一種數(shù)字化口腔固定修復的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明應用于牙科修復領域，尤其涉及到口腔固定修復相關的系統(tǒng)、方法和過程。
【背景技術】
[0002] 口腔固定修復是修復單個牙體或牙列缺損的一種重要形式，即修復單個牙體局部 缺損或是牙列中一個或幾個天然牙缺損，恢復其解剖形態(tài)和生理功能的一種修復方法?？?腔固定修復的基礎和前提是制備去除一定量的牙體組織并保護牙髓不被破壞。它利用缺損 的單個天然牙作為支撐，通過粘接劑將義齒粘固在天然牙的缺損處，或是利用缺牙間隙兩 端或一端的天然牙或牙根作基牙，在基牙上制作固位體，并與人工牙連接成一個整體，通過 粘接劑將義齒粘固在基牙上。目前固定義齒修復以傳統(tǒng)鑄造工藝為主，計算機輔助設計和 制作的數(shù)字化工藝日漸普及。
[0003] 總的來說，目前臨床固定修復的步驟是，牙醫(yī)通過診斷制定治療方案，根據(jù)經(jīng)驗制 備牙體，即預備體，排齦取印模，制作臨時冠，印模被送到技工中心，技工灌出石膏模型，修 整模型，用牙合架固定模型，制作蠟型內(nèi)冠，包埋，鑄造，或用3D掃描儀采集模型三維數(shù)據(jù)， CAD/CAM制作，得到內(nèi)冠后打磨，涂遮色層，上瓷，修型，上釉，最后送回臨床牙醫(yī)把修復體粘 接在制備的基牙上。
[0004] 在口腔固定修復過程中，制備牙體的環(huán)節(jié)是臨床的一大技術難點，傳統(tǒng)備牙方法 是先后用不同直徑和錐度的車針在牙合面/切端制備引導溝和各軸面制備平行溝，以指導 牙醫(yī)制備時去除的牙體量，然后去除各溝之間的牙體，最后精修牙體表面和邊緣完成牙體 預備，在此過程中，由于牙體內(nèi)的牙髓形狀各異，制備時有一定的修復體修復空間限制的同 時還不能傷害牙髓，制備效果嚴重依賴于牙醫(yī)的經(jīng)驗和操作技巧；對于固定橋修復，還要保 證各個牙體預備的共同就位方向，更增加牙醫(yī)備牙的難度。傳統(tǒng)的制備方法復雜，步驟多， 難度大，制備空間難以掌握，對于初在臨床實踐的牙醫(yī)來說，操作難度大，需要很長時間的 實踐方可積累經(jīng)驗并真正掌握。
[0005] 而且傳統(tǒng)的口腔固定修復，病人牙齒首先需要制作預備體，修復體只能在預備體 完成制備后，經(jīng)過醫(yī)學影像或者光學設備獲取病人口腔的三維模型數(shù)據(jù)，據(jù)此進而完成病 人修復體的數(shù)字化設計及制作，期間病人至少要等待2-3周的時間，和牙醫(yī)預約診斷3次以 上，這個過程耗時耗力。同時，由于牙齒制備完成后需要1-2周時間制作修復體，期間需要 為病人制作臨時冠以過渡。在制作臨時冠上，醫(yī)生臨床操作復雜，也因樹脂材料的特點無法 得到美觀自然的效果，而患者在未得到最終修復體之前也只能忍受臨時冠帶來的不便，同 時也增加了患者的醫(yī)療成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于提供一種數(shù)字化口腔固定修復的方法及裝置。在牙醫(yī)制備預備體 實施之前，通過獲取病人口腔的三維數(shù)字模型，即可完成標準的預備體制備規(guī)劃，并將這種 規(guī)劃固化于特制的切削導板上，借助這種切削導板，從而可以大大提升牙醫(yī)對預備體制備 的質(zhì)量和效率；進一步的，本發(fā)明提供一種口腔固定修復全套數(shù)字化方案，即在計算機中完 成病人牙齒三維數(shù)字模型的模擬切削，從而獲取病人牙齒預備體的三維數(shù)字模型，在此基 礎上直接進行口腔固定修復體的數(shù)字化設計及制作。利用本發(fā)明可以將病人牙齒的預備體 切削導板和對應的修復體一起交付牙醫(yī)和患者，患者可以在完成預備體準確制備的同時， 直接佩戴個體化設計、制作完成的修復體，避免了臨時冠的制作，直接完成病人牙齒固定修 復，大大提升了口腔固定的效率及效果。
[0007] 本發(fā)明提供的一種數(shù)字化口腔固定修復的方法及裝置，可以幫助牙醫(yī)準確、高效 地完成病人牙齒預備體制備，并且可以同時完成對應修復體的設計制作及交付。
[0008] 本發(fā)明所述的一種數(shù)字化口腔固定修復的方法及裝置，其特征在于，在預備體制 備之前完成預備體制備規(guī)劃，并將規(guī)劃固化于預備體切削導板上，所述切削導板包括一個 作為預備體切削導板基體的支撐體，至少一個軸面設計導軌或/和牙合面/切端設計導軌， 及附件切削用車針；完成預備體的制備至少需要一個這樣的切削導板；具體步驟如下：
[0009] -、獲取病人牙牙合的三維數(shù)字化模型；
[0010] 二、對病人牙齒三維數(shù)字模型進行預備體數(shù)字化設計，包括軸面數(shù)字化設計或/ 和牙合面/切端數(shù)字化設計，同時根據(jù)預備體數(shù)字化設計進行模擬切削即可獲取預備體三 維數(shù)字模型；
[0011] 三、通過軸面數(shù)字化設計或/和牙合面/切端數(shù)字化設計，進行預備體切削導板數(shù) 字模型的構(gòu)建；
[0012] 四、根據(jù)預備體的數(shù)字模型進行口腔固定修復體的設計和制作；根據(jù)預備體切削 導板數(shù)字模型的構(gòu)建進行預備體切削導板的制作：
[0013] 五、使用制作好的切削導板對病人牙齒進行預備體制備，將制作好的固定修復體 佩戴到制備好的預備體上，完成病人口腔固定修復。
[0014] 進一步地，對于切削導板的附件，切削用車針，為了使其對牙齒的制備更加準確、 平穩(wěn)，設計了專用的導向結(jié)構(gòu)。具體的，所述的切削導板用車針主要包括夾持結(jié)構(gòu)、導向結(jié) 構(gòu)和車針切削刃。
[0015] 所述的夾持結(jié)構(gòu)與牙科手機頭相連接固定，一般具有標準或者常用的規(guī)格，用于 將車針固定在牙科手機頭中。
[0016] 所述的導向結(jié)構(gòu)，主要有一個或者多個串行的回轉(zhuǎn)體或者回轉(zhuǎn)曲面結(jié)構(gòu)構(gòu)成；其 中回轉(zhuǎn)曲面優(yōu)先選擇二次曲面，如球，圓柱，拋物面。導向結(jié)構(gòu)為車針上最為重要的部分，導 向結(jié)構(gòu)和切削導板導向軌道相匹配，約束車針行進過程中與待備牙齒的相對空間位置，保 證車針按預定軌跡準確、穩(wěn)定切削，保證行進過程中切削順暢，不產(chǎn)生卡滯或者推送阻力過 大，從而保證預備體制備質(zhì)量，以及制備過程中的可操作性。
[0017] 所述的車針切削刃，隨著車針的移動，實現(xiàn)對牙體的去除。車針切削刃對應切削導 板上的切削導軌，將待切削部分暴露于切削導軌中，為切削刃實施切削保留空間。當病人定 制的切削導板安裝到口腔后，牙醫(yī)操作固定有對應車針的牙科手機，在切削導板的設計軌 道中完整行進，切削刃完成規(guī)定的切削，即可實現(xiàn)病人牙齒的預備。切削部分形態(tài)根據(jù)需要 可以是柱狀、錐狀或者特定的回轉(zhuǎn)曲面。
[0018] 本發(fā)明中，車針的導向結(jié)構(gòu)是保證車針行進過程中準確、穩(wěn)定切削的關鍵。
[0019] 進一步地，步驟一中所述的獲取病人牙牙合的數(shù)字化模型，獲取手段包括以下任 意一種：
[0020] 1)光學掃描設備（比如：基于結(jié)構(gòu)光，激光等):首先獲取病人口腔牙牙合的陰模印 模，制作石膏模型，使用光學掃描設備掃描石膏模型獲取三維點云數(shù)據(jù)，通過點云三角化生 成病人牙牙合的三維曲面模型；或者可以直接掃描病人的口腔咬合陰模，獲取點云數(shù)據(jù)并 三角網(wǎng)格化；再或者直接使用口內(nèi)掃描設備獲取病人口腔數(shù)字模型；
[0021] 2)醫(yī)學影像序列（比如CT、MRI等）三維重建模型：病人治療之前進行醫(yī)學影像設 備掃描(如CT)，獲取病人口腔醫(yī)學影像體數(shù)據(jù)，對獲取的醫(yī)學影像體數(shù)據(jù)進行三維重建，獲 取病人牙牙合三維數(shù)字模型；
[0022] 3)同時獲取以上兩種數(shù)字模型，并且對以上兩種模型進行配準，得到配準后的病 人牙牙合三維數(shù)字模型。
[0023] 進一步地，步驟二中所述的軸面數(shù)字化設計，即沿牙齒近中、遠中、頰側(cè)、舌側(cè)面進 行部分或全部去除，牙齒軸面設計數(shù)字模型由特定的車針沿軸面設計得到車針行進軌跡規(guī) 劃模擬切削待制備牙齒三維數(shù)字模型獲得。牙齒的齒高、就位方向、軸面聚合度、軸面切削 量、頸緣空間形態(tài)、肩臺寬度等因素直接影響到軸面的切削。其包括肩臺外緣線的構(gòu)建、就 位方向計算、軸面切削用車針設計或選型、及軸面車針行進軌跡規(guī)劃。
[0024] 肩臺外緣線的構(gòu)建：肩臺外緣線即為軸面切削完成后所形成肩臺的外緣輪廓線， 這條曲線需要在軸面切削前進行構(gòu)建，作為軸面切削的重要參考。根據(jù)步驟一所獲取的病 人牙牙合三維數(shù)字模型，在網(wǎng)格曲面表面上牙齒靠近牙齦的區(qū)域(牙齦溝附近)，根據(jù)需要 制備牙齒肩臺軸向和周向位置要求，提取牙齒網(wǎng)格曲面上或者貼近網(wǎng)格曲面的一條曲線。 根據(jù)固定修復類型的需要，肩臺外緣線沿牙齒頸部周向可以是封閉或者開放的。肩臺外緣 線構(gòu)建的具體方法有如下幾種：
[0025] ①通過分析模型特征信息構(gòu)建特征線：
[0026] 分析待制備牙齒三維模型的幾何特征信息，采用主曲率、主方向描述待制備牙齒 網(wǎng)格曲面頂點的原始特征；對于離散網(wǎng)格曲面M surfara上的一點V，過V點的做任意法截面 Γ，法截面Γ與網(wǎng)格曲面的交線稱為法截線，V點對應法截線的曲率稱