CN112773538A - 基于3d打印数字化模型的纯钛钢托支架 - Google Patents

Abstract

本申请旨在提供基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其包括基托、固位体、粘结部和卡环，固位体和粘结部设置在基托上，卡环连接在固位体和粘结部之间，固位体至少有四个且连续排列，若干固位体与粘结部之间均固定连接有连接件，连接件朝上的部分呈螺旋状。解决了当需要修复的牙齿数量较多且位置相邻时，纯钛钢托支架的固位体与口腔的连接关系较差，影响咀嚼的问题，本申请具有增强纯钛钢托支架固位体与粘结部连接强度的效果，使得固位体与粘结部的连接更紧密，有利于患者的咀嚼，也增加了连接件的整体抗压强度和抗变形能力，使得纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强，抗拉强度更好，更耐用。

Description

基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架

技术领域

本申请涉及口腔技术领域，尤其是涉及基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架。

背景技术

钢托支架利用剩余天然牙、基托下的黏膜和骨组织作为支撑，依靠固位体和卡环来固定义齿的位置，用人工牙恢复缺失牙的形态和功能，用基托材料恢复缺损的牙槽嵴、颌骨及其周围的软组织形态，是一种患者可以自行摘戴的修复体。

纯钛具有强度大、密度小、硬度大、熔点高、抗腐蚀性强、良好的可塑性等优点。纯钛在与人体接触后无致敏、致癌、致畸变等现象，且能够与骨组织、上皮、结缔组织等具有很好的结合，生物相容性极好。因而纯钛钢托支架被广泛应用在口腔义齿制作领域。

当需要修复的牙齿数量较多且位置相邻时，固位体的数量相应增加且连续排列，使得固位体之间仅通过两端的卡环和粘结部固定，患者在咀嚼时容易使纯钛钢托支架产生松动，影响咀嚼。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在有当需要修复的牙齿数量较多且位置相邻时，纯钛钢托支架的固位体与粘结部的连接关系较差，影响咀嚼的缺陷。

发明内容

为了增强纯钛钢托支架固位体与粘结部的连接强度，本申请提供了基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架。

本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：

基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，包括基托、固位体、粘结部和卡环，所述固位体和所述粘结部设置在所述基托上，所述卡环连接在所述固位体和所述粘结部之间，其特征在于，所述固位体至少有四个且连续排列，若干所述固位体与所述粘结部之间均固定连接有连接件，所述连接件朝上的部分呈螺旋状。

通过采用上述技术方案，固位体和粘结部用于固定义齿的位置，并借助基托下的黏膜和骨组织、卡环与天然牙之间的连接作为支撑，将纯钛钢托支架固定安装于患者口腔内；若干固位体与粘结部之间通过连接件固定连接且连接件朝上的部分呈螺旋状，加强了纯钛钢托支架的固位体与粘结部的连接强度，纯钛钢托支架的固位体与粘结部的连接更紧密，有利于患者的咀嚼，也增加了连接件的整体抗压强度和抗变形能力，使得纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强，抗拉强度更好，更耐用；基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架实现了复杂的结构，固位体与粘结部的连接更紧密；也具有较高的精度，能更好地匹配患者的口腔；同时，材料用量精准，节省了材料，提高了材料的利用率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：若干所述连接件穿插设置且呈网格状。

通过采用上述技术方案，连接件穿插设置且呈网格状，以加强相邻连接件之间的连接，连接件相互之间的连接更紧密和更稳固，连接件的抗拉强度更好，使得纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接件的端部完全覆盖在固位体朝向患者口腔内部的一面。

通过采用上述技术方案，连接件的端部完全覆盖在固位体朝向患者口腔内部的一面，以增大连接件与固位体之间的连接面积，使得连接件与固位体之间的连接更稳固。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固位体的底部均固定有竖直设置的连接杆。

通过采用上述技术方案，固位体底部固定的竖直设置的连接杆进一步加强了纯钛钢托支架与口腔之间的连接，使得钢托支架与口腔之间的连接更稳固。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固位体上均开设有用于安装义齿的固定槽，所述固定槽通过3D打印数字化模型根据患者牙齿信息模拟待安装义齿的轮廓进行匹配设计且在测试通过后打印出来。

通过采用上述技术方案，3D打印数字化模型根据患者牙齿信息模拟待安装义齿的轮廓，进行固定槽的匹配设计，并在测试通过后借助3D打印数字化模型打印出来，精度更高，使得义齿与固定槽之间更匹配。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定槽内均固定有竖直设置的加强杆。

通过采用上述技术方案，固定槽内竖直设置的加强杆起到加强义齿与固定槽之间连接强度的作用，使得固定槽与加强杆之间的连接更稳固，有利于使义齿更牢固地安装在固定槽内。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：连接在所述固位体和所述粘结部之间的所述卡环数量至少有两个。

通过采用上述技术方案，连接在固位体和粘结部之间的卡环数量至少有两个，以更好地借助自然牙进行支撑，纯钛钢托支架能够更稳固地安装在患者口腔内。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接件的底面被削平且其上印刻有与口腔契合的纹路。

通过采用上述技术方案，连接件的底面被削平且其上印刻有与口腔契合的纹路，以避免咯到患者的口腔，同时，纹路与口腔契合，使得患者佩戴后的异物感减少，改善了患者佩戴纯钛钢托支架的体验感。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架加强了固位体与粘结部的连接强度，固位体与粘结部的连接更紧密，有利于患者的咀嚼；基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架实现了复杂的结构，固位体与粘结部的连接更紧密，也具有较高的精度，能更好地匹配患者的口腔；同时，材料用量精准，节省了材料，提高了材料的利用率；

2.连接件穿插设置且呈网格状，使得纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强；

3.连接件的端部完全覆盖在固位体朝向患者口腔内部的一面，使得连接件与固位体之间的连接更稳固；

4.固位体底部固定的竖直设置的连接杆进一步加强了纯钛钢托支架与口腔之间的连接，使得钢托支架与口腔之间的连接更稳固；

5.3D打印数字化模型根据患者牙齿信息模拟待安装义齿的轮廓，进行固定槽的匹配设计，并在测试通过后借助3D打印数字化模型打印出来，精度更高，使得义齿与固定槽之间更匹配；

6.固定槽内竖直设置的加强杆起到加强义齿与固定槽之间连接强度的作用，有利于使义齿更牢固地安装在固定槽内；

7.连接在固位体和粘结部之间的卡环数量至少有两个，以更好地借助自然牙进行支撑，纯钛钢托支架能够更稳固地安装在患者口腔内；

8.连接件的底面被削平且其上印刻有与口腔契合的纹路，改善了患者佩戴纯钛钢托支架的体验感。

附图说明

图1是本申请其中一实施例基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架的整体结构示意图。

图2是本申请其中一实施例基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架的背面图。

图3是本申请其中一实施例基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架的生产流程示意图。

附图标记说明：1、基托；2、固位体；3、粘结部；4、卡环；5、连接件；6、连接杆；7、固定槽；8、加强杆；9、纹路；10、第一通槽；11、第二通槽。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

参照图1，本申请实施例提供基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，钢托支架的材料为纯钛，钢托支架包括基托1，基托1的上表面在对应口腔两侧的位置均固定有粘结部3，粘结部3上均开设有若干第二通槽11，若干第二通槽11均匀分布在粘结部3上，第二通槽11的槽口沿竖直方向贯穿至基托1底面。通过在第二通槽11内放置粘结剂，将义齿固定在粘结部3上。

基托1的上表面在两粘结部3之间沿口腔边沿位置固定有固位体2，固位体2至少有四个且连续排列，本实施例中，固位体2的数量可以为四个。

固位体2上均开设有用于安装义齿的固定槽7，固定槽7的槽口向上开设，固定槽7通过3D打印数字化模型根据患者牙齿信息模拟待安装义齿的轮廓进行匹配设计且在测试通过后打印出来。固定槽7与待安装义齿卡接配合。

固定槽7的内底壁中心位置处开设有第一通槽10，第一通槽10的槽口沿竖直方向贯穿至基托1底面。通过在第一通槽10内放置粘结剂，将义齿固定在固定槽7内。

固定槽7内还固定有竖直设置的加强杆8，加强杆8与第一通槽10错开设置，加强杆8位于第一通槽10的轴线上，加强杆8起到加强义齿与固定槽7之间连接的作用，有利于义齿更牢固地安装在固定槽7内。加强杆8呈上粗下窄的圆台状，以增大纯钛钢托支架与义齿之间的连接面积，使得纯钛钢托支架的连接更稳固。

位于两端的固位体2和粘结部3之间均连接有卡环4，卡环4数量至少有两个。本实施例中，卡环4的数量可以为两个。卡环4用于卡设在待安装义齿周围的自然牙上，以固定纯钛钢托支架的位置。

每个固位体2与粘结部3之间均固定连接有连接件5，连接件5朝上的部分呈螺旋状，加强了纯钛钢托支架的固位体2与粘结部3的连接强度，固位体2与粘结部3的连接更紧密，进而固位体2与口腔的连接更紧密，有利于患者的咀嚼；也增加了连接件5的整体抗压强度和抗变形能力，使得纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强，抗拉强度更好，更耐用。

若干连接件5之间穿插设置且呈网格状，若干连接件5之间穿插设置使得连接件5相互之间的连接更紧密，同时，若干连接件5之间的连接呈网格状，使得连接件5相互之间的连接更稳固，连接件5的抗拉强度更好。本实施例中，四个连接件5两两平行穿插设置且呈网格状。

连接件5的端部完全覆盖在固位体2朝向患者口腔内部的一面，以增大连接件5与固位体2之间的连接面积，使得连接件5与固位体2之间的连接更稳固。

参照图2，连接件5的底面被削平且其上印刻有与口腔契合的纹路9，使得纯钛钢托支架佩戴在患者口腔中时与口腔环境更适配，减少因不适应性而导致不良反应的情况。连接件5的底面根据患者口腔的实际情况进行设计，使得连接件5的底面与患者口腔内部贴合匹配。

固位体2的底部均固定有竖直设置的连接杆6，连接杆6与第一通槽10错开设置，连接杆6位于第一通槽10的轴线上，连接杆6起到加强纯钛钢托支架与口腔之间连接的作用，有利于纯钛钢托支架更稳固地安装在患者口腔内。连接杆6呈上粗下窄的圆台状，以增大与口腔之间的连接面积，使得纯钛钢托支架的连接更稳固。

参照图3，基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架的生产流程步骤具体如下。

步骤S1：待制作义齿模型检验。对硅胶印模和石膏模型边缘进行检查，查看模型是否完好无损，附件是否齐全，咬合空间是否足够，有无良好的共同就位道等。确保硅胶印模和石膏模型边缘清晰。对边缘模糊的硅胶印模和石膏模型进行修复或更换，确保模型满足制作要求。

步骤S2：待制作义齿模型制作。将硅胶托盘用水清洗干净并使用气枪吹干，使用真空搅拌机调好石膏，将石膏灌入托盘内，使用震荡机排除托盘内的气泡，使石膏之中的气泡完全排出，等待30分钟后至石膏完全凝固，将石膏模型底部用石膏修整机修平。

步骤S3：扫描待制作义齿模型。用蜡固定上下咬合后，把模型放入3shape扫描仓内，使用扫描仪的已更换过且消过毒的扫描头，再启动扫描程序，使扫描头进行模型扫描。

步骤S4：建立3D打印数字化模型进行支架设计。设计人员使用CCD相机获取根据设计需求信息制作的待制作义齿模型的各个角度和截面的图像资料，作为建模的影像资料，并对获取的图像资料进行二元分割处理。

二元分割处理包括设置图像灰度的阈值条件，以区分图像的灰度梯度，实现图像的二元分割处理，使得进行二元分割处理的图像边界轮廓更清晰。

接着将二元分割图像录入显微数字成像系统中，并基于医用三维图形建模系统，使二元分割图像转换为STL义齿三维模型格式。

最后将待制作义齿模型的口腔扫描数据、医生提供的设计图及观测线情况和二元分割图像的义齿三维模型格式录入建模软件中，建立义齿三维模型。建模软件可以为CopyCAD或PowerSHAPE of Delcam International。

义齿三维模型能够严格按照口腔扫描数据、医生提供的设计图及观测线情况和二元分割图像设计纯钛钢托支架，基托1的上表面在对应口腔两侧的位置均设计有粘结部3，粘结部3上均设计有若干第二通槽11；基托1上在两粘结部3之间沿口腔边沿位置设计有四个连续排列的固位体2；位于两端的固位体2和粘结部3之间均设计有与待制作义齿模型相邻的连续两个自然牙匹配的两个卡环4；固位体2上均设计有用于与待制作义齿模型匹配的固定槽7，固定槽7的内底壁中心位置处设计有第一通槽10，固定槽7内均设计有竖直设置的加强杆8，加强杆8与第一通槽10错开设置，加强杆8位于第一通槽10的轴线上，固位体2的底部均设计有竖直设置的连接杆6，连接杆6与第一通槽10错开设置，连接杆6位于第一通槽10的轴线上；四个固位体2与粘结部3之间均设计有连接件5，四个连接件5朝上的部分呈螺旋状，四个连接件5之间穿插设置且呈网格状，连接件5的端部完全覆盖在固位体2朝向患者口腔内部的一面，连接件5的底面均为平面设计且其上设计有与口腔契合的纹路9；卡环位置设计合理；支架设计线条流畅、轻巧、美观；支架厚度符合标准要求，使得全托厚度≥0.5mm、舌腭杆厚度≥1.0mm、舌板厚度0.8mm-1.0mm和舌杆厚度≥1.8mm。

基于口腔扫描数据、医生提供的设计图及观测线情况和二元分割图像，义齿三维模型生成3D打印数据，并将数据上传至3D打印中心。

当需要修改建立的义齿三维模型时，基于3D触觉式设计系统对义齿三维模型进行参数录入和修改，实现义齿三维模型的设计和修改。

步骤S5：纯钛钢托支架打印。3D打印中心人员对设计的支架排版，确保角度合理无变形，佩戴手套后再把打印材料钛粉放入打印仓内进行打印，避免打印材料与明火或与其他高温物质接触的情况。

步骤S6：纯钛钢托支架后处理。打印完成后进行烧结应力释放。烧结温度控制在830℃左右。冷却后用喷砂机去除铸件表面氧化层，将连接支架的支撑杆去除，然后用车针或磨头打磨铸件表面及卡环4多余部分，用卡尺测量基托1的厚度并将试戴后的铸件在石膏模型基牙上完全就位，然后用抛光轮及抛光棒将基托1及卡环4进行初步抛光，再用抛光布轮沾抛光膏进行最终抛光，完成基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架的制作。

本实施例的有益效果如下：

1、基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架的上部呈螺旋状连接件5加强了纯钛钢托支架的固位体2与粘结部3的连接强度，固位体2与粘结部3的连接更紧密，有利于患者的咀嚼，也增加了连接件5的整体抗压强度和抗变形能力，使得纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强，抗拉强度更好，更耐用；

2、若干连接件5穿插设置且呈网格状，使得连接件5相互之间的连接更紧密、更稳固，进而纯钛钢托支架的整体强度得到进一步加强；

3、连接件5的端部完全覆盖在固位体2朝向患者口腔内部的一面，以使连接件5与固位体2之间的连接更稳固；

4、固位体2底部固定的竖直设置的连接杆6进一步加强了纯钛钢托支架与口腔之间的连接，使得钢托支架与口腔之间的连接更稳固；

5、固定槽7内竖直设置的加强杆8加强了义齿与固定槽7之间的连接强度，使得固定槽7与加强杆8之间的连接更稳固；

6、连接在固位体2和粘结部3之间的卡环4数量至少有两个，以更好地借助自然牙进行支撑，纯钛钢托支架能够更稳固地安装在患者口腔内；

7、连接件5的底面被削平且其上印刻有与口腔契合的纹路9，以避免咯到患者的口腔，同时，纹路9与口腔契合，使得患者佩戴后的异物感减少，改善了患者佩戴纯钛钢托支架的体验感；

8、基于3D打印数字化模型，纯钛钢托支架能够实现复杂的结构，加强了固位体2与粘结部3的连接强度，且具有较高的精度，能更好地匹配患者的口腔；同时，材料用量精准，节省了材料，提高了材料的利用率。

Claims (8)

1.基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，包括基托(1)、固位体(2)、粘结部(3)和卡环(4)，所述固位体(2)和所述粘结部(3)设置在所述基托(1)上，所述卡环(4)连接在所述固位体(2)和所述粘结部(3)之间，其特征在于，所述固位体(2)至少有四个且连续排列，若干所述固位体(2)与所述粘结部(3)之间均固定连接有连接件(5)，所述连接件(5)朝上的部分呈螺旋状。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，若干所述连接件(5)穿插设置且呈网格状。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，所述连接件(5)的端部完全覆盖在固位体(2)朝向患者口腔内部的一面。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，所述固位体(2)的底部均固定有竖直设置的连接杆(6)。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，所述固位体(2)上均开设有用于安装义齿的固定槽(7)，所述固定槽(7)通过3D打印数字化模型根据患者牙齿信息模拟待安装义齿的轮廓进行匹配设计且在测试通过后打印出来。

6.根据权利要求5所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，所述固定槽(7)内均固定有竖直设置的加强杆(8)。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，连接在所述固位体(2)和所述粘结部(3)之间的所述卡环(4)数量至少有两个。

8.根据权利要求1所述的基于3D打印数字化模型的纯钛钢托支架，其特征在于，所述连接件(5)的底面被削平且其上印刻有与口腔契合的纹路(9)。

Images