口腔矫治器制造方法与流程

本申请总体上涉及口腔临床正畸领域，具体来说，本申请涉及用于调整上、下颌相对位置的口腔矫治器的制造方法。

背景技术：

正畸矫治技术中，功能性矫治方法是青少年早期介入、早期治疗的一种非常有效的手段。双颌板(Twin-Block)矫治技术就是一种常用的功能性矫治方法，通过覆盖在后牙的咬合斜面将适宜的咬合力传递到牙列以及颌骨上，从而可最大程度对发育中的牙列施予功能矫治力量，其矫治效果得到了广泛的认可。传统的双颌板矫治技术一般是通过树脂基托、挡板、金属卡环相连接结合制作而成，这种矫治器佩戴时异物感强，且无法兼顾美观。

技术实现要素：

本申请的一方面提供了一种用于调整上、下颌相对位置的口腔矫治器的制造方法，其包括：获取上颌牙齿数字模型；获取下颌牙齿数字模型；处理所述上颌牙齿数字模型，获得集成上颌垫模型与上颌牙齿模型的一体化上颌数字模型，其中，所述一体化上颌数字模型中，上颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且在靠近尖牙或者远离尖牙的一端形成有上颌垫导斜面；处理所述下颌牙齿数字模型，获得集成下颌垫模型与下颌牙齿模型的一体化下颌数字模型，其中，所述一体化下颌数字模型中，下颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且形成有与所述上颌垫导斜面相对的下颌垫导斜面；以及利用所述一体化上颌数字模型和一体化下颌数字模型控制制造系统制成上颌矫治器本体以及下颌矫治器本体，其中，所述上颌矫治器本体基本为所述一体化上颌数字模型所代表的正模型的负模型，所述下颌矫治器本体基本为所述一体化下颌数字模型所代表的正模型的负模型，其中，所述一体化上颌数字模型与所述一体化下颌数字模型的使得在咬合过程中，所述上颌矫治器本体的上颌垫导斜面与所述下颌矫治器本体 的下颌垫导斜面相对滑动，使得在咬合状态下，上、下颌的相对位置基本与矫治目标相符。在一些实施方式中，矫治目标为目标颌间关系。

在一些实施方式中，利用所述一体化上颌数字模型和一体化下颌数字模型控制制造系统制成上颌矫治器本体以及下颌矫治器本体包括：利用所述一体化上颌数字模型和一体化下颌数字模型控制制造设备制成相应的一体化上颌正模型实体和一体化下颌正模型实体；以及利用热压膜技术在所述一体化上颌正模型实体和一体化下颌正模型实体上分别热压膜制成所述上颌矫治器本体以及下颌矫治器本体。

在一些实施方式中，所述热压膜技术可以为真空热压膜技术。

利用所述一体化上颌数字模型和一体化下颌数字模型控制制造系统制成上颌矫治器本体以及下颌矫治器本体包括：产生所述一体化上颌数字模型和一体化下颌数字模型的负模型；以及分别利用所述一体化上颌数字模型的负模型和一体化下颌数字模型的负模型控制制造设备，比如3D打印设备或数控机床等，制成所述上、下颌矫治器本体。

在一些实施方式中，所述的方法还包括：获取上颌垫数字模型；以及获取下颌垫数字模型；其中，处理所述上颌牙齿数字模型包括：组合所述上颌垫数字模型与所述上颌牙齿数字模型，以获得所述一体化上颌数字模型，其中，处理所述下颌牙齿数字模型包括：组合所述下颌垫数字模型与所述下颌牙齿数字模型，以获得所述一体化下颌数字模型。

在一些实施方式中，所述的方法还包括：获取目标颌间关系，根据该目标颌间关系组合所述上颌垫数字模型与所述上颌牙齿数字模型以及所述下颌垫数字模型与所述下颌牙齿数字模型。

在一些实施方式中，所述上颌牙齿数字模型代表第一上颌牙齿布局，所述上颌矫治器本体具有容纳上颌牙齿的空腔，可以将上颌牙齿从当前上颌牙齿布局调整到所述第一上颌牙齿布局。

在一些实施方式中，所述下颌牙齿数字模型代表第一下颌牙齿布局，所述下颌矫治器本体具有容纳上颌牙齿的空腔，可以将下颌牙齿从当前下颌牙齿布局调整到所述第一下颌牙齿布局。

在一些实施方式中，所述上、下颌矫治器本体可以用于调整上、下颌沿前后方向、左右方向和/或上下方向的相对位置。

本申请的又一方面提供了一种用于调整上、下颌相对位置的口腔矫治器的制造方法，其包括：获取牙列数字模型；获取颌垫数字模型；组合所述牙列数字模型与颌垫数字模型，获得一体化牙列数字模型，其中，在该一体化牙列数字模型中，颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且在靠近尖牙或者远离尖牙的一端形成有导斜面；以及利用所述一体化牙列数字模型控制制造系统制成所述口腔矫治器，其中，所述口腔矫治器基本为所述一体化牙列数字模型所代表的正模型的负模型，其中，所述一体化牙列数字模型使得在咬合过程中，所述口腔矫治器的导斜面与匹配的口腔矫治器的导斜面相对滑动，在咬合状态下，患者上、下颌的相对位置基本与矫治目标相符。在一些实施方式中，牙列可以是完整上颌牙列、部分上颌牙列、完整下颌牙列、部分下颌牙列、完整上、下颌牙列或者部分上、下颌牙列。

在一些实施方式中，利用所述一体化牙列数字模型控制制造系统制成所述口腔矫治器包括：利用所述一体化牙列数字模型控制制造设备制成相应的一体化牙列正模型实体；以及利用热压膜技术在所述一体化牙列正模型实体上热压膜制成所述口腔矫治器。

本申请的又一方面提供了一种产生集成牙列与颌垫的一体化牙列数字模型的方法，其包括：获取牙列数字模型；获取颌垫数字模型；以及组合所述牙列数字模型与颌垫数字模型获得一体化牙列数字模型，其中，在该一体化牙列数字模型中，颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且在靠近尖牙或者远离尖牙的一端形成有导斜面。

本申请的又一方面提供了一种产生集成牙列与颌垫的一体化牙列数字模型 的方法，其包括：获取牙列数字模型，在显示屏上展示该牙列数字模型；获取颌垫数字模型，在所述显示屏上展示该颌垫数字模型；以及根据用户输入的相对位置关系组合所述牙列数字模型和所述颌垫数字模型获得一体化牙列数字模型，并在所述显示屏上展示所述一体化牙列数字模型，其中，在所述一体化牙列数字模型中，颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且在靠近尖牙或者远离尖牙的一端形成有导斜面。

本申请的又一方面提供了一种用于调整上、下颌相对位置的口腔矫治器的制造方法，包括：获取多个上颌牙齿数字模型，分别代表从第一上颌牙齿布局逐次到目标上颌牙齿布局；获取多个下颌牙齿数字模型，分别代表从第一下颌牙齿布局逐次到目标下颌牙齿布局；处理所述多个上颌牙齿数字模型，获得集成上颌垫模型与上颌牙齿模型的多个一体化上颌数字模型，其中，所述多个一体化上颌数字模型中，上颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且在靠近尖牙或者远离尖牙的一端形成有上颌垫导斜面；处理所述多个下颌牙齿数字模型，获得集成下颌垫模型与下颌牙齿模型的多个一体化下颌数字模型，其中，所述多个一体化下颌数字模型中，下颌垫是在尖牙至磨牙的区域内向对颌方向凸出，并且形成有与所述上颌垫导斜面相对的下颌垫导斜面；以及利用所述多个一体化上颌数字模型和一体化下颌数字模型控制制造系统分别制成多个上颌矫治器本体以及下颌矫治器本体，其中，所述多个上颌矫治器本体一一对应地为所述多个一体化上颌数字模型所代表的正模型的负模型，所述多个下颌矫治器本体基本一一对应地为所述多个一体化下颌数字模型所代表的正模型的负模型，其中，所述多个一体化上颌数字模型与所述一体化下颌数字模型的使得在咬合过程中，任一所述上颌矫治器本体的上颌垫导斜面与任一所述下颌矫治器本体的下颌垫导斜面相对滑动，使得在咬合状态下，上、下颌的相对位置基本与矫治目标相符。

附图说明

以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且 其中类似的标号表示类似的部件。

图1为本申请一个实施例中口腔矫治器制造方法的流程图；

图1A为本申请一个实施例中利用热压膜技术制造口腔矫治器的方法的流程图；

图1B为本申请一个实施例中利用3D打印技术打印制造口腔矫治器的方法的流程图；

图2A～2E示意性地展示了本申请一个实施例中用于产生一体化上、下颌数字模型的计算机程序的操作界面；以及

图3示意性地展示了本申请一个实施例中的真空热压膜设备300。

具体实施方式

以下的详细描述中引用了构成本说明书一部分的附图。说明书和附图所提及的示意性实施方式仅仅出于是说明性的目的，并非意图限制本申请的保护范围。在本申请的启示下，本领域技术人员能够理解，可以采用许多其他的实施方式，并且可以对所描述实施方式做出各种改变，而不背离本发明的主旨和保护范围。应当理解的是，在此说明并图示的本申请的各个方面可以按照很多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，这些不同配置都在本申请的保护范围之内。

图1为本申请一个实施例中口腔矫治器制造方法100的流程图。

在101中，获取上、下颌牙齿数字模型。

在一些实施例中，对于仅需要调整上、下颌相对位置的病例，可以采用代表患者原始牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型。在一些实施例中，可以通过层析X射线扫描(CAT扫描)、数字化断层X线扫描(CT)、锥束CT扫描(CBCT)、核磁共振造像(MRI)、口内光学扫描等手段获得代表患者原始牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型。在又一些实施例中，可以先用常规手段制作患者牙齿的石膏铸件，再通过扫描设备比如激光扫描设备、CT扫描设备扫描该石膏铸件，获得 代表患者原始牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型。

在一些实施例中，上、下颌牙齿数字模型还可以包括牙齿周围的部分牙龈、黏膜组织。

在一些实施例中，对于需要同时调整上、下颌相对位置以及上颌牙齿布局和/或下颌牙齿布局的病例，可以修改代表原始牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型，采用修改后的代表新牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型。通常，可以把患者牙齿从原始牙齿布局重新定位到最终牙齿布局的过程分成多个逐次的阶段性步骤，每个阶段性步骤的目标为一个新的牙齿布局，直至最终牙齿布局。因此，在每个阶段性步骤中，可以采用代表该阶段性步骤所对应的目标牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型。

获得代表阶段性步骤所对应的目标牙齿布局的上、下颌牙齿数字模型的方法可以参考申请人的中国专利申请第201110222246.X号以及中国专利申请第98806354.9号，本申请不再赘述。

获得的上、下颌牙齿数字模型可被输入计算机，以供下一步处理。

在103中，获取上、下颌垫数字模型。

在一些实施例中，可以预先设计好适用于不同情况的上、下颌垫数字模型，供用户根据具体情况选用。比如，针对不同年龄的患者，可以提供不同尺寸的上、下颌垫模型。再比如，针对下颌后缩病例，提供的上颌垫数字模型的导斜面形成于靠近尖牙的一端，而下颌垫数字模型的导斜面则形成于靠近磨牙的一端。相反的，针对反颌病例，提供的上颌垫数字模型的导斜面形成于靠近磨牙的一端，而下颌垫数字模型的导斜面则形成于靠近尖牙的一端。

在105中，组合上颌牙齿数字模型205与上颌垫数字模型207获得一体化上颌数字模型。

在一些实施例中，可以在计算机系统中组合上颌牙齿数字模型与上颌垫数字模型。图2A示意性地展示了用于处理上颌牙齿数字模型与上颌垫数字模型的计 算机程序的操作界面200。在一些实施例中，操作界面200包括主展示区201和颌垫展示区203。

将上颌牙齿数字模型205导入该计算机系统后，可在主展示区201图形化展示之。将上颌垫数字模型207导入该计算机系统后，可在颌垫展示区203图形化展示之，供用户参考选择。

在一些实施例中，用户可根据医生给出的矫治方案，比如目标颌间关系，选择合适的上颌垫数字模型并将其与上颌牙齿数字模型进行组合。在一些实施方式中，可以用光标将颌垫展示区203中合适的上颌垫数字模型拖动至主展示区201来实现上颌垫数字模型的选择。在一些实施方式中，可以用键盘输入参数的方式来确定一体化上颌数字模型中上颌牙齿数字模型205和上颌垫数字模型207之间的相对位置关系。

在一些实施方式中，可以在上颌牙齿数字模型205与上颌垫数字模型207上设置参照系统，以便于将两者按照特定的相对位置关系进行组合。

请参图2B，获得一体化上颌数字模型209后，可在主展示区201展示之，以供用户参考。

在一些实施例中，可以在组合之前或之后修改选中的上颌垫数字模型，比如将其切掉部分，使之更适于该病例。

在107中，组合下颌牙齿数字模型211与下颌垫数字模型213获得一体化下颌数字模型。

请参图2C，将下颌牙齿数字模型211导入该计算机系统后，可在主展示区201图形化展示之。将下颌垫数字模型213导入该计算机系统后，可在颌垫展示区203图形化展示之，供用户参考选择。

类似地，在一些实施例中，用户可根据医生给出的矫治方案，比如目标颌间关系，选择合适的下颌垫数字模型并将其与下颌牙齿数字模型进行组合。在一些实施方式中，可以用光标将颌垫展示区203中合适的上颌垫数字模型拖动至主展 示区201来实现下颌垫数字模型的选择。在一些实施方式中，可以用键盘输入参数的方式来确定一体化下颌数字模型中下颌牙齿数字模型211和下颌垫数字模型213之间的相对位置关系。

在一些实施方式中，可以在下颌牙齿数字模型211与上颌垫数字模型213上设置参照系统，以便于将两者按照特定的相对位置关系进行组合。

请参图2D，获得一体化下颌数字模型215后，可在主展示区201展示之，以供用户参考。

请参图2E，可以把一体化上颌数字模型209和一体化下颌数字模型215按照矫治目标的上、下颌相对位置关系在主展示区201进行展示，以供用户参考确定基于一体化上颌数字模型209和一体化下颌数字模型215制成的矫治器是否能够达到矫治目标。

在一些实施方式中，主展示区201可以三维的方式展示数字模型，比如，可以用光标拖动旋转数字模型，使得用户可以从不同的角度进行观察。

在109中，利用一体化上颌数字模型209与一体化下颌数字模型215控制制造系统分别制成上、下颌矫治器本体。

有多种方法可以利用一体化上颌数字模型209与一体化下颌数字模型215控制制造系统分别制成上、下颌矫治器本体。

在一些实施例中，可以通过热压膜技术，利用一体化上颌数字模型209与一体化下颌数字模型215控制制造系统分别制成上、下颌矫治器本体。图1A为本申请一个实施例中利用热压膜技术制造口腔矫治器的方法109A的流程图。

由于采用热压膜技术制作口腔矫治器，在产生一体化上颌数字模型209和一体化下颌数字模型215时，需要考虑用于制作口腔矫治器的膜的厚度，以防止矫枉过正。请参图2E，在一些实施例中，可以如此产生一体化上颌数字模型209和一体化下颌数字模型215，使得当两者处于矫治目标的咬合状态时，上、下颌垫导斜面之间存在空隙217，而该空隙217的尺寸可以是口腔矫治器厚度的大约 两倍。

在111A中，利用一体化上颌数字模型209控制制造设备制成一体化上颌正模型实体。在一些实施例中，可以利用一体化上颌数字模型209控制光固化设备制成一体化上颌正模型实体。在又一些实施例中，可以利用一体化上颌数字模型209控制数控机床制成一体化上颌正模型实体。在又一些实施例中，可以利用一体化上颌数字模型209控制3D打印设备制成一体化上颌正模型实体。

在113A中，利用一体化下颌数字模型控制制造设备制成一体化下颌正模型实体。

在115A中，以热压膜技术分别在一体化上颌正模型实体和一体化下颌正模型实体上热压膜形成上、下颌矫治器本体。

图3示意性地展示了本申请一个实施例中的真空热压膜设备300。下面，以在一体化下颌正模型实体上热压膜形成下颌矫治器本体为例，结合图3对以热压膜技术制作矫治器本体进行说明。真空热压膜设备300具有基本真空的腔301，将一体化下颌模型实体303置于腔301内，然后在一体化下颌模型实体303上放置一片聚合物材料膜305，接着将聚合物材料膜305进行加热。由于腔301内的基本真空环境，使得聚合物材料膜305在加热软化后能够比较紧密地贴合于一体化下颌模型实体303的表面，从而形成一体化下颌模型实体303的负模型，待其冷却修剪后即可获得下颌矫治器本体。

在一些实施例中，可以利用3D打印设备或数控机床等(比如数控雕刻或切削机床)，利用一体化上颌数字模型209与一体化下颌数字模型215控制制造系统分别制成上、下颌矫治器本体。图1B为本申请一个实施例中利用3D打印技术制造口腔矫治器的方法109B的流程图。

在111B中，产生一体化上颌数字模型的负模型。在一些实施例中，为该负模型设置一定厚度，比如0.2～2mm，作为上颌矫治器本体的壁厚。

在113B中，产生一体化下颌数字模型的负模型。在一些实施例中，为该负 模型设置一定厚度，比如0.2～2mm，作为下颌矫治器本体的壁厚。

在115B中，分别以在111B和113B中获得的一体化上颌数字模型的负模型以及一体化下颌数字模型的负模型控制3D打印设备打印制成上、下颌矫治器本体。

本申请的上、下颌矫治器本体基本为壳状，具有容纳上、下颌牙齿的空腔。

在一些实施例中，对于需要同时矫正上、下颌相对位置以及上颌牙齿布局的病例，可以制作获得多个上颌矫治器本体以及一个下颌矫治器本体。其中，所述多个上颌矫治器本体是基于对应的多个一体化上颌数字模型制成，而这些一体化上颌数字模型分别代表从第一上颌牙齿布局到最终上颌牙齿布局的逐次的上颌牙齿布局，因此，所述多个上颌矫治器本体的容纳上颌牙齿的空腔具有将上颌牙齿逐次地从原始牙齿布局调整到所述第一上颌牙齿布局直至最终上颌牙齿布局的几何形状。而所述下颌矫治器本体的颌垫则与所有所述上颌矫治器本体的颌垫相匹配，以将上、下颌相对位置调整到目标状态。

在一些实施例中，对于需要同时矫正上、下颌相对位置以及下颌牙齿布局的病例，可以制作获得多个下颌矫治器本体以及一个上颌矫治器本体。其中，所述多个下颌矫治器本体是基于对应的多个一体化下颌数字模型制成，而这些一体化下颌数字模型分别代表从第一下颌牙齿布局到最终下颌牙齿布局的逐次的下颌牙齿布局，因此，所述多个下颌矫治器本体的容纳下颌牙齿的空腔具有将下颌牙齿逐次地从原始牙齿布局调整到所述第一下颌牙齿布局直至最终下颌牙齿布局的几何形状。而所述上颌矫治器本体的颌垫则与所有所述下颌矫治器本体的颌垫相匹配，以将上、下颌相对位置调整到目标状态。

在一些实施例中，对于需要同时矫正上、下颌相对位置以及上、下颌牙齿布局的病例，可以制作获得M(M为大于等于2的正整数)个上颌矫治器本体以及N(N为大于等于2的正整数)个下颌矫治器本体。其中，所述M个上颌矫治器本体具有将上颌牙齿逐次地从原始上颌牙齿布局调整到最终上颌牙齿布局的几何形状。所述N个下颌矫治器本体具有将下颌牙齿逐次地从原始下颌牙齿 布局调整到最终下颌牙齿布局的几何形状

在一些实施例中，所述M个上颌矫治器本体中的任一个的上颌垫可以与所述N个下颌矫治器本体中的任一个的下颌垫相匹配，以将上、下颌相对位置调整到目标状态。

在一些实施例中，可以将调整上、下颌相对位置的过程分成若干个阶段，可以根据具体情况，将M个一体化上颌数字模型(分别代表从第一上颌牙齿布局逐次到最终上颌牙齿布局的M个上颌牙齿布局)分成P(P为大于等于2的整数)个组，将N个一体化下颌数字模型(分别代表从第一下颌牙齿布局逐次到最终下颌牙齿布局的N个下颌牙齿布局)也分成P个组。其中，第一组一体化上颌数字模型的上颌垫与第一组一体化下颌数字模型的下颌垫相匹配，从而使得对应的第一组上颌矫治器本体和第一组下颌矫治器本体能够将上、下颌的相对位置调整到第一阶段的目标位置。第二组一体化上颌数字模型的上颌垫与第二组一体化下颌数字模型的下颌垫相匹配，从而使得对应的第二组上颌矫治器本体和第二组下颌矫治器本体能够将上、下颌的相对位置调整到第二阶段的目标位置。以此类推，第P组一体化上颌数字模型的上颌垫与第P组一体化下颌数字模型的下颌垫相匹配，从而使得对应的第P组上颌矫治器本体和第P组下颌矫治器本体能够将上、下颌的相对位置调整到第P阶段的目标位置。

虽然以上示意性实施例中仅展示了用于调整上、下颌沿前后方向相对位置的口腔矫治器，但本申请的口腔矫治器可以调整上、下颌沿前后方向、左右方向和/或上下方向的相对位置关系，只要相应调整上、下颌垫的形状和相对位置关系即可，本申请不再进行具体说明。

尽管在此公开了本申请的多个方面和实施例，但在本申请的启发下，本申请的其他方面和实施例对于本领域技术人员而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的，而非限制目的。本申请的保护范围和主旨仅通过后附的权利要求书来确定。

同样，各个图表可以示出所公开的方法和系统的示例性架构或其他配置，其 有助于理解可包含在所公开的方法和系统中的特征和功能。要求保护的内容并不限于所示的示例性架构或配置，而所希望的特征可以用各种替代架构和配置来实现。除此之外，对于流程图、功能性描述和方法权利要求，这里所给出的方框顺序不应限于以同样的顺序实施以执行所述功能的各种实施例，除非在上下文中明确指出。

除非另外明确指出，本文中所使用的术语和短语及其变体均应解释为开放式的，而不是限制性的。在一些实例中，诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”这样的扩展性词汇和短语或者其他类似用语的出现不应理解为在可能没有这种扩展性用语的示例中意图或者需要表示缩窄的情况。