CN105180807B - 一种口腔修复体支架制作精度的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种口腔修复体支架制作精度的检测方法，通过测量修复体支架表面设定点的三维线性变形程度来检测精度。本发明不需破坏口腔修复体支架，保证了支架检测前后的完整性；将检测过程数字化；检测精度高，简单方便；无需应用显微计算机断层扫描仪器，数据处理简单，降低了检测费用及技术难度。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工精度检测领域，具体涉及一种口腔修复体支架制作精度的检测方法。
背景技术
随着口腔修复体的设计越来越复杂，其加工精度的要求越来越高，计算机扫描技术的应用也越来越广泛。修复体的加工精度直接影响患者的口腔健康及修复体的使用寿命。
目前，国内外检测口腔修复体精度的方法主要有六点测量法、硅橡胶轻体替代法以及显微计算机断层扫描技术。其中六点测量法由于切割产生的热量对代型和支架组织面有影响而产生较大误差，影响测量精度，而且会破坏修复体支架；硅橡胶轻体替代法存在硅橡胶轻体变形及测量点有限等问题，并且此两种方法局限于检测口腔单冠修复体的精度；显微计算机断层扫描技术则需要进行大量的数据处理并需要专门的仪器，检测过程复杂。因此，发明一种方便简洁、不破坏待测支架、不局限于口腔修复体种类并具有数字化特点的方法来检测口腔修复体的精度具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有检测口腔修复体支架制作精度的方法中存在的问题，提供一种口腔修复体支架制作精度的检测方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种口腔修复体支架制作精度的检测方法，通过测量修复体支架表面设定点的三维线性变形程度来检测精度，步骤如下：1）用扫描仪扫描代型，转化成数据输入计算机，在计算机上形成扫描复制的三维图像，在计算机上根据扫描的代型设计出虚拟修复体支架；
2）按照预先设定用光斑在虚拟修复体支架的X、Y、Z三个轴向分别设计测量点，测量出任意两个测量点之间的距离，定义为标准数据；
3）取按照上步设计加工完成的待检测支架，用扫描仪扫描加工完成的支架，将数据输入计算机，在计算机上形成扫描复制的三维图像，按照步骤2的操作测量出任意两个测量点之间的距离，定义为实际测量数据；
4）对步骤2获得的标准数据与步骤3获得的实际测量数据进行比较，获得实际测量数据与标准数据的差异；
5）对步骤4获得的差异数据进行分析，获得待测修复体支架的加工精度结果。
所述光斑的直径为0.2mm。
所述步骤5中对差异数据进行分析的方法是通过统计软件统计后生成图形文件或报表的方法。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：不需破坏口腔修复体支架，保证了支架检测前后的完整性；将检测过程数字化；检测精度高，简单方便；无需应用显微计算机断层扫描仪器，数据处理简单，降低了检测费用及技术难度。
附图说明
图1实施例1中使用相同参数设计冠桥支架（B模型）；
图2 实施例1中用直径0.2mm的光斑在冠桥支架的颊面定4个点（B模型）；
图3 实施例1中用直径0.2mm的光斑在冠桥支架的舌面定2个点（B模型）；
图4实施例1中2单位联冠X1（颊面龈龈）标准值=7.14mm；
图5实施例1中2单位联冠X2（舌面龈龈）标准值=8.00mm；
图6实施例1中2单位联冠Y1（颊面合龈对角）标准值=11.89mm；
图7实施例1中2单位联冠Y2（颊面合龈对角）标准值=7.80mm；
图8实施例1中2单位联冠Z1（颊舌龈龈对角）标准值=9.37mm；
图9实施例1中2单位联冠Z2（颊舌龈龈对角）标准值=9.25mm；
图10 实施例1中切削成型法的4单位固定桥X1=25.86mm（样本2）；
图11实施例1中选择性激光熔覆法的2单位联冠Y1=11.83mm（样本2）；
图12实施例1中传统失蜡铸造方法的3单位固定桥Z2=16.69mm（样本3）；
图13 实施例1中加工出的冠桥支架上6个距离汇总后实际测量值与标准值的差异（均值±标准差，mm）；
图14 实施例2中用直径0.2mm的光斑在冠桥支架定测量点后的标准值；
图15 实施例2中切削成型法加工后的测量值；
图16 实施例2中切削成型法加工后的测量值；
图17 实施例2中选择性激光熔覆法加工后的测量值。
具体实施方式
一种口腔修复体支架制作精度的检测方法，更为具体的步骤如下：
一种口腔修复体支架制作精度的检测方法，通过测量修复体支架表面设定点的三维线性变形程度来检测精度，它的具体步骤如下：
1）用牙科扫描仪扫描代型，将扫描结果转化成数据输入计算机，在计算机上根据扫描的代型应用口腔修复体设计软件设计出虚拟修复体支架；
2）按照预先设定用直径0.20mm的光斑在虚拟修复体支架的X、Y、Z三个轴向分别设计测量点，测量点的数目至少为3个，测量出任意两个测量点之间的距离，定义为标准数据；（例如：颊面和舌面分别设计测量点，共6个点，具体位置为支架颊侧的合端2点在边缘下2mm，颊侧龈端的2点在边缘下2mm，但合端2点与龈端的2点不在一条垂直线上（偏离10mm左右），舌侧龈端的2点在边缘下2mm；）选择用0.20mm的光斑标记是根据设计软件的识别度，如果直径过小，则加工不出来；如果直径过大，则加大测量误差。
3）取按照上步设计加工完成的待检测支架，此时，加工完成的修复体支架上的光斑突起会一同制作出来，用扫描仪扫描加工完成的支架，将扫描结果转化成数据输入计算机，转化为STL格式，按照步骤2的操作测量出任意两个测量点之间的距离，定义为实际测量数据；
4）对步骤2获得的标准数据与步骤3获得的实际测量数据进行比较，获得实际测量数据与标准数据的差异；
5）对步骤4获得的差异数据进行分析，获得待测修复体支架的加工精度结果。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
实施例1：通过测量支架表面设定点的三维线性变形程度来测量精度，具体步骤如下：
1）试件制作：准备标准下颌橡胶阴模，分别将6个实心基台替代体（Straumann048.5416）用橡皮泥固定到右下颌的相应牙位（43和44；43和45；43和46），灌注3个超硬石膏模型。用3Shape D810扫描仪扫描石膏模型，转化成数据输入计算机。使用相同参数设计出2颗种植体支持的2单位联冠（A模型）、3单位（B模型）和4单位（C模型）后牙固定桥支架（图1）。
在3Shape 软件中，用直径0.20mm的光斑在每副冠桥支架的基牙底冠的表面设计6个测量点（颊侧4个、舌侧2个），为以后测量三种不同方法制作出来的冠桥支架在X、Y、Z轴3个方向上的变形提供定点依据。为了确保三种方法都能制作出样本，合端两点在合边缘下2mm，与龈端的点不在一条垂直线上（偏离10mm左右）（图2、图3）。
切削成型（Milled）和选择性激光熔覆（SLM）和传统失蜡铸造法（Casted）分别制作A、B、C模型的冠桥支架各3副，共27副。
2）样本数据测量：用3Shape D810 扫描仪分别扫描用Milled法（M）、SLM法（S）、Casted法（C）制作好的27副冠桥支架，转化为STL格式。将A、B、C模型上初始设计的冠桥支架数据转化为STL格式，用3Shape软件测量出每个支架的两个底冠上测量点在X、Y、Z三个轴向的6个距离，分别定义为X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2（图4-图9）。用3Shape软件分别测量M、S、C三种方法制作的冠桥支架上测量点在X、Y、Z三个轴向的实际距离，其定义与测量点的标准值一致（图10-图12）。
3）统计分析：分别计算每种方法制作出的不同单位冠桥支架上6个距离实际测量值与标准值的差异，取绝对值后用统计学软件SPSS Statistics 19 进行统计分析，并做出柱状图（图13）。
本实施方式所述的误差的范围确定是根据针对不同的待测口腔修复体支架做相应的改变，下面举例说明：
例1：设计口腔修复体支架的某个特征要求误差范围在10um-500um；当测得的数据在10um-500um范围内，则认为该修复体支架是合格的，当测得的数据大于500um，则认为该修复体支架是不合格的。
例2：设计口腔修复体支架的某个特征要求误差范围在10um-500um；当测得的数据在10um-300um范围内，则认为该修复体支架的精度为优，当测得的数据在300um-500um范围内，则认为该修复体支架的精度为良，当测得的数据大于500um，则认为该修复体支架的精度为差。
本实施方式所述的差异值根据不同的口腔修复体支架加工要求有不同的误差范围值，判断修复体支架合格与否是针对待测支架的误差来确定的，在误差允许的范围内确定待测支架的合格性。
实施例2：本发明提供一种口腔修复体支架制作精度的检测方法，通过测量支架表面设定点的三维线性变形程度来测量精度，待测的口腔修复体支架的精确度标准未知，首先可将符合临床要求的合格的修复体支架的加工精度作为合格标准，然后再对待测修复体支架进行测量，它的具体步骤如下：
1）用扫描仪扫描代型，转化成数据输入计算机，在计算机上形成扫描复制的三维图像，在计算机上根据扫描的代型设计出虚拟修复体支架；
2）按照预先设定用光斑在虚拟修复体支架的X、Y、Z三个轴向分别设计测量点，颊侧设计2点，舌侧设计1点，3点不共面（此3点越分散则越利于测量和评价），测量出任意两个测量点之间的距离，定义为标准数据（图14）；
3）用已广泛应用于临床并符合临床要求的切削成型法按上步设计加工完成待检测支架，用扫描仪扫描加工完成的支架，将数据输入计算机，在计算机上形成扫描复制的三维图像后，按照步骤2的操作测量出任意两个测量点之间的距离，定义为实际测量数据（图15-图17）；
4）对步骤2获得的标准数据与步骤3获得的实际测量数据进行比较，获得实际测量数据与标准数据的差异；
5）对步骤4获得的差异数据进行分析，获得待测修复体支架的加工精度结果。
6)按照上述相同的方法获得用选择性激光熔覆法制作的待测支架的加工精度，与切削成型法的加工精度进行比较。
Claims (2)
1.一种口腔修复体支架制作精度的检测方法，其特征在于：通过测量修复体支架表面设定点的三维线性变形程度来检测精度，步骤如下：1）用扫描仪扫描代型，转化成数据输入计算机，在计算机上形成扫描复制的三维图像，在计算机上根据扫描的代型设计出虚拟修复体支架；
2）按照预先设定用光斑在虚拟修复体支架的X、Y、Z三个轴向分别设计测量点，测量出任意两个测量点之间的距离，定义为标准数据；
3）取按照上步设计加工完成的待检测支架，用扫描仪扫描加工完成的支架，将数据输入计算机，在计算机上形成扫描复制的三维图像，按照步骤2的操作测量出任意两个测量点之间的距离，定义为实际测量数据；
4）对步骤2获得的标准数据与步骤3获得的实际测量数据进行比较，获得实际测量数据与标准数据的差异；
5）对步骤4获得的差异数据进行分析，获得待测修复体支架的加工精度结果；
所述光斑的直径为0.2mm。
2.如权利要求1所述的口腔修复体支架制作精度的检测方法，其特征在于：所述步骤5中对差异数据进行分析的方法是通过统计软件统计后生成图形文件或报表的方法。
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