CN105943175A - 一种真空吸附成型的隐形牙套的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种个性化定制隐形牙齿矫治器的快速成型制造方法，为克服传统金属牙套的不美观，易磨损口腔等缺点，本专利采用3D打印结合吸附成型技术，发明一种新型隐形牙套制造成型技术，具有制作周期短，牙套精度高，成本低等优势。首先，利用三维扫描仪扫描并获得患者口腔部位三维数据，将该三维数据导入图像处理软件重构牙齿模型，利用3D打印技术快速制备形状复杂牙齿模型。吸附成型工艺结合每个阶段的牙齿模型制备出相应阶段的牙套，具有贴合紧密，包裹性好等优点。

Description

一种真空吸附成型的隐形牙套的制备方法

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及一种隐形牙套的制备方法，属于医疗器械领域，是机械工程、材料科学、生命科学、组织工程的交叉领域。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，越来越多的人开始追求外在形象的完美，使得近年

来整形美容业得到飞速发展，有一付健康美白的牙齿是多数人的梦想，牙齿直接影响个人的仪容，一副整齐洁白的牙齿，自然令人的外表更加出众。较常见的牙齿问题包括牙齿拥挤、疏松、哨牙。不整齐的牙齿不但影响人们口常在说话和微笑时的仪容，也令平时清洁牙齿时困难，藏积牙垢，而且容易造成蛀牙、牙周病等。严重者还有颗下领关节的问题，并引发头疼等其他症状，致使身体健康受到干扰，生活质量下降。

传统的牙颌畸形矫正器主要是在牙齿上粘结成为托槽的小片，将矫正的弓丝结扎上去，使牙齿会发生移动情况，达到隐形矫正的目的。但是由于会使牙齿表面上留有很多矫正的装置，对人的美观也会有一定的影响。

很多人也知道接受牙齿矫正能重造一副整齐的牙齿，但一般的金属矫正器治疗法，由于形状突出，易于造成口腔磨损，影响正常饮食，难清洗等缺点使很多成年人敬而远之，多数用于儿童牙齿矫正。

由于金属矫正器治疗存在着诸多的不足，近年新兴了一种新型的错领畸形矫治技术一一隐形牙套矫治技术。非金属隐形牙套设计方法很多，一般是通过对患者牙齿的CT,MR工等图像进行三维重构，组织分割，进而模拟牙齿的矫正变形的结果为患者量身定做设计的。患者只需按指示不同时期佩戴不同的牙套就可以达到预期效果。

为克服传统金属牙套的不美观，易磨损口腔等缺点，本专利采用3D打印结合吸附成型技术，发明一种新型隐形牙套制造成型技术，具有制作周期短，牙套精度高，成本低等优势。

在患者数据模型获取上采用光学三维扫描仪获取数据，相比传统的咬合获得模型的方法更加快速灵活。3D打印技术是增材制造技术之一，与传统制备牙齿模型方法相比，利用3D打印技术可快速制备形状复杂、个性化定制的牙齿模型。吸附成型工艺结合每个阶段的牙齿模型制备出的相应阶段的牙套具有贴合紧密，包裹性好等优点。

发明专利CN202821670U公开了一种隐形牙套制备方法，该方法对口腔印取上校牙齿模型，然后对牙齿模型进行测量。增加了隐形矫治器的制造周期,而且该方法在牙齿模型获取方面存在误差大等缺点。发明专利CN1589752A公开了隐形矫治器的制作方法，该方法使用将矫正整齐的牙齿取模并在石膏板上印出牙列模型，然后使用弹性体或韧性材料，用溶液加工的方法在牙列模型表面加工，干燥，形成与牙齿表面结构相对应的隐形保持器。该方法所使用材料的生物相容性低，容易引起口腔炎症。

发明内容

本发明的目的是针对以上技术存在的缺陷，提供一种新型隐形牙套的制备方法。可获得一种具有良好贴合性，美观以及高效的隐形牙套。一种真空吸附成型的隐形牙套的制备方法具体包括以下步骤：

步骤1、通过激光线扫描、激光光栅等光学扫描方法获取需要进行正畸的患者的牙齿三维模型；

步骤2、通过计算机图像处理技术调整牙齿位置，设计好偏移距离以及偏移角度，分步校正至最终状态，导出每一步的牙齿状态；

步骤3、将步骤2的每一步得到的牙齿骨骼三维模型以STL格式导入三维打印机系统；

步骤4、利用3D打印方法，把模型分为二维截面，层层累积打印成型，分别打印出每一阶段的牙齿模型；

步骤5、把步骤4获取的每一阶段的牙齿模型放入真空吸附成型机内作为凸模准备加工制备牙套；

步骤6、利用真空吸附法在采用高分子透明材料在牙齿模型表面制备出每一阶段所需要的隐形牙套；

步骤7、对步骤6得到的隐形牙套进行打磨消毒等后期处理，即可让患者分阶段佩戴每一阶段的隐形牙套。

本发明的有益效果是：

本发明采用三维扫描仪光学仪器获得牙齿模型，相对传统模型获取方法，具有快速，精度高等优点。3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，三维打印技则可以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。结合计算机图像技术生成每一阶段的三维图像模型，利用3D打印技术工艺制造出每一阶段的牙齿模型，具有快速低成本等优点。真空成型，是指依靠真空泵将模具与加热的热成型片（板）材之间抽成真空状态，造成片（板）材上下产生压差，从而使片材紧紧帖覆在模具表面成型的方法。真空成型可分为单阳模（凸模）单阴模（凹模），无模等几种形式。这种成型工艺具有贴合性好，成型迅速的优点。

把牙齿模型作为凸模，利用真空吸附成型工艺，采用无毒透明的的热塑性树脂材料在模型上加热压制，从而制备出隐形牙套，实现了隐形牙套的个性化定制，可有效提高修复的成功率。本发明采用的聚丙烯和聚四氟乙烯混合作为牙套材料，具有透明，无毒，强度高和抗腐蚀等优点，在医疗领域应用广泛。本发明最后制备出的牙套具有贴合性好，结构简单，美观，制备周期短等优点, 且患者可以每隔一阶段自行更换隐形矫治器，从而可以省掉去医院复诊的时间。

附图说明

图1为3D打印牙齿模型示例。

图2为真空吸附成型制备牙套示例。

具体实施实例

本实施例中以某一需要牙齿矫正的患者为实施例，来描述基于一种真空吸附成型的隐形牙套的制备方法，具体步骤如下：

步骤1、通过DentSCAN三维扫描仪获取需要进行正畸的患者的牙齿三维模型，DentSCAN三维扫描仪获得的牙齿模型精度可达20微米，是满足高精度全弓牙杆种植体定位扫描需要的牙科专用扫描设备。结合本例患者牙齿畸形情况，正确扫描获得可靠的三维数据以供后续进行处理；

步骤2、通过计算机图像处理技术，采用mimics图像处理软件调整牙齿位置，结合本例牙齿畸形情况，牙齿最大需要偏移距离为3mm，骤2中得到的原始牙齿状态和最终牙齿状态之间进行差值计算，控制矫治方案每个阶段牙齿各方向移动增量或减量位移及牙齿各方向旋转角度，以原始牙齿中心为原点，原始牙齿外表面的向外法向为X轴正方向，竖直朝上方向为Z轴正方向建立坐标系，设定各方向正方向为增量，负方向为减量，绕各轴顺时针旋转为正，绕各轴逆时针旋转为负，同时考虑矫治过程中避免相邻牙齿间碰撞，并调整牙弓曲线、调整牙齿移动步长、或者调整其它矫治参数等分20步调整牙齿位置，校正至最终状态，导出每一步的牙齿状态；

步骤3、将步骤2的每一步得到的牙齿骨骼三维模型转换为STL格式，导入Zpriter打印机，设置打印机参数，将其从下至上顺序分割成间距为0.1mm的二维截面图形,层层累积打印获得牙齿模型；

步骤4、考虑强度要求，采用碳酸氢钙和碳酸钙混合粉末作为基体，利用3D打印方法分别打印出每一阶段的牙齿模型，每回可打印10个牙齿模型，分两次即可打印出所需要的全部牙齿模型；

步骤5、把步骤4获取的每一阶段的牙齿模型放入干燥箱内烘烤，做进一步固化处理后，放入真空吸附成型机内；

步骤6、利用真空吸附法在采用热塑性聚酯材料，本例采用聚丙烯和聚四氟乙烯作为材料，在牙齿模型表面制备出每一阶段所需要的隐形牙套；根据本例患者牙齿畸形情况，材料厚度选用1mm；

步骤7、对步骤6得到的隐形牙套进行打磨消毒等后期处理，可让患者分阶段每阶段15天佩戴每一阶段的隐形牙套；

步骤8、佩戴完成20个阶段的牙套后，完成整个矫治的过程。

Claims (1)

1.一种真空吸附成型的隐形牙套的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、通过激光线扫描、激光光栅等光学扫描方法获取需要进行正畸的患者的牙齿三维模型；

步骤2、通过计算机图像处理技术调整牙齿位置，设计好偏移距离以及偏移角度，分步校正至最终状态，导出每一步的牙齿状态；

步骤3、将步骤2的每一步得到的牙齿骨骼三维模型以STL格式导入zprinter-3D打印系统；

步骤4、利用3D打印方法分别打印出每一阶段的牙齿模型；

步骤5、把步骤4获取的每一阶段的牙齿模型放入真空吸附成型机内作为凸模准备加工制备牙套；

步骤6、利用真空吸附法在采用高分子透明材料在牙齿模型表面制备出每一阶段所需要的隐形牙套；

步骤7、对步骤6得到的隐形牙套进行打磨消毒等后期处理，即可让患者分阶段佩戴每一阶段的隐形牙套。