CN110916823A - 一种带有特殊结构的隐形矫治器及矫治方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于牙齿正畸的装置,其包含附件,用于固定于牙冠表面并增强牙齿表面的摩擦力。本发明还公开了一种牙齿正畸系统,其包含一个或多个预制的附件以及牙齿矫治器。本发明还公开了一种用于牙齿正畸的方法,本发明矫治器、矫治系统以及矫治方法可以增强隐形矫治器与牙齿之间的作用力,有效克服现有矫治方法的缺陷,应用前景良好。

Description

一种带有特殊结构的隐形矫治器及矫治方法

技术领域

本发明属于牙齿正畸领域,具体涉及一种新型矫治系统。

背景技术

随着正畸技术的不断发展以及人们对矫治过程的美观需求不断增高，无托槽隐形矫治技术被广泛地应用到临床中，是20世纪90年代后期兴起的一种新型矫治技术。

目前采用较为广泛的矫治方式是首先对患者的牙颌关系进行数字化转换, 实现模型的三维重建；然后在模型的数字化重建的基础上结合可视化三维图像处理技术, 使用相关软件对数据进行处理;再按照临床医生的要求模拟临床矫治设计进行可视化三维牙颌正畸矫治；最后应用光固化快速成型技术将各矫治阶段的牙颌模型制作成型, 在成型的母模上压膜形成各阶段的隐形矫治器。患者佩戴过程中由矫治器本身材料的弹性形变加上附件而产生的回弹力, 实现牙齿的正畸矫治。通过佩戴一系列连续有序的矫治器实现牙齿连续小范围的移动到理想状态的目的。

传统正畸矫治器系统是由产生矫治力的部件（如各种矫治弓丝）和将矫治力施加于牙齿的部件（如托槽）构成。无托槽隐形矫治系统也是遵循这种设计模式，即由隐形矫治器和附件这两部分作为媒介将矫治力施加于牙齿上。其中隐形矫治器类似于弓丝，而附件相当于托槽。牙齿本身不具备可以使任何矫治系统都能有效作用于其上的施力点，对于传统的矫治器体系，采取的办法是在牙齿上粘接标准化托槽，而在隐形矫治系统中，则是由不同的“附件”来发挥作用的。不同于传统的固定矫治技术，无托槽隐形矫治技术的矫治力不仅来源于热压膜的形变力，而在牙齿移动的控制方面，需要“附件”的帮助来实现牙齿三维空间的移动。所以，附件在无托槽隐形矫治过程中充当了重要的角色。附件的使用不仅影响了牙齿移动的效率，也让预期矫治目标更易实现。

发明内容

在本发明的第一个方面，根据航空铆接的优点，提供了一种添加附件的方法：

普通铆接工艺过程较简单,方法成熟,连接强度稳定可靠,应用范围广，连接件变形较大，为了提高明矫治器和牙齿之间的摩擦力,将树脂附件装在一个或多个牙齿上。首先,将患者牙齿的软件模型收集到电脑中；一旦已收集牙齿的计算机模型,可将小的、通常形式的附件的计算机模型加入到计算机模型中所选牙齿的表面，因为在计算机系统中,所述附件仅以一模型存在,所以文中将这些称为“虚拟附件”；

进一步的,调整牙齿的位置和排列,使得牙齿得到矫治。专业的模型软件会对患者实际牙齿的模型和目标排列之间,牙齿的几个中间状态或排列给出建议。每个所述中间排列包括附着于所选牙齿相关表面的“虚拟”附件。对于各个中间排列和目标排列,牙齿是可制备的,例如利用还称作打印制备。因为各个中间和目标排列的模型包括虚拟附件,制备得到的牙齿也包括相应于虚拟附件的大小、形状和位置的突出；

进一步的,例如通过真空成型,根据牙齿的各个构造打印,制造矫治器,用于各个中间或目标排列。因为牙齿的中间和目标排列的构造包括相应于虚拟附件的突出,所述矫治器包括相应于所述附件的空隙或者袋形。当矫治器是可得到并首先适配至患者时,正畸医生用粘附树脂,填充第一个矫治器中的所述空隙。将矫治器施用至患者的牙齿,并且用光照射树脂,激活树脂向患者牙齿的粘附。理想情况下,附件可一直粘附到牙齿上,因为患者通过相应于中间和目标排列的矫治器的顺序而循环。理想情况下,附件可一直粘附到牙齿上,因为患者通过相应于中间和目标排列的矫治器的顺序而循环。因为每个矫治器是由包括虚拟附件的牙齿一模型的虚构而制造的,所述每个矫治器包括相应于现在粘附至患者牙齿的树脂附件的空隙或袋状。理想地,所述附件增加牙齿和矫治器的摩擦力和或提供紧握点,所述两者将保证矫治器施加更大的矫正力,并更好地调整患者的牙齿。

在本发明的第二个方面，根据航空螺钉的优点提供了一种添加附件的改进方法：

螺纹连接是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，在机械中应用广泛。紧固件在铆接的过程中，它可承受的剪切力是比较好的，但可承受的拉力比较小，所以很多铆接紧固件都有采用拉断的方式来进行安装。螺纹连接是通用型连接，它的受剪力和受拉力都是比较均衡的，适用于绝大多数的环境

第二方案，通过将预制附件连结至牙齿,并生产容纳预制附件的矫治器,可改善透明矫治器技术在正畸治疗中的功效。

根据螺钉阵列模型，一套牙齿,具有不同形状的附件。在所述实施方案中,但是将啮合特征塑成类似于倒立的‘U’,或‘W’,形状。一般来讲,根据需要和期望的,啮合特征可假定任何特征和朝向,以为用于特定所需排列校正的矫治器提供最佳吸力。例如,与覆牙合校正相比,闭合牙齿间缝隙的目标排列可需要基本不同朝向的矫正力。可将啮合特征裁定大小、形状和定位,以便为矫治器提供最大吸力,以增加需要的矫正力。如图1所述，附件可以为长条形、矩形、半球形,和或排列的点阵结构或,所述附件的形状为不规则的形状。

附件可以水平方向、垂直方向或倾斜方向排列于牙齿表面；附件可以固定于牙冠唇侧或舌侧,或同时固定于牙冠的唇侧和舌侧。

该方案中，首先将附件进行设计、构造并连接至患者牙齿中所选择的牙齿上。一旦将附件附着至患者的牙齿,计算机扫描得到牙齿和附件的计算机模型。然后,根据现有技术,正畸医生或技术人员处理计算机模型,直至牙齿处于需要的或靶向位置和排列。然后,专业软件建议几个中间牙排列。一旦选择中间牙排列,将其和目标排列进行3D打印。注意因为获得计算机模型之前,将附件附着到牙齿,所以所述模型包括牙齿上的附件。因此,当牙齿在相应位置时,各中间和最终排列的各打印的“正像”包括精确匹配附件的突出；

进一步,利用中间和最终排列的牙齿和附件的3D打印模型,生产矫治器,例如通过本领域已知的真空塑型。各个产生的矫治器包括精确定位和成型地袋状或者空隙,以容纳已经附着至患者牙齿的附件；

然而,矫治器生产之前,附件不需要附着至患者牙齿。在这一实施方案中,根据矫治器必需施加的力设计附件,并将其建造,然后成像至计算机系统,以形成预制附件的模型。如上所述,将患者牙齿成像。然后,在计算机软件环境内,将附件的计算机模型在需要的位置和朝向连接至患者牙齿所选择牙齿的计算机模型。注意尽管将附件附着至牙齿是“虚拟”的,附件是真实的一成像至计算机系统之前,构造的所述附件。

利用附着附件的牙齿的计算机模型,根据上述,进行牙齿正畸矫正过程。所述产生多个矫治器,各个矫治器具有袋装或空隙,裁定的大小和形状,以直角形地覆盖各个附件。在所述实施方案中,安装矫治器,以放入患者口腔之前,可将物理附件置于第一个矫治器中的所述空隙中。然后,检查适配后,正畸医生可将接合剂施用至附件,并将矫治器施用在患者牙齿上。用所述方式,附件不需要施加至患者牙齿,直到递送矫治器。通过利用矫治器的空隙来支持附件,保证患者牙齿上精确的起始放置和排列。因为附件是预制的,所以附件不限于树脂,而是可由金属、陶瓷、氧化铝、错或类似材料形成,所述材料是比现有技术的树脂附件更硬的。越硬的材料保证复杂的形状例如基座元件和啮合特征。所述硬质材料还保证啮合特征的复杂形状,例如通道或者凹形。

在本发明的第三个方面，提供了2种添加附件与矫正器摩擦力的改进方法。

螺纹连接的特点：

(1) 螺纹拧紧时能产生很大的轴向力；

(2) 螺纹连接能方便地实现自锁；

(3) 螺纹连接的外形尺寸小；

(4) 螺纹连接的制造简单，能保持较高的精度。

步骤一，根据螺纹连接的特性，对牙齿表面进行凸起结构处理,通过改变牙冠表面的原有解剖形态,增加牙冠表面的倒凹,或对表面进行粗糙化处理,改变牙冠原有光滑表面,增加牙冠表面的摩擦力：

（1）在牙冠的唇面或颊面固定或粘贴一个底板表面无附件结构,通过对粘贴在牙冠表面的底板表面与牙套接触面进行粗糙化处理,完成对牙冠表面粗糙化处理。其中,所述唇面的附件底板表面无附件结构,选择陶瓷或塑料或单晶体或氧化错等与牙齿颜色相近或透明特性的材料。所述舌侧的附件底板表面无附件结构,可以选择金属材料制作；

（2）所述粗糙化处理是在牙冠的唇面或颊面添加涂层，所述涂层材料可以选择含有颗粒的粘接剂,将该含有颗粒的粘接剂涂于表面,固化后,牙冠表面就完成粗糙化处理；

（3)将矫治器覆盖到牙齿之前,先对其内表面与牙冠接触面进行粗糙化处理。与此同时，如图2所示意，因3D打印膜具吹塑形成的波形纹，也增大了连接摩擦力。

步骤二根据自锁螺钉的原理对矫正器与附件连接进行处理：

自锁螺钉是指不需要配合螺母使用的自攻螺钉，牙螺纹是自攻型的，尾部尖端的。三角牙自挤成型螺钉当被拧入塑性金属材料上的孔时，靠挤压作用在孔内形成内螺纹并形成可靠的锁紧螺纹连接。

图3为本发明实施例提供的无托槽隐形矫正器与牙齿结合的结构示意图。如图3所示,在本实施例中提供了一种无托槽隐形矫正器,所述无托槽隐形矫正器包括矫正器本体和多个固定附件所述矫正器本体的唇侧内壁上设置有朝向牙齿唇面的多个凸起在多个所述凸起的下方,多个所述凸起和多个所述固定附件一一对应扣接。

本发明提供的所述无托槽隐形矫正器,在现有的隐形矫正器的基础上,添加了固定附件,矫正器本体就是现有的根据病人牙齿形状生产的矫正器,在这个基础上,在矫正器本体的唇侧内壁上设置凸起。优选的矫正器本体和多个凸起一体成型。

由于对于每个病人的隐形矫治器都是单一生产的,因此,固定附件的个数根据病人需要调整的个数进行设置,相应的,凸起的个数也一一设置。这些固定附件一一对应的固定在一个个上前牙唇面靠近牙故处,也就是靠近齿根的位置。然后在牙齿上套上隐形矫正器本体。矫正器本体的唇侧内壁上,也就是与牙齿的唇面抵接的地方,设置的多个凸起,而多个凸起位于多个固定附件上方,因此会被这些固定附件挡住,使整个矫正器本体不易脱落。

由于隐形矫正器的本体本身就具有使前牙内收的由外向内的转矩和压力，再在矫治器的内侧增加凸起和固定附件,内部牙槽变窄,使得矫治器本体给予牙齿的压力和转矩更大,从而对前牙前突患者起到更好的收根效果,使得隐形矫治器能够更好的进行控根移动内收前牙。而且,由于固定附件的阻挡,隐形矫正器不易脱位,会持续对牙齿施加压力。

基于此,本发明较之原有技术,具有对前牙前突病人收根效果好以及矫治器不易脱落的优点。

本发明的目的是：解决异形复杂结构的矫治器，由于没有附件紧固，或附件排列不合理，或者在有附件的情况下，由于安装需要，附件与矫正器之间有缝隙，从而导致矫正器从牙齿表面错位滑落等问题。

相对于传统矫治器,透明矫治器有效性降低的一个原因是矫治器不能“抓紧”单个的牙齿,而传统矫治器的托槽可以。相反地,矫治器只能依靠牙表面和矫治器内表面的摩擦力来产生力量,使得牙齿的位置变化。

传统的矫正器相当于将矫正器用铁丝连接在一起，拉伸矫正，新型矫正器采用各种附件相当于铆钉或螺纹连接。增加紧固程度，提高稳固性。

该发明的有益之处在于：可以根据患者对于美观的需要选择,唇侧,舌侧,金属或陶瓷不同类型的附件附件表面的设计,增强了透明牙套对牙齿的控制性能。医生的使用延续隐形牙套的操作方式,能更好的进行控制附件的形态可以根据牙齿移动需求的不同,而进行调整陶瓷附件粘贴性能好,脱落率低,而且美观效果也更好金属附件,可以用个性化铸造附件底座,能与牙齿表面更加的贴合,同样可以达到降低附件脱落率预制常规金属附件,批量生产,价格便宜。

秉承了目前透明牙套矫治器便捷舒适容易清洁的优点,同时也结合了传统托槽弓丝矫治器系统优点,通过对附件外形和材质的改进,很好的提升了原有透明牙套矫治器的对于牙齿的控制能力,由于附件材质的改进,金属和陶瓷的材质都允许对于附件做更多的复杂设计。

综上,本发明的特定结构的矫治器可以有效克服现有透明矫治器矫治效果差的缺陷,而且使用方便,美观,易于被接受,为广大患者带来福音,临床应用前景良好。

附图说明

图1为各种形状和方向的附件示意图

图2为矫治器波形纹示意图

图3为无托槽隐形矫正器与牙齿结合的侧切面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下仅对治疗过程中矫治方案的确定做出举例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种具有特殊结构的隐形矫治器，如图3所示，包括矫治器本体1、与附件对应的凸起2、矫治器内表面的凹凸结构3，该具有特殊结构的隐形矫治器套于牙齿4上。

步骤一：在制定牙齿矫治方案之时，医生应该对患者临床检查，取得患者的基本信息和牙齿咬合关系、曲面断层片、X光线等相关资料；

步骤二：建立患者的牙颌三维数字模型；

步骤三：医生在取得患者的病历信息后，根据患者的正畸诉求，结合牙颌三维数字模型，确定出矫治方案；

步骤四：制备要粘结至一个或多个牙齿的一个或多个附件，将一个或多个附件附着至一个或多个牙齿上,接着生成牙齿和附件的计算机模型，包含将附件粘结至牙齿上的计算机模型，

其中,获得粘结了附件的牙齿的计算机模型包含将粘结了附件的牙齿成像；

步骤五：根据现有技术,正畸医生或技术人员处理计算机模型,直至牙齿处于需要的或靶向位置和排列。在这个基础上,在矫正器本体的唇侧内壁上设置凸起，与附件模型一一对应；

步骤六：制备出的第一个矫治器,其与粘结了附件的牙齿适配，将附件插入到第一个矫治器中,以确定矫治器可以覆盖附件；

步骤七：在牙冠的唇面或颊面固定或粘贴一个底板表面无附件结构,将矫治器覆盖到牙齿之前,先对其内表面与牙冠接触面进行粗糙化处理；

步骤八：将第一矫治器施用在牙上,矫治器覆盖牙齿的一部分或者全部,并与附件相互作用,其中,矫治器在牙齿上施加力使得牙齿重排。

Claims (8)

1.一种适用于隐形牙齿矫治器的牙齿诊治方法，其特征在于，所述方法包括：

(a).采集取得患者牙齿的基本信息；

(b).建立牙齿三维数字模型；

(c).判断需要矫治的牙齿类型和移动方式；

(d).明确在隐形牙齿矫治中实现该移动方式的载荷施加方法；

(e).确定隐形矫治器所需要的附件种类和排列方式；

(f).确定隐形牙齿矫治器与附件的摩擦力大小和连接紧固程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在确定患者的牙齿矫治方案时，将矫正器与附件力量的相互作用，作为重要指标考虑在其中。

3.一种用于牙齿正畸的装置,其特征在于其包含附件,用于固定于牙冠表面并增强牙齿表面的摩擦力。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于所述附件用于增强牙齿表面与矫治器之间的摩擦力。

5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于所述附件为长条形、矩形、半球形,和或排列的点阵结构或,所述附件的形状为不规则的形状。

6.根据权利要求3所述的装置,其特征在于所述附件可以水平方向、垂直方向或倾斜方向排列于牙齿表面。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于,该装置附于矫治器本体上，所述矫治器本体的唇侧内壁上设置有朝向唇侧的多个凸起，该所述多个凸起与多个所述固定附件一一对应扣接。

8.一种牙齿正畸方法,其特征在于对矫治器内表面进行凹凸结构处理,通过改变牙齿面原有的解剖形态,增加矫治器内表面的倒凹凸,或对矫治器内表面进行粗糙化处理,改变矫治器原有光滑表面,增加矫治器与牙齿面的摩擦力。

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