[發(fā)明專利]一種基于3D打印的植牙快速成型系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510202341.1
• 申請(qǐng)日: 2015-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105030350A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州光影口腔醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61C8/00
• 分類號(hào): A61C8/00;B22F3/00;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植入牙齒的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，尤其是涉及一種基于3D打印的植牙快速成型系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)自1987年發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)二十多年的時(shí)間，在世界范圍內(nèi)得到了很快的發(fā)展并取得廣泛的應(yīng)用。該方法可以快速、高精度、個(gè)性化地將計(jì)算機(jī)模型、CT掃描數(shù)據(jù)制造成任意形狀和結(jié)構(gòu)的植入體。

在牙科領(lǐng)域中，作為牙齒的缺損部位的修復(fù)治療，大多采用人造齒根、即生物再造牙治療。植牙治療雖然已經(jīng)取得突破，但科研人員還需解決幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，首先，在植體治療時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)被植牙與耦合牙的良好咬合，必須掌握控制生物再造牙尺寸的技術(shù)，以達(dá)到審美上的牙齒位置和形態(tài)，研究發(fā)現(xiàn)，在老鼠試驗(yàn)中，再造牙比正常牙齒稍小，其次，為實(shí)現(xiàn)安全且穩(wěn)定的預(yù)后，必須將植體植入適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄑ楞@植入的角度、位置的三維數(shù)據(jù)，若考植體的植入位置不好，則難以構(gòu)筑支持在植體上的人造牙與耦合牙之間的良好咬合。另外，如果要將生物再造牙技術(shù)運(yùn)用于人類，必須加快再造牙的生長(zhǎng)速度，因?yàn)槿祟愰L(zhǎng)一顆完成的牙齒需要數(shù)年時(shí)間。

韓國(guó)KR10-2014-0079556專利公布了一項(xiàng)整齒成模的技術(shù)，該技術(shù)中采用了旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，利用3D打印數(shù)據(jù)將整齒進(jìn)行生殖，然而在該技術(shù)中并未顯示其在制作時(shí)間上的優(yōu)越性，另外，在材料上面，該技術(shù)采用的是鈦合金，研究發(fā)現(xiàn)，矯形外科領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的Ti-6Al-4V合金包含具有細(xì)胞毒性的V和Al，長(zhǎng)期使用必然產(chǎn)生毒副作用；這些金屬合金的彈性模量較大，鈦合金為110GPa，牙齒的彈性模量?jī)H為10—30GPa左右，高彈性模量的金屬植牙入口腔后將會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力遮擋現(xiàn)象，引起齒根吸收和植入體松動(dòng)，需要二次更換，增加病人痛。

為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)常使用根管填充技術(shù)對(duì)牙齒進(jìn)行充填，這樣既能夠在最短的時(shí)間內(nèi)使牙體得到修復(fù)，又能夠避免以往鈦合金材料重金屬污染，但是現(xiàn)有技術(shù)的根管填充材料主要是牙膠，輔以氯化鋅丁香油或氫氧化鈣等根管封閉劑共同完成根管治療，在常溫下的流動(dòng)性過(guò)大，需要很大冷卻系統(tǒng)來(lái)定型和固化，而另一方面，由于醫(yī)師的技術(shù)差異，對(duì)高難度部位的牙齒修復(fù)會(huì)明顯存在植入的位置、角度不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，患者術(shù)后咬合不適。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種既能夠快速制備適合人體植入材料的植牙，又能夠精確控制植牙的位置、角度的成型方法，在制備過(guò)程中將材料按照預(yù)設(shè)掃描軌跡動(dòng)態(tài)增加，系統(tǒng)精確度高、速度快，制備出的植牙體耐磨性強(qiáng)、抗彎曲強(qiáng)度大，所采用的快速成型方法也減少了撓曲變形或溫度等引起的廢品率，大大降低了制造成本。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明的基于3D打印的植牙快速成型系統(tǒng)，其特征在于，

包括一掃描設(shè)備，用于對(duì)被植牙對(duì)象的表面進(jìn)行三維掃描；計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以及中央處理器，用于接收掃描數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)以及存儲(chǔ)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序；一器具制作設(shè)備，用于基于上述三維數(shù)據(jù)將成型材料按照預(yù)設(shè)掃描軌跡動(dòng)態(tài)構(gòu)筑所述植牙體；所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)被可操作地連接到處理器，并將三維數(shù)據(jù)傳送至所述器具制作設(shè)備。

所述成型材料為β型鑄造鈦合金絲，所述器具制作設(shè)備包括3D打印平臺(tái)、成型室、精度控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)以及送料控制系統(tǒng)。

所述鈦合金絲材料包括海綿鈦、還原鐵粉、電解錳、工業(yè)級(jí)純鉬粉、海綿鋯和工業(yè)純鈮。

具體地，還包括利用上述的植牙快速成型系統(tǒng)進(jìn)行3D打印成型的方法，其特征在于，包含以下步驟。