CN112451133B - 一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置 - Google Patents

一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置 Download PDF

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CN112451133B CN202011404489.0A CN202011404489A CN112451133B CN 112451133 B CN112451133 B CN 112451133B CN 202011404489 A CN202011404489 A CN 202011404489A CN 112451133 B CN112451133 B CN 112451133B
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Abstract

本发明提供了一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置，包括正畸弓丝、若干前牙托块和辅助扭转装置，所述前牙托块通过粘结剂粘接在前牙表面，所述正畸弓丝横向贯穿若干前牙托块，所述辅助扭转装置与所述托槽固定连接，本发明中，通过设置辅助扭转装置解决了有的患者表现为骨开窗或骨开裂，对于此类病人的正畸治疗，往往需要控制上颌前牙转矩，让上颌前牙的唇侧骨皮质在矫治过程中避免进一步的吸收，从而导致严重的骨开窗或骨开裂的技术问题。

Description

一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置
技术领域
本发明涉及口腔正畸技术领域，具体为一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置。
背景技术
在现代人类中，一个人的外表，尤其是其脸部的印象，可以作为在就业或入学访谈中进行判断的标准，并且是人类互动和社会生活中非常重要的因素。特别是一个人的牙列状态成为对他/她的个人印象产生决定性影响的因素。因此，除了整容手术之外，用于改善牙齿状态、牙齿排列或面部骨骼的布置的正畸治疗已经变得普遍，口腔正畸主要通过各种矫正装置来矫正牙齿、解除错牙合畸形。现有的矫正装置主要包括托槽和弓丝，其中托糟通过专用的粘结剂贴在多个牙齿的表面，弓丝固定在托槽上并对托槽施以一定的力量，在弓丝拉力的持续作用下，牙齿重新排列，从而达到矫治牙齿畸形的目的。
有的患者表现为骨开窗或骨开裂，对于此类病人的正畸治疗，往往需要控制上颌前牙转矩，让上颌前牙的唇侧骨皮质在矫治过程中避免进一步的吸收，从而导致严重的骨开窗或骨开裂，因此，我们提出一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置。
发明内容
本发明提供一种前牙正畸器械及包含该前牙正畸器械的正畸装置，用以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种前牙正畸器械，包括正畸弓丝、若干前牙托块和辅助扭转装置；
优选的，所述前牙托块连接在前牙表面远离舌侧的一侧，所述正畸弓丝横向贯穿若干前牙托块，所述辅助扭转装置与前牙舌侧固定连接。
优选的，所述前牙托块包括：与对应前牙的弧面相契合的连接板、托槽体和卡接板，所述连接板与所述托槽体固定连接，所述卡接板与所述托槽体卡接，所述托槽体上设有正畸弓丝槽，所述正畸弓丝槽方向与所述连接板的方向相互垂直，所述托槽体上端被所述正畸弓丝槽分为第一弧块、第二弧块，所述第一弧块靠近所述正畸弓丝槽的侧端设有限位口和两个固定口，所述固定口沿所述限位口对称设置，所述第二弧块的上端面上设有两个第一滑槽，所述两个第一滑槽沿所述第二弧块的上端面的中心线对称设置。
优选的，所述卡接板包括第三弧块、限位块和两个固定块，所述限位块和两个固定块固定设置在所述第三弧块的同一侧端，所述限位块与所述固定块长度相等，所述限位块远离所述第三弧块的末端上侧设有凸块；所述两个固定块沿所述限位块对称设置，所述固定块远离所述第三弧块的末端内侧均设有弧形部件，所述第三弧块上设有通孔一，所述第三弧块下端设有两个滑块，所述滑块与所述第一滑槽滑动连接。
优选的，所述固定口由开口一和开口二贯通组成，所述开口一与所述限位口贯通，所述开口二与所述限位口非贯通；所述开口二内部结构与所述弧形部件结构相通。
优选的，还包括一种牵引装置，所述牵引装置包括：
拉钩：所述拉钩上端为钩状结构，所述拉钩下端为U形槽结构，所述拉钩下端内部设有第四空腔和两个第五空腔，所述第四空腔和两个第五空腔左右连通，所述第五空腔沿所述第四空腔对称分布，所述第五空腔靠近所述第四空腔的侧端设有卡槽；
牙套：所述牙套套在磨牙上，所述牙套上固定设有固定板，所述固定板侧端固定有拉簧，所述拉簧远离固定板一端与所述拉钩的上端固定连接；
套筒：所述套筒设置在所述第四空腔内部，所述套筒的两端面贯穿设有通孔二，所述套筒内部为空腔结构，所述套筒内部中段固定设有轴承；
转动轴二：所述转动轴二与所述轴承转动连接，所述转动轴二穿过所述通孔二，所述转动轴二的外壁与所述通孔二的接触处固定设有卡环，所述转动轴二右端设有螺纹孔，所述螺纹孔与螺栓二螺纹连接，所述转动轴二的右侧端面固定连接有旋钮，所述转动轴二的左侧端面转动连接有弹簧板，所述弹簧板与弹簧二固定连接，所述弹簧二远离所述弹簧板一端与所述第四空腔侧壁固定连接；
两个齿条：所述两个齿条分别设置在所述第五空腔内部，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮与所述转动轴二固定连接，左右侧的所述齿轮同轴心设置，所述齿条下端与卡块固定连接，所述卡块与所述卡槽滑动连接，所述卡块沿所述卡槽上下滑动，所述卡块与所述前牙托块卡接。
优选的，还包括：还包括测试装置，所述测试装置的使用方法包括：使用扫描软件得到患者前牙口腔三维模型，采用3D打印技术获得牙齿与牙槽骨实体模型后添加牙周膜仿体材料得到口腔仿体，根据正畸器械的预选安装位置，将正畸器械与口腔仿体安装一起，在安装时通过设置采样点和压力传感器来计算合适度，通过计算出的合适度来确定正畸器械的安装位置是否合适；
所述测试装置包括：
采样点：在口腔仿体中的目标前牙表面设置多个采样点；
压力传感器一：所述压力传感器一可拆卸的设在目标仿体中的所述前牙托块下表面，用于检测所述前牙托块对所述前牙的压力；
压力传感器二：所述压力传感器二可拆卸的设置在口腔仿体中的目标前牙(1)的牙冠采样点，用于检测正畸器械对所述牙冠采样点的压力值；
多个压力传感器三：所述多个压力传感器设置一一对应的可拆卸的设置在所述多个采样点，用于检测正畸器械对目标前牙各个采样点的压力值；
显示器：用于显示计算出的合适度；
控制器，与所述压力传感器一、压力传感器二、多个压力传感器三和显示器电连接；
控制器基于所述压力传感器一、压力传感器二和多个压力传感器三控制所述显示器工作，包括：
步骤一：首先利用公式(1)得到前牙托块与正畸弓丝之间的摩擦系数；
Figure BDA0002813523890000041
其中，T为所述摩擦系数，E1为前牙托块的弹性模量，E2为正畸弓丝的弹性模量，ρ为正畸弓丝的密度，X为正畸弓丝槽的长度，μ为正畸弓丝与正畸弓丝槽的平均粗糙度，A为正畸弓丝的横截面积，U为在正畸弓丝槽内部的正畸弓丝的长度，g为重量加速度，取值为9.8m/s2；
步骤二：在正畸器械安装到预选位置后，控制器根据多个压力传感器二的检测值、压力传感器一的检测值、步骤一计算出的摩擦系数和公式(2)得到正畸器械的安装位置对目标前牙(1)的合适度，控制器控制所述显示器显示所述合适度，若显示器显示的合适度W等于0，则代表正畸器械的安装位置不合适，需要调整正畸器械的安装位置，直到显示器显示的合适度W大于0，则正畸器械的安装位置合适；
Figure BDA0002813523890000042
其中，W为合适度，F为压力传感器一的检测值，S为前牙托块(3)到前牙(1)边缘的距离，sin为正弦，α为前牙(1)的倾斜角度，F1为压力传感器二的检测值，L为前牙托块(3)到牙冠采样点的距离，n为采样点的个数，Fn为第n个采样点对应的压力传感器三检测的压力值,A为连接板(301)的表面积，A1为牙冠采样点的面积。
优选的，所述前牙正畸器械的正畸还包括间隙管和两个卡套，所述间隙管设在所述正畸弓丝上，所述两个卡套对称卡入口腔左右的磨牙上。
优选的，所述辅助扭转装置包括：
两根Nance弓：所述两根Nance弓对称分布在口腔左右两侧，所述Nance弓一端与所述卡套固定连接，另一端与Nance托固定连接；
外壳：所述外壳由第一空腔、第二空腔和第三空腔依次贯通组成，所述第二空腔的直径小于所述第一空腔，所述第二空腔内壁为螺纹孔，所述第三空腔左右两侧对称设有第二滑槽；
螺栓一：所述螺栓一经过所述第一空腔与所述第二空腔螺纹连接，所述螺栓一的伸出端进入所述第三空腔，所述螺栓一底端与转动板固定连接，所述转动板一固定设置在转动轴一上端，所述转动轴一下端固定连接有转动板二；
活动块，所述活动块中间设有通孔一，所述通孔一内部穿过所述转动轴一，所述活动块上下端面与所述转动板贴合，所述活动块两端对称设有突出块，所述突出块与所述第二滑槽滑动连接，所述突出块沿所述第二滑槽上下滑动，所述活动块的上端面左右两侧对称设有弹簧一，所述弹簧一远离所述活动块的一端与所述第三空腔上端面固定连接；
拉绳：所述拉绳一端与舌侧扣固定连接，所述舌侧扣固定设置在需要进行扭转的前牙舌侧，所述拉绳另一端与突出块固定连接。
优选的，所述间隙管的结构为圆管,所述圆管沿轴向间隔均匀的设有圆孔，所述正畸弓丝轴向穿过所述圆管，圆管位于其中一个前牙托块与一个后牙托槽之间。
优选的，所述卡套包括两个保护板、卡板、金属扣、保护套，所述保护板和卡板呈H状固定连接，所述卡板用于卡入两磨牙之间的缝隙，所述保护套固定设置在所述卡板的一侧端，所述保护套的与所述磨牙侧端契合，所述金属扣设置在远离舌侧的保护板的端面，所述金属扣与所述保护套设置在同一侧，所述金属扣与所述正畸弓丝的末端固定连接。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的前牙托块结构示意图；
图3为本发明的卡接板的结构示意图；
图4为本发明的卡接板侧视图；
图5为本发明的辅助扭转装置示意图；
图6为本发明的活动块内部结构示意图；
图7为本发明的第二滑槽示意图；
图8为本发明的卡套结构示意图；
图9为本发明的卡套侧视示意图；
图10为本发明的牵引装置结构示意图；
图11为本发明的拉钩内部结构示意图；
图12为本发明的拉钩结构示意图；
图13为本发明的第五空腔侧视图；
图14为本发明的齿轮齿条结构示意图。
图中：1、前牙；2、正畸弓丝；3、前牙托块；301、连接板；302、托槽体；303、正畸弓丝槽；304、第二弧块；305、第一弧块；306、第一滑槽；307、限位口；308、固定口；3081、开口一；3082、开口二；4、牙套；5、间隙管；501、圆管；502、圆孔；6、磨牙；7、卡套；701、保护板；702、卡板；703、金属扣；704、保护套；8、固定板；9、卡接板；901、第三弧块；902、限位块；9021、凸块；903、固定块；10、外壳；1001、第一空腔；1002、第二空腔；1003、第三空腔；1004、第二滑槽；11、螺栓；12、弹簧一；13、转动轴一；14、活动块；1401、突出块；15、转动板一；1501、转动板二；16、Nance弓；17、舌侧扣；18、拉绳；19、Nance托；20、拉钩；2001、第四空腔；2002、第五空腔；2003、卡槽；21、旋钮；22、转动轴二；23、齿轮；24、齿条；25、卡块；26、轴承；27、卡环；28、弹簧二；29、弹簧板；30、螺栓二；31、套筒；32、拉簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供如下实施例。
实施例1：
本发明实施例提供了一种前牙正畸器械，如图1所示，包括正畸弓丝2、若干前牙托块3和辅助扭转装置8，所述前牙托块3连接在前牙1表面远离舌侧的一侧，所述正畸弓丝2横向贯穿若干前牙托块3，所述辅助扭转装置8与前牙1舌侧固定连接；
上述正畸弓丝2和前牙托块3材料均为不锈钢、镍钛等材料。
上述技术方案的工作原理为：
在正畸治疗时，将前牙托块3粘结在目标前牙1远离舌侧的一侧，对正畸弓丝2施加压力，通过正畸弓丝2对前牙托块3的持续作用力来引导牙齿的移动，若患者表现有骨开窗或骨开裂，则需要将辅助扭转装置设置在前牙1舌侧，控制前牙转矩。
上述技术方案的有益效果为：
1、本发明中正畸弓丝2和前牙托块3材料均为不锈钢、镍钛等材料，防止唾液对正畸器械的腐蚀性，也不会对人体健康造成伤害；
2、通过正畸弓丝2对固定在前牙1的前牙托块3的持续作用力使得牙齿重新排列，从而达到矫治牙齿畸形的目的；
3、通过设置辅助扭转装置解决了有的患者表现为骨开窗或骨开裂，对于此类病人的正畸治疗，往往需要控制上颌前牙转矩，让上颌前牙的唇侧骨皮质在矫治过程中避免进一步的吸收，从而导致严重的骨开窗或骨开裂的技术问题。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，如图2所示，所述若干前牙托块3包括与对应前牙1的弧面相契合的连接板301、设有槽的托块体302和卡接板9，所述连接板301与所述托块体302固定连接，所述卡接板9与所述托块体302卡接，所述托块体302上设有正畸弓丝槽303，所述正畸弓丝槽303用于放置所述正畸弓丝2，所述正畸弓丝槽303方向与所述连接板301的方向相互垂直，所述托块体302上端被所述正畸弓丝槽303分为第一弧块305，第二弧块304，所述第一弧块305靠近所述正畸弓丝槽303的侧端设有限位口307和两个固定口308，所述固定口308沿所述限位口307对称设置，所述第二弧块304的上端面上设有两个第一滑槽306，所述两个第一滑槽306沿所述第二弧块304的上端面的中心线对称设置。
上述技术方案的工作原理为：在需要前牙1快速移动时，选取横截面积较小的正畸弓丝2放入正畸弓丝槽303中，在需要对前牙1进行扭转控制时，将横截面积较大的正畸弓丝2放入正畸弓丝槽303中。
上述技术方案的有益效果为：
可以将正畸弓丝2轻松的放入正畸弓丝槽303中，不需要结扎丝就能实现主动结扎和被动结扎，既能保证正畸治疗中前牙1快速移动，又能保证前牙扭转的精度，极大的提高了正畸治疗效率，减少了治疗时间。
实施例3：
在实施例2的基础上，如图3-图4所示所述卡接板9包括第三弧块901、限位块902和两个固定块903，所述限位块902和两个固定块903固定设置在所述第三弧块901的同一侧端，所述限位块902与所述固定块903长度相等，所述限位块902远离所述第三弧块901的末端上侧设有凸块9021；所述两个固定块903沿所述限位块902对称设置，所述固定块903远离所述第三弧块901的末端内侧均设有弧形部件9031，所述第三弧块901上设有通孔一903，所述第三弧块901下端设有两个滑块904，所述滑块904与所述第一滑槽306滑动连接。
上述技术方案的有益效果为：
使用卡接板9将正畸弓丝槽303封口，防止正畸弓丝2在受到施加压力时从前牙托块3脱离，造成正畸治疗效果不佳。
实施例4：
在实施例3的基础上，如图2-图4所示，所述固定口308由开口一3081和开口二3082贯通组成，所述开口一3081与所述限位口307贯通，所述开口二3082与所述限位口307非贯通；所述开口二3082内部结构与所述弧形部件9031结构相同。
上述技术方案的有益效果为：
开口一3081与固定块903相契合，开口二3082与弧形部件9031契合，防止卡接板9从前牙托块3掉落，使得正畸弓丝2固定性下降，无法达到正畸治疗的目的。
实施例5：
在实施例1的基础上，如图1所示，所述正畸弓丝2在正畸治疗时需要更换，随着患者牙齿的移动所述正畸弓丝2的材质、大小、形状都需要进行调整。
上述技术方案的工作原理为：
延展性正畸弓丝2释放的工作压力，样顺着运动轨迹引导前牙1的挪动，当前牙1慢慢刚开始齐整，刚度极强的正畸弓丝2更换为延展性正畸弓丝2，来释放更大的工作压力，随着正畸治疗的过程中，正畸弓丝2由细到粗，由方到圆。
上述技术方案的有益效果为：
在正畸治疗过程中不同的阶段选取不同的正畸弓丝2可以提高治疗效果，提升治疗效率，缩短治疗时间。
实施例6：
在上述实施例1的基础上，如图10-图14所示，还包括一种牵引装置，所述牵引装置与所述前牙托块3卡接，所述牵引装置包括：
拉钩20：所述拉钩20上端为钩状结构，所述拉钩20下端为U形槽结构，所述拉钩20下端内部设有第四空腔2001和两个第五空腔2002，所述第四空腔2001和两个第五空腔2002左右连通，所述第五空腔2002沿所述第四空腔2001对称分布，所述第五空腔2002靠近所述第四空腔2001的侧端设有卡槽2003；
牙套4：所述牙套4套在磨牙6上，所述牙套4上固定设有固定板8，所述固定板8侧端固定有拉簧32，所述拉簧32远离固定板8一端与所述拉钩20的上端固定连接；
套筒31：所述套筒31设置在所述第四空腔2001内部，所述套筒31的两端面贯穿设有通孔二3101，所述套筒31内部为空腔结构，所述套筒31内部中段固定设有轴承26；
转动轴二22：所述转动轴二22与所述轴承26转动连接，所述转动轴二22穿过所述通孔二3101，所述转动轴二22的外壁与所述通孔二3101的接触处固定设有卡环27，所述转动轴二22右端设有螺纹孔2201，所述螺纹孔2201与螺栓二30螺纹连接，所述转动轴二22的右侧端面固定连接有旋钮21，所述转动轴二22的左侧端面转动连接有弹簧板29，所述弹簧板29与弹簧二28固定连接，所述弹簧二28远离所述弹簧板29一端与所述第四空腔2001侧壁固定连接；
两个齿条24：所述两个齿条24分别设置在所述第五空腔2002内部，所述齿条24与齿轮23啮合，所述齿轮23与所述转动轴二22固定连接，左右侧的所述齿轮23同轴心设置，所述齿条24下端与卡块25固定连接，所述卡块25与所述卡槽2003滑动连接，所述卡块25沿所述卡槽2003上下滑动，所述卡块25与所述前牙托块3卡接。
上述技术方案的工作原理：
在牵引装置工作时，首先将牙套4套在磨牙6上，将拉簧32与拉钩20的钩状结构固定连接，将卡块25卡在前牙托擦3上，拧出螺栓二30，转动旋钮21，使得转动轴二22开始转动，带动齿轮23转动，与齿轮23啮合的齿条24向上移动，带动与其固定的卡块25向上移动，卡块25对与目标前牙1固定的前牙托块3施加一个推力，从而达到对目标前牙1施加牵引力的效果。
上述技术方案的有益效果：
在拉钩20内部设置轴承26可以保证转动轴二22同轴心转动，提高了卡块25提升时的稳定性，防止因为卡块25倾斜导致牵引力方向改变，影响了正畸治疗，在转动轴二22左侧端面设置弹簧板29，保证转动轴二22转动过程保持流畅，弹簧二28对转动轴二22起到限位作用，防止转动轴二22通在转动过程中偏移，设置牵引装置，在正畸治疗时更加灵活的调节牵引力的大小，根据目标前牙1的现状及时来调整牵引力大小使得正畸效果更加明显，缩短了正畸治疗时间。
实施例7：
在上述实施例1的基础上，还包括测试装置，所述测试装置的使用方法包括：使用扫描软件得到患者前牙口腔三维模型，采用3D打印技术获得牙齿与牙槽骨实体模型后添加牙周膜仿体材料得到口腔仿体，根据正畸器械的预选安装位置，将正畸器械与口腔仿体安装一起，在安装时通过设置采样点和压力传感器来计算合适度，通过计算出的合适度来确定正畸器械的安装位置是否合适；
所述测试装置包括：
采样点：在口腔仿体中的目标前牙(1)表面设置多个采样点；
压力传感器一：所述压力传感器一可拆卸的设在口腔仿体中的所述前牙托块(3)下表面，用于检测所述前牙托块(3)对所述前牙(1)的压力；
压力传感器二：所述压力传感器二可拆卸的设置在口腔仿体中的目标前牙(1)的牙冠采样点，用于检测正畸器械对所述牙冠采样点的压力值；
多个压力传感器三：所述多个压力传感器三设置一一对应的可拆卸的设置在所述多个采样点，用于检测正畸器械对目标前牙(1)各个采样点的压力值；
显示器：用于显示计算出的合适度；
控制器，与所述压力传感器一、压力传感器二、多个压力传感器三和显示器电连接；
控制器基于所述压力传感器一、压力传感器二和多个压力传感器三控制所述显示器工作，包括：
步骤一：首先利用公式(1)得到前牙托块3与正畸弓丝2之间的摩擦系数；
Figure BDA0002813523890000121
其中，T为所述摩擦系数，E1为前牙托块3的弹性模量，E2为正畸弓丝2的弹性模量，ρ为正畸弓丝2的密度，X为正畸弓丝槽303的长度，μ为正畸弓丝2与正畸弓丝槽303的平均粗糙度，A为正畸弓丝2的横截面积，U为在正畸弓丝203内部的正畸弓丝2的长度，g为重量加速度，取值为9.8m/s2；
步骤二：在正畸器械安装到预选位置后，控制器根据多个压力传感器二的检测值、压力传感器一的检测值、步骤一计算出的摩擦系数和公式(2)得到正畸器械的安装位置对目标前牙(1)的合适度，控制器控制所述显示器显示所述合适度，若显示器显示的合适度W等于0，则代表正畸器械的安装位置不合适，需要调整正畸器械的安装位置，直到显示器显示的合适度W大于0，则正畸器械的安装位置合适；
Figure BDA0002813523890000131
其中，W为合适度，F为压力传感器一的检测值，S为前牙托块(3)到前牙(1)边缘的距离，sin为正弦，α为前牙(1)的倾斜角度，F1为压力传感器二的检测值，L为前牙托块(3)到牙冠采样点的距离，n为采样点的个数，Fn为第n个采样点对应的压力传感器三检测的压力值,A为连接板(301)的表面积，A1为牙冠采样点的面积。
上述正畸器械包括前牙托块3和正畸弓丝2。
上述技术方案的工作原理为：
首先利用公式(1)计算出前牙托块3与正畸弓丝2之间的摩擦系数，控制器根据多个压力传感器二的检测值、压力传感器一的检测值、步骤一计算出的摩擦系数和公式(2)得到正畸器械的安装位置对目标前牙1的合适度，根据公式(2)计算出的合适度共同确定正畸器械的放置位置，若显示器显示的合适度W等于0，则代表正畸器械的安装位置不合适，需要调整正畸器械的安装位置，直到合适度大于零。
上述技术方案的有益效果为：
通过合适度变化来调整正畸器械的安装位置，进而改变旋转中心的位置，从而控制牙齿的移动方式，牙周膜在正畸治疗过程中，在矫治器的间接作用下，受到挤压和拉伸后变形，起到缓冲正畸力的效果，减小牙齿直接承受的正畸载荷，并且还起到了均匀分布应力的作用，避免了牙槽骨出现应力集中，合适的正畸力加快了牙齿移动速度缩短治疗周期，减轻或避免各种副作用。
实施例8
本发明实施例提供了一种前牙正畸器械的正畸装置，如图1所示，所述前牙正畸器械的正畸还包括间隙管5和两个卡套7，所述间隙管5设在所述正畸弓丝2上，所述两个卡套7对称卡入口腔左右的磨牙6(位于牙槽骨的后部,是牙槽骨变宽的部位)上。
上述间隙管5和卡套7均为不锈钢或镍钛等防腐蚀材料。
上述技术方案的有益效果为：
设置卡套7卡入磨牙6中，将卡套7与正畸弓丝2固定连接一起，将磨牙6作为支点，用于保持正畸弓丝2对前牙1的作用力，采用防腐蚀材料防止唾液对间隙管5和卡套7造成腐蚀，也不会对人体健康造成伤害，在正畸治疗过程中采用间隙管5维持间隙，防止间隙两侧牙齿向缺隙侧移动，以进行特殊的治疗。
实施例9：
在上述实施例8的基础上，如图5所示，所述辅助扭转装置包括：
两根Nance弓16：所述两根Nance弓16(中文名叫南西氏弓，南西氏弓是一种简单有效的支抗装置，具有三维向控制支抗作用与横腭杆一样将上颌两侧磨牙连接在一起)对称分布在口腔左右两侧，所述Nance弓16一端与所述卡套7固定连接，另一端与Nance托19(中文名叫南西氏托，南西氏托是以硬腭作为支抗)固定连接；所述Nance托19放置在口腔上腭部；
外壳10：所述外壳10由第一空腔1001、第二空腔1002和第三空腔1003依次贯通组成，所述第二空腔1002的直径小于所述第一空腔1001，所述第二空腔1002内壁为螺纹孔，所述第三空腔1003左右两侧对称设有第二滑槽1004；
螺栓一11：所述螺栓一11经过所述第一空腔1001与所述第二空腔1002螺纹连接，所述螺栓一11的伸出端进入所述第三空腔1003，所述螺栓一11底端与转动板一15固定连接，所述转动板一15固定设置在转动轴一13上端，所述转动轴一13下端固定连接有转动板二1501；
活动块14，所述活动块14中间设有通孔一1402，所述通孔一1402内部穿过所述转动轴一13，所述活动块14上下端面与所述转动板15贴合，所述活动块14两端对称设有突出块1401，所述突出块1401与所述第二滑槽1004滑动连接，所述突出块1401沿所述第二滑槽1004上下滑动，所述活动块拉钩2014的上端面左右两侧对称设有弹簧一12，所述弹簧一12远离所述活动块14的一端与所述第三空腔1003上端面固定连接；
拉绳18：所述拉绳18一端与连接块17固定连接，所述连接块17固定设置在需要进行扭转的前牙舌侧，所述拉绳18另一端与突出块1401固定连接。
上述技术方案的工作原理：
在对前牙进行辅助扭转时，调节拉绳18的长度来拉动舌侧扣17，从而对目标前牙1施加一个拉力达到扭转的目的，在调节拉绳18长度时，通过螺丝刀转动螺栓一11，使得螺栓一11向内移动，推动转动板15向内移动，转动板15推动活动块14向内移动，弹簧一12被拉伸，活动块14拉动与其固定连接的拉绳18向内移动，从而对与目标前牙1固定的舌侧扣17施加一个拉力。
上述技术方案的有益效果为：
通过设置弹簧一12使得辅助扭转装置保持一个较高的稳定性，防止舌头不小心触碰导致拉绳18长度方向改变，达不到扭转效果，辅助扭转装置控制上前牙舌倾患者正畸治疗时上颌前牙转矩的效果明显，结构设计合理，异物感小，方便固定于口腔，不依赖患者依从性，且疗程短，可配合固定矫治(使用高转矩托槽，位置适当靠近切缘)一起使用，实用性强。
实施例10：
在上述实施例8的基础上，如图1所示，所述间隙管5的结构为圆管501,所述圆管501材料为不锈钢，所述圆管501沿轴向间隔均匀的设有圆孔502，所述正畸弓丝2轴向穿过所述圆管501，圆管501位于其中一个前牙托块3与一个后牙托槽之间。
上述技术方案的有益效果为：
间隙管5在正畸治疗过程中维持间隙，防止间隙两侧牙齿向缺隙侧移动，以进行特殊的治疗(如患有牙齿龋坏、牙外伤、个别牙齿先天缺失或过小牙等症状者)时为达到美观与功能最大化，需要在正畸治疗后进行种植或牙体修复的目的，在圆管501表面设有圆孔502，使得进入圆管501内部的唾液流出，防止对圆管501腐蚀。
实施例11：
在上述实施例8的基础上，如图8-图9所示，所述卡套7包括两个保护板701、卡板702、金属扣703、保护套704，所述保护板701和卡板702呈H状固定连接，所述卡板702用于卡入两磨牙6之间的缝隙，所述保护套704固定设置在所述卡板702的一侧端，所述保护套704的与所述磨牙6侧端契合，所述金属扣703设置在远离舌侧的保护板701的端面，所述金属扣703与所述保护套704设置在同一侧，所述金属扣703与所述正畸弓丝2的末端固定连接。
上述技术方案的有益效果为：
保护套704与磨牙6侧端贴合，对磨牙6起到固位作用，卡板702卡入两磨牙6之间的缝隙，增大磨牙6的稳定性，防止磨牙6发生移动，使得口腔内部异常排列，正畸治疗更加复杂。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种前牙正畸器械，其特征在于：
包括正畸弓丝(2)、若干前牙托块(3)和辅助扭转装置(8)，所述前牙托块(3)连接在前牙(1)表面远离舌侧的一侧，所述正畸弓丝(2)横向贯穿若干前牙托块(3)，所述辅助扭转装置(8)与前牙(1)舌侧固定连接；
还包括一种牵引装置，所述牵引装置与所述前牙托块(3)卡接，所述牵引装置包括：
拉钩(20)：所述拉钩(20)上端为钩状结构，所述拉钩(20)下端为U形槽结构，所述拉钩(20)下端内部设有第四空腔(2001)和两个第五空腔(2002)，所述第四空腔(2001)和两个第五空腔(2002)左右连通，所述第五空腔(2002)沿所述第四空腔(2001)对称分布，所述第五空腔(2002)靠近所述第四空腔(2001)的侧端设有卡槽(2003)；
牙套(4)：所述牙套(4)套在磨牙(6)上，所述牙套(4)上固定设有固定板(8)，所述固定板(8)侧端固定有拉簧(32)，所述拉簧(32)远离固定板(8)一端与所述拉钩(20)的上端固定连接；
套筒(31)：所述套筒(31)设置在所述第四空腔(2001)内部，所述套筒(31)的两端面贯穿设有通孔二(3101)，所述套筒(31)内部为空腔结构，所述套筒(31)内部中段固定设有轴承(26)；
转动轴二(22)：所述转动轴二(22)与所述轴承(26)转动连接，所述转动轴二(22)穿过所述通孔二(3101)，所述转动轴二(22)的外壁与所述通孔二(3101)的接触处固定设有卡环(27)，所述转动轴二(22)右端设有螺纹孔(2201)，所述螺纹孔(2201)与螺栓二(30)螺纹连接，所述转动轴二(22)的右侧端面固定连接有旋钮(21)，所述转动轴二(22)的左侧端面转动连接有弹簧板(29)，所述弹簧板(29)与弹簧二(28)固定连接，所述弹簧二(28)远离所述弹簧板(29)一端与所述第四空腔(2001)侧壁固定连接；
两个齿条(24)：所述两个齿条(24)分别设置在所述第五空腔(2002)内部，所述齿条(24)与齿轮(23)啮合，所述齿轮(23)与所述转动轴二(22)固定连接，左右侧的所述齿轮(23)同轴心设置，所述齿条(24)下端与卡块(25)固定连接，所述卡块(25)与所述卡槽(2003)滑动连接，所述卡块(25)沿所述卡槽(2003)上下滑动，所述卡块(25)与所述前牙托块(3)卡接。
2.根据权利要求1所述的一种前牙正畸器械，其特征在于：
所述前牙托块(3)包括：与对应前牙的弧面相契合的连接板(301)、托块体(302)和卡接板(9)，所述连接板(301)与所述托块体(302)固定连接，所述卡接板(9)与所述托块体(302)卡接，所述托块体(302)上设有正畸弓丝槽(303)，所述正畸弓丝槽(303)方向与所述连接板(301)的方向相互垂直，所述托块体(302)上端被所述正畸弓丝槽(303)分为第一弧块(305)、第二弧块(304)，所述第一弧块(305)靠近所述正畸弓丝槽(303)的侧端设有限位口(307)和两个固定口(308)，所述固定口(308)沿所述限位口(307)对称设置，所述第二弧块(304)的上端面上设有两个第一滑槽(306)，所述两个第一滑槽(306)沿所述第二弧块(304)的上端面的中心线对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种前牙正畸器械，其特征在于：
所述卡接板(9)包括第三弧块(901)、限位块(902)和两个固定块(903)，所述限位块(902)和两个固定块(903)固定设置在所述第三弧块(901)的同一侧端，所述限位块(902)与所述固定块(903)长度相等，所述限位块(902)远离所述第三弧块(901)的末端上侧设有凸块(9021)，所述两个固定块(903)沿所述限位块(902)对称设置，所述固定块(903)远离所述第三弧块(901)的末端内侧均设有弧形部件(9031)，所述第三弧块(901)上设有通孔一(905)，所述第三弧块(901)下端设有两个滑块(904)，所述滑块(904)与所述第一滑槽(306)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种前牙正畸器械，其特征在于：所述固定口(308)由开口一(3081)和开口二(3082)贯通组成，所述开口一(3081)与所述限位口(307)贯通，所述开口二(3082)与所述限位口(307)非贯通；所述开口二(3082)内部结构与所述弧形部件(9031)结构相同。
5.根据权利要求1所述的一种前牙正畸器械，其特征在于：还包括测试装置，所述测试装置的使用方法包括：使用扫描软件得到患者前牙口腔三维模型，采用3D打印技术获得牙齿与牙槽骨实体模型后添加牙周膜仿体材料得到口腔仿体，根据正畸器械的预选安装位置，将正畸器械与口腔仿体安装一起，在安装时通过设置采样点和压力传感器来计算合适度，通过计算出的合适度来确定正畸器械的安装位置是否合适；
所述测试装置包括：
采样点：在口腔仿体中的目标前牙(1)表面设置多个采样点；
压力传感器一：所述压力传感器一可拆卸的设在口腔仿体中的所述前牙托块(3)下表面，用于检测所述前牙托块(3)对所述前牙(1)的压力；
压力传感器二：所述压力传感器二可拆卸的设置在口腔仿体中的目标前牙(1)的牙冠采样点，用于检测正畸器械对所述牙冠采样点的压力值；
多个压力传感器三：所述多个压力传感器三设置一一对应的可拆卸的设置在所述多个采样点，用于检测正畸器械对目标前牙(1)各个采样点的压力值；
显示器：用于显示计算出的合适度；
控制器，与所述压力传感器一、压力传感器二、多个压力传感器三和显示器电连接；
控制器基于所述压力传感器一、压力传感器二和多个压力传感器三控制所述显示器工作，包括：
步骤一：首先利用公式(1)得到前牙托块(3)与正畸弓丝(2)之间的摩擦系数；
Figure FDA0003226976210000041
其中，T为所述摩擦系数，E1为前牙托块(3)的弹性模量，E2为正畸弓丝(2)的弹性模量，ρ为正畸弓丝(2)的密度，X为正畸弓丝槽(303)的长度，μ为正畸弓丝(2)与正畸弓丝槽(303)的平均粗糙度，A为正畸弓丝(2)的横截面积，U为在正畸弓丝槽(303)内部的正畸弓丝(2)的长度，g为重量加速度，取值为9.8m/s2；
步骤二：在正畸器械安装到预选位置后，控制器根据多个压力传感器二的检测值、压力传感器一的检测值、步骤一计算出的摩擦系数和公式(2)得到正畸器械的安装位置对目标前牙(1)的合适度，控制器控制所述显示器显示所述合适度，若显示器显示的合适度W等于0，则代表正畸器械的安装位置不合适，需要调整正畸器械的安装位置，直到显示器显示的合适度W大于0，则正畸器械的安装位置合适；
Figure FDA0003226976210000042
其中，W为合适度，F为压力传感器一的检测值，S为前牙托块(3)到前牙(1)边缘的距离，sin为正弦，α为前牙(1)的倾斜角度，F1为压力传感器二的检测值，L为前牙托块(3)到牙冠采样点的距离，n为采样点的个数，Fn为第n个采样点对应的压力传感器三检测的压力值,A为连接板(301)的表面积，A1为牙冠采样点的面积。
6.一种前牙正畸器械的正畸装置，其特征在于：其包含如权利要求1-5中任一项所述的前牙正畸器械，所述前牙正畸器械的正畸装置还包括间隙管(5)和两个卡套(7)，所述间隙管(5)设在所述正畸弓丝(2)上，所述两个卡套(7)对称卡入口腔左右的磨牙(6)上。
7.根据权利要求6所述的一种前牙正畸器械的正畸装置，其特征在于：所述辅助扭转装置包括：
两根Nance弓(16)：所述两根Nance弓(16)对称分布在口腔左右两侧，所述Nance弓(16)一端与所述卡套(7)固定连接，另一端与Nance托(19)固定连接，所述Nance托(19)放置在口腔上腭部；
外壳(10)：所述外壳(10)设置在所述Nance托(19)偏舌侧端，所述外壳(10)由第一空腔(1001)、第二空腔(1002)和第三空腔(1003)依次贯通组成，所述第二空腔(1002)的直径小于所述第一空腔(1001)，所述第二空腔(1002)内壁为螺纹孔，所述第三空腔(1003)左右两侧对称设有第二滑槽(1004)；
螺栓一(11)：所述螺栓一(11)经过所述第一空腔(1001)与所述第二空腔(1002)螺纹连接，所述螺栓一(11)的伸出端进入所述第三空腔(1003)，所述螺栓一(11)底端与转动板一(15)固定连接，所述转动板一(15)固定设置在转动轴一(13)上端，所述转动轴一(13)下端固定连接有转动板二(1501)；
活动块(14)，所述活动块(14)中间设有通孔一(1402)，所述通孔一(1402)内部穿过所述转动轴一(13)，所述活动块(14)上下端面与所述转动板(15)贴合，所述活动块(14)左右两端对称设有突出块(1401)，所述突出块(1401)与所述第二滑槽(1004)滑动连接，所述突出块(1401)沿所述第二滑槽(1004)上下滑动，所述活动块(14)的上端面左右两侧对称设有弹簧一(12)，所述弹簧一(12)远离所述活动块(14)的一端与所述第三空腔(1003)上端面固定连接；
拉绳(18)：所述拉绳(18)一端与连接块(17)固定连接，所述连接块(17)固定设置在需要进行扭转的前牙舌侧，所述拉绳(18)另一端与突出块(1401)固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种前牙正畸器械的正畸装置，其特征在于：
所述间隙管(5)的结构为圆管(501),所述圆管(501)沿轴向间隔均匀的设有圆孔(502)，所述正畸弓丝(2)轴向穿过所述圆管(501)，圆管(501)位于其中一个前牙托块(3)与一个后牙托槽之间。
9.根据权利要求6所述的一种前牙正畸器械的正畸装置，其特征在于：
所述卡套(7)包括两个保护板(701)、卡板(702)、金属扣(703)、保护套(704)，所述保护板(701)和卡板(702)呈H状固定连接，所述卡板(702)用于卡入两磨牙(6)之间的缝隙，所述保护套(704)固定设置在所述卡板(702)的一侧端，所述保护套(704)的与所述磨牙(6)侧端契合，所述金属扣(703)设置在远离舌侧的保护板(701)的端面，所述金属扣(703)与所述保护套(704)设置在同一侧，所述金属扣(703)与所述正畸弓丝(2)的末端固定连接。
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