CN110403719B - 一种分阶段式美学正畸矫治方法及标准双圆管舌侧托槽 - Google Patents

Abstract

一种分阶段式美学正畸矫治方法，包括以下步骤：在牙列排齐阶段使用标准双圆管舌侧托槽，关闭间隙阶段使用个性化舌侧托槽，精细调整阶段使用隐形牙套。本发明提出了一种分阶段式美学正畸矫治方法及标准双圆管舌侧托槽，分别在矫治的三个阶段使用三种不同的矫治器，即在牙列排齐阶段使用长度不同的标准双圆管舌侧托槽，关闭间隙阶段使用金属3D打印结合机加工制造的个性化舌侧托槽，精细调整阶段使用隐形牙套，进而实现对牙齿的精确控制，整个治疗过程便于医生操作，改善患者舒适度，降低治疗费用，缩短治疗周期。

Description

一种分阶段式美学正畸矫治方法及标准双圆管舌侧托槽

技术领域

本发明涉及口腔正畸技术领域，尤其是涉及一种分阶段式美学正畸矫治方法及标准双圆管舌侧托槽。

背景技术

近年来，随着正畸理论和技术的发展，正畸器材的日益革新精进，使得人们对于美学正畸的需求越来越大。现有的美学正畸矫治器主要有：陶瓷托槽矫治器、单晶托槽矫治器、舌侧托槽矫治器、隐形牙套。

陶瓷托槽和单晶托槽矫治器都是在唇侧，陶瓷托槽因其颜色接近牙齿本色，使用后不易被人察觉达到隐形效果，而单晶托槽近乎透明，粘在牙齿上隐蔽性较好，使矫治过程能够悄然完成。但美中不足的是还能看见一条细细的金属弓丝，隐形效果还有改进的空间。有文献提出唇侧托槽的厚度增加了嘴唇的突度，影响医生判断，还对侧貌美观有影响。

舌侧隐形矫正技术是国际上近十几年来重新兴起的正畸技术，它是将矫治器全部安装于牙齿的舌侧面进行正畸治疗，外观上看不到任何正畸治疗装置。舌侧托槽矫治器是目前临床上唯一一种既能完成复杂病例又同时具备“隐形”特点的矫治器。

传统舌侧托槽一般为标准化产品，托槽底板为平面，而对每个个体而言牙齿的舌面形态一般为曲面结构且存在很大的差异，当传统舌侧托槽底板粘贴在牙齿舌侧面上时不能完全贴合，需要依靠粘结剂填充托槽底板与牙齿表面的空隙，这会造成托槽粘贴不精确、托槽易脱落、矫治效果不理想等一系列不良反应。

随着数字化设计技术和3D打印技术的发展，有人提出了个性化舌侧托槽的制作方法，即利用3D打印技术打印托槽蜡模，然后利用熔模铸造进行加工，但这种方法程序繁琐、效率很低且成本很高。近年来，金属3D打印技术日益成熟，有人提出用金属3D打印直接打印制造个性化舌侧托槽，但3D打印的托槽槽沟从精度和粗糙度上都不能满足临床应用要求。如果在打印后进行电解抛光或者电镀以改进打印托槽质量，但电解加工精度和加工稳定性不高，主要是因为用于电解加工中的阴极的设计、制造和修正都比较困难，而阴极是决定电解加工精度的主要因素，所以应用电解的方法抛光槽沟时成功率不高，目前仅限于实验研究，还不能做到批量生产。以上这些原因导致了个性化舌侧托槽制造成本较高，一定程度上打击了普通患者选择舌侧矫治的意愿，从而减缓了舌侧矫治技术的发展。

隐形牙套作为美学正畸的一种重要手段，是利用计算机软件，根据牙齿目前的排列情况、咬合关系等设计出不同阶段的多副牙套，整个设计非常精细，对材料和技术要求很高，所以舒适度也很高，比较美观。但是隐形矫正一般只适合于轻中度的牙列不齐，轻度骨性外凸，不是所有的情况都可以达到最佳的治疗效果的。

发明内容

为了解决现有隐形矫治隐形效果不佳、成本高、治疗周期长以及舌侧矫治成本较高、制造复杂等一系列问题，本发明提出了一种分阶段式美学正畸矫治方法及标准双圆管舌侧托槽，分别在矫治的三个阶段使用三种不同的矫治器，即在牙列排齐阶段使用长度不同的标准双圆管舌侧托槽，关闭间隙阶段使用金属3D打印结合机加工制造的个性化舌侧托槽，精细调整阶段使用隐形牙套，进而实现对牙齿的精确控制，整个治疗过程便于医生操作，改善患者舒适度，降低治疗费用，缩短治疗周期。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分阶段式美学正畸矫治方法，包括以下步骤：

在牙列排齐阶段使用标准双圆管舌侧托槽，关闭间隙阶段使用个性化舌侧托槽，精细调整阶段使用隐形牙套；

1.牙列排齐阶段的矫正

1.1)标准双圆管舌侧托槽的设计制作

标准双圆管舌侧托槽包括底板、网板、长圆管和短圆管，底板为倒角后的等腰梯形，其短边端靠近牙龈端，长边端靠近牙冠端，底板固定在网板上，长圆管和短圆管并排紧贴于底板的短边端；

1.2)获得患者口腔的牙列数字模型和颌骨模型：利用口扫或石膏模型扫描，获得牙列的牙冠数据，并在三维图像处理软件中进行三维重建得到牙冠三维模型；利用CT扫描获得口腔医学图像，并利用医学图像处理软件进行重建得到牙冠、牙根及颌骨三维模型；将两个三维模型在三维图像处理软件中，根据共同的牙冠进行模型融合，得到精确牙列数字模型和颌骨模型；

1.3)矫治方案设计：根据牙列数字模型和颌骨模型选择排齐弓丝弓形，把牙列分为三段，前牙区一段，后牙区两段，三段分别排齐，标准双圆管舌侧托槽用于前牙，前牙区托槽规格尺寸相同，后牙区如果需要，设计同前牙一样，只是底板形状不同；标准双圆管舌侧托槽粘贴在舌侧牙冠正中间，两个圆管位于舌隆突上方，底板可进行简单弯制使托槽与牙面大致平行，矫治开始时，牙列很不整齐使用细弓丝和短圆管进行排齐，在排齐阶段的后期，即牙列基本排齐后，更换成粗弓丝和长圆管，以加快排齐速度；

2.关闭间隙阶段的矫正

2.1)个性化舌侧托槽的设计制作

2.1.1)获得患者口腔的牙列数字模型：排齐阶段结束后，去掉标准双圆管舌侧托槽，取石膏模型，对石膏模型进行扫描，并在三维图像处理软件中经过一系列修整得牙列数字模型；

2.1.2)基于患者口腔的牙列数字模型，制定矫治方案，设计个性化舌侧托槽，包括垂直槽沟的前牙托槽和水平槽沟的后牙托槽和个性化舌侧弓丝；

以患者牙齿的舌侧牙冠面为基础，利用三角网格模型处理软件提取特征面，并通过抽壳加厚获得与牙齿的舌侧牙冠面完全匹配的个性化舌侧托槽底板，个性化舌侧托槽底板上设有结扎结构，结扎结构位于牙面正中间，尽量贴近牙面减小托槽厚度；结扎结构包括牙冠端结扎翼、牙龈端结扎翼和槽沟，牙冠端结扎翼、牙龈端结扎翼设计时可以通过旋转轴进行调整，达到结扎翼平行牙面的效果，后牙托槽的设计同前牙托槽一样；

2.1.3)个性化舌侧托槽的制作：

采用金属3D打印结合机加工的工艺进行批量制造，加工完的托槽进行批量抛光；

2.2)医生将个性化舌侧托槽在患者的口腔内实施；

3.精细调整阶段的矫正

3.1)用于精细调整阶段的隐形牙套的设计制作

关闭间隙阶段结束后，去掉个性化舌侧托槽，同步骤2.1.1)，获得患者口腔的牙列数字模型，制定矫治方案，得排牙后的一系列牙列数字模型，光固化3D打印设计好的牙列数字模型得光敏树脂牙模，通过压膜机把高分子材料膜片压成光敏树脂牙模对应的隐形牙套，经过修剪牙套边缘得最终隐形牙套；

3.2)将最终隐形牙套在患者的口腔内实施。

进一步，所述步骤2.1.3)中，还包括以下步骤：

对设计好的前牙托槽进行修改，封上槽沟并且加上前牙托槽定位块得待加工前牙托槽，由于后牙槽沟顶端是平面所以不用定位块，前牙托槽定位块为边长同槽沟宽度相等的正方体，通过布尔操作成为托槽的一部分，在修模软件中导入待加工前牙托槽、后牙托槽和定位块，并添加点支撑，通过软件对齐命令，利用前牙托槽定位块的定位边、后牙托槽的定位边和定位块的定位边对齐，托槽间距离尽量小，待加工托槽加工面平行打印平面，在机加工中用定位块找加工基准，可以一次性高效的加工出批量托槽，随后，加工完的托槽用自动化羊毛毡抛光刷进行批量抛光，检查抛光质量，没抛光到的地方用手动补抛，最后去除支撑，这样得到患者的一组完整的个性化舌侧托槽。

一种基于分阶段式美学正畸矫治方法构建的标准双圆管舌侧托槽，包括底板、网板、长圆管和短圆管，所述底板为倒角后的等腰梯形，其短边端靠近牙龈端，长边端靠近牙冠端，所述网板的形状与底板的形状相同，所述底板固定在网板上，所述长圆管和短圆管并排紧贴于底板的短边端，所述长圆管的轴线、短圆管的轴线与底板的轴线垂直布置；所述长圆管的长度是短圆管的长度的两倍；所述底板弯成与牙面大致平行的曲面，矫治开始时，通过细弓丝穿过短圆管进行排齐，在排齐阶段的后期，通过粗弓丝穿过长圆管加快排齐速度。

本发明的有益效果主要表现在：

1、牙列排齐阶段使用标准双圆管舌侧托槽，在牙整齐度差的时候用短圆管，快完成排齐的时候用长圆管，排齐速度快，可进行简单弯制更加贴合牙面，制造成本低，前牙托槽规格相同，掉了更换减轻患者负担；标准双圆管舌侧托槽制作简单，技工操作时间短，可以减少患者因为矫正器制作而延误正畸治疗；标准双圆管舌侧托槽可以通过长短圆管中不同的弓丝组合，实现不同的力值进行牙齿的排齐；圆管的设计使医生不需要对弓丝进行结扎就能达到固定弓丝的效果，提高了医生在弓丝更换操作中的速度；

2、关闭间隙阶段，个性化舌侧托槽底板能够与舌侧牙冠面完全贴合，会获得更好的粘结强度，降低托槽的脱落率；该阶段弓丝和托槽整体转移粘结，弓丝在口腔内直接开始关闭间隙，而不需要在口腔内对弓丝进行结扎或更换弓丝的操作，减少了医生椅旁工作时间；

3、个性化舌侧托槽的制造工艺流程简单可行，生产效率高，加工精度高；

4、精细调整阶段，牙齿需要调整的量不多，大大减少隐形牙套更换副数，减少了隐形牙套的制作成本和粘结附件的使用量，简单病例隐形牙套矫治速度快；

5、牙齿矫正三个主要阶段使用三组不同矫治器，将矫治器各自优势发挥到最大，缺点降到最小；全程隐形，缩短治疗时间，减少矫治费，简化医生操作，提高患者舒适度。

附图说明

图1是本发明的美学正畸矫治方法流程图。

图2是本发明的标准双圆管舌侧托槽轴侧图。

图3是本发明的标准双圆管舌侧托槽主视图。

图4是本发明的标准双圆管舌侧托槽俯视图。

图5是本发明的标准双圆管舌侧托槽仰视图。

图6是本发明的标准双圆管舌侧托槽左视图。

图7是标准双圆管舌侧托槽的弯制轴测图。

图8是本发明个性化舌侧托槽设计方案示意图。

图9是前牙托槽的示意图。

图10是待加工前牙托槽的示意图。

图11是本发明个性化舌侧托槽加工轴测图。

图12是本发明个性化舌侧托槽加工俯视图。

图13是本发明个性化舌侧托槽加工左视图。

图14是本发明个性化舌侧托槽加工右视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图14，一种分阶段式美学正畸矫治方法矫治方法，包括以下步骤：

牙齿矫正一般分三个阶段：牙列排齐阶段、关闭间隙阶段、精细调整阶段。牙列排齐阶段使用标准双圆管舌侧托槽，关闭间隙阶段使用个性化舌侧托槽，精细调整阶段使用隐形牙套。如图1。

1.牙列排齐阶段的矫正

1.1)用于牙列排齐阶段的标准双圆管舌侧托槽的设计制作

如图2所示，标准双圆管舌侧托槽1由底板13、网板14、长圆管11、短圆管12四部分组成。底板13和网板14通过冲裁和镍基焊接技术结合为一体，厚度0.3mm，形状为细长等腰梯形，各角倒圆角后类似鸡蛋形，短边端靠近牙龈端，长边端靠近牙冠端，底板由于细长可进行简单的弯制，如图7所示，为弯制后的标准双圆管舌侧托槽2。网板14如图5所示，由直径0.05mm的钢丝编制而成，孔呈边长0.3mm的正方形。两个圆管内径0.018英寸，管壁厚度0.1mm，长圆管11长度为2mm，是短圆管12的两倍，两个圆管管壁紧贴位于底板短边端。

1.2)获得患者口腔的牙列数字模型和颌骨模型：利用口扫或石膏模型扫描，获得牙列的牙冠数据，并在三维图像处理软件如Geomagic等软件中进行三维重建得到牙冠三维模型；利用CT扫描获得口腔医学图像，并利用医学图像处理软件如MIMICS等软件进行重建得到牙冠、牙根及颌骨三维模型；将两个三维模型在Geomagic等软件中，根据共同的牙冠进行模型融合，得到包括精确牙列数字模型和颌骨的整体模型。

1.3)矫治方案设计：根据牙列数字模型和颌骨模型选择排齐弓丝弓形，把牙列分为三段，前牙区一段，后牙区两段，三段分别排齐，标准双圆管舌侧托槽1用于前牙，前牙区托槽规格尺寸相同，后牙区如果需要，设计同前牙一样，只是底板形状不同；标准双圆管舌侧托槽1粘贴在舌侧牙冠正中间，圆管位于舌隆突上方，底板13可进行简单弯制使托槽与牙面大致平行，但不能完全个性化贴合牙面；矫治开始时，牙列很不整齐使用细弓丝和短圆管12进行排齐，便于弓丝穿进圆管，在排齐阶段的后期，即牙列基本排齐后，更换成粗弓丝和长圆管11，以加快排齐速度。

2.关闭间隙阶段的矫正

2.1)用于关闭间隙阶段的个性化舌侧托槽的设计制作

2.1.1)获得患者口腔的牙列数字模型：排齐阶段结束后，去掉标准双圆管舌侧托槽，取石膏模型，对石膏模型进行扫描，并在Geomagic等软件中经过一系列修整得牙列数字模型6；

2.1.2)个性化舌侧托槽的设计：基于患者口腔的牙列数字模型，制定矫治方案，设计个性化舌侧托槽如图8所示，包括垂直槽沟的前牙托槽3和水平槽沟的后牙托槽5，个性化舌侧弓丝4，该弓丝设计成蘑菇形曲；

以患者牙齿的舌侧牙冠面为基础，利用三角网格模型处理软件提取特征面，并通过抽壳加厚获得与牙齿的舌侧牙冠面完全匹配的个性化舌侧托槽底板34，个性化舌侧托槽底板34上设有结扎结构，结扎结构位于牙面正中间，尽量贴近牙面减小托槽厚度。结扎结构主要特征有牙冠端结扎翼31、牙龈端结扎翼33、槽沟32，牙冠端结扎翼31、牙龈端结扎翼33设计时可以通过旋转轴35进行调整，达到结扎翼平行牙面的效果，如图9所示。后牙托槽5的设计同前牙托槽3一样。

2.1.3)个性化舌侧托槽的制作：为保证槽沟尺寸精度，采用金属3D打印结合机加工的工艺进行制造。对设计好的前牙托槽3进行修改，封上槽沟并且加上前牙托槽定位块71得待加工前牙托槽7，如图10所示，由于后牙槽沟顶端是平面所以不用定位块，前牙托槽定位块71为边长同槽沟宽度相等的正方体，通过布尔操作成为托槽的一部分，作用是在修模软件如magics中摆放零件时定位和加工结束后检测槽沟机加工的位置精度。在magics软件中导入待加工前牙托槽7、待加工后牙托槽8和定位块10，如图11所示，并添加点支撑9。点支撑9为底部直径为0.15mm、顶部0.1mm的细长圆台，支撑间距0.6mm-1mm。定位块10为边长8mm、厚度3mm的长方体。通过软件对齐命令，利用前牙托槽定位块的定位边711、后牙托槽的定位边81和定位块的定位边101对齐，托槽间距离尽量小，待加工托槽加工面平行打印平面，250×250mm的基板可以同时打印30个患者所有托槽。在机加工中用定位块10找加工基准，通过编程可以一次性高效的加工出这一批托槽。随后，加工完的托槽用自动化羊毛毡抛光刷进行批量抛光，检查抛光质量，没抛光到的地方用手动补抛，最后去除支撑，这样得到患者的一组完整的个性化舌侧托槽。

2.2)医生将个性化舌侧托槽在患者的口腔内实施。

3.精细调整阶段的矫正

3.1)用于精细调整阶段的隐形牙套的设计制作

关闭间隙阶段结束后，去掉个性化舌侧托槽，同步骤2.1.1)，获得患者口腔的牙列数字模型，制定矫治方案，得排牙后的一系列牙列数字模型，光固化3D打印设计好的牙列数字模型得光敏树脂牙模，通过压膜机把高分子材料膜片压成光敏树脂牙模对应的隐形牙套，经过修剪牙套边缘得最终隐形牙套。

3.2)将最终隐形牙套在患者的口腔内实施。

矫治器包括标准双圆管舌侧托槽、个性化舌侧托槽和隐形牙套；

所述标准双圆管舌侧托槽包括底板、网板、长圆管和短圆管，所述底板为倒角后的等腰梯形，其短边端靠近牙龈端，长边端靠近牙冠端，所述网板的形状与底板的形状相同，所述底板固定在网板上，所述长圆管和短圆管并排紧贴于底板的短边端，所述长圆管的轴线、短圆管的轴线与底板的轴线垂直布置；所述长圆管的长度是短圆管的长度的两倍；所述底板弯成与牙面大致平行的曲面，矫治开始时，通过细弓丝穿过短圆管进行排齐，在排齐阶段的后期，通过粗弓丝穿过长圆管加快排齐速度；

所述个性化舌侧托槽包括前牙托槽3、后牙托槽5和个性化舌侧弓丝4，所述后牙托槽5的结构与前牙托槽3的结构相同，所述个性化舌侧弓丝为曲线形，同时将前牙托槽3和后牙托槽5穿插起来；所述前牙托槽3包括个性化舌侧托槽底板34和结扎结构，所述结扎结构设置在个性化舌侧托槽底板34上，个性化舌侧托槽底板34与舌侧牙冠面完全贴合，所述结扎结构包括牙冠端结扎翼31、牙龈端结扎翼33和槽沟32，所述牙冠端结扎翼31的翼尾朝向牙冠端方向设置，牙龈端结扎翼33的翼尾朝向牙龈端设置，所述槽沟设置在牙冠端结扎翼31与牙龈端结扎翼33之间。

所述隐形牙套根据牙模利用高分子材料膜片压制而成。

本发明根据牙齿矫治过程中不同的阶段的牙列特点和矫治目的的不同，分别运用舌侧矫治和隐形矫治技术，充分发挥两种正畸矫治技术的优势，缩短治疗时间，提高正畸治疗的效率和质量。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于该实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (2)

1.一种分阶段式美学正畸矫治装置的制作方法，其特征在于：所述装置包括底板、网板、长圆管和短圆管，所述底板为倒角后的等腰梯形，其短边端靠近牙龈端，长边端靠近牙冠端，所述网板的形状与底板的形状相同，所述底板固定在网板上，所述长圆管和短圆管并排紧贴于底板的短边端，所述长圆管的轴线、短圆管的轴线与底板的轴线垂直布置；所述长圆管的长度是短圆管的长度的两倍；所述底板弯成与牙面大致平行的曲面，矫治开始时，通过细弓丝穿过短圆管进行排齐，在排齐阶段的后期，通过粗弓丝穿过长圆管加快排齐速度；所述制作方法包括以下步骤：

在牙列排齐阶段使用标准双圆管舌侧托槽，关闭间隙阶段使用个性化舌侧托槽，精细调整阶段使用隐形牙套；

1）. 牙列排齐阶段的矫正

1.1）标准双圆管舌侧托槽的设计制作

标准双圆管舌侧托槽包括底板、网板、长圆管和短圆管，底板为倒角后的等腰梯形，其短边端靠近牙龈端，长边端靠近牙冠端，底板固定在网板上，长圆管和短圆管并排紧贴于底板的短边端；

1.2）获得患者口腔的牙列数字模型和颌骨模型：利用口扫或石膏模型扫描，获得牙列的牙冠数据，并在三维图像处理软件中进行三维重建得到牙冠三维模型；利用CT扫描获得口腔医学图像，并利用医学图像处理软件进行重建得到牙冠、牙根及颌骨三维模型；将两个三维模型在三维图像处理软件中，根据共同的牙冠进行模型融合，得到精确牙列数字模型和颌骨模型；

1.3）矫治方案设计：根据牙列数字模型和颌骨模型选择排齐弓丝弓形，把牙列分为三段，前牙区一段，后牙区两段，三段分别排齐，标准双圆管舌侧托槽用于前牙，前牙区托槽规格尺寸相同，后牙区如果需要，设计同前牙一样，只是底板形状不同；标准双圆管舌侧托槽粘贴在舌侧牙冠正中间，两个圆管位于舌隆突上方，底板可进行简单弯制使托槽与牙面大致平行，矫治开始时，牙列很不整齐使用细弓丝和短圆管进行排齐，在排齐阶段的后期，即牙列基本排齐后，更换成粗弓丝和长圆管，以加快排齐速度；

2）.关闭间隙阶段的矫正

2.1）个性化舌侧托槽的设计制作

2.1.1）获得患者口腔的牙列数字模型：排齐阶段结束后，去掉标准双圆管舌侧托槽，取石膏模型，对石膏模型进行扫描，并在三维图像处理软件中经过一系列修整得牙列数字模型；

2.1.2）基于患者口腔的牙列数字模型，制定矫治方案，设计个性化舌侧托槽，包括垂直槽沟的前牙托槽和水平槽沟的后牙托槽和个性化舌侧弓丝；

以患者牙齿的舌侧牙冠面为基础，利用三角网格模型处理软件提取特征面，并通过抽壳加厚获得与牙齿的舌侧牙冠面完全匹配的个性化舌侧托槽底板，个性化舌侧托槽底板上设有结扎结构，结扎结构位于牙面正中间，尽量贴近牙面减小托槽厚度；结扎结构包括牙冠端结扎翼、牙龈端结扎翼和槽沟，牙冠端结扎翼、牙龈端结扎翼设计时可以通过旋转轴进行调整，达到结扎翼平行牙面的效果，后牙托槽的设计同前牙托槽一样；

2.1.3）个性化舌侧托槽的制作：

采用金属3D打印结合机加工的工艺进行批量制造，加工完的托槽进行批量抛光。

2.如权利要求1所述的一种分阶段式美学正畸矫治装置的制作方法，其特征在于：所述步骤2.1.3）中，还包括以下步骤：

对设计好的前牙托槽进行修改，封上槽沟并且加上前牙托槽定位块得待加工前牙托槽，由于后牙槽沟顶端是平面所以不用定位块，前牙托槽定位块为边长同槽沟宽度相等的正方体，通过布尔操作成为托槽的一部分，在修模软件中导入待加工前牙托槽、后牙托槽和定位块，并添加点支撑，通过软件对齐命令，利用前牙托槽定位块的定位边、后牙托槽的定位边和定位块的定位边对齐，托槽间距离尽量小，待加工托槽加工面平行打印平面，在机加工中用定位块找加工基准，可以一次性高效的加工出批量托槽，随后，加工完的托槽用自动化羊毛毡抛光刷进行批量抛光，检查抛光质量，没抛光到的地方用手动补抛，最后去除支撑，这样得到患者的一组完整的个性化舌侧托槽。