CN105250016A - 一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置的制作方法 - Google Patents

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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
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Abstract

一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置，采用纯钛材料，分为(1)牵引板、(2)螺丝孔、(3)(4)牵引钩三部分。通过口内扫描仪和锥束CT设备准确获取患者颌骨及牙齿三维模型数据，通过CAD建模软件，设计出完全符合患者个性化需求的牵引装置，用数控设备或3D打印设备一次性打印成型，具有成本低、加工简单、使用方便、安全可靠等特点，最后通过手术将该装置植入患者上颌骨唇侧骨板表面，用固位螺丝进行固位，配合前方牵引面具进行牵引施力，骨效应明显，效率高，治疗周期短。

Description

一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置的制作方法
技术领域
本发明涉及正畸领域，具体涉及一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置的制作方法。
背景技术
有些孩子上颌骨发育不足导致上下颌骨与整个脸形不协调，严重影响孩子的颜面美观和心理健康。现代口腔正畸学通过对上颌骨的生长进行改良，通过前方牵引对牙齿、牙槽骨及颌骨施加适当的“生物力”，使其产生生理性移动。传统前方牵引矫治方法存在治疗后上前牙唇倾，且以牙齿代偿为主，颌骨改建并不明显，戴用的时间每日不少于12h，一般要持续2年才能达到矫正的目的，同时该方法仅适用于青少年及儿童时期的上颌发育不足患者，错过矫治时机就不能进行矫治或矫治难度大。口腔正畸前方牵引专用装置的临床应用，为正畸学的发展扩宽了思路，取得较好的治疗效果，可以减低手术治疗的风险。
发明内容
为了能够有效的增大牵引装置的牵引力，缩短治疗周期，尤其适用于上颌骨唇侧骨薄，上颌骨已经发育完成的患者。本发明提供一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置的制作方法，该牵引装置由牵引板、螺丝孔、牵引钩组成，采用纯钛材料制作。通过口内扫描仪和锥束CT设备准确获取患者颌骨及牙齿三维模型数据，通过CAD建模软件设计出完全符合患者个性化需求的牵引板装置，用数控设备或3D打印设备一次性打印制作成型，最后通过手术将该装置植入患者上颌骨唇侧骨板表面，用固位螺丝进行固位，配合前方牵引面具进行牵引施力，骨效应明显，效率高，治疗周期一般为3个月。
本发明所采用的技术方案：
一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置制作方法如下：
A.通过口内扫描仪获取患者口内表面三维结构数据，通过锥束CT(conebeamcom-putedtomography，CBCT)获取患者的颌骨及牙齿三维数据。
B.将口内扫描仪获取的患者口内表面三维结构数据和锥束CT获取的患者颌骨及牙齿三维数据一同导入三维建模软件进行数据重叠，重建出患者颌骨及牙齿三维模型。
C.依据患者的表面三维结构特征和颌骨及牙齿三维解剖特征，在CAD建模软件中进行牵引装置的三维设计。根据患者颌骨三维模型，确认牵引装置中牵引板的位置和长宽边界，牵引板厚度为2㎜，从而完成牵引板的三维设计。利用牙齿的三维模型，确认牵引装置中固定螺丝的位置，螺丝孔设计须避开牙根及相关软组织，设计4-6个螺丝孔，螺丝孔直径为2mm，从而生成对应大小和方向的螺丝孔。根据患者口腔表面三维模型和患者颌骨模型确认唇侧黏膜厚度，设计出牵引板两边的牵引钩钩直部分的长度，从而完成牵引钩的三维设计。将上述三个部件组装成为一个整体，生成最终的牵引装置的三维设计文件。
D.将上述设计完成的牵引装置的三维设计文件导入到CAM软件中，使用数控设备或3D打印设备进行制作。
E.制作完成后，去除不必要的支撑结构，对表面进行必要的打磨抛光处理即得到三维个性化持续牵引成骨装置。
所述的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置制作方法，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表面三维结构数据。
A2：锥束CT从外部对患者口内进行投影，并将投影结果生成患者颌骨及牙齿的三维数字图像数据。
所述的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置制作方法，其中，所述步骤B具体包括：
B1:将口内扫描仪获取的患者口内表面三维结构数据和锥束CT获取的患者颌骨及牙齿三维数据一同导入三维建模软件中。
B2：通过多点对齐的方式，将患者口内表面三维结构与患者颌骨及牙齿三维模型进行对齐重叠，重建出患者颌骨及牙齿三维模型。
所述的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置制作方法,其中，所述步骤C具体包括：
C1：根据患者颌骨三维模型，确认牵引装置中牵引板的位置和长宽边界，牵引板厚度为2㎜，长度为到两侧尖牙之间的距离，宽度为从齿缘往上4mm起约4mm的长度，具体根据患者口腔情况进行调整，从而完成牵引板的三维设计。
C2：利用牙齿的三维模型，确认牵引装置中固定螺丝的位置，螺丝孔必须避开牙根及相关软组织，设计4-6个螺丝孔，直径为2mm，从而生成对应大小和方向的螺丝孔。
C3：根据患者口腔表面三维模型和患者颌骨模型确认唇侧黏膜厚度，进一步确认牵引装置中牵引钩穿龈部分的长度，牵引钩从口底粘膜转折处上方、尖牙牙根的近中的部位穿出，从而完成牵引钩的三维设计。
C4：将上述三个部件组装成为一个整体，生成最终的牵引装置的三维设计文件。
所述的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置使用过程为：
1、麻醉后，在患者唇侧翻瓣，分离骨膜，暴露牙槽骨。
2、将消毒灭菌后的牵引装置固定在对应位置后，使用外科固体通用的螺丝依照螺丝孔的位置将牵引装置固定在牙槽骨上。
3、牵引钩分别从口底粘膜转折处上方、尖牙牙根的近中的部位穿出，在牵引钩穿出牙龈的部位开孔，将牵引钩穿出黏膜，组织复位缝合。
4、配合前方牵引面具每侧施加约250-300克的矫形力，刺激上颌骨的前下方发育。施力后检查牵引板与粘膜之间、牵引皮圈与粘膜之间的情况，避免出现压迫粘膜的情况。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明提供的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置制作方法，通过口内扫描仪和锥束CT扫描准确获取患者口内三维数据，运用三维建模软件准确设计出符合患者个性化的牵引成骨装置及确定放置的位置，能够有效地降低手术风险，增加牵引力度，缩短治疗周期并防止后期复发的可能性，同时该装置尤其适用于上颌骨唇侧骨薄，上颌骨已经发育完成的患者。
本发明采用纯钛材料，通过数控设备或3D打印设备一次性制作成型，具有成本低、加工简单、使用方便、安全可靠，符合患者个性化需求，适合临床推广。
附图说明
本发明共有2幅附图，其中：
图1是本发明结构俯视图。
图2是本发明结构正面图。
在图中：1、牵引板2、螺丝孔3、牵引钩4、牵引钩
具体实施方式
本发明的具体实施如附图所示，其特征在于该三维个性化持续牵引成骨装置采用纯钛材料，分为(1)牵引板、(2)螺丝孔、(3)(4)牵引钩三部分。牵引板(1)厚度为2㎜，长度为到两侧尖牙之间的距离，宽度为从齿缘往上4mm起约4mm的长度，具体根据患者口腔情况进行调整，在牵引板上设计4-6个螺丝孔(2)，螺丝孔(2)设计须避开牙根及相关软组织，螺丝孔(2)直径为2mm，采用外科通用的螺丝进行固位，牵引钩(3)与牵引板连接的地方为靠近牵引板短边边缘中间点3mm的部位，牵引钩从口底粘膜转折处上方、尖牙牙根的近中的部位穿出，钩直部分的长度根据患者口腔情况设定。

Claims (3)

1.一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置,其特征在于该三维个性化持续牵引成骨装置采用纯钛材料，分为(1)牵引板、(2)螺丝孔、(3)(4)牵引钩三部分。牵引板(1)厚度为2㎜，长度为到两侧尖牙之间的距离，宽度为从齿缘往上4mm起约4mm的长度，具体根据患者口腔情况进行调整，在牵引板上设计4-6个螺丝孔(2)，螺丝孔(2)设计须避开牙根及相关软组织，螺丝孔(2)直径为2mm，采用外科通用的螺丝进行固位，牵引钩(3)与牵引板连接的地方为靠近牵引板短边边缘中间点3mm的部位，牵引钩从口底粘膜转折处上方、尖牙牙根的近中的部位穿出，钩直部分的长度根据患者口腔情况设定。
2.根据权利要求1所述的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置，其特征在于通过口内扫描仪和锥束CT设备准确获取患者颌骨及牙齿三维模型数据，通过CAD建模软件设计出完全符合患者个性化需求的牵引板装置。
3.根据权利要求1所述的一种植入式三维个性化持续牵引成骨装置，其特征在于将设计完成的牵引装置的三维设计文件导入到CAM软件中，通过数控设备或3D打印设备进行制作一次性成型。
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