反颌矫正装置及反颌矫正方法与流程

本发明涉及牙齿矫正，尤其涉及儿童反颌的矫正。

背景技术：

“地包天”，医学上称为反颌，是儿童中比较常见的一种错颌畸形，表现为下颌前突，牙齿咬合时上排在后，下排在前。错颌畸形是由于先天的遗传因素或后天的一些不良因素，如儿童时期养成的咬唇、咬文具、啃指甲、吮橡皮奶嘴、下颌前伸等不良习惯，破坏了牙、颌、面部组织原有的正常的动力平衡，阻碍了这些部位的正常发育，从而引起的牙颌畸形。

随着年龄的增长，乳牙“地包天”的咬合关系会使上颌骨的发育受到下牙的限制不能前伸，而下颌因为没有上牙的限制而过度地前凸，于是就出现了面中部三分之一发育受限、下部三分之一发育过度的凹面型，从侧面看，就好像是一个月牙状的脸。有的还可使上颌骨出现缩窄畸形，上颌骨的“地盘”小了，就会使新换出来的恒牙、门牙互相拥挤，交错重叠，出现牙列不齐的现象，严重影响儿童颜面的美观。

反颌的最佳矫治年龄是在乳牙期，即3至5岁。3岁前，孩子配合能力较差，而5岁后乳前牙牙根出现生理性吸收，矫治加力可能会导致乳牙过早脱落而丧失治疗的意义。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明旨在提出一种对使用者侵扰非常少的、便于儿童使用的反颌矫正装置。

本发明的反颌矫正装置，其包括支座、上颌座；

所述支座形成为圆弧形，用于垂直地在使用者睡觉时放置在床上，使得使用者的头部位于圆弧形的支座的中心位置；所述支座内侧设置有多个电磁铁，所述多个电磁铁沿着所述支座的圆弧形分布；所述支座进一步设置有朝向支座下方的红外摄像头；所述红外线摄像头对准使用者的头部；

所述支座上还包括控制单元、电磁铁驱动电路；控制单元自所述红外线摄像头接收使用者的头部图像，由此确定使用者的面部朝向，根据面部朝向，控制单元控制电磁铁驱动电路向与使用者的面部正对的电磁铁供电而产生磁力；

所述上颌座包括本体和牙套；所述本体形成呈弧形上凸的形状，对应于使用者的上颚的弧线形状；所述本体由刚性硬质材料制成；所述牙套设置在所述本体两侧，用于插入使用者的牙齿，由此，通过所述牙套将所述上颌座贴合使用者的口腔上颚而固定在使用者的口腔内；

所述本体前端内部形成有顶柱容纳空间，顶柱容纳空间包括腔室和通道，腔室完全包裹在所述本体内；所述通道一端与所述腔室连通，另一端延伸至所述本体的前端而与外部连通；所述顶柱容纳空间中容纳有顶柱；顶柱包括挡块、支柱和顶块；挡块形成在支柱的第一端，顶块形成在支柱的第二端；挡块容纳在所述腔室中并可以在腔室中滑动，挡块的横截面积大于所述通道的横截面积；支柱自通道中穿过而延伸到所述本体外部，由此使得顶块位于本体外部；支柱可在所述通道中滑动；

所述顶块由铁磁性物质构成；顶块受到所述电磁铁的吸引使得顶柱的一部分自顶柱容纳空间中滑出，由此顶块抵靠在使用者的上颌的端部，向上颌的端部施加压力，刺激上颌向外生长，以纠正反颌。

优选地，所述顶块形成为椭圆球体。

优选地，通过所述电磁铁的电流为脉冲式电流，由此所述电磁铁对所述顶块施加脉冲式变化的力，顶块对所述上颌顶端也产生脉冲式的压力。

优选地，所述脉冲式电流的波形为正弦波或锯齿波。

优选地，所述顶柱容纳空间为一个。

优选地，所述顶柱容纳空间为两个。

优选地，所述挡块与所述腔室之间设置有弹簧，所述弹簧向所述顶柱施加向外的推力。

本发明还旨在提出一种对使用者侵扰非常少的、便于儿童使用的反颌矫正方法。

本发明的反颌矫正方法，其通过支座、上颌座进行反颌矫正；

在使用者的口腔内贴合使用者的上颚而安装上颌座，上颌座内可滑动地安装有可向前滑动的顶柱，顶柱的前端由铁磁性物质形成；顶柱前端抵靠在使用者上颌的下端；

绕使用者的头部通过支座设置多个电磁铁，使得所述多个电磁铁所在的平面与使用者的头部的纵向轴线垂直；

通过红外线摄像头确定使用者的面部朝向，根据该面部朝向，选择性地使得与使用者的面部正对的电磁铁工作，由此顶柱的铁磁性物质受到该电磁铁的吸引而向使用者的上颌的下端施加压力，由此刺激上颌向外生长。

优选地，所述电磁铁上通过的电流为脉冲式电流，由此在使用者的上颌的下端作用的压力的脉冲式压力。

通过本发明的反颌矫正装置和方法，可以在使用者(儿童)睡觉的时候通过磁力作用而刺激上颌向外生长，是患者收到外部器械的侵扰非常少，几乎不会影响使用者正常睡觉。此外，通过脉冲式的磁力作用，可以对上颌进行灵活的刺激，由于是短时间反复刺激，可以使用较大的刺激力而不会对上颌的组织造成伤害，具有更好的刺激效果。

附图说明

图1为本发明的反颌矫正装置的支座的结构示意图；

图2为支座中电路控制部分的原理框图；

图3为本发明的反颌矫正装置的上颌座的前视示意图；

图4为上颌座的内部结构示意图；

图5为上颌座的横截面示意图；

图6为上颌座的顶柱受到磁力吸引向外延伸后的示意图；

图7为上颌座本体的剖面结构示意图；

图8为上颌座本体的横截面示意图；

图9为顶柱的俯视示意图；

图10为顶柱的侧视示意图；

图11为脉冲电流的示意图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的反颌矫正装置和反颌矫正方法进行详细说明。

本发明的反颌矫正装置，其包括支座10、上颌座40。

支座10形成为圆弧形，用于垂直地在使用者30睡觉时放置在床上，使得使用者30的头部位于圆弧形的支座10的中心位置。具体为身体的纵向轴线为所述圆弧的中心轴线。支座10内侧设置有多个电磁铁11a、11b、11c、11d、11e，多个电磁铁11a、11b、11c、11d、11e沿着支座10的圆弧形分布；支座10进一步设置有朝向支座下方的红外摄像头12，红外线摄像头12对准使用者30的头部。

支座10上还包括控制单元21、电磁铁驱动电路22；控制单元可以是单片机或者其他处理器，电磁铁的驱动电路为本领技术人员所熟知，不在赘述。控制单元21自红外线摄像头12接收使用者的头部图像，由此确定使用者的面部朝向，根据面部朝向，控制单元21控制电磁铁驱动电路向与使用者的面部正对的电磁铁供电而产生磁力。

上颌座40包括本体41和牙套42。本体41形成呈弧形上凸的形状，对应于使用者的上颚的弧线形状。本体41由刚性硬质材料制成，例如硬质塑料。牙套42设置在本体41两侧，用于插入使用者的牙齿(例如两侧的磨牙)，由此，通过牙套42将上颌座40贴合使用者的口腔上颚而固定在使用者30的口腔内。

本体41前端内部形成有顶柱容纳空间，顶柱容纳空间包括腔室43和通道44，腔室43完全包裹在本体41内；通道44一端与腔室43连通，另一端延伸至本体41的前端而与外部连通，顶柱容纳空间中容纳有顶柱。顶柱包括挡块45、支柱46和顶块47。挡块45形成在支柱46的第一端，顶块47形成在支柱46的第二端。挡块45容纳在腔室43中并可以在腔室43中滑动，挡块45的横截面积大于通道44的横截面积，由此通道44可以阻挡挡块脱出。支柱46自通道44中穿过而延伸到本体41外部，由此使得顶块47位于本体41外部。支柱46可在通道44中滑动。

顶块47由铁磁性物质构成，例如铁块或磁铁。顶块47受到电磁铁11a、11b、11c、11d、或11e的吸引使得顶柱的一部分自顶柱容纳空间中滑出，由此顶块47抵靠在使用者的上颌的端部，向上颌的端部施加压力，刺激上颌向外生长，以纠正反颌。

顶块47形成为椭圆球体。

通过电磁铁11a、11b、11c、11d、11e的电流为脉冲式电流，例如锯齿波或正弦波形式的电流，由此电磁铁11a、11b、11c、11d、11e对顶块47施加脉冲式变化的吸引力，顶块47因此对上颌顶端也产生脉冲式的压力刺激。

顶柱容纳空间为一个，也可以是两个，根据使用者的上颌的反颌情况而选择。

挡块45与腔室43之间设置有弹簧(图中未示出)，弹簧向顶柱施加向外的推力，使得顶柱获得向外移动的一部分动力。弹簧主要是为了促进顶柱移动，对上颌的刺激力主要由电磁铁提供。

使用本发明的反颌矫正装置进行反颌矫正时，在使用者的口腔内贴合使用者的上颚而安装上颌座40，上颌座40内可滑动地安装有可向前滑动的顶柱，顶柱的前端由铁磁性物质形成；顶柱前端抵靠在使用者上颌的下端，使得力向上颌端部的向前、向下的方向施加，顺着上颌骨骨缝的方向，产生最好的矫形效果。

绕使用者的头部通过支座10设置多个电磁铁11a、11b、11c、11d、11e，使得多个电磁铁11a、11b、11c、11d、11e所在的平面与使用者30的头部的纵向轴线垂直。

通过红外线摄像头12确定使用者30的面部朝向，根据该面部朝向，选择性地使得与使用者的面部正对的电磁铁11a、11b、11c、11d、或11e工作，由此顶柱的铁磁性物质受到该电磁铁的吸引而向使用者的上颌的下端施加压力，由此刺激上颌向外生长。电磁铁11a、11b、11c、11d、11e上通过的电流为脉冲式电流，由此在使用者的上颌的下端作用的压力的脉冲式压力。

通过本发明的反颌矫正装置和方法，使用者可以在睡觉时进行几乎无侵扰的反颌矫正。使用者只需将上颌座固定在上颌上即可，其睡觉、翻身等均不受影响，非常适合儿童使用。