CN110613520B - 一种数字化3d种植导板制作方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于牙科综合治疗领域，尤其是一种数字化3D种植导板制作方法及其系统，针对现有的手术所需求的成本较高、植导板在定位时需要多根定位螺纹进行定位后才能进行手术的问题，现提出如下解决方案，包括数据管理中心，所述数据管理中心连接端分别设有检测设备、演示设备、制备设备、操作设备和云端服务器，所述3D打印机用于制作种植导板；所述种植导板包括导板主体、植牙孔、定位孔、粘附块和咬合块。通过在种植导板两端的粘附块表面设置多个凸点，在与牙槽脊粘膜接触粘附会增加两者之间的摩擦力，减少导板主体的滑动且能对导板主体有额外的定位功能，在定位孔内打入定位螺纹时减少为一根或两根，降低手术成本同时可以缩短手术时间。

Description

一种数字化3D种植导板制作方法及其系统

技术领域

本发明涉及牙科综合治疗技术领域，尤其涉及一种数字化3D种植导板制作方法及其系统。

背景技术

植牙，就是将人工牙根植入牙槽骨内，然后在人工牙根上方安装上瓷牙，在功能与美观方面与天然牙齿完全一样的修复方式，被誉为继乳牙、恒牙后人类的第三副牙齿。

目前经常使用的植牙方式是采用常规方法开展的植牙手术,需要经过切开牙龈、植入牙根、缝合牙龈等外科手术，在植入人工牙根2至3个月后，安装牙冠/牙桥。普通植牙不采用电脑导航、微创手术等先进技术；不会在拔牙后即可植入人工牙根；不会在植入人工牙根后，立即安装牙冠，普通植牙是高级植牙技术的基础，也是牙医开展植牙的入门技术,植牙费用较为经济节约。

常规的植牙手术在操作过程中经常会因患者口腔内部状况的不同和植牙位置的不同，出现植牙的偏差，很难出现完美植牙的手术，难以满足患者的需求，而比较准确的植牙通过数字化3D种植导板进行植牙，在定位和精准方面有明细的进步，但是所需求的成本较高、植导板在定位时需要多根定位螺纹进行定位后才能进行手术，病人需多次去医院进行检查和沟通确定手术方案，因此，发明一种数字化3D种植导板制作方法及其系统很有必要。

发明内容

本发明提出的一种数字化3D种植导板制作方法及其系统，解决了手术所需求的成本较高、植导板在定位时需要多根定位螺纹进行定位后才能进行手术，病人需多次去医院进行检查和沟通确定手术方案的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种数字化3D种植导板系统，包括数据管理中心，所述数据管理中心连接端分别设有检测设备、演示设备、制备设备、操作设备和云端服务器，所述检测设备包括CBCT、激光模型扫描仪和3shape扫描仪，所述演示设备包括演示计算机，所述制备设备包括3D打印机、螺纹制备机和Roland五轴联动设备，所述操作设备包括数字化无菌手术室、STA无痛麻醉仪和警示器，所述3D打印机用于制作种植导板；

所述种植导板包括导板主体、植牙孔、定位孔、粘附块和咬合块，所述导板主体表面顶部均匀设有植牙孔，所述导板主体前侧表面设有定位孔，所述定位孔数量设置为一个或两个，所述导板主体两端均设有粘附块，所述粘附块外侧设有咬合块，所述粘附块和咬合块均由基托树脂制成，所述粘附块表面均匀设有凸点。

优选的，所述数据管理中心包括数据存储模块、数据分析模块、数据处理模块和设备控制单元，所述数据管理中心通过局域网分别与检测设备、演示设备、制备设备和操作设备连接，所述数据管理中心通过物联网与云端服务器连接。

优选的，所述检测设备用于建立患者口腔三维立体模型，并将建立的模型传输至数据管理中心，所述演示设备用于演示病人模型和手术过程，同时可以记录数据传输至数据管理中心。

优选的，所述制备设备用于接受数据管理中心传输手术器材型号并进行制备，所述螺纹制备机用于制备植牙螺纹和定位螺纹，所述植牙螺纹与植牙孔相匹配，所述定位螺纹与定位孔相匹配。

优选的，所述操作设备用于医生操作手术，所述数字化无菌手术室内部包括多个手术操作仪器，所述警示器包括显示屏、数据分析模块、数据对比模块和语音播放器，所述语音播放器通过传输线缆连接有耳塞，所述耳塞用于医生佩戴。

优选的，所述云端服务器连接端分别设有用户端和医生操作端，所述医生操作端数量设置为多个且不同的医生操作端设有不同的登录密码，所述云端服务器输出端设有云端数据库。

优选的，本发明还提供了一种数字化3D种植导板制作方法，具体步骤为：

步骤一：患者术前进行信息的记录、检查口腔基本状况及患者的健康状况，根据检查结果判定患者是否可以进行植牙手术，患有牙周炎、牙龈炎等口腔疾病的患者只能在疾病治愈之后再进行种植牙手术，确定可以进行手术后建立患者个人档案并在移动端下载用户端；

步骤二：使用CBCT、激光模型扫描仪和3shape扫描仪获取患者的口腔信息后制作三维种植模型，通过数据管理中心进行CAD\CAM方案设计，精确定位种植位置，同时可以在演示计算机上为病人进行展示沟通，同时演示计算机可以模拟预演手术操作过程，确定手术准备操作步骤并将数据进行存储传输至数据管理中心；

步骤三：数据管理中心根据患者不同的口腔模型和植牙位置进行设定种植导板，并传输信号至3D打印机、螺纹制备机和Roland五轴联动设备对种植导板、螺纹、种植体和牙冠进行制备，螺纹制备过程中使用生理盐水冲洗降温；

步骤四：患者进入数字化无菌手术室进行手术，医生将匹配的种植导板安放在病人口腔种，安放过程种患者后牙咬住咬合块，粘附块与患者牙槽脊粘膜接触，将种植导板主体位置限定后STA无痛麻醉仪对病人麻醉，随后医生通过定位螺纹和匹配的定位孔对种植导板再次进行定位，定位完成后由植牙螺纹、种植体和其对应的植牙孔进行植牙工作；

步骤五：植牙过程中警示器对医生操作步骤进行记录，并与模拟预演手术进行对比，当医生出现操作失误情况时及时通过语音播放器进行提醒，确保手术过程完美操作，植牙完成后为病人带上匹配的牙冠；

步骤六：患者植牙完成后和手术前有疑惑的部分和不适的情况可以通过用户端与医生沟通，也可以由用户端预约手术时间，医生可以由医生操作端尽可能的解决患者需求，同时病人也可以由用户端查看演示设备模拟预演手术操作过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过在种植导板两端的粘附块表面设置多个凸点，在与牙槽脊粘膜接触粘附的过程中，会增加两者之间的摩擦力，减少导板主体滑动的可能，同时根据病人植牙的位置在一边粘附块外侧设置咬合块，可以使患者植牙部位嘴巴抬高，不需要助手辅助支持，且能对导板主体有额外的定位功能，在定位孔内打入定位螺纹时可由之前的三根减少为一根或两根，降低手术成本同时可以缩短手术时间，种植导板的定位也有明显的提升，便于医生手术的操作；

2、本发明中，通过数据管理中心和演示设备的工作，数据管理中心接收多个检测设备形成患者口腔三维模型，根据患者模型的不同和所需植牙部位的不同制作三维种植模型，并将模型在演示计算机上演示，同时演示计算机可以模拟预演手术操作过程，确定手术准备操作步骤并将数据进行存储传输至数据管理中心，在医生手术操作的过程中，警示器对医生操作步骤进行记录，并与模拟预演手术进行对比，当医生出现操作失误情况时及时通过语音播放器进行提醒，确保手术过程完美操作，提高手术的成功率，同时便于医生术前和术后对患者的病情进行分析和总结；

3、本发明中，通过设有云端服务器和用户端，患者植牙完成后和手术前有疑惑的部分和不适的情况可以通过用户端与医生沟通，也可以由用户端预约手术时间，医生可以由医生操作端尽可能的解决患者需求，同时病人也可以由用户端查看演示设备模拟预演手术操作过程，如此患者可只需要术前检测口腔和手术时来到医院即可，其余均可在家中进行，不仅节省了医生和患者的时间，免去患者多次去往医院挂号排队繁琐的过程，还能够提高医生对多个患者病情的处理效率。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明的种植导板结构示意图；

图3为本发明的粘附块结构示意图；

图4为本发明的咬合块结构示意图；

图5为本发明的系统原理图；

图6为本发明的演示设备演示状态；

图7为本发明的数字化无菌手术室工作状态；

图中：1数据管理中心、2检测设备、21 CBCT、22激光模型扫描仪、23 3shape扫描仪、3演示设备、31演示计算机、4制备设备、41 3D打印机、42螺纹制备机、43 Roland五轴联动设备、5操作设备、51数字化无菌手术室、52 STA无痛麻醉仪、53警示器、6云端服务器、61用户端、62医生操作端、63云端数据库、7种植导板、71导板主体、72植牙孔、73定位孔、74粘附块、75咬合块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参照图1-7所示的一种数字化3D种植导板系统，包括数据管理中心1，所述数据管理中心1连接端分别设有检测设备2、演示设备3、制备设备4、操作设备5和云端服务器6，所述检测设备2包括CBCT21、激光模型扫描仪22和3shape扫描仪23，所述演示设备3包括演示计算机31，所述制备设备4包括3D打印机41、螺纹制备机42和Roland五轴联动设备43，所述操作设备5包括数字化无菌手术室51、STA无痛麻醉仪52和警示器53，所述3D打印机41用于制作种植导板7；

所述种植导板7包括导板主体71、植牙孔72、定位孔73、粘附块74和咬合块75，所述导板主体71表面顶部均匀设有植牙孔72，所述导板主体71前侧表面设有定位孔73，所述定位孔73数量设置为一个或两个，所述导板主体71两端均设有粘附块74，所述粘附块74外侧设有咬合块75，所述粘附块74和咬合块75均由基托树脂制成，所述粘附块74表面均匀设有凸点。

本实施例操作流程和有益效果：通过在种植导板7两端的粘附块74表面设置多个凸点，在与牙槽脊粘膜接触粘附的过程中，会增加两者之间的摩擦力，减少导板主体1滑动的可能，同时根据病人植牙的位置在一边粘附块74外侧设置咬合块75，可以使患者植牙部位嘴巴抬高，不需要助手辅助支持，且能对导板主体71有额外的定位功能，在定位孔73内打入定位螺纹时可由之前的三根减少为一根或两根，降低手术成本同时可以缩短手术时间，种植导板7的定位也有明显的提升，便于医生手术的操作。

实施例二：

所述检测设备2用于建立患者口腔三维立体模型，并将建立的模型传输至数据管理中心1，所述演示设备3用于演示病人模型和手术过程，同时可以记录数据传输至数据管理中心1，检测设备2中CBCT 21选用New Tom锥形束CBCT，检测设备2全套数字化种植所需系统和设备。

所述制备设备4用于接受数据管理中心1传输手术器材型号并进行制备，所述螺纹制备机42用于制备植牙螺纹和定位螺纹，所述植牙螺纹与植牙孔72相匹配，所述定位螺纹与定位孔73相匹配。

所述操作设备5用于医生操作手术，所述数字化无菌手术室51内部包括多个手术操作仪器，所述警示器53包括显示屏、数据分析模块、数据对比模块和语音播放器，所述语音播放器通过传输线缆连接有耳塞，所述耳塞用于医生佩戴。

本实施例工作流程和有益效果：数据管理中心1接收多个检测设备2形成患者口腔三维模型，根据患者模型的不同和所需植牙部位的不同制作三维种植模型，在模型建立的过程中，数据管理中心1还会根据病人的年龄和牙槽骨萎缩的情况下进行模拟计算，从而精确植牙的角度和位置，并将模型在演示计算机31上演示，同时演示计算机31可以模拟预演手术操作过程，确定手术准备操作步骤并将数据进行存储传输至数据管理中心1，在医生手术操作的过程中，警示器53对医生操作步骤进行记录，并与模拟预演手术进行对比，当医生出现操作失误情况时及时通过语音播放器进行提醒，确保手术过程完美操作，提高手术的成功率，同时便于医生术前和术后对患者的病情进行分析和总结。

实施例三：

所述数据管理中心1包括数据存储模块、数据分析模块、数据处理模块和设备控制单元，所述数据管理中心1通过局域网分别与检测设备2、演示设备3、制备设备4和操作设备5连接，所述数据管理中心1通过物联网与云端服务器6连接。

所述云端服务器6连接端分别设有用户端61和医生操作端62，所述医生操作端62数量设置为多个且不同的医生操作端62设有不同的登录密码，所述云端服务器6输出端设有云端数据库63。

本实施例工作流程和有益效果：患者植牙完成后和手术前有疑惑的部分和不适的情况可以通过用户端61与医生沟通，也可以由用户端61预约手术时间，医生可以由医生操作端62尽可能的解决患者需求，同时病人也可以由用户端61查看演示设备3模拟预演手术操作过程，如此患者可只需要术前检测口腔和手术时来到医院即可，其余均可在家中进行，不仅节省了医生和患者的时间，免去患者多次去往医院挂号排队繁琐的过程，还能够提高医生对多个患者病情的处理效率。

实施例四：

本发明还提供了一种数字化3D种植导板制作方法，具体步骤为：

步骤一：患者术前进行信息的记录、检查口腔基本状况及患者的健康状况，根据检查结果判定患者是否可以进行植牙手术，患有牙周炎、牙龈炎等口腔疾病的患者只能在疾病治愈之后再进行种植牙手术，确定可以进行手术后建立患者个人档案并在移动端下载用户端61；

步骤二：使用CBCT21、激光模型扫描仪22和3shape扫描仪23获取患者的口腔信息后制作三维种植模型，通过数据管理中心1进行CAD\CAM方案设计，精确定位种植位置，同时可以在演示计算机31上为病人进行展示沟通，同时演示计算机31可以模拟预演手术操作过程，确定手术准备操作步骤并将数据进行存储传输至数据管理中心1；

步骤三：数据管理中心1根据患者不同的口腔模型和植牙位置进行设定种植导板7，并传输信号至3D打印机41、螺纹制备机42和Roland五轴联动设备43对种植导板、螺纹、种植体和牙冠进行制备，螺纹制备过程中使用生理盐水冲洗降温；

步骤四：患者进入数字化无菌手术室51进行手术，医生将匹配的种植导板7安放在病人口腔种，安放过程种患者后牙咬住咬合块75，粘附块74与患者牙槽脊粘膜接触，将种植导板7主体位置限定后STA无痛麻醉仪52对病人麻醉，随后医生通过定位螺纹和匹配的定位孔73对种植导板7再次进行定位，定位完成后由植牙螺纹、种植体和其对应的植牙孔72进行植牙工作；

步骤五：植牙过程中警示器53对医生操作步骤进行记录，并与模拟预演手术进行对比，当医生出现操作失误情况时及时通过语音播放器进行提醒，确保手术过程完美操作，植牙完成后为病人带上匹配的牙冠；

步骤六：患者植牙完成后和手术前有疑惑的部分和不适的情况可以通过用户端61与医生沟通，也可以由用户端61预约手术时间，医生可以由医生操作端62尽可能的解决患者需求，同时病人也可以由用户端61查看演示设备3模拟预演手术操作过程。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数字化3D种植导板系统，包括数据管理中心(1)，其特征在于，所述数据管理中心(1)连接端分别设有检测设备(2)、演示设备(3)、制备设备(4)、操作设备(5)和云端服务器(6)，所述检测设备(2)包括CBCT(21)、激光模型扫描仪(22)和3shape扫描仪(23)，所述演示设备(3)包括演示计算机(31)，所述制备设备(4)包括3D打印机(41)、螺纹制备机(42)和Roland五轴联动设备(43)，所述操作设备(5)包括数字化无菌手术室(51)、STA无痛麻醉仪(52)和警示器(53)，所述3D打印机(41)用于制作种植导板(7)；

所述种植导板(7)包括导板主体(71)、植牙孔(72)、定位孔(73)、粘附块(74)和咬合块(75)，所述导板主体(71)表面顶部均匀设有植牙孔(72)，所述导板主体(71)前侧表面设有定位孔(73)，所述定位孔(73)数量设置为一个或两个，所述导板主体(71)两端均设有粘附块(74)，所述粘附块(74)外侧设有咬合块(75)，所述粘附块(74)和咬合块(75)均由基托树脂制成，所述粘附块(74)表面均匀设有凸点。

2.根据权利要求1所述的一种数字化3D种植导板系统，其特征在于，所述数据管理中心(1)包括数据存储模块、数据分析模块、数据处理模块和设备控制单元，所述数据管理中心(1)通过局域网分别与检测设备(2)、演示设备(3)、制备设备(4)和操作设备(5)连接，所述数据管理中心(1)通过物联网与云端服务器(6)连接。

3.根据权利要求1所述的一种数字化3D种植导板系统，其特征在于，所述检测设备(2)用于建立患者口腔三维立体模型，并将建立的模型传输至数据管理中心(1)，所述演示设备(3)用于演示病人模型和手术过程，同时可以记录数据传输至数据管理中心(1)。

4.根据权利要求2所述的一种数字化3D种植导板系统，其特征在于，所述制备设备(4)用于接受数据管理中心(1)传输手术器材型号并进行制备，所述螺纹制备机(42)用于制备植牙螺纹和定位螺纹，所述植牙螺纹与植牙孔(72)相匹配，所述定位螺纹与定位孔(73)相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种数字化3D种植导板系统，其特征在于，所述操作设备(5)用于医生操作手术，所述数字化无菌手术室(51)内部包括多个手术操作仪器，所述警示器(53)包括显示屏、数据分析模块、数据对比模块和语音播放器，所述语音播放器通过传输线缆连接有耳塞，所述耳塞用于医生佩戴。

6.根据权利要求1所述的一种数字化3D种植导板系统，其特征在于，所述云端服务器(6)连接端分别设有用户端(61)和医生操作端(62)，所述医生操作端(62)数量设置为多个且不同的医生操作端(62)设有不同的登录密码，所述云端服务器(6)输出端设有云端数据库(63)。

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