一種真空吸附成型的隱形牙套的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種個(gè)性化定制隱形牙齒矯治器的快速成型制造方法，為克服傳統(tǒng)金屬牙套的不美觀，易磨損口腔等缺點(diǎn)，本專利采用3D打印結(jié)合吸附成型技術(shù)，發(fā)明一種新型隱形牙套制造成型技術(shù)，具有制作周期短，牙套精度高，成本低等優(yōu)勢(shì)。首先，利用三維掃描儀掃描并獲得患者口腔部位三維數(shù)據(jù)，將該三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖像處理軟件重構(gòu)牙齒模型，利用3D打印技術(shù)快速制備形狀復(fù)雜牙齒模型。吸附成型工藝結(jié)合每個(gè)階段的牙齒模型制備出相應(yīng)階段的牙套，具有貼合緊密，包裹性好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種真空吸附成型的隱形牙套的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種隱形牙套的制備方法，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，是機(jī)械工程、材料科學(xué)、生命科學(xué)、組織工程的交叉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，越來(lái)越多的人開始追求外在形象的完美，使得近年
來(lái)整形美容業(yè)得到飛速發(fā)展，有一付健康美白的牙齒是多數(shù)人的夢(mèng)想，牙齒直接影響個(gè)人的儀容，一副整齊潔白的牙齒，自然令人的外表更加出眾。較常見的牙齒問題包括牙齒擁擠、疏松、哨牙。不整齊的牙齒不但影響人們口常在說話和微笑時(shí)的儀容，也令平時(shí)清潔牙齒時(shí)困難，藏積牙垢，而且容易造成蛀牙、牙周病等。嚴(yán)重者還有顆下領(lǐng)關(guān)節(jié)的問題，并引發(fā)頭疼等其他癥狀，致使身體健康受到干擾，生活質(zhì)量下降。
[0003]傳統(tǒng)的牙頌畸形矯正器主要是在牙齒上粘結(jié)成為托槽的小片，將矯正的弓絲結(jié)扎上去，使牙齒會(huì)發(fā)生移動(dòng)情況，達(dá)到隱形矯正的目的。但是由于會(huì)使牙齒表面上留有很多矯正的裝置，對(duì)人的美觀也會(huì)有一定的影響。
[0004]很多人也知道接受牙齒矯正能重造一副整齊的牙齒，但一般的金屬矯正器治療法，由于形狀突出，易于造成口腔磨損，影響正常飲食，難清洗等缺點(diǎn)使很多成年人敬而遠(yuǎn)之，多數(shù)用于兒童牙齒矯正。
[0005]由于金屬矯正器治療存在著諸多的不足，近年新興了一種新型的錯(cuò)領(lǐng)畸形矯治技術(shù)一一隱形牙套矯治技術(shù)。非金屬隱形牙套設(shè)計(jì)方法很多，一般是通過對(duì)患者牙齒的CT，MR工等圖像進(jìn)行三維重構(gòu)，組織分割，進(jìn)而模擬牙齒的矯正變形的結(jié)果為患者量身定做設(shè)計(jì)的?；颊咧恍璋粗甘静煌瑫r(shí)期佩戴不同的牙套就可以達(dá)到預(yù)期效果。
[0006]為克服傳統(tǒng)金屬牙套的不美觀，易磨損口腔等缺點(diǎn)，本專利采用3D打印結(jié)合吸附成型技術(shù)，發(fā)明一種新型隱形牙套制造成型技術(shù)，具有制作周期短，牙套精度高，成本低等優(yōu)勢(shì)。
[0007]在患者數(shù)據(jù)模型獲取上采用光學(xué)三維掃描儀獲取數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)的咬合獲得模型的方法更加快速靈活。3D打印技術(shù)是增材制造技術(shù)之一，與傳統(tǒng)制備牙齒模型方法相比，利用3D打印技術(shù)可快速制備形狀復(fù)雜、個(gè)性化定制的牙齒模型。吸附成型工藝結(jié)合每個(gè)階段的牙齒模型制備出的相應(yīng)階段的牙套具有貼合緊密，包裹性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]發(fā)明專利CN202821670U公開了一種隱形牙套制備方法，該方法對(duì)口腔印取上校牙齒模型，然后對(duì)牙齒模型進(jìn)行測(cè)量。增加了隱形矯治器的制造周期，而且該方法在牙齒模型獲取方面存在誤差大等缺點(diǎn)。發(fā)明專利CN1589752A公開了隱形矯治器的制造方法，該方法使用將矯正整齊的牙齒取模并在石膏板上印出牙列模型，然后使用彈性體或韌性材料，用溶液加工的方法在牙列模型表面加工，干燥，形成與牙齒表面結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的隱形保持器。該方法所使用材料的生物相容性低，容易引起口腔炎癥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上技術(shù)存在的缺陷，提供一種新型隱形牙套的制備方法?？色@得一種具有良好貼合性，美觀以及高效的隱形牙套。一種真空吸附成型的隱形牙套的制備方法具體包括以下步驟:
步驟1、通過激光線掃描、激光光柵等光學(xué)掃描方法獲取需要進(jìn)行正畸的患者的牙齒三維模型；
步驟2、通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)調(diào)整牙齒位置，設(shè)計(jì)好偏移距離以及偏移角度，分步校正至最終狀態(tài)，導(dǎo)出每一步的牙齒狀態(tài)；
步驟3、將步驟2的每一步得到的牙齒骨骼三維模型以STL格式導(dǎo)入三維打印機(jī)系統(tǒng)；步驟4、利用3D打印方法，把模型分為二維截面，層層累積打印成型，分別打印出每一階段的牙齒模型；
步驟5、把步驟4獲取的每一階段的牙齒模型放入真空吸附成型機(jī)內(nèi)作為凸模準(zhǔn)備加工制備牙套；
步驟6、利用真空吸附法在采用高分子透明材料在牙齒模型表面制備出每一階段所需要的隱形牙套；
步驟7、對(duì)步驟6得到的隱形牙套進(jìn)行打磨消毒等后期處理，即可讓患者分階段佩戴每一階段的隱形牙套。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用三維掃描儀光學(xué)儀器獲得牙齒模型，相對(duì)傳統(tǒng)模型獲取方法，具有快速，精度高等優(yōu)點(diǎn)。3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)，三維打印技則可以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)生成每一階段的三維圖像模型，利用3D打印技術(shù)工藝制造出每一階段的牙齒模型，具有快速低成本等優(yōu)點(diǎn)。真空成型，是指依靠真空栗將模具與加熱的熱成型片(板)材之間抽成真空狀態(tài)，造成片(板)材上下產(chǎn)生壓差，從而使片材緊緊帖覆在模具表面成型的方法。真空成型可分為單陽(yáng)模(凸模)單陰模(凹模)，無(wú)模等幾種形式。這種成型工藝具有貼合性好，成型迅速的優(yōu)點(diǎn)。
[0011]把牙齒模型作為凸模，利用真空吸附成型工藝，采用無(wú)毒透明的的熱塑性樹脂材料在模型上加熱壓制，從而制備出隱形牙套，實(shí)現(xiàn)了隱形牙套的個(gè)性化定制，可有效提高修復(fù)的成功率。本發(fā)明采用的聚丙烯和聚四氟乙烯混合作為牙套材料，具有透明，無(wú)毒，強(qiáng)度高和抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本發(fā)明最后制備出的牙套具有貼合性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，美觀，制備周期短等優(yōu)點(diǎn)，且患者可以每隔一階段自行更換隱形矯治器，從而可以省掉去醫(yī)院復(fù)診的時(shí)間。
【附圖說明】
[0012]圖1為3D打印牙齒模型示例。
[0013]圖2為真空吸附成型制備牙套示例。
[0014]具體實(shí)施實(shí)例本實(shí)施例中以某一需要牙齒矯正的患者為實(shí)施例，來(lái)描述基于一種真空吸附成型的隱形牙套的制備方法，具體步驟如下:
步驟1、通過DentSCAN三維掃描儀獲取需要進(jìn)行正畸的患者的牙齒三維模型，DentSCAN三維掃描儀獲得的牙齒模型精度可達(dá)20微米，是滿足高精度全弓牙桿種植體定位掃描需要的牙科專用掃描設(shè)備。結(jié)合本例患者牙齒畸形情況，正確掃描獲得可靠的三維數(shù)據(jù)以供后續(xù)進(jìn)行處理；
步驟2、通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，采用mimics圖像處理軟件調(diào)整牙齒位置，結(jié)合本例牙齒畸形情況，牙齒最大需要偏移距離為3mm，驟2中得到的原始牙齒狀態(tài)和最終牙齒狀態(tài)之間進(jìn)行差值計(jì)算，控制矯治方案每個(gè)階段牙齒各方向移動(dòng)增量或減量位移及牙齒各方向旋轉(zhuǎn)角度，以原始牙齒中心為原點(diǎn)，原始牙齒外表面的向外法向?yàn)閄軸正方向，豎直朝上方向?yàn)閆軸正方向建立坐標(biāo)系，設(shè)定各方向正方向?yàn)樵隽浚?fù)方向?yàn)闇p量，繞各軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正，繞各軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為負(fù)，同時(shí)考慮矯治過程中避免相鄰牙齒間碰撞，并調(diào)整牙弓曲線、調(diào)整牙齒移動(dòng)步長(zhǎng)、或者調(diào)整其它矯治參數(shù)等分20步調(diào)整牙齒位置，校正至最終狀態(tài)，導(dǎo)出每一步的牙齒狀態(tài)；
步驟3、將步驟2的每一步得到的牙齒骨骼三維模型轉(zhuǎn)換為STL格式，導(dǎo)入Zpriter打印機(jī)，設(shè)置打印機(jī)參數(shù)，將其從下至上順序分割成間距為0.1mm的二維截面圖形，層層累積打印獲得牙齒模型；
步驟4、考慮強(qiáng)度要求，采用碳酸氫鈣和碳酸鈣混合粉末作為基體，利用3D打印方法分別打印出每一階段的牙齒模型，每回可打印10個(gè)牙齒模型，分兩次即可打印出所需要的全部牙齒模型；
步驟5、把步驟4獲取的每一階段的牙齒模型放入干燥箱內(nèi)烘烤，做進(jìn)一步固化處理后，放入真空吸附成型機(jī)內(nèi)；
步驟6、利用真空吸附法在采用熱塑性聚酯材料，本例采用聚丙烯和聚四氟乙烯作為材料，在牙齒模型表面制備出每一階段所需要的隱形牙套;根據(jù)本例患者牙齒畸形情況，材料厚度選用Imm;
步驟7、對(duì)步驟6得到的隱形牙套進(jìn)行打磨消毒等后期處理，可讓患者分階段每階段15天佩戴每一階段的隱形牙套；
步驟8、佩戴完成20個(gè)階段的牙套后，完成整個(gè)矯治的過程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真空吸附成型的隱形牙套的制備方法，具體包括以下步驟: 步驟1、通過激光線掃描、激光光柵等光學(xué)掃描方法獲取需要進(jìn)行正畸的患者的牙齒三維模型； 步驟2、通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)調(diào)整牙齒位置，設(shè)計(jì)好偏移距離以及偏移角度，分步校正至最終狀態(tài)，導(dǎo)出每一步的牙齒狀態(tài)； 步驟3、將步驟2的每一步得到的牙齒骨骼三維模型以STL格式導(dǎo)入zprinter-3D打印系統(tǒng)； 步驟4、利用3D打印方法分別打印出每一階段的牙齒模型； 步驟5、把步驟4獲取的每一階段的牙齒模型放入真空吸附成型機(jī)內(nèi)作為凸模準(zhǔn)備加工制備牙套； 步驟6、利用真空吸附法在采用高分子透明材料在牙齒模型表面制備出每一階段所需要的隱形牙套； 步驟7、對(duì)步驟6得到的隱形牙套進(jìn)行打磨消毒等后期處理，即可讓患者分階段佩戴每一階段的隱形牙套。
【文檔編號(hào)】A61C13/34GK105943175SQ201610393571
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】侯祎波, 李欣培, 毛海榮, 張弛, 汪焰恩
【申請(qǐng)人】西安博恩生物科技有限公司