[发明专利]一种全冠桥连接体数字化生成方法

说明书

本发明公开了一种全冠桥连接体数字化生成方法，该方法根据牙齿解剖形态不同，预定义了三种截面面板，结合修复体模型的类型和尺寸，自动选择合适的截面面板，并对截面面板进行自动变形和定位，运用蒙皮剖分算法快速生成基本准确的连接体曲面；同时，具有简单灵活的曲面编辑功能，移动投影曲线的控制点或中间剖分点序列即可改变边界曲线的形状，实时生成新的网格曲面，可轻松得到不同形状的连接体；还可根据连接体中间部位横截面积变化实时反馈连接体强度变化，为操作者提供直观的连接体强度判断依据。本发明作为一种全冠桥连接体数字化生成方法可广泛应用于义齿修复领域。

技术领域

本发明涉及义齿修复领域，尤其是一种全冠桥连接体数字化生成方法。

背景技术

近年来，CAD/CAM技术在口腔修复领域中的应用取得了飞速的发展，相比于传统的手工修复方式，口腔CAD/CAM技术显著地降低了牙科技师的劳动强度，极大地提高了修复效率，具备更加优良的修复质量，同时满足了个性化修复体的设计需求。在口腔临床修复中，当一颗或相邻多颗牙齿完全缺失时，无法在缺牙部位进行预备，需要用全冠桥进行修复。全冠桥一般由3个部分组成：固位体、桥体和连接体。连接体是连接固位体和桥体的中间部位，使固位体和桥体融合在一起形成完整的功能修复体，也是全冠桥中最薄弱的环节，大部分全冠桥的破损都源于连接体的强度不足造成的断裂。因此，全冠桥设计中，连接体的设计是非常重要的一个环节。连接体在设计时，必须保证具有足够的强度，防止在承受较大咬合力的时候发生断裂。

现有技术中的实现方案：

孙玉春等《基于逆向工程技术的烤瓷固定义齿基底支架计算机辅助设计》：在进行后牙三单位烤瓷全冠桥的连接体设计时，利用逆向工程软件surface10.5在固位体和桥体之间通过曲线扫掠法创建连接体。

宋雅丽等《基于特征的义齿全冠桥设计方法》：在进行全冠桥连接体设计时，沿固位体的近中和远中方向扩大固位体尺寸，使之与桥体相交，通过布尔运算间接构造连接体，为减少应力集中，对连接体进行了圆弧过渡。

安涛《口腔基底桥数字化设计技术研究与应用》：在进行全冠桥连接体设计时，从系统数据库中调用连接体数据后，然后把连接体定位在固位体和桥体之间，最后采用整体变形技术改变连接体的形态。

孙玉春等《基于逆向工程技术的烤瓷固定义齿基底支架计算机辅助设计》：该设计使用的是非专业的口腔修复软件，而是通用的逆向工程软件，操作流程比较复杂，要求设计者具备一定的计算机图形学专业知识，特别是要熟悉样条曲线曲面的编辑修改，限制了算法的推广应用。

宋雅丽等《基于特征的义齿全冠桥设计方法》：该设计需要对几何参数做比较精细的调整，使得固位体与桥体能够相交且有合理的相交区域，操作繁琐，且无法对连接体的形态进行编辑。

安涛《口腔基底桥数字化设计技术研究与应用》：该设计采用单个连接体贯穿所有固位体和桥体模型的方式，没有考虑固位体和桥体的大小和形态差异，以致需要反复编辑调整连接体的形状才能得到满意的结果，操作比较繁琐。整体变形时需要手工输入变形参数，增加了操作难度，且无法局部变形，降低了连接体形态的可编辑性。后续进行全冠桥网格融合时，需要通过布尔运算将连接体整体模型分割成独立个体，计算比较复杂，增加了运算复杂度。

综上所述，上述现有技术实现方案的缺点在于：

(1)初始生成的连接体形态单一，后续涉及到大量的编辑操作；

(2)连接体的可编辑能力差，不能根据设计需求灵活地改变连接体的形态；

(3)操作复杂，需要输入参数，往往通过反复试验才能确定最终的参数；

(4)设计过程中，不能实时检测连接体的强度变化，留下强度不足的隐患。

术语解释：