口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板及制作方法

文档序号:25214083发布日期:2021-05-28 14:10阅读:116来源:国知局
口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板及制作方法

本发明涉及医疗技术领域,具体涉及一种口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板及制作方法。



背景技术:

自体块状骨移植是牙齿缺失后拟种植位点存在重度骨缺损重建的有效方式。口内供区具有创伤较小、膜内成骨起源骨尺寸稳定性好、患者可接受度高等优点,是自体块状骨移植的首选供区。自体块状骨移植包括取骨和植骨两个步骤,涉及供骨区和受骨区两个部位,植入的块状骨内表面与其相接触的受骨区外表面的良好贴合以及植入的块状骨与受骨区稳固的固定是保证良好骨重建效果的最关键因素。如何在避免神经、邻牙损伤的前提下充分利用口内骨源获取合适大小、形状的块状骨,以及如何将取下的块状骨进行修整并移植固定到合适的受骨区位置,是口内块状骨移植的难点。

利用影像学数据及牙齿扫描数据可以设计、制作口内取骨导板,并通过将牙齿的位置信息体现于取骨导板中,实现导板按设计就位。利用牙齿表面特殊形态设计的定位导板有助于取骨导板的准确就位,多位学者设计出了不同的牙定位取骨导板或截骨导板,以期获取所需的合适形态和体积的块状骨,但如何修整取出的块状骨以使其内表面与受骨区良好贴合、如何让取出的块状骨外表面重建骨缺损区的美学轮廓,以及如何保证将取出的块状骨按照设计的位置准确就位并固定于受骨区等问题,依旧未能解决。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板及制作方法,鉴于牙定位导板可在术前试戴确认,取骨导板体积小、螺钉固定稳定,从而能够精确、微创、安全地获取口内自体块状骨;定位修整参照块既可以用于定位取骨位置及植入块状骨位置,也可以为医生提供块状骨修整的参考。该组合式导板可引导医生术中整个取骨、植骨及种植体植入流程,降低手术难度,辅助医生更加精确、高效、安全地完成手术。

为了达到上述目的,本发明有如下技术方案:

本发明的一种口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板,包括供骨区牙定位导板、定位修整参照块、取骨导板、受骨区牙定位导板,所述供骨区牙定位导板与定位修整参照块通过插槽连接,供骨区牙定位导板与定位修整参照块连接后共同用于对供骨区设置若干个定位点;所述取骨导板能与供骨区牙定位导板及定位修整参照块连接,也能根据所述若干个定位点固定于供骨区,取骨导板用于截取块状骨;所述受骨区牙定位导板能通过插槽连接定位修整参照块,所述定位修整参照块与受骨区空间形状相同,所述定位修整参照块与块状骨形状相同,通过定位修整参照块在受骨区设置与供骨区位置对应的若干个定位点,能将取到的块状骨准确地移植到受骨区,受骨区牙定位导板上的引导种植体植入孔可引导种植体植入。

其中,所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板1,连接杆a2,带插头的连接件a5,连接杆a2上至少有一个引导钻针孔a3;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b9、插槽a7和插槽b8;所述取骨导板包括外定位框10和内定位片11,外定位框上至少有一个固位孔a12,内定位片上至少一个固位孔b13;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板15、连接杆b16、带插头的连接件b17、引导种植体植入孔24;其中,所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,所述供骨区牙定位基板分别与连接杆a2、带插头的连接件a5刚性连接,带插头的连接件a5与所述定位修整参照块的插槽a7连接;所述内定位片位于外定位框内,外定位框上的固位孔a12的位置及方向与连接杆a2上引导钻针孔a3的相对应的位置及方向契合一致,且外定位框能通过螺钉与连接杆a2连接,内定位片的平面形状与所述定位修整参照块的平面形状相同,内定位片上的固位孔b13的位置及方向与定位修整参照块上相对应的引导钻针孔b9的位置及方向相同;内定位片外边缘与外定位框的内边缘之间设有截骨引导槽,以起到对截骨器械产生双侧限制的作用,防止操作中的误差;所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板通过连接杆b16与带插头的连接件b17连接,带插头的连接件b17与定位修整参照块的插槽a7连接。

其中,所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板1,连接杆a2,带插头的连接件a5,连接杆a2上至少有一个引导钻针孔a3;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b9、插槽a7和插槽b8;所述取骨导板包括外定位框10,外定位框上至少有一个固位孔a12;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板15、连接杆b16、带插头的连接件b17、引导种植体植入孔24;其中,所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,所述供骨区牙定位基板分别与连接杆a2、带插头的连接件a5刚性连接,带插头的连接件a5与所述定位修整参照块的插槽a7连接;外定位框上的固位孔a12的位置及方向与连接杆a2上引导钻针孔a3的相对应的位置及方向契合一致,且外定位框能通过螺钉与连接杆a2连接,所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板通过连接杆b与引导种植体植入孔及带插头的连接件b连接,带插头的连接件b能与定位修整参照块的插槽a7连接。

其中,所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板1,带插头的连接件a5;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b9、插槽a和插槽b8;所述取骨导板包括内定位片11,内定位片上至少有一个固位孔b13;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板15、连接杆b16、带插头的连接件b17、引导种植体植入孔24;其中,所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,所述供骨区牙定位基板与带插头的连接件a5刚性连接,带插头的连接件a5与所述定位修整参照块的插槽a7连接;内定位片的平面形状与所述定位修整参照块的平面形状相同,内定位片上的固位孔b13的位置及方向与定位修整参照块上相对应的引导钻针孔b9的位置及方向相同,内定位片能与定位修整参照块连接;所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板通过连接杆b与引导种植体植入孔及带插头的连接件b连接,带插头的连接件b与定位修整参照块的插槽a7连接。

本发明的一种口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板制作方法,有以下步骤:

1)、颌骨三维重建并与牙列模型配准组合:将颅颌面骨的三维影像学数据导入mimicsresearch软件,重建出颅颌面骨、重要解剖结构的三维模型,将牙列模型数据导入该软件,将牙列模型与颌骨模型配准,保留牙列模型牙龈以上的牙冠部分与颌骨模型删减掉牙齿的颌骨部分,将保留的两部分联合为一个新的颌骨模型;

2)、修复为导向的骨缺损区植骨设计:在mimicsresearch软件中,根据缺牙区的具体缺失牙位和缺牙数目,导入与缺失牙相对应的标准牙形态模型,移动到缺牙区,根据缺牙的空隙及邻牙和对颌牙调整标准牙的体积和形态,设计出缺牙区牙齿修复体的数目、形态、位置,根据牙齿修复体设计需要植入的牙种植体的数目、型号、位置及植入角度,将该种植体以长圆柱体表示;在颌骨的蒙版上,基于拟植入牙种植体对其周围骨量的需求,逐层补充描绘骨缺损区周围需要植骨的范围,三维重建初步形成植骨后的颌骨形态,后将该重建模型导入geomagicstudio软件中,调整颌骨虚拟植骨部位的的外轮廓,最终获得满足恢复骨缺损区美学轮廓的植骨后颌骨形态;利用geomagicstudio软件中“多边形”菜单下的“布尔运算”命令,将虚拟植骨后的颌骨模型与未进行虚拟植骨的原始颌骨模型相减,获得适合修复骨缺损形态的拟植入块状骨的三维形态;最后,新建若干个长轴互相平行、直径为1mm-2mm的长圆柱体,用以表示将拟植入块状骨固定于颌骨的固定钉位置及植入角度,保证设计的固定钉的位置及角度能避开受骨区内部的神经、血管的重要解剖结构,通过将拟植入块状骨与上述若干个长圆柱体“布尔运算相减”,获得带有若干个引导钻针孔的拟植入块状骨模型;

3)、定位修整参照块的模型制作:在geomagicstudio软件中,生成适宜大小的长方体模型,利用“移动”、“旋转”功能,先将其移动至步骤2)生成的拟植入块状骨模型邻近牙齿侧表面的合适位置,后向块状骨模型内部移动适宜深度,使得该长方体模型嵌入拟植入块状骨模型中,通过“布尔运算”相减获得带有插槽a的拟植入块状骨模型,初步形成不带插槽b的定位修整参照块;

4)、受骨区牙定位导板的模型制作:在geomagicstudio软件中,在受骨区两侧分别选择邻近的若干颗稳定牙齿,选取其牙冠外形高点冠方非倒凹区的表面部分,利用软件中“多边形”菜单下的“抽壳”命令向牙面外部均匀加厚至2mm-3mm形成受骨区牙定位基板模型,其内表面槽部与相对应的牙齿表面完全契合一致;将步骤2)中设计的表示种植体的长圆柱体沿轴心延长,接着新建若干个轴心与步骤2)中代表种植体的圆柱体相同、直径大于种植体直径2-3mm的新圆柱体,沿长轴调整其空间位置,使其距离受骨区骨表面1-2mm,后将其与代表种植体的长圆柱体做“布尔运算相减”获得受骨区牙定位导板的引导种植体植入装置模型,其中间孔洞即为引导种植体植入孔,该孔洞数目与设计的种植体的数目相同;接着生成杆状连接结构连接受骨区两侧牙定位基板模型与引导种植体植入孔,需要保证该连接结构不与周缘软组织接触从而能在术前不切开黏膜状态下试戴;将此连接结构记为连接杆b;后结合步骤3)初步形成的定位修整参照块中插槽a的具体形态位置,设计与其匹配的长方体形状的插头b模型;在同样保证不与周缘软组织接触的前提下,在插头b与连接杆b之间设计直径约2-3mm的杆状连接结构用以连接受骨区牙定位基板与定位修整参照块,该连接结构与插头b“布尔运算相加”生成带插头的连接件b,最终利用“布尔运算相加”功能将上述组件联合,形成受骨区牙定位导板模型;

5)、取骨导板的模型制作:geomagicstudio软件中,根据所需骨量确定合适的供骨区,利用“多边形”菜单下的“平移”、“旋转”功能,将步骤3)初步形成的定位修整参照块模型移动到上述供骨区域,调整其位置保证:①定位修整参照块距离神经、牙根等重要解剖结构至少2mm-3mm的安全距离;②定位修整参照块插槽a所在平面朝向牙齿;③定位修整参照块的引导钻针孔的方向与供骨区骨表面垂直;④定位修整参照块完全位于供骨区骨组织内;⑤定位修整参照块的外轮廓面要贴近取骨区骨表面;根据定位修整参照块上引导钻针孔b的方向,做出定位修整参照块在取骨区骨表面的投影形态,该投影出的表面薄片内部的若干小孔即为取骨导板内定位片的若干固位孔b的位置,其四周轮廓即为拟获取块状骨的截骨线位置;使用“多边形”菜单下“抽壳”操作将此投影形态表面薄片向颌骨外侧均匀加厚2-3mm,形成带有若干固位孔b的取骨导板内定位片模型;利用“多边形”菜单下的“用平面裁剪”、“用曲线裁剪”操作,在供骨区表面绘制出取骨导板外定位框的内外轮廓线,保证:①外定位框的内轮廓线与内定位片外轮廓面之间留有0.5-1mm的距离,此距离为截骨器械工作尖的厚度,根据不同的取骨器械进行调整;②外定位框的外轮廓线与内轮廓线间设计若干个取骨导板外定位框的固位孔a,该固位孔a的位置及方向利用若干个直径为1-2mm的长圆柱体表示,调整长圆柱体的位置及角度,使其植入位置与重要解剖结构间留有3mm安全距离;③外定位框上固位孔a四周及外定位框的内外轮廓线之间约有1-2mm的宽度;同样利用“抽壳”、“布尔运算相减”操作获得厚度为2-3mm的带有若干个固位孔a的取骨导板外定位框模型;

6)、供骨区牙定位导板的模型制作:在geomagicstudio软件中,选择供骨区邻近的若干颗稳定牙齿,选取其牙冠外形高点冠方非倒凹区的表面部分,利用软件中“多边形”菜单下的“抽壳”命令向牙面外部均匀加厚至2mm-3mm形成供骨区牙定位基板模型,其内表面槽部与相对应的牙齿表面完全契合一致;接着新建若干个轴心与步骤5)中圆柱体相同、直径及高度均为5-6mm的新圆柱体,沿长轴调整其空间位置,使其距离供骨区骨表面1-2mm;后将其与步骤5)中圆柱体做“布尔运算相减”获得供骨区牙定位导板的引导钻针装置模型,其中间孔洞即为引导钻针孔a;设计若干直径2-3mm的杆状结构将上述引导钻针孔装置与供骨区牙定位基板模型相连,记为连接杆a;接着,将步骤5)中已移动至供骨区骨组织内部的定位修整参照块沿引导钻针孔b的方向平移出骨表面外且距离骨表面1-2mm,后结合其内部插槽a的具体形态位置,设计与其匹配的长方体形状的插头a模型;在同样保证不与周缘软组织接触的前提下,在插头a与供骨区牙定位基板之间设计直径约2-3mm的杆状连接结构用以连接供骨区牙定位基板与定位修整参照块,该连接结构与插头a“布尔运算相加”生成带插头的连接件a;最终利用“布尔运算相加”功能将上述组件联合,形成供骨区牙定位导板模型;

7)、口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板组件:在geomagicstudio软件中将供骨区牙定位导板、定位修整参照块、取骨导板按照使用时相对空间位置摆放于同一坐标系内,移动受骨区牙定位导板,使其插头b完全位于定位修整参照块模型内,且同时保证受骨区牙定位导板其余组件模型与供骨区牙定位导板、定位修整参照块及取骨导板模型无重叠;在这种空间位置关系下,将插头b与定位修整参照块行“布尔运算”相减获得最终的定位修整参照块模型,即同时带有插槽a及插槽b的定位修整参照块模型。将插槽b与插头b形态匹配;这使得口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板各个组件能通过螺钉及插销式可拆卸装置连为一整体,为导板存放、消毒及临床使用提供便利;

8)、在mimicsresearch软件中测量并设计不同位点的截骨深度及若干引导钻针孔处的钻孔深度,保证避开神经、血管、牙根的重要解剖结构;

9)、三维打印制作各部分装置,其中供骨区牙定位导板、定位修整参照块、受骨区牙定位导板三部分使用半透明的医用树脂材料打印制作,取骨导板的各部分使用医用钛合金材料打印制作。

本发明的优点在于:

1、本发明采用以终为始的设计思路,利用软件数字化设计出适合植入的三维块状骨形态,并在该块状骨上设计若干固定钉,记录其位置及方向形成引导钻针孔。参照该三维块状骨及在其上设计的固定钉孔洞,设计生成具有多种作用的定位修整参照块,此部件即可记录在受骨区拟植入块状骨的空间位置及形态;后将上述设计出的与拟植入块状骨外形相同的定位修整参照块通过平移、旋转至供骨区寻找到合适的供骨位点;其上的引导钻针孔可一同移动至供骨区骨组织内,按照此引导钻针孔的方向将其平移出骨组织,获得定位修整参照块在供骨区使用时的空间位置。此定位修整参照块具有多种功能:①与供骨区牙定位导板通过插槽连接后,引导骨钻在供骨区表面打孔,形成的孔洞既可以指导取骨导板内定位片的准确就位与固定,同时在取下的块状骨上形成了固位钉孔,省去了在受骨区固定游离块状骨前对其螺钉固位处进行钻孔的操作,且可以通过控制取骨时不同位置的打孔深度,标记拟植入块状骨的修整终末点,即设计使得不同部位的孔洞末端为取下块状骨后对应部位的修整完成位置,后期在修整块状骨时可用来作为修整块状骨的参考;②与受骨区牙定位导板通过插槽连接后,引导骨钻在受骨区表面打孔,形成的孔洞与取下的块状骨上的孔洞的方向及位置一致,可以通过螺钉将块状骨精确固定于受骨区,从而指导所取块状骨在受骨区得准确就位。同时此孔洞的位置和深度可通过数字化预先设计出,故可避开受骨区内部的神经、血管等重要解剖结构,术中即可安全准确地根据设计深度进行打孔;③该定位修整参照块的形态、体积与设计的受骨区需要植入的块状骨的形态及体积相同,可以作为修整块状骨的参照,以尽量使修整完成的块状骨与受骨区贴合良好并恢复受骨区的外形轮廓,并能有效避免术中医生因缺少合适块状骨形态、体积参考而反复将块状骨放入受骨区尝试比较而增加的手术时间、块状骨离体时间、手术污染的风险。

2、本发明中所有的骨钻钻孔操作均在引导钻针孔的引导下,按其位置及方向完成,通过软件设计可以使骨钻避开骨内部的神经、血管,提高手术安全性,且所有钻孔操作均直接在患者的整个颌骨上操作,能有效避免以往手术中对取下的游离块状骨进行钻孔时因游离块状骨不易固定而容易发生的块状骨不慎掉落污染及钻孔困难问题。同时受骨区牙定位导板上的引导种植体植入孔可在种植体植入时引导种植体按照设计的位置与方向植入,使手术更加精确。

3、本发明中的取骨区牙定位导板与供骨区牙定位导板均可在术前试戴及验证,保证其牙定位基板下方牙定位槽部与牙齿可以完全契合就位,从而保证了后续流程的准确性。试戴时如发现问题可以及时调改或重做,避免术中暴露骨面后再发现问题造成定位不准确、再修改而延长手术时间甚至手术失败等问题。此外牙定位导板的试戴可以指导术区手术切口的位置与长度,快速确定合适的切口的位置及长度。

4、操作简便,降低设计、制作难度和手术难度,以往的一体式导板在设计、制作时必须找到所有部分的共同就位道,同时保证所有结构均不能进入非倒凹区,而确定牙齿与颌骨的共同就位道必须要进行繁琐的模型观测过程,且受制作精度等因素影响,容易出现导板无法戴入的问题。我们采用分体式设计则可以避免该设计、制作难题。此外,术中可先利用取骨区牙定位导板确定取骨导板位置,后移去牙定位导板,使用固定螺钉将取骨导板独立底坚固固定于颌骨表面,进行取骨时不需辅助固定取骨导板,取下牙定位导板后的取骨导板部分更加小巧,患者更加舒适,也可避免取骨过程中牙定位导板及中间连接装置等结构对截骨器械及医生视野的干扰。同时分体式的设计可以使不同部分使用不同材料制作,取骨导板需引导截骨器械截骨,必须保证足够的强度和硬度,因此应使用高强度的钛合金材料,该材料同时可以减小导板体积减小切口;牙定位导板需戴入牙冠表面,采用有一定韧性和弹性的树脂材料可以更好的与牙面贴合就位,同时使用该材料也降低制作成本。

5、本发明提供了口内块状骨取骨移植手术的全流程导板,可为临床医生提供全部手术流程的参考及指引,减少医生术中测量、设计的步骤及时间,降低了手术难度,减少了该手术对医生经验的依赖。

6、本组合式导板在实际应用中,可根据手术对取骨精度的不同需求,拆分组合灵活应用,例如对安全距离足够、截骨角度的准确度要求不高时,可不设计、使用取骨导板外定位框并相应简化供骨区牙定位导板,此时供骨区牙定位导板仅需保留带插头的连接件a,而不需设计连接杆a和引导钻针孔a。

附图说明

图1为本发明口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板所有组件连接后存放的示意图;

图2为本发明的供骨区牙定位导板的结构放大示意图;

图3为本发明的供骨区牙定位导板的侧面结构放大示意图;

图4为本发明的定位修整参照块的结构放大示意图;

图5为本发明的取骨导板的结构放大示意图;

图6为本发明的受骨区牙定位导板的结构放大示意图;

图7为本发明的受骨区牙定位导板的俯视面结构放大示意图;

图8为本发明的供骨区牙定位导板连接定位修整参照块后的结构放大示意图;

图9为本发明的供骨区牙定位导板连接定位修整参照块后的侧面结构放大示意图;

图10为本发明的供骨区牙定位导板连接定位修整参照块,并匹配取骨导板后的结构放大示意图;

图11为本发明的受骨区牙定位导板连接定位修整参照块的结构放大示意图;

图12为本发明的口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板的供骨区部分组件使用安装示意图;

图13为本发明的口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板的受骨区部分组件使用安装示意图;

图14为本发明的数字化设计拟移植块状骨与定位修整参照块对比图;

图中:1-供骨区牙定位基板、2-连接杆a、3-引导钻针孔a、4-引导钻针装置、5-带插头的连接件a、6-插头a、7-插槽a、8-插槽b、9-引导钻针孔b、10-取骨导板外定位框、11-取骨导板内定位片、12-固位孔a、13-固位孔b、14-截骨引导槽、15-受骨区牙定位基板、16-连接杆b、17-带插头的连接件b、18-插头b、19-定位修整参照块的外轮廓面、20-定位修整参照块的内贴合面、21-数字化虚拟设计的拟植入块状骨、22-连接定位修整参照块与取骨导板内定位片的螺钉、23-连接供骨区牙定位导板与取骨导板外定位框的螺钉、24引导种植体植入孔

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

参见图1-14,本发明的为了达到上述目的,本发明有如下技术方案:

本发明的一种口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板,包括供骨区牙定位导板、定位修整参照块、取骨导板、受骨区牙定位导板,所述供骨区牙定位导板与定位修整参照块通过插槽连接,供骨区牙定位导板与定位修整参照块连接后共同用于对供骨区设置若干个定位点;所述取骨导板能与供骨区牙定位导板及定位修整参照块连接,也能根据所述若干个定位点固定于供骨区,取骨导板用于截取块状骨;所述受骨区牙定位导板能通过插槽连接定位修整参照块,所述定位修整参照块与受骨区空间形状相同,所述定位修整参照块与块状骨形状相同,通过定位修整参照块在受骨区设置与供骨区位置对应的若干个定位点,能将取到的块状骨准确地移植到受骨区,受骨区牙定位导板上的引导种植体植入孔可引导种植体植入。

所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板1,连接杆a2,带插头的连接件a5,连接杆a2上至少有一个引导钻针孔a3;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b9、插槽a7和插槽b8;所述取骨导板包括外定位框10和内定位片11,外定位框上至少有一个固位孔a12,内定位片上至少一个固位孔b13;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板15、连接杆b16、带插头的连接件b17、引导种植体植入孔24;其中,所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,所述供骨区牙定位基板分别与连接杆a2、带插头的连接件a5刚性连接,带插头的连接件a5与所述定位修整参照块的插槽a7连接;所述内定位片位于外定位框内,外定位框上的固位孔a12的位置及方向与连接杆a2上引导钻针孔a3的相对应的位置及方向契合一致,且外定位框能通过螺钉与连接杆a2连接,内定位片的平面形状与所述定位修整参照块的平面形状相同,内定位片上的固位孔b13的位置及方向与定位修整参照块上相对应的引导钻针孔b9的位置及方向相同;内定位片外边缘与外定位框的内边缘之间设有截骨引导槽,以起到对截骨器械产生双侧限制的作用,防止操作中的误差;所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板通过连接杆b16与带插头的连接件b17连接,带插头的连接件b17与定位修整参照块的插槽a7连接。

所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板1,连接杆a2,带插头的连接件a5,连接杆a2上至少有一个引导钻针孔a3;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b9、插槽a7和插槽b8;所述取骨导板包括外定位框10,外定位框上至少有一个固位孔a12;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板15、连接杆b16、带插头的连接件b17、引导种植体植入孔24;其中,所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,所述供骨区牙定位基板分别与连接杆a2、带插头的连接件a5刚性连接,带插头的连接件a5与所述定位修整参照块的插槽a7连接;外定位框上的固位孔a12的位置及方向与连接杆a2上引导钻针孔a3的相对应的位置及方向契合一致,且外定位框能通过螺钉与连接杆a2连接,所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板通过连接杆b与引导种植体植入孔及带插头的连接件b连接,带插头的连接件b能与定位修整参照块的插槽a7连接。

所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板1,带插头的连接件a5;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b9、插槽a和插槽b8;所述取骨导板包括内定位片11,内定位片上至少有一个固位孔b13;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板15、连接杆b16、带插头的连接件b17、引导种植体植入孔24;其中,所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,所述供骨区牙定位基板与带插头的连接件a5刚性连接,带插头的连接件a5与所述定位修整参照块的插槽a7连接;内定位片的平面形状与所述定位修整参照块的平面形状相同,内定位片上的固位孔b13的位置及方向与定位修整参照块上相对应的引导钻针孔b9的位置及方向相同,内定位片能与定位修整参照块连接;所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板通过连接杆b与引导种植体植入孔及带插头的连接件b连接,带插头的连接件b与定位修整参照块的插槽a7连接。

本发明的一种口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板制作方法,有以下步骤:

1)、颌骨三维重建并与牙列模型配准组合:将颅颌面骨的三维影像学数据导入mimicsresearch软件,重建出颅颌面骨、重要解剖结构的三维模型,将牙列模型数据导入该软件,将牙列模型与颌骨模型配准,保留牙列模型牙龈以上的牙冠部分与颌骨模型删减掉牙齿的颌骨部分,将保留的两部分联合为一个新的颌骨模型;

2)、修复为导向的骨缺损区植骨设计:在mimicsresearch软件中,根据缺牙区的具体缺失牙位和缺牙数目,导入与缺失牙相对应的标准牙形态模型,移动到缺牙区,根据缺牙的空隙及邻牙和对颌牙调整标准牙的体积和形态,设计出缺牙区牙齿修复体的数目、形态、位置,根据牙齿修复体设计需要植入的牙种植体的数目、型号、位置及植入角度,将该种植体以长圆柱体表示;在颌骨的蒙版上,基于拟植入牙种植体对其周围骨量的需求,逐层补充描绘骨缺损区周围需要植骨的范围,三维重建初步形成植骨后的颌骨形态,后将该重建模型导入geomagicstudio软件中,调整颌骨虚拟植骨部位的的外轮廓,最终获得满足恢复骨缺损区美学轮廓的植骨后颌骨形态;利用geomagicstudio软件中“多边形”菜单下的“布尔运算”命令,将虚拟植骨后的颌骨模型与未进行虚拟植骨的原始颌骨模型相减,获得适合修复骨缺损形态的拟植入块状骨的三维形态;最后,新建若干个长轴互相平行、直径为1mm-2mm的长圆柱体,用以表示将拟植入块状骨固定于颌骨的固定钉位置及植入角度,保证设计的固定钉的位置及角度能避开受骨区内部的神经、血管的重要解剖结构,通过将拟植入块状骨与上述若干个长圆柱体“布尔运算相减”,获得带有若干个引导钻针孔的拟植入块状骨模型;

3)、定位修整参照块的模型制作:在geomagicstudio软件中,生成适宜大小的长方体模型,利用“移动”、“旋转”功能,先将其移动至步骤2)生成的拟植入块状骨模型邻近牙齿侧表面的合适位置,后向块状骨模型内部移动适宜深度,使得该长方体模型嵌入拟植入块状骨模型中,通过“布尔运算”相减获得带有插槽a的拟植入块状骨模型,初步形成不带插槽b的定位修整参照块;

4)、受骨区牙定位导板的模型制作:在geomagicstudio软件中,在受骨区两侧分别选择邻近的若干颗稳定牙齿,选取其牙冠外形高点冠方非倒凹区的表面部分,利用软件中“多边形”菜单下的“抽壳”命令向牙面外部均匀加厚至2mm-3mm形成受骨区牙定位基板模型,其内表面槽部与相对应的牙齿表面完全契合一致;将步骤2)中设计的表示种植体的长圆柱体沿轴心延长,接着新建若干个轴心与步骤2)中代表种植体的圆柱体相同、直径大于种植体直径2-3mm的新圆柱体,沿长轴调整其空间位置,使其距离受骨区骨表面1-2mm,后将其与代表种植体的长圆柱体做“布尔运算相减”获得受骨区牙定位导板的引导种植体植入装置模型,其中间孔洞即为引导种植体植入孔,该孔洞数目与设计的种植体的数目相同;接着生成杆状连接结构连接受骨区两侧牙定位基板模型与引导种植体植入孔,需要保证连接结构不与周缘软组织接触从而能在术前不切开黏膜状态下试戴;将此连接结构记为连接杆b;后结合步骤3)初步形成的定位修整参照块中插槽a的具体形态位置,设计与其匹配的长方体形状的插头b模型;在同样保证不与周缘软组织接触的前提下,在插头b与连接杆b之间设计直径约2-3mm的杆状连接结构用以连接受骨区牙定位基板与定位修整参照块,该连接结构与插头b“布尔运算相加”生成带插头的连接件b,最终利用“布尔运算相加”功能将上述组件联合,形成受骨区牙定位导板模型;

5)、取骨导板的模型制作:geomagicstudio软件中,根据所需骨量确定合适的供骨区,利用“多边形”菜单下的“平移”、“旋转”功能,将步骤3)初步形成的定位修整参照块模型移动到上述供骨区域,调整其位置保证:①定位修整参照块距离神经、牙根等重要解剖结构至少2mm-3mm的安全距离;②定位修整参照块插槽a所在平面朝向牙齿;③定位修整参照块的引导钻针孔的方向与供骨区骨表面垂直;④定位修整参照块完全位于供骨区骨组织内;⑤定位修整参照块的外轮廓面要贴近取骨区骨表面;根据定位修整参照块上引导钻针孔b的方向,做出定位修整参照块在取骨区骨表面的投影形态,该投影出的表面薄片内部的若干小孔即为取骨导板内定位片的若干固位孔b的位置,其四周轮廓即为拟获取块状骨的截骨线位置;使用“多边形”菜单下“抽壳”操作将此投影形态表面薄片向颌骨外侧均匀加厚2-3mm,形成带有若干固位孔b的取骨导板内定位片模型;利用“多边形”菜单下的“用平面裁剪”、“用曲线裁剪”操作,在供骨区表面绘制出取骨导板外定位框的内外轮廓线,保证:①外定位框的内轮廓线与内定位片外轮廓面之间留有0.5-1mm的距离,此距离为截骨器械工作尖的厚度,根据不同的取骨器械进行调整;②外定位框的外轮廓线与内轮廓线间设计若干个取骨导板外定位框的固位孔a,该固位孔a的位置及方向利用若干个直径为1-2mm的长圆柱体表示,调整长圆柱体的位置及角度,使其植入位置与重要解剖结构间留有3mm安全距离;③外定位框上固位孔a四周及外定位框的内外轮廓线之间约有1-2mm的宽度;同样利用“抽壳”、“布尔运算相减”操作获得厚度为2-3mm的带有若干个固位孔a的取骨导板外定位框模型;

6)、供骨区牙定位导板的模型制作:在geomagicstudio软件中,选择供骨区邻近的若干颗稳定牙齿,选取其牙冠外形高点冠方非倒凹区的表面部分,利用软件中“多边形”菜单下的“抽壳”命令向牙面外部均匀加厚至2mm-3mm形成供骨区牙定位基板模型,其内表面槽部与相对应的牙齿表面完全契合一致;接着新建若干个轴心与步骤5)中圆柱体相同、直径及高度均为5-6mm的新圆柱体,沿长轴调整其空间位置,使其距离供骨区骨表面1-2mm;后将其与步骤5)中圆柱体做“布尔运算相减”获得供骨区牙定位导板的引导钻针装置模型,其中间孔洞即为引导钻针孔a;设计若干直径2-3mm的杆状结构将上述引导钻针孔装置与供骨区牙定位基板模型相连,记为连接杆a;接着,将步骤5)中已移动至供骨区骨组织内部的定位修整参照块沿引导钻针孔b的方向平移出骨表面外且距离骨表面1-2mm,后结合其内部插槽a的具体形态位置,设计与其匹配的长方体形状的插头a模型;在同样保证不与周缘软组织接触的前提下,在插头a与供骨区牙定位基板之间设计直径约2-3mm的杆状连接结构用以连接供骨区牙定位基板与定位修整参照块,该连接结构与插头a“布尔运算相加”生成带插头的连接件a;最终利用“布尔运算相加”功能将上述组件联合,形成供骨区牙定位导板模型;

7)、口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板组件:在geomagicstudio软件中将供骨区牙定位导板、定位修整参照块、取骨导板按照使用时相对空间位置摆放于同一坐标系内,移动受骨区牙定位导板,使其插头b完全位于定位修整参照块模型内,且同时保证受骨区牙定位导板其余组件模型与供骨区牙定位导板、定位修整参照块及取骨导板模型无重叠;在这种空间位置关系下,将插头b与定位修整参照块行“布尔运算”相减获得最终的定位修整参照块模型,即同时带有插槽a及插槽b的定位修整参照块模型。将插槽b与插头b形态匹配;这使得口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板各个组件能通过螺钉及插销式可拆卸装置连为一整体,为导板存放、消毒及临床使用提供便利;

8)、在mimicsresearch软件中测量并设计不同位点的截骨深度及若干引导钻针孔处的钻孔深度,保证避开神经、血管、牙根的重要解剖结构;

9)、三维打印制作各部分装置,其中供骨区牙定位导板、定位修整参照块、受骨区牙定位导板三部分使用半透明的医用树脂材料打印制作,取骨导板的各部分使用医用钛合金材料打印制作。

本发明的使用方法:

1、消毒:术前分别应用高压高温消毒机及环氧乙烷对口内组合式牙定位块状骨取骨移植全程导板各个金属部件及非金属部件进行消毒灭菌;

2、试戴牙定位装置:术前,手术医生试戴供骨区牙定位导板、受骨区牙定位导板,若出现试戴时无法就位、就位不稳定等情况,应及时重新设计制作相应组件;

3、暴露术区骨面:参考试戴时导板的位置设计切口,分别暴露供骨区与受骨区两个位置的骨表面;

4、受骨区钻孔:将受骨区牙定位导板就位于受骨区附近相对应牙位,使牙定位基板的槽部完全贴合于相应牙齿表面,再将定位修整参照块与受骨区牙定位导板通过插槽连接,从而使定位修整参照块按设计准确就位,使其与受骨区骨缺损处骨面相契合;用骨钻沿牙定位修整参照块上的若干个引导钻针孔内径,根据设计的钻孔深度对骨面进行钻孔,完成钻孔后取下受骨区牙定位导板及定位修整参照块,并将二者分开;

4、供骨区钻孔:将供骨区牙定位导板就位于患者相对应牙列,使牙定位基板的槽部完全贴合于相应牙齿表面,将定位修整参照块通过插槽连接于供骨区牙定位导板,;用骨钻沿供骨区牙定位导板及定位修整参照块上的若干个引导钻针孔内径对骨面,按设计的钻孔深度进行钻孔,完成所有钻孔后取下连接有定位修整参照块的供骨区牙定位导板;

5、取骨导板就位、固定:此时拟取骨位点的骨表面留有若干个螺钉固位孔洞,取骨导板内定位片上的若干个固位孔与在定位修整参照块的引导钻针孔引导下完成的骨面上的孔洞位置对应契合,取骨导板外定位框上的若干个固位孔与在供骨区牙定位导板的引导钻针孔引导下完成的骨面上的孔洞位置对应契合,直接使用螺钉顺各个固位孔内径将取骨导板的内定位片及外定位框固定于拟取骨位点的骨表面,两者之间形成截骨引导槽;

6、供骨区取骨:用超声骨刀或裂钻等器械沿截骨引导槽的空隙及提示的方向切割骨,根据截骨引导槽的不同形状选择合适形状的截骨器械工作尖,切割完成后扭松取骨导板各部分的螺钉,取下取骨导板所有组件,取骨导板内定位片下方的块状骨即为需切取的骨组织,取出截下的块状骨;

7、修整取下的块状骨:参考定位修整参照块的外轮廓面、内贴合面的空间形态及块状骨上所形成的在连接了供骨区牙定位导板的定位修整参照块引导钻针孔的引导下完成的钻孔深度,用球钻对取下的块状骨进行修整,去除多余的部分,尽量使修整后的块状骨与定位修整参照块的空间形状及体积一致;

8、受骨区植入、固定块状骨:此时拟植入块状骨的受骨区的骨表面及取下的块状骨上均留有若干个位置对应,方向相同的螺钉固位孔洞,直接使用螺钉穿入连接修整完成的块状骨上的孔洞与相对应的受骨区表面的孔洞,将修整完成的块状骨固定于受骨区,完成植骨操作;

9、缝合受骨区、供骨区;

10、块状骨移植术后4-6个月种植体植入手术:将受骨区牙定位导板就位于缺牙区附近相对应牙位,使牙定位基板的槽部完全贴合于相应牙齿表面,用种植体窝洞预备器械沿若干个引导种植体植入孔内径,根据设计的钻孔深度对骨面进行钻孔,完成钻孔后取下受骨区牙定位导板,再植入相应型号的种植体,完成种植体植入手术。

由于本发明是个性化制作的组合式导板,需要将导板的各部件集中形成一个整体,防止与其他导板的部件交叉互换使用;因此,本发明使用消毒前,所述供骨区牙定位基板分别与连接杆a、带插头的连接件a刚性连接,取骨导板外定位框内通过螺钉与连接杆a连接,带插头的连接件a与定位修整参照块的插槽a连接,取骨导板内定位片通过固位孔b用螺钉固定在定位修整参照块上,所述受骨区牙定位基板通过连接杆b、带插头的连接件b连接,带插头的连接件b与定位修整参照块插槽b连接。

所述供骨区牙定位基板用于固定在牙列上,带插头的连接件a与所述定位修整参照块的插槽a连接;所述内定位片位于外定位框内,外定位框上的引导钻针孔的位置及方向与连接杆a上引导钻针孔a相对应的位置及方向契合一致,且外定位框能通过螺钉与连接杆a连接,内定位片的平面形状与所述定位修整参照块的平面形状相同,内定位片上的固位孔b的位置及方向与定位修整参照块上相对应的引导钻针孔b的位置及方向相同;内定位片外边缘与外定位框的内边缘之间设有截骨引导槽,以起到对截骨器械产生双侧限制的作用,防止操作中的误差;所述受骨区牙定位基板用于固定在牙列上,受骨区牙定位基板与带插头的连接件b连接,带插头的连接件b与定位修整参照块的插槽b连接。

所述供骨区牙定位导板包括供骨区牙定位基板,连接杆a,带插头的连接件a,连接杆a上至少有一个引导钻针孔a;所述定位修整参照块包括至少一个引导钻针孔b、插槽a和插槽b;所述取骨导板包括外定位框,内定位片,外定位框上至少一个固位孔a,内定位片上至少一个固位孔b;所述受骨区牙定位导板包括受骨区牙定位基板、连接杆b和带插头的连接件b、引导种植体植入孔。

如上所述,便可较为充分的实现本发明。以上所述仅为本发明的较为合理的实施实例,本发明的保护范围包括但并不局限于此,本领域的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变性变更均包括在本发明包括范围之内。

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