牙科支架的制作方法

1.本发明涉及牙科处理。本发明的某些实施例涉及用于牙齿修复的方法和设备。


背景技术：

2.具有牙齿缺陷或瑕疵的外观可通过修复性牙科作业来改善。
3.一种已知的用于修复牙齿的外观的技术是施加瓷贴面。该程序是昂贵、费时的，并且通常需要在装配贴面之前大量移除牙釉质。
4.另一种已知的牙科修复技术是复合树脂粘结，其中可通过添加复合树脂来重新成型、延长、加宽和更改牙齿的形状和尺寸和式样。这种技术目前由许多专业人员在徒手的基础上进行，因为它被患者高度期望，并且作为解决方案来说是相对负担得起的。因为是徒手的，所以存在很多艺术变化，并且因此结果不恒定。该过程极其耗时，并且对于训练不足的牙医来说是压力很大的过程。准确地进行是极其困难的，并且美学上的最终结果往往看起来不是最佳的。另一个重要的问题是在牙齿之间产生悬突(overhang)或牙棚(ledge)，所述悬突或牙棚对于患者来说难以维持清洁，并且随着时间的推移导致牙科牙龈问题和牙洞。因而，需要进行后续平滑化和抛光来补救这一缺陷，但这通常无法完整实现。
5.本发明的某些实施例的目的是至少部分地减轻以上所提及的问题。
6.本发明的某些实施例的目的是提供一种设备和方法，该设备和方法提高了可将复合树脂施加到患者的牙齿的容易性和准确性，同时确保最佳的美学最终结果，诸如各个牙齿的限定。
7.本发明的某些实施例涉及牙科支架。“牙科支架”应被理解为包括大体上中空的内部空腔的设备，该内部空腔允许支架被放置在患者的上牙齿组或下牙齿组之上。
8.本发明的牙科支架用于将新形状和解剖细节(所述新形状和解剖细节来自预先设计的、理想的“完美牙齿”式样的数字或传统模型)的信息直接、准确地传递到口腔中并将这些形状以最小的变化和最少的清理转移到患者的牙齿上。


技术实现要素：

9.在第一方面中，本发明包括牙科支架，其包括支架基部和成组分隔件；其中支架基部包括外壳和内床，该内床包括仿形空腔，所述仿形空腔对应于患者特异性牙科模型并且包括多个牙齿空腔；并且其中，该成组分隔件包括多个分隔条，所述多个分隔条中的每一个部分地嵌入到内床中。
10.支架基部可由透光或透明材料形成。外壳可由透光丙烯酸形成。内床可由透光硅树脂形成。分离条由金属基质条形成。
11.在另一方面中，本发明包括一种用于牙齿修复的部件的套件，其包括根据前述权利要求中任一项所述的牙科支架和复合树脂材料。
12.该套件还可包括用于加热复合树脂和牙科支架的加热器。
13.该套件还可包括光固化单元。
14.该套件还可包括精修工具组，该精修工具组包括钻和抛光工具。
15.在另一方面中，本发明包括一种制造如上所描述那样的牙科支架的方法，该方法包括以下步骤：(a) 创建患者的牙齿的初始模型；(b) 以数字方式扫描初始模型以创建数字模型；(c) 以数字方式重新设计数字模型中的牙齿式样中的至少一些，并且从数字模型的剩余部分以数字方式区分所有重新设计的牙齿式样，从而创建经修改的数字模型；(d) 根据经修改的数字模型来3d打印经修改的模型，其中重新设计的牙齿式样能够各自从设置在经修改的模型的基部中的对应窝单独地移除；(e) 在经修改的模型之上形成模板；(f) 在模板之上形成支架的外壳；(g) 从经修改的模型移除外壳和模板，并从外壳移除模板；(h) 形成成组分隔条；(i) 在经修改的模型的每对相邻牙齿式样之间插入分隔条；(j) 利用内床材料填充外壳；(k) 将外壳放置在模型之上，使得牙齿式样和分隔条被迫插入到内床材料中；(l) 允许内床材料凝固；(m) 从经修改的模型移除牙科支架。
16.该方法还可包括：在在经修改的模型之上形成模板之前，移除重新设计的牙齿式样，在重新设计的牙齿式样之上放置蜡层(wax-skim)，将重新设计的牙齿式样重新仿形和纹理化，以及将每个重新设计的牙齿式样重新放回到其在经修改的模型的基部中的对应窝中。
17.模板可包括实验室腻子或3d打印的壳体。
18.在模板之上形成支架的外壳可包括在模板之上真空成形丙烯酸片材。
19.内床材料可为硅树脂，并且该方法还可包括：在步骤(k)之前，利用硅树脂涂覆经修改的模型的牙齿式样。
20.该方法还可包括：在从经修改的模型移除牙科支架之后，钻出排空口穿过外壳和内床到支架中。
21.泄放孔可被钻入每个牙齿空腔的最切缘部分(most incisal part)。
22.该方法还可包括：在步骤(h)之后，在每个分隔条中靠近分隔条的拐角处形成至少一个孔，并且其中，在步骤(k)期间，内床材料被迫流动进入该孔。
23.该方法还可包括：在步骤(l)之后，将牙科支架放置在压力真空中。
24.在另一方面中，本发明包括使用牙科支架修复牙齿的方法；该牙科支架包括支架基部和成组分隔件；其中支架基部包括外壳和内床，该内床包括对应于患者特异性牙科模型的仿形空腔；并且其中该成组分隔件包括多个分隔条，所述多个分隔条中的每一个部分地嵌入到内床中；其中，该方法包括以下步骤：(a) 将经加热的复合树脂插入到支架中；(b) 将支架放置在患者的牙齿之上，使得患者的牙齿被插入到复合树脂中，并且
分隔条位于将被处理的相邻牙齿之间；以及(c) 固化复合树脂；(d) 从患者的牙齿移除支架。
25.该牙科支架还可包括排空口，使得在步骤(b)期间，过量的复合树脂被强制通过排空口到达牙科支架的外部。
26.支架可由透光或透明材料形成，并且固化复合树脂可包括利用光固化单元来固化。
27.该方法还可包括：在步骤(d)之后，利用氧抑制凝胶来密封处理过的牙齿，并利用光固化单元使氧抑制凝胶完全固化。
28.该方法还可包括后续的精修阶段，该精修阶段包括从处理过的牙齿周围移除过量的复合树脂。该方法可包括向处理过的牙齿添加表面纹理的后续阶段。
附图说明
29.参照附图，现在将在下文中通过仅示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：图1至图10示出根据本发明的某些实施例的患者特异性支架的制造的各个步骤；并且图11示出用于本发明的工具套件。
30.在附图中，相似的附图标记指示相似的部分。
具体实施方式
31.根据本发明的实施例，提供了患者特异性支架100。支架100是患者特异性的，因为它对应于特定患者的上牙齿组或下牙齿组。
32.在图6中示出了已部分成形的支架100，并且在图10中示出了完全成形的支架100。参考图6和图10，支架100包括支架基部和成组分隔件150。
33.支架基部包括由硬材料形成的外壳或托盘104，以及内床110。外壳/托盘104和内床110优选地由透明或透光材料形成。
34.用于外壳104的示例性材料是透光丙烯酸，诸如zendura
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1mm透光丙烯酸片材或essix
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plus
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plastic 1 mm片材。
35.用于内床110的示例性材料是透光硅树脂，诸如gc
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exaclear透光乙烯基聚硅氧烷(gc
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exaclear clear vinyl polysiloxane)或kulzer memosil
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2透明a-硅树脂。
36.该成组分隔件150包括多个单独的分隔件150a、150b、150c、150d等。分隔件150a-150d由薄材料形成，例如金属基质条，诸如directa直基质条(directa straight matrix strips)或unodent siqveland宽基质带(unodent siqveland wide matrix bands)。
37.分隔件150a-150d各自部分地嵌入在内床110中，并且部分地不嵌入在内床110中。
38.内床110包括内部仿形空腔112，该内部仿形空腔112已经被成型为适形于患者的上牙齿组或下牙齿组的模型，如以下所概述的那样。内部仿形空腔112因此包括多个牙齿空腔。
39.支架的制造下面参照图1至图10概述了用于制造患者特异性支架100的示例性步骤。
40.使用任何合适的已知技术来获得患者的上或下牙齿组的初始模型。
41.初始模型提供了天然牙齿的三维表现，包括所有瑕疵、损伤等。
42.然后，对初始模型进行数字扫描。然后，使用数字设计软件，可重新设计任何牙齿的形状，即，针对患者的将被修复的每颗牙齿设计所需的或“理想的”牙齿形状和式样。由此创建经修改的数字模型。
43.初始模型中的一些或全部牙齿可被以数字方式重新设计成理想的形状和式样。如果牙齿式样中的一些但不是全部将被以数字方式重新设计，则在经修改的数字模型中，剩余的牙齿式样被保留成对应于它们的原始/自然式样和形状。
44.在示例性实施例中，将仅修复患者的前面六颗牙齿。在该示例中，前面六颗牙齿在数字模型中被重新设计(即增强)成具有“理想”的形状和式样。除了前面六颗牙齿之外的牙齿(即那些将不被修复的牙齿)以其原始的自然式样保留在经修改的数字模型中。
45.然后，在经修改的数字模型中，将被修复的牙齿与模型的剩余部分以数字方式区分。然后，经修改的数字模型包括基部，其中，对应于将不被修复的牙齿的任何牙齿式样与基部成一体，并且对应于将被修复的牙齿的任何牙齿式样与基部以数字方式分开。
46.在数字增强和区分相关牙齿式样从而创建经修改的数字模型之后，基于经修改的数字模型，通过3d打印来创建物理上的经修改的模型200。
47.由于对应于将被修复的牙齿的牙齿式样的区分，经修改的模型200在打印时包括与对应于将不被修复的牙齿的任何或所有牙齿式样202一体地形成的基部和对应于将被修复的牙齿的分开的、单独的牙齿式样202，所述分开的、单独的牙齿式样202中的每一个都能够被从基部单独地移除。
48.在以上所提供的示例中，经修改的模型200在打印时将包括对应于将被修复的牙齿的六个单独的牙齿式样202以及与将不被修复的所有其他牙齿一体地形成的基部。对应于将被修复的牙齿的六个牙齿式样202将被装配到形成在基部200中的对应的窝中，并且能够从所述窝移除。
49.数字区分和/或数字打印过程可导致单独的牙齿式样202的牙齿形状和尺寸上的轻微改变。为了补救这一点，可进行可选的进一步的步骤，在该步骤中，将薄的蜡树脂层放置在单独的牙齿式样202之上。一旦蜡已经凝固，可按照需要用手将单独的牙齿式样202的表面重新仿形和纹理化，并且然后将其送回到主要的经修改的模型。
50.制造的下一个阶段包括创建模板(即，基部式样/形状)，外壳104将被形成在其上。如以下所描述的那样，该阶段能够以模拟方式(其中，使用实验室腻子204来形成模板)或者以数字方式(其中，以数字方式来创建模板)进行。
51.模拟
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混合实验室腻子204，并放置在经修改的模型200之上，从第一前臼齿到第一前臼齿。
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利用手术刀修整腻子204，以在所有牙齿式样202周围创建大约5mm的间隔物。在切缘处(incisally)，腻子204应该理想地不超过3-5mm。
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修整腻子204，使得在犬齿远中侧的牙齿的仅一半被覆盖在腻子204中。
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然后用球钻沿着腻子204的颊面(buccal surface)放置固定缺口。
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由此，实验室腻子204形成模板。
56.数字
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利用计算机辅助设计软件，从第一前臼齿到第一前臼齿在牙齿之上放置5mm的间隔物。
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然后制作3d打印的壳体，以符合所创建的该空间的式样。
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然后利用球钻沿着壳体的颊面放置固定缺口。
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利用小增量的诸如蓝丁胶(blu-tack)的粘性材料将打印的壳体固定在经修改的模型200的单独的牙齿式样202之上。
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3d打印的壳体由此形成模板。
61.在已经如以上那样以模拟或数字方式形成模板之后，然后丙烯酸片材(诸如1mm透光zendura
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丙烯酸片材)被真空成形在模板之上(即在腻子204或3d打印的壳体之上)，从而形成外壳/丙烯酸托盘104。
62.图1示出了丙烯酸托盘104已经被真空成形在模板之上后的丙烯酸托盘104。
63.丙烯酸托盘104然后在边缘106(图2)处被修整到低于所有牙齿式样202的牙龈高度大约3-5mm，从而在托盘104的远中侧端部处终止在至少三颗后臼齿/前臼齿上。
64.在丙烯酸托盘104已经被真空成形在模板之上之后，丙烯酸托盘104和模板被从经修改的模型200中移除，并且模板被从托盘104内部移除并丢弃。一旦模板已经被从丙烯酸托盘104移除，托盘104此时包括空的、透光的壳体。
65.用于在两个单独的牙齿式样202之间开槽的分隔件150a-150d通过将诸如金属基质条的薄条切割成矩形式样而形成。
66.然后，孔152被冲压到每个矩形式样中，尽可能靠近拐角，例如，两个孔152沿着矩形式样的长边形成在相对的拐角中。
67.然后将分隔条150a-150d插入在经修改的模型200的每对相邻牙齿式样202之间，对应于患者的将被处理的牙齿。在图5中示出了这个步骤。确保每个分隔件150a-150d起作用以沿着牙齿式样202的接触点的整个长度分隔两个相邻牙齿式样202。
68.分隔条150a-150d各自具有足够的尺寸和合适的形状，使得条可被放置在两个牙齿之间，同时确保条的每个侧部将延伸超过牙齿，以便嵌入到硅树脂110中，如以下所描述的那样。例如，每个分隔条可为10mm乘15mm。分隔条150a-d各自可水平地放置，或者在必要时竖直地放置以确保长接触点分开。
69.然后，利用诸如gc
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exaclear的透光硅树脂110的薄膜覆盖经修改的模型200的牙齿式样202，从而确保不引入气泡。
70.然后，利用与已经施加到经修改的模型的牙齿式样202的相同的透光硅树脂110来填充丙烯酸托盘104。
71.然后，将丙烯酸托盘104向下放置到经修改的模型200上，直到托盘104完全座置到后牙式样上，即托盘104被放置在经修改的模型200之上，使得经修改的模型200的牙齿式样202和分隔条150a-150d被迫插入到托盘104内的硅树脂中。
72.在托盘104的座置期间，硅树脂110被迫流动进入并穿过设置在分隔件150a-150d中的孔152。
73.丙烯酸托盘104被保留在经修改的模型200上足够量的时间以允许硅树脂110凝固，例如5分钟。
74.一旦硅树脂110已经凝固在丙烯酸托盘104中，分隔条150a-150d的部分保持嵌入到硅树脂110中。硅树脂110的在设在分隔件150a-150d中的孔152内的凝固增强了分隔件150a-150d的嵌入。
75.该设备可被放置在压力真空中，以从透光硅树脂中挤出和移除任何气泡，并促使与下面的牙齿式样202完美地紧密配合。
76.在硅树脂110已经凝固之后，由丙烯酸托盘104和凝固的硅树脂110形成的支架100被从模型200移除(图6示出了在支架100已经被从模型200中移除之后的支架100)。如果有必要帮助从模型200中移除支架100，则可以从经修改的模型200(图7)的下侧将单独的牙齿式样202推出它们对应的窝。
77.一旦硅树脂110已经凝固，分隔件150a-150d就被保持在适当位置、嵌入在硅树脂110中。通过已经流动穿过分隔件孔152并凝固的硅树脂110，分隔件150a-150d在硅树脂110中的固定/嵌入得到改善。
78.所得到的支架100是患者特异性的，因为设置在硅树脂床110中的内部仿形空腔112对应于患者的牙齿的经修改的模型200，即内部空腔112包括多个单独的牙齿式样空腔，其中，分隔件150a-150d位于对应于患者的牙齿之间的间隙的位置处。
79.然后，钻出例如2mm的泄放孔/排空口114穿过支架100，即，钻出孔114穿过外壳/托盘104并穿过硅树脂床110，并进入每个牙齿式样空腔的最切缘部分，从犬齿到犬齿。从支架100移除任何碎屑，并且确保泄放孔114是畅通的。
80.从支架100的边界移除任何过量的硅树脂，并且检查支架100的边沿以确保没有尖锐的边缘。
81.然后，将完成的患者特异性支架100消毒(例如利用牙科印模消毒喷雾(dental impression disinfection spray))并冲洗。然后，将患者特异性支架100包装并且利用标签标明患者的身份。
82.将意识到，其他制造方法可适用于生产如在本文中所描述那样的设备。
83.处理根据本发明的患者特异性支架100用于将复合树脂施加到患者的牙齿。用于牙齿修复程序的部件的套件包括患者特异性支架100和复合树脂。该部件的套件还可包括用于加热支架100和复合树脂的加热器、光固化单元和包括钻和抛光轮的精修工具组中的一个或多个。
84.处理程序包括以下子部分：1. 初始准备2. 支架的试装3. 牙齿的准备4. 牙齿的修复5. 精修牙齿6. 添加表面纹理。
85.初始准备将具有选定颜色的和足够数量的复合树脂放置在复合加热器中(或上)。合适的复合树脂的示例有：ivoclar vivadent的tetric evoceram
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、kulzer的venus
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pearl和3m
的filtek
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supreme xte。支架100也被放置到加热器上。
86.在将被处理的区域处向患者提供局部麻醉剂，并且利用合适的嘴唇牵开器装置牵开患者的嘴唇。通过将带(诸如ptfe带)放置到齿龈沟中，患者的颜侧齿龈边界被牵开。理想的是，可使用单根带并通过使用排龈器来将其塞入，从患者的口腔的两侧上的犬齿到犬齿。
87.超细金属精修条用于清洁从一颗犬齿的近中面到对侧犬齿的近中面的接触部。
88.利用浮石清洁牙齿，以移除任何可见的污渍和牙菌斑，并且然后冲洗并干燥。
89.支架的试装然后，将患者特异性支架100试装在患者的口腔中。将支架100小心地定位在患者的牙齿之上，同时例如通过进行微小的移动和调整来确保各个分隔件在各个牙齿之间向下滑动。
90.然后检查支架100在丙烯酸托盘104的紧密配合的后部上的座置。还检查门牙周围的硅树脂110，以确保其完全座置到牙龈上。
91.然后将支架100从患者的牙齿移除，并检查支架100的内部仿形空腔112，例如对分隔件150a-150d中的任何弯曲或撕裂、任何碎屑或唾液污染进行检查。然后冲洗支架100，并在必要时彻底干燥。
92.然后将选定的经加热的树脂插入到支架100中。应该在切缘处开始将复合树脂装载到支架100中，并且装载复合树脂直到该复合树脂沿着颜面填充支架100的每个隔室直到牙龈边界。
93.装载有复合树脂的支架100然后被装载到加热器上，并利用光保护覆盖物覆盖。
94.准备牙齿为了使患者的牙齿为修复性处理阶段做好准备，将被处理的牙齿的切缘被斜切，并且邻间切缘在接触部的方向上被斜切。残留在患者的牙齿上的任何旧的修复性材料都被移除。
95.金属基质条的部分被放置在两个犬齿的远中侧，以保护相邻牙齿的表面免受随后的清洁和蚀刻序列的影响。将被修复的牙齿被彻底喷砂(例如利用50微米氧化铝粉末)并且然后被冲洗。备选方案是利用牙科浮石清洁牙齿，以移除任何牙菌斑生物膜。
96.然后将35%的正磷酸蚀刻剂放置在将被修复的牙齿的所有表面(颜面和腭面)上，保留45秒，并且然后彻底冲洗并彻底干燥。
97.然后，将ptfe带放置在所计划的将被修复的最后一颗牙齿远中侧的牙齿之间和之上。
98.然后，根据制造商的说明，施加粘结剂。
99.修复牙齿可选的牙本质层可在这个阶段被施加到牙齿。
100.从加热器中取出患者特异性支架100，并将其放置到患者的口腔中并且在患者的相关牙齿组之上。如同在试装中一样，支架被小心地座置，同时通过进行微小的移动和调整来确保各个分隔件150a-150d正确地位于各个牙齿之间。
101.在支架100已经被放置在患者的牙齿之上后，该支架100被以从侧部到侧部的方式摇动以确保正确的座置，同时保持牢固的座置压力。
102.然后，从支架100的外部擦去过量的复合树脂，所述过量的复合树脂将被强制通过
排空口/孔114。
103.在保持牢固的座置压力的同时，利用诸如高强度蓝光固化单元的光固化单元来透过支架110的透光或透明材料固化复合树脂。每颗被处理的牙齿会被固化至少一分钟。
104.然后将支架100从患者的口腔中移除。残留在患者的牙齿之间的任何分隔件150a-150d也被移除。
105.然后利用氧抑制凝胶来密封处理过的区域，然后利用光固化单元来将氧抑制凝胶完全固化。
106.精修牙齿通过从处理过的牙齿周围移除复合物溢料(即过量的复合树脂)来完成修复性处理。以下提供了用于精修牙齿的示例性步骤。在图11中示出的工具套件中指出了如下面所指示那样的钻和抛光工具。
107.使用诸如8862的合适的钻来跟随牙龈边界围绕牙齿的颈部轮廓追踪，直到到达沟中的ptfe带。然后移除在牙龈高度处的复合物溢料。
108.然后使用诸如8368的合适的钻来移除任何已经向腭侧延伸的复合物溢料。
109.然后在邻间使用诸如8889的合适的钻来移除在在颜侧和腭侧两者的牙龈高度处的牙齿之间的任何复合物溢料。
110.然后使用粗糙的sof-lex盘轻轻地移除在排空口部位处的任何过量复合物。
111.然后在牙齿的表面之上使用诸如831的合适的钻来移除任何不规则部分。
112.然后在牙龈边界周围使用诸如9400的合适的钻来使复合物从牙齿到牙龈的过渡平滑化。移除任何牙棚，并利用诸如8862或8889的合适的钻来仿形。
113.然后检查咬合和关节，并且在必要时使用诸如8368的合适的钻来调整。
114.一旦所有边界在颜侧、邻间和腭侧都是光滑的(牙周探针可用于评估牙棚)，则可进行下一阶段的表面纹理化。
115.添加表面纹理以铅笔在每颗牙齿上标记竖直的宏观解剖结构。使用诸如831和832的合适的钻来施加这些轮廓。利用诸如9400的钻来软化轮廓。
116.然后限定水平的宏观和微观纹理，例如利用831/832钻。
117.然后对每颗处理过的牙齿抛光，例如利用94028m抛光轮(颜侧和腭侧)。例如，利用94028f抛光轮为牙齿的选定区域提供高光。
118.然后，在患者直立坐着的情况下检查咬合和所有偏移(excursion)，并且在必要时做出进一步调整。
119.然后移除ptfe带，并且重新检查边界。
120.贯穿本说明书的描述和权利要求书，词语“包括”和“包含”以及它们的变体意味着“包括但不限于”，并且它们不旨在(并且也不)排除其他部分、添加物、构件、整体或步骤。贯穿本说明书的描述和权利要求书，除非上下文另有要求，否则单数包括复数。特别地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则说明书应被理解为设想了复数以及单数。
121.结合本发明的特定方面、实施例或示例性描述，特征、整体、特性或组应被理解为适用于在本文中描述的任何其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。本说明书(包括任何所附的权利要求书、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的
所有步骤可以任何组合来进行组合，除了特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施例的任何细节。本发明扩展到在本说明书(包括任何所附的权利要求书、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个或新颖的组合，或者扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
122.读者的注意力被引向与本技术相关的与本说明书同时提交或在本说明书之前提交的所有论文和文献，并且所述论文和文献与本说明书一起公开供公众查阅，并且所有这样的论文和文献的内容通过引用的方式并入在本文中。