骨增量与种植义齿联合设计方法及骨增量模型的制造方法技术

本发明专利技术涉及口腔种植同期骨增量医学领域，公开了一种骨增量与种植义齿联合设计方法及骨增量模型的制造方法。本发明专利技术的骨增量与种植义齿联合设计方法中硬组织模型与口腔模型无需进行数据融合，只需要将医学图像、硬组织模型以及口腔模型进行配准重合，便可以分别在口腔模型上设计修复体和种植体，在硬组织模型上设计骨增量，不但数据的操作上更加简单，而且相较于融合后的数据，依据原始口腔模型设计的修复体和种植体准确度更高，并且设计时，以原始的能够完整展现口腔及颌骨软硬组织的医学图像作为参考调整修复体、种植体以及骨增量，可以更好地从全局角度适配患者个体情况，保证设计的适配性为后续种植修复手术的成功打下良好的基础。

【技术实现步骤摘要】
骨增量与种植义齿联合设计方法及骨增量模型的制造方法
本专利技术涉及口腔种植同期骨增量医学领域，尤其是涉及骨增量与种植义齿联合设计方法及骨增量模型的制造方法。
技术介绍
牙列缺损是口腔修复领域的常见问题，会造成患者的咀嚼功能受限，对患者的面容美观存在影响，且特殊区域的缺牙也会影响患者的发音。长期的牙列缺损会导致间隙侧剩余牙齿倾斜、对颌牙齿伸长，食物滞留等问题，继而引发剩余牙体/列的龋坏或(及)牙周病变，还可能会引发颞下颌关节病变，继而影响整个口颌系统。因此，应及时对牙列缺损患者进行治疗。种植修复是现今应对牙列缺损最有效的修复方式之一。实行种植修复的病例，植入的种植体周围需要有充足的骨量。当患者缺牙过久或其它先天遗传、后天生理等因素，可能导致患者的骨量不足，不足以支持种植体植入后的安全有效性。此时即需要进行骨增量术，以增加患者的骨量，从而保证种植体周围的骨量情况。在现有的技术中，进行种植修复的患者，骨增量一般是种植完成后，凭医师经验进行增量，无法根据种植方案精确确定增量的多少。而且增量之后如果需要安装钛网固定的病例，在口内弯制钛网操作难度非常大，手术时间受到影响。同时手术时也无法将规划准确的转移到患者口内，植体植入后的植骨都是凭经验完成。公布号为CN107224335A的专利申请公开了一种以修复为导向的种植骨增量导板设计制作方法，该方法的主要步骤包括：拍摄患者CT，获得DICOM格式数据，并转化为STL数据；口内三维扫描或扫描石膏模型获得患者数据；以牙列为共同区域将两部分数据融合；设计修复体和牙齿长轴；用牙齿长轴定位种植体，调整种植体位置和姿态；依据修复体设计种植导板，获得种植引导部分设计数据；根据骨缺损区域边界线设计骨增量导板，获得骨增量引导部分设计数据；将种植引导、骨增量引导两部分数据融合，获得种植骨增量导板完整STL数据，导入三维树脂打印设备配套软件，完成导板的加工。此方式以修复为导向设计并加工出兼具骨种植引导和增量引导两方面功能的导板，医生可以使用此骨增量与种植二合一导板进行植体植入，然后使用骨增量与种植二合一导板的骨增量部分进行增量手术，大大提升种植与增量的精密度和适配性，并大大缩减手术时间。公开号为CN112057190A的专利申请公开了一种用于指导钛条弯制及准确就位的骨增量导板及其制作方法，其采用了与前述专利相似以修复为导向的方式，将CT数据与口内三维扫描或者扫描患者口内模型获取的三维表面数据以牙列为共同部分配准融合，根据融合后的数据设计进行虚拟排牙并设计种植体，根据种植体的理想位置结合周围骨轮廓设计虚拟植骨块，将骨增量部分分割出来，与牙支持导板插销式相连，做成骨增量指示导板，同时设计钛条骨膜钉固定导板以预设钛条骨膜钉位置，将钛条骨膜钉固定导板以插销式相连于打印出的颌骨模型上，指导钛条弯制，提高钛条弯制效率和精度。前述两件专利申请均采用了以修复为导向的骨增量设计方式，为了便于骨增量设计，同时保证义齿的设计精度，将患者的医学图像转化格式与口内三维扫描或扫描石膏模型数据进行融合进行设计。这样会带来两方面的问题，其一，通过CT或者CBCT获取的原始医学图像通常为DICOM格式数据等数据形式，含有可以展现各种组织的灰度深浅不一的信息，口内三维扫描或扫描石膏模型数据为便于设计通常为STL格式数据等数据形式，将DICOM格式数据转化为STL格式数据时，通常是通过提取部分信息进行转换，例如，颌骨、牙列等硬组织数据，因而会丢失大量的原始数据信息，而这些原始数据在种植体规划以及骨增量设计中均具有重要的参考意义；其二，一般而言，对于牙列等表面区域，CT数据的精确度不及口内三维扫描或扫描石膏模型数据，况且还进行了数据转换，以删除重叠部分的方式直接将转换后的CT数据与口内三维扫描或扫描石膏模型数据融合，可能会将CT数据的误差引入融合后的数据，造成修复体设计不准确。
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骨增量与种植义齿联合设计方法，能够同时实现修复体、种植体以及骨增量的高精确设计。本专利技术公开的骨增量与种植义齿的联合设计方法，包括如下步骤：获取患者医学图像；提取医学图像中的硬组织，建立硬组织模型；通过口内三维扫描或者扫描口内取模获取口腔模型；将医学图像、硬组织模型以及口腔模型配准重合；依据口腔模型设计修复体；根据设计的修复体和已与口腔模型配准的重合医学图像设计种植体；以种植体和已与硬组织配准的医学图像作为参考，在硬组织模型上设计骨增量。优选地，在医学图像、硬组织模型和口腔模型配准重合时，先将口腔模型与硬组织模型重合配准，再将硬组织模型与医学图像重合配准。优选地，口腔模型与硬组织模型时，通过在牙齿部分选取至少3个不共线的配准点，使口腔模型与硬组织模型初步配准，再标记牙齿轴面，以配准点在1mm范围内进行运动调整，求牙齿轴面的最小误差，确认最小误差为最佳匹配，实现口腔模型与硬组织模型重合配准；硬组织模型与医学图像重合配准时，在颌骨两侧及中间各选取至少一个配准点，使硬组织模型与医学图像初步配准，再标识硬组织模型的唇侧、颊侧硬组织，以配准点在1mm范围内进行运动调整，求唇侧、颊侧硬组织的最小误差，确认最小误差为最佳匹配，实现硬组织模型与医学图像重合配准。优选地，在提取医学图像中的硬组织时，在医学图像的颌骨两侧及中间各选取至少一个标识点，并将标识点同步提取到硬组织模型内；在硬组织模型与医学图像重合配准时，将医学图像和硬组织模型内的标识点作为配准点进行重合匹配。优选地，在建立硬组织模型时，通过识别医学图像中不同的灰度，区分硬组织与软组织，将医学图像每一层的硬组织标识出来，然后组合每一层的硬组织标识为一个整体，得到三维的硬组织数据，将此三维数据每一层间的间隙连接起来，获得硬组织模型。优选地，口腔模型包括工作模、对颌模以及咬合关系；在设计修复体时，先通过数据库导入标准修复体或者依据对称牙体形态初设计修复体，然后根据实际工作模情况初步调整，再根据对颌模以及咬合关系调整修复体。优选地，设计种植体时，种植体根据修复体位置与轴向进行放置，然后通过医学图像进行调整；调整种植体时，先通过医学图像的三维渲染影像按照种植体位置要求进行初步调整；初步调整后，在医学图像的二维剖面图中以种植体颈部、中部、根部三处边界测量种植体与医学图像显示出的骨质边界的距离，并使测量数据在医学图像显影中围绕种植体进行360度旋转，保证数据符合规则的要求，若不符合要求，则重新进行调整。优选地，在种植体设计完成后，设计种植导板，具体包括如下步骤：设置导环：设置导环内环的圆柱中心轴与种植中心轴相重叠，调整导环上平面与种植根尖的距离与使用钻针相一致；设计就位道：旋转口腔模型中的工作模，使天然牙颌面正对设计视角，并调整方向使缺牙区周围天然牙颌面可见范围最大化，调整好后设置当前视角即为就位道；绘制导板范围并生成导板：绘制导板范围封闭线，规定为缺失牙前后各三颗天然牙，牙龈部距离天然牙颈缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取患者医学图像；/n提取医学图像中的硬组织，建立硬组织模型；/n通过口内三维扫描或者扫描口内取模获取口腔模型；/n将医学图像、硬组织模型以及口腔模型配准重合；/n依据口腔模型设计修复体；/n根据设计的修复体和已与口腔模型配准的重合医学图像设计种植体；/n以种植体和已与硬组织配准的医学图像作为参考，在硬组织模型上设计骨增量。/n

【技术特征摘要】
1.骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取患者医学图像；
提取医学图像中的硬组织，建立硬组织模型；
通过口内三维扫描或者扫描口内取模获取口腔模型；
将医学图像、硬组织模型以及口腔模型配准重合；
依据口腔模型设计修复体；
根据设计的修复体和已与口腔模型配准的重合医学图像设计种植体；
以种植体和已与硬组织配准的医学图像作为参考，在硬组织模型上设计骨增量。


2.如权利要求1所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于：在医学图像、硬组织模型和口腔模型配准重合时，先将口腔模型与硬组织模型重合配准，再将硬组织模型与医学图像重合配准。


3.如权利要求2所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于：口腔模型与硬组织模型时，通过在牙齿部分选取至少3个不共线的配准点，使口腔模型与硬组织模型初步配准，再标记牙齿轴面，以配准点在1mm范围内进行运动调整，求牙齿轴面的最小误差，确认最小误差为最佳匹配，实现口腔模型与硬组织模型重合配准；
硬组织模型与医学图像重合配准时，在颌骨两侧及中间各选取至少一个配准点，使硬组织模型与医学图像初步配准，再标识硬组织模型的唇侧、颊侧硬组织，以配准点在1mm范围内进行运动调整，求唇侧、颊侧硬组织的最小误差，确认最小误差为最佳匹配，实现硬组织模型与医学图像重合配准。


4.如权利要求2所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于：在提取医学图像中的硬组织时，在医学图像的颌骨两侧及中间各选取至少一个标识点，并将标识点同步提取到硬组织模型内；
在硬组织模型与医学图像重合配准时，将医学图像和硬组织模型内的标识点作为配准点进行重合匹配。


5.如权利要求1所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于：在建立硬组织模型时，通过识别医学图像中不同的灰度，区分硬组织与软组织，将医学图像每一层的硬组织标识出来，然后组合每一层的硬组织标识为一个整体，得到三维的硬组织数据，将此三维数据每一层间的间隙连接起来，获得硬组织模型。


6.如权利要求1所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于：口腔模型包括工作模、对颌模以及咬合关系；
在设计修复体时，先通过数据库导入标准修复体或者依据对称牙体形态初设计修复体，然后根据实际工作模情况初步调整，再根据对颌模以及咬合关系调整修复体。


7.如权利要求1所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于：设计种植体时，种植体根据修复体位置与轴向进行放置，然后通过医学图像进行调整；
调整种植体时，先通过医学图像的三维渲染影像按照种植体位置要求进行初步调整；
初步调整后，在医学图像的二维剖面图中以种植体颈部、中部、根部三处边界测量种植体与医学图像显示出的骨质边界的距离，并使测量数据在医学图像显影中围绕种植体进行360度旋转，保证数据符合规则的要求，若不符合要求，则重新进行调整。


8.如权利要求1所述的骨增量与种植义齿的联合设计方法，其特征在于，在种植体设计完成后，设计种植导板，具体包括如下步骤：
设置导环：设置导环内环的圆柱中心轴与种植中心轴相重叠，调整导环上平面与种植根尖的距离与使用钻针相一致；
设计就位道：旋转口腔模型中的工作模，使天然牙颌面正对设计视角，并调整方向使缺牙区周围天然牙颌面可见范围最大化，调整好后设置当前视角即为就位道；
绘制导板范围并生成导板：绘制导板范围封闭线，规定为缺失牙前后各三颗天然...

【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