CN107928821A - 一种快速制作数字化种植导板的方法及其专用定位颌架 - Google Patents
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Abstract
一种快速制作数字化种植导板的方法及其专用定位颌架，快速制作数字化种植导板的方法包括如下步骤：患者口内佩戴全口含钡义齿或者局部含钡义齿和定位托盘，通过口腔CBCT或者三维CT设备获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据；将石膏模型与定位托盘在定位颌架上咬合，使石膏模型与五轴切削设备的夹具相匹配，取下石膏模型，通过压模或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板坯料；将三维口腔影像数据导入种植导板设计装置，进行坐标定位及坐标匹配，并进行种植位置、方向、深度的设计；将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，根据种植导板设计装置设计的种植位置进行种植定位导向孔的制作，获得种植导板。
Description
技术领域
本发明属于牙齿修复技术领域，特别涉及一种快速制作数字化种植导板的方法及其专用定位颌架。
背景技术
牙齿种植修复时，传统情况下，种植体的位置及方向均由医生的经验进行判断，不同医生之间由于经验不同，常常使得种植效果天差地别。同时，又由于无法直观的看到牙槽骨以及神经管的情况，传统种植方法会使患者面临非常大的风险。为了克服传统种植方法存在的问题，人们采用3D技术制作种植导板，然后，利用种植导板在患者的牙槽骨上打孔，安装种植体，以获得最佳种植效果。现有的种植导板是将医生先通过CBCT设备采集患者的口内软硬组织三维数据和制作出石膏模型，然后，将患者口内软硬组织三维数据和石膏模型邮寄到加工厂，加工厂再通过 3D 种植导板设计装置，将上述数据进行重叠，以建立口内三维模型，3D 种植导板设计装置根据口内三维模型设计完成 3D 种植导板的三维模型，最后通过切削设备或 3D 打印机制作出3D 种植导板。制作的周期较长，大约需要1周左右，而且费用高，影响了种植导板的应用和普及。因此，现有的种植导板牙齿修复技术还有待于改进和提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有种植修复中种植导板制作周期长、费用高的问题，提供一种制作周期短、费用低、医生自己就能制作种植导板的快速制作数字化种植导板的方法及其专用定位颌架。
本发明快速制作数字化种植导板的方法包括如下步骤：
A、患者口内佩戴全口含钡义齿或者局部含钡义齿和具有若干个定位珠的定位托盘，通过口腔 CBCT 或者三维CT设备获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据；
B、将石膏模型与定位托盘在定位颌架上咬合，对石膏模型进行定位，使石膏模型与五轴切削设备的夹具相匹配，取下石膏模型，通过压模或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板坯料；
C、将三维口腔影像数据导入种植导板设计装置，根据定位托盘上的定位珠进行坐标定位，并与五轴切削设备进行坐标匹配，再根据颌骨和含钡义齿，进行种植位置、方向、深度的设计；
D、将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，再将石膏模型或者带有种植导板坯料的石膏模型固定在五轴切削设备的夹具上，根据种植导板设计装置设计的种植位置进行种植定位导向孔的制作，获得种植导板。
所述快速制作数字化种植导板的方法中，步骤A具体包括：
A1、用牙科取模型的材料硅橡胶或者藻酸盐，取标准牙齿的印模，将10%的硫酸钡放入自凝造牙粉中，加入适量自凝牙托水进行调拌，然后灌入标准牙齿的印模中，凝固后取出修整，得到含钡义齿；
A2、对于全口无牙患者，常规获取患者牙齿的石膏模型，在石膏模型上铺上蜡板和蜡提，安上含钡义齿，再从石膏模型上取下，成为蜡基托或者树脂基托的全口含钡义齿，带入患者口内，对于局部义齿缺失的患者，制作蜡基托或者树脂基托的局部含钡义齿，方法同全口无牙患者，但是也可以不制作局部含钡义齿；
A3、佩戴定位托盘，在定位托盘上放上牙科硅橡胶印模材料，放入患者口内，上颌或者下颌或者上下颌同时咬住，待硅橡胶印模材料凝固后，从口内取出，修整印模，将定位珠周围的印模材料去除，再戴入患者口内，位置与之前完全吻合；
A4、患者口内佩戴全口含钡义齿或者局部含钡义齿和带有硅橡胶印模的具有若干个定位珠的定位托盘，拍口腔CBCT或者三维CT，获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据，也可以不佩戴局部含钡义齿，只佩戴具有若干个定位珠的定位托盘，拍口腔CBCT或者三维CT，获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据。
所述快速制作数字化种植导板的方法中，步骤B具体包括：
B1、从患者口内取出带有硅橡胶印模的定位托盘和全口含钡义齿或者局部含钡义齿，清洗并擦干；
B2、将定位托盘放置在定位颌架的定位架上，并使定位托盘上的定位珠与定位架上的定位孔吻合，将全口含钡义齿或者局部含钡义齿放置到石膏模型上，然后与定位托盘咬合在一起，再将定位架放平，用石膏将石膏模型固定在定位颌架的定位座上，定位座上的定位球使石膏模型的底部形成凹坑，该凹坑与五轴切削设备的夹具相匹配，并与定位托盘上的定位珠之间的位置关系是固定的、相对应的关系，待石膏凝固后取下石膏模型，完成对石膏模型的定位；
B3、用压模或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板坯料。
所述快速制作数字化种植导板的方法中，步骤C具体包括：
C1、将A4步骤中获取的患者口内软硬组织的三维口腔影像数据导入种植导板设计装置中，确定定位托盘上定位珠的坐标，根据定位珠进行坐标定位，并将定位托盘上定位珠的坐标与五轴切削设备进行坐标匹配；
C2、制作牙齿和颌骨的二维、三维图像，根据颌骨和全口含钡义齿或者局部含钡义齿的位置设计出种植体的三维位置，包括种植体的位置、方向、深度。
所述快速制作数字化种植导板的方法中，步骤D具体包括：
D1、将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，再将石膏模型或者带有种植导板坯料的石膏模型固定在五轴切削设备的夹具上，五轴切削设备的钻头直径选择与金属导管外径一致，五轴切削设备根据种植导板设计装置设计的种植位置在石膏模型或者种植导板坯料上进行种植定位导向孔的制作；
D2、完成定位孔的制作后，对种植导板坯料进行修整，然后，在导向孔中安装钛金属导管，获得种植导板；对带有种植定位导向孔的石膏模型，在导向孔内安放相应直径的金属杆，套上相应的金属导管，用压膜或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板。
一种实施上述快速制作数字化种植导板的方法的专用定位颌架，它有一个底架，在底架的前部安装有一个平台，在底架的后部安装有支架，在支架的上部铰接有合架，在合架的前部安装有与平台相配合的合架顶针，在合架及底架的中部分别安装有定位座，在定位座上安装有若干个定位球，其特殊之处是，在支架的中部铰接有定位架，定位架的前部安装有与平台相配合的定位架顶针，在定位架上有若干个定位孔，定位孔的位置与定位座上的定位球的位置相对应，在定位架上还有一个定位托盘，在定位托盘上有若干个与定位架上的定位孔相对应的定位珠，定位托盘通过定位珠在定位架上定位，当定位托盘上的硅橡胶印模与石膏模型咬合后，即可利用定位座上的定位球对石膏模型进行定位，并使石膏模型上的定位标记与定位托盘上的定位珠相对应。
在定位托盘上还有若干个辅助定位珠，以便于应用小视野CBCT对局部义齿缺失的患者进行定位。
本发明的优点在于：
1、工艺方法简单，实施容易，所采用的设备除专用定位颌架外均为现有技术设备，操作不复杂，容易掌握，医生自己就能制作出种植导板，从而大大缩短了制作种植导板的周期，并大幅度降低了制作种植导板的费用，减轻了患者的负担，且种植导板的加工精度高，种植效果好。
2、利用具有定位珠的定位托盘，制取硅橡胶印模，获取患者带有定位珠的口内软硬组织三维口腔影像数据，再利用种植导板设计装置根据口内软硬组织三维口腔影像数据设计出种植体的三维位置，方法简便、快捷。
3、在现有颌架上增加定位架和带有定位珠的定位托盘，石膏模型与定位托盘上的硅橡胶印模咬合后，通过定位座上的定位球对石膏模型进行定位，即在石膏模型的底部形成凹坑，该凹坑与定位托盘上的定位珠相对应，且与五轴切削设备上的夹具相匹配，从而使五轴切削设备根据种植导板设计装置设计的种植位置进行种植定位导向孔的制作，加工制作简便、快速，容易推广和应用。
附图说明
图1是本发明专用定位颌架的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图A—A剖视图；
图4是图1的B向视图；
图5是本发明定位托盘的结构示意图；
图6是图5的左视图。
具体实施方式
本发明快速制作数字化种植导板的方法的具体步骤是：
实施例1：
1、用牙科取模型的材料硅橡胶或者藻酸盐，取标准牙齿的印模，将10%的硫酸钡放入自凝造牙粉中，加入适量自凝牙托水进行调拌，然后灌入标准牙齿的印模中，待凝固后取出修整，去掉多余的部分，得到含钡义齿；
2、对于全口无牙患者，常规获取患者牙齿的石膏模型，在石膏模型上铺上蜡板和蜡提，安装上含钡义齿，再从石膏模型上取下，成为蜡基托或者树脂基托的全口含钡义齿，并将其带入患者口内，对于局部义齿缺失的患者，制作蜡基托或者树脂基托的局部含钡义齿，局部含钡义齿的制作方法与全口无牙患者相同，但是也可以不制作局部含钡义齿；
3、佩戴定位托盘，在定位托盘上放上牙科硅橡胶印模材料，放入患者口内，上颌或者下颌或者上下颌同时咬住，在定位托盘上的硅橡胶印模材料上咬出齿痕，待硅橡胶印模材料凝固后，将定位托盘以及其上的硅橡胶印模从患者口内取出，修整印模，将定位珠周围的印模材料及多余的部分去除，然后，再戴入患者口内，位置与之前完全吻合；
4、患者口内佩戴全口含钡义齿或者局部含钡义齿和带有硅橡胶印模的具有若干个定位珠的定位托盘，拍口腔CBCT或者三维CT，获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据，在该三维口腔影像数据中，患者口内软硬组织与定位托盘上的定位珠、硅橡胶印模及石膏模型存在相互对应关系，也可以不佩戴局部含钡义齿，只佩戴具有若干个定位珠的定位托盘，拍口腔CBCT或者三维CT，获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据；
5、从患者口内取出带有硅橡胶印模的定位托盘和全口含钡义齿或者局部含钡义齿，清洗并擦干；
6、将定位托盘放置在定位颌架的定位架上，并使定位托盘上的定位珠与定位架上的定位孔吻合，将全口含钡义齿或者局部含钡义齿放置到石膏模型上，然后与定位托盘咬合在一起，再将定位架放平，用石膏将石膏模型固定在定位颌架的定位座上，定位座上的定位球使石膏模型的底部形成凹坑，该凹坑与五轴切削设备的夹具相匹配，并与定位托盘上的定位珠之间的位置关系是固定的、相对应的关系，待石膏凝固后取下石膏模型，完成对石膏模型的定位；
7、用压模或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板坯料；
8、将前述步骤中获取的患者口内软硬组织的三维口腔影像数据导入种植导板设计装置中，所述的种植导板设计装置为安装有种植导板设计软件的计算机，种植导板设计软件为plantguid种植设计软件，在种植导板设计装置中确定定位托盘上定位珠的坐标，根据定位珠进行坐标定位，并将定位托盘上定位珠的坐标与五轴切削设备进行坐标匹配；
9、制作患者牙齿和颌骨的二维、三维图像，根据颌骨和全口含钡义齿或者局部含钡义齿的位置设计出种植体的三维位置，包括种植体的位置、方向、深度；
10、将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，再将带有种植导板坯料的石膏模型固定在五轴切削设备的夹具上，五轴切削设备的钻头直径选择与金属导管外径一致，五轴切削设备根据种植导板设计装置设计的种植位置在种植导板坯料上进行种植定位导向孔的制作；
11、完成定位孔的制作后，取下种植导板坯料进行修整，然后，在种植导板坯料的定位孔中安装钛金属导管，获得种植导板。
实施例2：
步骤1、2、3、4、5、6、8、9按照实例一进行；
10、将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，再将石膏模型固定在五轴切削设备的夹具上，五轴切削设备的钻头直径选择与金属导管外径一致，五轴切削设备根据种植导板设计装置设计的种植位置在石膏模型上进行种植定位导向孔的制作，即在石膏模型是加工出种植定位导向孔；
11、石膏模型完成导向孔的制作后，在石膏模型的导向孔内安放相应直径的金属杆，套上相应的金属导管，用压膜或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板。
下面对实施上述快速制作数字化种植导板的方法的专用定位颌架进行详细说明：
如附图所示，它有一个底架11，在底架11的前部安装有一个平台14，平台14用螺钉固定在底架11上；在底架11的后部安装有支架9，支架9用螺钉固定在底架11上；在支架9的上部通过螺钉10铰接有合架2，合架2可在支架9上翻转；在合架2的前部安装有与平台14相配合的合架顶针1，合架顶针1与合架2之间通过螺钉固定，使用时，合架2与底架11之间要保持平行，可以通过调整合架顶针1在合架2上的位置来实现，当合架顶针1下部的针尖与平台14接触时，合架2与底架11要平行；在合架2及底架11的中部分别安装有定位座4，在定位座4上安装有若干个定位球5，在本实施例中采用三个，也可以采用四个或五个，但不管采用几个，都要与五轴切削设备的夹具相匹配；在支架9的中部铰接有定位架6，定位架6可以在支架9上翻转，定位架6的前部安装有与平台14相配合的定位架顶针13，定位架顶针13下部的针尖与平台14接触时，定位架6与底架11平行，所述的定位架6用销轴8安装在支架9上，销轴8的两端安装有螺母，确保连接可靠；定位架6的中间是镂空的，在定位架6上有若干个定位孔12，定位孔12的位置与定位座4上的定位球5的位置相对应；在定位架6上还有一个定位托盘3，定位托盘3呈马蹄形，后边有一个手柄，在定位托盘3上有若干个与定位架6上的定位孔12相对应的定位珠7，定位珠7大小相同，位于同一个平面上，并分散在牙齿的周围，定位托盘3通过定位珠7在定位架6上定位，即定位珠7与定位架6上的定位孔12相对应和匹配，所述的定位孔12及定位珠7在本实施例中采用三个，也可以采用四个或五个，数量不限，当定位托盘3上的硅橡胶印模与石膏模型咬合后，即可利用定位座4上的定位球5对石膏模型进行定位，以便于将石膏模型安装到五轴切削设备的夹具上，利用五轴切削设备对石膏模型上的种植导板坯料进行种植定位导向孔的制作；在定位托盘3上还有若干个辅助定位珠15，以便于应用小视野CBCT对局部义齿缺失的患者进行定位。
Claims (7)
1.一种快速制作数字化种植导板的方法，其特征在于， 它包括如下步骤：
A、患者口内佩戴全口含钡义齿或者局部含钡义齿和具有若干个定位珠的定位托盘，通过口腔 CBCT 或者三维CT设备获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据；
B、将石膏模型与定位托盘在定位颌架上咬合，对石膏模型进行定位，使石膏模型与五轴切削设备的夹具相匹配，取下石膏模型，通过压模或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板坯料；
C、将三维口腔影像数据导入种植导板设计装置，根据定位托盘上的定位珠进行坐标定位，并与五轴切削设备进行坐标匹配，再根据颌骨和含钡义齿，进行种植位置、方向、深度的设计；
D、将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，再将石膏模型或者带有种植导板坯料的石膏模型固定在五轴切削设备的夹具上，根据种植导板设计装置设计的种植位置进行种植定位导向孔的制作，获得种植导板。
2.根据权利要求1所述的快速制作数字化种植导板的方法，其特征在于，步骤A具体包括：
A1、用牙科取模型的材料硅橡胶或者藻酸盐，取标准牙齿的印模，将10%的硫酸钡放入自凝造牙粉中，加入适量自凝牙托水进行调拌，然后灌入标准牙齿的印模中，凝固后取出修整，得到含钡义齿；
A2、对于全口无牙患者，常规获取患者牙齿的石膏模型，在石膏模型上铺上蜡板和蜡提，安上含钡义齿，再从石膏模型上取下，成为蜡基托或者树脂基托的全口含钡义齿，带入患者口内，对于局部义齿缺失的患者，制作蜡基托或者树脂基托的局部含钡义齿，方法同全口无牙患者，但是也可以不制作局部含钡义齿；
A3、佩戴定位托盘，在定位托盘上放上牙科硅橡胶印模材料，放入患者口内，上颌或者下颌或者上下颌同时咬住，待硅橡胶印模材料凝固后，从口内取出，修整印模，将定位珠周围的印模材料去除，再戴入患者口内，位置与之前完全吻合；
A4、患者口内佩戴全口含钡义齿或者局部含钡义齿和带有硅橡胶印模的具有若干个定位珠的定位托盘，拍口腔CBCT或者三维CT，获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据，也可以不佩戴局部含钡义齿，只佩戴具有若干个定位珠的定位托盘，拍口腔CBCT或者三维CT，获取患者口内软硬组织的三维口腔影像数据。
3.根据权利要求1所述的快速制作数字化种植导板的方法，其特征在于，步骤B具体包括：
B1、从患者口内取出带有硅橡胶印模的定位托盘和全口含钡义齿或者局部含钡义齿，清洗并擦干；
B2、将定位托盘放置在定位颌架的定位架上，并使定位托盘上的定位珠与定位架上的定位孔吻合，将全口含钡义齿或者局部含钡义齿放置到石膏模型上，然后与定位托盘咬合在一起，再将定位架放平，用石膏将石膏模型固定在定位颌架的定位座上，定位座上的定位球使石膏模型的底部形成凹坑，该凹坑与五轴切削设备的夹具相匹配，并与定位托盘上的定位珠之间的位置关系是固定的、相对应的关系，待石膏凝固后取下石膏模型，完成对石膏模型的定位；
B3、用压模或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板坯料。
4.根据权利要求1所述的快速制作数字化种植导板的方法，其特征在于，步骤C具体包括：
C1、将A4步骤中获取的患者口内软硬组织的三维口腔影像数据导入种植导板设计装置中，确定定位托盘上定位珠的坐标，根据定位珠进行坐标定位，并将定位托盘上定位珠的坐标与五轴切削设备进行坐标匹配；
C2、制作牙齿和颌骨的二维、三维图像，根据颌骨和全口含钡义齿或者局部含钡义齿的位置设计出种植体的三维位置，包括种植体的位置、方向、深度。
5.根据权利要求1所述的快速制作数字化种植导板的方法，其特征在于，步骤D具体包括：
D1、将种植导板设计装置设计的种植体的三维位置数据导入五轴切削设备的控制系统中，再将石膏模型或者带有种植导板坯料的石膏模型固定在五轴切削设备的夹具上，五轴切削设备的钻头直径选择与金属导管外径一致，五轴切削设备根据种植导板设计装置设计的种植位置在石膏模型或者种植导板坯料上进行种植定位导向孔的制作；
D2、完成定位孔的制作后，对种植导板坯料进行修整，然后，在导向孔中安装钛金属导管，获得种植导板；对带有种植定位导向孔的石膏模型，在导向孔内安放相应直径的金属杆，套上相应的金属导管，用压膜或者涂塑的方法在石膏模型上制作出种植导板。
6.一种实施上述快速制作数字化种植导板的方法的专用定位颌架，它有一个底架，在底架的前部安装有一个平台，在底架的后部安装有支架，在支架的上部铰接有合架，在合架的前部安装有与平台相配合的合架顶针，在合架及底架的中部分别安装有定位座，在定位座上安装有若干个定位球，其特征在于，在支架的中部铰接有定位架，定位架的前部安装有与平台相配合的定位架顶针，在定位架上有若干个定位孔，定位孔的位置与定位座上的定位球的位置相对应，在定位架上还有一个定位托盘，在定位托盘上有若干个与定位架上的定位孔相对应的定位珠，定位托盘通过定位珠在定位架上定位。
7.根据权利要求6所述的专用定位颌架，其特征在于，在定位托盘上还有若干个辅助定位珠。
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