专利名称:个性化舌侧正畸矫治器的制造方法
技术领域:
本发明涉及用于矫正牙齿的正畸矫治器制造技术,特别是一种个
体化舌侧正畸矫治器的DLP数码影像投射技术快速成型制造方法。
背景技术:
为了将不整齐的牙齿排列整齐,临床应用广泛采用正畸技术。唇 侧多托槽矫治系统经过不断的改进,其外观大小己经基本稳定下来。 随着成人患者的增多,正畸材料和技术的美观与否已经成为选择托槽 系统的重要指标。唇侧托槽固定矫治系统尽管进行了小型化托槽、陶 瓷或塑料透明质材等方面的改进,但矫治器始终无法真正实现隐形的 效果。舌侧矫治器由于托槽和弓丝均粘接在舌侧,应该是最理想的美 观矫治器。但是舌侧异物出现对舌体的刺激、对发音的影响以及对具 体操作的苛刻要求影响了该矫治器的推广应用。经过近三十年的摸索 和改进,舌侧矫治器和矫治技术日趋成熟,形成了独具特色的治疗体 系,而对患者日常功能活动的影响也降低到可以容忍和适应的程度。 在我国,由于高收入阶层、演员等特定人群的需要,舌侧矫治技术也 逐步推广开来,在各大专院校正畸专科以至个体诊所均开始实施该项 技术。
正畸矫治器按其在口腔内固位的方式可分为可摘矫治器和固定 矫治器两大类。固定矫治器是标准化生产带有底板并由钢片连接的通 用产品,对于不同个体的牙齿而言,适合程度比较低。因为不同个体
5牙齿的表面形态存在差异,矫治器底板与牙齿表面的空隙由粘接剂填 补。如果牙齿表面曲率变化较大,则需要的粘接剂较多,造成矫治器 底板远离牙表面,使患者感到不舒适,容易松脱,最终影响矫治效果, 而且临床操作难度大。可摘矫治器结构简单,可自行摘戴,有利于口 腔卫生的维护,但对矫治力的控制不够精确。
发明内容
为了解决上述的技术问题,克服上述现有技术的缺点和不足,本
发明的目的是提供个体化舌侧正畸矫治器的DLP数码影像投射技术 快速成型制造方法,该方法不仅能根据个体差异实现定制化高精度 制造,且利用该方法生产出的正畸矫治器矫正效果稳定、可靠、佩 戴舒适,而且临床操作十分方便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
个性化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特征在于包括以下步骤
(1) 取两付以上原始牙模并对其中一付牙模进行排牙;
(2) 将排好的牙模和一付原始牙模转化成STL模型或者三维
CAD模型并存储于计算机中;
(3) 将排好的牙模的STL模型或三维CAD模型导入三维CAD 设计软件中,取弓丝平面,根据牙弓形状在该平面中绘出弓丝形状 CAD平面模型,再依据STL模型或三维CAD模型设计个性化托槽 底板,再根据绘出的弓丝形状和走向设计矫治器翼和槽沟,最终得到 完整的托槽CAD模型;
4) 将所述的托槽CAD模型导入腊型机中,制作出托槽腊型;(5) 将所述的托槽腊型进行精密铸造,并根据临床需要,对铸 造后的托槽做表面处理;
(6) 根据步骤(3)所述的托槽CAD模型在三维CAD软件中 匹配地放置在步骤(2)所述的原始STL模型或者三维CAD模型上 并导出,得到整体三维CAD模型;
(7) 将步骤(6)得到的整体三维CAD模型用腊型机制作出腊
型;
(8) 对步骤(7)所述的腊型进行压膜,得到托槽在原始牙模上 的定位托盘;或者将步骤(5)得到的托槽匹配的放置到原始牙模上 进行压膜,得到托槽在原始牙模上的定位托盘;
(9) 将步骤(3)中所绘的弓丝形状CAD平面模型弯制弓丝。 进一步,步骤(1)用硬模材料取牙模并按照正畸治疗方案对牙
模进行排牙。
步骤(2)将步骤(1)排好的牙模以及原始牙模用扫描仪进行测 量,转化成可供计算机识别的STL模型;或者采用束状CT (CONE BEAM CT)扫描患者的牙齿得到齿系数据,再采用反求工程的方法 建立牙齿的三维CAD模型并存储于计算机中。
步骤(3)所述三维CAD设计软件为Pro/ENGINEER。 步骤(6)所述三维CAD设计软件为Clay Tool。 步骤(4)和步骤(7)所述的腊型机为DLP快速腊型机。 步骤(4)中制作出矫治器腊型的方法为分层制作方法,所述分 层制作的方法是指运用切片软件将矫治器的三维CAD结构模型进行分层,得到各个分层截面的二维模型,根据所述二维模型通过DLP 快速腊型机得到托槽腊型。
步骤(9)将步骤(3)中所绘的弓丝形状CAD平面模型从计算 机中以DXF、 CDR、 PLT格式输出并用精密打标机雕刻出弓丝实际 形状大小的图样,'按照雕刻图样手工弯制弓丝,或采用机械手直接根 据弓丝CAD模型弯制弓丝。
所述分层厚度为15~35pm,并采用层间累计误差补偿方式控制制 造精度。
所述矫治器的托槽底板的厚度为0.3~0.6mm。 所述矫治器的制造材料为金合金、钛合金、钴铬合金、鈀银合金 或不锈钢中的一种牙科金属。
所述弓丝的制造材料为不锈钢、钛合金或形状记忆合金中的一种。
本发明的有益效果是个体化舌侧正畸矫治器的制造方法可以根 据个体需求实现定制化生产,实现了量身定做的目的,利用该制造方 法所制备的矫治器与牙齿形状匹配,精度高,托槽总高度薄,佩戴舒 适;采用了计算机精密定位转移托盘,极大的方便了正畸矫治器临床 的安装使用;个性化设计,真正实现了托槽因患者差异而不同,适合 各类牙齿错颌畸形的矫正,支抗稳定性好,打开咬合快,正畸时间短。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明个性化舌侧正畸矫治器的制造方法步骤流程图;图2是本发明个体化舌侧正畸矫治器的DLP数码影像投射技术 快速成型制造方法的工艺流程图3是在牙模三维CAD模型上设计的托槽结构示意图4是在牙模三维CAD模型上建立的弓丝平面及弓丝大小示意
图5是托槽三维CAD模型还原到原始牙模三维CAD模型的整 体机构示意图6是托槽三维CAD模型与弓丝三维CAD模型匹配结构示意图。
具体实施例方式
参照图l,个性化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特征在于包括 以下步骤
(1) 取两付以上原始牙模并对其中一付牙模进行排牙;
(2) 将排好的牙模和一付原始牙模转化成STL模型或者三维 CAD模型并存储于计算机中;
(3) 将排好的牙模的STL模型或三维CAD模型导入三维CAD 设计软件中,取弓丝平面,根据牙弓形状在该平面中绘出弓丝形状 CAD平面模型,再依据STL模型或三维CAD模型设计个性化托槽 底板,再根据绘出的弓丝形状和走向设计矫治器翼和槽沟,最终得到 完整的托槽CAD模型;
(4) 将所述的托槽CAD模型导入腊型机中,制作出托槽腊型;
(5) 将所述的托槽腊型进行精密铸造,并根据临床需要,对铸造后的托槽做表面处理;
(6) 根据步骤(3)所述的托槽CAD模型在三维CAD软件中 匹配地放置在步骤(2)所述的原始STL模型或者三维CAD模型上 并导出,得到整体三维CAD模型;
(7) 将步骤(6)得到的整体三维CAD模型用腊型机制作出腊
型;
(8) 对步骤(7)所述的腊型进行压膜,得到托槽在原始牙模上 的定位托盘;或者将步骤(5)得到的托槽匹配的放置到原始牙模上 进行压膜,得到托槽在原始牙模上的定位托盘;
(9) 将步骤(3)中所绘的弓丝形状CAD平面模型弯制弓丝。 进一步,步骤(1)用硬模材料取牙模并按照正畸治疗方案对牙
模进行排牙。
进一步,步骤(2)将步骤(1)排好的牙模以及原始牙模用扫描 仪进行测量,转化成可供计算机识别的STL模型;或者采用束状CT (CONE BEAM CT)扫描患者的牙齿得到齿系数据,再采用反求工 程的方法建立牙齿的三维CAD模型并存储于计算机中。
作为优选的实施方式,步骤(3)所述三维CAD设计软件为 Pro/ENGINEER。所述步骤(3)根据牙齿三维CAD模型确定弓丝平 面,并按照牙齿内侧个体特征确定弓丝走向并建立二维CAD模型; 再根据牙齿内侧表面个体曲面特征确定托槽底面放置位置,并通过三 维CAD软件建立与之匹配的个性化底面,最后依据托槽底面和弓丝 大小及其走向确定托槽翼及槽沟的方向和大小,从而建立托槽的三维CAD模型。
所述托槽底板的厚度为0.3~0.6mm之间,并因选用材料的不同可 选择不同的厚度,为实现较好的矫正效果,每个托槽的槽沟位置及形 状可根据具体要求确定。
作为优选的实施方式,步骤(4)和步骤(7)所述的腊型机为 DLP快速腊型机。
步骤(4)将所述托槽三维CAD结构模型导入到快速腊型机中, 采用分层制造的方法制造出腊型托槽实体,所述分层厚度为 15~35pm,并采用层间累计误差补偿方式控制制造精度。所述分层制 造的方法是指运用切片软件将托槽的三维CAD结构模型进行分层, 得到各个分层截面的二维模型,根据所述二维模型通过快速腊型机成 型为腊材料的托槽。
作为优选的实施方式,步骤(5)将托槽腊型进行精密铸造,并 根据临床需要,对铸造后的托槽做表面处理。表面处理包括抛光,电 解以及检测槽沟精密度。
作为优选的实施方式,步骤(6)将托槽三维CAD模型在Clay Tool 软件中匹配地放置在步骤(2)所述的原始牙模STL模型上并整体导 出,得到整体三维CAD模型。其中格式为STL格式,STL格式能为 快速腊型机所识别。
作为优选的实施方式,步骤(7)用步骤(4)中同样的方法制造 出托槽与原始牙模整体腊型。
作为优选的实施方式,步骤(9)将步骤(3)中所绘的弓丝形状CAD平面模型从计算机中以DXF、 CDR、 PLT格式输出,输入精密
打标机中雕刻出弓丝实际形状大小的图样,按照雕刻图样手工弯制弓 丝,或采用机械手直接根据弓丝CAD模型弯制弓丝。
所述矫治器的制造材料为金合金、钛合金、钴铬合金、鈀银合金 或不锈钢中的一种牙科金属。
所述弓丝的制造材料为不锈钢、钛合金或形状记忆合金中的一种。
参照图2,作为优选的实施方式,图2把上述制造方法步骤转换 为具体的工艺流程图,更进一步把上述方法流程具体化为可以在工业 上实施的步骤流程,便于实施。
参照图3,图3是步骤(3)中导入三维CAD设计软件 Pro/ENGINEER中的牙模托槽结构示意图,通过计算机辅助设计软件 来完成,自动化程度高,而且精度高。
参照图4,图4是在牙模三维CAD模型上建立的弓丝平面及弓 丝大小示意图,这是制造方法过程中生成的中间示意图文件。
参照图5,图5是步骤(6)托槽三维CAD模型还原到原始牙模 三维CAD模型的整体机构示意图,采用的三维CAD设计软件Clay Tool,通过这种计算机辅助设计软件使制造过程自动化程度高,并且 快速、准确和精度高。
图6是托槽三维CAD模型与弓丝三维CAD模型匹配结构示意图。 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提 下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变型或替换均包含在 本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求
1、个性化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特征在于包括以下步骤(1)取两付以上原始牙模并对其中一付牙模进行排牙;(2)将排好的牙模和一付原始牙模转化成STL模型或者三维CAD模型并存储于计算机中;(3)将排好的牙模的STL模型或三维CAD模型导入三维CAD设计软件中,取弓丝平面,根据牙弓形状在该平面中绘出弓丝形状CAD平面模型,再依据STL模型或三维CAD模型设计个性化托槽底板,再根据绘出的弓丝形状和走向设计矫治器翼和槽沟,最终得到完整的托槽CAD模型;(4)将所述的托槽CAD模型导入腊型机中,制作出托槽腊型;(5)将所述的托槽腊型进行精密铸造,并根据临床需要,对铸造后的托槽做表面处理;(6)根据步骤(3)所述的托槽CAD模型在三维CAD软件中匹配地放置在步骤(2)所述的原始STL模型或者三维CAD模型上并导出,得到整体三维CAD模型;(7)将步骤(6)得到的整体三维CAD模型用腊型机制作出腊型;(8)对步骤(7)所述的腊型进行压膜,得到托槽在原始牙模上的定位托盘;或者将步骤(5)得到的托槽匹配的放置到原始牙模上进行压膜,得到托槽在原始牙模上的定位托盘;(9)将步骤(3)中所绘的弓丝形状CAD平面模型弯制弓丝。
2、 根据权利要求1所述的个性化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特征在于步骤(2)将步骤(1)排好的牙模以及原始牙模用扫描仪进行测量,转化成可供计算机识别的STL模型;或者采用束状CT(CONE BEAM CT)扫描患者的牙齿得到齿系数据,再采用反求工程的方法 建立牙齿的三维CAD模型并存储于计算机中。.
3、 根据权利要求1所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于步骤(3)所述三维CAD设计软件为Pro/ENGINEER,步骤(6)所述三维CAD设计软件为Clay Tool。
4、 根据权利要求1所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于步骤(4)和步骤(7)所述的腊型机为DLP快速腊型机。
5、 根据权利要求4所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于步骤(4)中制作出矫治器腊型的方法为分层制作方法,所 述分层制作的方法是指运用切片软件将矫治器的三维CAD结构模型 进行分层,得到各个分层截面的二维模型,根据所述二维模型通过 DLP快速腊型机得到托槽腊型。
6、 根据权利要求1所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于步骤(9)将步骤(3)中所绘的弓丝形状CAD平面模型从 计算机中以DXF、 CDR、 PLT格式输出并用精密打标机雕刻出弓丝 实际形状大小的图样,按照雕刻图样手工弯制弓丝,或采用机械手 直接根据弓丝CAD模型弯制弓丝。
7、 根据权利要求5所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于所述分层厚度为15 35pm,并采用层间累计误差补偿方式控制制造精度。
8、 根据权利要求1所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于所述矫治器的托槽底板的厚度为0.3~0.6mm。
9、 根据权利要求1所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特 征在于所述矫治器的制造材料为金合金、钛合金、钴铬合金、鈀银 合金或不锈钢中的一种牙科金属。
10、 根据权利要求1所述的个体化舌侧正畸矫治器的制造方法,其特征在于所述弓丝的制造材料为不锈钢、钛合金或形状记忆合金中的一种。
全文摘要
本发明公开了个体化舌侧正畸矫正器的制造方法,步骤为取牙模,对牙模进行人工排牙;建立三维CAD模型;绘出弓丝平面以及弓丝,并设计单个的托槽CAD结构模型;将模型导入快速腊型机中得到矫治器腊型;对腊型进行铸造,必要的表面处理后得到托槽;再将单个的托槽CAD结构模型匹配的放置在原始牙模CAD模型上得到整体的CAD模型;导入快速腊型机制造出腊型;对腊型进行压膜,得到定位转移托盘;按照图形弯制弓丝。本发明方法可根据个体需求实现个体化生产,所制备的矫治器与牙齿形状匹配,精度高,矫治器持久不变形,适合患者长期佩戴,厚度薄,支抗稳定性好,方便临床操作。本发明方法广泛应用于正畸矫治器的生产过程。
文档编号A61C7/12GK101647729SQ200910192280
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者孔卫东, 杨永强, 巍 林, 王红卫, 黄伟红 申请人:广州瑞通激光科技有限公司