基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法

摘要

本发明公开了一种基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法，包括：获取患者基牙三维数据；根据基牙三维数据设计仿真修复体；于修复体组织面分区设计微轮廓结构；利用光固化快速成型工具，以光敏氧化锆浆料为原料，打印出修复体；对打印出的修复体进行脱脂、烧结和超声清洗处理；将制备完全的修复体粘接到基牙上。本发明设置微轮廓结构可以增加机械嵌合作用，提高氧化锆全瓷修复体的粘接强度，减少应力集中现象，保证边缘密合；本发明外凸或内凹的条状及网状结构等可在保证修复体高度密合的前提下，粘接间隙均匀，保证应力的均匀分布；本发明可实现组织面精细结构的成型，避免出现局部缺失或出现裂痕的情况。

权利要求

1.一种基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A．获取患者基牙三维数据；

B．根据所述基牙三维数据设计仿真修复体，所述修复体与基牙接触的一侧内凹设计；

C．于修复体组织面分区设计微轮廓结构，而在所述修复体咬合力承受区和颈缘区不设计微轮廓结构，修复体组织面分区、咬合力承受区和颈缘区均位于修复体与基牙接触一侧；

D．利用光固化快速成型工具，以光敏氧化锆浆料为原料，打印出所述修复体；

E．对打印出的所述修复体进行脱脂处理；

F．对所述修复体进行烧结处理；

G．超声清洗所述修复体；

H．将制备完全的所述修复体粘接到基牙上。

2.如权利要求1所述的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，所述微轮廓结构为点状、条状、网状结构或者其组合。

3.如权利要求1或2所述的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，所述微轮廓结构为外凸、内凹形结构或其组合。

4.如权利要求1所述的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，所述步骤E中的脱脂处理为：在0 600℃下进行低温脱脂处理。

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5.如权利要求1所述的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，所述步骤F中的烧结处理为：在1440 1550℃烧结2h。

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6.如权利要求1所述的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，所述步骤G具体为：对所述修复体乙醇超声清洗10min并干燥。

7.如权利要求1所述的氧化锆修复体制作方法，其特征在于，所述步骤H包括：H1：于所述修复体粘接面制备二氧化硅涂层；

H2：在试戴修复体后，使用37%质量分数的磷酸清洁所述修复体粘接面60s；

H3：在所述修复体粘接面涂布硅烷偶联剂；

H4：使用树脂粘接剂将修复体粘接到基牙上，所述基牙的牙体依据基牙牙釉质、牙本质的比例，进行了全酸蚀或自酸蚀。

说明书

基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及口腔修复体制作领域，尤其是一种基于光固化快速成型的、包含氧化锆修复体结构设计的氧化锆修复体制作方法。

背景技术

[0002] 氧化锆陶瓷具有出色的物理机械性能、美学性能及生物相容性，近年来被广泛用于牙体修复中。

[0003] 然而，氧化锆陶瓷难以通过表面酸蚀获得粗糙表面提供足够的机械锁合力，并且陶瓷本身的化学惰性也使其难以与树脂粘接剂形成良好的化学结合，常规的物理及化学处
理方法无法达到理想的粘接强度。

[0004] 为了提高粘接效果，临床上常采用物理喷砂及表面改性(二氧化硅涂层) 的方法。喷砂处理常通过110μmAl2O3微粒和2.5bar的压力、使喷嘴与粘接面呈45°夹角进行，以增加
氧化锆粘接面的粗糙度及小的倒凹，提高粘接面积及机械锁合力。但该过程易导致微裂纹
的形成及材料表面丧失，尤其在 面及颈缘等应力集中区域，微裂纹的产生以及材料表面
丧失会大大减少氧化锆修复体的使用寿命；同时，喷砂时间、距离、方向、区域等均会影响氧
化锆的喷砂效果，而喷砂一般由操作人员手动完成，无法精确控制上述影响因素，导致喷砂
范围及粗糙度不可控，极易造成材料表面局部区域过多损失而出现微裂纹。

[0005] 通过直接在氧化锆修复体组织面添加微轮廓设计再制造可在有效增加粘接面积和机械锁合作用的同时避免喷砂处理产生的微裂纹问题。但目前氧化锆全瓷修复体的主要
加工方法为CAD/CAM切削加工，该工艺因存在车针振动以及氧化锆坯体脆性大等问题，对于
一些精细结构及倒凹结构难以切削，故难以实现组织面有微轮廓设计的氧化锆修复体的制
造。

发明内容

[0006] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法，以解决传统修复体制作工艺难以切削出精细结构和倒凹结构，或
者容易造成冠体表面局部区域损失而出现裂纹的问题。

[0007] 本发明采用的技术方案如下：

[0008] 一种基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法，其包括以下步骤：

[0009] A.获取患者基牙三维数据。

[0010] B.根据基牙三维数据设计仿真修复体。修复体可以是一体化全解剖冠结构设计，也可以是底冠结构设计，后续再在制成的底冠上堆塑饰面瓷得到牙冠。

[0011] C.于修复体组织面分区设计微轮廓结构。

[0012] D.利用光固化快速成型工具，以光敏氧化锆浆料为原料，打印出所述修复体。

[0013] E.对打印出的所述修复体进行脱脂处理。

[0014] F.对所述修复体进行烧结处理。

[0015] G.超声清洗所述修复体。

[0016] H.将制备完全的修复体粘接到基牙上。

[0017] 上述方法利用光固化快速成型技术一次成型修复体，无需进行切削或者喷砂工序，避免了冠体表面缺失或出现裂纹而影响修复体寿命的情况。另外，该方法也使得修复体
增加了与粘接剂(通常为树脂粘接剂)之间的接触面积，从而增加了机械嵌合作用，提高氧
化锆全瓷修复体的粘接强度。

[0018] 进一步的，所述步骤C包括：

[0019] 于修复体组织面分区设置微轮廓结构，而在修复体咬合力承受区和颈缘区不设计微轮廓结构。修复体组织面分区、咬合力承受区和颈缘区均位于修复体与基牙接触一侧(即
内凹面)。

[0020] 上述方法可以减少应力集中现象，保证边缘密合性，避免边缘微渗漏的发生。

[0021] 进一步的，所述微轮廓结构为点状、条状、网状结构或者其组合。

[0022] 进一步的，所述微轮廓结构为外凸、内凹形结构或其组合。外凸或内凹结构的设计，可以提供多种结构的选择，以与具体修复体空间和粘接间隙实现更好的匹配。

[0023] 进一步的，所述步骤E中的脱脂处理为：在0～600℃下进行低温脱脂处理。

[0024] 进一步的，所述步骤F中的烧结处理为：在1440～1550℃烧结2h。

[0025] 进一步的，所述步骤G具体为：对所述修复体乙醇超声清洗10min并干燥。

[0026] 进一步的，所述步骤H包括：

[0027] H1：于修复体粘接面制备二氧化硅涂层；

[0028] H2：在试戴修复体后，使用37％质量分数的磷酸清洁修复体粘接面60s；

[0029] H3：在修复体粘接面涂布硅烷偶联剂；

[0030] H4：使用树脂粘接剂将修复体粘接到基牙上，所述基牙的牙体依据基牙牙釉质、牙本质的比例，进行了全酸蚀或自酸蚀；即将修复体粘接到牙体经过全酸蚀或自酸蚀的基牙
上。

[0031] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0032] 1、本发明通过氧化锆修复体组织面的微轮廓(形状和尺寸)设计，增加与树脂粘接剂之间的接触面积，从而增加了机械嵌合作用，提高氧化锆全瓷修复体的粘接强度。

[0033] 2、本发明氧化锆修复体组织面的微轮廓设计包括外凸或内凹的条状及网状结构等，可依据修复空间及粘接间隙选择微轮廓为外凸形或内凹形，在保证修复体高度密合的
前提下，粘接间隙均匀，保证应力的均匀分布。

[0034] 3、本发明修复体组织面微轮廓分区设计，在 面及颈缘的组织面不设计微轮廓结构，减少应力集中现象，保证边缘密合。

[0035] 4、本发明使用光固化快速成型技术打印具有微轮廓设计的氧化锆修复体，可以实现组织面精细微轮廓设计的制造成型，避免出现局部缺失或出现裂痕的情况。

附图说明

[0036] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

[0037] 图1是常规修复体的结构。

[0038] 图2是标记 面及颈缘等无需设计微轮廓的区域示图。

[0039] 图3是于修复体组织面分区添加微轮廓结构的示图。

[0040] 图4是微轮廓结构的6种实施例。

[0041] 图5是氧化锆修复体制作方法的流程图。

具体实施方式

[0042] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

[0043] 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列
等效或类似特征中的一个例子而已。

[0044] 实施例一

[0045] 本实施例公开了一种具备微轮廓结构的修复体。具体而言，如图3所示，微轮廓结构设计于修复体组织面上，在 面等咬合力承受区不设计微轮廓结构，以减少应力集中现
象，在颈缘区(距颈缘线1.0mm内)不设计微轮廓结构以保证边缘密合性，避免边缘微渗漏的
发生。

[0046] 如图4所示，微轮廓结构可以是外凸结构，也可以是内凹结构，其依据修复空间及粘接间隙进行选择。

[0047] 在具体设计时，如图4所示，微轮廓结构为点状、条状或网状结构或者其组合。参考氧化锆常用的Al2O3喷砂微粒粒径，微轮廓结构尺寸控制在100‑120 μm。

[0048] 实施例二

[0049] 本实施例公开了一种基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法，参见附图5，包括以下步骤：

[0050] A.获取患者基牙三维数据。

[0051] 获取基牙三维数据的方式有多种，例如可通过牙科扫描设备(如3shape、 shining 3D dentalscan等)扫描患者口腔基牙获得，也可以通过制备患者口腔终印模，然后扫描终
印模获得。

[0052] B.根据基牙三维数据设计仿真修复体。修复体有两种可选的设计结构，一种是一体化全解剖冠结构，另一种是底冠结构，底冠成型后，在其表面堆塑饰面瓷形成完整牙冠。
无论何种设计结构，本发明的关键点均在于其组织面的微轮廓结构设计，即其内凹面部分
的结构。

[0053] 修复体即安装于基牙上的义齿部分，其通过牙科模型软件进行常规设计即可获得。常用的牙科模型软件为牙科CAD软件，例如3shape、exocad等。

[0054] C.于修复体组织面分区设计微轮廓结构。

[0055] 此为本设计的重大改进之处。在传统的氧化锆修复体与基牙之间，为如图1 所示效果直接粘接，而氧化锆陶瓷难以通过表面酸蚀获得粗糙表面提供足够的机械锁合力，并
且陶瓷本身的化学惰性也使其难以与树脂粘接剂形成良好的化学结合，常规的物理及化学
处理方法无法达到理想的粘接强度。同时，传统的工艺受技师能力以及车针结构的限制，无
法于修复体组织面切削出理想的微轮廓结构，甚至可能引起切削缺陷或裂痕。

[0056] 本设计在修复体组织面分区设计了微轮廓结构，然后通过后续的光固化快速成型步骤一次打印出修复体，以直接制造出具备微轮廓结构的修复体。具体而言，设计微轮廓结
构的过程包括：

[0057] 在一个实施例中，于修复体组织面分区添加微轮廓结构，而在 面等咬合力承受区不设计微轮廓结构以减少应力集中现象，在颈缘区(距颈缘线1.0mm 内)不设计微轮廓结
构以保证边缘密合性，避免边缘微渗漏的发生，如图2所示，其中(a)为颈缘区示图，(b)为咬
合力承受区示图，(c)为标记了颈缘区和咬合力承受区的修复图模型图。在一个实施例中，
微轮廓结构可以是外凸或内凹的点状、条状或网状结构(或其组合)等，如图3所示，其中
(a)、(b)、 (c)依次为点状微轮廓设计、条状微轮廓设计和网状微轮廓设计。依据修复空间
及粘接间隙选择微轮廓结构为外凸形或内凹形，如图4所示，使修复体材料厚度一致以保证
修复体强度，粘接间隙均匀以保证应力的均匀分布。图4中， (a)为凸形点状微轮廓设计，
(b)为凹形点状微轮廓设计，(c)为凸形条状微轮廓设计，(d)为凹形条状微轮廓设计，(e)为
凸形网状微轮廓设计，(f) 为凹形网状微轮廓设计。

[0058] D.利用光固化快速成型工具，以光敏氧化锆浆料为原料，打印出所述修复体。

[0059] 考虑烧结收缩，将修复体数据按比例放大后输入到3D打印机，以光敏氧化锆浆料为原料，利用光固化快速成型技术(例如SLA立体光固化成型技术或 DLP数字光处理技术)
打印出修复体。

[0060] E.对打印出的修复体进行脱脂处理。

[0061] 具体而言，对打印出的内冠于0‑600℃低温脱脂去除有机物。

[0062] F.对所述修复体进行烧结处理。

[0063] 具体而言，将修复体在1440‑1550℃烧结2h。

[0064] G.超声清洗所述修复体。

[0065] 具体而言，清洗过程采用乙醇超声清洗10min并干燥。

[0066] H.将制备完全的修复体粘接到基牙上。

[0067] 将修复体粘接到基牙的具体过程包括：

[0068] 首先于氧化锆修复体粘接面制备二氧化硅涂层；在试戴修复体后，使用37％质量分数的磷酸清洁修复体粘接面的唾液、血液等污染物60s；再在氧化锆修复体粘接面涂布硅
烷偶联剂。最后使用树脂粘接剂将修复体粘接到基牙上，基牙的牙体依据基牙牙釉质、牙本
质的比例，进行过全酸蚀或自酸蚀，效果参见附图3。

[0069] 实施例三

[0070] 本实施例公开了一种基于光固化快速成型的氧化锆修复体制作方法，如图5 所示，包括以下步骤：

[0071] A.使用牙科光学扫描设备扫描基牙，获取基牙三维数据，存储为STL格式。

[0072] B.将STL文件导入牙科CAD软件中，设计出缺失处的最终修复，如图1 所示。

[0073] C.于修复体组织面分区添加微轮廓结构：

[0074] 使用三维建模软件于修复体组织面分区添加微轮廓结构，如图2所示，在 面等咬合力承受区不设计微轮廓结构以减少应力集中现象，在颈缘区(距颈缘线1.0mm内)不设计
微轮廓以保证边缘密合性，避免边缘微渗漏的发生。

[0075] 如图3所示，微轮廓结构可以是外凸或内凹的点状、条状或网状结构等。参考氧化锆常用的Al2O3喷砂微粒粒径，微轮廓尺寸控制在100‑120μm。依据修复空间及粘接间隙选择
微轮廓结构为外凸形或内凹形(图4)，使修复体材料厚度一致以保证修复体强度，粘接间隙
均匀以保证应力的均匀分布。

[0076] D.光固化快速成型打印修复体：考虑烧结收缩，将修复体数据按比例放大后输入到3D打印机，以光敏氧化锆浆料为原料，利用光固化快速成型装置打印出修复体。

[0077] E.将修复体在0～600℃下低温脱脂去除有机物。

[0078] F.将脱脂后的修复体在1440‑1550℃烧结2h。

[0079] G.超声清洗氧化锆修复体：乙醇超声清洗10min并干燥。

[0080] H.氧化锆修复体粘接：首先于氧化锆修复体粘接面制备二氧化硅涂层，在试戴修复体后，使用37％质量分数的磷酸清洁修复体粘接面的唾液、血液等污染物60s，再在氧化
锆修复体粘接面涂布硅烷偶联剂。最后使用树脂粘接剂对修复体和基牙进行粘接，基牙的
牙体依据基牙牙釉质、牙本质的比例，进行过全酸蚀或自酸蚀。。

[0081] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。