CN116001280A - 一种牙科切削加工用树脂块的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，属于口腔医疗领域，设计出后牙区域重叠的上下颌全口义齿树脂盘，然后分别设计牙龈色和牙齿色树脂模型数据，并采用3D打印技术制备模具；分别加工出牙龈色和牙齿色树脂块，再加压聚合成型。利用本发明提出的方法制成的树脂块，牙龈色树脂块和牙齿色树脂块两者边界颜色双向渗透，且上颌与下颌全口义齿在后牙区域有重叠，能够用于切削上颌或下颌全口义齿，且剩余的部分可切削局部可摘义齿的牙列和基托，提高树脂块的利用率，同时满足上颌与下颌前牙美学区域牙色、牙龈色的个性化精准分布，解决现有技术中采用CAD/CAM装置的切削加工来制作全口义齿的机械性能与美学性能不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及口腔医疗技术领域，更具体的说是涉及一种牙科切削加工用树脂块的制备方法。
背景技术
CAD/CAM技术已经在口腔多学科得到广泛应用。口腔修复CAD/CAM系统主要包括数据采集、计算机辅助设计和计算机辅助加工三个部分。经过40余年的研究，该技术已在口腔固定修复领域占据了一席之地，并且良好的体现了CAD/CAM技术的优越性，提高效率，减少医技人员的劳动强度，提高修复体质量，精确，弱化因医技人员的经验和个人素质等因素带来的影响等。
各类义齿是牙列缺损缺失患者最主要的修复方式，制作各类义齿时，往往需要同时恢复缺失的牙齿和部分缺失的牙龈。牙齿是白色，而牙龈是粉红色，并且由于个体差异的存在，每个人的牙齿三维形状、牙龈形状及二者之间的相对位置、尺寸比例关系皆不相同，并且牙弓曲线的曲率、尺寸也不相同。
目前在数字化加工成型方面，现有技术主要采用如下方法：1.人工牙与牙龈分别数控加工成形后装配在一起并粘接，但该方法装配误差较大；2.牙色材料与牙龈色材料一体化打印成形，但目前采用的光固化打印工艺，成形制件的机械性能不如高温高压压制的材料块，性能不足；3.将牙色材料和牙龈色材料压制在一起，形成预成材料块，然后整体数控切削成形，但现有双色材料之间，多为简单二维平面分层，无法满足牙齿-牙龈界面的个性化成形，需要后期染色方能弥补，费时费力且染色剂易褪色；也已出现三维分层材料，但其层间界面设计相对简单，且材料浪费大，无法满足临床实际需要。
因此，提供一种牙科切削加工用树脂块制备方法，使得加工得到的全口义齿机械性能良好，同时满足上颌与下颌前牙美学区域牙色、牙龈色的个性化精准分布，并提高树脂块的利用率，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，以解决现有技术中采用CAD/CAM装置的切削加工来制作全口义齿的机械性能与美学性能不足的问题，同时提高树脂块的利用率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：
本发明提出一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，具体步骤如下：
S1、处理全口无牙颌模型数据库中的三维模型数据，构建上颌与下颌无牙颌基托模型，将所述上颌与下颌无牙颌基托模型180°排列，后牙区域重叠，得到波浪状圆环牙龈线分界曲面；
S2、利用设计软件将所述波浪状圆环牙龈线分界曲面在水平方向扩展，直至垂直方向投影为圆形的连续面；以所述波浪状圆环牙龈线分界曲面区域所在的连续面为界设计上下两个层并生成牙龈色树脂块模型数据A和牙齿色树脂块模型数据B；
S3、根据所述牙龈色树脂块模型数据A生成牙龈色树脂块成型模具数据C；根据所述牙齿色树脂块模型数据B生成牙齿色树脂块成型模具数据D；
S4、将所述牙龈色树脂块成型模具数据C和所述牙齿色树脂块成型模具数据D分别导入3D打印设备打印出牙龈色树脂块成型模具E和牙齿色树脂块成型模具F；
S5、将打印好的所述牙龈色树脂块成型模具E的牙龈线扇贝面一侧朝下放置，在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用树脂粉体；然后将牙龈色齿科用树脂材料粉体与牙托水混合均匀，充填入牙龈色树脂块成型模具E中，然后在硫化机内加压聚合，制得牙龈色树脂块G；
S6、将打印好的所述牙齿色树脂块成型模具F的牙龈线扇贝面一侧朝下放置，在牙龈线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用树脂粉体；然后将牙齿色齿科用树脂材料粉体与牙托水混合均匀，充填入牙齿色树脂块成型模具F中，然后在硫化机内加压聚合，制得牙齿色树脂块H；
S7、将所述牙龈色树脂块G与牙齿色树脂块H上下组合，在硫化机内加压聚合，得到多色合成树脂块I；
S8、对多色合成树脂块I外形进行修整，加工成符合CAD/CAM雕刻设备夹具使用的形状。
优选的，所述S1中处理全口无牙颌模型数据库中的三维模型数据，构建上颌与下颌无牙颌基托模型，包括：
利用人工智能软件对全口无牙颌模型数据库中的三维模型数据依据牙弓形态为方圆型、尖圆型、卵圆型和混合型分为若干类型并编码；从不同类型模型数据中提取一种类型的上颌与下颌黏膜平面数据模型，基于口腔解剖牙龈形态学在上颌与下颌黏膜平面刻画出上颌与下颌牙龈边缘线，得到上颌与下颌无牙颌基托模型数据，根据所述上颌与下颌无牙颌基托模型数据构建上颌与下颌无牙颌基托模型。
优选的，所述S1中的波浪状圆环牙龈线分界曲面由若干牙龈乳头直线和牙龈扇贝曲面组成。
优选的，得到所述牙龈乳头直线和所述牙龈扇贝曲面的步骤如下：
在同类型的无牙颌基托模型数据中提取不同牙弓尺寸的数据进行拟合，通过调整相邻牙龈乳头峰之间的宽度，得到垂直牙龈线方向分布的牙龈乳头直线，牙龈乳头直线之间即为牙龈扇贝曲面。
优选的，所述垂直方向投影为圆形的连续面的特征为：由中心水平面和外围波浪状牙龈线分界曲面组成；所述波浪状牙龈线分界曲面以所述中心水平面呈放射状分布。
优选的，所述S2中以所述波浪状圆环牙龈线分界曲面区域所在的连续面为界设计上下两个层并生成牙龈色树脂块模型数据A和牙齿色树脂块模型数据B，包括：
以波浪状圆环牙龈线分界曲面所在的连续面为界设计上层区域和下层区域；所述上层区域厚度高于无牙颌基托垂直向高度，生成牙龈色树脂块模型数据A；所述下层区域厚度大于牙冠高度，生成牙齿色树脂块模型数据B。
优选的，所述S3中的牙龈色树脂块成型模具数据C包括上下颌中切牙中间牙龈线处的定位点。
优选的，所述S5中在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用树脂粉体的厚度以及所述S6中在牙龈线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用树脂粉体的厚度均为1mm～3mm。
优选的，所述树脂粉体为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)等适用于制备口腔修复体的树脂材料中的一种。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种牙科切削加工用树脂块及其制备方法，有益效果如下：
1.本发明树脂块是通过上颌与下颌无牙颌基托模型180°排列，后牙区域重叠的构思设计的，得到波浪状的圆环牙龈分界线曲面，该结构能够满足上颌或下颌全口义齿的加工，降低义齿加工厂的备货量；完成上颌或下颌全口义齿加工后的剩余部分还可用于切削局部可摘义齿和基托，提高了树脂块的利用率。
2.通过在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用树脂粉体和在牙齿线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用树脂粉体，能够满足上颌与下颌前牙美学区域牙色、牙龈色的个性化精准分布，实现前牙区域牙龈线附近区域颜色渐变，更加仿真，提高美学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明牙龈色树脂块的模型图。
图2为本发明牙齿色树脂块的模型图。
图3为本发明牙科切削加工用树脂块结构示意图。
其中，G-牙龈色树脂块；H-牙齿色树脂块；12-牙齿树脂块的中心部；22-牙齿树脂块的外围部；31-牙龈乳头直线，32-牙龈扇贝曲面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，具体步骤如下：
S1、利用人工智能软件对全口无牙颌模型数据库中10万个三维模型数据依据牙弓形态为方圆型、尖圆型、卵圆型和混合型分为四类型并编码A1，A2，A3，A4；从A1模型数据中提取一种类型的上下颌黏膜平面数据模型，基于口腔解剖牙龈形态学在上下颌黏膜平面刻画出上下颌牙龈边缘线，得到上下颌无牙颌基托模型数据；将上颌与下颌无牙颌基托呈180°排列，后牙区域重叠，得到牙龈扇贝曲面组成圆环状牙龈线分界曲面；
S2、利用设计软件将圆环状牙龈线分界曲面区域在水平方向扩展，扩展为垂直方向投影为圆形的连续面；以牙龈线分界曲面区域所在的连续面为界设计上下两个层，上层区域厚度高于无牙颌基托垂直向高度，生成牙龈色树脂块模型数据A，如图1所示；下层区域厚度大于牙冠高度，生成牙齿色树脂块模型数据B，如图2所示；牙龈色树脂块模型与牙齿色树脂块模型上下组合后尺寸符合CAD/CAM雕刻设备夹具使用的尺寸；
S3、根据牙龈色树脂块模型数据A生成牙龈色树脂块成型模具数据C，数据C中包括上下颌中切牙中间牙龈线处的定位点；根据牙齿色树脂块模型数据B生成牙齿色树脂块成型模具数据D；
S4、将数据C和数据D分别导入3D打印设备打印出牙龈色树脂块成型模具E和牙齿色树脂块成型模具F；
S5、将打印好的模具E牙龈线扇贝面一侧朝下放置，在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用PMMA树脂粉体，粉体厚度2mm；然后将牙龈色齿科用PMMA树脂材料粉体与牙托水混合均匀，待混合物进入面团期后，充填入模具E中，然后在硫化机内加压聚合，制得牙龈色树脂块G；
S6、将打印好的模具F牙龈线扇贝面一侧朝下放置，在牙龈线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用PMMA树脂粉体，粉体厚度2mm；然后将牙齿色齿科用PMMA树脂材料粉体与牙托水混合均匀，待混合物进入面团期后，充填入模具F中，然后在硫化机内加压聚合，制得牙齿色树脂块H；
S7、将牙龈色树脂块G与牙齿色树脂块H上下组合，在硫化机内加压聚合，得到多色合成树脂块I；
S8、对多色合成树脂块I外形进行修整，加工成符合CAD/CAM雕刻设备夹具使用的形状，树脂块的形状示意图如图3所示。
根据图3，由本发明提出的方法制备得到的牙科切削加工用树脂块，包括牙龈色树脂块G和牙齿色树脂块H；参考图1和图2，两者均由中心部和外围部组成；其中，牙龈色树脂块G的中心部与牙齿色树脂块H的中心部12对应放置，连接面为水平面；牙龈色树脂块G的外围部与牙齿色树脂块H的外围部以波浪状曲面连接，该波浪状曲面即为波浪状圆环牙龈线分界曲面。
具体的，波浪状圆环牙龈线分界曲面由若干牙龈乳头直线31和牙龈扇贝曲面32组成，以中心水平面为中心呈放射状分布。
在同类型的无牙颌基托模型数据中提取不同牙弓尺寸的数据进行拟合，通过调整相邻牙龈乳头峰之间的宽度，得到垂直牙龈线方向分布的牙龈乳头直线31，牙龈乳头直线31之间即为牙龈扇贝曲面32。
并且该树脂块上颌全口义齿与下颌全口义齿的设计在后牙区域有重叠，能够用于加工上颌全口义齿或下颌全口义齿，剩余部分还能用于加工局部可摘义齿和基托，提高了树脂块的利用率。
通过在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用PMMA树脂粉体和在牙齿线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用PMMA树脂粉体，本发明牙龈色树脂块G与牙齿色树脂块H边界的颜色以渐变的方式融合，更加仿真，提高了美学性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、处理全口无牙颌模型数据库中的三维模型数据，构建上颌与下颌无牙颌基托模型，将所述上颌与下颌无牙颌基托模型180°排列，后牙区域重叠，得到波浪状圆环牙龈线分界曲面；
S2、利用设计软件将所述波浪状圆环牙龈线分界曲面在水平方向扩展，直至垂直方向投影为圆形的连续面；以所述波浪状圆环牙龈线分界曲面区域所在的连续面为界设计上下两个层并生成牙龈色树脂块模型数据A和牙齿色树脂块模型数据B；
S3、根据所述牙龈色树脂块模型数据A生成牙龈色树脂块成型模具数据C；根据所述牙齿色树脂块模型数据B生成牙齿色树脂块成型模具数据D；
S4、将所述牙龈色树脂块成型模具数据C和所述牙齿色树脂块成型模具数据D分别导入3D打印设备打印出牙龈色树脂块成型模具E和牙齿色树脂块成型模具F；
S5、将打印好的所述牙龈色树脂块成型模具E的牙龈线扇贝面一侧朝下放置，在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用树脂粉体；然后将牙龈色齿科用树脂材料粉体与牙托水混合均匀，充填入牙龈色树脂块成型模具E中，然后在硫化机内加压聚合，制得牙龈色树脂块G；
S6、将打印好的所述牙齿色树脂块成型模具F的牙龈线扇贝面一侧朝下放置，在牙龈线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用树脂粉体；然后将牙齿色齿科用树脂材料粉体与牙托水混合均匀，充填入牙齿色树脂块成型模具F中，然后在硫化机内加压聚合，制得牙齿色树脂块H；
S7、将所述牙龈色树脂块G与牙齿色树脂块H上下组合，在硫化机内加压聚合，得到多色合成树脂块I；
S8、对多色合成树脂块I外形进行修整，加工成符合CAD/CAM雕刻设备夹具使用的形状。
2.根据权利要求1所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述S1中处理全口无牙颌模型数据库中的三维模型数据，构建上颌与下颌无牙颌基托模型，包括：
利用人工智能软件对全口无牙颌模型数据库中的三维模型数据依据牙弓形态为方圆型、尖圆型、卵圆型和混合型分为若干类型并编码；从不同类型模型数据中提取一种类型的上颌与下颌黏膜平面数据模型，基于口腔解剖牙龈形态学在上颌与下颌黏膜平面刻画出上颌与下颌牙龈边缘线，得到上颌与下颌无牙颌基托模型数据，根据所述上颌与下颌无牙颌基托模型数据构建上颌与下颌无牙颌基托模型。
3.根据权利要求1所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述S1中的波浪状圆环牙龈线分界曲面由若干牙龈乳头直线和牙龈扇贝曲面组成。
4.根据权利要求3所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，得到所述牙龈乳头直线和所述牙龈扇贝曲面的步骤如下：
在同类型的无牙颌基托模型数据中提取不同牙弓尺寸的数据进行拟合，通过调整相邻牙龈乳头峰之间的宽度，得到垂直牙龈线方向分布的牙龈乳头直线，牙龈乳头直线之间即为牙龈扇贝曲面。
5.根据权利要求4所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述S2中垂直方向投影为圆形的连续面的特征为：由中心水平面和外围波浪状牙龈线分界曲面组成；所述波浪状牙龈线分界曲面以所述中心水平面呈放射状分布。
6.根据权利要求1所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述S2中以所述波浪状圆环牙龈线分界曲面区域所在的连续面为界设计上下两个层并生成牙龈色树脂块模型数据A和牙齿色树脂块模型数据B，包括：
以所述波浪状圆环牙龈线分界曲面所在的连续面为界设计上层区域和下层区域；所述上层区域生成牙龈色树脂块模型数据A；所述下层区域生成牙齿色树脂块模型数据B。
7.根据权利要求1所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述S3中的牙龈色树脂块成型模具数据C包括上下颌中切牙中间牙龈线处的定位点。
8.根据权利要求1所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述S5中在牙龈线扇贝面区域铺一层牙齿色齿科用树脂粉体的厚度以及所述S6中在牙龈线扇贝面区域铺一层牙龈色齿科用树脂粉体的厚度均为1mm～3mm。
9.根据权利要求1所述的一种牙科切削加工用树脂块的制备方法，其特征在于，所述树脂粉体为聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮中的一种。
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| CN103654981A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 上海医疗器械股份有限公司 | 一种多层色义齿及基托一体成型雕刻块及其制造与使用方法 |
| CN113081348A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 上海沪亮生物医药科技有限公司 | 一种立体分层的齿科加工树脂块及其制备方法和应用 |
| CN114712008A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-08 | 山东沪鸽口腔材料股份有限公司 | 全口活动义齿树脂块及数字化全口活动义齿制作方法 |
-
2023
- 2023-01-10 CN CN202310033532.4A patent/CN116001280A/zh active Pending
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| CN111920538A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-13 | 西南医科大学附属口腔医院 | 一种牙科智能灌模机 |
| CN111920538B (zh) * | 2020-08-25 | 2024-05-28 | 西南医科大学附属口腔医院 | 一种牙科智能灌模机 |
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