專利名稱：一種制作個(gè)性化托槽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正畸托槽制造領(lǐng)域，特別涉及一種制作個(gè)性化托槽的方法。
背景技術(shù)：
從二十世紀(jì)初至今，口腔正畸成為一門獨(dú)立的學(xué)科已有100多年了，隨著對(duì)錯(cuò)牙 畸形認(rèn)識(shí)的不斷深入，出現(xiàn)了方絲弓和直絲弓等各種矯治方法；通常做法是將正畸矯治器 (正畸矯治器分為托槽和頰面管)粘接在牙齒表面，彈性弓絲穿過(guò)托槽槽溝和頰面管的工 作孔并傳遞矯治力來(lái)達(dá)到矯治牙齒畸形的目的。目前無(wú)論方絲弓和直絲弓等各種矯治方 法，正畸用的托槽和頰面管采用的是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的通用產(chǎn)品。用方絲弓托槽和頰面管，弓絲 在臨床存在三個(gè)序列彎曲的問(wèn)題。用直絲弓托槽和頰面管，在設(shè)計(jì)制作時(shí)預(yù)先加入轉(zhuǎn)矩、軸 傾角和底板厚來(lái)達(dá)到消除弓絲在臨床三個(gè)序列的彎曲。因人的牙齒形狀跟人的指紋一樣， 沒(méi)有一個(gè)是相同的。因此用上述標(biāo)準(zhǔn)化正畸矯治器的不足之處是對(duì)于預(yù)先加入轉(zhuǎn)矩、軸傾 角和底板厚三個(gè)序列的參數(shù)并不完全適合每個(gè)病人。對(duì)于每個(gè)患者的個(gè)體牙齒來(lái)說(shuō)，適合 程度較小。為了達(dá)到好的矯治效果，醫(yī)生在后期要根據(jù)每個(gè)病人的特癥在弓絲上加曲，另外 方絲弓要完成三個(gè)序列的彎曲，這樣就對(duì)醫(yī)生的醫(yī)術(shù)提出較高的要求，并增加椅旁時(shí)間，效 率較低。另一方面，托槽、頰面管的定位在整個(gè)矯治過(guò)程中起關(guān)鍵的作用，而托槽、頰面管定 位是根據(jù)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來(lái)定的，不夠準(zhǔn)確，使得牙齒矯治后較難達(dá)到最初的矯治方案和理想 的牙齒排列與咬合關(guān)系，具有不確定性?？傊F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化正畸矯治器不能滿足病人個(gè)性化 的需求，從而影響矯治效果并增加了患者的負(fù)擔(dān)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維軟件、三維掃描技術(shù)、快速成型和精密鑄造等技術(shù)的發(fā)展， 個(gè)性化矯治技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。個(gè)性化矯治現(xiàn)行的方法是，通過(guò)掃描患者口腔牙齒模型，建立數(shù) 字牙模，然后在數(shù)字牙模上進(jìn)行模擬正畸治療，獲得呈理想或協(xié)調(diào)排列狀態(tài)的數(shù)字牙模，再 根據(jù)該數(shù)字牙模設(shè)計(jì)托槽并制造?，F(xiàn)有技術(shù)中，雖然采用了三維掃描獲取數(shù)字牙模，但是 對(duì)于如何獲得“呈理想或協(xié)調(diào)排列狀態(tài)的數(shù)字牙模”，仍舊同傳統(tǒng)治療方法一樣是牙醫(yī)根據(jù) Andrews正常牙合的六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)及主觀判斷確定的，因而具有較強(qiáng)的主觀性和治療效 果的不確定性。正常牙合的六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是直絲弓矯治器的理論基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代正畸治療的目標(biāo)之 一。它是L. P. Andrews根據(jù)他對(duì)120個(gè)自然正常牙合模型的研究提出來(lái)的，反映了正常牙 合的具體特征。它的內(nèi)容包括以下六個(gè)方面一、上下牙弓間關(guān)系與合面接觸關(guān)系上頌第一恒磨牙近中頰尖咬合于下頌第一恒磨牙近中頰溝上。同樣重要的是上頌 第一恒磨牙遠(yuǎn)中頰尖的遠(yuǎn)中斜面咬合與下頌第二磨牙近中頰尖的近中斜面。上頌尖牙咬合 與下頌尖牙和第一雙尖牙之間。1.上第一恒磨牙的近中頰尖咬合于下第一恒磨牙的近中頰溝。2.上第一恒磨牙的遠(yuǎn)中邊緣嵴咬合于下第一恒磨牙的近中邊緣嵴。3.上第一恒磨牙的近中舌尖咬合于下第一恒磨牙的中央窩。
4.上、下頌雙尖牙頰尖咬合于對(duì)頌牙的鄰間隙。5.上頌雙尖牙舌尖咬合于下頌雙尖牙的中央窩。6.上頌尖牙咬合于下頌尖牙與第一雙尖牙的鄰間隙，且其牙尖略偏近中。7.上切牙覆蓋下切牙，上下牙弓中線一致，超牙合、覆牙合正常，上、下牙弓中線一 致。側(cè)面觀可見(jiàn)磨牙的尖溝、邊緣嵴關(guān)系、前磨牙與尖牙的尖與楔狀間歇關(guān)系，以及前牙的 超牙合、覆牙合關(guān)系。舌面觀可見(jiàn)上、下牙的尖窩關(guān)系。二、牙齒近、遠(yuǎn)中傾斜度(冠角，軸傾角)牙齒臨床冠長(zhǎng)軸與合平面垂線所組成的角為冠角或軸傾角，代表了牙齒的近、遠(yuǎn) 中傾斜程度。臨床冠長(zhǎng)軸的齦端向遠(yuǎn)中傾斜時(shí)冠角為正值，向近中傾斜時(shí)冠角為負(fù)值。正 常合的牙冠都向遠(yuǎn)中傾斜，冠角為正值。三、牙齒唇(頰)_舌向傾斜度(冠傾斜、冠轉(zhuǎn)矩)牙齒臨床冠長(zhǎng)軸與牙合平面垂線間的夾角稱為牙冠傾斜或轉(zhuǎn)矩，反映牙齒的唇 (頰)舌向傾斜度不同牙齒有不同的冠轉(zhuǎn)矩上切牙向唇側(cè)傾斜，轉(zhuǎn)矩角為正。下切牙冠接 近直立。從尖牙起，上、下后牙牙冠都向舌傾斜，轉(zhuǎn)矩角為負(fù)，磨牙比雙尖牙更明顯。四、旋轉(zhuǎn)正常牙合應(yīng)當(dāng)沒(méi)有不適當(dāng)?shù)难例X旋轉(zhuǎn)。五、鄰面接觸正常牙合牙弓中相鄰牙都保持相互接觸，無(wú)牙間隙存在。六、合曲線正常合的合曲線較為平直，或稍有Spee曲線。未經(jīng)正畸治療的正常合群體中牙合可能存在著某些差異，但基本上都符合上述六 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。正常牙合六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是牙合的最自然狀態(tài)，也是正畸治療的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種制作個(gè)性化托槽的方法，運(yùn) 用該方法獲得的個(gè)性化托槽具有設(shè)計(jì)更科學(xué)、牙位控制更精確、精度更高、正畸治療效果更 好等優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案—種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，包括如下步驟1)獲取包含牙列、牙槽骨和頌骨結(jié)構(gòu)的三維模型；2)對(duì)所述三維牙列模型進(jìn)行模擬正畸治療，獲得呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模 型；其中包括對(duì)步驟1)獲取的三維牙列模型測(cè)量每顆牙的牙冠軸傾角并將其與正常牙合 的牙冠軸傾角進(jìn)行比較，以牙冠長(zhǎng)軸為調(diào)整軸調(diào)整每顆牙的牙冠軸傾角使其符合正常牙合 范圍；測(cè)量每顆牙的唇舌向傾斜度并將其與正常牙合的唇舌向傾斜度進(jìn)行比較，測(cè)量每顆 牙的牙體長(zhǎng)軸與牙合平面的垂線的夾角，以牙體長(zhǎng)軸為調(diào)整軸調(diào)整每顆牙的唇舌向傾斜度 使其符合正常牙合范圍；根據(jù)患者基骨的寬度和長(zhǎng)度選取合適的標(biāo)準(zhǔn)弓形圖，將上述符合 正常牙合范圍的各顆牙齒按照標(biāo)準(zhǔn)弓形圖排列，以牙齒唇面中點(diǎn)與舌面中點(diǎn)的連線為調(diào)整 軸調(diào)整每顆牙的冠凸距使其符合正常牙合范圍，并且根據(jù)正常牙合的咬合關(guān)系，建立中性 后牙關(guān)系及正常覆牙合覆蓋，從而獲得呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型；
3)根據(jù)呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型，構(gòu)建弓絲和每顆牙齒的托槽的三維模 型；4)根據(jù)弓絲和托槽的三維模型制造弓絲和托槽。因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)人種的牙齒情況不一樣，所以，正常牙合的六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際操作中 主要還是依賴牙醫(yī)的主觀判斷，不同的牙醫(yī)對(duì)此會(huì)有不同的認(rèn)識(shí)和判斷。并且，傳統(tǒng)正畸治 療過(guò)程中因無(wú)法直接對(duì)牙齒牙根情況進(jìn)行測(cè)量，都僅是對(duì)牙模進(jìn)行測(cè)量的數(shù)據(jù)，而對(duì)牙模 的測(cè)量數(shù)據(jù)僅能反映牙齒的牙冠情況而無(wú)法反映牙齒的牙根情況，牙醫(yī)僅根據(jù)牙齒的牙冠 情況來(lái)確定治療方案將會(huì)導(dǎo)致正畸治療效果的不確定，因此，在傳統(tǒng)正畸治療中，牙醫(yī)的臨 床經(jīng)驗(yàn)至關(guān)重要?，F(xiàn)有技術(shù)中，雖然也有采用掃描獲取三維牙列模型進(jìn)行模擬排牙(模擬 正畸治療)和個(gè)性化治療的，但是，其排牙過(guò)程還是和傳統(tǒng)方法相同。本技術(shù)方案中，正常 牙合狀態(tài)是指符合Andrews正常牙合的六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的牙合狀態(tài)，為了盡可能的減少主觀因素 影響，采集以病患所在地區(qū)的正常牙合樣本中每顆牙的牙冠軸傾角、唇舌向傾斜度、冠凸距 三個(gè)參數(shù)作為正常牙合范圍的參考值(相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1、表2和表3)；在排牙時(shí)，單獨(dú)測(cè)量 每顆牙齒的牙冠軸傾角、唇舌向傾斜度、冠凸距，依據(jù)正常牙合范圍的參考值來(lái)調(diào)整排牙， 同時(shí)，為了充分考慮牙根情況，上述方案還測(cè)量牙體長(zhǎng)軸與牙合平面的垂線的夾角，并以牙 體長(zhǎng)軸為調(diào)整軸調(diào)整每顆牙的唇舌向傾斜度，這樣將傳統(tǒng)的唇舌向傾斜度(牙冠長(zhǎng)軸與牙 合平面的垂線的夾角)轉(zhuǎn)換為牙體長(zhǎng)軸與牙合平面的垂線的夾角來(lái)作為排牙的依據(jù)之一， 更加科學(xué)，也更加方便在三維排牙軟件中進(jìn)行模擬排牙和調(diào)整。下面為亞洲地區(qū)及歐美地區(qū)人的正常牙合數(shù)據(jù)表1 正常臘牙冠軸傾度(單位度，誤差士 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歐美5. 09. 011. 02. 02. 05. 05. 02. 02. 05. 02. 02. 02. 02. 0表2 正常臘唇(頰)舌向傾斜度(單位度，誤差士 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歐美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 正常臘的冠凸距(單位_，誤差士 10% )
權(quán)利要求
1.一種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，包括如下步驟1)獲取包含牙列、牙槽骨和頌骨結(jié)構(gòu)的三維模型；2)對(duì)所述三維牙列模型進(jìn)行模擬正畸治療，獲得呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型；其 中包括對(duì)步驟1)獲取的三維牙列模型測(cè)量每顆牙的牙冠軸傾角并將其與正常牙合的牙 冠軸傾角進(jìn)行比較，以牙冠長(zhǎng)軸為調(diào)整軸調(diào)整每顆牙的牙冠軸傾角使其符合正常牙合范 圍；測(cè)量每顆牙的唇舌向傾斜度并將其與正常牙合的唇舌向傾斜度進(jìn)行比較，測(cè)量每顆牙 的牙體長(zhǎng)軸與牙合平面的垂線的夾角，以牙體長(zhǎng)軸為調(diào)整軸調(diào)整每顆牙的唇舌向傾斜度使 其符合正常牙合范圍；根據(jù)基骨的寬度和長(zhǎng)度選取合適的標(biāo)準(zhǔn)弓形圖，將上述符合正常牙 合范圍的各顆牙齒按照標(biāo)準(zhǔn)弓形圖排列，以牙齒唇面中點(diǎn)與舌面中點(diǎn)的連線為調(diào)整軸調(diào)整 每顆牙的冠凸距使其符合正常牙合范圍，并且根據(jù)正常牙合的咬合關(guān)系，建立中性后牙關(guān) 系及正常覆牙合覆蓋，從而獲得呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型；3)根據(jù)呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型，構(gòu)建弓絲和每顆牙齒的托槽的三維模型；4)根據(jù)弓絲和托槽的三維模型制造弓絲和托槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，所述步驟1)采用 錐形束CT掃描獲得三維牙列模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，所述步驟2)中，將 三維牙列模型中的每顆牙的矢狀面投影圖像導(dǎo)入AutoCAD中，測(cè)量每顆牙的唇舌向傾斜度 以及牙體長(zhǎng)軸與牙合平面的垂線的夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，所述步驟3)中，在 構(gòu)建每顆牙齒的托槽的三維模型的同時(shí)，構(gòu)建每顆牙齒托槽的定位器三維模型，所述定位 器包括與牙齒牙合面相匹配的安裝板和與托槽配合連接的定位架，安裝板和定位架連接為 一體；所述步驟4)中包括根據(jù)定位器的三維模型制造定位器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，所述步驟4)中，采 用3D打印技術(shù)制造每顆牙齒的托槽的蠟型，再對(duì)蠟型進(jìn)行包埋鑄造，生成不銹鋼材質(zhì)的托 槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作個(gè)性化托槽的方法，其特征在于，所述托槽為舌側(cè) 托槽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制作個(gè)性化托槽的方法，包括如下步驟1)獲取包含牙列、牙槽骨和頜骨結(jié)構(gòu)的三維模型；2)對(duì)所述三維牙列模型進(jìn)行模擬正畸治療，獲得呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型；3)根據(jù)呈正常牙合狀態(tài)的三維牙列模型，構(gòu)建弓絲和每顆牙齒的托槽的三維模型；4)根據(jù)弓絲和托槽的三維模型制造弓絲和托槽。運(yùn)用本技術(shù)方案獲得的個(gè)性化托槽具有設(shè)計(jì)更科學(xué)、牙位控制更精確、精度更高、正畸治療效果更好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61C7/14GK102113916SQ201110020260
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者葉年嵩, 賴文莉 申請(qǐng)人:葉年嵩