一种个性化定制纤维桩核的制备方法

本发明涉及纤维桩核定制，具体为一种个性化定制纤维桩核的制备方法。

背景技术：

1、目前被普遍采用的纤维树脂桩核制备流程如下：厂家生产不同长度和直径的桩核，并进行分型，再由临床医生根据牙根缺损情况选择尺寸接近的桩核进行粘接修复。其缺点是匹配性差，容易形成微渗漏，引起修复物脱落，甚至修复失败。

2、现有技术最接近的是个性化切削桩核。其通过采用数字化设计制作的(cad/cam)分体纤维桩核技术，使用光学扫描仪对牙根管的硅橡胶局部印模进行扫描，获得局部印模数字模型，翻转局部印模数字模型得到为包含根管和牙体组织的反向三维模型，并与口内牙列模型相吻合。通过利用三维设计软件，根据吻合后包含根管形态的完整牙列模型，进行个性化分体桩核设计，并在插销桩上添加手柄和定位标。最终根据设计分体桩核模型，计算机辅助切削纤维复合加强树脂块制成成品桩核。

3、上述技术存在以下缺点：

4、1)制作精度欠佳：通过硅胶印模+仓扫获得原始数据基础上设计和制造出来的桩核与实际牙根管存在较大误差，治疗效果还需提升；

5、2)制备流程繁琐，时间成本高：提前制备玻璃纤维树脂块，通过取模+仓扫获取桩核stl文件后，再进行一体化设计，再传输至切削设备加工，从而获得成品主桩核和插销桩，技术操作较为繁琐；

6、3)减材制造，材料成本高：通过切削树脂块获取成品桩核，对材料的利用率较低，进而造成材料浪费。

7、因此，本领域技术人员提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法，解决了纤维桩核与根管壁的贴合性差，纤维桩核精准度误差大，工序多、原材料浪费且成本高等问题，从而能够实现临床椅旁采集数据、即刻3d快速加工，精准成型，紧密贴合根管壁的核桩修复。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种个性化定制纤维桩核的制备方法，该方法将计算机辅助设计与3d打印技术相结合，建立数字一体化的纤维增强树脂基生物桩核制作流程，包括以下过程：

6、s1.根管及牙体预备

7、将待修复的残根残冠按照标准进行根管治疗及牙体预备；

8、s2.三维重建cbct牙根管牙列模型三维图像

9、通过牙科用放射锥形束(cbct)对预备后的牙根进行扫描，对所扫描图像进行人工标注牙根管操作后应用模型软件进行三维重建得到cbct牙根管牙列模型三维图像；

10、s3.整体桩核设计

11、基于包含患牙根管形态的完整牙列模型进行整体桩核设计，提取根管信息并导出为初始桩核stl文件，将根管stl三维图像进行平滑处理，并采用噪声滤除、平滑、对齐、归并和插值补点几何特征匹配与识别方法进行数据处理；

12、s4.cbct的三维图像处理

13、通过机器学习训练1000个模型样本数据，以实现cbct的三维图像的自动标注牙根管、提取根管信息、噪声消除、平滑处理stl文件等流程；

14、s5.获得定制纤维桩核

15、分体桩核设计好后导出为桩核stl文件，并应用自制材料通过3d打印设备进行纤维增强树脂桩核的直接打印制造，获得定制纤维桩核；

16、s6.抛光打磨纤维桩核

17、对3d打印出的一体化纤维桩核进行抛光打磨，使桩核表面更加光滑；

18、s7.病人临床试戴

19、将处理后的纤维桩核给病人进行临床试戴，检验树脂纤维桩核的口腔匹配度以及是否出现异常现象、使用感受是否适宜；

20、s8.进行牙体备牙

21、经试戴无异常情况后可进行牙体备牙，通过取模并制作桥冠后，装戴纤维桩核及牙体桥冠，治疗结束。

22、进一步地，所述步骤s3中的整体桩核设计的具体步骤为：

23、1)选取桩核边缘线，三维牙科设计软件自动识别并划定边缘线，其边缘线为残根残冠断端的外侧边缘，因软件识别的边缘线会有些许偏差，故此时需要手动调整，并使边缘线光滑连续；

24、2)参考本身牙位和牙根形态，与邻牙及对邻牙关系，从数据库中选取牙冠数据，先进行整体桩核设计，核部分预留出冠修复的空间形态，对倒凹区进行修整；

25、3)设置粘接剂间隙、车针半径及车针补偿间距；

26、4)保存当前桩核设计文件，导出为整体桩核stl文件。

27、进一步地，所述步骤s3中在进行数据处理后，再进行桩核设计获得其最终stl文件。

28、进一步地，所述步骤s3中获得个性化桩核stl设计数据的过程为：

29、1)采用的cbct重建牙根管数据提取，可获取患者牙体与根管的形态信息，从而获得数字化模型，摆脱了对流动硅胶取样的依赖，进一步提高桩核制造的精准度，以达到更好的治疗效果；

30、2)在数字化模型的基础上，对预备处理后的扫描图像应用u-net模型进行三维重建，提取牙根管stl三维图像后进行平滑处理，同时利用计算机重建核冠三维模型，设计与患牙牙体和根管形态吻合的一体化桩核。

31、进一步地，所述纤维桩核的制作过程为：选择增材制造的方式制造个性化桩核。

32、进一步地，该方法的实现通过采用数字化模拟纤维桩核软件、纤维桩核设计软件、3d打印控制软件、3d打印机、桩核材料成型机、纤维增强树脂生物复合材料等软硬件设备，且上述通用的商品化产品可以很方便地找到。

33、进一步地，所述方法在实际操作过程中，3d打印机的精度、纤维增强树脂生物复合材料的性能等因素对最终成品的精度和力学性能有一定影响。

34、(三)有益效果

35、本发明提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法。具备以下有益效果：

36、1、本发明提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法，该方法采用cbct数据移动补偿和清晰度校正技术，将现有临床提供的数据提高150％的清晰度，很大程度上提高成品桩核的精准度，通过cbct扫描得到的文件，提取牙根管的stl三维模型之后利用solidworks或者geomagic wrapruan进行建模和牙根的光滑处理，获得桩核模型，相比现有的利用光学扫描仪对硅胶印模进行扫描，进行三维设计后，从而获取的牙列模型相比精准度更高，且取模更加简单，能够提高取模的精准率，降低cbct三维重建产生的误差，提高图像的清晰度、精准度。

37、2、本发明提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法，该方法通过直接设计并利用3d打印技术制作一体化的树脂桩核，实现椅旁治疗，可以减少临床堆塑树脂核和牙体预备的时间，减少患者的不适，相比于传统方法更加高效、更加省时省力，简化制作流程，提高制作精度，简化牙齿缺损修复的治疗流程。

38、3、本发明提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法，该方法将计算机辅助设计与3d打印技术相结合，建立数字一体化的纤维树脂桩核制作流程，将口腔扫描模型文件与口腔锥形计算机断层扫描成像(cbct)文件相结合，从而获取患者牙体与根管的形态信息，获得数字化模型，在数字化模型的基础上，设计与患牙牙体和根管形态吻合的一体化桩核，可以避免因为硅胶扫描出来的数据与牙根管形态参数的较大误差或是切削树脂块获取的桩核导致误差，从而导致制造出的桩核与实际牙根管不符，治疗效果不佳的情况。

39、4、本发明提供了一种个性化定制纤维桩核的制备方法，该方法的制作流程通过获得的数字化模型设计出与患牙牙体和根管形态吻合的一体化桩核，直接利用3d打印技术制作出成品桩核，基本没有原材料浪费，省去了灌注液态硅胶的步骤，把材料消耗降低到最少，避免了不必要的材料浪费与环境污染。