CN104883995B - 可摘的舌-前庭牙齿对齐装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可摘的舌‑前庭牙齿对齐装置，所述装置包括一组独立的牙套(12)。每个牙套(12)的内部包括用于结合与牙齿(20)粘附的固定元件(21,24和27)的凹口(14)和帮助具有圆形、正方形或矩形截面的弓丝(16)通过的外部元件。本发明还涉及生产这些牙套(12)的方法，所述方法包括扫描整副牙齿模型，并对虚拟的模型进行操作以便包括矫正元件。在打印所得的具有不同元件的整副牙齿(9)，并且随后进行冲压方法之后得到牙套(12,35)，或者通过打印对应于虚拟牙套的文件生成牙套(12,35)，所述文件是在整副虚拟牙齿(8)基础上生成的，所述整副虚拟牙齿包括虚拟六面体(4)和虚拟的半球体(5)。

Description

可摘的舌-前庭牙齿对齐装置及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种用于舌和前庭牙齿对齐装置。本发明涉及口腔正畸领域，特别是获得或维持在所期望的牙齿位置，例如为了矫直、平整和对齐。

现有技术

题目为“可取出的牙齿对齐装置(Extractable dental alignment device)”的西班牙专利ES 2,382,967包括与基于支撑架(brace)的设备相关的已知现有技术，所述支撑架通过粘合剂并借助于高强度或记忆金属丝或牙弓连接至整副牙齿(denture)。这些设备的操作是基于具有理想的牙弓形状的钢丝，一旦植入到支撑架中，其可以对支撑架施力，该力被传送到牙齿上，从而使牙齿移动到所需位置。所有这些装置引起患者的口腔不舒服的问题、由于难于清洁它们引起的口腔卫生问题(特别是餐后)和审美相关的问题。

西班牙专利2,382,967已经指出“为了限制对人物外貌的负面影响，已设计了各种设备例如已知的隐形的矫治器，其是基于一组具有一定弹性的透明的塑料牙套(cap)或牙修复体，将该设备放置用于盖住牙齿，并且所述牙修复体逐渐将牙齿推挤到所期望的位置......。当由于牙修复体的作用使牙齿移位，并且牙修复体不能施加更多的力到牙齿上时，必须用另一个牙修复体替换该牙修复体以继续将牙齿推挤到所期望的位置。

另一方面，关于牙齿对齐装置的生产方法，下列文件是本领域中已知的：

·西班牙专利2,367,282，其包括上述类型的牙齿装置的生产方法(第3页第21-24行和图1C)。该专利描述了“生产牙齿装置(100)的方法，所述方法包括：提供代表患者牙齿的排列改善的一组数字数据；基于该组数字数据控制生产机器(322)来生产牙齿的排列得到改进的正模型；生产牙齿装置(100)作为正模型的负面。另外，权利要求2公开控制步骤包括：提供一定体积的非硬化的聚合物树脂；基于用于生产正模型的那组数据通过激光扫描将树脂选择性硬化成型。

·题目为“生产用于增量调节牙齿位置的多个装置的方法(Method forproducing a plurality of apparatus for the incremental regulation of thedental position)”的西班牙专利2,367,283，其涉及生产上述类型的牙齿装置(即透明牙套或牙修复体的组件)的方法(下文第二页第6行和权利要求)。

西班牙专利2,382,967描述了第一个基于一组牙套的解决方案，其上人工粘附有立方形的管或支撑架，并且其通过将牙套技术与牙弓和牙套/支撑架结合来改善牙齿的位置，其赋予装置更大的力量从而更快地使牙齿移位。

所述的现有技术文献并没有解决由于选择和手动粘附到实际装置、用于定位一个或多个牙套上的每个支撑架和六面体的最佳位置所引起的技术问题。目前，医生或专业人员用手将支撑架置于患者的牙齿上，并没有事先观察牙齿排列和牙弓和其相应的力量分布。也就是说，熟练技术人员或医生根据他们的经验通过用手来完成支撑架的选择和放置，并没有标准化方法来确保所述元件的正确选择和定位。

发明内容

本发明显示了具有改进的牙套的牙齿对齐装置及其生产方法，其解决了前述问题。该生产方法是基于使用虚拟化系统来设计牙套并选择形成它的元件(支撑架(brace)和六面体(cuboid))的最佳排列，以及基于牙套的生产方法中的自动化操作，并且若合适，基于弓丝通行穿过的六面体突出部分。由熟练技术人员借助于包括虚拟化程序的特定仪器对牙套或牙套中的支撑架的位置进行选择。生产基于具有六面体的牙套的装置是借助于特定的装置自动完成的，其中牙弓通行穿过被整合到舌或前庭部位中的该六面体。所述方法的目的是消除选择支撑架定位时视觉感知的人为误差，以及由于人工进行该操作时所引起的误差。

所述牙齿矫正装置由一组牙套构成。每个牙套在解剖学上适配于一颗或多颗牙齿，并且由于其是透明的而具有美观性。每个牙套包含一个或多个置于前庭区域或舌区域中的元件，其利用转矩、倾斜和角度的信息基于所结合的镍-钛牙弓对牙齿移动产生三维控制，所述元件相当于在固定装置中所用的但应用于牙套上的那些，其实现了以可摘的方式操作。这些元件可为支撑架或在特定位置上与牙套粘附的六面体，以及这些元件可为在牙套的生产过程中在该牙套的实体内建立的六面体。

为此目的，本专利的装置是基于将高强度牙弓和支撑架技术的使用与牙套的使用相结合。因此，本发明给出了两种实施方案及其生产方法。

装置的第一个实施方式

该装置由安装到一颗或多颗牙齿上的一组独立的牙套组成，熟练技术人员将具有一定尺寸的支撑架和六面体粘附到所述牙套上预先确定的位置处。当使用六面体时，根据所处的位置该六面体可具有一定的尺寸。该装置可包括在前庭部位或舌部位中的支撑架和六面体。在任何情况下，在以下两者之间存在区别：

·被单独地安装在牙齿上以校正它们的位置的各牙套，并且其上粘附有支撑架或六面体。

·用作固定元件的牙套，它们可用在单一的牙齿或多个牙齿(其通常用于臼齿)上。在后一情况下，只包括牙弓通行穿过的一个支撑架或六面体，其用作整副牙齿上的支撑点，使得牙弓可施力于待移位的牙齿上。

将支撑架或六面体粘附到患者整副牙齿的各牙套上预先通过虚拟化程序方法确定的位置和粘附到固定在患者牙齿上的一个或多个牙套上。作为该生产过程的结果，所述牙套包括线性突出部分以指示医生所述支撑架或六面体必须粘附的位置。高强度的牙弓(其内已经预先记忆了患者的理想牙弓)向支撑架和六面体施加恒力，该力可通过先前经由线性突出部分限定的它们的固定元件传送到相应的牙套上，并通过所述牙套传递到牙齿，从而引起相应的矫正。

牙弓的记忆通过生产它的材料(所用的是钢和镍-钛)所确定。当牙齿必须移位显著的距离(即多于0.5毫米)时，通过施加到牙弓上的力和其借助牙套上的支撑架和六面体所施加的方向，牙齿的位置特别是成人牙齿的位置得到改善。为了更精细的调整，可使用更特殊的技术例如隐形矫治器。该技术允许成人自己快速地摘下该装置。

在牙套的内部制造凹口，所述牙套具有用于安置固定元件的负形，使得这些凹口可用于将每个牙套定位并固定在牙齿上，并防止当将它们定位到牙齿上后所产生的意外垂直移动。

该固定元件具有特定的几何形状，并在特定的位置与牙齿直接粘附。设计这些固定元件的几何形状以帮助牙套在牙齿上定位以及在不引起口腔损伤的条件下安全的结合与卸下。针对本发明的牙套具有两种类型的固定元件。

a)“转动”-型，其中基于斜面或突出部分进行封口。该封口由矩形图案组成，从该矩形图案伸出斜面或突出部分，该斜面或突出部分以一定切线向位于其中央部分的半球倾斜和定向，在这些突出部分的每一个中采取形成旋转的特定方向。突出部分在朝向该半球的通路中的高度以及它们的定向使用了将固定元件用牙套进行封口的作用机制。根据斜面的方向，生产沿顺时针方向转动的固定元件和沿逆时针方向转动的固定元件。

b)垂直型，其中基于四个基本元件的组合进行封口：

a.上部截短的球状体，其连接到牙颈区域，使得牙套不能保持结合状态。从该封口顶部突出的球保护舌头不受到由于其与该封口接触而可能受到的损伤。

b.外部垂直的矩形六面体

c.横向矩形的六面体，其用于构建将牙套与牙齿结合并且不使其移位的片状物，其与牙套垂直结合。通过结合两个六面体，该牙套只有通过特定的垂直移动才能从牙齿上取下来。

d.压制成片状物(pellet)的圆柱体，将其粘附到牙齿上。该圆柱体的直径大于垂直六面体的长度以便保护舌头不受到由于其与口腔组织接触而可能受到的损伤。

生产该装置的方法借助于电子设备、计算机和特定的程序完成。本领域技术人员借助这些电子设备，通过虚拟化相应的虚拟牙套所添加至的患者的整副牙齿，将先前确定的支撑架和六面体粘附到所述元件必须被粘附的位置。一旦选定了位置，将每个支撑架和六面体进行手动粘附。因此，该生产方法消除了大部分手工工作。

该方案解决了下列问题：

a)相对于隐形的矫治器专利，由于通过牙弓所施加的力，该设备允许在更短的时间内纠正牙齿的位置。此外，在该情况下只使用一个装置，其可防止每个月对隐形矫治器进行必需的改变。

b)相对于使用支撑架来纠正牙齿位置的当前技术例如西班牙专利2,382,967，可以防止下列操作带来的问题：直接将支撑架粘附到牙齿上，并且当将它们粘附到牙齿上后手动操作它们以将牙弓引入到所述支撑架。此外，由于不能使用例如粘附到牙齿上的六面体形管的设备，可以使用其它特定的和更谨慎的六面体以实现相同的效果。

c)相对于西班牙专利2,382,967，本新发明是基于在夹带支撑架或管之前确定它们共用的平面。由于这个原因，所有的牙套都标记有线性的突出部分以表明支撑架和六面体所对齐的平面。由此获得牢固的牙齿对齐，可防止当选择六面体或支撑架必须粘附的位置时，视觉感知的人为误差。此外，包含固定元件确保牙套牢固地安装在牙齿上，从而改善装置的矫正效果。

借助患者自己的手将牙套如在畸齿矫正学中所用的牙修复体置于口腔中，它们可以在不需要任何特殊的技术条件下很容易地取出。该牙套由非常牢固和具有弹性的材料例如硬塑料或甲基丙烯酸酯制成，使得当固定在每个牙齿或一组牙齿时，它们能适合牙齿的几何形状，并可施加足够的压力使它们固定在牙齿上面。当将其置于口腔中时，确定了牙套的位置以及由牙弓在必要的方向上所施加的力。该装置可以被佩戴在口腔中或装在容器中保存。

装置的第二个具体实施方式

正如在前面的情况下，该矫正装置由一组独立的牙套组成，该牙套可安装在单颗牙齿或一组牙齿上，其中安装到牙齿上用于矫正它们位置的各牙套与用作固定元件的牙套是彼此不同的。在此情况下，该装置由一组塑料材料制成的牙套组成，其在该牙套的实体内包含具有一定尺寸的六面体，所述六面体处于在其生产方法过程中由专家所选的位置中。正如在前面的情况下，该装置可包括在前庭部位或舌部位中的六面体。

该生产方法消除了大部分的手工工作，这是由于专家通过虚拟化其上加入了虚拟牙套的患者的整副牙齿来选择所述管的位置及其尺寸。然后，根据专家的选择，自动化生产所述牙套，包括在其实体内的管，其中施力于所述牙套上以纠正牙齿位置的牙弓通行穿过该管。

换言之，所述六面体突出部分是所述牙套的一部分。因此，在这种情况下，不使用粘附到各牙套上的支撑架。专家通过对患者的整副牙齿和牙套进行虚拟化处理来预先确定六面体的位置以及它们的尺寸。因此为了使牙弓更有效地施力于牙齿，专家借助于虚拟化程序确定六面体的高度和它们每个的定位从而获得更高的精度。所得的牙套因此包括六面体突出部分，其高度是专家认为牙弓必定通过的高度。所述牙弓通行穿过的穿孔是在所述六面体突出部分内形成的。

除了上述提出的问题外，本技术方案还解决了下列问题：

·针对每个牙套生产具有特定尺寸的六面体突出部分，从而产生由牙弓施于套上的力所得的最佳结果。

·将所有的六面体形突出部分在一个相同平面上对齐，以防产生操作问题和由于不同位置牙齿的视角所引起的六面体定位的视觉评估误差。

·这种方法确保牙弓的精确对齐，因为六面体的布置是预先通过虚拟化方法进行的。

·由于牙套和它们的六面体是在单一主体中生产的，降低了装置的视觉影响，更好地被使用者接受。此外，消除了必须将支撑架粘附到牙齿或牙套上的步骤。

生产方法。通过下列步骤生产所述对齐装置：

1)在使用标准的咬合蜡通过标准的方法获得患者的整副牙齿模型后，将取自患者的模型进行三维扫描。通过对所述模具进行激光扫描方法生成代表患者整副牙齿的一组数字数据。该数字数据代表患者整副牙齿的几何特征，其用于虚拟代表所述整副牙齿并能对其进行处理。没有进一步详细描述该扫描方法，这是因为该方法是本领域已知的，正如在西班牙专利2,372,190的书面意见，第4/6页中所描述。

2)将代表经扫描模型的那组数字数据传送到计算机程序中，该程序虚拟患者的整副牙齿模型。在该虚拟化模型上，专家可以添加并改变不同的虚拟元件，加入所述虚拟元件以定制化方式虚拟生成牙齿对齐装置。为了那个目的，进行下列步骤：

a.创建具有虚拟化截面的四角棱柱体或六面体。基于虚拟六面体库，选择具有锥形基底的六面体，并针对患者的每颗牙齿以定制化方式进行改动。随后使用这些虚拟六面体来限定牙套的六面体突出部分，牙弓通行穿过所述突出部分的内部。这些装置成功的关键在于针对每颗牙齿根据所寻求的移动及其安置进行具体设计。

b.选择虚拟的横向插入平面，该六面体以对齐的方式置于其中。借助于专用程序确定横向平面，所述横向平面沿虚拟切割线切割牙齿。平面的选择和切割线的确定确立了一定的高度，在该高度专家以校准的方式控制虚拟六面体的定位，所述虚拟六面体被结合到每颗牙齿上，根据挤压生成横向不连续，这使仪器固定到患者的口腔中。

c.放置虚拟的六面体。在选择了横向的插入平面后，将虚拟六面体置于每个虚拟牙齿的所述平面上。正如段落“a”中所述，根据随后所述牙套将要插入以及在其上必定发生移动的部位来定制每个六面体。在此情况下，想法是使牙弓施力到所述六面体(在此位点，虚拟棱柱或六面体具有自牙齿突出的截面)，产生第二个移动信息，包括根据牙齿的不良位置在牙齿中插入具有非均匀形状的截面。换言之，该六面体可以更长或更短，具有更大或更小的深度或高度，相对于每一侧其可以或多或少的插入，以能在牙齿中产生所需的移动。因此，根据所要进行的移动，在虚拟六面体的定位和尺寸方面产生或多或少的不同。通过虚拟化，可放置不同的六面体，可进行相应的测试以选择最佳的组合，并由此增加了产生力的作用，当通过六面体和牙套作用时，所述力是通过牙齿上的牙弓施加的。

可将该六面体定位于舌部位、前庭部位或二者的组合，这是由于当它们组合时产生的力更大。该定位是由所要进行的移动以及牙齿的“不良位置”确定的。

根据平衡、转矩和成角，按照安置操作来定位六面体，因为所寻求的目的是将由牙弓所施加的力传送到牙套和牙齿上，如同支撑架那样。

d.垂直控制该牙套。为了改进固定元件以将牙套固定在牙齿上并防止牙套由于受力而移位，在一些牙套的内部形成一些空腔以使直接粘附到牙齿上的固定元件插入其中。通过虚拟化牙齿将固定元件定位。在该步骤中，专家或医生根据计算机中存储的虚拟模型选择使用在每个牙齿上的固定元件的类型，并指出将来固定元件所必须粘附的虚拟牙齿的位置。为了该目的，可使用虚拟的半球或可使用特定的固定元件，可改变所述虚拟半球的直径以使其适合所述牙套和特定的牙齿。

e.结果，得到了计算机文件例如STL-型文件，其包括整副虚拟牙齿的所有几何特征，包括相对于横向虚拟平面的比较线，具有不同尺寸的一组六面体，和用于将来控制所述牙套的虚拟的半球。

3)打印。由包括数据的计算机文件进行三维(3D)打印，所述计算机文件涉及整副虚拟牙齿、其六面体、横向平面和牙套。由此生成包括六面体和固定元件的患者的牙齿模型。该牙齿模型相当于牙套和要生产的牙套的负形。

4)冲压该牙套。将0.5至1.5毫米透明的热塑板在该模子上冲压。为了该目的，使用基于利用压力机的传统冲压方法，该压力机可将甲基丙烯酸酯、乙酸树脂、陶瓷、锆板等应用所述模型，生成所述牙套。根据所要进行的牙齿移动、所述牙套受的力，以及由此需要传送的力来确定厚度。作为冲压的结果，生产了牙套，该牙套具有模型的正型、牙齿形状和六面体，该六面体具有每个牙套的开口部分。

5)开口部分和生产对齐装置。此时，将六面体在两侧开口，生成粘附到牙齿上的预成型品的开口截面。该开口可使用钻和微型电机或通过插入热的矩形牙弓制成。然后将具有圆形或环状截面的牙弓滑动通过每个开口，所述开口在每个牙套的六面体内制成，使所有的牙套相互连接，并将它们用弹性紧固件固定。

前述方法的变体包括在步骤2.d之后添加虚拟生产牙套的步骤。在该情况下，在基于对整副虚拟牙齿所做的工作的基础上虚拟设计了牙套和它们的元件后，提供体积并且其虚拟性再造了厚度为0.5-1.5毫米的牙套。由此生成文件(步骤2.e)，该文件具有牙套的数字数据，所述牙套具有用于固定元件和六面体突出部分的凹口。该文件能根据患者的需要(丙烯酸材料、陶瓷或锆)生产牙套，使其随后使用所需的材料，并通过结合所需的美学特征通过三维打印机完成。该变体消除了打印整副牙齿的步骤以及在打印的整副牙齿上冲压牙套的步骤。

所生产的装置是基于每个牙齿的各牙套能发生牙齿移动的装置或仪器，其中每个牙套包括相应于六面体的具有正方形或矩形截面的突出部分。由于牙套与通行穿过六面体开口的柔性牙弓相互连接(所述开口源自虚拟化过程中生成的部分)，模拟了由传统支撑架所产生的相同信息，从而能在牙齿中生成相同的移动而不使用粘附到牙齿上的支撑架。

该装置是可摘的，由于它使用了透明的牙套，比直接使用支撑架更具美感，由于它们容纳了整个临床冠，从而允许不必粘附到支撑架上就传送柔性牙弓的力。因此，该装置更卫生、舒适和美观。

该生产方法改进了专利文献2,382,967对于可摘性支撑架所述的技术方案，因为其使用了基于虚拟化患者整副牙齿的方法，其避免使用支撑架作为牙弓和牙套之间的连接元件。该方法虚拟生成了一种改良的患者模型，其中合并有所有的虚拟元件，使得在将其按原型制造后，可生成以透明方式再现这些元件的牙套，从而避免了支撑架的使用。

该生产方法的优点包括生成计算机文件，该文件含有的信息是关于整副牙齿和关于用于生产具有它们的突出部分的牙套的负形。万一丢失或万一该装置部分受损仅有一个牙套时，整个装置的生产信息可以很容易地用这些文件恢复。

该装置生产方法的另一变体包括限制牙套的生产，包括表明对应于六面体位置的虚拟横向平面的线。在该情况下，所述方法相同，但不包括六面体选择过程和不将其包括在整副牙齿的虚拟化步骤中。换言之，确定横向平面，若合适，在该步骤中标注出必须粘附支撑架的位置。在打印步骤中，在作为负形的整副牙齿中通过线示出该横向平面，如必须粘附支撑架的位点。当进行冲压牙套的方法时，相应的线和必须粘附支撑架的位点用不显眼的标记示出，但专家可以看出。该生产方法的变体是生产虚拟牙套。根据该变体，可由虚拟模型虚拟设计牙套的原型。该虚拟牙套可用作之后打印该牙套的模型，并且将它们存储在数字数据文件中。在这里，医生借助于含有牙套的切割线标记，然后将支撑架粘附到所需的位置。该方法比较便宜但要通过手工完成。

附图说明

所附的下列附图用于更好地理解本发明：

图1描述了牙齿对齐装置的生产方法的流程图。

图2示出了基于虚拟切割线，相对于平衡线的虚拟六面体的定位。

图3示出了由其生产方法获得的牙套的剖面图。

图4和5是牙套的生产方法中所用的虚拟六面体的两面视图。

图6示出了用于固定在牙齿上的转动型固定元件的视图。

图7和8示出了具有顺时针旋转和逆时针方向旋转的转动型固定元件的透视图。

图9、10和11示出了垂直型固定元件的平面图和侧视图。

图12示出了所得的牙齿对齐装置。

图13示出了整副虚拟牙齿，医生在其中沿着定位线放置虚拟六面体和用于在牙套中形成凹陷的球体。

图14和15示出了具有相反位置的切割线的两个牙套。

发明详述

图1示出了对患者的整副牙齿模型进行扫描生成的整副虚拟牙齿(1)，其由一组数字数据构成，并示于图形计算机程序中。在第一步骤(37)中，其显示访问具有不同尺寸的虚拟六面体(4)的虚拟库(2)和具有不同尺寸和几何形状的虚拟固定元件(5)的另一个虚拟库(3)。当选定六面体(4)和虚拟的固定元件(5)时，可修改其尺寸以使其适合整副虚拟牙齿(1)的虚拟牙齿。然后在步骤(38)中，基于整副虚拟牙齿(1)的图像，医生选择并表示出该横向虚拟平面(6)。该平面的安放在整副虚拟牙齿上生成切割线(7)。该切割线表明了在虚拟库(2)中所选的虚拟六面体(4)必须安放的高度，并且若合适，可改变其几何形状。该平面的定位和切割线(7)的生成也用于表示支撑架(32)必须安放的高度。在放置了虚拟六面体(4)后，借助于程序，医生可操纵该六面体(4)的定位和最终尺寸直至获得寻求的结果。在该情况下，理念是使牙弓(16)施力于虚拟六面体以在牙齿(20)中产生一定的力和移动信息。通过虚拟化，可放置不同的虚拟六面体(4)，并可进行相应的测试以选择最佳的组合，由此改进随后当实际牙弓(16)通过套(12)上的六面体形状的突出部分(13)作用时，施加于牙齿(20)上的效果。该步骤(37)显示了虚拟六面体(4)的前庭放置，但放置在舌部也是可能的。

然后医生相对于与图2所示的平衡线对应的虚拟切割线(7)，借助于虚拟六面体(4)的定位的虚拟图像，来虚拟平衡牙弓(16)在每个实际牙齿(20)上所施加的力。该方法还可应用于支撑架，其没有示于附图中。根据平衡、转矩和成角，按照安置技术，将虚拟六面体(4)定位，以便使通过牙弓施加的力传递到牙套(16)和牙齿(20)上，如同支撑架那样。

为了垂直固定实际的牙套(12)，将半球体的虚拟突出部分(5)插入到牙齿上固定元件(21、24和27)随后被手动粘附到实际整副牙齿上的位置中。这些固定元件(21、24和27)通过从虚拟库中选择相应的固定元件来确定，然后修改它们的尺寸和几何形状以使它们适合每个牙齿和牙套。这些库和固定元件的定义都没有描述在附图中。

图13显示了最终的虚拟结果，其中整副虚拟牙齿(8)包括沿着切割线的虚拟六面体(4)和用于在牙套中形成凹陷的球体(5)。

作为虚拟方法的结果，在步骤(39)中生成计算机文件，其中具有整副虚拟牙齿(8)的几何特征，包括切割线(7)、连接到整副牙齿(8)上具有不同尺寸的一组虚拟六面体(4)和用于将来控制所述牙套(12)的虚拟半球(5)。在打印步骤(40)中将步骤(39)中获得的文件使用3D打印机打印，制成患者的牙齿模型或打印的整副牙齿(9)的模型，其中包括六面体形的突出部分(10)和半球体突出部分(11)。在冲压步骤(41)中，冲压方法在该打印的整副牙齿(9)上进行，用于生成最终的牙套(12)，其具有牙齿形状并包括六面体形状的突出部分(13)和用于容纳固定元件(21、24和27)的封口的凹口(14)。使用钻和微型电机或通过插入热的矩形牙弓，在六面体形状的突出部分(13)上形成相应的缺口。然后将具有圆形或环形截面弓丝(16)滑动穿过在每个牙套的六面体中形成的每个开口，使所有的牙套相互连接并将它们用弹性紧固件固定。

在图3中，通过其生产方法所生产的每个牙套(12)具有牙齿(20)的形状。在前庭部位或舌部位，其包括六面体形状的突出部分(13)以及凹口(14)，其允许将牙套(12)安装到粘附到牙齿(20)上的固定元件(21,24和27)上，牙套(12)与牙齿相连。如图1中所示，虚拟化方法确定每个凹口(14)的位置。

图4和5中的虚拟六面体(4)具有更宽的棱形基底(17)，在其上面安置有矩形的棱柱(18)，其尺寸由医生根据由牙弓(16)必须施加到每个牙齿(20)上的力(包括其方向)来确定。当打印牙套(12)时，这些六面体在牙套(12)中生成相应的六面体形状的突出部分(13)，形成如图3所示的单个主体。

医生将固定元件(21、24和27)手工粘附到牙齿(20)上，粘附位置为之前为在牙套(12)中形成凹口所确定的位置。因此，图6示出了粘附到牙齿(20)的舌部位的转动-型固定元件(21)。如图7和8所示，该“转动”-型固定元件(21,24)由矩形图案组成，从其伸出斜面(22,25)或突出部分，该斜面或突出部分以一定切线倾斜并定向于位于其中心部分的具有椭圆形截面(23,26)的半球并且在每个这些斜面(22,25)中采取形成旋转的特定方向。斜面(22,25)在它们朝向半球(23,26)的路径的升高以及它们的定向采用用牙套(12)闭合每个固定元件(21,24)的机理，从而获得相应的固定元件。图7示出了具有顺时针方向旋转的突出部分的固定元件(21)的情形，而图8示出了具有逆时针突出部分(25)的固定元件(24)。

图9-11中的垂直型封口(27)由下列部分组成：

·上部截短的球状体(28)，其粘附到牙颈区域，使得牙套(12)不能保持结合状态。所述球状体从该封口顶部突出出来以保护舌头不受到由于其与该封口接触而可能受到的损伤。

·外部垂直的矩形六面体(29)和横向矩形的六面体(30)，其用于构建将牙套与牙齿连接的连接片(coupling flap)。

·粘附到牙齿(20)上的压制成片状物形式的圆柱体(31)。该圆柱体(31)的直径大于垂直六面体(29)的长度以保护口腔组织。

基于代表该封口的计算机文件通过冲压方法生产封口，它们已在步骤(33和34)中定义。

图12示出了该方法的最终结果，其由一组牙套(12)组成，该牙套借助于牙弓(16)形成用于矫正牙齿位置的矫正装置。可将独立的牙套(12)安装到单个牙齿(20)上，或安装到一组牙齿上。每个牙套(12)包括支撑架(32)或有孔的六面体形状的突出部分(13)，牙弓(16)穿过该突出部分，牙弓施力于六面体形状的突出部分(13)，该力通过六面体传送到牙套(12)上。因此，根据所需的施用于牙齿上的力的方向，该六面体具有确定的形状和尺寸。

图14示出了对应于经打印的整副牙齿(33)的变体，其包括对应于该切割线(7)的直的突出物(34)。该整副牙齿(33)与整副牙齿(9)的区别在于其不包括六面体突出物(10)。图15和16中通过冲压该整副牙齿(33)生产得到的牙套(35)仅包括对应于突出物(34)的突出部分以及用于容纳固定元件(21、24和27)的凹口(14)，所述突出部分向专家表明了可被手工粘附的支撑架或六面体的高度。

工业应用

本发明可应用于涉及健康科学特别是口腔正畸学领域的工业。

Claims (17)

1.可摘的牙齿对齐装置，其包含覆盖至少一颗牙齿(20)的一组独立的牙套(12,35)，每个牙套(12,35)的几何形状与其覆盖的至少一颗牙齿(20)的几何形状相同，其特征在于每个牙套的内部包含用于结合到与牙齿(20)粘附的固定元件(21,24,27)上的凹口(14)和至少一个帮助具有选自圆形、正方形和矩形截面的弓丝(16)通过的外部元件，其中每个牙套(12)包含六面体形状的突出部分(13)，该六面体形状的突出部分包含比有孔的矩形棱柱(18)更宽的棱形基底(17)，所述有孔的矩形棱柱(18)安置在所述棱形基底(17)上，使得弓丝(16)通行穿过所述有孔的矩形棱柱(18)。

2.根据权利要求1的可摘的牙齿对齐装置，其特征在于所述牙套(35)在其上标记有对应于切割线(7)的直的突出物(36)，该牙套上存在粘附支撑架(32)或具有棱形基底(17)和有孔的矩形棱柱(18)的六面体形状的突出部分(13)，其中弓丝(16)通行穿过所述有孔的矩形棱柱(18)的内部。

3.根据权利要求1或2的可摘的牙齿对齐装置，其特征在于垂直型的固定元件(27)粘附到牙齿上，并且其由以下组成：

·突出的截短的球状体(28)，其上部连接到牙齿(20)的牙颈区域，

·连接片，其由外部垂直的矩形六面体(29)和横向矩形六面体(30)形成，

·粘附到牙齿(20)上的压制成片状物形式的防护用圆柱体(31)，其直径大于垂直的六面体(29)的长度。

4.根据权利要求1或2的可摘的牙齿对齐装置，其特征在于“转动”型固定元件(21,24)粘附到牙齿上且由矩形图案组成，从该图案的顶点伸出斜面(22,25)，该突出部分以一定切线倾斜并定向于位于其中心部分的具有椭圆形截面(23,26)的半球，并且发生在这些斜面(22,25)的每个中，并且特征在于所述斜面(22)形成顺时针旋转。

5.根据权利要求4的可摘的牙齿对齐装置，其特征在于所述斜面(25)形成逆时针旋转。

6.根据权利要求1的可摘的牙齿对齐装置，其特征在于所述六面体形状的突出部分(13)位于牙套(12)的前庭部位。

7.根据权利要求1的可摘的牙齿对齐装置，其特征在于所述六面体形状的突出部分(13)位于牙套(12)的舌部位。

8.由患者的整副牙齿模型生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：

·扫描整副牙齿模型，并通过一组数字数据虚拟表示整副虚拟牙齿(1)，

·由整副虚拟牙齿(1)生产整副虚拟牙齿(8)，所述虚拟牙齿(8)还包含虚拟六面体(4)和球体(5)，其中：

a.选择并表示横向虚拟平面(6)，该横向虚拟平面(6)沿切割线(7)切割整副虚拟牙齿(1)，

b.虚拟六面体(4)选自虚拟库(2)，

c.将选择的虚拟六面体(4)置于所述切割线(7)上，根据必须施加到每个牙齿上的移动，按照基于平衡、转矩和成角的放置技术，借助于相对虚拟切割线(7)的虚拟六面体(4)的定位的虚拟图像来改变它们的尺寸，

d.从虚拟库(3)选择虚拟的半球体(5)并进行修改，该半球体(5)代表了具有不同尺寸和几何形状的虚拟固定元件，

e.将虚拟的半球体(5)放置到整副虚拟牙齿(1)上，

f.生成计算机文件，所述计算机文件含有整副虚拟牙齿(8)的几何特征、切割线(7)、具有不同尺寸的一组虚拟六面体形的突出部分(10)以及半球体突出部分(11)，

·使用3D打印机，打印患者的牙齿模型或经打印的整副牙齿(9)的模型，其具有六面体形的突出部分(10)和半球体突出部分(11)，

·在经打印的整副牙齿(9)上冲压牙套(12)，其包括牙齿的形状、六面体形状的突出部分(13)和凹口(14)，

·使用特定的钻和微型电机或通过插入热的矩形牙弓，在六面体形状的突出部分(13)中打开缺口以用于使弓丝(16)穿过，

·将固定元件(21,24和27)粘附到相应的牙齿(20)上。

9.根据权利要求8的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于将六面体突出部分(4)定位于切割线(7)的前庭部位，将半球体(5)定位于整副虚拟牙齿(1)的舌部位。

10.根据权利要求8的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于将六面体突出部分(4)定位于切割线(7)的舌部位，将半球体(5)定位于整副虚拟牙齿(1)的前庭部位。

11.根据权利要求8的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于在患者整副牙齿的虚拟代表物上：

a.选择并表示出沿切割线(7)切割整副虚拟牙齿(1)的横向虚拟平面(6)，

b.该虚拟的半球体(5)选自虚拟库(3)，并进行了修改，

c.将虚拟的半球体(5)置于整副虚拟牙齿(1)上，

并且其特征在于生成计算机文件，所述计算机文件具有整副虚拟牙齿(8)的几何特征、切割线(7)和半球形突出部分(11)，并且3D打印出含有突出物(34)的患者的经打印的整副牙齿(33)，在打印的整副牙齿(33)上进行牙套(35)的冲压，该牙套(35)包括对应于切割线(7)的突出物(36)，并且其特征在于支撑架(32)或六面体突出部分是手工粘附到每个牙套的突出物(36)上的。

12.根据权利要求11的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于打印在舌部位的切割线(7)和在前庭部位的半球体(5)。

13.根据权利要求11的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于打印在前庭部位的切割线(7)和在舌部位的半球体(5)。

14.根据权利要求8的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于在生成具有整副虚拟牙齿(8)的数据的数字化文件后，在整副虚拟牙齿(8)上虚拟性再造0.5-1.5毫米厚度的牙套，生成具有牙套的数字数据的文件，包括用于固定元件的凹口和六面体突出部分，并且其特征在于该文件是使用3D打印技术打印的。

15.根据权利要求14的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于牙套的3D打印是使用丙烯酸材料、陶瓷或锆材料进行的。

16.根据权利要求8、11和14中任一项的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于：

·通过固定元件的虚拟库确定并调整整副虚拟牙齿(1)上的每个固定元件，

·生成具有固定元件的数字数据的计算机文件，

·使用3D打印方法打印该数字文件，生成最终的固定元件(21,24和27)。

17.根据权利要求7或11的生产可摘的牙齿对齐装置的方法，其特征在于所述牙套(12,35)的冲压是使用0.5至1.5毫米的热塑板进行的。