CN114176806B - 一种正畸种植支抗植入导板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正畸种植支抗植入导板及其制作方法，所述导板的制作方法包括如下步骤：(1)将拟植入位置的CBCT数据与口内模型数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系；(2)以拟植入区域牙龈外形为基准，进行固定深度的扫描；(3)以拟植入区域牙龈外表面向牙槽骨内按固定深度进行加深，此区域内的牙根及其他不可植入结构向牙龈外表面投影；(4)将拟植入区域所有牙根外形及其他不可植入结构影像与口内模型数据中的牙冠表面联合，形成导板指示影像；(5)将导板指示影像增厚，形成导板实体；(6)导板实体加工。本发明导板制作成本低，使用方便灵活，不干扰微种植体的植入位置选择，能够在植入时避开重要的解剖结构。
Description
技术领域
本发明属于正畸种植支抗植入导板技术领域，特别涉及一种正畸种植支抗植入导板及其制作方法。
背景技术
作为一种临时植入物，正畸微种植体支抗的植入位置处于牙根等重要解剖结构附近。植入前常需要进行影像学检查确认这些结构的位置，植入中也需要医生的经验判断这些结构可能存在的具体位置。为了提高微种植体植入的安全性和有效性，需要用正畸微种植体支抗导板辅助微种植体的植入。现在已有的正畸微种植体支抗模板类似种植体手术导板。此种导板以手术前短时间内拍摄的CBCT影像资料为基础，虚拟设计植入物的具体位置并在此基础上生成导板，制作成实体的导板引导手术中植入物的具体位置和方向，以期重现虚拟设计的植入位置。但是正畸微种植体支抗不同于口内种植牙，是一种临时性装置，仅存在于正畸治疗过程中帮助牙齿移动。它相较于种植牙更加微创，体积小巧。而且植入时间和位置更加灵活。临床工作中常由于首选植入位置植入种植支抗后初期稳定性或植入阻力不佳更改植入位置，或者由于局部解剖结构的限制调整植入位置。正畸微种植体支抗还可能在正畸中的任意阶段植入。总体来说，同一用途的种植支抗可以有非常多不同的植入位置和植入时机的选择。另一方面，正畸微种植体支抗的植入方向多种多样，导板的厚度或体积过大会影响手术的进行，种植牙的导板均具有一定厚度，不利于正畸微种植体支抗的植入操作，且大体积的导板制作成本往往也更高。综上所述，固定唯一植入位置的导板并不适用于正畸微种植体支抗的植入。植入种植支抗时最重要的是避免损伤临近牙根，因此指示周围牙根及其他不可植入结构(如上颌窦、神经管)情况并能迅速生成、厚度小的导板对于正畸临床的价值极高。
综上所述，现有技术中存在以下技术缺陷：
1、只能指定唯一的植入位置，若种植支抗钉植入后初期稳定性不好，无法灵活地更换新的植入位置。
2、导板体积大。种植支抗钉本身体积小，且植入位置不同于种植牙，造作空间有限，传统导板占据了本来就非常有限的临床操作空间，增加了操作难度。
3、现有导板软件设计过程必需人为操作，自动化程度低。
4、传统导板制作成本高。
5、支抗钉植入前即刻的CBCT数据是必需的，每次植入新的种植钉均需拍摄新的CBCT进行导板设计，患者所受辐射量高。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种正畸种植支抗植入导板及其制作方法，本发明所得导板制作成本低，使用方便灵活，不干扰微种植体的植入位置选择。
技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种正畸种植支抗植入导板的制作方法，包括如下步骤：
(1)将拟植入位置的CBCT数据与口内模型数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系；
(2)以拟植入区域牙龈外形为基准，进行固定深度的扫描；
(3)以拟植入区域牙龈外表面向牙槽骨内按固定深度进行加深，此区域内的牙根及其他不可植入结构向牙龈外表面投影；
(4)将拟植入区域所有牙根及其他不可植入结构外形影像与口内模型数据中的牙冠表面联合，形成导板指示影像；
(5)将导板指示影像增厚，形成导板实体；
(6)导板实体加工。
作为优选或者具体实施方案：
步骤(1)中，所述CBCT数据及口内模型数据均为种植支抗钉计划植入时获得。
步骤(1)中，所述CBCT数据及口内模型数据均为种植支抗钉植入前某一时刻所获得时，需要先将所述CBCT数据及口内模型数据进行分割融合后，形成每个牙齿的冠根融合数据，然后再将种植支抗钉计划植入时获得的口内模型数据与所述冠根融合数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系。
步骤(1)中，所述口内模型数据包含牙冠及牙龈数据。
步骤(2)中，所述固定深度指种植支抗钉植入骨内的深度，由不同类型的支抗钉及操作者的习惯决定。
步骤(3)中，所述其他不可植入结构包括上颌窦和神经管；所述牙根及其他不可植入结构向牙龈外表面投影时，可以向唇、颊、舌、腭方向的牙龈进行投影，投影规则为由牙根外缘的点向牙龈表面垂直于切面进行投射。
步骤(4)中，所述其他不可植入结构包括上颌窦和神经管；如果牙齿表面已粘有托槽，需要将拟植入区域所有牙根及其他不可植入结构外形影像与口内模型数据中的牙冠及托槽表面联合，形成导板指示影像。
步骤(6)中，所述导板实体加工，可以采用3D打印或其他方式进行加工。
本发明还提供了一种正畸种植支抗植入导板，由上述制作方法所制得。
本发明方法是制作一种显示牙根及重要解剖结构的正畸微种植体支抗导板。采集正畸患者治疗前CBCT数据及口内数字模型数据，提取数据生成冠根三维数字模型。结合计划植入时口内模型数据及冠根三维数字模型利用表面重叠及投影规则生成个性化薄膜形态的导板，此导板可使用三维打印等技术成型，不需要在植入前额外拍摄放射性影像资料，制作成本低，使用方便灵活，不干扰微种植体的植入位置选择。这种导板不是用于指示微种植体的“唯一准确”植入位置，而是用于在植入微种植体时避开重要的解剖结构。
有益效果：与现有技术相比，本发明方法及所得导板具有以下优势：
1、本发明中的导板不同于以往的任何一种导板，其作用不在于指导种植支抗钉植入的唯一位置，而在于提示医生需要避开的颌骨内解剖结构。
2、由于本发明中的导板通体为膜状结构，体积小巧。所以不占用临床操作空间。
3、总体积小，可以使用3D打印或其他加工方式。成本低廉。
4、可以成为软件自动生成，无需人工交互设计，自动化成度高。
5、可以尽量减少患者所接受的辐射。
附图说明
图1为本发明导板制作方法流程图。
图2为实施例1所得冠跟融合数据。
图3为实施例1所得口内模型数据。
图4为实施例1所得导板示意图。
图5为实施例2所得导板示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
某正畸患者开始正畸前，已经拍摄了CBCT，并且取得了其口内模型数据。在正畸开始一段时间后，需要对其进行种植制抗钉的植入，选用的支抗钉其在骨内的植入深度为8mm。此时需要取得此位患者此时的口内模型数据，并按以下步骤自动化设计其导板。导板生成步骤：将患者在植入前所拍CBCT与当时的口内模型数据进行分割融合后获得每个牙齿的冠根融合数据，如图2所示。
(1)将现在的口内模型数据(包含牙冠及牙龈数据)，如图3所示，与冠根融合数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系。
(2)以拟植入区域牙龈外形为基准，进行固定深度(8mm)的扫描。
(3)以拟植入区域牙龈外表面向牙槽骨内按8mm加深，此区域内的牙根向牙龈外表面投影。可以向唇、颊、舌、腭方向的牙龈进行投影。投影规则为由牙根外缘的所有点向牙龈表面垂直于切面进行投射。
(4)将拟植入区域所有牙根外形影像与口内模型数据中的牙冠表面联合，形成导板指示影像。
(5)将导板指示影像增厚，形成导板实体。
(6)导板实体可以由3D打印进行加工。
所得导板如图4所示。
实施例2
某正畸患者在正畸开始前未拍摄CBCT。此时在正畸过程中，需要对其进行种植制抗钉的植入，选用的支抗钉其在骨内的植入深度为5mm。此时需要拍摄CBCT，并且取得此患者的口内模型数据。经过以下步骤可自动生成其种植支抗钉植入导板，由于其CBCT为支抗钉植入前即刻获得，因此其导板包括了除牙根以外，上颌窦、神经管等其他在CBCT中可以显影的解剖结构。导板生成步骤：
(1)将拟植入位置的CBCT数据与口内模型数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系。
(2)以拟植入区域牙龈外形为基准，进行固定深度(5mm)的扫描。
(3)以拟植入区域牙龈外表面向牙槽骨内按5mm进行加深，此区域内的所有禁止植入的解剖结构均向牙龈外表面投影。包括牙根、上颌窦、下颌神经管等在CBCT上可以显影的解剖标志。可以向唇、颊、舌、腭方向的牙龈进行投影。投影规则为由解剖结构外缘的点向牙龈表面垂直于其切面进行投射。
(4)将拟植入区域内所有禁止植入结构外形影像与口内模型数据中的牙冠表面联合，形成导板指示影像。
(5)将导板指示影像增厚，形成导板实体。
(6)导板实体可以由3D打印进行加工。
所得导板如图5所示。
Claims (7)
1.一种正畸种植支抗植入导板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将拟植入位置的CBCT数据与口内模型数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系；
（2）以拟植入区域牙龈外形为基准，进行固定深度的扫描；所述固定深度指种植支抗钉植入骨内的深度，由不同类型的支抗钉及操作者的习惯决定；
（3）以拟植入区域牙龈外表面向牙槽骨内按固定深度进行加深，此区域内的牙根及其他不可植入结构向牙龈外表面投影；所述其他不可植入结构包括上颌窦和神经管；所述牙根及其他不可植入结构向牙龈外表面投影时，向唇、颊、舌、腭方向的牙龈进行投影，投影规则为由牙根及其他不可植入结构外缘的点向牙龈表面垂直于切面进行投射；
（4）将拟植入区域所有牙根及其他不可植入结构外形影像与口内模型数据中的牙冠表面联合，形成导板指示影像；
（5）将导板指示影像增厚，形成导板实体；
（6）导板实体加工。
2.根据权利要求1所述的正畸种植支抗植入导板的制作方法，其特征在于，步骤（1）中，所述CBCT数据及口内模型数据均为种植支抗钉计划植入时获得。
3.根据权利要求1所述的正畸种植支抗植入导板的制作方法，其特征在于，步骤（1）中，所述CBCT数据及口内模型数据均为种植支抗钉植入前某一时刻所获得时，需要先将所述CBCT数据及口内模型数据进行分割融合后，形成每个牙齿的冠根融合数据，然后再将种植支抗钉计划植入时获得的口内模型数据与所述冠根融合数据以牙齿外形进行配准，使两种数据统一在同一坐标系。
4.根据权利要求1所述的正畸种植支抗植入导板的制作方法，其特征在于，步骤（1）中，所述口内模型数据包含牙冠及牙龈数据。
5.根据权利要求1所述的正畸种植支抗植入导板的制作方法，其特征在于，步骤（4）中，所述其他不可植入结构包括上颌窦和神经管；如果牙齿表面已粘有托槽，需要将拟植入区域所有牙根及其他不可植入结构外形影像与口内模型数据中的牙冠及托槽表面联合，形成导板指示影像。
6.根据权利要求1所述的正畸种植支抗植入导板的制作方法，其特征在于，步骤（6）中，所述导板实体加工，采用3D打印进行加工。
7.一种正畸种植支抗植入导板，由权利要求1-6任一项所述制作方法所制得。
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