CN109009511B - 一种基于3d打印的三向分析备牙导板制作方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于3D打印的三向分析备牙导板制作及使用方法。该基于3D打印的三向分析备牙导板制作方法包括以下步骤：（1）数字化模型获取；（2）虚拟设计目标修复体；（3）虚拟装配模型与目标修复体；（4）对虚拟装配模型和目标修复体后得到的整体模型做虚拟调整和修改，得到精细虚拟调整后的整体模型；（5）将备牙导板实体化；（6）3D打印备牙导板。本发明提供的备牙导板制作方法综合考虑了现有牙齿外形和未来修复体外形，从唇颊向、舌腭向、HE向三个方向对备牙过程实现全程数量控制，不受临床医生主观经验影响，可微创精准的完成牙体预备，全程数字化进行控制和操作，制作的流程简单，备牙的变形量非常小，提高了数据的有效性以及牙齿修复工程实现的效率。

Description

一种基于3D打印的三向分析备牙导板制作方法及使用方法

技术领域

本发明涉及配置成用于口腔修复物预备的至少一个牙齿的预备引导件，尤其涉及一种基于3D打印的三向分析备牙导板制作及使用方法、同时涉及口腔显微精准修复的牙体预备量的控制方法。

背景技术

口腔修复的过程在绝大多数情况下都需要进行牙齿预备(将牙齿磨成既定形状)，在磨好的牙齿上戴入修复体。目前的牙体预备技术主要有三种：1.凭借医生的主观经验备牙；2.借助金刚砂车针上的定深沟备牙；3.借助备牙导板进行预备。现有的牙齿外形可提供不刺激牙髓或过多损坏牙齿强度的最大牙体预备数据。未来修复体外形可提供在材料强度和美学得到保证的情况下的最小牙体预备量数据。第一种方法全程缺乏数量观念，难以控制牙体磨除量。第二种方法虽有车针作为参考，但是车针在牙体预备的过程中跟切入深度的相关性差，并且仅根据现有的牙齿进行分析，在安全范围内得出牙齿预备量，缺乏对未来修复体的分析和考量。而第三种方法可结合现有牙齿形状与未来修复体外形，在保证美学和功能的前提下对预备量进行设计，是目前相对较好的微创备牙方法。但是目前现有的备牙导板在实际使用过程中并不顺利，且制作过程非常繁琐。首先牙科医生需要制取记录患者口腔状况的石膏模型，口腔技师在此模型上用蜡手工制作出美观蜡型，模拟未来修复体的外形，用印模材料翻制美观蜡型，灌注石膏模型。此时可制作出两种类型的备牙导板：1.醋酸纤维膜压制型导板；2.硅橡胶导板组。第一种方法是在灌注的石膏模型上运用压膜机，将醋酸纤维膜压制在模型的表面，取出石膏模型，裁剪成型后的导板。但是在取出的过程中常需要暴力毁坏石膏模型，并导致导板变形，故临床上常出现导板与牙齿不贴合的状况，这样的话其对备牙过程中的种种数量控制都是不准确的。第二种方法采用的是不透明的硅橡胶，故为指导不同方向(唇颊向、舌腭向、HE向)的牙体预备，常需要翻制多个硅橡胶导板，然后用手术刀做出不同的切口，使牙科医生在备牙过程中看到导板与牙齿之间的位置关系。制作过程复杂，且由于是不透明材料，只能掌握切口处牙齿预备量，缺乏对牙体预备的全局控制。

发明内容

本发明的发明目的在于，针对上述存在的问题，在口腔修复越来越强调精准与微创的现在，提供一种简单有效的备牙导板制作方法及其使用方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于3D打印的三向分析备牙导板制作方法，该方法包括以下步骤：

(1)数字化模型获取：通过使用口内扫描仪直接扫描患者口腔，或使用模型扫描仪扫描患者的口腔模型/印模，来获取口腔情况的口腔数字化模型；

(2)虚拟设计目标修复体：将获取的口腔数字化模型导入后，参考当前口腔模型中邻牙、同名牙和对颌牙的状态对要修复的牙齿进行个性化的设计，并将设计得到的目标修复体和模型分别导出。

(3)虚拟装配模型与目标修复体：将设计得到的目标修复体与模型数据导入并建模后，根据“修复体内腔与相同牙位的模型外腔一致”这一特点将模型与目标修复体进行装配，合并为一个整体模型；

(4)对虚拟装配模型和目标修复体后得到的整体模型做虚拟调整和修改，得到精细虚拟调整后的整体模型；

(5)通过调整备牙导板数据的厚度，将备牙导板实体化，并将除备牙板以外的剩余模型抽壳，再向远离牙齿表面的方向增厚0.5mm，得到设计好的备牙板；

(6)3D打印备牙导板：将设计好的备牙导板导入3D打印机中并进行制作。

其中，所述目标修复体是指修复后的牙齿。

进一步的，步骤4中的对初步整体模型进行虚拟调整和修改，具体包括以下步骤：

(4.1)、虚拟划定备牙区域；

(4.2)、做虚拟填倒凹处理：运用蜡刀工具，在剩余模型的倒凹区域进行适当的增加，消除倒凹，从而尽量减少对目标修复体的改变；

(4.3)、虚拟抠除定深孔。

进一步的，步骤4.1具体包括以下步骤，

(4.1.1)、首先运用平面选择工具，删除目标修复体左右两侧2颗牙之外的其余部分；

(4.1.2)、然后运用多点选择工具，沿着剩余牙齿的牙龈边缘进行勾选，删除牙龈部分，保留牙齿部分。

进一步的，步骤4.3具体包括以下步骤，

(4.3.1)、首先处理唇舌面定深孔：将剩余模型摆正，运用直线工具，在目标修复体的唇面和舌面绘制出切龈向的两条三等分竖线以及近远中向的两条三等分横线，这4条线将牙体分为9个区，每区的中心点即为唇面和舌面的定深孔。

(4.3.2)、其次确定切端标记点：将唇面的三等分竖线延长至切端，将切端分为三个区，每区的中心点即为切端的定深孔。

(4.3.3)、最后运用椭圆选择工具将三个方向的标记点选出并删除，得到调整完后的剩余口腔模型。

另一方面，本发明提供了一种3D打印备牙导板的使用方法，该使用方法具体包括以下步骤：

步骤A、将制作好的备牙导板放置于患者口内的牙齿上；

步骤B、用定深车针测量定深孔位置处牙面与备牙导板表面之间的间隙，当测量间隙大于等于未来修复体材料的最小厚度，则此处不做磨除牙齿处理；当间隙小于未来修复体材料的最小厚度，则对此处牙体进行磨除处理，且牙体磨除量为未来修复体材料最小厚度与测量间隙之差；

步骤C、根据计算出的牙体磨除量在定深孔处用定深车针磨出既定深度，并在孔底标记黑点；

步骤D、取下备牙导板，再次用定深车针均匀磨除牙体组织，直至黑点刚好消失；

步骤E、将备牙导板戴在牙齿上并进行检查与修改；

步骤F、对初步修复的牙体做进一步的精修处理。

其中，所述3D打印备牙导板是根据上述制作方法制作得到的。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的备牙导板制作方法综合考虑了现有牙齿外形和未来修复体外形，从唇颊向、舌腭向、HE向三个方向对备牙过程实现全程数量控制，不受临床医生主观经验影响，可微创精准的完成牙体预备。

2、本发明方法基于3D打印技术，全程数字化进行控制和操作，制作的流程简单，无需制取患者石膏模型，也无需手工制作美观蜡型。

3、基于本发明提供的方法制作的备牙导板无需暴力取出石膏模型，备牙的变形量非常小，并且与患者的牙齿贴合度好，提高了数据的有效性以及牙齿修复工程实现的效率。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明实施例中获取的口腔情况的数字化模型。

图2是本发明实施例中做虚拟装配得到的整体模型示意图。

图3是本发明实施例中处理唇舌面定深孔的示意图。

图4是本发明实施例中确定切端标记点的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1

实施例1提供一种基于3D打印的三向分析备牙导板设计，该方法包括以下步骤：

(1)数字化模型获取：通过使用口内扫描仪直接扫描患者口腔，或使用模型扫描仪扫描患者的口腔模型/印模，来获取口腔情况的数字化模型，如图1所示为获取的口腔数字化模型示意图。

(2)虚拟设计目标修复体：将获取的口腔数字化模型导入后，参考当前口腔模型中邻牙、同名牙和对颌牙的状态对要修复的牙齿进行个性化的设计，并将设计得到的目标修复体和模型分别导出。其中，所述目标修复体是指修复后的牙齿。

(3)虚拟装配模型与目标修复体：将设计得到的目标修复体与模型数据导入三维建模软件中，根据“修复体内腔与相同牙位的模型外腔一致”这一特点将模型与目标修复体进行装配，合并为一个整体模型，如图2所示。

(4)对虚拟装配模型和目标修复体后得到的整体模型做虚拟调整和修改，得到精细虚拟调整后的整体模型；

步骤4中的对初步整体模型进行虚拟调整和修改，具体包括以下步骤：

(4.1)、虚拟划定备牙区域：

(4.1.1)、首先运用平面选择工具，删除目标修复体左右两侧2颗牙之外的其余部分；

(4.1.2)、然后运用多点选择工具，沿着剩余牙齿的牙龈边缘进行勾选，删除牙龈部分，保留牙齿部分；

(4.2)、做虚拟填倒凹处理：运用蜡刀工具，在剩余模型的倒凹区域进行适当的增加，消除倒凹，从而尽量减少对目标修复体的改变。

(4.3)、虚拟抠除定深孔：

(4.3.1)、首先处理唇舌面定深孔：将剩余模型摆正，运用直线工具，在目标修复体的唇面和舌面绘制出切龈向的两条三等分竖线以及近远中向的两条三等分横线。如图3所示，这4条线将牙体分为9个区，每区的中心点即为唇面和舌面的定深孔。

(4.3.2)、其次确定切端标记点：如图4所示，将唇面的三等分竖线延长至切端，将切端分为三个区，每区的中心点即为切端的定深孔。

(4.3.3)、最后运用椭圆选择工具将三个方向的标记点选出并删除，得到调整完后的剩余模型。

(5)通过调整备牙导板数据的厚度，将备牙导板实体化，并将除备牙板以外的剩余模型抽壳，再向远离牙齿表面的方向增厚0.5mm，得到设计好的备牙板。

(6)3D打印备牙导板：将设计好的备牙导板输出为STL格式，导入3D打印机配套切片与排版软件进行制作。

在打印完成后按照打印机要求进行后续处理。

通过实施例1提供的技术方案就能得到相应的3D打印备牙导板，该3D打印备牙导板可以在实际修复工程中使用。

实施例2

本实施例提供一种3D打印备牙导板在实际修复中的使用方法，所述3D打印备牙导板是由前述任一实施例方法制作得到的，该使用方法具体包括以下步骤：

步骤A、将制作好的备牙导板放置于患者口内的牙齿上。

步骤B、用定深车针测量定深孔位置处牙面与备牙导板表面之间的间隙，当测量间隙大于等于未来修复体材料的最小厚度，则此处不做磨除牙齿处理；当间隙小于未来修复体材料的最小厚度，则对此处牙体进行磨除处理，且牙体磨除量为未来修复体材料最小厚度与测量间隙之差。

C、根据计算出的牙体磨除量在定深孔处用定深车针磨出既定深度，并用铅笔在孔底标记黑点。

D、取下备牙导板，再次用定深车针均匀磨除牙体组织，直至黑点刚好消失。

E、将备牙导板戴在牙齿上并进行检查与修改。

F、对牙体做进一步的精修处理。

至此，基于本发明实施例提供的备牙导板制作方法以及使用该备牙导板完成牙齿修复的方法，能够综合考虑了现有牙齿外形和未来修复体外形，可微创精准的完成牙体预备，并全程数字化进行控制和操作，制作的流程简单，提高了数据的有效性以及牙齿修复工程实现的效率。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种基于3D打印的三向分析备牙导板制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)数字化模型获取：通过使用口内扫描仪直接扫描患者口腔，或使用模型扫描仪扫描患者的口腔模型/印模，来获取口腔情况的口腔数字化模型；

(2)虚拟设计目标修复体：将获取的口腔数字化模型导入后，参考当前口腔模型中邻牙、同名牙和对颌牙的状态对要修复的牙齿进行个性化的设计，并将设计得到的目标修复体和模型分别导出；

(3)虚拟装配模型与目标修复体：将设计得到的目标修复体与模型数据导入并建模后，根据“修复体内腔与相同牙位的模型外腔一致”这一特点将模型与目标修复体进行装配，合并为一个整体模型；

(4)对虚拟装配模型和目标修复体后得到的整体模型做虚拟调整和修改，得到精细虚拟调整后的整体模型；

步骤4中的对初步整体模型进行虚拟调整和修改，具体包括以下步骤：

(4.1)、虚拟划定备牙区域；

(4.2)、做虚拟填倒凹处理：运用蜡刀工具，在剩余模型的倒凹区域进行适当的增加，消除倒凹，从而尽量减少对目标修复体的改变；

(4.3)、虚拟抠除定深孔；

步骤4.3具体包括以下步骤，

(4.3.1)、首先处理唇舌面定深孔：将剩余模型摆正，运用直线工具，在目标修复体的唇面和舌面绘制出切龈向的两条三等分竖线以及近远中向的两条三等分横线，这4条线将牙体分为9个区，每区的中心点即为唇面和舌面的定深孔；

(4.3.2)、其次确定切端标记点：将唇面的三等分竖线延长至切端，将切端分为三个区，每区的中心点即为切端的定深孔；

(4.3.3)、最后运用椭圆选择工具将三个方向的标记点选出并删除，得到调整完后的剩余口腔模型；

(5)通过调整备牙导板数据的厚度，将备牙导板实体化，并将除备牙板以外的剩余模型抽壳，再向远离牙齿表面的方向增厚0.5mm，得到设计好的备牙板；

(6)3D打印备牙导板：将设计好的备牙导板导入3D打印机中并进行制作。

2.如权利要求1所述的基于3D打印的三向分析备牙导板制作方法，其特征在于，所述目标修复体是指修复后的牙齿。

3.如权利要求1所述的基于3D打印的三向分析备牙导板制作方法，其特征在于，步骤4.1具体包括以下步骤，

(4.1.1)、首先运用平面选择工具，删除目标修复体左右两侧2颗牙之外的其余部分；

(4.1.2)、然后运用多点选择工具，沿着剩余牙齿的牙龈边缘进行勾选，删除牙龈部分，保留牙齿部分。

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