CN111870400A - 牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，连接导板的一端连接前侧牙支持式导板，连接导板的另一端连接后侧牙支持式导板；连接导板设置于骨缺损的上方；钛网覆盖于骨缺损；竖向支撑件设置于骨缺损处的缺牙部位，且竖向支撑件的上部连接于连接导板，竖向支撑件的下部连接于钛网。本发明还公开了牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法。本发明牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置及制作方法，通过数字化设计与3D打印相结合的方式，制作出的新型定位装置引导钛网就位和骨增量手术,引导定位装置在骨增量放置钛网时打入固位钉前辅助钛网放置于正确的位置，以实现数字化的精准骨增量手术提升骨增量效果。

Description

牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置及制作方法

技术领域

本发明涉及牙槽骨骨增量手术技术，具体涉及牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置及制作方法。

背景技术

骨缺损的修复是颌面部修复的一部分，当骨因为外伤或炎症的原因造成的少量骨缺损可以通过GBR骨增量技术修复，特别是在种植手术前，对牙槽骨缺损的修复是最常使用GBR骨增量技术的。在GBR技术中，当骨缺损过多，为了提高骨增量的成型效果，减小牙龈等结缔组织的压力，常常使用钛网进行成型。而目前的成品钛网存在形态于骨外形区别较大，需要手术中弯制，修建，贴合性较差，依靠医生的经验和手法，骨增量效果不理想等问题。

随着数字化技术、三维建模技术和3D打印的发展，树脂、金属，包括钛合金已经可以设计建模并通过3D打印成型，且在口腔领域运用广泛，比如钛合金可摘局部义齿支架，可以实现复杂而艺术化的设计，并使用钛合金打印成型，同时钛合金的生物安全性，生物相容性早已有大量文献研究证实。所以个性化的钛网具有较高可行性，且能解决现有GBR骨增量手术中成品钛网存在的问题，同时通过定位装置引导钛网的准确就位，提升手术效果。

现有技术中，申请号为CN201910180443.6的中国专利公开了一种植骨导板及其制作方法，通过树脂或金属的塑型板来进行植骨部位的固定，然而这些塑型板直接接触患者牙龈，在手术过程中极易引起牙龈受损，非常不利于后续的植牙手术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的牙槽骨骨增量手术导板存在各种缺陷，目的在于提供牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置及制作方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，包括前侧牙支持式导板、连接导板、后侧牙支持式导板、竖向支撑件和钛网；

所述前侧牙支持式导板的底部匹配于骨缺损前侧牙齿的形状和尺寸，且所述后侧牙支持式导板的底部匹配于骨缺损后侧牙齿的形状和尺寸；所述连接导板的一端连接前侧牙支持式导板，所述连接导板的另一端连接后侧牙支持式导板；所述连接导板设置于所述骨缺损的上方；

所述钛网的形状匹配于所述骨缺损修复后的形状和尺寸，且所述钛网覆盖于所述骨缺损；所述竖向支撑件设置于所述骨缺损处的缺牙部位，且所述竖向支撑件的上部连接于所述连接导板，所述竖向支撑件的下部连接于所述钛网。

在发明人进行科学实践过程中，发明人发现现有技术存在以下缺陷：首先，现有技术的支撑部分的末端会接触到患者牙床，在手术中会引起患者不适，甚至造成牙龈受损发炎，严重影响后续的植牙手术；其次，现有技术的塑型板仅依靠一些连接件进行旋转自由度约束，在手术中，连接件本身非常容易出现弯曲变形，影响骨增量手术精度；再次，现有技术的支撑部分大量占用了牙床舌侧和唇侧空间，很容易引起患者手术的不适，尤其是在对下颚牙床进行骨增量手术时，患者舌头的运动会影响支撑部分本身，进而影响手术效果。

本发明应用时，为了解决上述技术问题，发明人创造性的采用了一种不占用舌侧唇侧空间的支撑手段，并且通过钛网对骨增量部分进行限位和保护。在本发明中，首先通过前侧牙支持式导板和后侧牙支持式导板实现对整个装置的定位，使用中，前侧牙支持式导板可以放置于患者骨缺损前侧牙齿上，而后侧牙支持式导板可以放置于患者骨缺损后侧牙齿上，通过这种方式来实现对整个装置的初步定位；前侧牙支持式导板和后侧牙支持式导板通过连接导板连接，增加整体刚度，并且连接导板还连接有用于固定钛网的竖向支撑件，竖向支撑件位于缺牙部位。

在本发明中，针对于骨增量手术进行了创造性设计，任意部件都不会占用唇侧和舌侧的空间，并且前侧牙支持式导板、连接导板、后侧牙支持式导板和竖向支撑件可以直接一体成型，在进行手术过程中，骨增量变形完全由钛网约束，而钛网本身的刚度足以约束骨增量，保证了手术的效果，尤其是在进行下颚牙床的骨增量手术时，可以极大的提高患者的舒适程度，避免患者舌部运动造成的设备变形或位移。本发明通过数字化设计与3D打印相结合的方式，制作出的新型定位装置引导钛网就位和骨增量手术,引导定位装置在骨增量放置钛网时打入固位钉前辅助钛网放置于正确的位置，以实现数字化的精准骨增量手术提升骨增量效果。

进一步的，所述竖向支撑件的下部设置有阻停机构，所述竖向支撑件的下部通过所述阻停机构连接于所述钛网。

本发明应用时，竖向支撑件下端超出钛网板状结构的部分使用布尔运算去除，形成适应钛网弧度的切面，然后将布尔运算前的竖向支撑件向内缩小预设尺寸后，并与布尔运算后的竖向支撑件合并，形成阻停设计。

进一步的，所述前侧牙支持式导板的尺寸大于所述后侧牙支持式导板的尺寸。

本发明应用时，通过这种设计，将主要的承重放在前侧牙支持式导板上，并增大前侧牙支持式导板尺寸，减小后侧牙支持式导板的尺寸，可以减小在进行手术过程中患者的开口度，增加患者舒适度。

进一步的，所述钛网上设置有镂空孔、固定孔和钛钉孔；所述固定孔设置于所述钛网的顶部，且匹配于所述竖向支撑件下部的形状和尺寸；所述钛钉孔设置于所述钛网的侧部，且匹配于钛钉的形状和尺寸；所述镂空孔设置于所述钛网的侧部和顶部。

上述任意一项所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法，包括以下步骤：

S1：根据患者颌面部的CBCT数据进行建模生成骨缺损三维模型；

S2：对所述骨缺损三维模型中的骨缺损进行修复处理直至达到预设的骨量和骨形态，并将修复后的骨缺损三维模型作为修复后模型；

S3：根据所述修复后模型中被修复的部分建立钛网模型；

S4：根据修复后模型中骨缺损前侧牙齿建立前侧牙支持式导板模型；根据修复后模型中骨缺损后侧牙齿建立后侧牙支持式导板模型；根据所述前侧牙支持式导板模型和所述后侧牙支持式导板模型建立连接导板模型；所述连接导板模型连接所述前侧牙支持式导板模型和所述后侧牙支持式导板模型，且所述连接导板模型位于所述骨缺损的上方；

S5：根据所述连接导板模型和所述钛网模型建立竖向支撑件模型；所述支撑件模型设置于所述骨缺损处的缺牙部位，且所述支撑件模型的上部连接于所述连接导板模型，所述支撑件模型的下部连接于所述钛网模型；

S6：根据前侧牙支持式导板模型、后侧牙支持式导板模型、连接导板模型和支撑件模型一体成型生成引导定位装置；将钛网模型生成钛网。

进一步的，所述引导定位装置包括前侧牙支持式导板、连接导板、后侧牙支持式导板和竖向支撑件。

进一步的，步骤S3包括以下子步骤：

在所述修复后模型中骨增量的骨范围上建立钛网模型的延伸范围，所述延伸范围包绕整个骨增量的骨范围并延伸至未设计骨增量的天然骨1.5～3.5mm处，建模形成厚度为0.3～0.8mm的板状结构；所述骨增量的骨范围为修复后模型中被修复的部分；

在钛网模型上在舌侧和颊侧边缘均设置用于固位钛钉的孔洞，并对所述钛网模型进行镂空。

进一步的，步骤S5包括以下子步骤：

在所述竖向支撑件模型的下端设置匹配于钛网模型的切面，并将所述竖向支撑件模型的下部进行处理生成用于连接于钛网模型的阻停机构。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置及制作方法，通过数字化设计与3D打印相结合的方式，制作出的新型定位装置引导钛网就位和骨增量手术,引导定位装置在骨增量放置钛网时打入固位钉前辅助钛网放置于正确的位置，以实现数字化的精准骨增量手术提升骨增量效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明钛网覆盖范围的建模示意图；

图2为本发明定位装置上部牙支持式结构的建模示意图；

图3为本发明定位装置下部连接结构的建模示意图；

图4为本发明定位装置下部连接结构的阻停设计示意图；

图5为本发明整体结构示意图；

图6为本发明整体结构双向示意图；

图7为本发明钛网的打孔设计示意图；

图8为本发明步骤示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-前侧牙支持式导板，2-连接导板，3-后侧牙支持式导板，4-竖向支撑件，5-钛网。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1～7所示，本发明牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，包括前侧牙支持式导板1、连接导板2、后侧牙支持式导板3、竖向支撑件4和钛网5；

所述前侧牙支持式导板1的底部匹配于骨缺损前侧牙齿的形状和尺寸，且所述后侧牙支持式导板3的底部匹配于骨缺损后侧牙齿的形状和尺寸；所述连接导板2的一端连接前侧牙支持式导板1，所述连接导板2的另一端连接后侧牙支持式导板3；所述连接导板2设置于所述骨缺损的上方；

所述钛网5的形状匹配于所述骨缺损修复后的形状和尺寸，且所述钛网5覆盖于所述骨缺损；所述竖向支撑件4设置于所述骨缺损处的缺牙部位，且所述竖向支撑件4的上部连接于所述连接导板2，所述竖向支撑件4的下部连接于所述钛网5。

本实施例实施时，发明人创造性的采用了一种不占用舌侧唇侧空间的支撑手段，并且通过钛网对骨增量部分进行限位和保护。在本发明中，首先通过前侧牙支持式导板和后侧牙支持式导板实现对整个装置的定位，使用中，前侧牙支持式导板可以放置于患者骨缺损前侧牙齿上，而后侧牙支持式导板可以放置于患者骨缺损后侧牙齿上，通过这种方式来实现对整个装置的初步定位；前侧牙支持式导板和后侧牙支持式导板通过连接导板连接，增加整体刚度，并且连接导板还连接有用于固定钛网的竖向支撑件，竖向支撑件位于缺牙部位。

在本实施例中，针对于骨增量手术进行了创造性设计，任意部件都不会占用唇侧和舌侧的空间，并且前侧牙支持式导板、连接导板、后侧牙支持式导板和竖向支撑件可以直接一体成型，在进行手术过程中，骨增量变形完全由钛网约束，而钛网本身的刚度足以约束骨增量，保证了手术的效果，尤其是在进行下颚牙床的骨增量手术时，可以极大的提高患者的舒适程度，避免患者舌部运动造成的设备变形或位移。本发明通过数字化设计与3D打印相结合的方式，制作出的新型定位装置引导钛网就位和骨增量手术,引导定位装置在骨增量放置钛网时打入固位钉前辅助钛网放置于正确的位置，以实现数字化的精准骨增量手术提升骨增量效果。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述竖向支撑件4的下部设置有阻停机构，所述竖向支撑件4的下部通过所述阻停机构连接于所述钛网5。

本实施例实施时，竖向支撑件下端超出钛网板状结构的部分使用布尔运算去除，形成适应钛网弧度的切面，然后将布尔运算前的竖向支撑件向内缩小预设尺寸后，并与布尔运算后的竖向支撑件合并，形成阻停设计。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述前侧牙支持式导板1的尺寸大于所述后侧牙支持式导板3的尺寸。

本实施例实施时，通过这种设计，将主要的承重放在前侧牙支持式导板上，并增大前侧牙支持式导板尺寸，减小后侧牙支持式导板的尺寸，可以减小在进行手术过程中患者的开口度，增加患者舒适度。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述钛网5上设置有镂空孔、固定孔和钛钉孔；所述固定孔设置于所述钛网5的顶部，且匹配于所述竖向支撑件4下部的形状和尺寸；所述钛钉孔设置于所述钛网5的侧部，且匹配于钛钉的形状和尺寸；所述镂空孔设置于所述钛网5的侧部和顶部。

如图8所示，上述任意一项所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法，包括以下步骤：

S1：根据患者颌面部的CBCT数据进行建模生成骨缺损三维模型；

S2：对所述骨缺损三维模型中的骨缺损进行修复处理直至达到预设的骨量和骨形态，并将修复后的骨缺损三维模型作为修复后模型；

S3：根据所述修复后模型中被修复的部分建立钛网模型；

S4：根据修复后模型中骨缺损前侧牙齿建立前侧牙支持式导板模型；根据修复后模型中骨缺损后侧牙齿建立后侧牙支持式导板模型；根据所述前侧牙支持式导板模型和所述后侧牙支持式导板模型建立连接导板模型；所述连接导板模型连接所述前侧牙支持式导板模型和所述后侧牙支持式导板模型，且所述连接导板模型位于所述骨缺损的上方；

S5：根据所述连接导板模型和所述钛网模型建立竖向支撑件模型；所述支撑件模型设置于所述骨缺损处的缺牙部位，且所述支撑件模型的上部连接于所述连接导板模型，所述支撑件模型的下部连接于所述钛网模型；

S6：根据前侧牙支持式导板模型、后侧牙支持式导板模型、连接导板模型和支撑件模型一体成型生成引导定位装置；将钛网模型生成钛网5。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述引导定位装置包括前侧牙支持式导板1、连接导板2、后侧牙支持式导板3和竖向支撑件4。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，步骤S3包括以下子步骤：

在所述修复后模型中骨增量的骨范围上建立钛网模型的延伸范围，所述延伸范围包绕整个骨增量的骨范围并延伸至未设计骨增量的天然骨1.5～3.5mm处，建模形成厚度为0.3～0.8mm的板状结构；所述骨增量的骨范围为修复后模型中被修复的部分；

在钛网模型上在舌侧和颊侧边缘均设置用于固位钛钉的孔洞，并对所述钛网模型进行镂空。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，步骤S5包括以下子步骤：

在所述竖向支撑件模型的下端设置匹配于钛网模型的切面，并将所述竖向支撑件模型的下部进行处理生成用于连接于钛网模型的阻停机构。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，本实施例的具体方案如下：

1.虚拟骨增量设计：对颌面部CBCT数据三维重建和种植手术设计后，使用雕刻工具对骨缺损处进行光滑和加法处理，直至达到理想的骨量和骨形态，切刚好齐平种植体颈部，达到较好的骨量和种植的关系。

2.钛网覆盖范围的建模：于虚拟骨增量模型上绘制钛网的延伸范围，包绕整个骨增量的骨范围并延伸至未设计骨增量的天然骨2mm外，建模形成厚度为0.5mm的板状结构。如图1

3.定位装置上部牙支持式结构的建模：于余留天然牙上建模牙支持式导板，延伸至骨缺损两侧的天然牙上，并于缺牙部位使用长方体结构连接两侧的导板，形成定位装置上部牙支持式结构。如图2

4.定位装置下部连接结构的建模：建模两个直径2mm的圆柱上端于上部结构的长方体相连，下部与钛网的板状结构相连。

5.定位装置下部连接结构的阻停设计：圆柱下端超出钛网板状结构的部分使用布尔运算去除，形成适应钛网弧度的切面，然后将布尔运算前的圆柱向内缩小0.5mm并与布尔运算后的圆柱合并，形成阻停设计。如图4所示

6.钛网的打孔设计：使用布尔运算去除与定位装置下部连接结构两个圆柱的交叠部分形成连接的孔洞,使用打孔工具分别在舌侧和颊侧边缘设计两个固位钛钉的孔洞，使用打孔工具对其余部分进行打孔处理。如图5所示

7.3D打印成型：分别打印钛网和引导定位装置。

在本实施例使用时，可以采用以下步骤：

1.定位：骨粉填充完成后，通过余留天然牙复位引导定位装置于牙弓上使钛网就位。

2.固位：打入两侧的固位钛钉

3.取下引导定位装置，盖入胶原膜，缝合牙龈。

在本实施例中，可见的效果为：

1.钛合金具有优良的生物相容性和生物安全性。

2.钛网与骨具有很好的适应性和贴合性。

3.医生无需对钛网进行任何处理，降低了操作难度，减少了手术时间，更方便快捷。

4.虚拟骨增量设计过程中，具有可重复型，高可视性和高操作性的特点，在电脑内可以无限次数的修改骨增量效果，直到满意为止或达到最理想的效果，而且360度无死角的查看和修改。

5.可精准定位钛网的位置，使骨增量术中和术后的牙槽骨形态更可控，有利于后期种植手术。

6.虚拟设计骨增量时可利用数字化测量，对不同的面、角度进行剖面处理，然后精准测量骨增量的厚度和高度，可对骨增量的量进行控制，放置过量的骨增量，提升骨增量成果率。

7.定位装置与钛网的链接方便且术中可直接摘除实现与钛网的分离。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，其特征在于，包括前侧牙支持式导板(1)、连接导板(2)、后侧牙支持式导板(3)、竖向支撑件(4)和钛网(5)；

所述前侧牙支持式导板(1)的底部匹配于骨缺损前侧牙齿的形状和尺寸，且所述后侧牙支持式导板(3)的底部匹配于骨缺损后侧牙齿的形状和尺寸；所述连接导板(2)的一端连接前侧牙支持式导板(1)，所述连接导板(2)的另一端连接后侧牙支持式导板(3)；所述连接导板(2)设置于所述骨缺损的上方；

所述钛网(5)的形状匹配于所述骨缺损修复后的形状和尺寸，且所述钛网(5)覆盖于所述骨缺损；所述竖向支撑件(4)设置于所述骨缺损处的缺牙部位，且所述竖向支撑件(4)的上部连接于所述连接导板(2)，所述竖向支撑件(4)的下部连接于所述钛网(5)。

2.根据权利要求1所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，其特征在于，所述竖向支撑件(4)的下部设置有阻停机构，所述竖向支撑件(4)的下部通过所述阻停机构连接于所述钛网(5)。

3.根据权利要求1所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，其特征在于，所述前侧牙支持式导板(1)的尺寸大于所述后侧牙支持式导板(3)的尺寸。

4.根据权利要求1所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置，其特征在于，所述钛网(5)上设置有镂空孔、固定孔和钛钉孔；所述固定孔设置于所述钛网(5)的顶部，且匹配于所述竖向支撑件(4)下部的形状和尺寸；所述钛钉孔设置于所述钛网(5)的侧部，且匹配于钛钉的形状和尺寸；所述镂空孔设置于所述钛网(5)的侧部和顶部。

5.权利要求1～4任意一项所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据患者颌面部的CBCT数据进行建模生成骨缺损三维模型；

S2：对所述骨缺损三维模型中的骨缺损进行修复处理直至达到预设的骨量和骨形态，并将修复后的骨缺损三维模型作为修复后模型；

S3：根据所述修复后模型中被修复的部分建立钛网模型；

S4：根据修复后模型中骨缺损前侧牙齿建立前侧牙支持式导板模型；根据修复后模型中骨缺损后侧牙齿建立后侧牙支持式导板模型；根据所述前侧牙支持式导板模型和所述后侧牙支持式导板模型建立连接导板模型；所述连接导板模型连接所述前侧牙支持式导板模型和所述后侧牙支持式导板模型，且所述连接导板模型位于所述骨缺损的上方；

S5：根据所述连接导板模型和所述钛网模型建立竖向支撑件模型；所述支撑件模型设置于所述骨缺损处的缺牙部位，且所述支撑件模型的上部连接于所述连接导板模型，所述支撑件模型的下部连接于所述钛网模型；

S6：根据前侧牙支持式导板模型、后侧牙支持式导板模型、连接导板模型和支撑件模型一体成型生成引导定位装置；将钛网模型生成钛网(5)。

6.根据权利要求5所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法，其特征在于，所述引导定位装置包括前侧牙支持式导板(1)、连接导板(2)、后侧牙支持式导板(3)和竖向支撑件(4)。

7.根据权利要求5所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法，其特征在于，步骤S3包括以下子步骤：

在所述修复后模型中骨增量的骨范围上建立钛网模型的延伸范围，所述延伸范围包绕整个骨增量的骨范围并延伸至未设计骨增量的天然骨1.5～3.5mm处，建模形成厚度为0.3～0.8mm的板状结构；所述骨增量的骨范围为修复后模型中被修复的部分；

在钛网模型上在舌侧和颊侧边缘均设置用于固位钛钉的孔洞，并对所述钛网模型进行镂空。

8.根据权利要求5所述的牙槽骨骨增量手术个性化钛网引导定位装置的制作方法，其特征在于，步骤S5包括以下子步骤：

在所述竖向支撑件模型的下端设置匹配于钛网模型的切面，并将所述竖向支撑件模型的下部进行处理生成用于连接于钛网模型的阻停机构。

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