专利名称：一种制作个性化托槽的方法
技术领域：
本发明涉及正畸托槽制造领域，特别涉及一种制作个性化托槽的方法。
背景技术：
从二十世纪初至今，口腔正畸成为一门独立的学科已有100多年了，随着对错牙 畸形认识的不断深入，出现了方丝弓和直丝弓等各种矫治方法；通常做法是将正畸矫治器 (正畸矫治器分为托槽和颊面管)粘接在牙齿表面，弹性弓丝穿过托槽槽沟和颊面管的工 作孔并传递矫治力来达到矫治牙齿畸形的目的。目前无论方丝弓和直丝弓等各种矫治方 法，正畸用的托槽和颊面管采用的是标准化生产的通用产品。用方丝弓托槽和颊面管，弓丝 在临床存在三个序列弯曲的问题。用直丝弓托槽和颊面管，在设计制作时预先加入转矩、轴 倾角和底板厚来达到消除弓丝在临床三个序列的弯曲。因人的牙齿形状跟人的指纹一样， 没有一个是相同的。因此用上述标准化正畸矫治器的不足之处是对于预先加入转矩、轴倾 角和底板厚三个序列的参数并不完全适合每个病人。对于每个患者的个体牙齿来说，适合 程度较小。为了达到好的矫治效果，医生在后期要根据每个病人的特症在弓丝上加曲，另外 方丝弓要完成三个序列的弯曲，这样就对医生的医术提出较高的要求，并增加椅旁时间，效 率较低。另一方面，托槽、颊面管的定位在整个矫治过程中起关键的作用，而托槽、颊面管定 位是根据医生的经验来定的，不够准确，使得牙齿矫治后较难达到最初的矫治方案和理想 的牙齿排列与咬合关系，具有不确定性。总之，现有标准化正畸矫治器不能满足病人个性化 的需求，从而影响矫治效果并增加了患者的负担。随着计算机技术、三维软件、三维扫描技术、快速成型和精密铸造等技术的发展， 个性化矫治技术应运而生。个性化矫治现行的方法是，通过扫描患者口腔牙齿模型，建立数 字牙模，然后在数字牙模上进行模拟正畸治疗，获得呈理想或协调排列状态的数字牙模，再 根据该数字牙模设计托槽并制造。现有技术中，虽然采用了三维扫描获取数字牙模，但是 对于如何获得“呈理想或协调排列状态的数字牙模”，仍旧同传统治疗方法一样是牙医根据 Andrews正常牙合的六项标准和经验及主观判断确定的，因而具有较强的主观性和治疗效 果的不确定性。正常牙合的六项标准是直丝弓矫治器的理论基础，也是现代正畸治疗的目标之 一。它是L. P. Andrews根据他对120个自然正常牙合模型的研究提出来的，反映了正常牙 合的具体特征。它的内容包括以下六个方面一、上下牙弓间关系与合面接触关系上颂第一恒磨牙近中颊尖咬合于下颂第一恒磨牙近中颊沟上。同样重要的是上颂 第一恒磨牙远中颊尖的远中斜面咬合与下颂第二磨牙近中颊尖的近中斜面。上颂尖牙咬合 与下颂尖牙和第一双尖牙之间。1.上第一恒磨牙的近中颊尖咬合于下第一恒磨牙的近中颊沟。2.上第一恒磨牙的远中边缘嵴咬合于下第一恒磨牙的近中边缘嵴。3.上第一恒磨牙的近中舌尖咬合于下第一恒磨牙的中央窝。
4.上、下颂双尖牙颊尖咬合于对颂牙的邻间隙。5.上颂双尖牙舌尖咬合于下颂双尖牙的中央窝。6.上颂尖牙咬合于下颂尖牙与第一双尖牙的邻间隙，且其牙尖略偏近中。7.上切牙覆盖下切牙，上下牙弓中线一致，超牙合、覆牙合正常，上、下牙弓中线一 致。侧面观可见磨牙的尖沟、边缘嵴关系、前磨牙与尖牙的尖与楔状间歇关系，以及前牙的 超牙合、覆牙合关系。舌面观可见上、下牙的尖窝关系。二、牙齿近、远中倾斜度(冠角，轴倾角)牙齿临床冠长轴与合平面垂线所组成的角为冠角或轴倾角，代表了牙齿的近、远 中倾斜程度。临床冠长轴的龈端向远中倾斜时冠角为正值，向近中倾斜时冠角为负值。正 常合的牙冠都向远中倾斜，冠角为正值。三、牙齿唇(颊)_舌向倾斜度(冠倾斜、冠转矩)牙齿临床冠长轴与牙合平面垂线间的夹角称为牙冠倾斜或转矩，反映牙齿的唇 (颊)舌向倾斜度不同牙齿有不同的冠转矩上切牙向唇侧倾斜，转矩角为正。下切牙冠接 近直立。从尖牙起，上、下后牙牙冠都向舌倾斜，转矩角为负，磨牙比双尖牙更明显。四、旋转正常牙合应当没有不适当的牙齿旋转。五、邻面接触正常牙合牙弓中相邻牙都保持相互接触，无牙间隙存在。六、合曲线正常合的合曲线较为平直，或稍有Spee曲线。未经正畸治疗的正常合群体中牙合可能存在着某些差异，但基本上都符合上述六 项标准。正常牙合六项标准是牙合的最自然状态，也是正畸治疗的目标。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种制作个性化托槽的方法，运 用该方法获得的个性化托槽具有设计更科学、牙位控制更精确、精度更高、正畸治疗效果更 好等优点。为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案—种制作个性化托槽的方法，其特征在于，包括如下步骤1)获取包含牙列、牙槽骨和颂骨结构的三维模型；2)对所述三维牙列模型进行模拟正畸治疗，获得呈正常牙合状态的三维牙列模 型；其中包括对步骤1)获取的三维牙列模型测量每颗牙的牙冠轴倾角并将其与正常牙合 的牙冠轴倾角进行比较，以牙冠长轴为调整轴调整每颗牙的牙冠轴倾角使其符合正常牙合 范围；测量每颗牙的唇舌向倾斜度并将其与正常牙合的唇舌向倾斜度进行比较，测量每颗 牙的牙体长轴与牙合平面的垂线的夹角，以牙体长轴为调整轴调整每颗牙的唇舌向倾斜度 使其符合正常牙合范围；根据患者基骨的宽度和长度选取合适的标准弓形图，将上述符合 正常牙合范围的各颗牙齿按照标准弓形图排列，以牙齿唇面中点与舌面中点的连线为调整 轴调整每颗牙的冠凸距使其符合正常牙合范围，并且根据正常牙合的咬合关系，建立中性 后牙关系及正常覆牙合覆盖，从而获得呈正常牙合状态的三维牙列模型；
3)根据呈正常牙合状态的三维牙列模型，构建弓丝和每颗牙齿的托槽的三维模 型；4)根据弓丝和托槽的三维模型制造弓丝和托槽。因为各个地区人种的牙齿情况不一样，所以，正常牙合的六项标准在实际操作中 主要还是依赖牙医的主观判断，不同的牙医对此会有不同的认识和判断。并且，传统正畸治 疗过程中因无法直接对牙齿牙根情况进行测量，都仅是对牙模进行测量的数据，而对牙模 的测量数据仅能反映牙齿的牙冠情况而无法反映牙齿的牙根情况，牙医仅根据牙齿的牙冠 情况来确定治疗方案将会导致正畸治疗效果的不确定，因此，在传统正畸治疗中，牙医的临 床经验至关重要。现有技术中，虽然也有采用扫描获取三维牙列模型进行模拟排牙(模拟 正畸治疗)和个性化治疗的，但是，其排牙过程还是和传统方法相同。本技术方案中，正常 牙合状态是指符合Andrews正常牙合的六项标准的牙合状态，为了尽可能的减少主观因素 影响，采集以病患所在地区的正常牙合样本中每颗牙的牙冠轴倾角、唇舌向倾斜度、冠凸距 三个参数作为正常牙合范围的参考值(相关数据见表1、表2和表3)；在排牙时，单独测量 每颗牙齿的牙冠轴倾角、唇舌向倾斜度、冠凸距，依据正常牙合范围的参考值来调整排牙， 同时，为了充分考虑牙根情况，上述方案还测量牙体长轴与牙合平面的垂线的夹角，并以牙 体长轴为调整轴调整每颗牙的唇舌向倾斜度，这样将传统的唇舌向倾斜度(牙冠长轴与牙 合平面的垂线的夹角)转换为牙体长轴与牙合平面的垂线的夹角来作为排牙的依据之一， 更加科学，也更加方便在三维排牙软件中进行模拟排牙和调整。下面为亚洲地区及欧美地区人的正常牙合数据表1 正常腊牙冠轴倾度(单位度，误差士 10% )
牙位UlU2U3U4U5U6U7LlL2L3L4L5L6L7北京3. 35. 47. 11. 63. 51. 6-2. 3-0. 2-0. 10.42. 94. 33. 93. 5成都2. 34. 96. 35. 28. 48. 14. 41. 51. 84. 26. 29. 412. 416. 4曰本1. 94. 68. 04. 96. 14. 5-2. 7-0.48-1. 21. 42. 56. 75. 77. 3欧美5. 09. 011. 02. 02. 05. 05. 02. 02. 05. 02. 02. 02. 02. 0表2 正常腊唇(颊)舌向倾斜度(单位度，误差士 10% )
牙位UlU2U3U4U5U6U7LlL2L3L4L5L6L7北京10.87. 1-3.4-7.4-7. 3-11. 1-11. 30. 30.4-3. 1-15.4-23. 3-31.9-31. 6成都9. 27. 6-4-7.9-9. 1-10. 7-10.41. 5-0.8-8. 2-17-22.9-28.6-37.9日本10. 17. 3-3.9-6.9-6.4-8.4-3.21. 780.8-7.9-17.4-21. 6-32. 2-36. 5欧美7. 03. 0-7.〇-7.〇-7.〇-9.〇-9.〇-1.〇-1.〇-11.0-17. 0—22.〇-30. 0-35.〇表3 正常腊的冠凸距(单位_，误差士 10% )
权利要求
1.一种制作个性化托槽的方法，其特征在于，包括如下步骤1)获取包含牙列、牙槽骨和颂骨结构的三维模型；2)对所述三维牙列模型进行模拟正畸治疗，获得呈正常牙合状态的三维牙列模型；其 中包括对步骤1)获取的三维牙列模型测量每颗牙的牙冠轴倾角并将其与正常牙合的牙 冠轴倾角进行比较，以牙冠长轴为调整轴调整每颗牙的牙冠轴倾角使其符合正常牙合范 围；测量每颗牙的唇舌向倾斜度并将其与正常牙合的唇舌向倾斜度进行比较，测量每颗牙 的牙体长轴与牙合平面的垂线的夹角，以牙体长轴为调整轴调整每颗牙的唇舌向倾斜度使 其符合正常牙合范围；根据基骨的宽度和长度选取合适的标准弓形图，将上述符合正常牙 合范围的各颗牙齿按照标准弓形图排列，以牙齿唇面中点与舌面中点的连线为调整轴调整 每颗牙的冠凸距使其符合正常牙合范围，并且根据正常牙合的咬合关系，建立中性后牙关 系及正常覆牙合覆盖，从而获得呈正常牙合状态的三维牙列模型；3)根据呈正常牙合状态的三维牙列模型，构建弓丝和每颗牙齿的托槽的三维模型；4)根据弓丝和托槽的三维模型制造弓丝和托槽。
2.根据权利要求1所述的一种制作个性化托槽的方法，其特征在于，所述步骤1)采用 锥形束CT扫描获得三维牙列模型。
3.根据权利要求1所述的一种制作个性化托槽的方法，其特征在于，所述步骤2)中，将 三维牙列模型中的每颗牙的矢状面投影图像导入AutoCAD中，测量每颗牙的唇舌向倾斜度 以及牙体长轴与牙合平面的垂线的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种制作个性化托槽的方法，其特征在于，所述步骤3)中，在 构建每颗牙齿的托槽的三维模型的同时，构建每颗牙齿托槽的定位器三维模型，所述定位 器包括与牙齿牙合面相匹配的安装板和与托槽配合连接的定位架，安装板和定位架连接为 一体；所述步骤4)中包括根据定位器的三维模型制造定位器。
5.根据权利要求1所述的一种制作个性化托槽的方法，其特征在于，所述步骤4)中，采 用3D打印技术制造每颗牙齿的托槽的蜡型，再对蜡型进行包埋铸造，生成不锈钢材质的托 槽。
6.根据权利要求1所述的一种制作个性化托槽的方法，其特征在于，所述托槽为舌侧 托槽。
全文摘要
本发明公开了一种制作个性化托槽的方法，包括如下步骤1)获取包含牙列、牙槽骨和颌骨结构的三维模型；2)对所述三维牙列模型进行模拟正畸治疗，获得呈正常牙合状态的三维牙列模型；3)根据呈正常牙合状态的三维牙列模型，构建弓丝和每颗牙齿的托槽的三维模型；4)根据弓丝和托槽的三维模型制造弓丝和托槽。运用本技术方案获得的个性化托槽具有设计更科学、牙位控制更精确、精度更高、正畸治疗效果更好等优点。
文档编号A61C7/14GK102113916SQ201110020260
公开日2011年7月6日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者叶年嵩, 赖文莉 申请人:叶年嵩