TWI686182B - 植牙輔具及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種植牙輔具的製造方法，首先利用一三維電腦斷層掃描設備取得一患者的一目標牙齒的三維影像，再利用一影像處理裝置根據該三維影像建構該目標牙齒的一三維模型，並界定出該三維模型之牙冠與牙根的一交界線，並將該交界線朝外的一側定義為一上邊界線，將從該上邊界線朝該三維模型的牙根方向距離一預定長度處定義為一下邊界線，以從該三維模型擷取出界於該上邊界線與該下邊界線之間的一局部模型，再對該局部模型進行影像處理，使該局部模型成為一中空且具有一預定厚度的最終模型，然後利用一三維成型設備根據該最終模型製出一植牙輔具。

Description

植牙輔具及其製造方法
本發明是有關於一種植牙輔具，特別是指一種可應用在立即植牙時的植牙輔具及其製造方法。
一般植牙流程主要是牙醫師將植體(人工牙根)植入患者待植牙處的齒槽骨中，讓骨細胞進行植體的整合。然後，等待約三至六個月，牙醫師判斷骨整合已經足夠支持咬合力後，牙醫師會在植體上端安裝一牙齦成形帽，使牙齦生長為理想形狀。接著，牙醫師會針對患者的植體和牙齦形狀選用一合適的支台齒，並在取下該牙齦成形帽後，在患者的植體上安裝支台齒，並在支台齒上安裝一臨時牙套(臨時假牙冠)供患者試用，並觀察使用的情況，以作為正式假牙的設計參考。之後，醫師會依據患者的咬合，設計適合患者的正式假牙(牙冠)，並將正式假牙安裝在支台齒上，即完成植牙流程。
然而，目前植牙使用的支台齒大都為制式支台齒，牙醫師需根據自身的植牙經驗從多種規格的支台齒中選擇較符合患者植體和牙齦形狀的支台齒，但由於制式支台齒無法符合所有患者的牙齦型態，因此制式支台齒往往與患者的牙齦外形不匹配，以致壓迫牙齦或與牙齦不密合，使得植牙處的牙齦牙肉過於緊縮或過於鬆弛，而使植牙處的牙齦外觀不佳，造成植牙(尤其是前面的牙齒)美觀上的問題。
因此，本發明之目的，即在提供一種植牙輔具及其製造方法，該植牙輔具能在植牙時配合牙齦的外形埋入牙肉中，使得之後根據該植牙輔具製作出來的支台齒能與牙齦相密合並與牙齦的外形完美匹配。
於是，本發明一種植牙輔具的製造方法，包括：利用一三維電腦斷層掃描設備取得一患者的一目標牙齒的三維影像，該目標牙齒是該患者的一待植牙標的或該待植牙標的的一對稱側牙齒；利用一影像處理裝置根據該三維影像建構該目標牙齒的一三維模型，並界定出該三維模型之牙冠與牙根的一交界線，該交界線為一封閉曲線；利用該影像處理裝置以該交界線朝外的一側的一最高點定義一上邊界線，且將從該上邊界線朝該三維模型的牙根方向距離一預定長度處定義為一下邊界線，並從該三維模型擷取出界於該交界線與該下邊界線之間的一局部模型；利用該影像處理裝置對該局部模型進行影像處理，使該局部模型成為一中空且具有一預定厚度的最終模型；及利用一三維成型設備根據該最終模型製出一植牙輔具。
在本發明的一些實施態樣中，該三維電腦斷層掃描設備是一錐狀射束電腦斷層掃描設備。
在本發明的一些實施態樣中，該影像處理裝置是藉由分析該三維模型的弧度變化，判斷該三維模型的牙冠與牙根之交界處而界定出該交界線。
在本發明的一些實施態樣中，該影像處理裝置是根據在該三維模型上標定的幾個位於牙冠與牙根之間的交界點而畫出該交界線。
在本發明的一些實施態樣中，該三維成型設備是3D列印機、車削加工設備或射出成型設備。
再者，本發明一種植牙輔具，是根據如上所述的植牙輔具的製造方法所製成。
本發明之功效在於：藉由取得患者的該待植牙標的或是其對稱側牙齒的三維模型，並取得該三維模型之牙冠與牙根的交界線至該下邊界線之間的局部模型後，對該局部模型進行影像處理而產生具有預定厚度的該最終模型，並利用三維成型設備根據該最終模型製出實體的該植牙輔具後，即可應用該植牙輔具在患者的植牙過程中，並根據該植牙輔具製作正式支台齒，使正式支台齒安裝在植牙處的植體上後，正式支台齒位於患者之牙齦以下的部分能順著牙齦的邊緣完美地抵貼牙齦的內周緣，而與牙齦的外形完美匹配，使植牙處的牙齦外形呈現最自然美觀的狀態。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1所示，是本發明植牙輔具的製造方法的一實施例的主要流程。首先，如圖1的步驟S1，在植牙前，牙醫師利用一三維電腦斷層掃描設備，例如錐狀射束電腦斷層掃描(cone-beam computed tomography, CBCT)設備，取得待植牙的一患者的一目標牙齒的三維影像，如圖2至圖4所示。且如圖5所示，該目標牙齒可以是該患者的一待植牙標的51或該待植牙標的51的一對稱側牙齒52；該待植牙標的51也是之後要被植牙之處，具體而言，若該待植牙標的51是一已蛀牙或牙冠損壞但牙根外形仍完好的待拔牙齒，則該目標牙齒即為該待植牙標的51，而若該待植牙標的51是一牙根已損壞的待拔牙齒或者該待植牙標的51本就缺牙，則以該待植牙標的51的該對稱側牙齒52做為該目標牙齒，因為該待植牙標的51的該對稱側牙齒52的構造通常與該待植牙標的51(待拔牙齒或缺牙牙齒)相似。而本實施例的圖2至圖4則是以取得該對稱側牙齒52之三維影像為例。
接著，如圖1的步驟S2，牙醫師利用一影像處理裝置根據該目標牙齒的該三維影像建構該目標牙齒的一三維模型6，如圖6所示，該影像處理裝置可以是一執行一影像處理軟體，例如ITK-snap或osirix等軟體的電腦，且由於利用ITK-snap或osirix軟體建構三維立體模型已是醫學影像領域的習知技術，且非本發明重點，故在此不予詳述。
然後，如圖1的步驟S3所示，牙醫師藉由該影像處理裝置界定出該目標牙齒的該三維模型6之牙冠61與牙根62的一交界線63(如圖7所示)，且該交界線63對應於患者之該待植牙標的51的該對稱側牙齒52的牙齦521的一邊緣線522(如圖5所示)；且該影像處理裝置能夠例如藉由分析該三維模型6的弧度變化，判斷該三維模型6的牙冠61與牙根62之交界處而界定出該交界線63，或者該影像處理裝置能根據該牙醫師在該三維模型6上標定的幾個位於牙冠61與牙根62之間的交界點畫出該交界線63。且由於該交界線63是對應於該待植牙標的51的該對稱側牙齒52的牙齦521邊緣，且該牙齦521的邊緣為不規則的封閉曲線，因此該交界線63亦是一不規則的封閉曲線。
接著，如圖1的步驟S4，該影像處理裝置以該交界線63朝外的一側(又稱頰側，即牙齒面向臉頰的那一側)的一最高點定義一上邊界線64，並將從該上邊界線64朝該三維模型6的牙根62方向距離一預定長度d處定義為一下邊界線65，並從該三維模型6擷取出界於該交界線63與該下邊界線65之間的一局部模型66，如圖8所示；其中該預定長度d可由該牙醫師設定，例如3毫米(mm)，但不以此為限。
然後，如圖1的步驟S5，牙醫師利用該影像處理裝置對該局部模型66進行影像處理，例如圖9和圖10所示，將該局部模型66挖空，使該局部模型66成為一中空且具有一預定厚度t的最終模型67，其中該預定厚度t可由牙醫師設定，例如0.8毫米(mm)，但不以此為限。
最後，如圖1的步驟S6，利用一三維成型設備，例如但不限於3D列印機、車削加工設備或射出成型設備等根據該最終模型67之檔案製出一與該最終模型67對應的植牙輔具68，如圖11所示，該植牙輔具68是一用以設置在該待植牙標的51之牙齦內的牙齦下套件。
藉此，當製作出該植牙輔具68後，即可應用該植牙輔具68在立即植牙(拔牙後立即植入人工牙根(植體))的過程中。因此，若該待植牙標的51是待拔牙齒，則將該待拔牙齒拔下後，如圖12所示，牙醫師會在拔牙位置植入一植體(人工牙根)71在患者的齒槽骨(圖未示)中，並在植體71上安裝一臨時支台齒72，且將該植牙輔具68埋入(放入)拔牙位置的牙肉中，使其外周面撐抵牙齦511的內周緣，且由於該植牙輔具68是根據患者的待拔牙齒(該待植牙標的51)或待拔牙齒的該對稱側牙齒52位於牙齦521以下的部分牙根客製化製成，而且待拔牙齒通常與其對稱側牙齒52的牙根外形相似，因此該植牙輔具68能完美地與拔牙位置的牙齦511的內周緣相密合並支撐牙齦511。
然後，牙醫師會在該植牙輔具68與該臨時支台齒72之間的空隙填充臨時材料，例如樹脂73，使兩者藉由樹脂73黏固在一起後，再將該臨時支台齒72連同該植牙輔具68從該植體71上拆卸下來，然後，如圖13所示，牙醫師即可根據黏固在一起的該臨時支台齒72及該植牙輔具68所共同界定出來(構成)的外型，製作出如圖14所示的一正式支台齒74。藉此，由於該正式支台齒74位於患者之牙齦511以下的部分741是複製該植牙輔具68的外型，因此將該正式支台齒74安裝在該植體71上時，該正式支台齒74位於患者之牙齦511以下的部分741將順著牙齦511的邊緣完美地抵貼牙齦511的內周緣，而撐抵牙齦511，使植牙處的牙齦511牙肉不致過於緊縮或過於鬆弛，而能使植牙處的牙齦511外形呈現最自然美觀的狀態。最後，再以該正式支台齒74進行假牙塑模，製造正式假牙牙冠，並在該正式支台齒74上安裝正式假牙牙冠後，即完成植牙流程。
綜上所述，上述實施例藉由取得患者的該待植牙標的51或是其對稱側牙齒52的三維模型6，並取得該三維模型6之牙冠61與牙根62的交界線63至該下邊界線65之間的局部模型66後，對該局部模型66進行影像處理而產生具有預定厚度的該最終模型67，並利用三維成型設備根據該最終模型67製出實體的該植牙輔具68後，即可應用該植牙輔具68在患者的植牙過程中，並根據該植牙輔具68製作正式支台齒74，使正式支台齒74安裝在植牙處之植體上時，正式支台齒74位於患者之牙齦511以下的部分741能順著牙齦511的邊緣完美地抵貼牙齦511的內周緣，而與牙齦511的外形完美匹配，使植牙處的牙齦511外形呈現最自然美觀的狀態，而達到本發明的功效與目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
51:待植牙標的 511:牙齦 52:對稱側牙齒 521:牙齦 522:邊緣線 6:三維模型 61:牙冠 62:牙根 63:交界線 64:上邊界線 65:下邊界線 66:局部模型 67:最終模型 68:植牙輔具 71:植體 72:臨時支台齒 73:樹脂 74:正式支台齒 741:部分 S1~S6:步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地顯示，其中： 圖1是本發明植牙輔具的製造方法的一實施例的主要流程圖； 圖2是本實施例中待植牙患者的一目標牙齒的軸向視圖(axial view)影像； 圖3是本實施例中待植牙患者的一目標牙齒的縱切視圖(sagittal view)影像； 圖4是本實施例中待植牙患者的一目標牙齒的冠狀視圖(coronal view)影像； 圖5顯示本實施例的待植牙患者的一待植牙標的及其對稱側牙齒； 圖6是本實施例根據圖2至圖4之三維影像合成該目標牙齒的三維模型； 圖7是本實施例於該目標牙齒的三維模型界定出交界線、上邊界線及下邊界線的示意圖； 圖8是本實施例從該三維模型擷取出界於圖7所示的該交界線與該下邊界線之間的一局部模型示意圖； 圖9和圖10顯示本實施例對圖8之局部模型進行影像處理而產生一中空且具有一預定厚度的最終模型； 圖11是本實施例根據圖10的最終模型所製出的實體的植牙輔具示意圖； 圖12是本實施例的植牙輔具應用在植牙過程中的示意圖； 圖13是本實施例的植牙輔具與臨時支台齒黏固在一起所共同界定的外型示意圖；及 圖14是本實施例根據圖13的植牙輔具與臨時支台齒共同界定的外型所製出的正式支台齒示意圖。
S1~S6:步驟

Claims (6)

  1. 一種植牙輔具的製造方法，包括： 利用一三維電腦斷層掃描設備取得一患者的一目標牙齒的三維影像，該目標牙齒是該患者的一待植牙標的或該待植牙標的的一對稱側牙齒； 利用一影像處理裝置根據該三維影像建構該目標牙齒的一三維模型，並界定出該三維模型之牙冠與牙根的一交界線，該交界線為一封閉曲線； 利用該影像處理裝置以該交界線朝外的一側的一最高點定義一上邊界線，且將從該上邊界線朝該三維模型的牙根方向距離一預定長度處定義為一下邊界線，並從該三維模型擷取出界於該交界線與該下邊界線之間的一局部模型； 利用該影像處理裝置對該局部模型進行影像處理，使該局部模型成為一中空且具有一預定厚度的最終模型；及 利用一三維成型設備根據該最終模型製出一植牙輔具。
  2. 如請求項1所述的植牙輔具的製造方法，其中，該三維電腦斷層掃描設備是一錐狀射束電腦斷層掃描設備。
  3. 如請求項1所述的植牙輔具的製造方法，其中，該影像處理裝置是藉由分析該三維模型的弧度變化，判斷該三維模型的牙冠與牙根之交界處而界定出該交界線。
  4. 如請求項1所述的植牙輔具的製造方法，其中，該影像處理裝置是根據在該三維模型上標定的幾個位於牙冠與牙根之間的交界點而畫出該交界線。
  5. 如請求項1所述的植牙輔具的製造方法，其中，該三維成型設備是3D列印機、車削加工設備或射出成型設備。
  6. 一種植牙輔具，其係根據請求項1至5其中任一項所述的植牙輔具的製造方法所製成。
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