CN108066034B - 牙齿受力测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请的一方面提供了一种牙齿受力测量方法，包括：提供牙颌模拟总成，其包括至少一个牙齿模拟部件以及牙齿周边组织模拟部件，所述至少一个牙齿模拟部件的每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分，所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述至少一个牙齿模拟部件的牙根部分；提供至少一个力传感器，分别与相应的牙齿模拟部件的连接部分相连接，以感知与其连接的牙齿模拟部件的受力；向所述至少一个牙齿模拟部件的至少一个施力；以及从连接至所述受力的牙齿模拟部件的力传感器接收信号并对其进行处理，以获得所述受力的牙齿模拟部件的受力信息。

Description

牙齿受力测量装置及方法

技术领域

本申请总体上涉及一种牙齿受力测量装置及方法，能够对牙齿受力进行多维测量，从而使得能够对牙齿受力情况进行评估。

背景技术

为了对患者的牙齿进行矫正和治疗，已开发出多种牙齿矫治器械。

传统的正畸方法多采用粘结在牙齿上的托槽与连接这些托槽的弹性弓丝的组合达成牙齿矫正。

相对于传统的固定托槽矫治技术而言，新型的隐形矫治技术一般不需要托槽和弓丝，而是采用一系列隐形矫治器(也称为壳矫治器)。这种隐形牙齿矫治器由安全的弹性高分子材料制成，使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成，不会影响日常生活和社交。由于患者可以自行摘戴，口腔卫生可以正常维护，整个矫治过程省时又省力。上述隐形牙齿矫治器是具有能够容纳牙齿的空腔的聚合物壳体，它的容纳牙齿的空腔的几何形状和该矫治器所要达到的牙齿的修正后状态/排列相匹配，因此能通过使用一系列的隐形牙齿矫治器使得牙齿从原始布局重新定位到目标布局。

不管是传统的托槽矫治器，还是新型的隐形牙齿矫治器，均需要在使用者的牙齿上佩戴一段时间，通过矫治器向牙齿施加力使得牙齿逐渐排列整齐。为了能优化矫治效果，希望能体外模拟矫治器对于牙齿的施力情况，并测量牙齿的受力情况，从而优化矫治器的设计。

申请人于2014年5月7日申请的第CN201410190820.1号发明专利申请披露了一种牙齿受力测试装置及方法，然而该发明专利所披露的装置及方法未考虑牙齿周边组织对牙齿受力的影响，为更精确地测量牙齿的受力情况，有必要提供一种新的牙齿受力测量装置及方法。

发明内容

本申请的一方面提供了一种牙齿受力测量方法，包括：提供牙颌模拟总成，其包括至少一个牙齿模拟部件以及牙齿周边组织模拟部件，所述至少一个牙齿模拟部件的每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分，所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述至少一个牙齿模拟部件的牙根部分；提供至少一个力传感器，分别与相应的牙齿模拟部件的连接部分相连接，以感知与其连接的牙齿模拟部件的受力；向所述至少一个牙齿模拟部件的至少一个施力；以及从与所述受力的牙齿模拟部件连接的力传感器接收信号并对其进行处理，以获得所述受力的牙齿模拟部件的受力信息。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件的力学特性与真实的牙齿周边组织的力学特性接近，使得当所述至少一个牙齿模拟部件受力时，所述牙齿周边组织模拟部件对其产生的影响与真实情况接近。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分，其中，所述牙周膜模拟部分包覆所述至少一个牙齿模拟部件的牙根模拟部分，而所述牙槽骨模拟部分则包覆所述牙周膜模拟部分，所述牙槽骨模拟部分为一体成型。

在一些实施方式中，所述牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分的几何形态分别与真实的牙周膜和牙槽骨的几何形态基本一致。

在一些实施方式中，所述牙周膜模拟部分的力学特性与真实的牙周膜接近，所述牙槽骨模拟部分的力学特性与真实的牙槽骨接近。

在一些实施方式中，所述力学特性包括材料的弹性模量和泊松比。

在一些实施方式中，所述多个力传感器是六维力传感器，能够测量沿X、Y、Z轴的力以及力矩分量。

在一些实施方式中，所述至少一个力传感器与所述牙齿周边组织模拟部件相对固定。

本申请的又一方面提供了一种牙齿受力测量系统，包括：牙颌模拟总成，其包括至少一个牙齿模拟部件以及牙齿周边组织模拟部件，所述至少一个牙齿模拟部件的每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分，所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述至少一个牙齿模拟部件的牙根部分；以及至少一个力传感器，分别与所述至少一个牙齿模拟部件的连接部分相连接，以感知与其连接的牙齿模拟部件的受力。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件的力学特性与真实的牙齿周边组织的力学特性接近，使得当所述至少一个牙齿模拟部件受力时，所述牙齿周边组织模拟部件对其产生的影响与真实情况接近。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分，其中，所述牙周膜模拟部分包覆所述至少一个牙齿模拟部件的牙根模拟部分，而所述牙槽骨模拟部分则包覆所述牙周膜模拟部分，所述牙槽骨模拟部分为一体成型。

在一些实施方式中，所述牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分的几何形态分别与真实的牙周膜和牙槽骨的几何形态基本一致。

在一些实施方式中，所述牙周膜模拟部分的力学特性与真实的牙周膜接近，所述牙槽骨模拟部分的力学特性与真实的牙槽骨接近。

在一些实施方式中，所述力学特性包括材料的弹性模量和泊松比。

在一些实施方式中，所述至少一个力传感器是六维力传感器，能够测量沿X、Y、Z轴的力以及力矩分量。

在一些实施方式中，所述至少一个力传感器与所述牙齿周边组织模拟部件相对固定。

本申请的又一方面提供了一种用于体外模拟并测量牙齿受力的牙颌模拟总成，其包括：多个牙齿模拟部件，其每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分；以及牙齿周边组织模拟部件，包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根部分。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件的力学特性与牙齿周边组织的力学特性接近，使得当所述多个牙齿模拟部件受力时，所述牙齿周边组织模拟部件对其产生的影响与真实情况接近。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分，其中，所述牙周膜模拟部分包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根模拟部分，而所述牙槽骨模拟部分则包覆所述牙周膜模拟部分，所述牙槽骨模拟部分为一体成型。

在一些实施方式中，所述牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分的几何形态分别与患者的牙周膜和牙槽骨的几何形态基本一致。

在一些实施方式中，所述牙周膜模拟部分的力学特性与真实的牙周膜接近，所述牙槽骨模拟部分的力学特性与真实的牙槽骨接近。

在一些实施方式中，所述力学特性包括弹性模量和泊松比。

本申请的又一方面提供了一种用于体外模拟并测量牙齿受力的牙颌模拟总成的制作方法，包括：获取表示牙颌模拟总成的数字模型，其中，所述牙颌模拟总成包括多个牙齿模拟部件以及牙齿周边组织模拟部件，所述多个牙齿模拟部件的每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分，所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根部分；以及利用所述数字模型控制设备制作所述牙颌模拟总成。

在一些实施方式中，所述牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分，其中，所述牙周膜模拟部分包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根模拟部分，而所述牙槽骨模拟部分则包覆所述牙周膜模拟部分，所述牙槽骨模拟部分为一体成型。

在一些实施方式中，所述用于体外模拟并测量牙齿受力的牙颌模拟总成的制作方法还包括：利用所述数字模型控制所述设备以第一材料制作所述多个牙齿模拟部件；利用所述数字模型控制所述设备以第二材料制作所述牙周膜模拟部分；以及利用所述数字模型控制所述设备以第三材料制作所述牙槽骨模拟部分，其中，所述第一材料的力学特性与真实的牙齿接近，所述第二材料的力学特性与真实的牙周膜接近，所述第三材料的力学特性与真实的牙槽骨接近。

附图说明

以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号表示类似的部件。

图1示意性地展示了本申请一个实施例中的牙齿受力测量系统；

图2示意性地展示了图1中的牙颌模拟总成；

图3为图2所示的牙颌模拟总成的示意性的局部剖面图；

图4示意性地展示了本申请一个实施例中牙齿模拟部件与力传感器的连接关系；

图5为本申请一个实施例中牙颌模拟总成制作方法的示意性流程图；

图6为本申请一个实施例中牙齿受力测量方法的示意性流程图。

具体实施方式

以下的详细描述中引用了构成本说明书一部分的附图。说明书和附图所提及的示意性实施方式仅仅出于是说明性的目的，并非意图限制本申请保护范围。在本申请的启示下，本领域技术人员能够理解，可以采用许多其他的实施方式，并且可以对所描述实施方式做出各种改变，而不背离本申请的主旨和保护范围。应当理解的是，在此说明的本申请的各个方面可以按照很多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，这些不同配置都在本申请的保护范围之内。

本申请的一方面提供了能够体外模拟并测量多颗牙齿受力情况的装置及方法。

本申请的装置和方法可用于测量任何牙齿受力情况，包括但不限于任何牙科器械佩戴在牙齿上时牙齿的受力情况，比如牙齿矫治器佩戴在牙齿上时牙齿的受力情况。

牙齿矫治器包括但不限于托槽矫治器、壳状矫治器(比如隐形矫治器)、带附件的壳状或托槽矫治器，在这里统称为矫治器。当将矫治器放置于牙齿上时，可以重新定位牙齿，从而使得牙齿排齐。以隐形矫治器为例，其一般由安全的透明弹性高分子材料制成，具有与上颌或下颌的牙齿形状相适应的腔。当将该隐形矫治器佩戴到上颌或下颌的牙齿上时，其将向牙齿施力，使得牙齿按照所期望的位置移动，从而排齐牙齿。在这一过程中，因为牙齿形状、位置、高度，以及隐形矫治器的材料和厚度，或者隐形矫治器上的附件均会导致牙齿的受力情况发生变化。所以，如果能够在体外利用牙齿模型来测量隐形矫治器对于每一颗牙齿的力和转矩的大小和方向，就能优化隐形矫治器的设计。

根据本申请的一个实施例，例如，将力传感器连接至牙颌模拟总成上的牙齿模拟部件，然后将矫治器佩戴于牙颌模拟总成上的牙齿模拟部件的牙冠模拟部分上，从而测量由矫治器施加于牙齿模拟部件上的矫治力(X、Y、Z三个坐标轴上的力和力矩分量)。

以下结合附图，对本申请的各具体实施方式进行详细描述。

请参图1，示意性地展示了本申请一个实施例中的牙齿受力测量系统100。如图1所示，牙齿受力测量系统100包括牙颌模拟总成101、力传感器103a-103n、基座105、数据采集装置107、计算机109以及显示器111。

牙颌模拟总成101和力传感器103a-103n固定于基座105。力传感器103a-103n与牙颌模拟总成101上欲测量其受力情况的牙齿模拟部件连接。在一些实施例中，如果只需测量一个牙齿模拟部件的受力情况，可以只设置一个力传感器，与该牙齿模拟部件连接。如果需测量两个牙齿模拟部件的受力情况，可以设置两个力传感器分别与该两个牙齿模拟部件连接，以此类推。

数据采集装置107与力传感器103a-103n连接，用于采集来自力传感器103a-103n的因牙齿模拟部件的受力而产生的信号。数据采集装置107可采用国内外许多厂商生产的各种合适的数据采集板卡(或I/O板卡)。

优选的，本申请中的力传感器103a-103n可以是六维力传感器(也称为六自由度力传感器或F/T传感器)。目前已经开发出多种可同时测量3个力分量和3个力矩分量的六维力传感器，其可以通过电阻应变式、压电式、光学式、电容式、电感式等多种原理实现。例如，对于应用较为广泛的电阻应变式六维力传感器而言，其基本工作原理是：在外力作用下，弹性体结构发生形变，使得贴在弹性体上的应变片发生应变，从而引起电阻值的变化，再经电路将电阻值变化转换成电压或电流的变化。而在压电式六维力传感器中，在外部应力作用下使得压电材料产生电荷，当外力变化时，压电材料表面的电荷随之变化，导致输出电压信号的变化。采用六维力传感器能够很好地测量牙齿矫治器在三维立体空间中施加的作用力和转动力矩，从而对人体生理状态进行智能模拟。本申请的力传感器103a-103n可以是六维力传感器中的任何一种。

数据采集装置107还与计算机109连接，以将采集到的来自力传感器103a-103n的信号送至计算机109进行处理，以获得牙齿模拟部件的受力数据。在一个实施例中，计算机109中可以为数据采集装置107灵活地搭配数据采集与处理软件，以实现灵活的、用户自定义的测力系统。计算机109中还可以安装具备分析及处理功能的软件，以基于测得的牙齿模拟部件的受力数据对牙科器械的性能进行分析。可选地，该计算机109可具有输入/输出操作接口，例如小键盘和/或显示器111，操作人员可通过这些设备对牙齿受力测量系统100进行操控，并观察采集到的数据。

其中，数据采集装置107与力传感器103a-103n的连接可以是通过线缆连接(比如USB、IEEE1394等)，也可以是无线连接(比如蓝牙、WIFI等)。类似的，数据采集装置107与计算机109的连接可以是通过线缆连接，也可以是无线连接。

请参图2，其示意性地展示了牙颌模拟总成101。牙颌模拟总成101包括牙齿模拟部件1011a-1011n、牙齿周边组织模拟部件1013以及固定孔1015。

在一个实施例中，可以通过固定孔1015，以螺栓将牙齿周边组织模拟部件1013固定于基座105。当然，也可以通过任何其他适用的方式进行固定，比如卡扣固定等。

请参图3，为牙颌模拟总成101在牙齿模拟部件1011i处的局部透视图。牙齿模拟部件1011i延伸依次形成牙冠模拟部分201i、牙根模拟部分203i以及连接部205i。

在一些实施例中，连接部205i可以是与牙冠模拟部分201i以及牙根模拟部分203i一体成型。在一些实施例中，连接部205i可以是通过焊接的方式连接到牙根模拟部分203i。在一些实施例中，连接部205i可以是通过机械连接的方式，比如螺钉连接，连接到牙根模拟部分203i。

其中，牙根模拟部分203i被牙齿周边组织模拟部件1013包覆，以模拟牙齿在口腔中的实际情况，使得牙齿受力的测量结果更接近真实。

在一些实施例中，制作牙齿周边组织模拟部件1013的材料的力学特性与口腔中牙齿周边组织的力学特性相近，使得牙齿受力的模拟进一步接近真实。

在一些实施例中，对于材料的力学特性，可以主要考量弹性模量和泊松比。

在一个实施例中，牙齿周边组织模拟部件1013包括模拟牙周膜的牙周膜模拟部分301i以及模拟牙槽骨的牙槽骨模拟部分303。在牙齿周边组织中，对牙齿受力情况影响较大的组织主要包括牙周膜和牙槽骨，因此包括牙周膜模拟部分301i和牙槽骨模拟部分303的牙齿周边组织模拟部件1013能够比较好地模拟真实情况。牙周膜模拟部分301i包覆牙根模拟部分203i，并且被牙槽骨模拟部分303包覆，即牙周膜模拟部分301i是位于牙根模拟部分203i和牙槽骨模拟部分303之间。

在一个实施例中，牙周膜模拟部分301i与牙槽骨模拟部分303是以不同材料制成。在一个实施例中，牙周膜模拟部分301i的材料的力学特性可以与真实的牙周膜的力学特性接近，比如弹性模量为大约0.668MPa，泊松比大约为0.45；牙槽骨模拟部分303的材料的力学特性可以与真实的牙槽骨的力学特性接近，比如弹性模量为大约1370MPa，泊松比大约为0.30。

在一个实施例中，牙周膜模拟部分301i的厚度分布可以与患者牙周膜的厚度分布相当，比如厚度可以为0.1～0.5mm，更优选的，可以为0.15～0.38mm。

在一个实施例中，牙槽骨模拟部分303的厚度分布可以与患者的牙槽骨的厚度分布相当。

在一个实施例中，牙齿周边组织模拟部件1013可以用单种材料制成，使得其对牙齿模拟部件受力的总体影响与患者牙齿周边组织对牙齿受力的总体影响相当，或者说其总体力学性能与患者牙齿周边组织的总体力学性能相当。

在一个实施例中，除了牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分，牙齿周边组织模拟部件1013还可以包括牙龈模拟部分，其包覆于牙槽骨模拟部分之外，以进一步接近实际情况。

在一些实施例中，若只需测量指定几颗牙齿的受力，但测量时又需要其他牙齿的存在，那么牙颌模拟总成可以包括多个牙齿模拟部件以及多个牙冠模拟部件，其中，牙齿模拟部件包括依次延伸的牙冠模拟部分、牙根模拟部分以及连接部分，而牙冠模拟部件可以只包括牙冠模拟部分以及固定于牙齿周边组织模拟部件的固定部分。

请再参图3，连接部205i末端形成圆盘状，其上形成有穿孔2051a-2051e可供螺钉穿过。请再结合图4，其示意性地展示了牙齿模拟部件1011i与传感器103i的连接关系。螺钉2053a-2053e分别穿过穿孔2051a-2051e，将牙齿模拟部件1011i与传感器103i固定连接。在本申请的启发下，一般技术人员能够理解，牙齿模拟部件1011i与传感器103i的连接方式并不限于螺钉连接，可以任何其他适用的连接方式替代。

其余牙齿模拟部件的结构及其与相应的牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分303的关系与牙齿模拟部件1011i类似，不再赘述。

在本申请的一个实施例中，测量矫治力时，把待测矫治器佩戴在牙颌模拟总成101上的牙冠模拟部分上，矫治器向牙颌模拟总成101上的牙冠模拟部分施加力，应用到牙冠模拟部分的力就传输到对应的牙根模拟部分，并且依次再传输到了连接部，然后通过连接部传输到对应的力传感器。上述力导致力传感器产生六个维度的变形，力传感器将该变形转化为相应的电信号，并且传输到数据采集装置107，再由计算机109进行处理和分析。

应当注意的是，本申请实施例所展示的连接部205i的形状可以根据设计需要多样化。附图只是示例性的实施例，其并不在于限制本申请的范围。例如，连接部205i的形状可以包括但不局限于长方体、圆柱体或棱柱等。连接部205i的尺寸也可以根据需求灵活设计，只要能保证多个牙齿模拟部件组合起来能模拟牙列即可。

以下对本申请一个实施例中的牙颌总成制作方法进行详细说明。

请参图5，为本申请一个实施例中的牙颌模拟总成制作方法400的流程图。

在401中，获取牙颌模拟总成的数字模型。

牙颌模拟总成的数字模型表示牙颌模拟总成的三维几何模型，其包括多个牙齿模拟部件和牙齿周边组织模拟部件的三维几何模型以及它们之间的相互位置关系。其中，牙齿模拟部件可以包括牙冠模拟部分、牙根模拟部分以及用于连接力传感器的连接部分。所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根部分。

在模拟向患者当前牙列施力并测量各牙齿受力情况的例子中，牙颌模拟总成中牙齿模拟部件的排列可以与患者当前的牙齿排列基本一致。在该例子中，可以通过核磁共振扫描、CT扫描、X射线成像、超声成像等技术手段扫描患者的口腔，以获得患者牙列以及牙齿周边组织的三维几何模型。然后，可以在计算机中对该三维几何模型进行处理，将各牙齿和牙齿周边组织进行分割，获得经分割的牙颌数字模型。

在一个实施例中，可以在计算机中对所述三维几何模型进行处理，以将牙根尾部的牙槽骨和牙周膜切除，使得牙根尾部露出，从而可以将连接部连接至牙根。

接着，在计算机中借助适用的软件，比如CAD等，将预先设计好的连接部的数字模型连接至经分割的牙颌数字模型中对应牙齿的牙根部分，获得牙颌模拟总成的数字模型。其中，连接部与牙根部分的连接位置和方向可以根据传感器在基座105上的布局设计来确定。

若模拟向不同于患者当前牙齿排列的牙列施力并测量各牙齿的受力情况。可以先通过以上的方法获取经分割的表示患者当前牙齿排列的牙颌数字模型，然后在计算机中对该牙颌数字模型进行操作，以将牙齿重新排列，获得重排后的牙颌数字模型。对于该牙颌数字模型中表示牙齿周边组织的部分，可以进行相应处理，使其与重排后的牙列相匹配。接着，在计算机中将预先设计好的连接部的数字模型连接至经重排后的牙颌数字模型中对应牙齿的牙根部分，获得牙颌模拟总成数字模型。

在本申请的启发下，一般技术人员能够理解，获得牙颌模拟总成数字模型的方法并不限于以上所述的例子，在此不再一一赘述。

在403中，利用牙颌模拟总成数字模型控制设备制作牙颌模拟总成。

目前，3D打印技术已经能够实现多层不同材料的打印。因此，在一个实施例中，可以采用3D打印技术制作牙颌模拟总成。在一个实施例中，可以牙颌模拟总成数字模型控制3D打印设备先打印出多个牙齿模拟部件，再打印出牙齿周边组织模拟部件，包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根部分。其中，打印牙齿模拟部件所用的材料的力学特性接近牙齿的力学特性，而打印牙齿周边组织模拟部件的材料的力学特性接近牙齿周边组织的力学特性。

在一个实施例中，牙颌模拟总成数字模型所表示的三维模型包括多个牙齿模拟部件、牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分。其中，牙齿模拟部件包括依次延伸的牙冠模拟部分、牙根模拟部分以及连接部分，其中，连接部分用于连接力传感器。牙周膜模拟部分包覆牙根模拟部分，而牙槽骨模拟部分则包覆牙周膜模拟部分。在一个实施例中，可以利用牙颌模拟总成数字模型控制3D打印设备先以第一材料打印出牙齿模拟部件，接着再以第二材料在牙齿模拟部件的牙根模拟部分上打印出牙周膜模拟部分，然后再以第三材料在牙周膜模拟部分上打印出牙槽骨模拟部分，获得牙颌模拟总成。其中，第一材料的力学特性与牙齿的力学特性接近，第二材料的力学特性与牙周膜的力学特性接近，第三材料的力学特性与牙槽骨的力学特性接近。

制作牙颌模拟总成的方法不限于3D打印，可以用任何适用的方法替代，此处不再一一赘述。

以下对本申请一个实施例中的牙齿受力测量方法进行详细描述。

请参图6，为本申请一个实施例中牙齿受力测量方法500的示意性流程图。

在501中，提供牙颌模拟总成。

牙颌模拟总成包括多个牙齿模拟部件和牙齿周边组织模拟部件，比如图1至图4所展示的牙颌模拟总成101。牙齿模拟部件包括依次延伸形成的牙冠模拟部分、牙根模拟部分以及连接部分。其中，连接部分用于连接力传感器。牙齿周边组织模拟部件包覆牙齿模拟部件的牙根部分，并且其力学特性与牙齿周边组织的力学特性相近。

在一个实施例中，牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分。

在503中，提供多个力传感器，分别与多个牙齿模拟部件的连接部连接，使得牙齿模拟部件的牙冠部分所受的力能够传递到这些力传感器。

在505中，向牙颌模拟总成上的至少一个牙齿模拟部件施力。

在一个实施例中，对牙齿模拟部件的施力可以是对牙齿模拟部件的牙冠部分施力。

在一个实施例中，向牙齿施力可以是在牙冠上佩戴牙科器械，比如牙科矫正器械，更具体的，可以是牙齿矫正器械，比如隐形矫治器或托槽矫治器或两者的结合。

在一个实施例中，力传感器和牙齿周边组织模拟部件固定不动，比如可以固定在同一基座上。

在507中，从力传感器接收信号，并对其进行处理，以获得牙齿模拟部件的受力信息。

在一个实施例中，可以利用本申请的牙齿受力测量方法测量牙齿矫治器佩戴在牙颌模拟总成上时各牙齿模拟部件的受力情况，并基于此对矫治器的效果进行分析，进而对矫治器进行相应地优化。

尽管在此公开了本申请的多个方面和实施例，但在本申请的启发下，本申请的其他方面和实施例对于本领域技术人员而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的，而非限制目的。本申请的保护范围和主旨仅通过后附的权利要求书来确定。

同样，各个图表可以示出所公开的方法和系统的示例性架构或其他配置，其有助于理解可包含在所公开的方法和系统中的特征和功能。要求保护的内容并不限于所示的示例性架构或配置，而所希望的特征可以用各种替代架构和配置来实现。除此之外，对于流程图、功能性描述和方法权利要求，这里所给出的方框顺序不应限于以同样的顺序实施以执行所述功能的各种实施例，除非在上下文中明确指出。

除非另外明确指出，本文中所使用的术语和短语及其变体均应解释为开放式的，而不是限制性的。在一些实例中，诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”这样的扩展性词汇和短语或者其他类似用语的出现不应理解为在可能没有这种扩展性用语的示例中意图或者需要表示缩窄的情况。

Claims (14)

1.一种牙齿受力测量方法，包括：

提供牙颌模拟总成，其包括多个牙齿模拟部件以及牙齿周边组织模拟部件，所述多个牙齿模拟部件的每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分，所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根部分；

提供至少一个力传感器，分别与相应的牙齿模拟部件的连接部分相连接，以感知与其连接的牙齿模拟部件的受力；

向所述至少一个牙齿模拟部件的至少一个施力；以及

从连接至所述受力的牙齿模拟部件的力传感器接收信号并对其进行处理，以获得所述受力的牙齿模拟部件的受力信息，

其中，所述至少一个力传感器与所述牙齿周边组织模拟部件相对固定，所述牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分，所述牙槽骨模拟部分为一体成型。

2.如权利要求1所述的牙齿受力测量方法，其特征在于，所述牙齿周边组织模拟部件的力学特性与真实的牙齿周边组织的力学特性接近，使得当所述多个牙齿模拟部件受力时，所述牙齿周边组织模拟部件对其产生的影响与真实情况接近。

3.如权利要求2所述的牙齿受力测量方法，其特征在于，所述牙周膜模拟部分包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根模拟部分，而所述牙槽骨模拟部分则包覆所述牙周膜模拟部分。

4.如权利要求3所述的牙齿受力测量方法，其特征在于，所述牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分的几何形态分别与真实的牙周膜和牙槽骨的几何形态基本一致。

5.如权利要求3所述的牙齿受力测量方法，其特征在于，所述牙周膜模拟部分的力学特性与真实的牙周膜接近，所述牙槽骨模拟部分的力学特性与真实的牙槽骨接近。

6.如权利要求2或5所述的牙齿受力测量方法，其特征在于，所述力学特性包括材料的弹性模量和泊松比。

7.如权利要求1所述的牙齿受力测量方法，其特征在于，所述至少一个力传感器是六维力传感器，能够测量沿X、Y、Z轴的力以及力矩分量。

8.一种牙齿受力测量系统，包括：

牙颌模拟总成，其包括多个牙齿模拟部件以及牙齿周边组织模拟部件，所述多个牙齿模拟部件的每一个包括依次延伸的牙冠部分、牙根部分以及连接部分，所述牙齿周边组织模拟部件包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根部分；以及

至少一个力传感器，分别与相应的牙齿模拟部件的连接部分相连接，以感知与其连接的牙齿模拟部件的受力，

其中，所述至少一个力传感器与所述牙齿周边组织模拟部件相对固定，所述牙齿周边组织模拟部件包括牙周膜模拟部分以及牙槽骨模拟部分，所述牙槽骨模拟部分为一体成型。

9.如权利要求8所述的牙齿受力测量系统，其特征在于，所述牙齿周边组织模拟部件的力学特性与真实的牙齿周边组织的力学特性接近，使得当所述多个牙齿模拟部件受力时，所述牙齿周边组织模拟部件对其产生的影响与真实情况接近。

10.如权利要求9所述的牙齿受力测量系统，其特征在于，所述牙周膜模拟部分包覆所述多个牙齿模拟部件的牙根模拟部分，而所述牙槽骨模拟部分则包覆所述牙周膜模拟部分。

11.如权利要求10所述的牙齿受力测量系统，其特征在于，所述牙周膜模拟部分和牙槽骨模拟部分的几何形态分别与真实的牙周膜和牙槽骨的几何形态基本一致。

12.如权利要求11所述的牙齿受力测量系统，其特征在于，所述牙周膜模拟部分的力学特性与真实的牙周膜接近，所述牙槽骨模拟部分的力学特性与真实的牙槽骨接近。

13.如权利要求9或12所述的牙齿受力测量系统，其特征在于，所述力学特性包括材料的弹性模量和泊松比。

14.如权利要求8所述的牙齿受力测量系统，其特征在于，所述至少一个力传感器是六维力传感器，能够测量沿X、Y、Z轴的力以及力矩分量。

Images