一种矫正弓丝制造方法和系统与流程

本发明涉及牙齿正畸技术领域，尤其涉及的是一种矫正弓丝制造方法和系统。

背景技术：

当患者由于先天因素或者后天因素而导致牙齿出现畸形时，往往需要对畸形牙齿进行正畸。通常，对畸形牙齿进行正畸具体为通过弓丝和托槽对畸形牙齿施加压力来进行牙齿矫正。

牙列包括多颗排列成弧形的牙齿。矫正过程中，先在每颗牙齿的唇侧都设置有一个托槽，再在同一牙列的多个托槽外设置有一根弓丝，弓丝通过托槽对牙列施加矫治力，久而久之，就可以使得出现畸形的牙齿恢复健康状态。

在多个托槽上设置弓丝前，需要先根据目测得到的牙列弧度把笔直的弓丝弯折出与牙列对应的弧度，再把弓丝固定在多个托槽上。通过这样的方式得到的弓丝的弧度与牙列的弧度未必相吻合，如果安装上与牙列的弧度不吻合的弓丝，就会导致某些牙齿出现受力偏差，极大影响正畸效果。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种矫正弓丝制造方法和系统，能够保证弓丝的弧度与牙列的弧度相吻合，有效提高正畸效果。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种矫正弓丝制造方法，包括以下步骤：

s1.通过口腔扫描采集患者的口腔扫描数据，并根据患者的口腔扫描数据建立口内三维模型；

s2.从口内三维模型内提取出牙列模型；

s3.导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型；

s4.根据弓丝模型生成个性化的弓丝。

与现有技术现比，本技术方案的有益效果是：先对患者进行口腔扫描以建立数字化的口内三维模型，再基于口内三维模型中的牙列模型得到理想的弓丝模型，最后根据弓丝模型即可生成个性化的弓丝。通过这样的方式，能够保证弓丝的弧度与牙列的弧度相吻合，有效提高正畸效果。

进一步地，所述步骤s1中，口腔扫描的方式包括口内扫描和印模扫描；

当通过口内扫描进行口腔扫描时，所述步骤s1具体为：通过口内扫描仪对患者的口腔进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型；

当通过印模扫描进行口腔扫描时，所述步骤s1具体为：在患者口内制作硅橡胶印模，取出硅橡胶印模后通过3d扫描仪对硅橡胶印模进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型。

采用上述方案的有益效果是：提供口内扫描和印模扫描两种口腔扫描的方式，在实施本发明时，可根据实际条件和需要进行选择。当诊所配备有口内扫描仪时，可通过口内扫描仪对患者的口腔进行扫描，提高口腔扫描数据的精度，保证口内三维模型能够准确反映出患者口腔的实际情况，进一步提高正畸效果；当诊所未配备有口内扫描仪时，可先在患者口内制作硅橡胶印模，然后把取出的硅橡胶印模送往技工所，再通过技工所的3d扫描仪对硅橡胶印模进行扫描，使得设备条件一般的诊所也能实施本发明的技术方案。

进一步地，所述步骤s2中，从口内三维模型内提取出牙列模型具体包括：

把口内三维模型分解成牙龈模型和牙列模型；

从分解成牙龈模型和牙列模型的口内三维模型中提取出牙列模型。

采用上述方案的有益效果是：把口内三维模型中的牙龈模型去除，只提取牙列模型，能够排除牙龈模型所带来的干扰，更好地确定牙列模型的弧度，为弓丝模型的弧度的调整提取最准确的参考数据。

进一步地，所述步骤s3中，导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型具体包括：

导入托槽模型并把托槽模型合并在牙列模型上；

导入弓丝模型并把弓丝模型设置在托槽模型的唇侧；

对设置在托槽模型的唇侧的弓丝模型进行参数调整，使得弓丝模型的弧度与牙列模型的弧度相对应。

采用上述方案的有益效果是：在实施矫正过程中，牙齿的唇侧设置有托槽，而托槽为具有一定尺寸的实物，因此，若在对牙列模型的弧度进行调整时，若不考虑托槽的尺寸就会引入一定的误差，影响后续的正畸效果。在本发明中，通过导入托槽模型进行预先模拟，有利于得到最理想的弓丝。

进一步地，所述步骤s4中，根据弓丝模型得到个性化的弓丝具体为：

根据弓丝模型进行模具制造，得到弓丝模具；

通过弓丝模具进行铸造，得到个性化的弓丝。

采用上述方案的有益效果是：通过在弓丝模具进行铸造的方式得到个性化的弓丝，使得弓丝较为圆滑，防止弓丝对患者的口腔造成损伤。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种矫正弓丝制造系统，包括：

口腔扫描模块，用于采集患者的口腔扫描数据，并根据患者的口腔扫描数据建立口内三维模型；

提取模块，用于从口内三维模型内提取出牙列模型；

弓丝模型获取模块，用于导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型；

弓丝生成模块，根据弓丝模型生成个性化的弓丝。

与现有技术现比，本技术方案的有益效果是：先通过口腔扫描模块对患者进行口腔扫描以建立数字化的口内三维模型，再通过提取模块从口内三维模型内提取出牙列模型，并通过弓丝模型获取模块基于口内三维模型中的牙列模型得到理想的弓丝模型，最后通过弓丝生成模块根据弓丝模型即可生成个性化的弓丝。通过这样的方式，能够保证弓丝的弧度与牙列的弧度相吻合，有效提高正畸效果。

进一步地，所述口腔扫描模块包括：

口内扫描仪，用于对患者的口腔进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型；

3d扫描仪，用于对患者口内的硅橡胶印模进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型。

采用上述方案的有益效果是：提供口内扫描和印模扫描两种口腔扫描的方式，在实施本发明时，可根据实际条件和需要进行选择。当诊所配备有口内扫描仪时，可通过口内扫描仪对患者的口腔进行扫描，提高口腔扫描数据的精度，保证口内三维模型能够准确反映出患者口腔的实际情况，进一步提高正畸效果；当诊所未配备有口内扫描仪时，可先在患者口内制作硅橡胶印模，然后把取出的硅橡胶印模送往技工所，再通过技工所的3d扫描仪对硅橡胶印模进行扫描，使得设备条件一般的诊所也能实施本发明的技术方案。

进一步地，所述提取模块包括：

分解单元，用于把口内三维模型分解成牙龈模型和牙列模型；

牙列模型提取单元，用于从分解成牙龈模型和牙列模型的口内三维模型中提取出牙列模型。

采用上述方案的有益效果是：通过分解单元和牙列模型提取单元，把口内三维模型中的牙龈模型去除，只提取牙列模型，能够排除牙龈模型所带来的干扰，更好地确定牙列模型的弧度，为弓丝模型的弧度的调整提取最准确的参考数据。

进一步地，所述弓丝模型获取模块包括：

托槽模型导入单元，用于导入托槽模型并把托槽模型合并在牙列模型上；

弓丝模型导入单元，用于导入弓丝模型并把弓丝模型设置在托槽模型的唇侧；

参数调整单元，用于对设置在托槽模型的唇侧的弓丝模型进行参数调整，使得弓丝模型的弧度与牙列模型的弧度相对应。

采用上述方案的有益效果是：在实施矫正过程中，牙齿的唇侧设置有托槽，而托槽为具有一定尺寸的实物，因此，若在对牙列模型的弧度进行调整时，若不考虑托槽的尺寸就会引入一定的误差，影响后续的正畸效果。在本发明中，通过托槽模型导入单元导入托槽模型进行预先模拟，有利于得到最理想的弓丝。

进一步地，所述弓丝生成模块包括：

模具制造设备，用于根据弓丝模型进行模具制造，得到弓丝模具；

铸造设备，用于通过弓丝模具进行铸造，得到个性化的弓丝。

采用上述方案的有益效果是：通过在弓丝模具进行铸造的方式得到个性化的弓丝，使得弓丝较为圆滑，防止弓丝对患者的口腔造成损伤。

附图说明

图1是本发明一种矫正弓丝制造方法的流程图。

图2是本发明一种矫正弓丝制造系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，图1是本发明一种矫正弓丝制造方法的流程图；图2是本发明一种矫正弓丝制造系统的示意图。

如图1所示，一种矫正弓丝制造方法，包括以下步骤：

s1.通过口腔扫描采集患者的口腔扫描数据，并根据患者的口腔扫描数据建立口内三维模型。这一步骤的目的在于建立一个口内三维模型，把患者口腔的实际情况通过口内三维模型真实反映出来，牙医在实施正畸手术的过程中，直接以根据患者的口腔扫描数据所建立的口内三维模型为参照，取代现有技术中通过主观经验来实施正畸手术的方式，能够有效避免因牙医的主观判断而造成的误差。

s2.从口内三维模型内提取出牙列模型。由于口腔扫描是针对的是患者的口腔，口腔扫描数据包括牙列扫描数据和牙龈扫描数据，对应地，口内三维模型包括牙列模型和牙龈模型。而在实施本发明中，只须以牙列模型为参照。因此，在步骤s2中，需要从口内三维模型内提取出牙列模型。

s3.导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型。步骤s2中已经得到牙列模型，牙列模型能够反映出患者的牙列的实际情况，包括尺寸、弧度等数据。换句话说，牙以列模型为与患者的牙列1：1对应的虚拟模型。因此，在导入弓丝模型后，再以牙列模型为基准，调整导入的弓丝模型的弧度，即可得到弧度与牙列模型的弧度相对应的弓丝模型。

现有技术中，牙医在观察患者牙列的情况后，再根据主观判断把弓丝弯折出大概的弧度，在这过程中，由于存在人为判断，因此不可避免地会引入误差。而在本发明中，以与患者的牙列1：1对应的牙列模型为基准，调整弓丝模型的弧度，直至得到与牙列模型相对应的弓丝模型，通过数字化的方式取代牙医的主观判断，能够避免出现误差，保证正畸效果。

s4.根据弓丝模型生成个性化的弓丝。在得到理想的弓丝模型后，再根据弓丝模型生成个性化的弓丝，即可把弓丝模型转化成实际的弓丝，得到理想的弓丝。

优选地，为了采集患者的口腔扫描数据，所述步骤s1中，口腔扫描的方式包括口内扫描和印模扫描。由于口内扫描仪的价格昂贵，普及率较低，不是每个诊所都能够配备。在本发明中，提供了口内扫描和印模扫描这两种方式，以适用于不同的应用场景，保证在不同的设备水平下都能够实施。当诊所配备有口内扫描仪时，可通过口内扫描采集患者的口腔扫描数据，当诊所配不备有口内扫描仪时，可通过印模扫描采集患者的口腔扫描数据。

当通过口内扫描进行口腔扫描时，所述步骤s1具体为：通过口内扫描仪对患者的口腔进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型。具体地，牙医把口内扫描仪伸入患者口腔，通过口内扫描仪扫描患者的口腔来采集患者的口腔扫描数据，进而根据口腔扫描数据即可建立口内三维模型。

当通过印模扫描进行口腔扫描时，所述步骤s1具体为：在患者口内制作硅橡胶印模，取出硅橡胶印模后通过3d扫描仪对硅橡胶印模进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型。具体地，牙医先在患者口内制作硅橡胶印模，制作完成后，从患者口腔内取出硅橡胶印模，并把硅橡胶印模送往技工所，再通过技工所的3d扫描仪对硅橡胶印模进行扫描，从而采集患者的口腔扫描数据，进而根据口腔扫描数据即可建立口内三维模型。

优选地，所述步骤s2中，从口内三维模型内提取出牙列模型具体包括：

把口内三维模型分解成牙龈模型和牙列模型；

从分解成牙龈模型和牙列模型的口内三维模型中提取出牙列模型。

由于口腔扫描是针对的是患者的口腔，口腔扫描数据包括牙列扫描数据和牙龈扫描数据，对应地，口内三维模型包括牙列模型和牙龈模型。由于患者口腔内的牙龈和牙齿的具有较为明显的分界，因此，在本发明中，可通过这个分界把口内三维模型分解成牙龈模型和牙列模型，再从分解成牙龈模型和牙列模型的口内三维模型中提取出牙列模型。如此一来就可以去除牙龈所带来的影响，仅保留牙列模型作为参照物，为弓丝模型的弧度的调整提取最准确的参考数据。

优选地，所述步骤s3中，导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型具体包括：

导入托槽模型并把托槽模型合并在牙列模型上；

导入弓丝模型并把弓丝模型设置在托槽模型的唇侧；

对设置在托槽模型的唇侧的弓丝模型进行参数调整，使得弓丝模型的弧度与牙列模型的弧度相对应。

在实施矫正的过程中，牙齿的唇侧设置有托槽，而托槽为具有一定尺寸的实物，因此，若在对牙列模型的弧度进行调整时，若不考虑托槽的尺寸就会引入一定的误差，影响后续的正畸效果。在本发明中，通过导入托槽模型进行预先模拟，有利于得到最理想的弓丝。

优选地，所述步骤s4中，根据弓丝模型得到个性化的弓丝具体为：

根据弓丝模型进行模具制造，得到弓丝模具；

通过弓丝模具进行铸造，得到个性化的弓丝。

与切割得到的弓丝相比，通过弓丝模具铸造得到的弓丝更加圆滑，能够优选避免刮伤患者的口腔。

需要说明的是，每个患者的牙列的尺寸和弧度各不相同，所谓个性化的弓丝，即尺寸、弧度与某一特定患者的牙列最为吻合的弓丝。

对应地，如图2所示，一种矫正弓丝制造系统，包括相互连接的口腔扫描模块1、提取模块2、弓丝模型获取模块3和弓丝生成模块4，其中：

口腔扫描模块1，用于采集患者的口腔扫描数据，并根据患者的口腔扫描数据建立口内三维模型；

提取模块2，用于从口内三维模型内提取出牙列模型；

弓丝模型获取模块3，用于导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型；

弓丝生成模块4，根据弓丝模型生成个性化的弓丝。

需要说明的是，本发明中的一种矫正弓丝制造系统为基于计算机平台、软件和外围设备等搭建而成的系统。

优选地，所述口腔扫描模块包括：

口内扫描仪，用于对患者的口腔进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型；其中，对患者的口腔进行扫描和采集患者的口腔扫描数据的工作由口内扫描仪直接完成，而根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型的工作则由口内扫描仪和计算机平台配合完成；

3d扫描仪，用于对患者口内的硅橡胶印模进行扫描，采集患者的口腔扫描数据，并根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型；同样地，对患者口内的硅橡胶印模进行扫描和采集患者的口腔扫描数据的工作由3d扫描仪直接完成，而根据口腔扫描数据建立患者的口内三维模型的工作则由3d扫描仪和计算机平台配合完成。

优选地，所述提取模块包括：

分解单元，用于把口内三维模型分解成牙龈模型和牙列模型；

牙列模型提取单元，用于从分解成牙龈模型和牙列模型的口内三维模型中提取出牙列模型。

优选地，所述弓丝模型获取模块包括：

托槽模型导入单元，用于导入托槽模型并把托槽模型合并在牙列模型上；

弓丝模型导入单元，用于导入弓丝模型并把弓丝模型设置在托槽模型的唇侧；

参数调整单元，用于对设置在托槽模型的唇侧的弓丝模型进行参数调整，使得弓丝模型的弧度与牙列模型的弧度相对应。

优选地，所述弓丝生成模块包括：

模具制造设备，用于根据弓丝模型进行模具制造，得到弓丝模具；

铸造设备，用于通过弓丝模具进行铸造，得到个性化的弓丝。

综上所述，本发明提供了一种矫正弓丝制造方法和系统，方法包括以下步骤：通过口腔扫描采集患者的口腔扫描数据，并根据患者的口腔扫描数据建立口内三维模型；从口内三维模型内提取出牙列模型；导入弓丝模型并根据牙列模型的弧度调整弓丝模型的弧度，得到与牙列模型相对应的弓丝模型；根据弓丝模型生成个性化的弓丝；系统包括相互连接的口腔扫描模块、提取模块、弓丝模型获取模块和弓丝生成模块。与现有技术现比，本技术方案的有益效果是：先对患者进行口腔扫描以建立数字化的口内三维模型，再基于口内三维模型中的牙列模型得到理想的弓丝模型，最后根据弓丝模型即可生成个性化的弓丝。通过这样的方式，能够保证弓丝的弧度与牙列的弧度相吻合，有效提高正畸效果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。