CN107920869B - 利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法 - Google Patents

Abstract

为了改善用于矫正齿列的装置的制造便利性及精确性，本发明提供一种利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架及其制造方法，方法包括：第一步骤，加载与被手术人的口腔内部轮廓对应而获得的口腔扫描图像，从数位数据库提取与根据既定的连续齿列结构进行虚拟调节所得的各牙齿图像对应的一个虚拟矫正模板；第二步骤，以与经虚拟调节的各牙齿图像的连续齿列结构对应的方式排列配置所提取的虚拟矫正模板的各虚拟支架及虚拟线；及第三步骤，个别地设计在各虚拟支架的上部一体地包括夹具部及握把突出部的数位支架，夹具部以包覆各牙齿图像的上部的方式切合，握把突出部突出到夹具部的上端部，基于所设计的数据而对各数位支架进行三维打印。

Description

利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于矫正齿列的装置的制造便利性及精确性得到改善的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架及其制造方法。

背景技术

通常，咬合是指在闭合嘴部时上颚与下颚的牙齿彼此啮合的状态。另外，错位咬合是指因某种原因而所述牙齿的排列不整齐或上下颚的啮合状态脱离正常位置而导致功能性、审美性问题的不准确的咬合关系。

在这里，已知所述错位咬合的原因较大地受遗传影响，但会因牙齿的形状或大小、环境影响、不良习惯、错误的姿势及龋齿等各种原因而发生所述错位咬合。

另一方面，如果发生错位咬合，则因齿列不整齐而容易在牙齿之间残留有食物残渣。并且，也不易通过正确的刷牙来洁净地进行管理，故而随着口腔内牙菌斑的增加而容易发展成龋齿或牙龈炎等牙龈疾病。进而，如果存在大幅脱离正常齿列的牙齿或下颌的位置处于非正常状态，则在从外部施加冲击时，发生牙齿折断等牙齿受损的可能性也较大。

因此，为了治疗所述错位咬合而执行齿列矫正治疗。在这里，所述齿列矫正治疗利用牙齿受到外力则移动的性质。

详细而言，齿列矫正治疗根据原因或治疗时期而利用各种装置与方法。例如，可分为抑制或增进上下颌骨发育的装置或使牙齿慢慢地移动到所期望的位置的装置等。并且，还可分为如下装置：可设置到口腔内及从口腔内分离的可拆式装置；与附着到牙齿后，在治疗结束时拆除的固定式装置。

另一方面，目前使用最多的方法是将称为支架的装置附着到牙齿，利用矫正用铁丝或橡皮筋等线的张力使牙齿移动的固定式治疗法，可广泛地使用于各种类型的齿列矫正治疗中。

详细而言，所述支架分别稳固地附着到矫正对象牙齿的表面，以将所述支架相互连接的方式固定所述线。另外，调整施加到所述线的张力而将施加到所述线的力的方向及大小调节成各种方向及大小，由此可慢慢地移动成为矫正对象的牙齿。因此，所述矫正对象牙齿因所述线的张力而其位置及姿势发生变更，牙齿逐渐移动而实现齿列矫正治疗。

然而，现有的齿列矫正治疗是根据手术人的经验而执行，因此手术人本身也无确信地反复进行直接拉拽或松懈与患者的牙齿结合的线的过程而对齿列进行微小调整。所述齿列矫正治疗是通过反复的试错而调节为优选的齿列结构，因此存在矫正所需的时间增加、被手术人的不便感及痛苦加重的问题。

并且，现有的齿列矫正治疗较大地依赖于手术人的能力，故而不具有客观性，被手术人需完全依靠手术人的经验及能力，因此存在难以实现普遍优选的齿列状态的问题。

进而，所述手术人的经验与知识是难以记录作具体的数据的定性数据，根据每个手术人的能力与经验而不同。因此，成为矫正的最终目的的优选的齿列模型本身也是根据执行矫正治疗的手术人的主观观点或经验而形成的模型，因此存在齿列矫正不具有普遍性及客观性的问题。

另一方面，所述支架实质上规格单一化，平坦地形成的垫部的一面通过接着部件而接着到所述矫正对象牙齿。此时，无法固定地固定分别附着到牙齿排列中在两侧相邻的牙齿的支架的位置，因此产生所述线的张力无法正常地传递到所述矫正对象牙齿的问题。

因此，无法将牙齿矫正成所期望的排列而被手术人的满意度下降，因反复执行用以修正所述排列的补充矫正作业而存在齿列矫正治疗期间及矫正费用增加的问题。

发明内容

[发明欲解决的课题]

为了解决如上所述的问题，本发明欲解决的课题在于提供一种用以矫正齿列的装置的制造便利性及精确性得到改善的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架及其制造方法。

[解决课题的手段]

为了解决上述课题，本发明提供一种利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法，其包括如下步骤：第一步骤，加载与被手术人的口腔内部轮廓对应而获得的口腔扫描图像，从数位数据库提取与根据既定的连续齿列结构进行虚拟调整所得的各牙齿图像对应的一个虚拟矫正模板；第二步骤，以与经虚拟调节的所述各牙齿图像的连续齿列结构对应的方式排列配置所提取的所述虚拟矫正模板的各虚拟支架与虚拟线；及第三步骤，个别地设计在所述各虚拟支架的上部一体地包括夹具部及握把突出部的数位支架，所述夹具部以包覆所述各牙齿图像的上部的方式切合，所述握把突出部突出到所述夹具部的上端部，基于所设计的数据而对所述各数位支架进行三维打印。

另外，本发明提供一种牙齿矫正用数位支架，其包括：垫部，加载与被手术人的口腔内部轮廓对应而获得的口腔扫描图像，根据以与按照既定的连续齿列结构进行虚拟调整所得的各牙齿图像对应的方式从数位数据库提取的一个虚拟矫正模板的数位外形信息进行设定，一面与所述被手术人的各牙齿个别地对应，在另一面具备至少一个以上的结合槽部，所述结合槽部结合以矫正所述各牙齿的位置的方式提供张力的线；夹具部，以包覆所述各牙齿上端部的外表面的方式切合固定到所述垫部的上部，以便排列所述垫部的位置；及握把突出部，以安装到所述垫部的上端部的方式一体地突出延伸。

[发明效果]

通过上述解决课题的手段，本发明的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架及其制造方法提供如下效果。

第一，以代表个人偏差的方式预先储存在数位数据库的多个虚拟矫正模板中的与被手术人的既定的连续齿列结构对应地选择的一个虚拟矫正模板的数位外形信息可简便且迅速地与所述数位支架的设计信息逆向联系，因此可明显地提高制造便利性。

第二，所述虚拟矫正模板是多个虚拟支架以一个组件的形式储存而同时配置到与被手术人的口腔内部对应的所述口腔扫描图像中，根据各牙齿图像的经虚拟调节的连续齿列结构而个别地进行微小调节。因此，基于所述虚拟矫正模板而制造的数位支架的精确度提高，由此可明显地增加矫正治疗的可靠度，明显地提高被手术人的功能性、审美性满意度。

第三，以在所述垫部的上端部一体地具备与各牙齿的特征性咀嚼面的形状切合的夹具部、及显示各牙齿的位置信息的握把突出部的方式制造。由此，可容易且稳定地安装所述数位支架而固定到各矫正对象牙齿的准确位置。进而，容易通过分节边缘而从完成固定的垫部分离所述夹具部与握把突出部，因此可明显地提高矫正治疗的便利性。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法的流程图。

图2是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的口腔扫描图像的调节过程的概略图。

图3是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的数位数据库的概略图。

图4是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的配置虚拟矫正模板的过程的概略图。

图5是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的与齿列结构对应而对虚拟支架的位置进行微小调节的过程的概略图。

图6是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的设计包括夹具部与握把突出部的支架的过程的概略图。

图7a及图7b是表示根据本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法而制造的数位支架的设置过程的示例图。

图8是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的保持装置的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图，更详细地对本发明的最佳实施方式进行说明。

以下，参照附图，详细地对本发明的优选实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架及其制造方法进行说明。

图1是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法的流程图。另外，图2是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的口腔扫描图像的调节过程的概略图，图3是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的数位数据库的概略图。另外，图4是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的配置虚拟矫正模板的过程的概略图，图5是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的与齿列结构对应而对虚拟支架的位置进行微小调节的过程的概略图。另外，图6是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的设计包括夹具部与握把突出部的支架的过程的概略图。另外，图7a及图7b是表示根据本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法而制造的数位支架的设置过程的示例图。

如图1至图7b所示，本发明的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法由如下过程实现。另一方面，优选为将下文将述的“数位支架”理解为与所述牙齿矫正用数位支架”实质上对应的含义。并且，优选为将下文将述的“各牙齿”理解为与“各矫正对象牙齿”实质上对应的含义。

首先，加载与被手术人的口腔内部轮廓对应而获得的口腔扫描图像1。另外，从数位数据库10提取与根据既定的连续齿列结构6进行虚拟调节所得的各牙齿图像2对应的一个虚拟矫正模板11(步骤s10)。

在这里，优选为将既定的连续齿列结构6理解为与以将被手术人的齿列矫正成功能性、审美性咬合状态的方式建立的齿列矫正治疗计划对应的虚拟齿列弓轮廓。

详细而言，所述既定的连续齿列结构6可基于所述被手术人的口腔内部的整体结构及所述手术人的经验而建立到所述口腔扫描图像1中。

例如，能够以如下方式对所述口腔扫描图像1中所包括的所述各牙齿图像2进行虚拟调节：以下文将述的排列基准部5为基准进行三维操作而与所述既定的连续齿列结构6对应。另外，所述数位支架100能够以如下方式制造：在被手术人的矫正对象牙齿以实质上与所述既定的连续齿列结构6对应地矫正的方式设计到所述口腔扫描图像1中后，进行三维打印。

此时，可基于显示在所述口腔扫描图像1中的牙槽骨上端部侧的牙龈的弧形轮廓而设定所述既定的连续齿列结构6。或是，也可基于显示在所述口腔扫描图像1中的臼齿(molar)侧齿列而设定。即，也可通过如下方式设定所述既定的连续齿列结构6：基于实质上齿列变形较少或不发生齿列变形的臼齿侧的连续的牙齿排列状态而推测前齿(incisor)侧的牙齿排列状态。

进而，所述既定的连续齿列结构6能够以代表年龄、性别、上颚及下颚的尺寸等个人偏差的方式标准化而在模拟装置或下文将述的数位数据库中储存多个。

即，所述手术人可在预先储存在所述模拟装置或所述数位数据库的多个连续齿列结构中选择及提取与被手术人的口腔内部对应的一个连续齿列结构。另外，以与所提取的连续齿列结构对应的方式对所述口腔扫描图像1中的各牙齿图像2进行三维操作，由此可将所述各牙齿图像2虚拟调节成既定的所述连续齿列结构6。

另一方面，所述口腔扫描图像1包括具有被手术人的上颚及下颚中需要进行齿列矫正治疗的矫正对象牙齿的口腔内部的牙齿图像2及牙龈图像 3。此时，所述口腔扫描图像1可仅扫描包括所述矫正对象牙齿的口腔内部的一侧而获得，但也可一同获得上下颚的扫描图像，以便考虑与对合牙齿侧的功能性、审美性咬合关系。

这种口腔扫描图像1可利用口腔扫描仪直接扫描所述被手术人的口腔内部而获得，也可根据情况扫描针对所述被手术人的口腔内部获取的印模而获得。此时，优选为将所获得的所述口腔扫描图像1转换成三维矢量数据而储存，以便通过图像转换进行的影像处理作业较为容易。

另一方面，所述口腔扫描图像1可由手术人获得而储存到手术方终端，在通过有线/无线网络传输到制造方服务器后，由制造方进行影像处理。

在这里，优选为将所述手术方理解为执行实质性的齿列矫正治疗的普通牙科。另外，所述手术方终端是储存由所述手术人获得的所述口腔扫描图像1的媒介，可为个人电脑(Personal Computer，PC)或另外的电算装置。

并且，优选为将所述制造方理解为利用从所述手术方终端接收的所述口腔扫描图像1的三维矢量数据制作所述齿列矫正治疗所需的补缀物支架及线等的手术支援中心。另外，所述制造方服务器是储存从所述手术方终端接收的信息的装置，包括为了设计适于所述被手术人的牙齿矫正用补缀物而可执行三维图像操作的所述模拟装置。

即，优选为将加载所述口腔扫描图像1理解为在储存在所述手术方终端的所述口腔扫描图像1传输到所述制造方服务器后，为了进行三维图像操作而加载到所述模拟装置。

当然，也可根据情况在所述手术方制造与所述被手术人的口腔内部对应的印模而发送到所述制造方，由所述制造方扫描所述印模而获得所述口腔扫描图像1。进而，被手术人也可访问所述制造方，利用所述制造方所具备的口腔扫描仪获得所述口腔扫描图像1。

并且，所述手术方终端与所述制造方服务器可双向进行有线/无线通信。即，可在所述制造方服务器接收储存在所述手术方终端的信息，也可在所述手术方终端接收储存在所述制造方服务器的信息或相互共享。

另一方面，所获得的所述口腔扫描图像1通过影像分析而分为所述各牙齿图像2与所述牙龈图像3，优选为以所述各牙齿图像2与所述牙龈图像3分离的方式进行影像处理。

详细而言，参照图2，沿显示到所述口腔扫描图像1的所述各牙齿图像2与所述牙龈图像3的边界设定多个边界点4。另外，以连接线连接相邻地设定的边界点4之间而设定区域，从而可从所述牙龈图像3分离所述各牙齿图像2。此时，所述边界点4之间的间隔越密，则所述各牙齿图像 2越会明确且精确地从所述牙龈图像3分离。

在这里，所述边界点4可由所述制造方在所述模拟装置中手动地指定而设定，也可基于既定的边界区域指定算法而在所述口腔扫描图像1中自动地设定。

例如，所述算法也能够以所述口腔扫描图像1中的各牙齿图像2与牙龈图像3的颜色差异为基准而设定指定值。另外，可根据所设定的指定值而在所述各牙齿图像2与牙龈图像3之间自动地设定所述边界点4的位置及间隔。当然，根据情况，除所述颜色差异以外，也能够以可区分所述牙齿图像2与牙龈图像3的各种指定值为基准而设定。进而，像上述内容一样自动地设定的所述边界点4也可由所述制造方通过影像再分析而手动地修正，由此可更明确地执行所述牙齿图像2的分离作业。

此时，在所述被手术人的口腔内部，根据各牙齿而植入位置及角度不同，因此显示在所述口腔扫描图像1的所述牙齿图像2优选为个别地分离。由此，所述各牙齿图像2可与既定的连续齿列结构6对应而个别地实现三维操作，因此可建立更准确的齿列矫正治疗计划。

进而，所述牙龈图像3可一同虚拟调节成包覆根据既定的所述连续齿列结构6进行虚拟调节所得的所述各牙齿图像2的下侧的形状。由此，可在所述各牙齿图像2经虚拟调节的状态下，通过所述口腔扫描图像1预先推测所述口腔内部的整体矫正状态，因此可进一步改善齿列矫正治疗的准确性。当然，也可根据情况从所述口腔扫描图像1删除与所述各牙齿图像 2分离的所述牙龈图像3，这种影像处理方法的变形属于本发明的范围。

另外，对所述各牙齿图像2个别地设定排列基准部5，所述各牙齿图像2优选为以所述排列基准部5为基准而以与既定的所述连续齿列结构6 对应的方式进行三维操作来虚拟调节。

此时，所述排列基准部5优选为包括：第一基准线5a，将所述各牙齿图像2的中央部与两侧端连接而导引横向移动；及第二基准线5b，与所述各牙齿的植入角度对应而导引纵向移动。在这里，优选为将所述三维操作及移动理解为可进行用于以与优选的齿列、即既定的连续齿列结构6对应的方式虚拟调节所述各牙齿图像2的旋转、位置移动及角度调节的三维图像操作。

即，所述各牙齿图像2能够以既定的所述连续齿列结构6为基准而以所述第一基准线5a的相邻的两端部形成连续的弧形形态的方式旋转及移动来虚拟调节。并且，为了使所述各牙齿图像2与所述对合牙齿形成在功能、审美方面优选的咬合状态，能够以所述第二基准线5b为基准而对位置及角度进行三维操作来虚拟调节。

因此，本发明可通过所述口腔扫描图像1而接收所述数位支架的精确的设计信息，所述口腔扫描图像1是与被手术人的口腔内部对应而获得，根据既定的连续齿列结构6进行虚拟调节。并且，可通过所述口腔扫描图像1而建立考虑到所述被手术人的矫正对象牙齿与对合牙齿间的功能性、审美性咬合关系的齿列矫正治疗计划。由此，不仅明显地缩短所述齿列矫正治疗期间，而且可明显地改善被手术人对齿列矫正治疗的手术满意度。

在这里，为了建立更精确且明确的齿列矫正治疗计划，也可根据情况而还获得与所述被手术人的口腔内部对应的计算机断层成像 (Computerized Tomography，CT)拍摄图像。即，通过所述CT拍摄图像还可获得植入各牙齿的齿根的方向及长度、牙槽骨的密度等的信息，因此也可更稳定且准确地建立齿列矫正治疗计划。

此时，能够以所述排列基准部5的各基准线5a、5b为基准而以与所述既定的连续齿列结构6对应的方式手动调节所述各牙齿图像2。当然，也可根据情况以所述排列基准部5的各基准线5a、5b与所述连续齿列结构6相互匹配的方式自动排列，这种影像处理方法的变形属于本发明的范围。

另一方面，以与根据既定的连续齿列结构6进行虚拟调节所得的所述各牙齿图像2对应的方式从所述数位数据库10选择提取一个虚拟矫正模板11。

参照图3至图4，所述数位数据库10优选为包括多个虚拟矫正模板 11的数位外形信息。此时，所述虚拟矫正模板11将以可代表与性别及年龄对应的个人偏差的方式标准化的齿列弓轮廓、牙齿的类型、排列间隔及角度分类作选项。

详细而言，所述数位数据库10包括多个所述虚拟矫正模板11a、11b、 11c的数位外形信息，所述虚拟矫正模板包括与各牙齿个别地对应的多个虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f、与连接所述多个虚拟支架的虚拟线13。此时，优选为将所述数位外形信息理解为可再现数位支架的外形及结构的三维矢量数据。

即，所述虚拟支架12的数位外形信息可与制造系统联系而转换成所述数位支架的设计信息。由此，如果选择一个所述虚拟矫正模板11，则即便无另外的设计或测定作业也可迅速且精确地设计及制造与各牙齿对应的数位支架的整体形态。

此时，所述虚拟支架12优选为一并包括直接附着到牙齿的垫部14的数位外形信息、与结合提供张力的线的结合槽部15的数位外形信息。由此，可根据所述虚拟支架12的数位外形信息容易地设计及制造所述数位支架。

另一方面，所述虚拟矫正模板11a、11b、11c能够以各选项为基准而细分。详细而言，所述虚拟矫正模板11a、11b、11c可算出各性别及年龄的齿列弓轮廓及牙齿间的排列间隔的平均值并指定为选项而实现一次分类A。并且，像上述内容一样实现一次分类A的虚拟矫正模板11a、11b、 11c可算出牙齿的植入角度的平均值并指定为选项而实现二次分类B。

由此，可根据所述被手术人而容易地获得与既定的连续齿列结构6对应的一个虚拟矫正模板11，可迅速地排列配置到在所述口腔扫描图像1 中虚拟调节的所述各牙齿图像2。并且，可在各矫正对象牙齿同时配置多个所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f，因此可明显地缩短设计及制造时间。此时，多个所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f 通过所述虚拟线13而实质上排列配置到同一线上，因此可迅速地执行所述虚拟支架的排列配置作业。

进而，可根据所述口腔扫描图像1而容易地算出与所述选项对应的基准值。并且，只要将所算出的基准值指定为选项而输入，即可从所述数位数据库10选择及提取与被手术人的既定的连续齿列结构6对应的一个虚拟矫正模板。

此时，所提取的所述虚拟矫正模板11a是以通过所述虚拟线13连接多个虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f而成的一个组件(set)形式储存，以便与所述既定的连续齿列结构6对应。由此，可将所提取的所述虚拟矫正模板11a同时虚拟配置到在所述口腔扫描图像1中虚拟调节的所述各牙齿图像2，因此可明显地缩短用于所述齿列矫正治疗的补缀物的设计工序及所需时间。

在这里，所述虚拟矫正模板11与所述各牙齿图像2对应，优选为能够以如下方式具备：特定主要产生错位咬合齿列的前齿侧6个牙齿而进行匹配。

即，所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f可除实质上齿列变形较少的臼齿侧以外，限定地设定到需进行实质性的矫正治疗的所述前齿侧。由此，进行三维操作的图像数量最小化，因此可迅速地制造所述数位支架100。

另一方面，所提取的所述虚拟矫正模板11的各虚拟支架12与虚拟线 13以与经虚拟调节的所述各牙齿图像2的连续齿列结构6对应的方式排列配置(步骤s20)。

详细而言，参照图5，所述各虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f连续地虚拟配置到矫正对象牙齿的各图像的外表面侧或内表面侧中的任一侧。更优选为所述各虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f可虚拟配置到所述各牙齿图像2的内侧面。此时，优选为将各牙齿图像2的内侧面理解为口腔的内侧、即与舌头及上腭侧对应的部分，将外侧面理解为与唇部的内表面接触的部分。

由此，基于所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f的数位外形信息的所述数位支架能够以附着到所述各牙齿的内表面侧的方式设计及制造。由此，在齿列矫正治疗期间，所述数位支架不会向外部露出，从而既可提高审美性满意度，又可将所述数位支架的突出的外表面部刮擦唇部内侧而产生伤口或由此引起的疼痛及不便感最小化。

并且，所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f以通过所述虚拟线13而连接的状态的数位外形信息形式储存到所述数位数据库10。由此，所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f能够以排列在连续的位置的状态同时虚拟配置到所述口腔扫描图像1中，个别地微小调节各虚拟支架而以与所述各牙齿图像2对应的方式排列。由此，既可明显地缩短所述数位支架的设计及制造时间，又可与各牙齿对应而明显地提高矫正精确度。

另一方面，在各牙齿的内表面形成用以与对合牙齿咬合及咀嚼食物的咀嚼面，不仅每个人的所述咀嚼面不同，而且各牙齿的所述咀嚼面也不同。因此，所述虚拟矫正模板11中所包括的各虚拟支架12a、12b、12c、12d、 12e、12f优选为以与各牙齿图像2对应的方式同时配置，根据各牙齿的配置角度及咀嚼面而个别地进行调节。

进而，所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f优选为以如下方式进行调节：所述各牙齿的位置通过所述线的张力而配置到可与所述既定的连续齿列结构6一致地进行矫正的位置。

此时，分别配置所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f的位置可通过如下过程算出：在所述口腔扫描图像1中，以与所述既定的连续齿列结构6对应的方式虚拟调节所述各牙齿图像2的三维位置。即，在所述口腔扫描图像1中明确地算出所述虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、 12f的位置的状态下用作用于制造所述数位支架的设计信息，因此可进一步提高矫正治疗的精确度。

另一方面，如果所述各虚拟支架12a、12b、12c、12d、12e、12f以与所述既定的连续齿列结构6对应的方式个别地排列到所述各牙齿图像2 (步骤s20)，则个别地设计所述牙齿矫正用数位支架100。接着，基于所设计的数据而对所述数位支架100进行三维打印(步骤s30)。

此时，优选为在所述各虚拟支架12的上部一体地包括以包覆所述各牙齿图像2的上部的方式切合的夹具部120、及突出到所述夹具部120的上端部的握把突出部130而设计。

此时，基于根据在所述口腔扫描图像1中虚拟调节的各牙齿图像2的连续齿列结构6而排列配置的所述虚拟矫正模板11 制造所述数位支架 100。由此，明显地改善利用所述数位支架100的齿列矫正治疗的准确度，因此可明显地提高被手术人的功能性、审美性满意度。

详细而言，参照图6至图7b，所述夹具部120以如下方式设计：从所述虚拟支架12的上端部、即所述垫部110的上端部延伸，与所述各牙齿图像2的上端部的外表面切合。

在这里，所述垫部110是根据一个虚拟矫正模板11 的数位外形信息而设定，所述虚拟矫正模板是以与根据所述既定的连续齿列结构6进行虚拟调节所得的所述各牙齿图像2对应的方式从所述数位数据库10提取。

详细而言，所述垫部110的一面与所述被手术人的各矫正对象牙齿个别地对应，在另一面具备至少一个结合槽部111，所述结合槽部结合以矫正所述各矫正对象牙齿的位置的方式提供张力的线113。

在这里，所述垫部110优选为所述各牙齿的齿根侧宽度较齿冠的上端部侧宽度更小地形成。即，所述垫部110以与从齿冠朝向齿根变狭窄的各牙齿的轮廓实质上对应的方式形成，因此可更稳定地与所述各牙齿结合。

另外，如图所示，所述结合槽部111能够以多段形式形成到上端侧及下端侧，也能够以横贯中央部侧的方式形成为一体。并且，所述结合槽部 111能够以横向贯通所述垫部110的另一面侧的方式形成，还可形成朝向上侧方向或下侧方向开放的开口槽。

进而，所述结合槽部111也能够以沿所述垫部110的长度方向延伸的槽缝孔形态贯通。此时，为了与所述结合槽部111的内侧轮廓对应，所述线113的剖面的厚度与宽度也可不同地呈扁平形态。

进而，所述结合槽部111也能够以直接贯通所述垫部110的方式形成，但为了可更集中地提供所述线113的张力，可形成到一体地突设在所述垫部110的另一面侧的突出部。在这里，所述突出部能够以整体小于所述垫部的面积的方式形成。

另一方面，所述夹具部120设计到虚拟配置在如下位置的所述虚拟支架12的上端部：可通过所述线的张力而与所述既定的连续齿列结构一致地矫正所述各牙齿的位置。此时，优选为将所述虚拟支架12的上端部实质上理解为所述垫部110的上端部。

详细而言，所述夹具部120优选为以如下方式形成：一体地具备在所述垫部110的上端部，包覆切合所述各矫正对象牙齿t的上端部ta。即，如果所述夹具部120的内表面切合固定到所述牙齿t的上端部ta的外表面，则所述垫部110可排列固定到所述各牙齿t的既定的位置。此时，优选为将所述各牙齿的既定的位置理解为能够以与所述既定的连续齿列结构6对应而矫正所述各牙齿t的方式施加所述线113的张力的位置。

在这里，所述夹具部120是基于所述各牙齿图像2的上端部外表面的轮廓而设计，因此能够以准确地切合配置到各牙齿的一面的方式导引之后进行三维打印而制造的所述数位支架100。即，如果所述夹具部120切合固定到所述各牙齿t的上端部ta的外表面，则所述垫部110可排列固定到所述各牙齿t的既定的位置。此时，优选为将所述各牙齿的既定的位置理解为能够以与所述既定的连续齿列结构6对应地矫正所述各牙齿t的方式施加所述线的张力的位置。

进而，优选为在所述夹具部120的内表面形成与所述各牙齿的特征性咀嚼面的形状切合的切合槽部121。因此，可通过以与所述各牙齿t的特征性咀嚼面的轮廓切合的方式固定所述切合槽部121的简单方法将所述数位支架100更明确地排列配置到所述各牙齿的既定的位置。由此，按照齿列矫正治疗计划准确地矫正所述各矫正对象牙齿，因此可明显地提高矫正的可靠性。

此时，根据所述口腔扫描图像1算出所述各牙齿的特征性咀嚼面的形状，因此可进一步提高所述夹具部120的设计便利性。

在这里，通过所述夹具部120而排列固定位置的所述数位支架100可在所述垫部110的内表面涂布接着剂等而固定到各牙齿。

另一方面，优选为在所述垫部110与所述夹具部120的边界部形成局部切开的分节边缘122，以便通过外力实现分节。

详细而言，所述分节边缘122优选为以厚度薄于周边部的厚度的方式设计，以便在所述数位支架100固定在所述各牙齿的状态下从所述垫部 110分离。例如，所述分节边缘122可设计成沿所述边界部撕裂的狭缝 (slit)形态、或形成为“v”字或“u”字形状的楔子槽形状。进而，所述分节边缘122也可形成为贯通孔及连接部交替而成的虚线(broken line)形态，只要为所述夹具部120可通过外力而从所述数位支架100的垫部110分离的形状，则无限制。

由此，本发明的数位支架100可通过所述夹具部120而容易地排列固定到可准确地施加所述线113的张力的各牙齿的既定的位置。并且，如果施加特定的力，则可通过所述分节边缘122容易地分离使用结束的所述夹具部120。由此，可将所述数位支架100迅速地固定到准确的位置，因此既可明显地改善准确性及治疗时的便利性，又可将日常生活中的不便感最小化。

进而，基于为了设计所述数位支架100而获得并进行虚拟调节的所述口腔扫描图像1同时设计所述夹具部120与所述分节边缘122。并且，可根据所设计的信息立即制造，也可明显地提高精确性。

此时，所述垫部110以与所述各牙齿t的一面对应的方式配置，在所述垫部110的内表面还可设定与所述各牙齿t的特征性咀嚼面的轮廓切合的切合安装部110a。

由此，所述数位支架100可在所述切合槽部121使通过所述切合安装部110a连接的内表面轮廓与所述各牙齿t的外表面轮廓相互精确地切合而导引到更准确的位置。因此，可明显地改善齿列矫正治疗的可靠性。

另一方面，优选为在所述垫部110的上端部具备突出延伸的所述握把突出部130，以便容易安装。在这里，优选为将所述垫部110的上端部实质上理解为所述夹具部120的上侧方向。

详细而言，所述握把突出部130优选为以具有既定的安装面积的方式向上突设，以便手术人易于握持(grip)。因此，能够以所述手术人直接手持握把突出部130的状态向被手术人的口腔内部容易地移动及固定所述数位支架100。当然，也可根据情况而利用如镊子等的另外的安装单元安装所述握把突出部130。

此时，所述握把突出部130具有既定的安装面积，并且按照特定的长度延伸。由此，即便所述手术人用手直接安装所述握把突出部130，也可防止与所述垫部110及结合槽部111接触，因此可明显改善所述数位支架 100的卫生性。

进而，因所述握把突出部130按照既定的高度突出而被施加外力的位置与所述分节边缘122会以特定的间隔隔开。由此，根据杠杆原理，即便对所述握把突出部130施加较小的力，也可容易地破损所述分节边缘122。由此，所述夹具部120与所述握把突出部130同时分离，因此可进一步改善手术便利性，可在固定所述数位支架100的状态下将所述被手术人的不便感最小化。

另一方面，可在所述握把突出部130端部形成显示所述各牙齿的类型及位置的引导信息的标识部131。

详细而言，所述标识部131包括与各数位支架100对应的各牙齿的引导信息。即，可在所述标识部131显示以所述口腔内部的正中线(midline， ML)为基准而为左侧牙齿或右侧牙齿、及第几个前齿或犬齿等的引导信息。并且，如果同时矫正上下颚的齿列，则所述标识部131还可包括所述数位支架100是与上颚对应或是与下颚对应的引导信息。例如，如果一个数位支架100与左侧下颚的犬齿(canine)对应，则可在所述标识部131显示与所述左侧下颚的犬齿对应的引导信息。

进而，所述引导信息可符号化成点字132而突出。例如，如上所述的“左侧、下颚、犬齿”的信息可符号化成点字132类型而突出形成到所述标识部131的外表面侧。

因此，在手术人用手进行安装时，可仅根据通过触感传递的信息明确地识别所述牙齿的信息，因此可明显地改善准确性及便利性。并且，在手术人进行安装时防止滑动，因此可更稳定地安装。

当然，所述信息也可根据情况而符号化成字母、数字及组合所述字母与数字的形态来显示，这种变形例属于本发明的范围。

另一方面，如果在所述虚拟支架12的数位外形信息及所述口腔扫描图像1中，所述夹具部120、所述握把突出部130及所述分节边缘122一体地设计到所述虚拟支架12的上端部，则进行三维打印而制造。

此时，基于预先储存在所述数位数据库10的所述虚拟支架12的数位外形信息而设计所述数位支架100，因此可消除因个别地设计所述支架而带来的麻烦。

并且，所述夹具部120以与所述各牙齿图像2的上端轮廓切合的方式设计，在所述握把突出部130 的上端形成显示有各牙齿图像2的位置信息的所述标识部131。因此，可将三维打印的所述数位支架100容易地排列固定到各牙齿的优选的位置。

另一方面，可根据所述虚拟矫正模板11的所述虚拟线13算出将所述数位支架100相互连接的所述线的长度，以与经虚拟调节的所述各牙齿图像2的连续齿列结构6对应的方式调节所述虚拟矫正模板。即，所述手术人可基于在所述口腔扫描图像1中算出的所述虚拟线13的长度信息而准备所述线，因此可进一步改善矫正作业的便利性。

另一方面，图8是表示本发明的一实施例的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法中的保持装置的概略图。

如图8所示，在设计所述数位支架时，还可设计及制造保持装置70，以便固定所述数位支架设置在所述各牙齿的状态。

这种保持装置70以如下方式设置：一同包覆所述被手术人的口腔内部、所述数位支架与连接所述数位支架而提供用以进行矫正的张力的所述线。由此，在利用所述数位支架的齿列矫正治疗中，可进一步提高矫正效率及精确度。

在这里，所述保持装置70可包括覆盖所述被手术人的矫正对象牙齿侧的口腔内部的第一盖槽部71、与覆盖所述数位支架及所述线的外侧的第二盖槽部72而制造。此时，所述第一盖槽部71与所述第二盖槽部72能够以如下方式具备：可包覆所述矫正对象牙齿侧的外表面、所述数位支架及所述线的外表面，实质上进行密接固定。

由此，所述矫正对象牙齿由所述数位支架与所述线的组合覆盖，同时由所述保持装置70覆盖，从而可更精确且准确地进行矫正。

并且，如果以在所述第一盖槽部71与第二盖槽部72涂布美白剂或氟化合物等的状态设置到所述被手术人的口腔内部，则还可通过所述数位支架与线洁净地管理难以微细地进行清洗的部分。由此，在齿列矫正治疗期间，可进一步改善所述被手术人的口腔内部的卫生性。

此时，所述保持装置70也可设计到所述口腔扫描图像中。即，在所述口腔扫描图像中虚拟配置所述虚拟支架，以将所述虚拟支架相互连接的方式连接所述虚拟线，之后设计与其外表面轮廓对应的各盖槽部71、72。另外，按照既定的厚度从所述各盖槽部71、72突出而设计外表面部，因此可容易地设计所述保持装置。

此时，所述保持装置70的厚度优选为设计成如下厚度：在设置在所述被手术人的口腔内部的状态下，既可固定所述数位支架及线，又可将咀嚼时的不便感最小化。

并且，所述保持装置70可由具有特定的弹性的透明或半透明的合成树脂材质形成。因此，与所述矫正对象牙齿、数位支架及所述线的外表面轮廓对应地弹性变形，从而设置较为容易。并且，在设置所述保持装置的状态下，可对所述矫正对象牙齿提供因弹性复原力产生的加压力及固定力，因此可更精确且稳定地执行齿列矫正。

进而，所述保持装置70可由透明或半透明的合成树脂材质形成。

即，不仅可在所述口腔扫描图像1中容易地设计用于齿列矫正治疗的数位支架100并进行三维打印，而且也可容易地设计辅助所述数位支架的保持装置并进行三维打印，因此可明显地改善矫正治疗的迅速性及使用便利性。

由此，本发明的一个虚拟矫正模板11的数位外形信息可简便且迅速地与所述数位支架100的设计信息逆向联系，因此可明显地提高制造便利性。此时，为了使所述一个虚拟矫正模板11代表个人偏差，可在预先储存在所述数位数据库10的多个虚拟矫正模板11中与被手术人的既定的连续齿列结构6对应地选择。

此时，在所述虚拟矫正模板11中，多个虚拟支架12以一个组件的形式储存。另外，同时配置到与被手术人的口腔内部对应的所述口腔扫描图像1中，根据各牙齿图像2的经虚拟调节的连续齿列结构6而个别地进行微小调节。由此，基于上述内容而制造的数位支架100的精确度提高，因此可明显地增加矫正治疗的可靠度，明显地提高被手术人的功能性、审美性满意度。

进而，以如下方式制造：与各牙齿的特征性咀嚼面的形状切合的夹具部120、及显示有各牙齿的位置信息的握把突出部130一体地具备在所述垫部110的上端部。由此，可容易且稳定地安装所述数位支架100而固定到各矫正对象牙齿的准确位置。并且，可通过分节边缘122而从完成固定的垫部110容易地分离所述夹具部120与握把突出部130，因此可明显地提高便利性。

进而，可在所述口腔扫描图像1中对所述各牙齿图像2进行三维操作而虚拟地算出考虑到被手术人的功能性、审美性咬合状态的齿列矫正治疗结果。因此，可基于所述齿列矫正治疗结果而制造更精确且明确的牙齿矫正用数位支架100。

如上所述，本发明并不限定于上述各实施例，本发明所属技术领域内的普通技术人员可不脱离本发明的权利要求所请求的范围而实施变形，这种变形实施属于本发明的范围。

[产业上的可利用性]

本发明提供一种利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架及其制造方法，因此可应用到用于矫正齿列的装置的制造产业中。

Claims (3)

1.一种利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步骤，加载与被手术人的口腔内部轮廓对应而获得的口腔扫描图像，从数位数据库提取与根据既定的连续齿列结构进行虚拟调节所得的各牙齿图像对应的一个虚拟矫正模板；

第二步骤，以与经虚拟调节的所述各牙齿图像的连续齿列结构对应的方式排列配置所提取的所述虚拟矫正模板的各虚拟支架及虚拟线；及

第三步骤，个别地设计在所述各虚拟支架的上部一体地包括夹具部及握把突出部的数位支架，所述夹具部以包覆所述各牙齿图像的上部的方式切合，所述握把突出部突出到所述夹具部的上端部，基于所设计的数据而对各所述数位支架进行三维打印，

在所述第二步骤至所述第三步骤中的至少任一步骤中，还设计包括与所述各牙齿图像的外表面轮廓切合的第一盖槽部，及与所述虚拟支架及虚拟线的外表面轮廓切合的第二盖槽部的保持装置，以便固定所述数位支架设置在所述各牙齿的状态，

在所述第一步骤中，在所述口腔扫描图像中所述各牙齿图像与牙龈图像分离，设定包括连接所述各牙齿图像的中央部与两侧端而导引横向移动的第一基准线、及与所述各牙齿图像的植入角度对应而导引纵向移动的第二基准线的排列基准部，通过与所述既定的连续齿列结构对应地三维操作所述排列基准部而虚拟调节所述各牙齿图像，

在所述第二步骤中，还包括如下步骤：以与经虚拟调节的所述各牙齿图像的连续齿列结构对应的方式个别地调节所提取的所述虚拟矫正模板中所包括的所述虚拟支架的步骤。

2.根据权利要求1所述的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法，其特征在于：

在所述第三步骤中，所述夹具部从所述虚拟支架的上端部延伸而与所述各牙齿图像的上端部外表面切合，沿与所述虚拟支架的边界部设计局部切开的分节边缘，以便通过外力选择性地分节，

在所述握把突出部的端部形成显示所述各牙齿的类型及位置信息的标识部。

3.根据权利要求1所述的利用数位数据库的牙齿矫正用数位支架的制造方法，其特征在于：

在所述第一步骤中，所述数位数据库包括具有齿列弓轮廓、牙齿的类型、排列间隔及角度作为选项的多个虚拟矫正模板的数位外形信息。

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