一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，基于標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型及牙弓軌跡形態設計的牙套，由上下凹槽和唇側、舌側的側壁翼緣及呼吸孔組成，所述上下凹槽的形狀，尺寸和空間排列位置是根據標準牙頜設計的，與待誘導牙齒不同，以使凹槽對待誘導牙齒產生一定的誘導力，誘導牙齒向目標方向合理排列，唇側和舌側的側壁翼緣是根據標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的牙齦和粘膜設計的，調整口腔及口周的軟組織形態，以達到牙齒誘導的最終效果。本實用新型根據患者牙弓線軌跡為其選擇合適的牙套，減少制作成本，提高效率，為患者減輕經濟負擔，同時達到引導兒童牙齒合理排列的目標。
【專利說明】一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，應用于牙齒矯正。

【背景技術】
[0002]醫學上將人的下巴前翹、后縮或牙齒不齊的現象稱為牙頜畸形。牙頜畸形常常會導致牙齦發炎、萎縮、流血、牙齒松動、早失等口腔疾病的發生，影響口腔健康還會引起面部畸形，影響美貌。同時，牙頜畸形也嚴重影響社交和工作，尤其是青少年和兒童，常常由于受到同學或小伙伴的嘲笑而變得自卑，影響孩子的心理健康。中華口腔醫學會的調查顯示，我國兒童在乳牙期的牙頜畸形患病率為51.84%，替牙期為71.21%，恒牙初期為72.92%。
[0003]對于牙頜畸形的治療，醫學上常采取牙齒矯正的方法進行。牙齒矯正是通過正畸或外科手術等方法治療錯頜畸形。臨床上常見的矯正方法主要有活動矯正器、固定矯正器、功能矯正器和正頜外科。其中以金屬托槽為代表的固定矯治器和隱形矯治器最常用。
[0004]現有的矯正器存在如下問題:
[0005]1、金屬托槽矯正器彈性金屬弓絲誘導時，金屬弓絲對牙齒及牙頜的作用是通過一個小的金屬托槽傳遞到牙齒及牙句上的。金屬絲與托槽的接觸方式為點接觸或線接觸。固定牙齒矯正器由于需要固定在牙面上，長時間佩戴會對牙體和牙周組織造成損傷。而且常常給人“鐵齒銅牙”的形象，影響美觀和社交。
[0006]2、隱形矯正器作為現有的新型固定矯正器具有個性化，美觀等優點，但隱形矯正器是基于熱塑性材料的真空成型技術制作的，材料硬度大，佩戴困難，不舒適，而且這種個性化制作過程復雜，周期長，成本高。
[0007]兒童牙齒與成人牙齒存在明顯的不同在于成人牙頜已經定型，自然狀態下不會發生改變，而兒童牙頜尚處于合理排列變化期，即使在恒牙期，牙齒依然不穩定，因此，對于兒童牙齒應以誘導其合理排列為主，而不是矯正。現有的矯治器把重點放在了牙、骨骼上，而忽視了口腔內及口周軟組織的作用，其實口內及口周軟組織的心態和功能對維持牙列的正常位置有很大的影響。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，旨在克服上述現有牙頜畸形矯正器的、牙齒正位器的不足之處，并根據兒童牙齒所處的特殊情況，實現簡單、方便、低成本的達到兒童牙齒合理排列的目標。本實用新型基于標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型及牙弓軌跡形態，利用正向軟件設計出軟磁力牙套的三維模型，并利用CAE、CAM技術，在計算機的控制下，根據此三維模型，采用注塑成型技術制作出誘導兒童牙齒合理排列的裝置。
[0009]本實用新型的技術方案在于:
[0010]一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，包括基于牙弓軌跡形態和標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型設計制作的上下咬合一體式的U型牙套，所述牙套由硅膠材料制作，所述牙套下部佩戴在下頜上，牙套上部佩戴在上頜上，其特征在于:所述牙套由上下凹槽和唇側、舌側的側壁翼緣及三個呼吸孔組成，凹槽和患者牙齒接觸，唇側、舌側的側壁翼緣和患者的牙齦及粘膜接觸。
[0011]其中，所述牙套的凹槽包括誘導前牙向目標方向合理排列的第一區域，誘導前磨牙向目標方向合理排列的第二區域以及磨牙區的第三區域；其中，第一區域是根據標準牙頜的前齒廓設計的光滑的曲面，第二區域是根據標準牙齒的前磨牙齒廓設計的齒槽，第三區域呈方形槽形狀且終端是開口的。
[0012]本實用新型的優點在于:
[0013]I)所用的硅膠軟材料具有高彈性，性能穩定，在矯治過程中與弓絲矯治相似，效果明顯，可以適合多種的咬合不正情況，佩戴舒適、簡單，而且可以承受高溫或沸水殺菌消毒，保證衛生；
[0014]2)通過彈性形變來產生誘導推動力，誘導牙齒合理排列，力的接觸方式為面接觸；
[0015]3)所設計的功能結構為乳牙預留生長空間，并且在使用過程中還能引導乳牙合理排列，防止乳牙合理排列偏差；
[0016]4)根據年齡段設計系列牙弓線軌跡，制作系列牙套，醫生可以根據患者牙弓線軌跡為其選擇合適的牙套，減少制作成本，提高效率；
[0017]5)可以防止舌頭和牙齒直接接觸，避免舌尖作用于牙齒引起錯頜，同時阻擋面部肌肉，還可以用于破除口呼吸、吐舌、不良唇習慣等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例牙套的立體結構示意圖。
[0019]圖2為模具總體設計和加工流程圖。
[0020]圖中:1為唇、舌側翼緣；2為凹槽中前牙區的第一區域；3為凹槽中前磨牙區的第二區域；4為凹槽中磨牙區的第三區域；5為呼吸孔。

【具體實施方式】
[0021]為讓本實用新型的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0022]參考圖1至圖2，本實用新型涉及一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，包括基于牙弓軌跡形態和標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型設計制作的上下咬合一體式的U型牙套，所述牙套由硅膠材料制作，所述牙套下部佩戴在下頜上，牙套上部佩戴在上頜上，所述牙套由上下凹槽和唇側、舌側的側壁翼緣及三個呼吸孔組成，凹槽和患者牙齒接觸，唇側、舌側的側壁翼緣和患者的牙齦及粘膜接觸。
[0023]其中，上述牙套的凹槽包括誘導前牙向目標方向合理排列的第一區域，誘導前磨牙向目標方向合理排列的第二區域以及磨牙區的第三區域；其中，第一區域是根據標準牙頜的前齒廓設計的光滑的曲面，第二區域是根據標準牙齒的前磨牙齒廓設計的齒槽，第三區域呈方形槽形狀且終端是開口的。
[0024]上述裝置按如下方法進行制造，具體步驟為:
[0025](I)選擇標準牙頜模型，通過三維激光掃描方法分別獲取標準牙頜的上頜、下頜及標準咬合關系下的整體牙頜數字化模型；
[0026](2)對此數字化牙頜模型進行處理和重構獲得標準牙頜關系下上頜、下頜的三維模型；
[0027](3)依據標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型，在計算機中作出標準牙頜的牙弓曲線，并修正，最終獲得牙弓軌跡形態；
[0028]( 4 )依據標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型及獲得的牙弓軌跡形態，利用三維軟件，正逆向結合，設計出誘導兒童牙齒合理排列的裝置的三維模型；
[0029](5)根據設計出的誘導兒童牙齒合理排列的裝置三維模型，設計和制作出誘導兒童牙齒合理排列的裝置的模具，采用注塑成型技術制作出誘導兒童牙齒合理排列的裝置；
[0030](6)根據使用佩戴、使用的具體情況，再對裝置進行加工和修整。
[0031]其中，步驟(2)三維模型構建按如下步驟進行:
[0032]I)數據處理及曲面重構:分別對標準牙頜的上頜、下頜及標準咬合關系下的整體牙頜點云數據進行重疊點云整合，噪點去除處理，以保證后續曲面重構的質量，并進行曲面重構；
[0033]2)模型修正:重構獲得的三維模型存在少量細小的孔洞,尖銳點，必須對三維模型進行補洞、平滑、去除特征處理，以獲得完整的上頜、下頜及標準配合下的整體牙頜三維數字化模型；
[0034]3)數據配準:以標準咬合關系下的整體牙頜模型為基準，先手動配合，使上頜和下頜三維模型分別與標準咬合關系下的整體牙頜模型大致配準，再使用全局配準，最后獲取標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型。
[0035]實施過程中，
[0036]本實用新型的誘導兒童牙齒合理排列的裝置是基于牙弓軌跡形態和標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型設計的，上下咬合一體式，牙套的下部佩戴在下頜上，上部佩戴在上頜上，這樣可以同時誘導上下牙頜向標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜方向合理排列，而且利用上下咬合力固定牙套，整體形狀和牙弓軌跡形狀一致，呈U型，如圖1所示。
[0037]該裝置主要由上下凹槽和唇側、舌側的側壁翼緣組成。凹槽和患者牙齒接觸，唇偵U、舌側的側壁翼緣和患者的牙齦及粘膜接觸。所述的牙套凹槽主要包括誘導前牙向目標方向合理排列的第一區域，誘導前磨牙向目標方向合理排列的第二區域以及磨牙區的第三區域。第一區域是根據標準牙頜的前牙齒廓設計的光滑的曲面，第二區域是根據標準牙齒的前磨牙齒廓設計的齒槽，第三區域呈方形槽形狀且終端是開口的。所述的牙套的唇側、舌側的側壁翼緣是根據標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的牙齦及粘膜設計的，用于調整口腔及口周的軟組織形態，以達到牙齒誘導的最終效果，同時起到固定牙套的作用。
[0038]通過三維激光掃描方法分別獲取標準牙頜的上頜、下頜及標準咬合關系下的整體牙頜數字化模型，對此數字化牙頜模型進行處理和重構獲得標準牙頜關系下上頜、下頜的三維模型，以標準咬合關系下的整體牙頜模型為基準，先手動配合，使上頜和下頜三維模型分別與標準咬合關系下的整體牙頜模型大致配準，再使用全局配準，最后獲取標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型，再在solidworks, 3-matic軟件中，正逆向結合設計出誘導兒童牙齒合理排列的裝置的三維模型。
[0039]然后將設計出的誘導兒童牙齒合理排列的裝置的三維模型導入UG中，利用其強大的CAD、CAE、CAM功能完成注射模的設計和制作。圖2是模具總體設計和加工流程。
[0040]該裝置是由高彈性、無副作用、無異味的醫用硅膠材料制作的，具有高彈性，性能穩定，在矯治過程中與弓絲矯治相似，效果明顯，可以適合任何的咬合不正情況，佩戴舒適，而且可以承受高溫或沸水殺菌消毒，保證衛生。
[0041]根據年齡段設計系列通用型牙弓線軌跡，制作系列軟磁力牙套，在實際治療中醫生根據患者牙弓線軌跡為其選擇合適的牙套，減少制作成本，提高效率，減輕患者經濟負擔。
[0042]本實用新型的誘導兒童牙齒合理排列的裝置制造方法，按以下步驟進行:
[0043](I)根據牙科醫生指導選擇合適的標準牙頜模型，通過三維激光掃描方法分別獲取標準牙頜的上頜、下頜及標準咬合關系下的整體牙頜數字化模型；
[0044](2)對此數字化牙頜模型進行處理和重構獲得標準牙頜關系下上頜、下頜的三維模型，包括如下步驟:
[0045]a)數據處理及曲面重構:分別對標準牙頜的上頜、下頜及標準咬合關系下的整體牙頜點云數據進行重疊點云整合，噪點去除等處理，以保證后續曲面重構的質量，并進行曲面重構；
[0046]b)模型修正:重構獲得的三維模型存在少量細小的孔洞，尖銳點等，必須對三維模型進行補洞、平滑、去除特征等處理，以獲得完整的上頜、下頜及標準配合下的整體牙頜三維數字化模型；
[0047]c)數據配準:以標準咬合關系下的整體牙頜模型為基準，先手動配合，使上頜和下頜三維模型分別與標準咬合關系下的整體牙頜模型大致配準，再使用全局配準，最后獲取標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型。
[0048](3)依據標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型，在計算機中作出標準牙頜的牙弓曲線，并在牙科醫生的指導下做適當的修正，最終獲得牙弓軌跡形態。
[0049](4)依據標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型及獲得的牙弓軌跡形態，利用S0LIDW0RKS、3-MATIC三維軟件，正逆向結合，設計出誘導兒童牙齒合理排列的裝置的三維模型。
[0050](5)利用UG中強大的CAD、CAE、CAM技術，在計算機的控制下，根據設計出的誘導兒童牙齒合理排列的裝置三維模型，設計和制作出誘導兒童牙齒合理排列的裝置的模具，采用注塑成型技術制作出誘導兒童牙齒合理排列的裝置。
[0051](6)根據患者使用佩戴、使用的具體要求，再對裝置進行加工和修整。
[0052]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，包括基于牙弓軌跡形態和標準咬合關系下的標準上頜和標準下頜的三維模型設計制作的上下咬合一體式的U型牙套，所述牙套由硅膠材料制作，所述牙套下部佩戴在下頜上，牙套上部佩戴在上頜上，其特征在于:所述牙套由上下凹槽和唇側、舌側的側壁翼緣及三個呼吸孔組成，凹槽和患者牙齒接觸，唇側、舌側的側壁翼緣和患者的牙齦及粘膜接觸。
2.根據權利要求1所述的一種誘導兒童牙齒合理排列的裝置，其特征在于:所述牙套的凹槽包括誘導前牙向目標方向合理排列的第一區域，誘導前磨牙向目標方向合理排列的第二區域以及磨牙區的第三區域；其中，第一區域是根據標準牙頜的前齒廓設計的光滑的曲面，第二區域是根據標準牙齒的前磨牙齒廓設計的齒槽，第三區域呈方形槽形狀且終端是開口的。
【文檔編號】A61C7/00GK204016522SQ201420414695
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月26日 優先權日:2014年7月26日
【發明者】何炳蔚, 姚軍 申請人:何炳蔚, 姚軍