107]5.在對(duì)應(yīng)于支撐結(jié)構(gòu)模型中的導(dǎo)引孔的縱軸1110的位置處將套管支撐形狀的距離圖圖像覆蓋到支撐結(jié)構(gòu)模型的距離圖圖上，并在距離圖圖像的合并值超過(guò)閾值時(shí)添加支撐結(jié)構(gòu)模型材料1120。原始支撐結(jié)構(gòu)模型的實(shí)例顯示在圖1la中。在添加套管支撐形狀后的修改的支撐結(jié)構(gòu)模型的實(shí)例顯示在圖1lb中。
[0108]6.在多個(gè)套管支撐形狀的距離圖圖像覆蓋的情況下，在距離圖圖像的合并值超過(guò)閾值時(shí)添加支撐結(jié)構(gòu)模型材料1120。連接兩個(gè)套管支撐形狀的支撐結(jié)構(gòu)模型材料的實(shí)例顯示在圖1lc中。
[0109]7.在對(duì)應(yīng)于支撐結(jié)構(gòu)模型中的導(dǎo)引孔的頂部的位置處將打孔器形狀1040的圖像覆蓋到支撐結(jié)構(gòu)模型的距離圖圖像上，并且在打孔器圖像內(nèi)的所有點(diǎn)處移除支撐結(jié)構(gòu)模型材料。移除打孔器材料后的圖1lb的支撐結(jié)構(gòu)模型的實(shí)例顯示在圖1ld中。
[0110]8.一旦對(duì)每個(gè)導(dǎo)弓I孔完成所有上述步驟，將支撐結(jié)構(gòu)模型圖像轉(zhuǎn)換成3D表面模型。此過(guò)程可以使用marching cubes算法來(lái)完成。
[0111]9.之后，再次在對(duì)應(yīng)于導(dǎo)引孔的頂部的位置處將套管支撐物的頂面的3D表面模型1240(圖12a)添加至支撐結(jié)構(gòu)模型3D表面模型。這為導(dǎo)引孔的頂部在其與鉆孔導(dǎo)板相接處提供了干凈和水平的頂面。
[0112]10.然后去除套管支撐空間1220的3D表面模型(圖12b)，以提供用于鉆孔和插入植入物的孔洞。在圖12b中顯示的套管支撐空間還包括部分1210以提供最終的外科模板和套管之間的界面并且為兩者之間的膠水固位提供空間。
[0113]11.最后，去除膠水管1230的3D表面(圖12c)使得膠水可以插入在最終的外科模板和套管之間以便將套管固定至模板。
[0114]12.圖13a在一個(gè)圖像中一起示出了圖12a_12c的所有組件。圖13b示出用來(lái)形成最終的外科模板中的定位釘導(dǎo)引孔的相當(dāng)?shù)慕M件的集合。
[0115]13.為了移除在上述步驟中添加至支撐結(jié)構(gòu)模型的任何材料(其影響與牙齒的密配合)，從支撐結(jié)構(gòu)模型3D表面模型去除患者口腔位置的原始3D表面數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，從支撐結(jié)構(gòu)模型3D表面模型中去除患者口腔位置的稍稍擴(kuò)大的3D表面數(shù)據(jù)以便確保最終制備的外科模板和患者口腔位置之間的小程度的容限。
[0116]在上面步驟5或步驟6的一個(gè)實(shí)施方案中，如果距離圖圖像中的兩個(gè)點(diǎn)距各個(gè)表面上的它們各自最近的點(diǎn)的合并距離小于2mm，則添加額外的支撐材料。
[0117]用于在支撐結(jié)構(gòu)模型中生成導(dǎo)引孔的此技術(shù)還適用于由定位釘將外科模板固定到患者的頜骨的定位釘導(dǎo)引孔。
[0118]側(cè)面套管開(kāi)口
[0119]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，在支撐結(jié)構(gòu)中提供側(cè)面開(kāi)口。制備的牙科夾板中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)開(kāi)口允許將導(dǎo)引套管和/或?qū)бぞ?即，具有配合導(dǎo)引孔開(kāi)口并且在外科手術(shù)操作期間對(duì)鉆頭或其他工具提供支撐的組件的工具)從側(cè)面插入至一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)引孔中。通過(guò)從支撐結(jié)構(gòu)執(zhí)行盒子形狀的布爾減除而在支撐結(jié)構(gòu)模型中形成側(cè)面開(kāi)口。所述減除提供了從導(dǎo)引孔至支撐結(jié)構(gòu)的外表面的連續(xù)開(kāi)口。所述開(kāi)口始于支撐結(jié)構(gòu)模型的冠側(cè)邊緣并且平行于具有比導(dǎo)引孔的長(zhǎng)度更長(zhǎng)、相等或更短的高度的開(kāi)口行進(jìn)。遠(yuǎn)側(cè)-中間方向上的寬度等于或稍小于導(dǎo)引孔的直徑從而為導(dǎo)引孔中的組件提供固位。側(cè)面開(kāi)口可以設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)的頰側(cè)或舌側(cè)處，盡管不同時(shí)設(shè)置。
[0120]在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)調(diào)整截止線形成側(cè)面開(kāi)口從而在頰側(cè)或舌側(cè)處在支撐結(jié)構(gòu)模型中提供間隙。在這樣的實(shí)施方案中，使用如上所述的相同尺寸。
[0121 ] 支撐結(jié)構(gòu)模型下部凹陷去除
[0122]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，修改支撐結(jié)構(gòu)模型以確保其可以容易地安裝在患者的牙列上。如圖14a和14b中所示，在朝向牙齒的頸部1406和根部縮窄之前在牙齒的冠部1405處支持牙1400較寬。根據(jù)上述方法形成的支撐結(jié)構(gòu)模型1410將具有彎曲的形狀，所述彎曲的形狀匹配牙齒的形狀。因此，在截止點(diǎn)1420處支撐結(jié)構(gòu)模型的開(kāi)口可以比牙齒的最寬點(diǎn)窄一些。對(duì)于牙科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，不可能在不損壞外科模板的情況下安裝對(duì)應(yīng)于支撐結(jié)構(gòu)模型的外科模板，這將使其變得困難。
[0123]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，修改支撐結(jié)構(gòu)模型以移除支撐結(jié)構(gòu)模型中的形成下部凹陷的任何部分1420。在一個(gè)實(shí)施方案中，這通過(guò)下面的步驟來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0124]1.沿距離圖圖像的弓410，計(jì)算患者的牙齒的最寬點(diǎn)。還在距離圖圖像的全景最大強(qiáng)度投影上確定此最寬點(diǎn)的高度。
[0125]2.如圖14c中所示，去除支撐結(jié)構(gòu)模型中的較靠近弓410并且低于牙齒的最寬點(diǎn)的高度的任何部分。
[0126]制備物理外科模板
[0127]最后，依照虛擬外科模板模型制備物理外科模板(或牙科夾板)?？梢允褂迷霾闹圃旒夹g(shù)(additive manufacturing technique)來(lái)制造物理外科模板。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以制備物理外科模板的速度。優(yōu)選地，使用立體平版印刷將物理外科模板制備成虛擬外科模板模型的物理復(fù)制品。可以使用的其他增材制造技術(shù)包括噴墨3D打印機(jī)或SLS打印機(jī)?？蛇x地，可以由一大塊材料研磨出虛擬外科模板模型的物理復(fù)制品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備牙科夾板的方法，所述方法包括以下步驟: 獲得一組3D表面數(shù)據(jù)(110)，所述3D表面數(shù)據(jù)表示患者口腔位置的表面， 獲得描述組件的支撐結(jié)構(gòu)模型(310)，所述組件被配置成與所述患者口腔位置的表面的一部分相配合， 依照所述3D表面數(shù)據(jù)修改所述支撐結(jié)構(gòu)模型的頂側(cè)邊緣(330)， 依照修改的所述支撐結(jié)構(gòu)模型制備所述牙科夾板。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述支撐結(jié)構(gòu)(310)的頂側(cè)邊緣(330)修改成對(duì)應(yīng)于包括多個(gè)點(diǎn)并且依照所述3D表面數(shù)據(jù)(110)生成的截止線(520，530)。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中所述截止線(520，530)依照所述3D表面數(shù)據(jù)(110)的2D全景圖像生成，并且其中所述截止線(520，530)相對(duì)于所述2D全景圖像的冠側(cè)邊緣(500)生成。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中所述2D全景圖像是所述3D表面數(shù)據(jù)(110)的3D距離圖圖像的最大強(qiáng)度投影圖像，所述3D距離圖是體素圖像，其中所述3D距離圖圖像中的每個(gè)體素具有對(duì)應(yīng)于從所述體素至由所述3D表面數(shù)據(jù)描述的所述表面上的最近點(diǎn)的距離的值。
5.權(quán)利要求3或4所述的方法，其中所述2D全景圖像是正位全景體層攝影照片。
6.權(quán)利要求3所述的方法，其中所述2D全景圖像的冠側(cè)邊緣(500)限定患者組織的表象和空白區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)。
7.權(quán)利要求3所述的方法，其中將沿所述冠側(cè)邊緣(500)的冠側(cè)邊緣線(510)在頂側(cè)方向上移位以形成所述截止線(520，530)。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中將所述冠側(cè)邊緣線(510)在頂側(cè)方向上移位Imm至4mm以形成所述截止線(520，530)。
9.權(quán)利要求2所述的方法，其中使用平滑算法使所述截止線(520，530)平滑化。
10.權(quán)利要求2或9所述的方法，其中根據(jù)移動(dòng)平均算法使所述截止線(520，530)平滑化。
11.權(quán)利要求2、9或10所述的方法，其中對(duì)上頜僅保留所述截止線(520，530)的凹入部分或?qū)ο骂M僅保留所述截止線的凸出部分。
12.任一在前權(quán)利要求所述的方法，其中確定所述支撐結(jié)構(gòu)模型的頂側(cè)邊緣(330)是在所述3D表面數(shù)據(jù)的舌側(cè)(590)上還是頰側(cè)(580)上。
13.任一在前權(quán)利要求所述的方法，其中確定兩個(gè)截止線(520，530)，第一條截止線(520)限定所述支撐結(jié)構(gòu)的頰側(cè)邊緣且第二截止線(530)限定所述支撐結(jié)構(gòu)的舌側(cè)邊緣。
14.任一在前權(quán)利要求所述的方法，其中所述3D表面數(shù)據(jù)的舌側(cè)上的所述支撐結(jié)構(gòu)模型的頂側(cè)邊緣基本上是直線。
15.權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述截止線(520，530)的點(diǎn)(760)在頂側(cè)方向上移位以便對(duì)所述支撐結(jié)構(gòu)模型(310)中的側(cè)孔(920)提供支撐部(910)。
16.任一在前權(quán)利要求所述的方法，其中修改所述支撐結(jié)構(gòu)模型以移除形成下部凹陷(1420)的任何部分。
17.任一在前權(quán)利要求所述的方法，其中所述支撐結(jié)構(gòu)模型是虛擬模型。
【專利摘要】在本發(fā)明的實(shí)施方案中，提供了一種制備牙科夾板的方法，該方法包括以下步驟：獲得一組3D表面數(shù)據(jù)，所述3D表面數(shù)據(jù)表示患者口腔位置的表面；獲得描述牙科夾板的支撐結(jié)構(gòu)模型，所述牙科夾板被配置成與所述患者口腔位置的表面的一部分相配合；依照所述3D表面數(shù)據(jù)修改所述支撐結(jié)構(gòu)模型的頂側(cè)邊緣；依照修改的支撐結(jié)構(gòu)模型制備所述牙科夾板。
【IPC分類】G06F17-50, A61C13-00, A61C1-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104619284
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380047287
【發(fā)明人】維爾勒·沃特斯, 沃特·默勒曼, 菲利普·舒蒂澤, 帕斯卡爾·孔茨
【申請(qǐng)人】諾貝爾生物服務(wù)公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2013年8月26日
【公告號(hào)】CA2883556A1, EP2895102A1, US20150238290, WO2014040696A1