本實(shí)用新型涉及牙齒正畸領(lǐng)域，尤其是一種弓絲回復(fù)力測量裝置。

背景技術(shù)：

臨床正畸中，錯(cuò)位牙齒的矯治力主要來自正畸弓絲的變形，變形之后的弓絲產(chǎn)生形狀回復(fù)力，回復(fù)力通過托槽傳遞到牙齒，再經(jīng)牙周膜的緩沖和傳遞，最終作用在牙槽骨上，從而引起牙槽骨的一系列的改建，達(dá)到正畸矯正的目的。但目前的牙齒矯正技術(shù)仍存在不足之處，例如：牙齒在移動矯正過程中，弓絲變形所產(chǎn)生的回復(fù)力并不清楚，不能準(zhǔn)確的判斷牙齒所受到的力和力矩的大小、方向，矯治力過小則不能達(dá)到預(yù)期的效果，增加矯正周期，矯治力過大則可能導(dǎo)致病人的不舒適，而且過大矯治力有可能導(dǎo)致牙槽骨應(yīng)力集中而破壞原有的口腔組織。

目前牙齒移動所需矯治力主要依靠醫(yī)生主觀判斷，醫(yī)生根據(jù)個(gè)人臨床經(jīng)驗(yàn)確定病人在不同矯治時(shí)期所需要的矯治力，進(jìn)一步選擇不同截面、材料的弓絲用以施加該矯治力，幫助病人達(dá)到預(yù)期的矯治效果。這種方式主要依賴醫(yī)生臨床經(jīng)驗(yàn)，可靠性較差，弓絲通過變形所產(chǎn)生正畸矯治力并不能確定，不符合精確正畸的發(fā)展方向。

正畸治療中，牙齒矯治力主要由弓絲變形回復(fù)產(chǎn)生，弓絲在不同的變形方式下會產(chǎn)生不同的回復(fù)力。因此，準(zhǔn)確的測量正畸過程中弓絲在不同變形方式下所產(chǎn)生的回復(fù)力系成為實(shí)現(xiàn)牙齒精確移動、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)口腔精確正畸的突破口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服已有口腔正畸治療中正畸弓絲在不同變形方式下所產(chǎn)生回復(fù)力無法準(zhǔn)確測量的不足，本實(shí)用新型提供一種基于多自由度變形模擬的弓絲回復(fù)力測量裝置，實(shí)現(xiàn)不同牙列分布、多種空間變形下的弓絲矯治力測量；實(shí)現(xiàn)口腔正畸治療中正畸弓絲在不同變形方式下所產(chǎn)生回復(fù)力的精確測量，進(jìn)一步指導(dǎo)醫(yī)生弓絲型號選擇和弓絲彎制，從而獲得高精度、高可靠性的正畸矯治方案。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于多自由度變形模擬的弓絲回復(fù)力測量裝置，所述測量裝置包括底板、弓絲形變加載裝置和用于模擬弓絲在人體口腔下的矯治環(huán)境的正畸矯治模擬平臺，所述弓絲形變加載裝置和正畸矯治模擬平臺位于所述底板上，

所述的弓絲形變加載裝置包括支座、多維移動裝置、力學(xué)傳感器固位底座、力學(xué)傳感器、力學(xué)傳感器前夾持裝置和測量連桿，所述的支座用于支持和固位弓絲形變加載裝置，所述測量連桿與弓絲在同一水平面，且測量連桿的軸向與弓絲測量點(diǎn)的外法線方向一致，所述支座底端與底板相連，所述支座頂端與多維移動裝置連接；所述的力學(xué)傳感器固位底座用于連接力學(xué)傳感器與六維移動裝置；所述的力學(xué)傳感器用于弓絲變形產(chǎn)生的正畸力系的測量；所述的力學(xué)傳感器前夾持裝置用于連接力學(xué)傳感器與測量連桿；所述的測量連桿連接力學(xué)傳感器前夾持裝置與裝配在弓絲上的托槽。

進(jìn)一步，所述多維移動裝置為六維移動裝置，所述六維移動裝置實(shí)現(xiàn)沿空間坐標(biāo)系XYZ軸的移動和轉(zhuǎn)動，坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動中心為弓絲測量點(diǎn)，從而對弓絲施加任意形式的移動載荷。

再進(jìn)一步，所述正畸矯治模擬平臺包括模擬導(dǎo)軌、模擬牙齒和托槽，所述的模擬導(dǎo)軌與底板相連接，形狀輪廓與標(biāo)準(zhǔn)牙列形態(tài)一致，在不同牙位處導(dǎo)軌的弧度不同；所述的模擬牙齒為圓柱體，所述的模擬牙齒底端布置有與模擬導(dǎo)軌相匹配的滑槽，模擬牙齒可沿模擬導(dǎo)軌相對滑動，模擬牙齒之間間隙可調(diào)；待測試的正畸弓絲處的牙齒缺省，弓絲的載荷通過測量點(diǎn)處的托槽施加；所述的托槽為臨床正畸用托槽，托槽與測量連桿連接在一起，測量弓絲通過托槽裝配在模擬牙齒上，弓絲與托槽之間可相對滑動。

更進(jìn)一步，所述的待測試的正畸弓絲是標(biāo)準(zhǔn)弧形弓絲、T型弓絲或彎制的個(gè)性化弓絲。

所述測量裝置還包括用于弓絲回復(fù)力的數(shù)據(jù)采集和圖形繪制的計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)，所述力學(xué)傳感器與所述計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)連接。

所述計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)線，所述力學(xué)傳感器與所述數(shù)據(jù)線連接，所述數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接。

本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為：針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提出一種基于多自由度變形模擬的弓絲回復(fù)力測量方法及裝置，可幫助臨床醫(yī)生在確定患者牙齒矯正量的情況下，測得弓絲因變形產(chǎn)生的矯治力大小，參照臨床最佳矯治力，進(jìn)一步指導(dǎo)弓絲系列型號選擇和弓絲彎制，從而獲得更佳的正畸治療方案。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：1、可以模擬弓絲在臨床正畸中受載荷而導(dǎo)致的任意變形情況；2、可以實(shí)現(xiàn)不同牙位、不同牙列間隙狀況下的弓絲回復(fù)力測量；3、該裝置同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)弓絲變形過程中回復(fù)力的實(shí)時(shí)、動態(tài)測量；4、不同系列弓絲矯治力的測量，可用于指導(dǎo)臨床醫(yī)生弓絲型號選擇和弓絲彎制；5、正畸治療中，可用于模擬牙齒矯治過程，從而獲得矯治過程中的矯治力，為臨床正畸治療方案的設(shè)計(jì)作指導(dǎo)。

附圖說明

圖1是正畸弓絲回復(fù)力測量裝置示意圖；

圖2是弓絲形變加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是正畸矯治模擬平臺局部簡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

參照圖1～圖3，一種基于多自由度變形模擬的弓絲回復(fù)力測量裝置，包括底板1、弓絲形變加載裝置2、正畸矯治模擬平臺3和計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)4。

所述的底板1是整個(gè)弓絲回復(fù)力測量裝置的基礎(chǔ)；所述的弓絲形變加載裝置2主要用于對測量弓絲施加不同形式的形變載荷，包括牙齒根冠向、頰舌向以及近遠(yuǎn)中向的位移和轉(zhuǎn)角，共六個(gè)方向的自由度，可以模擬測量弓絲在臨床正畸中受到的任意形式的載荷狀況。

所述的弓絲形變加載裝置2主要包括支座21、六維移動裝置22、力學(xué)傳感器固位底座23、力學(xué)傳感器24、力學(xué)傳感器前夾持裝置25、測量連桿26。所述的支座21用于支持和固位弓絲形變加載裝置2，保持測量連桿26與弓絲33在同一水平面，且測量連桿26的軸向與弓絲33測量點(diǎn)的外法線方向一致，支座21底端與底板1相連，頂端與六維移動裝置22連接；所述的六維移動裝置22可以實(shí)現(xiàn)沿空間坐標(biāo)系XYZ軸的移動和轉(zhuǎn)動，坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動中心為弓絲33測量點(diǎn)，從而可以對弓絲33施加任意形式的移動載荷。所述的力學(xué)傳感器固位底座23用于連接力學(xué)傳感器24與六維移動裝置22；所述的力學(xué)傳感器24用于弓絲33變形產(chǎn)生的正畸力系的測量；所述的力學(xué)傳感器前夾持裝置25用于連接力學(xué)傳感器24與測量連桿26；所述的測量連桿26連接力學(xué)傳感器前夾持裝置25與裝配在弓絲33上的托槽34。

所述的正畸矯治模擬平臺3用于模擬弓絲在人體口腔下的矯治環(huán)境，其特征在于包括模擬導(dǎo)軌31、模擬牙齒32、弓絲33、托槽34。所述的模擬導(dǎo)軌31與底板1相連接，形狀輪廓與標(biāo)準(zhǔn)牙列形態(tài)一致，在不同牙位處導(dǎo)軌的弧度不同；所述的模擬牙齒32為牙齒的簡化結(jié)構(gòu)，假設(shè)牙齒為圓柱體，其底端布置有與模擬導(dǎo)軌31相匹配的滑槽，模擬牙齒32可沿模擬導(dǎo)軌31相對滑動，模擬牙齒32之間間隙可調(diào)，從而模擬不同牙位、不同間隙情況下的牙列分布；所述的弓絲33為待測試的正畸弓絲，弓絲33可以是標(biāo)準(zhǔn)弧形弓絲或者T型弓絲，也可以是彎制的個(gè)性化弓絲，弓絲33測量點(diǎn)出的牙齒缺省，弓絲33的載荷通過測量點(diǎn)處的托槽34施加；所述的托槽34為臨床正畸用托槽，托槽34與測量連桿26連接在一起，測量弓絲33通過托槽34裝配在模擬牙齒32上，弓絲33與托槽34之間可以相對滑動。

所述的計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)4用于弓絲33回復(fù)力的數(shù)據(jù)采集和圖形繪制，主要包括數(shù)據(jù)線41和計(jì)算機(jī)42。

本實(shí)施例的基于多自由度變形模擬的弓絲回復(fù)力測量裝置實(shí)現(xiàn)的測量方法，包括以下步驟：

(1)構(gòu)建弓絲回復(fù)力測量裝置，該裝置包括用于實(shí)現(xiàn)弓絲33沿牙齒根冠向、頰舌向以及近遠(yuǎn)中向的移動和轉(zhuǎn)動，從而模擬弓絲33在人體口腔環(huán)境下的復(fù)雜變形情況的弓絲形變加載裝置2和用于模擬弓絲33在不同牙位處、不同牙齒間隙下的變形情況的正畸矯治模擬平臺3；

(2)將待測量弓絲33通過托槽34裝配在測量裝置上，調(diào)整模擬牙齒32的牙齒位置和牙齒間隙，模擬弓絲33在不同牙列狀況下受載情況；

(3)以裝配在弓絲33上的托槽34為載體，對弓絲33施加載荷，包括根冠向、頰舌向以及近遠(yuǎn)中向的位移和轉(zhuǎn)角；

(4)通過計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)4進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖形繪制，從而獲得弓絲33變形回復(fù)力隨時(shí)間的變化情況。

本說明書實(shí)施例1所述的內(nèi)容僅僅是對實(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1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。