基于CAD/CAM的数字化树脂*板、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)在口腔医学技术领域的应用，尤其公开了一种基于CAD/CAM的数字化树脂

【技术实现步骤摘要】
基于CAD/CAM的数字化树脂*板、制备方法及应用
本专利技术属于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术在口腔医学
，尤其涉及一种基于光敏树脂3D打印或PMMA树脂3D切割等方法的数字化板、制备方法及应用。
技术介绍
板(splint)是目前颞下颌紊乱病患者治疗中常用的治疗手段之一。目前，传统的板制作是通过面弓转移的方式将患者口内的咬合状态及较为理想的关节及咬合位置转移至合架上，应用自凝或者热凝树脂的堆塑实现板的制作。制作过程较为复杂且耗时，由于机械面弓及合架的大小及运动方式与人体真实参数之间的差异，导致转移至合架的咬合状态并不能够真实模拟患者自身的动态咬合。因此应用以上方法制作的板需要花费较多的临床时间进行精细调磨。计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)是齿科领域常用的数字化技术，其中增材制造及减材制造是快速成型技术中的主要方法，目前广泛运用于齿科义齿制造行业，其中基于光敏树脂3D打印或PMMA树脂3D切割是其中主要的制造方式。通过三维扫描仪扫描人体口腔或牙齿模型，应用计算机软件辅助精确设计后可以得到一个3D设计模型，再通过3D打印或3D切割技术制作义齿蜡型、金属冠桥、种植导板等。因此以上方法可以被应用到板的制作中，提高板的准确性并能够提高临床的效率，节约临床操作时间及成本。但目前板制作在齿科领域的应用存在以下几个问题：(1)咬合是一个动态的过程，上下颌骨的相对运动无法在当前面弓转移的板制作过程中准确地模拟口腔内的真实运动状态。板制作后需要在临床上的大量调磨，费时费力。(2)临床上单纯的3D打印/PMMA树脂切割板因为没有金属的固位而容易在口内出现松动、无法稳定戴用的状况。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有技术无法准确建立上下颌骨的3D模型并准确模拟口内的上下牙齿真实运动状态。(2)单纯的3D打印/PMMA树脂切割板因为没有金属固位体而容易在口内出现松动、无法稳定戴用等状况。解决上述技术问题的难度：目前已可以实现头颅CT数据的三维重建，分割上下颌骨，并且目前已有方法对真实记录动态下颌运动进行记录。但在体外三维重建结构中将下颌运动进行真实模拟，目前存在一定难度。目前尚没有相应的方法实现实现金属与3D打印/PMMA树脂切割板的结合。解决上述技术问题的意义：如果将3D打印的增材制造技术/3D切割的减材制造技术应用于口腔临床的板治疗中，可以发挥快速成型制造技术高效的特点，提高效率，节约成本。将动态的咬合运动拟合到板的制作过程中，可以在体外准确模拟体内运动状态，解决当前板制作中存在的精确性问题，减少临床的调磨时间，节约大量的人力、物力、财力。通过设计限位件，可以解决目前3D打印/PMMA树脂切割板容易出现固位不稳定的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术，应用3D打印/PMMA树脂切割的树脂板、制备方法及应用。本专利技术是这样实现的，一种基于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术，应用3D打印/PMMA树脂切割板的树脂板的制备方法，所述数字化板的制备方法应用下颌运动轨迹描记记录下颌骨的多种运动模式，三维CT重建上下颌骨并将上下颌骨分离；将3D扫描的牙齿模型与上下颌骨进行融合，将上下颌骨的相对运动作为参照设计出临床需要的3D文件，板设计中具备动态的尖牙保护及后牙咬合分离功能；根据3D文件内部的数据，应用3D打印机打印/PMMA树脂切割出可供临床使用的树脂板。进一步，所述基于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术，应用3D打印/PMMA树脂切割板的树脂板制备方法包括：步骤一，通过应用下颌运动轨迹描记记录下颌骨的多种运动模式；步骤二，通过三维CT/CBCT重建上下颌骨并将上下颌骨分离；步骤三，将3D扫描的牙齿模型与上下颌骨进行融合，设计出临床需要的板3D文件，板设计中具备动态的尖牙保护及后牙咬合分离功能；步骤四，根据步骤二中的板3D文件内部的数据，通过应用3D打印机打印/PMMA树脂切割制作可供临床戴用的树脂板。进一步，所述步骤四中，板可采用结合金属固定装置的3D打印/树脂切割设计，板上设置有限位结构，通过机械嵌合使金属固位体与3D打印板结合。进一步，所述步骤四中3D打印机采用包埋金属的3D树脂打印技术，采用固位装置固定金属固位体，应用树脂3D打印机进行打印，将金属包埋在3D打印的树脂中，实现真正的树脂与金属结合。本专利技术的另一目的在于提供一种由所述树脂板制备数字化设计正畸活动矫治器。本专利技术的另一目的在于提供一种由所述树脂板制备的数字化设计可摘戴活动义齿。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过应用计算机辅助设计/计算机辅助制造的数字化树脂板制备方法及应用，板具备尖牙引导及动态咬合分离的功能。制造方式包括但不仅限于3D光敏树脂打印的增材制造及树脂3D切割的减材制造等。通过应用下颌运动轨迹描记记录下颌骨的多种运动模式，通过三维CT重建上下颌骨并将上下颌骨分离；将3D扫描的牙齿模型与上下颌骨进行融合，将动摇的下颌运动数据与上下颌骨的3D数据整合并进行动态的咬合模拟，将上下颌骨的相对运动作为参照设计出临床需要的板形态，使板具备尖牙引导及咬合动态分离功能均依据咬合的动态模拟，避免咬合的高点及上下颌运动中的干扰，应用计算机进行数字化设计，最终生成3D设计文件；根据3D文件内部的数据，应用光敏树脂3D打印或树脂3D切割等技术制造出临床戴用的数字化板。本专利技术还可以通过在树脂板上设计机械限位结构，使金属固定体与树脂紧密连接，通过机械嵌合使金属固位装置与树脂板稳定结合，增加板的固位；还可以通过应用固位装置固定金属固位体，使3D光敏树脂打印中金属与树脂完美结合，避免出现临床上单纯的树脂板因为没有金属结构的固位而容易在口内出现松动。本专利技术基于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术，将真实的下颌运动准确地转移至体外，并在软件中设计出临床需要的3D板文件，在板设计中具备动态的尖牙保护及后牙咬合分离功能，应用3D打印/PMMA树脂切割等快速成型技术，快速准确地制作可以应用于临床的数字化板。相较于目前临床常用地自凝/热凝塑料板，该制作方法制作的板具有精确，快速，节约成本等特点。本专利技术还通过在该数字化板上设计限位结构，通过机械嵌合使金属固位体与3D打印板稳定结合，起到像正畸活动矫治器一样的固位作用；同时适用于口腔临床中应用的活动义齿。本专利技术还可采用包埋金属的3D树脂打印技术，采用固位装置固定金属固位体，应用树脂3D打印机进行打印，将金属包埋在3D打印的树脂中，实现真正的树脂与金属的完美结合，以实现口腔临床中板、活动矫治器及活动义齿等可摘戴装置的广泛应用。本专利技术采用3D数字化的方式设计板，并应用CAD/CAM方式制作板，使板更加精确；应用动态咬合的模拟避免板制作中的咬合高点及上下颌运动中的咬合干扰，节省临床上的调整时间；同时可以设计限位结构，以增加树脂板的固位；或设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAD/CAM的数字化树脂

【技术特征摘要】
1.一种基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法，其特征在于，所述基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法应用下颌运动轨迹描记记录下颌骨的多种运动模式，三维CT重建上下颌骨并将上下颌骨分离；将3D扫描的牙齿模型与上下颌骨进行融合，将上下颌骨的相对运动作为参照设计出临床需要的3D文件；根据3D文件内部的数据，应用3D打印机打印/树脂块3D切割制作出临床戴用的树脂板。


2.如权利要求1所述的基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法，其特征在于，所述基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法包括：
步骤一，通过应用下颌运动轨迹描记记录下颌骨的多种运动模式，通过三维CT/CBCT重建上下颌骨并将上下颌骨分离；
步骤二，将3D扫描的牙齿模型与上下颌骨进行融合，设计出临床需要的板3D文件；
步骤三，根据步骤二中的板3D文件内部的数据，通过应用3D打印机打印/树脂块3D切割制作出临床戴用的树脂板。


3.如权利要求2所述的基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所设计板要求具备尖牙引导及后牙咬合分离作用，设计过程中通过咬合的动态模拟，应用计算机进行数字化设计，在虚拟运动中实现下颌前伸、侧方运动及咀嚼运动中的尖牙引导及后牙咬合分离，最终生成临床可以应用的3D板设计文件。


4.如权利要求2所述的基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法，其特征在于，所述步骤三中，板中需要与牙齿进行固位的位置设计可嵌合金属的固定装置，采用但不限于限位结构，通过机械嵌合使金属固位体与树脂板结合。


5.如权利要求2所述的基于CAD/CAM的数字化树脂板制备方法，其特征在于，所述步骤三中3D打印机采用包埋金属的3D树脂打印技术，采用固位装置固定金属固位体，应用树脂3D打印机进行打印，将金属包埋在3D打印的树脂中，实现真正的树脂与金属结...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁，房兵，胡铮，陆珮珺，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31