專利名稱：個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法以及定位支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種口腔正畸材料的制造安裝方法。
背景技術(shù)：
從二十世紀(jì)初至今，口腔正畸成為一門獨(dú)立的學(xué)科已有100多年了，隨 著對(duì)錯(cuò)畸 形認(rèn)識(shí)的不斷深入，出現(xiàn)了方絲弓和直絲弓等各種矯治方法；通常做法是將正畸材料(正 畸材料分為托槽和頰面管，矯治比較小的牙齒的正畸材料叫托槽，矯治比較大的牙齒的正 畸材料叫頰面管)粘接在牙齒表面，彈性弓絲穿過(guò)托槽槽溝和頰面管的工作孔并傳遞矯治 力來(lái)達(dá)到矯治牙齒畸形的目的。目前無(wú)論方絲弓和直絲弓等各種矯治方法，正畸用的托槽 和頰面管采用的是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的通用產(chǎn)品。用方絲弓托槽和頰面管，弓絲在臨床存在三個(gè) 序列彎曲的問(wèn)題。用直絲弓托槽和頰面管，在設(shè)計(jì)制作時(shí)預(yù)先加入轉(zhuǎn)矩、軸傾角和底板厚來(lái) 達(dá)到消除弓絲在臨床三個(gè)序列的彎曲。因人的牙齒形狀跟人的指紋一樣，沒(méi)有一個(gè)是相同 的。因此用上述標(biāo)準(zhǔn)化正畸材料的不足之處是對(duì)于預(yù)先加入轉(zhuǎn)矩、軸傾角和底板厚三個(gè)序 列的參數(shù)并不完全適合每個(gè)病人。對(duì)于每個(gè)患者的個(gè)體牙齒來(lái)說(shuō)，適合程度較小。為了達(dá) 到好的矯治效果，醫(yī)生在后期要根據(jù)每個(gè)病人的特癥在弓絲上加彎曲，另外方絲弓要完成 三個(gè)序列的彎曲，這樣就對(duì)醫(yī)生的醫(yī)術(shù)提出較高的要求，并增加椅旁時(shí)間，效率較低。另一 方面，托槽、頰面管的定位在整個(gè)矯治過(guò)程中起關(guān)鍵的作用，而托槽、頰面管定位是根據(jù)醫(yī) 生的經(jīng)驗(yàn)來(lái)定的，不夠準(zhǔn)確，使得牙齒矯治后較難達(dá)到最初的矯治方案和理想的牙齒排列 與咬合關(guān)系，具有不確定性?？傊F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化正畸材料不能滿足病人個(gè)性化的需求，從而 影響矯治效果并增加了患者的負(fù)擔(dān)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維軟件、三維掃描技術(shù)、快速成型和精密鑄造等技術(shù)的發(fā)展， 個(gè)性化矯治技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。個(gè)性化矯治現(xiàn)行的方法是，通過(guò)掃描患者口腔牙齒模型，建立數(shù) 字牙模，然后在數(shù)字牙模上設(shè)計(jì)托槽、頰面管。為了使個(gè)性化托槽、頰面管能準(zhǔn)確的固定在 患者牙齒上，現(xiàn)采用間接粘接法。先將全部托槽、頰面管用可摘除的材料貼至石膏牙模上， 一種是在托槽和牙齒表面涂上光固化樹(shù)脂，用紫外光照射固化形成樹(shù)脂定位套。另一種是 用吸塑的方法將塑料薄膜緊貼在牙齒表面形成托槽定位牙套。完成后將樹(shù)脂定位套或定位 牙套連同托槽、頰面管一起從牙模剝離，所有托槽、頰面管都被固定在樹(shù)脂定位套或定位牙 套內(nèi)，由臨床正畸醫(yī)生將托槽、頰面管轉(zhuǎn)粘至患者牙齒表面。這種間接粘貼法的不足之處 是1.臨床正畸醫(yī)生只能一次把所有托槽、頰面管粘接到患者牙齒表面，操作難度較 大；2.由于樹(shù)脂定位套或定位牙套與托槽、頰面管連接較緊密，某些部位還有拉鉤和 倒扣，在患者口腔內(nèi)剝離樹(shù)脂定位套或定位牙套時(shí)，容易使托槽、頰面管產(chǎn)生滑移，從而影 響矯治效果；3.部分病例需要采用分步矯治，即先粘接部分托槽，等這部分牙齒移動(dòng)到合適的 位置時(shí)再粘其他托槽。由于先矯治的牙齒移動(dòng)之后牙列改變，再每粘
—次托槽時(shí)又需重新制作樹(shù)脂定位套或定位牙套，增加了患者的費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種口腔正畸材料的制造安裝方法，該方法根據(jù)患者的每 顆牙齒和正畸材料單獨(dú)設(shè)計(jì)個(gè)性化的定位支架，通過(guò)定位支架能夠準(zhǔn)確方便的將正畸材料 固定在牙齒上，定位支架去除簡(jiǎn)單，不會(huì)造成正畸材料滑移，制造簡(jiǎn)便、安裝效果好。本發(fā)明的技術(shù)方案?jìng)€(gè)性化口腔正畸材料的制造和安裝方法，該方法包括(1)測(cè)量牙齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得牙齒的外形結(jié)構(gòu)參數(shù)；(2)建立牙齒的三維模型；(3)設(shè)計(jì)牙齒正畸材料的結(jié)構(gòu)模型；(4)設(shè)計(jì)與正畸材料相匹配的獨(dú)立的定位支架；(5)制造步驟(3)中設(shè)計(jì)好的正畸材料；制造步驟(4)中設(shè)計(jì)好的定位支架；(6)將正畸材料和定位支架配合好后安裝到對(duì)應(yīng)的牙齒上；(7)將正畸材料固定在牙齒上；(8)將定位支架從牙齒上摘除下來(lái)。所述牙齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用CT斷層掃描或非接觸式的三維掃描儀直接掃描牙齒； 使牙齒的三維建模更加的準(zhǔn)確方便。步驟(5)中采用多軸數(shù)控切削成型加工或精密熔模鑄造的方法制造正畸材料。所述精密熔模鑄造的方法采用快速成型和數(shù)控切削成型加工的方法制造正畸材 料的胎模。步驟(5)中采用快速成型技術(shù)制造正畸材料的定位支架。首先制取患者牙齒的石膏模型再進(jìn)行三維掃描。這樣能夠更加方便的多次以及多 方位的進(jìn)行三維掃描。所述的正畸材料為唇側(cè)托槽、唇側(cè)頰面管或舌側(cè)托槽、舌側(cè)頰面管。一種用于所述方法中的定位支架，包括安裝在牙齒上的安裝板，安裝板固接有與 正畸材料相匹配的定位架。所述的定位架通過(guò)定位桿與安裝板連接，安裝板先固接定位桿，定位桿上連接定 位架；這樣可以增加光固化粘結(jié)劑固化時(shí)紫外光的透光面積。所述的定位架為與頰面管相匹配的結(jié)構(gòu)。所述的定位架為與托槽槽溝相匹配的十字形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果1.個(gè)性化正畸材料(托槽、頰面管)是針對(duì)每個(gè)患者量身定制的，弓絲與槽溝配合 正確，減少了轉(zhuǎn)矩的丟失，矯治后能達(dá)到最初的矯治方案和理想的牙齒排列與咬合關(guān)系。2.個(gè)性化正畸材料(托槽、頰面管)在整個(gè)矯治過(guò)程中弓絲不需任何彎曲，醫(yī)生操 作簡(jiǎn)單，縮短椅旁時(shí)間，并且矯治快效果好。3.本發(fā)明提供的制造方法不受零件復(fù)雜程度的限制，可以根據(jù)單顆牙齒形狀個(gè)性 化設(shè)計(jì)，牙醫(yī)可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)托槽底板形狀，底板形狀與牙齒表面完全吻合。個(gè)性化定位支架，本發(fā)明提供的定位支架是根據(jù)患者的每顆牙齒和托槽、槽頰面 單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，一對(duì)一定位精準(zhǔn)。托槽、頰面管定位粘住后，定位支架去除簡(jiǎn)單，不會(huì)造成托槽、頰面管滑移。個(gè)性化定位支架單個(gè)設(shè)計(jì)，分步矯治時(shí)托槽、頰面管多次定位不受牙齒位置移動(dòng) 的影響。操作方便，并減輕了患者的負(fù)擔(dān)。



圖1為唇側(cè)托槽定位支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為托槽安裝在唇側(cè)托槽定位支架上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為舌側(cè)托槽定位支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為托槽安裝在舌側(cè)托槽定位支架上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為舌側(cè)托槽通過(guò)定位支架安裝在牙齒上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為唇側(cè)頰面管定位支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為頰面管安裝在唇側(cè)頰面管定位支架上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為舌側(cè)頰面管定位支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為頰面管安裝在舌側(cè)頰面管定位支架上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為舌側(cè)頰面管通過(guò)定位支架安裝在牙齒上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為正畸材料通過(guò)定位支架安裝在牙齒上的示意圖。
具體實(shí)施例方式個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，該方法包括(1)測(cè)量牙齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得牙齒的外形結(jié)構(gòu)參數(shù)；牙齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可采用CT 斷層掃描或非接觸式的三維掃描儀直接掃描牙齒，或者首先制取患者牙齒的石膏模型再進(jìn) 行三維掃描；(2)根據(jù)測(cè)得牙齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立牙齒的三維模型；采用逆向工程的方法建立 牙齒的三維CAD模型并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中；(3)根據(jù)正畸的要求、正畸材料制作材料和牙齒形狀特征，設(shè)計(jì)個(gè)性化的各個(gè)正畸 材料；設(shè)計(jì)正畸材料的結(jié)構(gòu)模型包括設(shè)計(jì)托槽、頰面管與牙齒表面接觸的底板，以及根據(jù)各 個(gè)托槽、頰面管的理想放置位置確定托槽的槽溝和頰面管工作孔；(4)根據(jù)每顆牙齒特征和與牙齒相對(duì)應(yīng)的正畸材料的結(jié)構(gòu)單獨(dú)設(shè)計(jì)相應(yīng)的正畸材 料定位支架；(5)根據(jù)步驟(3)中設(shè)計(jì)好的正畸材料的結(jié)構(gòu)模型制造各個(gè)正畸材料；采用多軸 數(shù)控切削成型加工或精密熔模鑄造的方法制造正畸材料，同時(shí)所述精密熔模鑄造的方法采 用快速成型和數(shù)控切削成型加工的方法制造正畸材料的胎模；根據(jù)步驟(4)中設(shè)計(jì)好的正 畸材料定位支架制造各個(gè)正畸材料的定位支架；采用光固化成型或超薄分層固化成型等快 速成型技術(shù)(RP技術(shù))制造正畸材料的定位支架；(6)將正畸材料和定位支架配合好后安裝到對(duì)應(yīng)的牙齒上；(7)將正畸材料固定在牙齒上；通過(guò)將正畸材料的底板粘在牙齒上從而將正畸材 料固定在牙齒上；(8)將定位支架從牙齒上摘除下來(lái)。正畸材料分為唇側(cè)的托槽、頰面管以及舌側(cè)的托槽、頰面管，安裝在牙齒外側(cè)的托槽、頰面管稱為唇側(cè)托槽、唇側(cè)頰面管；安裝在牙齒內(nèi)側(cè)的托槽、頰面管稱為舌側(cè)托槽、舌側(cè) 頰面管。所以相應(yīng)的定位支架分唇側(cè)和舌側(cè)兩種，唇側(cè)托槽定位支架、唇側(cè)頰面管定位支 架，以及舌側(cè)托槽定位支架、舌側(cè)頰面管定位支架。如圖1所示，唇側(cè)托槽定位支架包括安 裝在牙齒外側(cè)上的安裝板1，安裝板1可以直接固接與唇側(cè)托槽相匹配的定位架3，為了增 加粘結(jié)時(shí)紫外光的透光面積也可以先固接定位桿2，定位桿2上連接有與唇側(cè)托槽相匹配 的定位架3，定位架3為與托槽槽溝相匹配的十字形結(jié)構(gòu)。如圖2所示，唇側(cè)托槽4安裝在 定位支架上，安裝的時(shí)候，十字形的定位架3設(shè)置在唇側(cè)托槽4的槽溝內(nèi)，然后將安裝板1 安裝固定在對(duì)應(yīng)的牙齒上，安裝板1與所對(duì)應(yīng)的牙齒的表面相匹配，這樣安裝板可以直接 嵌套在對(duì)應(yīng)的牙齒上。相應(yīng)的如圖3所示，舌側(cè)托槽定位支架也同樣包括安裝板，安裝板通 過(guò)定位桿連接定位架8，定位架8與舌側(cè)托槽的結(jié)構(gòu)相匹配，如圖4所示安裝的時(shí)候舌側(cè)托 槽正好可以裝在定位架8上，然后再通過(guò)安裝板將整個(gè)支架固定在牙齒內(nèi)側(cè)，安裝板與牙 齒內(nèi)側(cè)表面相匹配。如圖5所示，舌側(cè)托槽通過(guò)定位支架安裝在牙齒內(nèi)側(cè)。
如圖6所示，唇側(cè)頰面管定位支架的定位架3與唇側(cè)頰面管相匹配，定位架3的截 面呈“匚”字型，如圖7所示，唇側(cè)頰面管5安裝在定位支架上，安裝的時(shí)候，唇側(cè)頰面管5的 穿弓絲的弓絲管7嵌在定位架3 “匚”字型的凹槽內(nèi)，然后將安裝板1安裝固定在對(duì)應(yīng)的牙 齒上。 唇側(cè)頰面管定位支架的其他技術(shù)特征與唇側(cè)托槽定位支架相同。如圖8所示，舌側(cè) 頰面管定位支架的定位架與舌側(cè)頰面管相匹配，安裝板與牙齒內(nèi)側(cè)表面相匹配，其他技術(shù) 特征與唇側(cè)頰面管定位支架相同。如圖9，舌側(cè)頰面管安裝在舌側(cè)頰面管定位支架上；如圖 10，舌側(cè)頰面管通過(guò)定位支架安裝在牙齒內(nèi)側(cè)。圖11是正畸材料(即托槽和頰面管)通過(guò) 定位支架安裝在牙齒6上的整體效果圖，當(dāng)定位支架通過(guò)安裝板安裝在牙齒上，托槽、頰面 管通過(guò)定位支架與牙齒定位后，托槽、頰面管的底板粘在牙齒上后，取出定位支架，托槽和 頰面管就裝到牙齒上了。這樣定位準(zhǔn)確，定位支架去除簡(jiǎn)單，不會(huì)造成托槽、頰面管滑移。
權(quán)利要求
個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，其特征在于，該方法包括(1)測(cè)量牙齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得牙齒的外形結(jié)構(gòu)參數(shù)；(2)建立牙齒的三維模型；(3)設(shè)計(jì)牙齒正畸材料的結(jié)構(gòu)模型；(4)設(shè)計(jì)與正畸材料相匹配的獨(dú)立的定位支架；(5)制造步驟(3)中設(shè)計(jì)好的正畸材料；制造步驟(4)中設(shè)計(jì)好的定位支架；(6)將正畸材料和定位支架配合好后安裝到對(duì)應(yīng)的牙齒上；(7)將正畸材料固定在牙齒上；(8)將定位支架從牙齒上摘除下來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，其特征在于，所述牙 齒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用CT斷層掃描或非接觸式的三維掃描儀直接掃描牙齒或制取患者牙齒的 石膏模型再進(jìn)行三維掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，其特征在于，步驟(5) 中采用多軸數(shù)控切削成型加工或精密熔模鑄造的方法制造正畸材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，其特征在于，所述精 密熔模鑄造的方法采用快速成型和數(shù)控切削成型加工的方法制造正畸材料的胎模。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，其特征在于，步驟(5) 中采用快速成型技術(shù)制造正畸材料的定位支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的個(gè)性化口腔正畸材料的制造安裝方法，其 特征在于，所述的正畸材料為唇側(cè)托槽、唇側(cè)頰面管或舌側(cè)托槽、舌側(cè)頰面管。
7.一種用于權(quán)利要求1所述方法中的定位支架，其特征在于，包括安裝在牙齒上的安 裝板(1)，安裝板(1)固接有與正畸材料相匹配的定位架(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定位支架，其特征在于，所述的定位架(3)通過(guò)定位桿(2)與 安裝板(1)連接，安裝板(1)固接定位桿(2)，定位桿(2)上連接定位架(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定位支架，其特征在于，所述的定位架(3)為與頰面管相匹配 的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定位支架，其特征在于，所述的定位架(3)為與托槽槽溝相 匹配的十字形結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定位支架，其特征在于，所述的安裝板(1)與牙齒的表面相匹配。
全文摘要
本發(fā)明提供一種口腔正畸材料的制造安裝方法，該方法根據(jù)患者的每顆牙齒和正畸材料單獨(dú)設(shè)計(jì)個(gè)性化的定位支架，通過(guò)定位支架能夠準(zhǔn)確方便的將正畸材料固定在牙齒上，定位支架去除簡(jiǎn)單，不會(huì)造成正畸材料滑移，制造簡(jiǎn)便、安裝效果好。個(gè)性化定位支架，本發(fā)明提供的定位支架是根據(jù)患者的每顆牙齒和托槽、槽頰面單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，一對(duì)一定位精準(zhǔn)。托槽、頰面管定位粘住后，定位支架去除簡(jiǎn)單，不會(huì)造成托槽、頰面管滑移。同時(shí)個(gè)性化定位支架單個(gè)設(shè)計(jì)，分步矯治時(shí)托槽、頰面管多次定位不受牙齒位置移動(dòng)的影響。操作方便，并減輕了患者的負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)A61C7/14GK101828969SQ20101013274
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者單勇剛, 張正樸, 石玉珠 申請(qǐng)人:杭州奧杰醫(yī)療器材有限公司