CN112353515B - 数字化咬合调整导板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了数字化咬合调整导板及其制作方法,解决了现有技术不能准确指导咬合调整等技术问题,本发明包括:口内扫描或模型扫描获取牙列数据;转移牙列相对于上颌骨的关系,并将已有牙列数据与此关系匹配;调用虚拟咬合架,根据实体咬合架上求得的参数进行调整;缺牙区黏膜进行虚拟排牙,与模型合并后导出;以对颌天然牙为工作模型,根据咬合架模拟运动结果进行虚拟调磨,导出;分别以天然牙咬合调整前模型和咬合调整后模型生成第一和第二咬合板,保存为同一坐标系;提取第一咬合板内表面与第二咬合板外表面合并;根据车针工作端直径开孔得到咬合调整导板数据;3D打印导板,本发明具有指导咬合调整精准、修复效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉牙齿修复技术领域,具体涉及数字化咬合调整导板及其制作方法。
背景技术
一般固定修复、可摘局部义齿修复和种植修复中,修复空间不足时常常需要调整对颌牙列,尤其是当对颌的Spee曲线和Wilson曲线不正常时,一定要先进行咬合调整,从而保证修复体戴入后无早接触和咬合干扰。因此,咬合调整是以“目标修复空间”为导向的临床操作,并且由于该空间在修复前可确定,咬合调整量也因而在术前得以量化。而大多数情况下,临床医生在修复体戴入后才选择调整修复体或对颌牙,会增加椅旁操作时间,并且由于不能准确把握咬合调整量,会导致修复体穿孔、与对颌无咬合接触等不良事件的发生。
1971年,Robert W.Bruce等首先在单颌全口义齿中报道了用于对颌天然牙咬合调整的透明树脂膜片简易导板;1990年L.Kirk Gardner等采用自凝树脂在咬合调整后的石膏模型上制作了用于指导口内咬合调整的导板;1996年,Nikzad Javid等采用硅橡胶改良制作咬合调整导板;1997年Han-Kuang Tan再次使用透明树脂膜片制作咬合调整导板,与Robert W.Bruce不同的是,Han-Kuang Tan是在咬合调整前的模型上制作的导板,根据咬合架运动指示对导板进行修整,保证导板能顺利在口内戴入,而Robert W.Bruce是在咬合调整后的模型上制作的导板,因而导板在一开始不能完全戴入口内,需要通过咬合高点指示剂对咬合调整量进行判断。以上提及的咬合调整导板均是应用于单颌全口义齿的对颌天然牙咬合调整中,并且准确性不佳,之后无其他相关文献对咬合调整导板技术进行说明。
发明内容
本发明解决的技术问题是:现有技术不能实现实体与数字化之间的贯通以及现有技术不能准确指导咬合调整等问题。
本发明通过下述技术方案实现:
数字化咬合调整导板的制作方法,包括如下步骤:
步骤S1:口内扫描获取牙列数据,根据牙列数据得到术前模型;
步骤S2:通过面弓将上颌牙列相对于上颌骨的位置关系转移至口腔外,并制取正中、前伸和侧方咬合记录,根据转移至口腔外的位置关系上全可调咬合架后再根据咬合记录调整前伸及侧方参数,扫描咬合架,将已有牙列数据与位置关系匹配得到位置关系数据;
步骤S3:将步骤S2的位置关系数据导入修复设计软件,调用虚拟咬合架,根据实体咬合架上求得的前伸及侧方参数进行调整,复现口内下颌运动情况;
步骤S4:根据步骤S1的牙列数据,在缺牙区黏膜进行虚拟排牙,与术前模型合并后导出数据;
步骤S5:以缺牙的对颌天然牙为工作模型,将合并虚拟排牙后的模型作为现对颌模型,根据虚拟咬合架模拟运动结果进行虚拟调磨,导出虚拟调磨前后的数据;
步骤S6:分别以天然牙咬合调整前模型和调整后模型生成第一咬合板和第二咬合板,保存为同一坐标系;
步骤S7:提取第一咬合板内表面与第二咬合板外表面合并;
步骤S8:根据车针工作端直径开孔得到咬合调整导板的开孔数据,进而得到整个咬合调整导板的数据;
步骤S9:根据步骤S8的数据进行3D打印获得咬合调整导板,
其中,步骤S2、S3与步骤S4不分先后。
进一步地优选方案,所述步骤S1中,首先需要利用口内扫描设备扫描获取患者的牙列数据,包括上下牙列的形态和部分牙龈形态,或传统取模后灌制超硬石膏模型,扫描后作为术前模型。
进一步地优选方案,所述步骤S2的具体步骤包括:利用面弓记录上颌牙列相对于上颌骨的位置关系,通过万向关节将记录该位置关系的咬合板固定在转移台上,通过转移台将上颌牙列模型固定在全可调咬合架上,所述面弓参考平面与全可调咬合架参考平面相同;利用制取的上下颌牙列的正中位置关系,将下颌牙列模型复位,固定在咬合架上;利用制取的前伸和侧方咬合记录在全可调咬合架上调节相应的参数。
进一步地优选方案,步骤S3具体包括如下步骤:通过扫描咬合架或适配的夹具将固定在全可调咬合架上的上下颌位置关系转移到虚拟咬合架上,并通过调节虚拟咬合架参数复现口内下颌运动情况。
进一步地,所述步骤3中的前伸及侧方参数是指前伸的髁导斜度以及两个侧方的髁导斜度。
进一步地优选方案,所述步骤S4具体包括如下步骤:缺牙区可导入数据库牙齿进行虚拟排列,也可镜像对侧存在的同名牙,或在模型上制作实体蜡型,扫描后转化为虚拟蜡型。
进一步地优选方案,所述步骤S5具体包括如下步骤:通过“自由造型扫描数据”功能对模拟运动后的干扰点进行颜色标记,并予以去除,或复制待调整的牙齿,将其作为蜡型扫描导入软件后通过“自由造型”对颜色标记的干扰点进行咬合调整。
进一步地优选方案,步骤S6具体包括如下步骤:以虚拟咬合调整前的模型为基础,选定导板支持区域设计2mm厚的第一咬合板,以虚拟咬合调整后的模型为基础,选定咬合调整牙位设计4mm厚的第二咬合板。
进一步地优选方案,步骤S7具体包括如下步骤:提取2mm厚的第一咬合板内表面作为咬合调整导板的内表面,提取4mm厚的第二咬合板外表面作为咬合调整导板的外表面,合并补洞生成导板雏形。
进一步地优选方案,步骤S7还可通过以下方式实现:以咬合调整后的模型为基础生成4mm厚咬合板,通过布尔运算减去咬合调整前模型,即可生成导板雏形;或在咬合调整前模型上选定范围,使用偏移工具偏移2mm,并翻转法向,在咬合调整后模型上选定咬合调整范围,使用偏移工具偏移4mm,将偏移后的面片合并补洞后完成咬合调整导板雏形。
本发明通过先获取实际的口内牙列数据、上下颌数据,并通过面弓将牙列相对于颌骨的位置关系转移至口腔外,利用咬合材料制取上下颌正中、前伸运动和侧方运动的位置关系,通过获取到的上颌数据将上颌牙列模型转移至全可调咬合架上,然后利用获取的咬合记录将下颌固定在咬合架上,利用前伸侧方咬合记录调整咬合架参数,使之能准确模拟口内下颌运动;扫描咬合架后将实体咬合架转移为虚拟咬合架,并按照求得的髁导斜度参数进行调整;虚拟排牙的目的在于确定缺牙区的目标修复空间,与模型合并后代表未来修复完成后的情况,将合并后的数据保存为STL格式文件。
然后将原对颌天然牙模型作为工作模型导入修复设计软件,将合并虚拟排牙后的模型作为现对颌模型,启动虚拟咬合架,按照设定的参数进行模拟运动,同时软件将天然牙上存在的早接触点和咬合干扰点通过颜色标记;利用“自由造型扫描模型”的功能对工作模型进行虚拟咬合调整,得到虚拟咬合调整后的模型数据。
再然后以虚拟咬合调整前的模型为基础设计2mm厚的咬合板,以咬合调整后的模型为基础设计4mm厚的咬合板,保证在同一坐标系中,避免导板合并产生误差;提取2mm厚咬合板的内表面/组织面和4mm厚咬合板的外表面/磨光面,合并,使导板能在咬合调整前模型和口内牙列上顺利就位,即导板组织面与咬合调整前模型相适应,同时导板外表面为咬合调整后偏移4mm的表面,与带4mm刻度的咬合调整车针相适应;为了在导板表面预留车针通道,需要根据车针工作端直径在导板表面开孔,完成后通过3D打印技术对咬合调整导板打印成形。
数字化咬合调整导板,包括导板主体,所述导板主体上设置有开孔。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明利用数字化手段建立了一种将虚拟咬合调整结果精确转移至口内的操作流程,实现了从实体咬合架到虚拟咬合架再到口内的数字化贯通,降低了临床操作的随意性和不准确性;
2、本发明利用数字化设计和数字化制作技术将咬合调整过程规范化、定量化,使临床医生术前即可明确咬合调整量,降低操作的不规范性和不准确性,同时也减少了临床操作时间,为最终达到良好的修复效果奠定基础。
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为本发明数字化咬合调整导板的制作流程图;
图2为本发明上虚拟咬合架示意图;
图3为本发明虚拟排牙示意图;
图4为本发明虚拟咬合调整量示意图;
图5为本发明以虚拟咬合调整前模型为基础设计2mm厚咬合板;
图6为本发明以虚拟咬合调整后模型为基础设计4mm厚咬合板;
图7为本发明提取咬合调整板表面示意图;
图8为本发明咬合调整导板设计完成示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-导板主体,2-开孔。
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1
数字化咬合调整导板的制作方法,包括如下步骤:
步骤S1:口内扫描获取牙列数据,包括上下牙列数据和部分牙龈形态,根据牙列数据得到术前模型;
步骤S2:通过面弓记录上颌牙列相对于上颌骨的位置关系,通过万向关节将记录该位置关系的咬合板固定在转移台上,通过转移台将上颌牙列模型固定在全可调咬合架上,所述面弓参考平面与全可调咬合架参考平面相同;利用制取的上下颌牙列的正中位置关系,将下颌牙列模型复位,固定在咬合架上;利用制取的前伸和侧方咬合记录在全可调咬合架上调节前伸及侧方髁导斜度参数,扫描咬合架,将已有牙列数据与位置关系匹配得到位置关系数据;
步骤S3:将步骤S2的位置关系数据导入修复设计软件,通过扫描咬合架或适配的夹具将固定在全可调咬合架上的上下颌位置关系转移到虚拟咬合架上,并根据实体咬合架上求得的前伸及侧方髁导斜度参数调节虚拟咬合架参数,复现口内下颌运动情况。
通过面弓转移患者上颌牙列相对于上颌骨的位置关系,利用咬合硅橡胶或铝蜡分别制取患者上下颌正中、前伸运动和侧方运动时相对位置关系,通过转移台将上颌牙列模型转移至全可调咬合架上,利用上下颌的正中咬合关系记录将下颌固定在咬合架上,利用前伸侧方咬合记录调整咬合架参数,使之能准确模拟口内下颌运动;扫描咬合架后将实体咬合架转移为虚拟咬合架,并按照求得的参数进行调整,如图2所示。
步骤S4:根据步骤S1的牙列数据,在缺牙区黏膜进行虚拟排牙,与术前模型合并后导出数据,缺牙区可导入数据库牙齿进行虚拟排列,也可镜像对侧存在的同名牙,或在模型上制作实体蜡型,扫描后转化为虚拟蜡型。
虚拟排牙的目的在于确定缺牙区的目标修复空间,与模型合并后代表未来修复完成后的情况,如图3所示,将合并后的数据保存为STL格式文件。
步骤S5:以缺牙的对颌天然牙为工作模型,将合并虚拟排牙后的模型作为现对颌模型,根据虚拟咬合架模拟运动结果进行虚拟调磨,导出虚拟调磨前后的数据;
然后将原对颌模型作为工作模型导入修复设计软件,将合并虚拟排牙后的模型作为现对颌模型,启动虚拟咬合架,按照设定的参数进行模拟运动,同时软件将天然牙上存在的早接触点和咬合干扰点通过颜色标记;利用“自由造型扫描数据”对模拟运动后颜色标记的干扰点进行去除,或复制待咬合调整的牙齿将其作为蜡型扫描导入软件后通过“自由造型”对颜色标记进行咬合调整,得到虚拟咬合调整后的模型数据,图4所示为虚拟咬合调整前后模型对比。
步骤S6:分别以天然牙咬合调整前模型和咬合调整后模型生成第一咬合板和第二咬合板,保存为同一坐标系;
如图5所示,以虚拟咬合调整前的模型为基础设计2mm厚的咬合板,如图6所示以咬合调整后的模型为基础设计4mm厚的咬合板,保证在同一坐标系中,避免导板合并产生误差。
步骤S7:提取第一咬合板内表面与第二咬合板外表面合并补洞生成导板雏形;
如图7所示提取2mm厚咬合板的内表面/组织面和4mm厚咬合板的外表面/磨光面,合并,使导板能在咬合调整前模型和口内牙列上顺利就位,即导板组织面与咬合调整前模型相适应,同时导板外表面为咬合调整后偏移4mm的表面,与带4mm刻度的咬合调整车针相适应。
步骤S8:根据车针工作端直径开孔2得到咬合调整导板的开孔2数据,进而得到整个咬合调整导板的数据;
为了在导板表面预留车针通道,需要根据车针工作端直径在导板表面开孔2,如图8所示。
步骤S9:根据步骤S8的数据进行3D打印获得咬合调整导板。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于,所述步骤S1中,采用传统取模后灌制超硬石膏模型,扫描后作为术前模型。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于,所述步骤S7的实现方式不同:
以咬合调整后的模型为基础生成4mm厚咬合板,通过布尔运算减去咬合调整前模型,即可生成导板雏形;或在咬合调整前模型上选定范围,使用偏移工具偏移2mm,并翻转法向,在咬合调整后模型上选定咬合调整范围,使用偏移工具偏移4mm,将偏移后的面片合并补洞后完成咬合调整导板雏形。
实施例4
数字化咬合调整导板,包括导板主体1,所述导板主体1上设置有开孔2,所述开孔2与车针工作端直径相匹配。
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 (9)
1.数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:口内扫描获取牙列数据,根据牙列数据得到术前模型;
步骤S2:通过面弓将上颌牙列相对于上颌骨的位置关系转移至口腔外,并制取正中、前伸和侧方咬合记录,根据转移至口腔外的位置关系上全可调咬合架后再根据咬合记录调整前伸及侧方参数,扫描咬合架,将已有牙列数据与上述位置关系匹配得到位置关系数据;
步骤S3:将步骤S2的位置关系数据导入修复设计软件,调用虚拟咬合架,根据实体咬合架上求得的前伸及侧方参数进行调整,复现口内下颌运动情况;
步骤S4:根据步骤S1的牙列数据,在缺牙区黏膜进行虚拟排牙,与术前模型合并后导出数据;
步骤S5:以缺牙的对颌天然牙为工作模型,将合并虚拟排牙后的模型作为现对颌模型,根据虚拟咬合架模拟运动结果进行虚拟调磨,导出虚拟调磨前后的数据;
步骤S6:分别以天然牙咬合调整前模型和咬合调整后模型生成第一咬合板和第二咬合板,保存为同一坐标系;
步骤S7:提取第一咬合板内表面与第二咬合板外表面合并;
步骤S8:根据车针工作端直径开孔(2)得到咬合调整导板的开孔(2)数据,进而得到整个咬合调整导板的数据;
步骤S9:根据步骤S8的数据进行3D打印获得咬合调整导板,
其中,步骤S2、S3与步骤S4不分先后。
2.根据权利要求1所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,所述步骤S2的具体步骤包括:利用面弓记录上颌牙列相对于上颌骨的位置关系,通过万向关节将记录该位置关系的咬合板固定在转移台上,通过转移台将上颌牙列模型固定在全可调咬合架上,所述面弓参考平面与全可调咬合架参考平面相同;利用制取的上下颌牙列的正中位置关系,将下颌牙列模型复位,固定在咬合架上;利用制取的前伸和侧方咬合记录在全可调咬合架上调节相应的参数。
3.根据权利要求1或2所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,步骤S3具体包括如下步骤:通过扫描咬合架或适配的夹具将固定在全可调咬合架上的上下颌位置关系转移到虚拟咬合架上,并通过调节虚拟咬合架参数复现口内下颌运动情况。
4.根据权利要求1或2所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括如下步骤:缺牙区可导入数据库牙齿进行虚拟排列,也可镜像对侧存在的同名牙,或在模型上制作实体蜡型,扫描后转化为虚拟蜡型。
5.根据权利要求1或2所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括如下步骤:通过“自由造型扫描数据”功能对模拟运动后的干扰点进行颜色标记,并根据颜色标记去除干扰点,或复制待调整的牙齿,将其作为蜡型扫描导入软件后通过“自由造型”对颜色标记的干扰点进行咬合调整。
6.根据权利要求1或2所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,步骤S6具体包括如下步骤:以虚拟咬合调整前的模型为基础,选定导板支持区域设计2mm厚的第一咬合板,以虚拟咬合调整后的模型为基础,选定咬合调整牙位设计4mm厚的第二咬合板。
7.根据权利要求1或2所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,步骤S7具体包括如下步骤:提取2mm厚的第一咬合板内表面作为咬合调整导板的内表面,提取4mm厚的第二咬合板外表面作为咬合调整导板的外表面,合并补洞生成导板雏形。
8.根据权利要求1或2所述的数字化咬合调整导板的制作方法,其特征在于,步骤S7还可通过以下方式实现:以咬合调整后的模型为基础生成4mm厚咬合板,通过布尔运算减去咬合调整前模型,即可生成导板雏形;或在咬合调整前模型上选定范围,使用偏移工具偏移2mm,并翻转法向,在咬合调整后模型上选定咬合调整范围,使用偏移工具偏移4mm,将偏移后的面片合并补洞后完成咬合调整导板雏形。
9.数字化咬合调整导板,其特征在于,采用如权利要求1-8任一项所述的制作方法制作,包括导板主体(1),所述导板主体(1)上设置有开孔(2)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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