TW201944971A - 一種牙套式牙齒清潔方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露了一種牙套式牙齒清潔方法,該方法包括:激發源控制產生一或多組交替式的激發訊號;該激發訊號控制產生一或多個清潔操作,並對牙齒各部位施以不同的清潔動作;其中,事先建立該清潔操作和清潔動作與被施以的牙齒各部位的相關性,該相關性使得用戶牙齒各部位得到個性化清潔。本發明屬於一種全新的牙齒清潔方法,其解決了現有的潔齒器無法對用戶牙齒不同部位進行個性化清洗的問題、無法真正落實貝氏刷牙法要求的問題。
Description
本發明屬於口腔清潔日用品領域,涉及一種牙套式牙齒清潔方法。
貝氏刷牙法(Bass method)又稱齦溝清掃法或水平顫動法,是一種有效去除牙齦緣附近及牙齦溝內菌斑的方法。
貝氏刷牙法的要求如下:應選擇軟毛牙刷,將牙刷與牙長軸呈45°角指向根尖方向(上頜牙向上,下頜牙向下),按壓齦-牙交界區,使刷絲一部分進入齦溝,一部分鋪於齦緣上,並盡可能伸入鄰間隙內,用輕柔的壓力,使刷絲在原位作前後方向短距離的水平顫動10次。顫動時牙刷移動僅約1 mm。對於前牙舌齶側,如牙弓狹窄,可將牙刷垂直,壓刷絲進入齦溝及鄰間隙約45°角,對著牙長軸作短顫動。對於頜面,刷牙動作是將刷絲緊壓頜面,使毛端深入點隙,作前後牙方向的顫動。但是,由於牙齦溝及牙齦緣都是拱形曲線,對於現有的牙刷、或電動牙刷、或牙齒清潔裝置,由於運動方向單一,都無法擬合牙齦緣的天然拱弧形曲線,從而難以在牙齦緣/牙齦溝的各部位都落實貝氏刷牙法。
近來,還出現了一種根據使用者的牙齒量身定做的牙刷(Blizzident)。之所以說量身定做,是因為首先要對使用者的牙齒進行3D掃描,建模,然後根據牙齒模型有針對性地製作牙刷。在使用Blizzident時,你只需上下左右嚼十幾下牙刷,即可完成整個刷牙過程。Blizzident上約有400多根軟毛,這些軟毛和牙齦可呈45度角,由於根據使用者牙齒定制,所以可以清理到每個角落。但是,該牙刷仍然沒有個性化致動能力,只是依靠口腔上下牙列和牙刷絲之間的整體相對運動來清潔牙齒。因此,這種牙刷的拂刷動作也無法擬合牙齦溝天然的拱弧形曲線,無法滿足貝氏刷牙法的要求。
針對現有技術的上述缺陷,本發明的目的是解決現有的牙齒清潔方法和裝置難以真正落實貝氏刷牙法的問題,給用戶提供一種全面清潔、高效便捷的牙套式牙齒清潔方法。
本發明採用的技術方案如下:一種牙套式牙齒清潔方法,該方法包括:激發源控制產生一或多組交替式的激發訊號;該激發訊號控制產生一或多個清潔操作,並對牙齒各部位施以不同的清潔動作;其中,事先建立該清潔操作和清潔動作與被施以的牙齒各部位的相關性,該相關性使得用戶牙齒各部位得到個性化清潔。
進一步地,建立該相關性的過程包括:獲取用戶牙齒的空間佈局圖像,建立該用戶口腔牙齒的數位化三維牙齒模型;根據建立的該三維牙齒模型,建立與該三維牙齒模型相匹配的數位化三維牙套模型,該三維牙套模型的清潔系統與建立的三維牙齒模型的牙齒各部位存在對應的空間關係佈局;根據建立好的數位化三維牙套模型,製作出供該用戶佩戴的成品牙套;用戶佩戴該成品牙套,進行咬合過程的相關性檢測並觸發產生該激發訊號。
進一步地,建立與該三維牙齒模型相匹配的該數位化三維牙套模型具體包括:步驟S1:在該三維牙齒模型的上、下牙列各選定一或多處作為咬合定位區域;步驟S2:根據已選定咬合定位區域的該三維牙齒模型,對模型的牙列外表面進行劃片,並建立該三維牙齒模型的牙列部位劃片體系;步驟S3:根據該咬合定位區域,在該三維牙套模型上、下槽體的對應部位標定咬合檢測區域;步驟S4:根據該三維牙齒模型的牙列部位劃片體系,建立該數位化三維牙套模型的槽體操作劃片體系;步驟S5:根據該槽體操作劃片體系,建立該清潔系統的清潔操作體系。
進一步地,該步驟S2具體包括:根據已選定咬合定位區域的該三維牙齒模型,對模型的牙列外表面除咬合定位區域之外的表面區域進行劃片,形成多個相互銜接的部位劃片;其中,不同類別的該部位劃片事先預置有不同的初始清潔需求參數,該初始清潔需求參數包含清潔操作方式的選擇; 在牙列部位劃片劃分完成之後,根據各牙列部位劃片的圖像信息及各牙列部位劃片的初始清潔需求參數,建立各牙列部位劃片的牙列空間佈局數據和清潔需求數據,全部該部位劃片及其附帶的數據構成該三維牙齒模型的牙列部位劃片體系。
進一步地,該步驟S4具體包括:在建立該三維牙齒模型的牙列部位劃片和標定該三維牙套模型的咬合檢測區域完成之後,根據與該三維牙齒模型的上、下牙列的對應關係,根據各牙列部位劃片的牙列空間佈局數據和選定的清潔操作方式相應的清潔需求數據,在該三維牙套模型的上、下槽體表面除咬合檢測區域之外的表面區域的對應部位標定槽體操作劃片,並建立各槽體操作劃片的槽體空間佈局數據;該槽體空間佈局數據使得該咬合檢測區域與咬合定位區域相抵時,各槽體操作劃片與各自對應的牙列部位劃片相互間存在間隙;根據各槽體操作劃片的空間佈局數據,及各自對應的牙列部位劃片的空間佈局數據和選定的清潔操作方式相應的清潔需求數據,建立各槽體操作劃片的操作要求數據,全部該槽體操作劃片及其附帶的數據構成該三維牙套模型的槽體操作劃片體系。
進一步地,該清潔操作由該清潔系統產生,該清潔操作方式基於下述三種方式中的一種或多種組合實現:
操作方式一:在該成品牙套內設置多個連接該激發源的致動模組,該致動模組接收該激發訊號,並產生一或多組機械運動;該機械運動帶動設置在該成品牙套上的刷絲模組作往復拂刷,施以對牙齒相關部位的清潔;
操作方式二:在該成品牙套內嵌設導管,導管一端連接激發源,在導管的管壁面開設與導管的通道相連通的、內部為中空的凸起,該激發源產生交替式的激發訊號控制該凸起作往復的伸直與彎曲動作,施以對牙齒相關部位的清潔;
操作方式三:在該成品牙套內嵌設導管,導管一端連接激發源,另一端開設小孔並對應於牙齒的相關部位,該激發源通過導管及小孔向該牙齒相關部位噴射液體、氣體、或氣液混合的霧汽,以實現對牙齒相關部位的清潔。
進一步地,根據建立好的數位化三維牙套模型,製作出供該用戶佩戴的成品牙套,用戶佩戴該成品牙套進行咬合過程的相關性檢測,檢測過程具體包括:檢測牙套槽體的咬合檢測區域與用戶牙列的咬合定位區域相抵產生的壓力值是否達到設定的閾值且持續時間是否達到設定的時間間隔;當檢測到該壓力值達到閾值且持續時間達到設定的時間間隔後,觸發激發模組產生交替式的激發訊號,繼而控制該清潔操作產生。
與現有技術相比,本發明所揭露的一種牙套式牙齒清潔方法,達到了如下技術效果:
1、本發明所揭露的一種牙套式牙齒清潔方法,用戶無需把清潔裝置在口腔中四處移動,只需做咬合、鬆開的動作,便可對牙齒的不同部位同時進行有效清潔,使用十分便利,尤其是牙齦溝、牙間縫、舌側牙面、齶側牙面、遠端臼齒遠中面等牙齒部位也能得到很好的清潔。
2、本發明所揭露的一種牙套式牙齒清潔方法,通過對用戶牙齒進行取模,獲取用戶牙齒空間關係佈局,從而設計出與用戶牙列相匹配的牙套,通過建立牙套上的清潔系統與牙齒模型的相關性,針對用戶牙列不同部位,進行了部位劃片,對於不同類型的部位劃片採用不同的拂刷動作,能夠對用戶牙齒不同部位(包括各牙齦溝、牙面、牙齒咬合面、牙間縫等)進行個性化清洗,如此更加落實了貝氏刷牙法的要求,並提供給用戶一種清潔更全面、更高效便捷的牙齒清潔方法。
3、本發明對牙齒的清洗具有三種清潔操作方式,三種清潔操作方式可自由組合,針對牙齒不同部位,可選用不同的清潔操作方式,提升用戶體驗。
為使本發明所屬技術領域中具有通常知識者更好理解本發明的技術方案,下面結合圖式和實施方式,對本發明作進一步詳細描述。
本發明的目的在於,根據用戶全口牙齒的形狀和佈局,為用戶量身定做落實貝氏刷牙法的牙套式潔齒器的牙套結構,為此,實現了一種新的基於該牙套的牙齒清潔方法。
本發明實施例揭露的一種牙套式牙齒清潔方法包括:
激發源控制產生一或多組交替式的激發訊號;
該激發訊號控制產生一或多個清潔操作,並對牙齒各部位施以不同的清潔動作;
其中,事先建立該清潔操作和清潔動作與被施以的牙齒各部位的相關性,該相關性使得用戶牙齒各部位得到個性化清潔。
本發明由激發源產生激發訊號,激發源可以是電動、氣動,或者它們的組合,該激發訊號為交變的方式,也即週期性交替變化的模式,比如在動作和停歇兩種狀態之間進行交替變化的間歇方式。激發訊號啟動後,控制清潔操作產生以實現對牙齒各部位的清洗,該清潔操作可以是直接施以的對牙齒表面的拂刷清潔動作。而由於事先建立了該清潔操作和清潔動作與用戶牙齒的各個部位的相關性,所以能夠使得該清潔動作是按照用戶牙齒的各個部位的不同,比如:牙面、牙齒咬合面、牙齦溝、牙間縫、遠端臼齒遠中面等不同部位,以及不同用戶的牙齒的不同部位的大小、面積、形狀等差異,施以不同的清潔動作,進行有針對性的清洗。其一方面是一種全自動化的清洗模式,另一方面,也是一種個性化的清洗模式。
參照第1圖所示,本發明實施例中,建立該相關性的過程包括:
一、獲取用戶口腔牙齒的空間佈局圖像,建立該用戶牙齒的數位化三維牙齒模型;
建立牙齒模型的過程具體包括:對用戶全口牙齒或者部分牙齒進行圖像識別,識別方法包括對用戶口腔全口牙列(或部分牙列)進行取模或者3D掃描,獲取用戶牙齒的空間佈局圖像,該空間佈局圖像包括用戶的牙齒數量、各個牙齒外表面的三維曲面形狀及大小、各相鄰牙齒之間的距離、牙齒與牙齦接觸部分的形狀、曲面度等等,涵蓋該用戶牙齒內側(舌側、齶側)和外側(唇側、頰側)、咬合面和切面、左和右遠端臼齒遠中面的所有空間關係佈局,如此來獲得與用戶實際牙列相匹配的牙齒模型。
二、根據建立的該三維牙齒模型,建立與該三維牙齒模型相匹配的數位化三維牙套模型,其中,該三維牙套模型的槽體上設置有清潔系統,該清潔系統與建立的三維牙齒模型的牙齒各部位存在對應的空間關係佈局,牙齒各部位的清潔由該清洗系統來實現;
三、根據建立好的數位化三維牙套模型,製作出供該用戶佩戴的成品牙套;
四、用戶佩戴該成品牙套,進行咬合過程的相關性檢測,並在檢測合規後觸發產生該激發訊號,繼而產生該清潔動作。
也就是說,該相關性包括:牙齒模型與用戶實際牙列的相關性、牙套模型的上下牙槽與牙齒模型的上下牙列的相關性、牙套的清潔系統與牙套模型槽體各部位的相關性,最終建立用戶佩戴的牙套與用戶實際牙列的相關性。
在本實施例中,該清潔操作由該清潔系統產生,該清潔操作方式基於下述三種方式中的一種或多種組合實現:
操作方式一:
在該牙套內設置多個連接該激發源的致動模組,該致動模組接收該激發訊號,並產生一或多組機械運動;
該機械運動帶動設置在該牙套上的刷絲模組作往復拂刷,施以對牙齒相關部位的清潔。
在操作方式一中,該清潔系統由激發源、致動模組和刷絲模組組成,激發源啟動後,控制致動模組動作,致動模組帶動刷絲模組動作,刷絲模組由刷絲簇組成,由刷絲簇對牙齒各部位進行拂刷。
在操作方式一中,該激發源產生的訊號可以為交替式的氣壓訊號、液壓訊號或者電壓訊號。
操作方式二:
在該牙套內嵌設導管,在導管的管壁面開設與導管的通道相連通的、內部為中空的凸起,該激發源產生交替式的激發訊號控制該凸起作往復的伸直與彎曲動作,施以對牙齒相關部位的清潔。
在操作方式二中,該清潔系統由埋在牙套槽體的多根導管、凸起及激發源組成,激發源啟動後,間歇性的向該導管內鼓入氣體或液體,使得該凸起時而伸直,時而彎曲,凸起在伸直與彎曲兩種狀態之間變換形成運動軌跡從而實現對牙齒相關部位的拂刷。
在操作方式二中,該激發源產生的訊號可以為交替式的氣壓訊號或液壓訊號。
操作方式三:
在該牙套內嵌設導管,導管一端連接激發源,另一端開設小孔並對應於牙齒的相關部位,該激發源通過導管及小孔向該牙齒相關部位噴射液體、氣體、或氣液混合的霧汽,以實現對牙齒相關部位的清潔。
在操作方式三中,該清潔系統由多個導管、小孔及激發源組成,激發源啟動後,向導管內鼓入氣體、液體或霧汽通過小孔向外噴射,噴射的該氣體、液體或霧汽衝擊牙齒外表面,實現對牙齒相關部位的清潔。需要說明的是,該操作方式三主要針對牙間縫部位的清洗。
在操作方式三中,該激發源產生的訊號為交替式的氣壓訊號或液壓訊號。
關於清潔操作方式的選擇,一個優選的實施方式為:通過上述三個或者任意兩個清洗操作方式的組合來實現對各牙齒部位的清洗。
比如:對牙間縫、牙齦溝及其鄰接的牙齦部位、牙面、牙齒咬合面等部位採用清潔操作方式二中的凸起往復動作來進行拂刷清潔;針對牙間縫部位,同時採用清潔操作方式三中的導管小孔噴射清潔液的方式。
再比如:對牙間縫、牙齦溝及其鄰接的牙齦部位、牙面、牙齒咬合面等部位採用清潔操作方式一中的刷絲模組來進行拂刷清潔;針對牙間縫部位,同時採用清潔操作方式三中的導管小孔噴射清潔液的方式。
再比如:針對牙間縫部位,採用清潔操作方式三中的導管小孔噴射清潔液的方式,操作方便,對牙間縫、牙齦溝、牙面、牙齒咬合面等部位採用清潔操作方式一中的刷絲模組來進行拂刷清潔,清潔更乾淨,對與牙齦溝鄰接的牙齦部位採用清潔操作方式二中的凸起往復動作來進行拂刷清潔,減少牙齦處的不適感。
參照第2圖所示,建立與該三維牙齒模型相匹配的該數位化三維牙套模型的過程具體包括:
步驟S1:在該三維牙齒模型的上、下牙列各選定一或多處作為咬合定位區域。
具體來說,在數位化三維牙齒模型的上、下牙列各選取至少1個(也即1個或以上)區域作為咬合定位區域,選取的部分為上、下牙列能夠觸碰到的部位,比如牙尖部位,更優選地,選取用戶的牙列最中間的兩顆上門牙(如第6圖上部的牙齒切面11所示)及兩顆下門牙(如第6圖下部的牙齒切面11所示)的牙尖處(牙齒切面、以及與切面鄰接的唇側牙面部分區域和舌齶側牙面部分區域)作為咬合定位區域。
步驟S2:根據已選定咬合定位區域的該三維牙齒模型,對模型的全部牙列外表面除咬合定位區域之外的其它表面區域進行劃片,並建立該三維牙齒模型的牙列部位劃片體系。
具體來說,該步驟S2具體包括步驟S21及S22(圖未示):
步驟S21:根據已選定咬合定位區域的該三維牙齒模型,對模型的牙列外表面除咬合定位區域之外的其它表面區域進行劃片,形成多個相互銜接的部位劃片;其中,根據牙齒各部位清潔需求的不同,該劃片被分成若干類別。如,對於正常狀態下的三維牙齒模型外表面除咬合定位區域之外的其它表面區域,劃分為以下類別:牙齦溝部位劃片、牙面部位劃片、牙間縫部位劃片、牙齒咬合面部位劃片、牙齒切面部位劃片、遠端臼齒遠中面部位劃片;又如,對於佩戴金屬托槽式牙齒矯正器狀態下的三維牙齒模型外表面除咬合定位區域之外的其他表面區域,劃分為以下類別:牙齦溝部位劃片、牙面部位劃片、牙槽脊與托槽間牙面部位劃片、牙槽脊側托槽溝部位劃片、牙尖側托槽溝部位劃片、托槽與牙尖間牙面部位劃片、牙間縫部位劃片、牙槽脊與托槽間牙間縫部位劃片、托槽與牙尖間牙間縫部位、牙齒咬合面部位劃片、牙齒切面部位劃片、遠端臼齒遠中面部位劃片;不同類別的該部位劃片事先預置有不同的初始清潔需求參數。該初始清潔需求參數還可以包含上述三種清潔操作方式的選擇,也即在設定初始清潔需求參數的時候,即選定針對哪些部位採用何種清潔操作方式。
具體來說,該部位劃片是基於不同部位的不同拂刷要求而進行的區域劃分,牙齦溝部位是指牙齒與牙齦結合處的區域,牙齦溝通常為拱形曲線,牙面部位是指牙齒唇頰側及舌齶側的牙齒表面區域,牙齒咬合面部位是指前臼齒和後臼齒的頂端咬合區域,牙齒切面部位是指前牙的頂端切面區域,牙間縫部位是指相鄰的兩個牙齒之間的縫隙形成的區域,遠端臼齒遠中面部位是指牙列最左邊臼齒及最右邊臼齒靠近咬合間隙的遠中面區域。本領域技術人員應當理解的是,針對不同的用戶群體,對他們的牙齒部位劃片可以相同或者不同。參照第6圖、第7圖所示,牙齒切面11,咬合面12,牙面13, 牙齦溝14,牙間縫15,遠端臼齒遠中面標號16為。
以上述清潔操作方式一為例,該初始清潔需求參數包含:刷絲與各拂刷部位的靜態傾角、刷絲的運動週期、刷絲的動作方向、動作幅度等參數,還可以包括刷絲的材料柔軟度參數、刷絲材料彈性參數、刷絲的直徑參數等。針對不同的類別,其預置的初始清潔需求參數具有部分差異。
具體到牙齦溝部位劃片,對其設置的初始清潔需求參數為:刷絲選用備長炭抗菌磨尖細絲,刷絲材料直徑參數為0.01 mm,刷絲與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°;刷絲動作方式為來回對稱式週期運動,刷絲動作週期為500 ms。刷絲動作方向與牙齦溝拱弧形曲線的切線方向夾角小於15°,刷絲動作幅度為在牙齦溝內實現1 mm行程。以牙間縫部位劃片為例,對其設置的初始清潔需求參數為:刷絲選用柔韌的螺旋絲,刷絲材料直徑參數為0.02 mm,刷絲與牙間縫的靜態傾角為90°;刷絲動作方式為來回非對稱式週期運動,刷絲動作週期為1000 ms;刷絲動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向。其中,從牙槽脊頂端刷向牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms;刷絲動作幅度為60°擺角。
以上述操作方式二為例,該初始清潔需求參數包含:凸起在導管管壁面上的設置位置間隔,各凸起在無激發訊號狀態下的三維形態數據(含長度、各段截面形狀與尺寸、彎曲方向)等。
舉例來說,對清潔牙齦溝部位的凸起設置的初始清潔需求參數為:凸起軸線與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°;凸起動作方式為來回對稱式週期運動,凸起動作週期為800 ms;凸起動作方向為牙齦溝拱弧形曲線的切線方向,且夾角小於15°;凸起動作幅度為在牙齦溝內實現2 mm行程。
對清潔牙間縫部位的凸起設置的初始清潔需求參數為:凸起軸線與牙間縫的靜態傾角為90°;凸起動作方式為來回非對稱式週期運動,凸起動作週期為1000 ms;凸起動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向;其中,從牙槽脊頂端刷向牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms;凸起動作幅度為60°擺角。
以上述操作方式三為例,該初始清潔需求參數包含:導管小孔的開設位置(如:對準牙間縫距離牙槽脊頂端1.5 mm處)、開設孔徑的大小(如:0.5 mm)、流體的噴流速度(如:1 m/s)。
步驟S22:在牙列部位劃片劃分完成之後,根據各牙列部位劃片的圖像信息及各牙列部位劃片的初始清潔需求參數,分別建立各牙列部位劃片的牙列空間佈局數據和清潔需求數據,全部該部位劃片及其附帶的數據構成該牙齒模型的牙列部位劃片體系。其中,初始清潔需求參數給出了各類部位劃片清潔需求數據的缺省狀態初始取值,清潔需求數據中的大多數參數可以與初始清潔需求參數中的取值相一致。
具體來說,牙列部位劃片是面向牙齒清潔的,其清潔需求數據包含其清潔操作方式(也即前述的三種清潔操作方式中的一種或幾種)選擇及初始清潔需求參數,其空間佈局數據基於拍攝的牙列圖像信息。
以上述清潔操作方式一為例,來詳細說明牙列部位劃片的種類及清潔需求數據的設定:
一、牙齦溝部位劃片,其對應用戶牙齒的相應牙齦溝,其設置的清潔需求數據是:刷絲選用備長炭抗菌磨尖細絲,刷絲材料直徑參數為0.01 mm,刷絲與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°;刷絲動作方式為來回對稱式週期運動,刷絲動作週期為500 ms。刷絲動作方向與牙齦溝拱弧形曲線的切線方向夾角小於15°,刷絲動作幅度為在牙齦溝內實現1 mm行程。
二、牙面部位劃片,除了咬合定位部位區域之外,其他牙面部位劃片都有相應的一個牙面與之對應。其設置的清潔需求數據是:從牙根向牙尖方向拂刷。刷絲從牙根向牙尖方向操作時,速度相對快,力度大。反之,刷絲從牙尖向牙根方向返回作時,速度相對慢,力度小。拂刷動作的行程是3~7 mm。為了實現來回力度不對稱的拂刷操作,前述交替式激發訊號需要做波形設計,使得訊號上升沿較陡,而下降沿較為緩和。
三、牙間縫部位劃片,其由用戶某相鄰牙齒的多個曲面圍合而成。其設置的清潔需求數據是:刷絲選用柔韌的螺旋絲,刷絲材料直徑參數為0.02 mm,刷絲與牙間縫的靜態傾角為90°;刷絲動作方式為來回非對稱式週期運動,刷絲動作週期為1000 ms;刷絲動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向。其中,從牙槽脊頂端刷向牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms;刷絲動作幅度為60°擺角。為了實現來回力度不對稱的拂刷操作,前述間歇式激發訊號需要做波形設計,使得訊號上升沿較陡,而下降沿較為緩和。
牙間縫部位劃片與槽體操作劃片之間的間隙相對較大,約5~9 mm。因此,該部位所需的刷絲長度相對較長。
四、牙齒咬合面部位劃片,其對應用戶各臼齒的咬合面。咬合面部位劃片都有相應的一個牙面與之對應。其設置的清潔需求數據是:沿咬合面所在平面水平方向來回拂刷,拂刷動作的行程是3~7 mm。
五、牙齒切面部位劃片,其對應用戶各前牙的切面。在用戶牙列的三維模型上,切面部位劃片都有相應的一個牙齒切面與之對應。其設置的清潔需求數據是:水平拂刷。當然,針對該部位,可以不進行清潔操作,也即在牙套槽體上的相應槽體操作部位劃片上不設置刷絲模組及相應的致動模組。
六、牙齒的遠端臼齒遠中面部位劃片,其對應於牙齒的最左邊臼齒及最右邊臼齒靠近咬合間隙的遠中面區域。遠端臼齒遠中面部位劃片都有相應的一個臼齒遠中面與之對應。其設置的清潔需求數據是:從牙根向牙尖方向拂刷。刷絲從牙根向牙尖方向操作時,速度相對快,力度大。反之,刷絲從牙尖向牙根方向返回作時,速度相對慢,力度小。拂刷動作的行程是3~7 mm。為了實現來回力度不對稱的拂刷操作,前述交替式激發訊號需要做波形設計,使得訊號上升沿較陡,而下降沿較為緩和。
步驟S3:根據該咬合定位區域,在該三維牙套模型上、下槽體的對應部位標定咬合檢測區域。
具體來說,當選取該數位化三維牙齒模型的某兩顆前牙的切面及其鄰接區域作為咬合定位區域時,對應地,設計牙套模型的槽體表面中央部分與咬合定位區域相應的端部作為咬合檢測區域,咬合檢測區域以外的部分為清潔操作區域。也就是說,上前牙的切面與牙套上槽體的中段槽體表面的底端面相對應,下前牙的切面則與牙套下槽體的中段槽體表面的頂端面相對應。在牙套上槽體的中段槽體表面的底端面、牙套下槽體的中段槽體表面的頂端面,分別作為兩個咬合檢測區域。
步驟S4:根據該三維牙齒模型的牙列部位劃片體系,建立該三維牙套模型的槽體操作劃片體系。
其中,該步驟S4具體包括步驟S41至S43(圖未示):
步驟S41:在該三維牙齒模型的牙列部位劃片和標定該三維牙套模型的咬合檢測區域完成之後,根據與該牙齒模型的上、下牙列的對應關係,根據各牙列部位劃片的牙列空間佈局數據和選定的清潔操作方式相應的清潔需求數據,在該三維牙套模型的上、下槽體表面除咬合檢測區域之外的表面區域的對應部位標定槽體操作劃片,根據對應的牙列部位劃片的不同,該槽體操作劃片被分成以下類別:牙齦溝操作劃片、牙面操作劃片、牙間縫操作劃片、牙齒咬合面操作劃片、牙齒切面操作劃片、遠端臼齒遠中面操作劃片。
步驟S42:在完成槽體操作劃片的標定之後,建立各槽體操作劃片的空間佈局數據,該空間佈局數據使得該咬合檢測區域與咬合定位區域相抵時,各槽體操作劃片與各自對應的牙列部位劃片相互間存在間隙;該槽體操作劃片的空間佈局數據包含各槽體操作劃片與對應的牙列部位劃片之間的間隙數據,不同的位置,其間隙數據可相同或不同。
步驟S43:根據各槽體操作劃片的空間佈局數據,及各自對應的牙列部位劃片的空間佈局數據和選定的清潔操作方式相應的清潔需求數據,建立各個槽體操作劃片的操作要求數據,全部該槽體操作劃片及其附帶的數據構成該牙套模型的槽體操作劃片體系。
此外,在此步驟中,在槽體的內部,預留安裝壓力傳感器的空間,該壓力傳感器即用來檢測咬合定位區域和咬合檢測區域是否相抵,且咬合力度是否達標。
由於牙齒模型的外表面被劃分成多個劃片,每個劃片具有特定的形狀,對應地,在牙套模型上設置有與牙齒模型上的牙列部位劃片具有一致的空間關係佈局的槽體操作劃片。「牙列部位劃片陣列與槽體操作劃片陣列的空間關係佈局」由「上牙列部位劃片陣列—上槽體操作劃片陣列標定空間關係佈局」和「下牙列部位劃片陣列—下槽體操作劃片陣列標定空間關係佈局」組成。
該「上牙列部位劃片陣列—上槽體操作劃片陣列標定空間關係佈局」是:當用戶上牙列表面的「咬合定位區域」與牙套上槽體表面的「咬合檢測區域」相抵時,該用戶牙套上槽體中的咬合檢測區域與該用戶上牙列的咬合定位區域相抵,而該用戶牙套上槽體中的其他各個槽體操作劃片(包括牙齦溝操作劃片、牙面操作劃片、牙齒咬合面操作劃片、牙齒切面操作劃片、牙間縫操作劃片、遠端臼齒遠中面操作劃片)與用戶上牙列的其他各個牙列部位劃片具有確定的空間相關性,且具有相關性的對應劃片之間隔有一定的間隙(如6 mm ± 3 mm)。
該「下牙列部位劃片陣列—下槽體操作劃片陣列標定空間關係佈局」與前述上牙列與上槽體的空間關係佈局一致,在此不作贅述。也就是說,咬合檢測區域所在的部位由於需要直接接觸咬合、不會被施以清潔操作外,剩下的部分(咬合定位區域以外的部分)是需要做清潔操作的,在需要做清潔的這部分區域,牙列部位劃片與槽體操作劃片之間留有一定的間隙。由於刷絲或凸起伸出槽體表面的伸出部分本身具有長度,該間隙為刷絲的往復拂刷動作或者凸起的往復伸彎動作提供施展空間,針對不同牙列部位劃片,該間隙的大小也有所不同。比如在牙齦溝部位和牙面部位,間隙相對較小;在牙間縫部位,間隙相對較大。
槽體操作劃片的操作要求數據承接相應牙列部位劃片的清潔需求數據,不再是取值範圍,而是根據根據各槽體操作劃片的空間佈局數據,及各自對應的牙列部位劃片的清潔需求數據,建立各個槽體操作劃片的操作要求數據的具體數值。
步驟S5:根據該槽體操作劃片體系,建立該清潔系統的清潔操作體系。
下面來通過三個具體實施例來說明本發明中的三維牙套模型的清潔操作體系的建立過程。
實施例一
實施例一
本實施例中,採用清潔操作方式一來實現牙齒清潔。該清潔操作方式一為:在該牙套內設置多個連接該激發源的致動模組,該致動模組接收該激發訊號,並產生一或多組機械運動;該機械運動帶動設置在該牙套上的刷絲模組作往復拂刷,施以對牙齒相關部位的清潔。
其中,事先已經標定完成了咬合定位區域和咬合檢測區域,已經建立了牙列部位劃片體系和槽體操作劃片體系,現需要根據該槽體操作劃片體系建立清潔系統的清潔操作體系。
請參照第3圖,在本實施例中,建立該清潔操作體系過程具體包括:
步驟S5-A-1:根據該三維牙套模型的槽體操作劃片體系,建立該三維牙套模型的刷絲模組體系。
在該步驟S5-A-1中,在建立該三維牙套模型的槽體操作劃片體系之後,在各槽體操作劃片上佈置該刷絲模組,根據各槽體操作劃片的槽體空間佈局數據及操作要求數據,及各自對應的牙列部位劃片的牙列空間佈局數據,建立各個該刷絲模組的刷絲空間佈局數據和拂刷要求數據,全部該刷絲模組及其附帶的數據構成該牙套模型的刷絲模組體系。
設計牙套上、下槽體,使得上、下槽體的刷絲模組陣列的佈局分別與上、下槽體操作劃片陣列中除咬合檢測操作劃片之外的各個劃片具有相對應的關係。
該「槽體操作劃片陣列—槽體刷絲模組陣列」的空間關係佈局是:當用戶牙列表面的「咬合定位區域」與牙套槽體表面的「咬合檢測區域」相抵時,該用戶牙套槽體的刷絲模組陣列與用戶牙列各個部位劃片具有「相關性」。
上述「相關性」的表現在為,該用戶牙套槽體上的各個刷絲模組與用戶牙列各個部位劃片在空間佈局上具有相對應的關係,此處的對應關係可以簡單理解為,針對牙齒不同部位,比如牙面、牙齦溝等,預先規定不同的動作,使其根據該部位進行定制化拂刷。在刷絲材質、刷絲尺寸(長度和粗細)、刷絲植入密度、拂刷動作方向、拂刷動作幅度等等參數上,與用戶牙列各個部位劃片在空間佈局上相對應的各個刷絲模組都可以針對用戶牙列各個部位劃片的不同清潔需求而有所不同。
牙套槽體操作劃片中的刷絲模組的空間佈局數據,包括槽體劃片中各刷絲在槽體劃片表面的位置數據、各刷絲在無激發訊號狀態下的三維形態數據(含長度、各段截面形狀與尺寸、刷絲伸展方向)。
步驟S5-A-2:根據該三維牙套模型的刷絲模組體系,建立該三維牙套模型的致動模組體系。
在該步驟S5-A-2中,在建立該三維牙套模型的刷絲模組體系之後,在牙套模型的牙槽內部設置帶動各刷絲模組動作的各相應致動模組,並根據各該刷絲模組的刷絲空間佈局數據和拂刷要求數據,建立各相應致動模組的致動空間佈局數據和致動要求數據,全部該致動模組及其附帶的數據構成該牙套模型的致動模組體系。
由於刷絲模組是被動的動作,其只有通過致動模組的動作而帶動其動作,故刷絲模組的空間位置佈局關係設置完成之後,在牙套部分的上、下槽體內部,為刷絲模組設計相應的致動模組。該致動模組的動作方向和動作幅度根據相應刷絲模組的拂刷動作方向、拂刷動作幅度等參數做出相應的定制設計。
本實施例中,該牙套由位於外部的採用柔軟彈性材質製成的外敷層及用於支撐該牙套且為硬材質的內骨架組成,該刷絲模組包括托盤和位於托盤上的刷絲,刷絲從該外敷層表面穿出,該致動模組位於牙套內部被外敷層封閉。
本實施例中,該致動模組由驅動單元及傳動單元組成,其中,該驅動單元連接激發源,其接收該激發源產生的激發訊號並驅動該傳動單元動作,該傳動單元連接刷絲模組,以帶動該刷絲模組按照設定的方式動作。
該驅動單元可以為氣壓驅動單元或者電壓驅動單元。
氣壓驅動單元的功能是:把激發源通過主導管和支導管傳導來的氣壓變化轉變為氣壓驅動單元的伸縮動作,此時,激發源是一個氣泵,具體可為一個設置在手柄內部的活塞泵,在執行泵壓動作時,其最大氣壓與氣壓致動模組達到額定動作幅度所需的氣壓相匹配,如:最大氣壓可為1.5個標準大氣壓。
參照第13圖、第14圖所示,本實施例中的該氣壓驅動單元為圓柱體狀的半中空管81,半中空管81的壁面在圓柱體長軸線方向上具有彈性伸縮活動能力。半中空管的開口端與牙套部分的內骨架相固定,並與牙套內的支導管82相連通,半中空管的封閉端與牙套部分的骨架沒有固定關係,有活動能力。封閉端一側設置有一個端蓋83,端蓋連接傳動單元。
當手柄中的氣泵執行泵壓動作時,導管和支導管82把高氣壓傳導給半中空管81,使得半中空管81內的氣壓增大,由此造成半中空管81的長度增加,也即封閉端與開口端之間的距離增大,如第14圖所示。當手柄中的氣泵泵壓動作結束回抽時,支導管82內的氣壓降低,使得半中空管81內的氣壓減小,由此造成半中空管的長度縮短,也即封閉端與開口端之間的距離減小,如第13圖所示。當氣泵往復做泵壓動作時,氣壓驅動單元的半中空管81就會往復做伸長和縮短的動作,也即圖中左右移動,從而帶動半中空管封閉端一側的端蓋83往復做伸縮運動。
電壓驅動單元的功能是:把激發源通過電導線傳導來的電壓變化轉變為電壓驅動單元的伸縮動作,此時,激發源為電訊號。配合參照第15圖~第18圖所示,在本發明的一個實施例中,該電壓驅動單元為由電化學聚合物組成的具有伸縮活動能力的條狀人造肌肉41,其中,該條狀人造肌肉41的兩端分別作為兩個極性不同的電極(A、B),該電極通過導線連接手柄內部的電源,該條狀人造肌肉41連接或緊靠該傳動單元。
當電源給人造肌肉41兩端的電極施加電壓時,人造肌肉收縮。當人造肌肉41兩端電極(A、B)上的電壓解除時,人造肌肉伸長、復原到原來的形狀。當電源給人造肌肉41兩端的電極往復施加電壓並解除電壓時,就驅動人造肌肉41往復做收縮和伸長的伸縮運動。在驅動人造肌肉動作時,其最大電壓與電壓驅動單元達到額定動作幅度所需的電壓相匹配。如:最大電壓可為24伏特。電壓驅動單元的導通與斷路可由單片機的脈衝來控制。
傳動單元的功能是:把驅動單元的伸縮動作轉變為刷絲模組的擺動拂刷動作。
本發明的一個實施例中,該傳動單元為7字形連杆或者T字形支撐杆;該7字形連杆包括一體成型的第一橫杆和第一豎柄,該T字形支撐杆包括一體成型的第二橫杆53和第二豎柄54。
該7字形連杆的第一橫杆呈扁平狀,且該第一橫杆固定連接該刷絲模組的托盤或嵌入該托盤內部,該第一豎柄連接該氣壓驅動單元或電壓驅動單元;該T字形支撐杆的第二橫杆53呈扁平狀,且該第二橫杆固定連接該刷絲模組的托盤51或嵌入該托盤51內部,該第二豎柄固定在牙套上。
參照第15圖、第16圖所示,其中,第16圖為正面主視圖,第15圖為側面視圖,該T字形支撐杆的第二豎柄54固定連接牙套的內骨架上,該人造肌肉41為兩條,分設於該T字形支撐杆的是第二橫杆53的同一內側的兩端,各該人造肌肉41的兩端各設置有一個附著點,其中一個附著點(A端)固定在內骨架上,另一個附著點為自由端(B端)且連接該第二橫杆53。
故根據上述兩種氣壓驅動單元和傳動單元的不同,致動模組具有四種構造方式:氣壓驅動+7字形連杆傳動、氣壓驅動+T字形支撐杆傳動、電壓驅動+7字形連杆傳動、電壓驅動+T字形支撐杆傳動。
下面來對這四種方案進行進一步描述。
方案一:氣壓驅動+7字形連杆傳動。
本方案一中,該致動模組由氣壓驅動單元和7字形連杆組成。當致動模組的半中空管81封閉端往復做伸縮運動時,會推拉7字形連杆的第一豎柄往復運動,從而帶動7字形連杆的第一橫柄往復擺動,進而帶動刷絲模組的托盤往復擺動,使得托盤上植入的刷絲簇按照定制的方向和幅度來回執行拂刷動作。
方案二:氣壓驅動+T字形支撐杆傳動
本方案二中,該致動模組由氣壓動作單元和T字形支撐杆組成。當致動模組的半中空管81封閉端往復做伸縮運動時,會推拉T字形支撐杆的托盤狀的第二橫杆53往復擺動,進而帶動刷絲模組的托盤51作往復擺動,使得托盤上植入的刷絲52簇按照定制的方向和幅度來回執行拂刷動作。
方案三:電壓驅動+7字形連杆傳動
本方案三中,該致動模組由電壓驅動單元和7字形連杆組成。當致動模組的條柱狀人造肌肉往復做伸縮運動時,會推拉7字形連杆的第一豎柄作往復運動,從而帶動7字形連杆的第一橫柄作往復擺動,進而帶動刷絲模組的托盤作往復擺動,使得托盤上植入的刷絲簇按照定制的方向和幅度來回執行拂刷動作。
方案四:電壓驅動+T字形支撐杆傳動
參照第15圖~第18圖所示,在本方案四中,該致動模組由電壓驅動單元和T字形支撐杆組成。當致動模組的條柱狀人造肌肉41往復做伸縮運動時,會推拉T字形支撐杆的呈托盤狀的第二橫柄53作往復擺動,進而帶動刷絲模組的托盤51作往復擺動,形成如第17圖和第18圖所示的變化狀態,使得托盤上植入的刷絲52簇按照定制的方向和幅度來回執行拂刷動作。
一個潔齒器的牙套部分,其上、下槽體表面的刷絲模組可分別有數百個(如200~800個)。每個刷絲模組上植入有若干刷絲(如10~100根),形成刷絲簇,可選地,一個刷絲模組對應一個致動模組,或者,具有相同或者大致相同動作幅度及方向的多個刷絲模組共用同一個致動模組,如此可減少致動模組的設置數量。
在本發明的另一個實施例中,該致動模組為人造肌肉,該刷絲模快由植毛托盤及其所固定的一根或一簇刷絲組成,該激發源為電壓訊號,此時無需上述方案一到方案四中的傳動單元,致動模組可採用一根或多根人造肌肉直接拉動該刷絲模組動作。植毛托盤呈豎管狀,托盤底部固定在內骨架上,單根刷絲或刷絲簇固定在托盤的頂部,該人造肌肉設有至少一根,且該人造肌肉一端連接該植毛托盤,另一端固定在內骨架上,人造肌肉的兩端分別作為兩個不同的電極點,當人造肌肉具有多根時,環繞該植毛托盤,該激發源通過對該人造肌肉的電極點施加電壓以控制該人造肌肉收縮或鬆弛,以帶動該托盤動作。
具體請見第19圖和第20圖所示,本實施例中,該人造肌肉41為一根,該根人造肌肉控制管狀植毛托盤61動作,這根人造肌肉對接有一組電壓激發訊號。這使得植毛托盤61做出按一種特定方向、特定幅度做出往復傾斜動作,從而帶動刷絲62執行拂刷操作。第19圖為該人造肌肉41為鬆弛狀態,也即未施加電壓訊號的示意圖,此時植毛托盤61呈直立狀,第20圖為對該根人造肌肉施加了電壓訊號後的示意圖,此時該根人造肌肉41收縮,拉動植毛托盤61傾斜,使得刷絲62也傾斜,從而實現拂刷動作。
由於牙齦溝部位的結構特殊性,使得分別沿牙齦溝曲線不同方向拂刷能夠帶來更好的清洗效果,故本發明一個優選的實施例中,針對牙齦溝部位,設定一個刷絲模組由至少兩根人造肌肉控制其拂刷,多根人造肌肉環繞該刷絲模組的植毛托盤佈置,該多根人造肌肉被設定為多套具有相位差的激發訊號驅動,多套該激發訊號通過不同的電壓相位差之間的配合使得部分人造肌肉收縮的同時,其餘部分人造肌肉被拉伸,該刷絲模組被帶動向人造肌肉收縮的方向動作,各人造肌肉由於均存在通電和不通電兩種狀態,如此交替循環,故使得刷絲模組的植毛托盤具有多個傾斜方向,繼而帶動刷絲模組對牙齦溝部位具有多個不同的拂刷角度。
第21圖和第22圖示出了本發明致動模組的另一結構原理圖,本實施例中,人造肌肉為兩根(如圖中的71、72),二者呈九十度,二者的實際安裝方向為一個沿牙齦溝曲線的切向,一個沿牙齦溝曲線的法向,呈九十度設置,兩根該人造肌肉(71、72)均一端固定連接該植毛托盤61的上部,另一端固定在內骨架上,形成兩個電極點,每根人造肌肉分別對接到不同相位的一套電壓激發訊號。也即,合計有2套電壓激發訊號。這2套電壓激發訊號通過電壓訊號相位之間的配合,使得2根人造肌肉的收縮動作相互之間形成配合,也即當其中一根人造肌肉通電時,另一根人造肌肉不通電,此時,通電的人造肌肉收縮,不通電的人造肌肉鬆弛,當兩根人造肌肉相互處於通電和不通電狀態時,從而使得刷絲62沿牙齦溝曲線的切線方向及牙齦溝曲線的法線方向交替進行拂刷。
雖然採用兩根呈九十度設置的人造肌肉能夠使得刷絲沿牙齦溝曲線的切線方向及牙法線方向交替進行,但是兩根人造肌肉存在動作方向不穩的因素,參照第23圖和第24圖所示,第23圖為俯視效果圖,一個優選的方式中,本實施例採用四根人造肌肉(91、92、93、94)時,該四根人造肌肉呈90°圍繞植毛托盤61,本實施例中,人造肌肉91與人造肌肉92處於牙齦溝切線方向,人造肌肉93和人造肌肉94處於牙齦溝法線方向。每根人造肌肉分別對接到不同相位的一組電壓激發訊號,也即,合計有四組電壓激發訊號。這四組電壓激發訊號通過電壓訊號相位之間的配合,使得四根人造肌肉的伸長和收縮動作相互之間形成多種配合,從而帶動植毛托盤61按多種特定方向、特定幅度做出往復傾斜動作,從而執行拂刷操作。比如,當人造肌肉91通電,其它三根人造肌肉未通電,則植毛托盤61向人造肌肉91所在方向動作,當人造肌肉94通電,其它三根人造肌肉未通電,則植毛托盤向人造肌肉94方向動作,而相鄰的兩條人造肌肉呈九十度夾角佈置,使得刷絲62模組沿牙齦溝曲線的切線方向及牙齦溝曲線的法線方向交替進行拂刷。
刷絲模組和致動模組的具體佈局及動作方式舉例如下:
第一類拂刷動作:由面向牙齦溝部位劃片的刷絲模組執行。
面向牙齦溝部位劃片的刷絲模組,對應用戶各個牙齒的牙齦溝部位劃片部位,包括上牙列顎側各個牙齒的牙齦溝部位劃片、上牙列唇頰側各個牙齒的牙齦溝部位劃片、下牙列舌側各個牙齒的牙齦溝部位劃片、下牙列唇頰側各個牙齒的牙齦溝部位劃片。牙齦溝刷絲模組上的刷毛採用柔軟而彈性好的磨尖細絲。這種設計,使得牙齦溝刷絲模組上的刷絲既易於伸入牙齦溝中清除菌斑等汙物,又不損傷牙齦。在致動模組的驅動下,每一個牙齦溝部位的刷絲模組上沿著所在牙齦溝部位的牙齦溝曲線的切線方向做來回橫向拂刷動作。
第二類拂刷動作:由面向牙面部位劃片的刷絲模組執行。
面向牙面類部位劃片的刷絲模組,對應用戶各個牙齒的牙面部位劃片部位,包括上牙列顎側各個牙齒的牙面部位劃片、上牙列唇頰側各個牙齒的牙面部位劃片、上牙列遠端臼齒遠中面部位劃片、下牙列舌側各個牙齒的牙面、下牙列唇頰側各個牙齒的牙面、下牙列遠端臼齒遠中面部位劃片。牙面部位劃片刷絲模組採用柔軟而彈性好的刷絲,且加大植毛密度,能有效清理牙面上附著的牙菌斑又不傷牙釉質。在致動模組的驅動下,牙面部位對應的刷絲模組都沿著所在牙面部位從牙齦靠近處向牙尖方向拂刷。
第三類拂刷動作:由面向牙間縫部位劃片的刷絲模組執行。
面向牙間縫部位劃片的刷絲模組,對應用戶各個牙齒之間的牙間縫,包括上牙列顎側各個牙齒之間的牙間縫、上牙列唇頰側各個牙齒的牙間縫、下牙列舌側各個牙齒的牙間縫、下牙列唇頰側各個牙齒的牙間縫。
牙間縫部位劃片刷絲模組的刷絲材質選用混合搭配,也即:在靠近牙槽脊齦乳突部位劃片的端部採用柔軟而彈性好的磨尖細絲,以儘量避免機械刺激給牙槽脊齦乳突部位劃片帶來的不適感,保護牙齦。在端部以下都採用彈性好、韌性也較強的螺旋細絲,以易於伸入牙縫中清除菌斑或食物殘渣等汙物。並且,牙間縫的刷絲長度根據牙間縫的尺寸相對其他刷絲模組的刷絲會更長一些。在致動模組的驅動下,牙間縫部位對應的刷絲模組沿著所在牙間縫部位的縫隙從靠近牙槽脊齦乳突的牙間縫端部向空的牙尖部方向拂刷。
第四類拂刷動作:由面向牙齒咬合面部位劃片的刷絲模組執行。
面向咬合面部位劃片刷絲模組,對應用戶各個後牙的咬合面,包括上牙列左上4~左上8的咬合面部位劃片、上牙列右上4~右上8的咬合面部位劃片、下牙列左上4~左上8的咬合面部位劃片、下牙列右上4~右上8的咬合面部位劃片。咬合面部位劃片刷絲模組採用彈性好、韌性也較強的螺旋細絲。在致動模組的驅動下,每一個咬合面部位對應的刷絲模組沿著所在咬合面部位的水平方向來回拂刷。
牙列部位劃片和槽體操作劃片之間的相關性不一定都是一一對應的。如:牙列的每一個咬合面部位劃片都有一個槽體咬合面操作劃片與之對應。而牙列的每一個牙齦溝部位劃片可以有多個槽體牙齦溝操作劃片與之對應以實現切向拂刷操作,由於牙齦溝為曲線,對於每一個牙齦溝部位劃片,在槽體上需要兩個及以上(比如3個)的牙齦溝操作劃片與之對應,以實現若干個直線段對牙齦溝曲線的擬合,從而落實貝氏刷牙法的牙齦溝切向拂刷操作要求。針對牙齦溝部位劃片以外的其它部位劃片,可以設置一個或者多個與之對應的操作劃片。
或者,在每一個該牙齦溝操作劃片上對應設置至少兩個(比如3個)刷絲模組,每個刷絲模組的拂刷方向不同,如此便能更好地擬合牙齦溝部位的拱形曲線。
一個更優選的實施方式為:針對牙齦溝部位,設定每一個該刷絲模組由兩個致動模組控制其拂刷,兩個該致動模組交替控制該刷絲模組沿牙齦溝曲線的切線方向及牙齦溝曲線的法線方向交替進行拂刷,而針對牙列其它部位,設定每一個該刷絲模組由一個致動模組控制其拂刷。
步驟S5-A-3:根據該三維牙套模型的致動模組體系,建立該三維牙套模型的激發訊號體系。
在該步驟S5-A-3中,在建立該三維牙套模型的致動模組體系之後,在該牙套模型內部設置控制該致動模組產生機械運動的激發訊號源,並根據各該致動模組的致動要求數據,建立激發訊號源的激發訊號數據,該激發訊號源及其附帶的激發訊號數據構成該牙套模型的激發訊號體系。
該激發訊號源可以設置一個或者多個,當設置為多個時,多個該激發訊號源之間的功率大小可不同,比如,對所有牙齦溝部位的清洗設置同一功率大小的激發訊號源,對所有牙面部位的清洗設置為同一功率大小的激發訊號源等等,對於拂刷力度需求基本相同的部位,設置的激發訊號源功率大小相同即可。
為了實現牙面部位劃片和牙間縫部位劃片的拂刷來回力度不對稱清潔操作需求,優選的,對前述交替式的激發訊號做波形設計,使得訊號上升沿較陡,而下降沿較為緩和。
以牙面部位拂刷為例,設置的一個拂刷週期是為先從靠近牙齦溝的部位向牙尖部位拂刷,定義為去向過程,然後再從牙尖部位向牙齦溝部位方嚮往回拂刷,定義為回向過程,由於對激發源施加的激發訊號的不同,使得去向過程速度較快,回向過程速度較慢,如此使得刷絲不會快速戳到牙齦溝,造成用戶的體驗性較差。
為了實現一個週期內訊號上升沿和下降沿的區別,本發明在激發訊號源通過控制PWM訊號的占空比,就可以生成相應電壓值的直流電壓訊號。對於牙間縫操作劃片、牙面操作劃片上的刷絲單元所對應的致動模組,其交變激發訊號在一個週期內是不對稱的,比如上升沿在150 ms內就從零達到峰值電壓,並在峰值電壓保持50 ms;而下降沿用750 ms才從峰值電壓逐漸降到零,並在零電壓保持50 ms。對於牙齦溝操作劃片上的刷絲模組所對應的致動模組,其交變激發訊號在一個週期內是對稱的,上升沿在350 ms內就從零達到峰值電壓,並在峰值電壓保持50 ms;下降沿用350 ms從峰值電壓逐漸降到零,並在零電壓保持50 ms。
該牙列部位劃片體系、槽體操作劃片體系、刷絲模組體系、致動模組體系、激發訊號體系具有依次對應的映射關係,該映射關係使得後一個的動作要求基於前一個的動作要求而定。
為了全面順應貝氏刷牙法的要求,各個刷絲模組根據自身對應的用戶牙列的各個部位,可採用不同類別的材料,且具有不同的動作方向。一個潔齒器的牙套部分,其牙槽內壁上刷絲模組有數百個(如200~800個)。每個刷絲模組上,植入有若干刷絲(如10~100根)。
上述步驟S5-A-1至S5-A-3完成了數位化三維牙套模型的建立,該建立既包括靜態的空間佈局,包括槽體部位、刷絲模組、致動模組及激發源的空間佈局,也包括動態的清洗數據佈局,也即刷絲模組、致動模組及激發源訊號的各自的動作需求。
最後,根據建立好的數位化三維牙套模型,製作出供該用戶佩戴的成品牙套。
實施例二
實施例二
本實施例中,採用清潔操作方式二來實現牙齒清潔。該清潔操作方式二為:在該牙套內嵌設導管,導管一端連接激發源,在導管的管壁面開設凸起,該凸起為與導管通道相連通的、內部為中空的凸管,該激發源產生交替式的激發訊號控制該凸起作往復的伸直與彎曲動作,施以對牙齒相關部位的清潔。
其中,事先已經標定完成了咬合定位區域和咬合檢測區域,已經建立了牙列部位體系和槽體操作劃片體系,現需要根據該槽體操作劃片體系建立清潔系統的清潔操作體系。
請參照第4圖,在本實施例中,建立該清潔操作體系過程具體包括:
步驟S5-B-1:根據該三維牙套模型的槽體操作劃片體系,建立該三維牙套模型的凸起模組體系。
該步驟S5-B-1具體包括:在建立該三維牙套模型的槽體操作劃片體系之後,在各槽體操作劃片上佈置該凸起,根據各槽體操作劃片的空間佈局數據及操作要求數據、及各自對應的牙列部位劃片的空間佈局數據,建立各個該凸起模組的凸起空間佈局數據和拂刷要求數據,全部該凸起模組及其附帶的數據構成該牙套模型的凸起模組體系。
關於本實施例中凸起模組的拂刷要求數據舉例如下:
牙齦溝操作劃片的凸起模組中每一個凸起的拂刷要求數據預置為:凸起軸線與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°;凸起動作方式為來回對稱式週期運動,凸起動作週期為800 ms;凸起動作方向為牙齦溝拱弧形曲線的切線方向,且夾角小於15°;凸起動作幅度為在牙齦溝內實現2 mm行程。
牙間縫操作劃片的凸起模組中的每一個凸起的拂刷要求數據預置為:凸起軸線與牙間縫的靜態傾角為90°;凸起動作方式為來回非對稱式週期運動,凸起動作週期為1000 ms;凸起動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向;其中,從牙槽脊頂端刷向牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms;凸起動作幅度為60°擺角。
步驟S5-B-2:根據該三維牙套模型的凸起模組體系,建立該三維牙套模型的導管體系。
在步驟S5-B-2中,在建立該三維牙套模型的凸起模組體系之後,在牙套模型的牙槽內部設置給各凸起模組上的各個凸起輸送激發訊號的導管,包括主幹導管和各支導管,並根據各該凸起模組的空間佈局數據和拂刷要求數據,建立各導管的導管空間佈局數據,全部該導管及其附帶的數據構成該牙套模型的導管體系。
其中,該牙列部位劃片體系、槽體操作劃片體系、凸起模組體系、導管體系具有依次對應的映射關係。
參照第10圖、第11圖所示,採用本實施例的凸起進行清潔的工作原理如下:
在正常狀態下(也即泵模組未作泵壓動作時),凸起由於自身的材質按凸起模組體系的要求被預置應力所塑形,在預置的方向上呈如第10圖所示的彎曲狀;泵模組可以連接一個或多個進氣口或儲水罐,在手柄內部的泵模組的泵壓作用下,不斷給主幹導管輸送氣體或者液體,主幹導管和各支導管是相連通的,進而動力傳遞到各支導管中,而各支導管管壁上設置有與支導管相連通的呈半中空狀的凸管21,動力進而傳遞到凸管21,由於凸管21內部氣壓大於外部大氣壓,凸管21呈如第11圖的鼓起挺直狀,該凸管21在各主、支導管內壓力增大時向上鼓起,壓力減小時收縮。當泵模組往復做泵壓動作時,半中空狀的凸管21就會往復做伸直和彎曲的動作,從而與牙面之間產生預定方向和幅度的摩擦動作,使牙齒得到清潔。
實施例三
實施例三
本參照第12圖所示,實施例中,採用清潔操作方式三來實現牙齒清潔。該清潔操作方式三為:在該牙套內嵌設多根導管31,導管31一端連接激發源,另一端開設小孔並對應於牙齒的相關部位,該激發源通過導管及小孔向該牙齒相關部位噴射液體、氣體、或氣液混合的霧汽,以實現對牙齒相關部位的清潔。
其中,事先已經標定完成了咬合定位區域和咬合檢測區域,已經建立了牙列部位體系和槽體操作劃片體系,現需要根據該槽體操作劃片體系建立清潔系統的清潔操作體系。
請參照第5圖,在本實施例中,建立該清潔操作體系過程具體包括:
步驟S5-C-1:根據該三維牙套模型的槽體操作劃片體系,建立該三維牙套模型的小孔開口體系。
該步驟S5-C-1具體包括:在建立該三維牙套模型的槽體操作劃片體系之後,在各槽體操作劃片上佈置該小孔開口,根據各槽體操作劃片的槽體空間佈局數據及操作要求數據、及各自對應的牙列部位劃片的牙列空間佈局數據,建立各個該小孔開口的空間佈局數據,全部該小孔開口及其附帶的數據構成該牙套模型的小孔開口體系,比如小孔的孔徑。
步驟S5-C-2:根據該三維牙套模型的小孔開口體系,建立該三維牙套模型的導管體系,比如導管的數量,導管的內徑等。
在步驟S5-C-2中,在建立該三維牙套模型的小孔開口體系之後,在牙套模型的牙槽內部設置給各小孔開口輸送激發訊號的導管,包括主幹導管和各支導管,並根據各該小孔開口的空間佈局數據,建立各導管的空間佈局數據,全部該導管及其附帶的數據構成該牙套模型的導管體系,該激發源通過導管及小孔開口向牙齒相關部位噴射液體、氣體、或氣液混合的霧汽,以實現對牙齒相關部位的清潔。其中,導管上開設的小孔應當與槽體操作劃片上的開口小孔對應一致。
其中,該牙列部位劃片體系、槽體操作劃片體系、小孔開口體系、導管體系具有依次對應的映射關係。
採用本實施例中的導管及小孔進行清潔的工作原理如下:
請繼續參照第12圖,牙套槽體上相關部位開設有若干開口小孔32,該開口小孔32優選對應於用戶牙齒的牙間縫處,多個該開口小孔32一端連接有內嵌在該牙套內的導管31,其中,該導管31一端也開設有小孔並與槽體上的開口小孔32位置對應一致,使得導管31與開口小孔32相通,多根導管31另一端伸入手柄內,通過一主導管與泵模組相連,在泵模組的泵壓作用下,從開口小孔32內噴出液體、氣體或者霧氣以對牙縫進行清潔處理。
最後,根據不同的清潔操作方式,建立完成數位化三維牙套模型,製作出供該用戶佩戴的成品牙套。
具體來說,根據該用戶的前述潔齒器牙套部分設計方案,製作該用戶的潔齒器牙套部分。以選定的清潔操作方式一為例,製作內容包括牙套部分的內骨架、外敷層、致動模組、刷絲模組等,具體製作方法用到了3D打印、植毛技術等。以選定的清潔操作方式二為例,製作內容包括牙套部分的內骨架、外敷層、導管、凸起等。並且,在牙套部分槽體內部嵌入壓力傳感器及其訊號傳輸導線。壓力傳感器的嵌入部位為與槽體表面「咬合檢測區域」相對應的槽體內部。為了方便用戶手持,還製作出與該牙套相配合的手柄部分,手柄內具有容置激發源和其它輔助部件的空間,這樣就組成該用戶的牙套式潔齒器。
成品牙套製作完畢之後,用戶佩戴該成品牙套進行咬合過程的相關性檢測,檢測過程具體包括:
檢測牙套槽體的咬合檢測區域與用戶牙列的咬合定位區域相抵產生的壓力值是否達到設定的閾值且持續時間是否達到設定的時間間隔;
當檢測到該壓力值達到閾值且持續時間達到設定的時間間隔後,觸發激發模組產生交替式的激發訊號,繼而控制該清潔操作和清潔動作產生。
具體來說,用戶把潔齒器牙套部分置入口腔中,使得上、下牙列與牙套部分的上、下槽體對齊,發起咬合動作,用戶上、下牙列的「咬合定位區域」分別與牙套上、下牙槽體的「咬合檢測區域」相抵,此時,「用戶上牙列—牙套上槽體空間關係佈局」與該「上牙列部位劃片陣列—上槽體操作劃片陣列標定空間關係佈局」相一致、「用戶下牙列—牙套下槽體空間關係佈局」與「下牙列部位劃片陣列—下槽體操作劃片陣列標定空間關係佈局」相一致。
然後檢測咬合產生的壓力值是否達到設定的閾值且持續設定的時間間隔;由於牙槽內安裝有壓力傳感器,壓力傳感器檢測到壓力後,會將該訊號發給處理器進行判斷壓力值是否合標。
當壓力值達到閾值且持續時間超過設定的時間間隔(比如超過500毫秒)後,觸發激發源產生交替式的激發訊號,繼而控制該清潔操作和清潔動作產生;當檢測到該壓力值未達到閾值或者未達到設定的時間間隔(比如未超過500毫秒)時,控制該清潔操作和清潔動作停止。
在操作方式一中,當激發源產生激發訊號後,致動模組開始做往復運動,進而帶動刷絲模組在牙齒各部位進行往復的拂刷;在操作方式二中,當激發源間歇性產生激發訊號時,觸發主導管和各支導管內的壓力時而增大時而變小,進而使得凸起內的壓力時而增大時而變小,導致凸起進行往復的伸縮運動,以對牙齒各部位進行拂刷;在操作方式三中,當激發源間歇性產生激發訊號時,觸發導管通過開口小孔向外噴射氣體、液體或者霧汽,以對牙齒各部位進行清潔。由於事先對用戶牙齒進行了取模和部位劃片,針對不同的操作區域,拂刷的幅度、方向、頻率,甚至刷絲材質的選擇上都有著個性化的差異。
為了更方便的說明本發明的相關性建立過程,以操作方式一為例,從「清潔需求數據──操作要求數據──拂刷要求數據──致動要求數據──激發訊號數據」的整個動態變化,現通過牙齦溝部位及牙間縫部位的清洗的實施例來作說明。
牙齦溝部位劃片的初始清潔需求參數:對應刷絲類型為磨尖細絲,刷絲材料直徑參數為0.01~0.02 mm,刷絲與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°。刷絲動作方式為來回對稱式週期運動,刷絲動作週期為800 ms。刷絲動作方向與牙齦溝拱弧形曲線的切線方向夾角小於15°,刷絲動作幅度為在牙齦溝內實現1 mm行程。牙間縫部位劃片的初始清潔需求參數:對應刷絲類型為柔韌螺旋絲,刷絲材料直徑參數為0.02~0.03 mm,刷絲與牙間縫的靜態傾角為90°,刷絲動作方式為來回非對稱式週期運動,刷絲動作週期為1000 ms。刷絲動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向。其中,從牙槽脊頂端刷向牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms。刷絲動作幅度為60°擺角。
初始清潔需求參數給出了各類部位劃片清潔需求數據的缺省狀態初始取值範圍。清潔需求數據中的大多數參數可以與初始清潔需求參數中的取值相一致。槽體操作劃片的操作要求數據承接相應牙列部位劃片的清潔需求數據,不再是取值範圍,而是根據根據各槽體操作劃片的空間佈局數據,及各自對應的牙列部位劃片的清潔需求數據,建立各個槽體操作劃片的操作要求數據的具體數值。牙套槽體操作劃片中的刷絲模組的拂刷要求數據承接相應槽體操作劃片的操作要求數據,並根據各槽體操作劃片的空間佈局數據及操作要求數據,建立各個該刷絲模組的空間佈局數據和拂刷要求數據。牙套槽體操作劃片中的致動模組的致動要求數據承接相應牙套槽體操作劃片中的刷絲模組的拂刷要求數據,並根據該刷絲模組的空間佈局數據和拂刷要求數據以及相應致動模組的空間佈局數據,建立相應的致動要求數據。牙套中的激發訊號數據承接牙套槽體操作劃片中的致動模組的致動要求數據,並根據各該致動模組的致動要求數據,建立激發訊號源的激發訊號數據。
牙套槽體操作劃片中的操作要求數據舉例如下。牙齦溝操作劃片的操作要求數據:刷絲類型為磨尖細絲,刷絲材料直徑參數為0.01 mm,刷絲與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°;刷絲動作方式為來回對稱式週期運動,刷絲動作週期為800 ms;刷絲動作方向與牙齦溝拱弧形曲線的切線方向夾角小於15°,刷絲動作幅度為在牙齦溝內實現1 mm行程。牙間縫操作劃片的操作要求數據為:刷絲類型為柔韌螺旋絲,刷絲材料直徑參數為0.02 mm,刷絲與牙間縫的靜態傾角為90°;刷絲動作方式為來回非對稱式週期運動,刷絲動作週期為1000 ms;刷絲動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向;其中,從牙槽脊頂端刷向牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms。刷絲動作幅度為60°擺角。
牙套槽體操作劃片中的刷絲模組的拂刷要求數據舉例如下。對應牙齦溝操作劃片的刷絲模組的拂刷要求數據:刷絲類型為磨尖細絲,刷絲材料直徑參數為0.01 mm,刷絲與牙齦溝內牙面的靜態傾角為45°;刷絲動作方式為來回對稱式週期運動,刷絲動作週期為800 ms;刷絲動作方向與牙齦溝拱弧形曲線的切線方向夾角小於15°,刷絲動作幅度為在牙齦溝內實現1 mm行程。牙間縫操作劃片的刷絲模組的拂刷要求數據:刷絲類型為柔韌螺旋絲,刷絲材料直徑參數為0.02 mm,刷絲與牙間縫的靜態傾角為90°;刷絲動作方式為來回非對稱式週期運動,刷絲動作週期為1000 ms;刷絲動作方向為:從牙間縫的牙槽脊頂端刷向牙尖方向,再從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向;其中,從牙槽脊頂端刷向牙冠牙尖方向的動作時間為200 ms,從牙尖方向回到牙槽脊頂端方向的動作時間為800 ms;刷絲動作幅度為60°擺角。
牙套槽體操作劃片中的致動模組的致動要求數據舉例如下。對應牙齦溝操作劃片的致動模組的致動要求數據為:機械運動方式為來回對稱式週期運動,機械運動週期為800 ms;機械運動幅度為1 mm行程。對應牙間縫操作劃片的致動模組的致動要求數據為:機械運動方式為來回非對稱式週期運動,機械運動週期為1000 ms;機械運動時間為收縮時間200 ms,舒張時間為800 ms;機械運動幅度為2 mm。
牙套中的激發訊號數據舉例如下。對於牙齦溝操作劃片上的致動模組,其交變激發訊號在一個週期內是對稱的,上升沿在350 ms內就從零達到峰值電壓16 V,並在峰值電壓保持50 ms;下降沿用350 ms從峰值電壓16 V逐漸降到零,並在零電壓保持50 ms。對於牙間縫操作劃片和牙面操作劃片上的致動模組,其交變激發訊號在一個週期內是不對稱的,上升沿在150 ms內就從零達到峰值電壓16 V,並在峰值電壓保持50 ms。而下降沿用750 ms才從峰值電壓16 V逐漸降到零,並在零電壓保持50 ms。
本發明實施例所揭露的一種牙套式牙齒清潔方法,建立了牙齒模型與牙套模型的相關性,以及與牙套模型上的清潔系統的相關性,使得用戶佩戴該牙套時能夠進行全方位的自動化及個性化清洗。
與現有技術相比,本發明實施例所揭露的一種牙套式牙齒清潔方法,用戶無需把本發明的清潔裝置在口腔中四處移動,只需做咬合、鬆開的動作,便可對牙齒的不同部位同時進行有效清潔,使用十分便利,尤其是針對舌側的牙齒部位能夠得到很好的清洗,針對牙齒不同的部位也能夠進行個性化清洗,更好地實現貝氏刷牙法。
最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特徵進行等同替換;而這些修改或者替換,並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
S1、S2、S3、S4、S5、S5-A-1、S5-A-2、S5-A-3、S5-B-1、S5-B-2、S5-C-1、S5-C-2‧‧‧步驟
11‧‧‧牙齒切面
12‧‧‧咬合面
13‧‧‧牙面
14‧‧‧牙齦溝
15‧‧‧牙間縫
16‧‧‧遠端臼齒遠中面
21‧‧‧凸管
31‧‧‧導管
32‧‧‧開口小孔
41、71、72、91、92、93、94‧‧‧人造肌肉
51、61‧‧‧托盤
52、62‧‧‧刷絲
53‧‧‧第二橫杆
54‧‧‧第二豎柄
81‧‧‧半中空管
82‧‧‧支導管
83‧‧‧端蓋
A、B‧‧‧電極
第1圖為本發明實施例所述之一種牙齒清潔方法的相關性建立過程的流程示意圖;
第2圖為本發明實施例所述之數位化三維牙套模型的建立過程的示意圖;
第3圖為本發明實施例一所述之採用操作方式一進行清潔操作體系建立的流程示意圖;
第4圖為本發明實施例二所述之採用操作方式二進行清潔操作體系建立的流程示意圖;
第5圖為本發明實施例三所述之採用操作方式三進行清潔操作體系建立的流程示意圖;
第6圖為本發明實施例中取模的牙齒模型的一個示意圖;
第7圖為本發明實施例中取模後的某相鄰牙齒的結構圖;
第8圖為本發明實施例中牙套模型的立體結構示意圖;
第9圖為本發明實施例中牙套模型的牙槽結構平面圖;
第10圖為本發明實施例二中凸起的變化狀態示意圖;
第11圖為本發明實施例二中凸起的變化狀態示意圖;
第12圖為本發明實施例三中設置開口小孔的結構示意圖;
第13圖為本發明實施例一中的氣壓驅動單元的結構原理圖;
第14圖為本發明實施例一中的氣壓驅動單元的結構原理圖;
第15圖為本發明實施例一中的致動模組的結構原理圖一;
第16圖為本發明實施例一中的致動模組的結構原理圖二;
第17圖為本發明實施例一中的致動模組的結構原理圖三;
第18圖為本發明實施例一中的致動模組的結構原理圖四;
第19圖為本發明實施例一中的致動模組為一根人造肌肉的結構示意圖一;
第20圖為本發明實施例一中的致動模組為一根人造肌肉的結構示意圖二;
第21圖為本發明實施例一中的致動模組為兩根人造肌肉的結構示意圖三;
第22圖為本發明實施例一中的致動模組為兩根人造肌肉的結構示意圖四;
第23圖為本發明實施例一中的致動模組為四根人造肌肉的結構示意圖五;
第24圖為本發明實施例一中的致動模組為四根人造肌肉的結構示意圖六。
Claims (21)
- 一種牙套式牙齒清潔方法,包括: 激發源控制產生一或多組交替式的激發訊號;以及 該激發訊號控制產生一或多個清潔操作,並對牙齒各部位施以不同的清潔動作; 其中,事先建立該清潔操作和該清潔動作與被施以的牙齒各部位的相關性,該相關性使得用戶牙齒各部位得到個性化清潔。
- 如請求項1所述之牙齒清潔方法,其中該建立該相關性的步驟中,包括: 獲取用戶口腔的牙齒的空間佈局圖像,建立該用戶牙齒的數位化三維牙齒模型; 根據建立的該三維牙齒模型,建立與該三維牙齒模型相匹配的數位化三維牙套模型,該三維牙套模型的清潔系統與建立的該三維牙齒模型的牙齒各部位存在對應的空間關係佈局;以及 根據建立好的該三維牙套模型,製作出供用戶佩戴的成品牙套; 其中用戶佩戴該成品牙套,進行咬合過程的相關性檢測並觸發產生該激發訊號。
- 如請求項2所述之牙齒清潔方法,其中該建立與該三維牙齒模型相匹配的該三維牙套模型的步驟中,具體包括: 步驟S1:在該三維牙齒模型的上、下牙列各選定一或多處作為咬合定位區域; 步驟S2:根據已選定的該咬合定位區域的該三維牙齒模型,對模型的牙列外表面進行劃片,並建立該三維牙齒模型的牙列部位劃片體系; 步驟S3:根據該咬合定位區域,在該三維牙套模型上、下槽體的對應部位標定咬合檢測區域; 步驟S4:根據該三維牙齒模型的該牙列部位劃片體系,建立該三維牙套模型的槽體操作劃片體系; 步驟S5:根據該槽體操作劃片體系,建立該清潔系統的清潔操作體系。
- 如請求項3所述之牙齒清潔方法,其中該步驟S2具體包括: 根據已選定該咬合定位區域的該三維牙齒模型,對模型的牙列外表面除咬合定位區域之外的表面區域進行劃片,形成多個相互銜接的部位劃片;其中,不同類別的該部位劃片事先預置有不同的初始清潔需求參數,該初始清潔需求參數包含清潔操作方式的選擇; 以及 在牙列部位劃片劃分完成之後,根據各牙列部位劃片的圖像信息及各牙列部位劃片的初始清潔需求參數,建立各牙列部位劃片的牙列空間佈局數據和清潔需求數據,全部該部位劃片及其附帶的數據構成該三維牙齒模型的該牙列部位劃片體系。
- 如請求項4所述之牙齒清潔方法,其中該步驟S4具體包括: 在建立該三維牙齒模型的該牙列部位劃片和標定該三維牙套模型的咬合檢測區域完成之後,根據與該三維牙齒模型的上、下牙列的對應關係,根據各牙列部位劃片的該牙列空間佈局數據和選定的清潔操作方式相應的該清潔需求數據,在該三維牙套模型的上、下槽體表面除咬合檢測區域之外的表面區域的對應部位標定槽體操作劃片,並建立各該槽體操作劃片的槽體空間佈局數據; 該槽體空間佈局數據使得該咬合檢測區域與咬合定位區域相抵時,各該槽體操作劃片與各自對應的牙列部位劃片相互間存在間隙; 根據各該槽體操作劃片的空間佈局數據,及各自對應的牙列部位劃片的空間佈局數據和選定的清潔操作方式相應的清潔需求數據,建立各該槽體操作劃片的操作要求數據,全部該槽體操作劃片及其附帶的數據構成該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系。
- 如請求項5所述之牙齒清潔方法,其中根據牙齒各部位清潔需求的不同,該部位劃片被分成以下類別:牙齦溝部位劃片、牙面部位劃片、牙間縫部位劃片、牙齒咬合面部位劃片、牙齒切面部位劃片、遠端臼齒遠中面部位劃片; 對應地,根據牙列部位劃片的劃片類型,該槽體操作劃片被分成以下類別:牙齦溝操作劃片、牙面操作劃片、牙間縫操作劃片、牙齒咬合面操作劃片、牙齒切面操作劃片、遠端臼齒遠中面操作劃片。
- 如請求項2所述之牙齒清潔方法,其中該清潔操作由該清潔系統產生,該清潔操作方式基於下述三種方式中的一種或多種組合實現: 操作方式一:在該成品牙套內設置多個連接該激發源的致動模組,該致動模組接收該激發訊號,並產生一或多組機械運動;該機械運動帶動設置在該成品牙套上的刷絲模組作往復拂刷,施以對牙齒相關部位的清潔; 操作方式二:在該成品牙套內嵌設導管,導管一端連接激發源,在導管的管壁面開設與導管的通道相連通的、內部為中空的凸起,該激發源產生交替式的激發訊號控制該凸起作往復的伸直與彎曲動作,施以對牙齒相關部位的清潔; 操作方式三: 在該成品牙套內嵌設導管,導管一端連接該激發源,另一端開設小孔並對應於牙齒的相關部位,該激發源通過該導管及該小孔向該牙齒相關部位噴射液體、氣體、或氣液混合的霧汽,以實現對牙齒相關部位的清潔。
- 如請求項7所述之牙齒清潔方法,其中當採用該操作方式一實現該清潔操作時,該步驟S5具體包括: 步驟S5-A-1:根據該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系,建立該三維牙套模型的刷絲模組體系; 步驟S5-A-2:根據該三維牙套模型的該刷絲模組體系,建立該三維牙套模型的致動模組體系; 步驟S5-A-3:根據該三維牙套模型的該致動模組體系,建立該三維牙套模型的激發訊號體系; 其中,該牙列部位劃片體系、槽體操作劃片體系、刷絲模組體系、致動模組體系、激發訊號體系具有依次對應的映射關係。
- 如請求項8所述之牙齒清潔方法,其中, 在該步驟S5-A-1中,在建立該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系之後,在各該槽體操作劃片上佈置該刷絲模組,根據各該槽體操作劃片的該槽體空間佈局數據及操作要求數據,及各自對應的牙列部位劃片的該牙列空間佈局數據,建立各個該刷絲模組的刷絲空間佈局數據和拂刷要求數據,全部該刷絲模組及其附帶的數據構成該三維牙套模型的該刷絲模組體系; 在該步驟S5-A-2中,在建立該三維牙套模型的該刷絲模組體系之後,在該三維牙套模型的牙槽內部設置帶動各刷絲模組動作的各相應致動模組,並根據各該刷絲模組的刷絲空間佈局數據和拂刷要求數據,建立各相應致動模組的致動空間佈局數據和致動要求數據,全部該致動模組及其附帶的數據構成該三維牙套模型的該致動模組體系; 在該步驟S5-A-3中,在建立該三維牙套模型的該致動模組體系之後,在該三維牙套模型內部設置控制該致動模組產生機械運動的激發訊號源,並根據各該致動模組的致動要求數據,建立激發訊號源的激發訊號數據,該激發訊號源及其附帶的激發訊號數據構成該三維牙套模型的激發訊號體系。
- 如請求項9所述之牙齒清潔方法,其中採用該操作方式一進行槽體操作劃片體系的建立時,設定每一個該牙齦溝部位劃片由至少兩個牙齦溝操作劃片與其對應;或者,設定每一個該牙齦溝操作劃片上對應設置至少兩個刷絲模組。
- 如請求項10所述之牙齒清潔方法,其中針對牙齦溝部位,設定每一個該刷絲模組由兩個致動模組控制其拂刷,兩個該致動模組交替控制該刷絲模組沿牙齦溝曲線的切線方向及牙齦溝曲線的法線方向交替進行拂刷。
- 如請求項8所述之牙齒清潔方法,其中該激發訊號為交替式的氣壓訊號、液壓訊號或者電壓訊號。
- 如請求項7所述之牙齒清潔方法,其中當採用該操作方式二實現清潔操作時,該步驟S5具體包括: 步驟S5-B-1:根據該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系,建立該三維牙套模型的凸起模組體系; 步驟S5-B-2:根據該三維牙套模型的該凸起模組體系,建立該三維牙套模型的導管體系; 其中,該牙列部位劃片體系、槽體操作劃片體系、凸起模組體系、導管體系具有依次對應的映射關係。
- 如請求項13所述之牙齒清潔方法,其中, 該步驟S5-B-1具體包括:在建立該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系之後,在各槽體操作劃片上佈置該凸起模組,根據各槽體操作劃片的空間佈局數據及操作要求數據、及各自對應的牙列部位劃片的空間佈局數據,建立各個該凸起模組的凸起空間佈局數據和拂刷要求數據,全部該凸起模組及其附帶的數據構成該牙套模型的該凸起模組體系; 在步驟S5-B-2中,在建立該三維牙套模型的該凸起模組體系之後,在該三維牙套模型的牙槽內部設置給各該凸起模組上的各個凸起輸送激發訊號的導管,其包括主幹導管和各支導管,並根據各該凸起模組的空間佈局數據和拂刷要求數據,建立各導管的導管空間佈局數據,全部該導管及其附帶的數據構成該牙套模型的該導管體系; 其中,該激發訊號為交替式的氣壓訊號、液壓訊號或電壓訊號。
- 如請求項7所述之牙齒清潔方法,其中當採用該操作方式三實現清潔操作時,該步驟S5具體包括: 步驟S5-C-1:根據該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系,建立該三維牙套模型的小孔開口體系; 步驟S5-C-2:根據該三維牙套模型的該小孔開口體系,建立該三維牙套模型的導管體系; 其中,該牙列部位劃片體系、槽體操作劃片體系、小孔開口體系、導管體系具有依次對應的映射關係。
- 如請求項15所述之牙齒清潔方法,其中, 該步驟S5-C-1具體包括:在建立該三維牙套模型的該槽體操作劃片體系之後,在各槽體操作劃片上佈置小孔開口,根據各槽體操作劃片的槽體空間佈局數據及操作要求數據、及各自對應的牙列部位劃片的牙列空間佈局數據,建立各個該小孔開口的空間佈局數據,全部該小孔開口及其附帶的數據構成該牙套模型的該小孔開口體系; 在步驟S5-C-2中,在建立該三維牙套模型的該小孔開口體系之後,在該三維牙套模型的牙槽內部設置給各該小孔開口輸送激發訊號的導管,其包括主幹導管和各支導管,並根據各該小孔開口的空間佈局數據,建立各該導管的空間佈局數據,全部該導管及其附帶的數據構成該牙套模型的導管體系,該激發源通過導管及該小孔開口向牙齒相關部位噴射液體、氣體、或氣液混合的霧汽,以實現對牙齒相關部位的清潔; 其中,該激發訊號為交替式的氣壓訊號或液壓訊號。
- 如請求項3~16任一項所述之牙齒清潔方法,其中根據建立好的該三維牙套模型,製作出供用戶佩戴的該成品牙套,用戶佩戴該成品牙套進行咬合過程的相關性檢測,檢測過程具體包括: 檢測牙套槽體的咬合檢測區域與用戶牙列的咬合定位區域相抵產生的壓力值是否達到設定的閾值且持續時間是否達到設定的時間間隔; 當檢測到該壓力值達到閾值且持續時間達到設定的時間間隔後,觸發激發模組產生交替式的激發訊號,繼而控制該清潔操作產生。
- 如請求項7所述之牙齒清潔方法,其中該致動模組由驅動單元及傳動單元組成,其中,該驅動單元連接該激發源,其接收該激發源產生的激發訊號並驅動該傳動單元動作,該傳動單元連接該刷絲模組,以帶動該刷絲模組按照預置的方式動作。
- 如請求項18所述之牙齒清潔方法,其中該驅動單元為氣壓驅動單元、液壓驅動單元或者電壓驅動單元;該傳動單元為7字形連杆或者T字形支撐杆;該7字形連杆包括一體成型的第一橫杆和第一豎柄,該T字形支撐杆包括一體成型的第二橫杆和第二豎柄。
- 如請求項7所述之牙齒清潔方法,其中該致動模組為人造肌肉,該刷絲模快由植毛托盤及該托盤所固定的一根或一簇刷絲組成,該人造肌肉設有至少一根,該人造肌肉其中一端連接該植毛托盤,該激發源為電壓訊號,該激發源通過對該人造肌肉施加電壓訊號以控制該人造肌肉收縮運動,以帶動該托盤動作。
- 如請求項20所述之牙齒清潔方法,其中針對牙齦溝部位,設定一個刷絲模組由至少兩根該人造肌肉控制其拂刷,該多根人造肌肉環繞該刷絲模組的植毛托盤佈置,該多根人造肌肉被設定為多套具有相位差的激發訊號驅動,多套該激發訊號通過不同的電壓相位差配合使得部分該人造肌肉收縮,該刷絲模組被帶動向該人造肌肉收縮的方向動作。
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