CN112057132A - 水平骨增量中原位取骨植骨指示导板及其制作方法 - Google Patents

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CN112057132A CN202011089929.8A CN202011089929A CN112057132A CN 112057132 A CN112057132 A CN 112057132A CN 202011089929 A CN202011089929 A CN 202011089929A CN 112057132 A CN112057132 A CN 112057132A
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Abstract

本发明公开水平骨增量中原位取骨植骨指示导板及其制作方法，解决现有技术中取骨时不能满足植骨需求影响手术效果，取骨无准确定位导致损伤邻近重要血管神经等解剖结构，或过量取骨造成额外创伤增加手术风险的技术问题。指示导板包括基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板。制作方法主要是在术前口扫获得stl数据，拍摄CBCT获取Dicom数据，两个数据配准融合进行理想牙冠三维位置设计获得缺牙区理想龈缘位置，以修复为导向进行理想种植体位置设计从而指导水平骨增量最终外表面设计，设计出基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板。本发明精确指示取骨和植骨位点三维位置，减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症发生，提高手术效率。

Description

水平骨增量中原位取骨植骨指示导板及其制作方法
技术领域
本发明属于医疗器械结构技术领域，具体涉及水平骨增量中原位取骨植骨指示导板及其制作方法。
背景技术
牙齿缺失较长时间后行种植手术时，常常面临着骨量不足的问题，对于严重的水平向骨量不足常常需要先进行骨增量，然后再进行种植手术，关于水平骨增量常用的方式有Onlay植骨、GBR等等。其中原位取骨，获得骨壳然后行GBR进行水平骨增量已经被广泛应用于临床，其优势在于不需要开辟第二术区即可完成取骨，相比传统Onlay植骨更为微创。在这项骨增量技术中常规的程序是术中根据骨缺损范围进行大致判断后进行取骨，然后用钛钉将骨块固定在骨缺损区，结合使用骨替代材料及胶原膜，完成骨缺损区的水平骨增量。这个过程中取骨没有精确的引导，经常出现取骨量不能满足植骨需求影响手术效果、或者过量取骨造成额外的创伤或者取骨过程中损伤了邻近的重要解剖结构增加手术风险。
因此，设计一种水平骨增量中原位取骨植骨指示导板及其制作方法，以精确指示取骨和植骨位点三维位置，进而减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症的发生，同时提高手术效率，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供水平骨增量中原位取骨植骨指示导板及其制作方法，解决现有技术取骨时仅凭经验操作导致经常出现取骨量不能满足植骨需求影响手术效果、或者过量取骨造成额外的创伤增加手术风险的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，包括用于覆盖牙弓的基板，用于指示取骨位置的骨壳获取导板，以及用于指示植骨位置及植骨量的骨壳放置导板；取骨时，骨壳获取导板连接于基板上，植骨时，骨壳放置导板连接于基板上。
进一步地，基板上设有基板连接件，骨壳获取导板和骨壳放置导板通过基板连接件与基板插销式连接。
进一步地，骨壳获取导板包括骨壳获取窗导板、以及设于骨壳获取窗导板上并与基板连接件相适配的骨壳获取窗导板连接件，骨壳获取窗导板连接件与基板连接件相连接；优选地，骨壳获取窗导板呈U形，并且其U形槽内边缘线为所取骨壳的边界线；
优选地，基板连接件包括设于基板上的基板栓道，骨壳获取窗导板连接件包括设于骨壳获取窗导板上并与基板栓道相适配的骨壳获取窗导板栓体；优选地，骨壳获取窗导板连接件还包括连接于骨壳获取窗导板和骨壳获取窗导板栓体之间的骨壳获取窗导板连接体；骨壳获取窗导板连接件与基板连接件为插销式可拆卸连接，当两者紧密连接后，骨壳获取窗导板上的栓体上部分比栓道向唇侧突出一部分便于附件的取戴。
进一步地，骨壳放置导板包括骨壳放置窗导板、以及设于骨壳放置窗导板上并与基板连接件相适配的骨壳放置窗导板连接件，骨壳放置窗导板连接件与基板连接件相连接；优选地，骨壳放置窗导板呈倒U形，并且其倒U形槽为骨壳放置窗，内边缘线及唇(颊)舌(腭)厚度指示骨壳放置的位置。
优选地，基板连接件包括设于基板上的基板栓道，骨壳放置窗导板连接件包括设于骨壳放置窗导板上并与基板栓道相适配的骨壳放置窗导板栓体；优选地，骨壳放置窗导板连接件还包括连接于骨壳放置窗导板和骨壳放置窗导板栓体之间的骨壳放置窗导板连接体；优选地，骨壳放置窗导板连接件与基板连接件为插销式可拆卸连接。骨壳放置窗的厚度是对骨壳放置的唇(颊)舌(腭)位置进行了标识，取下的骨壳放置在平齐骨壳放置窗的最外侧边缘。
进一步地，所述基板跨牙弓至少覆盖6-8颗牙齿；优选地，所述基板厚度为2mm；优选地，所述基板上设有2-3个用于观察牙齿与基板组织面是否紧密贴合的就位指示窗；优选地，所述基板的伸展范围越过中线，且呈半弧形。
水平骨增量中原位取骨植骨指示导板的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、拍摄患者大视野CBCT，获得DICOM(Digital Imaging and Communicationsin Medicine，医学数字成像和通信)格式数据，拍摄时前磨牙区域各咬一个棉签，使上下颌略分开1～2mm。用CT数据三维编辑软件三维重建为STL数据，在该数据中提取种植区颌骨与软组织的三维边界，提取近远中邻牙的牙根、下颌神经管的三维边界；
步骤2、用3-shape口内三维扫描仪进行直接口扫或者扫描患者研究模型获取患者牙列、牙龈三维表面STL数据；
步骤3、在设计软件中以牙列为共同部分，将步骤1和步骤2所得两部分数据配准融合；
步骤4、在3-shape软件中根据配准融合数据设计前牙区理想牙冠的三维位置，标记缺牙区理想龈缘的位置；
步骤5、在3-shape软件的种植规划模块中根据配准融合数据以修复为导向设计理想种植体位置；
步骤6、将此设计数据导出为stl格式文件，导入到导板规划软件Mimics Medical中，重新拟合配准，设计水平骨增量的最终外表面，从而标记出骨壳放置导板的冠根向及近远中边界及唇(颊)舌(腭)的位置；
步骤7、在导板规划软件Mimics Medical中，根据骨壳放置导板中所需的骨壳大小，设计并标记骨壳获取导板冠根向及近远中边界；
步骤8、将导板规划软件中的数据导出为stl格式文件，导入到导板设计生成软件Materialise-Magics中，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的骨壳获取/放置窗模块及连接件，连接件包括骨壳放置导窗，骨壳获取窗相连接的栓体及连接两者的连接体；
步骤9、在导板设计生成软件Materialise-Magics中设计跨牙弓基板，开窗位置及栓道；
步骤10、利用3D打印机完成基板、骨壳放置导板和骨壳获取导板的加工。
进一步地，在所述步骤4中，标记缺牙区理想龈缘的位置时，参考邻牙并根据对称协调原则进行；优选地，在所述步骤5中，设计理想种植体位置时，冠根向为理想龈缘下2.5-4mm，颊舌向位于理想龈缘腭(舌)侧2mm，同时不突出于理想修复体腭侧，近远中向位于邻牙近远中修复空间正中；优选地，在所述步骤6中，设计水平骨增量的最终外表面时，参照邻牙骨轮廓，满足种植体唇(颊)腭(舌)侧至少有2mm骨量，同时需要过度增量1mm以补偿愈合过程中的骨吸收。
进一步地，在所述步骤6中，设计骨壳放置导板时，包括以下步骤：
步骤(1)设计骨壳放置窗导板冠方边界，位于理想龈缘下2mm或者种植体平台上1mm，
步骤(2)设计骨壳放置窗导板根方边界，结合具体病例中可取的骨量，骨壳放置窗导板根方边界距离骨壳放置窗导板冠方边界的距离最好达到所设计种植体长度的三分之二，骨壳放置窗导板根方设计为开放式。
步骤(3)设计骨壳放置窗导板厚度：根据水平骨增量的最终外表面，骨壳放置窗导板厚度用用来限定骨壳放置的唇(颊)腭(舌)向位置。
步骤(4)骨壳放置窗导板近远中的边界分别距离虚拟种植体近远中边界有1-1.5mm距离。
进一步地，在所述步骤7中，设计骨壳获取导板时，先在导板规划软件MimicsMedical中设计骨壳获取窗导板边界，取骨区一般位于缺牙区的根方，若延伸到邻近天然牙根方,骨壳获取窗的冠方边界距离天然牙根尖至少4mm，骨块的根方需要离开重要解剖结构(神经血管)至少1.5mm；取骨区若仅位于缺牙区的根方，近远中边界需要与邻牙保持1-1.5mm安全距离。一般要求所取的骨壳大小与骨壳就位窗保持基本一致，但在在设计骨壳获取窗导板近远中向、以及冠根向在设计时注意要各预留0.5-1mm补偿超声骨刀厚度所造成的骨损失，所以骨壳获取窗比骨壳放置窗大。
进一步地，在所述步骤8中，在导板设计生成软件Materialise-Magics中，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的导板模块，模块厚度至少需要2mm；分别在骨壳取骨窗导板/骨壳放置窗导板冠方设计连接体，连接体可设计为直线或者折线型，连接体厚度为2mm；进一步设计与骨壳取骨窗/骨壳放置窗模块连接体相连接并与基板栓道相适配的骨壳放置窗的导板栓体，设计的栓体比栓道向唇侧突出一部分便于附件的取戴。
在所述步骤9中，设计基板时，以口扫或者模型扫描数据和CBCT数据重合后的模型为基础，生成基板模型；优选地，基板模型生成后，对基板模型进行修整，在基板模型近远中和双侧远中至少设计2-3个就位指示窗；优选地，基板模型生成后，对基板模型进行修整，在基板模型颊侧或者合方靠近骨增量的术区设计突出的基板栓道，分别与骨壳取骨窗导板/骨壳放置窗导板的栓体连接
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，其可精确指示取骨和植骨位点三维位置，进而减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症的发生，同时提高手术效率。
本发明能将修复为导向的数字化技术应用到种植的骨增量手术中，其通过以修复为导向精确的进行术前植骨位置、厚度、长度和宽度设计，以此为依据设计取骨位点骨壳的长宽，根据所确定的取骨及植骨边界设计数字化导板指导原位取骨植骨，进一步的采用3D打印机分别打印出基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板，制作方法简单实用。所制作的原位取骨植骨指示导板能精准指示取骨和植骨位点三维位置、所需骨壳大小，其应用于水平骨增量的手术中，可有效减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症的发生，同时还能有效提高手术效率。与传统导板设计不同，我们创新的将取骨导板与植骨导板作为附件与基板分割出来，两个附件共用同一基板，与基板插销式连接，在术中可以实现灵活取戴，并且大大节约了材料。
附图说明
图1为本发明骨壳放置导板安装于基板上结构示意图。
图2为本发明骨壳获取导板安装于基板上结构示意图。
图3为本发明基板结构示意图。
图4为本发明基板另一视角示意图。
图5为本发明骨壳放置导板结构示意图。
图6为本发明骨壳放置导板另一结构示意图。
图7为本发明骨壳获取导板结构示意图。
图8为本发明骨壳获取导板另一结构示意图。
图9为另一骨壳放置导板安装于基板上结构示意图。
图10为另一骨骨壳获取导板安装于基板上结构示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-基板栓道、2-就位指示窗、3-基板、4-骨壳放置窗导板、5-骨壳放置窗导板连接体、6-骨壳放置窗导板栓体、7-骨壳放置窗厚度指示骨壳放置的唇腭侧位置、8-骨壳获取窗导板、9-骨壳获取窗导板连接体、10-骨壳获取窗导板栓体、11-骨壳获取导板、12-骨壳放置导板、13-骨壳获取窗、14-骨壳放置窗。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-10所示，本发明提供的水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，结构简单、设计科学合理，使用方便，其可精确指示取骨和植骨位点三维位置、所需骨壳大小，进而减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症的发生，同时提高手术效率。本发明包括用于覆盖牙弓的基板3，用于指示取骨位置及取骨量的骨壳获取导板11，以及用于指示植骨位置及植骨量的骨壳放置导板12；取骨时，骨壳获取导板11连接于基板3上，植骨时，骨壳放置导板12连接于基板3上。基板3上设有基板连接件，骨壳获取导板11和骨壳放置导板12通过基板连接件与基板3插销式连接。
本发明骨壳获取导板11包括骨壳获取窗导板8、以及设于骨壳获取窗导板8上并与基板连接件相适配的骨壳获取窗导板连接件，骨壳获取窗导板连接件与基板连接件相连接；优选地，骨壳获取窗导板8呈U形，并且其U形槽代表可骨壳获取窗13，其上方为开放式可以减小翻瓣范围，U型槽内边界指示取骨时超声骨刀的切割范围；优选地，基板连接件包括设于基板3上的基板栓道1，骨壳获取窗导板连接件包括设于骨壳获取窗导板8上并与基板栓道1相适配的骨壳获取窗导板栓体10；优选地，骨壳获取窗导板连接件还包括连接于骨壳获取窗导板8和骨壳获取窗导板栓体10之间的骨壳获取窗导板连接体9；骨壳获取窗导板连接件与基板连接件为插销式可拆卸连接。
本发明骨壳放置导板12包括骨壳放置窗导板4、以及设于骨壳放置窗导板4上并与基板连接件相适配的骨壳放置窗导板连接件，骨壳放置窗导板连接件与基板连接件相连接；优选地，骨壳放置窗导板4呈倒U形，并且其倒U形槽为骨壳放置窗14；优选地，基板连接件包括设于基板3上的基板栓道1，骨壳放置窗导板连接件包括设于骨壳放置窗导板4上并与基板栓道1相适配的骨壳放置窗导板栓体6；优选地，骨壳放置窗导板连接件还包括连接于骨壳放置窗导板4和骨壳放置窗导板栓体6之间的骨壳放置窗导板连接体5；优选地，骨壳放置窗导板连接件与基板连接件为插销式可拆卸连接。骨壳获取窗，骨壳放置窗及其连接件(连接体，栓体)厚度需要至少2mm。
本发明所述基板3跨牙弓至少覆盖6-8颗牙齿；优选地，所述基板3厚度为2mm；优选地，所述基板3上设有2-3个用于观察牙齿与基板组织面是否紧密贴合的就位指示窗2；优选地，所述基板3的伸展范围越过中线，且呈半弧形。
本发明能将修复为导向的数字化技术应用到种植的骨增量手术中，其通过以修复为导向精确的进行术前植骨位置、厚度、长度和宽度设计，以此为依据设计取骨位点骨壳的长宽，根据所确定的取骨及植骨边界设计数字化导板指导原位取骨植骨，进一步的采用3D打印机分别打印出基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板，制作方法简单实用。所制作的原位取骨植骨指示导板能精准指示取骨和植骨位点三维位置、所需骨壳大小，其应用于水平骨增量的手术中，可有效减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症的发生，同时还能有效提高手术效率。与传统导板设计不同，我们创新的将取骨导板与植骨导板作为附件与基板分割出来，两个附件共用同一基板，与基板插销式连接，在术中可以实现灵活取戴，并且大大节约了材料。
本发明提供的水平骨增量中原位取骨植骨指示导板的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、拍摄患者大视野CBCT，获得DICOM(Digital Imaging and Communicationsin Medicine，医学数字成像和通信)格式数据，拍摄时前磨牙区域各咬一个棉签，使上下颌略分开1～2mm。用CT数据三维编辑软件三维重建为STL数据，在该数据中提取种植区颌骨与软组织的三维边界，提取近远中邻牙的牙根、下颌神经管的三维边界；
步骤2、用3-shape口内三维扫描仪进行直接口扫或者扫描患者研究模型获取患者牙列、牙龈三维表面STL数据；
步骤3、在设计软件中以牙列为共同部分，将步骤1和步骤2所得两部分数据配准融合；
步骤4、在3-shape软件中根据配准融合数据设计前牙区理想牙冠的三维位置，标记缺牙区理想龈缘的位置；
步骤5、在3-shape软件的种植规划模块中根据配准融合数据以修复为导向设计理想种植体位置；
步骤6、将此设计数据导出为stl格式文件，导入到导板规划软件Mimics Medical中，重新拟合配准，设计水平骨增量的最终外表面，从而标记出骨壳放置导板的冠根向及近远中边界及唇(颊)舌(腭)的位置；；
步骤7、在导板规划软件Mimics Medical中，根据骨壳放置导板中所需的骨壳大小，设计并标记骨壳获取导板冠根向及近远中边界
步骤8、将导板规划软件中的数据导出为stl格式文件，导入到导板设计生成软件Materialise-Magics中，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的骨壳获取/放置窗模块及连接件，连接件包括骨壳放置导窗，骨壳获取窗相连接的栓体及连接两者的连接体。
步骤9、在导板设计生成软件Materialise-Magics中设计跨牙弓基板，开窗位置及栓道
步骤10、利用3D打印机完成基板、骨壳放置导板和骨壳获取导板的加工。进一步地，在所述步骤4中，标记缺牙区理想龈缘的位置时，参考邻牙并根据对称协调原则进行；优选地，在所述步骤5中，设计理想种植体位置时，合龈向为理想龈缘下2.5-4mm，颊舌向位于理想龈缘腭(舌)侧2mm，同时不突出于理想修复体腭侧，近远中向位于邻牙近远中修复空间正中；优选地，在所述步骤6中，设计水平骨增量的最终外表面时，参照邻牙骨轮廓，满足种植体唇(颊)腭(舌)侧至少有2mm骨量，同时需要过度增量1mm以补偿愈合过程中的骨吸收。
进一步地，在所述步骤6中，设计骨壳放置导板时，包括以下步骤：
步骤(1)设计骨壳放置窗导板冠方边界，骨壳放置窗导板冠方边界位于理想龈缘下2mm或者种植体平台上1mm。
步骤(2)设计骨壳放置窗导板根方边界，结合具体病例中可取的骨量，骨壳放置窗导板根方边界距离骨壳放置窗导板冠方边界的距离最好达到所设计种植体长度的三分之二，骨壳放置窗导板根方设计为开放式。
步骤(3)设计骨壳放置窗导板厚度：根据水平骨增量的最终外表面，骨壳放置窗导板厚度用用来限定骨壳放置的唇(颊)腭(舌)向位置。
步骤(4)骨壳放置窗导板近远中的边界分别距离虚拟种植体近远中边界有1-1.5mm距离。
进一步地，在所述步骤7中，设计骨壳获取导板时，先在导板规划软件MimicsMedical中设计骨壳获取窗导板边界，取骨区一般位于缺牙区的根方，若延伸到邻近天然牙根方,骨壳获取窗的冠方边界距离天然牙根尖至少4mm，骨块的根方需要离开重要解剖结构(神经血管)至少1.5mm；取骨区若仅位于缺牙区的根方，近远中边界需要与邻牙保持1-1.5mm安全距离。一般要求所取的骨壳大小与骨壳就位窗保持基本一致，但在在设计骨壳获取窗导板近远中向、以及冠根向在设计时注意要各预留0.5-1mm补偿超声骨刀厚度所造成的骨损失，所以骨壳获取窗比骨壳放置窗大。
进一步地，在所述步骤8中，在导板设计生成软件Materialise-Magics中，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的导板模块，模块厚度至少需要2mm；分别在骨壳取骨窗导板/骨壳放置窗导板冠方设计连接体，连接体可设计为直线或者折线型，连接体厚度为2mm；进一步设计与骨壳取骨窗/骨壳放置窗模块连接体相连接并与基板栓道相适配的骨壳放置窗的导板栓体，设计的栓体比栓道向唇侧突出一部分便于附件的取戴。
在所述步骤9中，设计基板时，以口扫或者模型扫描数据和CBCT数据重合后的模型为基础，生成基板模型；优选地，基板模型生成后，对基板模型进行修整，在基板模型近远中和双侧远中至少设计2-3个就位指示窗；优选地，基板模型生成后，对基板模型进行修整，在基板模型颊侧或者合方靠近骨增量的术区设计突出的基板栓道，分别与骨壳取骨窗导板/骨壳放置窗导板的栓体连接。
本发明是一种具有指示取骨和植骨的复合型导板，包括基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板。基板厚度均匀，为2mm，覆盖牙列，跨牙弓至少覆盖6-8颗牙齿，别在中间，两侧远中设计至少2-3个就位指示窗，用于观察牙齿是否与导板组织面紧密贴合。基板靠近手术区设计凸起的基板栓道。
本发明骨壳放置导板中骨壳放置窗导板和骨壳获取导板中骨壳获取窗导板均为接近U型结构，其中骨壳放置窗导板结合骨壳放置窗导板连接件后呈倒U型结构，骨壳获取窗导板结合骨壳获取窗导板连接件后呈U型结构，骨壳放置窗导板和骨壳获取窗导板均与骨密切接触。基板栓道分别与骨壳放置窗导板栓体和骨壳获取窗导板栓体通过插销式可拆卸连接。
本发明插销连接方向为颊舌向，栓体(骨壳获取窗导板栓体、骨壳放置窗导板栓体)部分突出于基板栓道之外便于术中的取戴。其中，骨壳放置窗导板的厚度指示骨壳放置颊舌向距离基骨的相对距离，通过颊舌向基骨指示箭头7指示。
本发明提供的一种具有精准定位指导能力的数字化复合导板的制作方法，包括以下步骤：
1、拍摄患者大视野CBCT，获得DICOM(Digital Imaging and Communications inMedicine，医学数字成像和通信)格式数据，拍摄时前磨牙区域各咬一个棉签，使上下颌略分开1～2mm。用CT数据三维编辑软件三维重建为STL数据，在该数据中提取种植区颌骨与软组织的三维边界，提取近远中邻牙的牙根、下颌神经管的三维边界；
2、用3-shape口内三维扫描仪进行直接口扫或者扫描患者研究模型获取患者牙列、牙龈三维表面STL数据；
3、在设计软件中以牙列为共同部分，将步骤1和步骤2所得两部分数据配准融合；
4、在3-shape软件中根据配准融合数据设计前牙区理想牙冠的三维位置，标记缺牙区理想龈缘的位置；
5、在3-shape软件的种植规划模块中根据配准融合数据以修复为导向设计理想种植体位置，设计理想种植体位置时，冠根向为理想龈缘下2.5-4mm，颊舌向位于理想龈缘腭(舌)侧2mm，同时不突出于理想修复体腭侧，近远中向位于邻牙近远中修复空间正中。设计水平骨增量的最终外表面时，参照邻牙骨轮廓，满足种植体唇(颊)腭(舌)侧至少有2mm骨量，同时需要过度增量1mm以补偿愈合过程中的骨吸收。
6、将此设计数据导出为stl格式文件，导入到导板规划软件Mimics Medical中，重新拟合配准，设计水平骨增量的最终外表面，从而标记出骨壳放置导板的冠根向及近远中边界及唇(颊)舌(腭)的位置：骨壳放置导板窗设计为一个接近“U”的形状。根据水平骨增量的最终外表面确定骨壳放置的颊舌向位置，通过导板窗的厚度来体现；骨壳放置窗导板近远中的边界分别距离虚拟种植体近远中边界有1-1.5mm距离；导板窗冠根向边界为冠方边界位于理想龈缘下2mm(较种植体理想位置过度了1mm，也是为了弥补骨吸收)，根方边界距离冠方的距离至少达到设计的种植体长度的三分之二。骨窗根方设计连接体，连接体末端膨大为插销，与基板的栓道相匹配。
7、在导板规划软件Mimics Medical中，根据骨壳放置导板中所需的骨壳大小，设计并标记骨壳获取导板冠根向及近远中边界。骨壳获取导板窗设计也为一个接近“U”的形状，窗的大小与骨壳放置窗基本一致，但是近远中及冠根向各需要预留0.5-1mm补偿超声骨刀的厚度造成的骨损失。取骨区一般位于缺牙区的根方，若延伸到邻近天然牙根方,骨壳获取窗的冠方边界距离天然牙根尖至少4mm，骨块的根方需要离开重要解剖结构(神经血管)至少1.5mm；取骨区若仅位于缺牙区的根方，近远中边界需要与邻牙保持1-1.5mm安全距离。骨窗根方设计连接体，连接体末端膨大为插销，与基板的栓道相匹配。
8、将导板规划软件中的数据导出为stl格式文件，导入到导板设计生成软件Materialise-Magics中，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的骨壳获取/放置窗模块及连接件，连接件包括骨壳放置导窗，骨壳获取窗相连接的栓体及连接两者的连接体。
9、在导板设计生成软件Materialise-Magics中，生成小巧轻便适合手术使用的厚度为2mm的基板，对导板模型进行适当修整，其中基板的近远中和双侧远中至少设计2-3个开窗孔观察就位。在导板的颊侧靠近骨增量的术区设计突出的栓道，与骨壳放置/获取窗的栓体向匹配。
10、利用3D打印机完成基板、骨壳放置导板和骨壳获取导板的加工。
本发明制作方法主要是在术前口扫获得stl数据，拍摄CBCT获取Dicom数据，两个数据配准融合以进行理想牙冠三维位置和缺牙区理想龈缘位置标记，进一步根据修复为导向，以理想龈缘位置指导理想种植体位置设计、以及水平骨增量最终外表面设计，从而指导骨壳获取导板和骨壳放置导板的边界，进一步在导板设计生成软件中设计骨壳获取导板，骨壳放置导板及基板。最终通过3D打印机将基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板打印加工出来，基板、骨壳获取导板和骨壳放置导板以插销方式组装相连接，自由取戴和替换，成能够精准安全的指导植骨和取骨。
本发明基板分别与骨壳获取导板和骨壳放置导板采用插销式可拆卸连接，不仅可以实现术前原位取骨植骨指示导板的试戴，而且在术中不同手术步骤中，还能实现骨壳获取导板和骨壳放置导板的灵活取戴和替换。
本发明首创性地采用数字化设计插销式原位取骨植骨指示导板，用于骨壳引导的水平骨增量手术，其能精准安全的指示取骨和植骨位点三维位置，从而可有效减少手术创伤，降低手术风险，缩短手术时间，避免损伤邻牙牙根等并发症的发生，同时还能有效提高手术效率，其实用性强，适于在本技术领域、以及相近技术领域大力推广应用。
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，其特征在于，包括用于覆盖牙弓的基板(3)，用于指示取骨位置及取骨量的骨壳获取导板(11)，以及用于指示植骨位置及植骨量的骨壳放置导板(12)；取骨时，骨壳获取导板(11)连接于基板(3)上，植骨时，骨壳放置导板(12)连接于基板(3)上。
2.根据权利要求1所述的水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，其特征在于，基板(3)上设有基板连接件，骨壳获取导板(11)和骨壳放置导板(12)通过基板连接件与基板(3)连接。
3.根据权利要求2所述的水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，其特征在于，骨壳获取导板(11)包括骨壳获取窗导板(8)、以及设于骨壳获取窗导板(8)上并与基板连接件相适配的骨壳获取窗导板连接件，骨壳获取窗导板连接件与基板连接件相连接；优选地，骨壳获取窗导板(8)呈U形，并且其U形槽为指示大小的骨壳获取窗(13)；
优选地，基板连接件包括设于基板(3)上的基板栓道(1)，骨壳获取窗导板连接件包括设于骨壳获取窗导板(8)上并与基板栓道(1)相适配的骨壳获取窗导板栓体(10)；优选地，骨壳获取窗导板连接件还包括连接于骨壳获取窗导板(8)和骨壳获取窗导板栓体(10)之间的骨壳获取窗导板连接体(9)；骨壳获取窗导板连接件与基板连接件为插销式可拆卸连接。
4.根据权利要求2所述的水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，其特征在于，骨壳放置导板(12)包括骨壳放置窗导板(4)、以及设于骨壳放置窗导板(4)上并与基板连接件相适配的骨壳放置窗导板连接件，骨壳放置窗导板连接件与基板连接件相连接；优选地，骨壳放置窗导板(4)呈U形，并且其U形槽为骨壳放置窗(14)；
优选地，基板连接件包括设于基板(3)上的基板栓道(1)，骨壳放置窗导板连接件包括设于骨壳放置窗导板(4)上并与基板栓道(1)相适配的骨壳放置窗导板栓体(6)；优选地，骨壳放置窗导板连接件还包括连接于骨壳放置窗导板(4)和骨壳放置窗导板栓体(6)之间的骨壳放置窗导板连接体(5)；优选地，骨壳放置窗导板连接件与基板连接件为插销式可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的水平骨增量中原位取骨植骨指示导板，其特征在于，所述基板(3)跨牙弓至少覆盖6-8颗牙齿；优选地，所述基板(3)厚度至少为2mm；优选地，所述基板(3)上设有2-3个用于观察牙齿与基板组织面是否紧密贴合的就位指示窗(2)；优选地，所述基板(3)的伸展范围越过中线，且呈半弧形，与牙面紧密贴合。
6.根据权利要求1-5任意一项所述水平骨增量中原位取骨植骨指示导板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、拍摄患者大视野CBCT，获得DICOM格式数据，用CT数据三维编辑软件三维重建为STL数据，在该数据中提取种植区颌骨与软组织的三维边界，提取近远中邻牙的牙根、下颌神经管的三维边界；
步骤2、用口内三维扫描仪进行直接口扫或者扫描患者研究模型获取患者牙列、牙龈三维表面STL数据；
步骤3、在设计软件中以牙列为共同部分，将步骤1和步骤2所得两部分数据配准融合；
步骤4、根据配准融合数据设计前牙区理想牙冠的三维位置，标记缺牙区理想龈缘的位置；
步骤5、根据配准融合数据以修复为导向设计理想种植体位置；
步骤6、将此设计数据导出为stl格式文件，导入到导板规划软件中，重新拟合配准，设计水平骨增量的最终外表面，从而标记出骨壳放置导板的冠根向及近远中边界及唇腭、或颊舌的位置；
步骤7、在导板规划软件中，根据骨壳放置导板中所需的骨壳大小，设计并标记骨壳获取导板冠根向及近远中边界；
步骤8、将导板规划软件中的数据导出为stl格式文件，导入到导板设计生成软件，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的骨壳获取/放置窗模块及连接件，连接件包括骨壳放置导窗，骨壳获取窗相连接的栓体及连接两者的连接体；
步骤9、在导板设计生成软件中设计跨牙弓基板，开窗位置及栓道；
步骤10、利用3D打印机完成基板、骨壳放置导板和骨壳获取导板的加工。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤4中，标记缺牙区理想龈缘的位置时，参考邻牙并根据对称协调原则进行；优选地，在所述步骤5中，设计理想种植体位置时，冠根向为理想龈缘下2.5-4mm，颊舌向位于理想龈缘腭或舌侧2mm，同时不突出于理想修复体腭侧，近远中向位于邻牙近远中修复空间正中；优选地，在所述步骤6中，设计水平骨增量的最终外表面时，参照邻牙骨轮廓，满足种植体唇腭、或颊舌侧至少有2mm骨量，同时需要过度增量1mm以补偿愈合过程中的骨吸收。
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤6设计骨壳放置导板时，包括以下步骤：
步骤(1)设计骨壳放置窗导板冠方边界，位于理想龈缘下2mm或者种植体平台上1mm；
步骤(2)设计骨壳放置窗导板根方边界，结合具体病例中可取的骨量，骨壳放置窗导板根方边界距离骨壳放置窗导板冠方边界的距离最好达到所设计种植体长度的三分之二，骨壳放置窗导板根方设计为开放式；
步骤(3)设计骨壳放置窗导板厚度：根据水平骨增量的最终外表面，骨壳放置窗导板厚度用用来限定骨壳放置的唇腭、或颊舌向位置；
步骤(4)骨壳放置窗导板近远中的边界分别距离虚拟种植体近远中边界最好有1-1.5mm距离。
9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤7中，设计骨壳获取导板时，先在导板规划软件中设计骨壳获取窗导板边界，取骨区一般位于缺牙区的根方，若延伸到邻近天然牙根方，骨壳获取窗的冠方边界距离天然牙根尖至少4mm，骨块的根方需要离开重要解剖结构至少1.5mm；取骨区若仅位于缺牙区的根方，近远中边界需要与邻牙保持1-1.5mm安全距离，要求所取的骨块大小与骨壳就位窗保持基本一致，但在设计骨壳获取窗导板近远中向、以及冠根向在设计时要各预留0.5-1mm补偿超声骨刀厚度所造成的骨损失，所以骨壳获取窗比骨壳放置窗大。
10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤8中，在导板设计生成软件中，根据骨壳放置导板，骨壳获取导板的边界设计相应的导板模块，模块宽度及厚度至少需要2mm，分别在骨壳取骨窗导板/骨壳放置窗导板冠方设计连接体，连接体可设计为直线或者折线型，连接体宽度及厚度为2mm；进一步设计与骨壳取骨窗/骨壳放置窗模块连接体相连接并与基板栓道相适配的骨壳放置窗的导板栓体，设计的栓体比栓道向唇侧突出一部分便于附件的取戴；
优选地，在所述步骤9中，设计基板时，以口扫或者模型扫描数据和CBCT数据重合后的模型为基础，生成基板模型；优选地，基板模型生成后，对基板模型进行修整，在基板模型近远中和双侧远中至少设计2-3个就位指示窗；优选地，基板模型生成后，对基板模型进行修整，在基板模型颊侧或者合方靠近骨增量的术区设计突出的基板栓道，分别与骨壳取骨窗导板/骨壳放置窗导板的栓体连接。
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