CN113520636B - 智能牙合堤及手术导板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能牙合堤及手术导板，智能牙合堤包括自由塑形的牙合堤和垫片；垫片可拆卸地连接在智能牙合堤上；所述手术导板由导板主体和导环构成，所述导环包括种植体导环和固定针导环。本发明涉及的一种智能牙合堤及手术导板可以大大堤高患者的舒适度，减少准备工序，不需要制作放射导板，减少复诊次数，降低临床医疗成本，堤高手术导板精度，减少软件设计时间，极大改善就诊体验。
Description
技术领域
本发明为CN110507439A的分案申请，涉及一种手术导板及其制备方法，可应用于口腔种植，正畸，外科，修复等各种需要同时整合软组织数据且简便排牙的操作。尤其适用于种植上的手术导板的制作，属于口腔领域。
技术背景
在口腔临床病人中，常常遇到缺失牙多，骨质条件不好且年龄大的患者。这时制作组织支持式的手术导板可以极大帮助医生精确定位，同时给患者很小的创伤。在传统的组织支持式手术导板的制作过程中，准备工作相当复杂，病人需要制作放射导板(与活动假牙制作工序类似)并多次就诊，医生才能得到完全的所需信息，这样无形中增加的患者的成本和受辐射剂量。同时医生也需要耗费大量的临床时间来做准备工作，也影响了病例的流程性。传统方法所有数据来源都是依据锥形束扫描CT(CBCT)，而目前CBCT设备精度大部分集中在0.2-0.5mm的范围内，不能完全满足手术导板高精度的需求。
为提高种植精准度，实施微创手术，在口腔领域，越来越多医生希望采用手术导板进行导板引导下的种植手术。而其中，当病人全牙列缺失或者大量牙齿缺失时，采用传统方法制作手术导板非常复杂。医生需要首先常规拍CBCT，对患者取常规印模和颌位记录关系后，将这些信息给到加工所排牙制作放射导板。医生拿到放射导板后，对患者进行第二次CBCT拍摄，同时单独拍摄放射导板，再将这次拍摄的两个CBCT数据传输到软件中进行手术导板的设计。
现有技术中，医生需要首先常规拍CBCT，对患者取常规印模和颌位记录关系后，将这些信息给到加工所排牙制作放射导板。医生拿到放射导板后，对患者进行第二次CBCT拍摄，同时单独拍摄放射导板，再将这次拍摄的两个CBCT数据传输到软件中进行手术导板的设计。其操作步骤如下：
1.对患者进行取模操作；
2.制取患者颌位关系；
3.加工所根据1-2信息制作放射导板；
4.患者戴着放射导板拍摄CBCT；
5.单独拍摄放射导板CBCT；
6.设计软件中导入4-5获得的数据，进行导板设计；
7.导板打印。
现有技术制备手术导板方法的缺陷在于：在传统的组织支持式手术导板的制作过程中，准备工作相当复杂，病人需要多次就诊，医生才能得到完全的所需信息，这样无形中增加的患者的成本和受辐射剂量。同时医生也需要耗费大量的临床时间来做准备工作，也影响了病例的流程性。且所有数据来源都是依据CBCT，而目前CBCT设备精度大部分集中在0.2-0.5mm的范围内，不能完全满足手术导板高精度的需求。所以急需一种精确且便捷的方法来改善此类病例所面临的困境。
发明内容
本发明提供一种手术导板及其制备方法，通过使用智能牙合堤实现一次就获得患者口腔的CBCT数据和STL数据，可以大大提高患者的舒适度，减少准备工序，不需要制作放射导板，减少复诊次数，降低临床医疗成本，提高手术导板精度，减少软件设计时设计时间，极大改善就诊体验。
为了解决上述技术问题，本发明采取的如下技术方案：
(1)一种手术导板的制备方法，包括以下步骤：
a)在口腔粘膜上粘接阻射材料，并戴入牙合堤；戴入牙合堤可以恢复患者理想咬合高度和面部丰满度
b)进行CBCT拍摄，获取带有阻射材料信息的CBCT数据；
c)获取口腔表面STL数据；
d)将CBCT数据与STL数据进行匹配；
e)载入牙合堤数据；
f)智能排牙；
g)设计种植体并生成手术导板。
(2)根据(1)所述的手术导板的制备方法，还包括，在健康牙齿上粘接阻射材料。
(3)根据(1)或(2)所述的手术导板的制备方法，在口腔粘膜上至少4个点上粘接阻射材料。
(4)根据(1)-(3)任一项所述的手术导板的制备方法，在所述牙合堤上粘接阻射材料。当剩余健康牙齿数较少时，例如小于5颗时，需要在牙合堤上粘接阻射材料。
(5)根据(1)-(4)任一项所述的手术导板的制备方法，在戴入牙合堤前，将组织支持式托盘放置于口腔粘膜上。这样可以保证牙合堤能够通过组织支持式的托盘获得固定和精准复位。
(6)根据(1)-(5)任一项所述的手术导板的制备方法，在牙合堤上粘接阻射材料。用线状阻射材料标记两边尖牙的位置。
(7)根据(1)-(6)任一项所述的手术导板的制备方法，所述阻射材料为点状、线状或条纹状。
(8)根据(1)-(7)任一项所述的手术导板的制备方法，通过在所述牙合堤上增加垫片来调整所述牙合堤的高度。从而达到复患者理想咬合高度，使面部丰满度，及颞颌面及关节舒适。
(9)根据(1)-(8)任一项所述的手术导板的制备方法，组织支持式托盘由以下一种材料或至少两种材料任意组合制备而成：蜡、塑料、PEEK、硅橡胶、热敏材料、树脂、光敏树脂。
(10)根据(1)-(9)任一项所述的手术导板的制备方法，牙合堤由以下一种材料或至少两种材料任意组合制备而成：蜡、塑料、PEEK、硅橡胶、热敏材料、树脂、光敏树脂。
(11)根据(1)-(10)任一项所述的手术导板的制备方法，获取口腔表面STL数据的方法包括：
1)取口腔印模，阻射材料会在印模材料对应位置留下印记，待印模硬固后，将阻射材料复制到印模上，利用口腔表面扫描设备进行口腔印模扫描，即可获得带有阻射材料信息的STL数据；
或2)用口腔表面扫描设备直接在口腔内扫描，获取带有阻射材料信息的STL数据；
或3)在口腔粘膜最厚和最薄处粘接阻射材料，然后照CBCT，此时CBCT数据中显示出骨、牙信息以及悬浮的阻射材料信息，由于悬浮的阻射材料贴在软组织上，通过分析阻射材料和骨关系，即可分析出骨与粘膜的关系及厚度，从而得到软组织信息，最终获得STL数据。
(12)根据(1)-(11)任一项所述的手术导板的制备方法，所述步骤d)将CBCT数据与STL数据进行匹配：将CBCT数据和STL数据进行整合，以阻射材料的信息作为匹配依据，通过调整CBCT数据和STL数据中的牙体组织信息，最终使颌骨信息、牙体组织信息、软组织信息相匹配。
(13)根据(1)-(12)任一项所述的手术导板的制备方法，所述步骤e)载入牙合堤数据：按照牙合堤的型号载入牙合堤数据。
(14)根据(1)-(13)任一项所述的手术导板的制备方法，所述步骤f)智能排牙：选择适合患者的牙齿尺寸，根据牙合堤数据和牙齿大小数据，自动生成排牙信息。
(15)根据(1)-(14)任一项所述的手术导板的制备方法，所述步骤g)设计种植体并生成手术导板：根据排牙信息设计种植体的放置位置，然后结合软组织信息和种植体位置信息，生成手术导板。
(16)一种智能牙合堤，包括自由塑形的智能牙合堤和垫片；智能牙合堤是由多段构成，每段中至少含有4个固定位置放射点，垫片可拆卸地连接在智能牙合堤上。智能牙合堤的每段形状数据，放射点位置以及垫片的数据都提前预设在软件中。
(17)根据(16)所述的智能牙合堤，所述智能牙合堤上设有螺孔，所述垫片上设有螺杆，通过螺孔和螺杆使智能牙合堤和垫片进行固定连接。
(18)根据(16)或(17)所述的智能牙合堤，所述智能牙合堤上设有孔，所述垫片上设有凸起，通过孔和螺杆使智能牙合堤和垫片进行固定连接。
(19)根据(16)-(18)任一项所述的智能牙合堤，所述智能牙合堤和垫片上均设有粘接材料，所述智能牙合堤和垫片通过粘接材料进行连接。
(20)根据(16)-(19)任一项所述的智能牙合堤，所述智能牙合堤由以下一种材料或至少两种材料任意组合制备而成：蜡、塑料、PEEK、硅橡胶、热敏材料、树脂、光敏树脂。
(21)根据(16)-(20)任一项所述的智能牙合堤，其特征在于：所述智能牙合堤为弓形，所述弓形为有尖圆弓形、卵圆弓形或方圆形弓形。
(22)根据(16)所述的智能牙合堤，所示垫片为带螺杆的垫片或带孔的垫片，所述带孔的垫片套设在带螺杆的垫片上
(23)一种手术导板，由导板主体和导环构成，所述导环包括种植体导环和固定针导环。
(24)根据(23)所述的手术导板，所述导板主体的材料为光敏树脂，所述导环为不锈钢金属导环。
本发明提供的一种手术导板及其制备方法，有益技术效果在于：
(1)由于智能牙合堤出现，不需要制作放射导板，该方法可以大大提高患者的舒适度，减少准备工序，减少复诊次数，降低临床医疗成本，极大改善就诊体验；
(2)由于不需要制作放射导板，利用口腔表面扫描设备直接扫描口腔表面数据，提高手术导板精度；
(3)软件的特殊设计，结合智能牙合堤，减少排牙、种植体的设计时间。
本发明中相关术语含义如下：
1、CBCT是指锥形束扫描CT、三维CT等，用于获取口腔三维影像数据信息的设备。
2、CBCT数据是指用CBCT获得的颌骨、牙体组织等相关信息。
3、STL数据是指口腔内与牙体组织、软组织等相关的信息。可以使用高精度的口腔表面扫描设备进行口腔组织表面的精细扫描，获得含有牙体组织、软组织等相关信息的STL数据。
4、放射导板：一种类似于活动义齿的树脂辅助设备，实现在CBCT中同时显影排牙信息。
5、手术导板：在口腔种植手术时使用，放置在牙齿或者软组织上固定，种植体钻和植体放入时依据导板位置精准植入。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明手术导板制备方法的流程图；
图2为黏膜表面粘接阻射材料的示意图；
图3为患者戴入牙合堤后拍CBCT的示意图；
图4为用口腔表面扫描设备直接扫描口腔的示意图；
图5为用口腔表面扫描设备扫描口腔印模的示意图；
图6为载入牙合堤数据的示意图；
图7为根据牙合堤数据进行智能排牙的示意图；
图8为发明手术导板结构示意图；
图9为在牙齿上粘接阻射材料的示意图；
图10-1为线状阻射材料的示意图；
图10-2为点状阻射材料的示意图；
图11为智能牙合堤的结构示意图；
图12-1、12-2为增加垫片后的智能牙合堤的结构示意图；
图13组织支持式托盘与智能牙合堤配合示意图；
图14为带阻射材料的印模；
图15为带螺杆的垫片；
图16为带孔的垫片；
图17为带粘接材料的垫片。
具体实施方式
实施例1：
如图1-9所示，一种手术导板制备方法，其步骤为：
a)在口腔粘膜至少4个点上粘接阻射材料(如图2所示)，并戴入牙合堤；戴入牙合堤可以恢复患者理想咬合高度和面部丰满度；将特殊材料：各种可塑性的材料，如蜡，各种塑料，PEEK,硅橡胶，热敏材料，树脂，光敏树脂等但不限于这些材料中的一种、两种或几种单独或搭配做成的牙合堤，将此智能牙合堤戴入口内，此过程中可能用到蜡刀，雕刻刀，螺丝刀等。若中咬合高度不够，可在两侧或中间加入垫片直到病人恢复患者理想咬合高度，面部丰满度，及颞牙合面及关节舒适度。
b)进行CBCT拍摄(如图3所示)，获取带有阻射材料信息的CBCT数据。
c)获取口腔表面STL数据：获取口腔表面STL数据的方法包括：1)取口腔印模，阻射材料会在印模材料对应位置留下印记，待印模硬固后，将阻射材料复制到印模上，利用口腔表面扫描设备进行口腔印模扫描(如图5所示)，即可获得带有阻射材料信息的STL数据(如图14所示)；或2)用口腔表面扫描设备直接在口腔内扫描，获取带有阻射材料信息的STL数据(如图4所示)；或3)在口腔粘膜最厚和最薄处粘接阻射材料，然后照CBCT，此时CBCT数据中显示出骨、牙信息以及悬浮的阻射材料信息，由于悬浮的阻射材料贴在软组织上，通过分析阻射材料和骨关系，即可分析出骨与粘膜的关系及厚度，从而得到软组织信息，最终获得STL数据。
d)将CBCT数据与STL数据进行匹配：将CBCT数据和STL数据进行整合，以阻射材料的信息作为匹配依据，通过调整CBCT数据和STL数据中的牙体组织信息，最终使颌骨信息、牙体组织信息、软组织信息相匹配。
e)载入牙合堤数据(如图6所示)：按照牙合堤的型号载入牙合堤数据。
f)智能排牙(如图7所示)：选择适合患者的牙齿尺寸，根据牙合堤数据和牙齿大小数据，自动生成排牙信息。
g)设计种植体并生成手术导板：根据排牙信息设计种植体的放置位置，然后结合软组织信息和种植体位置信息，生成手术导板(如图8所示)。
优选的，在戴入牙合堤前，将组织支持式托盘放置于口腔粘膜上。如图13所示，所述组织支持式托盘可以是各种可塑性的材料，如蜡，各种塑料，PEEK,硅橡胶，热敏材料，树脂，光敏树脂等但不限于这些材料中的一种。只要达到完全贴合软组织，起到支持和复位牙合堤作用即可。在戴入牙合堤后，用线状阻射材料标记两边尖牙的位置。
优选的，在健康牙齿上粘接阻射材料(如图9所示)。
优选的，当剩余健康牙齿数较少时，例如小于5颗时，需要在牙合堤上粘接阻射材料。
优选的，所述阻射材料为点状、线状或条纹状。如图10-1所示，包装时，线状阻射材料1-1设置在标记胶布2上。如图10-2所示，包装时，点状阻射材料1设置在标记胶布2上，并在标记胶布2上设有裁剪线3。依据包装要求及生产策略不同，所述阻射材料为可以卷状包装、单片状包装或多片装包装。
实施例2：
如图11、12-1、12-2、15-17所示，一种智能牙合堤，包括自由塑形的智能牙合堤(如图11所示)和垫片(如图15-17所示)；垫片可拆卸地连接在智能牙合堤上。如图11所示，所述智能牙合堤上设有螺孔，所述垫片上设有螺杆(如图12-1、15所示)，通过螺孔和螺杆使智能牙合堤和垫片进行固定连接。如图12-2所示，所述智能牙合堤和垫片上均设有粘接材料，所述智能牙合堤和垫片通过粘接材料进行连接。所述智能牙合堤由以下一种材料或至少两种材料任意组合制备而成：蜡、塑料、PEEK、硅橡胶、热敏材料、树脂、光敏树脂。优选的，还设有带孔的垫片(如图12-1、16所示)，带孔的垫片可以套设在带螺杆的垫片(如图12-1所示)上，从而可以调整智能牙合堤的高度。
所述智能牙合堤为弓形，所述弓形为有尖圆弓形、卵圆弓形或方圆形弓形。这是依据病人不同牙合骨大小来设计的。同时智能牙合堤的高度可以通过增加垫片来调整。
自由塑性的智能牙合堤，其最大尺寸为10mm*80mm*100mm，智能牙合堤上带凹陷的螺丝孔，方便螺丝固定的垫片插入。垫片分为带螺丝的垫片和粘接垫片两种。带固定螺丝的垫片，每个垫片厚0.5mm，可通过螺丝固定到牙合堤上。粘接固位的垫片，每个垫片厚0.5mm，通过粘接材料粘接到牙合堤上。垫片及智能牙合堤材料中含阻射材料标记点，病人戴着牙合堤拍摄时，放射点与病人颌骨等信息同时显影，智能牙合堤不显影。
智能牙合堤和垫片可以是任何颜色，或单独包装，或多个装包装等，依据包装要求及生产策略不同而变化。
另外，种植软件预先有智能牙合堤数据库，当输入智能牙合堤形状，型号及垫片高度等数据信息后，即可在软件中再现牙合堤的形状和位置。同时在软件中放置牙体库，当点击智能排牙后，根据牙合堤的形状和位置，软件即可自动计算并排牙。
实施例3：
如图8所示，一种手术导板，由导板主体和导环构成，所述导环包括种植体导环4和固位针导环5。所述导板主体的材料为光敏树脂，所述导环为不锈钢金属导环。导板的外观光滑、色泽均匀、无伤痕、无划痕，边缘圆钝光滑。导板的尺寸最小30*20mm，最大100*100mm。导板厚度大于等于2.5mm。
上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其他的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。
此专利说明书使用实例去展示本发明，其中包括最佳模式，并且使熟悉本领域的技术人员制造和使用此项发明。此发明可授权的范围包括权利要求书的内容和说明书内的具体实施方式和其它实施例的内容。这些其它实例也应该属于本发明专利权要求的范围，只要它们含有权利要求相同书面语言所描述的技术特征，或者它们包含有与权利要求无实质差异的类似字面语言所描述的技术特征。
所有专利，专利申请和其它参考文献的全部内容应通过引用并入本申请文件。但是如果本申请中的一个术语和已纳入参考文献的术语相冲突，以本申请的术语优先。
需要注意的是，“第一”，“第二”或者类似词汇并不表示任何顺序，质量或重要性，只是用来区分不同的技术特征。结合数量使用的修饰词“大约”包含所述值和内容上下文指定的含义(例如：它包含有测量特定数量时的误差)。
Claims (14)
1.一种智能牙合堤的使用方法，其特征在于：
a)在口腔粘膜上粘接阻射材料，并戴入智能牙合堤；
b)进行CBCT拍摄，获取带有阻射材料信息的CBCT数据；
c)获取口腔表面STL数据；
d)将CBCT数据与STL数据进行匹配；
e)载入智能牙合堤数据：按照智能牙合堤的型号载入智能牙合堤数据；
f)智能排牙；
g)设计种植体并生成手术导板；
所述智能牙合堤包括自由塑形的牙合堤和垫片；垫片可拆卸地连接在智能牙合堤上；
所述智能牙合堤上设有螺孔，所述垫片上设有螺杆，通过螺孔和螺杆使智能牙合堤和垫片进行固定连接；或所述智能牙合堤和垫片上均设有粘接材料，所述智能牙合堤和垫片通过粘接材料进行连接。
2.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：所述垫片为带螺杆的垫片或带孔的垫片，所述带孔的垫片套设在带螺杆的垫片上。
3.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：所述智能牙合堤由以下一种材料或至少两种材料任意组合制备而成：蜡、塑料、PEEK、硅橡胶、热敏材料、树脂、光敏树脂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：所述智能牙合堤为弓形，所述弓形为有尖圆弓形、卵圆弓形或方圆形弓形。
5.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：还包括，在健康牙齿上粘接阻射材料。
6.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：在口腔粘膜上至少4个点上粘接阻射材料。
7.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：在所述智能牙合堤上粘接阻射材料。
8.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：在戴入智能牙合堤前，将组织支持式托盘放置于口腔粘膜上。
9.根据权利要求8所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：在组织支持式托盘上粘接阻射材料。
10.根据权利要求5-9任一项所述的智能牙合堤的使用方法，特征在于：所述阻射材料为点状、线状或条纹状；通过在所述智能牙合堤上增加垫片来调整所述智能牙合堤的高度。
11.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：所述获取口腔表面STL数据的方法包括：
1)取口腔印模，阻射材料会在印模材料对应位置留下印记，待印模硬固后，将阻射材料复制到印模上，利用口腔表面扫描设备进行口腔印模扫描，即可获得带有阻射材料信息的STL数据；
或2)用口腔表面扫描设备直接在口腔内扫描，获取带有阻射材料信息的STL数据；
或3)在口腔粘膜最厚和最薄处粘接阻射材料，然后照CBCT，此时CBCT数据中显示出骨、牙信息以及悬浮的阻射材料信息，由于悬浮的阻射材料贴在软组织上，通过分析阻射材料和骨关系，即可分析出骨与粘膜的关系及厚度，从而得到软组织信息，最终获得STL数据。
12.根据权利要求1所述的智能牙合堤的使用方法，其特征在于：
所述步骤d)将CBCT数据与STL数据进行匹配：将CBCT数据和STL数据进行整合，以阻射材料的信息作为匹配依据，通过调整CBCT数据和STL数据中的牙体组织信息，最终使颌骨信息、牙体组织信息、软组织信息相匹配；
所述步骤e)载入牙合堤数据：按照牙合堤的型号载入牙合堤数据；
所述步骤f)智能排牙：选择适合患者的牙齿尺寸，根据牙合堤数据和牙齿大小数据，自动生成排牙信息；
所述步骤g)设计种植体并生成手术导板：根据排牙信息设计种植体的放置位置，然后结合软组织信息和种植体位置信息，生成手术导板。
13.一种手术导板，其特征在于：由权利要求1-12任一项的所述智能牙合堤的使用方法制备而得，所述手术导板由导板主体和导环构成，所述导环包括种植体导环和固定针导环。
14.根据权利要求13所述的手术导板，其特征在于：所述导板主体的材料为光敏树脂，所述导环为不锈钢金属导环。
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