制造牙齒矯治器的方法以及牙齒矯治器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及口腔臨床正畸領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種用于制造牙齒矯治器的方法以及根據(jù)所述方法所制造的牙齒矯治器。
【背景技術(shù)】
[0002]牙頜畸形是口腔三大疾病之一，有很高的患病率。傳統(tǒng)的牙頜畸形矯治方法多采用粘接在牙齒上的固定托槽矯治器，其缺點(diǎn)是鋼絲外露，影響美觀；同時(shí)，由于矯治器(也稱矯正器)長期粘接在牙齒上，整個(gè)矯治過程中不能取下，口腔衛(wèi)生很難得到很好地維護(hù)，容易滋生菌斑導(dǎo)致牙齒脫礦、變色；而且矯治過程中醫(yī)生必須定期手動(dòng)不斷調(diào)節(jié)矯治器，矯治過程復(fù)雜、時(shí)間長。
[0003]相對(duì)于傳統(tǒng)的固定托槽矯治技術(shù)而言，新型的隱形矯治技術(shù)不需要托槽和鋼絲，而是采用一系列隱形矯治器。這種隱形矯治器由安全的彈性透明高分子材料制成，使矯治過程幾乎在旁人無察覺中完成，不會(huì)影響日常生活和社交；由于患者可以自行摘戴，口腔衛(wèi)生可以正常維護(hù)；同時(shí)，由于沒有了粘結(jié)托槽、調(diào)整弓絲的繁瑣步驟，使得臨床操作大大簡化，整個(gè)矯治過程省時(shí)又省力。因此，目前無托槽隱形矯治方法為越來越多的人所采用。
[0004]上述隱形牙齒矯治器是一組具有能夠在內(nèi)部容納牙齒的空腔的聚合物殼體，它的容納牙齒的空腔的幾何形狀和該矯治器所要達(dá)到的牙齒的修正后狀態(tài)/排列相適應(yīng)，因此能通過使用一系列的牙齒矯治器使得牙齒重新定位。一般而言，使得牙齒從原始狀態(tài)定位到最后狀態(tài)包括至少4個(gè)逐次的步驟，有時(shí)需要包括至少20個(gè)步驟，對(duì)于復(fù)雜病例，也有可能需要包括40個(gè)或更多的步驟。通過在患者的嘴里放置一系列逐漸定位的牙齒矯治器，能夠使得患者的牙齒從原始的牙齒狀態(tài)逐漸定位到最后的牙齒狀態(tài)。
[0005]而在現(xiàn)有的矯治器制造中，首先基于患者的原始牙齒狀態(tài)，產(chǎn)生一系列修正后的牙齒狀態(tài)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。并基于該數(shù)據(jù)，按照快速成型的方法或者數(shù)控機(jī)床的方法先制造一系列代表修正后的牙齒狀態(tài)的牙齒模型，再以牙齒模型為陽模制造相應(yīng)的一系列牙齒矯治器。
[0006]在利用快速成型技術(shù)制造牙齒模型的過程中，首先，因?yàn)檠例X模型的幾何形狀的準(zhǔn)確度對(duì)于牙齒矯治器的幾何形狀的準(zhǔn)確度影響很大，即牙齒模型的幾何形狀的準(zhǔn)確度對(duì)于矯治效果影響重大，所以必須最大可能地保證成形精度。另一方面，一般而言，整個(gè)矯治過程需要20-40個(gè)的牙齒模型以及相應(yīng)的牙齒矯治器，因此需提高快速成型過程的加工效率，以節(jié)省時(shí)間。
[0007]因此，急需開發(fā)一種既能保證成型精度又能提高加工效率的制造牙齒矯治器的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明提出了一種制造牙齒矯治器的方法，其能夠與實(shí)際矯治需求緊密結(jié)合，在保證加工精度的同時(shí)提高制造牙齒矯治器的效率。
[0009]并且，本發(fā)明還提出了一種制造牙齒矯治器的方法，其能夠“直接”設(shè)計(jì)和制造牙齒矯治器，而無需制造牙齒矯治器的陽模。
[0010]進(jìn)一步，本發(fā)明還提出了一種制造牙齒矯治器的方法，其能夠靈活設(shè)計(jì)各種適應(yīng)不同需求的牙齒矯治器，以適應(yīng)不同的臨床需要，提高牙齒矯治器的功能。
[0011]相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于制造牙齒矯治器的方法，其特征在于，包括下述步驟:a)獲取表示牙齒矯治狀態(tài)的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型；b)對(duì)所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型進(jìn)行分層處理以得到多個(gè)分層；c)通過快速成型處理根據(jù)所述被分層的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型制造牙齒矯治器的陽模；以及d)基于所述牙齒矯治器的陽模制造所述牙齒矯治器。
[0012]優(yōu)選的，在所述步驟b中，對(duì)所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型進(jìn)行分層處理以得到厚度不完全相同的多個(gè)分層，其中每個(gè)所述分層的厚度與其在所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型中的位置相關(guān)。
[0013]優(yōu)選的，所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型包括牙尖部分與牙齒本體部分，其中所述牙尖部分的分層的厚度小于或等于所述牙齒本體部分的分層的厚度。
[0014]優(yōu)選的，所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型還包括底座部分，其中所述底座部分的分層的厚度大于或等于所述牙齒本體部分和所述牙尖部分的分層的厚度。
[0015]優(yōu)選的，所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型還包括牙模支撐部分，其中所述牙模支撐部分的分層的厚度大于或等于所述牙齒本體部分和所述牙尖部分的分層的厚度。
[0016]優(yōu)選的，所述多個(gè)分層中每一分層的厚度是一最小層厚的整數(shù)倍。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟d包括:利用所述牙齒矯治器陽模來對(duì)矯治器膜片進(jìn)行熱壓成形處理，以得到所述牙齒矯治器。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟c中的所述快速成型處理包括激光快速成形SLA、分層實(shí)體制造L0M、選擇性激光燒結(jié)SLS、熔融沉積制造FDM或者三維打印制造3DP。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種用于制造牙齒矯治器的方法，其特征在于，包括下述步驟:a)獲取表示牙齒矯治狀態(tài)的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型；b)根據(jù)所述牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型生成表示牙齒矯治器形狀的矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型；c)對(duì)所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型進(jìn)行分層處理以得到多個(gè)分層；以及d)通過快速成型處理根據(jù)所述被分層的矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型制造成所述牙齒矯治器。
[0020]優(yōu)選的，在所述步驟c中，對(duì)所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型進(jìn)行分層處理以得到厚度不完全相同的多個(gè)分層，其中每個(gè)所述分層的厚度與其在所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型中的位置相關(guān)。
[0021]優(yōu)選的，所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型包括矯治器牙尖部分與矯治器本體部分，其中所述矯治器牙尖部分的分層的厚度小于或等于所述矯治器本體部分的分層的厚度。
[0022]優(yōu)選的，所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型還包括矯治器支撐部分，其中所述矯治器支撐部分的分層的厚度大于或等于所述矯治器本體部分和所述矯治器牙尖部分的分層的厚度。
[0023]優(yōu)選的，在所述步驟c中，確定任一分層方向，沿著所述分層方向?qū)λ龀C治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型進(jìn)行分層處理，以得到厚度不完全相同的多個(gè)分層。
[0024]優(yōu)選的，所述多個(gè)分層中每一分層的厚度是一最小層厚的整數(shù)倍。
[0025]優(yōu)選的，所述b步驟進(jìn)一步包括:調(diào)整所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型，使得所述d步驟所制得的牙齒矯治器的用于包覆不同牙齒的各部分的厚度不完全相同。
[0026]優(yōu)選的，所述b步驟進(jìn)一步包括:調(diào)整所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型，使得所述d步驟所制得的牙齒矯治器包括開口、突起、凹陷和小孔中的至少一個(gè)。
[0027]優(yōu)選的，所述d步驟中，對(duì)于所述牙齒矯治器的用于包覆不同牙齒的各部分，采用具有不同彈性模量的材料。
[0028]優(yōu)選的，所述b步驟進(jìn)一步包括:基于所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型，生成設(shè)置于所述矯治器上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型。
[0029]優(yōu)選的，所述c步驟中對(duì)所述矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型一起進(jìn)行分層處理以得到多個(gè)分層；以及在所述d步驟中，制造設(shè)置有所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的牙齒矯治器，且對(duì)于所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和牙齒矯治器，采用不同材質(zhì)的材料。
[0030]優(yōu)選的，所述步驟d中的所述快速成型處理包括激光快速成形SLA、分層實(shí)體制造L0M、選擇性激光燒結(jié)SLS、熔融沉積制造FDM或者三維打印制造3DP。
[0031 ] 最后，本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述方法制造的牙齒矯治器。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的制造牙齒矯治器的方法，相比于傳統(tǒng)的固定層厚加工法，在保證工件質(zhì)量制作同時(shí)，根據(jù)牙齒模型或者矯治器模型中的不同位置確定不同的分層厚度，適當(dāng)增加對(duì)于成型精度要求不高的部分的分層厚度，可將加工效率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升很多。
[0033]并且，根據(jù)本發(fā)明的制造牙齒矯治器的方法，還可以個(gè)性化地設(shè)計(jì)矯治器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型，從而能夠一體成型地制造具有特殊形狀或不同厚度的牙齒矯治器，從而使得根據(jù)本發(fā)明所制造的牙齒矯治器能更好地進(jìn)行個(gè)性化定制。
【附圖說明】
[0034]本發(fā)明的上述及其他特征將通過下面結(jié)合附圖及其詳細(xì)描述作進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些附圖僅示出了根據(jù)本發(fā)明的若干示例性的實(shí)施方式，因此不應(yīng)被視為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。除非特別說明，附圖不必是成比例的，并且其中類似的標(biāo)號(hào)表示類似的部件。
[0035]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】的用于制造牙齒矯治器的方法的流程圖；
[0036]圖2示出了根據(jù)圖1的【具體實(shí)施方式】的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型的示意圖；
[0037]圖3示出了對(duì)圖2的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型進(jìn)行分層處理的示意圖；
[0038]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種【具體實(shí)施方式】的用于制造牙齒矯治器的方法的流程圖；
[0039]圖5示出了根據(jù)圖4的【具體實(shí)施方式】的矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型的示意圖；
[0040]圖6A和6B示出了根據(jù)圖5的【具體實(shí)施方式】的矯治器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型的任一方向分層的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下的詳細(xì)描述中引用了構(gòu)成本說明書一部分的附圖。說明書和附圖所提及的示意性實(shí)施方式僅僅出于是說明性的目的，并非意圖限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，也可以采用許多其他的實(shí)施方式，并且可以對(duì)所描述實(shí)施方式做出各種改變，而不背離本發(fā)明的主旨和保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)理解的是，在此說明并圖示的本發(fā)明的各個(gè)方面可以按照很多不同的配置來布置、替換、組合、分離和設(shè)計(jì)，這些不同配置都包含在本發(fā)明中。
[0042]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】的用于制造牙齒矯治器的方法。
[0043]首先，在步驟SlOl中，獲取代表牙齒矯治狀態(tài)的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型。這里，“代表牙齒矯治狀態(tài)的牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型”是指用于指導(dǎo)牙齒模型制造的計(jì)算機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型，所制得的牙齒模型是牙齒狀態(tài)(也可稱為牙齒排列)的三維模型。所述牙齒矯治狀態(tài)包括一系列修正后的牙齒狀態(tài)，而每一個(gè)牙齒狀態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)牙齒數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模型。每一個(gè)牙齒狀態(tài)包括對(duì)應(yīng)于一個(gè)矯治步驟的若干顆牙齒的幾何形狀和牙齒之