一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽的制作方法

本实用新型涉及口腔正畸托槽领域，具体涉及一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽。

背景技术：

托槽是固定式正畸矫治装置的主要部件，牙齿矫正需要借助托槽传递力和转矩。目前口腔正畸治疗中可选用的托槽种类很多，按照托槽粘结位置分为唇侧托槽和舌侧托槽。唇侧托槽粘贴在牙齿的唇侧，美观性差，即便是透明陶瓷托槽也无法做到完全隐形的效果；相比与美观效果较差的唇侧托槽，舌侧托槽粘贴在患者口腔的舌侧，可以获得完美的隐形效果，更加能满足人们对美学正畸的追求。

传统舌侧托槽一般为标准化产品，托槽底板为平面，而对每个个体而言牙齿的舌面形态一般为曲面结构且存在很大的差异，当传统舌侧托槽底板粘贴在牙齿舌侧面上时不能完全贴合，需要依靠粘结剂填充托槽底板与牙齿表面的空隙，这会造成托槽粘贴不精确，托槽易脱落，矫治效果不理想等一系列不良反应。近年来，也有人提出了个性化舌侧托槽的制作方法，利用三维打印技术打印托槽蜡模，然后利用熔模铸造进行加工，但这种方法程序繁琐、效率很低且成本很高。

另外，传统舌侧托槽一般为非自锁托槽，个性化舌侧托槽目前还没有自锁托槽，在每次患者复诊更换弓丝时都需要对每颗牙齿上的托槽进行重新结扎，由于托槽处于牙齿的舌侧，受操作空间和视野狭小的影响，医生会花费大量时间和精力；同时，采用结扎丝或者橡皮圈结扎会使弓丝与托槽之间产生更大的摩擦力，需要更大的支抗，患者会有明显的疼痛感；此外，托槽与弓丝之间的过大摩擦力，也会在一定程度上降低牙齿的移动速度，进而延长正畸治疗的周期。

在人体口腔环境中，舌侧牙弓弯相比于唇侧更小，留给舌侧托槽的粘贴空间有限，过大的槽沟宽度会导致相邻托槽之间的弓丝长度更短，弓丝刚性增强不易入槽且增加患者的疼痛感，不利于牙齿的快速排齐；另外，传统舌侧托槽一般为单槽沟托槽，对尖齿的控制性较差，不能达到很好的矫治效果。

技术实现要素：
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为了解决传统标准舌侧托槽与齿面贴合度较差，现有个性化舌侧托槽制作程序繁琐且不具有自锁功能，槽沟宽度过大导致牙齿排齐效果不理想，舌侧矫治对尖牙的控制效果较差等一系列问题，本实用新型提出了一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽，托槽底板与齿面完全贴合，托槽设计有自锁结构，便于医生操作，降低托槽与弓丝之间的摩擦力，改善患者舒适度，托槽设计有双槽沟，其中一个槽沟较窄可以增加舌侧相邻托槽之间弓丝的长度，在不同阶段使用不同槽沟，进而实现对牙齿的精确控制，缩短治疗周期。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽，包括个性化舌侧托槽底板和双槽沟标准上部结构，所述双槽沟标准上部结构包括托槽母体、弹簧、锁扣和锁盖，所述个性化舌侧托槽底板在与牙齿粘接的另一侧面的下部上设有定位块，所述托槽母体固定在所述定位块上，所述定位块沿着其宽度方向设有第一定位凹槽；

所述托槽母体在牙齿一侧上沿着其宽度方向设有第二定位凹槽，所述第二定位凹槽与所述第一定位凹槽上下扣合形成一个定位孔，所述弹簧的左右两端分别连接有锁扣且安装在所述定位孔内；所述托槽母体的上下两端分别设有远离牙齿阻抗中心的远心槽沟和靠近牙齿阻抗中心的近心槽沟，所述远心槽沟为水平槽沟，水平槽沟的槽沟方向与牙齿唇舌向一致，所述近心槽沟为垂直槽沟，垂直槽沟的槽沟方向与牙齿根冠向一致；

所述锁盖为开口朝向牙齿方向的U型，所述锁盖可上下滑动的安装在托槽母体上，所述锁盖的上下两端分别设有操作槽，所述锁盖的上端在操作槽的左右两侧处分别设有用于与远心槽沟插接配合的弓丝固定块，所述锁盖的开口左右两侧壁上分别设有两个锁槽，所述锁扣在弹簧的作用下可卡在相应的锁槽内。

进一步，所述托槽母体的左右两侧上设有插销槽，插销焊接在所述插销槽内，所述锁盖的开口中部设有导轨槽，所述导轨槽位于所述锁槽的上方，所述导轨槽与所述插销配合且与插销形成上下滑动副。

再进一步，所述远心槽沟的上侧和近心槽沟的下侧分别设有结扎翼，所述结扎翼是沿着舌侧牙冠面的上下方向设置。

再进一步，所述近心槽沟的宽度为远心槽沟的宽度的一半。

再进一步，所述定位块上的第一定位凹槽与托槽母体上的第二定位凹槽均设置有四个，四个第二定位凹槽与四个第一定位凹槽一一对应且形成的四个定位孔，四个定位孔沿着舌侧牙冠面上下间隔布置，所述弹簧设置有四根，每根弹簧对应一个定位孔；

中间间隔一个定位孔的两个定位孔之间的距离等于所述锁盖上同一侧壁上的两个锁槽之间的间距。

再进一步，所述定位孔为台阶孔，台阶孔的中部内径大于其左右两端的内径；所述锁扣包括锁凸和台阶轴，所述锁凸与锁槽配合，所述台阶轴与台阶孔配合。

再进一步，所述托槽母体与定位块激光焊接。

更进一步，所述弓丝固定块与托槽母体的远心槽沟组成一个用于装配方形弓丝的0.018×0.022英寸的托槽孔。

所述个性化舌侧托槽底板的厚度为0.3-0.4mm。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、个性化舌侧托槽底板能够与牙齿舌侧齿面完全贴合，会获得更好的粘结强度，降低托槽的脱落率；2、托槽具有自锁功能，便于医生操作，降低托槽与弓丝之间的摩擦力，改善患者舒适度；3、本实用新型所述双槽沟双自锁托槽，近心槽沟为垂直槽沟且靠近牙齿阻抗中心，更加有利于牙齿的整体移动；近心槽沟槽沟宽度为远心槽沟的一半，可以增加相邻槽沟之间弓丝的长度，改善弓丝柔性，有利于牙齿快速排齐；弓丝不用再弯制成蘑菇型，减少医生操作；4、远心槽沟为水平槽沟，可用于牙齿整平和保持阶段，保证最后治疗效果；5、托槽的双自锁操作方便简单，不用结扎，且降低了托槽与弓丝之间的摩擦力，缩短疗程；6、托槽的双结扎翼结构可用于特殊情况的牵引和精细调整，提高对牙齿的控制力；7、个性化舌侧托槽只有托槽底板利用3D打印技术制作，大大降低了制作成本，有利于舌侧矫治技术的推广。

附图说明

图1是本实用新型的双槽沟双自锁托槽使用位置关系示意图。

图2是本实用新型的双槽沟双自锁托槽装配爆炸图。

图3是本实用新型近心槽沟使用状态图。

图4是本实用新型远心槽沟使用状态图。

图5是本实用新型的双槽沟双自锁托槽主视图。

图6是本实用新型的双槽沟双自锁托槽俯视图。

图7是本实用新型个性化舌侧托槽底板的结构示意图。

图8是图7中D的放大图。

图9是本实用新型托槽母体结构示意图。

图10是本实用新型托槽母体的剖面图。

图11是图10中E的放大图。

图12是本实用新型锁盖结构示意图。

图13是本实用新型锁盖的俯视图。

图14是图13的A-A剖面图。

图15是本实用新型插销结构示意图。

图16是本实用新型锁扣结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

参照图1～图16，一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽，包括个性化舌侧托槽底板1和双槽沟标准上部结构，所述双槽沟标准上部结构包括托槽母体2、弹簧6、锁扣5和锁盖3，所述个性化舌侧托槽底板1在与牙齿粘接的另一侧面的下部上设有定位块11，所述托槽母体2固定在所述定位块11上，所述定位块11沿着其宽度方向设有第一定位凹槽12；

所述托槽母体2在牙齿一侧上沿着其宽度方向设有第二定位凹槽22，所述第二定位凹槽22与所述第一定位凹槽12上下扣合形成一个定位孔，所述弹簧6的左右两端分别连接有锁扣5且安装在所述定位孔内；所述托槽母体2的上下两端分别设有远离牙齿阻抗中心的远心槽沟21和靠近牙齿阻抗中心的近心槽沟23，所述远心槽沟21为水平槽沟，水平槽沟的槽沟方向与牙齿唇舌向一致，所述近心槽沟23为垂直槽沟，垂直槽沟的槽沟方向与牙齿根冠向一致；

所述锁盖3为开口朝向牙齿方向的U型，所述锁盖3可上下滑动的安装在托槽母体2上，所述锁盖3的上下两端分别设有操作槽34，所述锁盖3的上端在操作槽34的左右两侧处分别设有用于与远心槽沟21插接配合的弓丝固定块33，所述锁盖3的开口左右两侧壁上分别设有两个锁槽32，所述锁扣3在弹簧6的作用下可卡在相应的锁槽内。

进一步，所述托槽母体2的左右两侧上设有插销槽，插销4焊接在所述插销槽内，所述锁盖3的开口中部设有导轨槽31，所述导轨槽31位于所述锁槽32的上方，所述导轨槽31与所述插销4配合且与插销4形成上下滑动副。

再进一步，所述远心槽沟21的上侧和近心槽沟23的下侧分别设有结扎翼24，所述结扎翼24是沿着舌侧牙冠面的上下方向设置。

再进一步，所述近心槽沟23的宽度为远心槽沟21的宽度的一半。

再进一步，所述定位块11上的第一定位凹槽12与托槽母体2上的第二定位凹槽24均设置有四个，四个第二定位凹槽与四个第一定位凹槽一一对应且形成的四个定位孔，四个定位孔沿着舌侧牙冠面上下间隔布置，所述弹簧6设置有四根，每根弹簧对应一个定位孔；

中间间隔一个定位孔的两个定位孔之间的距离等于所述锁盖3上同一侧壁上的两个锁槽32之间的间距。

再进一步，所述定位孔为台阶孔，台阶孔的中部内径大于其左右两端的内径；所述锁扣5包括锁凸51和台阶轴52，所述锁凸51与锁槽32配合，所述台阶轴52与台阶孔配合。

再进一步，所述托槽母体2与定位块11激光焊接。

更进一步，所述弓丝固定块33与托槽母体2的远心槽沟21组成一个用于装配方形弓丝的0.018×0.022英寸的托槽孔。

所述个性化舌侧托槽底板1的厚度为0.3-0.4mm。

一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽的制作方法，包括以下步骤：

1)取得患者口腔数据：用口内扫描仪直接扫描口腔获取，或者通过激光扫描仪扫描患者口腔石膏模型得到牙模数字模型；

2)矫治方案设计及数字排牙：基于患者口腔的牙模数字模型，通过三角网格模型处理软件如Magics13.0对牙齿进行逐个分离，参照Andrews理想牙合六标准进行矫治方案设计和数字排牙设计；

3)个性化舌侧托槽底板设计：以患者牙齿的舌侧牙冠面为基础，利用三角网格模型处理软件如Geomagic Studio 12.0提取特征面，并通过抽壳加厚获得与牙冠舌侧面完全匹配的个性化舌侧托槽底板，托槽底板厚度设计为0.3mm左右，再将个性化舌侧托槽底板和牙列导入到CAD建模软件如UG10.0、SolidWorks 2013中，完成定位块的设计，定位块的角度高度是个性化的，每个牙齿的第一第二序列的补偿和转矩的设计通过定位块实现；

4)个性化舌侧托槽底板制造：个性化舌侧托槽的制造采用金属增材制造技术如英国Renishaw AM250型号金属3D打印机。打印完成后进行喷砂、抛光等后处理；

5)根据中国人牙齿统计数据和舌侧矫治生物力学要求，设计双槽沟标准上部结构，上部结构设计有与底板拼接的定位孔；

5.1)根据中国人牙龈以上各个牙齿的宽度和高度范围，各个牙齿的轴倾度、冠转矩等，设计托槽上部结构的形状大小，使标准化的上部结构更加适合中国人；

5.2)根据舌侧矫治生物力学要求，设计槽沟的开口方向，设计槽沟的摆放位置，设计槽沟的宽度高度等；

6)双槽沟标准上部结构通过模具成型进行批量生产；

7)双槽沟标准上部结构与个性化舌侧托槽底板通过激光焊接成一个整体，这样得到患者的一组完整的个性化舌侧托槽供医生在患者的口内实施。

如图1所示，显示了双槽沟相对牙齿阻抗中心位置，其中A为阻抗中心，B为近心槽沟与阻抗中心距，C为远心槽沟与阻抗中心距；现有舌侧托槽通常都处在远心槽沟的位置，舌隆突上方。牙齿唇舌向转动时，因为力的方向指向牙齿阻抗中心，所以不利于牙齿的转动。这时近心槽沟就可以改善这种情况。图示可以看出由于是个性化底板，加上结构灵巧，托槽整体高度很矮。近心槽沟23紧靠牙龈，挂在舌隆突下方，弓丝不用弯制蘑菇弓形。近心槽沟23靠近阻抗中心，在排齐阶段有利于牙齿整体移动。

如图2所示，该发明主要由个性化舌侧托槽底板1、托槽母体2、托槽锁盖3、插销4、八颗锁扣5、四根弹簧6组成。

如图3、图4所示，是两个槽沟的两个工作状态，近心槽沟23在排齐状态下使用，靠近阻抗中心有利于牙齿的整体移动和快速排齐。精细调整时，需要使用方形弓丝表达转矩，所以在锁盖3上设计弓丝固定块。由于两个槽沟不能实现同时自锁，不能达到对牙齿的精确控制，所以在托槽母体2上设计有双结扎翼24，可以使用双弓丝，对牙齿进行精确控制。

如图5、图6所示，可以看出锁盖在“凸”字形插销4和槽沟的作用下，被限制只能在两个槽沟之间和插销4上滑动。插销4截面形状为“凸”字型，其中一端为斜面，与托槽母体2上的插销槽配合。

如图7、图8所示，个性化舌侧托槽底板1的轮廓通过软件从牙面上提取，托槽底板能与牙齿舌侧齿面完全贴合，不需要大量的粘结剂填充底板与齿面的缝隙，托槽底板的厚度为0.3-0.4mm，经过抛光或者电镀等处理后即可满足精度要求。个性化舌侧托槽底板上设计一个定位块11和托槽母体的第二定位凹槽22配合，定位块11上有第一定位凹槽12即台阶半孔和焊接边13。第一定位凹槽12和托槽母体2上的第二定位凹槽即台阶半孔合成一个完整的台阶孔，焊接边13和托槽母体焊接边26组合用于激光焊接。台阶孔两端的锁扣通过弹簧6限定在孔中。

如图9、图10、图11所示，托槽母体2两侧设计有插销槽，装配完成之后焊接边在一平面上，这更有利于焊接。近心槽沟23为垂直槽沟，远心槽沟21为水平槽沟，近心槽沟23的宽度是远心槽沟21的一半。近心槽沟可用于牙齿排齐阶段，较窄的槽沟宽度可以增加相邻托槽之间的弓丝长度，进而增加弓丝的柔性，有利于牙齿快速排齐。双结扎翼24可用于使用双弓丝时结扎，增强了对牙齿的控制力。焊接边25和插销的焊接边41重合用于焊接。

如图12、图13、图14所示，锁盖设有导轨槽31、锁槽32、弓丝固定块33、操作槽34。锁槽32为半球状的凹槽，和锁凸直径相等，导轨槽31和插销4“凸”字形上部分配合，操作槽34用于开闭槽沟，打开工具插入操作槽34旋转即可推动锁盖沿插销滑动。弓丝固定块33和托槽母体远心槽沟21组成一个0.018×0.022英寸的方形孔用与方丝的精细调整。

如图15所示，插销4的形状为“凸”字形拉伸形成的长条状，长条一端为斜面，斜面可分为两部分，“凸”字形下半部分在托槽母体2里面，焊接边41和托槽母体焊接边25用于焊接，剩下上半部分和锁盖的导轨槽31配合。

如图16所示，锁扣5设计有台阶轴52和锁凸51，台阶轴52在弹簧6的作用下，只能在托槽底板的台阶半孔12和托槽母体的台阶半孔22所组成的台阶孔中滑动。锁凸51呈半球状和锁槽32的半球直径相等，锁盖3由于锁凸而被固定在指定位置(两个槽沟关闭位置)，当锁盖3受力小于一定值(锁盖可能受到的最大咬合力)，不足以使弹簧6变形从而实现自锁，远心槽沟21闭合时，第一颗和第三颗锁扣和锁槽接触，近心槽沟23闭合时，第二颗和第四颗锁扣和锁槽32接触。

本实用新型的双槽沟双自锁托槽装配顺序如下，先在个性化舌侧托槽底板1的台阶半孔中放入弹簧6和锁扣5，然后盖上托槽母体2焊接上，再在托槽母体2上放锁盖3，然后插入插销4焊接。锁扣5在弹簧6的作用下固定在台阶孔中，锁盖3由于插销和两个槽沟而被限制，只能沿插销4这根导轨滑动，锁盖3开口两侧各有两个半球形锁槽32，和锁扣5相对应，固定锁扣5从而固定锁盖3实现自锁。

锁盖3受力较小时，弹簧6长度不变，锁盖3被锁住；当打开工具插入操作槽34旋之后，锁盖3受力较大时，锁盖3被打开。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于该实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。