TWI789006B

TWI789006B - 病牙假體及其與周邊牙座的製作方法

Info

Publication number: TWI789006B
Application number: TW110133914A
Authority: TW
Inventors: 江卓培
Original assignee: 國立臺北科技大學
Priority date: 2021-09-11
Filing date: 2021-09-11
Publication date: 2023-01-01
Also published as: TW202310808A

Abstract

一種病牙假體，是以3D列印製成並包含一牙根體以及一牙冠體，該牙根體內部形成一中空的牙髓腔且具有相連的一牙冠芯部與一牙根部，該牙冠體包覆於該牙冠芯部的周圍，該牙冠體是以一第一列印材料固化製成，該牙根體至少以一第二列印材料固化製成，該牙冠體的硬度大於該牙根體的硬度；藉由3D列印的構造，使每個病牙假體的構造具有不同的曲線，可模擬不同患者的牙齒，當於牙髓腔填入牙髓進行模擬根管治療時，牙冠與牙根軟硬不同的質地與不重複的牙髓腔形狀，能貼近現實中患者牙齒的狀況而能提升教學的效果。

Description

病牙假體及其與周邊牙座的製作方法

本發明與牙醫學科的教具有關；特別是指一種病牙假體及其與周邊牙座的製作方法。

牙科醫學領域中的根管治療(endodontic therapy)，是將牙齒的牙冠開擴後，使用細小器械沿開啟的開口置入牙髓腔內，將感染的牙髓組織徹底清創，同時將牙髓腔的空間適度擴大與修型以利根管封填時，根管充填材料能順利放入。

而牙科的醫學生或實習醫生在練習根管治療時，會使用制式的牙齒模型教具放置於一平台或是簡單治具上進行練習，上述牙齒模型是在固定的模具內部置入彎曲狀的牙髓，再填入塑膠成型製成，牙科的醫學生或實習醫生利用此種方式模擬牙齒的構造與牙髓腔，進行清牙髓、擴大、修型等訓練以模擬根管治療。

然而，由於每個患者的牙齒與髓腔的形狀各不相同，而習知技術的牙齒模型的牙髓腔僅為單一的曲線構造，無法模擬不同患者各種不同形狀的牙齒與牙髓，亦無法模擬周邊牙齒對於實際根管治療時的影響，教學效果仍顯不足，實有改善的必要。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種利用3D醫學影像成像技術印製的病牙假體，以及該病牙假體與其周邊牙座的製作方法。該病牙假體是以兩種以上的列印材料印製而成，該周邊牙座則具有提供該病牙假體置入定位的牙根腔，用以模擬患者口腔包含牙床與牙齒的實際外觀形狀，達到使用時能提升根管治療教學效果的功效。

緣以達成上述目的，本發明提供一種病牙假體，是以3D列印製成並且包含一牙根體以及一牙冠體；該牙根體包含相連的一牙冠芯部以及一牙根部，並且於內部具有一中空的牙髓腔；該牙冠體包覆於該牙冠芯部的周圍，該牙根部外露於該牙冠體外；其中，該牙冠體是以一第一列印材料固化製成，該牙根體是至少以一第二列印材料固化製成，該牙冠體的硬度大於該牙根體的硬度。

緣以達成上述目的，本發明提供一種病牙假體的製作方法，其步驟包含：利用3D醫學影像成像技術取得病牙的結構影像；利用該結構影像建模取得一病牙列印參數；利用3D列印機以該病牙列印參數印製一如請求項1所述之病牙假體，該病牙假體包含一牙根體以及一包覆於該牙根體部分的牙冠體，該牙根體內具有一牙髓腔；該3D列印機印製該病牙假體時，是以兩種以上列印材料進行印製，以一第一列印材料印製該牙冠體，至少以一第二列印材料印製該牙根體；固化後的該牙冠體的硬度大於固化後的該牙根體的硬度。

緣以達成上述目的，本發明提供一種病牙假體周邊牙座的製作方法，其步驟包含：利用3D醫學影像成像技術取得病牙及其周邊牙齒與牙床的結構影像；利用該結構影像建模取得一周邊牙列印參數，該周邊牙列印參數包括該牙床、位於該牙床上的病牙的牙根腔，以及位於該病牙兩側各至少一顆牙齒的列印參數；利用3D列印機以該周邊牙列印參數印製一周邊牙座；該3D列印機印製該周邊牙座時，是以一種以上列印材料進行印製，印製完成的該周邊牙座包含一牙床以及位於該病牙兩側各至少一顆牙齒，該牙床具有一病牙的牙根腔，可供如請求項1至4其中任一項所述的病牙假體設置於其中。

本發明透過醫學造影配合不同列印材料，製作每顆具有不同曲線構造的病牙假體，以及提供周邊牙座模擬病牙假體所在環境之教學使用的效果在於：

1.可實際模擬不同患者病牙的牙髓腔構造，貼近現實中患者牙髓腔的狀況，因此能提升教學的效果。

2.以兩種以上的列印材料印製出的病牙假體，運用於模擬根管治療的操作時能取得更接近實際病牙的質感。

3.印製的周邊牙座能模擬病牙周邊的牙床與牙齒，放入病牙假體進行模擬根管治療的操作時，更符合病患口腔的實際情況。

〔本發明〕

100:病牙假體

10:牙根體

12:牙冠芯部

14:牙根部

16:牙髓腔

20:牙冠體

30:訓練牙髓

40:3D列印機

50:周邊牙座

52:牙床

54:牙齒

56:牙根腔

A:堆疊層

A1:第一列印材料

A2:第二列印材料

A3:第三列印材料

S01至S07:步驟

圖1為本發明一較佳實施例之病牙假體的製作方法的步驟流程圖。

圖2為本發明一較佳實施例印製病牙假體的示意圖。

圖3為本發明一較佳實施例之病牙假體的剖面示意圖。

圖4為本發明另一較佳實施例之周邊牙座的製作方法的步驟流程圖。

圖5為本發明另一較佳實施例之周邊牙座的立體示意圖。

圖6為本發明另一較佳實施例安裝病牙假體的剖面示意圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖3所示，為本發明一較佳實施例之病牙假體的製作方法，如圖1所示的步驟流程圖，其方法的步驟包含有：

(S01)取得結構影像：利用3D醫學影像成像技術取得病牙的結構影像，如本較佳實施例是以電腦斷層造影掃描(CT)取得病牙的3D結構影像。

(S02)建立模型：利用該結構影像建立3D立體模型，取得能夠以3D列印機列印病牙的一病牙列印參數。

(S03)列印病牙假體：利用3D列印機40以該病牙列印參數印製一病牙假體100，該病牙假體100包含一牙根體10以及一包覆於該牙根體10部分的牙冠體20，該牙根體10包含相連的一牙冠芯部12以及一牙根部14，並且內部具有一牙髓腔16。

當該3D列印機40印製該病牙假體100時，是以兩種以上的列印材料進行印製，以一第一列印材料A1印製該牙冠體20，至少以一第二列印材料A2印製該牙根體10，固化後的該牙冠體20的硬度大於固化後的該牙根體10的硬度；在本較佳實施例中，僅以第二列印材料A2印製該牙根體10，當3D列印機40印製該病牙假體100的過程中，是列印多個堆疊層A經堆疊累積固化後形成該病牙假體100，多個堆疊層A其中部分的堆疊層A包含兩種以上的列印材料，如本較佳實施例是包含列印牙冠體20的第一列印材料A1以及列印牙冠芯部12的第二列印材料A2，更具體說明，如圖2所示，當該牙根體10與該牙冠體20印製過程，係利用該第一列印材料A1與該第二列印材料A2在同一水平面上堆疊印製該牙冠芯部12與該牙冠體20，且該牙冠體20圍繞於該牙冠芯部12的輪廓周圍。

(S04)填入訓練牙髓：該病牙假體100印製完成後，於該牙髓腔16充填一訓練牙髓30，該訓練牙髓30的硬度小於該牙根體10的硬度。

本發明除上述較佳實施例，是在該病牙假體100完成後充填該訓練牙髓30以外，亦可在(S03)列印病牙假體的步驟中，於對應該牙髓腔16的位置以一第三列印材料A3印製一訓練牙髓30，固化後的該訓練牙髓30的硬度小於固化後的該牙根體10的硬度。

本發明通過上述較佳實施例之病牙假體的製作方法，製作出一病牙假體100，如圖3所示，其構造包括一牙根體10以及一包覆於該牙根體10部分的牙冠體20，其中：該牙根體10包含相連的一牙冠芯部12以及一牙根部14，該牙根體10的內部具有一中空的牙髓腔16。該牙冠體20包覆於該牙冠芯部12的周圍，該牙根部14外露於該牙冠體20外，該牙冠體20的硬度大於該牙根體10的硬度，該牙根體10除了以兩種以上的列印材料印製固化而成以外，也可僅以單一列印材料印製固化而成。

較佳的，當上述的病牙假體100提供作為牙醫學科的教具使用時，該牙髓腔16內具有一訓練牙髓30，該訓練牙髓30可為充填於該牙髓腔16的材料，亦可為3D列印方式印製的構造。由於該病牙假體100是採用醫學造影的3D模型印製，因此各顆病牙假體100的構造能列印為不同的曲線構造，在提供根管治療的模擬練習時，能提供構造不重複的病牙假體100練習，可讓使用者接觸多種不同的病牙狀況進行根管治療，提升教學練習的效果。

請配合參看圖4至圖6所示，為本發明另一較佳實施例之病牙假體周邊牙座的製作方法，是為配合上述病牙假體100於教學時，能置放於模擬患者口腔環境的教學使用，如圖4所示的步驟流程圖，其方法的步驟包含：

(S05)取得結構影像：利用3D醫學影像成像技術取得病牙的結構影像，如本較佳實施例是以電腦斷層造影掃描(CT)取得病牙及其周邊牙齒與牙床的結構影像。

(S06)建立模型：利用該結構影像建立3D立體模型，取得能夠以3D列印機列印周邊牙座的一周邊牙列印參數，該周邊牙列印參數包括牙床52、位於該牙床52上的病牙的牙根腔56，以及位於該病牙兩側各至少一顆牙齒54的列印參數。

(S07)列印周邊牙座：利用3D列印機以該周邊牙列印參數印製一周邊牙座50，該3D列印機印製該周邊牙座50時，是以一種以上列印材料進行印製，印製完成的該周邊牙座50包含一牙床52以及位於該病牙兩側各至少一顆牙齒54，如本較佳實施例，是將下顎的所有牙齒54與下顎骨皆列印出來，該牙床52具有一病牙的牙根腔56，可供上述的病牙假體100設置於其中，該牙根腔56的形狀與該病牙假體100的牙根部14形狀相同。

當選擇以至少兩種列印材料印製該周邊牙座50時，是以一軟質列印材料印製該牙床52，並以一硬質列印材料印製該些牙齒54，列印過程中是列印多個堆疊層經堆疊累積固化後形成該周邊牙座50，多個堆疊層其中部分的堆疊層包含兩種以上的列印材料，固化後的該硬質列印材料的硬度大於固化後的該軟質列印材料的硬度，使得印製完成的該些牙齒54的硬度大於該周邊牙座50的硬度。

當上述較佳實施例列印出的周邊牙座50配合該病牙假體100作為牙醫學科的教具使用時，是將與某患者病牙相同形狀的病牙假體100的牙根部14，嵌入該周邊牙座50的牙根腔56內固定，由於該病牙假體100是設置在具有至少兩顆牙齒54以及牙床52的環境，因此進行模擬根管治療的操作時特別真實，更符合病患口腔的情況因此教學練習的效果更佳。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

S01至S04:步驟

Claims

一種病牙假體，是以3D列印製成並且包含：一牙根體，包含相連的一牙冠芯部以及一牙根部，並且於內部具有一中空的牙髓腔；一牙冠體，包覆於該牙冠芯部的周圍，該牙根部外露於該牙冠體外；其中，該牙冠體是以一第一列印材料固化製成，該牙根體是至少以一第二列印材料固化製成，其中當該牙根體與該牙冠體印製過程，係利用該第一列印材料與該第二列印材料在同一水平面上堆疊印製該牙冠芯部與該牙冠體，且該牙冠體圍繞於該牙冠芯部的輪廓周圍，該牙冠體的硬度大於該牙根體的硬度，藉以該病牙假體是以多個3D列印的堆疊層經堆疊累積固化形成，該些堆疊層其中部分的堆疊層包含兩種以上的列印材料。
如請求項1所述之病牙假體，其中該牙根體僅以該第二列印材料固化製成。
如請求項2所述之病牙假體，其中該牙髓腔內具有一訓練牙髓。
一種病牙假體的製作方法，其步驟包含：利用3D醫學影像成像技術取得病牙的結構影像；利用該結構影像建模取得一病牙列印參數；利用3D列印機以該病牙列印參數印製一如請求項1所述之病牙假體，該病牙假體包含一牙根體以及一包覆於該牙根體部分的牙冠體，該牙根體內具有一牙髓腔；該3D列印機印製該病牙假體時，是以兩種以上列印材料進行印製，以一第一列印材料印製該牙冠體，至少以一第二列印材料印製該牙根體，其中當該牙根體與該牙冠體印製過程，係利用該第一列印材料與該第二列印材料在同一水平面上堆疊印製該牙冠芯部與該牙冠體，且該牙冠體圍繞於該牙冠芯部的輪廓周圍；固化後的該牙冠體的硬度大於固化後的該牙根體的硬度，藉以該3D列印機印製該病牙假體時，是列印多個堆疊層經堆疊累積固化後形成該病牙假體，多個堆疊層其中部分的堆疊層包含兩種以上的列印材料。
如請求項4所述之病牙假體的製作方法，其中該病牙假體印製完成後，於該牙髓腔充填一訓練牙髓，該訓練牙髓的硬度小於該牙根體的硬度。
如請求項4所述之病牙假體的製作方法，其中該3D列印機印製該病牙假體時，於對應該牙髓腔的位置以一第三列印材料印製一訓練牙髓，固化後的該訓練牙髓的硬度小於固化後的該牙根體的硬度。
一種病牙假體周邊牙座的製作方法，其步驟包含：利用3D醫學影像成像技術取得病牙及其周邊牙齒與牙床的結構影像；利用該結構影像建模取得一周邊牙列印參數，該周邊牙列印參數包括該牙床、位於該牙床上的病牙的牙根腔，以及位於該病牙兩側各至少一顆牙齒的列印參數；利用3D列印機以該周邊牙列印參數印製一周邊牙座；該3D列印機印製該周邊牙座時，是以一種以上列印材料進行印製，印製完成的該周邊牙座包含一牙床以及位於該病牙兩側各至少一顆牙齒，該牙床具有一病牙的牙根腔，可供如請求項1至3其中任一項所述的病牙假體設置於其中。
如請求項7所述之病牙假體周邊牙座的製作方法，其中該3D列印機印製該周邊牙座時，是列印多個堆疊層經堆疊累積固化後形成該周邊牙座，多個堆疊層其中部分的堆疊層包含兩種以上的列印材料。
如請求項7或8所述之病牙假體周邊牙座的製作方法，其中該3D列印機印製該周邊牙座時，是以一軟質列印材料印製該牙床，並以一硬質列印材料印製該些牙齒。
如請求項9所述之病牙假體周邊牙座的製作方法，其中固化後的該硬質列印材料的硬度大於固化後的該軟質列印材料的硬度，使得印製完成的該些牙齒的硬度大於該牙床的硬度。