用于形成假牙元件的方法和设备与流程

本申请要求2018年3月16日提交的澳大利亚专利申请号2018201914的优先权益，所述申请的公开内容以引用方式整体并入本文。

本公开涉及用于制备假牙元件(诸如牙修复体)的方法和设备。

背景技术：

假牙元件(诸如牙修复体)是一种人造牙齿结构，其被设计来修复、更换或复制已部分或完全失去(例如由于腐烂或其他损害)的牙齿。经由锚固固定件(诸如支座或牙根)将假牙元件固定至患者的颌部，例如下颌骨(lowerjawbone/mandible)或上颌骨(upperjawbone/maxilla)，所述锚固固定件至少部分地植入骨头中。牙根可以是人造牙根，或者是旧牙的一部分。

重要的是，假牙元件不仅要与它被设计来更换的任何牙齿的形状一致，而且要与邻近牙齿的形状、患者口部的“咬合”以及患者牙齿的颜色和半透明性一致。

通常通过获得患者牙齿(例如，下排或上排牙齿)的精确模型来制备假牙元件，所述模型是通过使用印模材料制作模具来获得的。可扫描模型并且确定用于牙修复体的适当配置。随后，根据确定的配置来铣削固态牙科陶瓷体(通常为氧化锆材料块)以得到铸件，然后可对所述铸件进行适当着色并且进行烧结和固化以得到假牙元件。作为替代方法，通过在基座上手动雕刻和层叠不同的牙科材料，从而通过熟练的工艺建立适当的形状和颜色和/或半透明性轮廓，来制备假牙元件。

对本说明书中所包括的对文献、法案、材料、装置、制品等的任何讨论不应因为其在所附权利要求中的每一条的优先权日期之前已经存在而被认为是承认任何或所有这些内容形成现有技术基础的一部分或者是与本公开相关的领域中的一般常识。

技术实现要素：

根据一个方面，本公开提供了一种形成假牙元件的方法，所述方法包括：

在凹模的腔体的底部处将第一可硬化流体材料沉积到第一水平，所述第一材料在硬化时具有第一半透明性；

在所述腔体中、在所述第一材料上方将第二可硬化流体材料沉积到第二水平，所述第二材料在硬化时具有第二半透明性，所述第二半透明性的半透明程度低于所述第一半透明性；以及

将凸模插入到所述腔体中，所述插入所述凸模使所述第二材料的至少一部分在述腔体内移位。

可将所述凸模插入到所述凸模至少在所述第二水平下方突出的深度。在一些实施方案中，可将所述凸模插入到所述凸模在所述第一水平和所述第二水平两者下方突出的深度。除了所述第二材料之外，插入还可使所述第一材料的至少一部分移位。移位可形成所述第一流体材料与所述第二流体材料的混合物。在一些实施方案中，尽管所述第二材料的至少一部分以及任选地所述第一材料的一部分被所述凸模移位，但所述第一材料的一部分仍可保持在所述腔体的所述底部处。

通过所述方法形成的所述假牙元件可具有半透明性梯度。所述假牙元件在第一端处的半透明性可大于所述假牙元件在所述假牙元件的相对端和/或内部区域处的半透明性，所述第一端是在所述凹模腔体的所述底部处形成的。所述半透明性梯度可以是阶跃梯度或线性梯度。所述半透明性梯度可由以下各项造成：与位于所述假牙元件的相对端和/或内部区域处相比，更多的所述第一材料朝向所述假牙元件的所述第一端定位，并且与位于所述假牙元件的所述第一端处相比，更多的所述第二材料位于所述假牙元件的相对端和/或内部区域处。

在一些实施方案中，可在所述凹模的所述腔体中、例如在所述第一材料和所述第二材料上方或其之间沉积一种或多种附加材料，诸如第三可硬化流体材料和/或第四可硬化材料等。所述附加材料也可在硬化时具有不同的半透明性。使用所述附加材料可提供跨所述假牙元件的更平滑的半透明性梯度。例如，在一个实施方案中，所述方法可包括：在沉积所述第二材料之前，在所述凹模的所述腔体中、在所述第一材料上方沉积第三可硬化流体材料，所述第三材料在硬化时具有第三半透明性，所述第三半透明性的半透明程度低于所述第一半透明性并且高于所述第二半透明性。在沉积所述第二材料之后，所述第三材料可位于所述第一材料与所述第二材料之间。作为另一个示例，在一个实施方案中，所述方法可包括：在所述凹模的所述腔体中、在所述第二材料上方沉积第三可硬化流体材料，所述第三材料在硬化时具有第三半透明性，所述第三半透明性的半透明程度低于所述第一半透明性和所述第二半透明性两者。

所述凹模腔体的内表面可以是牙齿表面的印模。在一些实施方案中，此牙齿表面可对应于天然或人造牙齿的外表面。所述凸模可具有与锚固固定件(诸如支座或牙根)的外表面相对应的外表面，所述锚固固定件至少部分地植入患者的颌部的骨头中。所述牙根可以是人造牙根，诸如种植柱或基桩，或者是天然牙齿的一部分。

在一个实施方案中，所述凹模被配置为允许过量的第一可硬化材料和/或第二可硬化材料在插入所述凸模期间从所述腔体逸出。替代地，所述凹模可被配置为在插入所述凸模期间将所述第一可硬化材料和所述第二可硬化材料完全保持在所述腔体内。

所述方法还可包括以下步骤：至少部分地使所述凹模腔体内的所述第一流体材料和所述第二流体材料凝固以形成假牙元件铸件。可通过将所述第一材料和所述第二材料(或其混合物)暴露于大气条件一段时间和/或通过改变诸如温度的环境条件来进行所述第一材料和所述第二材料的凝固。

所述方法还可包括从所述凹模和所述凸模去除所述假牙元件铸件。

所述方法还可包括例如在从所述凹模和所述凸模去除所述假牙元件铸件之后固化所述假牙元件铸件，以形成假牙元件。

在优选实施方案中，所述第一可硬化流体材料和/或所述第二可硬化流体材料是包括陶瓷粉末和粘结剂的牙科混合物。所述陶瓷粉末可以是一种或多种牙科陶瓷材料，包括但不限于二氧化锆、氧化锆或氧化铝。所述粘结剂可以是通常用于将陶瓷粉末粘结在一起的任何粘合剂。例如，可使用一种或多种蜡，包括但不限于天然蜡(石蜡、微晶蜡、巴恩斯达尔蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、地精蜡、可可脂、亚精基蜡)、合成蜡(聚乙烯聚合物、聚氧乙烯聚合物)、树胶、脂肪(脂肪酸、油、酯)、天然或合成树脂(达玛脂、贝壳杉、松香、聚苯乙烯、二甲基丙烯酸酯单体)。

所述第一可硬化流体材料和/或所述第二可硬化流体材料可另外包括光学改性剂和颜料以调节材料的颜色和/或半透明性。此外，所述第一可硬化流体材料和/或所述第二可硬化流体材料可包括填料颗粒，例如以调节材料的强度或粘度。例如，所述第一可硬化流体材料和/或所述第二可硬化流体材料可包括金属氧化物颗粒(氧化钛或氧化铝)、二氧化硅或石英。

在一个实施方案中，所述第一可硬化流体材料和/或所述第二可硬化流体材料可以是可光固化的，并且可包括在暴露于光时固化的光活化材料。所述方法可包括通过将所述铸件暴露于光来固化所述假牙元件铸件。在另一个实施方案中，所述第一可硬化流体材料和/或所述第二可硬化流体材料可以是可热固化的，并且所述方法可包括通过例如在炉中进行烧制来固化所述假牙元件铸件。也可使用提供化学活化材料或光活化材料、热活化材料和化学活化材料中的一种或多种的组合的可硬化材料。

在本公开的一个方面，提供了一种通过根据前述方面的方法形成的假牙元件铸件。在本公开的一个方面，提供了一种通过根据前述方面的方法形成的假牙元件。

本公开可提出相对直接且有效的方法来形成具有期望的形状和半透明性的假牙元件，从而减少或消除例如由熟练的工匠手动形成假牙元件的任何需要。此外，所述技术可得到工业应用，从而使得能够例如使用单个设备一次形成多个假牙元件。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于使用一个或多个凹模和一个或多个凸模来形成一个或多个假牙元件的设备，所述设备包括：

一个或多个流体沉积装置，所述一个或多个流体沉积装置用来在所述一个或多个凹模中的每一个的腔体的底部处沉积第一可硬化流体材料，并且在所述腔体中、在所述第一材料上方沉积第二可硬化流体材料；以及

插入机构，所述插入机构被配置为将凸模插入到每个腔体中，以使所述第二材料的至少一部分在所述腔体内移位。

所述设备可用于例如在工业或商业规模上实现根据前述方面的形成假牙元件的方法。

在一个实施方案中，用于形成假牙元件的设备可被配置为将所述第一材料同时沉积到多个所述凹模的腔体中和/或适于将所述第二材料同时或紧接地沉积到多个所述凹模的腔体中。

在一个实施方案中，所述设备的所述插入机构可适于将所述一个或多个凸模同时或紧接地插入到多个凹模的腔体中。因此，可提供一种基本上同时形成多个假牙元件的方法。

所述设备可适于在所述凹模的所述腔体中沉积一种或多种附加的可硬化流体材料(例如，第三或另外的可硬化流体材料)。

在整篇本说明书中，词语“包括(comprise)”或诸如“comprises”或“comprising”的变化形式应理解为暗示包括所述要素、整数或步骤、或成组要素、整数或步骤，而非排除任何其他要素、整数或步骤、或成组要素、整数或步骤。

附图说明

仅以举例的方式，现在参考附图来描述实施方案，在附图中：

图1示出了根据本公开的实施方案的设备的剖视图；

图2a至图2c示出了在根据本公开的实施方案的使用图1的设备形成假牙元件的方法中执行的步骤；

图3示出了在根据本公开的实施方案的方法中形成的假牙元件的剖视图；

图4示出了在根据本公开的实施方案的形成假牙元件的方法中执行的步骤的流程图；

图5示出了根据本公开的实施方案的设备的剖视图；并且

图6示出了根据本公开的实施方案的设备的剖视图。

具体实施方式

现在描述根据本公开的实施方案的用于形成假牙元件的设备和方法。

在一个实施方案中，如图1所示，提供了包括凹模110和凸模120的设备。

凹模110具有由内表面112限定的腔体111。内表面112可以是牙齿表面的印模和/或与牙齿表面的形状相对应。内表面112可使得在凹模110的腔体111内通过模制所形成的假牙元件104将形成有外表面1044(例如，参见图3)，所述外表面具有与牙齿表面的形状相对应的形状。牙齿表面例如可以是牙齿的外表面。

凸模120包括外表面121。凸模120的形状和比例被设定以使得它可装配在凹模110的腔体111内，同时在其外表面121与凹模110的内表面112之间留有空间。凸模120的外表面121可具有与锚固固定件(诸如支座或牙根)的形状相对应的形状，所述锚固固定件至少部分地植入患者的颌部的骨头中。牙根可以是人造牙根，诸如种植柱或基桩，或者是天然牙齿的一部分。外表面121可使得在凸模120与凹模110之间的间隙内通过模制所形成的假牙元件104将形成有与锚固固定件的形状相对应的内表面1045(例如，参见图3)，从而例如使得能够将假牙元件紧密配合地安装在锚固固定件上。

现在参考图2a至图2c和图4描述根据本公开的实施方案的的方法，所述方法使用凹模110和凸模120。

参考图2a和图4的流程图200的项目201，在凹模110的腔体111的底部处沉积第一可硬化流体材料101。第一材料101腔体111内填充到第一水平113。第一材料101被配置为在硬化时具有第一半透明性。第一材料101在图2a中由水平线表示。

参考图2b和图4的流程图200的项目202，在腔体中、在第一材料101上方沉积第二可硬化流体材料102。在第一水平113上方，第二材料在腔体111内填充到第二水平114。第二材料102被配置为在硬化时具有第二半透明性，第二半透明性的半透明程度低于第一半透明性。第二材料102在图2b中由竖直线表示。

参考图2c和图4的流程图200的项目203，将凸模120插入到腔体111中，在所述腔体111中沉积有第一材料101和第二材料102。插入凸模120使第二材料102的至少一部分在腔体内移位。在这点上，将凸模120插入到它至少在第二水平114下方突出的深度。然而，如图2c中所表示，可将凸模120插入到它在第一水平113和第二水平114两者下方突出的深度，在这种情况下，除了第二材料102的移位之外，插入凸模还使第一材料101的至少一部分移位。

移位可形成第一材料101的部分与第二材料102的部分的混合物103。第一材料101与第二材料102的混合物103在图2c中由交叉的水平线和竖直线表示。然而，替代地，第一材料101与第二材料102可不混合。无论如何，所述方法可使得在腔体的底部仅保留第一材料101，或者保留第一材料101与第二材料102的混合物，所述混合物具有相对更高比例的第一材料101。

第一材料和第二材料的分布可基本上保持在最终形成的假牙元件104内。因此，如图3所示，假牙元件104可在形成于凹模腔体111的底部1111处的第一端1041处具有半透明性，所述半透明性大于其在相对端1042和/或内部区域1043处的半透明性。此半透明性梯度可以是阶跃梯度或线性梯度。半透明性梯度由以下各项造成：与位于假牙元件104的相对端1042和/或内部区域1043处相比，更多的(半透明程度更高的)第一材料朝向假牙元件104的第一端1041定位，并且与位于假牙元件104的第一端1041处相比，更多的(半透明程度更低的)第二材料位于假牙元件104的相对端1042和/或内部区域1043处。

为了形成假牙元件104，所述方法还可包括至少部分地使凹模腔体内的第一流体材料101和第二流体材料102(或混合物103)凝固以形成假牙元件铸件。根据第一材料和第二材料的化学组成，可通过简单地将第一材料和第二材料在大气条件下保持较长的一段时间和/或通过改变诸如温度的环境条件来进行第一材料和第二材料的凝固。一旦铸件至少部分地凝固，就可从凹模110和凸模120去除铸件，并且可使铸件经受固化工艺以形成完全硬化的假牙元件104。

可硬化流体材料101、102可以是可光固化的，并且可包括在暴露于光时固化的光活化材料。因此，所述方法可包括通过将铸件暴露于光来固化假牙元件铸件。然而，在另一个实施方案中，可硬化流体材料可以是可热固化的，并且所述方法可包括通过例如在炉中进行烧制来固化假牙元件铸件。也可使用提供化学活化材料或组合(光活化材料、热活化材料和化学活化材料)的可硬化材料。

在一个实施方案中，模具被配置为允许过量的第一材料101和/或第二材料102在插入凸模120期间从腔体111逸出，如图2c中的箭头115所表示。然而，替代地，可选择模具110、120和/或第一流体水平113和第二流体水平114，以使得在插入凸模120期间，第一材料101和第二材料102可完全保持在腔体111内。

第一材料101和/或第二材料102可以是包括陶瓷粉末和粘结剂的牙科混合物。陶瓷粉末可以是一种或多种牙科陶瓷材料，包括但不限于二氧化锆、氧化锆或氧化铝。粘结剂可以是通常用于将陶瓷粉末粘结在一起的任何粘合剂。例如，可使用一种或多种蜡，包括但不限于天然蜡(石蜡、微晶蜡、巴恩斯达尔蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、地精蜡、可可脂、亚精基蜡)、合成蜡(聚乙烯聚合物、聚氧乙烯聚合物)、树胶、脂肪(脂肪酸、油、酯)、天然或合成树脂(达玛脂、贝壳杉、松香、聚苯乙烯、二甲基丙烯酸酯单体)。

第一材料101和/或第二材料102可另外包括光学改性剂和颜料以调节流体材料的颜色和/或半透明性。此外，第一材料101和/或第二材料102可包括填料颗粒，例如以调节材料的强度或粘度。例如，第一材料101和/或第二材料102可包括金属氧化物颗粒(氧化钛或氧化铝)、二氧化硅或石英。第一材料101和/或第二材料102可以是液体或糊剂，并且可具有牛顿或非牛顿特性。

尽管上文仅描述了第一可硬化流体材料101和第二可硬化流体材料102，但实际上可使用三种或更多种可硬化流体材料，所述三种或更多种可硬化流体材料是以在插入凸模后实现跨假牙元件的期望半透明性梯度的方式沉积在彼此之上。例如，使用附加材料可实现跨假牙元件的更平滑的半透明性梯度。

上文描述的方法可提出相对直接且有效的方法来形成具有期望的形状和半透明性的假牙元件，从而减少或消除例如由熟练的工匠手动形成假牙元件的任何需要。此外，所述技术可得到工业应用，从而使得能够例如使用单个设备基本上同时形成多个假牙元件。

更详细地，如现在参考图5和图6所描述，在一个实施方案中，提供了用于使用一个或多个凹模310和一个或多个凸模320来形成一个或多个假牙元件的设备300。设备300包括一个或多个流体沉积装置330，所述一个或多个流体沉积装置330用来在相应凹模310的腔体311的底部处沉积第一可硬化流体材料301，并且在腔体311中、在第一材料301上方沉积第二可硬化流体材料302。设备300还包括插入机构340，所述插入机构340被配置为将一个或多个凸模320插入到一个或多个凹模310的腔体311中。

如图5所示，一个或多个流体沉积装置330由自动移液管提供，所述自动移液管包括用于将材料301、302沉积在腔体311中的多个喷嘴331。此外，具有相应腔体310的多个凹模310形成在单个实心材料块315内。相同的自动移液管可配置为以依序方式沉积第一材料301和第二材料302。替代地，在沉积第一材料301之后，可使用不同的自动移液管(或者实际上完全不同类型的流体沉积装置)来沉积第二材料302。

如图6所示，插入机构340包括多个凸模320，所述多个凸模320被布置为基本上同时插入腔311内。使用诸如线性致动器、机械臂或其他机构的致动机构来将凸模320连接在一起并且移动到腔体311中。

使用设备300，可将第一材料301同时或紧接地沉积到凹模310的所有腔体311中，然后可将第二材料302同时或紧接地沉积到凹模320的所有腔体311中。此外，插入机构340可适于将凸模320同时或紧接地插入到腔体311中。所述方法可使得能够基本上同时形成多个假牙元件。

本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的广泛总体范围的情况下，可对上文所描述的实施方案做出多种变更和/或修改。因此，本发明的实施方案被视为在所有方面都是说明性而非限制性的。