CN114948287A - 咬合诱导矫治器设计与制造方法及咬合诱导矫治器 - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
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Abstract
本申请提供一种咬合诱导矫治器设计方法、制造方法及咬合诱导矫治器，所述设计方法包括以下步骤：S1：获取包含初始咬合关系的初始上下颌数字模型以及口腔软组织的信息；S2：基于初始上下颌数字模型确定符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型；S3：生成颌垫的数字模型，其中颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定；S4：基于初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定咬合诱导矫治器的外壁参数；S5：基于外壁参数、目标上下颌数字模型、颌垫的数字模型和口腔软组织的信息生成咬合诱导矫治器数字模型。本申请的技术方案能够个性化地设计咬合诱导矫治器并改善矫治效果。
Description
技术领域
本申请属于口腔正畸技术领域，具体地，涉及一种咬合诱导矫治器设计方法、制造方法以及一种咬合诱导矫治器。
背景技术
随着生活水平的逐渐改善和人们健康意识的不断提高，人们对牙齿健康、美观的关注程度越来越高，对于牙列和口腔组织存在的各种问题进行矫治的需求也推动了口腔医学的不断进步。儿童处于生长发育时期，正常咬合关系的建立对颌面部发育起着重要的作用，如果在此时期发生间隙和咬合异常，将会影响牙列建立、颌骨发育，同时也可导致口腔各部位肌肉形态的变化，甚至影响全身的正常生长发育。因此，维持正常的咬合关系对保证儿童的生长发育、维持面部美观均有重要意义，对于各类咬合畸形问题需引起关注并及时进行对症治疗。
近年来，咬合诱导矫治理念已经在口腔医学，特别是儿童口腔医学领域取得了长足的进展。相对于传统口腔正畸技术重点关注如何将排列不齐的牙列逐步调整至排齐状态，咬合诱导矫治理念倡导利用牙齿早期发育时的可塑性，通过多种方向上柔和力的使用，消除萌出阻力，调整牙列的位置及牙弓形态，并使上下颌的牙列实现正常的咬合关系。实验研究也证实，利用咬合诱导技术对儿童早期口腔问题进行矫治的过程中，不仅牙列受到矫治力的影响，发育中的骨组织以及上下颌牙合关系也会受到咬合诱导的力量影响，从而能够综合性地在改善牙弓及牙列形态的同时将上下牙列的咬合关系调整至正常状态，从根本上解决各类口腔畸形问题。
目前已出现多种采用咬合诱导矫治理念的正畸器具及其制造方法，例如：专利201310006947.9 《口腔器具》公开了一种正畸训练器，由弹性的聚合材料构成，具有与使用者的牙弓相对应的形状，能够对使用者的牙齿施加矫正力；专利201410358488.5《一种诱导儿童牙齿合理排列的装置及其制造方法》公开了基于标准咬合关系下的标准上颌和标准下颌的三维模型及牙弓轨迹形态设计能够引导儿童牙齿合理排列的牙套。
然而，上述现有技术所涉及的正畸器具及其制造方法大部分都是基于标准化批量生产的目的所开发的，如根据不同年龄段的标准上下颌及标准咬合关系进行设计与制造，所制造的正畸器具一般为几种不同规格，由医生根据使用者的情况选择某一种规格。这种方式虽然能够降低制造成本，然而对于具体使用者，可能存在无法找到匹配的型号、对口腔软组织产生过分的压迫导致佩戴困难或不适、口腔畸形形态与理想形态偏差过大导致矫治力超过生物力学承受范围、标准化的颌垫导致调整咬合关系的速度过慢等问题，因此，需要一种个性化的咬合诱导矫治器设计、制造方法，以及个性化的咬合诱导矫治器，能够针对使用者(尤其是处于生长期的儿童)的牙列排列、牙弓形态、咬合状态以及口腔软组织的形态等特征，在满足口腔矫正的生物力学限制条件的范围内，尽可能快速而舒适地实现修正牙弓形态、排齐牙齿以及调整咬合关系的目的。
发明内容
本申请的目的在于解决上述现有技术的产品和方法中存在缺陷，针对具体使用者的具体情况个性化地进行咬合诱导矫治。
本申请的一方面提供一种咬合诱导矫治器设计方法，用于个性化地设计咬合诱导矫治器数字模型，包括以下步骤：
S1：获取包含初始咬合关系的初始上下颌数字模型以及口腔软组织的信息；
S2：基于初始上下颌数字模型确定符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型；
S3：生成颌垫的数字模型，其中颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定；
S4：基于初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定咬合诱导矫治器的外壁参数；
S5：基于外壁参数、目标上下颌数字模型、颌垫的数字模型和口腔软组织的信息生成咬合诱导矫治器数字模型。
进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：
S21：基于初始上下颌数字模型确定上下颌扩弓量；
S22：基于初始上下颌数字模型和上下颌扩弓量确定扩弓方案和排牙方案；
S23：基于扩弓方案和排牙方案对初始上下颌数字模型进行扩弓和排牙；
S24：基于初始咬合关系确定目标咬合关系；
S25：基于目标咬合关系对扩弓与排牙后的上下颌数字模型进行调整，得到符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型。
优选地，步骤S23与步骤S24之间还包括以下步骤：基于牙颌扩弓和牙齿移动的生物力学限制条件调整扩弓方案和排牙方案。
优选地，步骤S24与步骤S25之间还包括以下步骤：基于上下颌咬合关系变化的生物力学限制条件重新确定目标咬合关系。
进一步地，所述牙列区域包括切牙区、左侧尖牙区、左侧磨牙区、右侧尖牙区、右侧磨牙区中的至少两个区域。
优选地，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数包括以下参数中的至少一种：颌垫上下表面的间距、颌垫上表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫上表面沿近远中向的倾斜角度、颌垫下表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫下表面沿近远中向的倾斜角度。
进一步地，所述步骤S3包括以下步骤：
S31：基于目标咬合关系确定颌垫在不同牙列区域的设计参数的初始值；
S32：基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整；
S33：基于调整后的设计参数生成颌垫的数字模型。
优选地，所述对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整具体包括以下步骤：
获取至少两组上下牙齿特征点在目标咬合关系下的空间距离相对于其在初始咬合关系下的空间距离的第一差值；
基于所述多个第一差值在至少一个牙列区域调整所述设计参数，使得使用者在佩戴咬合诱导矫治器时，位于该牙列区域的至少一组上下牙齿特征点的空间距离相对于其在初始咬合关系下的空间距离的第二差值大于对应的第一差值。
优选地，所述对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整具体包括以下步骤：
获取咬合参数在初始咬合关系下和在目标咬合关系下的值；
调整咬合参数的值，使调整后的咬合参数的值相对于其在目标咬合关系下的值处于过矫治状态；
基于调整后的咬合参数在至少一个牙列区域调整所述设计参数。
优选地，所述咬合参数包括以下参数中的至少一个：FH平面、髁导斜度。
优选地，所述初始咬合关系通过使用颌架对上下颌咬合关系进行测量获取。
优选地，所述口腔软组织包括上唇、下唇、上颊、下颊、上颚皮肤、下颚皮肤、舌、系带中的至少一种。
优选地，咬合诱导矫治器的外壁参数包括以下参数中的至少一种：上颌唇颊侧外壁边缘线、上颌舌侧外壁边缘线、下颌唇颊侧外壁边缘线、下颌舌侧外壁边缘线、唇颊侧外壁剖面线和舌侧外壁剖面线。
优选地，所述唇颊侧外壁剖面线有多条，分别位于切牙区和磨牙区；所述舌侧外壁剖面线有多条，分别位于切牙区和磨牙区。
进一步地，步骤S4包括以下步骤：
S41：基于目标上下颌数字模型生成上颌分型曲面与下颌分型曲面，其中上颌分型曲面贯穿上颌唇颊侧牙龈与上颌舌侧牙龈，下颌分型曲面贯穿下颌唇颊侧牙龈与下颌舌侧牙龈；
S42：基于目标上下颌数字模型、上颌分型曲面与下颌分型曲面确定上颌唇颊侧交线、上颌舌侧交线、下颌唇颊侧交线和下颌舌侧交线并分别进行平滑拟合；
S43：将上颌唇颊侧交线和下颌唇颊侧交线分别沿上颌分型曲面和下颌分型曲面向唇颊侧偏移，得到上颌唇颊侧外壁边缘线与下颌唇颊侧外壁边缘线，其中偏移量根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定；
S44：将上颌舌侧交线和下颌舌侧交线分别沿上颌分型曲面和下颌分型曲面向舌侧偏移，得到下颌唇颊侧外壁边缘线与下颌舌侧外壁边缘线，其中偏移量根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定；
S45：基于上颌唇颊侧外壁边缘线和下颌唇颊侧外壁边缘线生成唇颊侧外壁剖面线，其中唇颊侧外壁剖面线的形态根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定；
S46：基于上颌舌侧外壁边缘线和下颌舌侧外壁边缘线生成舌侧外壁剖面线，其中舌侧外壁剖面线的形态根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定。
优选地，所述步骤S4还包括根据口腔软组织的信息对上颌唇颊侧外壁边缘线、下颌唇颊侧外壁边缘线、上颌舌侧外壁边缘线和下颌舌侧外壁边缘线中的至少一种进行调整的步骤。
进一步地，所述步骤S5包括以下步骤：
S51：基于咬合诱导矫治器的外壁参数生成咬合诱导矫治器数字模型主体部分；
S52：利用目标上下颌数字模型对所述主体部分进行布尔运算，形成U形齿槽；
S53：在生成U形齿槽的主体部分上叠加颌垫数字模型，生成咬合诱导矫治器数字模型。
优选地，步骤S53之后还包括根据初始上下颌数字模型和口腔软组织的信息对咬合诱导矫治器数字模型进行以下调整中的至少一项的步骤：对U形齿槽进行调整以预留错位牙齿移动空间、对U形齿槽进行调整以预留替牙期牙齿萌出空间、调整唇颊侧和/或舌侧外壁形态以减少咬合诱导矫治器对口腔软组织的压迫。
本发明的另一方面提供一种咬合诱导矫治器的制造方法，包括以下步骤：
第一步：利用上述咬合诱导矫治器设计方法生成咬合诱导矫治器数字模型；
第二步：基于咬合诱导矫治器数字模型生成模具数字模型；
第三步：基于模具数字模型制造实体模具；
第四步：基于实体模具制造咬合诱导矫治器。
进一步地，所述实体模具的制造材料为树脂材料或金属材料；所述咬合诱导矫治器的制造材料为医用硅胶材料。
本申请的再一方面提供一种咬合诱导矫治器，用于将具有初始咬合关系的初始上下颌调整为具有目标咬合关系的目标上下颌，包括由唇颊侧外壁和舌侧外壁围成的U形的主体部分以及位于主体部分内部的用于容纳上颌牙列的中空的上齿槽与用于容纳下颌牙列的中空的下齿槽，其特征在于：
所述上齿槽与下齿槽之间具有用于调整上下颌咬合关系的颌垫，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定。
进一步地，所述牙列区域包括切牙区、左侧尖牙区、左侧磨牙区、右侧尖牙区、右侧磨牙区中的至少两个区域。
优选地，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数包括以下参数中的至少一种：颌垫上下表面的间距、颌垫上表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫上表面沿近远中向的倾斜角度、颌垫下表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫下表面沿近远中向的倾斜角度。
优选地，唇颊侧外壁和舌侧外壁相对于上齿槽和下齿槽的位置以及唇颊侧外壁和舌侧外壁的形态根据初始上下颌、目标上下颌以及口腔软组织的形态确定。
优选地，所述口腔软组织包括上唇、下唇、上颊、下颊、上颚皮肤、下颚皮肤、舌、系带中的至少一种。
优选地，所述上牙槽和/或下牙槽还包括错位牙齿移动空间和/或替牙期牙齿萌出空间。
优选地，所述咬合诱导矫治器的制造材料为医用硅胶。
优选地，所述咬合诱导矫治器通过上述咬合诱导矫治器制造方法进行制造。
本申请的实施例提供的咬合诱导矫治器设计方法、制造方法以及咬合诱导矫治器至少具有以下有益效果：
(1)基于用户的上下牙颌整体尺寸、形态以及口腔软组织信息进行个性化的咬合诱导矫治器设计，能够减少矫治器佩戴的不适或对口腔软组织造成的过分压迫，并能够更加精准地控制矫治力的作用大小和方向，提高矫治的精准程度；
(2)基于生物力学限制条件调整目标上下颌数字模型，在初始上下颌畸形情况较为严重时可以增加矫治阶段的数量以保证每个矫治阶段牙颌变化的安全性；
(3)根据目标咬合关系与初始咬合关系的偏差调整颌垫在不同牙列区域的设计参数，通过优化颌垫的形态使上下颌的咬合关系产生“过矫治”的趋势，从而加快了咬合关系调整的速率，增强了矫治效果。
附图说明
图1为根据现有技术的咬合诱导矫治器的主视图；
图2为根据现有技术的咬合诱导矫治器的俯视图；
图3为根据本申请实施例的咬合诱导矫治器设计方法的流程图；
图4为根据本申请实施例的初始上下颌数字模型；
图5为一个具体的X线头颅侧位片图像；
图6为对图5的X线头颅侧位片进行描迹的结果；
图7为一个具体的上颌、下颌牙位图；
图8为根据本申请实施例的按照设计参数的初始值生成的颌垫的数字模型；
图9为根据本申请实施例的咬合诱导矫治器与现有的咬合诱导矫治器矫治效果比较的示意图；
图10A至图10C为根据本申请实施例的优化颌垫的设计参数的具体实施步骤；
图11为根据本申请实施例的咬合诱导矫治器及其外壁参数的示意图；
图12为根据本申请实施例的具有多条唇颊侧外壁剖面线和多条舌侧外壁剖面线的咬合诱导矫治器外壁参数的示意图；
图13A至图13D为根据本申请实施例的确定外壁参数的具体实施步骤；
图14A至图14D为根据本申请实施例的利用外壁参数建立咬合诱导矫治器数字模型的具体实施步骤。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式并参照附图对本申请进行进一步说明。
此外，为了方便理解，放大或者缩小了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了限制本申请的保护范围。
单数形式的词汇也包括复数含义，反之亦然。
在本申请实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是本申请实施例的产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在本申请的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。
本说明书中词汇是为了说明本申请的实施例而使用的，但不是试图要限制本申请。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了更好地对本申请的技术方案进行说明，我们首先对现有咬合诱导矫治器的构造及使用中存在的问题进行分析。图1、图2分别示出了根据现有技术的一个具体的咬合诱导矫治器的主视图和俯视图(图1、图2引自发明201310006947.9《口腔器具》)，如图1、图2所示，咬合诱导矫治器通过唇颊侧外壁和舌侧外壁形成一种大致上的U形主体结构；在主体结构内具有容纳上颌牙列的 U形上齿槽和容纳下颌牙列的U形下齿槽；外壁与上、下齿槽的内壁构成了位于牙列与唇部/颊部之间的唇挡/颊挡和位于牙列与舌之间的舌挡；上齿槽的下表面与下齿槽的上表面构成了一定厚度的颌垫，部分咬合诱导矫治器的颌垫部位还具有贯穿唇颊侧外壁和舌侧外壁的孔，以助于使用者的顺畅呼吸。
上述咬合诱导矫治器一般采用既具有一定柔软度又保持了良好的弹性回复力的材料(如医用硅胶)制成，并大致根据对不同人群的统计，在一定的尺寸范围内设计成几种标准的规格以适合于不同的口腔尺寸，使用时医生根据使用者的牙齿尺寸选择对应规格的矫治器，使用者佩戴后，由于其牙列排列、牙弓尺寸及咬合关系均与标准规格存在差异，使得矫治器发生变形并产生弹性回复力，通过该弹性回复力对使用者的各种口腔畸形问题进行矫治。
然而，上述现有的咬合诱导矫治器在设计及使用时存在以下问题：
(1)由于批量生产的咬合诱导矫治器是基于几种标准的牙颌模型制造的，因此对于具体使用者，可能存在型号不匹配的现象，例如由于使用者年龄过小，因此现有的多种型号的咬合诱导矫治器长度均过长，导致佩戴困难、不适等；
(2)对于一些口腔畸形情况较为严重的使用者，由于其牙列排列、牙弓形态和上下颌咬合关系可能与标准的上下颌形态差别过大，因此在佩戴基于标准的上下颌制造的矫治器时，可能出现矫治力超过牙颌受力极限导致不适、疼痛甚至损伤的风险；
(3)由于每个患者的口腔软组织形态及其与牙颌的相对位置关系也存在很大的不同，因此标准化生产的咬合诱导矫治器在佩戴后，可能对口腔软组织产生过分的压迫，进而导致其对牙颌产生不良的反作用力，从而影响了矫治效果；
(4)随着上下颌的形态和咬合关系逐渐向目标状态变化，基于弹性回复力所产生的矫治力将越来越弱，这将导致矫治阶段后期矫治速度的显著降低，使得矫治周期变长，甚至无法达到预期的矫治效果。
为解决上述现有的咬合诱导矫治器结构及设计流程上存在的各种具体问题，本申请的一方面提供一种咬合诱导矫治器设计方法，用于个性化地设计咬合诱导矫治器数字模型，如图3所示，包括以下步骤：
S1：获取包含初始咬合关系的初始上下颌数字模型以及口腔软组织的信息；
S2：基于初始上下颌数字模型确定符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型；
S3：生成颌垫的数字模型，其中颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定；
S4：基于初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定咬合诱导矫治器的外壁参数；
S5：基于外壁参数、目标上下颌数字模型、颌垫的数字模型和口腔软组织的信息生成咬合诱导矫治器数字模型。
以下结合优选的实施例及附图，详细说明上述设计方法的具体实施方式。
步骤S1用于获取初始上下颌数字模型，以及口腔软组织的信息，其中上下颌数字模型包含初始咬合关系。
在本申请的一些具体实施例中，初始上下颌数字模型代表了矫治器的使用者在整个矫治过程开始前的上下牙列排列状况、上下牙弓形态以及上下颌的咬合关系；在本申请的一些实施例中，初始上下颌数字模型还可以代表矫治器的使用者在整个矫治过程中某一阶段开始前的上下牙列排列状况、上下牙弓形态以及上下颌的咬合关系，即：“初始”既可以用于代表整个矫治过程的初始，也可以用于代表整个矫治过程中某一阶段的初始。
图4示出了根据本申请的一些具体实施例获取的初始上下颌数字模型，如图4所示，在本申请的实施例中，初始上下颌数字模型100包括以下数字化的模型：多个上牙模型按照初始的位姿状态排列构成的上牙列模型，具有初始的上牙弓形态的上颌骨模型以及上牙龈模型，上述上牙列模型、上颌骨模型以及上牙龈模型按照初始的空间位置关系构成了初始上颌数字模型110。
如图4所示，在本申请的实施例中，初始上下颌数字模型100还包括以下数字化的模型：多个下牙模型按照初始的位姿状态排列构成的下牙列模型，具有初始的下牙弓形态的下颌骨模型以及下牙龈模型，上述下牙列模型、下颌骨模型以及下牙龈模型按照初始的空间位置关系构成了初始下颌数字模型120。
按照使用者的初始咬合关系确定上述初始上颌数字模型110和初始下颌数字模型120的相对位置及姿态，并将两者按照初始咬合关系进行定位或摆放，就构成了初始上下颌数字模型100。
用于获取或生成牙列、颌骨、牙龈等部位的数字化模型，以及确定上下颌的初始咬合关系，并将其按照初始咬合关系进行定位的技术已经为本领域技术人员所知晓。
例如：在本申请的一些实施例中，可以通过光学扫描技术、X光或超声波成像技术、CT扫描或核磁共振技术获取牙齿、颌骨以及牙龈等周边组织的三维数据，并进一步通过人工分割、计算机自动分割或者两者结合的半自动分割等方式建立上述部位的数字化模型。
又如：在本申请的一些实施例中，可以利用能够转移和传递颞下颌关系的颌架对使用者的真实咬合关系进行重现，对重现后的颌架进行测量，即可得到用于表征初始咬合关系的多个咬合参数；在本申请的另一些实施例中，上述表征咬合关系的咬合参数也可以通过对X线头颅侧位片上的特征进行测量得到，例如，图5示出了一个具体的X线头颅侧位片，通过对图中的软、硬组织特征点进行标定和测量，可以得到FH平面、髁导斜度等咬合参数，上述咬合参数即反映了使用者在拍摄X线头颅侧位片时其上下颌所处的初始咬合状态，在本申请的再一些实施例中，也可以使用三维配准技术，例如使用包含上下颌咬合关系状态的颅骨数字模型等作为连接上颌和下颌的“桥梁”，将上颌数字模型与下颌数字模型通过定位特征点分别与颅骨数字模型进行配准，从而使配准后的上颌数字模型和下颌数字模型的相对位姿处于初始咬合关系的状态。
以上对步骤S1中获取处于包含初始咬合关系的初始上下颌数字模型的具体实施方式进行了详细介绍，除此之外，步骤S1还用于获取口腔软组织的信息。具体地，在本申请的一些实施例中，口腔软组织包括优选地，所述口腔软组织包括上唇、下唇、上颊、下颊、上颚皮肤、下颚皮肤、舌、系带中的至少一种。
对口腔软组织信息的获取同样可以通过多种具体的实施方式进行，例如，在本申请的一些实施例中，可以像图6所示出的，在用户的X线头颅侧位片上进行牙齿、颌骨等硬组织和唇、舌等软组织的描迹，从而得到口腔软组织与上下颌的相对位置关系信息；在本申请的另一些实施例中，也可以如前文描述的那样，通过光学扫描技术、X光或超声波成像技术、CT扫描或核磁共振技术等获取口腔软组织的数字模型，并将上述口腔软组织的数字模型与初始上下颌数字模型进行配准。
步骤S2用于对初始上下颌数字模型进行扩弓、排牙和调整咬合关系的操作，从而得到符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型。具体地，在本申请的一些实施例中，步骤S2包括以下步骤：
S21：基于初始上下颌数字模型确定上下颌扩弓量；
S22：基于初始上下颌数字模型和上下颌扩弓量确定扩弓方案和排牙方案；
S23：基于扩弓方案和排牙方案对初始上下颌数字模型进行扩弓和排牙；
S24：基于初始咬合关系确定目标咬合关系；
S25：基于目标咬合关系对扩弓与排牙后的上下颌数字模型进行调整，得到符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型。
在本申请的一些具体实施例中，目标上下颌数字模型代表了矫治器的使用者在整个矫治过程结束时的上下牙列排列状况、上下牙弓形态以及上下颌的咬合关系；在本申请的一些实施例中，目标上下颌数字模型还可以代表矫治器的使用者在整个矫治过程中某一阶段结束时的上下牙列排列状况、上下牙弓形态以及上下颌的咬合关系，即：“目标”既可以用于代表整个矫治过程所要达到的目标，也可以用于代表整个矫治过程中某一阶段的所要达到的目标。
对数字化的牙颌模型进行牙弓形态的调整、排齐牙齿的操作已为本领域技术人员所熟知，例如：可以通过人工或自动化测量的方式获取初始上下颌的牙弓曲线以及确定目标上下颌对应的牙弓曲线，利用其偏差得到上下颌需要实现的扩弓量，进而对上下颌骨数字模型的形状进行调整，然后根据扩弓后的上下颌骨数字模型的形态人工或自动化地排齐上下牙列数字模型包含的多个牙齿模型，并对上下牙龈数字模型进行相应地调整。
在对上述上下颌数字模型进行扩弓与排牙操作后，可进一步将其咬合关系调整至目标咬合关系，对上下颌数字模型进行咬合关系的调整可以通过人工或自动的方式进行。在本申请的一些具体实施例中，可以选择或标定多组存在匹配关系的上下牙齿特征点(例如图7所示出的上颌、下颌牙位图中，上牙左右两侧15、25号牙的咬合面中点分别与下牙左右两侧的45-46号牙齿以及35-36 号牙齿邻面最靠颊侧的接触点在理想的牙弓宽度及咬合状态下处于较为匹配状态)，通过调节上下颌数字模型的位姿使上述多组上下牙齿特征点的空间距离达到预设的距离，从而将上下颌数字模型调整至目标咬合关系；在本申请的另一些具体实施例中，也可以利用前文所述的用于表征咬合关系的多个咬合参数，如FH平面和/或髁导斜度等参数，通过调节上下颌数字模型的位姿，使上述咬合参数的值从初始咬合关系下对应的测量值变为目标咬合关系下对应的取值。
需要特别说明的是，目标咬合关系代表了使用者在佩戴矫治器的情况下其上下牙颌所能达到的咬合状态，与矫治过程结束后使用者所能达到的“理想”的咬合状态是不同的(该“理想”的咬合状态代表了根据矫治方案，使用者的上下牙颌在矫治结束后不佩戴矫治器的情况下预期最终达到的咬合关系)，例如，由于颌垫的存在，目标咬合关系下上下牙列之间的相对位置一般与“理想”的咬合状态下的相对位置关系存在一定的差异。
另外，在对各类牙列不齐、牙弓形态不良以及错颌畸形进行矫治的过程中，可能存在使用者的口腔畸形程度较为严重的情况，使得通过上述步骤S21至步骤S25确定目标上下颌数字模型与使用者的初始上下颌数字模型偏差过大，特别是对于儿童及青少年使用者，其牙列和颌骨对矫治力的承受能力弱于成人，在佩戴形状与初始上下颌偏差过大的矫治器时，将增加佩戴不适、牙颌疼痛等现象的概率，严重时甚至可能引起颌骨骨裂，或牙根顶破颌骨壁等情况，因此，在本申请的优选的实施例中，步骤S23与步骤S24之间还包括以下步骤：基于牙颌扩弓和牙齿移动的生物力学限制条件调整扩弓方案和排牙方案；以及，步骤S24与步骤S25之间还包括以下步骤：基于上下颌咬合关系变化的生物力学限制条件重新确定目标咬合关系。
上述优选的实施方案中，排牙、扩弓及调整咬合关系所应遵循的生物力学限制条件可以根据口腔正畸相关的生物力学理论确定，或根据对大量临床使用情况的统计分析确定，例如，根据临床数据，确定咬合诱导矫治器的牙齿移动及扩弓速率的生物力学限制条件为：每个月每颗牙在三维方向最大移动距离为1mm，预计咬合诱导矫治器每个矫治阶段的时间为三个月，则当有牙齿在目标咬合关系下与初始咬合关系下的三维距离为6mm时，应将矫治阶段增加为2个，以保证每个矫治阶段牙齿移动和扩弓的速率不超过上述生物力学限制条件。
以上对获取目标上下颌数字模型的具体实施方式进行了介绍，下面结合实施例及附图对步骤 S3进行详细说明。
步骤S3用于个性化地设计颌垫。颌垫位于使用者的上下牙颌之间，通过个性化地设置颌垫的厚度、角度等设计参数，能够使上下颌逐步地向目标咬合关系进行调整。具体地，步骤S3包括以下步骤：
S31：基于目标咬合关系确定颌垫在不同牙列区域的设计参数的初始值；
S32：基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整；
S33：基于调整后的设计参数生成颌垫的数字模型。
以下结合具体实施例及附图对步骤S31至步骤S33进行详细说明。
步骤S31用于确定颌垫在不同牙列区域的设计参数的初始值。由于上下切牙、上下尖牙及上下磨牙的咬合关系各不相同，因此针对个性化的矫治需求，对上下颌牙列进一步地细分为不同的牙列区域，具体地，在本申请的一些优选的实施例中，牙列区域包括切牙区、左侧尖牙区、左侧磨牙区、右侧尖牙区、右侧磨牙区中的至少两个区域。仍以图7为例，在本申请的一些实施例中，切牙区包括12、11、21、22及42、41、31、32号牙齿构成的牙列区域，左侧尖牙区包括13、43号牙齿构成的牙列区域，右侧尖牙区包括23、33号牙齿构成的牙列区域，左侧磨牙区包括14-18以及44-48 号牙齿构成的牙列区域，右侧磨牙区包括24-28以及34-38号牙齿构成的牙列区域。本领域的技术人员应当知晓，根据个性化的矫治需求，还可以采用其他细分方式将上下颌牙列进行进一步地细分。
颌垫在整体形态上大致为U形带有一定厚度的弹性薄垫，其细节特征，例如在上述不同牙列区域的具体形态，包括上下咬合面之间的厚度，倾斜角度等，可以通过设计参数进行表征，在本申请的一些优选的实施例中，设计参数包括以下参数中的至少一种：颌垫上下表面的间距、颌垫上表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫上表面沿近远中向的倾斜角度、颌垫下表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫下表面沿近远中向的倾斜角度。在步骤S31中，可以对颌垫在上述不同牙列区域的设计参数设置初始值，上述初始值即代表了了根据目标咬合关系，在整个矫治过程或矫治过程中某一阶段结束时上下颌预期达到的咬合关系。图8中的黑色曲线示出了根据本申请的具体实施例的一个按照设计参数的初始值生成的颌垫的数字模型。
现有的大部分具有统一规格的、批量生产的咬合诱导矫治器，其颌垫的设计参数即依照“标准”或“理想”的咬合关系生成，即主要参考标准的咬合关系对颌垫的形状进行设计，然而，按照上述设计理念生成的咬合诱导矫治器，在调整使用咬合关系时存在以下问题：
由于咬合诱导矫治器产生矫治力的来源是其佩戴后变形所产生的弹性回复力，因此随着使用者的上下颌从初始咬合关系逐渐向目标咬合关系变化，其上下颌的位姿与矫治器的形态越来越接近，在这种情况下，矫治器的弹性回复力也将越来越弱，使得矫治过程后期咬合关系的调整速度越来越慢，图9中的曲线1即示意性地描述了上述现有矫治器的矫治效果曲线。
上述矫治效果曲线意味着矫治周期的延长，对于处于生长发育阶段的儿童来说，由于其牙齿、颌骨、牙弓形态均处于不断发育和变化的过程，因此某一阶段矫治过程过长将导致目标咬合关系还未达到的情况下使用者的上下颌各个部分的形态已发生了无法忽视的改变，使得当前的咬合诱导矫治器已不再适合的问题，因此，需要根据使用者的初始咬合关系与目标咬合关系的偏差优化颌垫的设计参数，从而在不超过生物力学限制条件的基础上尽可能地加快调整咬合关系的速度，为此，本申请通过步骤S32对颌垫的设计参数进行优化。
具体地，在本申请的一些可选的实施例中，可以采取以下步骤调整颌垫的设计参数：首先，获取至少两组上下牙齿特征点在目标咬合关系下的空间距离相对于其在初始咬合关系下的空间距离的第一差值；然后，基于所述多个第一差值在至少一个牙列区域调整所述设计参数，使得使用者在佩戴咬合诱导矫治器时，位于该牙列区域的至少一组上下牙齿特征点的空间距离相对于其在初始咬合关系下的空间距离的第二差值大于对应的第一差值。
图10A至图10C示出了一个具体的通过上述实施方式优化设计参数的实施例，如图10A所示，使用者存在上下颌左右咬合不对称的问题，首先在初始上下颌数字模型的左侧上、下第二磨牙和右侧上、下第二磨牙上分别标定牙齿特征点，可以得到两组特征点在初始咬合关系下的空间距离 (D1，D2)，通过将牙颌数字模型调整为如图10B所示的目标咬合关系，则可以确定上述两组特征点在目标咬合关系下的空间距离(D1′，D2′，且优选地，满足D1′＝D2′)，进而得到两组牙齿特征点在两种咬合关系下的空间距离的差值，即第一差值(D1′-D1，D2′-D2)；根据上文分析，为了加快矫治速度，如图10C所示，可以将颌垫在左右两个磨牙区的厚度进一步调整，例如，使得初始咬合关系下空间距离过小的一侧的颌垫厚度调整至比目标咬合关系下的空间距离更大，即，该侧磨牙区的上下牙齿特征点在佩戴矫治器的状态下的空间距离相对于初始咬合关系下的空间距离具有第二差值，且该第二差值大于对应的第一差值(例如，可以将左侧厚度调整至D1”，且使D1”-D1＞D1′-D1)。如图9中的曲线2所示，由于经过优化设计参数的步骤所生成的颌垫，其咬合关系相对于目标咬合关系实际上处于一种“过矫治”咬合关系，从而能够对上下牙颌产生额外的向目标咬合状态进行调整的趋势，并且在使用者的上下颌咬合关系接近目标咬合关系时仍能保持较快的矫治速度。
具体地，在本申请的另一些可选的实施例中，还可以采取以下步骤调整颌垫的设计参数：首先，获取咬合参数在初始咬合关系下和在目标咬合关系下的值；然后，调整咬合参数的值，使调整后的咬合参数的值相对于其在目标咬合关系下的值处于过矫治状态；最后，基于调整后的咬合参数在至少一个牙列区域调整所述设计参数。上述通过调整咬合参数以优化颌垫的设计参数的步骤，可以通过人工操作并手动测量调整的方式进行，也可以通过计算机程序自动地实现。
通过步骤S32进行颌垫的设计参数的优化调整后，即可以根据上述设计参数生成颌垫的数字模型，根据设计参数生成对应的数字模型的技术已经为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。
需要说明的是，上述对颌垫的设计参数进行优化的过程，仍应保证根据优化后的设计参数生成的颌垫对咬合关系的调整满足对应的上下颌咬合关系变化的生物力学限制条件。
通过步骤S3设计并生成颌垫的数字模型后，通过步骤S4确定咬合诱导矫治器的外壁参数，并通过步骤S5生成咬合诱导矫治器数字模型。以下结合具体实施例及附图对步骤S4、S5进行详细说明。
为了更清楚地说明本申请的技术方案，以下，我们对本申请提供的设计方法所涉及到的咬合诱导矫治器外壁参数进行解释与说明。
如图1所示，咬合诱导矫治器主要由唇颊侧的外壁、舌侧的外壁包围形成的矫治器主体以及位于主体内部的上齿槽、下齿槽和上下齿槽之间的颌垫组成，在步骤S2和S3中已分别完成了目标上下颌以及颌垫的生成及设计，步骤S4主要用于确定构成咬合诱导矫治器主体的外壁的相关参数。图11示出了一个具体的咬合诱导矫治器主体部分的数字模型以及其上包含的部分外壁参数的示意图，具体地，在本申请的实施例中，如图11所示，用于表征矫治器主体部分的形态的外壁参数包括以下参数中的至少一种：上颌唇颊侧外壁边缘线310、上颌舌侧外壁边缘线320、下颌唇颊侧外壁边缘线410、下颌舌侧外壁边缘线420、唇颊侧外壁剖面线510和舌侧外壁剖面线520，通过上述多条特征曲线，使用三维建模方法，即可以得到咬合诱导矫治器主体部分的数字模型。
显然，对上述外壁参数的确定需要考虑初始上下颌的形态、目标上下颌的形态以及口腔软组织信息，以使得生成的咬合诱导矫治器的主体部分形态能够更好地贴合口腔内部环境，并实现更好的矫治效果。
相对于现有技术，本申请所提供的咬合诱导矫治器设计方法除了基于用户上下颌形态进行矫治器主体部分的设计外，还根据用户的口腔软组织信息对矫治器的外壁形态进行优化。上述口腔软组织信息被用来对咬合诱导矫治器的设计进行优化，其主要原因为：
(1)对于处于替牙期的儿童，由于其牙齿及颌骨仍处于生长状态，对于外部施加的各个方向的压力的抵抗能力较弱，因此有相当一部分牙列不齐、牙弓形态不良以及咬合关系畸形与口腔内各部位肌肉组织的不良位置和不良使用习惯(如咬唇、吐舌、口呼吸、舌位异常等)具有强相关性，因此，有必要在设计咬合诱导矫治器的过程中考虑上述口腔软组织与上下颌的关系，使得咬合诱导矫治器能够有效地阻隔不良外力对牙颌的影响，或通过改变口腔软组织位置、形态促进咬合诱导矫治。
(2)由于咬合诱导矫治器不同于厚度较薄的隐形牙套等正畸装置，在大部分的使用状态下其牙槽深度需要覆盖整个牙冠及大部分的牙龈区域，且唇挡/颊挡和舌挡的厚度也远大于隐形牙套的壳体厚度，因此在使用过程中，与口腔软组织的接触情况将极大地影响使用者的舒适程度，例如过高的唇档将可能对使用者的系带形成压迫，或舌挡向后上方延伸的弧度过小对上颚皮肤造成摩擦和压迫等，因此，需要在设计过程中充分考虑口腔软组织与上下颌的相对位置关系，以优化咬合诱导矫治器的设计参数，提升使用者的舒适程度。
在本申请的一些优选的实施例中，如图12所示，唇颊侧外壁剖面线510有多条，分别位于切牙区和磨牙区；舌侧外壁剖面线520有多条，分别位于切牙区和磨牙区；在本申请的另一些优选的实施例中，还可以在尖牙区增加设置唇颊侧外壁剖面线和舌侧外壁剖面线，通过在多个牙列区域设置不同形态的外壁剖面线，能够个性化地控制咬合诱导矫治器的外壁形态，进而更加精准地控制唇、颊、舌等软组织对牙列和颌骨施加的压迫力的大小和方向，实现增加有益施力，避免或减小不良施力的作用。
以下结合附图13A至13D详细说明步骤S4的实施流程。具体地，在本申请的实施例中，步骤 S4包括以下步骤：
S41：基于目标上下颌数字模型生成上颌分型曲面与下颌分型曲面，其中上颌分型曲面贯穿上颌唇颊侧牙龈与上颌舌侧牙龈，下颌分型曲面贯穿下颌唇颊侧牙龈与下颌舌侧牙龈。图13A、图 13B示出了根据本申请实施例的在目标上下颌数字模型上确定上颌分型曲面和下颌分型曲面的示意图。
S42：基于目标上下颌数字模型、上颌分型曲面与下颌分型曲面确定上颌唇颊侧交线、上颌舌侧交线、下颌唇颊侧交线和下颌舌侧交线并分别进行平滑拟合。图13C示出了根据本申请实施例的上颌唇颊侧交线、上颌舌侧交线、下颌唇颊侧交线、下颌舌侧交线的示意图。
S43：将上颌唇颊侧交线和下颌唇颊侧交线分别沿上颌分型曲面和下颌分型曲面向唇颊侧偏移，得到上颌唇颊侧外壁边缘线与下颌唇颊侧外壁边缘线，其中偏移量根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定。
S44：将上颌舌侧交线和下颌舌侧交线分别沿上颌分型曲面和下颌分型曲面向舌侧偏移，得到下颌唇颊侧外壁边缘线与下颌舌侧外壁边缘线，其中偏移量根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定。图13D示出了根据本申请实施例的对各个交线进行偏移后的结果。
S45：基于上颌唇颊侧外壁边缘线和下颌唇颊侧外壁边缘线生成唇颊侧外壁剖面线，其中唇颊侧外壁剖面线的形态根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定。
S46：基于上颌舌侧外壁边缘线和下颌舌侧外壁边缘线生成舌侧外壁剖面线，其中舌侧外壁剖面线的形态根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定。
通过步骤S41至步骤S46即得到建立咬合诱导矫治器数字模型所需要的外壁参数，上述外壁参数的具体形式已通过图11、图12进行了详细说明，在此不再赘述。
具体地，在上述步骤S43至步骤S46中，可以根据X线头颅侧位片或其他图像中所包含的口腔软组织信息及其与上下颌之间的相对位置关系确定各个偏移量以及外壁剖面线的具体形态。此外，为了减小生成的咬合诱导矫治器对系带等部位的压迫，还可以根据口腔软组织的信息对上颌唇颊侧外壁边缘线、下颌唇颊侧外壁边缘线、上颌舌侧外壁边缘线和下颌舌侧外壁边缘线中的至少一种进行调整和优化。
通过步骤S4确定咬合诱导矫治器的外壁参数后，即可以通过步骤S5完成咬合诱导矫治器数字模型的生成。在本申请的一些实施例中，步骤S5包括以下步骤：
S51：基于咬合诱导矫治器的外壁参数生成咬合诱导矫治器数字模型主体部分；
S52：利用目标上下颌数字模型对所述主体部分进行布尔运算，形成U形齿槽；
S53：在生成U形齿槽的主体部分上叠加颌垫数字模型，生成咬合诱导矫治器数字模型。
上述步骤S51至S53的具体建模步骤已为本领域技术人员所知晓，例如，在根据本申请实施例的一个具体流程中，如图14A至图14D所示，首先利用上述多个外壁剖面线沿外壁边缘线进行放样或扫掠操作，以生成唇颊侧外壁曲面和舌侧外壁曲面，然后在唇颊侧外壁曲面和舌侧外壁曲面的尾部创建尾部过渡曲面并将上述各个曲面进行封闭从而得到咬合诱导矫治器数字模型的主体部分，接着利用目标上下颌数字模型对上述主体部分进行布尔减运算从而在主体部分内部生成U型牙槽，并将颌垫的数字模型叠加到主体部分，然后对各个边缘进行圆角或倒角操作，最终得到咬合诱导矫治器数字模型。
在本申请的一些优选的实施例中，步骤S53之后还包括根据初始上下颌数字模型和口腔软组织的信息对咬合诱导矫治器数字模型进行以下调整中的至少一项的步骤：对U形齿槽进行调整以预留错位牙齿移动空间、对U形齿槽进行调整以预留替牙期牙齿萌出空间、调整唇颊侧和/或舌侧外壁形态以减少咬合诱导矫治器对口腔软组织的压迫。
本申请实施例的另一方面提供一种咬合诱导矫治器的制造方法，包括以下步骤：
第一步：利用上述咬合诱导矫治器设计方法生成咬合诱导矫治器数字模型；
第二步：基于咬合诱导矫治器数字模型生成模具数字模型；
第三步：基于模具数字模型制造实体模具；
第四步：基于实体模具制造咬合诱导矫治器。
基于矫治装置的数字模型制造实体模具(包括布尔运算得到阴模，利用分模面分割阴模并设置浇口和排气槽结构，利用数字加工机床或3D打印技术制造阴模并进行修边和打磨等处理)，并使用实体模具制造实体矫治装置的流程已为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述实体模具的制造材料为树脂材料或金属材料。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述咬合诱导矫治器的制造材料为医用硅胶材料，优选地，上述医用硅胶材料的硬度为范围为20-60D。
本申请实施例的再一方面提供一种咬合诱导矫治器，用于将具有初始咬合关系的初始上下颌调整为具有目标咬合关系的目标上下颌，包括由唇颊侧外壁和舌侧外壁围成的U形的主体部分以及位于主体部分内部的用于容纳上颌牙列的中空的上齿槽与用于容纳下颌牙列的中空的下齿槽，所述上齿槽与下齿槽之间具有用于调整上下颌咬合关系的颌垫，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定。
优选地，上述咬合诱导矫治器可以通过前述的设计和制造方法进行制造，具体结构已在前述说明部分进行了详细的描述，在此不再赘述。
以上对本申请的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本申请权利要求的保护范围。
Claims (28)
1.一种咬合诱导矫治器设计方法，用于个性化地设计咬合诱导矫治器数字模型，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取包含初始咬合关系的初始上下颌数字模型以及口腔软组织的信息；
S2：基于初始上下颌数字模型确定符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型；
S3：生成颌垫的数字模型，其中颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定；
S4：基于初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定咬合诱导矫治器的外壁参数；
S5：基于外壁参数、目标上下颌数字模型、颌垫的数字模型和口腔软组织的信息生成咬合诱导矫治器数字模型。
2.如权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
S21：基于初始上下颌数字模型确定上下颌扩弓量；
S22：基于初始上下颌数字模型和上下颌扩弓量确定扩弓方案和排牙方案；
S23：基于扩弓方案和排牙方案对初始上下颌数字模型进行扩弓和排牙；
S24：基于初始咬合关系确定目标咬合关系；
S25：基于目标咬合关系对扩弓与排牙后的上下颌数字模型进行调整，得到符合目标咬合关系的目标上下颌数字模型。
3.如权利要求2所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，步骤S23与步骤S24之间还包括以下步骤：
基于牙颌扩弓和牙齿移动的生物力学限制条件调整扩弓方案和排牙方案。
4.如权利要求2所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，步骤S24与步骤S25之间还包括以下步骤：
基于上下颌咬合关系变化的生物力学限制条件重新确定目标咬合关系。
5.如权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于：
所述牙列区域包括切牙区、左侧尖牙区、左侧磨牙区、右侧尖牙区、右侧磨牙区中的至少两个区域。
6.如权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数包括以下参数中的至少一种：
颌垫上下表面的间距、颌垫上表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫上表面沿近远中向的倾斜角度、颌垫下表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫下表面沿近远中向的倾斜角度。
7.如权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
S31：基于目标咬合关系确定颌垫在不同牙列区域的设计参数的初始值；
S32：基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整；
S33：基于调整后的设计参数生成颌垫的数字模型。
8.如权利要求7所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整具体包括以下步骤：
获取至少两组上下牙齿特征点在目标咬合关系下的空间距离相对于其在初始咬合关系下的空间距离的第一差值；
基于所述多个第一差值在至少一个牙列区域调整所述设计参数，使得使用者在佩戴咬合诱导矫治器时，位于该牙列区域的至少一组上下牙齿特征点的空间距离相对于其在初始咬合关系下的空间距离的第二差值大于对应的第一差值。
9.如权利要求7所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述对颌垫在不同牙列区域的设计参数进行调整具体包括以下步骤：
获取咬合参数在初始咬合关系下和在目标咬合关系下的值；
调整咬合参数的值，使调整后的咬合参数的值相对于其在目标咬合关系下的值处于过矫治状态；
基于调整后的咬合参数在至少一个牙列区域调整所述设计参数。
10.如权利要求9所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述咬合参数包括以下参数中的至少一个：
FH平面、髁导斜度。
11.如权利要求1至10中任一项所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于：
所述初始咬合关系通过使用颌架对上下颌咬合关系进行测量获取。
12.如权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于：
所述口腔软组织包括上唇、下唇、上颊、下颊、上颚皮肤、下颚皮肤、舌、系带中的至少一种。
13.如权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，咬合诱导矫治器的外壁参数包括以下参数中的至少一种：
上颌唇颊侧外壁边缘线、上颌舌侧外壁边缘线、下颌唇颊侧外壁边缘线、下颌舌侧外壁边缘线、唇颊侧外壁剖面线和舌侧外壁剖面线。
14.如权利要求13所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于：
所述唇颊侧外壁剖面线有多条，分别位于切牙区和磨牙区；
所述舌侧外壁剖面线有多条，分别位于切牙区和磨牙区。
15.如权利要求13所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
S41：基于目标上下颌数字模型生成上颌分型曲面与下颌分型曲面，其中上颌分型曲面贯穿上颌唇颊侧牙龈与上颌舌侧牙龈，下颌分型曲面贯穿下颌唇颊侧牙龈与下颌舌侧牙龈；
S42：基于目标上下颌数字模型、上颌分型曲面与下颌分型曲面确定上颌唇颊侧交线、上颌舌侧交线、下颌唇颊侧交线和下颌舌侧交线并分别进行平滑拟合；
S43：将上颌唇颊侧交线和下颌唇颊侧交线分别沿上颌分型曲面和下颌分型曲面向唇颊侧偏移，得到上颌唇颊侧外壁边缘线与下颌唇颊侧外壁边缘线，其中偏移量根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定；
S44：将上颌舌侧交线和下颌舌侧交线分别沿上颌分型曲面和下颌分型曲面向舌侧偏移，得到下颌唇颊侧外壁边缘线与下颌舌侧外壁边缘线，其中偏移量根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定；
S45：基于上颌唇颊侧外壁边缘线和下颌唇颊侧外壁边缘线生成唇颊侧外壁剖面线，其中唇颊侧外壁剖面线的形态根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定；
S46：基于上颌舌侧外壁边缘线和下颌舌侧外壁边缘线生成舌侧外壁剖面线，其中舌侧外壁剖面线的形态根据初始上下颌数字模型、目标上下颌数字模型和口腔软组织的信息确定。
16.根据权利要求15所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于：
所述步骤S4还包括根据口腔软组织的信息对上颌唇颊侧外壁边缘线、下颌唇颊侧外壁边缘线、上颌舌侧外壁边缘线和下颌舌侧外壁边缘线中的至少一种进行调整的步骤。
17.根据权利要求1所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
S51：基于咬合诱导矫治器的外壁参数生成咬合诱导矫治器数字模型主体部分；
S52：利用目标上下颌数字模型对所述主体部分进行布尔运算，形成U形齿槽；
S53：在生成U形齿槽的主体部分上叠加颌垫数字模型，生成咬合诱导矫治器数字模型。
18.如权利要求17所述的一种咬合诱导矫治器设计方法，其特征在于，步骤S53之后还包括根据初始上下颌数字模型和口腔软组织的信息对咬合诱导矫治器数字模型进行以下调整中的至少一项的步骤：
对U形齿槽进行调整以预留错位牙齿移动空间、对U形齿槽进行调整以预留替牙期牙齿萌出空间、调整唇颊侧和/或舌侧外壁形态以减少咬合诱导矫治器对口腔软组织的压迫。
19.一种咬合诱导矫治器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1：利用如权利要求1至18中任一项的设计方法生成咬合诱导矫治器数字模型；
A2：基于咬合诱导矫治器数字模型生成模具数字模型；
A3：基于模具数字模型制造实体模具；
A4：基于实体模具制造咬合诱导矫治器。
20.如权利要求17所述的一种咬合诱导矫治器的制造方法，其特征在于：
所述实体模具的制造材料为树脂材料或金属材料；
所述咬合诱导矫治器的制造材料为医用硅胶材料。
21.一种咬合诱导矫治器，用于将具有初始咬合关系的初始上下颌调整为具有目标咬合关系的目标上下颌，包括由唇颊侧外壁和舌侧外壁围成的U形的主体部分以及位于主体部分内部的用于容纳上颌牙列的中空的上齿槽与用于容纳下颌牙列的中空的下齿槽，其特征在于：
所述上齿槽与下齿槽之间具有用于调整上下颌咬合关系的颌垫，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数基于初始咬合关系与目标咬合关系的偏差确定。
22.如权利要求21所述的咬合诱导矫治器，其特征在于：
所述牙列区域包括切牙区、左侧尖牙区、左侧磨牙区、右侧尖牙区、右侧磨牙区中的至少两个区域。
23.如权利要求21所述的咬合诱导矫治器，其特征在于，所述颌垫在不同牙列区域的设计参数包括以下参数中的至少一种：
颌垫上下表面的间距、颌垫上表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫上表面沿近远中向的倾斜角度、颌垫下表面沿矢状向的倾斜角度、颌垫下表面沿近远中向的倾斜角度。
24.如权利要求21所述的一种咬合诱导矫治器，其特征在于：
唇颊侧外壁和舌侧外壁相对于上齿槽和下齿槽的位置以及唇颊侧外壁和舌侧外壁的形态根据初始上下颌、目标上下颌以及口腔软组织的形态确定。
25.如权利要求24所述的一种咬合诱导矫治器，其特征在于：
所述口腔软组织包括上唇、下唇、上颊、下颊、上颚皮肤、下颚皮肤、舌、系带中的至少一种。
26.如权利要求21所述的一种咬合诱导矫治器，其特征在于：
所述上牙槽和/或下牙槽还包括错位牙齿移动空间和/或替牙期牙齿萌出空间。
27.如权利要求21所述的一种咬合诱导矫治器，其特征在于：
所述咬合诱导矫治器的制造材料为医用硅胶。
28.如权利要求21至27所述的咬合诱导矫治器，其特征在于：
所述咬合诱导矫治器通过如权利要求19所述的制造方法进行制造。
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