CN105596091A - 用于根管治疗的导航装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的用于根管治疗的导航装置是由合板、引导柱和工作长度标记盘构成，合板为一与患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙的牙冠形状匹配的套板，在与患牙根管部位对应开有暴露口；引导柱的截面形状呈倒“L”形，并通过垂直段的端头与合板连为一体，水平段的端头开有一缺口，缺口内的边缘分别与患牙根管入路对应，水平段的下表面与合板上表面之间的距离至少为1.5mm；工作长度标记盘为一中部开孔的圆片，活动固定在裂钻、扩或锉上，通过其下表面与引导柱缺口上表面匹配限位。本发明还公开了其制备方法。本发明提供的导航装置与牙体有更好贴合度，不再依赖医师就能够准确定位，减少牙体组织切削，降低患者牙折裂的机率，保证根管治疗的顺利进行。

Description

用于根管治疗的导航装置及其制备方法

技术领域

本发明属于口腔辅助医疗器械及其制备技术领域，具体涉及一种用于根管治疗的导航装置及其制备方法。

背景技术

随着数字化口腔医学技术的蓬勃发展，利用牙科锥形束电子计算机断层扫描获取牙体内部根管形态来有效辅助医师成功开展牙齿根管治疗已成为现实。

申请号为201510167190.0的专利申请公开了一种用于根管治疗的牙齿开髓方法及装置，该方法是从目标牙齿的计算机断层扫描CT切片中截取所述患牙处中间位置的图像，通过对所述图像切片进行分割计算，得到所述目标牙齿的三维模型；从包含目标牙齿的CT图像中分割出所述目标牙齿的根管，并分离出预设长度的上段根管；提取所分割根管的中心线，计算所述中心与所述目标牙齿三维模型的交点；以所述中心与所述目标牙齿三维模型的交点为参照点，根据具体图像分析调整切入点位置并利用导航系统最终确定所述目标牙齿的开髓位置。这种方法虽然不需要医师通过治疗工具去除整个髓室顶就能更精确确定根管的位置，从而可显著减小开髓口的直径并最大限度保存髓室侧壁的牙本质，降低患者出现牙折裂的机率，但该装置只是一种虚拟装置，医师只是能通过该虚拟装置了解精确确定根管的开髓位置，在实际操作中还是要依靠医师自身对其的把握和手感，因此，由此带来的人为因素无疑会或多或少对其治疗效果带来不利影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，首先提供一种用于根管治疗的导航装置，该装置能够在医师的实际治疗操作中直接帮助其精准确定根管的开髓位置以及开髓深度，提高根管治疗的手术精度，确保治疗安全。

本发明的另一目的是提供一种制备上述用于根管治疗的导航装置的方法。

本发明提供的用于根管治疗的导航装置，该装置是由合板、引导柱和工作长度标记盘构成，合板为一与患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙的牙冠形状匹配的套板，其厚度为0.5～3.0mm，在与患牙根管部位对应开有暴露口；引导柱的截面形状呈倒“L”形，并通过垂直段的端头与合板连为一体，水平段的端头开有一缺口，缺口内的边缘分别与患牙根管入路对应，水平段的下表面与合板上表面之间的距离至少为1.5mm；工作长度标记盘为一中部开孔的圆片，活动固定在裂钻、扩或锉上，其下表面与引导柱缺口上表面匹配限位，使裂钻、扩或锉前端刚好到达患牙根管底部。

以上导航装置中所述的合板优选为一至少包绕牙冠合面的套板，更优选包绕牙冠合面1/4～1/2的套板；合板上的暴露口优选以患牙各根管入路与牙齿牙冠表面相交处为中心，向外所开的长度和宽度分别至少为2.0mm的规则或不规则孔口。

以上导航装置中所述引导柱水平段上的缺口朝向口外，以便医师操作。

本发明提供的上述用于根管治疗导航装置的制备方法(该方法只涉及以上装置中的合板和引导柱的制备，而工作长度标记盘是沿用已有的裂钻、扩或锉上的长度指示标)，该方法的制备步骤如下：

(1)利用三维图形处理软件将锥形束电子计算机断层扫描获取的dicom数据重建得到牙齿的CT数字化三维模型；

(2)利用牙科口内光学扫描仪扫描患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙，制作牙齿光学数字化三维模型，或将患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙先直接制作成石膏模型，然后利用牙科模型光学扫描仪扫描石膏模型，再制作牙齿光学数字化三维模型，或先获取患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙印模，再利用牙科模型光学扫描仪扫描牙印模，制作牙齿光学数字化三维模型；

(3)将步骤(1)中所得牙齿CT数字化三维模型与步骤(2)所得牙齿光学数字化三维模型进行虚拟配准，去除牙齿CT数字化三维模型牙冠的表面部分，并与牙齿光学数字化三维模型合并，形成牙齿整体数字化三维模型；

(4)在牙齿整体数字化三维模型中，根据患者牙齿情况，虚拟标记与所需治疗根管数目匹配能够代表各根管治疗入路方向及深度的三维特征线段，并以各三维特征线段为中轴线，形成与裂钻、扩或锉体直径一致的圆柱体数字化三维模型；

(5)在步骤(3)中所述牙齿整体数字化三维模型牙冠表面形成厚度为0.5～3.0mm，且就位道方向无倒凹的合板数字化三维模型，并去除以步骤(4)中三维特征线段附近范围内的合板部分，使该处牙齿牙冠表面出现暴露口；

(6)在步骤(5)所得合板数字化三维模型暴露口旁形成一呈倒“L”形的引导柱数字化三维模型，引导柱数字化三维模型的垂直段与合板连为一体，水平段位于暴露口的上方，其端头开有一缺口，缺口内的边缘分别与患牙根管入路对应，水平段的下表面与合板上表面之间的距离至少为1.5mm；

(7)通过三维图形处理软件合并步骤(5)中所述合板数字化三维模型与步骤(6)中所述引导柱数字化三维模型，形成导航装置数字化三维模型；

(8)利用快速成型技术，将步骤(7)得到的导航装置数字化三维模型制造出实体的导航装置。

以上方法中所述的合板暴露口是以步骤(4)中三维特征线段与牙齿牙冠表面相交处为中心，形成的长度和宽度分别至少为2.0mm的规则或不规则孔口。

以上方法中所述的合板优选为一至少包绕牙冠合面的套板，更优选包绕牙冠合面1/4～1/2的套板。

以上方法中所述的引导柱水平段上的缺口朝向口外。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明提供的导航装置不仅为一实体装置，且其中合板上设置的引导柱能够与位于裂钻或扩锉上的工作长度标记盘配合精确确定开髓方向和开髓深度，因而在根管治疗手术过程中不再依赖医师自身对其的把握和手感，可消除人为因素对治疗效果带来不利影响，并能够在准确定位的前提下，减少牙体组织切削，降低患者牙折裂的机率，保证根管治疗的顺利进行。

2、由于本发明提供的导航装置合板上开有一面积较大的规则或不规则暴露孔口，因而在该导航装置的使用过程中，不仅可使裂钻切削牙面时牙面暴露于外部，便于医师观察直视手术区，保证治疗安全，而且也便于牙科手机喷出的水能够直接对切削牙面进行冷却，避免切削过程中牙面受热过度造成的不良刺激。

3、由于本发明提供的导航装置的制备方法是利用三维图形处理软件对光学数字化三维模型进行布尔运算来先获得导航装置的数字化三维模型，然后再以此用常规快速成型技术即可制得实体装置，因而该方法简单成熟，易于推广，且所制备的导航装置与牙体有更好贴合度，进而更利于治疗的准确性与可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于根管治疗的导航装置的立体结构示意图；

图2为图1中合板和引导柱的主视图；

图3为图1中合板和引导柱的俯视图；

图4为将本发明提供的导航装置中的合板和引导柱嵌于牙齿模型上并与固定在裂钻上的工作长度标记盘匹配在牙面钻磨打开髓腔的示意图；

图5为将本发明提供的导航装置中的合板和引导柱嵌于牙齿模型上并与固定在扩或锉上的工作长度标记盘匹配进行根管治疗的示意图；

图6为用本发明提供的方法在建立的牙齿整体数字化三维模型中虚拟标记了一根三维特征线段的示意图；

图7为用本发明提供的方法以图4的三维特征线段为中轴线，形成与裂钻、扩或锉体直径一致的圆柱体数字化三维模型基础示意图；

图8为用本发明提供的方法所形成的合板、开髓通道圆柱体、引导柱与牙齿整体数字化三维模型示意图。

图中：1—合板，2—引导柱，3—暴露口，4—工作长度标记盘，5—牙齿模型，6—裂钻，7—扩或锉，8—三维特征线段，9—开髓通道圆柱体。

具体实施方式

下面结合附图给出实施例并对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。

实施例1

本实施例给出的用于根管治疗的导航装置具体是由合板1、引导柱2和工作长度标记盘4构成，其结构如图1-3所示。

其中合板1为一与患牙及邻近单颗的全部牙的牙冠形状匹配的套板，为了使其能稳固地套在牙冠上，该套板包绕了牙冠合面1/2，在套板上与患牙根管部位对应开有暴露口3，该暴露口3是以患牙各根管共同的中心轴线与牙齿牙冠表面相交处为中心，向外所开的长度和宽度分别为2.0mm不规则的孔口；引导柱2的截面形状呈倒“L”形，并通过垂直段的端头与合板1连为一体，水平段的端头开有一缺口并朝向口外，缺口内的边缘分别与患牙根管边缘垂直对应，水平段的下表面与合板1上表面之间的距离为1.5mm；工作长度标记盘4为一中部开孔的圆片，活动固定在裂钻6或扩或锉7上，其下表面与引导柱2缺口上表面匹配限位，使裂钻6或扩或锉7前端刚好到达患牙根管底部。

使用时，首先对上述导航装置进行消毒灭菌，然后将该导航装置的合板1及引导柱2安置于口腔牙患处，工作长度标记盘4根据牙齿整体数字化三维模型5所获知的根管深度到和引导柱1水平段缺口上表面的距离将其安放在裂钻6或扩或锉7上，然后先开动裂钻6贴紧引导柱2的缺口的相应边缘对牙面进行钻磨，同时牙科手机冷却水透过合板1上的暴露口3喷洒至牙面，当裂钻6上的工作长度标记盘4下表面与引导柱2接触时，即为达到开髓深度，最后再使用根管治疗中的扩或锉7，紧贴引导柱2缺口的相应边缘向下进入根管口进行根管治疗。

实施例2

本实施例给出的用于根管治疗的导航装置也是由合板1、引导柱2和工作长度标记盘4构成，其结构也如图1-3所示，与实施例1不同的是：1)合板1为一与患牙及邻近单颗的部份牙的牙冠形状匹配的套板，该套板包绕了牙冠合面1/4；2)合板1上开的暴露口3以患牙各根管共同的中心轴线与牙齿牙冠表面相交处为中心，向外所开的长度为3.0mm，宽度为2.0mm规则的孔口；3)引导柱2水平段的下表面与合板1上表面之间的距离为2.0mm。

实施例3

本实施例给出的用于根管治疗的导航装置也是由合板1、引导柱2和工作长度标记盘4构成，其结构也如图1-3所示，与实施例1不同的是：1)合板1为一与患牙及邻近单颗的部份牙的牙冠形状匹配的套板，该套板包绕了牙冠合面1/3；2)引导柱2水平段的下表面与合板1上表面之间的距离为1.8mm。

实施例4

以上实施例1所述用于根管治疗导航装置是按以下步骤制备的：

(1)利用三维图形处理软件将锥形束电子计算机断层扫描获取的dicom数据重建得到牙齿的CT数字化三维模型；

(2)利用牙科口内光学扫描仪扫描患牙及邻近单颗的全部牙，制作牙齿光学数字化三维模型；

(3)将步骤(1)中所得牙齿CT数字化三维模型与步骤(2)所得牙齿光学数字化三维模型进行虚拟配准，去除牙齿CT数字化三维模型牙冠的表面部分，并与牙齿光学数字化三维模型合并，形成牙齿整体数字化三维模型5；

(4)在牙齿整体数字化三维模型5中，根据患者牙齿情况，虚拟标记与所需治疗根管数目匹配能够代表各根管治疗入路方向及深度的三维特征线段8，并以各三维特征线段8为中轴线，形成与裂钻6、扩或锉7体直径一致的圆柱体9数字化三维模型，见图7、8；

(5)在步骤(3)中所述牙齿整体数字化三维模型牙冠表面形成厚度为0.5mm，且就位道方向无倒凹的合板1数字化三维模型，并去除以步骤(4)中三维特征线段8附近范围内的合板1部分，使该处牙齿牙冠表面出现长度和宽度分别为2.0mm不规则的暴露孔口3；

(6)在步骤(5)所得合板1数字化三维模型暴露口旁形成一呈倒“L”形的引导柱2数字化三维模型，引导柱2数字化三维模型的垂直段与合板1连为一体，水平段位于暴露口3的上方，其端头开有一缺口，缺口朝向口外，缺口内的边缘分别与患牙根管入路对应，水平段的下表面与合板1上表面之间的距离为1.5mm；

(7)通过三维图形处理软件合并步骤(5)中所述合板1数字化三维模型与步骤(6)中所述引导柱2数字化三维模型，形成导航装置数字化三维模型，见图6；

(8)利用快速成型技术，将步骤(7)得到的导航装置数字化三维模型制造出实体的导航装置。

实施例5

本实施例的制备的是实施例2所述的用于根管治疗的导航装置。本实施例与实施例4的制备方法不同的是：1)步骤(2)是将患牙及邻近单颗的部份牙先直接制作成石膏模型，然后利用牙科模型光学扫描仪扫描石膏模型，再制作牙齿光学数字化三维模型；2)合板1为一包绕了牙冠合面1/4的套板，其厚度为3.0mm；3)合板1上的暴露口3是以患牙各根管共同的中心轴线与牙齿牙冠表面相交处为中心，向外所开的长度为3.0mm，宽度为2.0mm规则的孔口；4)引导柱2水平段的下表面与合板1上表面之间的距离为2.0mm。

实施例6

本实施例的制备的是实施例2所述的用于根管治疗的导航装置。本实施例与实施例4的制备方法不同的是：1)步骤(2)是先获取患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙印模，再利用牙科模型光学扫描仪扫描牙印模，制作牙齿光学数字化三维模型；2)合板1为一与患牙及邻近单颗的部份牙的牙冠形状匹配的套板，该套板包绕了牙冠合面1/3，其厚度为2.0mm；3)引导柱2水平段的下表面与合板1上表面之间的距离为1.8mm。

Claims (10)

1.一种用于根管治疗的导航装置，该装置是由合板(1)、引导柱(2)和工作长度标记盘(4)构成，合板(1)为一与患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙的牙冠形状匹配的套板，厚度为0.5～3.0mm，在与患牙根管部位对应开有暴露口(3)；引导柱(2)的截面形状呈倒“L”形，并通过垂直段的端头与合板(1)连为一体，水平段的端头开有一缺口，缺口内的边缘分别与患牙根管入路对应，水平段的下表面与合板(1)上表面之间的距离至少为1.5mm；工作长度标记盘(4)为一中部开孔的圆片，活动固定在裂钻(6)、扩或锉(7)上，其下表面与引导柱(2)缺口上表面匹配限位，使裂钻(6)、扩或锉(7)前端刚好到达患牙根管底部。

2.根据权利要求1所述的用于根管治疗的导航装置，该导航装置中所述的合板(1)为一至少包绕牙冠合面的套板。

3.根据权利要求1所述的用于根管治疗的导航装置，该导航装置中所述的合板(1)为一包绕牙冠合面1/4～1/2的套板。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于根管治疗的导航装置，该导航装置中所述的合板(1)上的暴露口(3)是以患牙各根管入路与牙齿牙冠表面相交处为中心，向外所开的长度和宽度分别至少为2.0mm的规则或不规则孔口。

5.根据权利要求1或2或3所述的用于根管治疗的导航装置，该导航装置中所述的引导柱(2)水平段上的缺口朝向口外。

6.一种权利要求1所述的用于根管治疗导航装置的制备方法，该方法的制备步骤如下：

(1)利用三维图形处理软件将锥形束电子计算机断层扫描获取的dicom数据重建得到牙齿的CT数字化三维模型；

(2)利用牙科口内光学扫描仪扫描患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙，制作牙齿光学数字化三维模型，或将患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙先直接制作成石膏模型，然后利用牙科模型光学扫描仪扫描石膏模型，再制作牙齿光学数字化三维模型，或先获取患牙或患牙及邻近单颗的部分牙或全部牙印模，再利用牙科模型光学扫描仪扫描牙印模，制作牙齿光学数字化三维模型；

(3)将步骤(1)中所得牙齿CT数字化三维模型与步骤(2)所得牙齿光学数字化三维模型进行虚拟配准，去除牙齿CT数字化三维模型牙冠的表面部分，并与牙齿光学数字化三维模型合并，形成牙齿整体数字化三维模型(5)；

(4)在牙齿整体数字化三维模型(5)中，根据患者牙齿情况，虚拟标记与所需治疗根管数目匹配能够代表各根管治疗入路方向及深度的三维特征线段(8)，并以各三维特征线段为中轴线，形成与裂钻(6)、扩或锉(7)体直径一致的圆柱体(9)数字化三维模型；

(5)在步骤(3)中所述牙齿整体数字化三维模型牙冠表面形成厚度为0.5～3.0mm，且就位道方向无倒凹的合板数字化三维模型，并去除以步骤(4)中三维特征线段附近范围内的合板(1)部分，使该处牙齿牙冠表面出现暴露口(3)；

(6)在步骤(5)所得合板数字化三维模型暴露口(3)旁形成一呈倒“L”形的引导柱(2)数字化三维模型，引导柱(2)数字化三维模型的垂直段与合板(1)连为一体，水平段位于暴露口(3)的上方，其端头开有一缺口，缺口内的边缘分别与患牙根管入路对应，水平段的下表面与合板(1)上表面之间的距离至少为1.5mm；

(7)通过三维图形处理软件合并步骤(5)中所述合板(1)数字化三维模型与步骤(6)中所述引导柱(2)数字化三维模型，形成导航装置数字化三维模型；

(8)利用快速成型技术，将步骤(7)得到的导航装置数字化三维模型制造出实体的导航装置。

7.根据权利要求6所述的用于根管治疗的导航装置的制备方法，该方法中所述的合板(1)为一至少包绕牙冠合面的套板。

8.根据权利要求6所述的用于根管治疗的导航装置的制备方法，该方法中所述的合板(1)为一包绕牙冠合面1/4～1/2的套板。

9.根据权利要求6或7或8所述的用于根管治疗的导航装置的制备方法，该方法中所述的合板暴露口(3)是以步骤(4)中三维特征线段(8)与牙齿牙冠表面相交处为中心，形成的长度和宽度分别至少为2.0mm的规则或不规则孔口。

10.根据权利要求6或7或8所述的用于根管治疗的导航装置的制备方法，该方法中所述的引导柱(2)水平段上的缺口朝向口外。