咬合板、咬合板的数字化设计方法及3D打印生产方法技术

本发明专利技术涉及口腔医疗领域，尤其是一种咬合板、咬合板的数字化设计方法及3D打印生产方法。采用本发明专利技术的咬合板的虚拟设计方法，可以精确地通过上下颌模型和实体

Digital design method and 3D printing production method of bite board and bite board

【技术实现步骤摘要】
咬合板、咬合板的数字化设计方法及3D打印生产方法
本专利技术涉及口腔医疗领域，尤其是一种咬合板、咬合板的数字化设计方法及3D打印生产方法。
技术介绍
口颌系统功能紊乱是口腔医疗领域的常见问题之一，会造成患者牙体、牙周、咬合、颌面部肌肉及患者的精神、工作及生活等诸多方面的问题。因此，应及时对患者施以有效的咬合治疗以改善口颌系统各部分之间的协调性，恢复口颌系统的正常功能。咬合板治疗是咬合治疗的常用方法，因为其可逆的、无损伤的显著优点而被广泛应用于治疗咬合创伤、颞下颌关节紊乱病、磨牙症等口颌系统疾病，也同时作为辅助治疗手段被应用于口腔修复、正畸、牙周治疗、颌面部外伤、种植术后等领域。咬合板是一种可摘式矫治器，可由硬质树脂或软弹性树脂材料制作而成，覆盖在某一颌牙弓面和(或)切缘的表面，同对颌牙保持一定的接触关系，以此来调节颌位关系和的接触状态来治疗口颌系统的功能紊乱。咬合板治疗不直接改变的形态，因此具有可逆性和无损伤性,被广泛的应用于咬合治疗。制作咬合板的方法有很多，目前常用的有：1.热凝树脂间接法，在模型上制作蜡型后进行热凝树脂充填等操作；2.自凝树脂间接法，省去蜡型操作，用自凝树脂在模型上制作；3.间接直接法，在模型上用自凝树脂或采用压膜法制作咬合板框架，再在口内用自凝树脂进行咬合面的衬垫，完成咬合面的形态；4.压膜法，采用专用压膜机及膜片进行压制成型。上述传统方法中，用热凝树脂需要制作蜡型，工序繁琐；用自凝树脂成型的方法操作复杂，临床操作时间长，患者舒适感差，且自凝树脂存在易产生异味、易变形、不耐用等问题；如公开号CN102670340A的专利申请所公开的专利申请公开了一种稳定咬合板一次压膜同步咬合面成形的方法，即公开了一种压膜法，包括如下步骤：取印膜；转移正中关系；上架；填倒凹；填间隙；压膜；切割打磨、口内咬合调磨等步骤。压膜法虽然操作简单，但基本上只针对牙列较整齐、咬合板前后厚度差距不是很大才比较适用。当前后牙厚度差距较大时，为了满足前牙区的厚度，一般需要选用较厚的膜片，会使膜片冷却时产生较大的收缩，导致咬合板出现难就位，切割及调磨费时费力的情况。增材制造又称3D打印，能够成型复杂形状零件、成型精度高、节约材料，具有复杂物品成型的成本优势，能够进行个性化定制服务，简化了生产流程，而且生产过程中节能环保，已经成为了牙科加工行业一种重要的加工方法。如公开号为CN109481067A的专利申请公开了一种3D打印的治疗颞下颌关节紊乱病的咬合板及其制备方法，该方法包括通过椎管束CT对颅颌面扫描，并通过三维扫描仪扫描上颌牙列、下颌牙列和上下颌牙列咬合时牙列数据，后将数据都导入SuperVirtual软件中重建上下颌及牙列，后将上牙列数据上移，再将上移的及原来的上牙列数据导入CAD中，进行咬合板设计并打印。利用该方法可以解决颞下颌关节紊乱治疗中咬合板设计单一，治疗过程中程序复杂，制作不精准的问题。在上述3D打印的咬合板制备方法中，是在软件中对咬合板进行设计，当咬合板加工完成后，仍可以如公开号CN102670340A所公开的专利申请一样，进行口内咬合调磨，以保证制作的咬合板与患者的匹配程度，但是此调磨过程难度是比较高的。为了降低此调整难度，公开号为CN110328856A的专利申请请求保护了一种数字化咬合板的制作方法，其包括以下步骤：口内光学扫描与模型重建，得到全牙列三维数据模型；根据全牙列三维数据模型模拟牙列和关节的运动情况，获取相应的颌位和下颌运动轨迹数据；根据得到的颌位和下颌运动轨迹数据对咬合板进行设计，得到咬合板建模数据；根据咬合板建模数据对咬合板进行制作。其在设计咬合板时，是通过获取患者个性化的下颌运动轨迹以及髁状突的运动轨迹的数字信息，并结合可视化虚拟架系统进行咬合板的设计，在设计中即进行了咬合板的模拟咬合，因而可以使设计出的咬合板的咬合接触更加精细准确，降低后续调磨的难度，甚至省略调磨步骤。上述背景文件中多是以患者口腔扫描结果建立数据，进行咬合板的设计和加工，然而，实际上目前多数一线医疗机构并不具备设计生产咬合板的条件，常规的操作多是医疗人员将获取患者的上下颌模型，然后将上下颌模型送往专业的牙科加工企业进行咬合板的设计和加工。对于牙科加工企业而言，其难题在于如何基于获取的上下颌模型设计和加工出精确的高质量咬合板。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种咬合板、咬合板的虚拟设计方法及3D打印生产方法，可以有效提高咬合板设计和加工的精确度。本专利技术公开的咬合板的数字化设计方法，包括如下步骤：三维扫描及数据录入：将工作模型进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A1；将对颌模型进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A2；将工作侧模型与对颌模型安置于实体架上进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A3；确定实体架与设计软件中的虚拟架具有相同调节和模拟咬合运动功能，将数字化模型A3与虚拟架重合匹配，形成数字化模型A4；将数字化模型A1与数字化模型A4中的工作模型相匹配，形成数字化模型A5；将数字化模型A2与数字化模型A4中的对颌模型相匹配，形成数字化模型A6；数字化模型A4、A5和A6组合形成用于设计咬合板的数字化模型A；将确定好的实体架参数录入虚拟架；三维设计：基于数字化模型A设计出三维数字化咬合板初形；通过虚拟架的模拟咬合功能，对三维数字化咬合板初形进行调整，获得设计的最终三维数字化咬合板，完成咬合板的设计。优选地，在将数字化模型A3与虚拟架重合匹配前，先在数字化模型A3上形成至少三个非共线的定位点，在虚拟架的相同位置上形成至少三个相同的定位点，通过将数字化模型A3的定位点与虚拟架上的定位点坐标一一对应匹配，使数字化模型A3与虚拟架重合匹配；在将数字化模型A1与数字化模型A4重合匹配前，先在数字化模型A1上形成至少三个非共线的定位点，在数字化模型A4的相同位置上形成至少三个相同的定位点，通过将数字化模型A1的定位点与数字化模型A4上的定位点坐标一一对应匹配，使数字化模型A1与数字化模型A4重合匹配；在将数字化模型A2与数字化模型A4重合匹配前，先在数字化模型A2上形成至少三个非共线的定位点，在数字化模型A4的相同位置上形成至少三个相同的定位点，通过将数字化模型A2的定位点与数字化模型A4上的定位点坐标一一对应匹配，使数字化模型A2与数字化模型A4重合匹配。优选地，所述实体架具有与虚拟架上相对应的至少三个非共线的定位点，所述工作模型和对颌模型分别具有至少三个非共线的定位点；在三维扫描时，数字化模型A3从实体架、工作模型以及对颌模型中获得的定位点，数字化模型A1从工作模型中获得的定位点，数字化模型A2从对颌模型中获得的定位点，分别用于后续的匹配。优选地，所述数字化模型A1与数字化模型A2的定位点分别包括切牙切角、第一磨牙颊尖或颊沟转角、第二前磨牙和第二磨牙颊尖或颊沟转角中至少分属于三颗牙的三个定位点；所述数字化模型A3的定位点包括上颌部分夹持切导针的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.咬合板的数字化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：/n三维扫描及数据录入：/n将工作模型进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A1；/n将对颌模型进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A2；/n将工作侧模型与对颌模型安置于实体

【技术特征摘要】
1.咬合板的数字化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
三维扫描及数据录入：
将工作模型进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A1；
将对颌模型进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A2；
将工作侧模型与对颌模型安置于实体架上进行三维外形扫描并建立相应的数字化模型A3；
确定实体架与设计软件中的虚拟架具有相同调节和模拟咬合运动功能，将数字化模型A3与虚拟架重合匹配，形成数字化模型A4；
将数字化模型A1与数字化模型A4中的工作模型相匹配，形成数字化模型A5；
将数字化模型A2与数字化模型A4中的对颌模型相匹配，形成数字化模型A6；
数字化模型A4、A5和A6组合形成用于设计咬合板的数字化模型A；
将确定好的实体架参数录入虚拟架；
三维设计：
基于数字化模型A设计出三维数字化咬合板初形；
通过虚拟架的模拟咬合功能，对三维数字化咬合板初形进行调整，获得设计的最终三维数字化咬合板，完成咬合板的设计。


2.如权利要求1所述的咬合板的数字化设计方法，其特征在于，在将数字化模型A3与虚拟架重合匹配前，先在数字化模型A3上形成至少三个非共线的定位点，在虚拟架的相同位置上形成至少三个相同的定位点，通过将数字化模型A3的定位点与虚拟架上的定位点坐标一一对应匹配，使数字化模型A3与虚拟架重合匹配；
在将数字化模型A1与数字化模型A4重合匹配前，先在数字化模型A1上形成至少三个非共线的定位点，在数字化模型A4的相同位置上形成至少三个相同的定位点，通过将数字化模型A1的定位点与数字化模型A4上的定位点坐标一一对应匹配，使数字化模型A1与数字化模型A4重合匹配；
在将数字化模型A2与数字化模型A4重合匹配前，先在数字化模型A2上形成至少三个非共线的定位点，在数字化模型A4的相同位置上形成至少三个相同的定位点，通过将数字化模型A2的定位点与数字化模型A4上的定位点坐标一一对应匹配，使数字化模型A2与数字化模型A4重合匹配。


3.如权利要求2所述的咬合板的数字化设计方法，其特征在于，所述实体架具有与虚拟架上相对应的至少三个非共线的定位点，所述工作模型和对颌模型分别具有至少三个非共线的定位点；
在三维扫描时，数字化模型A3从实体架、工作模型以及对颌模型中获得的定位点，数字化模型A1从工作模型中获得的定位点，数字化模型A2从对颌模型中获得的定位点，分别用于后续的匹配。


4.如权利要求2或3所述的咬合板的数字化设计方法，其特征在于，所述数字化模型A1与数字化模型A2的定位点分别包括切牙切角、第一磨牙颊尖或颊沟转角、第二前磨牙和第二磨牙颊尖或颊沟转角中至少分属于三颗牙的三个定位点；所述数字化模型A3的定位点包括上颌部分夹持切导针的前端转角、髁道边连接杆的前端转角、下颌部分底板凹弧转角以及下颌升枝模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小锋，
申请(专利权)人：成都登特牙科技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51