数字化3d打印软弹性护齿器的制造方法
阅读说明：本技术 数字化3d打印软弹性护齿器的制造方法 (Manufacturing method of digital 3D printing soft elastic tooth protector ) 是由 张旻 闫鹏宇 刘艳丽 王迎捷 陈骥 张淞柏 丰帆 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种数字化3D打印软弹性护齿器的制造方法,步骤1：获取使用者的口内光学印模和牙列间关系；步骤2：根据所述使用者的口内光学印模和牙列间关系建立数字化模型；步骤3：通过3D打印机对所述数字化模型进行打印,获得护齿器。本发明通过高精度光学印模技术(即数字化口扫)采集使用者牙列数据,通过电子面弓及虚拟合架实现使用者上下颌开闭口运动的计算机模拟,并以上述两项步骤为基础导出上下颌第一磨牙打开适当距离的数字化模型,在工业级CAD软件中对护齿器模型进行构建并最终使用生物相容性软弹性3D打印材料及高精度3D打印技术进行护齿器实体化。(The invention discloses a manufacturing method of a digital 3D printing soft elastic tooth protector, which comprises the following steps of: acquiring a relationship between an intraoral optical impression and dentition of a user; step 2: establishing a digital model based on the relationship between the intraoral optical impression and dentition of the user; and step 3: and printing the digital model through a 3D printer to obtain the tooth protector. The invention collects the dentition data of a user by a high-precision optical impression technology (namely digital oral scanning), realizes the computer simulation of the opening and closing movement of the upper jaw and the lower jaw of the user by an electronic face bow and a virtual frame, derives a digital model of opening a proper distance of the first upper and lower jaws of a molar on the basis of the two steps, constructs a tooth protector model in industrial CAD software and finally carries out the materialization of the tooth protector by using a biocompatible soft elastic 3D printing material and a high-precision 3D printing technology.)
技术领域
本发明属于口腔数字化领域，具体涉及一种数字化3D打印软弹性护齿器的制造方法。
背景技术
原有的定制型护齿器制造技术为真空加热压膜技术，简要流程为在填好倒凹的上颌牙列石膏模型上对膜片加热到特定温度并使其处在真空条件下，对热变形膜片施以压力使其发生形变并与石膏模型贴合，从而达到获得与口腔内牙齿、粘膜关系紧密的护齿器的目的。
此技术缺陷在于护齿器与下颌牙列之间无法形成稳定的咬合，需口腔医生进行调磨后才可投入使用且制备时石膏模型倒凹深度由口腔医生手动控制，因此对医生的经验提出了较高要求并且可重复性不强；制作过程繁琐，使用者需取模、复诊调磨咬合面，往返口腔诊所数次才能得到成品；其不同部位厚度同样难以达到发挥护齿器材料保护性能的最佳厚度，近年来国际期刊中针对护齿器压膜方法的改进相关文献屡见不鲜便是证明；制作过程较为原始，精度难以控制导致最终成型的护齿器与人体组织的固位力不佳使用时存在脱落风险；精度难以控制导致的另外一个问题是护齿器与人体组织的贴合度不稳定，文献指出贴合度差的护齿器保护性能表现相比于贴合度好的护齿器差。综上所述，传统定制型护齿器对专科医生的经验要求高、可重复性差、制作过程繁琐、固位力不强、厚度及贴合度难以控制，以此类方法制作的护齿器保护性能及舒适性难以让人满意。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数字化3D打印软弹性护齿器的制造方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种数字化3D打印软弹性护齿器的制造方法，该方法通过以下步骤实现：
步骤1：获取使用者的口内光学印模和牙列间关系；
步骤2：根据所述使用者的口内光学印模和牙列间关系建立数字化模型；
步骤3：通过3D打印机对所述数字化模型进行打印，获得护齿器。
上述方案中，所述步骤1中获取使用者的口内光学印模，具体为：通过数字化口内扫描仪获取使用者口内上下颌牙列、上颌唇颊侧齦缘至唇颊侧粘膜返折线及腭侧齦缘以上15mm的粘膜形态，根据所述粘膜形态确定上、下颌牙列数字化模型。
上述方案中，所述步骤1中获取使用者的牙列间关系，具体包括使用者上颌与髁突相对位置关系和下颌运动数据。
上述方案中，所述步骤1中获取使用者上颌与髁突相对位置关系，具体为：通过上颌托盘确定使用者的上颌牙列与上颌托盘的位置关系；将定位器固定于上颌托盘上，通过所述定位器确定上颌牙列与髁突的位置，获取使用者上颌与髁突相对位置关系。
上述方案中，所述步骤1中获取下颌运动数据，具体为：通过暂冠材料或流动树脂固定下颌插于下颌牙列上，通过使用者的下颌运动至最大开口位、做左右侧方运动、做前伸运动分别获取对应的运动数据。
上述方案中，所述步骤2中根据所述使用者的口内光学印模和牙列间关系建立数字化模型，具体通过以下步骤实现：
步骤21：对所述上颌牙列数字化模型进行填倒凹；
步骤22：根据填倒凹后的上颌牙列数字化模型和下颌牙列数字化模型确定上下颌的位置关系，获得确定上下颌的位置关系的上、下颌牙列数字化模型；
步骤23：构建上、下颌牙列数字化模型中与人体接触部分；
步骤24：构建上、下颌牙列数字化模型中的外侧面；
步骤24：对所述上、下颌牙列数字化模型的剩余部位进行填充及完善，获得护齿器的数字化模型。
上述方案中，所述根据填倒凹后的上颌牙列数字化模型和下颌牙列数字化模型确定上下颌的位置关系，获得确定上下颌的位置关系的上、下颌牙列数字化模型，具体为：将填好倒凹的上颌数字化模型与下颌数字化模型中上下颌第一磨牙打开2mm后，确定上下颌位置关系。
上述方案中，所述构建上、下颌牙列数字化模型中与人体接触部分，具体为：截取填倒凹后的上颌牙列数字化模型中上颌牙列数字化模型沿唇颊侧粘膜返折线内2mm及腭侧齦缘以上10mm的模型数据，截取填倒凹后的下颌牙列数字化模型中沿下颌牙列倒凹以上的模型数据。
上述方案中，所述构建上、下颌牙列数字化模型中的外侧面，具体包括构建唇颊侧外侧面和构建舌腭侧外侧面；所述构建唇颊侧外侧面，具体为：在上颌牙列数字化模型中位于上颌牙列牙齿中1/3远离牙列轴向外侧向3-4mm处构建曲线，并在上、下颌牙列数字化模型的边缘远离牙列轴向2-3mm处构建对应的曲线，根据三条曲线构建曲面即为唇颊侧外侧面；所述构建舌腭侧外侧面，具体为：在上颌牙列数字化模型中位于上颌牙列牙齿中1/3牙列远离牙列轴向内侧1-3mm处构建曲线，并在下颌牙列数字化模型的边缘远离牙列轴向内侧2-3mm处构建曲线，根据两条曲线和上颌牙列数字化模型的侧边缘线构建曲面即为舌腭侧外侧面。
上述方案中，所述对所述上、下颌牙列数字化模型的剩余部位进行填充及完善，获得护齿器的数字化模型，具体为：对上、下颌牙列数字化模型中的外侧面内以及外侧面与组织面之间进行填充，并且进行光顺处理，获得护齿器的数字化模型。
与现有技术相比，本发明通过高精度光学印模技术(即数字化口扫)采集使用者牙列数据，通过电子面弓及虚拟合架实现使用者上下颌开闭口运动的计算机模拟，并以上述两项步骤为基础导出上下颌第一磨牙打开适当距离的数字化模型，在工业级CAD软件中对护齿器模型进行构建并最终使用生物相容性软弹性3D打印材料及高精度3D打印技术进行护齿器实体化。
附图说明
图1为本发明中获取使用者的口内光学印模的示意图；
图2为本发明中填倒凹后的上颌牙列数字化模型和下颌牙列数字化模型的示意图；
图3为本发明中填倒凹后的上颌牙列数字化模型的示意图；
图4为本发明中截取填倒凹后的上颌牙列数字化模型中上颌牙列数字化模型沿唇颊侧粘膜返折线内2mm及腭侧齦缘以上10mm的模型的示意图；
图5为本发明中根据两条曲线和上颌牙列数字化模型的侧边缘线构建曲面即为舌腭侧外侧面的示意图；
图6为本发明中对上、下颌牙列数字化模型中的外侧面内以及外侧面与组织面之间进行填充后的主视图；
图7为本发明中对上、下颌牙列数字化模型中的外侧面内以及外侧面与组织面之间进行填充后的侧视图；
图8为本发明中颌牙列数字化模型的俯视图；
图9为本发明中护齿器的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种数字化3D打印软弹性护齿器的制造方法，该方法通过以下步骤实现：
步骤1：获取使用者的口内光学印模；
具体地，如图1所示，通过数字化口内扫描仪获取使用者口内上下颌牙列、上颌唇颊侧齦缘至唇颊侧粘膜返折线及腭侧齦缘以上15mm的粘膜形态，根据所述粘膜形态确定上、下颌牙列数字化模型。
步骤2：获取使用者的牙列间关系；
取得使用者后退接触位，在使用者后退接触位时于前牙处放置叶轮，调整叶轮叶片数量使第一磨牙分开2mm，利用轻体硅橡胶取后牙相对位置关系，并利用测厚尺验证其厚度。
步骤3：根据所述使用者的口内光学印模和牙列间关系建立数字化模型；
具体通过以下步骤实现：
步骤31：对所述上颌牙列数字化模型进行填倒凹，倒凹深度为1mm；
步骤32：如图2所示，利用口内扫描仪将实体的牙列间关系转化为数据。于imageware中根据填倒凹后的上颌牙列数字化模型和下颌牙列数字化模型及牙列间关系将上下颌牙列排齐摆正，完成后将数据格式的牙列间关系移除。
步骤33：构建上、下颌牙列数字化模型中与人体接触部分；
具体地，如图3、4所示，截取填倒凹后的上颌牙列数字化模型中上颌牙列数字化模型沿唇颊侧粘膜返折线内2mm及腭侧齦缘以上10mm的模型数据，截取填倒凹后的下颌牙列数字化模型中沿下颌牙列倒凹以上的模型数据。
步骤34：构建上、下颌牙列数字化模型中的外侧面；
具体包括构建唇颊侧外侧面和构建舌腭侧外侧面；
在上颌牙列数字化模型中位于上颌牙列牙齿中1/3远离牙列轴向外侧向3-4mm处构建曲线，并在上、下颌牙列数字化模型的边缘远离牙列轴向2-3mm处构建对应的曲线，根据三条曲线构建曲面即为唇颊侧外侧面；目的在于确定护齿器前牙唇侧厚度，使厚度与护齿器的保护性能相匹配。
如图5所示，在上颌牙列数字化模型中位于上颌牙列牙齿中1/3牙列远离牙列轴向内侧1-3mm处构建曲线，并在下颌牙列数字化模型的边缘远离牙列轴向内侧2-3mm处构建曲线，根据两条曲线和上颌牙列数字化模型的侧边缘线构建曲面即为舌腭侧外侧面；目的在于使护齿器与上腭接触部分边缘逐渐消失，从而减少舌体运动时护齿器的干扰。
步骤35：对所述上、下颌牙列数字化模型的剩余部位进行填充及完善，获得护齿器的数字化模型。
具体地，如图6、7、8所示，对上、下颌牙列数字化模型中的外侧面内以及外侧面与组织面之间进行填充，并且进行光顺处理，获得护齿器的数字化模型。
步骤4：如图9所示，通过3D打印机对所述数字化模型进行打印，获得护齿器。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
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