牙齿矫正器的生产方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供的一种牙齿矫正器的生产方法及系统，可以为正畸量较大的所需正畸牙齿的矫正牙齿模型进行单独成型的制作，而对于正畸量较小的所需正畸牙齿则与基座模型一体成型，因此相对于图1所示实施例而言，可以减少独立成型的矫正牙齿模型的数量，可以进一步节省牙齿模型制作过程中花费的时间和成本。本发明提高了牙齿矫正器的制作效率，降低了制作成本。
【专利说明】牙齿矫正器的生产方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及牙齿矫正【技术领域】，特别是涉及牙齿矫正器的生产方法及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，需要进行牙齿正畸的病人对美观的要求逐渐增加。传统的固定矫治器(例 如，矫正弓丝和牙套）已不能满足病人对美观的要求，他们需要一种美观的矫治器来代替传 统的固定矫治器。于是，可摘除的弹性牙套(也即隐形牙齿矫正器）应运而生。
[0003] 弹性牙套制作过程中，需要根据病人多个不同的矫正阶段，为病人制作不同的牙 套。牙套的成型依赖于病人牙齿的矫正模型，由于每个矫正阶段仅能矫正较小的范围，因此 需要按照不同的矫正阶段，首先生成不同矫正阶段所对应的矫正模型。现有方案制作的矫 正模型是一体成型的，当需要生产其他治疗阶段的牙套时，需要再次制作一个与该治疗阶 段匹配的一体成型的矫正模型。也即：现有技术下需要制作与牙套数量相同的一体成型的 矫正模型。
[0004] 由于现有技术需要制作数量较多的矫正模型，因此费用较高。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种牙齿矫正器的生产方法及系统，以实现降低制 作成本的目的。
[0006] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种牙齿矫正器的生产方法，包括：
[0007] 对用户的牙齿及牙床进行扫描，获得所述牙齿及所述牙床的数字模型；
[0008] 确定所述数字模型中的正常牙齿、需正畸牙齿及所述需正畸牙齿的正畸量M ;
[0009] 确定需要为每个所需正畸牙齿制作的矫正牙齿模型的数量N，N=「M/C1，所述C 为预设的单次矫正量，将数量N大于预设阈值的矫正牙齿模型进行独立成型制作，将数量N 小于或等于预设阈值的矫正牙齿模型与所述正常牙齿的模型、所述牙床的模型进行一体成 型制作，生成A个基座模型，A为小于或等于预设阈值的多个N中的最大值，其中，所述基座 模型上设置有用于安装独立成型的该矫正牙齿模型的空位，每个数量N大于所述预设阈值 的矫正牙齿模型对应的所需正畸牙齿对应一个所述空位；
[0010] 按照预设的正畸顺序，将独立成型的矫正牙齿模型安装在相应基座模型的所述空 位上，得到S个正畸模型，所述独立成型的矫正牙齿模型和所述基座模型为可拆卸连接，S 等于正畸量最大的需正畸牙齿的矫正牙齿模型的数量；
[0011] 根据所述S个正畸模型制作S个牙齿矫正器。
[0012] 优选的，所述单次矫正量为0. Imm至0. 5mm。
[0013] 优选的，所述单次矫正量为0. 2至0. 3mm。
[0014] 优选的，所述矫正牙齿模型具有定位杆，所述基座模型的空位上具有与所述定位 杆匹配的定位孔，所述矫正牙齿模型和所述基座模型可通过所述定位孔与所述定位杆进行 可拆卸连接。
[0015] 优选的，所述根据所述S个正畸模型制作S个牙齿矫正器，包括：
[0016] 使用真空压膜机在所述S个正畸模型上吸塑，生成S个牙齿矫正器。
[0017] 优选的，所述基座模型和所述独立成型的矫正牙齿模型的材料为代木、石膏、铝、 树脂或光固化混合物。
[0018] 优选的，所述定位杆端部的截面积小于所述定位杆根部的截面积。
[0019] 优选的，所述定位孔开口处的面积大于所述定位孔底部的面积。
[0020] 优选的，所述定位杆端部和根部的截面积为非圆形的几何形状，所述定位孔开口 处和底部的形状为非圆形的几何形状。
[0021] 优选的，所述非圆形的几何形状为矩形、多边形、三角形、椭圆形或星形。
[0022] -种牙齿矫正器的生产系统，包括：模型扫描装置、控制装置、牙模制作装置、组合 装置和牙套生产装置，
[0023] 所述模型扫描装置对用户的牙齿及牙床进行扫描，获得所述牙齿及所述牙床的数 字模型；
[0024] 所述控制装置确定所述数字模型中的正常牙齿、需正畸牙齿及所述需正畸牙齿的 正畸量M;
[0025] 所述控制装置确定需要为每个所需正畸牙齿制作的矫正牙齿模型的数量N， N= f M/C1，所述C为预设的单次矫正量，所述控制装置控制所述牙模制作装置将数量N大 于预设阈值的矫正牙齿模型进行独立成型制作，将数量N小于或等于预设阈值的矫正牙齿 模型与所述正常牙齿的模型、所述牙床的模型进行一体成型制作，生成A个基座模型，A为 小于或等于预设阈值的多个N中的最大值，其中，所述基座模型上设置有用于安装独立成 型的该矫正牙齿模型的空位，每个数量N大于所述预设阈值的矫正牙齿模型对应的所需正 畸牙齿对应一个所述空位；
[0026] 所述组合装置按照预设的正畸顺序，将独立成型的矫正牙齿模型安装在相应基座 模型的所述空位上，得到S个正畸模型，所述独立成型的矫正牙齿模型和所述基座模型为 可拆卸连接，S等于正畸量最大的需正畸牙齿的矫正牙齿模型的数量；
[0027] 所述牙套生产装置根据所述S个正畸模型制作S个牙齿矫正器。
[0028] 优选的，所述牙模制作装置为数控机床、3D打印机或立体成型设备。
[0029] 优选的，所述组合装置为机械手臂。
[0030] 优选的，所述牙套生产装置为真空压膜机。
[0031] 本发明实施例提供的一种牙齿矫正器的生产方法及系统，可以为正畸量较大的所 需正畸牙齿的矫正牙齿模型进行单独成型的制作，而对于正畸量较小的所需正畸牙齿则与 基座模型一体成型，因此相对于图1所示实施例而言，可以减少独立成型的矫正牙齿模型 的数量，可以进一步节省牙齿模型制作过程中花费的时间和成本。本发明提高了牙齿矫正 器的制作效率，降低了制作成本。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达 到以上所述的所有优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1为本发明实施例提供的一种牙齿矫正器的生产方法的流程图；
[0034] 图2为本发明实施例提供的一种完美牙齿的示意图；
[0035] 图3为本发明实施例提供的一种具有一颗需正崎牙齿的牙齿不意图；
[0036] 图4为本发明实施例提供的一种基座模型的示意图；
[0037] 图5为本发明实施例提供的一种基座模型及矫正牙齿模型的示意图；
[0038] 图6为本发明实施例提供的不同矫正阶段的矫正牙齿模型间的变化的示意图；
[0039] 图7为本发明实施例提供的一种具有两颗需正崎牙齿的牙齿不意图；
[0040] 图8为本发明实施例提供的一种牙齿矫正器的生产系统的结构示意图；
[0041] 图9为本发明实施例提供的另一种牙齿矫正器的生产方法的流程图；
[0042] 图10为本发明实施例提供的一种基座模型的示意图；
[0043] 图11为本发明实施例提供的另一种基座模型的示意图；
[0044] 图12为本发明实施例提供的另一种牙齿矫正器的生产系统的结构示意图；
[0045] 图13为本发明实施例提供的一种牙齿模型的结构示意图；
[0046] 图14为本发明实施例提供的一种牙齿模型中基座模型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0047] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048] 本发明提供了两种不同的技术方案，其中一种牙齿矫正器的生产方法及系统仅制 作一个基座模型，另一种牙齿矫正器的生产方法及系统制作多个基座模型；本发明还提供 了一种牙齿矫正器。下面本发明首先对仅制作一个基座模型的方案进行说明：
[0049] 如图1所示，本发明实施例提供的一种牙齿矫正器的生产方法，可以包括：
[0050] S100、对用户的牙齿及牙床进行扫描，获得所述牙齿及所述牙床的数字模型；
[0051] 具体的，可以通过模型扫描装置进行扫描。
[0052] S200、确定所述数字模型中的正常牙齿、需正畸牙齿及所述需正畸牙齿的正畸量 M ；
[0053] 在获得数字模型后，就可以根据数字模型中各牙齿的三维数据确定正常牙齿、需 正畸牙齿和所需正畸量。其中，该正畸量M为所需正畸牙齿矫正为正常牙齿所需的总正畸 量。
[0054] 如图2所示,该图为全部牙齿为正常牙齿的示意图。当牙齿出现位置偏移或角度 偏移时，该牙齿就需要进行正畸，也即该牙齿为需正畸牙齿。需正畸牙齿的个数可以为一 个，也可以为多个。每个需正畸牙齿矫正成为正常牙齿的正畸量也不尽相同，如某颗需正畸 牙齿的正畸量为1mm，另一颗需正畸牙齿的正畸量为2mm。对于不同正畸量的需正畸牙齿， 其所需进行的矫正次数也不相同。由于人的承受能力有限，因此每次矫正仅能矫正较小的 量。如图3所示，为仅有一颗需正畸牙齿的示意图。图3中牙齿a为需正畸牙齿，假设牙齿 a的正畸量为1mm，每次矫正最多矫正0? 2mm，则牙齿a至少需要矫正5次。由于每个牙齿 矫正器仅能针对其中一个矫正过程进行矫正，因此用户至少需要按照矫正阶段依次佩戴五 个不同的牙齿矫正器进行矫正。假设需要佩戴五个牙齿矫正器，则各牙齿矫正器分别进行 1mm 到 0? 8mm、0. 8mm 到 0? 6mm、0. 6mm 到 0? 4mm、0. 4mm 到 0? 2mm、0. 2mm 到 0_ 这五个阶段的 矫正。方便起见，使用每个牙齿矫正器的矫正目的量对各牙齿矫正器进行命名。也即：以上 五个牙齿矫正器依次为矫正器〇. 8、矫正器0. 6、矫正器0. 4、矫正器0. 2和矫正器0。由于 每一个不同的牙齿矫正器都需要根据一个牙齿模型来进行生产，因此图2所示的牙齿需要 生产出五个牙齿模型，分别用来模拟处于不同矫正阶段的牙齿。
[0055] 现有技术的牙齿模型都是一体成型的，也即将正常牙齿模型、牙床模型和需正畸 牙齿模型进行一体成型制作。则对于图2所示的牙齿，需要制作五个完整的牙齿模型。由 于一个完整的牙齿模型的制作过程较长、制作成本也较高，因此现有技术的矫正器生成过 程较为漫长，成本也较高。
[0056] S300、根据所述数字模型制作一个基座模型，所述基座模型中包括有一体成型的 所述正常牙齿的模型和所述牙床的模型，为每个所需正畸牙齿制作N个矫正牙齿模型， N_=「M/C1 ,所述C为预设的单次矫正量，其中，所述基座模型上设置有用于安装所述矫正 牙齿模型的空位，每个所述需正畸牙齿对应有一个所述空位；
[0057] 优选的，基座模型和矫正牙齿模型的材料可以为代木、石膏、铝、树脂或光固化混 合物。
[0058] 其中，单次矫正量C为每个矫正阶段的正畸量。单次矫正量可以为0. Imm至0. 5mm。 优选的，单次矫正量为〇. 2mm至0. 3mm。
[0059] 可以理解的是，如果所需正畸牙齿最后矫正阶段的正畸量小于单次矫正量C，则仍 需要进行矫正，为最后矫正阶段的正畸量制作一个矫正牙齿模型。因此，需要在正畸量M与 单次矫正量C作比后进行向上取整。
[0060] 本发明可以将所需正畸牙齿对应的模型进行独立成型制作。由于在不同的矫正阶 段，正常牙齿的模型都是一样的，因此可以将正常牙齿模型和牙床的模型进行一体成型制 作，形成基座模型，并留出所需正畸牙齿所在的位置，形成空位。由于不同矫正阶段的基座 模型都是一样的，因此可以仅生产一个即可。针对不同的矫正阶段，只需要把相应矫正阶段 的矫正牙齿模型安装在其所在的空位上即可。
[0061] 仍以图3所示牙齿为例，根据五个矫正阶段，可以生产出五个独立成型的牙齿a的 矫正牙齿模型。方便起见，使用每个矫正牙齿模型对应的牙齿名称和矫正目的量对各矫正 牙齿模型进行命名。也即：以上五个矫正牙齿模型依次为30.8、&0.6、&0.4、 &0.2和&0。然 后生产出如图4所示的基座模型，该基座模型中留有空位kl，可以放置以上五个矫正牙齿 模型。
[0062] S400、按照预设的正畸顺序，分别将各个需正畸牙齿对应的一个矫正牙齿模型安 装在所述基座模型中的所述空位上，得到S个正畸模型，所述矫正牙齿模型和所述基座模 型为可拆卸连接，S等于正畸量最大的需正畸牙齿的矫正牙齿模型的数量；
[0063] 仍以图3及图4为例进行说明：将a0.8安装在图4所示基座模型的空位kl上，可 以得到一个完整的正畸模型；将a0. 6安装在图4所示基座模型的空位kl上，同样可以得到 一个完整的正畸模型。依次类推，可以得到五个正畸模型。需要说明的一点是，以上五个矫 正牙齿模型安装在基座模型上的顺序可以为任意顺序。无论以何种安装顺序，在得到一个 正畸模型后就可以制作一个矫正阶段的正畸牙套，依次类推，就可以得到所有矫正阶段的 正畸牙套。
[0064] 优选的，如图5所示，矫正牙齿模型a0. 2可以具有定位杆g2,所述基座模型的空 位kl上具有与所述定位杆g2匹配的定位孔k2,所述矫正牙齿模型a0. 2和所述基座模型 可通过所述定位孔k2与所述定位杆g2进行可拆卸连接。优选的，定位杆可以位于矫正牙 齿模型的下部，定位孔可以位于所述基座模型的上部。为方便起见，图5中使用矫正牙齿模 型aO. 2进行说明，当前其他矫正牙齿模型也可以具有相同的结构。如图6所示，为牙齿矫 正示意图，可以看出，不同矫正阶段的矫正牙齿模型之间仅有很少的角度和/或位移差别。 [0065] 具体的，所述定位杆g2端部的截面积可以小于所述定位杆g2根部的截面积。这 样，定位杆g2可以方便的插入定位孔k2中，并且利于紧固安装。进一步，定位孔k2开口处 的面积可以大于所述定位孔k2底部的面积。这样，定位孔k2的形状就与定位杆g2的形状 相配合，使得二者接触更加紧密，利于紧固安装。为了防止矫正牙齿模型安装后的转动，定 位杆g2端部和根部的截面积可以为非圆形的几何形状，所述定位孔k2开口处和底部的形 状可以为非圆形的几何形状。优选的，以上非圆形的几何形状可以为矩形、多边形、三角形、 椭圆形或星形。
[0066] 需要说明的一点是，由于单次矫正量很小，因此同一所需正畸牙齿对应的不同的 矫正牙齿模型之间仅有很小的差别，如角度差别、位移差别。当使用定位杆和定位孔进行安 装时，不同矫正牙齿模型的定位杆可以完全相同，不存在角度或位移差别。仅需要所述矫正 牙齿模型进行角度、位移的移动即可。
[0067] 当需正畸的牙齿为多颗时，步骤S300中需要为每一个所需正畸牙齿制作N个矫 正牙齿模型。下面以两个所需正畸牙齿为例进行说明，如图7所示，所需正畸牙齿a的正 畸量M为1mm，所需正畸牙齿b的正畸量M为0. 4mm，单次矫正量C仍为0. 2mm，则根据公式 N= f M/C1可计算得出，为所需正畸牙齿a需制作五个矫正牙齿模型，分别对应五个不同的 矫正阶段，为所需正畸牙齿b需制作两个矫正牙齿模型，对应以上五个矫正阶段中的两个 矫正阶段。由于正畸过程是一种逐渐矫正的过程，因此多颗所需正畸牙齿对应的矫正牙齿 模型需要按照矫正顺序安装在基座模型上。对于图7所示的牙齿，仍按照图3所示牙齿的命 名规则，则所需正畸牙齿a的五个矫正牙齿模型可以分别被命名为aO. 8、aO. 6、aO. 4、aO. 2 和aO ;所需正畸牙齿b的两个矫正牙齿模型可以分别被命名为bO. 2和bO。则aO. 8、a0. 6、 aO. 4、a0. 2和aO与五个矫正阶段的对应关系只可以为表1所不的一种，而b0. 2和b0与五个 矫正阶段的对应关系可以为表1所示的四种情况。在安装时，只需要将每个矫正阶段对应 的矫正牙齿模型安装在基座模型的相应位置上即可。如在情况1下，将第三矫正阶段对应 的aO. 4安装在基座模型的所需正畸牙齿a所在的空位上，将第三矫正阶段对应的b0安装 在基座模型的所需正畸牙齿b所在的空位上。本领域技术人员可以根据传统的正畸顺序， 在获得本发明的矫正牙齿模型和基座模型后进行安装，也可以将正畸顺序输入到计算机设 备中，以实现自动安装。
[0068] 表 1
[0069]
【权利要求】
1. 一种牙齿矫正器的生产方法，其特征在于，包括： 对用户的牙齿及牙床进行扫描，获得所述牙齿及所述牙床的数字模型； 确定所述数字模型中的正常牙齿、需正崎牙齿及所述需正崎牙齿的正崎量M; 确定需要为每个所需正崎牙齿制作的矫正牙齿模型的数量N，N=「M/C1，所述C为预 设的单次矫正量，将数量N大于预设阔值的矫正牙齿模型进行独立成型制作，将数量N小于 或等于预设阔值的矫正牙齿模型与所述正常牙齿的模型、所述牙床的模型进行一体成型制 作，生成A个基座模型，A为小于或等于预设阔值的多个N中的最大值，其中，所述基座模型 上设置有用于安装独立成型的该矫正牙齿模型的空位，每个数量N大于所述预设阔值的矫 正牙齿模型对应的所需正崎牙齿对应一个所述空位； 按照预设的正崎顺序，将独立成型的矫正牙齿模型安装在相应基座模型的所述空位 上，得到S个正崎模型，所述独立成型的矫正牙齿模型和所述基座模型为可拆卸连接，S等 于正崎量最大的需正崎牙齿的矫正牙齿模型的数量； 根据所述S个正崎模型制作S个牙齿矫正器。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单次矫正量为0. 1mm至0. 5mm。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单次矫正量为0. 2至0. 3mm。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述矫正牙齿模型具有定位 杆，所述基座模型的空位上具有与所述定位杆匹配的定位孔，所述矫正牙齿模型和所述基 座模型可通过所述定位孔与所述定位杆进行可拆卸连接。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述S个正崎模型 制作S个牙齿矫正器，包括： 使用真空压膜机在所述S个正崎模型上吸塑，生成S个牙齿矫正器。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述基座模型和所述独立成 型的矫正牙齿模型的材料为代木、石膏、铅、树脂或光固化混合物。
7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述定位杆端部的截面积小于所述定位 杆根部的截面积。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述定位孔开口处的面积大于所述定位 孔底部的面积。
9. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述定位杆端部和根部的截面积为非 圆形的几何形状，所述定位孔开口处和底部的形状为非圆形的几何形状。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述非圆形的几何形状为矩形、多边形、 H角形、楠圆形或星形。
11. 一种牙齿矫正器的生产系统，其特征在于，包括；模型扫描装置、控制装置、牙模制 作装置、组合装置和牙套生产装置， 所述模型扫描装置对用户的牙齿及牙床进行扫描，获得所述牙齿及所述牙床的数字模 型； 所述控制装置确定所述数字模型中的正常牙齿、需正崎牙齿及所述需正崎牙齿的正崎 量M; 所述控制装置确定需要为每个所需正崎牙齿制作的矫正牙齿模型的数量N， N=「M/C1，所述c为预设的单次矫正量，所述控制装置控制所述牙模制作装置将数量N大 于预设阔值的矫正牙齿模型进行独立成型制作，将数量N小于或等于预设阔值的矫正牙齿 模型与所述正常牙齿的模型、所述牙床的模型进行一体成型制作，生成A个基座模型，A为 小于或等于预设阔值的多个N中的最大值，其中，所述基座模型上设置有用于安装独立成 型的该矫正牙齿模型的空位，每个数量N大于所述预设阔值的矫正牙齿模型对应的所需正 崎牙齿对应一个所述空位； 所述组合装置按照预设的正崎顺序，将独立成型的矫正牙齿模型安装在相应基座模型 的所述空位上，得到S个正崎模型，所述独立成型的矫正牙齿模型和所述基座模型为可拆 卸连接，S等于正崎量最大的需正崎牙齿的矫正牙齿模型的数量； 所述牙套生产装置根据所述S个正崎模型制作S个牙齿矫正器。
12. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述牙模制作装置为数控机床、3D打印 机或立体成型设备。
13. 根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述组合装置为机械手臂。
14. 根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述牙套生产装置为真空压膜机。
【文档编号】A61C7/00GK104414759SQ201310413770
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】田雷, 黄东斌, 王鸿娟 申请人:深圳爱尔创口腔技术有限公司