CN112890993B - 一种牙齿矫正器制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及牙齿矫正技术领域，尤其是涉及一种牙齿矫正器制备方法。该牙齿矫正器制备方法包括如下步骤：获取患者牙齿数据信息，并依据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型；依据理想牙齿模型制作矫正器模具；利用矫正器模具及注塑成型工艺制备矫正器。本发明一种牙齿矫正器制备方法具有舒适性强和骨骼性错颌畸形矫治效果好，节省企业生产成本的特点。
Description
技术领域
本发明涉及牙齿矫正技术领域，尤其是涉及一种牙齿矫正器制备方法。
背景技术
目前错颌畸形的矫治不仅强调牙齿的移动，也越来越关注口周软组织功能的平衡。口腔软组织的压力影响牙弓及颌骨的形态与发育，唇舌肌力分布不平衡将引起牙颌形态的改变。有研究表明在乳牙期与替牙期，存在口腔肌功能异常与口腔不良习惯的儿童更可能以消除或减少牙颌面部不良的生长发育。口面肌功能治疗通过锻炼面、颈部的肌肉功能，以治疗口颌系统功能紊乱，包括口面部异常，口呼吸，舌位置异常等，从而纠正口腔不良习惯，建立正常肌肉功能，促进颅面部的正常发育及口颌系统功能稳定。
肌功能治疗是积极应用“Muscle Win”理论在儿童错畸形早期矫治中的大胆尝试。在临床上常用的功能矫治器从制作方式上分为两类:第一类是传统的功能矫治器，如肌激动器、矫治器等；第二类是成品的硅胶矫治器，即MRC(Mofunctional Research Company)肌功能训练器。由Farrell医生发明的MRC肌功能训练器，可早期矫治儿童肌功能异常，诱导下颌骨至正常位置，以及促进颌骨横向发育等，减小了复杂正畸治疗和手术的需要，具有简单经济的治疗特点。在正畸临床实践中，口面肌功能矫治器可作为独立的矫治方法，例如，Myobrace训练器，具有多种型号，可根据患者牙颌发育的情况及时更换匹配的训练器，达到早期预防和矫治的作用。与此同时，很多医师把MRC肌功能训练器跟传统的固定矫治技术结合起来，作为一种辅助方法在临床上应用，通过指导患者有针对性的进行唇肌、舌肌、吞咽、咀嚼等相关训练，取得了良好的效果。将MRC肌功能矫治器与腭网联合应用，有效治疗由吮咬习惯和舌位异常引起的儿童前牙开，并且获得较好的治疗稳定性。此外，也有研究表明口腔不良习惯导致错畸形的发生，肌功能训练器有助于破除口腔不良习惯，从而有利于矫治疗效的稳定。
肌功能矫治器在临床实践中取得了良好的疗效，但是存在一些不足:MRC矫治器采用通用的尺寸大小，疗效比较局限，舒适度欠佳；而传统的功能矫治器多采用传统的制作方法，制作时间较长。
目前，计算机辅助设计与制作的个性化矫治器在舌侧矫治技术与无托槽隐形矫治技术得到了良好的开发和应用。国内外对于计算机辅助技术运用于个性化肌功能矫治器的研究较少。
现有预成矫治器的缺点：
1舒适性差；是按照标准模型制作的预成矫治器。不符合个性化的口腔内解剖结构。
2骨骼性错颌畸形矫治效果差；预成矫治器不能随骨骼初始错颌位置发生改变和逐步调整，会造成肌肉疲劳或者关节错位；患者无法佩戴。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牙齿矫正器制备方法，该一种牙齿矫正器制备方法能够旨在解决了上述技术问题，将数字化建模和注塑成型结合，实现了定制化设计，解决了目前采用通用的尺寸大小，疗效比较局限，舒适度欠佳，传统的定制牙齿矫治器制作做周期长的问题。
本发明提供一种牙齿矫正器制备方法，包括如下步骤：
获取患者牙齿数据信息，并依据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型；
依据理想牙齿模型制作矫正器模具；
利用矫正器模具及注塑成型工艺制备矫正器。
优选的，获取牙齿数据信息的方法为：
直接通过扫描患者牙齿获取牙齿数据信息；
或者，
获取患者牙齿的印模，根据牙齿印模制备牙齿的实体模型；
通过扫描牙齿的实体模型获取牙齿数据信息。
优选的，据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型的方法为：
根据患者的生理特征制定治疗计划；
根据患者牙齿数据信息得到患者牙齿模型；
在患者牙齿模型的基础上依据治疗计划对患者牙齿进行数字化排齐，得到理想牙齿模型。
其中，所述生理特征包括面部轮廓特征、牙根特征、上下颚特征和牙齿特征。
优选的，依据理想牙齿模型制作矫正器模具的方法为：
在理想牙齿模型的基础上建模得到矫正器数字化模型；
根据矫正器数字化模型制备矫正器模具。
其中，根据矫正器数字化模型制备矫正器模具的方法为：将矫正器数字化模型的模型数据导入3D打印机，通过3D打印机制备矫正器模具。
其中，通过3D打印机制备矫正器模具包括轮廓面，轮廓面的一侧为型腔，另一侧为镂空区；所述轮廓面的厚度为1-10mm。
其中，在镂空区内填充填充物。
其中，在矫正器模具的外部包裹固定组件；
且固定组件的内表面与矫正器模具的外表面贴合设置。
其中，所述固定组件包括顶板、侧板和底板；所述侧板的顶部和底部分别设有顶板和底板；所述顶板、侧板和底板组成容纳空间，所述顶板上设有通孔，该通孔与矫正器模具相对设置。
其中，通过注塑机向矫正模具内部注塑，待注塑冷却后，进行拆模得到矫正器。
其中，在制备矫正器过程中还包括在矫正器上设置对应患者的标识。
本发明一种牙齿矫正器制备方法有益效果：
获取患者牙齿的数据信息，将患者牙齿数据信息生产理想的牙齿模型，再利用理想的牙齿模型制作矫正器模具，利用矫正器模具进行注塑，完成矫正器的制备。节省了制作矫正器模具所需的成本，针对患者进行个性化定制牙齿矫正器模具。具有如下优点：
1.舒适性强:本发明是按照患者自身的牙齿模型数据制作的个性化矫治器。符合个性化的口腔内解剖结构。
2.骨骼性错颌畸形矫治效果好；个性化矫治器可以随骨骼初始错颌位置发生改变和逐步调整，有很好的肌肉以及关节的适应性，患者可以舒适佩戴。
本发明一种牙齿矫正器制备方法还具有如下有益效果：
由于3D打印原料的成本较高，本技术仅需根据需要打印1-10mm的模型厚度，采用此厚度能够节约矫正器的制造成本，但是由于1-10mm厚度的矫正器模具无法满足注塑的压力要求，在3D模型的矫正器模具镂空区域填充填充物，增加其抗压性，并且在3D模型矫正器模具外还设置固定组件，实现了双层模具结构，以保证注塑的成功，降低生产成本。
在矫治器上设置标识，能够方便对矫治器进行分别，避免使用他人的矫治器，还可以设置企业LOGO宣传企业形象。
由于定制化设计可以在矫治器上印有患者的牙印，可以更加精细的调整牙齿矫治，提高佩戴的舒适度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种牙齿矫正器制备方法的流程图；
图2为本发明一种牙齿矫正器制备方法中以患者牙齿资料建立的实体模型示意图；
图3为本发明一种牙齿矫正器制备方法中的理想牙齿模型的示意图；
图4为本发明一种牙齿矫正器制备方法中依据理想牙齿模型获得矫正器模具的示意图；
图5为图4进一步继续建模得到可用于注塑的矫正器模具的3D模型示意图；
图6为图5的矫正器模具导入3D打印机后的示意图；
图7为图6通过3D打印得到矫正器模具示意图；
图8为一种牙齿矫正器制备方法的固定组件示意图。
附图标记说明：
1：侧板；2：顶板；3：底板；4：注塑孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1-图8，一种牙齿矫正器制备方法，包括如下步骤：
步骤一：获取患者牙齿数据信息；
步骤二：依据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型；
步骤三：依据理想牙齿模型制作矫正器模具；
步骤四：利用矫正器模具及注塑成型工艺制备矫正器。
在步骤一中，获取牙齿数据信息的方法包括两种方式：
第一种方式为：直接通过扫描患者牙齿获取牙齿数据信息，具体的，通过扫描仪对患者牙齿进行扫描获取获取牙齿数据信息。
第二中方式为：
获取患者牙齿的印模，根据牙齿印模制备牙齿的实体模型；通过扫描牙齿的实体模型获取牙齿数据信息。
具体的，先获取患者自身牙齿的硅橡胶印模(实体模型)，通过对硅橡胶印模进行石膏灌注得到患者自身的牙齿的石膏模型(实体模型)，再使用扫描仪扫描实体模型获取牙齿数据信息。
在步骤二中，据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型的方法为：
根据患者的生理特征制定治疗计划；根据患者牙齿数据信息得到患者牙齿模型；在患者牙齿模型的基础上依据治疗计划对患者牙齿进行数字化排齐，得到理想牙齿模型。
生理特征包括面部轮廓特征、牙根特征、上下颚特征和牙齿特征，上述特征通过面部照片、口内照片和X光片进行收集。
每个人的脸型不同决定了矫正后的弧度，美观度等问题，因此在制定诊疗计划时需参考患者的生理特征，主要指脸部的轮廓、牙龈和牙齿特征。
面部照片包括面部正面和侧面像、正面和侧面的微笑像，在上述照片的基础上获取患者的唇形。
口内照片拍摄患者的咬合正位像、左右侧面咬合像、前牙覆颌覆盖像、上牙列像和下牙列像，基于此获取患者牙齿排列情况；
X光片拍摄患者的头颅侧位片和曲面断层片获取牙根及上下颚的情况。
在患者牙齿模型的基础上依据治疗计划对患者牙齿进行数字化排齐，得到理想牙齿模型具体的包括：
患者牙齿模型数据导入3shape OrthoAnalyzer正畸软件，在该软件中结合医生治疗计划生成个性数字化牙齿排齐，生成符合治疗计划预期的牙齿模型数据，即理想牙齿模型。
患者需要矫正的情况不同，医生根据具体情况制定治疗计划，矫治器的佩戴周期。具体的佩戴周期根据患者情况设定为0.5-2年，优选1年。
在步骤三中：依据理想牙齿模型制作矫正器模具具体包括：
在理想牙齿模型的基础上建模得到矫正器数字化模型；根据矫正器数字化模型制备矫正器模具。
具体的，通过牙齿数据信息或牙齿的印模建立理想牙齿模型；下一步，将理想牙齿模型导入建模软件(3DS MAX软件)进行数字化模型的搭建，得到矫正器模具的3D模型。继续使用建模软件建模，得到可用于注塑的矫正器模具的3D模型。
将可用于注塑的矫正器模具的3D模型导入SLA(光固化)3D打印机，通过SLA(光固化)3D打印机，得到矫治器的实体模具模型。
通过3D打印机打印矫正器模具，打印厚度为1-10mm的矫正器模具，采用此厚度能够节约矫正器的制造成本，但是由于1-10mm厚度的矫正器模具无法满足注塑的压力要求。
故此，矫正器模具制备后需要对其进行填充。矫正器模具包括轮廓面，轮廓面的一侧为型腔，另一侧为镂空区，其中，轮廓面的厚度为1-10mm。轮廓面的厚度优选为5mm。
轮廓面所形成的型腔用于注塑，另一侧镂空区用于填充物的填充。填充物为变硬后硬度为3兆帕以上的填充物。
填充物为石膏、水玻璃、生石灰、水泥或可固化的水溶性树脂中的一种或多种。具体填充物为石膏。
由于打印制作的矫正器模具厚度仅为1-10mm，厚度较薄，在对型腔进行注塑时无法形成有效支撑，因此需要在矫正器模具的镂空区进行填充物的填充，增加矫正器模具的整体强度，便于后续对型腔的注塑。节省了生产的成本。
另外，矫正器模具外部还包裹固定组件，固定组件的内表面与矫正器模具的外表面贴合设置。
固定组件包括顶板2、侧板1和底板3，顶板2、侧板1和底板3的制备材料为模具钢。
侧板1的顶部和底部分别设有顶板2和底板3。顶板2、侧板1和底板3组成容纳空间，所述顶板2上设有注塑孔4，该通孔与矫正器模具上的通孔相对设置。
具体的，固定组件的顶部设有用于对实体模具注塑的注塑孔4。进一步的顶板2上设有2注塑孔4。两个注塑孔4中，其中一个拥有灌注注塑材料进行注塑，另一个注塑孔4用于排气。
固定组件包裹矫正器模具后，顶板2、侧板1和底板3之间通过锁模固定；锁模方式为平口钳锁模、嵌拼式滑块锁模或顶丝式锁模中的一种或多种。
平口钳锁模为液压增力平口钳、双向平口钳或万向平口钳中的一种或多种。
平口钳锁模、嵌拼式滑块锁模或顶丝式锁模为常规的锁膜方式。
固定组件放置在注塑机的工作台上，进行下一步的注塑，采用注塑机向矫正模具内部注塑，待注塑冷却后，进行拆模得到矫正器。
具体的，注塑机通过注塑孔4及设置在矫正模具上的通孔向矫正模具内部型腔注塑。
注塑的材料为医用硅胶或其他可以用于注塑的医用材料，具体为树脂材料，再具体为医用硅胶热塑颗粒。
待注塑冷却后，拆除固定组件并拆模后，得到型腔内的注塑成品即为矫正器。
具体的，在制备矫正器过程中还包括在矫正器上设置对应患者的标识。
在制作矫正器数字化模型时，在矫正器数字化模型壁上设置患者的标识，方便区分，以体现个性化。
需要说明的是：制作的矫正器为带有患者牙印的矫正器，患者佩戴后，矫正器上的牙印与患者的牙齿贴合，可以更加精细的调整牙齿矫治，提高佩戴的舒适度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种牙齿矫正器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取患者牙齿数据信息，并依据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型；
依据理想牙齿模型制作矫正器模具；
利用矫正器模具及注塑成型工艺制备矫正器；
依据理想牙齿模型制作矫正器模具的方法为：
在理想牙齿模型的基础上建模得到矫正器数字化模型；
根据矫正器数字化模型制备矫正器模具；
根据矫正器数字化模型制备矫正器模具的方法为：
将矫正器数字化模型的模型数据导入3D打印机，通过3D打印机制备矫正器模具；
通过3D打印机制备矫正器模具包括轮廓面，轮廓面的一侧为型腔，另一侧为镂空区；所述轮廓面的厚度为1-10mm；在镂空区内填充填充物；在矫正器模具的外部包裹固定组件；且固定组件的内表面与矫正器模具的外表面贴合设置。
2.根据权利要求1所述的牙齿矫正器制备方法，其特征在于，获取牙齿数据信息的方法为：
直接通过扫描患者牙齿获取牙齿数据信息；
或者，
获取患者牙齿的印模，根据牙齿印模制备牙齿的实体模型；
通过扫描牙齿的实体模型获取牙齿数据信息。
3.根据权利要求1所述的牙齿矫正器制备方法，其特征在于，据患者牙齿数据信息生成理想牙齿模型的方法为：
根据患者的生理特征制定治疗计划；
根据患者牙齿数据信息得到患者牙齿模型；
在患者牙齿模型的基础上依据治疗计划对患者牙齿进行数字化排齐，得到理想牙齿模型。
4.根据权利要求3所述的牙齿矫正器制备方法，其特征在于，所述生理特征包括面部轮廓特征、牙根特征、上下颚特征和牙齿特征。
5.根据权利要求1所述的牙齿矫正器制备方法，其特征在于，所述固定组件包括顶板、侧板和底板；
所述侧板的顶部和底部分别设有顶板和底板；
所述顶板、侧板和底板组成容纳空间，所述顶板上设有通孔，该通孔与矫正器模具相对设置。
6.根据权利要求1所述的牙齿矫正器制备方法，其特征在于，通过注塑机向矫正模具内部注塑，待注塑冷却后，进行拆模得到矫正器。
7.根据权利要求1所述的牙齿矫正器制备方法，其特征在于，在制备矫正器过程中还包括在矫正器上设置对应患者的标识。
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