CN106859817B - 一种3d打印个性化笼状牙科植骨导板 - Google Patents

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Abstract

一种3D打印个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：通过三维建模重建出待植骨区域骨缺损的形态，该植骨导板为笼状结构，一部分是与牙槽骨的骨缺损部位相接触的用于引导骨粉植入的笼，另一部分是与软组织接触的用于恢复牙龈轮廓外形的笼盖。临床植骨手术时，首先将笼放入骨缺损区，然后放置骨粉，盖上笼盖。从而形成了一个可以引导骨粉植入特定位置、维持骨缺损区形态，并能支持软组织形态的笼状区域，同时，笼状植骨导板材料降解后释放出能促进成骨的镁离子，进而提高骨再生的质量和速度。不仅可以减少引导性组织再生膜的使用，还可以降低医生的临床操作难度。

Description

一种3D打印个性化笼状牙科植骨导板
技术领域
本发明涉及一种牙科植骨导板，具体涉及一种在种植植骨过程中可以协助口腔医生进行植骨的一种3D打印的个性化笼状牙科植骨导板的制作方法及其应用。
背景技术
近年来，种植修复凭借其较高的成功率和良好的远期修复效果，已经得到越来越多的患者和口腔临床医生的青睐，成为修复缺失牙的首选治疗方法。然而，牙齿缺失常引起牙槽骨吸收，造成牙槽骨萎缩而使得种植区的骨量不足，而种植手术的成功与否与种植区的牙槽骨状况息息相关。牙槽骨高度和宽度的不足常导致无法种植或种植手术的失败。缺牙区剩余牙槽骨高度在≥10mm才能保证种植体的存活。
在牙槽骨的高度和宽度不足无法种植时，需要进行骨移植手术。骨移植方法包括自体骨移植、异体骨或异种骨移植、人工骨替代材料。自体骨移植是骨缺损修复的金标准，常采用患者自身的髂骨，虽然其免疫反应低，然而其对供骨区造成了新的创伤、有潜在的感染等问题，并且难以塑形，此外，大块的骨移植物中央多因缺血而成为死骨。异体骨或异种骨移植存在新骨替代缓慢、生物力学性能差等问题，异体骨还存在潜在的传播疾病的可能。人工骨替代材料具有来源丰富、骨传导性、无免疫源性、少数还具有骨诱导性，是最常用的人工骨替代材料。
然而，目前临床最常采用的人工骨替代材料，为分散的颗粒状材料，临床操作性差，植入过程骨粉颗粒不容易塑形，并且容易移位，即使有引导性骨组织再生膜的辅助，仍然难以恢复骨缺损的个性化外形，增加了医生的临床操作难度，影响了植骨效果。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种有助于维持植骨材料形态和位置的3D打印个性化笼状植骨导板。旨在就解决现有技术中骨粉植入过程可塑性差的问题。为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：一种3D打印个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：通过三维建模重建出骨缺损区的形态，该植骨导板为笼状结构，一部分是与牙槽骨的骨缺损部位相接触的用于引导骨粉植入的笼，另一部分是与软组织接触的用于恢复牙龈轮廓外形的笼盖。
具体的过程包括如下步骤：
(1)根据CT影像技术，重建出牙槽骨缺损区域的大小及形状；
(2)利用计算机辅助设计软件Geomagic 2012进行笼状植骨导板的孔径与孔隙设计。其特征在于：壁厚为300μm，与牙槽骨接触的笼状部分的孔径为100μm，与软组织接触的笼盖的孔径为10μm；
(3)将设计好的三维结构模型数据以STL格式导入3D打印控制软件；
(4)笼状部分所用的打印材料为聚乳酸、微米级镁粉(直径48-75μm)，按照质量比9∶1混合，笼盖所采用的打印材料为聚乳酸；
(5)成型后用无水乙醇和0.5％NaOH溶液分别浸泡24h，去离子水浸泡30min，Co60γ射线辐照灭菌；
(6)临床植骨手术时，首先将笼放入骨缺损区，然后放置骨粉，盖上笼盖。
本发明制作的植骨导板与现有植骨导板相比，具有以下优点：
本发明通过三维打印的方法制作的牙科植骨导板，能够满足不同患者植骨的个性化修复需求，制作出与患者牙槽骨骨缺损部位相吻合的植骨导板，可以更好的对植骨区域的形态进行重建，从而形成了一个可以引导骨粉植入特定位置、维持骨缺损区形态，并能支持软组织形态的笼状区域，同时，笼状植骨导板材料降解后释放出能促进成骨的镁离子，进而提高骨再生的质量和速度。不仅可以减少引导性组织再生膜的使用，还可以降低医生的临床操作难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1.个性化笼状牙科植骨导板
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
一种3D打印个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：通过三维建模重建出骨缺损区的形态，该植骨导板为笼状结构，一部分是与牙槽骨的骨缺损部位相接触的用于引导骨粉植入的笼，另一部分是与软组织接触的用于恢复牙龈轮廓外形的笼盖。
以下颌骨第一磨牙植骨术为例，一种3D打印个性化笼状牙科植骨导板的实施包括以下步骤：
(1)首先针对患者的下颌第一磨牙区域的骨缺损，基于CT影像技术进行三维重建，模拟出需要植骨区域的大小及形状；
(2)根据重建的植骨区域的范围与形状，利用计算机辅助设计软件Geomagic 2012进行植骨导板的孔径与孔隙设计；
(3)笼状部分的壁厚为300μm，与牙槽骨接触的笼状部分的孔径为100μm，与软组织接触的笼盖的孔径为10μm；
(4)将设计好的三维结构模型数据以STL格式导入3D打印控制软件；
(5)笼状部分所用的打印材料为聚乳酸、微米级镁粉(直径48-75μm)，按照质量比9∶1混合，笼盖所采用的打印材料为聚乳酸。逐层熔融迭加最终分别得到笼状植骨导板的笼状部分和笼盖；
(6)成型后用无水乙醇和0.5％NaOH溶液分别浸泡24h，去离子水浸泡30min，Co60γ射线辐照灭菌；
(7)临床植骨手术时，首先将笼放入骨缺损区，然后放置骨粉，盖上笼盖。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行局部修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种3D打印个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：该导板包括两部分，一部分是与牙槽骨的骨缺损部位相接触的用于引导骨粉植入的笼，另一部分是与软组织接触的用于恢复牙龈轮廓外形的笼盖。
2.如权利要求1所述的个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：通过三维建模重建出待植骨区域骨缺损的形态，该植骨导板为笼状结构，一部分是与牙槽骨的骨缺损部位相接触的用于引导骨粉植入的笼，另一部分是与软组织接触的用于恢复牙龈轮廓外形的笼盖，临床植骨手术时，首先将笼放入骨缺损区，然后放置骨粉，盖上笼盖。
3.如权利要求2所述的个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：壁厚为300μm，与牙槽骨接触的笼状部分的孔径为100μm，与软组织接触的笼盖的孔径为10μm。
4.如权利要求2所述的个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：其笼状部分所用的打印材料为聚乳酸、微米级镁粉，按照质量比9∶1混合，笼盖所采用的打印材料为聚乳酸。
5.如权利要求4所述的个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：微米级镁粉的直径为48-75μm。
6.如权利要求2所述的个性化笼状牙科植骨导板，其特征在于：成型后用无水乙醇和0.5％NaOH溶液分别浸泡24h，去离子水浸泡30min，Co60γ射线辐照灭菌。
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