CN113995621A - 一种数字化下颌前伸运动辅助训练器及其构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种数字化下颌前伸运动辅助训练器及其构建方法。辅助训练器包括上颌牙咬合就位部、下颌牙咬合就位部，上颌牙咬合就位部和下颌牙咬合就位部之间设有固位组件；上颌牙咬合就位部远离上颌牙的一侧设有第一槽体，下颌牙咬合就位部远离下颌牙的一侧设有第二槽体，第一槽体和第二槽体围合形成螺杆容纳腔；第一槽体的舌侧延伸设有舌侧凸起卡扣；第二槽体内设有内螺纹；螺杆容纳腔内设有螺杆，螺杆的两端部分别设有舌侧限位件和唇侧限位件，螺杆上设有外螺纹。本申请可将上颌牙咬合就位部的上牙槽与下颌牙咬合就位部的下牙槽佩戴于患者上下牙齿，转动唇侧限位件实现下咬合板前伸与后退。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种数字化下颌前伸运动辅助训练器及其构建方法。
背景技术
口腔颌面部术后，由于骨组织粘连和软组织挛缩，患者常出现张口及下颌运动受限。术后康复训练帮助骨组织及咀嚼肌适应新的活动度、促进组织愈合、加强咀嚼肌力量，改善患者语言、进食等功能，在患者术后康复中起到重要的积极作用，主要包括张口训练、下颌前伸和侧方运动训练，根据术后不同阶段采用不同的训练方案。目前，常见的辅助训练器主要为张口训练器，存在着一定的弊端：(1)个性化弱，多为传统工艺加工制作，(2)功能局限于张口运动，国内外未见有下颌前伸运动辅助训练器的报道。(3)稳定性差，咬合板与牙的接触面多为平面；(4)佩戴舒适性差。(5)患者不同康复阶段需做不同规格的辅助训练器，经济成本高。3D打印机技术在口腔颌面外科已有广泛应用，在计算机辅助设计下，采用3D打印技术需设计满足口腔颌面部术后不同康复阶段下颌运动需求，解决临床缺乏下颌前伸运动辅助训练器的问题，提高患者康复效果。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种满足患者各个康复阶段的下颌前伸运动需求、操作便捷的数字化下颌前伸运动辅助训练器及其构建方法，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，包括：
基于颌骨三维模型、上颌牙三维模型和下颌牙三维模型构建获得颌骨三维融合模型；
基于上颌牙外表面，构建获得上颌牙咬合就位部；
基于下颌牙外表面，构建获得下颌牙咬合就位部；
构建固位组件，上颌牙咬合就位部包括第一接触面，在第一接触面上构建导向件，下颌牙咬合就位部包括与第一接触面相配合的第二接触面，在第二接触面上构建与导向件相配合的滑动件；
构建螺杆容纳腔，分别在上颌牙咬合就位部上构建贯穿上颌牙咬合就位部的第一槽体，在下颌牙咬合就位部上构建贯穿下颌牙咬合就位部的第二槽体，所述第一槽体和第二槽体围合形成螺杆容纳腔；在所述第二槽体内构建内螺纹；向所述第一槽体的舌侧延伸构建舌侧凸起卡扣；
构建螺杆以及位于螺杆两端部的唇侧限位件和与舌侧凸起卡扣相配合的舌侧限位件；螺杆上构建与内螺纹相配合的外螺纹。
在本发明的一些实施方式中，所述固位组件的构建个数为一个或多个。
在本发明的一些实施方式中，所述导向件构建为滑轨。
在本发明的一些实施方式中，所述滑动件构建为滑块。
在本发明的一些实施方式中，所述导向件的延伸方向由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述滑动件的延伸方向由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述上颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm。
在本发明的一些实施方式中，所述上颌牙咬合就位部的高度为3～5mm。
在本发明的一些实施方式中，所述下颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm。
在本发明的一些实施方式中，所述下颌牙咬合就位部的高度为3～5mm。
在本发明的一些实施方式中，所述螺杆容纳腔的直径为5～7mm。
在本发明的一些实施方式中，所述第一槽体的延伸方向由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述第二槽体的延伸方向由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述螺杆的长度为25～40mm。
在本发明的一些实施方式中，所述舌侧限位件和唇侧限位件的直径均为6～10mm。
在本发明的一些实施方式中，所述固位组件的个数为1～4个。
在本发明的一些实施方式中，所述导向件和滑动件一一对应且分别均匀的分布在所述第一接触面和第二接触面上。
本发明另一方面提供一种数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法，所述方法包括：根据本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型，制备数字化下颌前伸运动辅助训练器。
在本发明的一些实施方式中，由本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得，或由如本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法制备获得。
本发明另一方面提供一种数字化下颌前伸运动辅助训练器，包括用于贴合上颌牙的上颌牙咬合就位部、用于贴合下颌牙的下颌牙咬合就位部，所述上颌牙咬合就位部和下颌牙咬合就位部之间设有固位组件；所述固位组件包括互相配合的导向件和滑动件。所述上颌牙咬合就位部远离上颌牙的一侧设有第一槽体，所述下颌牙咬合就位部远离下颌牙的一侧设有第二槽体，所述第一槽体和第二槽体围合形成螺杆容纳腔；所述第一槽体的舌侧设有舌侧凸起卡扣；所述第二槽体内设有内螺纹；所述螺杆容纳腔内设有螺杆，所述螺杆的两端部分别设有舌侧限位件和唇侧限位件，所述舌侧限位件与舌侧凸起卡扣相配合，所述螺杆上设有与第二槽体相配合的外螺纹。
在本发明的一些实施方式中，所述固位组件的个数为一个或多个；
在本发明的一些实施方式中，所述导向件选自滑轨；
在本发明的一些实施方式中，所述滑动件选自滑块。
在本发明的一些实施方式中，所述导向件的延伸方向由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述滑动件的延伸方向由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述固位组件的个数为1～4个。
在本发明的一些实施方式中，所述导向件和滑动件一一对应且分别均匀的分布在所述上颌牙咬合就位部和下颌牙咬合就位部上。
在本发明的一些实施方式中，所述上颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm。
在本发明的一些实施方式中，所述上颌牙咬合就位部的高度为3～5mm。
在本发明的一些实施方式中，所述下颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm。
在本发明的一些实施方式中，所述下颌牙咬合就位部的高度为3～5mm。
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在本发明的一些实施方式中，所述第一槽体的延伸方向由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述第二槽体的延伸方向由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧。
在本发明的一些实施方式中，所述螺杆的长度为25～40mm。
在本发明的一些实施方式中，所述舌侧限位件和唇侧限位件的直径均为6～10mm。
本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法的步骤、或本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法的步骤。
本发明另一方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法的步骤、或如本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法的步骤。
附图说明
图1显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的一个角度的爆炸结构示意图。
图2显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的另一个角度的爆炸结构示意图。
图3显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的使用前的立体结构示意图。
图4显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的使用后一个角度的立体结构示意图。
图5显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的使用后另一个角度的立体结构示意图。
图6显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的主视结构示意图。
图7显示为本发明数字化下颌前伸运动辅助训练器的后视结构示意图。
元件标号说明
1 上颌牙咬合就位部
2 下颌牙咬合就位部
3 固位组件
31 导向件
32 滑动件
4 螺杆容纳腔
41 第一槽体
42 第二槽体
421 内螺纹
5 舌侧凸起卡扣
6 螺杆
61 外螺纹
71 舌侧限位件
72 唇侧限位件
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明发明人经过大量探索性研究，提供了一种新的数字化下颌前伸运动辅助训练器及其构建方法，所述数字化下颌前伸运动辅助训练器可以满足患者各个康复阶段的下颌前伸运动需求、操作便捷的数字化下颌前伸运动，在此基础上完成了本发明。
本发明第一方面提供一种数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，包括：
S1)基于颌骨三维模型、上颌牙三维模型和下颌牙三维模型构建获得颌骨三维融合模型；
S2)基于上颌牙外表面，构建获得上颌牙咬合就位部；
S3)基于下颌牙外表面，构建获得下颌牙咬合就位部；
S4)构建固位组件，上颌牙咬合就位部包括第一接触面，在第一接触面上构建导向件，下颌牙咬合就位部包括与第一接触面相配合的第二接触面，在第二接触面上构建与导向件相配合的滑动件；
S5)构建螺杆容纳腔，分别在上颌牙咬合就位部上构建贯穿上颌牙咬合就位部的第一槽体，在下颌牙咬合就位部上构建贯穿下颌牙咬合就位部的第二槽体，所述第一槽体和第二槽体围合形成螺杆容纳腔；在所述第二槽体内构建内螺纹；向所述第一槽体的舌侧延伸构建舌侧凸起卡扣；
S6)构建螺杆以及位于螺杆两端部的唇侧限位件和与舌侧凸起卡扣相配合的舌侧限位件；螺杆上构建与内螺纹相配合的外螺纹。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，获取颌骨三维模型，所述颌骨三维模型通常可以通过CT数据导入软件后获得，具体可以是例如Medraw、mimics等软件，所述颌骨通常可以包括上颌骨、下颌骨等部位。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，获取上颌牙三维模型和下颌牙三维模型。获得上颌牙三维模型和/或下颌牙三维模型时，通常对于术前张口度超过2cm的患者，可以将上下颌牙取模(例如，通过灌注石膏模型)，扫描模型(例如，通过激光扫描)。对于术前张口度不足2cm的患者，可于术前进行CT扫描，层厚0.625mm，从而获得上下颌点云数据(即通过点坐标记录模型表面数据)，将点云数据导入软件，转化为三角面片模型，并修复模型表面，从而生成上颌牙三维模型和下颌牙三维模型，模型文件格式可以为Dicom格式，具体可以是例如Medraw、3-matic、Geomagic、matlab等软件。所述上颌牙三维模型包括上颌牙及其牙周组织等，所述下颌牙三维模型包括下颌牙及其牙周组织等。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，可以包括：基于颌骨三维模型、上颌牙三维模型和下颌牙三维模型构建获得三维融合模型。由于颌骨三维模型通常不能够准确反映牙部及其周边软组织的真实结构，存在较大误差，所以需要将上颌牙三维模型和下颌牙三维模型与颌骨三维模型进行结合，从而获得更加准确的颌部整体三维模型。在融合时，往往需要基于多个基准点，例如至少要融合配准三个基准点，从而可以更加有效地提升准确度，这些基准点可以是牙齿表面标志点，例如可以是尖牙、前磨牙、磨牙的牙尖、牙冠上的切缘结节等。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，可以包括基于上颌牙外表面，构建获得上颌牙咬合就位部。所述上颌牙咬合就位部通常基于上颌牙外表面构建获得，上颌牙外表面为上牙牙冠部分(上牙牙齿外露的部分)，具体包括上颌牙列的唇侧侧面、舌侧侧面和咬合面。例如可以基于上颌牙外表面，构建与上颌牙外表面贴合的上颌牙咬合就位部贴合面，上颌牙咬合就位部贴合面对应包括可以包覆上颌牙的三个面。所述上颌牙咬合就位部贴合面通常与上颌牙外表面紧密贴合，再根据上颌牙咬合就位部贴合面，向上颌牙咬合就位部贴合面外侧方向延伸(即上颌牙咬合就位部贴合面反向于上颌牙外表面的方向)延伸，从而构建获得上颌牙咬合就位部。延伸的距离通常对应上颌牙咬合就位部的壁厚。通常来说，上颌牙咬合就位部各部分向外侧延伸的距离可以基本相等，从而形成的上颌牙咬合就位部的壁厚是均匀的。所述上颌牙咬合就位部的壁厚例如可以是1-5mm，1～3mm，或3～5mm等。上颌牙咬合就位部的宽度方向是与上颌牙咬合就位部自舌侧向唇侧延伸方向一致，上颌牙咬合就位部的宽度例如可以为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。上颌牙咬合就位部的高度方向与上颌牙咬合就位部自其唇侧向其舌侧延伸方向垂直或呈一定的角度。上颌牙咬合就位部的高度为3～5mm，3～4mm，或4～5mm等。上颌牙咬合就位部各部分高度可以基本相等，从而形成的上颌牙咬合就位部的高度是均匀的。构建后的上颌牙咬合就位部上包括与各上牙相配合的上牙槽。上颌牙咬合就位部呈马蹄形，与上牙弓形态相符。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，可以包括基于下颌牙外表面，构建获得下颌牙咬合就位部。所述下颌牙咬合就位部通常基于下颌牙外表面构建获得，下颌牙外表面为下牙牙冠部分(下牙牙齿外露的部分)，具体包括下颌牙列的唇侧侧面、舌侧侧面和咬合面。例如可以基于下颌牙外表面，构建与下颌牙外表面贴合的下颌牙咬合就位部贴合面，下颌牙咬合就位部贴合面对应包括可以包覆下颌牙的三个面。所述下颌牙咬合就位部贴合面通常与下颌牙外表面紧密贴合，再根据下颌牙咬合就位部贴合面，向下颌牙咬合就位部贴合面外侧方向延伸(即下颌牙咬合就位部贴合面反向于下颌牙外表面的方向)延伸，从而构建获得下颌牙咬合就位部。延伸的距离通常对应下颌牙咬合就位部的壁厚。通常来说，下颌牙咬合就位部各部分向外侧延伸的距离可以基本相等，从而形成的下颌牙咬合就位部的壁厚是均匀的。所述下颌牙咬合就位部的壁厚例如可以是1-5mm，1～3mm，或3～5mm等。下颌牙咬合就位部的宽度方向与下颌牙咬合就位部自舌侧向唇侧延伸方向一致，下颌牙咬合就位部的宽度例如可以为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。下颌牙咬合就位部的高度方向与下颌牙咬合就位部自其唇侧向其舌侧延伸方向垂直或呈一定的角度。下颌牙咬合就位部的高度为3～5mm，3～4mm，或4～5mm等。下颌牙咬合就位部各部分高度可以基本相等，从而形成的下颌牙咬合就位部的高度是均匀的。构建后的下颌牙咬合就位部上包括与各下牙相配合的下牙槽。下颌牙咬合就位部呈马蹄形，与下牙弓形态相符。上牙槽、下牙槽相互独立，并与患者上牙齿、下牙齿的位置和形态相一致。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，可以包括构建固位组件，所述固位组件包括导向件和滑动件。进一步的，构建固位组件的方法包括：在所述上颌牙咬合就位部和下颌牙咬合就位部之间构建一个或多个固位组件，在上颌牙咬合就位部上构建贯穿上颌牙咬合就位部的一个或多个导向件，在下颌牙咬合就位部上构建一个或多个与导向件相对的滑动件。上颌牙咬合就位部中包括与下颌牙咬合就位部相接触的第一接触面，下颌牙咬合就位部包括与上颌牙咬合就位部相接触的第二接触面，通常至少部分的第一接触面和第二接触面为平滑表面。例如，所述导向件通常沿第一接触面贯穿上颌牙咬合就位部，即上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧，例如，导向件的延伸方向与上颌牙咬合就位部的中轴线方向一致。导向件自上颌牙咬合就位部的舌侧向上颌牙咬合就位部的唇侧延伸的距离可以为12～20mm，12～15mm，15～18mm，或18～20mm等。也可以基于下颌牙咬合就位部的第二接触面，构建一个或多个滑动件贴合面，再根据一个或多个滑动件贴合面分别自舌侧向唇侧延伸形成一个或多个滑动件。滑动件贴合面由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧，例如，滑动件的延伸方向与下颌牙咬合就位部的中轴线方向一致，延伸的距离可以为12～20mm，12～15mm，15～18mm，或18～20mm等。在一实施例中，固位组件的个数为1～4个，1个，2个，3个，或4个等。所述导向件和滑动件的个数为1～4个，1个，2个，3个，或4个等。且导向件和滑动件的个数相等且一一对应。导向件、滑动件分别均匀的分布在第一接触面和第二接触面上。导向件和滑动件的形成具有对上颌牙咬合就位部和下颌牙咬合就位部的固定及导向功能，既可以使得上颌牙咬合就位部和下颌牙咬合就位部上下位置(高度方向上)相对固定，而当螺杆顺时针或逆时针转动时，滑动件也可以随着下颌牙咬合就位部从舌侧到唇侧相对于导向件运动。例如导向件可以是滑轨，滑动件可以是滑块。更例如滑轨可以是T型凹槽；滑块可以是T型凸台。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，构建螺杆容纳腔，分别在上颌牙咬合就位部上构建贯穿上颌牙咬合就位部的第一槽体，在下颌牙咬合就位部上构建贯穿下颌牙咬合就位部第二槽体，所述第一槽体和第二槽体围合形成螺杆容纳腔。所述第一槽体通常沿第一接触面贯穿上颌牙咬合就位部，即由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧，例如，第一槽体的延伸方向与上颌牙咬合就位部的中轴线方向一致，延伸的距离为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。所述第二槽体通常沿第二接触面贯穿下颌牙咬合就位部，即由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧，例如，第二槽体的延伸方向与下颌牙咬合就位部的中轴线方向一致，延伸的距离为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。形状上第一槽体和第二槽体围合形成的是螺杆容纳腔。在第二槽体上构建内螺纹。在一实施例中，螺杆容纳腔为圆柱形的空腔。直径例如可以是5～7mm，5～6mm，或6～7mm等。优选的，分别在第一接触面和第二接触面的中线处构建第一槽体和第二槽体。通常，导向件及滑动件设于螺杆容纳腔的两侧，优选为螺杆容纳腔的两侧设于2个相同的具有定位及导向功能的T型凹槽和T型凸起。进一步的，所述第一槽体向上颌牙咬合就位部的舌侧延伸构建舌侧凸起卡扣，用于固定螺杆。具体的，在第一槽体的舌侧形成凸起卡扣贴合面，然后向舌侧延伸一定的距离形成舌侧凸起卡扣。其中，延伸的距离为1～3mm，1～2mm，或2～3mm。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，还包括构建螺杆以及位于螺杆两端部的与舌侧凸起卡扣相配合的舌侧限位件和唇侧限位件。构建螺杆贴合面，沿与螺杆容纳腔一致的延伸方向延伸一定的距离，延伸的距离即为螺杆的长度，延伸的距离为25～40mm，25～30mm，30～35mm或35～40mm等。形成螺杆本体，在螺杆本体的外表面构建与前述内螺纹相配合的外螺纹，外螺纹的长度为15～20mm，15～18mm，18～20mm等，形成螺杆，螺杆上除了与内螺纹配合的外螺纹的部分外，螺杆其他部分的外表面为光滑平面。螺杆的外径与螺杆容纳腔的直径基本相等。螺杆设于由第一槽体和第二槽体围合成的螺杆容纳腔内。进一步的，在螺杆的两端部向其径向方向延伸一定的距离，分别形成舌侧限位件和唇侧限位件。舌侧限位件、唇侧限位件与螺杆是一体结构。舌侧限位件和唇侧限位件的外径均为6～10mm，6～8mm，或8～10mm等。其中，舌侧限位件与舌侧凸起卡扣相配合，通常，此处的相配合具体是指舌侧限位件的外径与舌侧凸起卡扣的内径基本相等，舌侧凸起卡扣与舌侧限位件固定后进而可以螺杆相对于上颌牙咬合就位部只会转动，但不会朝向上颌牙咬合就位部的唇侧或者上颌牙咬合就位部的舌侧运动。唇侧限位件设计方便患者手指抓握转动。在一实施例中，螺杆以及限位件的组合例如可以是双头带帽螺纹杆。舌侧限位件及唇侧限位件例如可以是螺帽。
本发明可以让患者将下颌前伸运动辅助训练器的上颌牙咬合就位部的牙槽与下颌牙咬合就位部的牙槽佩戴于患者上下牙齿，转动唇侧限位件实现下咬合板前伸与后退。具体的，由于第一槽体内不设内螺纹，而是包括舌侧凸起卡扣，所以可以通过舌侧凸起卡扣和舌侧限位件的配合，将螺杆与上颌牙咬合就位部固定，使用时，上颌牙咬合就位部佩戴在上颌牙上后是固定不动的，而舌侧凸起卡扣和舌侧限位件的配合，使得螺杆相对于上颌牙咬合就位部只转动，不会朝向唇侧或舌侧运动。由于第二槽体内设有与螺杆相配合的内螺纹，当转动螺杆时，下颌牙咬合就位部咬合板可以往复运动。更具体地，用手顺时针转动螺杆，使下颌牙咬合就位部向唇侧滑动，带动下颌向前运动；用手逆时针转动螺杆，下颌牙咬合就位部向舌侧滑动，带动下颌向后退至自然状态。
本发明第二方面提供一种数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法，所述方法包括：根据本发明第一方面所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型，制备数字化下颌前伸运动辅助训练器。根据本发明所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型制备数字化下颌前伸运动辅助训练器的方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，可以采用3D打印的方法，所使用的材料可以是纳米树脂等。
本发明第三方面提供一种数字化下颌前伸运动辅助训练器，由本发明第一方面所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得，或由如本发明第二方面的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法制备获得。
如图1～7所示，本发明实施例所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器包括用于贴合上颌牙的上颌牙咬合就位部1、用于贴合下颌牙的下颌牙咬合就位部2，所述上颌牙咬合就位部1和下颌牙咬合就位部之间设有固位组件3；所述固位组件3包括互相配合的导向件31和滑动件32，所述上颌牙咬合就位部1远离上颌牙的一侧设有第一槽体41，所述下颌牙咬合就位部2远离下颌牙的一侧设有第二槽体42，所述第一槽体41和第二槽体42围合形成螺杆容纳腔4；所述第一槽体41的舌侧延伸设有舌侧凸起卡扣5；所述第二槽体42内设有内螺纹421；所述螺杆容纳腔4内设有螺杆6，所述螺杆6的两端部分别设有舌侧限位件71和唇侧限位件72，所述舌头侧限位件与舌侧凸起卡扣5相配合，所述螺杆6上设有与第二槽体42相配合的外螺纹61。如上所述的构建方法中所描述的，所述上颌牙咬合就位部1通常可以紧密贴合于上颌牙，所述下颌牙咬合就位部2通常可以紧密贴合于下颌牙，两者之间通过固位组件3固定。用手顺时针/逆时针转动带螺杆6唇侧端，可实现下颌前伸和后退的运动。本发明解决临床缺乏下颌运动辅助训练器的问题，促进患者功能康复，并具有个性化、稳定性好、佩戴简单、使用方便的优点。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器中，如图3和6，上颌牙咬合就位部1通常可以紧密贴合于至少部分的上颌牙外表面，上颌牙外表面为上牙牙冠部分(上牙牙齿外露的部分)，具体包括上颌牙列的唇侧侧面、舌侧侧面和咬合面。上颌牙咬合就位部1的壁厚(由上颌牙咬合就位部贴合面，向上颌牙咬合就位部贴合面外侧方向延伸的距离)为1-5mm，1～3mm，或3～5mm等。上颌牙咬合就位部1的宽度方向是与上颌牙咬合就位部自舌侧向唇侧延伸方向一致，上颌牙咬合就位部1的宽度例如可以为7～15m，7～10mm，或10～15mm等。上颌牙就位部的高度方向(与上颌牙咬合就位部1宽度方向垂直或者呈一定角度)的尺寸为3～5mm，3～4mm，或4～5mm等。从而可以方便患者的咬合。上颌牙咬合就位部1上包括与各上牙相配合的多个上牙槽。上颌牙咬合就位部1呈马蹄形，与上牙弓形态相符。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器中，如图7，下颌牙咬合就位部2通常可以紧密贴合于至少部分的下颌牙外表面，下颌牙外表面为下牙牙冠部分(下牙牙齿外露的部分)，具体包括下颌牙列的唇侧侧面、舌侧侧面和咬合面。下颌牙咬合就位部2的壁厚(由下颌牙咬合就位部贴合面，向下颌牙咬合就位部贴合面外侧方向延伸的距离)为1-5mm，1～3mm，或3～5mm等。下颌牙咬合就位部2的宽度(由下颌牙咬合就位部2唇侧延伸至下颌牙咬合就位部2的舌侧)可以为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。下颌牙咬合就位部的高度方向(与下颌牙咬合就位部2宽度方向垂直或者呈一定角度)的尺寸为3～5mm，3～4mm，或4～5mm等。从而可以方便患者的咬合。下颌牙咬合就位部2上包括与各下牙相配合的下牙槽。下颌牙咬合就位部2呈马蹄形，与下牙弓形态相符。上牙槽、下牙槽相互独立，并与患者上牙齿、下牙齿的位置和形态相一致。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器中，如图1和2，所述固位组件3包括互相配合的导向件31和滑动件32，其中所述固位组件3的个数为一个或多个。导向件31选自滑轨，更例如可以是凹槽(如T型凹槽等)。滑动件32选自滑块，更例如可以是凸台(如T型凸台等)。所述导向件31的延伸方向由上颌牙咬合就位部1的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部1的唇侧，例如，导向件31的延伸方向与上颌牙咬合就位部1的中轴线方向一致，导向件31自上颌牙咬合就位部1舌侧向上颌牙咬合就位部1唇侧延伸的距离可以为12～20mm，12～15mm，15～18mm，或18～20mm等。所述滑动件32的延伸方向由下颌牙咬合就位部2的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部2的唇侧。例如，滑动件32的延伸方向与下颌牙咬合就位部2的中轴线方向一致。滑动件32自下颌牙咬合就位部2舌侧向下颌牙咬合就位部2唇侧延伸的距离可以为12～20mm，12～15mm，15～18mm，或18～20mm等。通常，上颌牙咬合就位部1中包括与下颌牙咬合就位部2相接触的第一接触面，下颌牙咬合就位部2包括与上颌牙咬合就位部1相接触的第二接触面，通常至少部分的第一接触面和第二接触面为平滑表面。1个或多个导向件31可以设于第一接触面上，1个或多个滑动件32可以设于第二接触面上。导向件31和滑动件32一一配合，可以使得上颌牙咬合就位部1和下颌牙咬合就位部2相对运动。
通常来说，导向件31和滑动件32相配合具体是指导向件31的尺寸基本等于滑动件32的尺寸，导向件31和滑动件32卡扣连接，从而使得上颌牙咬合就位部1和下颌牙咬合就位部2之间既可以使得上颌牙咬合就位部1和下颌牙咬合就位部2上下位置相对固定(如图3)，而当螺杆顺时针或逆时针转动时，滑动件32也可以从下颌牙咬合就位部2舌侧到唇侧随着下颌牙咬合就位部2相对于导向件31运动(如图4和5)。因此，导向件31和滑动件32的形成具有对上颌牙咬合就位部1和下颌牙咬合就位部2的固定及导向功能。滑动件32可以与下颌牙咬合就位部2设为一体结构。
在一实施例中，所述导向件31和滑动件32的个数为1～4个，1个，2个，3个，或4个等。且导向件31和滑动件32的个数相等且一一对应导向件31、滑动件32分别均匀的分布在第一接触面和第二接触面上。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器中，如图1和2，螺杆容纳腔4包括第一槽体41和第二槽体42。第一槽体41通常沿第一接触面贯穿上颌牙咬合就位部1，所述第一槽体41的延伸方向由上颌牙咬合就位部1的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部1的唇侧，例如，第一槽体41的延伸方向与上颌牙咬合就位部的中轴线方向一致，延伸的距离为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。所述第二槽体42通常沿第二接触面贯穿下颌牙咬合就位部2，即第二槽体42的延伸方向由下颌牙咬合就位部2的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部2的唇侧，例如，第二槽体42的延伸方向与下颌牙咬合就位部的中轴线方向一致，延伸的距离为7～15mm，7～10mm，或10～15mm等。在第二槽体42上分别构建内螺纹421。在一实施例中，螺杆容纳腔4为圆柱形的空腔。直径例如可以是5～7mm，5～6mm，或6～7mm等。优选的，分别在第一接触面和第二接触面的中线处构建第一槽体41和第二槽体42，这样可以使得产生下颌向前力左右均衡，对颞下颌关节受力均衡，不会导致下颌向前运动时发生偏斜。通常，导向件31及滑动件32设于螺杆容纳腔4的两侧，优选为螺杆容纳腔4的两侧设于2个相同的具有定位及导向功能的T型凹槽和T型凸起。进一步的，如图2，所述第一槽体41的舌侧设有舌侧凸起卡扣5，用于固定螺杆6。
本发明所提供的数字化下颌前伸运动辅助训练器中，如图1和2，还包括螺杆6以及位于螺杆6两端部的与舌侧凸起卡扣5相配合的舌侧限位件71和唇侧限位件72。螺杆6的长度为25～40mm，25～30mm，30～35mm，或35～40mm等。螺杆6上设有与前述内螺纹421相配合的外螺纹61，外螺纹的长度为15～20mm，15～18mm，18～20mm等。螺杆6上除了与内螺纹421配合的外螺纹61的部分外，螺杆6其他部分的外表面为光滑平面。螺杆6的外径与螺杆容纳腔4的直径基本相等。舌侧限位件71和唇侧限位件72的外径均为6～10mm，6～8mm，或8～10mm等。其中，舌侧限位件71与舌侧凸起卡扣5相配合，通常，此处的相配合具体是指舌侧限位件71的外径与舌侧凸起卡扣5的内径基本相等，舌侧凸起卡扣5与舌侧限位件71固定后进而可以使得螺杆6仅相对于上颌牙咬合就位部1只会转动，但不会朝向上颌牙咬合就位部1的唇侧或者上颌牙咬合就位部1的舌侧运动，以此固定螺杆6。唇侧限位件72设计方便患者手指抓握转动。在一实施例中，螺杆6以及限位件的组合例如可以是双头带帽螺纹杆。舌侧限位件71及唇侧限位件72例如可以是螺帽。
本发明通过将上、下颌牙齿置于上颌牙咬合就位部1及下颌牙咬合就位部2咬合板的牙槽内，固定下颌前伸运动辅助训练器于口腔内；由于第一槽体41内不设内螺纹421，而是包括舌侧凸起卡扣5，所以可以通过舌侧凸起卡扣5和舌侧限位件71的配合，将螺杆6与上颌牙咬合就位部1固定，使用时，上颌牙咬合就位部1佩戴在上颌牙上后是固定不动的，而舌侧凸起卡扣5和舌侧限位件72的配合，使得螺杆6相对于上颌牙咬合就位部1只转动，不会朝向唇侧或舌侧运动。由于第二槽体42内设有与螺杆6相配合的内螺纹421，当转动螺杆6时，下颌牙咬合就位部2可以随螺杆6往复运动。具体地，用手顺时针转动螺杆6，使下颌牙咬合就位部2向唇侧滑动，可以带动下颌向前运动(如图4和5)；用手逆时针转动螺纹杆，下颌牙咬合就位部2向舌侧滑动，带动下颌向后退至自然状态(如图3)。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法的步骤、或如本发明第二方面所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法的步骤。
本发明第五方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如本发明第一方面所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法的步骤、或如本发明第二方面所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法的步骤。
本发明的优点在于，本次申请的是一种数字化下颌前伸运动辅助训练器，术前记录患者咬合情况，并进行计算机数字化建模设计下颌前伸运动辅助训练器，通过3D打印技术制作完成。其优势具体体现于：
(1)首次在计算机辅助下，基于患者的口腔数据、咬合关系，采用3D打印技术为患者“量身定制”下颌前伸运动辅助训练器。运用个性化制造的优势，既贴合患者的实际情况，又满足了患者的康复需求，改善了传统工艺加工制作的弊端，解决了口腔颌面术后康复训练中存在的问题。
(2)上下咬合就位部的牙槽与患者上、下牙齿的位置和形态贴合，患者佩戴舒适，稳定性好，提高患者佩戴依从性。
(3)通过转动带帽螺杆可以改变下颌前伸的距离，满足术后患者不同时期的康复需求，仅需要制作1个下颌前伸运动辅助训练器就可以满足患者不同时期的康复需求，不需要根据不同康复阶段制作多个训练器，降低患者经济成本。
(4)佩戴简单，使用方便省力。患者训练只需将上下咬合板置于口腔中，用手转动带帽螺旋杆使下颌前伸到合适的位置保持合适的时间，达到术后康复训练的目的。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
1)对于术前张口度不足2cm的患者，可于术前进行CT扫描，层厚0.625mm,采集咬合信息；
2)将采集咬合信息以Dicom格式输入计算机，传输给分析处理端，分析处理端通过SurgiCase CMF5.0软件进行信息整合和三维重建。
3)同时设计者设计患者术后下颌运动训练过程所需要的数字化咬合板式辅助训练器，其具体参数如下：上颌牙咬合就位部的宽度为7～12mm，高度为3mm。下颌牙咬合就位部的宽度为7～12mm，高度为3mm。螺杆容纳腔的直径为7mm。螺杆的长度为27mm。限位件的直径为8mm。将数据传输给计算机输出打印端，通过纳米树脂3D打印后所需的数字化下颌前伸运动辅助训练器。
4)使用过程：术后1个月，即可使用下颌前伸运动辅助训练器。根据患者术后1个月下颌活动情况，可以从小幅度开始，用手顺时针转动螺纹杆，下颌前伸至肌肉稍有酸痛感，保持至少10分钟。根据患者康复情况，逐渐增加下颌前伸幅度，至患者自主下颌运动达到理想活动度。
使用时间：下颌前伸运动辅助训练器每天使用时间不小于1小时，可根据日常生活情况间断使用，每次持续使用至少10～15分钟。
实施例2
1)对于术前张口度超过2cm的患者，可直接取牙模，扫描模型获得咬合关系数据或直接用口扫仪扫描患者口腔获得咬合关系数据；
2)将采集咬合信息以Dicom格式输入计算机，传输给分析处理端，分析处理端通过SurgiCase CMF5.0软件进行信息整合和三维重建。
3)同时设计者设计患者术后下颌运动训练过程所需要的数字化咬合板式辅助训练器，其具体参数如下：上颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm，高度为5mm。下颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm，高度为5mm。螺杆容纳腔的直径为7mm。螺杆的长度为27mm。限位件的直径为8mm。将数据传输给计算机输出打印端，通过纳米树脂3D打印后所需的数字化下颌前伸运动辅助训练器。
4)使用过程：术后1个月，即可使用下颌前伸运动辅助训练器。根据患者术后1个月下颌活动情况，可以从小幅度开始，用手顺时针转动螺纹杆，下颌前伸至肌肉稍有酸痛感，保持至少10分钟。根据患者康复情况，逐渐增加下颌前伸幅度，至患者自主下颌运动达到理想活动度。
使用时间：下颌前伸运动辅助训练器每天使用时间不小于1小时，可根据日常生活情况间断使用，每次持续使用至少10～15分钟。
综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，包括：
基于颌骨三维模型、上颌牙三维模型和下颌牙三维模型构建获得颌骨三维融合模型；
基于上颌牙外表面，构建获得上颌牙咬合就位部；
基于下颌牙外表面，构建获得下颌牙咬合就位部；
构建固位组件，上颌牙咬合就位部包括第一接触面，在第一接触面上构建导向件，下颌牙咬合就位部包括与第一接触面相配合的第二接触面，在第二接触面上构建与导向件相配合的滑动件；
构建螺杆容纳腔，分别在上颌牙咬合就位部上构建贯穿上颌牙咬合就位部的第一槽体，在下颌牙咬合就位部上构建贯穿下颌牙咬合就位部的第二槽体，所述第一槽体和第二槽体围合形成螺杆容纳腔；在所述第二槽体内构建内螺纹；向所述第一槽体的舌侧延伸构建舌侧凸起卡扣；
构建螺杆以及位于螺杆两端部的唇侧限位件和与舌侧凸起卡扣相配合的舌侧限位件；螺杆上构建与内螺纹相配合的外螺纹。
2.如权利要求1所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，其特征在于，所述固位组件的构建个数为一个或多个；
和/或，所述导向件构建为滑轨；
和/或，所述滑动件构建为滑块；
和/或，所述导向件的延伸方向由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧；
和/或，所述滑动件的延伸方向由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧；
和/或，所述上颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm；
和/或，所述上颌牙咬合就位部的高度为3～5mm；
和/或，所述下颌牙咬合就位部的宽度为7～15mm；
和/或，所述下颌牙咬合就位部的高度为3～5mm；
和/或，所述螺杆容纳腔的直径为5～7mm；
和/或，所述第一槽体的延伸方向由上颌牙咬合就位部的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部的唇侧；
和/或，所述第二槽体的延伸方向由下颌牙咬合就位部的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部的唇侧；
和/或，所述螺杆的长度为25～40mm；
和/或，所述舌侧限位件和唇侧限位件的直径均为6～10mm。
3.如权利要求1所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法，其特征在于，所述固位组件的个数为1～4个；
和/或，所述导向件和滑动件一一对应且分别均匀的分布在所述第一接触面和第二接触面上。
4.一种数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法，所述方法包括：根据如权利要求1～3任一项权利要求所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型，制备数字化下颌前伸运动辅助训练器。
5.一种数字化下颌前伸运动辅助训练器，由权利要求1～3任一项权利要求所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法构建获得，或由如权利要求4所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法制备获得。
6.一种数字化下颌前伸运动辅助训练器，其特征在于，包括用于贴合上颌牙的上颌牙咬合就位部(1)、用于贴合下颌牙的下颌牙咬合就位部(2)，所述上颌牙咬合就位部(1)和下颌牙咬合就位部(2)之间设有固位组件(3)，所述固位组件(3)包括互相配合的导向件(31)和滑动件(32)；所述上颌牙咬合就位部(1)远离上颌牙的一侧设有第一槽体(41)，所述下颌牙咬合就位部(2)远离下颌牙的一侧设有第二槽体(42)，所述第一槽体(41)和第二槽体(42)围合形成螺杆容纳腔(4)；所述第一槽体(41)的舌侧设有舌侧凸起卡扣(5)；所述第二槽体(42)内设有内螺纹(421)；所述螺杆容纳腔(4)内设有螺杆(6)，所述螺杆(6)的两端部分别设有舌侧限位件(71)和唇侧限位件(72)，所述舌侧限位件(71)与舌侧凸起卡扣(5)相配合，所述螺杆(6)上设有与第二槽体(42)相配合的外螺纹(61)。
7.如权利要求6所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器，其特征在于，所述固位组件(3)的个数为一个或多个；
和/或，所述导向件(31)选自滑轨；
和/或，所述滑动件(32)选自滑块；
和/或，所述导向件(31)的延伸方向由上颌牙咬合就位部(1)的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部(1)的唇侧；
和/或，所述滑动件(32)的延伸方向由下颌牙咬合就位部(2)的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部(2)的唇侧；
和/或，所述上颌牙咬合就位部(1)的宽度为7～15mm；
和/或，所述上颌牙咬合就位部(1)的高度为3～5mm；
和/或，所述下颌牙咬合就位部(2)的宽度为7～15mm；
和/或，所述下颌牙咬合就位部(2)的高度为3～5mm；
和/或，所述螺杆容纳腔(4)的直径为5～7mm；
和/或，所述第一槽体(41)的延伸方向由上颌牙咬合就位部(1)的舌侧延伸至上颌牙咬合就位部(1)的唇侧；
和/或，所述第二槽体(42)的延伸方向由下颌牙咬合就位部(2)的舌侧延伸至下颌牙咬合就位部(2)的唇侧；
和/或，所述螺杆(6)的长度为25～40mm；
和/或，所述舌侧限位件(71)和唇侧限位件(72)的直径均为6～10mm。
8.如权利要求6所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器，其特征在于，所述固位组件(3)的个数为1～4个；
和/或，所述导向件(31)和滑动件(32)一一对应且分别均匀的分布在所述上颌牙咬合就位部(1)和下颌牙咬合就位部(2)上。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～3任一权利要求所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法的步骤、或如权利要求4所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法的步骤。
10.一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如权利要求1～3任一权利要求所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器模型的构建方法的步骤、或如权利要求4所述的数字化下颌前伸运动辅助训练器的制备方法的步骤。
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