专利汇可以提供一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一段式 螺纹 式解剖根形 牙种植体 的 计算机辅助设计 方法,属于牙种植体辅助制造领域,本发明基于锥形束 X射线 层析成像 系统获得的牙 齿轮 廓的平面裁剪模型进行种植体根部的设计,种植体根部包括坡台和螺纹结构,然后基于平面裁剪轮廓进行种植体穿龈部的设计,最后在种植体穿龈部设计的 基础 上,生成种植体 基台 ,完成种植体的设计,与传统牙种植体相比,设计方案更为灵活,并且可以完成不同 牙齿 ,不同需求的种植体设计,在满足种植体设计 精度 的同时,降低设计时间和生产成本。,下面是一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法专利的具体信息内容。
1.一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于实现如下:
(1)一段式螺纹式解剖根形牙种植体的组成
一段式螺纹式解剖根性牙种植体从下到上的依次包括:种植体根部、种植体穿龈部和种植体基台三部分;
(2)一段式螺纹式解剖根形牙种植体根部的设计
种植体根部包括坡台和螺纹结构,坡台用于连接螺纹结构和种植体穿龈部,螺纹结构的外轮廓与锥形束X射线层析成像系统获得的牙齿三维模型的根部外轮廓一致;对X射线层析成像系统所提供的牙齿三维模型的根部进行平面裁剪得到根部轮廓,保证种植体根部的形状与拔牙窝的形状吻合;平面裁剪的位置与骨水平位置平齐,骨水平位置即是牙齿和牙槽骨交界线的位置,以保证种植体根部的长度与拔牙窝的深度相当;将裁剪轮廓向内收窄,作为坡台上轮廓;将骨水平平面向牙根平移一定距离,此时的裁剪轮廓作为坡台下轮廓;使用坡台上、下轮廓,通过三角剖分生成坡台三维模型;对平移以后的骨水平平面裁剪得到的根部模型,使用沿根部长轴排列的多个漏斗形的三维模型进行相减,并与缩小后的根部模型进行融合,得到螺纹结构;
(3)一段式螺纹式解剖根形牙种植体穿龈部的设计
在得到种植体根部模型后,根据根部平面裁剪的轮廓对穿龈部进行设计;种植体穿龈部的设计包括穿龈部底部轮廓和穿龈部顶部轮廓的设计;穿龈部底部轮廓为坡台上轮廓;
穿龈部顶部的轮廓根据不同需求,设计分为三种:空间圆周、裁剪轮廓、牙齿与牙龈交界线即龈牙边界;穿龈部底部轮廓和穿龈部顶部轮廓的距离根据种植体穿龈部的高度进行设定;在得到了穿龈部底部轮廓和穿龈部顶部轮廓之后,使用三维三角剖分的方法,生成穿龈部的模型;
(4)一段式螺纹式解剖根形牙种植体基台的设计
种植体基台根据穿龈部顶部轮廓进行设计;种植体基台根据不同要求包括三类:空间圆锥基台、标准化基台、牙冠形状基台;种植体基台的高度根据种植体整体的高度进行确定;种植体基台的方向根据牙冠的方向进行确定;
(5)使用空间三维模型的布尔与运算,进行一段式螺纹式解剖根形牙种植体根部、穿龈部、基台三者的组合,得到种植体三维模型。
2.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(2)中骨水平位置的确定如下:
(1)标记出牙齿与牙槽骨交界处的点 N为点的个
数,N≥3,根据这些标记的点,拟合出对牙齿三维模型进行裁剪的平面;
(2)将点 带入到平面方程Ax+By+Cz+1=0中,得到
线性方程组:
线性方程组简写为:
Ax=b (2)
其中,
(3)采用最小二乘法求解公式(2),求解方法为:
ATAx=ATb (3)
对公式(3)进行求解,得到系数向量x=[A,B,C]T,得到与骨水平位置相当的平面Ax+By+Cz+1=0系数参数。
3.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(2)中种植体根部包括螺纹结构和坡台两部分;带螺纹结构的根部上有2~3个螺纹,螺纹的外轮廓与牙齿根部的轮廓一致,种植体根部内部的轮廓同样为牙齿根部的轮廓,螺纹间距>2.0mm,螺纹凹槽深度>0.2mm。
4.根据权利要求3所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(2)中种植体根部螺纹结构的设计:首先使用多个漏斗形状的三维模型对种植体根部进行布尔非操作,生成螺纹;然后通过对原始的种植体根部模型进行等比例缩小;
最后将螺纹与缩小后的种植体根部模型进行融合,得到种植体根部的螺纹结构。
5.根据权利要求3所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(2)中种植体根部坡台的设计:首先将骨水平平面朝根尖方向平移1.0mm,裁剪后的轮廓作为坡台的下轮廓;然后将未发生平移的骨水平平面位置的裁剪轮廓向轮廓中心收缩0.6mm,作为坡台的上轮廓;最后利用空间三角剖分,使用坡台的上、下轮廓生成坡台三维模型。
6.根据权利要求3所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述穿龈部底部轮廓和穿龈部顶部轮廓的距离根据种植体穿龈部的高度进行设定,高度与骨水平平面和牙齿牙龈交界线平面之间的距离相当。
7.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(3)中,穿龈部顶部的轮廓根据不同需求,顶部轮廓可以设计分为三种不同的形状:空间圆周、牙根裁剪轮廓、牙齿与牙龈交界线即龈牙边界。
8.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(4)中种植体基台的高度根据种植体整体的高度进行确定,确定的准则为整个种植体的高度比原始牙齿模型的高度低2mm,即:
da=d-2-dg-dr
上式中,d为原始牙齿的高度,da,dg,dr分别为种植体基台、穿龈部和根部的高度。
9.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(4)中种植体基台可以根据牙冠的方向进行适当偏转和裁切,使得基台能够被牙冠包含在内。
10.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(4)中种植体基台的底部轮廓要小于穿龈部顶部轮廓的最小半径,通常小2-
3mm,并且可以根据实际情况人为设定;所指的最小半径为穿龈部顶部轮廓所有的点到轮廓中心距离的最小值。
11.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(4)中,在设计空间圆锥基台时,圆锥锥角为6-7度;空间圆锥基台的顶部为依据基台高度进行裁切后的轮廓;空间圆锥基台需要根据基台位置,基台高度,基台方向,基台大小等参数进行调整,从而满足种植体基台设计的需求。
12.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(4)中,使用标准基台时,直接根据牙齿的编号,从标准基台库中进行选择,选定的标准基台需要根据基台位置,基台高度,基台方向,基台大小参数进行调整,从而满足种植体设计的需求。
13.根据权利要求1所述的一段式螺纹式解剖根形牙种植体的计算机辅助设计方法,其特征在于:所述(4)中,使用牙冠制作基台时,首先要使用裁剪方法对牙冠模型中的倒凹结构进行消除,后续的基台模型调整也要根据基台位置,基台高度,基台方向,基台大小参数进行调整。
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