CN117426886A - 一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，属于医疗手术辅助器械制作领域。包括步骤：S1：获取患者头颈部CT数据和上下颌口数据；S2：三维重建出患者的颌骨模型；S3：得到带有牙模的颌骨模型；S4：通过软件模拟患者颌骨手术；S5：确定颌骨对应的上下牙终末咬合关系；S6：最终确认骨块位置；S7：生成导板基板；S8：3D打印出保持导板。相对于现有技术，本发明可以在术前精准的模拟上颌在Le FortⅠ型截骨，再进行Y形分块或者I形分块患者术后骨块移动变化情况，能够直观的看到患者牙齿、骨块移动变化后相互位置关系，再利用上颚颚板部分形态，设计与患者上颌相匹配的上颚弓形保持导板，来保持患者术后上颚弓形，保证患者术后咬合的稳定。
Description
技术领域
本发明属于医疗手术辅助器械制作领域，涉及一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法。
背景技术
上下颌骨弓形不匹配是一种较为常见的错颌畸形，需要通过口腔手术进行治疗。对于上下颌骨弓形不匹配的手术治疗中，在进行上颌的Le FortⅠ型截骨手术后，上颌还需要再做Y形分块或者I形分块手术，让上颌扩弓或者缩弓，得到一个稳定的上颌弓形，去匹配下颌弓形，从而得到相匹配的上下颌骨位置关系，实现稳定的上下牙咬合关系。在手术完成后，需要采用保持导板对术后的上颌进行固定，来实现术后上颌弓形的保持，保证上颌术后骨块位置的稳定。
对于此导板的制作，现有技术采用的方式是：通过在预先取得的患者石膏牙模模型上手动切割患者石膏牙模，将患者石膏牙模进行上颌分块，来简单模拟患者牙齿的移动变化及分块，来确定患者术后的上牙分块位置，再根据确定的分块牙模位置，上颚颚板部分形态，手动制作保持导板。
采用上述方法制作的保持导板，由于只是使用了患者的石膏牙模模型进行简单的模拟，石膏牙模模型只包括了患者牙齿和患者上颚颚板，不包括患者的上颌骨，患者的上颌骨块分块位置对应到患者上牙分块的石膏位置是没有办法模拟的，模拟的精度较差，无法准确的反映患者术后上颌骨的位置，术后上颌骨的位置误差太大；且只是看到牙齿的变化，不能直观的看到患者牙齿对应的上颌骨的骨块移动变化，患者术后上颌骨的对称性及移动位置的正确性更是无法评估，基本不能满足上颌在Le FortⅠ型截骨后，再进行Y形分块或者I形分块的患者的术后上颌弓形保持。同时，这种手动制作的保持导板需要通过钢丝卡位佩戴在患者牙面上，为保证刚性卡位，钢丝直径不小于1mm，患者在佩戴时异物感较强，舒适度较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，可以在术前精准的模拟上颌在Le FortⅠ型截骨，再进行Y形分块或者I形分块患者术后骨块移动变化情况，能够直观的看到患者牙齿、骨块移动变化后相互位置关系，再利用上颚颚板部分形态，设计与患者上颌相匹配的上颚弓形保持导板，来保持患者术后上颚弓形，保证患者术后咬合的稳定。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
本发明提供一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，包括步骤：
S1：获取患者头颈部CT数据和上下颌口数据；
S2：将患者的头颈部CT数据导入到软件中三维重建出患者的颌骨模型；
S3：将患者的上下颌口数据与步骤S2中重建的患者的颌骨模型相匹配，得到带有牙模的颌骨模型；
S4：通过软件模拟患者上颌Le FortⅠ型截骨手术，然后再模拟上颌骨Y形分块或者I形分块手术；
S5：模拟患者游离后的上颌骨块扩弓和缩弓移动，匹配患者上颌与下颌的弓形位置关系，确定颌骨对应的上下牙终末咬合关系；
S6：配合手术方案，在软件中使用镜像功能，镜像调整患者骨块的对称性，使得上下牙满足咬合稳定，最终确认骨块位置；
S7：在软件中，使用上颚颚板邻近牙龈周围部分的形态，生成上颚弓形，然后生成导板基板；
S8：修剪导板基板，然后导出3D格式数据，3D打印出保持导板。
进一步地，步骤S1中，患者头颈部CT数据通过CT影像设备来获取。
进一步地，步骤S1中，通过扫描仪扫描患者上下颌石膏牙模或通过口内扫描仪扫描患者上下颌口，得到STL或者obj格式的文件，获取患者的上下颌口数据。
进一步地，患者的上下颌石膏牙模的制作方法为：将藻盐酸或硅橡胶调拌后，放入患者口中印出患者的口内模型；再将石膏灌入患者的口内模型中，翻制得到患者的上下颌石膏牙模。
进一步地，步骤S2中，所采用的软件为Mimics。
在本申请的步骤S3中，将上下颌口数据与患者的颌骨模型相匹配，就可以将牙模扫数据匹配到重建的颌骨上，模拟患者上下牙咬合的情况，在软件中就可以看到患者咬合接触点位置和接触点的数量。
进一步地，在步骤S5中，在上颌骨进行Y形分块或者I形分块手术后，进行分块扩弓，在软件中调整左右分块牙模咬合，使上下牙错颌接触，然后将分块的上颌左右颌骨匹配到左右牙模的位置。
进一步地，步骤S6中，在软件中镜像调整患者骨块的对称性时，反复使用水平向左或向右摆尾旋转的工具进行调整，直到颌骨术后对称性较好。满足咬合稳定性要求，最终确认骨块位置，稳定的咬合关系。通常理解为：镜像的颌骨骨块与对应的术后颌骨骨块同一位置测量数值小于2mm左右，即认为术后颌骨对称性较好，测量数值越小，对称性越好。
进一步地，步骤S8中，修剪导板基板时，增加镂空、加强筋、结扎穿丝孔。通过在保持导板上设计的结扎穿丝孔，孔洞的方向正对患者牙模数据上的邻牙间隙，使用较细钢丝：如0.2mm钢丝，穿过患者邻牙间隙，将保持导板结扎固定在术后上颚上，能够减小保持导板的异物感，提升使用的舒适感。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
首先，能够在术前利用计算机mimics软件三维重建技术，计算机模拟患者Le FortⅠ型截骨后，以及Y形分块或者I形分块骨块切割，较现有手工制作的计算精度高，更准确、更直观的展示术后上颌骨块及牙齿的相互位置关系；
其次，计算机匹配患者的上颌石膏牙模或者上颌口扫描数据，使用上颌石膏牙模或者上颌口扫描数据上的上颚颚板部分形态，做个性化设计，能够实现患者个性化定制，与患者的口腔更加适配；
再次，术前使用数字化模拟精准设计保持导板，3D打印技术生产，术中可直接佩戴，术后及时固定保持骨块位置；
最后，保持导板上设计有孔洞，孔洞的方向正对患者牙模数据上的邻牙间隙，可以使用较细的钢丝穿过牙间隙，将保持导板结扎固定在术后上颚上，能够减小保持导板的异物感，提升使用的舒适感。
附图说明
图1是本实施例中患者头颈部CT数据截图。
图2是本实施例中患者上下颌石膏牙模的三维图像。
图3是本实施例中患者的颌骨模型的三维图像。
图4是本实施例中患者上下颌石膏牙模扫描数据与患者CT数据匹配时的图像。
图5是本实施例中带有牙模的颌骨模型的三维图像。
图6是本实施例中模拟患者上颌Le Fort I型截骨手术的三维图像。
图7是本实施例中模拟患者上颌Y型分块手术的三维图像。
图8是本实施例中模拟患者上颌I型分块手术的三维图像。
图9是本实施例中进行上颌I形分块后，游离的上颌骨扩弓的三维图像。
图10是本实施例中进行上颌I形分块扩弓后，调整左右分块牙模咬合，使上下牙错颌接触的三维图像。
图11是本实施例中将分块的上颌左右颌骨匹配到左右牙模的位置的三维图像。
图12是本实施例中进行镜像测量时的三维图像。
图13是本实施例中最终的颌骨位置咬合关系后的三维图像。
图14是本实施例中上颚颚板部分形态的三维图像。
图15是本实施例中根据上颚颚板部分形态，生成上颚弓形保持导板基板的三维图像。
图16是本实施例中修剪后的保持导板的三维图像。
图17是本实施例中保持导板模拟安装使用的三维图像。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
参见图1-17，本实施例提供一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，包括步骤：
S1：获取患者头颈部CT数据和上下颌口数据；
S2：将患者的头颈部CT数据导入到软件中三维重建出患者的颌骨模型；
S3：将患者的上下颌口数据与步骤S2中重建的患者的颌骨模型相匹配，得到带有牙模的颌骨模型；
S4：通过软件模拟患者上颌Le FortⅠ型截骨手术，然后再模拟上颌骨Y形分块或者I形分块手术；
S5：模拟患者游离后的上颌骨块扩弓和缩弓移动，匹配患者上颌与下颌的弓形位置关系，确定颌骨对应的上下牙终末咬合关系；
S6：配合手术方案，在软件中使用镜像功能，镜像调整患者骨块的对称性，使得上下牙满足咬合稳定，最终确认骨块位置；
S7：在软件中，使用上颚颚板邻近牙龈周围部分的形态，生成上颚弓形，然后生成导板基板；
S8：修剪导板基板，然后导出3D格式数据，3D打印出保持导板。
进一步地，参见图1，步骤S1中，患者头颈部CT数据通过CT影像设备来获取。
进一步地，参见图2，步骤S1中，通过扫描仪扫描患者上下颌石膏牙模，得到STL或者obj格式的文件，获取患者的上下颌口数据。
进一步地，患者的上下颌石膏牙模的制作方法为：将藻盐酸或硅橡胶调拌后，放入患者口中印出患者的口内模型；再将石膏灌入患者的口内模型中，翻制得到患者的上下颌石膏牙模。
进一步地，参见图3，步骤S2中，所采用的软件为Mimics。
在本申请的步骤S3中，参见图4-5，将上下颌口数据与患者的患者头颈部CT数据相匹配，就可以将牙模扫数据匹配到重建的颌骨上，模拟患者上下牙咬合的情况，在软件中就可以看到患者咬合接触点位置和接触点的数量。
进一步地，参见图6-10，在步骤S5中，在上颌骨进行Y形分块或者I形分块手术后，进行分块扩弓，在软件中调整左右分块牙模咬合，使上下牙错颌接触，然后将分块的上颌左右颌骨匹配到左右牙模的位置。
进一步地，参见图11，步骤S6中，在软件中镜像调整患者骨块的对称性时，反复使用水平向左或向右摆尾旋转的工具进行调整，直到颌骨术后对称性较好。满足咬合稳定性要求，最终确认骨块位置，稳定的咬合关系。通常理解为：镜像的颌骨骨块与对应的术后颌骨骨块同一位置测量数值小于2mm左右，即认为术后颌骨对称性较好，测量数值越小，对称性越好。
进一步地，步骤S8中，参见图12-17，修剪导板基板时，增加镂空、加强筋、结扎穿丝孔。通过在保持导板上设计的结扎穿丝孔，孔洞的方向正对患者牙模数据上的邻牙间隙，使用较细钢丝：如0.2mm钢丝，穿过患者邻牙间隙，将保持导板结扎固定在术后上颚上，能够减小保持导板的异物感，提升使用的舒适感。
以上实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以上实施例。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。
Claims (8)
1.一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，包括步骤：
S1：获取患者头颈部CT数据和上下颌口数据；
S2：将患者的头颈部CT数据导入到软件中三维重建出患者的颌骨模型；
S3：将患者的上下颌口数据与步骤S2中重建的患者的颌骨模型相匹配，得到带有牙模的颌骨模型；
S4：通过软件模拟患者上颌Le FortⅠ型截骨手术，然后再模拟上颌骨Y形分块或者I形分块手术；
S5：模拟患者游离后的上颌骨块扩弓和缩弓移动，匹配患者上颌与下颌的弓形位置关系，确定颌骨对应的上下牙终末咬合关系；
S6：配合手术方案，在软件中使用镜像功能，镜像调整患者骨块的对称性，使得上下牙满足咬合稳定，最终确认骨块位置；
S7：在软件中，使用上颚颚板邻近牙龈周围部分的形态，生成上颚弓形，然后生成导板基板；
S8：修剪导板基板，然后导出3D格式数据，3D打印出保持导板。
2.如权利要求1所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，患者头颈部CT数据通过CT影像设备来获取。
3.如权利要求1所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，通过扫描仪扫描患者上下颌石膏牙模或通过口内扫描仪扫描患者上下颌口，得到STL或者obj格式的文件，获取患者的上下颌口数据。
4.如权利要求3所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，患者的上下颌石膏牙模的制作方法为：将藻盐酸或硅橡胶调拌后，放入患者口中印出患者的口内模型；再将石膏灌入患者的口内模型中，制得到患者的上下颌石膏牙模。
5.如权利要求1所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，步骤S2中，所采用的软件为Mimics。
6.如权利要求1所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，在步骤S5中，在上颌骨进行Y形分块或者I形分块手术后，进行分块扩弓，在软件中调整左右分块牙模咬合，使上下牙错颌接触，然后将分块的上颌左右颌骨匹配到左右牙模的位置。
7.如权利要求1所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，步骤S6中，在软件中镜像调整患者骨块的对称性时，反复使用水平向左或向右摆尾旋转的工具进行调整，直到颌骨术后对称性较好。
8.如权利要求1所述的一种术前模拟上颌分块术后保持导板的制作方法，其特征在于，步骤S8中，修剪导板基板时，增加镂空、加强筋、结扎穿丝孔。
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