CN101642386A - 植牙手术导引板的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种植牙手术导引板的制作方法，包含下列步骤：植牙规划、取得口腔实体石膏模型、将该实体石膏模型定位并进行扫描、将植牙规划资料定位于扫描取得的一数位石膏模型上，再以加工软件使该数位石膏模型定位于预定的加工位置处，并将该实体石膏模型置于加工位置，以对该实体石膏模型进行钻孔加工、及在其上呈现出植牙规划资料，再装置辅助插置件，并以热可塑性材料配合翻模成型法或真空成型法在已加工的该实体石膏模型上成型出一具有多个导引孔的手术导引板，借此，能制出更精准的手术导引板，并具有能省时省工与降低制作成本的特性。

Description

植牙手术导引板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种导引板的制作方法，特别是涉及一种植牙手术导引板的制作方法。

背景技术

传统的人工植牙手术在手术过程中，病患易有出血、肿胀、疼痛等现象产生，为了避免前述现象的发生，目前通过精准的头部电脑断层扫瞄以及电脑软件诊断的作法，已经可以不需开刀就能够透视骨骼的立体模型以及重要神经的走向，同时牙医能够针对病患骨质环境进行评估，以及牙齿对咬优劣情形进行判断，因此可以在电脑上模拟手术植入人工植体，确保在植牙手术中避开重要的神经及血管，大大的提升了手术的安全性，对患者及医师都有较佳的保障。

然而，这些植牙手术前的植牙规划需要靠断层扫瞄来建立口腔模型，再由牙医依据专业的医学考虑来做植牙规划。但是由牙医所完成的植牙规划结果，想将其转移到手术中执行却是困难的，因为牙医根据断层扫瞄的资料完成植牙规划后，其资料可能都是虚拟的图面资料或是数位资料，牙医并没有办法依据这些信息精准地在病患口腔中执行手术。一般的作法是请牙科技师制作手术导引板，但是牙科技师也会遇到与牙医一样的问题，无法精准地将植牙手术前所执行的植牙规划资料精准地呈现在手术导引板上。而最差的做法是经过反复的断层扫瞄修正后所制成，其制作过程不仅旷日废时，同时也提高其制作成本。

参阅图1，中国台湾第093121438号发明专利案中的一种植牙手术导引板的制作方法包含下列步骤：

配合参阅图2，步骤101是在一齿模14内涂覆硅胶，并覆置于患者的上颚或下颚牙龈10，待凝固后，即可制得一具有患者口腔齿模形状的导引板11。

步骤102是取得牙齿的3D数位模型几何数据，并利用电脑分析以取得植牙所需的钻孔深度、位置及角度等数据。

步骤103是钻设导引孔12，根据所取得的数据，结合一移动平台来调整该导引板11的位置及角度，并于该导引板11预定位置钻设多个导引孔12。

步骤104是将多个中空套环13分别置入所述导引孔12中形成一具有套环的导引板11成品，以供植牙时导引钻孔用。

虽然该专利案的制作方法能配合3D数位模型几何数据对该导引板11进行加工，再在预定位置安装套环而制出该导引板11成品，但实际上仍存有下列缺失：

该专利案是先根据患者口腔的齿模制出导引板11，再通过所拍摄的3D数位影像进行植牙规划，并将植牙规划后的结果通过一加工机具反应到该导引板11、及对该导引板11进行钻孔与安装套环13。由于根据3D数位影像所完成植牙规划，其资料多为虚拟的图面资料或是数位资料，较不易精准地呈现在该导引板11，必须经过反复地扫描修正才能制得较精准正确的导引板11，使该现有的制作方法所制成的导引板11精确度较低，而具有制作效率相对较差及制作成本较高的缺失。

发明内容

因此，本发明的目的，是在提供一种能够准确地将植牙规划的资料实体化，进而能省时省工与降低制作成本的植牙手术导引板的制作方法。

于是，本发明植牙手术导引板的制作方法包含下列步骤：

(一)植牙规划，利用对口腔断层扫描所取得的3D立体模型进行植牙规划，以取得一个具有植牙规划资料的数位模型；

(二)取得口腔模型，翻制患者口腔形状，作成一个实体石膏模型；

(三)实体石膏模型定位，将步骤(二)所制得的实体石膏模型固定至一个实体加工治具上；

(四)扫描，对固定后的该实体石膏模型与实体加工治具进行扫描，得到一个数位石膏模型与一个数位加工治具；

(五)植牙规划资料定位，将步骤(一)植牙规划后的数位模型与步骤(四)的数位石膏模型进行特征定位，使该数位石膏模型上具有植牙规划资料；

(六)加工定位，通过加工软件，设定使该数位加工治具定位到一个实体加工机的加工位置，并使该数位石膏模型随该数位加工治具定位于加工位置处；

(七)加工，将该实体加工治具与实体石膏模型一起置于步骤(六)中的加工位置，并对该实体石膏模型进行钻孔加工，以在该实体石膏模型上呈现出植牙规划资料；

(八)装置辅助插置件，分别于该实体石膏模型的钻孔加工处装置辅助插置件；及

(九)制得一个手术导引板，采用热可塑性材料通过翻模成型与真空成型的其中一个制作法，在具有辅助插置件的该实体石膏模型上成型出一手术导引板，该手术导引板具有一个与该实体石膏模型表面结构相互补对应的下表面、及多个分别对应所述辅助插置件的位置呈贯穿的导引孔。

本发明的有益效果在于：通过制作与患者口腔形状相对应的实体石膏模型，使数位模型所取得的植牙规划资料能直接对应地转移到该实体石膏模型上，再通过具有植牙规划资料的该实体石膏模型直接制作出该手术导引板，借此，能使牙医植牙规划的资料更准确地呈现在手术导引板上，并能减少反复修正的步骤，而具有能省时省工与降低制作成本的优点。

附图说明

图1是中国中国台湾第093121438号发明专利案中的植牙手术导引板的制作方法的一个流程图；

图2是一个侧视的局部剖面示意图，说明配合该手术导引板在患者的牙龈进行植牙钻孔的情形；

图3是本发明植牙手术导引板的制作方法一个第一优选实施例的一个流程图；

图4是本发明植牙手术导引板的制作方法一个第二优选实施例的一个流程图；

图5是本发明植牙手术导引板的制作方法一个第三优选实施例的一个流程图；

图6是本发明植牙手术导引板的制作方法一个第四优选实施例的一个流程图；

图7是一个立体示意图，说明以本发明植牙手术导引板的制作方法所取得的一实体石膏模型；

图8是一个立体示意图，说明将该实体石膏模型定位到一个实体加工治具的情形；

图9是一个立体示意图，说明以一个实体加工机对该实体石膏模型进行加工的情形；

图10是一个立体示意图，说明将多个辅助插置件安装到该实体石膏模型的加工处的情形；

图11是一个立体示意图，说明以一个第一包覆材包覆该实体石膏模型与所述辅助插置件以形成一个蜡型的情形；

图12是一个立体示意图，说明以一个第二包覆材包覆住该蜡型的情形；

图13是一个立体示意图，说明制得一个手术导引板，并安装有多个套环的情形；

图14是一个侧视示意图，说明该辅助插置件是呈插销形式的情形；

图15是一个侧视示意图，说明装置到该手术导引板所用的套环的形式；

图16是一个侧视示意图，说明该辅助插置件是呈相套合的套环与插销的情形；

图17是一个具有植牙规划相关信息的数位模型影像的示意图，说明对患者口腔断层扫描所取得的3D立体模型进行植牙规划后而建立的一个数位模型；

图18是一个使用示意图，说明分别将一个数位加工治具、一个数位石膏模型及一个植牙规划资料的影像整合为一个可供加工定位使用的数位模型影像的情形。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明：

参阅图3，本发明植牙手术导引板的制作方法的一个第一优选实施例包含下列步骤：

步骤201是植牙规划，利用牙医师对患者口腔断层扫描后所取得3D立体模型进行植牙规划、并取得及建立一个具有植牙规划资料的数位模型，如图17所示，即为具有该植牙规划资料的数位模型影像的一个示意图。

步骤202是取得口腔模型，翻制患者口腔形状，作成如图7所示的一个实体石膏模型2。

参阅图8，步骤203是实体石膏模型定位，将步骤202所制得的该实体石膏模型2以一种选自下列群组中的固定方式固定至一个实体加工治具3上：螺设、卡设及嵌设。

步骤204是扫描，对固定后的该实体石膏模型2与实体加工治具3进行扫描，就能得到如图18所示的一个数位加工治具(图18中的(I))与一个数位石膏模型(图18中的(II))。

步骤205是植牙规划资料定位，将步骤201植牙规划后的数位模型(图17)与步骤204的数位石膏模型(图18中的(II))进行特征定位，使该数位石膏模型上具有植牙规划资料(图18中的(III))，并整合为如图18中的(IV)所示的数位模型影像。

步骤206是加工定位，参阅图9，通过一个加工软件，设定使该数位加工治具3定位到一个实体加工机4的加工位置处，并使如图18中的(IV)所示的具有植牙规划资料的该数位石膏模型随该数位加工治具而定位于该加工位置处，同时，根据该数位石膏模型上的植牙规划资料而规划出对该实体石膏模型2的加工路径，在本实施例中，所用的该实体加工机4优选是采用五轴加工机。

步骤207是加工，将该实体加工治具3与实体石膏模型2一起置于步骤206中的实体加工机4的加工位置，并以该实体加工机4(五轴加工机)根据加工路径对该实体石膏模型2进行钻孔加工，以精准地在该实体石膏模型2上呈现出植牙规划资料。

步骤208是装置辅助插置件，参阅图10与图14，分别于该实体石膏模型2的钻孔20加工处对应装置多个辅助插置件5。所述辅助插置件5为插销形式，并各具有一插置于该实体石膏模型2的钻孔20内的身部51、及一与该身部51相连接且露出该钻孔20外的头部52，且该身部51呈部分位于该钻孔20内而外露出一预定长度的状态。

参阅图11与图13，步骤209是制得一个手术导引板6，该第一优选实施例是采用热可塑性材料通过翻模成型法，在具有辅助插置件5的该实体石膏模型2上成型出该手术导引板6，且该手术导引板6具有一个与该实体石膏模型2的表面结构相互补对应的下表面、及多个分别对应所述辅助插置件5的位置呈贯穿的导引孔60。

其中，该翻模成型法实质上又可分为依序进行的包覆、脱蜡灌模与脱模三个子步骤，以下分别就这三个子步骤的内容说明：

(1)参阅图11，进行包覆时，提供一个易受热熔融的第一包覆材包覆于该实体石膏模型2，并完全包覆所述辅助插置件5，且该第一包覆材与所述辅助插置件5的顶端呈平整对齐的状态，以借此制得一个与该手术导引板6(见图13)的成品相对应的蜡型7，接着，如图12所示，再取一个熔点高于该第一包覆材的熔点的第二包覆材100包覆住该蜡型7。在本实施例是使用腊作为该第一包覆材，另使用熔点较第一包覆材高的硅胶作为该第二包覆材100。

(2)进行脱蜡灌模时，是待该第二包覆材100干硬后，加热使该蜡型7受热熔出(优选是使用热蒸气熔出蜡)，而于该第二包覆材100与该实体石膏模型2间形成一个空腔，再于该空腔灌入一个牙科用填充材，在本实施例中，是使用树脂作为该填充材。

(3)参阅图11与图12，取模时，是待该牙科用填充材干燥成型后，拨开该第二包覆材100，再分别取出所述辅助插置件5与该实体石膏模型2，就能如图13所示，在该填充材上形成多个导引孔60，进而制得具有植牙规划资料的该手术导引板6。

成型后的该手术导引板6会再经打磨、抛光处理，以形成光滑的表面。

步骤210是装置套环8，提供多个高度实质上与该手术导引板6的厚度相同的中空套环8，参阅图13、图14与图15，且所述套环8各具有一个与所述辅助插置件5的头部52外径相同的上环部81、及一个与所述辅助插置件5的身部51外径相同的下环部82，当所述辅助插置件5被取出而形成所述导引孔60后，是以所述套环8替换套置到所述导引孔60中，就能制得符合牙医师植牙规划的手术导引板6的成品。其中，所用的套环8优选为金属套环。

值得说明的是，所述辅助插置件5的尺寸及大小，例如，该头部52的外径D1及该身部51的外径D2，可配合牙医师使用的植牙***配合订制，所述金属套环8的上、下环部81、82的外径则是设计成与所述辅助插置件5的头部52、身部51的外径相同，以对应地插置入所述辅助插置件5取出后所留下的导引孔60中。此外，所述辅助插置件5的长度H是配合其固定于该实体石膏模型2内所需长度及植牙规划的植牙深度而决定。

参阅图4，为本发明的一个第二优选实施例，该第二优选实施例的步骤301～步骤307与该第一优选实施例的步骤201～步骤207(见图2)完全相同，故不再赘述，参阅图16，其主要差别在于步骤308装置辅助插置件9时，所用的辅助插置件9各具有相套合的一插销91与一套环92，因此，当于步骤309以如同前述步骤209所述的翻模成型法制作该手术导引板6(见图13)时，待该牙科用填充材干燥成型并拨开该第二包覆材100(见图12)后，是直接取出所述辅助插置件9的插销91，所述套环92则与该填充材相结合而留置在所述导引孔60(见图13)内，因此，能够直接制得已安装有套环92并具有植牙规划资料的该手术导引板6成品。接着，同样可再对成型后的该手术导引板6进行打磨、抛光处理以形成一光滑表面。在该第二优选实施例中，该插销91的身部911外径实质上是等于该套环92的上、下环部921、922的孔径，而呈能够套合在该套环92内的设计，此外，该套环92的尺寸是配合牙医师的植牙***设计、及该插销91的长度同样是配合牙医师的植牙***与所规划的植牙深度，而有一预定长度是突伸出该套环92的下环部922，并能用以插置定位在该实体石膏模型2的钻孔20(见图10)内，使该辅助插置件9能获得定位。

参阅图5，为本发明的一个第三优选实施例，该第三优选实施例的步骤401～步骤408与该第一优选实施例的步骤201～步骤208(见图2)完全相同，故不再赘述，其主要差别在于，步骤409制作该手术导引板时，是采用真空成型法，且是通过一个真空成型机加热使一塑料原料***，并压覆在如图10所示的具有所述辅助插置件5的实体石膏模型2表面，待干燥后就能制得一个手术导引板初胚(图未示)，再将该手术导引板初胚修整成所需的尺寸，并分别取出所述辅助插置件5与该实体石膏模型2，就制得如图13所示的具有植牙规划资料的该手术导引板6，成型且修整后的该手术导引板60同样会经过打磨、抛光处理。

此外，参阅图13、图14与图15，因为在步骤408中所用的辅助插置件5亦为插销形式，所以将所述辅助插置件5取出后，也会形成所述导引孔60。因此，在该第三优选实施例中，也包含步骤410装置套环8。

步骤410是以所述中空套环8替换所取下的所述辅助插置件5套置到所述导引孔60内。所述辅助插置件5与所述套环8同样是配合牙医师所使用的植牙***及植牙规划的植牙深度而设计成预定的尺寸与长度。

参阅图5，为本发明的一个第四优选实施例，该第四优选实施例的步骤501～步骤507与该第三优选实施例的步骤401～步骤407(见图4)完全相同，故不再赘述，参阅图13与图16，其主要差别在于步骤508装置辅助插置件9时，所用的辅助插置件9也是各具有相套合的一插销91与一套环92的形式，且该插销91与该套环92的形式也是与该第二优选实施例中的辅助插置件9相同，于步骤509也是以如该第三优选实施例步骤409所述的真空成型法制作该手术导引板，待塑料原料干燥后就能制得该手术导引板初胚，将该手术导引板初胚修整为所需的尺寸后，是直接取出所述辅助插置件9的插销91，所述套环92则与该塑料原料相结合而留置在所述导引孔60内。因此，能够直接制得已安装有套环92并具有植牙规划资料的该手术导引板6成品。接着，同样可再对成型且修整后的该手术导引板6进行打磨、抛光处理以形成一个光滑表面。

综上所述，本发明植牙手术导引板6的制作方法能够获致下述的功效及优点，故确实能够达到本发明的目的：

一、本发明通过断层扫描所取得的患者口腔3D模型进行植牙规划，并翻制出与该患者口腔形状相对应的实体石膏模型2，以将植牙规划的结果配合数位模型直接反应到该实体石膏模型2上，再通过对该实体石膏模型2加工使植牙规划的结果能实体化，加工后的该实体石膏模型2相较于在电脑上模拟的结果，更接近患者的实际状况，因此据此所制出的该手术导引板6能更精准地呈现出植牙规划的资料，而能有效减少反复调整修正的工序与工时，使本发明具有能直接制作出精准度较高的手术导引板6、并能省时省工及降低制作成本的特性。

二、所述辅助插置件5、9能够配合牙医的植牙***与植牙深度选用特定的尺寸与长度，使所制出的该手术导引板6具有应用弹性较佳的特征。

三、当该辅助插置件9为具有相套合的插销91与套环92形式时，该手术导引板6成型后，直接取出插销91就能够使该套环92直接结合在该手术导引板6上，借此，使本发明具有更加省时省工的特性。

Claims (19)

1.一种植牙手术导引板的制作方法；其特征在于：所述制造方法包含下列步骤：

(一)植牙规划，利用对口腔断层扫描所取得的3D立体模型进行植牙规划，以取得一个具有植牙规划资料的数位模型；

(二)取得口腔模型，翻制患者口腔形状，作成一个实体石膏模型；

(三)实体石膏模型定位，将步骤(二)所制得的实体石膏模型固定到一个实体加工治具上；

(四)扫描，对固定后的所述实体石膏模型与实体加工治具进行扫描，得到一个数位石膏模型与一个数位加工治具；

(五)植牙规画资料定位，将步骤(一)植牙规划后的数位模型与步骤(四)的数位石膏模型进行特征定位，使所述数位石膏模型上具有所述植牙规划资料；

(六)加工定位，通过加工软件，设定使所述数位加工治具定位到一个实体加工机的加工位置，并使所述数位石膏模型随所述数位加工治具定位于加工位置处；

(七)加工，将所述实体加工治具与实体石膏模型一起置于步骤(六)中的加工位置，并对所述实体石膏模型进行钻孔加工，以在所述实体石膏模型上呈现出植牙规划资料；

(八)装置辅助插置件，分别于所述实体石膏模型的钻孔加工处装置辅助插置件；

(九)制得一个手术导引板，采用热可塑性材料通过翻模成型与真空成型的其中一种制作法，在具有辅助插置件的所述实体石膏模型上成型出一个手术导引板，所述手术导引板具有一个与所述实体石膏模型的表面结构相互补对应的下表面、及多个分别对应所述辅助插置件的位置呈贯穿的导引孔。

2.根据权利要求1所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(三)中，所述实体石膏模型是以一种选自下列群组中的固定方式固定到所述实体加工治具上：螺设、卡设及嵌设。

3.根据权利要求2所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(六)中所用的实体加工机为五轴加工机。

4.根据权利要求3所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，是采用翻模成型法制得所述手术导引板，且所述翻模成型法实质上是包括包覆、脱蜡灌模与取模步骤。

5.根据权利要求4所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，翻模成型法进行包覆时，提供一个易受热熔融的第一包覆材包覆于所述实体石膏模型，并完全包覆所述辅助插置件，且所述第一包覆材与所述辅助插置件的顶端呈平整对齐的状态，进而形成一与所述手术导引板的成品相对应的蜡型，再取一个熔点高于所述第一包覆材的熔点的第二包覆材包覆住所述蜡型。

6.根据权利要求5所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，翻模成型法进行脱蜡灌模时，是待所述第二包覆材干硬后，加热使所述蜡型受热熔出，而于所述第二包覆材与所述实体石膏模型间形成一个空腔，再于所述空腔灌入一牙科用填充材。

7.根据权利要求6所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，翻模成型法进行取模时，是待所述牙科用填充材干燥成型后，拨开所述第二包覆材，再分别取出所述辅助插置件与所述实体石膏模型，以制得具有植牙规划资料的所述手术导引板。

8.根据权利要求7所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，成型后的所述手术导引板再经打磨、抛光处理。

9.根据权利要求7所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(八)中所用的辅助插置件为插销形式，并各具有一个插置于所述实体石膏模型的钻孔内的身部、及一个与所述身部相连接且露出所述钻孔外的头部，且所述身部是呈部分位于所述钻孔内而外露出一段预定长度的状态，于步骤(九)以翻模成型法制得所述手术导引板后，再将所述辅助插置件分别取出而形成多个导引孔。

10.根据权利要求9所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包含一在步骤(九)以后的步骤(十)，且步骤(十)为装置套环，提供多个高度实质上与所述手术导引板的厚度相同的中空套环，且所述套环各具有一个与所述辅助插置件的头部外径相同的上环部、及一个与所述辅助插置件的身部外径相同的下环部，当所述辅助插置件被取出而形成所述导引孔后，以所述套环替换套置到所述导引孔中。

11.根据权利要求6所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(八)中所用的辅助插置件各具有相套合的一个插销与一个套环，且在步骤(九)中，采用翻模成型法进行取模时，是待所述牙科用填充材干燥成型后，拨开所述第二包覆材，再直接取出所述辅助插置件的插销，所述套环则与所述填充材相结合而留置在所述导引孔内，以直接制得已安装有套环并具有植牙规划资料的所述手术导引板成品。

12.根据权利要求11所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，成型后的所述手术导引板再经打磨、抛光处理。

13.根据权利要求3所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，是采用真空成型法制得所述手术导引板。

14.根据权利要求13所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，是通过一台真空成型机加热使一塑料原料***，并压覆在具有所述辅助插置件的实体石膏模型表面，待干燥后制得一个手术导引板初胚，再将所述手术导引板初胚修整成所需的尺寸，并分别取出所述辅助插置件与所述实体石膏模型，就制得具有植牙规划资料的所述手术导引板。

15.根据权利要求14所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，成型且修整后的所述手术导引板再经打磨、抛光处理。

16.根据权利要求15所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(八)中所用的辅助插置件为插销形式，并各具有一个插置于所述实体石膏模型的钻孔内的身部、及一个与所述身部相连接且露出所述钻孔外的头部，且所述身部是呈部分位于所述钻孔内而外露出一段预定长度的状态，于步骤(九)以真空成型法制得所述手术导引板后，再将所述辅助插置件分别取出而形成多个导引孔。

17.根据权利要求16所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包含一在步骤(九)以后的步骤(十)，且步骤(十)为装置套环，提供多个高度实质上与所述手术导引板的厚度相同的中空套环，且所述套环各具有一个与所述辅助插置件的头部外径相同的上环部、及一个与所述辅助插置件的身部外径相同的下环部，当所述辅助插置件被取出而形成所述导引孔后，以所述套环替换套置到所述导引孔中。

18.根据权利要求13所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(八)中所用的辅助插置件各具有相套合的一插销与一套环，且在步骤(九)中是通过一台真空成型机进行真空成型法，先加热使一塑料原料***，并压覆在具有所述辅助插置件的实体石膏模型表面，待干燥后制得一个手术导引板初胚，再将所述手术导引板初胚修整成所需的尺寸，并分别取出所述辅助插置件的插销与所述实体石膏模型，所述套环则与所述塑料原料相结合而留置在所述导引孔内，以直接制得已安装有套环并具有植牙规划资料的所述手术导引板成品。

19.根据权利要求18所述的植牙手术导引板的制作方法，其特征在于：在步骤(九)中，成型且修整后的所述手术导引板再经打磨、抛光处理。

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