CN111904665B - 一种骨增量辅助系统、设计方法、骨增量辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，公开了一种骨增量辅助系统、设计方法、骨增量辅助装置，设计组，包括用于计算骨缺损大小形态、框架组件及成型组件的软件仪器；框架组，包括固定并容纳成型组件、具备排溢孔的矩形框架；成型组件，包括成型骨替代材料的成型部。框架组包括容纳所述成型组件，上、下两面开窗的矩形框架。框架组每一轴面均预留一排溢孔。成型部包括上、下部成型组件，所述成型组件通过框架组进行匹配。本发明可制备与骨缺损相匹配黏性骨饼，避免临床医生进行繁琐的修整，提高手术效率。计算所需的骨替代材料，合理地应用骨替代材料，避免出现骨替代材料用量不足无法良好重建牙槽骨，或过量使用造成材料浪费及骨替代材料堆积过多难以关闭创口。

Description

一种骨增量辅助系统、设计方法、骨增量辅助装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种骨增量辅助系统及设计方法、骨增量辅助装置，具体涉及一种牙列缺损种植骨增量辅助系统。

背景技术

目前，口腔种植义齿能有效恢复牙列缺损或牙列缺失患者的牙齿外形、功能、发音和健康，目前已发展为牙列缺损和牙列缺失的重要修复手段。据统计，全球范围的缺牙年龄标准化发病率约为2.4％。但缺牙患者常因牙周疾病、颌骨外伤等原因伴发牙槽骨缺损，导致种植体无法获得理想的三维植入空间，因而常需在种植前或同期进行骨增量治疗程序。

目前临床中已经提出多种骨增量技术，如块状骨移植、骨劈开技术、引导骨再生技术等，这些骨增量技术均需要使用低替代率的骨替代材料，但由于临床中所采用的骨替代材料呈细颗粒状，无固定形态，在将骨替代材料移植至骨缺损区域的过程中，骨替代材料需少量多次输送至骨缺损区域，在输送过程中易出现骨替代材料掉落、污染的情况。同时，骨替代材料由于没有稳定的形态，在愈合初期易受唇、颊、舌运动的影响出现移位，无法良好地固定在骨缺损区域，造成骨替代材料逸散，成骨效果不佳的情况。

随着骨增量技术的不断发展，为解决骨替代材料松散无固定形态的问题，临床中常采取以下方法：①抽取患者自体血，将自体血液与骨替代材料相混合，利用血液增加骨替代材料黏着力，形成一定的团块；②抽取患者自体血，通过对患者自体血进行离心，制备富含高浓缩生长因子的纤维蛋白液，将纤维蛋白液与骨替代材料相混合，通过纤维蛋白所形成的网状结构使骨替代材料形成一定的团块状，称为sticky bone即黏性骨饼，黏性骨饼能稳定存在一定时间，通过制备黏性骨饼，临床医生可减少骨替代材料掉落、无法成型、骨替代材料逸散等问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术通过自体血与骨替代材料混合形成骨替代材料团块，无法进行修整，存在易破碎、易形成血凝块占据成骨空间且无固定形态的缺点；

(2)黏性骨饼在临床应用中，常由于牙缺失后牙槽骨出现不同程度地吸收，骨缺损的形态不一，临床中制备黏性骨饼的大小、形态无法与骨缺损相匹配，仍需临床医生手动对黏性骨饼进行修整，且修整后的形态亦难以与骨缺损正好匹配；

(3)由于患者骨缺损大小不一，术中制备黏性骨饼所使用的骨替代材料在用量上往往需要临床医生估算。但由于临床医生经验的限制，通过估算的方式易导致骨替代材料用量不足无法良好重建牙槽骨，或过量使用造成材料浪费及骨替代材料堆积过多难以关闭创口，增加患者的医疗费用；

(4)现有技术制作骨替代材料团块或黏性骨饼在填入骨缺损区域后，医生通过手术器械对其进行压实的过程中，易使骨替代材料向术区周围逸散，无法形成致密团块，易使纤维结缔组织长入，影响成骨效果。

解决以上问题及缺陷的难度为：

(1)目前临床中无相应器械对骨替代材料进行精准成型以及压实，使其保持致密的团块状；

(2)尽管术前可对种植手术区域进行详细分析，但仍无法精确计算所需骨替代材料的量，主要依赖于术者的手术经验；

(3)在修整并运输骨替代材料至骨缺损区时，由于骨替代材料所形成的团块或黏性骨饼致密性差，易出现松散、掉落造成骨替代材料浪费的情况，同时增加手术操作时间，增加患者不适。

解决以上问题及缺陷的意义为：对骨缺损区形态进行精确的三维分析，计算所需骨替代材料量，同时对骨替代材料进行准确成型，并增加其致密性，可有效提高手术效率、缩短手术时间、降低患者不适、提高成骨效果，避免骨替代材料浪费。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种骨增量辅助系统、设计方法、骨增量辅助装置。

本发明是这样实现的，一种骨增量辅助系统，所述骨增量辅助系统包括：

设计组，包括用于计算骨缺损大小形态、设计制作模型及成型组件的软件仪器；

框架组，包括容纳成型组件，上、下两面开窗的矩形框架；

成型组件，包括上、下部成型组件，所述成型组件通过框架组进行匹配。

进一步，所述框架组每一轴面均预留一排溢孔，所述排溢孔位于所述上、下成型组件交界处。

进一步，所述上、下成型组件可与所述矩形框架形成一长方体结构，所述成型部件轴面与所述矩形框架轴面平行。

进一步，所述上、下成型组件通过框架组进行上下匹配，上、下成型组件经匹配后形成中空结构，所述中空结构形态与理想骨增量形态相一致。

本发明的另一目的在于提供一种骨增量辅助系统的设计方法包括：

对骨缺损区颌骨形态进行分析，计算所需的骨替代材料，获取理想骨增量的范围，设计相应模型及成型组件，制备与骨缺损相匹配黏性骨饼。

进一步，所述骨增量辅助系统的设计方法进一步包括：

步骤一，进行锥形束CT检查，获取dicom数据，同时，进行口内模型扫描，获取软硬组织形态图像信息；

步骤二，种植方案设计，将锥形束CT的dicom数据与口内扫描模型扫描的数据导入三维重建软件中将锥形束CT重建影像与实际口内信息进行匹配，根据所获得的虚拟图像，按照理想的种植体三维位置恢复理想的牙槽骨三维形态，将理想的牙槽骨三维形态与原始牙槽骨形态相比较，从而获得需恢复的牙槽骨量及三维形态；随后设计、制作相应的框架及成型组件；

步骤三，在下颌的后牙区进行骨增量，根据软件分析结果使用适宜的骨替代材料(颗粒状脱蛋白小牛骨)，将下成型组件通过框架组内壁进入框架内部，至下成型部件底壁与框架组底壁平行，形成一整体，通过框架组上部窗口将骨替代材料、纤维蛋白液先后填入整体内部，随后将上成型部件组通过框架组上部窗口就位，通过按压上成型组件，使其顶壁与框架组顶壁平行，从而压实并成型黏膜骨饼。

进一步，所述步骤一dicom数据包括颌骨三维信息、下牙槽神经血管束的位置、上颌窦的位置和大小及可能出现的任何可疑病灶数据信息。

所述步骤三获得黏膜骨饼后，进行骨缺损区骨增量造模应用。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述骨增量辅助系统的设计方法设计的牙颌内多颗牙连续缺失，牙颌内牙齿全部缺失骨增量辅助装置。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

1、本发明根据对骨缺损区颌骨形态进行分析，获取理想骨增量的三维形态，设计相应框架及成型组件，从而可快速成型与骨缺损相匹配黏性骨饼，避免临床医生进行繁琐的修整，提高手术效率。

2、本发明通过对骨缺损区颌骨形态进行分析，计算所需的骨替代材料，合理地应用骨替代材料，避免出现骨替代材料用量不足无法良好重建牙槽骨，或过量使用造成材料浪费，增加患者的医疗费用的情况。

3、本发明可通过成型组件在不破坏其形态的前提下，对黏性骨饼进行压实，增加其致密性，使骨替代材料颗粒之间间隙减小，降低纤维组织长入的可能，提高成骨效果。同时避免术者在将黏性骨饼填充至骨缺损区后，进一步采用手术器械对黏性骨饼进行压实的操作，避免了在压实过程中黏性骨饼完整性受到破坏，降低了骨替代材料向非缺损区逸散的可能。

本发明通过所设计的框架组与成型组，可显著提高临床手术效率，在短时间内即可完成黏性骨饼的精确塑形，使黏性骨饼的三维形态与骨缺损区实现精确匹配，缩短了手术时间，减少患者不适。由于黏性骨饼本身具备一定黏着力，同时术中黏性骨饼经本发明技术一次压实成型，没有额外的修整及压实动作，避免了手术操作破坏黏性骨饼完整性，使得黏性骨饼在愈合期间可稳定存在于骨缺损区，另外避免由于骨替代材料向非缺损区逸散或骨替代材料之间存在过多间隙影响成骨效果；本发明通过对骨缺损区颌骨形态进行分析，计算所需的骨替代材料，合理地应用骨替代材料，避免出现骨替代材料用量不足无法良好重建牙槽骨，或过量使用造成材料浪费，增加患者的医疗费用的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的骨增量辅助系统结构示意图。

图2是本发明实施例提供的骨增量辅助系统透视图。

图3是本发明实施例提供的骨增量辅助系统的成型组件结构示意图。

图4是本发明实施例提供的骨增量辅助系统爆炸图。

图5是本发明实施例提供的骨增量辅助系统的设计方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术黏性骨饼在临床应用中，牙缺失后，牙槽骨会出现不同程度地吸收，骨缺损的形态不一，临床中制备黏性骨饼的大小、形态无法与骨缺损相匹配，仍需临床医生手动对黏性骨饼进行修整，且修整后的形态亦难以与骨缺损正好匹配。

而且由于患者骨缺损大小不一，术中制备黏性骨饼所使用的骨替代材料在用量上往往需要临床医生估算。但由于临床医生经验的限制，通过估算的方式易导致骨替代材料用量不足无法良好重建牙槽骨，或过量使用造成材料浪费，增加患者的医疗费用。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种骨增量辅助系统、设计方法、骨增量辅助装置，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1～图4所示，本发明实施例提供的骨增量辅助系统包括框架组11。

所述框架组11包括容纳成型组件，上、下两面开窗的矩形框架111，及位于所述上、下成型组件交界处的排溢孔112，排溢孔112呈圆形，这里以下颌模型来代替颌骨S(骨增量也可应用于上颌的牙槽骨中)，

在本发明实施方式中，本发明不限定用于单颗牙缺失的病例，也可用于其他病例，如牙颌内多颗牙连续缺失，牙颌内牙齿全部缺失等。

在本发明实施方式中，所述成型组件12包括连接所述上成型组件121、下成型组件122，所述成型组件121、122通过所述矩形框架111脱离/配合所述模型组11。上成型组件121可与所述下成型组件122紧密贴合，上成型组件121与下成型组件122外部形态一致。所述排溢孔112即位于上成型组件121与下成型组件122贴合交界处。也就是说成型组件12通过矩形框架111可与所述矩形组组11形成一整体，该整体内部13呈中空形态131，中空形态与所需恢复的牙槽骨增量部分相一致。

在本发明实施方式中，所述框架组包括与上、下成型组件形态匹配的上部窗口113及下部窗口114，在就位下成型组件122后以及就位上成型组件121之前，通过所述窗口113可向整体内部13输送骨替代材料及富含生长因子的纤维蛋白液，成型黏性骨饼。

如图5所示，本发明实施例提供的骨增量辅助系统的设计方法包括：

S101，进行锥形束CT检查，获取dicom数据，锥形束CT可提供相当清晰的上下颌影像，包括颌骨三维信息、下牙槽神经血管束的位置、上颌窦的位置和大小及可能出现的任何可疑病灶。同时，进行口内扫描或口内模型扫描，获取口内清晰的软硬组织形态。

S102，种植方案设计；术前，将锥形束CT的dicom数据与口内扫描或模型扫描的3OXZ数据导入三维重建软件中将锥形束CT重建影像与实际口内信息进行匹配，根据所获得的虚拟图像，按照理想的种植体三维位置恢复理想的牙槽骨三维形态，将理想的牙槽骨三维形态与原始牙槽骨形态相比较，从而获得需恢复的牙槽骨量及形态。随后设计、制作相应的框架及成型组件。

S103，参考图1、图2，在下颌的后牙区进行骨增量操作。所述下颌模型来代替颌骨S(骨增量也可应用于上颌的牙槽骨中)。术前抽取自体血液，并离心获取富含生长因子的纤维蛋白液，术中根据术前软件分析结果使用适宜的骨替代材料，将矩形框架111与下成型组件122通过矩形框架内壁相连接形成整体，通过上部窗口113将骨替代材料填入整体内部13，待填满后注入纤维蛋白液，将与窗口相匹配的上成型组件121复位，压缩并成型黏膜骨饼。待黏性骨饼成型后，向下推动上成型组件121，即可将与缺牙骨缺损形态相匹配的黏性骨饼及下成型组件122推出框架组11。

S104，将黏性骨饼移植至骨缺损区，完成骨增量操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种骨增量辅助系统，其特征在于，所述骨增量辅助系统包括：

设计组，包括用于计算骨缺损大小形态、框架组及成型组的软件仪器；

成型组，包括成型骨替代材料的成型部；

所述成型部包括上、下部成型组件，所述成型组件通过框架组进行匹配；

框架组，包括固定并容纳成型组件、具备排溢孔的矩形框架；

所述框架组包括容纳所述成型组件，上、下两面开窗的矩形框架所述框架组每一轴面均预留一排溢孔；

所述骨增量辅助系统的设计方法包括：对骨缺损区领骨形态进行分析，计算所需的骨替代材料，获取理想骨增量的范围，设计相应框架组及成型组，制备与骨缺损相匹配黏膜骨饼。

2.如权利要求1所述的骨增量辅助系统，其特征在于，所述骨增量辅助系统的设计方法进步包括：

步骤一，进行锥形束CT检查，获取dicom数据，即领骨信息：同时，进行口内模型扫描，获取口内余留牙及软组织信息；

步骤二，种植方案设计，将锥形束CT的dicom数据与口内扫描模型扫描的数据导入三维重建软件中通过CT三维重建影像与口内扫描模型上位置相同的三个位点进行匹配拟合，获得具有软硬组织信息的三维领骨形态，随后根据缺失牙对侧同名牙、缺牙间隙、龈缘位置信息设计理想牙冠的形态，并按照所设计的理想牙冠，根据种植体需位于理想龈缘下3mm，种植体颊侧至少有2mm牙槽骨厚度的原则确定理想的种植体三维位置；最后，将在实际缺损区牙槽骨唇颊侧重建部分分离并提取出来，获得需恢复的牙槽骨量及形态：随后设计、制作相应的框架组及成型组；

步骤三，在下领的后牙区进行骨增量，根据软件分析结果使用适宜的骨替代材料，将框架组与成型组通过阳性卡扣、连接部相连接形成整体，通过矩形窗口将骨替代材料填入整体内部，将与窗口相匹配的矩形模块复位，成型黏膜骨饼。

3.如权利要求2所述骨增量辅助系统，其特征在于，所述步骤一dicom数据包括领骨三维信息、下牙槽神经血管束的位置、上领窦的位置和大小及可能出现的任何可疑病灶数据信息。

4.如权利要求3所述骨增量辅助系统，其特征在于，所述步骤三获得黏膜骨饼后，进行骨缺损区骨增量造模应用。

5.如权利要求4所述骨增量辅助系统，其特征在于，根据种植体需位于理想龈缘下3mm，种植体颊侧至少有2mm牙槽骨厚度的原则确定理想的种植体三维位置；此时，根据种植体的三维位置以及种植体唇颊侧需保证2mm的骨量，在实际缺损区牙槽骨唇颊侧绘制出理想牙槽骨三维形态，完成理想牙槽骨三维形态的重建。

6.一种利用权利要求1所述骨增量辅助系统的设计方法设计的牙领内多颗牙连续缺失，牙领内牙齿全部缺失骨增量辅助装置。