CN109172011B

CN109172011B - 一种牙种植导板及其制备方法

Info

Publication number: CN109172011B
Application number: CN201810829841.1A
Authority: CN
Inventors: 郭大鹏; 孙巍
Original assignee: Beijing Win Champions League Oral Medical Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Win Champions League Oral Medical Technology Co ltd
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: CN109172011A

Abstract

本申请实施例提供了一种牙种植导板及其制备方法。方法包括：获取患者缺牙区的基础数据；以牙列为共同区域，对所述基础数据进行处理得到建模数据；根据所述建模数据生成所述牙种植导板的基础电子模型；根据每个所述牙槽骨的形态位置数据确定打孔方向和打孔位置，在所述基础电子模型上为每个所述牙槽骨设置导向孔；确定相应的所述导向孔的打孔深度，确定每个所述导向孔需要设置的限位平台的高度；根据每个所述导向孔需要设置的限位平台的高度，在所述基础电子模型上为每个所述导向孔设置所述限位平台，得到所述牙种植导板的最终电子模型；基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板。如此可以提高牙种植导板的定位的准确性。

Description

一种牙种植导板及其制备方法

技术领域

本申请涉及牙科种植体技术领域，具体而言，涉及一种牙种植导板及其制备方法。

背景技术

牙种植是指一种以植入骨组织内的下部结构为基础来支持、固位上部牙修复体的缺牙修复方式。它采用人工材料(如金属、陶瓷等)制成种植体(一般类似牙根形态)，经手术方法植入组织内(通常是上下颌)并获得骨组织牢固的固位支持，通过特殊的装置和方式连接支持上部的牙修复体。

在牙缺失修复方式的选择中，牙种植的修复方式越来越受人欢迎。种植体的植入精度直接影响到最终种植义齿的位置准确度，为了得到理想的修复效果，需要利用种植导板来保证植体的位置、角度、深度。国外采用计算机辅助设计和制造技术，即在种牙手术前通过病人颌面CT图像重建出颌骨三维模型，根据颌骨的图像数据选择合适的种植体类型，结合种植体的牙齿、骨量等信息选择和设计数字化手术导板，最终得到总体的种植手术方案。这样，医生利用手术导板能够实现安全准确的种植手术，既能防止损伤下牙槽神经，打穿上颌窦底，又能保证种植体放置在理想位置。

运用数字化手术导板种植的成功与否，很大程度上取决于导板支撑方式和定位基准的选择，导板定位不准，或者手术过程中由于支撑不佳发生偏移，定会引起种植体植入的位置不准确，从而导致种植手术失败或是种植义齿的修复失败，如何提高种植手术导板的定位精度是很多研究面对的同一问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种牙种植导板的制备方法及种植导板，提高牙齿种植定位的准确度。

第一方面，本申请实施例提供了一种牙种植导板的制备方法，包括：

获取患者缺牙区的基础数据，所述基础数据包括种植区颌骨与软组织的第一三维边界数据、近远中邻牙的相关解剖结构的第二三维边界数据以及牙列和牙龈的三维表面数据；

以牙列为共同区域，对所述基础数据进行处理得到建模数据；

根据所述建模数据生成所述牙种植导板的基础电子模型，所述基础电子模型包括多个牙槽骨的形态位置数据和各个所述牙槽骨的骨量；

根据每个所述牙槽骨的形态位置数据确定打孔方向和打孔位置，基于确定的每个所述牙槽骨的所述打孔方向和所述打孔位置在所述基础电子模型上为每个所述牙槽骨设置导向孔；

根据每个所述牙槽骨的骨量确定相应的所述导向孔的打孔深度，基于每个所述导向孔的所述打孔深度预选匹配的钻头长度的钻头，以及根据每个所述导向孔的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度确定每个所述导向孔需要设置的限位平台的高度；其中，对应于同一所述导向孔的所述钻头长度大于所述打孔深度；

根据每个所述导向孔需要设置的限位平台的高度，在所述基础电子模型上为每个所述导向孔设置所述限位平台，得到所述牙种植导板的最终电子模型；

基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述获取患者缺牙区的所述基础数据，包括：

通过CT或CBCT获取缺牙区的种植区颌骨与软组织的所述第一三维边界数据；

通过CT或CBCT获取缺牙区的近远中邻牙的牙根、上颌窦底和下颌神经管的解剖结构的所述第二三维边界数据；

通过口内三维扫描或牙颌模型三维扫描的方式获取牙列和牙龈的所述三维表面数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述以牙列为共同区域，对所述基础数据进行处理得到所述建模数据，包括：

以牙列为共同区域对所述第一三维边界数据、所述第二三维边界数据及牙列和所述三维表面数据进行区域配准，并进行数据去重和数据融合得到所述建模数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据每个所述导向孔的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度确定每个所述导向孔需要设置的所述限位平台的高度，包括：

以对应于同一所述导向孔的所述钻头长度和所述打孔深度的差值作为所述导向孔需要设置的所述限位平台的高度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板，包括：

基于所述最终电子模型，采用激光烧结或3D打印的方式制备所述牙种植导板。

结合第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式中的任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述根据所述建模数据生成所述牙种植导板的基础电子模型之后，为每个所述牙槽骨设置所述导向孔之前，还包括：

根据所述基础电子模型和种植体的三维数据，模拟种植体在缺牙区的排布和对齐情况，并调整种植体的空间位置和姿态。

结合第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式中的任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法，还包括：基于所述建模数据中的牙床数据在所述基础电子模型上设置定位孔，所述定位孔用于与患者口腔内的定位钉配合，在进行牙种植手术时固定所述牙种植导板。

第二方面本发明实施例还提供了一种牙种植导板，采用上述第一方面任一可能的实施方式中所述的方法制备，所述牙种植导板包括与所述牙槽骨或粘膜接触的基体，所述基体上设置有导向孔，所述导向孔上设置有根据自身的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度所确定高度的所述限位平台。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述基体上还设置有定位孔，所述定位孔用于与患者口腔内的定位钉配合，在进行牙种植手术时固定所述牙种植导板。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种牙种植导板的制备方法的流程示意图；

图2为本申请一个实施例提供的获取患者缺牙区的所述基础数据的流程示意图；

图3为本申请一个实施例提供的牙种植导板的制备方法的流程示意图；

图4为本申请一个实施例提供的一种牙种植导板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在进行牙齿种植时，都要采用种植导板，将该种植导板固定于患者的颌骨上，进而用来起到定位的作用，指导医护人员进行牙齿种植。种植导板的结构示意图如图1所示。

参照图1所示，图1为本申请实施例提供的一种牙种植导板的制备方法的流程示意图。该牙种植导板的制备方法包括如下步骤S101-S106：

S101、获取患者缺牙区的基础数据，所述基础数据包括种植区颌骨与软组织的第一三维边界数据、近远中邻牙的相关解剖结构的第二三维边界数据以及牙列和牙龈的三维表面数据。

优选地，上述的远近中邻牙的相关解剖结构的第二三维边界数据包括：远近中邻牙的牙根、上颌窦底、下颌神经管等重要解剖结构的三维边界数据。

S102、以牙列为共同区域，对所述基础数据进行处理得到建模数据。

S103、根据所述建模数据生成所述牙种植导板的基础电子模型，所述基础电子模型包括多个牙槽骨的形态位置数据和各个所述牙槽骨的骨量。

S104、根据每个所述牙槽骨的形态位置数据确定打孔方向和打孔位置，基于确定的每个所述牙槽骨的所述打孔方向和所述打孔位置在所述基础电子模型上为每个所述牙槽骨设置导向孔。

S105、根据每个所述牙槽骨的骨量确定相应的所述导向孔的打孔深度，基于每个所述导向孔的所述打孔深度预选匹配的钻头长度的钻头，以及根据每个所述导向孔的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度确定每个所述导向孔需要设置的限位平台的高度；其中，对应于同一所述导向孔的所述钻头长度大于所述打孔深度。

S106、根据每个所述导向孔需要设置的限位平台的高度，在所述基础电子模型上为每个所述导向孔设置所述限位平台，得到所述牙种植导板的最终电子模型。

S107、基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板。

本申请一可选的实施例中，参照图2所示，图2为本申请实施例提供的一种获取缺牙区基础数据的流程示意图。上述步骤S101、获取患者缺牙区的基础数据，所述基础数据包括种植区颌骨与软组织的第一三维边界数据、近远中邻牙的相关解剖结构的第二三维边界数据以及牙列和牙龈的三维表面数据，具体包括如下步骤201-203：

步骤201、通过CT或CBCT获取缺牙区的种植区颌骨与软组织的所述第一三维边界数据。

步骤202、通过CT或CBCT获取缺牙区的近远中邻牙的牙根、上颌窦底和下颌神经管的解剖结构的所述第二三维边界数据。

步骤203、通过口内三维扫描或牙颌模型三维扫描的方式获取牙列和牙龈的所述三维表面数据。

本实施例中可以是通过CT或者CBCT(锥形束CT)拍摄患者缺牙区的图像数据，用CT数据三维编辑软件进行重建为STL数据，在该STL数据中提取上述缺牙区的种植区颌骨与软组织的所述第一三维边界数据以及缺牙区的近远中邻牙的牙根、上颌窦底和下颌神经管的解剖结构的所述第二三维边界数据。

本申请又一个实施例中，上述步骤S102、以以牙列为共同区域，对所述基础数据进行处理得到所述建模数据，具体包括如下步骤B10：

B10、以牙列为共同区域对所述第一三维边界数据、所述第二三维边界数据及牙列和所述三维表面数据进行区域配准，并进行数据去重和数据融合得到所述建模数据。

在本申请所提供的实施例中，将上述的第一三维数据、第二三维数据以及牙列和牙龈的三维表面数据进行配准，进而使该数据能够很好的结合在一起以反映一个完整的缺牙区，并且在删除该数据中的重叠部分后，将该数据进行融合得到建模数据。在得到该建模数据之后，可以是通过使用CAD软件等生成牙种植导板的基础电子模型，该基础电子模型中包括多个牙槽骨的形态位置数据和各个所述牙槽骨的骨量。

本申请另一可选的实施例中，上述步骤S105中，所述根据每个所述导向孔的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度确定每个所述导向孔需要设置的所述限位平台的高度，具体包括如下步骤C10：

C10、以对应于同一所述导向孔的所述钻头长度和所述打孔深度的差值作为所述导向孔需要设置的所述限位平台的高度。

本申请实施例中，预先设置牙槽骨的骨量进而导向孔打孔深度的对应关系，在确定每个牙槽骨的骨量以后，即可根据该对应关系确定该牙槽骨骨量对应的导向孔打孔深度，该牙槽骨的骨量也可以是由牙槽骨的骨密度代替。

本申请实施例中充分考虑了钻头长度与打孔深度的差值，并根据该差值在电子模型中对应设置有限位平台这一结构，进一步提高了定位的准确性和稳定性。

为进一步提高导向孔的定位精度，上述的导向孔上设置有导向环安装部件，该导向环安装部件用于安装导向环，该导向环的尺寸由限位平台的高度进行确定，该导向环用于在牙齿种植过程中进一步固定种植体。

本申请的又一可选的实施例中，上述步骤S107中，所述基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板，具体可以是通过以下步骤D10实现的：

D10、基于所述最终电子模型，采用激光烧结或3D打印的方式制备所述牙种植导板。

本申请又一可选的实施例中，参照图3所示，图3为本申请一实施例中提供的另一种牙种植导板的制备方法的流程示意图。上述根据所述建模数据生成所述牙种植导板的基础电子模型之后，为每个所述牙槽骨设置所述导向孔之前，还包括如下步骤301：

步骤401、根据所述基础电子模型和种植体的三维数据，模拟种植体在缺牙区的排布和对齐情况，并调整种植体的空间位置和姿态。

为进一步保证种植导板的精确度，对种植导板在制作之前进行模型验证，具体的，根据上述的电子模型和种植体的三维数据进行模拟种植体在缺牙区的排布和对齐情况，并获取该种植体的朝向角度、坐标等数据，计算获取的该种植体的朝向角度、坐标等数据与最初获取的数据的吻合程度，根据该吻合程度进行对种植体的空间位置和姿态进行调整。

本申请又一可能的实施例中，上述方法，还包括：

基于所述建模数据中的牙床数据在所述基础电子模型上设置定位孔，所述定位孔用于与患者口腔内的定位钉配合，在进行牙种植手术时固定所述牙种植导板。

上述建模数据中还包括牙床数据，根据该牙床数据在基础电子模型上设置定位孔，该定位孔用于安装定位钉，该定位钉固定于患者的牙颌骨内，进而用于固定该牙种植导板。

上述的定位孔的数量可以是根据具体情况进行设定，例如为了固定的牢固可以设置成三个，为了减少创伤也可以是设置成是两个。

在一可能的实施例中上述的方法，还包括为种植牙导板的外表面上设置贴片式压力传感器和微处理器，该压力传感器用于检测种植牙导板与牙床之间的压力，微处理器还用于将该压力传输至外部设备。进而用于为工作人员进行固定该种植导板时提供依据。

参照图4所示，图4为本申请实施例提供的一种牙种植导板的结构示意图，该牙种植导板，采用如上述任一可能的申请实施例中所述的方法制备而成，该牙种植导板包括与所述牙槽骨或粘膜接触的基体302，基体上设置有导向孔(图中未示出)，该导向孔上设置有根据自身的打孔深度和预选的钻头的钻头长度所确定高度的限位平台303。

可选的，上述的基体上还设置有定位孔301，该定位孔301用于与安装于患者口腔内的定位钉配合，在进行牙种植手术时固定牙种植导板。

在一可能的实施例中上述的种植牙导板的外表面上设置贴片式压力传感器和微处理器，该压力传感器用于检测种植牙导板与牙床之间的压力，微处理器还用于将该压力传输至外部设备，进而用于为工作人员进行固定该种植导板时提供依据。

上述的申请实施例中提供的种植导板具有定位准确的积极效果。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种牙种植导板的制备方法，其特征在于，包括：

基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板；

所述根据每个所述导向孔的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度确定每个所述导向孔需要设置的所述限位平台的高度，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述获取患者缺牙区的所述基础数据，包括：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述以牙列为共同区域，对所述基础数据进行处理得到所述建模数据，包括：

以牙列为共同区域对所述第一三维边界数据、所述第二三维边界数据及牙列和牙龈所述三维表面数据进行区域配准，并进行数据去重和数据融合得到所述建模数据。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基于所述最终电子模型制备所述牙种植导板，包括：

5.根据权利要求1至4任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述根据所述建模数据生成所述牙种植导板的基础电子模型之后，为每个所述牙槽骨设置所述导向孔之前，还包括：

6.根据权利要求1至4任意一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：

7.一种牙种植导板，采用如权利要求1-6任意一项所述的方法制备，所述牙种植导板包括与所述牙槽骨或粘膜接触的基体，其特征在于，所述基体上设置有导向孔，所述导向孔上设置有根据自身的所述打孔深度和预选的钻头的所述钻头长度所确定高度的所述限位平台；

8.如权利要求7所述的牙种植导板，其特征在于，所述基体上还设置有定位孔，所述定位孔用于与患者口腔内的定位钉配合，在进行牙种植手术时固定所述牙种植导板。