维模型,并根据三维模型中的一些特征信息构建出正畸托槽对应的槽沟以及托槽底板,进而合并得到完整的个性化正畸托槽,可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构,制造出个性化的正畸托槽。利用本发明制造出的个性化正畸托槽,托槽底板更贴合牙面,使用者口腔舒适度更好,托槽体的设计更科学,对牙位的控制更精确,从而提高正畸治疗的效果与效率。
[0034]本发明实施例提供了另一种正畸托槽的制造方法,如图2所示,所述方法包括:
[0035]201、获取正畸治疗前的原始三维牙列模型。
[0036]对于本发明实施例,所述步骤201具体包括:获取正畸治疗前包含牙根、牙冠、牙槽骨、颅骨的三维数字信息;根据所述三维数字信息,生成原始三维牙列模型。
[0037]具体地,可以通过医学图像获取设备获取正畸治疗前的口腔三维数字模型,包括利用头部CT扫描获取的牙齿数据以及颅骨、牙槽骨数据;利用口内扫描仪(或石膏模型扫描仪)获取的牙冠信息数据。通过医学图像处理软件(或其他第三方软件)构建包含牙冠、牙根、牙槽骨、颅骨数据的原始三维牙列模型。在此三维模型中,每一颗牙齿(含牙冠与牙根)应是可单独移动的独立“零件”。
[0038]202、根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点,对原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙,构建得到正常牙列状态的三维模型。
[0039]对于本发明实施例,所述步骤202具体包括:根据预设标志点对所述原始三维牙列模型进行三维测量,并构建上下颂弓形,使得经过三维测量得到的测量值在预设正常人群头影测量值范围内;根据所述上下颂弓形对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙,构建得到正常牙列状态的三维模型。
[°04°]具体地,在原始三维牙列模型中配置标志点,进行三维测量。标志点的选择以及测量项目均按照正畸学科公认的标准,例如,牙槽基骨的宽度与长度、上下中切牙倾斜度与突度、下颂角等。构建上下颂弓形,使得原始三维牙列模型按照构建的上下颂弓形排列整齐后,上述测量项目值在预设正常人群头影测量值范围内。依据构建的上下颂弓形对原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙,建立中性的磨牙关系、正常的咬合关系以及正常的覆合覆盖,从而构建得到正常牙列状态的三维模型。
[0041]203、根据三维模型中的唇颊侧牙冠形态,构建平滑的上下颂弓丝。
[0042]具体地,提取正常牙列状态的三维模型中中切牙、左右尖牙、左右第一磨牙的牙冠唇颊面形态信息,利用四阶函数拟合出一条位于临床牙冠高度中点的平滑曲线。然后将上述平滑曲线沿牙冠唇颊面法线方向向外扩展2mm。然后以该平滑曲线为内侧边界,构建一条横截面为0.020(牙齿轴向)X0.025(牙冠唇颊面法向)英寸的方形弓丝,进而构建出平滑的上下颂弓丝。
[0043]204、根据三维模型中的牙位信息及上下颂弓丝的形态定位托槽母体。
[0044]其中,所述托槽母体不含托槽底板且未构建槽沟。
[0045]具体地,导入标准托槽母体的STL模型。此托槽模型不含托槽底板,未构建槽沟,无预先设定的轴倾角、倾斜角、转矩等参数,但包含托槽翼及牵引钩。在正常牙列状态的三维模型中依据牙位信息及上下颂弓丝的形态定位托槽母体。托槽母体可以沿着弓丝进行滑动,也可以弓丝为轴进行转动,直至突出在牙冠唇颊面外的托槽母体体积最小(即托槽体与托槽底板的连接处最短)。
[0046]205、从托槽母体中减去穿过的弓丝部分,构建得到带有槽沟的托槽体。
[0047]具体地,利用布尔运算,从托槽母体中减去穿过的弓丝部分,得到带有槽沟的托槽体。对槽沟上表面两个尖锐直角做倒角处理,从而获得可进行生产的个性化托槽体。
[0048]206、以托槽母体与牙冠唇颊面相交的矩形为中心,分别沿四边的法向方向向外扩展第一预设尺寸,构建出托槽底板对应的平面形貌。
[0049]其中,所述第一预设尺寸可以根据实际需求进行配置,对于本发明实施例,第一预设尺寸可以配置为0.5_。
[0050]207、将平面形貌沿牙冠唇颊面法向方向向外均匀扩展第二预设尺寸,构建得到托槽底板。
[0051]其中,所述第二预设尺寸可以根据实际需求进行配置,对于本发明实施例,第二预设尺寸可以配置为0.2_。
[0052]具体地,以托槽母体与牙冠唇颊面相交矩形为中心,分别沿四边的法向方向向外扩展0.5mm,构建出托槽底板的平面形貌。将此平面形貌沿唇颊面法向方向向外均匀扩展0.2mm,从而构建得到个性化托槽底板。
[0053]208、将托槽体与托槽底板进行合并得到正畸托槽。
[0054]具体地,利用布尔运算,将个性化托槽体与个性化托槽底板合并得到完整的个性化正畸托槽。
[0055]需要说明的是,对于本发明实施例提供的正畸托槽的制造方法对任何材质的正畸托槽均适用。与其他正畸托槽相比,最终得到的正畸托槽,其托槽底板厚度均一,粘接更牢固;高度更小,增加了使用者的舒适度;而设计在托槽连接体部的个性化轴倾角、倾斜角及转矩使得对牙位的控制更为准确。
[0056]进一步地,以槽沟底平面为切割平面,距连接体顶端0.2mm处将个性化托槽切割成两部分,托槽体部分为不带任何轴倾角、倾斜角、转矩等参数的标准托槽体,有利于使用模具批量生产;而托槽个性化的轴倾角、倾斜角、转矩等均体现在托槽连接体上,该部分以及个性化的托槽底板则用3D打印机打印出蜡型,然后对蜡型进行包埋铸造,从而构建金属材质的个性化托槽底板。
[0057]对于本发明实施例,所述步骤208具体包括:通过内置矩形柱楔子将所述托槽体与所述托槽底板进行合并得到正畸托槽。需要说明的是,为了方便对个性化托槽体与托槽底板进行定位装配,本发明还可以在托槽体的连接部分设计了一个矩形柱楔子。具体设计如下:I)对托槽体连接部分的矩形横截面向内缩进0.2mm,构建出矩形柱楔子的底面;2)将此底面向托槽底板方向拉伸0.3mm,从而形成矩形柱楔子;3)在托槽底板的连接部分减去上述
0.3mm高的矩形柱楔子,从而形成嵌入楔子的凹槽。
[0058]具体地,如图5所示,通过本发明实施例所述方法制造出的一种个性化正畸托槽的结构示意图,图中A部分为托槽体部分,带有矩形柱楔子;图中B部分为托槽底板部分,带有嵌入楔子用的凹槽。上下合并得到完整的个性化正畸托槽。
[0059]对于本发明实施例,通过内置矩形柱楔子将托槽体与托槽底板进行合并得到正畸托槽,极大地提高了托槽体与托槽底板的定位精度与效率。同时,由于托槽体结构非常复杂,使用个性化的生产方式不仅精度达不到要求,而且成本非常高昂。而托槽底板(含个性化的连接体)的结构则简单很多,无论是使用3D打印技术还是机床加工技术,个性化的生产成本都比较低廉。因此