隱形矯治器的制造方法
【專利摘要】隱形矯治器，包括利用具有生物安全性的形狀記憶透明高分子材料制得的本體，所述的本體內(nèi)有套在患者牙列上的腔體，所述的腔體在37攝氏度及以上時(shí)具有適于套上患者牙列的形狀，并且，所述的腔體在口腔溫度下具有用于提供牙齒移動(dòng)所需的矯治力的記憶形狀。本實(shí)用新型的有益效果是：解決了傳統(tǒng)隱形矯治器需經(jīng)常更換的麻煩，并且整個(gè)矯正過程短；節(jié)約了治療成本；矯正更加的精準(zhǔn)。
【專利說明】隱形矯治器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于形狀記憶高分子材料的口腔正畸隱形矯治器的制造方法及其產(chǎn)品。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)牙齒美觀越來越重視，牙齒正畸治療技術(shù)逐漸被人們所接受。傳統(tǒng)的口腔正畸采用鎳鈦合金弓絲與金屬托槽相配合組成的固定矯治器，這種矯治器雖然能夠很好地達(dá)到治療效果，但不夠美觀、舒適。人們希望矯治器不僅能很好地矯治牙齒，同時(shí)具有很好的美學(xué)效果，隱形矯治器便應(yīng)運(yùn)而生，它很好地避免了 “鐵齒鋼牙”的現(xiàn)象。目前隱形矯治器主要采用彈性透明高分子材料。這種隱形矯治器在牙齒矯正過程中是被動(dòng)施力的，產(chǎn)品制造商按預(yù)想的矯正之后牙齒的排列狀況加工制造隱形矯治器，治療過程中將隱形矯治器佩戴在患者排列不規(guī)則的牙列上，由于壓入的矯治器與患者現(xiàn)有牙列不吻合而存在一定的彈性變形，這一彈性變形恢復(fù)過程中產(chǎn)生對(duì)牙列的作用力推動(dòng)牙齒移動(dòng)，從而達(dá)到治療的目的。由于這類隱形矯治器的材料屬于一般彈性材料，在矯治過程中，隨著牙齒的移動(dòng)以及矯治器本身的形變，矯治力會(huì)越來越小，每副矯治器的矯正量都有一定的限度，這就需要定期更換隱形矯治器，目前市場(chǎng)上的隱形矯治器在正畸治療過程中一般要求兩周之內(nèi)必須更換下一副，而矯治周期一般長(zhǎng)達(dá)兩年，造成治療成本偏高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決口腔正畸隱形矯治過程中一般彈性材料隱形矯治器需要經(jīng)常更換、患者舒適度較差的問題，本發(fā)明提出了一種能降低使用者的不舒適度、提高正畸治療的精準(zhǔn)度、并節(jié)約治療成本的基于形狀記憶高分子材料的隱形矯治器的制造方法及其隱形矯治器。
[0004]本實(shí)用新型所述的隱形矯治器，其特征在于:包括利用具有生物安全性的形狀記憶透明高分子材料制得的本體，所述的本體內(nèi)有套在患者牙列上的腔體，所述的腔體在37攝氏度及以上時(shí)具有適于套上患者牙列的形狀，并且，所述的腔體在口腔溫度下具有用于提供牙齒移動(dòng)所需的矯治力的記憶形狀。
[0005]本實(shí)用新型所述的基于形狀記憶高分子材料的口腔正畸隱形矯治器的制造方法，包括以下步驟:
[0006]⑴取得患者口腔數(shù)據(jù):用口內(nèi)掃描儀直接掃描獲取，或者通過口腔印模后灌注石膏模型后用激光掃描儀掃描石膏模型獲取；或者對(duì)特殊病例如牙列嚴(yán)重畸形患者進(jìn)行CT掃描以得到患者頜骨和牙根數(shù)據(jù)；
[0007]⑵確定口腔三維模型的參數(shù):將步驟⑴中獲取的患者口腔數(shù)據(jù)輸入正畸治療排牙軟件中，然后根據(jù)形狀記憶高分子材料的熱力學(xué)模型確定矯治器提供的回復(fù)力；根據(jù)牙齒移動(dòng)量和矯治器回復(fù)力確定單副矯治器的治療周期，從而得到正畸治療分階段的牙列模型；或者參考患者的CT重建模型中的骨骼情況確定牙齒的移動(dòng)量；其中，所述的口腔三維模型的參數(shù)包括是否要拔除雙尖牙、牙齒移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)、支抗設(shè)計(jì)；
[0008]⑶構(gòu)建隱形矯治器模型:在分階段的牙列模型上，通過曲面加厚得到矯治器的基體模型；然后根據(jù)每顆牙齒不同的移動(dòng)方向及移動(dòng)量，計(jì)算所需的矯治力和力矩的大小和方向，并根據(jù)形狀記憶高分子材料的熱力學(xué)模型確定所需要的矯治器的局部結(jié)構(gòu)或附件的形狀和尺寸，并將局部結(jié)構(gòu)與基體模型合并后得到完成的隱形矯治器模型的三維模型；
[0009]⑷利用立體打印技術(shù)直接打印隱形矯治器:將矯治器模型數(shù)據(jù)用STL格式輸入到三維立體打印機(jī)中，利用具有生物安全性的形狀記憶透明高分子材料如日本三菱重工公司的形狀記憶高分子材料SM3520，直接進(jìn)行立體打印，制作出隱形矯治器；
[0010]或者根據(jù)隱形矯治器的三維模型確定注塑模具，用激光粉末燒結(jié)成型機(jī)SLS燒結(jié)出該模具，然后用注塑的方式將材料如SM3520加工隱形矯治器；
[0011](5)將步驟⑷得到的隱形矯治器在37攝氏度以上的水中浸泡后變軟，快速佩戴中患者牙列上；在口腔溫度環(huán)境下，其將逐漸恢復(fù)到用于提供牙齒移動(dòng)所需的矯治力的記憶中的形狀。
[0012]所述的形狀記憶高分子材料為日本三菱重工公司的SM3520或者性能相近的同類材料；SM3520材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35攝氏度，環(huán)境溫度在35攝氏度左右時(shí)，會(huì)產(chǎn)生形狀記憶回復(fù)。
[0013]所述的三維立體打印機(jī)為美國(guó)Stratasys公司的Connex350型立體打印機(jī)。
[0014]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路在于口腔正畸隱形矯治器的材料為形狀記憶高分子材料，形狀記憶高分子材料在一定的溫度環(huán)境下(玻璃化溫度)，能夠恢復(fù)到其原來的形狀，所以在使用者口腔溫度的作用下，口腔正畸隱形矯治器能夠發(fā)生形變，從而主動(dòng)施力于矯正牙齒，從而可以很好地達(dá)到治療的目的。
[0015]本實(shí)用新型提出一種基于形狀記憶高分子材料的口腔正畸隱形矯治器的制造方法及其隱形矯治器。矯治器的材料為具有形狀記憶功能和生物安全性的透明高分子材料，該材料在口腔溫度環(huán)境下會(huì)恢復(fù)到原來的形狀，提供一定的形狀回復(fù)力，而不僅僅是彈性變形力。醫(yī)生根據(jù)患者的口腔狀況和牙列畸形情況，設(shè)計(jì)正畸治療的步驟，并得到一系列的矯治后的牙列模型，然后根據(jù)該模型設(shè)計(jì)并制作隱形矯治器，該矯治器在一定溫度條件下變軟后可以方便地佩戴在患者口腔中，矯治器所具有的形狀記憶功能使其在患者口腔溫度環(huán)境下逐漸恢復(fù)到其記憶中的原有形狀而推動(dòng)牙列移動(dòng)，這個(gè)過程是主動(dòng)的，無需像現(xiàn)有的隱形矯治器經(jīng)常更換，為患者省去了不少麻煩，也降低了成本，而且由于是主動(dòng)施力比現(xiàn)有隱形矯治器更加精確。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:1、解決了傳統(tǒng)隱形矯治器需要經(jīng)常性的更換的麻煩，形狀記憶高分子材料口腔正畸隱形矯治器只需要4一5副矯治器就可以完成整個(gè)治療過程；2、口腔正畸隱形矯治器在應(yīng)用上的劣勢(shì)之一就是其高昂的成本，因?yàn)槠胀谇徽[形矯治器在治療過程中一到兩周就需要更換一次，形狀記憶高分子材料口腔正畸隱形矯治器則不需要，很大程度上節(jié)約了治療成本；3、形狀記憶高分子材料口腔正畸隱形矯治器的治療過程是一個(gè)主動(dòng)過程，相比于傳統(tǒng)材料口腔正畸隱形矯治器矯正更加的精準(zhǔn)；4、采目前市場(chǎng)上尚未發(fā)現(xiàn)有形狀記憶高分子材料口腔正畸隱形矯治器，該實(shí)用新型具有很好的市場(chǎng)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是患者頜骨模型。
[0018]圖2是本發(fā)明所述的正畸治療排牙設(shè)計(jì)方案，其中I代表表示經(jīng)過排牙設(shè)計(jì)之后的牙列，亦即治療結(jié)束后的理想牙列；2代表表示患者的實(shí)際牙列。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的隱形矯治器的示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型
[0021]參照附圖:
[0022]實(shí)施例1本實(shí)用新型所述的隱形矯治器，包括利用具有生物安全性的形狀記憶透明高分子材料制得的本體，所述的本體內(nèi)有套在患者牙列上的腔體，所述的腔體在37攝氏度及以上時(shí)具有適于套上患者牙列的形狀，并且，所述的腔體在口腔溫度下具有用于提供牙齒移動(dòng)所需的矯治力的記憶形狀。
[0023]實(shí)施例2本實(shí)用新型所述的基于形狀記憶材料的口腔正畸隱形矯治器的制造方法，包括以下步驟:
[0024]⑴取得患者口腔數(shù)據(jù):用口內(nèi)掃描儀直接掃描獲取，或者通過口腔印模后灌注石膏模型后用激光掃描儀掃描石膏模型獲??；或者對(duì)特殊病例如牙列嚴(yán)重畸形患者進(jìn)行CT掃描以得到患者頜骨和牙根數(shù)據(jù)；
[0025]⑵確定口腔三維模型的參數(shù):將步驟⑴中獲取的患者口腔數(shù)據(jù)輸入正畸治療排牙軟件中，然后根據(jù)形狀記憶高分子材料的熱力學(xué)模型確定矯治器提供的回復(fù)力；根據(jù)牙齒移動(dòng)量和矯治器回復(fù)力確定單副矯治器的治療周期，從而得到正畸治療分階段的牙列模型；或者參考患者的CT重建模型中的骨骼情況確定牙齒的移動(dòng)量；其中，所述的口腔三維模型的參數(shù)包括是否要拔除雙尖牙、牙齒移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)、支抗設(shè)計(jì)；
[0026]⑶構(gòu)建隱形矯治器模型:在分階段的牙列模型上，通過曲面加厚得到矯治器的基體模型；然后根據(jù)每顆牙齒不同的移動(dòng)方向及移動(dòng)量，計(jì)算所需的矯治力和力矩的大小和方向，并根據(jù)形狀記憶高分子材料的熱力學(xué)模型確定所需要的矯治器的局部結(jié)構(gòu)或附件的形狀和尺寸，并將局部結(jié)構(gòu)與基體模型合并后得到完成的隱形矯治器模型的三維模型；
[0027]⑷利用立體打印技術(shù)直接打印隱形矯治器:將矯治器模型數(shù)據(jù)用STL格式輸入到三維立體打印機(jī)中，利用具有生物安全性的形狀記憶透明高分子材料如日本三菱重工公司的形狀記憶高分子材料SM3520，直接進(jìn)行立體打印，制作出隱形矯治器；
[0028]或者根據(jù)隱形矯治器的三維模型確定注塑模具，用激光粉末燒結(jié)成型機(jī)SLS燒結(jié)出該模具，然后用注塑的方式將材料如SM3520加工隱形矯治器；
[0029](5)將步驟⑷得到的隱形矯治器在37攝氏度以上的溫水中浸泡后變軟，快速佩戴中患者牙列上；在口腔溫度環(huán)境下，其將逐漸恢復(fù)到用于提供牙齒移動(dòng)所需的矯治力的記憶中的形狀。
[0030]所述的形狀記憶高分子材料為日本三菱重工公司的SM3520或者性能相近的同類材料；SM3520材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35攝氏度，環(huán)境溫度在35攝氏度左右時(shí)，會(huì)產(chǎn)生形狀記憶回復(fù)。
[0031]所述的三維立體打印機(jī)為美國(guó)Stratasys公司的Connex350型立體打印機(jī)。
[0032]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路在于口腔正畸隱形矯治器的材料為形狀記憶高分子材料，形狀記憶高分子材料在一定的溫度環(huán)境下(玻璃化溫度)，能夠恢復(fù)到其原來的形狀，所以在使用者口腔溫度的作用下，口腔正畸隱形矯治器能夠發(fā)生形變，從而主動(dòng)施力于矯正牙齒，從而可以很好地達(dá)到治療的目的。
[0033]本實(shí)用新型提出一種基于形狀記憶高分子材料的口腔正畸隱形矯治器的制造方法及其隱形矯治器。矯治器的材料為具有形狀記憶功能和生物安全性的透明高分子材料，該材料在口腔溫度環(huán)境下會(huì)恢復(fù)到原來的形狀，提供一定的形狀回復(fù)力，而不僅僅是彈性變形力。醫(yī)生根據(jù)患者的口腔狀況和牙列畸形情況，設(shè)計(jì)正畸治療的步驟，并得到一系列的矯治后的牙列模型，然后根據(jù)該模型設(shè)計(jì)并制作隱形矯治器，該矯治器在一定溫度條件下變軟后可以方便地佩戴在患者口腔中，矯治器所具有的形狀記憶功能使其在患者口腔溫度環(huán)境下逐漸恢復(fù)到其記憶中的原有形狀而推動(dòng)牙列移動(dòng)，這個(gè)過程是主動(dòng)的，無需像現(xiàn)有的隱形矯治器經(jīng)常更換，為患者省去了不少麻煩，也降低了成本，而且由于是主動(dòng)施力比現(xiàn)有隱形矯治器更加精確。
[0034]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.隱形矯治器，其特征在于:包括利用具有生物安全性的形狀記憶透明高分子材料制得的本體，所述的本體內(nèi)有套在患者牙列上的腔體，所述的腔體在37攝氏度及以上時(shí)具有適于套上患者牙列的形狀，并且，所述的腔體在口腔溫度下具有用于提供牙齒移動(dòng)所需的矯治力的記憶形狀。
【文檔編號(hào)】A61C7/00GK204016523SQ201420436508
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】仵健磊, 張鵬園, 劉云峰 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)