高后期修复的准确度。
个性化基台设计装置130，用于导入口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据进行数据重叠，以建立口内三维模型，并根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；本发明采用EXOCAD个性化基台设计技术，只需医生提供CBCT数据以及口内扫描数据或者模型数据，将口内数据与CBCT数据进行重叠，即可在个性化基台设计装置130内完成个性化基台的设计，自动生成个性化基台三维模型，大大降低了手术风险。
如图2所示，图2是本发明数字化个性化基台制作系统中个性化基台设计装置的模块框图，该个性化基台设计装置130具体包括：
数据导入模块131，用于导入口内三维数字图像数据和口内软硬组织三维口腔影像数据；
数据重叠模块132，用于以口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像中共有的牙齿部为基准，将口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像进行数据重叠，以建立口内三维模型；
模型设计模块133，用于根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
模型数据生成模块134，用于生成个性化基台三维模型数据。
个性化基台设计完成的同时，系统可以同时将修临时冠复体设计完成，由于是在原数据上制作完成，故相比于传统扫描石膏模型设计来说，准确性更强，精密度更高。修复体与个性化基台的同时提供，使得患者可以在植体植入完成之后即可佩戴个性化基台和临时冠，即可完成口内修复体功能性修复。
切削设备140，用于根据个性化基台三维模型数据制作个性化基台。使用切削技术，优选为韩国ARUM五轴五联动切削设备，切削时5轴同时转动，相比于传统的3+1设备或者4轴设备，其可加工范围更大，可切削蜡，树脂，氧化锆，玻璃陶瓷，弹性瓷，纯钛，钴铬合金等几乎涵盖行业内所有材料；加工角度更大，可切削完成最大不超过20度的数据；适应性强，只要CAM软件支持，几乎可以切削牙科行业内所有的产品。将设计完成的个性化基台三维模型数据通过CAM排版软件的计算转换成设备可识别加工数据即可完成切削。
实施例二：
如图3所示，图3是本发明数字化个性化基台制作系统实施例二的原理框图，与实施例一不同的是，在个性化基台的制作过程中，实施例二则采用3D打印机150进行3D打印个性化基台，随着3D打印机150的普及，广泛应用于各个领域，对义齿制作行业来说，为义齿制作提供了很大的便利。
基于上述数字化个性化基台制作系统的实施例，本发明还提供一种数字化个性化基台制作方法，包括步骤：
步骤S310、通过口内扫描仪获取患者口内三维数字图像，并通过口腔CBCT设备获取患者口内软硬组织三维口腔影像；该步骤S310具体包括：
步骤S311、将口内扫描仪上的扫描头伸入患者口内，对患者口内表面进行均匀扫描，并将扫描结果生成口内三维数字图像数据；
步骤S312、口腔CBCT设备从外部对患者口内进行投影，并将投影结果生成口内软硬组织三维口腔影像数据。
步骤S320、将口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内进行数据重叠，以建立口内三维模型，并通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；该步骤S320具体包括：
步骤S321、将口内三维数字图像数据和口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内；
步骤S322、个性化基台设计装置以口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像中共有的牙齿部为基准，将口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像进行数据重叠，以建立口内三维模型；
步骤S323、通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；该步骤S323具体包括：
步骤S3231、个性化基台设计装置根据患者牙龈的具体形状对个性化基台的肩台进行设计，并根据患者牙槽骨和神经管的位置情况对个性化基台的底部进行设计；
步骤S3232、生成个性化基台三维模型。
结合图4所示，图4是本发明个性化基台的分解图，该个性化基台200优选为氧化锆或纯钛个性化基台，在做植体种植手术时，只需将个性化基台200置于相应的牙体缺失位上，并通过螺钉210及垫片220穿过个性化基台200内部的螺孔201锁附在对应的牙槽骨上，牙槽骨上需预先通过种植导板开好安装孔。
步骤S324、生成个性化基台三维模型数据。
步骤S330、将个性化基台三维模型数据导入切削设备或3D打印机内，并通过切削设备或3D打印机制作出个性化基台。
综上所述，本发明所提供的一种数字化个性化基台制作方法及其系统，牙科诊所或医院仅需将患者的CBCT数据以及口内扫描数据或者模型数据提供给技工所，技工所通过个性化基台设计装置将上述数据进行重叠，以建立口内三维模型，个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型，最后通过切削设备或3D打印机制作出个性化基台。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种数字化个性化基台制作方法，其特征在于，包括步骤：
A、通过口内扫描仪获取患者口内三维数字图像，并通过口腔CBCT设备获取患者口内软硬组织三维口腔影像；
B、将口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内进行数据重叠，以建立口内三维模型，并通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
C、将个性化基台三维模型数据导入切削设备或3D打印机内，并通过切削设备或3D打印机制作出个性化基台。
2.根据权利要求1所述的数字化个性化基台制作方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：
A1、将口内扫描仪上的扫描头伸入患者口内，对患者口内表面进行均匀扫描，并将扫描结果生成口内三维数字图像数据；
A2、口腔CBCT设备从外部对患者口内进行投影，并将投影结果生成口内软硬组织三维口腔影像数据。
3.根据权利要求1所述的数字化个性化基台制作方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：
B1、将口内三维数字图像数据和口内软硬组织三维口腔影像数据一同导入个性化基台设计装置内；
B2、个性化基台设计装置以口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像中共有的牙齿部为基准，将口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像进行数据重叠，以建立口内三维模型；
B3、通过个性化基台设计装置根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
B4、生成个性化基台三维模型数据。
4.根据权利要求3所述的数字化个性化基台制作方法，其特征在于，所述步骤B3具体包括：
B31、个性化基台设计装置根据患者牙龈的具体形状对个性化基台的肩台进行设计，并根据患者牙槽骨和神经管的位置情况对个性化基台的底部进行设计；
B32、生成个性化基台三维模型。
5.一种数字化个性化基台制作系统，其特征在于，包括：
口内扫描仪，用于获取患者口内三维数字图像；
口腔CBCT设备，用于获取患者口内软硬组织三维口腔影像；
个性化基台设计装置，用于导入口内扫描仪获取的患者口内三维数字图像数据和口腔CBCT设备获取的患者口内软硬组织三维口腔影像数据进行数据重叠，以建立口内三维模型，并根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
切削设备或3D打印机，用于根据个性化基台三维模型数据制作个性化基台。
6.根据权利要求5所述的数字化个性化基台制作系统，其特征在于，所述口内扫描仪上设置有用于伸入患者口内，对患者口内表面进行均匀扫描的扫描头。
7.根据权利要求5所述的数字化个性化基台制作系统，其特征在于，所述个性化基台设计装置具体包括：
数据导入模块，用于导入口内三维数字图像数据和口内软硬组织三维口腔影像数据；
数据重叠模块，用于以口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像中共有的牙齿部为基准，将口内三维数字图像和口内软硬组织三维口腔影像进行数据重叠，以建立口内三维模型；
模型设计模块，用于根据口内三维模型设计完成个性化基台三维模型；
模型数据生成模块，用于生成个性化基台三维模型数据。
8.根据权利要求5所述的数字化个性化基台制作系统，其特征在于，所述个性化基台为氧化锆或纯钛个性化基台。
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