口腔矯治器制造方法與流程

本申請總體上涉及口腔臨床正畸領域，具體來說，本申請涉及用于調整上、下頜相對位置的口腔矯治器的制造方法。

背景技術：

正畸矯治技術中，功能性矯治方法是青少年早期介入、早期治療的一種非常有效的手段。雙頜板(Twin-Block)矯治技術就是一種常用的功能性矯治方法，通過覆蓋在后牙的咬合斜面將適宜的咬合力傳遞到牙列以及頜骨上，從而可最大程度對發育中的牙列施予功能矯治力量，其矯治效果得到了廣泛的認可。傳統的雙頜板矯治技術一般是通過樹脂基托、擋板、金屬卡環相連接結合制作而成，這種矯治器佩戴時異物感強，且無法兼顧美觀。

技術實現要素：

本申請的一方面提供了一種用于調整上、下頜相對位置的口腔矯治器的制造方法，其包括：獲取上頜牙齒數字模型；獲取下頜牙齒數字模型；處理所述上頜牙齒數字模型，獲得集成上頜墊模型與上頜牙齒模型的一體化上頜數字模型，其中，所述一體化上頜數字模型中，上頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且在靠近尖牙或者遠離尖牙的一端形成有上頜墊導斜面；處理所述下頜牙齒數字模型，獲得集成下頜墊模型與下頜牙齒模型的一體化下頜數字模型，其中，所述一體化下頜數字模型中，下頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且形成有與所述上頜墊導斜面相對的下頜墊導斜面；以及利用所述一體化上頜數字模型和一體化下頜數字模型控制制造系統制成上頜矯治器本體以及下頜矯治器本體，其中，所述上頜矯治器本體基本為所述一體化上頜數字模型所代表的正模型的負模型，所述下頜矯治器本體基本為所述一體化下頜數字模型所代表的正模型的負模型，其中，所述一體化上頜數字模型與所述一體化下頜數字模型的使得在咬合過程中，所述上頜矯治器本體的上頜墊導斜面與所述下頜矯治器本體 的下頜墊導斜面相對滑動，使得在咬合狀態下，上、下頜的相對位置基本與矯治目標相符。在一些實施方式中，矯治目標為目標頜間關系。

在一些實施方式中，利用所述一體化上頜數字模型和一體化下頜數字模型控制制造系統制成上頜矯治器本體以及下頜矯治器本體包括：利用所述一體化上頜數字模型和一體化下頜數字模型控制制造設備制成相應的一體化上頜正模型實體和一體化下頜正模型實體；以及利用熱壓膜技術在所述一體化上頜正模型實體和一體化下頜正模型實體上分別熱壓膜制成所述上頜矯治器本體以及下頜矯治器本體。

在一些實施方式中，所述熱壓膜技術可以為真空熱壓膜技術。

利用所述一體化上頜數字模型和一體化下頜數字模型控制制造系統制成上頜矯治器本體以及下頜矯治器本體包括：產生所述一體化上頜數字模型和一體化下頜數字模型的負模型；以及分別利用所述一體化上頜數字模型的負模型和一體化下頜數字模型的負模型控制制造設備，比如3D打印設備或數控機床等，制成所述上、下頜矯治器本體。

在一些實施方式中，所述的方法還包括：獲取上頜墊數字模型；以及獲取下頜墊數字模型；其中，處理所述上頜牙齒數字模型包括：組合所述上頜墊數字模型與所述上頜牙齒數字模型，以獲得所述一體化上頜數字模型，其中，處理所述下頜牙齒數字模型包括：組合所述下頜墊數字模型與所述下頜牙齒數字模型，以獲得所述一體化下頜數字模型。

在一些實施方式中，所述的方法還包括：獲取目標頜間關系，根據該目標頜間關系組合所述上頜墊數字模型與所述上頜牙齒數字模型以及所述下頜墊數字模型與所述下頜牙齒數字模型。

在一些實施方式中，所述上頜牙齒數字模型代表第一上頜牙齒布局，所述上頜矯治器本體具有容納上頜牙齒的空腔，可以將上頜牙齒從當前上頜牙齒布局調整到所述第一上頜牙齒布局。

在一些實施方式中，所述下頜牙齒數字模型代表第一下頜牙齒布局，所述下頜矯治器本體具有容納上頜牙齒的空腔，可以將下頜牙齒從當前下頜牙齒布局調整到所述第一下頜牙齒布局。

在一些實施方式中，所述上、下頜矯治器本體可以用于調整上、下頜沿前后方向、左右方向和/或上下方向的相對位置。

本申請的又一方面提供了一種用于調整上、下頜相對位置的口腔矯治器的制造方法，其包括：獲取牙列數字模型；獲取頜墊數字模型；組合所述牙列數字模型與頜墊數字模型，獲得一體化牙列數字模型，其中，在該一體化牙列數字模型中，頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且在靠近尖牙或者遠離尖牙的一端形成有導斜面；以及利用所述一體化牙列數字模型控制制造系統制成所述口腔矯治器，其中，所述口腔矯治器基本為所述一體化牙列數字模型所代表的正模型的負模型，其中，所述一體化牙列數字模型使得在咬合過程中，所述口腔矯治器的導斜面與匹配的口腔矯治器的導斜面相對滑動，在咬合狀態下，患者上、下頜的相對位置基本與矯治目標相符。在一些實施方式中，牙列可以是完整上頜牙列、部分上頜牙列、完整下頜牙列、部分下頜牙列、完整上、下頜牙列或者部分上、下頜牙列。

在一些實施方式中，利用所述一體化牙列數字模型控制制造系統制成所述口腔矯治器包括：利用所述一體化牙列數字模型控制制造設備制成相應的一體化牙列正模型實體；以及利用熱壓膜技術在所述一體化牙列正模型實體上熱壓膜制成所述口腔矯治器。

本申請的又一方面提供了一種產生集成牙列與頜墊的一體化牙列數字模型的方法，其包括：獲取牙列數字模型；獲取頜墊數字模型；以及組合所述牙列數字模型與頜墊數字模型獲得一體化牙列數字模型，其中，在該一體化牙列數字模型中，頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且在靠近尖牙或者遠離尖牙的一端形成有導斜面。

本申請的又一方面提供了一種產生集成牙列與頜墊的一體化牙列數字模型 的方法，其包括：獲取牙列數字模型，在顯示屏上展示該牙列數字模型；獲取頜墊數字模型，在所述顯示屏上展示該頜墊數字模型；以及根據用戶輸入的相對位置關系組合所述牙列數字模型和所述頜墊數字模型獲得一體化牙列數字模型，并在所述顯示屏上展示所述一體化牙列數字模型，其中，在所述一體化牙列數字模型中，頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且在靠近尖牙或者遠離尖牙的一端形成有導斜面。

本申請的又一方面提供了一種用于調整上、下頜相對位置的口腔矯治器的制造方法，包括：獲取多個上頜牙齒數字模型，分別代表從第一上頜牙齒布局逐次到目標上頜牙齒布局；獲取多個下頜牙齒數字模型，分別代表從第一下頜牙齒布局逐次到目標下頜牙齒布局；處理所述多個上頜牙齒數字模型，獲得集成上頜墊模型與上頜牙齒模型的多個一體化上頜數字模型，其中，所述多個一體化上頜數字模型中，上頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且在靠近尖牙或者遠離尖牙的一端形成有上頜墊導斜面；處理所述多個下頜牙齒數字模型，獲得集成下頜墊模型與下頜牙齒模型的多個一體化下頜數字模型，其中，所述多個一體化下頜數字模型中，下頜墊是在尖牙至磨牙的區域內向對頜方向凸出，并且形成有與所述上頜墊導斜面相對的下頜墊導斜面；以及利用所述多個一體化上頜數字模型和一體化下頜數字模型控制制造系統分別制成多個上頜矯治器本體以及下頜矯治器本體，其中，所述多個上頜矯治器本體一一對應地為所述多個一體化上頜數字模型所代表的正模型的負模型，所述多個下頜矯治器本體基本一一對應地為所述多個一體化下頜數字模型所代表的正模型的負模型，其中，所述多個一體化上頜數字模型與所述一體化下頜數字模型的使得在咬合過程中，任一所述上頜矯治器本體的上頜墊導斜面與任一所述下頜矯治器本體的下頜墊導斜面相對滑動，使得在咬合狀態下，上、下頜的相對位置基本與矯治目標相符。

附圖說明

以下將結合附圖及其詳細描述對本申請的上述及其他特征作進一步說明。應當理解的是，這些附圖僅示出了根據本申請的若干示例性的實施方式，因此不應被視為是對本申請保護范圍的限制。除非特別指出，附圖不必是成比例的，并且 其中類似的標號表示類似的部件。

圖1為本申請一個實施例中口腔矯治器制造方法的流程圖；

圖1A為本申請一個實施例中利用熱壓膜技術制造口腔矯治器的方法的流程圖；

圖1B為本申請一個實施例中利用3D打印技術打印制造口腔矯治器的方法的流程圖；

圖2A～2E示意性地展示了本申請一個實施例中用于產生一體化上、下頜數字模型的計算機程序的操作界面；以及

圖3示意性地展示了本申請一個實施例中的真空熱壓膜設備300。

具體實施方式

以下的詳細描述中引用了構成本說明書一部分的附圖。說明書和附圖所提及的示意性實施方式僅僅出于是說明性的目的，并非意圖限制本申請的保護范圍。在本申請的啟示下，本領域技術人員能夠理解，可以采用許多其他的實施方式，并且可以對所描述實施方式做出各種改變，而不背離本發明的主旨和保護范圍。應當理解的是，在此說明并圖示的本申請的各個方面可以按照很多不同的配置來布置、替換、組合、分離和設計，這些不同配置都在本申請的保護范圍之內。

圖1為本申請一個實施例中口腔矯治器制造方法100的流程圖。

在101中，獲取上、下頜牙齒數字模型。

在一些實施例中，對于僅需要調整上、下頜相對位置的病例，可以采用代表患者原始牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型。在一些實施例中，可以通過層析X射線掃描(CAT掃描)、數字化斷層X線掃描(CT)、錐束CT掃描(CBCT)、核磁共振造像(MRI)、口內光學掃描等手段獲得代表患者原始牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型。在又一些實施例中，可以先用常規手段制作患者牙齒的石膏鑄件，再通過掃描設備比如激光掃描設備、CT掃描設備掃描該石膏鑄件，獲得 代表患者原始牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型。

在一些實施例中，上、下頜牙齒數字模型還可以包括牙齒周圍的部分牙齦、黏膜組織。

在一些實施例中，對于需要同時調整上、下頜相對位置以及上頜牙齒布局和/或下頜牙齒布局的病例，可以修改代表原始牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型，采用修改后的代表新牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型。通常，可以把患者牙齒從原始牙齒布局重新定位到最終牙齒布局的過程分成多個逐次的階段性步驟，每個階段性步驟的目標為一個新的牙齒布局，直至最終牙齒布局。因此，在每個階段性步驟中，可以采用代表該階段性步驟所對應的目標牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型。

獲得代表階段性步驟所對應的目標牙齒布局的上、下頜牙齒數字模型的方法可以參考申請人的中國專利申請第201110222246.X號以及中國專利申請第98806354.9號，本申請不再贅述。

獲得的上、下頜牙齒數字模型可被輸入計算機，以供下一步處理。

在103中，獲取上、下頜墊數字模型。

在一些實施例中，可以預先設計好適用于不同情況的上、下頜墊數字模型，供用戶根據具體情況選用。比如，針對不同年齡的患者，可以提供不同尺寸的上、下頜墊模型。再比如，針對下頜后縮病例，提供的上頜墊數字模型的導斜面形成于靠近尖牙的一端，而下頜墊數字模型的導斜面則形成于靠近磨牙的一端。相反的，針對反頜病例，提供的上頜墊數字模型的導斜面形成于靠近磨牙的一端，而下頜墊數字模型的導斜面則形成于靠近尖牙的一端。

在105中，組合上頜牙齒數字模型205與上頜墊數字模型207獲得一體化上頜數字模型。

在一些實施例中，可以在計算機系統中組合上頜牙齒數字模型與上頜墊數字模型。圖2A示意性地展示了用于處理上頜牙齒數字模型與上頜墊數字模型的計 算機程序的操作界面200。在一些實施例中，操作界面200包括主展示區201和頜墊展示區203。

將上頜牙齒數字模型205導入該計算機系統后，可在主展示區201圖形化展示之。將上頜墊數字模型207導入該計算機系統后，可在頜墊展示區203圖形化展示之，供用戶參考選擇。

在一些實施例中，用戶可根據醫生給出的矯治方案，比如目標頜間關系，選擇合適的上頜墊數字模型并將其與上頜牙齒數字模型進行組合。在一些實施方式中，可以用光標將頜墊展示區203中合適的上頜墊數字模型拖動至主展示區201來實現上頜墊數字模型的選擇。在一些實施方式中，可以用鍵盤輸入參數的方式來確定一體化上頜數字模型中上頜牙齒數字模型205和上頜墊數字模型207之間的相對位置關系。

在一些實施方式中，可以在上頜牙齒數字模型205與上頜墊數字模型207上設置參照系統，以便于將兩者按照特定的相對位置關系進行組合。

請參圖2B，獲得一體化上頜數字模型209后，可在主展示區201展示之，以供用戶參考。

在一些實施例中，可以在組合之前或之后修改選中的上頜墊數字模型，比如將其切掉部分，使之更適于該病例。

在107中，組合下頜牙齒數字模型211與下頜墊數字模型213獲得一體化下頜數字模型。

請參圖2C，將下頜牙齒數字模型211導入該計算機系統后，可在主展示區201圖形化展示之。將下頜墊數字模型213導入該計算機系統后，可在頜墊展示區203圖形化展示之，供用戶參考選擇。

類似地，在一些實施例中，用戶可根據醫生給出的矯治方案，比如目標頜間關系，選擇合適的下頜墊數字模型并將其與下頜牙齒數字模型進行組合。在一些實施方式中，可以用光標將頜墊展示區203中合適的上頜墊數字模型拖動至主展 示區201來實現下頜墊數字模型的選擇。在一些實施方式中，可以用鍵盤輸入參數的方式來確定一體化下頜數字模型中下頜牙齒數字模型211和下頜墊數字模型213之間的相對位置關系。

在一些實施方式中，可以在下頜牙齒數字模型211與上頜墊數字模型213上設置參照系統，以便于將兩者按照特定的相對位置關系進行組合。

請參圖2D，獲得一體化下頜數字模型215后，可在主展示區201展示之，以供用戶參考。

請參圖2E，可以把一體化上頜數字模型209和一體化下頜數字模型215按照矯治目標的上、下頜相對位置關系在主展示區201進行展示，以供用戶參考確定基于一體化上頜數字模型209和一體化下頜數字模型215制成的矯治器是否能夠達到矯治目標。

在一些實施方式中，主展示區201可以三維的方式展示數字模型，比如，可以用光標拖動旋轉數字模型，使得用戶可以從不同的角度進行觀察。

在109中，利用一體化上頜數字模型209與一體化下頜數字模型215控制制造系統分別制成上、下頜矯治器本體。

有多種方法可以利用一體化上頜數字模型209與一體化下頜數字模型215控制制造系統分別制成上、下頜矯治器本體。

在一些實施例中，可以通過熱壓膜技術，利用一體化上頜數字模型209與一體化下頜數字模型215控制制造系統分別制成上、下頜矯治器本體。圖1A為本申請一個實施例中利用熱壓膜技術制造口腔矯治器的方法109A的流程圖。

由于采用熱壓膜技術制作口腔矯治器，在產生一體化上頜數字模型209和一體化下頜數字模型215時，需要考慮用于制作口腔矯治器的膜的厚度，以防止矯枉過正。請參圖2E，在一些實施例中，可以如此產生一體化上頜數字模型209和一體化下頜數字模型215，使得當兩者處于矯治目標的咬合狀態時，上、下頜墊導斜面之間存在空隙217，而該空隙217的尺寸可以是口腔矯治器厚度的大約 兩倍。

在111A中，利用一體化上頜數字模型209控制制造設備制成一體化上頜正模型實體。在一些實施例中，可以利用一體化上頜數字模型209控制光固化設備制成一體化上頜正模型實體。在又一些實施例中，可以利用一體化上頜數字模型209控制數控機床制成一體化上頜正模型實體。在又一些實施例中，可以利用一體化上頜數字模型209控制3D打印設備制成一體化上頜正模型實體。

在113A中，利用一體化下頜數字模型控制制造設備制成一體化下頜正模型實體。

在115A中，以熱壓膜技術分別在一體化上頜正模型實體和一體化下頜正模型實體上熱壓膜形成上、下頜矯治器本體。

圖3示意性地展示了本申請一個實施例中的真空熱壓膜設備300。下面，以在一體化下頜正模型實體上熱壓膜形成下頜矯治器本體為例，結合圖3對以熱壓膜技術制作矯治器本體進行說明。真空熱壓膜設備300具有基本真空的腔301，將一體化下頜模型實體303置于腔301內，然后在一體化下頜模型實體303上放置一片聚合物材料膜305，接著將聚合物材料膜305進行加熱。由于腔301內的基本真空環境，使得聚合物材料膜305在加熱軟化后能夠比較緊密地貼合于一體化下頜模型實體303的表面，從而形成一體化下頜模型實體303的負模型，待其冷卻修剪后即可獲得下頜矯治器本體。

在一些實施例中，可以利用3D打印設備或數控機床等(比如數控雕刻或切削機床)，利用一體化上頜數字模型209與一體化下頜數字模型215控制制造系統分別制成上、下頜矯治器本體。圖1B為本申請一個實施例中利用3D打印技術制造口腔矯治器的方法109B的流程圖。

在111B中，產生一體化上頜數字模型的負模型。在一些實施例中，為該負模型設置一定厚度，比如0.2～2mm，作為上頜矯治器本體的壁厚。

在113B中，產生一體化下頜數字模型的負模型。在一些實施例中，為該負 模型設置一定厚度，比如0.2～2mm，作為下頜矯治器本體的壁厚。

在115B中，分別以在111B和113B中獲得的一體化上頜數字模型的負模型以及一體化下頜數字模型的負模型控制3D打印設備打印制成上、下頜矯治器本體。

本申請的上、下頜矯治器本體基本為殼狀，具有容納上、下頜牙齒的空腔。

在一些實施例中，對于需要同時矯正上、下頜相對位置以及上頜牙齒布局的病例，可以制作獲得多個上頜矯治器本體以及一個下頜矯治器本體。其中，所述多個上頜矯治器本體是基于對應的多個一體化上頜數字模型制成，而這些一體化上頜數字模型分別代表從第一上頜牙齒布局到最終上頜牙齒布局的逐次的上頜牙齒布局，因此，所述多個上頜矯治器本體的容納上頜牙齒的空腔具有將上頜牙齒逐次地從原始牙齒布局調整到所述第一上頜牙齒布局直至最終上頜牙齒布局的幾何形狀。而所述下頜矯治器本體的頜墊則與所有所述上頜矯治器本體的頜墊相匹配，以將上、下頜相對位置調整到目標狀態。

在一些實施例中，對于需要同時矯正上、下頜相對位置以及下頜牙齒布局的病例，可以制作獲得多個下頜矯治器本體以及一個上頜矯治器本體。其中，所述多個下頜矯治器本體是基于對應的多個一體化下頜數字模型制成，而這些一體化下頜數字模型分別代表從第一下頜牙齒布局到最終下頜牙齒布局的逐次的下頜牙齒布局，因此，所述多個下頜矯治器本體的容納下頜牙齒的空腔具有將下頜牙齒逐次地從原始牙齒布局調整到所述第一下頜牙齒布局直至最終下頜牙齒布局的幾何形狀。而所述上頜矯治器本體的頜墊則與所有所述下頜矯治器本體的頜墊相匹配，以將上、下頜相對位置調整到目標狀態。

在一些實施例中，對于需要同時矯正上、下頜相對位置以及上、下頜牙齒布局的病例，可以制作獲得M(M為大于等于2的正整數)個上頜矯治器本體以及N(N為大于等于2的正整數)個下頜矯治器本體。其中，所述M個上頜矯治器本體具有將上頜牙齒逐次地從原始上頜牙齒布局調整到最終上頜牙齒布局的幾何形狀。所述N個下頜矯治器本體具有將下頜牙齒逐次地從原始下頜牙齒 布局調整到最終下頜牙齒布局的幾何形狀

在一些實施例中，所述M個上頜矯治器本體中的任一個的上頜墊可以與所述N個下頜矯治器本體中的任一個的下頜墊相匹配，以將上、下頜相對位置調整到目標狀態。

在一些實施例中，可以將調整上、下頜相對位置的過程分成若干個階段，可以根據具體情況，將M個一體化上頜數字模型(分別代表從第一上頜牙齒布局逐次到最終上頜牙齒布局的M個上頜牙齒布局)分成P(P為大于等于2的整數)個組，將N個一體化下頜數字模型(分別代表從第一下頜牙齒布局逐次到最終下頜牙齒布局的N個下頜牙齒布局)也分成P個組。其中，第一組一體化上頜數字模型的上頜墊與第一組一體化下頜數字模型的下頜墊相匹配，從而使得對應的第一組上頜矯治器本體和第一組下頜矯治器本體能夠將上、下頜的相對位置調整到第一階段的目標位置。第二組一體化上頜數字模型的上頜墊與第二組一體化下頜數字模型的下頜墊相匹配，從而使得對應的第二組上頜矯治器本體和第二組下頜矯治器本體能夠將上、下頜的相對位置調整到第二階段的目標位置。以此類推，第P組一體化上頜數字模型的上頜墊與第P組一體化下頜數字模型的下頜墊相匹配，從而使得對應的第P組上頜矯治器本體和第P組下頜矯治器本體能夠將上、下頜的相對位置調整到第P階段的目標位置。

雖然以上示意性實施例中僅展示了用于調整上、下頜沿前后方向相對位置的口腔矯治器，但本申請的口腔矯治器可以調整上、下頜沿前后方向、左右方向和/或上下方向的相對位置關系，只要相應調整上、下頜墊的形狀和相對位置關系即可，本申請不再進行具體說明。

盡管在此公開了本申請的多個方面和實施例，但在本申請的啟發下，本申請的其他方面和實施例對于本領域技術人員而言也是顯而易見的。在此公開的各個方面和實施例僅用于說明目的，而非限制目的。本申請的保護范圍和主旨僅通過后附的權利要求書來確定。

同樣，各個圖表可以示出所公開的方法和系統的示例性架構或其他配置，其 有助于理解可包含在所公開的方法和系統中的特征和功能。要求保護的內容并不限于所示的示例性架構或配置，而所希望的特征可以用各種替代架構和配置來實現。除此之外，對于流程圖、功能性描述和方法權利要求，這里所給出的方框順序不應限于以同樣的順序實施以執行所述功能的各種實施例，除非在上下文中明確指出。

除非另外明確指出，本文中所使用的術語和短語及其變體均應解釋為開放式的，而不是限制性的。在一些實例中，諸如“一個或多個”、“至少”、“但不限于”這樣的擴展性詞匯和短語或者其他類似用語的出現不應理解為在可能沒有這種擴展性用語的示例中意圖或者需要表示縮窄的情況。