基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，它包括以下步骤：对患者影像数据采集；确定患者下颌骨的病变区域；将三维数据模型的病变区域截除；根据三维数据模型的上颌骨牙齿设计出下颌骨截除部分的虚拟牙齿；以患者的腓骨三维数据模型为基础，设计截取的腓骨段A；以患者的腓骨三维数据模型为基础，设计截取的腓骨段B；三维打印技术得到实体模型，钛板预弯及固定；三维扫描得到重建三维数据模型，设计定位导板A以及定位导板B；将定位导板A和定位导板B打印出来。本发明专利技术的优点在于：上层移植颌体用于形成下颌骨的上边缘，帮助恢复下颌骨高度，且可为牙种植体奠定基础，从而保证患者的自然容貌和口颌咬合系统功能。

【技术实现步骤摘要】
基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法
本专利技术涉及一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法。
技术介绍
大面积颌骨缺损多由于严重外伤、感染或肿瘤切除等原因引起，轻者导致患者面部畸形，重者丧失咀嚼、语言和吞咽等生理功能，极大地影响着患者的口颌系统功能、自然容貌和心理健康。颌骨缺损传统的修复方法有自体游离/带蒂骨移植、同种异体骨移植、非血管化骨移植、血管化骨移植及牵张成骨等方法，这些方法有其各自的优缺点和临床适应症。目前国内外同行多将注意力集中在颌骨重建的形态上，却忽视了患者的咬合咀嚼功能的恢复，患者后期进行活动义齿的修复时，往往会因为颌骨重建位置的欠准确性和欠合理性，或种植体植入角度或深度欠佳，致使其失去种植牙机会。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，它包括以下步骤：S1.对患者咬合状态的上颌骨和下颌骨进行影像数据采集；S2.根据上颌骨和下颌骨的影像数据进行三维重建，生成三维数据模型，并在三维数据模型上确定患者下颌骨的病变区域；S3.基于病变区域确定三维数据模型的截骨面，并将三维数据模型的病变区域截除；S4.根据三维数据模型的上颌骨牙齿设计出下颌骨截除部分的虚拟牙齿，虚拟牙齿应与上颌骨牙齿分别咬合匹配；S5.以患者的腓骨三维数据模型为基础，设计截取的腓骨段A，将虚拟牙齿下部牙根的排布作为参照，在三维数据模型截除的病变区域之间排列拼接腓骨段A，使其形成上层移植颌体；S6.以患者的腓骨三维数据模型为基础，设计截取的腓骨段B，将上层移植颌体作为参照，并配合对应侧下颌骨的镜像关系，在上层移植颌体的下侧排列拼接腓骨段B，使其形成下层移植颌体；S7.将上层移植颌体、下层移植颌体及其截除病变区域后的三维数据模型通过三维打印技术得到实体模型，并在实体模型上进行钛板的预弯及固定；S8.将实体模型及其上固定的钛板进行三维扫描得到重建三维数据模型，在重建三维数据模型上设计用于定位腓骨段A的定位导板A以及用于定位腓骨段B的定位导板B；S9.通过三维打印技术将定位导板A和定位导板B打印出来。较之现有技术而言，本专利技术的优点在于：本专利技术根据三维数据模型的上颌骨牙齿设计出下颌骨截除部分的虚拟牙齿，以虚拟牙齿下部牙根的排布作为参照，在截除病变区域后的三维数据模型之间排列拼接腓骨段A，形成上层移植颌体；再将上层移植颌体及对应侧下颌骨的镜像关系作为参照，在上层移植颌体的下侧排列拼接腓骨段B，形成下层移植颌体；上层移植颌体用于形成下颌骨的上边缘，帮助恢复下颌骨高度，并且可为二期牙种植体奠定基础，从而保证患者的自然容貌和口颌咬合系统功能；并且，配合三维扫描及打印技术，可进行移植骨定位导板的设计以及钛板预弯，极大简化了手术过程，省时省力。附图说明图1是三维数据模型中病变区域的示意图。图2是截除病变区域后的三维数据模型示意图。图3是基于咬合原理设计虚拟牙齿的原理图。图4是下颌骨上的虚拟牙齿排布示意图。图5是基于腓骨三维数据模型设计腓骨段A的原理图。图6是采用腓骨段A拼接上层移植颌体的原理图。图7是采用腓骨段B拼接下层移植颌体的原理图。图8是拼接设计后的三维数据模型示意图。图9是实体模型的结构示意图。图10是安装钛板后的实体模型结构示意图。图11是定位导板A的设计原理图。图12是定位导板B的设计原理图。图13是颌骨截骨导板的设计原理图。图14是腓骨截骨导板的设计原理图。图15是腓骨截骨导板的结构示意图。图16是定位导板A的结构示意图。图17是定位导板B的结构示意图。图18是定位导板A和定位导板B采用一体式设计的结构示意图。图19是定位导板A和定位导板B采用一体式设计的结构示意图。标号说明：1定位导板A、1-1支撑部A、1-2定位槽A、1-3锁定部A、2定位导板B、2-1支撑部B、2-2定位槽B、2-3锁定部B、2-4连接柱、3颌骨截骨导板、3-1截骨刀槽、4腓骨截骨导板、4-1横向刀槽、4-2对切刀槽、5钛板、6三维数据模型、6-1下颌骨、6-2上颌骨、6-3病变区域、6-4虚拟牙齿、6-5上层移植颌体、6-6下层移植颌体、7腓骨三维数据模型、7-1腓骨段A、7-2腓骨段B、8重建三维数据模型、9实体模型。具体实施方式下面结合说明书附图和实施例对本
技术实现思路
进行详细说明：如图1-19所示为本专利技术提供的一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法的实施例示意图。一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，它包括以下步骤：S1.对患者咬合状态的上颌骨和下颌骨进行影像数据采集。S2.根据上颌骨和下颌骨的影像数据进行三维重建，生成三维数据模型6，并在三维数据模型6上确定患者下颌骨6-1的病变区域6-3；病变区域6-3通过肿瘤块范围确定，可将肿瘤块沿着X、Y、Z轴方向等距放大(5mm)。S3.基于病变区域6-3确定三维数据模型6的截骨面，并将三维数据模型6的病变区域6-3截除。S4.根据三维数据模型6的上颌骨6-2牙齿设计出下颌骨6-1截除部分的虚拟牙齿6-4，虚拟牙齿6-4应与上颌骨6-2牙齿分别咬合匹配。S5.以患者的腓骨三维数据模型7为基础，设计截取的腓骨段A7-1，将虚拟牙齿6-4下部牙根的排布作为参照，在三维数据模型6截除的病变区域6-3之间排列拼接腓骨段A7-1，使其形成上层移植颌体6-5。上层移植颌体6-5用于形成下颌骨的上边缘，帮助恢复下颌骨高度，并且可为二期牙种植体奠定基础。S6.以患者的腓骨三维数据模型7为基础，设计截取的腓骨段B7-2，将上层移植颌体6-5作为参照，并配合对应侧下颌骨6-1的镜像关系，在上层移植颌体6-5的下侧排列拼接腓骨段B7-2，使其形成下层移植颌体6-6。下层移植颌体6-6用于恢复下颌骨的下边缘外形。下层移植颌体6-6设计时，腓骨段B7-2的尺寸、数量以及拼接角度可参照腓骨段A7-1的尺寸、数量以及拼接角度。S7.将上层移植颌体6-5、下层移植颌体6-6及其截除病变区域6-3后的三维数据模型6通过三维打印技术得到实体模型，并在实体模型上进行钛板5的预弯及固定；钛板5应沿着下层移植颌体6-6的外侧面进行弯折，钛板5的两端延伸至实体模型的下颌角区域或下颌体区域。S8.将实体模型及其上固定的钛板5进行三维扫描得到重建三维数据模型8，在重建三维数据模型8上设计用于定位腓骨段A7-1的定位导板A1以及用于定位腓骨段B7-2的定位导板B2。定位导板A和定位导板B有两种实施方式：实施例1分体式：所述定位导板A1的具体设计步骤如下：先隐藏掉重建三维数据模型8上的腓骨段B7-2以及预弯的钛板5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：/nS1.对患者咬合状态的上颌骨和下颌骨进行影像数据采集；/nS2.根据上颌骨和下颌骨的影像数据进行三维重建，生成三维数据模型(6)，并在三维数据模型(6)上确定患者下颌骨(6-1)的病变区域(6-3)；/nS3.基于病变区域(6-3)确定三维数据模型(6)的截骨面，并将三维数据模型(6)的病变区域(6-3)截除；/nS4.根据三维数据模型(6)的上颌骨(6-2)牙齿设计出下颌骨(6-1)截除部分的虚拟牙齿(6-4)，虚拟牙齿(6-4)应与上颌骨(6-2)牙齿分别咬合匹配；/nS5.以患者的腓骨三维数据模型(7)为基础，设计截取的腓骨段A(7-1)，将虚拟牙齿(6-4)下部牙根的排布作为参照，在三维数据模型(6)截除的病变区域(6-3)之间排列拼接腓骨段A(7-1)，使其形成上层移植颌体(6-5)；/nS6.以患者的腓骨三维数据模型(7)为基础，设计截取的腓骨段B(7-2)，将上层移植颌体(6-5)作为参照，并配合对应侧下颌骨(6-1)的镜像关系，在上层移植颌体(6-5)的下侧排列拼接腓骨段B(7-2)，使其形成下层移植颌体(6-6)；/nS7.将上层移植颌体(6-5)、下层移植颌体(6-6)及其截除病变区域(6-3)后的三维数据模型(6)通过三维打印技术得到实体模型，并在实体模型上进行钛板(5)的预弯及固定；/nS8.将实体模型及其上固定的钛板(5)进行三维扫描得到重建三维数据模型(8)，在重建三维数据模型(8)上设计用于定位腓骨段A(7-1)的定位导板A(1)以及用于定位腓骨段B(7-2)的定位导板B(2)；/nS9.通过三维打印技术将定位导板A(1)和定位导板B(2)打印出来。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1.对患者咬合状态的上颌骨和下颌骨进行影像数据采集；
S2.根据上颌骨和下颌骨的影像数据进行三维重建，生成三维数据模型(6)，并在三维数据模型(6)上确定患者下颌骨(6-1)的病变区域(6-3)；
S3.基于病变区域(6-3)确定三维数据模型(6)的截骨面，并将三维数据模型(6)的病变区域(6-3)截除；
S4.根据三维数据模型(6)的上颌骨(6-2)牙齿设计出下颌骨(6-1)截除部分的虚拟牙齿(6-4)，虚拟牙齿(6-4)应与上颌骨(6-2)牙齿分别咬合匹配；
S5.以患者的腓骨三维数据模型(7)为基础，设计截取的腓骨段A(7-1)，将虚拟牙齿(6-4)下部牙根的排布作为参照，在三维数据模型(6)截除的病变区域(6-3)之间排列拼接腓骨段A(7-1)，使其形成上层移植颌体(6-5)；
S6.以患者的腓骨三维数据模型(7)为基础，设计截取的腓骨段B(7-2)，将上层移植颌体(6-5)作为参照，并配合对应侧下颌骨(6-1)的镜像关系，在上层移植颌体(6-5)的下侧排列拼接腓骨段B(7-2)，使其形成下层移植颌体(6-6)；
S7.将上层移植颌体(6-5)、下层移植颌体(6-6)及其截除病变区域(6-3)后的三维数据模型(6)通过三维打印技术得到实体模型，并在实体模型上进行钛板(5)的预弯及固定；
S8.将实体模型及其上固定的钛板(5)进行三维扫描得到重建三维数据模型(8)，在重建三维数据模型(8)上设计用于定位腓骨段A(7-1)的定位导板A(1)以及用于定位腓骨段B(7-2)的定位导板B(2)；
S9.通过三维打印技术将定位导板A(1)和定位导板B(2)打印出来。


2.根据权利要求1所述的基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，其特征在于：步骤S7中钛板(5)应沿着下层移植颌体(6-6)的外侧面进行弯折，钛板(5)的两端延伸至实体模型的下颌角区域或下颌体区域。


3.根据权利要求1所述的基于咬合功能为导向的下颌骨肿瘤切除的手术导板制备方法，其特征在于，所述定位导板A(1)的具体设计步骤如下：
先隐藏掉重建三维数据模型(8)上的腓骨段B(7-2)以及预弯的钛板(5)；
接着在拼接的腓骨段A(7-1)下侧设计支撑部A(1-1)，并在支撑部A(1-1)的上侧面开设用于匹配腓骨段A(7-1)下侧轮廓的定位槽A(1-2)；
最后在支撑部A(1-1)的两端设计用于贴合在下颌角或下颌体外侧的锁定部A(1-3)，锁定部A(1-3)与对应的下颌角或下颌体外轮廓相匹配。


4.根据权利要求1所述的基于咬合功能为导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小峰，廖云阳，戴博文，邹耿森，刘姗姗，
申请(专利权)人：福建医科大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：福建;35