基于3d打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，該方法為制取有余留牙牙頜或無牙頜印模及轉(zhuǎn)移頜位關(guān)系，獲取有余留牙牙頜或無牙頜及頜位關(guān)系數(shù)字化模型，參照余留牙或無牙形態(tài)和頜位關(guān)系對即刻全口義齒或半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，并調(diào)用預(yù)成數(shù)據(jù)庫中的資料，設(shè)計(jì)人造牙和其拋光面，調(diào)整咬合使牙槽嵴支持組織承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植?，使?D打印技術(shù)中的光固化立體印刷技術(shù)制造即刻全口義齒或半口義齒的三維原型；該方法制作步驟簡單，制作時(shí)間短，精確度高，病人戴用舒適，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，屬于口腔材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)
【申請人】了解傳統(tǒng)義齒修復(fù)要求在拔牙創(chuàng)口愈合后且牙槽嵴吸收趨向穩(wěn)定階段才可進(jìn)行，通?；颊咝柙诎窝篮蟮却s3個(gè)月，長時(shí)間的牙列缺失對患者的心理狀態(tài)、面容和咀嚼吞咽功能、發(fā)音等均產(chǎn)生巨大影響。患者急切地希望能夠盡快恢復(fù)牙列，盡可能縮短缺牙時(shí)間。因此，需要在拔牙后盡快給患者戴用即刻全口義齒或半口義齒，以迎合患者的需求，讓患者免除拔牙期，及時(shí)恢復(fù)患者缺牙區(qū)的生理的功能性刺激，同時(shí)滿足患者的美觀和心理需求，減少因?yàn)檠懒腥笔Ыo患者帶來的各種損害，增加患者的自信，還可以起到壓迫拔牙創(chuàng)，減少出血的目的。
[0003]即刻全口或半口義齒在牙拔除之前制取記存模型，記錄正中頌位和頌間距離，作為以后確定頌位關(guān)系和排牙時(shí)的參考。通常用個(gè)別托盤取得余留牙和無牙處的功能印模，灌注人造石模型，根據(jù)口內(nèi)尚存的天然牙記錄頌位關(guān)系。上架，試戴后排牙，完成全口或半口義齒，浸入消毒液中備用。待拔除余留牙、修整牙槽骨后，即時(shí)戴入即刻義齒，并調(diào)選磨。
[0004]傳統(tǒng)的即刻全口義齒或半口義齒制作多使用聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacry late，PMMA)采用熱凝填塞工藝制作，制作過程需要經(jīng)過裝盒、充填、加壓、水浴聚合等步驟，制作過程繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而且全口義齒或半口義齒在傳統(tǒng)熱凝填塞工藝的制作過程中，常常由于基托蠟型變形、聚甲基丙烯酸甲酯粉液比例不易精確控制，型盒置于壓榨器上加壓不均勻、熱處理過程中升溫的速度和保持時(shí)間不易精確掌握和控制等因素的影響，從而導(dǎo)致石膏模型出現(xiàn)裂痕，或者制作完成后的義齒基托發(fā)生變形或存在氣泡等缺陷。并且熱固化型基托樹脂聚合后會產(chǎn)生一定程度的收縮，如果收縮過大就會使義齒基托組織面與口腔黏膜面的適合性差，影響固位。另外傳統(tǒng)全口義齒或半口義齒的排牙是由技工完成，耗費(fèi)時(shí)間長，并且排牙的好壞與技工的技術(shù)水平密切相關(guān)，容易出現(xiàn)質(zhì)量的偏差。而且即刻義齒不同于常規(guī)義齒修復(fù)，需要一次性拔除多顆牙，因此在拔牙前的模型修整很難精確，會直接影響到修復(fù)體的平穩(wěn)和固位，造成患者就診次數(shù)多，涉及到多次修復(fù)。
[0005]另外由于拔牙后的3個(gè)月內(nèi)牙槽骨不穩(wěn)定會不斷發(fā)生吸收，因此即刻全口或半口義齒戴用一段時(shí)間后易出現(xiàn)松動、不密合、固位差等癥狀，需要重新制作臨時(shí)性全口或半口義齒，而重新制作又需要花費(fèi)相當(dāng)長的時(shí)間，給患者帶來不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，該方法制作步驟簡單，制作時(shí)間短，精確度高，病人戴用舒適，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。
[0007]本發(fā)明按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，該方法包括以下步驟: 步驟一:制取有余留牙牙頌或無牙頌印模及轉(zhuǎn)移頌位關(guān)系；
步驟二:獲取有余留牙牙頌或無牙頌及頌位關(guān)系數(shù)字化模型；
步驟三:參照余留牙或無牙形態(tài)和頌位關(guān)系對即刻全口義齒或半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，并調(diào)用預(yù)成數(shù)據(jù)庫中的資料(標(biāo)準(zhǔn)化人工牙的設(shè)計(jì)參數(shù)資料，三維數(shù)據(jù)等)，設(shè)計(jì)人造牙和其拋光面，調(diào)整咬合使牙槽嵴支持組織(牙槽嵴支持組織具體指主承托區(qū)和副承托區(qū)，主承托區(qū)包括后牙區(qū)牙槽嵴頂，腭部穹隆區(qū)、頰棚區(qū)等區(qū)域，副承托區(qū)指上下頌前牙區(qū)牙槽嵴頂、上下頌牙槽嵴頂?shù)拇筋a舌腭側(cè))承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植?以主承托區(qū)承受主要咀嚼壓力，副承托區(qū)協(xié)助主承托區(qū)承擔(dān)咀嚼壓力)；
步驟四:使用3D打印技術(shù)中的光固化立體印刷技術(shù)制造即刻全口義齒或半口義齒的三維原型。
[0008]優(yōu)選的是，所述步驟一中:應(yīng)用丙烯酸樹脂(丙烯酸樹脂是用甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉與甲基丙烯酸甲酯單體按粉液比2:1混合后室溫固化形成，優(yōu)點(diǎn)是所取印模更加精準(zhǔn))二次印模托盤，取有余留牙牙頌的硅橡膠印模，利用余留牙的位置和咬合、托盤和硅橡膠進(jìn)行頌位關(guān)系轉(zhuǎn)移；
應(yīng)用丙烯酸樹脂二次印模托盤，取有無牙頌的硅橡膠印模;在口內(nèi)應(yīng)用托盤以及硅橡膠確定垂直距離、水平關(guān)系和中性區(qū)位置，將上下頌印模托盤聯(lián)結(jié)固定，進(jìn)行頌位關(guān)系轉(zhuǎn)移。
[0009]優(yōu)選的是，所述步驟二中:通過三維激光掃描儀掃描獲取的中性區(qū)、垂直距離及水平關(guān)系確定的上下牙頌的三維數(shù)據(jù)模型能夠準(zhǔn)確重現(xiàn)患者有牙頌或無牙頌形態(tài)以及最佳舒適位的頌間關(guān)系。
[0010]優(yōu)選的是，所述步驟三中:采用三維設(shè)計(jì)軟件對即刻全口義齒或半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，參照無牙或余留牙的外形和位置，調(diào)用預(yù)成數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)資料，設(shè)計(jì)人造牙和其拋光面，并使之和即刻全口義齒或半口義齒的印模面匹配，輔以邊界元法分析全口或半口義齒的生物力學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，調(diào)整咬合使牙槽嵴支持組織承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植肌?br>[0011]優(yōu)選的是，所述步驟三中:采用三維設(shè)計(jì)軟件對即刻半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，設(shè)計(jì)即刻半口義齒人工牙與對頌天然牙有良好的咬合匹配，并根據(jù)邊界元分析的結(jié)果，調(diào)整咬合使缺牙區(qū)牙槽嵴支持組織承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植肌?br>[0012]優(yōu)選的是，所述三維設(shè)計(jì)軟件采用solidworks2012。
[0013]優(yōu)選的是，所述步驟四中:使用液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯為原料，使用光固化立體印刷技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光束以計(jì)算機(jī)模型的各分層截面為路徑逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)內(nèi)的樹脂逐層產(chǎn)生光聚合或光交聯(lián)反應(yīng)后固化，最終獲得三維原型。
[0014]優(yōu)選的是，所述步驟四中:制成的全口義齒或半口義齒的組織面和咬合面即拋光面由液態(tài)光固化樹脂用光固化立體印刷技術(shù)方法一次成型，先用基托顏色的液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯打印基托部分，再換用具有牙齒顏色的液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯充填打印人工牙部分，兩部分通過光固化自然結(jié)合，勿需使用另外粘結(jié)劑。
[0015]下面針對邊界元法分析進(jìn)行介紹: 1、光波調(diào)制三維自動化測量:
根據(jù)全口或半口義齒基托制作要求制成義齒基托，采用頌面外形光波調(diào)制三維自動化測量系統(tǒng)進(jìn)行三維測量，該系統(tǒng)根據(jù)近年來提出的光載波原理，其三維測量從攝像到三維坐標(biāo)輸出全部由計(jì)算機(jī)自動完成。經(jīng)該系統(tǒng)處理，將上頌義齒基托分為100 X 120個(gè)等距離散點(diǎn)，使用圖像掃描儀得到各離散點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，集中存入數(shù)據(jù)文件，考慮到處理速度，將其稀疏為30 X 40的點(diǎn)陣，根據(jù)這些三維數(shù)據(jù)利用CAD技術(shù)繪制出義齒殼體的三維圖形，該圖形由1267個(gè)方形網(wǎng)格拼接而成，每個(gè)網(wǎng)格由3DFACE命令依據(jù)4個(gè)相鄰點(diǎn)的坐標(biāo)生成。
[0016]2、網(wǎng)格自動剖分:
全口或半口義齒基托是復(fù)雜的曲面，完全靠人工來劃分單元，計(jì)算坐標(biāo)值其工作量是難以想像的，而且會造成很大誤差。為此，我們研制了網(wǎng)格自動剖分模塊，該模塊根據(jù)光波調(diào)制三維自動化測量系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，按邊界元法單元劃分的原則和要求自動形成邊界單元信息以及各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，所形成的單元類型比較豐富，有4節(jié)點(diǎn)四邊形單元，8節(jié)點(diǎn)四邊形單元，三角形單元以及5?7節(jié)點(diǎn)變節(jié)點(diǎn)過渡單元，以適應(yīng)復(fù)雜曲面的建模需要，使得網(wǎng)格比較規(guī)整。
[0017]3、CAD 建模:
通過網(wǎng)格自動剖分形成了義齒基托三維邊界元計(jì)算模型，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行義齒排牙和模型調(diào)整，根據(jù)全口義齒人工牙的常規(guī)排列要求，我們又研制了 CAD排牙模塊，該模塊包括圖形生成，圖形顯示，圖形修整，數(shù)值與圖形的轉(zhuǎn)換等程序，通過人機(jī)對話，按一定的順序和坐標(biāo)位置，按常規(guī)模式排牙建模，并通過屏幕顯示，利用點(diǎn)面數(shù)據(jù)生成的三維圖形，多角度觀察，對模型進(jìn)行修改，使得模型具有很強(qiáng)的逼真性(附圖)，為進(jìn)一步的力學(xué)計(jì)算分析打下了可靠的基礎(chǔ)，所建成的全口義齒三維邊界元模型節(jié)點(diǎn)數(shù)為778，單元數(shù)為1588。模型的最終表現(xiàn)形式為:面結(jié)點(diǎn)幾何關(guān)系文件，所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)文件，各點(diǎn)/面受力約束關(guān)系文件及圖型模型。
[0018]下面對3D打印技術(shù)和光固化立體印刷技術(shù)(SLA)進(jìn)行一個(gè)簡單的介紹:
3D打印技術(shù)制造速度快，成本低，可以按個(gè)體化需求制造復(fù)雜零件，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的進(jìn)步以及數(shù)字化3D打印技術(shù)的成熟和應(yīng)用，使制造個(gè)性化、精密的全口義齒或半口義齒成為可能。3D打印是根據(jù)噴墨打印機(jī)原理，從噴嘴射出材料微滴，按一定路勁逐層固化成型，其方法是:先根據(jù)實(shí)體3D掃描(或設(shè)計(jì))得到的3D-CAD模型，按照一定的方法將該模型分割為一系列單元，通常是Z軸方向?qū)⒎纸爻梢欢ê穸鹊亩S薄層，由程序控制產(chǎn)生噴射指令，逐層噴射固化堆砌后，得到三維實(shí)體的器件，3D打印成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有:成型速度快(是其他工藝的6倍以上)，設(shè)備操作簡單，效率高，精密度高。
[0019]光固化立體印刷技術(shù)(SLA)使用液態(tài)光敏樹脂為原料，也可在其中加入其他材料形成復(fù)合材料。它是采用計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光束以計(jì)算機(jī)模型的各分層截面為路徑逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)內(nèi)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合或光交聯(lián)反應(yīng)后固化，當(dāng)一層固化完成后，在垂直方向移動工作臺，使先前固化的樹脂表面覆蓋一層新的液態(tài)樹脂，逐層掃描固化，最終獲得三維原型。SLA技術(shù)具有高精度、性能穩(wěn)定、產(chǎn)品力學(xué)強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是目前技術(shù)最成熟和應(yīng)用最廣的3D打印技術(shù)。
[0020]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的突出效果是:結(jié)合了邊界元法分析的義齒基托受力情況的結(jié)果，調(diào)整咬合使牙槽嵴支持組織承擔(dān)了適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植?，精確性高，模型仿真性強(qiáng)，義齒受力更合理。
[0021]1.本發(fā)明是基于光固化立體印刷技術(shù)(SLA)的即刻全口義齒或半口義齒制作方法，即在拔牙前先獲得有牙頌或無牙頌及其頌位關(guān)系的數(shù)字化三維模型，再進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)得到數(shù)字化全口義齒或半口義齒模型，使用光固化型聚甲基丙烯酸甲酯原材料將即刻全口義齒或半口義齒的CAD模型直接打印制成全口義齒或半口成品，避免了排牙過程中由于技工水平不同而出現(xiàn)的人為偏差，省掉了全口義齒傳統(tǒng)熱凝填塞工藝制作中的裝盒、充填、加壓、水浴聚合等中間環(huán)節(jié)，節(jié)省了全口義齒的制作時(shí)間，提高了即刻全口義齒或半口義齒的制作效率和精確性。
[0022]2.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全口或半口義齒制作由手工向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。顛覆了以往患者需就診3-4次，耗時(shí)至少兩周的傳統(tǒng)就診模式。使缺牙患者拔牙后即可獲得一副制作精良的全口或半口義齒，避免了 3個(gè)月缺牙期所帶來的不便。同時(shí)即使出現(xiàn)牙槽嵴吸收、義齒松動不合適等問題，患者也可一次就診隨時(shí)更換義齒，方便快捷，簡單易行。
[0023]3.本發(fā)明義齒制作完成后，放入消毒液中備用，隨即拔除患者余留牙，緊咬棉球止血30分鐘后，將制作好的全口或半口即刻義齒沖洗試戴，初次試戴24h內(nèi)勿摘下義齒，以免造成拔牙創(chuàng)口出血。即刻全口或半口義齒修復(fù)可以減輕拔牙創(chuàng)口疼痛，保護(hù)創(chuàng)口受到口腔內(nèi)細(xì)菌影響減少感染，并且可以對牙槽骨均勻施壓，促使牙槽骨吸收和改建達(dá)到平衡和穩(wěn)定，有利于牙槽嵴成型和保持牙槽嵴健康。
4.在患者缺牙的3個(gè)月等待期內(nèi)，如因牙槽嵴吸收造成即刻義齒不穩(wěn)定，也可以重新三維掃描上下牙頌形態(tài)，按照第一次就診時(shí)所記錄的頌位關(guān)系3D打印制作新的臨時(shí)性全口或半口義齒。一次就診，即獲得新的適合牙槽嵴的暫時(shí)性全口或半口義齒。對不合適的即刻義齒隨時(shí)更換，使患者不必承受無牙帶來的不便，保持面部外形、語音、咀嚼功能。提高缺牙患者的生活質(zhì)量。
[0024]5.本發(fā)明基于光固化立體印刷技術(shù)(SLA)制作即刻全口義齒或半口義齒不需要制作蠟型、排牙、裝盒、除蠟充填、加壓、水浴聚合熱處理等工藝流程，制作周期大大縮短。一次就診即可設(shè)計(jì)制作完成，一般在患者就診的數(shù)小時(shí)之內(nèi)在椅旁即可完成制作和試戴，并且完全不需要技工的參與，此種義齒省去了義齒加工費(fèi)用的支出或額外的時(shí)間。醫(yī)生在椅旁一次性完成調(diào)整和試戴，既可減少患者的支出費(fèi)用，也減少了患者的就診次數(shù)，節(jié)省了患者的時(shí)間，有著廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0026]圖2為上頌和下頌二次印模托盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為掃描后三維重建無牙頌及頌位關(guān)系數(shù)字化模型示意圖。
[0028]圖4為全口義齒頌堤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為上下頌頌堤的頌平面和中線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6為上下頌前牙排牙曲線設(shè)定結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖7為上頌前牙設(shè)計(jì)排列示意圖。
[0032]圖8為上頌后牙設(shè)計(jì)排列示意圖。
[0033]圖9為上下頌后牙排牙曲線設(shè)定結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖10為下頌左側(cè)第一磨牙的設(shè)計(jì)排列結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖11為全口牙列排齊后唇側(cè)觀。
[0036]圖12為全口牙列排齊后舌側(cè)觀。
[0037]圖13為牙齦、齦緣和基托的邊緣精細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖14為全口義齒磨光面的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0039]圖15為全口義齒數(shù)字模型完成的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中:1-托盤把手;2-頌平面;3-中線;4-舌側(cè)曲線;5-唇側(cè)曲線;6_上頌牙排牙曲線;7-牙齒I ； 8-牙齒Π。
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明的方法內(nèi)容包括以下步驟:下面以無牙狀態(tài)的實(shí)施例1.無牙頌印模制取及頌位關(guān)系轉(zhuǎn)移
確定頌位關(guān)系式全口義齒修復(fù)的重要步驟之一，它不僅使修復(fù)后的咬合關(guān)系與顳下頌關(guān)節(jié)、咀嚼肌等相互協(xié)調(diào)，也使在此位置時(shí)的咬合能更好發(fā)揮咀嚼功能其中頌位關(guān)系包括中性區(qū)的確立、垂直距離的測量和水平關(guān)系的確立。
[0042]分三個(gè)步驟(I)取上下頌無頌印模，(2)確定中性區(qū)，(3)確定垂直距離和水平關(guān)系O
[0043](I)取上下頌無頌印模
用定制的自凝丙烯酸樹脂(丙烯酸樹脂是用甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉與甲基丙烯酸甲酯單體按粉液比2:1混合后室溫固化形成，優(yōu)點(diǎn)是所取印模更加精準(zhǔn))上下頌二次印模托盤，托盤把手I是組合上去的以便于托盤可以從前部牙槽嵴頂垂直的伸展，另外繞過唇部，最小程度的干擾口腔肌肉運(yùn)動，如圖2所示。
[0044]分別用硅橡膠取上下頌終印模。
[0045](2)確定中性區(qū)
在下頌印模非組織面涂布印模材料，讓患者吞咽3次同時(shí)使唇部合攏，從而塑造出口唇肌肉收縮狀態(tài)的印模形態(tài)，印模材料在此處獲得平衡，從而確立中性區(qū)。
[0046](3)確定垂直距離和水平關(guān)系
讓患者有意識地直接用后牙部位咬合，或操作者將手指置于印模后部，讓患者反復(fù)輕咬，然后操作者將手指滑向印模頰側(cè)，上下頌印?？勺匀灰Ш显谡嘘P(guān)系位，并調(diào)整垂直距離為患者息止頌位時(shí)的垂直距離-3mm為無牙頌的咬合垂直距離，從而確立垂直距離和水平關(guān)系。垂直距離為正中頌位時(shí)，上下牙槽嵴之間的距離，圖4可以看出。
[0047]2.獲取無牙頌及頌位關(guān)系數(shù)字化模型
使用AutoScan-DS200牙科三維掃描儀掃描固定在一定頌位關(guān)系上的上下頌無牙頌牙槽嵴印模材料，獲取具有一定頌位關(guān)系的上下頌三維數(shù)據(jù)，建立數(shù)字化模型。該掃描儀最高精度小于0.015mm，采用藍(lán)光掃描技術(shù)，改進(jìn)了掃描算法，提供卓越的數(shù)據(jù)質(zhì)量，清晰呈現(xiàn)紋理線條。
[0048]如圖3所示為三維掃描重建后具有正中關(guān)系的上下頌無牙頌的三維數(shù)據(jù)模型。
[0049]3.用三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks2012對全口或半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，包括三個(gè)步驟(I)設(shè)計(jì)頌平面、(2)人工牙排牙設(shè)計(jì)、(3)人工牙牙齦和基托及基托邊緣設(shè)計(jì)、全口義齒或半口磨光面設(shè)計(jì)，并使之印模面匹配。
[0050](I)設(shè)計(jì)頌平面
頌平面是排列人工牙的關(guān)鍵，用平分頌間距離法確定頌平面，垂直于頌平面在上唇細(xì)帶處確定中線，如圖5所示，標(biāo)號2代表頌平面，標(biāo)號3代表為中線。
[0051](2)人工牙排牙設(shè)計(jì)
本發(fā)明根據(jù)全口義齒排牙理論設(shè)定前牙曲線，靠唇側(cè)曲線5為上頌前牙排牙曲線，與上頌頌堤切緣一致且落在頌平面上?？可鄠?cè)曲線4為下頌前牙排牙曲線，比唇側(cè)曲線5偏向舌測2mm，如圖6所示，這樣有利于人工前牙排成淺覆合淺覆蓋。
[0052]上頌前牙排牙依據(jù)全口義齒排牙理論，將上頌中切牙切緣落在頌平面上，上頌側(cè)切牙比頌平面高越1mm，上頌尖牙牙尖落在頌平面上，上頌前牙頸部皆向遠(yuǎn)中傾斜，如圖7所示。下頌前牙切緣應(yīng)高出頌平面Imm，與上頌前牙建立淺覆合淺覆蓋關(guān)系。
[0053]上頌后牙排牙同樣依據(jù)全口義齒排牙原則排列，如圖8所示。
[0054]人工牙后牙排在中性區(qū)。如圖9所示設(shè)計(jì)與上頌相對應(yīng)的下頌后牙排牙曲線，6為上頌牙排牙曲線。
[0055]例如設(shè)計(jì)排列下頌左側(cè)第一磨牙，牙齒17尚未就位，牙齒Π8為預(yù)設(shè)的牙位，虛線顯示就位點(diǎn)與上頌對頌牙的對應(yīng)關(guān)系，可以將人工牙以水平線為軸進(jìn)行頰舌向調(diào)整，如圖10所示，牙齒7、8已在圖10中標(biāo)出。
[0056]圖11和圖12所示為排牙完成。
[0057](3)人工牙牙齦和基托及基托邊緣設(shè)計(jì)
根據(jù)全口義齒美學(xué)理論和中性區(qū)理論設(shè)計(jì)人工牙牙齦、基托形態(tài)和基托邊緣形態(tài)，如圖13，圖14，以及上頌腭皺區(qū)形態(tài)，獲得上下頌基托完整的磨光面形態(tài)。
[0058]4.邊界元法輔助義齒排牙和模型調(diào)整
對上述初步形成的全口或半口義齒模型采用網(wǎng)格自動剖分形成義齒基托三維邊界元計(jì)算模型，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行義齒排牙和模型調(diào)整。由于邊界元法可以取全口或半口義齒患者的最大合力均數(shù)，于不同的牙面節(jié)點(diǎn)處載荷模擬咀嚼力，經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，對全口或半口義齒受力時(shí)口腔軟硬組織及義齒的應(yīng)力分布做定量定性分析，因此可以輔助全口或半口義齒模型的設(shè)計(jì)，使模型更符合生物力學(xué)的要求，更具逼真性，從而使全口或半口義齒模型的設(shè)計(jì)更合理，患者戴用更舒適。
[0059]最終如圖15所示，全口義齒CAD三維數(shù)字模型建成。
[0060]5.全口義齒3D打印成型將調(diào)整好的全口義齒的CAD三維數(shù)字模型以STL文件格式導(dǎo)入ProJet 6000系列高精度3D打印機(jī)(美國)控制軟件中沿頌平面的方向分層，層厚設(shè)為
0.1mm，將3D模型轉(zhuǎn)換成一系列的2D圖層。使用液態(tài)光敏樹脂為原料，使用光固化立體印刷技術(shù)(SLA)采用計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光束以計(jì)算機(jī)模型的各分層截面為路徑逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)內(nèi)的樹脂逐層產(chǎn)生光聚合或光交聯(lián)反應(yīng)后固化，最終獲得三維原型。
[0061]全口義齒或半口義齒的組織面和咬合面由液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯用SLA—次成型，基托部分用具有基托顏色的液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯打印，人工牙部分換用用具有牙齒顏色的液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯打印，逐層掃面光固化，勿需使用額外的粘結(jié)劑，即制成全口義齒或半口義齒。
[0062]本發(fā)明是基于光固化立體印刷技術(shù)(SLA)的即刻全口義齒或半口義齒制作方法，即在拔牙前先獲得有牙頌或無牙頌及其頌位關(guān)系的數(shù)字化三維模型，再進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)得到數(shù)字化全口義齒或半口義齒模型，使用光固化型聚甲基丙烯酸甲酯原材料將即刻全口義齒或半口義齒的CAD模型直接打印制成全口義齒或半口成品，避免了排牙過程中由于技工水平不同而出現(xiàn)的人為偏差，省掉了全口義齒傳統(tǒng)熱凝填塞工藝制作中的裝盒、充填、加壓、水浴聚合等中間環(huán)節(jié)，節(jié)省了全口義齒的制作時(shí)間，提高了即刻全口義齒或半口義齒的制作效率和精確性。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全口或半口義齒制作由手工向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。顛覆了以往患者需就診3-4次，耗時(shí)至少兩周的傳統(tǒng)就診模式。使缺牙患者拔牙后即可獲得一副制作精良的全口或半口義齒，避免了 3個(gè)月缺牙期所帶來的不便。同時(shí)即使出現(xiàn)牙槽嵴吸收、義齒松動不合適等問題，患者也可一次就診隨時(shí)更換義齒，方便快捷，簡單易行。本發(fā)明義齒制作完成后，放入消毒液中備用，隨即拔除患者余留牙，緊咬棉球止血30分鐘后，將制作好的全口或半口即刻義齒沖洗試戴，初次試戴24小時(shí)內(nèi)勿摘下義齒，以免造成拔牙創(chuàng)口出血。即刻全口或半口義齒修復(fù)可以減輕拔牙創(chuàng)口疼痛，保護(hù)創(chuàng)口受到口腔內(nèi)細(xì)菌影響減少感染，并且可以對牙槽骨均勻施壓，促使牙槽骨吸收和改建達(dá)到平衡和穩(wěn)定，有利于牙槽嵴成型和保持牙槽嵴健康。在患者缺牙的3個(gè)月等待期內(nèi)，如因牙槽嵴吸收造成即刻義齒不穩(wěn)定，也可以重新三維掃描上下牙頌形態(tài)，按照第一次就診時(shí)所記錄的頌位關(guān)系3D打印制作新的臨時(shí)性全口或半口義齒。一次就診，即獲得新的適合牙槽嵴的暫時(shí)性全口或半口義齒。對不合適的即刻義齒隨時(shí)更換，使患者不必承受無牙帶來的不便，保持面部外形、語音、咀嚼功能。提高缺牙患者的生活質(zhì)量。本發(fā)明基于光固化立體印刷技術(shù)(SLA)制作即刻全口義齒或半口義齒不需要制作蠟型、排牙、裝盒、除蠟充填、加壓、水浴聚合熱處理等工藝流程，制作周期大大縮短。一次就診即可設(shè)計(jì)制作完成，一般在患者就診的數(shù)小時(shí)之內(nèi)在椅旁即可完成制作和試戴，并且完全不需要技工的參與，此種義齒省去了義齒加工費(fèi)用的支出或額外的時(shí)間。醫(yī)生在椅旁一次性完成調(diào)整和試戴，既可減少患者的支出費(fèi)用，也減少了患者的就診次數(shù)，節(jié)省了患者的時(shí)間，有著廣闊的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一:制取有余留牙牙頌或無牙頌印模及轉(zhuǎn)移頌位關(guān)系； 步驟二:獲取有余留牙牙頌或無牙頌及頌位關(guān)系數(shù)字化模型； 步驟三:參照余留牙或無牙形態(tài)和頌位關(guān)系對即刻全口義齒或半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，并調(diào)用預(yù)成數(shù)據(jù)庫中的資料，設(shè)計(jì)人造牙和其拋光面，調(diào)整咬合使牙槽嵴支持組織承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植迹?步驟四:使用3D打印技術(shù)中的光固化立體印刷技術(shù)制造即刻全口義齒或半口義齒的三維原型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，所述步驟一中: 應(yīng)用丙烯酸樹脂二次印模托盤，取有余留牙牙頌的硅橡膠印模，利用余留牙的位置和咬合、托盤和硅橡膠進(jìn)行頌位關(guān)系轉(zhuǎn)移； 應(yīng)用丙烯酸樹脂二次印模托盤，取有無牙頌的硅橡膠印模;在口內(nèi)應(yīng)用托盤以及硅橡膠確定垂直距離、水平關(guān)系和中性區(qū)位置，將上下頌印模托盤聯(lián)結(jié)固定，進(jìn)行頌位關(guān)系轉(zhuǎn)移。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，所述丙烯酸樹脂是用甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉與甲基丙烯酸甲酯單體按粉液比2:1混合后室溫固化形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，所述步驟二中: 通過三維激光掃描儀掃描獲取的中性區(qū)、垂直距離及水平關(guān)系確定的上下牙頌的三維數(shù)據(jù)模型能夠準(zhǔn)確重現(xiàn)患者有牙頌或無牙頌形態(tài)以及最佳舒適位的頌間關(guān)系。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，所述步驟三中: 采用三維設(shè)計(jì)軟件對即刻全口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，參照無牙或余留牙的外形和位置，調(diào)用預(yù)成數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)資料，設(shè)計(jì)人造牙和其拋光面，并使之和即刻全口義齒或半口義齒的印模面匹配，根據(jù)有限元分析的結(jié)果，調(diào)整咬合使牙槽嵴支持組織承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植肌?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，所述步驟三中: 采用維設(shè)計(jì)軟件對即刻半口義齒的人工牙排列和基托邊界進(jìn)行設(shè)定，設(shè)計(jì)即刻半口義齒人工牙與對頌天然牙有良好的咬合匹配，并根據(jù)有限元分析的結(jié)果，調(diào)整咬合使缺牙區(qū)牙槽嵴支持組織承擔(dān)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植肌?.根據(jù)權(quán)利要求5或6基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于:所述三維設(shè)計(jì)軟件采用solidworks2012。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于，所述步驟四中: 使用液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯為原料，使用光固化立體印刷技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光束以計(jì)算機(jī)模型的各分層截面為路徑逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)內(nèi)的樹脂逐層產(chǎn)生光聚合或光交聯(lián)反應(yīng)后固化，最終獲得三維原型。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于3D打印技術(shù)的即刻全口義齒或半口義齒的制作方法，其特征在于:所述步驟四中: 制成的全口義齒或半口義齒的組織面和咬合面即拋光面由液態(tài)光固化樹脂用光固化立體印刷技術(shù)方法一次成型，先用基托顏色的液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯打印基托部分，再換用具有牙齒顏色的液態(tài)光敏聚甲基丙烯酸甲酯充填打印人工牙部分，兩部分通過光固化自然結(jié)合，勿需使用另外粘結(jié)劑。
【文檔編號】A61C13/00GK106037967SQ201610491630
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】馬騫, 陳亞明, 孟慶飛, 吳鳳鳴
【申請人】南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院