CN113499151A - 一种三维打印制作横腭杆的方法及横腭杆 - Google Patents

一种三维打印制作横腭杆的方法及横腭杆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维打印制作横腭杆的方法及横腭杆，方法包括如下步骤：S1.扫描得到牙齿模型数据；S2.基于步骤S1得到的所述牙齿模型数据并通过3shape软件制备得到牙齿模型；S3.基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型；S4.将步骤S3得到的所述横腭杆3D模型输入3D打印机进行3D打印。本发明三维打印制作横腭杆的方法不需要患者咬印模，不需要医生进行分牙操作和试带环，整个制作横腭杆的过程操作更简单，数字化三维建模个性化设计，符合不同患者的口内情况，使得横腭杆距离软组织刚刚好，安全又舒服，背板(牙齿粘接部分)与牙齿严丝合缝，3D打印一体成型，有效避免发生连接处脱落情况，一体成型更加稳固耐用。

Description

一种三维打印制作横腭杆的方法及横腭杆
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种三维打印制作横腭杆的方法及横腭杆。
背景技术
横腭杆是使用1.2mm不锈钢丝弯制，利用磨牙带环将上颌双侧第一磨牙横向连接组成的装置。一般认为，双侧后牙同时前移的可能性较小，因而一侧的磨牙对另一侧磨牙可以起到限制的作用，且横腭杆横跨于两侧磨牙之间，使两侧磨牙不易发生舌向旋转，防止了磨牙的近中移动，达到增强支抗的目的。目前现有技术中的横腭杆存在如下缺点：制作前，需要医生在临床做配合操作，比较繁琐：需要医生在临床上做分牙操作，在目标牙齿的近远中开辟出一定间隙；需要医生在临床上试带环(有多个型号)，找到合适型号的带环；需要采用石膏模型：很多患者排斥咬印模的方式，尤其是该过程会带来呕吐感，以至于很多患者无法完成采集模型工作；采印模的方式不干净整洁；中间的横腭杆是手工弯制的，所以精度不够，经常会跟软组织发生黏连；横腭杆和带环是焊接起来的，粘接强度不是很理想，会发生脱落；依靠外形来判断粘接方向，准确度不高。如何设计一种新的制作横腭杆的方法和横腭杆以克服上述缺陷是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
为此，本发明提供一种三维打印制作横腭杆的方法及横腭杆，以解决现有横腭杆制作过程复杂、患者不舒适、横腭杆稳固性差易脱落分离的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，本发明提供一种三维打印制作横腭杆的方法，包括如下步骤：
S1.扫描得到牙齿模型数据；
S2.基于步骤S1得到的所述牙齿模型数据并通过3shape软件制备得到牙齿模型；
S3.基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型；
S4.将步骤S3得到的所述横腭杆3D模型输入3D打印机进行3D打印。
进一步地，所述方法还包括步骤S4后的对3D打印产品进行打磨抛光的步骤。
进一步地，步骤S1中使用口扫仪进行扫描以得到所述牙齿模型数据。
进一步地，步骤S2中，通过3shape软件制备得到所述牙齿模型的过程中，去除多余部分并修补缺损区域以建立底座。
进一步地，步骤S2中，通过3shape软件制备得到所述牙齿模型的过程中，还包括对所述牙齿模型进行雕刻的步骤。
进一步地，步骤S3中，所述基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型包括如下步骤：
S31.将所述3shape软件制备得到的所述牙齿模型导出为.stl格式牙齿模型；
S32.将步骤S31得到的所述.stl格式牙齿模型导入ZBrush软件中进行横腭杆背板部分3D模型的创建，并在目标牙齿舌侧面进行绘制选取和区域提取，得到背板模型；
S33.将步骤S31得到的所述.stl格式牙齿模型导入3Ds max软件中，进行横腭杆连杆部分的创建以得到连杆模型；
S34.将步骤S32得到的所述背板模型对应的.stl格式背板模型导入MaterialiseMagics软件中并将步骤S33得到的所述连杆模型对应的.stl格式连杆模型导入Materialise Magics软件中以进行建模，得到所述横腭杆3D模型。
进一步地，经步骤S32得到所述背板模型后导出.obj格式背板模型，将所述.obj格式背板模型导入3Ds max软件中并导出步骤S34中所述.stl格式背板模型。
进一步地，步骤S34的所述建模包括如下步骤：
S341.将步骤S32得到的所述背板模型对应的所述.stl格式背板模型导入Materialise Magics软件后为背板牙齿粘接面添加网格；
S342.将步骤S33得到的所述连杆模型对应的所述.stl格式连杆模型导入Materialise Magics软件中并雕刻患者名字、医生名字、左和右的中的一者或多者；
S343.将经步骤S341处理后的所述.stl格式背板模型、经步骤S342处理后的所述.stl格式连杆模型进行合并。
进一步地，步骤S33所得到的所述连杆模型的厚度为1mm，距离粘膜距离为0.8mm。
根据本发明的第二方面，本发明提供基于上述三维打印制作横腭杆的方法制得的横腭杆。
本发明具有如下优点：
本发明三维打印制作横腭杆的方法不需要患者咬印模，不需要医生进行分牙操作和试带环，整个制作横腭杆的过程操作更简单，数字化三维建模个性化设计，符合不同患者的口内情况，使得横腭杆距离软组织刚刚好，安全又舒服，背板(牙齿粘接部分)与牙齿严丝合缝，3D打印一体成型，有效避免发生连接处脱落情况，一体成型更加稳固耐用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明三维打印制作横腭杆的方法中步骤S2中通过3shape软件制备得到的牙齿模型图；
图2为本发明三维打印制作横腭杆的方法中步骤S2中通过3shape软件制备得到的牙齿模型去除多余部分并修补缺损区域以及建立底座后的图；
图3为本发明三维打印制作横腭杆的方法中经步骤S32得到的背板模型的图；
图4为本发明三维打印制作横腭杆的方法中经步骤S32得到的背板模型的局部图；
图5为本发明三维打印制作横腭杆的方法经步骤S33得到的连杆模型的图；
图6为本发明三维打印制作横腭杆的方法经步骤S33得到的连杆模型的图；
图7为本发明三维打印制作横腭杆的方法经步骤S341为背板牙齿粘接面添加网格后的图；
图8为本发明三维打印制作横腭杆的方法经步骤S342对连杆模型雕刻文字后的图；
图9为本发明三维打印制作横腭杆的方法经步骤S343将背板模型和连杆模型合并得到的横腭杆3D模型图；
图10为本发明三维打印制作横腭杆的方法经3D打印得到的横腭杆的照片。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
实施例1
本实施例提供一种三维打印制作横腭杆的方法，包括如下步骤：
S1.扫描得到牙齿模型数据；
S2.基于步骤S1得到的所述牙齿模型数据并通过3shape软件制备得到牙齿模型；
S3.基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型；
S4.将步骤S3得到的所述横腭杆3D模型输入3D打印机进行3D打印。
本实施例三维打印制作横腭杆的方法，不需要患者咬印模，不需要医生进行分牙操作和试带环，整个制作横腭杆的过程操作更简单，数字化三维建模个性化设计，符合不同患者的口内情况，使得横腭杆距离软组织刚刚好，安全又舒服，背板(牙齿粘接部分)跟牙齿严丝合缝；3D打印一体成型，有效避免发生连接处脱落情况，一体成型更加稳固耐用。
实施例2
如实施例1所述的方法，所述方法还包括步骤S4后的对3D打印产品进行打磨抛光的步骤。进而得到的横腭杆更加圆润光滑，佩戴使用时有更好的舒适感。
实施例3
如实施例2所述的方法，步骤S1中使用口扫仪进行扫描以得到所述牙齿模型数据。
现有技术在制作横腭杆时需要通过咬印模以制作石膏模型，咬印模的过程会带来呕吐感，因此很多患者排斥咬印模的方式，以至于很多患者无法完成采集模型工作，并且采印模的方式不干净整洁，本实施例的三维打印制作横腭杆的方法中通过使用口扫仪进行扫描就可以得到所述牙齿模型数据，简单快捷，患者舒适度高，扫描过程可顺利进展。
实施例4
如实施例3所述的方法，步骤S2中，通过3shape软件制备得到所述牙齿模型的过程中，去除多余部分并修补缺损区域以建立底座。
步骤S2中，通过3shape软件制备得到所述牙齿模型的过程中，还包括对所述牙齿模型进行雕刻的步骤。
在本实施例的三维打印制作横腭杆的方法中，通过去除多余部分并修补缺损区域以建立底座以及对所述牙齿模型进行雕刻进而得到的牙齿模型与患者牙齿形状更加精准地相匹配。
实施例5
如实施例4所述的方法，步骤S3中，所述基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型包括如下步骤：
S31.将所述3shape软件制备得到的所述牙齿模型导出为.stl格式牙齿模型；
S32.将步骤S31得到的所述.stl格式牙齿模型导入ZBrush软件中进行横腭杆背板部分3D模型的创建，并在目标牙齿舌侧面进行绘制选取和区域提取(提取该区域时，设定厚度为0.6mm)，得到背板模型；
S33.将步骤S31得到的所述.stl格式牙齿模型导入3Ds max软件中，进行横腭杆连杆部分的创建以得到连杆模型；
S34.将步骤S32得到的所述背板模型对应的.stl格式背板模型导入MaterialiseMagics软件中并将步骤S33得到的所述连杆模型对应的.stl格式连杆模型导入Materialise Magics软件中以进行建模，得到所述横腭杆3D模型。
3shape软件是由3shape公司所开发，是一种在牙科领域广受认可的专业软件，包括牙科CAD和CAM软件；ZBrush软件是一个数字雕刻和绘画软件，它以强大的功能和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。3D Studio Max，常简称为3d Max或3ds MAX，是Discreet公司开发的(后被Autodesk公司合并)基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。Materialise Magics软件是款专业强大的快速生型辅助设计软件，Materialise Magics软件是最理想、最完美的stl文件解决方案,为处理平面数据的简单易用性和高效性确立了标准,提供先进的、高度自动化的stl操作,为工业产业以及医疗应用方面做出了巨大贡献。
在本实施例的三维打印制作横腭杆的方法，基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型的过程中，巧妙地结合了3shape软件、ZBrush软件和Materialise Magics软件，进而可以精准地得到与患者牙齿相匹配地横腭杆3D模型。
实施例6
如实施例5所述的方法，经步骤S32得到所述背板模型后导出.obj格式背板模型，将所述.obj格式背板模型导入3Ds max软件中并导出步骤S34中所述.stl格式背板模型。通过导入3Ds max软件中即可顺利地将将所述.obj格式背板模型转化为.stl格式背板模型，转化过程简便快捷。
实施例7
如实施例6所述的方法，步骤S34的所述建模包括如下步骤：
S341.将步骤S32得到的所述背板模型对应的所述.stl格式背板模型导入Materialise Magics软件后为背板牙齿粘接面添加网格；
S342.将步骤S33得到的所述连杆模型对应的所述.stl格式连杆模型导入Materialise Magics软件中并雕刻患者名字、医生名字、左和右的中的一者或多者；
S343.将经步骤S341处理后的所述.stl格式背板模型、经步骤S342处理后的所述.stl格式连杆模型进行合并。
在本实施例的三维打印制作横腭杆的方法中，通过为背板牙齿粘接面添加网络能够增加粘接固位力；通过雕刻患者名字、医生名字可以作为一种标记，通过雕刻左和右可以进行操作提示，以方便后续的操作。
实施例8
如实施例7所述的方法，步骤S33所得到的所述连杆模型的厚度为1mm，距离粘膜距离为0.8mm。这样的尺寸便于连接于患者口腔中，且使用时有很好的连接效果和舒适度。
实施例9
本实施例提供基于实施例1至8任意一项所述三维打印制作横腭杆的方法制得的横腭杆。
通过上述方法制得横腭杆，可以直接生成患者名字和大夫名字，不会有混淆的风险，方便又准确，更体现了定制的属性，提高患者体验感；背板有网格设计，增加粘接强度；背板可以有牙位标识。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种三维打印制作横腭杆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.扫描得到牙齿模型数据；
S2.基于步骤S1得到的所述牙齿模型数据并通过3shape软件制备得到牙齿模型；
S3.基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型；
S4.将步骤S3得到的所述横腭杆3D模型输入3D打印机进行3D打印。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S4后的对3D打印产品进行打磨抛光的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中使用口扫仪进行扫描以得到所述牙齿模型数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，通过3shape软件制备得到所述牙齿模型的过程中，去除多余部分并修补缺损区域以建立底座。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S2中，通过3shape软件制备得到所述牙齿模型的过程中，还包括对所述牙齿模型进行雕刻的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述基于步骤S2得到的所述牙齿模型并通过建模软件制作得到横腭杆3D模型包括如下步骤：
S31.将所述3shape软件制备得到的所述牙齿模型导出为.stl格式牙齿模型；
S32.将步骤S31得到的所述.stl格式牙齿模型导入ZBrush软件中进行横腭杆背板部分3D模型的创建，并在目标牙齿舌侧面进行绘制选取和区域提取，得到背板模型；
S33.将步骤S31得到的所述.stl格式牙齿模型导入3Ds max软件中，进行横腭杆连杆部分的创建以得到连杆模型；
S34.将步骤S32得到的所述背板模型对应的.stl格式背板模型导入MaterialiseMagics软件中并将步骤S33得到的所述连杆模型对应的.stl格式连杆模型导入Materialise Magics软件中以进行建模，得到所述横腭杆3D模型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，经步骤S32得到所述背板模型后导出.obj格式背板模型，将所述.obj格式背板模型导入3Ds max软件中并导出步骤S34中所述.stl格式背板模型。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S34的所述建模包括如下步骤：
S341.将步骤S32得到的所述背板模型对应的所述.stl格式背板模型导入MaterialiseMagics软件后为背板牙齿粘接面添加网格；
S342.将步骤S33得到的所述连杆模型对应的所述.stl格式连杆模型导入MaterialiseMagics软件中并雕刻患者名字、医生名字、左和右的中的一者或多者；
S343.将经步骤S341处理后的所述.stl格式背板模型、经步骤S342处理后的所述.stl格式连杆模型进行合并。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S33所得到的所述连杆模型的厚度为1mm，距离粘膜距离为0.8mm。
10.基于权利要求1至9任意一项所述三维打印制作横腭杆的方法制得的横腭杆。
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