無牙頜個性化印模托盤的數字化制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無牙頜印模托盤的制作，具體涉及一種無牙頜個性化印模托盤的數字化制備方法。
【背景技術】
[0002]1、目前國內外臨床應用的手工全口義齒個別托盤制作技術
[0003]制作全口義齒有4個關鍵步驟:印模，模型，領位關系(含咬合平衡)，排牙和基托外形。其中，印模和模型是基礎，有了準確的印模和模型，全口義齒才能獲得良好的固位。然而借助公用托盤一次法取印模對可摘局部義齒是可行的，對全口義齒來說，公用托盤與具體患者的無牙領口腔組織只是大體相仿，二者之間有的部位距離不均，邊緣部位與粘膜返折線之間差距不等，用以取模無法獲得精確模型。而二次法、多次法制作的個別托盤可使各部位的壓力非常均勻，印模材料的厚度均勻一致，減少聚合收縮導致的誤差。尤其是邊緣部位可與粘膜返折線幾乎完全一致，因此可以獲得準確的印模。并且對剩余牙槽嵴條件不良的無牙頜患者，用成品托盤一次法取模常達不到要求，而二次印模法通過個別托盤制取無牙頜印模則非常實用，是無牙頜患者進行全口義齒修復治療中最基礎、常用的臨床關鍵操作技術通過采用個別托盤制取印模，精準的獲取患者口內組織的形態特征，是國內外口腔學界孜孜以求的理想和目標。
[0004]目前，個別托盤可以由成品托盤加紅膏形成，但臨床應用過程繁瑣，手工操作技巧要求很高，操作不熟練是極易發生印模制取失敗。低年資醫師和醫學生很難在短時間內掌握，導致臨床無牙頜印模制取過程要消耗大量的時間和精力，往往一個患者需要半天甚至一整天的時間。近年來，再初模型上用自凝光固化樹脂材料制作個別托盤的方法逐步被臨床接受，但操作過程依然較為復雜，操作時間并未減少。而且該種方法是在初模型上用自凝或光固化樹脂材料制作個別托盤，邊緣正確的伸展、手柄位置和形狀不能干擾周圍軟組織活動、下頜牙槽嵴頂放置的扶持裝置應不寬于剩余牙槽嵴寬度以避免對口底組織運動的干擾導致臨床制取印模時精度效率較低、相關標準難于實現。然而制作個別托盤的過程完全由手工完成，需要一定的時間、需要病人再次復診并且對于技師的經驗水平有較大依賴性，且手工操作很難實現為終印模預留厚度均勻一致的三維空間，無法滿足高效、便捷、準確的制取個別托盤的目的。因此，亟需研發全新的，自動化、智能化臨床個別托盤的數字化制備技術，替代傳統的手工模式！
[0005]2、全口義齒個別托盤的數字化設計技術
[0006]口腔修復臨床的數字化設計技術或計算機輔助設計技術(CAD)，由修復體三維規劃、設計軟件程序以及承載它的計算機硬件構成，當今常用的CAD軟件程序允許操作者在各個階段、各個角度實現交互式設計，滿足修復體的個性化需求。近年來，以結構光(光柵)、線激光和三維立體攝影技術為代表的非接觸式三維掃描儀漸成主流，高效率、高分辨率和更加人性化的操作界面是它們的突出特點，能夠為口外模型掃描提供較好的應用平臺。口外掃描技術已經在口腔臨床的制作全冠的石膏模型三維數據獲取、面部三維圖像數據獲取等方面廣泛應用并成功用于臨床診治過程，而全口義齒的個別托盤的數字化設計在口腔臨床醫學領域仍屬于一個新的領域。
[0007]3、全口義齒個別托盤的數字化制作技術
[0008]目前，國內外已出現一些數字化制造技術并應用于口腔臨床診療，其基本原則是能將虛擬修復體準確地制造成實物，要求有良好的適合性并盡量減少技師二次加工的工作量。常用的技術有三類:數控銑、磨機床自動加工成預材料塊，在石膏代型上直接制作修復體，快速成形(RP)技術。目前快速成型技術中的三維打印技術及其在口腔領域的應用也飛速發展，三維打印是一種直接數字化制造(Direct Digital Manufacturing),由三維實體CAD模型可直接制造出產品，減少或省略了毛坯準備零件加工裝配等中間工序并且可以最大限度地發揮材料的特性，減少材料的浪費。因此，采用三維打印技術實現全口義齒的個別托盤的數字化制作，并有快速、準確、高效、便捷，及時的特點，而目前國內外未見及相關報道。

【發明內容】

[0009]本發明的目的是提供一種無牙頜個性化印模托盤的數字化制備方法，用數字化設計和制作的無牙頜個性化印模托盤替代傳統手工制作，實現口腔臨床自動制取全口義齒無牙頜個性化印模托盤的目標，可在短時間內有效提高基層醫生的臨床治療操作技術水平，提高診療效率和質量。
[0010]為了達到上述目的，本發明有如下技術方案:
[0011]本發明的一種無牙頜個性化印模托盤的數字化制備方法，包括以下步驟:
[0012]1、一種無牙頜個性化印模托盤的數字化制備方法，包括以下步驟:
[0013]I)用印模膏或藻酸鹽制取初印模，可灌注石膏模型；
[0014]2)用牙頜模型三維掃描儀直接掃描初印模或掃描石膏模型，獲取無牙頜初印模或石膏模型組織面形態的三維數據；
[0015]3)將掃描數據調入逆向工程軟件，提取無牙頜初印模組織面粘膜返折線為邊緣線，以邊緣線為邊界，截取無牙頜初印模的組織面點云數據；
[0016]4)在逆向工程軟件平臺中，對應步驟3)的無牙頜初印模的虛擬托盤，選取一個牙合I齦向的入位方向，填平該方向上所有邊緣線內部的牙槽嵴頰、舌側的倒凹區，獲得無倒凹的牙槽嵴表面點云數據；
[0017]5)沿牙槽嵴表面法向將沿牙槽嵴表面均勻放大l_2mm，為最終的無牙頜個性化印模托盤預留均勻一致的三維空間，獲得虛擬托盤內表面；
[0018]6)沿虛擬托盤內表面法向將其均勻增厚2mm，然后設計一個與虛擬托盤入位方向垂直、且與內表面相切的平面，以其作為虛擬托盤外表面；
[0019]7)將上頜虛擬托盤手柄設計為桿部是矩形，端部是弧形的手柄；將下頜虛擬托盤手柄設計為桿部是矩形，端部是三角形的手柄；
[0020]8)將虛擬托盤內表面、外表面和手柄的數據邊界融合，獲得無牙頜個性化初印模虛擬托盤的完整形態數據，以STL格式保存；
[0021]9)將步驟8)中所述STL數據導入與3D打印設備連接的電腦系統，通過3D打印設備，制作PMMA材質的無牙頜個性化印模托盤。其中，所述步驟5)沿牙槽嵴表面法向