调整上下颌位关系的牙科器械和牙齿矫治系统
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种调整上下颌位关系的牙科器械和牙齿矫治系统。
背景技术
错颌畸形是指在儿童生长发育过程中,由先天的遗传因素或后天的环境因素引起的牙颌畸形现象,后天的环境因素例如是疾病、口腔不良习惯、替牙障碍等,也可以是生长发育过程中的外伤、牙周病等因素。错颌畸形的形成因素和机制是错综复杂的,其发生过程可能由单一因素及单一机制在起作用,也可能是多种因素或多种机制共同作用的结果。
依据安氏分类方法,错颌畸形分为Ⅰ类错合(中性错合)、Ⅱ类错合(远中错合)和Ⅲ类错合(近中错合)。其中,Ⅱ类错合是口腔正畸临床上常见的错合畸形之一,Ⅱ类错合典型的表现为上颌前牙前突、前牙深覆盖、深覆合、开唇露齿、内倾型深覆合、面下部过短或颏唇沟较深等。对于轻中度下颌后缩患者,因为下颌发育不足,患者又处于生长发育期,有些患者甚至是生长发育高峰期,采用功能性矫治器如Twin-Block、肌激动器、Herbst矫治器、功能调节器II型(FR-II)等可刺激、促进下颌的向前生长,对许多II类错颌前牙深覆盖和远中磨牙关系的矫治均能起到很好的作用。
其中,Twin-Block矫治器通过在患者咬合时通过两个凸起的斜面引导下颌处于前伸位置,能够有效地利用包括咀嚼力在内的所有功能性矫治力量。反式 Twin-Block矫治器通过在患者咬合时通过两个凸起的导斜面引导下颌后缩。隐形牙齿矫治器由于其佩戴舒适可摘戴,并且美观,被越来越多的人选择,但是如何将Twin-Block矫治器的功能矫治效果与隐形矫治器结合并能够达到相同或更佳的矫治效果,或者对隐形矫治器进行结构改进以达到Twin-Block矫治器相同或更佳的矫治效果,是丞待解决的问题。
因此研究一种兼顾安全性、舒适性与便捷性的调整上下颌位关系的牙科器械具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种牙科器械、牙齿矫治系统、牙科器械设计方法和制备方法,采用分别在上颌壳状本体上设置凸起部和下颌壳状本体上设置引导部的形式,两者相互配合使得上下颌位关系得到调整。所述牙齿矫治系统包括至少一套所述调整上下颌位关系的牙科器械,在牙科器械的作用下,不仅调整上下颌位关系趋于正常,还能同时对错颌牙齿进行矫治。
本实用新型提供一种调整上下颌位关系的牙科器械,包括容纳上颌牙齿的第一壳状本体和容纳下颌牙齿的第二壳状本体,所述第一壳状本体后牙区咬合面的位置处向对颌方向凸出设有诱导调整上下颌位关系的凸起部,所述第二壳状本体牙颌咬合面的位置处设有引导所述凸起部使所述上下颌位关系趋于正常的引导部,所述凸起部的近中方向面和所述引导部的远中方向面设有相互作用的接触面以诱导调整上下颌位关系;所述凸起部面向对颌咬合面处设有与所述第二壳状本体稳定接触的保持部;所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述引导部的远中方向面引导所述凸起部的近中方向面运动,同时,所述凸起部运动至预定位置使所述保持部与所述第二壳状本体上的咬合面稳定接触。
作为可选的技术方案,所述凸起部的近中方向面和所述引导部的远中方向面设有的相互作用接触面为光滑接触或非光滑接触。
作为可选的技术方案,所述保持部的结构为与所述第二壳状本体后牙区咬合面解剖特征相同的凹凸结构。
作为可选的技术方案,所述保持部的结构为由所述第一壳状本体后牙区咬合面解剖特征向对颌方向延伸形成的凹凸结构。
作为可选的技术方案,所述保持部的结构为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种多种的组合。
作为可选的技术方案,所述凸起部的刚度大于所述第一壳状本体容纳上颌牙齿区域的刚度;所述引导部的刚度大于所述第二壳状本体容纳下颌牙齿区域的刚度。
作为可选的技术方案,所述凸起部与所述第一壳状本体容纳上颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同;所述引导部与所述第二壳状本体容纳下颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同。
作为可选的技术方案,所述凸起部上的保持部的硬度和/或弹性模量大于所述第一壳状本体容纳上颌牙齿区域的硬度和/或弹性模量。
作为可选的技术方案,所述第二壳状本体上还设有与所述引导部共同作用限制所述凸起部相对移动的限位部,所述限位部的近中方向面与所述凸起部的远中方向面设有相互作用的接触面以稳定调整后的上下颌位关系;所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述凸起部位于所述引导部和所述限位部之间。
作为可选的技术方案,所述限位部的近中方向面与所述凸起部的远中方向面上设有相互作用的接触面为非光滑面。
作为可选的技术方案,所述非光滑面为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种多种的组合。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述限位部内分别设有诱导调整上下颌位关系且极性相同的磁体。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述引导部内分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体,且所述限位部内设有与所述凸起部内极性相同的磁体。
作为可选的技术方案,所述第一壳状本体上设有多个所述凸起部,所述第二壳状本体上设有多个与所述凸起部相互作用的所述引导部,所述多个凸起部与所述多个引导部相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常。
作为可选的技术方案,所述凸起部沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖后牙区牙齿近远中方向的长度;所述引导部沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖尖牙近远中方向的长度。
作为可选的技术方案,所述凸起部和/或所述引导部填充有用于加强咬合强度的填充部。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述引导部分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述第一壳状本体一体成型;所述引导部和所述第二壳状本体一体成型。
本实用新型还提供另一种调整上下颌位关系的牙科器械,包括容纳上颌牙齿的第一壳状本体和容纳下颌牙齿的第二壳状本体,其特征在于:所述第一壳状本体后牙区咬合面的位置处向对颌方向凸出设有诱导调整上下颌位关系的凸起部,所述第二壳状本体牙颌咬合面的位置处设有引导所述凸起部使所述上下颌位关系趋于正常的引导部,所述凸起部的远中方向面和所述引导部的近中方向面设有相互作用的接触面以诱导调整上下颌位关系;所述凸起部面向对颌咬合面处设有与所述第二壳状本体稳定接触的保持部;所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述引导部的近中方向面引导所述凸起部的远中方向面运动,同时,所述凸起部运动至预定位置使所述保持部与所述第二壳状本体上的咬合面稳定接触。
作为可选的技术方案,所述凸起部的远中方向和所述引导部的近中方向设有的相互作用接触面为光滑接触或非光滑接触。
作为可选的技术方案,所述保持部的结构为与所述第二壳状本体后牙区咬合面解剖特征相同的凹凸结构。
作为可选的技术方案,所述保持部的结构为由所述第一壳状本体后牙区咬合面解剖特征向对颌方向延伸形成的凹凸结构。
作为可选的技术方案,所述凸起部的刚度大于所述第一壳状本体容纳上颌牙齿区域的刚度;所述引导部的刚度大于所述第二壳状本体容纳下颌牙齿区域的刚度。
作为可选的技术方案,所述凸起部与所述第一壳状本体容纳上颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同;所述引导部与所述第二壳状本体容纳下颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同。
作为可选的技术方案,所述凸起部上的保持部硬度和/或弹性模量大于所述第一壳状本体容纳上颌牙齿区域的硬度和/或弹性模量。
作为可选的技术方案,所述第二壳状本体上还设有与所述引导部共同作用限制所述凸起部相对移动的限位部,所述限位部的远中方向面与所述凸起部的近中方向面设有相互作用的接触面以稳定调整后的上下颌位关系;所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述凸起部位于所述引导部和所述限位部之间。
作为可选的技术方案,所述限位部的远中方向面与所述凸起部的近中方向面上设有相互作用的接触面为非光滑面。
作为可选的技术方案,所述非光滑面为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种多种的组合。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述限位部内分别设有诱导调整上下颌位关系且极性相同的磁体。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述引导部内分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体,且所述限位部内设有与所述凸起部内极性相同的磁体。
作为可选的技术方案,所述第一壳状本体上设有多个所述凸起部,所述第二壳状本体上设有多个与所述凸起部相互作用的所述引导部,所述多个凸起部与所述多个引导部相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常。
作为可选的技术方案,所述凸起部沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖后牙区牙齿近远中方向的长度;所述引导部沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖尖牙近远中方向的长度。
作为可选的技术方案,所述凸起部和/或所述引导部填充有用于加强咬合强度的填充部。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述引导部分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体。
作为可选的技术方案,所述凸起部和所述第一壳状本体一体成型;所述引导部和所述第二壳状本体一体成型。
本实用新型还提供一种牙齿矫治系统,包括多组调整上下颌位关系的牙科器械,其特征在于,所述多组调整上下颌位关系的牙科器械包括至少一套如上所述的调整上下颌位关系的牙科器械。
作为可优选的技术方案,所述多组调整上下颌位关系的牙科器械具有使牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标矫治位置的几何形状。
作为可选的技术方案,不同所述多组调整上下颌位关系的牙科器械上设置的所述凸起部向对颌方向的凸起高度与所述引导部向对颌方向的凸起高度随着矫治过程逐渐减小。
与现有技术相比,本实用新型提供一种调整上下颌位关系的牙科器械,采用在容纳上颌牙齿的第一壳状本体上设置凸起部和容纳下颌牙齿的第二壳状本体上设置引导部,所述凸起部的近中方向面和所述引导部的远中方向面设有相互作用的接触面以诱导调整上下颌位关系,且所述凸起部面向对颌咬合面处设有与所述第二壳状本体稳定接触的保持部,所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述引导部的远中方向面引导所述凸起部的近中方向面运动,同时,所述凸起部运动至预定位置使所述保持部与所述第二壳状本体上的咬合面稳定接触。设置在咬合面的凸起部和引导部,当第一壳状本体和第二壳状本体相互作用时,能够打开咬合的同时诱导调整上下颌位关系,具体的可以引导下颌前伸,尤其对于spee曲线深度大于3mm的安氏二类病例,具有较好的治疗效果。
本实用新型还提供了一种调整上下颌位关系的牙科器械,采用在容纳上颌牙齿的第一壳状本体上设置凸起部和容纳下颌牙齿的第二壳状本体上设置引导部,所述凸起部的远中方向面和所述引导部的近中方向面设有相互作用的接触面以诱导调整上下颌位关系,且所述凸起部面向对颌咬合面处设有与所述第二壳状本体稳定接触的保持部,所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述引导部的近中方向面引导所述凸起部的远中方向面运动,同时,所述凸起部运动至预定位置使所述保持部与所述第二壳状本体上的咬合面稳定接触。设置在咬合面的凸起部和引导部,当第一壳状本体和第二壳状本体相互作用时,能够打开咬合的同时诱导调整上下颌位关系,具体的可以引导下颌后缩,尤其对于spee曲线深度大于3mm的安氏三类病例,具有较好的治疗效果。
本实用新型还提供了牙齿矫治系统,包括多组调整上下颌位关系的牙科器械,该多组调整上下颌位关系的牙科器械具有使牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标矫治位置的几何形状,在整个的矫治过程中,一系列多组调整上下颌位关系的牙科器械在调整上下颌位关系的同时,还对错颌牙齿进行矫治,实现矫形矫治同步进行。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的示意图。
图2为图1中牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
图3为本实用新型第二实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的示意图。
图4为图3中牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
图5为本实用新型第三实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的示意图。
图6为图5中牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
图7为图6中虚线区域的放大示意图。
图8为本实用新型第四实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
图9为本实用新型第五实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
图10为本实用新型第六实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
图11为图10中虚线区域的放大示意图。
图12为本申请的调整上下颌位关系牙科器械的设计方法的流程图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型的附图,对本实用新型实施例中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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题,本实用新型实施例提供了一种调整上下颌位关系的牙科器械,以有效引导下颌移动,并打开后牙咬合,更具体的调整上下颌位关系的牙科器械的颌垫咬合面上设置的摩擦结构,能够稳定上颌下颌咬合时相互位置关系,制约下颌处于前伸位置同时拥有相对稳定的咬合关系的目的。所述颌垫对应下文中诱导调整上下颌位关系的凸起部。其中,“后牙区”根据北京大学医学出版社出版的《口腔医学导论》第2版第36-38页中对于牙齿的分类进行定义,包括前磨牙以及磨牙,以FDI标记法显示为4-8的牙齿,前牙区FDI 标记法显示为1-3的牙齿。近中面与远中面为牙冠与邻牙相邻接的两个面,总称邻面。离面部中线较近的一面称为近中面,离面部中线较远的一面称为远中面,靠近面部中线的方向为近中方向,背向面部中线的方向为远中方向。
图1为本实用新型第一实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的示意图;图2为图1中牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。
参照图1与图2,调整上下颌位关系的牙科器械10,包括容纳上颌牙齿的第一壳状本体1和容纳下颌牙齿的第二壳状本体2,第一壳状本体1的后牙区咬合面的位置处向对颌方向凸出设有诱导调整上下颌位关系的凸起部3;第二壳状本体牙颌咬合面的位置处设有引导部4,引导部4用于引导凸起部3使上下颌位关系趋于正常;其中,凸起部3的近中方向面31与引导部4的远中方向面41设有相互作用的接触面以诱导调整上下颌位关系;凸起部3面向对颌咬合面上设有与第二壳状本体稳定接触的保持部32;第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,引导部4的远中方向面41引导凸起部3的近中方面31运动,同时,凸起部3运动至预定位置使保持部32与第二壳状本体2上的咬合面稳定接触。
在一优选的实施方式中,凸起部3的近中方向面31和引导部4的远中方向面 41上设有的相互作用接触面为光滑接触。当患者佩戴上述调整上下颌位关系的牙科器械10后,进行咬合时,能够通过光滑接触的相互作用面诱导凸起部3运动至预定位置。其中,近中方向面31与远中方向面41例如为光滑的平面、光滑的曲面或者光滑的斜面,光滑的平面或者曲面或者斜面相互作用接触形成上述光滑接触。
在一优选的实施方式中,凸起部3的近中方向面31和引导部4的远中方向面 41上设有的相互作用接触面为非光滑接触,所述非光滑接触的接触面为具有摩擦结构、凹凸匹配结构、表面纹理结构等。当患者佩戴上述调整上下颌位关系的牙科器械10后,进行咬合时,能够通过非光滑接触的相互作用面诱导凸起部 3运动至预定位置并且不产生相对移动。其中,凸起部3的近中方向面31与引导部4的远中方向面41例如为非光滑的平面、非光滑的曲面或者非光滑的斜面,非光滑的平面或者曲面或者斜面相互作用接触形成上述非光滑接触。
在一优选的实施方式中,凸起部3面向对颌咬合面上设置的保持部32的结构与第二壳状本体2的后牙区咬合面解剖特征相同的凹凸结构。第一壳状本体1 与第二壳状本体2相互作用时,凸起部3上的保持部32表面的凹凸结构与第二壳状本体2的后牙区咬合面解剖特征相同,使得保持部32与第二壳状本体2后牙区接触时,形成凸起方向相同的凹凸结构,两者结合更加紧密。或者,凸起部3面向对颌咬合面上设置的保持部32的结构与第一壳状本体1后牙区咬合面解剖特征向对颌方向延伸形成的凹凸结构。第一壳状本体1与第二壳状本体2 相互作用时,凸起部3上的保持部32表面的凹凸结构与第一壳状本体1的后牙区咬合面解剖特征相同,使得保持部32与第二壳状本体2后牙区接触时,形成凸起方向不相同的凹凸结构,即向对颌方向延伸形成的凹凸结构与第二壳状本体2后牙区形成尖窝稳定配合的咬合凹凸结构,两者结合更加紧密。其中,咬合面解剖特征是指牙齿咬合面上的牙尖、窝沟组成的凹凸结构。
在一优选的实施方式中,保持部32的结构还可以为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种或多种的组合。通过在保持部32上增设多种可增加摩擦力的结构,当上下颌咬合后有助于使保持部32与第二壳状本体2上的咬合面稳定接触,防止凸起部3 与引导部4相对移动产生的矫治误差。
在一优选的实施方式中,凸起部3的刚度大于第一壳状本体1容纳上颌牙齿区域的刚度;引导部4的刚度大于第二壳状本体2容纳下颌牙齿区域的刚度。此外,凸起部3与第一壳状本体1容纳上颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同;引导部4与第二壳状本体2容纳下颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同。由于凸起部3和引导部4为凸起的空泡时,两者相互作用时,容易发生形变,影响矫治效果,增大凸起部3和引导部4的刚度,能够有效的防止两者相互作用时产生的形变。
另外,凸起部3上的保持部32的硬度和/或弹性模量大于第一壳状本体1容纳上颌牙齿区域的硬度和/或弹性模量,由于凸起部3设置在第一壳状本体1的咬合面上,并且保持部32与第二壳状本体2接触作用,在咬合力的作用下,容易发生形变和破坏,增大保持部32的硬度和/或弹性模量能够有效的防止上述现象的产生。
本实用新型中通过调整凸起部3和保持部32的各项物理参数,有助于延长凸起部3和保持部32的使用寿命,降低磨损。
在一较佳的具体实施例中,第一壳状本体1的厚度和/或第二壳状本体2的厚度为0.1mm-2.0mm。
在一优选的实施方式中,第一壳状本体1上设有多个凸起部3,第二壳状本体2上设有多个引导部4,多个引导部4与多个凸起部3一一对应,且多个凸起部3与多个引导部4相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常。本实施例中,凸起部3的数量为2个,引导部4的数量为2个,2个凸起部3分别设置第一壳状本体1的左侧后牙区和右侧后牙区,2个引导部4分别对应设置于第二壳状本体2的左侧后牙区和右侧后牙区。需要说明的是,当凸起部3和引导部4的数量分别为多个时,多个凸起部3需要同时分布于第一壳状本体1的左侧牙齿区域和右侧牙齿区域,多个引导部4需要同时分布于第二壳状本体2的左侧牙齿区域和后侧牙齿区域。
多个凸起部3与多个引导部4相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常,多个凸起部3与多个引导部4相互作用,作用力更强,使第一壳状本体1和第二壳状本体2更好地起到调整上下颌位关系趋于正常的作用。具体地说,如第一壳状本体1上左右两颊侧各设有2个凸起部3,第二壳状本体2上左右两颊侧各设有2个引导部4时,以左侧为例阐述,第一壳状本体1左侧设有前凸起部和后凸起部,第二壳状本体2左侧设有前引导部和后引导部,此时前凸起部设于前限位部和后限位部之间,前凸起部与后限位部可以接触,也可以不接触,当不接触时即前凸起部的远中面与后限位部的近中面不接触,两者存在一定距离;当接触时即前凸起部的远中面与后限位部的近中面接触,两者之间不存在距离。
在其他实施例中,第一壳状本体1双侧的后牙区咬合面分别设有数量不等的凸起部3(未示出),对应地,第二壳状本体2双侧的咬合面上也分别设有数量不等的引导部4(未示出),该数量不等的凸起部3与数量不等的引导部4相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常,如该实施例中的数量不等的凸起部3 为上颌左右两侧各设置2个,数量不等的引导部4为下颌左右两侧设置3个;或者该实施例中的数量不等的凸起部3左侧设置2个且右侧设置3个,数量不等的引导部4为左侧设置2个且右侧设置3个。
在一优选的实施方式中,凸起部3沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖后牙区牙齿近远中方向的长度,如所述凸起部3沿牙列近远中方向的长度至少覆盖后牙区其中一颗牙齿近远中方向的长度;引导部4沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖尖牙近远中方向的长度。该种实施方式形成的凸起部3和引导部4,不仅能够与引导部4相互作用,调整上下颌位关系,还使患者佩戴更加舒适。
在一优选的实施方式中,凸起部3和/或引导部4填充有用于加强咬合强度的填充部。填充部例如是填充于凸起部3和/或引导部4的高分子树脂。填充部可充满凸起部3、引导部4的空心部分,通过设置填充部,能够防止凸起部3和引导部4咬合时发生变形或减少凸起部3和引导部4发生变形的程度,防止影响调整上下颌位关系的作用。
在一优选的实施方式中,凸起部3和引导部4分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体。上下颌咬合后,凸起部3运动到预定位置,凸起部3与引导部4通过极性相反的磁体之间的磁吸力磁性吸附,进而有助于稳定上下颌相对位置。
在一优选的实施方式中,凸起部3和第一壳状本体1一体成型;引导部4 和第二壳状本体2一体成型。其中,凸起部3和第一壳状本体1通过真空吸附一体成型,也可以通过直接3D打印制备;引导部4和第二壳状本体2通过真空吸附一体成型,也可以通过直接3D打印制备。此外,凸起部3与第一壳状本体1 中用于容纳上颌牙齿的腔体相互连通,引导部4和第二壳状本体2用于容置下颌牙齿的腔体相互连通。换言之,凸起部3与引导部4实质上为中空的结构。
图3为本实用新型第二实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的示意图;图4为图3中牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的示意图。其中,图3、图4中与图1、图2中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能,可参照本实用新型第一实施例中的相关说明,不另赘述。
参照图3与图4,第二实施例中调整上下颌位关系的牙科器械20与第一实施例中调整上下颌位关系的牙科器械10的区别在于,第二壳状本体2上还设有与引导部4共同作用限制凸起部3相对移动的限位部5,限位部5的近中方向面 51与凸起部3的远中方向面33设有相互作用的接触面以稳定调整后的上下颌位关系;其中,第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,凸起部3位于引导 4和限位部5之间。
在一较佳的实施方式中,限位部5的近中方向面51与凸起部3的远中方向面33之间设有相互作用的接触面为非光滑面。其中,上述“非光滑面”为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种或多种的组合。
参照图5、图6与图7,本实用新型第三实施例中调整上下颌位关系的牙科器械30中,限位部5的近中方向面51上设置凹陷结构52,凸起部3的远中方向面33设置凸出结构34,当上下颌咬合时,凸出结构34卡入凹陷结构52,限位部5的近中方向面51实现对凸出部3的远中方向面33的限位。在实际使用过程中,引导部4引导凸起部3至保持部32与第二壳状本体后牙区咬合面稳定接触,凹陷结构52将凸起部3上的凸出结构34稳定限位,从而更加稳固凸起部3 与引导部4之间的相对位置关系。在第一壳状本体1上设置1个凸起部3,在第二壳状本体2上设置1个引导部4与1个限位部5,上下颌咬合后,在凸起部3 运动至预定位置使保持部32与第二壳状本体2上的咬合面稳定接触的基础上,引导部4与限位部5共同将凸起部3卡住,使得咬合关系更加稳定。
由于凸起部3的近中方向面31与引导部4的远中方向面41相互作用的接触面为光滑面,且,限位部5的近中方向面51与凸起部3的远中方向面33相互作用的接触面为非光滑面,即,引导部4诱导凸起部3至咬合位置,限位部4增加与凸起部3之间摩擦作用,防止凸起部3处于咬合位置时滑出,引导部4和限位部5两者协同作用于凸起部3,使得咬合关系更加稳定。
在一较佳的实施例中,凸起部3和限位部5内分别设有诱导调整上下颌位关系且极性相同的磁体。在第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,凸起部3和限位部5内极性相同的磁体能够推动凸起部3向近中方向移动或使凸起部3具有向近中方向移动的趋势,进而增加第一壳状本体1和第二壳状本体2 导下颌向前的作用。其中,磁体可与凸起部3粘结固定或卡接固定,磁体可设于凸起部3或限位部5上的相互作用的表面,也可填充与凸起部3和限位部5 中。
在另一较佳的实施例中,凸起部3与引导部4内分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体,且限位部5内设有与凸起部3内极性相同的磁体。在第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,凸起部3和引导部4内极性相反的磁体能够将第一壳状本体1与第二壳状本体2引导至适当位置,凸起部3和限位部 5内极性相同的磁体能够推动凸起部3向近中方向移动或使凸起部3具有向近中方向移动的趋势,进而增加第一壳状本体1和第二壳状本体2导下颌向前的作用。
由上述可知,本实用新型第一实施例至第三实施例中提供的调整上下颌位关系的牙科器械10、20、30主要应用于安氏II类病例,通过打开后牙咬合,并引导下颌向前移动。
此外,本实用新型还提供另一调整上下颌位关系的牙科器械40、50、60(参照图8至图11),其主要应用于安氏III类病例,通过打开后牙咬合,并引导下颌向后移动。
图8为本实用新型第四实施例中调整上下颌位关系的牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的局部示意图。图8中与图1和图2 中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能,可参照本实用新型第一实施例中的相关说明,不另赘述。
参照图8,调整上下颌位关系的牙科器械40,包括容纳上颌牙齿的第一壳状本体1和容纳下颌牙齿的第二壳状本体2,第一壳状本体1后牙区咬合面的位置处向对颌方向凸出设有诱导调整上下颌位关系的凸起部6,第二壳状本体2牙颌咬合面的位置处设有引导部7,引导部7引导凸起部6是使上下颌位关系趋于正常;凸起部6的远中方向面61和引导部7的近中方向面71设有相互作用的接触面以诱导调整上下颌位关系;凸起部6面向对颌咬合面处设有与第二壳状本体稳定接触的保持部62;当第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,引导部7的近中方向面71引导凸起部6的远中方向面61运动,同时,凸起部6运动至预定位置使保持部62与第二壳状本体2上的咬合面稳定接触。
在一优选的实施方式中,凸起部6的远中方向面61和引导部7的近中方向面 71上设有的相互作用接触面为光滑接触。当患者佩戴上述调整上下颌位关系的牙科器械40后,进行咬合时,能够通过光滑接触的相互作用面诱导凸起部6运动至预定位置。其中,凸起部6的远中方向面61与引导部7的近中方向面71 例如为光滑的平面、光滑的曲面或者光滑的斜面,光滑的平面或者曲面或者斜面相互作用接触形成上述光滑接触。
在一优选的实施方式中,凸起部6的近中方向面61和引导部7的远中方向面 71上设有的相互作用接触面为非光滑接触,所述非光滑接触的接触面为具有摩擦结构、凹凸匹配结构、表面纹理结构等。当患者佩戴上述调整上下颌位关系的牙科器械1后,进行咬合时,能够通过非光滑接触的相互作用面诱导凸起部3 运动至预定位置并且不产生相对移动。其中,凸起部6的近中方向面61与引导部7的远中方向面71例如为非光滑的平面、非光滑的曲面或者非光滑的斜面,非光滑的平面或者曲面或者斜面相互作用接触形成上述非光滑接触。
在一优选的实施方式中,凸起部6面向对颌咬合面上设置的保持部62的结构与第二壳状本体2的后牙区咬合面解剖特征相同的凹凸结构。第一壳状本体1 与第二壳状本体2相互作用时,凸起部6上的保持部62表面的凹凸结构与第二壳状本体2的后牙区咬合面解剖特征相同,使得保持部62与第二壳状本体2后牙区接触时,形成凸起方向相同的凹凸结构,两者结合更加紧密。或者,凸起部6面向对颌咬合面上设置的保持部62的结构与第一壳状本体1后牙区咬合面解剖特征向对颌方向延伸形成的凹凸结构。第一壳状本体1与第二壳状本体2 相互作用时,凸起部6上的保持部62表面的凹凸结构与第一壳状本体1的后牙区咬合面解剖特征相同,使得保持部62与第二壳状本体2后牙区接触时,形成凸起方向不相同的凹凸结构,即向对颌方向延伸形成的凹凸结构与第二壳状本体2后牙区形成尖窝稳定配合的咬合凹凸结构,两者结合更加紧密。其中,咬合面解剖特征是指牙齿咬合面上的牙尖、窝沟组成的凹凸结构。
在一优选的实施方式中,保持部62的结构还可以为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种或多种的组合。通过在保持部62上增设多种可增加摩擦力的结构,当上下颌咬合后有助于使保持部62与第二壳状本体2上的咬合面稳定接触,防止凸起部与引导部相对移动产生的矫治误差。
在一优选的实施方式中,凸起部6的刚度大于第一壳状本体1容纳上颌牙齿区域的刚度;引导部7的刚度大于第二壳状本体2容纳下颌牙齿区域的刚度。此外,凸起部6与第一壳状本体1容纳上颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同;引导部7与第二壳状本体2容纳下颌牙齿区域的厚度、硬度、材料、层数特征中至少一种不同。由于凸起部6和引导部7为凸起的空泡时,两者相互作用时,容易发生形变,影响矫治效果,增大凸起部6和引导部7的刚度,能够有效的防止两者相互作用时产生的形变。
另外,凸起部6上的保持部62的硬度和/或弹性模量大于第一壳状本体1容纳上颌牙齿区域的硬度和/或弹性模量,由于凸起部6设置在第一壳状本体1的咬合面上,并且保持部62与第二壳状本体2接触作用,在咬合力的作用下,容易发生形变和破坏,增大保持部62的硬度和/或弹性模量能够有效的防止上述现象的产生。
本实用新型中通过调整凸起部6和保持部62的各项物理参数,有助于延长凸起部6和保持部62的使用寿命,降低磨损。
在一优选的实施方式中,第一壳状本体1上设有多个凸起部6,第二壳状本体2上设有多个引导部7,多个引导部7与多个凸起部6一一对应,且多个凸起部6与多个引导部7相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常。本实施例中,凸起部6的数量为2个,引导部7的数量为2个,2个凸起部6分别设置第一壳状本体1的左侧后牙区和右侧后牙区,2个引导部7分别对应设置于第二壳状本体2的左侧后牙区和右侧后牙区。需要说明的是,当凸起部6和引导部7的数量分别为多个时,多个凸起部6需要同时分布于第一壳状本体1的左侧牙齿区域和右侧牙齿区域,多个引导部7需要同时分布于第二壳状本体2的左侧牙齿区域和后侧牙齿区域。
多个凸起部6与多个引导部7相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常,多个凸起部6与多个引导部7相互作用,作用力更强,使第一壳状本体1和第二壳状本体2更好地起到调整上下颌位关系趋于正常的作用。具体地说,如第一壳状本体1上左右两颊侧各设有2个凸起部6,第二壳状本体2上左右两颊侧各设有2个引导部7时,以左侧为例阐述,第一壳状本体1左侧设有前凸起部和后凸起部,第二壳状本体2左侧设有前引导部和后引导部,此时前凸起部设于前限位部和后限位部之间,前凸起部与前限位部可以接触,也可以不接触,当不接触时即前凸起部的近中面与前限位部的远中面不接触,两者存在一定距离;当接触时即前凸起部的近中面与前限位部的远中面接触,两者之间不存在距离。
在其他实施例中,第一壳状本体1双侧的后牙区咬合面分别设有数量不等的凸起部6(未示出),对应地,第二壳状本体2双侧的咬合面上也分别设有数量不等的引导部7(未示出),该数量不等的凸起部6与数量不等的引导部7相互作用以诱导调整上下颌位关系趋于正常,如该实施例中的数量不等的凸起部6 为上颌左右两侧各设置2个,数量不等的引导部7为下颌左右两侧设置3个;或者该实施例中的数量不等的凸起部6左侧设置2个且右侧设置3个,数量不等的引导部7为左侧设置2个且右侧设置3个。
在一优选的实施方式中,凸起部6沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖后牙区牙齿近远中方向的长度,如所述凸起部6沿牙列近远中方向的长度至少覆盖后牙区其中一颗牙齿近远中方向的长度;引导部7沿牙列近远中方向的长度至少部分覆盖尖牙近远中方向的长度。该种实施方式形成的凸起部6和引导部7,不仅能够与引导部7相互作用,调整上下颌位关系,还使患者佩戴更加舒适。
在一优选的实施方式中,凸起部6和/或引导部7填充有用于加强咬合强度的填充部。填充部例如是填充于凸起部6和/或引导部7的高分子树脂。填充部可充满凸起部6、引导部7的空心部分,通过设置填充部,能够防止凸起部6和引导部7咬合时发生变形或减少凸起部6和引导部7发生变形的程度,防止影响调整上下颌位关系的作用。
在一优选的实施方式中,凸起部6和引导部7分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体。上下颌咬合后,凸起部6运动到预定位置,凸起部6与引导部7通过极性相反的磁体之间的磁吸力磁性吸附,进而有助于稳定上下颌相对位置。
在一优选的实施方式中,凸起部6和第一壳状本体1一体成型;引导部7 和第二壳状本体2一体成型。其中,凸起部6和第一壳状本体1通过真空吸附一体成型,也可以通过直接3D打印制备;引导部7和第二壳状本体2通过真空吸附一体成型,也可以通过直接3D打印制备。此外,凸起部6与第一壳状本体1 中用于容纳上颌牙齿的腔体相互连通,引导部7和第二壳状本体2用于容置下颌牙齿的腔体相互连通。换言之,凸起部6与引导部7实质上为中空的结构。
图9为第五实施例中的牙科器械的第一壳状本体与第二壳状本体在咬合时相互位置关系的局部示意图。其中,图9与图8中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能,可参照本实用新型第四实施例中的相关说明,不另赘述。
参照图9,第五实施例中调整上下颌位关系的牙科器械50与第四实施例中调整上下颌位关系的牙科器械40的区别在于,第二壳状本体2上还设有与引导部7共同作用限制凸起部6相对移动的限位部8,限位部8的远中方向面81与凸起部6的近中方向面63设有相互作用的接触面以稳定调整后的上下颌位关系;其中,第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,凸起部6位于引导部7 和限位部8之间。
在一较佳的实施方式中,限位部8的远中方向面81与凸起部6的近中方向面63之间设有相互作用的接触面为非光滑面。其中,上述“非光滑面”为具有磨砂表面的结构、为具有凸点的结构、为具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种或多种的组合。
参照图10与图11,本实用新型第六实施例中调整上下颌位关系的牙科器械 60中,限位部8的远中方向面81上设置凹陷结构82,凸起部6的近中方向面 63设置凸出结构64,当上下颌咬合时,凸出结构64卡入凹陷结构82中,限位部8的远中方向面81实现对凸出部6的近中方向面63的限位。在实际使用过程中,引导部7引导凸起部6至保持部62与第二壳状本体后牙区咬合面稳定接触,凹陷结构82将凸起部6上的凸出结构64稳定限位,从而更加稳固凸起部6与引导部7之间的相对位置关系。在第一壳状本体1上设置1个凸起部6,在第二壳状本体2上设置1个引导部7与1个限位部8,上下颌咬合后,在凸起部6运动至预定位置使保持部62与第二壳状本体2上的咬合面稳定接触的基础上,引导部7与限位部8共同将凸起部3卡住,使得咬合关系更加稳定。
由于凸起部6的远中方向面61与引导部7的近中方向面71相互作用的接触面为光滑面,且,限位部8的远中方向面81与凸起部6的近中方向面63相互作用的接触面为非光滑面,即,引导部7诱导凸起部6至咬合位置,限位部8增加与凸起部6之间摩擦作用,防止凸起部6处于咬合位置时滑出,引导部7和限位部8两者协同作用于凸起部6,使得咬合关系更加稳定。
在一较佳的实施例中,凸起部6和限位部8内分别设有诱导调整上下颌位关系且极性相同的磁体。在第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,凸起部6和限位部8内极性相同的磁体能够推动凸起部6向近中方向移动或使凸起部6具有向近中方向移动的趋势,进而增加第一壳状本体1和第二壳状本体2 导下颌向前的作用。其中,磁体可与凸起部6粘结固定或卡接固定,磁体可设于凸起部6或限位部8上的相互作用的表面,也可填充与凸起部6和限位部8 中。
在另一较佳的实施例中,凸起部6与引导部7内分别设有稳定相对颌位关系且极性相反的磁体,且限位部8内设有与凸起部6内极性相同的磁体。在第一壳状本体1与第二壳状本体2相互作用时,凸起部6和引导部7内极性相反的磁体能够将第一壳状本体1与第二壳状本体2引导至适当位置,凸起部6和限位部 8内极性相同的磁体能够推动凸起部6向近中方向移动或使凸起部6具有向近中方向移动的趋势,进而增加第一壳状本体1和第二壳状本体2导下颌向后的作用。
本实用新型还提供一种牙齿矫治系统,包括多组调整上下颌位关系的牙科器械,其中,多组调整上下颌位关系的牙科器械包括至少一套如上所述的调整上下颌位关系的牙科器械10、20、30、40、50和/或60,所述多组调整上下颌位关系的牙科器械10、20、30、40、50和/或60具有使牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标矫治位置的几何形状。
在一较佳的实施方式中,不同多组调整上下颌位关系的牙科器械上设置的凸起部3向对颌方向的凸起高度与引导部4向对颌方向的凸起高度随着矫治过程逐渐减小。或不同多组调整上下颌位关系的牙科器械上设置的凸起部6向对颌方向的凸起高度与引导部7向对颌方向的凸起高度随着矫治过程逐渐减小。
具体地说,以通过三个矫治阶段对牙齿进行矫治为例,每个阶段使用不同的牙科器械对牙齿进行矫治,如第二矫治阶段所使用的牙科器械为第一矫治阶段后使用的牙科器械,如第三矫治阶段所使用的牙科器械为第二矫治阶段后使用的牙科器械,三个阶段使用的牙科器械的不同之处在于:第二矫治阶段所使用的牙科器械上设置的凸起部3或6,向对颌方向的凸起高度小于第一矫治阶段所使用的牙科器械上设置的凸起部3或6向对颌方向的凸起高度,第三矫治阶段所使用的牙科器械上设置的凸起部3或6向对颌方向的凸起高度小于第二矫治阶段所使用的牙科器械上设置的凸起部3或6向对颌方向的凸起高度。当然,在进行牙齿矫治时,需要患者佩戴一系列的壳状牙科器械进行矫治,其中一系列的壳状牙科器械的几何形状规律,可参照上述举例。以上描述是进行上下颌间关系的调整方式,在调整颌间关系的同时还可对错颌畸形牙齿进行同步矫治,实现矫形矫治同时进行,一副壳状牙科器械佩戴的时间为7-14天,根据患者不同的病例类型及复杂程度,设置一系列的壳状牙科器械,以达到矫治效果。
综上,本实用新型提供调整上下颌位关系的牙科器械及其牙齿矫治系统,采用在上下颌设置相互作用的凸起颌垫(对应凸起部、引导部),不仅能够打开咬合,还能诱导下颌前伸或者后缩,上颌颌垫咬合面上设置的保持结构增大摩擦,能够稳定上下颌咬合相互位置关系,达到制约下颌处于前伸位置或者后移位置同时拥有相对稳定的咬合关系的目的,尤其对于spee曲线深度大于3mm的安氏二类、三类病例,具有较好的治疗效果。
本实用新型还提供调整上下颌位关系牙科器械的设计方法,用于获得如上所述第一壳状牙科器械和第二壳状牙科器械。
图12为本申请提供的调整上下颌位关系牙科器械的设计方法的流程图。
如图12所示,一种调整上下颌位关系牙科器械的设计方法,包括:
S1;获取第一初始牙颌数字模型;
S2:在所述第一初始牙颌数字模型后牙区咬合面上设计凸起部模型,具体包括获取所述凸起部特征信息;其中所述凸起部特征信息包括所述凸起部的尺寸及预设位置,并且所述凸起部面向对颌牙齿的咬合面与对颌牙齿后牙区咬合面凹凸匹配设置或与对颌牙齿后牙区咬合面咬合匹配设置;
S3:基于所述第一初始牙颌数字模型和所述凸起部模型,生成具有凸起部的第一牙颌数字模型;
S4:基于所述第一牙颌数字模型设计第一壳状牙科器械,以使所述第一壳状牙科器械为具有容纳第一牙列的空腔的壳状,及所述第一壳状牙科器械的后牙区具有向所述对颌方向凸出的凸起部,所述凸起部包括凸起部近中面和凸起部远中面;
S5:获取第二初始牙颌数字模型;
S6:在所述第二初始牙颌数字模型咬合面上设计引导部模型,具体包括获取所述引导部特征信息;其中所述引导部特征信息包括所述引导部的尺寸及预设位置;
S7:基于所述第二初始牙颌数字模型和所述引导部模型,生成具有引导部的第二牙颌数字模型;
S8:根据所述第二牙颌数字模型设计所述第二壳状牙科器械,以使所述第二壳状牙科器械为具有容纳第二牙列的空腔的壳状,及所述第二壳状牙科器械具有与所述第一壳状牙科器械的凸起部配合的引导部,所述引导部包括引导部近中面和引导部远中面;
其中,所述第一壳状牙科器械与第二壳状牙科器械分别为上述的容纳上颌牙齿的第一壳状本体和容纳下颌牙齿的第二壳状本体;
所述第一壳状本体与所述第二壳状本体相互作用时,所述引导部引导所述凸起部运动,同时,所述凸起部运动至预定位置使所述保持部与所述第二壳状本体上的咬合面稳定接触。
需要说明的是,上述S1至S4的执行可与上述S5至S8执行同步进行,或者,上述S5至S8可在上述S1至S4之前执行。换言之,本申请中所述第一壳状牙科器械和所述第二壳状牙科器械的设计不存在设计顺序上限制。
在一较佳实施例中,所述引导部的远中方向面引导所述凸起部近中方向面运动,以诱导下颌前伸,能够有效的治疗安氏II类病例;
在另一较佳实施例中,所述引导部近中方向面引导所述凸起部远中方向面运动,以诱导下颌后缩,能够有效的治疗安氏III类病例。
在一较佳实施例中,上述设计方法还包括S9,所述S9包括:在所述第二牙颌数字模型设计第二壳状牙科器械的过程中,还包括限位部的设计步骤,以使设计出的牙科器械通过所述限位部与所述引导部共同限制所述凸起部的相对移动,其中所述限位部包括限位部近中面和限位部远中面。
在一较佳实施例中,所述限位部近中面与所述凸起部远中面设有相互作用的接触面以稳定调整后的上下颌位关系,以诱导下颌前伸,能够有效的治疗安氏II类病例。
在另一较佳实施例中,所述限位部远中面与所述凸起部近中面设有相互作用的接触面以稳定调整后的上下颌位关系,以诱导下颌后缩,能够有效的治疗安氏III类病例。
本申请还提供一种调整上下颌位关系牙科器械的制备方法,基于上述的设计方法制备设计出来的牙科器械进行相应的制备,所述制备方法包括:热压成型的制备方法或直接3D打印的方法。
在一种实施例中,制备方法中的制作模块可以是增材制造机,采用增材制造技术进行壳状牙科器械的制备,即采用3D打印技术将获得的符合要求的壳状牙科器械有限元数字模型后直接打印成壳状牙科器械,所述3D打印技术可以是 SLA(立体光固化成型)或DLP(数字光投影)。
在另一种实施例中,制备方法中的制作模块也可以是3D打印设备、压膜设备、切割设备、抛光设备、及清洗消毒设备,具体制备过程是首先通过3D打印技术将符合要求的数字化牙颌模型有限元数字模型直接打印出来,其次在打印好的3D牙颌模型上进行压膜操作,最后再对压好膜的壳状牙科器械进行切割、抛光清洗、消毒等步骤,最终制得壳状牙科器械。
虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式,但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是,能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是,应理解,这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且,在此说明的本实用新型可有其它的实施方式,并且可通过多种方式实施或实现。