牙科假体模具和模制方法与流程

本申请要求于2016年12月8日提交的澳大利亚专利申请号2016269528的优先权，所述专利申请的整体内容并入本文。

技术领域

本公开涉及牙科假体，所述牙科假体包括义齿元件和假牙。

背景技术：

诸如牙冠或牙桥的假牙提供了人造牙齿结构，所述人造牙齿结构被设计来替换例如因腐烂或其他损坏而已部分或完全缺失的一个或多个牙齿的全部或部分。假牙紧固到口腔中诸如牙种植体的安装件或一个或多个现有牙齿的部分。

假牙通常由诸如氧化锆的固体牙科陶瓷块形成，所述固体牙科陶瓷块被研磨为期望的形状以形成陶瓷义齿元件。瓷贴片提供在义齿元件的表面上以实现具有期望的尺寸、形状和颜色的假牙。

对已经被包括在本说明书中的文档、法案、材料、装置、文章等的任何讨论不应由于它在本申请的每项权利要求的优先权日之前已经存在而被视作承认这些主题中的任一个或全部构成现有技术基础的一部分或是本公开相关领域中的公知常识。

技术实现要素：

根据第一方面，本公开提供了一种形成用于模制义齿元件的多个压缩模具的方法，所述方法包括：

形成第一压缩模具，所述第一压缩模具包括第一模具表面，所述第一模具表面具有对应于天然牙齿表面的形状的尺寸增加第一比例因子的形状；以及

形成第二压缩模具，所述第二压缩模具包括第二模具表面，所述第二模具表面具有对应于天然牙齿表面的形状的尺寸增加第二比例因子的形状，所述第二比例因子不同于第一比例因子。

第一压缩模具可以包括凸的第一模具部件和凹的第一模具部件。第一模具表面可以提供在第一模具部件中的一者，诸如凸的第一模具部件上。类似地，第二压缩模具可以包括凸的第二模具部件和凹的第二模具部件。第二模具表面可以提供在第二模具部件中的一者，诸如凸的第二模具部件上。

在一个实施方案中，第一压缩模具和第二压缩模具可以被包括在单个模具设备中。在这种布置中，第一凸的模具部件和第二凸的模具部件可以在第一模具区段中彼此成整体，并且第一凹的模具部件和第二凹的模具部件可以在第二模具区段中彼此成整体。可选地，第一凸的模具部件和第二凹的模具部件可以在第一模具区段中彼此成整体，并且第一凹的模具部件和第二凸的模具部件可以在第二模具区段中彼此成整体。单个模具设备可以使用来同时通过将陶瓷材料压在第一模具区段与第二模具区段之间而形成多个义齿组件。

可以从扫描数据确定天然牙齿表面的形状。在一个实施方案中，物理模型例如通过获得受试者的一个或多个牙齿的印模并从所述印模铸造物理模型来产生。可以对物理模型进行扫描以获得扫描数据。可以从扫描数据确定天然牙齿表面的形状。在一个替代实施方案中，可以直接对受试者的一个或多个牙齿进行扫描以获得扫描数据，而不用形成任何物理模型。

根据第二方面，本公开提供了一种形成用于模制义齿元件的多个压缩模具的方法，所述方法包括：

对天然牙齿表面或天然牙齿表面的模型进行扫描以获得扫描数据；

基于扫描数据，形成第一压缩模具，所述第一压缩模具包括第一模具表面，所述第一模具表面具有对应于天然牙齿表面的形状的尺寸增加第一比例因子的形状；以及

基于扫描数据，形成第二压缩模具，所述第二压缩模具包括第二模具表面，所述第二模具表面具有对应于天然牙齿表面的形状的尺寸增加第二比例因子的形状，所述第二比例因子不同于第一比例因子。

第一压缩模具可以基于第一虚拟模型而形成，所述第一虚拟模型可以基于扫描数据和第一比例因子而产生，并且第二压缩模具可以基于第二虚拟模型而形成，所述第二虚拟模型可以基于扫描数据和第二比例因子而产生。

根据一个方面，本公开提供了一种形成用于模制义齿元件的多个压缩模具的方法，所述方法包括：

接收扫描数据；

基于扫描数据而确定天然牙齿表面的形状；

基于所确定的形状和第一比例因子而形成第一虚拟模型；以及

基于所确定的形状和不同于第一比例因子的第二比例因子而形成第二虚拟模型；

第一虚拟模型和第二虚拟模型是用于形成相应的第一压缩模具和第二压缩模具。

一方面，提供了一种机器可读介质，所述机器可读介质包括存储在其中的指令，所述指令在由处理器执行时使处理器执行刚刚前述方面的方法。

在一些实施方案中，第一压缩模具和第二压缩模具可以直接基于相应的第一虚拟模型和第二虚拟模型，例如通过3D打印技术或其他方式来形成。可选地，在一些实施方案中，第一压缩模具和第二压缩模具可以间接基于相应的第一虚拟模型和第二虚拟模型而形成。例如，作为形成第一压缩模具和第二压缩模具的中间步骤，第一模具模子和第二模具模子可以基于相应的第一虚拟模型和第二虚拟模型，例如通过3D打印技术或其他形式来形成。然后可以通过将流体或可变形的模具材料，例如熔融的硅树脂施加在第一模具模子和第二模具模子的全部或部分周围，之后进行模具材料的硬化或固定以及模具材料与模具模子的分离来形成第一模具部件和第二模具部件。

所述方法还可以包括：使用第一压缩模具由陶瓷材料形成第一义齿元件；以及使用第二压缩模具由陶瓷材料形成第二义齿元件。

因此，一方面，本公开提供了一种使用根据第一方面或第二方面的方法形成的压缩模具来形成多个义齿元件的方法。

此外，另一方面，本公开提供了义齿元件，所述义齿元件使用根据第一方面或第二方面的方法形成的压缩模具来形成。

第一义齿元件可以包括对应于第一模具表面的形状的第一假体表面，并且第二义齿元件可以包括对应于第二模具表面的形状的第二假体表面。在第一义齿元件和第二义齿元件的形成期间，第一假体表面和第二假体表面的尺寸可能会减小。

更详细地，可以通过使用相应的压缩模具压缩模制陶瓷材料(例如，粉状陶瓷复合物或混合物)以提供处于粗制的第一状态的义齿元件，然后对粗制的义齿元件进行烧制以提供处于第二(以及任选地最终)状态的义齿元件来形成每个义齿元件。在第一状态中，义齿元件的假体表面可以具有对应于相应的模具表面的形状和尺寸的形状和尺寸。然而，在用于形成处于其第二状态的义齿元件的烧制过程期间，可能会例如由于材料收缩而发生尺寸的减小。

提供尺寸相较于天然牙齿表面有所增加的模具表面因此可以使用来至少部分地对义齿元件在其形成过程期间例如由于烧制期间的陶瓷收缩而发生的尺寸的减小进行补偿。

在一个实施方案中，对第一比例因子进行选择以匹配假体表面在第一义齿元件的形成期间尺寸减小的比例因子。因此，处于其最终状态的第一义齿元件可以形成为具有义齿表面，所述义齿表面在形状和尺寸上基本上与天然牙齿表面相同。另一方面，第二比例因子不同于第一比例因子，并且因此不会与假体表面在第二义齿元件的形成期间尺寸减小的比例因子匹配。在替代实施方案中，可以对第一比例因子和第二比例因子都进行选择，使得没有一个比例因子匹配相应的假体表面在相应的义齿元件的形成期间尺寸减小的比例因子。

因此，除了对形成期间的尺寸减小提供一定程度的补偿之外，可以有意地对第一比例因子和/或第二比例因子进行选择，以为义齿元件提供相较于天然牙齿表面尺寸不同的义齿表面。因此，义齿元件可以形成为具有义齿表面，所述义齿表面是天然牙齿表面的有意变小的再现或有意变大的再现。

比例因子可以表述为百分率尺寸变化，并且可以例如从以下列项中选择：130.0％、130.5％、131.0％、131.5％、132.0％、132.5％、133.0％、133.5％、134.0％、134.5％、135％、135.5％、136.0％、136.5％、137.0％等等。在一个实例中，第一比例因子可以是133.5％，并且第二比例因子可以是134.0％。然而，适宜的比例因子可以取决于许多不同因素，诸如所使用的陶瓷的属性、烧制工艺的性质以及期望的最终义齿元件尺寸和相对大小。

可以使用所述方法来形成多于两个压缩模具以及因此多于两个不同尺寸的义齿元件。例如，在一个实施方案中，所述方法还包括使用与上文所述相同的技术，但是采用不同于第一比例因子和第二比例因子的比例因子来形成第三和任选地另外的压缩模具。可以从相同的扫描数据和/或用于形成第一压缩模具和第二压缩模具，但是应用不同的相应的比例因子的模型获得第三和任何另外的压缩模具。此外，当形成第三或另外的压缩模具时，它们也可以根据上文描述的方法与第一压缩模具和第二压缩模具一起例如组合或整合到单个模具设备中。

所述方法可以包括通过将贴片施加到义齿元件来形成假牙。例如，可以通过将贴片施加到第一义齿元件来形成第一假牙。此外，可以通过将贴片施加到第二义齿元件来形成第二假牙。

本文描述的方法可以用于形成具有不同尺寸的义齿元件或具有不同尺寸的假牙的套件。提供不同尺寸的义齿元件或假牙可以为牙医或临床医生给患者选择适当配置的义齿元件或假牙提供灵活性。这在上文描述的模具形成/模制方法据此来执行的天然牙齿表面不是属于患者的天然牙齿表面的情况下可能是特别有利的。尽管如此，即使在天然牙齿表面确实属于患者的情况下，牙医或临床医生在多个不同尺寸的义齿元件或不同尺寸的假牙中选择的机会仍然是有利的，例如，这可以有助于对制造公差的适应和首选牙科诊治。

因此，在本公开的一方面，提供了一种具有义齿元件的套件，所述套件使用根据第一方面或第二方面的方法形成的压缩模具来模制。

另一方面，本公开提供了一种具有假牙的套件，所述套件使用根据第一方面或第二方面的方法形成的第一压缩模具和第二压缩模具来模制。

义齿元件的陶瓷材料可以包括氧化锆、氧化锆-氧化物、氧化铝或可用作牙科陶瓷的其他材料。

每个贴片可以是陶瓷贴片。贴片的陶瓷材料可以包括氧化锆、氧化锆-氧化物、氧化铝或可用作牙科陶瓷的其他材料。

可以通过将陶瓷材料压缩模制在相应的义齿元件的顶部上来形成每个贴片。

每个压缩模具可以至少部分地由柔性聚合物材料形成。因此，当将压力施加到模具时，在陶瓷与模具之间的界面处可能发生振动或其他类型的相对运动，从而将不规则性以及因此粗糙度引入假体齿元件的表面中。粗糙化表面可以为贴片或其他组件和材料的粘结提供有利表面。

贯穿本说明书的词语“包括(comprise)”或其变型形式诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”将被理解为暗示包括所陈述的要素、整体或步骤，或成组的要素、整体或步骤，但并不排除任何其他的要素、整体或步骤，或者成组的要素、整体或步骤。

附图说明

仅作为举例，现参考附图描述实施方案，在附图中：

图1示出了根据本公开的实施方案的形成多个压缩模具的方法中执行的步骤的流程图；

图2示出了在图1的方法中被扫描的一排牙齿的模型的截面图；

图3示出了在本公开的替代实施方案中被扫描的一排牙齿的截面图；

图4示出了在图1的方法中执行的另外的步骤的流程图

图5示出了图1的方法中获得的扫描数据；

图6a和图6b分别示出了使用图5的扫描数据以及第一比例因子和第二比例因子制备的第一虚拟模型和第二虚拟模型；

图7a和图7b分别示出了使用图6a和图6b的第一虚拟模型和第二虚拟模型制备的第一模具模子和第二模具模子的截面图；

图8示出了压缩模具设备的截面图，所述压缩模具设备包括使用图7a和图7b的第一模具模子和第二模具模子制备的第一压缩模具和第二压缩模具；

图9示出了使用图1的方法形成的模具设备的斜视图；

图10示出了根据本公开的实施方案的形成多个义齿元件以及多个第一假牙和第二假牙的方法中执行的步骤的流程图；

图11示出了在图10的方法中使用的图8的压缩模具设备的截面侧视图；

图12a和图12b示出了在图10的方法中形成的粗制的第一义齿元件和第二义齿元件的截面图，并且图12c和图12d示出了在图10的方法中形成的最终的第一义齿元件和第二义齿元件的截面图；

图13示出了在图10的方法中使用的另外的压缩模具设备的截面侧视图；并且

图14a和图14b分别示出了在图10的方法中形成的第一假牙和第二假牙的截面图；并且

图15示出了使用图10的方法形成的假牙的套件的斜视图。

具体实施方式

现在描述根据本公开的实施方案的制备用于模制义齿元件的多个压缩模具的方法，以及尤其是制备义齿元件的方法和制备假牙的方法。所述方法可以由牙医、牙外科医生、临床医生和牙科技师等等中的一者或多者执行。

在如现参考图1的流程图100所描述的一个实施方案中，提供了一种形成用于模制义齿元件的多个压缩模具的方法。在110处，确定天然牙齿表面的形状。在120处，形成第一压缩模具，所述第一压缩模具包括第一模具表面，所述第一模具表面具有对应于天然牙齿表面的形状的尺寸增加第一比例因子的形状。在130处，形成第二压缩模具，所述第二压缩模具包括第二模具表面，所述第二模具表面具有对应于天然牙齿表面的形状的尺寸增加第二比例因子的形状，所述第二比例因子不同于第一比例因子。

为了确定天然牙齿表面的形状，可以获得天然牙齿表面的模型。例如，如图2所示，作为一排牙齿202的部分的天然牙齿表面201的物理模型200可以例如通过制作受试者的一个或多个牙齿的印模并从印模铸造物理模型200来获得。如由图2中的虚线203所示，可以对物理200模型进行扫描以获得扫描数据，所述扫描数据提供对天然牙齿表面的形状的确定。图5中提供了扫描数据301的示意图。

在一个替代实施方案中，如图3所示，为了确定天然牙齿表面的形状，可以通过直接对受试者的一个或多个牙齿204进行扫描来获得扫描数据，而不用形成任何物理模型200。

图4示出了被执行来形成多个压缩模具的另外的步骤的流程图300。

在流程图300的301处，根据上文描述的技术来获得扫描数据。如所提及，图5中也提供了扫描数据301的示意图。扫描数据包括指示天然牙齿表面的形状和尺寸的数据4011。

在302a处，基于扫描数据和第一比例因子而形成第一虚拟模型。图6a中提供了第一虚拟模型402a的示意图。在302b处，基于扫描数据和不同于第一比例因子的第二比例因子而形成第二虚拟模型。图6b中提供了第二虚拟模型402b的示意图。虚拟模型402a、402b中的每一者包括直接基于表面扫描数据4011和第一或第二比例因子的内表面数据4021a、4021b。此外，虚拟模型402a、402b中的每一者包括基于预定或输入规范的外表面数据4022a、4022b。所述规范可以指示义齿元件的期望的属性，包括期望的厚度和期望的外表面形状。

在303a处，使用第一虚拟模型402a来形成第一模具模子。图7a中提供了第一模具模子403a的截面图。在303b处，使用第二虚拟模型402b来形成第二模具模子。图7b中提供了第二模具模子403b的截面图。每个模具模子403a、403b具有基于对应的虚拟模型402a、402b的内表面数据4021a、4021b的内表面4031a、4031b，并且具有基于对应的虚拟模型402a、402b的外表面数据4022a、4022b的外表面4032a、4032b。因此，每个内表面4031a、4031b具有基本上对应于图2a所示的天然牙齿表面201，但尺寸增加第一比例因子或第二比例因子的形状。

在304a处，使用模具铸造技术，使用第一模具模子403a来形成第一压缩模具。例如，可以通过将熔融的硅树脂材料施加在第一模具模子403a周围，之后进行硅树脂材料的硬化以及与第一模具模子403a的分离来形成第一压缩模具。第一压缩模具404a的截面图提供在图8中，并且包括凸的第一模具部件4041a和凹的第一模具部件4042a。在304b处，使用模具铸造技术，使用第二模具模子403b来形成第二压缩模具。例如，可以通过将熔融的硅树脂材料施加在第二模具模子403b周围，之后进行硅树脂材料的硬化以及与第二模具模子403b的分离来形成第二压缩模具。第二压缩模具404b的截面图也提供在图8中，并且包括凸的第二模具部件4041b和凹的第二模具部件4042b。凸的第一模具4041a包括第一模具表面4043a，所述第一模具表面4043a具有对应于天然牙齿表面201的形状的尺寸增加第一比例因子的形状。凸的第二模具4041b包括第二模具表面4043b，所述第二模具表面4043b具有对应于天然牙齿表面201的形状的尺寸增加第二比例因子的形状。

一般而言，将认识到，本公开的扫描数据、虚拟模型和其他特征的处理可以采用一个或多个控制或处理模块来控制所述方法的一个或多个组件，并且还可以包括用于存储数据的一个或多个存储元件。所述模块和存储元件可以使用一个或多个处理装置和一个或多个数据存储单元来实施，所述模块和/或存储装置可以处于一个位置或分布在多个位置上并且通过一个或多个通信链路互连。

所述模块可以通过包括程序指令的计算机程序或程度代码来实施。计算机程序指令可以包括源代码、目标代码、机器代码或可操作来使控制器执行所描述的步骤的任何其他存储数据。计算机程序可以用任何形式的编程语言来编写，包括编译或解释语言，并且可以任何形式来部署，包括作为独立的程序或作为模块、组件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元来部署。数据存储装置可以包括合适的计算机可读介质，诸如易失性(例如，RAM)和/或非易失性(例如，ROM、磁盘)存储器等等。

在这个实施方案中，包括第一模具表面4043a和第二模具表面4043b的每个压缩模具404a、404b至少部分地由柔性聚合物材料形成。因此，当将压力施加到模具时，在陶瓷与模具之间的界面处可能发生振动或其他类型的相对运动，从而将不规则性以及因此粗糙度引入义齿元件的表面中。如下所述，粗糙化表面可以为贴片的粘结提供有利表面。

在这个实施方案中，第一压缩模具和第二压缩模具被包括在单个模具设备405中。第一凸的模具部件4041a和第二凸的模具部件4041b在第一模具区段4041中彼此成整体，并且第一凹的模具部件4042a和第二凹的模具部件4042b在第二模具区段4042中彼此成整体。因此，可以使用单个模具设备405同时通过将第一模具区段4041和第二模具区段4042压在一起来形成多个义齿组件。然而，在替代实施方案中，第一压缩模具和第二压缩模具可以单独地形成并且独立地操作。

虽然上文仅描述了第一压缩模具和第二压缩模具的形成，但是可以使用所述方法来形成多于两个压缩模具，以及因此多于两个不同尺寸的义齿元件和/或假牙。例如，可以使用所述方法，但是采用不同于第一比例因子和第二比例因子的比例因子来形成第三和任选的另外的压缩模具。此外，当形成第三或另外的压缩模具时，它们也可以根据上文描述的方法与第一压缩模具和第二压缩模具一起例如组合或整合到单个模具设备中。图9中示出了包括多个压缩模具的模具设备500的实例。可以看到，第一模具区段501和第二模具区段502分别包括多个凸的模具部件5011和多个凹的模具部件5021，各自根据不同的比例因子具有不同的尺寸。

在如现参考图10的流程图600所描述的一个实施方案中，现在描述一种使用第一压缩模具和第二压缩模具由陶瓷材料形成义齿元件的方法。

在601a处，使用第一压缩模具来形成粗制的第一义齿元件。在601b处，使用第二压缩模具来形成粗制的第二义齿元件。当使用来形成粗制的第一义齿元件和第二义齿元件时，第一压缩模具404a和第二压缩模具404b的截面图提供在图11中。当第一模具区段4041和第二模具区段4042被放在一起时，陶瓷材料406位于形成于第一模具404a的第一凸的模具部件4041a与第一凹的模具部件4042a之间的第一空腔407a中。此外，当第一模具区段4041和第二模具区段4042被放在一起时，陶瓷材料406也位于形成于第二模具404b的第二凸的模具部件4041b与第二凹的模具部件4042b之间的第二空腔407b中。第一空腔407a和第二空腔407b在形状上对应于用于形成第一模具404a和第二模具404b的相应的第一模具模子403a和第二模具模子403b。将高压力施加到第一模具区段4041和第二模具区段4042以压缩陶瓷材料406，并且同时形成粗制的第一义齿元件和粗制的第二义齿元件。粗制的第一义齿元件701a的截面图示出于图12a中。粗制的第二义齿元件701b的截面图示出于图12b中。陶瓷材料406可以包括氧化锆、氧化锆-氧化物、氧化铝或可用作牙科陶瓷的其他材料。

返回参考图10的流程图600，在602a处，对粗制的第一义齿元件701a进行烧制以使陶瓷材料永久地硬化并且使所述陶瓷材料固定在其最终状态。在烧制之后的最终的第一义齿元件702a的截面图示出于图12c中。在602b处，对粗制的第二义齿元件701b进行烧制以使陶瓷材料永久地硬化并且使所述陶瓷材料固定在其最终状态。在烧制之后的最终的第二义齿元件702b的截面图示出于图12d中。

粗制的第一义齿元件701a包括对应于第一模具表面4043a的形状的第一假体表面7011a，并且第二义齿元件包括对应于第二模具表面4043b的形状的第二假体表面7011b。

如预期由粗制的义齿元件701a、701b和烧制的义齿元件702a、702b的所示相对尺寸所表明，每个义齿元件的尺寸在烧制过程期间由于材料收缩而减小。因此，具有尺寸相较于天然牙齿表面有所增加的模具表面的压缩模具的提供可以至少部分地对义齿元件在烧制过程期间发生的尺寸的减小进行补偿。

在这个实施方案中，对第一比例因子进行选择以匹配假体表面7011a在第一义齿元件702a的形成期间尺寸减小的比例因子。因此，第一义齿元件702a可以形成为具有义齿表面7021a，所述义齿表面7021a在形状和尺寸上基本上与天然牙齿表面201相同。另一方面，第二比例因子不同于第一比例因子，并且因此不会与第二假体表面7011b在第二义齿元件的形成期间尺寸减小的比例因子匹配。因此，除了对形成期间的尺寸减小提供一定程度的补偿之外，第二比例因子还为第二义齿元件702b提供了与天然牙齿表面201不同尺寸的义齿表面7021b。因此，义齿元件702a、702b可以形成为具有义齿表面7021a、7021b，所述义齿表面7021a、7021b是天然牙齿表面201的有意变小的再现或有意变大的再现。

返回参考图10的流程图600，在603a处，通过使用另外的第一压缩模具将贴片施加到第一义齿元件702a来形成第一假牙。在603b处，通过使用另外的第二压缩模具将贴片施加到第二义齿元件702b来形成第二假牙。用于将贴片施加到第一义齿元件702a和第二义齿元件702b的另外的第一压缩模具804a和第二压缩模具804b示出于图13中，并且采用与图6和图11的模具404a、404b非常相似的形式，但是包括用于接纳瓷贴片材料805a、805b的额外的空腔空间。将高压力施加到压缩模具804a、804b，以将贴片805a、805b施加到第一义齿元件702a和第二义齿元件702b，从而导致形成如图14a和图14b分别所示的第一假牙901a和第二假牙901b。贴片材料可以包括氧化锆、氧化锆-氧化物、氧化铝或可用作牙科陶瓷的其他材料。

本文描述的方法可以用于形成例如由图15所示的具有不同尺寸的义齿元件或具有不同尺寸的假牙的套件902。提供不同尺寸的义齿元件或假牙可以为牙医或临床医生给患者选择适当配置的义齿元件或假牙提供灵活性。这在上文描述的模具形成/模制方法据此来执行的天然牙齿表面不是属于患者的天然牙齿表面的情况下可能是特别有利的。尽管如此，即使在天然牙齿表面确实属于患者的情况下，牙医或临床医生在多个不同尺寸的义齿元件或不同尺寸的假牙中选择的机会仍然是有利的，例如，这可以有助于对制造公差的适应和首选牙科诊治。

本领域技术人员将了解，在不脱离本公开的广泛总体范围的情况下，可以对上文描述的实施方案进行多种改变和/或更改。因此，本发明的实施方案被视为在所有方面都是说明性而非限制性的。