[发明专利]一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法

权利要求书

1.一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法，其特征在于：其步骤如下：

步骤A：扫描模型：在患者牙体预备完成后，用3Shape三维口内扫描仪获取患者牙体预备体的三维模型数据，并在3Shape CAD Design 2020软件上根据相关解剖参数、对颌牙形态及咬合关系设计修复体形态，将设计好的全冠及牙体预备体三维模型导入到三维CAD系统软件Solidworks Premium 2013SP 4.0中，根据实际情况将全冠修复体等距切割分层，设置咬合面厚度0.25mm为一层，分割4-8层，颈部厚度相应缩窄，同时按照标准解剖尺寸构建三维模型；

步骤B：将分层后的全冠修复体及牙体预备体模型进一步导入有限元分析软件Ansys/CAE 17.0以进行应力分析，运用遗传算法设置好相应参数优化建立好的4-8层全冠模型的弹性模量分布，设定优化目标是使其4-8层全冠修复体在平行牙长轴静态加载600N的情况下所受最大拉应力值达到最小，所述弹性模量分布数据的计算步骤为：

步骤一：获得各种材料的弹性模量数值的标准数据，或用纳米压痕测试测得，方便整体进行计算和对比；

步骤二：三维模型经有限元分析加遗传算法优化后可得到优化的弹性模量分布，无具体公式而使用软件模拟及遗传算法计算得出；

步骤三：制作实体材料时，若计算得出的弹性模量结果数值和临床上现有的材料相近，则直接用临床现有的材料分层打印；若不相近，则采用树脂渗透陶瓷制作，具体是根据弹性模量设计陶瓷支架孔隙分布，并在3D打印陶瓷支架后通过真空树脂渗透；

步骤C：根据优化得出的多层全冠模型的弹性模量分布数据，选择相近弹性模量的3D打印材料浆料，并将多层全冠三维模型导回到3Shape CAD Design2020或3DSLCON软件上，同时连接3DCR-200陶瓷3D打印机，并准备相应的氧化锆、氧化铝或磷酸三钙陶瓷浆料，分层打印设计好的多层全冠修复体，至此，具有个性化优化的弹性模量分布的牙科全冠修复体已制备完成，所述陶瓷3D打印机内部包括有打印机本体，且打印机本体外侧固定连接有齿轮箱，所述齿轮箱上端固定连接有电动机，且电动机输出端穿过齿轮箱上端延伸至齿轮箱内部，所述电动机输出端固定连接有主动齿轮，且主动齿轮外侧啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮上端固定连接有连接轴，且连接轴与打印机本体转动连接，所述连接轴上端固定连接有放置台，所述打印机本体外侧固定连接有安装框体，且安装框体上端固定连接有驱动电机，所述驱动电机输出端穿过安装框体上端延伸至安装框体内部，且驱动电机输出端固定连接有丝杆本体，所述丝杆本体外侧活动连接有丝杆滑块，且丝杆滑块外侧固定连接有扫描装置，所述扫描装置后端电性连接有蜂鸣器。

2.根据权利要求1所述的一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法，其特征在于：所述步骤A中全冠模型部分根据牙体预备的牙合面高度及设计的全冠模型牙合面厚度，利用等距切割的方式允以分层，且每层厚度不少于0.25mm，牙体预备体牙合面预留1.5-2mm，并分4-8层。

3.根据权利要求1所述的一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法，其特征在于：所述步骤B中内部各层优化的弹性模量下限为牙本质弹性模量，大小为18.6GPa，上限及最外层弹性模量为所选材料的弹性模量值。

4.根据权利要求1所述的一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法，其特征在于：所述主动齿轮与从动齿轮的规格一致，且主动齿轮与从动齿轮的水平中心线重叠。

5.根据权利要求1所述的一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法，其特征在于：所述从动齿轮与连接轴的圆心线重叠，且连接轴与放置台圆心线重叠，并且放置台外侧与打印机本体内侧不贴合。

6.根据权利要求1所述的一种优化材料弹性模量分布的牙科全冠修复体的制作方法，其特征在于：所述丝杆本体与丝杆滑块相适配，且丝杆滑块与扫描装置水平中心线重叠。