一种数字化口腔固定修复的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明应用于牙科修复领域，尤其涉及到口腔固定修复相关的系统、方法和过程。
【背景技术】
[0002] 口腔固定修复是修复单个牙体或牙列缺损的一种重要形式，即修复单个牙体局部 缺损或是牙列中一个或几个天然牙缺损，恢复其解剖形态和生理功能的一种修复方法。口 腔固定修复的基础和前提是制备去除一定量的牙体组织并保护牙髓不被破坏。它利用缺损 的单个天然牙作为支撑，通过粘接剂将义齿粘固在天然牙的缺损处，或是利用缺牙间隙两 端或一端的天然牙或牙根作基牙，在基牙上制作固位体，并与人工牙连接成一个整体，通过 粘接剂将义齿粘固在基牙上。目前固定义齿修复以传统铸造工艺为主，计算机辅助设计和 制作的数字化工艺日渐普及。
[0003] 总的来说，目前临床固定修复的步骤是，牙医通过诊断制定治疗方案，根据经验制 备牙体，即预备体，排龈取印模，制作临时冠，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，制作蜡型内冠，包埋，铸造，或用3D扫描仪采集模型三维数据， CAD/CAM制作，得到内冠后打磨，涂遮色层，上瓷，修型，上釉，最后送回临床牙医把修复体粘 接在制备的基牙上。
[0004] 在口腔固定修复过程中，制备牙体的环节是临床的一大技术难点，传统备牙方法 是先后用不同直径和锥度的车针在牙合面/切端制备引导沟和各轴面制备平行沟，以指导 牙医制备时去除的牙体量，然后去除各沟之间的牙体，最后精修牙体表面和边缘完成牙体 预备，在此过程中，由于牙体内的牙髓形状各异，制备时有一定的修复体修复空间限制的同 时还不能伤害牙髓，制备效果严重依赖于牙医的经验和操作技巧；对于固定桥修复，还要保 证各个牙体预备的共同就位方向，更增加牙医备牙的难度。传统的制备方法复杂，步骤多， 难度大，制备空间难以掌握，对于初在临床实践的牙医来说，操作难度大，需要很长时间的 实践方可积累经验并真正掌握。
[0005] 而且传统的口腔固定修复，病人牙齿首先需要制作预备体，修复体只能在预备体 完成制备后，经过医学影像或者光学设备获取病人口腔的三维模型数据，据此进而完成病 人修复体的数字化设计及制作，期间病人至少要等待2-3周的时间，和牙医预约诊断3次以 上，这个过程耗时耗力。同时，由于牙齿制备完成后需要1-2周时间制作修复体，期间需要 为病人制作临时冠以过渡。在制作临时冠上，医生临床操作复杂，也因树脂材料的特点无法 得到美观自然的效果，而患者在未得到最终修复体之前也只能忍受临时冠带来的不便，同 时也增加了患者的医疗成本。
【发明内容】
[0006] 本发明目的在于提供一种数字化口腔固定修复的方法及装置。在牙医制备预备体 实施之前，通过获取病人口腔的三维数字模型，即可完成标准的预备体制备规划，并将这种 规划固化于特制的切削导板上，借助这种切削导板，从而可以大大提升牙医对预备体制备 的质量和效率；进一步的，本发明提供一种口腔固定修复全套数字化方案，即在计算机中完 成病人牙齿三维数字模型的模拟切削，从而获取病人牙齿预备体的三维数字模型，在此基 础上直接进行口腔固定修复体的数字化设计及制作。利用本发明可以将病人牙齿的预备体 切削导板和对应的修复体一起交付牙医和患者，患者可以在完成预备体准确制备的同时， 直接佩戴个体化设计、制作完成的修复体，避免了临时冠的制作，直接完成病人牙齿固定修 复，大大提升了口腔固定的效率及效果。
[0007] 本发明提供的一种数字化口腔固定修复的方法及装置，可以帮助牙医准确、高效 地完成病人牙齿预备体制备，并且可以同时完成对应修复体的设计制作及交付。
[0008] 本发明所述的一种数字化口腔固定修复的方法及装置，其特征在于，在预备体制 备之前完成预备体制备规划，并将规划固化于预备体切削导板上，所述切削导板包括一个 作为预备体切削导板基体的支撑体，至少一个轴面设计导轨或/和牙合面/切端设计导轨， 及附件切削用车针；完成预备体的制备至少需要一个这样的切削导板；具体步骤如下：
[0009] -、获取病人牙牙合的三维数字化模型；
[0010] 二、对病人牙齿三维数字模型进行预备体数字化设计，包括轴面数字化设计或/ 和牙合面/切端数字化设计，同时根据预备体数字化设计进行模拟切削即可获取预备体三 维数字模型；
[0011] 三、通过轴面数字化设计或/和牙合面/切端数字化设计，进行预备体切削导板数 字模型的构建；
[0012] 四、根据预备体的数字模型进行口腔固定修复体的设计和制作；根据预备体切削 导板数字模型的构建进行预备体切削导板的制作：
[0013] 五、使用制作好的切削导板对病人牙齿进行预备体制备，将制作好的固定修复体 佩戴到制备好的预备体上，完成病人口腔固定修复。
[0014] 进一步地，对于切削导板的附件，切削用车针，为了使其对牙齿的制备更加准确、 平稳，设计了专用的导向结构。具体的，所述的切削导板用车针主要包括夹持结构、导向结 构和车针切削刃。
[0015] 所述的夹持结构与牙科手机头相连接固定，一般具有标准或者常用的规格，用于 将车针固定在牙科手机头中。
[0016] 所述的导向结构，主要有一个或者多个串行的回转体或者回转曲面结构构成；其 中回转曲面优先选择二次曲面，如球，圆柱，抛物面。导向结构为车针上最为重要的部分，导 向结构和切削导板导向轨道相匹配，约束车针行进过程中与待备牙齿的相对空间位置，保 证车针按预定轨迹准确、稳定切削，保证行进过程中切削顺畅，不产生卡滞或者推送阻力过 大，从而保证预备体制备质量，以及制备过程中的可操作性。
[0017] 所述的车针切削刃，随着车针的移动，实现对牙体的去除。车针切削刃对应切削导 板上的切削导轨，将待切削部分暴露于切削导轨中，为切削刃实施切削保留空间。当病人定 制的切削导板安装到口腔后，牙医操作固定有对应车针的牙科手机，在切削导板的设计轨 道中完整行进，切削刃完成规定的切削，即可实现病人牙齿的预备。切削部分形态根据需要 可以是柱状、锥状或者特定的回转曲面。
[0018] 本发明中，车针的导向结构是保证车针行进过程中准确、稳定切削的关键。
[0019] 进一步地，步骤一中所述的获取病人牙牙合的数字化模型，获取手段包括以下任 意一种：
[0020] 1)光学扫描设备（比如：基于结构光，激光等):首先获取病人口腔牙牙合的阴模印 模，制作石膏模型，使用光学扫描设备扫描石膏模型获取三维点云数据，通过点云三角化生 成病人牙牙合的三维曲面模型；或者可以直接扫描病人的口腔咬合阴模，获取点云数据并 三角网格化；再或者直接使用口内扫描设备获取病人口腔数字模型；
[0021] 2)医学影像序列（比如CT、MRI等）三维重建模型：病人治疗之前进行医学影像设 备扫描(如CT)，获取病人口腔医学影像体数据，对获取的医学影像体数据进行三维重建，获 取病人牙牙合三维数字模型；
[0022] 3)同时获取以上两种数字模型，并且对以上两种模型进行配准，得到配准后的病 人牙牙合三维数字模型。
[0023] 进一步地，步骤二中所述的轴面数字化设计，即沿牙齿近中、远中、颊侧、舌侧面进 行部分或全部去除，牙齿轴面设计数字模型由特定的车针沿轴面设计得到车针行进轨迹规 划模拟切削待制备牙齿三维数字模型获得。牙齿的齿高、就位方向、轴面聚合度、轴面切削 量、颈缘空间形态、肩台宽度等因素直接影响到轴面的切削。其包括肩台外缘线的构建、就 位方向计算、轴面切削用车针设计或选型、及轴面车针行进轨迹规划。
[0024] 肩台外缘线的构建：肩台外缘线即为轴面切削完成后所形成肩台的外缘轮廓线， 这条曲线需要在轴面切削前进行构建，作为轴面切削的重要参考。根据步骤一所获取的病 人牙牙合三维数字模型，在网格曲面表面上牙齿靠近牙龈的区域(牙龈沟附近)，根据需要 制备牙齿肩台轴向和周向位置要求，提取牙齿网格曲面上或者贴近网格曲面的一条曲线。 根据固定修复类型的需要，肩台外缘线沿牙齿颈部周向可以是封闭或者开放的。肩台外缘 线构建的具体方法有如下几种：
[0025] ①通过分析模型特征信息构建特征线：
[0026] 分析待制备牙齿三维模型的几何特征信息，采用主曲率、主方向描述待制备牙齿 网格曲面顶点的原始特征；对于离散网格曲面M surfara上的一点V，过V点的做任意法截面 Γ，法截面Γ与网格曲面的交线称为法截线，V点对应法截线的曲率称