CN112603569A - 一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数字化义齿种植修复领域，具体涉及一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法。涉及的一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法采用多次软件模拟、多个牙齿模型和种植导板模型适配的方式，所述的软件模拟第一次为正向设计模拟，即由种植体数据及CT三维重建数据设计出导板数据；所述软件模拟第二次为逆向设计模拟，即由所设计导板数据及CT三维重建数据重建出种植体数据，并与上述第一次模拟所使用的种植体数据相比较；本发明规范了牙科种植手术导板的制备过程，制成的手术导板精度高，操作简单，提高了种植手术的成功率和精确性，缩短了手术时间，减小了手术创伤，降低了手术风险，减少了术后并发症，显著缩短了口腔治疗的周期。

Description

一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法
技术领域
本发明属于数字化义齿种植修复领域，具体涉及一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法。
背景技术
随着以“修复为导向”的种植技术新理念和“精准医学“理论的提出，种植外科导板应运而生。随着口腔种植学和数字化技术的快速发展，计算机辅助设计（CAD），光学扫描技术，信息融合技术、3D打印加工制作技术等应用口腔种植学领域，使得种植导板也从简易种植导板发展到数字化导板应用于临床，数字化种植导板的引导辅助作用在口腔医学领域得到越来越广泛的应用，与传统的“自由手”操作相比，数字化种植导板是通过CBCT系统分析，计算机辅助设计，从而实现精准定位的种植手术装置，它可以更好的辅助医生进行种植体植入，使种植体植入的三维位置更加精准，避免损伤一些重要的解剖结构。应用数字化种植外科导板技术提高了种植手术的精确性，将术前计划较为准确地转移到手术操作中，简化操作步骤，缩短手术时间，减小手术创伤，降低手术风险，减少术后并发症，这一技术恰好与口腔种植学安全、精准、微创、美学的治疗理念相吻合。
然而数字化种植导板所属的牙科数字化行业，是一门以口腔医学和数字化高新技术相结合为主要特征,涵盖口腔医学、数学、信息学、电子学、机械工程学和材料学等多种学科的新兴医工交互学科。一方面，随着数字化口腔医疗应用领域的扩展，对于从业医生的素养要求会更高；未来口腔医疗应用的大趋势之一是实现椅旁的“即刻诊疗、即刻修复”；在牙科诊所，医生可以自行设计及生产对应需要的牙科产品；这就要求医生要会使用专业的口腔扫描仪等设备，还需要学习用软件设计排牙方案，然后能将文件导入到3D打印机生产出相应的牙科产品；患者一次就诊，大约花1-2个小时就能拿到定制的牙科产品；数字化口腔医疗的应用，对于从业医生来说，会是一次不小的升级考验。另一方面，数字化牙科技师成为口腔医疗行业新词汇，新职业。这是数字化口腔趋势所致，是时代发展的必然结果。数字化牙科技师协助牙科医生：取模、扫描、电脑设计、传到工厂或者自己的义齿工作室加工；避免医师和技师沟通障碍，提高修复体及模型的准确性。减少牙科医生临床的操作步骤，从而提高诊疗效率。
发明内容
本发明提供一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法，使其能规范牙科种植手术导板的制备过程，提高牙科种植手术导板制备的精确性和效率。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法，全数字化制备方法采用多次软件模拟、多个牙齿模型和种植导板模型适配的方式，所述的软件模拟第一次为正向设计模拟，即由种植体数据及CT三维重建数据设计出导板数据；所述软件模拟第二次为逆向设计模拟，即由所设计导板数据数据及CT三维重建数据重建出种植体数据，并与上述第一次模拟所使用的种植体数据相比较；
具体步骤如下：
步骤S01：对医院或诊所CT三维断层扫描下来的多组数据进行对比，筛选出一组图像相对更清晰的数据，以便能更快捷、精度更高的对三维断层扫描数据进行三维重建；步骤S02：使用医学三维断层数据重建软件对第一步所选择出的数据进行三维重建，并分别分离出牙齿数据、牙龈数据、骨骼数据、神经数据和血管数据，要求所重建的模型能最大程度的对CT数据进行还原，模型没有不闭合孔洞；
步骤S03：合并牙齿数据与牙龈数据作为牙齿模型的源数据，并导入牙科模型设计专用软件，设计出标准模型数据，以便后续进行3D打印；步骤S04：根据第二步重建的所有数据进行专业的统筹分析，寻找适合种植的点位、方向和深度，种植根部应尽量选择在骨密度较大的部位，种植方向需要避开所有神经和血管，若根据数据观察无法避开所有神经和血管，应避开主神经和主血管；
步骤S05：根据第四步所选择的种植位置、方向和深度，在软件上模拟植入相应的种植体，并再次观察，植入的种植体是否对神经和血管造成影响，如有影响应重新选择种植位置、方向和深度；步骤S06：根据模拟种植的结果，进行种植导板的设计，要求种植导板设计时导环半径严格按照种植体标准规范去设计，以避免后续手术过程中出现孔位打偏的情况，造成不必要的手术事件；步骤S07：根据种植导板数据，按照导环的位置、孔径和方向设计出模拟种植体，并观察设计的模拟种植体是否跟第五步中模拟植入的种植体位置和方向是否一致，如不一致需要重新设计种植导板；
步骤S08：再次修整上述设计通过的种植导板数据，要求不可改变其种植导环的数据，可对其相对应的牙龈位置部位进行修整，设计出标准种植导板数据，以便于后续3D打印；
步骤S09：使用牙模3D打印专用材料对第三步设计的标准牙齿模型数据进行3D打印，一般最少打印两副；
步骤S10：使用牙科导板3D打印专用材料对第八步最终设计的种植导板数据进行3D打印，一般要求最少打印两副；步骤S11：对上述打印出来的牙齿模型和种植导板模型进行两两装配，观察适配情况是否到位及密贴，如不匹配需重新打印；步骤S12：给打印出来的合格的种植导板装上金属导环，取出其中一副种植导板和牙齿模型按照导环方向进行打孔，模拟手术打孔过程。
本发明提出的一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法，采用上述技术方案，规范了牙科种植手术导板的制备过程，制成的手术导板精度高，操作简单，提高了种植手术的成功率和精确性，缩短了手术时间，减小了手术创伤，降低了手术风险，减少了术后并发症，显著缩短了口腔治疗的周期。
附图说明
附图1：牙科种植用手术导板的全数字化制备流程图。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1所示，本发明提供了一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法，用以达到制备牙科手术导板过程标准化，制备的导板准确度高、效率高的技术效果。 具体实施方法为：步骤S01：对医院或诊所CT三维断层扫描下来的多组数据进行对比，筛选出一组图像相对更清晰的数据，以便能更快捷、精度更高的对三维断层扫描数据进行三维重建。
步骤S02：使用医学三维断层数据重建软件（如minics等）对第一步所选择出的数据进行三维重建，并分别分离出牙齿数据、牙龈数据、骨骼数据、神经数据和血管数据，要求所重建的模型能最大程度的对CT数据进行还原，模型没有不闭合孔洞。
步骤S03：合并牙齿数据与牙龈数据作为牙齿模型的源数据，并导入牙科模型设计专用软件（如EXOCAD或3SHAPE等），设计出标准模型数据，以便后续进行3D打印。
步骤S04：根据第二步重建的所有数据进行专业的统筹分析，寻找适合种植的点位、方向和深度，种植根部应尽量选择在骨密度较大的部位，种植方向需要避开所有神经和血管，若根据数据观察无法避开所有神经和血管，应避开主神经和主血管。
步骤S05：根据第四步所选择的种植位置、方向和深度，在软件上模拟植入相应的种植体，并再次观察，植入的种植体是否对神经和血管造成影响，如有影响应重新选择种植位置、方向和深度。 步骤S06：根据模拟种植的结果，进行种植导板的设计，要求种植导板设计时导环半径严格按照种植体标准规范去设计，以避免后续手术过程中出现孔位打偏的情况，造成不必要的手术事件。 步骤S07：根据种植导板数据，按照导环的位置、孔径和方向设计出模拟种植体，并观察设计的模拟种植体是否跟第五步中模拟植入的种植体位置和方向是否一致，如不一致需要重新设计种植导板。
步骤S08：再次修整上述设计通过的种植导板数据，要求不可改变其种植导环的数据，可对其相对应的牙龈位置部位进行修整，设计出标准种植导板数据，以便于后续3D打印。
步骤S09：使用牙模3D打印专用材料对第三步设计的标准牙齿模型数据进行3D打印，一般最少打印两副。 步骤S10：使用牙科导板3D打印专用材料对第八步最终设计的种植导板数据进行3D打印，一般要求最少打印两副。 步骤S11：对上述打印出来的牙齿模型和种植导板模型进行两两装配，观察适配情况是否到位密贴，如不匹配需重新打印。 步骤S12：给打印出来的合格的种植导板装上金属导环，取出其中一副种植导板和牙齿模型按照导环方向进行打孔，模拟手术打孔过程。

Claims (1)

1.一种牙科种植用手术导板的全数字化制备方法，其特征在于：全数字化制备方法采用多次软件模拟、多个牙齿模型和种植导板模型适配的方式，所述的软件模拟第一次为正向设计模拟，即由种植体数据及CT三维重建数据设计出导板数据；所述软件模拟第二次为逆向设计模拟，即由所设计导板数据及CT三维重建数据重建出种植体数据，并与上述第一次模拟所使用的种植体数据相比较；
具体步骤如下：
步骤S01：对医院或诊所CT三维断层扫描下来的多组数据进行对比，筛选出一组图像相对更清晰的数据，以便能更快捷、精度更高的对三维断层扫描数据进行三维重建；步骤S02：使用医学三维断层数据重建软件对第一步所选择出的数据进行三维重建，并分别分离出牙齿数据、牙龈数据、骨骼数据、神经数据和血管数据，要求所重建的模型能最大程度的对CT数据进行还原，模型没有不闭合孔洞；
步骤S03：合并牙齿数据与牙龈数据作为牙齿模型的源数据，并导入牙科模型设计专用软件，设计出标准模型数据，以便后续进行3D打印；步骤S04：根据第二步重建的所有数据进行专业的统筹分析，寻找适合种植的点位、方向和深度，种植根部应尽量选择在骨密度较大的部位，种植方向需要避开所有神经和血管，若根据数据观察无法避开所有神经和血管，应避开主神经和主血管；
步骤S05：根据第四步所选择的种植位置、方向和深度，在软件上模拟植入相应的种植体，并再次观察，植入的种植体是否对神经和血管造成影响，如有影响应重新选择种植位置、方向和深度；步骤S06：根据模拟种植的结果，进行种植导板的设计，要求种植导板设计时导环半径严格按照种植体标准规范去设计，以避免后续手术过程中出现孔位打偏的情况，造成不必要的手术事件；步骤S07：根据种植导板数据，按照导环的位置、孔径和方向设计出模拟种植体，并观察设计的模拟种植体是否跟第五步中模拟植入的种植体位置和方向是否一致，如不一致需要重新设计种植导板；
步骤S08：再次修整上述设计通过的种植导板数据，要求不可改变其种植导环的数据，可对其相对应的牙龈位置部位进行修整，设计出标准种植导板数据，以便于后续3D打印；
步骤S09：使用牙模3D打印专用材料对第三步设计的标准牙齿模型数据进行3D打印，一般最少打印两副；
步骤S10：使用牙科导板3D打印专用材料对第八步最终设计的种植导板数据进行3D打印，一般要求最少打印两副；步骤S11：对上述打印出来的牙齿模型和种植导板模型进行两两装配，观察适配情况是否到位密贴，如不匹配需重新打印；步骤S12：给打印出来的合格的种植导板装上金属导环，取出其中一副种植导板和牙齿模型按照导环方向进行打孔，模拟手术打孔过程。
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