CN111920537A - 一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法 - Google Patents

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顾晓宇
蒋欣泉
曾德良
王洁
刘畅
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Abstract

本发明涉及一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法，包括：通过模型边缘构建和投影方法获得工作三维模型；通过创建样条边界的方法在工作三维模型上构建预备体边缘线，并利用投影边界的方式形成代型轴面，并构建龈向聚合度；通过偏移方法构建代型与工作三维模型之间的缓冲间隙；在代型底部构建斜面形态的抗旋转结构；去除预备体周围牙龈组织的三维数据，在预备体边缘线的龈方处的代型上构建与预备体边缘线平行的样条曲线作为牙龈代型的边缘，通过偏移形成具有宽度的牙龈代型；利用三维打印设备制作工作三维模型和含有牙龈代型的工作三维模型，并形成人工牙龈——树脂模型——树脂预备体代型的组装式工作模型。本发明能够提高修复体的精确度。

Description

一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法
技术领域
本发明涉及口腔修复技术领域，特别是涉及一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法。
背景技术
可卸式代型是指代型可以从整体的牙列模型上分离取下并能回复到原位的一种技术，其修复体边缘密合，形成良好的邻接关系，形成修复体轴面与根面移行形态。钉代型技术是目前最常用的代型技术。该代型技术复位准确，但手工操作复杂，存在切割误差，边缘修整造成牙龈形态破坏，钉道方向单一，不利于上颌架。数字化代型技术的基本要求包括：对数字牙列模型的三维处理，数字化代型三维设计(包括防旋转结构)，虚拟咬合关系记录及三维打印加工。目前商业牙科三维设计软件如3Shape包含数字化代型设计模块，但是未设计硅橡胶人工牙龈，因此在临床应用上还有一定缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法，能够提高修复体的精确度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法，包括以下步骤：
(1)通过模型边缘构建和投影方法获得工作三维模型；
(2)通过创建样条边界的方法在工作三维模型上构建预备体边缘线，并利用投影边界的方式形成代型轴面，并构建龈向聚合度；
(3)通过偏移方法构建代型与工作三维模型之间的缓冲间隙；
(4)在代型底部构建斜面形态的抗旋转结构；
(5)去除预备体周围牙龈组织的三维数据，在预备体边缘线的龈方处的代型上构建与预备体边缘线平行的样条曲线作为牙龈代型的边缘，通过偏移形成具有宽度的牙龈代型；
(6)利用三维打印设备制作工作三维模型和含有牙龈代型的工作三维模型，并形成人工牙龈——树脂模型——树脂预备体代型的组装式工作模型。
所述步骤(1)具体为：以口内扫描预备体或光学扫描石膏模型为数据源，通过模型边缘构建和投影方法获得工作三维模型。
所述步骤(2)中构建的龈向聚合度为3-5度。
所述步骤(3)中的缓冲间隙的距离为50微米。
所述步骤(4)中的牙龈代型的边缘构建在预备体边缘线的龈方1mm处的代型上。
所述步骤(4)中牙龈代型的宽度为1mm。
所述步骤(5)和步骤(6)之间还包括在相邻预备体之间设计方块状结构以连接牙龈代型的步骤。
所述步骤(6)中形成人工牙龈——树脂模型——树脂预备体代型组装式工作模型时，用硅橡胶初印模材料翻制所述工作三维模型的阴模，再注入硅橡胶人工牙龈材料，复制到所述含有牙龈代型的工作三维模型上。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将数字化技术和人工牙龈技术结合既保证了代型的精确性，也保留了牙龈形态，同时数字化技术有利于改变钉道方向和上合架。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤(1)：通过模型边缘构建和投影方法获得工作三维模型。本步骤中，以口内扫描预备体或光学扫描石膏模型为数据源，在Geomagic Studio 12.0(3D Systems，美国)三维软件中通过模型边缘构建、投影方法获得工作三维模型。
步骤(2)：通过创建样条边界的方法在工作三维模型上构建预备体边缘线，并利用投影边界的方式形成代型轴面，并构建3-5度龈向聚合度。其中，在构建预备体边缘线时可以通过使用NURBS曲线进行构建；形成的代型轴面为马蹄形，各预备体代型方向可以不一致，但是对于固定桥的双端基牙代型方向应当平行。
步骤(3)：通过偏移方法构建代型与工作三维模型之间的缓冲间隙。本步骤中缓冲间隙为50微米，通过该缓冲间隙可以便于代型在工作三维模型中就位。
步骤(4)：在代型底部构建斜面形态的抗旋转结构，通过该抗旋转结构，以利于检查代型的就位情况。每个数字化代型底部设计一斜面，作为防旋转装置，这样设计简单易行而又有效。
步骤(5)：利用软件中平面裁剪功能去除预备体周围牙龈组织的三维数据，在预备体边缘线的龈方1毫米处代型上设计与边缘线平行的样条曲线作为牙龈代型的边缘，通过偏移形成1毫米宽度的牙龈代型。对于每个代型，设计厚度为1mm的宽度进行稳定，并用布尔运算与原三维模型进行融合，从而防止代型在工作中发生移位。
步骤(6)：在相邻预备体之间设计方块状结构连接牙龈代型，防止模型在此处过薄而断裂。由此完成含有牙龈代型的工作三维模型设计。
步骤(7)：利用三维打印设备Projet HD 3510(3D Systems，美国)制作树脂材料的工作三维模型和含有牙龈代型的工作三维模型，用硅橡胶初印模材料翻制工作三维模型的阴模，再注入硅橡胶人工牙龈材料，复制到含有牙龈代型的工作三维模型上，最终形成人工牙龈——树脂模型——树脂预备体代型组装式工作模型，用于修复体制作。
不难发现，本发明通过三维打印技术制作树脂材料的模型、代型以及硅橡胶材料的牙龈外形，既将硅橡胶人工牙龈技术结合到数字化代型技术中，使之更有利于精确制作修复体。人工牙龈能够精确还原原始模型的表面形态，又具有一定的弹性，有利于制作理想的修复体龈端形态。树脂预备体代型能够在树脂模型上精确就位，无任何晃动和旋转，保证了树脂工作模型的精确性。因此，本发明的数字化代型设计和加工方法在一定程度上解决了传统石膏模型可拆卸式代型技术和目前商品化数字化代型技术的缺陷。

Claims (8)

1.一种基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过模型边缘构建和投影方法获得工作三维模型；
(2)通过创建样条边界的方法在工作三维模型上构建预备体边缘线，并利用投影边界的方式形成代型轴面，并构建龈向聚合度；
(3)通过偏移方法构建代型与工作三维模型之间的缓冲间隙；
(4)在代型底部构建斜面形态的抗旋转结构；
(5)去除预备体周围牙龈组织的三维数据，在预备体边缘线的龈方处的代型上构建与预备体边缘线平行的样条曲线作为牙龈代型的边缘，通过偏移形成具有宽度的牙龈代型；
(6)利用三维打印设备制作工作三维模型和含有牙龈代型的工作三维模型，并形成人工牙龈——树脂模型——树脂预备体代型的组装式工作模型。
2.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：以口内扫描预备体或光学扫描石膏模型为数据源，通过模型边缘构建和投影方法获得工作三维模型。
3.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中构建的龈向聚合度为3-5度。
4.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的缓冲间隙的距离为50微米。
5.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的牙龈代型的边缘构建在预备体边缘线的龈方1mm处的代型上。
6.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中牙龈代型的宽度为1mm。
7.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(5)和步骤(6)之间还包括在相邻预备体之间设计方块状结构以连接牙龈代型的步骤。
8.根据权利要求1所述的基于三维打印技术的数字化代型制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中形成人工牙龈——树脂模型——树脂预备体代型组装式工作模型时，用硅橡胶初印模材料翻制所述工作三维模型的阴模，再注入硅橡胶人工牙龈材料，复制到所述含有牙龈代型的工作三维模型上。
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