CN109276330A - 一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，主要包括设置于牙体舌侧粘膜上1mm处的永磁主弓和设置于每颗牙齿舌面上的舌面永磁体和舌面软磁体；所述永磁主弓由多个邻边是异名磁极的矩形永磁体和包裹于其外部的不锈钢外壳组成，整体呈马蹄形；所述舌面永磁体外表面包裹有薄金属外壳，其磁极方向垂直于牙齿舌面，安装于两颗相邻牙齿的舌面永磁体的磁极方向相反，所述舌面软磁体与所述舌面永磁体的舌面相吻合；所述舌面软磁体通过连接杆连接主弓软磁体，所述主弓软磁体由互成直角的两个面构成，形成的直角贴合于所述永磁主弓上，直角顶点处有牵引丝孔径，供牵引丝通过，连接永磁主弓；所述主弓软磁体的表面光滑，可以相对于所述永磁主弓滑动。
Description
技术领域
本发明涉及口腔正畸技术领域，具体是一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器。
背景技术
现代社会，牙齿的整齐度、美观度越来越受到人们的重视，越来越多人开始选择口腔正畸来解决牙齿排列不整齐的问题。目前主要的矫正手段有托槽固定矫正和无托槽隐形矫正。
托槽固定矫正存在的问题：1.矫治时间长，需要2年左右，复诊次数多，一般需要20多次，对患者的配合度要求很高；2.医生操作时间长，且对医生有较高的技术要求；3.线性结构的矫治器使得牙齿的移动容易受邻牙影响，牙齿会有往复运动，需要移动的牙齿很难同时向目标位置移动；4.很难实现牙齿的垂直向移动；5.不能完全隐形；6.正畸过程中，难以判断单独牙齿的受力情况、相对牙槽骨的移动轨迹以及牙槽骨的改建、吸收情况，这对矫治数据的采集和分析带来了很大困难，制约了口腔正畸的数字化发展。
无托槽隐形矫正存在的问题：1.同样是线性矫治器，矫治力主要靠临近牙齿传导，使得牙齿的移动难以预期，难以精准地达到设计效果，一旦有一颗牙齿未按设计移动，后续的矫治器（整个矫治过程需30-80副的矫治器）就不能继续使用；2.矫治器作用于牙齿的颊舌面，提供弹力的部分会因牙齿形态和相对位置的不同，而发生变化，使其生物力学的复杂程度大大增加，矫治的不确定性增加；3.矫治控根的能力很弱，特别是近远中方向的控根；4.过于依赖患者的配合。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器。
一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，主要包括设置于牙体舌侧粘膜上1mm处的永磁主弓和设置于每颗牙齿舌面上的舌面永磁体和舌面软磁体；
所述永磁主弓，由多个邻边是异名磁极的矩形永磁体和包裹于其外部的不锈钢外壳组成，整体呈马蹄形；
所述舌面永磁体外表面包裹有薄金属外壳，其磁极方向垂直于牙齿舌面，安装于两颗相邻牙齿的舌面永磁体的磁极方向相反，所述舌面永磁体舌面设有两个牵引丝附着点；
所述舌面软磁体覆盖除邻接点外的舌面永磁体，对应于所述牵引丝附着点处设有牵引丝通过孔；
所述舌面软磁体通过连接杆连接主弓软磁体，所述连接杆为双杆结构，两根杆上分别设有强力弹簧和轻力弹簧，与所述舌面永磁体连接的两根牵引丝与强力弹簧连接；
所述主弓软磁体由互成直角的两个面构成，形成的直角贴合于所述永磁主弓上，直角顶点处有两个牵引丝孔径；两根牵引丝分别从两个牵引丝孔径穿过，连接永磁主弓，与所述永磁主弓连接的两根牵引丝与轻力弹簧连接；所述主弓软磁体的表面光滑，可以相对于所述永磁主弓滑动；
所述永磁主弓内侧设有支抗钉支架，并通过所述支抗钉支架至少固定有三个支抗钉。
进一步的，前牙过于唇倾时，舌面永磁体舌侧近龈端采用向下的弧形设计，舌面软磁体也顺着舌面永磁体的弧度滑向牙龈。
进一步的，所述连接杆由不锈钢材料制成，长约7mm。
进一步的，构成永磁主弓的每个矩形永磁体截面为两个直角三角形拼接而成的矩形，矩形邻边的磁极极性相反，形成一个邻边是异名磁极的矩形永磁体。
进一步的，还包括粘膜保护器，所述粘膜保护器为覆盖于矫治器表面的硅胶薄膜。
进一步的，还包括磁力缓解器，所述磁力缓解器为一个带手柄的永磁球体。
进一步的，还包括软磁保持器，所述软磁保持器由多个软磁材料金属片刚性连接构成，每个软磁材料金属片与每颗牙齿上的舌面永磁体吻合。
本发明的有益效果：1.每颗牙齿受力相对独立，通过支抗钉支架直接传导到颌骨，使得不同位置的牙齿可以同时向目标位置移动；2.矫治时间短，一般不超过10个月，复诊次数仅3-5次；3.可以进行牙齿三维方向的任何生理性（牙根在牙槽骨的范围内）的移动；4.矫治精准度高；5.矫治器位于舌侧，矫治过程美观度高；6.矫治力可控，磁力与弹力结合随距离变化不稳定，在主弓软磁体和舌面软磁体都未结合的情况下，会出现震荡现象，从而缓解牙周膜压迫情况，再加上磁力缓解器在外部的使用，患者术后反应更小，增强牙周改建中的生理性改建；7.牙齿的移动轨迹和受力大小都是相对可预期的，通过术后CBCT可以得出牙槽骨的改建和吸收的数据，进而得出牙齿受力情况，移动速度，牙槽骨改建和吸收的关系，便于数据的收集和分析。
附图说明
图1为永磁主弓的结构示意图；
图2为舌面永磁体的结构示意图；
图3为牙齿矫治器主要连接结构的分解示意图；
图4为舌面软磁体与舌面永磁体的结合示意图；
图5为牙齿矫治器主要组成的连接示意图；
图6为牙齿矫治器整体安装结构示意图；
图7为远移型连接杆的结构示意图；
图8为不同移动方向牙齿的主弓软磁体和永磁主弓连接示意图和磁场方向示意图；
图9为舌面永磁体和舌面软磁体舌侧近龈端向下弧形设计的结构示意图；
图10为粘膜保护器的结构示意图；
图11磁力缓解器的结构示意图；
图12为矫治器安装过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，主要包括设置于牙体舌侧粘膜上1mm处的永磁主弓1和设置于每颗牙齿舌面上的舌面永磁体2和舌面软磁体3。
所述永磁主弓，由多个邻边是异名磁极的矩形永磁体和包裹于其外部1mm厚的不锈钢外壳组成，整体呈马蹄形，如图1所示，包裹不锈钢外壳后的永磁主弓的横截面大小为2mm×3mm。构成永磁主弓的每个矩形永磁体截面为两个直角三角形拼接而成的矩形，矩形邻边的磁极极性相反，形成一个邻边是异名磁极的矩形永磁体。
所述舌面永磁体2外表面包裹有金属外壳201厚度为1mm，如图2所示，其磁极方向垂直于牙齿舌面，安装于两颗相邻牙齿的舌面永磁体的磁极方向相反，让相邻牙齿之间形成引力，闭合间隙；所述舌面永磁体舌面设有两个牵引丝附着点202，如图3所示。每个牙位为一个磁力单元，其磁场方向为垂直与牙齿舌面。
所述舌面软磁体3覆盖除邻接点外的舌面永磁体，如图4所示，露出的舌面永磁体会和邻牙产生磁引力作用，所述舌面软磁体对应于所述牵引丝附着点处设有牵引丝通过孔301。
所述舌面软磁体3通过连接杆4连接主弓软磁体5，如图5所示，所述连接杆为不锈钢材料双杆结构，如图6所示，两根杆上分别设有强力弹簧401和轻力弹簧402，与所述舌面永磁体连接的两根牵引丝6与强力弹簧401连接，保证舌面软磁体先与主弓软磁体结合，如图7所示。所述连接杆4由不锈钢材料制成，长约7mm。对于水平移动距离大的需要设计远移型连接杆，如图7所示，水平移动距离长，弹簧的形变就大，通过套有轻力弹簧的连接杆顶端弯曲以延长其长度，末端通过加力螺丝403固定。
所述主弓软磁体5由互成直角的两个面构成，形成的直角贴合于所述永磁主弓上，如图8所示，不同方向移动的牙齿，其对应的主弓永磁体和永磁主弓具有不同的结合形态；直角顶点处有两个牵引丝孔径；两根牵引丝分别从两个牵引丝孔径穿过，连接永磁主弓，与所述永磁主弓连接的两根牵引丝与轻力弹簧连接；两个垂直磁场方向的面为作用面，两个作用面的公共边为作用棱，两个牵引丝结合点设于作用棱上；所述主弓软磁体的表面光滑，可以相对于所述永磁主弓滑动。
构成永磁主弓的永磁体截面为矩形，可以完成永磁主弓截面所在平面二维方向的所有移动，牵引丝和轻力弹簧可以完成永磁主弓轴向的移动，其受力点接近牙体的转动中心，加上永磁主弓和主弓软磁体的引力，可以完成控根移动；主弓软磁体和永磁主弓轴向的完全结合，固定了牙齿的倾斜度和转矩。
所述永磁主弓1内侧设有支抗钉支架7，并通过所述支抗钉支架至少固定有三个支抗钉8。支抗钉所受的力为永磁主弓传导的各个牙齿的合力，这些力方向大小各有不同，相互中和，所以这个合力较小；支抗钉支架把所有的支抗钉连在一起，形成合力，避免了单个支抗钉受力过多；支抗钉支架紧贴粘膜，粘膜会吸收部分力；支抗钉植入的方向各有不同，减少了支抗钉的侧方力，而多为垂直向的力，有利于支抗钉的稳定；单个支抗钉受力小而且多为垂直向的力，所以支抗钉无需植入过深。
前牙过于唇倾时，舌面永磁体舌侧近龈端采用向下的弧形设计，舌面软磁体也顺着舌面永磁体的弧度滑向牙龈，如图9所示，这样会在内收前牙时，减少牙根在移动中的唇向移动。
牙齿矫正器还包括粘膜保护器9，如图10所示，所述粘膜保护器为覆盖于矫治器表面的硅胶薄膜，用于隔离矫治器和口腔舌黏膜，减少食物进入，可以取下清洗。粘膜保护器通过软磁材料吸附在永磁主弓上。
牙齿矫正器还包括磁力缓解器10，所述磁力缓解器为一个带手柄的永磁球体，主要由永磁球体1001和手柄1002组成，所述永磁球体1001内设有转轴1003，所述手柄1002连接所述转轴1003，如图11所示，手握手柄在沿口腔外的牙弓方向滚动永磁球体，吸引舌侧永磁体，缓解牙周压力。
牙齿矫正器还包括软磁保持器，所述软磁保持器由多个软磁材料金属片刚性连接构成，每个软磁材料金属片与每颗牙齿上的舌面永磁体吻合。
每个人的牙齿每个人牙齿的问题，需要采取不同的矫治方案，本申请技术方案仅仅保护一种牙齿矫治器及其矫治方法，具体实施可针对不同个体采用不同的个性化牙齿矫治方案。个性化牙齿矫治方案设计完毕后，开始利用上述牙齿矫治器开始矫治牙齿，具体牙齿矫治过程：
1.佩戴矫治器：植入支抗钉，安装支抗钉支架，然后安装永磁主弓；将舌面永磁体粘合于牙齿舌面上，舌面软磁体依靠引力与舌面永磁体相结合；主弓软磁体装于永磁主弓上，如图12所示；
2.佩戴结束后，牙齿便会通过粘合在其舌面的永磁体受到磁体引力和弹簧弹力的合力；整个矫治过程中，弹力逐渐减小，磁力逐渐增大，最终以磁力结束矫治，稳定地达到设计效果；
3.为防止矫治复发，矫治结束，拆除其他部分，保留舌面永磁体，戴上软磁保持器。
牙齿移动状态分析
1.前牙
⑴内收+压低:舌面永磁体与舌面软磁体结合，通过磁力和牵引丝加强力弹簧，解除大部分扭转；主弓软磁体和永磁主弓未接触时，牵引丝和轻力弹簧的弹力、主弓软磁体和永磁主弓的引力为矫治力，控根依靠连接杆的位置接近牙齿转动中心，牙体移动为轻的控根移动；主弓软磁体与永磁主弓结合后，作用力主要是磁力，牵引丝和轻力弹簧的弹力为辅助力；永磁主弓和主弓软磁体的耦合过程就是牙体转矩和倾斜的校准过程，最后到达设计状态。
⑵内收+伸长：同上。
⑶唇倾+压低：同上。
⑷唇倾+伸长：同上。
⑸近远中向的移动：主弓软磁体和永磁主弓未接触时，牵引丝和轻力弹簧的弹力为主要作用力，近远中向分布的两个轻力牵引丝提供一个扭矩，对抗牙齿移动过程中的扭转；主弓软磁体与永磁主弓结合时，近远中向移动的主要作用力为牵引丝和轻力弹簧的弹力；在主弓软磁体未完全就位前，磁力会形成一个近远中向的力，与牙齿移动方向一致。
2.后牙:后牙区的空间较前牙大的多，主弓软磁体与永磁主弓的接触长度长，从而接触面积大大增加，磁力也大大增加，使得颊舌向和垂直向的控制力强，扭转和倾斜的控制也得到加强，但近远中向的移动的力，主要靠牵引丝和轻力弹簧的弹力。
解除牙齿拥挤的分析
1.重叠:同名磁极排斥。
2.同向扭转:异名磁极吸引，是不利移动的力。
⑴邻接点突向唇侧，通过舌面软磁体的引力和弹簧的弹力对抗此力。
⑵邻接点突向舌侧，上下舌面永磁体的距离大于2mm，相对舌面软磁体的引力和弹簧的弹力磁力很弱，不对牙齿移动产生影响。
3.唇颊侧异位：一颗牙的两颗邻牙接近，同名磁极排斥。
4.对于拥挤过大无法粘结永磁体者，需要先开拓间隙。
关闭牙齿间隙问题分析:邻牙磁极相反，邻接区的永磁体无软磁覆盖，会在邻接区形成引力，关闭间隙并保持关闭状态。
上下颌间磁力分析:
1.永磁主弓间的磁力分析:上下永磁主弓距离超过15mm，磁力作用小;永磁主弓上的左右面方向各不相同，磁力作用小;永磁主弓作用面有主弓软磁体覆盖，有磁屏蔽的作用，相互间的磁力很微弱。
2.舌面永磁体间的磁力分析:上下舌面永磁体的距离超过2mm;邻牙的磁极相反，引力和磁力相拮抗，合力接近于0；作用面有主弓软磁体覆盖，有磁屏蔽的作用，相互间的磁力很微弱；磁感应线垂直于牙舌面，上下牙轴向的力则很小；可根据上下牙齿的移动情况，按需组合磁极，让上下颌形成轻微的引力和排斥力。
3.永磁主弓和舌面永磁体的磁力分析：距离5到7mm，磁力微弱；作用面有主弓软磁体覆盖，有磁屏蔽的作用，相互间的磁力很微弱；连接杆连接，与舌面软磁体和舌面永磁体之间的引力相比，相互间的磁力很微弱。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：主要包括设置于牙体舌侧粘膜上1mm处的永磁主弓和设置于每颗牙齿舌面上的舌面永磁体和舌面软磁体；
所述永磁主弓由多个邻边是异名磁极的矩形永磁体和包裹于其外部的不锈钢外壳组成，整体呈马蹄形；
所述舌面永磁体外表面包裹有薄金属外壳，其磁极方向垂直于牙齿舌面，安装于两颗相邻牙齿的舌面永磁体的磁极方向相反，所述舌面永磁体舌面设有两个牵引丝附着点；
所述舌面软磁体覆盖除邻接点外的舌面永磁体，对应于所述牵引丝附着点处设有牵引丝通过孔；
所述舌面软磁体通过连接杆连接主弓软磁体，所述连接杆为双杆结构，两根杆上分别设有强力弹簧和轻力弹簧，与所述舌面永磁体连接的两根牵引丝与强力弹簧连接；
所述主弓软磁体由互成直角的两个面构成，形成的直角贴合于所述永磁主弓上，直角顶点处有牵引丝孔径；两根牵引丝分别从两个牵引丝孔径穿过，连接永磁主弓，与所述永磁主弓连接的两根牵引丝与轻力弹簧连接；所述主弓软磁体的表面光滑，可以相对于所述永磁主弓滑动；
所述永磁主弓内侧设有支抗钉支架，并通过所述支抗钉支架至少固定有三个支抗钉。
2.根据权利要求1所述的个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：所述连接杆由不锈钢材料制成，长约7mm。
3.根据权利要求1所述的个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：构成永磁主弓的每个矩形永磁体截面为两个直角三角形拼接而成的矩形，矩形邻边的磁极极性相反，形成一个邻边是异名磁极的矩形永磁体。
4.根据权利要求3所述的个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：前牙过于唇倾时，舌面永磁体舌侧近龈端采用向下的弧形设计，舌面软磁体也顺着舌面永磁体的弧度滑向牙龈。
5.根据权利要求4所述的个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：还包括粘膜保护器，所述粘膜保护器为覆盖于矫治器表面的硅胶薄膜。
6.根据权利要求4所述的个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：还包括磁力缓解器，所述磁力缓解器为一个带手柄的永磁球体。
7.根据权利要求4所述的个性化舌侧固定磁力正畸矫治器，其特征在于：还包括软磁保持器，所述软磁保持器由多个软磁材料金属片刚性连接构成，每个软磁材料金属片与每颗牙齿上的舌面永磁体吻合。
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| CN115281859B (zh) * | 2022-08-17 | 2024-05-24 | 华中科技大学同济医学院附属协和医院 | 一种磁场可调式微磁正畸加速器 |
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