数字化口腔种植导板设计及3D打印关键问题研究

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1、中图分类号：ＴＨ７８７密级：公开ＵＤＣ：６２１学校代码：１００８２ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文数字化口腔种植导板设计及３Ｄ打印关键问题研究’论文作者：张润生指导教师：杨光教授企业指导教师：杜继润高级工程师申请学位类别：工程硕士学科、领域：机械工程所在单位：机械工程学院答辩日期：２０１８年６月ClassifiedIndex：TH787SecrecyRate：PublicizedUDC：621UniversityCode：10082

2、HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchonthekeyissuesofdigitalimplantsurgicalguidedesignand3DprintingCandidate:ZhangRunshengSupervisor:Prof.YangGuangAssociateSupervisor:SeniorEngineerDuJirunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecia

3、lty:MechanicalEngineeringEmployer:SchoolofMechanicalEngineeringDateofOralExamination:June,2018摘要摘要口腔种植导板是在口腔种植手术中，一种用于准确定位和确定种植体角度的模板。因其可精确引导种植体的植入方向，术中不需要翻瓣，从而降低了种植手术操作难度，缩短了手术时间，现已在种植治疗中得到广泛应用。但目前国内市场上的商品化种植导板多数为外国品牌，国内在种植导板设计和制造方面的研究较少，因此本文重点对种植导板的设计工艺和3D打印制造精度开展了详细研究。首先，对

4、不同缺牙情况下口腔组织结构的特点进行分析，提出了牙支撑、黏膜支撑和骨支撑三类种植导板的设计工艺流程；对牙冠CBCT图像采用不同阈值进行分割，分析重建模型体积值变化规律，总结了针对个体患者的最佳分割阈值确定公式；针对半自动配准方法中特征点的手工选取费时，依赖操作者经验的问题，本文提出了一套特征点选择策略，提高了配准精度。在导板设计方面，以口腔结构的三维数字模型为基础，结合所选3D打印技术的成型要求，本文设计了导板基体和导向套的结构。针对采集、设计、制造等环节出现误差的问题，分析了产生误差的原因并提出了相应改进措施，使种植导板成型件精度明显提高。本文

5、所设计的种植导板结构，通过导向套与导板之间进行螺纹扣锁紧，解除临床医生的单手握持，使手术操作更加便捷。经临床手术证明，实际种植体相对于术前设计种植体的位置，颈部偏差平均值为0.90mm，根部偏差平均值为1.15mm，角度平均偏差值为4.05°，种植精度达到同期研究水平，为课题的后续改进奠定了基础。关键词3D打印；种植导板；设计工艺；配准；偏差IAbstractAbstractOralimplantguideisatemplateforaccuratelylocatinganddeterminingtheangleoftheimplantusedi

6、noralimplantsurgery.Digitalimplantsurgicalguidehasbeenwiselyappliedinimplanttherapybecauseitcanaccuratelyimplantaccordingtothepresetposition,anddoesnotneedtoturnovertheflapduringoperation,whichreducesthedifficultyofimplantoperationandshortenstheoperativetime.Butinthecurrent,m

7、ostcommercializedimplantsurgicalguidesinthedomesticmarketareforeignbrands.TherearefewstudiesonthedesignandmanufactureofimplantsurgicalguideinChina.Therefore,thedesignprocessofimplantsurgicalguideandtheaccuracyof3Dprintingprocessarestudiedindetailinthisthesis.Firstly,thecharac

8、teristicsoforaltissuestructureindifferenttoothabsencewereanalyzed,an