专利名称：个性化口腔正畸材料的制造安装方法以及定位支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种口腔正畸材料的制造安装方法。
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；通常做法是将正畸材料(正 畸材料分为托槽和颊面管，矫治比较小的牙齿的正畸材料叫托槽，矫治比较大的牙齿的正 畸材料叫颊面管)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材料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弯曲，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，现有标准化正畸材料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，然后在数字牙模上设计托槽、颊面管。为了使个性化托槽、颊面管能准确的固定在 患者牙齿上，现采用间接粘接法。先将全部托槽、颊面管用可摘除的材料贴至石膏牙模上， 一种是在托槽和牙齿表面涂上光固化树脂，用紫外光照射固化形成树脂定位套。另一种是 用吸塑的方法将塑料薄膜紧贴在牙齿表面形成托槽定位牙套。完成后将树脂定位套或定位 牙套连同托槽、颊面管一起从牙模剥离，所有托槽、颊面管都被固定在树脂定位套或定位牙 套内，由临床正畸医生将托槽、颊面管转粘至患者牙齿表面。这种间接粘贴法的不足之处 是1.临床正畸医生只能一次把所有托槽、颊面管粘接到患者牙齿表面，操作难度较 大；2.由于树脂定位套或定位牙套与托槽、颊面管连接较紧密，某些部位还有拉钩和 倒扣，在患者口腔内剥离树脂定位套或定位牙套时，容易使托槽、颊面管产生滑移，从而影 响矫治效果；3.部分病例需要采用分步矫治，即先粘接部分托槽，等这部分牙齿移动到合适的 位置时再粘其他托槽。由于先矫治的牙齿移动之后牙列改变，再每粘
—次托槽时又需重新制作树脂定位套或定位牙套，增加了患者的费用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种口腔正畸材料的制造安装方法，该方法根据患者的每 颗牙齿和正畸材料单独设计个性化的定位支架，通过定位支架能够准确方便的将正畸材料 固定在牙齿上，定位支架去除简单，不会造成正畸材料滑移，制造简便、安装效果好。本发明的技术方案个性化口腔正畸材料的制造和安装方法，该方法包括(1)测量牙齿的点云数据，获得牙齿的外形结构参数；(2)建立牙齿的三维模型；(3)设计牙齿正畸材料的结构模型；(4)设计与正畸材料相匹配的独立的定位支架；(5)制造步骤(3)中设计好的正畸材料；制造步骤(4)中设计好的定位支架；(6)将正畸材料和定位支架配合好后安装到对应的牙齿上；(7)将正畸材料固定在牙齿上；(8)将定位支架从牙齿上摘除下来。所述牙齿的点云数据采用CT断层扫描或非接触式的三维扫描仪直接扫描牙齿； 使牙齿的三维建模更加的准确方便。步骤(5)中采用多轴数控切削成型加工或精密熔模铸造的方法制造正畸材料。所述精密熔模铸造的方法采用快速成型和数控切削成型加工的方法制造正畸材 料的胎模。步骤(5)中采用快速成型技术制造正畸材料的定位支架。首先制取患者牙齿的石膏模型再进行三维扫描。这样能够更加方便的多次以及多 方位的进行三维扫描。所述的正畸材料为唇侧托槽、唇侧颊面管或舌侧托槽、舌侧颊面管。一种用于所述方法中的定位支架，包括安装在牙齿上的安装板，安装板固接有与 正畸材料相匹配的定位架。所述的定位架通过定位杆与安装板连接，安装板先固接定位杆，定位杆上连接定 位架；这样可以增加光固化粘结剂固化时紫外光的透光面积。所述的定位架为与颊面管相匹配的结构。所述的定位架为与托槽槽沟相匹配的十字形结构。本发明克服了上述现有技术的不足，具有如下优点和效果1.个性化正畸材料(托槽、颊面管)是针对每个患者量身定制的，弓丝与槽沟配合 正确，减少了转矩的丢失，矫治后能达到最初的矫治方案和理想的牙齿排列与咬合关系。2.个性化正畸材料(托槽、颊面管)在整个矫治过程中弓丝不需任何弯曲，医生操 作简单，缩短椅旁时间，并且矫治快效果好。3.本发明提供的制造方法不受零件复杂程度的限制，可以根据单颗牙齿形状个性 化设计，牙医可以根据需要设计托槽底板形状，底板形状与牙齿表面完全吻合。个性化定位支架，本发明提供的定位支架是根据患者的每颗牙齿和托槽、槽颊面 单独进行设计的，一对一定位精准。托槽、颊面管定位粘住后，定位支架去除简单，不会造成托槽、颊面管滑移。个性化定位支架单个设计，分步矫治时托槽、颊面管多次定位不受牙齿位置移动 的影响。操作方便，并减轻了患者的负担。
图1为唇侧托槽定位支架的结构示意图；图2为托槽安装在唇侧托槽定位支架上的结构示意图；图3为舌侧托槽定位支架的结构示意图；图4为托槽安装在舌侧托槽定位支架上的结构示意图；图5为舌侧托槽通过定位支架安装在牙齿上的结构示意图；图6为唇侧颊面管定位支架的结构示意图；图7为颊面管安装在唇侧颊面管定位支架上的结构示意图；图8为舌侧颊面管定位支架的结构示意图；图9为颊面管安装在舌侧颊面管定位支架上的结构示意图；图10为舌侧颊面管通过定位支架安装在牙齿上的结构示意图；图11为正畸材料通过定位支架安装在牙齿上的示意图。
具体实施例方式个性化口腔正畸材料的制造安装方法，该方法包括(1)测量牙齿的点云数据，获得牙齿的外形结构参数；牙齿的点云数据可采用CT 断层扫描或非接触式的三维扫描仪直接扫描牙齿，或者首先制取患者牙齿的石膏模型再进 行三维扫描；(2)根据测得牙齿的点云数据，建立牙齿的三维模型；采用逆向工程的方法建立 牙齿的三维CAD模型并存储在计算机中；(3)根据正畸的要求、正畸材料制作材料和牙齿形状特征，设计个性化的各个正畸 材料；设计正畸材料的结构模型包括设计托槽、颊面管与牙齿表面接触的底板，以及根据各 个托槽、颊面管的理想放置位置确定托槽的槽沟和颊面管工作孔；(4)根据每颗牙齿特征和与牙齿相对应的正畸材料的结构单独设计相应的正畸材 料定位支架；(5)根据步骤(3)中设计好的正畸材料的结构模型制造各个正畸材料；采用多轴 数控切削成型加工或精密熔模铸造的方法制造正畸材料，同时所述精密熔模铸造的方法采 用快速成型和数控切削成型加工的方法制造正畸材料的胎模；根据步骤(4)中设计好的正 畸材料定位支架制造各个正畸材料的定位支架；采用光固化成型或超薄分层固化成型等快 速成型技术(RP技术)制造正畸材料的定位支架；(6)将正畸材料和定位支架配合好后安装到对应的牙齿上；(7)将正畸材料固定在牙齿上；通过将正畸材料的底板粘在牙齿上从而将正畸材 料固定在牙齿上；(8)将定位支架从牙齿上摘除下来。正畸材料分为唇侧的托槽、颊面管以及舌侧的托槽、颊面管，安装在牙齿外侧的托槽、颊面管称为唇侧托槽、唇侧颊面管；安装在牙齿内侧的托槽、颊面管称为舌侧托槽、舌侧 颊面管。所以相应的定位支架分唇侧和舌侧两种，唇侧托槽定位支架、唇侧颊面管定位支 架，以及舌侧托槽定位支架、舌侧颊面管定位支架。如图1所示，唇侧托槽定位支架包括安 装在牙齿外侧上的安装板1，安装板1可以直接固接与唇侧托槽相匹配的定位架3，为了增 加粘结时紫外光的透光面积也可以先固接定位杆2，定位杆2上连接有与唇侧托槽相匹配 的定位架3，定位架3为与托槽槽沟相匹配的十字形结构。如图2所示，唇侧托槽4安装在 定位支架上，安装的时候，十字形的定位架3设置在唇侧托槽4的槽沟内，然后将安装板1 安装固定在对应的牙齿上，安装板1与所对应的牙齿的表面相匹配，这样安装板可以直接 嵌套在对应的牙齿上。相应的如图3所示，舌侧托槽定位支架也同样包括安装板，安装板通 过定位杆连接定位架8，定位架8与舌侧托槽的结构相匹配，如图4所示安装的时候舌侧托 槽正好可以装在定位架8上，然后再通过安装板将整个支架固定在牙齿内侧，安装板与牙 齿内侧表面相匹配。如图5所示，舌侧托槽通过定位支架安装在牙齿内侧。
如图6所示，唇侧颊面管定位支架的定位架3与唇侧颊面管相匹配，定位架3的截 面呈“匚”字型，如图7所示，唇侧颊面管5安装在定位支架上，安装的时候，唇侧颊面管5的 穿弓丝的弓丝管7嵌在定位架3 “匚”字型的凹槽内，然后将安装板1安装固定在对应的牙 齿上。 唇侧颊面管定位支架的其他技术特征与唇侧托槽定位支架相同。如图8所示，舌侧 颊面管定位支架的定位架与舌侧颊面管相匹配，安装板与牙齿内侧表面相匹配，其他技术 特征与唇侧颊面管定位支架相同。如图9，舌侧颊面管安装在舌侧颊面管定位支架上；如图 10，舌侧颊面管通过定位支架安装在牙齿内侧。图11是正畸材料(即托槽和颊面管)通过 定位支架安装在牙齿6上的整体效果图，当定位支架通过安装板安装在牙齿上，托槽、颊面 管通过定位支架与牙齿定位后，托槽、颊面管的底板粘在牙齿上后，取出定位支架，托槽和 颊面管就装到牙齿上了。这样定位准确，定位支架去除简单，不会造成托槽、颊面管滑移。
权利要求
个性化口腔正畸材料的制造安装方法，其特征在于，该方法包括(1)测量牙齿的点云数据，获得牙齿的外形结构参数；(2)建立牙齿的三维模型；(3)设计牙齿正畸材料的结构模型；(4)设计与正畸材料相匹配的独立的定位支架；(5)制造步骤(3)中设计好的正畸材料；制造步骤(4)中设计好的定位支架；(6)将正畸材料和定位支架配合好后安装到对应的牙齿上；(7)将正畸材料固定在牙齿上；(8)将定位支架从牙齿上摘除下来。
2.根据权利要求1所述的个性化口腔正畸材料的制造安装方法，其特征在于，所述牙 齿的点云数据采用CT断层扫描或非接触式的三维扫描仪直接扫描牙齿或制取患者牙齿的 石膏模型再进行三维扫描。
3.根据权利要求1所述的个性化口腔正畸材料的制造安装方法，其特征在于，步骤(5) 中采用多轴数控切削成型加工或精密熔模铸造的方法制造正畸材料。
4.根据权利要求3所述的个性化口腔正畸材料的制造安装方法，其特征在于，所述精 密熔模铸造的方法采用快速成型和数控切削成型加工的方法制造正畸材料的胎模。
5.根据权利要求1所述的个性化口腔正畸材料的制造安装方法，其特征在于，步骤(5) 中采用快速成型技术制造正畸材料的定位支架。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的个性化口腔正畸材料的制造安装方法，其 特征在于，所述的正畸材料为唇侧托槽、唇侧颊面管或舌侧托槽、舌侧颊面管。
7.一种用于权利要求1所述方法中的定位支架，其特征在于，包括安装在牙齿上的安 装板(1)，安装板(1)固接有与正畸材料相匹配的定位架(3)。
8.根据权利要求7所述的定位支架，其特征在于，所述的定位架(3)通过定位杆(2)与 安装板(1)连接，安装板(1)固接定位杆(2)，定位杆(2)上连接定位架(3)。
9.根据权利要求8所述的定位支架，其特征在于，所述的定位架(3)为与颊面管相匹配 的结构。
10.根据权利要求8所述的定位支架，其特征在于，所述的定位架(3)为与托槽槽沟相 匹配的十字形结构。
11.根据权利要求8所述的定位支架，其特征在于，所述的安装板(1)与牙齿的表面相匹配。
全文摘要
本发明提供一种口腔正畸材料的制造安装方法，该方法根据患者的每颗牙齿和正畸材料单独设计个性化的定位支架，通过定位支架能够准确方便的将正畸材料固定在牙齿上，定位支架去除简单，不会造成正畸材料滑移，制造简便、安装效果好。个性化定位支架，本发明提供的定位支架是根据患者的每颗牙齿和托槽、槽颊面单独进行设计的，一对一定位精准。托槽、颊面管定位粘住后，定位支架去除简单，不会造成托槽、颊面管滑移。同时个性化定位支架单个设计，分步矫治时托槽、颊面管多次定位不受牙齿位置移动的影响。操作方便，并减轻了患者的负担。
文档编号A61C7/14GK101828969SQ20101013274
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者单勇刚, 张正朴, 石玉珠 申请人:杭州奥杰医疗器材有限公司