壳状牙齿正畸矫治器
技术领域
本实用新型总体上涉及一种壳状牙齿正畸矫治器,尤其是具有颌板的壳状牙齿正畸矫治器。
背景技术
由于美观、便捷以及利于清洁等优点,基于高分子材料的壳状牙齿正畸矫治器(如隐形矫治器)越来越受欢迎。
利用壳状牙齿正畸矫治器进行牙齿正畸治疗,一般需要多个逐次的壳状牙齿正畸矫治器,例如,20个以上,甚至40个以上。在一些情况下,在正畸治疗的某个阶段需要前导下颌,那么,需要在该阶段所对应的多个逐次的上、下颌壳状牙齿正畸矫治器上设置颌板(twin-block)。
在现有的方案中,颌板在壳状牙齿正畸矫治器上的方位一般是人工操作确定的,多个逐次的壳状牙齿正畸矫治器上的颌板与对应牙齿的相对位置一致。再者,颌板的形态一旦选定后,就保持不变,即多个逐次的上颌壳状牙齿正畸矫治器上的颌板的形态一致,多个逐次的下颌牙齿正畸矫治器上的颌板的形态一致。发明人经过大量研究发现这些可能导致以下问题:(一)在一些情况下,矫治可能导致设置颌板的牙齿的位置发生变化,由于颌板与这些牙齿的相对位置不变,这将导致颌板方位变化,从而可能使得上、下颌板之间的配合随矫治而发生变化,无法保证矫治效果;(二)在一些情况下,需要伸长颌板的对颌牙齿,若颌板形态不变,一方面,颌板将阻碍该牙齿伸长,再一方面,由于牙齿的伸长,颌板与与之相对的对颌牙齿之间的接触不均匀,将导致颌板受力集中而易于受损,又一方面,由于牙齿的伸长,上、下颌之间的垫高高度将发生变化,可能不利于矫治;(三)在一些情况下,矫治可能导致设置颌板的牙齿之间的间距发生变化,若颌板长度不变,无法保证颌板得到这些牙齿的充分支撑,从而影响其整体强度。
另外,本申请的发明人还发现现有的颌板的结构强度偏弱,对来自对颌颌板的推力的承受能力不足。
鉴于以上,有必要提供一种新的壳状牙齿正畸矫治器。
实用新型内容
本实用新型的一方面提供了一种壳状牙齿正畸矫治器,它包括:N个逐次的壳状牙齿正畸矫治器,分别对应N个逐次的矫治步,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的每一个用于把牙齿从对应矫治步的初始布局重新定位到该对应矫治步的目标布局,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的每一个在后牙区设有颌板,与对颌的颌板相配合,以调整咬合时上、下颌沿前后向的相对位置,其中,所述N个逐次的壳状牙齿正畸矫治器的颌板与设置该颌板的牙齿的相对位置随这些牙齿在矫治过程中的位置变化而变化,使得咬合时,上、下颌的相对位置关系与目标基本相符,并且所述颌板的导斜面与对颌颌板的导斜面充分接触,其中,N为大于3的自然数。
在一些实施方式中,所述N个逐次的壳状牙齿正畸矫治器的颌板的长度随设置该颌板的牙齿之间的间距在矫治过程中的变化而变化,使得所述N个逐次的壳状牙齿正畸矫治器的颌板均得到这些牙齿的充分支撑。
在一些实施方式中,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的颌板的宽度自导斜面至另一端逐渐收窄。
在一些实施方式中,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的颌板的局部高度随与之相对的对颌牙齿在矫治过程中的伸长而降低,以避免阻碍所述对颌牙齿的伸长,同时保持上、下颌之间的垫高高度与目标基本相符。
在一些实施方式中,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的每一个在两侧后牙区均设有颌板。
在一些实施方式中,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的颌板用于和对颌的颌板相配合,以将下颌前导。
在一些实施方式中,所述N个壳状牙齿正畸矫治器是上颌矫治器。
在一些实施方式中,所述N个壳状牙齿正畸矫治器的每一个为一体的壳状。
在一些实施方式中,所述N个逐次的矫治步中,第M矫治步的初始布局与第M-1矫治步的目标布局相同,第M矫治步的目标布局与第M+1矫治步的初始布局相同,其中,M小于N。
本申请的又一方面提供了一种壳状牙齿正畸矫治器,它包括:N个逐次的上颌壳状牙齿正畸矫治器,分别对应N个逐次的矫治步,所述N个上颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个用于把上颌牙齿从对应矫治步的初始布局重新定位到该对应矫治步的目标布局,所述N个上颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个在后牙区设有颌板,以及M个逐次的下颌壳状牙齿正畸矫治器,分别对应M个逐次的矫治步,所述M个下颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个用于把下颌牙齿从对应矫治步的初始布局重新定位到该对应矫治步的目标布局,所述M个下颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个在后牙区设有颌板,所述N个逐次的上颌壳状牙齿正畸矫治器和M个逐次的下颌壳状牙齿正畸矫治器中,配对的上、下颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板相互配合,以调整咬合时上、下颌沿前后向的相对位置,其中,所述N个逐次的上颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板与设置该颌板的牙齿的相对位置随这些牙齿在矫治过程中的位置变化而变化,所述M个逐次的下颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板与设置该颌板的牙齿的相对位置随这些牙齿在矫治过程中的位置变化而变化,使得在整个矫治过程中,咬合时,上、下颌的相对位置关系与目标基本相符,并且配对的上、下颌的颌板的导斜面充分接触,其中,N和M为大于3的自然数。
在一些实施方式中,所述N个上颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个在两侧后牙区均设有颌板,所述M个下颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个在两侧后牙区均设有颌板。
在一些实施方式中,所述N个逐次的上颌壳状牙齿正畸矫治器和M个逐次的下颌壳状牙齿正畸矫治器中,配对的上、下颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板相互配合,以将下颌前导。
在一些实施方式中,所述N个上壳状牙齿正畸矫治器的每一个为一体的壳状,所述M个下颌壳状牙齿正畸矫治器的每一个为一体的壳状。
附图说明
以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是,这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式,因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出,附图不必是成比例的,并且其中类似的标号表示类似的部件。
图1示意性地展示了本申请一个实施例中的壳状牙齿正畸矫治器;
图2A示意性地展示了本申请一个实施例中的颌板在牙齿伸长前和与之相对的对颌牙齿的接触关系;
图2B示意性地展示了现有的颌板在牙齿伸长后和与之相对的对颌牙齿的接触关系;
图2C示意性地展示了本申请一个实施例中的颌板在牙齿伸长后和与之相对的对颌牙齿的接触关系;
图3A示意性地展示了本申请一个实施例中的颌板在设置颌板的牙齿的间距变大之前,与这些牙齿的位置关系;
图3B示意性地展示了现有的颌板在设置颌板的牙齿的间距变大之后,与这些牙齿的位置关系;
图3C示意性地展示了本申请一个实施例中的颌板在设置颌板的牙齿的间距变大之后,与这些牙齿的位置关系;以及
图4示意性地展示了本申请一个实施例中的颌板的颌面观的形态。
具体实施方式
以下的详细描述中引用了构成本说明书一部分的附图。说明书和附图所提及的示意性实施方式仅仅出于是说明性之目的,并非意图限制本申请的保护范围。在本申请的启示下,本领域技术人员能够理解,可以采用许多其他实施方式,并且可以对所描述实施方式做出各种改变,而不背离本申请的主旨和保护范围。应当理解的是,在此说明并图示的本申请的各个方面可以按照很多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计,这些不同配置都在本申请的保护范围之内。
利用壳状牙齿正畸矫治器的牙齿正畸治疗是把治疗分成逐次的N个矫治步,每一个矫治步对应一个壳状牙齿正畸矫治器,用于把牙齿从该矫治步的初始布局重新定位到该矫治步的目标布局。基本上,第M矫治步的初始布局即第M-1矫治步的目标布局,第M矫治步的目标布局即第M+1矫治步的初始布局。
对于一些病例,例如,存在“天包地”情形的病例,在正畸矫治的同时需要前导下颌,那么就要在至少某个矫治阶段所对应的上、下颌壳状牙齿正畸矫治器上设置颌板,使得在咬合状态下,通过上、下颌壳状牙齿正畸矫治器上的颌板的相互作用,将下颌前推。
当前,最常用的制作壳状牙齿正畸矫治器的方法是热压膜成型工艺。在现有的方案中,制作具有颌板的壳状牙齿正畸矫治器时,一般是以人工操作在牙齿的三维数字模型上添加颌板,再基于添加了颌板的牙齿的三维数字模型,通过排牙获得与一系列逐次的牙齿布局一一对应的一系列逐次的牙齿的三维数字模型。然后,利用这一系列逐次的牙齿的三维数字模型,制作一系列逐次的牙齿的阳模。最后,在这一系列逐次的牙齿的阳模上以热压膜成型工艺压膜得到一系列逐次的具有颌板的壳状牙齿正畸矫治器。
也就是说,在现有的方案中,一系列逐次的壳状牙齿正畸矫治器上的颌板的形态尺寸一致,并且这一系列逐次的壳状牙齿正畸矫治器上的颌板与设置颌板的牙齿之间的相对位置也一致。这就可能导致发明人所发现的上述问题。
在一个实施例中,可以如此定义颌板的尺寸:颌板沿舌颊向的尺寸为宽度;颌板沿近远中方向的尺寸为长度;颌板沿咬合方向的尺寸为高度。
经过大量的研发工作,本申请的发明人开发出了一种新的壳状牙齿正畸矫治器,包括多个逐次的上颌壳状牙齿正畸矫治器和多个逐次的下颌壳状牙齿正畸矫治器,每一对上、下颌壳状牙齿正畸矫治器均设有配对的颌板,通过上、下颌壳状牙齿正畸矫治器上所设颌板的相互配合,将下颌前导。一方面,这些上颌壳状牙齿正畸矫治器和/或下颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板的形态随与其相对的对颌牙齿的伸长而变化,以避免阻碍对颌牙齿伸长以及保持下颌垫高高度不变;再一方面,这些壳状牙齿正畸矫治器的颌板与设置颌板的牙齿之间的相对位置随这些牙齿的位置变化,以保证上、下颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板之间的良好配合,并且使得下颌被前导到目标位置;又一方面,这些上颌壳状牙齿正畸矫治器和/或下颌壳状牙齿正畸矫治器的长度随覆盖牙齿的间距变化,以保证颌垫得到这些牙齿的充分支撑,从而保证颌垫的整体强度;又一方面,上颌壳状牙齿正畸矫治器或下颌壳状牙齿正畸矫治器的颌板自与对颌颌板接触的一端至另一端在舌颊方向上的宽度逐渐收窄,以增强颌板沿牙弓曲线的受力强度。
请参图1,示意性地展示了本申请一个实施例配对中的上、下颌壳状牙齿正畸矫治器110和120。上颌壳状牙齿正畸矫治器110为一体的壳状,形成容纳牙齿的空腔,其中,该空腔的几何形态如此,使得其能够将上颌牙齿从一个布局重新定位到另一布局。下颌壳状牙齿正畸矫治器120为一体的壳状,形成容纳牙齿的空腔,其中,该空腔的几何形态如此,使得其能够将下颌牙齿从一个布局重新定位到另一布局。上颌壳状牙齿正畸矫治器110在两侧后牙区域设有颌板111,下颌壳状牙齿正畸矫治器120在两侧后牙区域设有颌板121,咬合时,上颌板111的导斜面1111与下颌板121的导斜面1211充分接触抵靠,以前导下颌。
在一些情况下,需要在牙齿正畸矫治的整个过程将下颌前导至特定的位置;在又一些情况下,只需要在牙齿正畸矫治的某个阶段将下颌前导至特定的位置;在又一些情况下,需要在牙齿正畸矫治的不同阶段将下颌前导至不同的位置。可以理解,本申请的壳状牙齿正畸矫治器能够适用这些不同的情况。
请参图2A,示意性地展示了本申请一个实施例中牙齿203伸长之前所佩戴的壳状牙齿正畸矫治器的颌板201,此时,在咬合状态下,颌板201的咬合面与对颌牙齿203和205均匀接触。
请参图2B,示意性地展示了在牙齿203伸长后佩戴现有的壳状牙齿正畸矫治器时,颌板201’与对颌牙203和205的接触情况。在整个矫治过程中,现有的壳状牙齿正畸矫治器的颌板形态保持不变,然而,由于牙齿203已经伸长,而颌板201’对应部分的高度却并无变化,当牙齿203与颌板201’正好接触时,牙齿205与颌板201’之间还存在间隙。这样,一方面,颌板201’会对牙齿203的伸长造成阻碍;又一方面,颌垫201’垫高下颌的高度大于预定高度,可能影响矫治效果;又一方面,这种接触关系使得颌板201’容易因受力集中而破坏。
请参图2C,示意性地展示了在牙齿203伸长后佩戴本申请的壳状牙齿正畸矫治器时,颌板201”与对颌牙203和205的接触情况。本申请的壳状牙齿正畸矫治器的颌板的形态随对颌牙齿的伸长而调整,牙齿203伸长,与颌板201相比,颌板201”与牙齿203对应的部分的高度降低,使得咬合时,颌板201”与伸长的牙齿203和牙齿205依然保持均匀接触。
在本申请的启示下,可以理解,除了牙齿伸长,在一些情况下,需要将与颌板相对的对颌牙齿压低,那么,为了保证颌板与这些牙齿均匀接触并且保证上、下颌之间的垫高高度不变,可以相应得增加颌板对应部分的局部高度。这一方面能够使得在佩戴壳状牙齿正畸矫治器时咀嚼进食更舒服,另一方面能够到辅助对颌牙齿压低的作用。
请参图3A,示意性地展示了本申请一个实施例中牙齿303远移之前所佩戴的壳状牙齿正畸矫治器的颌板301,此时,在咬合状态下,颌板301得到牙齿303、305、307以及309的支撑,其中,牙齿303是最末端的后牙。
请参图3B,示意性地展示了在牙齿303远移后佩戴现有的壳状牙齿正畸矫治器时,颌板301’与牙齿303~309之间的位置关系。在整个矫治过程中,现有的壳状牙齿正畸矫治器的颌板长度保持不变,然而,由于牙齿303已经远移,而颌板301’的长度与之前的壳状牙齿正畸矫治器的颌板301相比,长度并未变化,此时,颌板301’只能得到牙齿305~309的支撑(通常,颌板宽度小于牙齿沿唇颊向的尺寸,因此,其沿近远中方向的侧壁能得到牙齿咬合面的支撑),另外,其靠牙齿303一端的边缘因牙齿303的远移而落于空处而得不到原有的制成,这导致颌板201’的整体强度有所降低。
请参图3C,示意性地展示了在牙齿303远移后佩戴本申请一个实施例中的壳状牙齿正畸矫治器时,颌板301”与牙齿303~309之间的位置关系。本申请的壳状牙齿正畸矫治器的颌板的长度随对应牙齿的远移而调整,牙齿303远移,颌板301”的长度较颌板301长,以得到牙齿303~309的支撑,并且其靠牙齿303一端的边缘落在牙齿303上以得到支撑,这样保证颌板301”的整体强度。
在本申请的启示下,可以理解,除了设置颌板的牙齿之间间距增加的情况,有时矫治需要减小设置颌板的牙齿之间的间距,那么,此时可以相应地减小颌板的长度,以保证颌板得到这些牙齿的充分支撑。
请参图4,示意性地展示了本申请一个实施例中的颌垫400,该视角是颌面观,颌垫400的第一端401是与对颌颌垫配合的一端,第二端403是尾端,颌垫400的宽度自第一端401至第二端403逐渐收窄,以提高其承受来自对颌颌板的压力的强度。
下面以仅其中一个阶段需要前导下颌的牙齿正畸矫治所需的壳状牙齿正畸矫治器为例,简单说明本申请一个实施例中的壳状牙齿正畸矫治器的制作方法。
首先,获得经分割的上、下颌牙齿的三维数字模型(能够单独移动各牙齿)。
接着,通过排牙获得一系列逐次的上颌牙齿的三维数字模型,分别对应一系列逐次的上颌牙齿的布局,和一系列逐次的下颌牙齿的三维数字模型,分别对应一系列逐次的下颌牙齿的布局。排牙是确定牙齿正畸矫治方案的过程,在一个实施例中,可以基于表示牙齿原始布局和目标布局的数字数据集进行插值,得到一系列逐次的牙齿的三维数字模型,与一系列逐次的牙齿布局一一对应。
然后,筛选出需要前导下颌的矫治阶段所对应的一系列逐次的上颌牙齿三维数字模型与一系列逐次的下颌牙齿三维数字模型。再把两两配对的上、下颌牙齿的三维数字模型定位,使得下颌前导到目标位置,并且上、下颌之间的间距与目标垫高高度相符。接着,在上、下颌牙齿三维数字模型咬合面选定的位置添加颌板的三维数字模型。
在添加颌板时,一方面确保其局部高度随与之相对的对颌牙齿在矫治过程中的长度变化而变化,使得其垫高上、下颌的高度与目标一致,同时使得其和与之相对的对颌牙齿均匀接触(在与之相对的对颌牙齿有多颗的情况下)。若与之相对的牙齿在矫治过程中伸长,这可以避免颌板阻碍该牙齿伸长。
在添加颌板时,另一方面确保其方位合适,以保证在设置颌板的牙齿的位姿随矫治变化的情况下,咬合时,上、下颌垫的导斜面充分接触,以避免因点或线接触而导致受力集中,同时,将下颌前导至目标位置。在一个实施例中,可以将颌板三维数字模型与牙颌整体的相对位置固定,这样就能保证在咬合状态下上、下颌的相对位置保持不变。在又一个实施例中,若牙弓形态变化较大,若固定颌板与牙颌整体的相对位置,将使得一些壳状牙科正畸矫治器上的颌板与设置该颌板的牙齿之间的位置关系不合适(例如,颌板在颊舌向超出设置颌板的牙齿范围之外),那么可以适当调整颌板与牙颌的相对位置。
在添加颌板时,又一方面确保其长度合适,以保证颌板得到对应牙齿的充分支撑,进而保证其整体强度。
接着,以具有颌板的牙齿三维数字模型控制设备(例如,光固化设备)制作牙齿的阳模,最后,以热压膜成型工艺在牙齿的阳模上压膜获得具有颌板的壳状牙齿正畸矫治器。
在本申请的启示下,可以理解,除了热压膜成型工艺,还可以其他方法制作本申请的壳状牙齿正畸矫治器,例如,还可以3D打印的方法直接打印制作壳状牙齿正畸矫治器。
在本申请的启示下,可以理解,本申请的壳状牙齿正畸矫治器的壳状主体和颌板也可以分开制作,然后将颌板粘接或焊接至壳状主体的相应位置。
在本申请的启示下,可以理解,虽然颌板最常见的用途是前导下颌,但反方向配置,还可用于向前牵引上颌,以促进上颌矢状方向和横向发育,以及抑制下颌过度发育,因此,本申请的壳状牙齿正畸矫治器同样也适用于这些情况。
尽管在此公开了本申请的多个方面和实施例,但在本申请的启发下,本申请的其他方面和实施例对于本领域技术人员而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的,而非限制目的。本申请的保护范围和主旨仅通过后附的权利要求书来确定。
同样,各个图表可以示出所公开的方法和系统的示例性架构或其他配置,其有助于理解可包含在所公开的方法和系统中的特征和功能。要求保护的内容并不限于所示的示例性架构或配置,而所希望的特征可以用各种替代架构和配置来实现。除此之外,对于流程图、功能性描述和方法权利要求,这里所给出的方框顺序不应限于以同样的顺序实施以执行所述功能的各种实施例,除非在上下文中明确指出。
除非另外明确指出,本文中所使用的术语和短语及其变体均应解释为开放式的,而不是限制性的。在一些实例中,诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”这样的扩展性词汇和短语或者其他类似用语的出现不应理解为在可能没有这种扩展性用语的示例中意图或者需要表示缩窄的情况。