CN101553184A - 用于植牙的手术引导器及其方法 - Google Patents

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CN101553184A CNA2007800446472A CN200780044647A CN101553184A CN 101553184 A CN101553184 A CN 101553184A CN A2007800446472 A CNA2007800446472 A CN A2007800446472A CN 200780044647 A CN200780044647 A CN 200780044647A CN 101553184 A CN101553184 A CN 101553184A
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Abstract

一种手术引导组件，设置为用于在植牙过程中定位钻头。该引导组件包括：安装构件，构造为安装到在缺齿区域附近的一个或多个牙齿；基部，连接到安装构件且尺寸为在缺齿区域上方延伸；平移构件，可相对于基部调整；和旋转构件，可相对于平移构件调整。所述旋转构件包括孔，所述孔构造为容纳射线照相标记或钻头。平移构件和旋转构件构造为调整插入到孔中的射线照相标记的近中－远中(MD)旋转对准和面颊－舌头(BL)旋转对准中的一个而同时保持MD和BL旋转对准中的另一个机械地固定。还有，平移构件和旋转构件构造为调整射线照相标记的MD和BL平移对准中的另一个。

Description

用于植牙的手术引导器及其方法
相关申请
本发明要求于2006年10月10日递交的、标题为“Implant PositioningSystem Model”的美国临时专利申请No.60/850,605的优先权，该申请的全部内容通过参考合并于此。
技术领域
本发明涉及一种将植牙定位在植入位置的方法。更具体地，本发明涉及一种利用牙模来定位牙植入物、准备手术引导器、使用或结合模型截骨术(model osteotomy)的钻孔时使用手术引导器的方法，允许制造基牙(abutment)和/或临时牙冠(a temporary crown)和牙植入物的口内更换。
背景技术
对以因年龄过大、骨骼和牙龈损伤或导致身体移位的事故等而失去牙齿的病人来说植牙是广受欢迎的方案。植牙提供了比假牙更有吸引力的替换方案，因为它们看起来更自然且需要很少的维护。植入进一步提供了更强的咬合表面并允许病人能继续它们正常的饮食。
但是，与假牙等对比，植牙过程涉及昂贵且复杂的手术工作。更确切地说，植牙过程通常涉及在作为基础的下颚骨中放置植牙或基牙，和对在牙龈线上的植牙施行修复术的随后附加过程。通常，牙科截骨术必须执行，以用于放置植牙的骨头，以便放置植牙。植牙随后被插入并固定到骨头中，在该处其用于保持修复的牙齿。因而，截骨术和植牙放置必须精确。
植牙过程的最大的困难和技术性高的部分通常需要定位钻头，而在将要接受植牙的颚骨中形成孔。该孔必须形成在相对于附近的自然、能看到的牙齿的精确位置处。孔还必须定位在骨头中的正确位置，以确保用于修复术的牢固基体。置孔的不精确性会损坏附近的生理结构，如神经、血管、静脉窦和附近的牙齿。
用于植牙的孔的不正确放置还会在植牙过程中对外科医生造成问题。如果孔没有放置在颚骨中的正确位置上，则需要额外的钻孔。甚至更麻烦的是，如果骨头已经被错误地去掉了，则必须在该位置嫁接或增加新的骨头，并在新的尝试进行之前恢复3-6个月。
由于这些原因，植牙过程通常需要有经验的口腔科医生且通常避免由一般的牙医来施行。由于需要独到的技术和经验，甚至一些口腔科医生很难进行植牙过程。
定位的错位还使得病人需要进行额外的来访、额外的时间来完成以及不必要的不舒适。为此，非常需要减少在不正确的位置错误地钻孔的危险。
存在许多用于外科医生可以用来执行钻孔操作的、能增加准确性、可靠性和容易性的工具和方法。大多数流行的技术仍然需要徒手对准。在徒手钻孔的情况下，外科医生按照他或她的经验来确定正确轨迹和植牙的最终位置。这不仅需要手稳定，而且外科医生还必须判断出牙龈表面下方的骨头的位置。因为，骨头被掩盖在牙龈组织下方，且因为难以完全检查出位置，所以外科医生通常很难在这一最初阶段确定出正确的位置。
切片方法(flap method)是用于克服确定牙龈线下方骨头方面问题的一种典型方法。切片方法涉及在位置附近物理地切掉一片皮肤并观察植牙位置，以确定颚骨的位置。该方法增加了感染的危险且为病人造成额外的不舒适。
徒手钻孔还存在安全危险和准确性方面的问题。尽管，外科医生能在钻孔过程中首先确定在哪里钻孔，但是钻头会“跳动”或滑动。钻头也会在钻头的间断咬入或钻入骨头之前“走动”或移动。此外，徒手钻孔需要外科医生来执行，而不能完全地看到口腔内部和植牙位置。
基于模型或基于实验的方法允许通过进行更少的植牙位置侵入手术来改善定位。该方法也用于从铸模将测量结果转移到实际位置。该现有技术的例子是Schuman等人的美国专利No.7,086,860。Schuman的方法涉及使用工具在模型铸件上确定植牙的尺寸、角度和位置。铸件被切开，以确定骨头的位置。然后在模型上画图，且工具被用于将图上的放置信息转移到植牙位置。在实验室中，骨头的“面颊-舌头”(buccal-lingual：BL)体积通过骨传声而在口腔中测量的组织深度的减法来获得。如果跟随解剖过程，则能确定可用于植牙放置的骨腔的准确反映。植牙的“近中-远中”(mesio-distal：MD)定位从铸件上的射线照片的信息的变换或转换来获得。
上述方法具有一些限制。在实验室中MD定位仅是一种估计且在转移到模型和口腔之前不能证实。还有，该方法仅允许外科医生在模型上练习钻孔而不能从模型上将所确定的钻孔位置转移到或精确地映射到植牙位置。铸造模型也不能克服上述钻孔问题。
Meitner的美国专利No.5,556,278涉及使得外科医生更准确地将模型上确定的钻孔位置转移到口腔中的植牙位置的模板。Meitner披露了在植牙位置周围模制并随后放在铸件模型上的牙齿结构。外科医生随后钻穿该结构。引导柱穿过该孔，且套筒插在引导柱上方。树脂随后被放在整个位置上，在树脂和模型之间具有分离介质。一旦树脂干燥，树脂被取出且能用作将确切位置从模型转移到植牙位置的模板。而且，引导套筒可用作射线照相标记物，所以外科医生通过用在口腔位于其位的模板进行X线照相而确定要在骨头中作出的孔的位置和轨迹。
尽管Meitner的设备允许从模型到植牙位置的相对精确的钻孔位置转移，但是由于模型和植牙位置之间的改变而仍存在误差。进而，外科医生会对使用模型的位置作出决定且随后考虑何时把模板和套筒覆在植牙位置处。在这种情况下，必须重新再次形成模板且病人将需要进行额外的就诊且等待很长时间。
另一种技术是基于使用工具和辅助手段来确定钻孔轨迹并将轨迹信息转移到植牙位置。这种技术的一个例子是Fenick的美国专利No.5,015,183。使用X射线，外科医生确定植牙应在骨头中定位的位置并随后使用衬套来帮助引导钻头。Fenick还制造了射线支架，其包括不透明的格栅。没有任何钻孔衬套的该支架是在病人口腔中时进行X射线照射的。该支架随后放在病人下颚的模型上，在该处格栅提供了有助于相对于模型下颚手动定位钻头的参考系。孔被钻到模型中，且所得到的孔有助于相对于模型定位钻孔衬套。接下来，在模型上形成铸件，以捕捉钻孔衬套。具有钻孔衬套的铸件随后被放在病人口腔中，以有助于对相病人颚骨中钻孔的钻头进行引导。通过Fenick的系统，会牺牲一些位置准确性，因为钻孔衬套对准模型而不是直接对准病人的实际下颚。
近年来，计算机和精密的周边成像设备已经使得植牙系统的定位更加精密。使用口腔射线照片和可视图像，可以构造出详细的计算机模型，如计算机辅助绘制(CAD/CAM)的图像。计算机允许技师和外科医生用许多不同的位置和轨迹在三维计算机空间中进行实验。计算机还允许使用者向程序中输入各种变量并计算钻孔的确切轨迹。而且，一旦建立了模型并计算了轨迹，则数据可以用于对用于钻孔的手术引导件进行原型制作。
由此，计算机与许多上述过程相结合和技师在截骨术和植牙过程的准备方面赋予外科医生极大灵活性。这些工具还允许从模型到植牙位置的数据的准确转移。但是，这种设备非常昂贵。还有，精密的设备需要精湛的技术人员且超出了技术有限的技术人员的能力。
用于执行植牙截骨术的另一方法提供了在口腔中直接重新调整钻孔轨迹的方法。Tang的美国专利No.7,097,451描述了允许在最初设定了钻孔位置之后进行调整的热塑性手术模板。Tang的模板包括基部和钻孔引导件。钻孔引导件的对准可以使用传统方法来确定。替换地，模板可紧固在口腔中而不设定最初的钻孔位置。
Tang模板包括选择了热性能的热塑材料，以使得其被加热到其能被模制的状态。热塑材料随后在其冷却时硬化。由此，外科医生能放置模板、加热模板用特定的工具调整钻孔引导件，且随后允许其在确定的位置处硬化。该过程使得就诊的数量和结果过程的步骤最小。外科医生能容易地按意愿调整模板而不需经过很多步骤或制造过程。
尽管Tang的模板允许外科医生将模型制作与将数据到植牙位置的相对准确转移相结合，但是这种模板和方法缺少调整的控制。外科医生可在口腔位置处调整模板，但是调整也是徒手对准。一旦热塑材料被加热到可模制状态，模板沿所有方向自由流动。主要是，外科医生必须在自由的空间中--也就是旋转的360°的三个维度--重新定位引导件。此外，因为自由重新调整过程，基牙和暂时的牙冠仅能在手术引导件已经被临床验证之后制造。类似所述的其他方法，Tang的方法不能提供可控的且可量化的相对于牙铸件进行定位的方法。
鉴于上述，需要提出一种方法和设备来对准植牙，其能克服已知的植牙定位系统和方法的上述和其他缺陷。所需的是，改进方法和设备，以用于可控地且量化地确定和调整所需的钻孔轨迹，该钻孔轨迹可允许准确地且可重复地执行植牙截骨术和进行对植牙的实验室模拟。
发明内容
总的来说，本发明的一个方面涉及一种准备手术引导件的方法，该手术引导件用于将牙植入物相对于植牙位置进行定位，所述方法包括一个或多个下面的步骤：提供一种对准组件，所述对准组件包括安装构件，该安装构件构造为安装到植牙位置的缺齿区域附近的一个或多个牙齿；基部，连接到安装构件并且尺寸为在缺齿区域上方延伸；平移构件，可相对于基部调整，和旋转构件，可相对于平移构件调整，所述旋转构件包括孔，所述孔构造为容纳射线照相标记或钻头；将射线照相标记穿过旋转构件；将对准组件放在植牙将要被放置的缺齿区域处；调整射线照相标记的近中-远中(MD)旋转对准同时保持面颊-舌头(BL)旋转对准的机械固定；和调整射线照相标记的MD平移对准同时保持BL旋转对准机械地固定。
所述方法还包括的步骤是：将对准组件放在缺齿区域的模型上；调整射线照相标记的BL旋转对准同时保持MD旋转对准机械地固定；和调整射线照相标记的BL平移对准同时保持MD平移对准机械地固定。所述方法还包括的步骤是：将引导构件插到射线照相标记的位置；使用对准组件在植牙位置模型上模拟颚骨的钻孔；和评估引导构件相对于植牙位置的位置。所述方法还包括的步骤是：基于对准组件制造手术引导件，由此对准组件中的引导构件用于在口腔中引导钻孔；和将手术引导件放在植牙位置。
安装构件用空间上相对于缺齿区域设定了基部的印模材料形成。基部和平移构件构造为使得平移构件能可调整地相对于基部构件沿纵向方向平移，用于MD平移对准的调整。
平移构件从具有递增MD偏移的平移构件中选择，其中MD平移对准能通过选择所述一套中的具有所需MD偏移的相应一个来调整。所述一套平移构件可颠倒，以使得将所述一套中的相应一个翻转来提供负向的MD偏移。平移构件和旋转构件构造为使得旋转构件能可调整地相对于平移构件沿横向方向平移，用于BL平移对准的调整。
旋转构件当在平移构件中横向地被调整时旋转地固定。旋转构件从具有递增的MD和BL旋转偏移的一套旋转构件中选择。所述一套旋转构件包括MD和BL角度的阵列，允许MD和BL旋转对准中的一个的调整同时保持MD和BL旋转对准的另一个。所述一套旋转构件包括0°、3°和7°MD角度和0°、4°和10°BL角度。
所述方法还包括的步骤是基于手术引导件对准准备临时的牙冠。基部为金属。平移构件为注射模制塑料。旋转构件为注射模制塑料。
本发明的另一方面涉及一种手术引导组件，用于在植牙过程中定位钻头，该引导组件包括：安装构件，构造为安装到在缺齿区域附近的一个或多个牙齿；基部，连接到安装构件且尺寸为在缺齿区域上方延伸；平移构件，相对于基部可调整；和旋转构件，相对于平移构件可调整，所述旋转构件包括孔，所述孔构造为容纳射线照相标记或钻头；其中，平移构件和旋转构件构造为调整插入到孔中的射线照相标记的近中-远中(MD)旋转对准和面颊-舌头(BL)旋转对准中的一个而同时保持MD和BL旋转对准中的另一个机械地固定。以及，平移构件和旋转构件构造为调整射线照相标记的MD和BL平移对准中的另一个而同时保持MD和BL平移对准中的所述一个机械地固定。
基部、平移构件和旋转构件构造为调整射线照相标记的MD平移对准和BL平移对准中的一个而同时保持MD和BL旋转对准中的另一个机械地固定，且构造为调整射线照相标记的MD和BL平移对准中的另一个而同时保持MD和BL平移对准中的所述一个机械地固定。
安装构件用空间上相对于缺齿区域设定了基部的印模材料制造。基部和平移构件构造为使得平移构件能可调整地相对于基部构件的纵向方向平移，用于MD平移对准。
平移构件从具有递增MD偏移的平移构件中选择，其中MD平移对准能通过选择所述一套中的具有所需MD偏移的相应一个来调整。所述一套平移构件可颠倒，以使得将所述一套中的相应一个翻转来提供负向的MD偏移。平移构件和旋转构件构造为使得旋转构件能可调整地相对于平移构件沿横向方向平移，用于BL平移对准的调整。
旋转构件从具有递增的MD和BL旋转偏移的一套旋转构件中选择。所述一套旋转构件包括MD和BL角度的阵列，允许MD和BL旋转对准中的一个的调整同时保持MD和BL旋转对准的另一个。所述一套旋转构件包括0°、3°和7°MD角度和0°、4°和10°BL角度。所述一套旋转构件可颠倒，以使得上下翻转所述一套中的相应一个能提供负向的MD和/或BL角度。
基部为金属。平移构件为注射模制塑料。旋转构件为注射模制塑料。
本发明的对准方法和引导件具有可从对附图中的更详细的阐述中和随后的具体实施方式中明显得知的其他特征和优点，这些附图合并在本说明书中并形成其一部分，所述具体实施方式解释了本发明的原理。
附图说明
图1A和1B为根据本发明安装在植牙位置的模型上的对准组件的透视图，图1A显示了一个安装构件，且图1B显示了另一安装构件。
图2为图1和1B的对准组件的侧视图，其装在病人的牙齿上。
图3为图1A和1B的对准组件的一部分的放大透视图。
图4为图3的对准组件的放大视图。
图5为在一套平移构件中的图1A和1B的对准组件的平移构件的放大透视图，该套平移构件与图1A和1B的对准组件组合使用。
图6A为图1A和1B的对准组件的旋转组件的透视图，且图6B为与图1A和1B的对准组件组合使用的一套旋转构件的俯视图。
图7A、7B、7C、7D和7E为图1A和1B的对准组件的一部分的透视图，显示了其离散的对准。
图8为相对于图1A和1B的模型定位的图3所示的对准组件的一部分的截面图。
图9为类似于图3所示的根据本发明的另一对准组件的透视图。
图10为图9的对准组件的截面图。
具体实施方式
将详细对本发明的各种实施例进行参考，其例子显在所附附图中并在后文描述。尽管本发明将结合示例性实施例进行描述，但是应理解，本说明书并不意在将本发明限制在这些示例性实施例。相反，本发明意在不仅覆盖示例性实施例，而且覆盖各种替换例、修改、等效例和其他实施例，它们可以包括在如所附权利要求所限定的本发明的构思和范围内。
为了说明的目的，植牙位置定义为是缺齿区域周围的区域，在该处要被进行牙齿修复术，或定义为被设计为当进行研究时要被更换的牙齿仍存在时将要变成缺齿区域的区域的周围区域。植牙位置还包括临近的牙龈组织和位于下方的颚骨。缺齿区域通过由牙齿的缺失而形成的间隙限定。缺齿区域位于植入的基牙所在的位置上方。修复牙齿最终位于且占据该缺齿区域。
根据本发明，植牙模板构造为放在病人的口腔中且提供引导，以用于可控地且量化地调整所需的钻孔轨迹。例如，本发明允许可控的且量化的钻孔引导件的近中-远中对准和面颊-舌头对准，这能建立所需的钻孔轨迹。为了清楚，近中-远中(MD)方向为从口腔的前部到后部的方向，且面颊-舌头(BL)方向为从面颊延伸到舌头的方向。
转到附图，在各个图中其中类似的部件标记以相同的附图标记，参见图1和2--其示出了根据本发明的通常由标记30指示的示例性对准组件。在图2中，对准组件被显示为位于病人口腔33中的缺齿区域32上，而在图1中对准组件显示为位置为对应于病人上颚37的铸造模型35的缺齿区域。对准组件通常包括安装构件39、基部构件40、平移构件42、旋转构件44、射线照相植牙复制件(radiographic implant replica：RIR)46和可选地钻孔引导件47(见图8)。没有安装构件的对准组件的放大视图显示在图3中，且其分解视图显示在图4中。
安装构件可以是大多数的传统定制模制模板的形式，该模板装备在病人齿弓49的至少一部分上。优选地，安装构件可以是单片形成的构件，以相对常规的方式紧密地符合齿弓的至少一部分的形状。例如，安装构件40可以是定制模制的塑料模板51，对应于病人的整个齿弓，如图1和2中虚影所示。替换地，模板可以构造为沿着缺齿区域任一侧上的一个或多个牙齿且在其上方延伸。在任一情况下，塑料模板构造为可释放地对缺齿区域32附近的一个或多个牙齿53进行固定。优选地，安装构件构造为与缺齿区域的任一侧的至少一个牙齿接合，且更优选地与足够数量的牙齿接合，以在安装构件安装在病人牙齿上或其铸件模型上时提供稳定的平台。应理解，孔可以钻出或以其它方式穿过安装构件形成，以提供对缺齿区域的接近，这将在后文描述。
基部构件40是相对刚硬的构件，其固定到安装构件且尺寸为跨过缺齿区域。用于基部构件的合适材料是金属、合金、丙烯酸树脂、热塑材料和其他相对刚硬的材料。优选地，基部构件设定在安装构件39中。例如，定制模制的塑料模板51可关于基部构件原位形成。替换地，基部构件可以通过常规方法粘结或紧固到安装构件。不管将基部构件固定到安装构件上的方法，基部构件牢固地固定到安装构件，以使得基部构件还相对于病人的牙齿及其模型提供稳定的平台。替换地，安装构件可用刚性咬合配准材料(rigidbite registration material)形成的或通过任何适当方式的真空成形板来制造。
在一个实施例中，安装构件用刚性咬合配准或压痕材料形成。在该实施例中，基部构件40通过眼睛手动地定位在缺齿区域32上且在所需的初始位置中。合适的材料如BLU-
Figure A20078004464700141
(Parkell，Inc.)注射到相邻牙齿上且在基部构件周围。在应用过程中，BLU-的摩丝状的一致性允许材料围绕并符合临近的牙齿以及基部构件的形状。一旦应用，材料硬化成石膏状的硬度，提供能将基部构件相对于临近的牙齿53以及相对于缺齿区域32牢固地定位的相对刚硬的构件。
参见图3和4，基部构件具有尺寸和构造为跨过缺齿区域32的中心边缘54且进一步包括从该中心边缘延伸的直径地相对的腿状部56。优选地，基部构件具有的长度是至少近似于三个典型牙齿的长度，以使得基部构件跨过缺齿区域和临近牙齿的至少一部分延伸。应理解，较长的腿状部或额外的结构可以设置为用于这些情况：缺齿区域通过两个或更多的缺齿牙齿形成且多个植牙要被彼此临近地放在其中。还应理解安装构件也可以构造为是可调整组件，以更精确地对应于需要跨过缺齿区域延伸并叠放在临近牙齿上的真实距离。应进一步理解，基部构件可以是各种形状和构造，只要其提供带有充分的结构整体性框架或基部结构，以牢固地将平移构件以及旋转构件固定到安装构件。
参照图3和4，平移构件42又安装到基部构件40。在示例性实施例中，平移构件通过与基部构件中的接合孔58对应的突出部固定到基部构件。应理解，平移构件可通过其他合适的装置固定到基部构件，如舌-槽结构、燕尾结构、销钉、粘接剂和其他合适的紧固装置。
在示例性实施例中，平移构件42为U形构件，且滑动地容纳旋转构件44并允许旋转构件的BL运动。在示例性实施例中，平移构件包括U形的沟槽60，这些沟槽尺寸和构造为容纳旋转构件61的相应舌状物61。旋转构件可相对于平移构件沿BL方向调整，以使得旋转构件可以设定在特定的位置。例如，刚性的聚乙烯基硅氧烷(polyvinyl siloxane：PVS)树脂可用于相对于平移构件固定旋转构件并由此设定旋转构件的位置。旋转构件的定位将在后文详细描述。
参见图5，可以设置一套平移构件，以有助于沿旋转构件的MD方向的调整。例如，平移构件42的沟槽60大致相对于平移构件的总体形状对称，以使得旋转构件44相对于基部构件40位于中心。平移构件42’的沟槽60’相对于平移构件的总体形状沿MD方向(MDO)偏移。沟槽60”进一步偏移，且沟槽60”’也是。在示例性实施例中，平移构件具有的MD偏移位置为0mm、0.5mm、1.0mm和1.5mm，以递增地将RIR 46调整到缺齿区域的前方。因而，可以按照需要递增地偏移旋转构件44以及由此偏移RIR 46。通过颠倒平移构件，可以递增地朝向缺齿区域的后部调整可用MD位置，将MD偏移位置设定为-0.5mm、-1.0mm和-1.5mm，由此使得可调整范围双倍并提供3.0mm的总体调整范围。应理解，递增的偏移可以变化，以便增加或减少MD平移调整的范围。
可以使用其他装置，来相对于基部构件调整平移框架的位置。例如，平移构件和/或基部构件可以具有索引孔(indexing hole)，以允许MD调整。优选地，索引孔等距地布置并定位在离散的已知的位置。
转到旋转构件，旋转构件44包括从旋转构件的顶端延伸到底端的孔63，如图4所示。该孔尺寸和构造为在修复术研究和实验室处理过程中容纳射线照片植牙复制品(即RIR)。该RIR可以摩擦地接合在孔中或使用凹坑或其他合适的接合装置递增地固定。RIR在CT扫描或X射线中用作射线照相标记。通过将植牙复制品的轨迹延伸到骨头区域中，可以研究孔63对相邻牙齿53的MD关系。RIR优选地用射线不可透过的处理制造，如金属。可以设置与RIR整合的可选的瞄准棒，以有助于X射线管垂直于植牙位置定位。
孔63还构造为在截骨术过程中容纳并引导钻头65(见图8)。为了防止钻头损坏孔的壁，钻孔引导件47可以插过孔，以精确地设定钻头的轨迹。优选地，钻孔引导件包括诸如金属这样的相对硬且强的材料且构造为引导钻头。应理解，可以使用其他合适的材料，包括但不限于，注射模制的塑料等。
参见图6，设置一套旋转构件44，以允许RIR以及钻头的角度调整。旋转构件具有一些孔，这些孔具有沿MD和BL方向与纵向轴线区分开的角度。在示例性实施例中，设置一套旋转构件，它们允许在MD平面中以0、3或7度以及在BL平面中以0、4和10度来进行调整。为了本应用的目的，MD平面是指沿MD(前后方向)方向延伸的竖直平面，而BL平面是指沿BL(面颊到舌头)方向延伸的竖直方向。进而，类似于上述平移构件，旋转构件可通过将其从平移构件42上去除、将其翻转并将其放回到平移构件中而被颠倒，以沿相反的方向成角度。由此，用这套示例性的旋转构件，沿MD平面可用的角度为-7、-3、0、3和7度，而沿BL平面可用的角度为-10、-4、0、4和10度。应理解，数量和递增的偏移可以改变，增加或减少角度调整的范围。
在示例性实施例中，旋转构件的平移构件由注射模制塑料制造。应理解，这些构件可以用其他合适的材料形成，如金属和合金。还有，平移构件和旋转构件可被标记，如通过颜色标码或其他合适的标记67，以容易地识别出递增平移和递增的角度变化，并避免混淆的危险。例如且参照图6B，一套旋转块可设成绿色、黄色和红色，以分别识别出它们的0°、3°和7°MD(分别由字母“G”、“Y”和“R”)，且设置有一个、两个和三个标记点，以分别识别出它们的0°、3°和10°BL角度(分别由67、67’和67”表示)。
现在描述定位植牙基牙和修复术的方法。优选地，首先在MD平面中确定所需轨迹的角度和平移，即，沿MD(前后)方向延伸的大致竖直的平面(例如图3中通过MD轴线和V轴线的交叉形成的平面)。MD平面中的角度和平移可临床地确定，即，通过外科医生、牙医或实验室技师来设定，同时对准组件装配到病人齿弓。这种角度和平移可以通过射线照相来验证。接下来，在BL平面中确定所需轨迹的角度和平移，即沿BL(面颊到舌头)方向延伸的大致竖直的平面。但是，与MD平面相反，BL角度和平移优选地使用病人齿弓的铸件模型来获得。应进一步理解，BL设定可以在MD设定以前确定。但是在病人最初就诊过程中就确定MD设定对于病人和外科医生来说都是非常有效率的。
优选地，植牙的所需高度在MD和BL设定之后确定。特别是，植牙平台相对于骨冠(osseous crest)的竖直位置大致在MD和BL平移和旋转已经设定之后确定。
用于放置植牙的手术引导件的制备方法可以从制备要被放置植牙的位置的模型35开始。模型可以以常规方式制造。例如，可以制造ACCU-
Figure A20078004464700161
模型基部(Coltene/Whaledent Inc.)、pindexed铸件或其他合适的三维模型。一旦模型被制备，则软组织深度的测量可以获得并转移到模型，且模型被相应地消减和/或标记。
同时，病人齿弓的定制模制模板51被制备为将基部构件40固定于其上。如上所述，定制的模制模板可以关于基部构件原位形成，或基部构件可以通过合适的方式固定到该模板。
在最初的病人就诊期间，可以制备如图1所示的对准组件30，以使得RIR 46定位在中性位置，即RIR轨迹大致垂直于缺齿区域的位置，或轨迹为通过口腔外科医生、牙医或技师确定的最初所需轨迹的位置。例如，零偏移的平移构件42可以安装在基部构件40上，0°MD/0°BL旋转构件44插入平移构件，且RIR46插入到旋转构件中。中性位置对准组件随后可以安装或装配在缺齿区域32上方的病人齿弓模型35上，以使得安装构件39与缺齿区域附近的至少一个牙齿接合，以牢固地将定制的模制模板51保持在其位并由此提供稳定的平台来调整轨迹。
一旦对准组件已经被制备且最初的所需轨迹被设定，则外科医生、牙医或技师检查植牙位置并确定最初所需轨迹(见图7A)。通过射线照相，可以研究RIR轨迹，且可以进行平移和旋转调整。在示例性实施例中，使用者首先通过去除零偏移的平移构件42并将其替换为合适的平移构件例如0.5mm偏移平移构件来调整RIR的MD平移。在偏移不足够的情况下，使用者随后可以进一步通过去除0.5mm偏移平移构件并用1.0mm偏移平移构件更换它来调整RIR的平移，且如果1.5mm被证明是必要的则再次重复以上过程(例如见图7B，平移构件42”’)。使用者可以随后通过去除0°MD/0°BL旋转构件44并将其替换为合适的旋转构件--例如3°MD/30°BL旋转构件--而在MD平面中调整RIR46的旋转对准。如果3°调整证明是不够的，则使用者可以去除该旋转构件并用7°MD/0°BL旋转构件来更换它(例如见图7C的旋转构件44’)。替换地，在旋转调整之前和/或之间，平移可以被调整一次或多次，反之亦然。如此，使用者可以在任一次沿一个方向旋转或平移RIR，由此在MD平面中提供受控的且可量化的RIR调整。
一旦MD平移和旋转被设定，则对准组件可以装配到病人的牙齿，且使用者可以在RIR位于其位的情况下照X线或射线照相，以便验证MD平移和旋转是合适的。使用者随后可以评价MD方向是否应该被进一步调整，且如果必要，是否重复上述过程的一个或多个步骤。
在MD方向被验证之后，对准组件30可以安装在模型35上，以便设定BL平移和旋转。如上所述，软组织深度测量值可以被转移到横切模型且该模型被相应地削减和/或被标记，以显示下颚骨的近似深度和方位。应理解，任何合适的装置可以用来确定颚骨的近似位置，包括但不限于，使用CT扫描。
得知了缺齿区域下方的颚骨的大致位置和截面，使用者随后可以按需要调整BL旋转，以将RIR与模型颚骨大致对准。例如，临床医生可以通过去除7°MD/0°BL旋转构件并用合适的旋转构件--例如7°MD/4°BL旋转构件将其替换--来调整RIR的BL角度。应注意，BL旋转调整选择由此可以按照临床确定的正确MD修正来优选地独立于各个MD调整来进行。为此，旋转构件的“子集”通过颜色和/或通过其他合适的标记来适当地识别。例如，可以通过红色(在图6B中由字母“R”表示)来快速地识别示例性的7°MD。在旋转不足够的情况下，使用者随后可进一步通过去除旋转构件44’并用7°MD/10°BL旋转构件将其替换来调整RIR的BL旋转(例如见图7D的旋转构件44”)。使用者随后可以通过相对于平移构件滑动旋转构件来调整BL平移(见图7E)。一旦BL平移足够，使用者可以将旋转构件通过粘接剂或通过合适的紧固件固定到平移构件。应理解，旋转构件可以通过凹痕(detent)68或其他合适的方式在平移构件中标以索引(见图7E)。
在任何情况下，BL平移可以在BL旋转调整之前和/或之间调整一次或多次，或反之亦然。如此，使用者可在任一次，在BL平面中沿一个方向旋转或平移RIR，由此在BL平面中提供受控的且可量化的RIR调整。
为了清楚，在图7A-7E中仅显示了基部、平移和旋转构件的各种平移和旋转。应理解，可以在基部构件经由定制的模制模板51牢固地固定到病人齿弓或铸件模型时进行这种调整。
RIR可以从旋转块44去除并用钻孔引导件47代替。应理解，钻孔引导件可以构造为以常规方式设定钻孔深度。对准组件随后放回到模型中，如图8所示。钻孔过程随后通过钻过孔而在组件模型上模仿，就像对准组件的套筒位于病人口腔中一样。在已经在模制的颚骨70中钻孔之后，使用者可以评估对准组件的位置。
如果孔被认为是在合适的位置，则下一步骤是移动到病人的口腔。既然对准组件已经被适当地沿MD和BL方向对准，即旋转地且平移地，则带有钻孔引导件在其位置的对准组件可用作手术引导件。
对准组件或手术引导件随后装在病人口腔中。模板随后以在模型上相同的方式和位置被放在临近的牙齿上。外科医生可做最终的评估，来查看对准组件的位置和轨迹。替换地，外科医生可用RIR来代替钻孔引导件并再次照X线或射线照相。
与常规方法对比，通过对准组件确定的植牙位置可更容易且更灵活地重新调整。为了重新调整对准，外科医生仅需要替换平移和/或旋转构件并选择新的对准，如上所述。这种对准过程在病人在椅子上等待时就都能做好。
一旦外科医生验证了对准是正确的且钻孔引导件47位于其位，则外科医生将钻头穿过钻孔引导件，而不会损坏模板。基于固定的MD和BL方位，对准组件将钻头引导到颚骨且位于所需的确切位置。
在钻孔之后，基牙和/或暂时的牙冠可以以常规的方式植入。如果需要，钻孔引导件还进一步用于在基牙组件中进行引导。
在其他实施例中，对准组件可以包括各种固定到基部的索引定位机构。该定位机构可包括痕迹、联结件等，以一个自由度递增地平移或旋转RIR同时固定地保持其余的自由度。这种机构允许使用者可控地且可量化地递增调整RIR并将钻孔引导件沿所需轨迹进行最终对准。
例如，替换的对准组件30a显示于图9和10中，其类似于上述但包括修改的旋转块组件。相同的附图标记用于表示对准组件30和对准组件30a的相同部件。在该实施例中，平移构件42a包括两套沟槽60a，它们容纳两个旋转构件44a、44a’，这两个构件可相对于彼此和平移框架独立地调整。在该示例性实施例中，旋转构件具有内腔72，该内腔形成相对浅的孔63a(见图10)。优选地，浅孔的尺寸设置为摩擦地接合RIR和/或其他合适的装置，如橡胶化的表面设置为将RIR保持在浅孔中。这种结构允许旋转构件以可调整的方式容纳RIR46a。例如，可通过沿一个方向移动上旋转构件44a(例如到图10中左方)和/或沿另一方向移动下旋转构件44a’(例如到图10中的右方)来在BL平面中旋转RIR。类似地，可通过沿同一方向移动上下旋转构件而在BL平面中平移RIR。
在操作和使用中，对准组件30a以基本与上述对准组件30相同的方式被使用。由于旋转构件44a和44a’允许几乎无限的BL旋转调整，所以仅需要一个旋转构件子集。在该实施例中，一个或多个MD角度调整子集可以设置为用于调整MD角度(例如绿色“G”、黄色“Y”和红色“R”子集，见图6b)。如此，MD旋转调整和MD平移调整可以以上述相同的方式完成。但是，代替将一个旋转构件用另一个代替，BL旋转调整和BL平移调整可通过将旋转构件44a和44a’相对于平移构件42调整来执行。
本发明的方法和手术引导件比常规技术有很多优点。本发明的手术引导件提供了具有相对简单涉及的对准组件，其允许钻孔轨迹的递增、准确、可量化和可重复调整。部分地因为每个对准方向沿递增的各个步骤设定，所以上述对准方法比常规方法提供了更大的控制和可重复性。位置数据最初设定在铸件模型上且直接在每一步骤中转移。在该过程的每一步骤中，对准被进一步精细化。更有利的是，MD对准、MD旋转、BL对准和BL旋转调整独立地执行，由此防止在在调整另一个的同时以外地改变其中的一个。
使用带有索引或固定部分的旋转构件提供可量化的位置信息。由此，使用者总是能知道最后的位置并且如果需要能返回到该位置。这还允许使用者以不连续的递增来移动。代替在自由空间中每次一个一个地对准引导件，上述设备和方法允许使用者以更精细的调整以小的步进来移动。代替让使用者每次对准被修改时毫无记录地开始，根据本发明的对准组件允许使用者仅沿所需方向调整对准且同时保持沿其他方向的对准固定。
根据本发明的方法提供精确的调整，而不是会导致很差控制的偶然移动。如果使用者想要将旋转从-3度调整到3度，则使用者仅需要去除旋转构件并将其翻转。相反，利用传统方法，使用者需要仔细地将引导件目视地旋转到估计出的-3度且希望引导件被正确地定位在-3度且在该过程中不沿任何其他方向运动。
使用带有已知对准位置或索引数据的部件为使用者提供对准方面的确切的定位和反馈。如果外科医生沿MD方向横向地移动旋转构件，他或她将确切得知其已经被移动了多远和相对于缺齿位置的新位置。
而且，上述设备和方法允许将定位信息准确地转移或映射到植牙位置。手术引导件的最终对准是所需的确切位置。植牙、基牙和临时的牙冠能在第二次病人就诊时安心地放置。进一步消除了复杂的器具。因为准确的计划，所有植牙和部件可以被预定，消除了对库存的需要。
为了解释的方便和在所附权利要求中的准确限定，术语“上”或“上部”，“下”或“下部”。“内侧”或“外侧”用于针对附图所示的这些特征的位置来描述本发明的特征。
为了显示和说明的目的已经给出了本发明的具体示例性实施例的前述描述。它们并不意在将本发明穷尽或限制在所述的具体形式，而是明显地，许多修改和改变可以在上述教导下作出。示例性实施例被选择和描述，以便解释本发明的某些原理及其具体应用，以由此使得本领域技术人员能作出和使用本发明的各种示例性实施例以及其替换例和修改例。意图是本发明的范围通过所附权利要求及其等效例限定。

Claims (31)

1、一种准备手术引导件的方法，该手术引导件用于将牙植入物相对于植牙位置进行定位，所述方法包括的步骤是：
提供对准组件，所述对准组件包括：
安装构件，构造为安装到植牙位置的缺齿区域附近的一个或多个牙齿；
基部，连接到安装构件并且尺寸设置为该基部在缺齿区域上方延伸；
平移构件，相对于基部可调整，和
旋转构件，相对于平移构件可调整，所述旋转构件包括孔，该孔构造为容纳射线照相标记或钻头；
将射线照相标记插过旋转构件；
将对准组件放在植牙将要被放置的缺齿区域处；
调整射线照相标记的近中-远中(MD)旋转对准同时保持面颊-舌头(BL)旋转对准的机械固定；和
调整射线照相标记的MD平移对准同时保持BL旋转对准机械地固定。
2、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，还包括的步骤是：
将对准组件放在缺齿区域的模型上；
调整射线照相标记的BL旋转对准同时保持MD旋转对准机械地固定；和
调整射线照相标记的BL平移对准同时保持MD平移对准机械地固定。
3、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，还包括的步骤是：
将引导构件插入代替射线照相标记的位置；
使用对准组件在植牙位置模型上模拟颚骨的钻孔；和
评估引导构件相对于植牙位置的位置。
4、如权利要求2所述的用于准备手术引导件的方法，还包括的步骤是：
基于对准组件制造手术引导件，由此对准组件中的引导构件用于在口腔中引导钻孔；和
将手术引导件放在植牙位置。
5、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，安装构件用空间上相对于缺齿区域设定了基部的印模材料形成。
6、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，基部和平移构件构造为使得平移构件能可调整地相对于基部构件沿纵向方向平移，用于MD平移对准的调整。
7、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，平移构件从具有递增MD偏移的一套平移构件中选择，其中MD平移对准能通过选择所述一套中的具有所需MD偏移的相应一个来调整。
8、如权利要求7所述的用于准备手术引导件的方法，其中，所述一套平移构件可颠倒使用，以使得将所述一套中的相应一个翻转来提供负向的MD偏移。
9、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，平移构件和旋转构件构造为使得旋转构件能可调整地相对于平移构件沿横向方向平移，用于BL平移对准的调整。
10、如权利要求9所述的用于准备手术引导件的方法，其中，旋转构件当在平移构件中横向地被调整时旋转地固定。
11、如权利要求9所述的用于准备手术引导件的方法，其中，旋转构件从具有递增的MD和BL旋转偏移的一套旋转构件中选择。
12、如权利要求11所述的用于准备手术引导件的方法，其中，所述一套旋转构件包括MD和BL角度的阵列，允许MD和BL旋转对准中的一个的调整同时保持MD和BL旋转对准中的另一个。
13、如权利要求12所述的用于准备手术引导件的方法，其中，所述一套旋转构件包括0°、3°和7°MD角度和0°、4°和10°BL角度阵列。
14、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，还包括的步骤是：
基于手术引导件对准准备临时的牙冠。
15、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，基部为金属。
16、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，平移构件为注射模制塑料。
17、如权利要求1所述的用于准备手术引导件的方法，其中，旋转构件为注射模制塑料。
18、一种手术引导组件，用于在植牙过程中定位钻头，该引导组件包括：
安装构件，构造为安装到在缺齿区域附近的一个或多个牙齿；
基部，连接到安装构件且尺寸设置为该基部在缺齿区域上方延伸；
平移构件，相对于基部可调整；和
旋转构件，相对于平移构件可调整，所述旋转构件包括孔，该孔构造为容纳射线照相标记或钻头；
其中，平移构件和旋转构件构造为调整插入到孔中的射线照相标记的近中-远中(MD)旋转对准和面颊-舌头(BL)旋转对准中的一个而同时保持MD和BL旋转对准中的另一个机械地固定；和
其中，平移构件和旋转构件构造为调整射线照相标记的MD和BL平移对准中的另一个而同时保持MD和BL平移对准中的所述一个机械地固定。
19、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，基部、平移构件和旋转构件构造为调整射线照相标记的MD平移对准和BL平移对准中的一个而同时保持MD和BL旋转对准中的另一个机械地固定，且构造为调整射线照相标记的MD和BL平移对准中的另一个而同时保持MD和BL平移对准中的所述一个机械地固定。
20、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，安装构件用空间上相对于缺齿区域设定了基部的印模材料制造。
21、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，基部和平移构件构造为使得平移构件能可调整地相对于基部构件的纵向方向平移，用于MD平移对准的调整。
22、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，平移构件从具有递增MD偏移的一套平移构件中选择，其中MD平移对准能通过选择所述一套中的具有所需MD偏移的相应一个来调整。
23、如权利要求22所述的手术引导组件，其中，所述一套平移构件可颠倒使用，以使得将所述一套中的相应一个翻转来提供负向的MD偏移。
24、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，平移构件和旋转构件构造为使得旋转构件能可调整地相对于平移构件沿横向方向平移，用于BL平移对准的调整。
25、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，旋转构件从具有递增的MD和BL旋转偏移的一套旋转构件中选择。
26、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，所述一套旋转构件包括MD和BL角度的阵列，允许MD和BL旋转对准中的一个的调整同时保持MD和BL旋转对准中的另一个。
27、如权利要求26所述的手术引导组件，其中，所述一套旋转构件包括0°、3°和7°MD角度和0°、4°和10°BL角度阵列。
28、如权利要求27所述的手术引导组件，其中，所述一套旋转构件可颠倒使用，以使得上下翻转所述一套中的相应一个能提供负向的MD和/或BL角度。
29、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，基部为金属。
30、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，平移构件为注射模制塑料。
31、如权利要求18所述的手术引导组件，其中，旋转构件为注射模制塑料。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091007