适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法及修复体

本发明涉及口腔修复，具体涉及一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法及修复体。

背景技术：

1、口腔修复体与牙体的粘接效果是影响修复预后的重要因素，良好的粘接效果离不开修复体的粘接前表面处理。传统表面处理方式主要包括氧化铝颗粒喷砂、激光蚀刻、强酸酸蚀和锂基玻璃喷涂层等粗化改性技术。但上述方式各有弊端，喷砂所需的粒径、压力和时间等参数难以精确实现，不适宜的参数会导致粘接强度下降，并会引入裂纹缺陷，使材料断裂强度显著下降；激光蚀刻需要特殊器械，成本高昂，使用普及困难，并也可能引入显著裂纹，降低弯曲强度；酸蚀所用的酸性溶液包括氢氟酸、硫酸和甲醇等有毒物质，安全风险极大，操作复杂、难度大；锂基玻璃喷涂层的厚度可达20-30μm，会增加内表面厚度，并影响边缘适合性，导致贴面不能完全就位等。如何对修复体，尤其是极薄超薄修复体进行无损、不增厚、不影响修复体边缘质量和适合性的表面粗化处理是极具挑战性的难题。

2、在修复体内表面设计圆柱形、三角形、条纹状等微米至毫米级的微固位结构，是一个突破思路。微固位结构适用于厚度极薄(<300μm)、超薄(300-500μm)或常规厚度(>500μm)的修复体本体；修复体本体包括贴面、全冠、部分冠、嵌体、固定桥的固位体；制造方式包括但不限于光固化增材制造、喷墨增材制造、直写增材制造、数控切削减材制造；具体材料包括但不限于氧化锆、二硅酸锂或白榴石增强的玻璃陶瓷、金属、聚芳醚酮族材料等；

3、然而，由于修复体表面并非扁平规则的轮廓，而是具有多变的弧度。常规方案成型的微固位结构取向单一，不能完全适应修复体的曲面轮廓，导致在靠近弯曲弧度较大的线角区域，微固位结构的实际深度常常明显小于设计深度，这会削弱辅助固位效果；或明显大于设计深度，这会削弱修复体整体强度如图2所示。

技术实现思路

1、本发明提供一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法及修复体，以解决现有技术成型的微固位结构取向单一，不能完全适应修复体曲面轮廓，进而导致在靠近弯曲弧度较大的线角区域，微固位结构的实际深度常常明显小于设计深度的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，包括：

4、s1、获取目标基牙的三维形态，根据所述三维形态描绘边缘线；

5、s2、设置粘接间隙参数，生成底部冠，从而生成修复体主体；

6、s3、将所述修复体主体导入geomagic wrap软件中，在模拟咀嚼过程中在所述修复体本体上的高应力区域设置多个起始点，并基于所述起始点所在的三角面片创建平面特征；

7、s4、分别结合所述起始点与平面，构建过所述起始点的该平面的法线；

8、s5、基于所述修复体主体的内表面上的每个起始点和法线，生成对应的微固位结构。

9、作为优化，在s3中，所述模拟咀嚼过程中修复体本体上的高应力区域，位于前牙修复体的切端和舌侧靠近切端的位置，位于后牙修复体的咬合面。

10、作为优化，s5中，所述微固位结构的参数包括起始处图案的形状、起始处图案的形状的外接圆直径、所述微固位结构的生成方向以及该生成方向延伸的长度、所述微固位结构的终止图案的形状和终止处图案的形状的外接圆直径，其中，所述起始处图案的形状为所述微固位结构位于所述内表面上的部位对应的形状，所述终止处图案的形状为所述微固位结构在所述内表面的生成方向的截止处的部位对应的形状。

11、作为优化，s5的具体步骤为：

12、s5.1、以每个所述微固位结构的起始点为对应的所述起始处图案的基点；

13、s5.2、提取每个所述基点所在所述修复体主体的内表面的三角面片的法线，作为对应的所述微固位结构的轴线；

14、s5.3、设置所述起始处图案的形状、起始处图案的形状的外接圆直径、所述微固位结构的生成方向以及该生成方向延伸的长度、所述微固位结构的终止图案的形状和终止处图案的形状的外接圆直径，其中，所述微固位结构的生成方向为该微固位结构的轴线方向；

15、s5.4、根据s5.3设置的微固位结构的参数生成对应的微固位结构。

16、作为优化，所述起始处图案的形状为规则形态的形状或者不规则形态的形状，所述终止处图案的形状为规则形态的形状或者不规则形态的形状，所述微固位结构的生成方向为在所述修复体主体的内表面上沿该微固位结构的轴线向外生成，或者所述微固位结构的生成方向为在所述修复体主体的内表面上沿该微固位结构的轴线向内生成。

17、作为优化，在水平方向上相邻两个所述起始点之间的距离不小于所述微固位结构的起始处图案的形状的外接圆直径的两倍，在竖直方向上相邻两个所述起始点之间的距离不小于所述微固位结构的起始处图案的形状的外接圆直径的两倍。

18、本发明还公开了一种修复体，包括外表面和内表面，其中，所述内表面上设置有通过权利要求书前述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法得到的微固位结构。

19、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

20、(1)本发明允许直接在修复体主体内表面高应力区域设置微结构起始点，操作灵活；通过直接设置相邻微固位结构起始点之间在水平方向上的距离和垂直方向上的垂直距离，来调节微固位结构的分布密度，操作方便；

21、(2)本发明微固位结构轴线与其起始点所在面片法线在同一直线上，所得的微固位结构与所在曲面轮廓相垂直。因此对于曲率变化较大的修复体而言，适应内表面的微固位结构彼此之间可能会存在一定角度，这与常规方案中单一取向的微固位结构不同；

22、(3)本发明的修复体本体的内表面所有微固位结构的实际深度与设计深度相同，能提供更好的机械固位作用，提高修复粘接效果。

技术特征：

1.一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，在s3中，通过设置水平方向上的相邻所述起始点的距离和/或竖直方向上的相邻所述起始点的距离从而调节相邻所述微固位结构的分布密度。

3.根据权利要求1所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，s3中，所述模拟咀嚼过程中修复体本体上的高应力区域，位于前牙修复体的切端和舌侧靠近切端的位置，位于后牙修复体的咬合面。

4.根据权利要求1所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，s5中，所述微固位结构的参数包括起始处图案的形状、起始处图案的形状的外接圆直径、所述微固位结构的生成方向以及该生成方向延伸的长度、所述微固位结构的终止图案的形状和终止处图案的形状的外接圆直径，其中，所述起始处图案的形状为所述微固位结构位于所述内表面上的部位对应的形状，所述终止处图案的形状为所述微固位结构在所述内表面的生成方向的截止处的部位对应的形状。

5.根据权利要求1所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，s5的具体步骤为：

6.根据权利要求4所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，所述起始处图案的形状为规则形态的形状或者不规则形态的形状，所述终止处图案的形状为规则形态的形状或者不规则形态的形状。

7.根据权利要求4所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，所述微固位结构的生成方向为在所述修复体主体的内表面上沿该微固位结构的轴线向外生成。

8.根据权利要求4所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，所述微固位结构的生成方向为在所述修复体主体的内表面上沿该微固位结构的轴线向内生成。

9.根据权利要求4所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，其特征在于，在水平方向上相邻两个所述起始点之间的距离不小于所述微固位结构的起始处图案的形状的外接圆直径的两倍，在竖直方向上相邻两个所述起始点之间的距离不小于所述微固位结构的起始处图案的形状的外接圆直径的两倍。

10.一种修复体，其特征在于，包括外表面和内表面，其中，所述内表面上设置有通过权利要求1-9任一所述的一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法得到的微固位结构。

技术总结本发明涉及口腔修复技术领域，公开了一种适应修复体曲面轮廓的微固位结构的设计方法，包括：S1、获取目标基牙的三维形态，根据所述三维形态描绘边缘线；S2、设置粘接间隙参数，生成底部冠，从而生成修复体主体；S3、将修复体主体导入Geomagic Wrap软件中，在咀嚼过程中修复体上的高应力区域，设置起始点，并基于点所在的三角面片创建平面特征；S4、结合起始点与平面，构建过起始点的该平面的法线；S5、将所述修复体主体的内表面上的每个起始点和法线，生成对应的微固位结构。本发明的修复体本体的内表面所有微固位结构的实际深度与设计深度相同，能提供更好的机械固位作用，提高修复粘接效果。技术研发人员：于海洋,孙蔓琳,解晨阳,罗天受保护的技术使用者：四川大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2