CN105662525A - 下颌根尖下截骨术定位导板 - Google Patents

下颌根尖下截骨术定位导板 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种下颌根尖下截骨术定位导板及其制作方法，该产品属于辅助医疗器械，包括定位咬合板(1)、连接杆(2)、定位板(3)、截骨线导板(4)，所述定位咬合板(1)下表面设置初始牙印(13)，定位咬合板(1)与定位板(3)通过连接杆(2)连接，所述定位板(3)上设有两个螺钉孔(31)，所述截骨线导板(4)与定位板(3)连接。本发明填补了下颌根尖下截骨术中无引导切骨定位装置这一领域的空缺，应用本发明辅助实施手术可避免目前根尖下截骨术最常见的并发症的发生。

Description

下颌根尖下截骨术定位导板
技术领域
本发明涉及辅助医疗器械，特别设计下颌根尖下截骨术用的定位导板。
背景技术
根尖下截骨术作为正颌外科的经典术式用来治疗各类颌骨畸形，尤其是用于成人骨性双颌前突的矫正。双颌前突是临床常见的牙颌面畸形之一，在我国广东地区双颌前突面型尤为常见。双颌前突常表现为凸面型(俗称“龅牙”)，上下颌骨或牙槽骨前突，上下前牙唇倾，唇肌松弛，开唇露齿，在自然状态下上下唇无法闭合。患者常因其影响美观与功能前来就诊。下颌根尖下截骨术通过拔除下颌第一前磨牙，后退下颌前部牙-骨段，能迅速、有效的改善患者的容貌美观，帮助患者重塑自信。
在下颌根尖下截骨手术中，正颌医生通过记录上下牙列终末咬合关系的定位合板来确定患者下颌前段骨块的最终位置。终末定位合板仅记录了牙列的终末咬合关系，不能直观的反映出上下颌骨需切除的骨块位置及大小，正颌医生只能根据模型分析的数据结合自身的经验，在术中切除拔牙区域的骨块，然后应用定位合板来确定上下颌前段骨块的最终位置。由于没有辅助定位切骨线的装置，术中实施切骨时易出现以下情况：骨块切除过多，影响骨断端愈合，需要重新植骨；骨块切除过少，阻挡前段牙列就位于终末定位合板，需反复调磨前后段骨块直至前段牙列完全就位；颏神经出口位于下颌前磨牙根尖下方，下颌切骨易损伤颏神经。
因为术中正颌医生不能直观的直视牙根的位置，下颌根尖下截骨术最常见的并发症是术中损伤牙根，导致牙髓坏死、牙齿变色、牙齿松动等，术后需进行牙髓治疗、牙齿美白与松牙固定；其次是骨切开时过于接近牙根，导致牙根暴露。
发明内容
本发明涉及一种下颌根尖下截骨术的切骨线定位导板及其制作方法，以填补下颌根尖下截骨术中无引导切骨定位装置这一领域的空缺，应用本发明辅助实施手术可避免目前根尖下截骨术最常见的并发症的发生。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明包括定位咬合板、连接杆、定位板、截骨线导板，所述定位咬合板下表面设置初始牙印，定位咬合板与定位板通过连接杆连接，所述定位板上设有两个螺钉孔，所述截骨线导板与定位板连接。
使用方法：
1.术前应用环氧乙烷对下颌根尖下截骨术定位导板各个部件进行冷消毒灭菌；
2.正颌医生术中拔除患者下颌第一前磨牙，剥离下颌前段骨面软组织，暴露下颌前段骨表面；
3.将定位咬合板就位与患者下牙列，使定位板完全贴合于下颌前段骨表面；
4.用骨钻沿螺钉孔内径预先钻孔，螺钉沿螺钉孔内径拧入使定位板固定于下颌前段骨面；
5.用往复锯紧贴截骨线导板截骨平面进行锯骨，最后锯与定位板相连的部分，与截骨线导板形状相同的骨块即为需切除的骨组织，取出沿截骨线导板切除的骨块，离段下颌前段骨块；
6.将终末定位咬合板(不含在本发明内)就位于下颌后牙段，使下颌前段牙列完全就位于终末咬合定位板下颌前段牙印，然后用固位螺钉和钛板将下颌前段骨块进行固定。
优选的，所述定位板设置非圆形的插槽b，所述连接杆一端与插槽b适配。
优选的，所述定位咬合板前端设置翼板，所述翼板设置非圆形的插槽a，所述连接杆的另一端与插槽a适配。
进一步的，所述截骨线导板位于定位板上方。
进一步的，所述定位板与截骨线导板连接的部位设置凹槽。
优选的，所述截骨线导板设置截骨平面。
优选的，所述螺钉孔为沉头孔。
本发明下颌根尖下截骨术定位导板的制作方法：
a.获取牙列模型：制取患者下牙列印模并灌制石膏模型，利用激光扫描仪对石膏模型进行扫描获得数据；或者用口内扫描仪直接扫描，获取患者牙列数据，并进行三维重建，获得牙列模型；
b.获取颅颌面数据：嘱患者处于牙尖交错位，用螺旋电子计算机断层扫描(螺旋CT)或者锥形束电子计算机断层扫描(CBCT)，获取颅颌面结构信息；
c.颅颌面三维重建：将颅颌面数据和牙列数据分别进行三维重建，以获得单独的的上、下颌重建模型和单独的下颌牙根模型；
d.图像配准及组合：利用迭代最近点算法将下颌牙列模型与下颌骨模型配准，在牙冠近牙龈缘的同一平面同时切割下颌骨和下颌牙列模型，保留下牙列模型的牙冠部分和下颌骨模型的颌骨部分，并将二者融合为新的下颌模型；
e.调整颅颌面位置：同时移动以上两个模型的位置，使眶耳平面位于XY平面上，颅底的中线位于YZ平面上；
f.截骨线定位：结合患者面型及术前X线头影进行截骨线定位；
g.下颌根尖下截骨术定位导板的设计：根据新的下颌模型和手术方案确定的截骨线位置设计截骨线导板；根据截骨线导板的形状和位置设计定位板；根据新的下颌模型通过布尔运算在定位咬合板的下表面设计初始牙印；再通过定位板和定位咬合板的位置设计连接杆；
h.三维打印。
优选的，所述步骤f的截骨线定位是结合患者面型及术前X线头影测量分析结果进行的，包括以下步骤：
f.1建立根尖下截骨平面：在下颌根尖下5mm建立根尖下截骨平面，以防切骨过程中损伤牙根，导致牙髓坏死、牙齿变色；
f.2建立下颌切割骨块截骨平面：在下颌第一前磨牙与第二磨牙的之间建立截骨平面，该平面平位于下颌第一、二前磨牙牙根之间，更靠近第一前磨牙牙根表面，且与第一、二前磨牙牙根的颊舌方向大致平行；
f.3切割颌骨：按照上述截骨平面切割下颌骨，将下颌骨分成前后两段；
f.4移动下颌前段骨块：下颌骨前段骨块向后移动能够改善下颌突度，逆时针旋转减小前牙唇倾度，向下移动能解决下颌曲线过深的问题；调整下前牙位置，建立浅覆合浅覆盖的正常咬合关系，以最终确定下颌前段骨块的最终位置。医生需结合每个患者的实际面型及术前X线头影测量分析结果进行下颌前段骨块的移动，以期获得最佳的模拟及手术效果；
f.5切除骨块：用下颌切割骨块截骨平面分别切割移动后的下颌前段骨块，以分离前后段重叠的骨块，即手术中需切除的骨块。
进一步的，所述步骤g的步骤如下：
g.1切除骨块的确定：将步骤f.4和f.5中移动的前段骨块和切除的骨块通过迭代最近点算法恢复至步骤e中的位置，以直观的显示需切除骨块的截骨线相对于尖牙牙根、第二前磨牙牙根和颏孔的位置；若截骨线距离牙根和颏孔位置过近，则需在不影响手术设计方案的前提下对其进行适当调整，以避免伤及临近牙根和颏神经；
g.2下颌截骨线定位导板的设计：分离需切除的下颌骨块的表面，以下颌需切除骨块表面为底面，设计下颌截骨线导板的三维模型；在下颌前段骨块的表面设计定位板，通过厚度薄于定位板和截骨线导板的连接片将截骨线导板定位板连接成一个整体，并在定位板中间设计方形插槽，定位板两侧设计固位螺孔；
g.3定位咬合板的设计：设计包绕下牙列的定位咬合板，通过布尔运算在定位咬合板上形成下牙列的初始牙印；
g.4连接杆的设计：根据定位咬合板和定位板的相对位置设计连接定位咬合板和定位板的连接杆。
优选的，所述步骤a获取牙列模型：制取患者下牙列印模并灌制石膏模型，利用激光扫描仪对石膏模型进行扫描获得数据；或者用口内扫描仪直接扫描，获取患者牙列数据，并进行三维重建，获得牙列模型。
优选的，所述步骤b获取颅颌面数据：嘱患者处于牙尖交错位，用螺旋电子计算机断层扫描(螺旋CT)或者锥形束电子计算机断层扫描(CBCT)，获取颅颌面结构信息。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过手术模拟，能在重建模型上确定术中需切除的骨块位置、大小和形状，通过截骨线导板的设计及制作，能将需切除骨块的数据精确的转移到手术应用中，能有效避免术中骨块切除过多所造成的损伤和骨块切除过少需反复调磨所造成的手术时间延长，手术操作更为方便、省时；
2.本发明在截骨线导板设计过程中能从不同角度直观的观察设计的截骨线与牙根的位置关系，可以将根尖下截骨线的位置精确的设计在最长牙根的根尖下5mm，能有效避免根尖下截骨术最常见的并发症(术中损伤牙根，导致牙髓坏死，牙齿变色和牙齿松动)和牙根暴露；
3.本发明在截骨线定位导板设计过程中能直观的观察设计的截骨线与颏孔的位置关系，能有效避免手术对颏神经造成损伤；
4.本发明与现有的根尖下截骨术模型分析相比，操作简单、省时，对手术指导更为直观、具体；
5.本发明填补了根尖下截骨术中没有对需截除骨块进行定位的辅助装置这一空缺，且设计的截骨线定位导板结构简单，利于推广应用；
6.连接杆与定位板之间为可拆卸的连接方式，当用螺钉将定位板固定之后即可拆掉连接杆和定位咬合板，方便骨头的切割操作；
7.截骨线导板位于定位板上方可以避免固定定位板的螺钉伤到根尖；
8.定位板与截骨线导板连接的部位设置凹槽，既方便显示截骨线位置，又方便将连接部锯断；
9.截骨平面的设置，方便医生操作(紧贴截骨平面锯骨即可，不用考虑角度和方向)，同时切割更精确；
10.螺钉孔为沉头孔设计，能够增加螺钉固定的稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中定位咬合板的仰视图；
图3为图1中连接杆的结构示意图；
图4为图1中定位板与截骨线导板的结构示意图；
图5为本发明的定位安装示意图；
图中：1-定位咬合板、2-连接杆、3-定位板、4-截骨线导板、11-翼板、12-插槽a、13-初始牙印、31-螺纹孔、32-插槽b、33-凹槽、41-截骨平面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明包括定位咬合板1、连接杆2、定位板3、截骨线导板4，定位咬合板1下表面设置初始牙印13，定位咬合板1与定位板3通过连接杆2连接，定位板3上设有两个螺钉孔31，截骨线导板4与定位板3连接，定位咬合板1前端设置翼板11，翼板设置非圆形的插槽a12，连接杆2的另一端与插槽a12适配，定位板3设置非圆形的插槽b32，连接杆2一端与插槽b32适配，截骨线导板4位于定位板3上方，定位板3与截骨线导板4连接的部位设置凹槽33，截骨线导板4设置截骨平面41，螺钉孔31为沉头孔。
制作方法：
1.获取牙列模型：制取患者下牙列印模并灌制石膏模型，利用激光扫描仪对石膏模型进行扫描，扫描数据以STL格式导出保存；或者用口内扫描仪直接扫描，获取患者牙列信息，扫描数据以STL格式导出保存。
2.获取颅颌面数据：嘱患者处于牙尖交错位，用螺旋电子计算机断层扫描(螺旋CT)或者锥形束电子计算机断层扫描(CBCT)，获取颅颌面结构信息，将扫描数据以DICOM形式导出保存。
3.颅颌面三维重建：将扫描颅颌面获取的DICOM数据导入mimics，分割下颌骨数据及其牙根数据，将下颌骨及其牙根数据分别进行三维重建，以获得单独的下颌重建模型和单独的下颌牙根模型，将重建后的下颌骨及其牙根模型分别以STL格式导出保存。
4.图像配准及组合：将扫描牙列的STL文件和下颌骨的STL文件导入mimics软件，利用迭代最近点算法将下颌牙列模型与下颌骨模型配准；在牙冠近牙龈缘的同一平面同时切割下颌骨和下颌牙列模型，保留下牙列模型的牙冠部分和下颌骨模型的颌骨部分，并将二者融合为新的下颌模型；将重新组合后的下颌模型以STL格式导出保存。
5.调整颅颌面位置：将下颌牙根模型和组合后的下颌模型的STL文件导入mimics软件，同时移动以上两个模型的位置，使模型的眶耳平面位于XY平面上，颅底的中线位于YZ平面上，将调整位置后的上述两个模型用于以下的切骨线定位和切骨线导板的制作。
6.截骨线定位：结合患者面型及术前X线头影测量分析结果，应用mimics软件进行截骨线的定位。
(1)建立根尖下截骨平面：在下颌根尖下5mm建立根尖下截骨平面，以防切骨过程中损伤牙根，导致牙髓坏死、牙齿变色。
(2)建立下颌切割骨块截骨平面：在下颌第一前磨牙与第二前磨牙的之间建立截骨平面，该平面平位于下颌第一、二前磨牙牙根之间，更靠近第一前磨牙牙根表面，且与第一、二前磨牙牙根的颊舌方向大致平行。
(3)切割颌骨：按照上述截骨平面切割下颌骨，将下颌骨分成前后两段。
(4)移动下颌前段骨块：下颌骨前段骨块向后移动能够改善下颌突度，逆时针旋转减小前牙唇倾度，向下移动能解决下颌曲线过深的问题；调整下前牙位置，建立浅覆合浅覆盖的正常咬合关系，以最终确定下颌前段骨块的最终位置。医生需结合每个患者的实际面型及术前X线头影测量分析结果进行下前段骨块的移动，以期获得最佳的模拟及手术效果。
(5)切除骨块：用下颌切割骨块截骨平面分别切割移动后的下颌前段骨块，以分离前后段重叠的骨块，即手术中需切除的骨块。
(6)终末定位咬合板:设计U形板，U形板包绕移动后的下颌牙列，通过布尔运算在U形板上形成下牙列的终末咬合牙印；终末定位咬合板厚约3‐4mm，牙列牙印深度约为2mm。
7.截骨线导板的设计：
(1)切除骨块的确定：应用mimics软件将切骨线定位中移动的前段骨块和切除的骨块通过迭代最近点算法恢复至步骤5中的位置，以直观的显示需切除骨块的截骨线相对于尖牙牙根、第二前磨牙牙根和颏孔的位置；若截骨线距离牙根和颏孔位置过近，则需在不影响手术设计方案的前提下对其进行适当调整，以避免伤及临近牙根和颏神经。
(2)下颌截骨线定位导板的设计：分离需切除的下颌骨块的表面，以下颌需切除骨块表面为底面，设计下颌截骨线导板的三维模型；在下颌前段骨块的表面设计定位板，通过厚度薄于定位板和截骨线定位导板的连接片将截骨线导板与定位板连接成一个整体，并在定位板中间设计方形插槽，定位板两侧设计固位螺孔；下颌截骨线定位导板的厚度为3mm，插槽内径长3.5mm、宽2.5mm、高4.5mm，插槽外径长4.5mm、宽3.5mm、高4.5mm，插槽壁厚1mm，间断连接片长5mm、宽0.6mm、高0.8mm，固位螺孔内圈半径0.65mm，外圈半径1.8mm。
(3)定位咬合板的设计：设计包绕下牙列的U形板，通过布尔运算在U形板上形成下牙列的初始牙印；在中切牙中间的前方设计方形插槽，定位咬合板厚4mm，牙印深1‐2mm，插槽内径长3.5mm、宽2.5mm、高4.5mm，插槽外径长4.5mm、宽3.5mm、高4.5mm，插槽壁厚1mm。
(4)连接杆的设计：使用solidwoks软件设计连接定位咬合板中切牙前方插槽和下颌截骨线定位导板的下颌正中连接杆；连接杆插入插槽的内径长3.48mm，宽2.48mm，高4.3mm，外径长4.5mm、宽3.5mm。
8.设计部件的制作：使用三维打印材料，通过三维打印快速成型法将定位咬合板、连接杆、定位板和截骨线导板制作成实物。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：包括定位咬合板(1)、连接杆(2)、定位板(3)、截骨线导板(4)，所述定位咬合板(1)下表面设置初始牙印(13)，定位咬合板(1)与定位板(3)通过连接杆(2)连接，所述定位板(3)上设有两个螺钉孔(31)，所述截骨线导板(4)与定位板(3)连接。
2.根据权利要求1所述的下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：所述定位板(3)设置非圆形的插槽b(32)，所述连接杆(2)一端与插槽b(32)适配。
3.根据权利要求2所述的下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：所述定位咬合板(1)前端设置翼板(11)，所述翼板设置非圆形的插槽a(12)，所述连接杆(2)的另一端与插槽a(12)适配。
4.根据权利要求1所述的下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：所述截骨线导板(4)位于定位板(3)上方。
5.根据权利要求4所述的下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：所述定位板(3)与截骨线导板(4)连接的部位设置凹槽(33)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：所述截骨线导板(4)设置截骨平面(41)。
7.根据权利要求1所述的下颌根尖下截骨术定位导板，其特征在于：所述螺钉孔(31)为沉头孔。
8.权利要求1-7任意一项所述下颌根尖下截骨术定位导板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
a.获取牙列模型；
b.获取颅颌面数据；
c.颅颌面三维重建：将颅颌面数据和牙根数据分别进行三维重建，以获得单独的的上、下颌骨重建模型和单独的下颌牙根模型；
d.图像配准及组合：利用迭代最近点算法将下颌牙列模型与下颌骨模型配准，在牙冠近牙龈缘的同一平面同时切割下颌骨和下颌牙列模型，保留下牙列模型的牙冠部分和下颌骨模型的颌骨部分，并将二者融合为新的下颌模型；
e.调整颅颌面位置：同时移动以上两个模型的位置，使眶耳平面位于XY平面上，颅底的中线位于YZ平面上；
f.截骨线定位；
g.下颌根尖下截骨术定位导板的设计：根据新的下颌模型和手术方案确定的截骨线位置设计截骨线导板(4)；根据截骨线导板(4)的形状和位置设计定位板(3)；根据新的下颌模型通过布尔运算在定位咬合板(1)的下表面设计初始牙印(13)；再通过定位板(3)和定位咬合板(1)的位置设计连接杆(2)；
h.三维打印。
9.根据权利要求8所述的下颌根尖下截骨术定位导板的制作方法，其特征在于：所述步骤f的截骨线定位是结合患者面型及术前X线头影测量分析结果进行的，包括以下步骤：
f.1建立根尖下截骨平面：在下颌根尖下5mm建立根尖下截骨平面，以防切骨过程中损伤牙根，导致牙髓坏死、牙齿变色；
f.2建立下颌切割骨块截骨平面：在下颌第一前磨牙与第二前磨牙之间建立截骨平面，该平面平位于下颌第一、二前磨牙牙根之间，更靠近第一前磨牙牙根表面，且与第一、二前磨牙牙根的颊舌方向大致平行；
f.3切割颌骨：按照上述截骨平面切割下颌骨，将下颌骨分成前后两段；
f.4移动下颌前段骨块：下颌骨前段骨块向后移动能够改善下颌突度，逆时针旋转减小前牙唇倾度，向下移动能解决下颌曲线过深的问题；调整下前牙位置，建立浅覆合浅覆盖的正常咬合关系，以最终确定下颌前段骨块的最终位置。医生需结合每个患者的实际面型及术前X线头影测量分析结果进行下前段骨块的移动，以期获得最佳的模拟及手术效果；
f.5切除骨块：用下颌切割骨块截骨平面分别切割移动后的下颌前段骨块，以分离前后段重叠的骨块，即手术中需切除的骨块。
所述步骤g的步骤如下：
g.1切除骨块的确定：将步骤f.4和f.5中移动的前段骨块和切除的骨块通过迭代最近点算法恢复至步骤e中的位置，以直观的显示需切除骨块的截骨线相对于尖牙牙根、第二前磨牙牙根和颏孔的位置；若截骨线距离牙根和颏孔位置过近，则需在不影响手术设计方案的前提下对其进行适当调整，以避免伤及临近牙根和颏神经；
g.2下颌截骨线定位导板的设计：分离需切除的下颌骨块的表面，以下颌需切除骨块表面为底面，设计下颌截骨线导板的三维模型；在下颌前段骨块的表面设计定位板，通过厚度薄于定位板和截骨线定位导板的连接片将截骨线导板与定位板连接成一个整体，并在定位板中间设置方形插槽，在定位板两侧设置固位螺孔；
g.3定位咬合板的设计：设计包绕下牙列的定位咬合板，通过布尔运算在定位咬合板上形成下牙列的初始牙印；
g.4连接杆的设计：根据定位咬合板和定位板的相对位置设计连接定位咬合板和定位板的连接杆。
10.根据权利要求8或9所述的下颌根尖下截骨术定位导板的制作方法，其特征在于：所述步骤a中获取牙列模型为制取患者下牙列印模并灌制石膏模型，利用激光扫描仪对石膏模型进行扫描获得数据，或者用口内扫描仪直接扫描，获取患者牙列数据，并进行三维重建，获得牙列模型；所述步骤b中获取颅颌面数据为嘱患者处于牙尖交错位，用螺旋电子计算机断层扫描或者锥形束电子计算机断层扫描，获取颅颌面结构信息。
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