具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，其示出了本发明实施例中3D打印PAOO手术导板的制备方法的流程图。该3D打印PAOO手术导板为适用于翻瓣后的PAOO手术导板，采用3D打印技术制备而成，导板本体能贴合固位在术区牙位，结合锥形束CT、口扫数据设计沟槽、血运孔，指示牙槽骨需行骨皮质切开及打孔的部位，防止伤及牙根等重要解剖部位，有效避免骨皮质切开及打血运孔过深及过浅问题。该3D打印PAOO手术导板制备方法包括以下步骤：

步骤1、获取患者的口扫数据和锥形束CT数据，并利用mimics软件对所述口扫数据和锥形束CT数据进行分割。

具体地，利用锥形束CT(Cone Beam CT，简称CBCT)设备(如，卡瓦锥形束多功能口腔CT设备)对患者口内进行拍摄，得到患者的锥形束CT数据，将患者拍摄的锥形束CT数据转换为DICOM格式，调整到颌骨阈值重建颌骨模型(锥形束CT数据)；使用3Shape口内扫描仪，对患者口内进行扫描，获得牙列包括部分黏膜的三维数字化模型(口扫数据)。

CBCT是牙颌面部位的专属，它利用三维锥形束X线进行扫描，对于高分辨率区域，如牙齿根管系统、下颌骨，下颌神经管，颞下颌关节细微硬组织结构的成像质量好。

Mimics软件是一种医学影像软件，可对二维图像数据(如CT、MRI扫描数据)进行处理。通过图像分割的方法，可把数据结果计算转为精确的三维模型，本发明先用mimics软件分割出上颌、下颌、上牙、下牙(这一步的目的是为了最后修剪的时候，可以清楚的看到牙根的位置)。

步骤2、将mimics软件分割完成的口扫数据和锥形束CT数据导入3shape软件，利用3shape软件将口扫数据和锥形束CT数据进行匹配得到三维重建牙列模型，利用3shape软件中绘图工具对术区范围(包括牙冠、牙根周围的手术区域)画线，并标定出牙根位置、牙齿周围牙槽骨形态，生成第一基板。

3shape软件可将口扫数据及CT数据导入后重建出三维模型，该软件具备生成导板的功能，并可设计导板的具体形态。本发明利用此软件设计出PAOO手术导板，目前国内对于运用3shape软件设计PAOO手术导板的研究较少，大多为利用此软件设计种植导板，因此在制备PAOO手术导板方面具备较大潜力。

由于已将口扫数据及锥形束CT数据导入3shape软件，所以牙根、牙槽骨图像清晰可见，在此基础上，可以利用3shape软件中的测量工具和绘图工具进行沟槽和血运孔的测量及绘制。

步骤3、将超声骨刀刀头数据和超声骨刀钻头数据导入3shape软件。

步骤4、在所述第一基板上，利用3shape软件测量工具测量出第一位置，利用3shape软件的绘图工具在所述第一位置绘制长方体形状的纵向沟槽；所述第一位置为距离牙槽嵴顶2-3mm处位置；利用3shape软件测量工具测量出第二位置，利用3shape软件的绘图工具在所述第二位置画线得到纵向沟槽末端；所述第二位置为牙根尖区根方2-4mm位置；根据所述超声骨刀刀头数据设定纵向沟槽宽度。

利用3shape软件将3D模型调整为矢状向位置，在矢状向位置用3shape软件测量工具定位出基板纵向沟槽厚度为1mm的位置及2mm的位置，参考定位出的位置设定沟槽的深度，优选地，结合超声骨刀刀头数据，将纵向沟槽宽度设定为1mm。

步骤5、利用3shape软件的绘图工具在所述第二位置绘制长方体形状的横向沟槽；根据所述超声骨刀刀头数据设定横向沟槽宽度；

利用与上述绘制纵向沟槽相同的方法，设定横向沟槽的深度约为1-2mm，优选地，宽度设定为1mm。

步骤6、使用3shape软件中测量工具测量并标定出牙根和根间表面骨皮质厚度大于1mm的区域，在所述区域绘制若干个血运孔；根据所述超声骨刀钻头数据设定各个血运孔的直径；

具体地，在这些区域绘制直径为1.5mm的圆形血运孔，孔与孔间隔设定至少为2mm，深度设定约为2mm，注意血运孔的设定需避开牙根等易造成医源性损伤的重要解剖部位。

步骤7、将绘制有纵向沟槽、横向沟槽以及血运孔的第一基板的数据导入3-matic软件，利用3-matic软件剪切工具剪切掉所述第一基板上绘制的纵向沟槽、横向沟槽以及血运孔内部需要去除部分，且使得纵向沟槽末端为开口状。

3-matic软件是一款可以把三维医学模型从三角面片模型转化成NURBS曲面的三维解析模型(Analytical Model)，即STL格式转化成CAD格式，之后再导入其它CAD软件进行后续设计。本发明主要使用3-matic软件进行修剪，利用3-matic软件可将第一基板(也就是初始导板)透明化，即可看到术区牙根、牙槽骨图像。经3-matic软件剪切后，纵向沟槽、横向沟槽及血运孔内部中空，以指导手术切开及钻孔位置。

步骤8、利用3shape软件在术区牙冠冠方(需要加厚的区域)处重新画线，生成一个2mm厚的第二基板，利用3-matic软件对所述第二基板与所述第一基板进行布尔运算，得到牙冠方加厚的手术导板。

步骤8是优选步骤，通过该步骤能够得到牙冠方加厚的手术导板，使得手术过程中，上下牙列咬合在导板冠方加厚部分，患者则不必自行张口，以提高术中舒适度，减轻患者痛苦。在具体实施中，可以不执行该步骤，直接基于第一基板进行3D打印，得到牙周辅助加速成骨正畸治疗手术导板。

步骤9、通过3-matic软件修剪命令精修纵向沟槽、横向沟槽及血运孔，使其线条光滑、圆缓，利于后续3D打印制作。

步骤10、将步骤9得到的数据处理为STL格式，导入3D打印设备(Form2)进行3D打印，得到牙周辅助加速成骨正畸治疗手术导板。

上述实施例中的PAOO手术导板无需应用microCT扫描超声骨刀刀头、钻头，在用3shape软件绘制过程中将超声骨刀说明书中刀头、钻头数据应用到软件即可精准匹配导板中沟槽及血运孔尺寸，制作方式更加简便，降低了导板制作难度以及导板制作费用，大部分医疗机构均可制备并加以广泛应用，适用性更强。

上述实施例中的PAOO手术导板未采用滚轮卡定位器等装置，设计结构简便，仅包括沟槽及血运孔，沟槽及血运孔能够精确指示牙槽骨需行骨皮质切开及打孔的部位，防止伤及牙根等重要解剖部位，有效避免骨皮质切开及打血运孔过深及过浅问题。该简单结构的PAOO手术导板即可达到精准指导手术的目的，容易制备，可在临床上广泛推广。

如图2-图4所示，其示出了基于上述制备方法制备出的3D打印PAOO手术导板的结构。该3D打印PAOO手术导板，包括：

采用3D打印的导板本体1；

其中，导板本体1包括能贴合固定在术区牙位7上的牙面固位板2和与术区牙槽骨8骨皮质相对的牙槽骨固位板3；

牙面固位板2加厚约2mm，其上设置有与术区牙冠贴合的牙冠贴合面，及与对颌牙相对应的咬合面，牙面固位装置2在唇颊面能够避让正畸托槽9。

牙槽骨固位板3延伸至颊侧根尖区根方2mm-4mm。

如图5所示，牙槽骨固位板3上设置有用于指导牙根之间牙槽骨骨皮质纵向切开的纵向引导沟槽6；该纵向引导沟槽6设置在术区距离牙槽骨嵴顶2-3mm处，优选地，在术区距离牙槽骨嵴顶2mm处设置纵向引导沟槽。在牙根之间牙槽骨骨皮质对应区设置纵向沟槽，能够精准引导超声骨刀在牙根之间行骨皮质切开的纵向切口，并可控制超声骨刀的深度及方向，使得手术操作更加简单，且所做纵向切口创伤小，相比需要执行多次钻孔的常规切开方式，通过纵向切口可增加骨皮质切开效率，能够极大地提升手术速度；并且该纵向引导沟槽末端开口，具备为超声骨刀及高速手机排水、散热功能。

如图6所示，牙槽骨固位板3上还设置有用于指导牙根尖区骨皮质横向切开的横向引导沟槽5；该横向引导沟槽5设置在牙根尖区根方2mm-4mm处。优选地，在牙根尖区根方2mm设置横向引导沟槽，能够精准引导超声骨刀在术区根方行骨皮质切开的横向切口。由于根尖区术区狭窄，打孔的难度很大，而横向切口的设计，相比打孔的设计更容易实施，且相比需要执行多次钻孔的常规切开方式，通过横向切口可增加骨皮质切开效率，能够极大地提升手术速度。

牙槽骨固位板3上还设置有对应术区牙根表面骨皮质建立若干个血运孔4；该血运孔4可以引导超声骨刀在此区域建立血运孔，为之后进行骨增量植骨做准备。而且，该血运孔4在钻孔的过程中，可以实现对钻孔深度及方向的定位，防止骨皮质切开及钻孔过深或方向偏离造成牙根、神经及重要解剖结构损伤，降低了术后并发症发病率，进一步提高了手术的安全性。

上述实施例中的PAOO手术导板，在牙根之间牙槽骨骨皮质对应区设置纵向沟槽，精准引导超声骨刀在牙根之间行骨皮质切开的纵向切口，并可控制超声骨刀的深度及方向，使得所做纵向切口手术操作更加简单，相比现有技术中在牙槽骨骨皮质对应区设置导向孔，通过多次钻孔实现骨皮质切开的方案，通过纵向切口可增加骨皮质切开效率，能够极大地提升手术速度；并且该纵向引导沟槽末端开口，具备为超声骨刀及高速手机排水、散热功能。

上述实施例中的PAOO手术导板，在牙根尖区根方2mm设置横向引导沟槽，精准引导超声骨刀在根尖处行骨皮质切开的横向切口，可松解牙根方骨皮质，加速根方牙槽骨的“局部加速修复现象”，促进牙齿移动。此外，根尖区术区狭窄，而横向切口的设计更加便捷，可增加骨皮质切开效率，提升手术速度。

上述实施例中的PAOO手术导板，在对应术区牙根表面的骨皮质设置若干个血运孔，引导超声骨刀在此区域建立血运孔，为之后进行骨增量植骨做准备。而且，该血运孔在钻孔的过程中，可以实现对钻孔深度及方向的定位，防止骨皮质切开及钻孔过深或方向偏离造成牙根、神经及重要解剖结构损伤，降低了术后并发症的发生率，进一步提高了手术的安全性。

上述实施例中的PAOO手术导板，在术区牙冠固位部分加厚，并设计与对颌牙相对应的咬合面，使得手术过程中，上下牙列咬合在导板冠方固位部分，手术过程中患者不必自行张口，以提高术中舒适度，减轻患者痛苦。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。