一种正畸用正位器设计方法、制造方法和正畸矫治器与流程

本技术涉及口腔正畸，具体而言，涉及一种正畸用正位器设计方法、制造方法和正畸矫治器。

背景技术：

1、人们在生长发育过程中，有时候会由于各种原因而引起牙齿排列不齐、牙齿与骨骼关系不协调等畸形（简称错颌畸形），不仅影响美观，而且会引起龋齿、牙周病和颞下颌关节病等疾病。为此，有必要对错颌畸形的牙齿进行正畸，以使儿童获得正常的牙弓形态。

2、牙齿正畸的基本原理是通过给牙齿施加适合的矫治力，使矫治力传递给牙齿、牙槽骨、牙周组织、颌骨以及颞下颌关节，进而引起组织改建，最终达到牙齿移动的目的。隐形牙套（或称为隐形矫治器）由于具有不影响美观、佩戴舒适性好、便于摘取等优点，被广泛应用于牙颌正畸治疗。

3、事实上，儿童错颌畸形通常伴有口腔肌功能异常，口腔肌功能异常会导致牙齿-颌骨之间的生物力学平衡异常，进而又会加剧错颌畸形，仅使用隐形牙套无法较好地刺激儿童口腔肌肉以改善口腔肌功能和骨骼发育，最终导致儿童错颌正畸效果不佳，另外，由于隐形牙套的透明膜片厚度较小，容易发生应力松弛，导致矫治力变弱；同时，儿童错颌畸形除了牙齿排列不齐，有时候还会伴随有上下颌骨的咬合关系异常（主要表现为下颌骨前突或后缩），但由于隐形牙套包括独立的上下牙套，上下牙套分别固定在患者的上下牙列上，因此无法提供对上下颌骨的咬合关系进行矫正的矫治力，无法实现对咬合关系异常的正畸。

4、为此，有必要寻求一种正畸用正位器设计方法，以制备可以配合隐形牙套使用的正畸用正位器，以弥补隐形牙套自身的不足。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种正畸用正位器设计方法、制造方法和正畸矫治器，可实现配合患者的隐形牙套使用的正畸用正位器的制备，以弥补隐形牙套自身无法改善口腔肌功能和骨骼发育、容易应力松弛而导致矫治力变弱以及无法矫正上下颌骨的咬合关系的不足。

2、第一方面，本技术提供了一种正畸用正位器设计方法，包括步骤：

3、a1.获取患者的牙颌数字模型；

4、a2.获取患者隐形牙套的牙套数字模型；

5、a3.将所述牙颌数字模型和所述牙套数字模型融合为合并模型；

6、a4.根据所述牙颌数字模型生成正位器主体基块；

7、a5.根据所述合并模型在所述正位器主体基块上生成与所述隐形牙套相适配的容纳齿槽，得到正位器模型。

8、利用患者的牙颌数字模型和隐形牙套的牙套数字模型融合为合并模型，该合并模型反映了患者佩戴隐形牙套时的牙颌状态，根据该合并模型在正位器主体基块生成对应的容纳牙槽用以容纳隐形牙套，从而生成正位器模型，根据该正位器模型制造得到的正畸用正位器，可以在患者佩戴隐形牙套后叠加佩戴使用，从而能够利用正畸用正位器刺激儿童肌肉以改善口腔肌功能和骨骼发育，而且能够提供额外的矫正力，弥补隐形牙套自身容易应力松弛而导致矫治力变弱以及无法矫正上下颌骨的咬合关系的不足。

9、可选地，步骤a2包括：

10、针对牙颌数字模型中的每个牙齿模型，建立穿过所述牙齿模型上边沿的上辅助平面、穿过所述牙齿模型下边沿的下辅助平面以及穿过所述牙齿模型中部的中辅助平面；

11、提取各牙齿模型与对应的上辅助平面、下辅助平面以及中辅助平面的相交线，分别记为上相交线、下相交线和中相交线；

12、分别对所有上牙的所述上相交线、下相交线和中相交线进行融合得到上牙列的上轮廓线、下轮廓线和中轮廓线；分别对所有下牙的所述上相交线、下相交线和中相交线进行融合得到下牙列的上轮廓线、下轮廓线和中轮廓线；

13、以上牙列的上轮廓线、下轮廓线和中轮廓线作为轨道进行扫略，以及封闭上牙列的下轮廓线，生成上牙套的内表面；以下牙列的上轮廓线、下轮廓线和中轮廓线作为轨道进行扫略，以及封闭下牙列的上轮廓线，生成下牙套的内表面；

14、分别把上牙套的内表面和下牙套的内表面朝外增厚预设厚度，得到上牙套模型和下牙套模型。

15、当需要实时建立牙套数字模型的时候，通过上述方法可以比较方便快捷地获取牙套数字模型。

16、可选地，步骤a3包括：

17、对所述牙套数字模型内表面进行增厚处理；

18、对所述牙颌数字模型中的牙齿模型表面进行增厚平滑处理；

19、用增厚处理后的所述牙套数字模型与所述牙颌数字模型中的增厚平滑处理后的所述牙齿模型进行布尔运算，得到所述合并模型。

20、可选地，步骤a3包括：

21、提取所述牙套数字模型位于牙龈边缘的第一轮廓线；

22、封闭所述第一轮廓线得到第一封闭曲面，并用所述第一封闭曲面与所述牙套数字模型的外表面围成第一实体；

23、用所述第一实体与所述牙颌数字模型中的牙齿模型进行布尔运算，得到所述合并模型。

24、可选地，步骤a3包括：

25、建立穿过所述牙套数字模型的底部的第一辅助平面；

26、提取所述牙套数字模型外表面与所述第一辅助平面相交形成的第二轮廓线；

27、封闭所述第二轮廓线得到第二封闭曲面，并用所述第二封闭曲面与所述牙套数字模型的外表面围成第二实体；

28、用所述第二实体与所述牙颌数字模型中的牙齿模型进行布尔运算，得到所述合并模型。

29、优选地，步骤a4包括：

30、a401.根据所述牙颌数字模型建立上颌内牙弓轮廓线、上颌外牙弓轮廓线、下颌内牙弓轮廓线以及下颌外牙弓轮廓线；

31、a402.将所述上颌内牙弓轮廓线和所述上颌外牙弓轮廓线投影在上颌内外牙弓牙槽嵴边缘线所在平面上，并将所述下颌内牙弓轮廓线和所述下颌外牙弓轮廓线投影在下颌内外牙弓牙槽嵴边缘线所在平面上，以生成所述正位器主体基块的边缘轮廓线；所述边缘轮廓线包括上唇侧边缘轮廓线、上舌侧边缘轮廓线、下唇侧边缘轮廓线和下舌侧边缘轮廓线；

32、a403.建立位于颌平面上的腰线；所述腰线包括唇侧腰线和舌侧腰线；

33、a404.基于所述边缘轮廓线和所述腰线扫略生成所述正位器主体基块的各个侧面，用以围成封闭实体得到所述正位器主体基块；

34、a405.根据所述患者的口腔环境信息调整所述正位器主体基块的边缘形状。

35、通过该方式生成正位器主体基块，能够与患者的口腔环境更加适配，从而提高佩戴舒适性，另外，通过腰线的合理设置，可使正位器主体基块的内外侧面的形状能够更好地刺激儿童肌肉以改善口腔肌功能和骨骼发育。

36、优选地，步骤a404包括：

37、b1.用经过所述上唇侧边缘轮廓线、所述唇侧腰线和所述下唇侧边缘轮廓线的同一侧端点的外牙弓母线，以所述上唇侧边缘轮廓线、所述唇侧腰线和所述下唇侧边缘轮廓线为轨道进行扫略得到外侧面；

38、b2.用经过所述上舌侧边缘轮廓线、所述舌侧腰线和所述下舌侧边缘轮廓线的同一侧端点的内牙弓母线，以所述上舌侧边缘轮廓线、所述舌侧腰线和所述下舌侧边缘轮廓线为轨道进行扫略得到内侧面；

39、b3.用所述上唇侧边缘轮廓线和所述上舌侧边缘轮廓线的同一侧端点的第一连线，以所述上唇侧边缘轮廓线和所述上舌侧边缘轮廓线为轨道进行扫略得到上侧面；

40、b4.用所述下唇侧边缘轮廓线和所述下舌侧边缘轮廓线的同一侧端点的第二连线，以所述下唇侧边缘轮廓线和所述下舌侧边缘轮廓线为轨道进行扫略得到下侧面；

41、b5.用所述外侧面、所述内侧面、所述上侧面和所述下侧面的端部边缘线围成左端面和右端面；

42、b6.用所述外侧面、所述内侧面、所述上侧面、所述下侧面、所述左端面和所述右端面围成封闭实体得到所述正位器主体基块。

43、优选地，步骤b1之前，还包括：

44、b0.根据所述患者的口腔环境信息调整所述边缘轮廓线和所述腰线的形状。

45、先根据患者的口腔环境信息调整所述边缘轮廓线和所述腰线的形状，可使生成正位器主体基块能够与患者的口腔环境更加适配。

46、第二方面，本技术提供了一种正畸用正位器制造方法，包括步骤：

47、s1.基于前文所述的正畸用正位器设计方法生成正位器模型；

48、s2.采用3d打印工艺，根据所述正位器模型打印得到正畸用正位器。

49、优选地，步骤s2包括：

50、使用医用材料打印得到所述正畸用正位器；所述医用材料包括液态硅胶、热塑性弹性体、tpu、tpe、 聚氨酯、尼龙、petg中的至少一种。

51、第三方面，本技术提供了一种正畸矫治器，包括隐形牙套和正畸用正位器，所述正畸用正位器包括唇侧外壁、舌侧外壁以及设置在所述唇侧外壁和所述舌侧外壁之间的容纳齿槽，所述容纳齿槽与所述隐形牙套相适配，所述正畸用正位器通过所述容纳齿槽套设在所述隐形牙套外。

52、有益效果：

53、本技术提供的正畸用正位器设计方法、制造方法和正畸矫治器，利用患者的牙颌数字模型和隐形牙套的牙套数字模型融合为合并模型，该合并模型反映了患者佩戴隐形牙套时的牙颌状态，根据该合并模型在正位器主体基块生成对应的容纳牙槽用以容纳隐形牙套，从而生成正位器模型，根据该正位器模型制造得到的正畸用正位器，可以在患者佩戴隐形牙套后叠加佩戴使用，从而能够利用正畸用正位器刺激儿童肌肉以改善口腔肌功能和骨骼发育，而且能够提供额外的矫正力，弥补隐形牙套自身容易应力松弛而导致矫治力变弱以及无法矫正上下颌骨的咬合关系的不足。