一种用于上颌骨发育不足的矢状向扩弓矫治器及制造方法与流程

本发明涉及正畸托槽制造技术领域，更具体地说，它涉及一种用于上颌骨发育不足的矢状向扩弓矫治器及制造方法。

背景技术

由于先天的遗传因素或后天环境因素影响，先天性上颌骨发育不足或唇腭裂患者畸形发病率越来越高，于是许多患者需要进行正畸治疗。目前，现有技术中的治疗方案是通过在面部设置牵引，对上颌骨往外拉，从而使得上颌骨产生向外扩张的力，进而使得上颌骨能够进行移位，达到矫正的目的。

公告号为cn201609421u的中国专利公开了一种固定支架式前牵引矫治器，包括支抗牙带环元件、支抗牙连接体元件、支架元件、牵引钩元件，支抗牙带环元件分别与支抗牙连接体元件、支架元件以及牵引钩元件焊接在一起，使用时，将支抗牙带环元件套在牙齿上，然后通过牵引钩由外部拉动后为其整体提供牵引力，进而让整个矫治器为上颌骨提供前牵引力，让其能够对上颌骨进行矫治。

在采用上述矫治器进行实际矫治的过程中，将矫治器安装在上颌骨上，通过在面部设置牵引面罩提供牵引力，来拉动矫治器，并且对上颌骨整体进行牵引，能够让上颌骨进行矢状向方向移动，达到矫正的目的。这种矫治器使用后虽然能够达到矫正的目的，但是其上颌骨的位置是通过外力进行改变的，上颌骨容易出现复位，其矫治的效果不佳，因此需要对其进行改进。

技术实现要素：

为解决背景技术中所提出的技术问题，本发明的目的之一是为了提供一种用于上颌骨发育不足的矢状向扩弓矫治器，其通过对上颌骨本身进行扩张成骨性治疗，达到矢状向扩弓矫正的目的，其矫治后效果更佳。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于上颌骨发育不足的矢状向扩弓矫治器，包括安装在前颌骨位置的前腭板装置、安装在后颌骨位置的后腭板装置以及安装在前腭板装置与后腭板装置之间的扩弓器，所述前腭板装置与后腭板装置分别固定在扩弓器上，且扩弓器将前腭板装置以及后腭板装置分别进行扩开并对前颌骨和后颌骨进行矢状向扩张矫正。

通过上述技术方案，使用时，通过在前牙与后牙之间的上颌骨部分进行手术切断形成前部（前颌骨）和后部（后颌骨），再通过前腭板装置与后腭板装置的安装，其能够分别固定在上颌骨的前部和后部，再经过扩弓器，让前腭板装置和后腭板装置能够张开，进而让颌骨的前部和后部（前颌骨和后颌骨）之间受到张力而扩开，使前颌骨向前移动，达到矢状向扩弓矫正的目的，该矫治方式只需要在上颌骨位置进行小手术便可以达到矫正的目的，通过扩开后的间隙进行骨头生长，从而让其上颌骨本身进行再次生长，达到矫治的目的，并且其手术开口小，风险小，从而提高了整个矫治的的安全性；另外，对上颌骨进行整体牵引这种矫正方式其主要适用于青少年人群，其骨骼还处于生长阶段，从而容易矫治，而采用直接对上颌骨进行手术后扩张成骨的方式进行矫治，其主要利用骨骼的自我修复进行再次生长，因此其适用人群不仅仅是青少年，另外在成年人也能够进行治疗。

本发明进一步设置为：所述前腭板装置包括用于套在前牙上的前牙带环以及用于固定在前颌骨上前牙腭板，所述后腭板装置包括用于套在后牙上的后牙带环以及固定在后颌骨上的后牙腭板，所述前牙腭板与后牙腭板分别与扩弓器连接，且扩弓器分别对前牙腭板以及后牙腭板进行矢状向扩张。

通过采用上述技术方案，前牙带环可以套在前牙上，后牙带环套在后牙上，在将前牙套接在前牙上，前牙腭板与后牙腭板直接分别安装在前颌骨和后颌骨上，通过扩弓器对前牙腭板与后牙腭板的扩张，进而让其带动前腭板和后腭板进行扩张，进而让上颌骨得以重新生长，其达到矫正的目的。

本发明进一步设置为：所述前牙腭板以及后牙腭板上均设置有用于方便对种植钉进行定位的定位孔。

通过上述技术方案，在使用时，需要对前牙腭板以及后牙腭板分别进行固定，固定时通过种植钉直接打入到腭顶上，此时，通过定位孔的设置能够让打入种植钉时进行定位，进而让种植钉不会钉到牙根，损坏牙根。

本发明进一步设置为：所述前牙带环以及后牙带环上均一体设置有托槽，所述后牙带环上安装有牵引钩，所述牵引钩包括连接部以及钩体，所述连接部与后牙带环固定，所述钩体朝向前牙带环延伸。

通过采用上述技术方案，托槽能够安装弓丝，进而方便对带环进行固定，牵引钩的设置可以在外部防止装置，让其能够对牵引钩进行拉动，从而让后颌骨不会在扩弓时后退，从而让上颌骨整体位置比较固定，而前颌骨能够前移，达到矫正的目的。

本发明进一步设置为：所述扩弓器包括前基托、后基托以及安装在前基托与后基托之间用于推动前基托和后基托之间间距的推动件，所述前基托与前牙腭板固定连接，所述后基托与后牙腭板固定连接。

通过上述技术方案，前基托与后基托的设置能够让推动件推动进行张开，进而让预期固定的两组腭板进行张开，达到推动腭板的目的，进而让腭板推动带环，达到推动牙齿的目的。

本发明进一步设置为：所述前基托上安装有前支脚，所述前支脚与前牙腭板固定连接；所述后基托上安装有后支脚，所述后支脚与后牙腭板固定连接。

通过上述技术方案，采用支脚与腭板进行安装，让其在焊接时不会让推动件与基托之间的精度受到影响。

本发明的另一目的是为了提供一种制造方法，通过该制造方法制作出上述所述的矢状向扩弓装置。

一种上述所述的矢状向扩弓装置的制造方法，包括如下步骤：

s1、获取数字化牙列模型：分别获取牙冠模型和头颅及牙根模型，将牙冠模型和头颅及牙根模型进行结合，形成完整的数字牙模以及颌骨模型；

s2、建模，利用数字牙模建立托槽模型和带环模型，并且利用颌骨模型建立前腭板模型和后腭板模型，最后将前腭板模型和后腭板模型与托槽模型和带环模型结合，形成矫治器数字模型；

s3、成型，将矫治器数字模型进行3d打印形成树脂模型，再将树脂模型进行铸造形成实体半成品模型；

s4、将半成品模型铸造进行抛光打磨、就位处理；

s5、焊接，将扩弓器与实体模型的前腭板以及后腭板焊接实体成型模型。

一种上述所述的矢状向扩弓装置的制造方法，包括如下步骤：

s1、获取数字化牙列模型：分别获取牙冠模型和头颅及牙根模型，将牙冠模型和头颅及牙根模型进行结合，形成完整的数字牙模以及颌骨模型；

s2、建模，利用数字牙模建立托槽模型和带环模型，并且利用颌骨模型建立前腭板模型和后腭板模型，最后将前腭板模型和后腭板模型与托槽模型和带环模型结合，形成矫治器数字模型；

s3、成型，将矫治器模型进行3d打印形成实体半成品模型；

s4、将半成品模型铸造进行抛光打磨、就位处理；

s5、焊接，将扩弓器（3）与实体模型的前腭板以及后腭板焊接实体成型模型。

通过上述技术方案，通过扫面将牙冠和牙根的模型进行扫描成型，进而利用该模型进行腭板带环的模型成型，在将托槽体与带环一体设置成型，让其形成一体化的托槽，从而在后续加工时，托槽可以与带环、腭板一起成型生产，不需要后续焊接，从而让托槽厚度比较薄。

本发明进一步设置为：在s1中，通过激光扫描牙模或托盘，或者口内直接扫描患者牙齿获取牙冠模型，通过x射线扫描获取牙根与头颅的模型，将牙列模型分割成单颗牙冠，并将牙冠与牙根融合，形成带有牙根的牙齿的整体的数字模型。

通过上述技术方案，激光扫描牙模或托盘，或者口内直接扫描患者牙齿获取牙齿的stl模型数据，压根和头颅的stl模型数据可以通过cbct扫描获取，将获取的牙齿的stl模型数据与牙根的stl模型数据进行数据的拼接，能够完成整个牙齿的模型的获取。

本发明进一步设置为：在s3中，利用数字牙模确定种植钉位置，并且在腭板模型上开设定位模型孔。

通过上述技术方案，定位模型孔利用牙根之间的间隙进行位置设定，进而在后续成型后形成种植钉定位的定位孔，在使用时，种植钉种植的位置不会对牙根造成损伤。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）采用头颅及牙根模型和牙冠模型分开采集，让其能够试用比较合适的采集方法应对不同的环境下采集数据，从而采集的牙冠和牙根数据更加准确，并且通过合并，能够形成比较准确的牙冠模型；

（2）通过运用该方法制作的矢状向正畸扩弓矫治器具有制作方便、定位精准，较薄的托槽体使弓丝着力点更靠近牙体中心利于控制牙齿，种植钉引导腭板可辅助医生钟种植钉，减少手术风险。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体示意图；

图2为本发明实施例2的整体结构图，

图3为视出带环与钩体结构的示意图。

附图标记：1、前腭板装置；11、前牙带环；12、前牙腭板；2、后腭板装置；21、后牙带环；22、后牙腭板；3、扩弓器；31、前基托；32、后基托；33、推动件；34、前支脚；35、后支脚；4、定位孔；5、种植钉；6、托槽；7、牵引钩；71、连接部；72、钩体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

实施例1

一种用于上颌骨发育不足的矢状向扩弓矫治器，如图1所示，包括前腭板装置1、后腭板装置2以及分别安装在前腭板装置1与后腭板装置2之间的扩弓器3。前腭板装置1用于与前牙进行对应，而后腭板装置2与后牙对应，进而通过扩弓器3对前腭板装置1和后腭板装置2进行推动，进而让前腭板装置1和后腭板装置2能够相互张开，对上颌骨进行扩张，达到对牙齿位置的推动，进而达到对牙齿矫正的目的。

其中，如图1和图2所示，前腭板装置1包括用于套在前牙的前牙带环11以及安装在上颌骨的前部的前牙腭板12，一般前牙带环11和前牙腭板12均成对设置在两侧，并且对称设置，因此前牙带环11以及前牙腭板12可以设置成两块。同样的，后腭板装置2包括用于套在后牙上的后牙带环21以及安装在上颌骨的后部的后牙腭板22，并且后牙腭板22与后牙带环21也是成对对称设置，设置成两块。为了方便加工和使用，前牙腭板12与前牙带环11一体设置，后牙带环21与后牙腭板22一体设置。将前牙腭板12与后牙腭板22分别固定在扩弓器3上，让扩弓器3将前牙腭板12以及后牙腭板22进行前后推动，实现推动前牙腭板12和后牙腭板22的目的。为了安装方便，并且让患者在使用时比较方便、舒适，前牙腭板12和后牙腭板22的厚度为1.0mm，而前牙带环11和后牙带环21的厚度为0.4mm。

在安装时，如图1所示，前牙腭板12和后牙腭板22需要种植钉5进行穿透固定。在穿透固定的过程中，为了防止种植钉5对牙根骨头造成损伤，在前牙腭板12以及后牙腭板22上均设置有用于方便定位种植钉5的定位孔4，该定位孔4能够让种植钉5钉下的位置固定，并且让其能够不会钉到牙根骨头上而损坏骨头。在前腭板装置1和后腭板装置2安装好后，为了方便对带环进行稳定，在前牙带环11以及后牙带环21上均一体设置有托槽6，通过托槽6可以安放弓丝，进而进行稳定。同样的，在使用时，需要通过施加拉力让前腭板装置1往外推动，因此，在后牙腭板22上的托槽6上设置成双颊管，其一用于安装弓丝，另一个用于安装牵引钩7，如图1和图3所示，牵引钩7包括连接部71以及钩体72，连接部71与后牙带环21固定，也可以直接安装到托槽6上的双颊管内，钩体72朝向前牙带环11延伸，即钩体72位于靠近前牙带环11位置，通过牵引钩7将后腭板装置2往前拖动，让后颌骨受到向后退的力可以与拉力进行平衡，从而达到矫正的目的。

另外，一般扩弓器3为购买的成品扩弓器3，并且扩弓器3包括前基托31、后基托32以及安装在前基托31与后基托32之间用于推动前基托31和后基托32之间间距的推动件33，将前基托31与前牙腭板12固定连接，后基托32与后牙腭板22固定连接。推动件33为双头螺杆，通过转动双头螺杆，让前基托31和后基托32进行相互靠近或者相互远离，进而达到调整的目的。

使用时，医生先对患者的上颌骨进行手术开刀，开刀位置在上颌骨的前牙与后牙之间位置，让上颌骨形成前颌骨和后颌骨，在将前腭板装置1和后腭板装置2分别固定在前颌骨和后颌骨上，将前牙带环11和后牙带环21分别套在前牙和后牙上。然后将种植钉5从定位孔4打入进行固定。转动推动件33，让其对前颌骨和后颌骨进行扩张，再通过对牵引钩7进行牵引，对后颌骨位置进行固定，从而达到矫治的目的。

实施例2

一种用于上颌骨发育不足的矢状向扩弓矫治器，其与实施例1的大体相同，其不同点在于扩弓器3与前腭板和后腭板之件的连接关系。如图2所示，一般成品的扩弓器3的前基托31上安装有前支脚34，后基托32上安装有后支脚35，为了方便让其安装，并且让其在固定的过程中不会影响推动件33调节的精度，让前支脚34与前牙腭板12固定连接（焊接），后支脚35与后牙腭板22固定连接（焊接）。

实施例3

一种实施例1或实施例2所述的矢状向扩弓装置的制造方法，包括如下步骤：

s1、获取数字化牙列模型：分别获取牙冠模型和头颅及牙根模型，将牙冠模型和头颅及牙根模型进行结合，形成完整的数字牙模以及颌骨模型；

s2、建模：利用数字牙模建立托槽6模型和带环模型，并且利用颌骨模型建立前腭板模型和后腭板模型，最后将前腭板模型和后腭板模型与托槽6模型和带环模型结合，形成矫治器数字模型；

s3、成型：将矫治器数字模型进行3d打印形成树脂模型，再将树脂模型进行铸造形成实体半成品模型；

s4、后处理：将半成品模型铸造进行抛光打磨、就位处理；

s5、焊接：将扩弓器3与实体模型的前腭板以及后腭板焊接实体成型模型。

在s1中，通过激光扫描牙模或托盘，或者口内直接扫描患者牙齿获取牙齿的stl模型，通过x射线（通过cbct）扫描获取牙根与头颅的stl模型，然后将模型数据进行保存，完成数据的初步提取。将牙冠模型分割成单颗牙冠，并将牙冠与牙根融合，并且按照扫描形成的牙冠模型进行排列，形成带有牙根的牙齿的整体的数字模型。先对牙冠的数据进行获取，再对牙根的数据进行获取，通过数据的拼接，能够完成整个牙齿的模型的获取。

在s2中，选择合适的唇侧弓丝和平面，按照牙位将该牙位的托槽6（托槽6还可以采用颊面管或双夹管代替）沿着弓丝的轨迹和平面放置到相应的牙齿唇侧面的中间位置并与带环（前牙带环11和后牙带环21）结合。在s3中，利用数字牙模确定种植钉5位置，并且在腭板模型上开设定位模型孔。定位模型孔利用牙根之间的间隙进行位置设定，进而在后续成型后形成种植钉5定位的定位孔4，在使用时不会对牙根造成损伤。

实施例4

一种实施例1和实施例2所述的矢状向扩弓装置的制造方法，与实施例3中的方法基本相同，其不同点在于步骤s5中，直接采用产品后面应用的材料进行3d打印成型，最后在对打印成型的模型进行抛光、就位形成实体半成品模型。最后在通过将实体版成品模型进行焊接扩弓器3，从而完成制作过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。