一种肌功能矫治器的制作方法

本申请实施例涉及矫正器械领域，尤其涉及一种肌功能矫治器。

背景技术：

一般情况下，安氏二类(angleⅱ)错颌患者明显的特征是上下颌骨及牙弓的近远中关系不调，下颌及下牙弓处于远中位置，磨牙为远中关系。如果下颌后退1/4个磨牙或半个前磨牙的距离，即上下第一恒磨牙的近中颊尖相对，为轻度远中错合。若上颌第一恒磨牙的近中颊尖咬合在下颌第一恒磨牙与第二前磨牙之间，为完全远中错合。对于angleⅱ症状患者的治疗，常用的方法是先应用肌功能矫治器使下颌骨相对于上颌骨向前移动一定距离，然后运用牙齿矫治器矫治病症牙齿，例如远移上颌磨牙，内收及压低前牙，使上下侧牙齿建立安氏一类(anglei)咬合关系。

现有的肌功能矫治器一般包括上下颌矫治牙套，上下颌矫正牙套在磨牙区域具有一款凸起，该凸起称为功能附件，当上下颌形成咬合关系时，上颌矫正牙套上功能附件与下颌矫正牙套的功能附件相接触，并产生阻碍下颌矫正牙套远中移动的矫治力。通过力传导从而推动下颌骨前移，达到矫治的目的，其功能附件为三维不规则曲面体。

在实际情况中，患者的咬合为动态移动，牙套在对对患者进行治疗过程中有变形的可能，进而导致矫治效果变差。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种肌功能矫治器，包括：上颌矫治牙套和下颌矫治牙套；

所述上颌矫治牙套用于接纳待矫治的上颌牙齿，所述下颌矫治牙套用来接纳待矫治的下颌牙齿；

所述上颌矫治牙套包括上颌矫治牙套本体以及位于所述上颌矫治牙套本体的磨牙区的第一壳体；其中，所述第一壳体关于所述上颌矫治牙套的正中矢状面左右对应分布；所述第一壳体的上表面包括第一受力支撑面、第二受力支撑面和第一滑动限位面；其中，所述第一受力限位面靠近咽喉侧，所述第二受力支撑面靠近门牙侧，所述第一滑动限位面连接所述第一受力支撑面及所述第二受力支撑面；所述第一受力支撑面相对所述上颌矫治牙套本体的凸起高度高于所述第二受力支撑面相对所述上颌矫治牙套本体的凸起高度，所述第一受力支撑面的长度与所述第二受力支撑面的长度之和小于所述第一壳体长度；

所述下颌矫治牙套包括下颌矫治牙套本体以及位于所述下颌矫治牙套本体的磨牙区的第二壳体；其中，所述第二壳体关于所述下颌矫治牙套的正中矢状面左右对应分布；所述第二壳体的上表面包括第三受力支撑面、第四受力支撑面和第二滑动限位面，其中，所述第三受力限位面靠近咽喉侧，所述第四受力支撑面靠近门牙侧，所述第二滑动限位面连接所述第三受力支撑面及所述第四受力支撑面，所述第三受力支撑面相对所述下颌矫治牙套本体的凸起高度低于所述第四受力支撑面相对所述下颌矫治牙套本体的凸起高度；

咬合过程中所述第一壳体与所述第二壳体之间具有矫正距离；

咬合过程中所述第一滑动限位面与所述第二滑动限位面贴合。

可选的，所述第一壳体侧面具有多个加强筋，所述第一壳体的加强筋分别垂直于所述第一受力支撑面、所述第二受力支撑面和所述第一滑动限位面；所述第二壳体侧面具有多个加强筋，所述第二壳体的加强筋分别垂直于所述第三受力支撑面、所述第四受力支撑面和所述第二滑动限位面。

可选的，所述上颌矫治牙套佩戴于所述上颌牙齿时，所述第一受力支撑面、所述第二受力支撑面与牙齿方向垂直，所述下颌矫治牙套佩戴于所述下颌牙齿时，所述第三受力支撑面、所述第四受力支撑面与牙齿方向垂直。

可选的，所述第一壳体位于所述上颌矫治牙套的第一磨牙区域和第二前磨牙区域之间，所述第二壳体位于所述下颌矫治牙套的第一磨牙区域和第二前磨牙区域之间。

可选的，所述第一壳体长度方向与所述上颌矫正牙套本体上第一壳体所在位置的牙弓线的方向平行，所述第二壳体长度方向与所述第二壳体所在所述下颌矫正牙套本体位置的牙弓线的方向平行。

可选的，咬合时所述第一受力支撑面与所述第三受力支撑面接触，所述第二受力支撑面与所述第四受力支撑面接触。

可选的，所述上颌矫正牙套具有填充附件，所述填充附件形状与缺失的所述上颌牙齿形状相符。

可选的，所述下颌矫正牙套具有填充附件，所述填充附件形状与确实的所述下颌牙齿缺失牙齿形状相符。

可选的，当上颌矫治牙套佩戴于所述上颌牙齿，下颌矫治牙套佩戴于所述下颌牙齿时，上颌牙冠上的牙嵴最高点与使之形成咬合关系的下颌牙冠牙合面窝最低点的垂直距离为4～7mm。

可选的，所述上颌矫正牙套本体为具有牙齿矫正功能的牙套本体；所述上颌矫正牙套本体为具有牙齿矫正功能的牙套本体。

可选的，所述上颌矫正牙套与所述下颌矫正牙套限位面、侧面、支撑面的相交处均为r0.2`0.5mm的圆弧角圆弧角过度。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：在咬合过程中，第一壳体与第二壳体之间的接触为第一滑动限位面与第二滑动限位面之间的面接触，面接触使得施加在上下牙套上的力被分散，受力均匀，压强较为平均，牙套不易发生变形，使得治疗顺利进行。

附图说明

图1为本申请实施例中肌功能矫治器的结构示意图。

图2为本申请实施例中肌功能矫治器的第二壳体的示意图。

图3为本申请实施例中肌功能矫治器的上颌矫治牙套的示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种肌功能矫治器，用于治疗安氏ⅱ类错颌，其作用原理是对处于生长发育期的下颌后缩畸形患者，通过改变上下颌骨的位置关系既推动下颌骨相对于上颌骨前移，进而刺激髁突软骨组织生长及关节窝重建，使得下颌向前生长，并通过反作用力抑制上颌生长以及咬合重建的方法使下颌形成新的稳定的神经肌肉位，从而使患者下颌骨被重新定位；针对安氏ii类错颌病例有较好的矫治效果。

针对安氏ii类错颌使用的现有的肌功能矫治器一般包括上下颌矫治牙套，上下颌矫正牙套在磨牙区域具有一款凸起，该凸起称为功能附件，当上下颌形成咬合关系时，上颌矫正牙套上功能附件与下颌矫正牙套的功能附件相接触，并产生阻碍下颌矫正牙套远中移动的矫治力。通过力传导从而推动下颌骨前移，达到矫治的目的，其功能附件为三维不规则曲面体。由于功能附件接触面为不规则面体，实际附件的接触情况可能存在线接触，导致附件整体受力不均匀，某些区域压强偏大，在本申请实施例中，受力接触部分总为面接触，可以使得施加在上下牙套上的力被分散，受力均匀，压强较为平均，牙套不易发生变形，使得治疗顺利进行。

请参阅图1，本申请实施例中肌功能矫治器的一个具体结构包括：上颌矫治牙套101和下颌矫治牙套102。

上颌矫治牙套101包括上颌牙套本体1011和第一壳体1012。

第一壳体位于上颌牙套本体的磨牙区，且凸出于上颌牙套本体的外侧，这里的外侧指的是相对于上颌牙套本体佩戴于上颌牙齿上时，上颌牙套本体与牙齿接触侧的内侧，磨牙区即为上颌牙套本体佩戴在上颌牙齿上时，上颌牙齿中磨牙所对应的区域。

第一壳体1012的上表面包括第一受力支撑面10121、第二受力支撑面10122和第一滑动限位面10123。

第一受力支撑面10121靠近咽喉侧，第二受力支撑面10122靠近门牙侧，即在上颌矫治牙套佩戴于牙齿上时，在以人体高度方向为z轴的正方向，人体面对方向为x轴正方向的zox坐标系中，第一受力支撑面10121的x坐标值比第二受力支撑面10122的x坐标值小。

第一受力支撑面相对上颌矫治牙套本体的凸起高度高于第二受力支撑面相对上颌矫治牙套本体的凸起高度，即在上颌矫治牙套佩戴于上颌牙齿上时，在以人体高度方向为z轴的正方向，人体面对方向为x轴正方向的zox坐标系中，第一受力支撑面的z轴坐标值小于第二受力支撑面的z轴坐标值。

第一滑动限位面连接第一受力支撑面及第二受力支撑面，第一受力支撑面的长度与第二受力支撑面的长度之和小于第一壳体长度。即在上颌矫治牙套佩戴于牙齿上时，在以人体高度方向为z轴的正方向，人体面对方向为x轴正方向zox坐标系中，第一受力支撑面与第一滑动限位面和第一受力支撑面与第二滑动限位面所成的角所成的投影总为钝角。

下颌矫治牙套102包括下颌牙套本体1021和第二壳体1022。

第二壳体位于下颌牙套本体的磨牙区，且凸出于下颌牙套本体的外侧，这里的外侧指的是相对于下颌牙套本体佩戴于下颌牙齿上时，下颌牙套本体与牙齿接触侧为内侧，磨牙区即为下颌牙套本体佩戴在下颌牙齿上时，下颌牙齿中磨牙所对应的区域。

第二壳体1022的上表面包括第三受力支撑面10221、第四受力支撑面10222和第二滑动限位面10223。

第三受力支撑面10221靠近咽喉侧，第四受力支撑面10222靠近门牙侧，即在下颌矫治牙套佩戴于牙齿上时，在以人体高度方向为z轴的正方向，人体面对方向为x轴正方向的zox坐标系中，第三受力支撑面10121的x坐标值比第四受力支撑面10122的x坐标值小。

第三受力支撑面相对下颌矫治牙套本体的凸起高度高于第四受力支撑面相对下颌矫治牙套本体的凸起高度，即在下颌矫治牙套佩戴于下颌牙齿上时，在以人体高度方向为z轴的正方向，人体面对方向为x轴正方向的zox坐标系中，第一受力支撑面的z轴坐标值小于第二受力支撑面的z轴坐标值。

第二滑动限位面连接第三受力支撑面及第四受力支撑面，第三受力支撑面的长度与第四受力支撑面的长度之和小于第二壳体长度；即在下颌矫正牙套佩戴于下颌牙齿时，在以人体高度方向为z轴的正方向，人体面对方向为x轴正方向zox坐标系中，第三受力支撑面与第二滑动限位面和第四受力支撑面与第二滑动限位面所成的角在所成的投影总为钝角。

咬合过程中所述第一壳体与所述第二壳体之间具有矫正距离，即佩戴本肌功能矫正器后，咬合方式会得到重建，具体为:在咬合过程中，总是第一滑动限位面与第二滑动限位面首先接触，通过第一滑动限位面与第二滑动限位面之间的滑动，将用户的咬合力分解为垂直方向的力和水平方向上的力，由于上颌牙齿相对于颅骨位置较为固定，所以水平方向的力总作用于下颌的肌、韧带及纤维等软组织，又由于滑动限位面的角度限定，所以水平方向上的力总表现为对下颌向前拉伸的力,主要表现为肌肉的收缩力，肌肉的收缩力通过本肌功能矫治器传递到牙、牙槽、颌骨、关节等软、硬组织。当上颌矫治牙套壳体区域的限位面与下颌矫治牙套壳体区域的限位面接触时，患者下颌被拉伸，即使患者在日常放松的状态或者睡眠情况下仍然能够使下颌保持被拉伸且位置稳定，这样持续性地作用，能够刺激髁突软骨组织生长及关节窝重建，使得下颌向前生长，并通过反作用力抑制上颌生长以及咬合重建的方法使下颌形成新的稳定的神经肌肉位，从而使患者下颌骨被重新定位。完成矫正过程。

咬合过程中所述第一滑动限位面与所述第二滑动限位面贴合，在完整的咬合过程中，总是第一滑动限位面与第二滑动限位面相接触，为面接触，随着咬合的进行，面接触的面积也逐渐增加，最终达到可接触面积的最大值，与之对应的张开过程为第一滑动限位面与第二滑动限位面接触面积的逐渐减少，最终达到完全不接触。

参照图2，本肌功能矫治器的第二壳体的侧面有多条加强筋，图2中加粗部分即为加强筋结构，与其对应的，第一壳体侧面也可以有多条加强筋，加强筋突出壳体一定厚度，一端圆滑连接上表面的受力支撑面或限位面，另一端过渡至壳体底部或与其他加强筋汇合，加强筋的方向与所连接的上表面的限位面或支撑面垂直，侧面附有加强筋的壳体结构可以保证在壳体的接触区域可以承受15～20kg压力而不发生变形，并能延长壳体的使用寿命，多次使用过后也不会轻易出现破裂、变形的情况。

参照图1，本实施例中上颌矫治牙套佩戴于上颌牙齿时，第一受力支撑面、第二受力支撑面与牙齿方向垂直，下颌矫治牙套佩戴于下颌牙齿时，第三受力支撑面、第四受力支撑面与牙齿方向垂直，可以使本肌功能矫治器在佩戴时无需考虑水平面的角度问题，使用简单。

本实施例中第一壳体位于上颌矫治牙套的第一磨牙区域和第二前磨牙区域之间，第二壳体位于下颌矫治牙套的第一磨牙区域和第二前磨牙区域之间，可以使壳体与牙套本体之间关系更稳定，提高肌功能矫治器的整体强度。

本实施例中第一壳体长度方向与上颌矫正牙套本体上第一壳体所在位置的牙弓线的方向平行，第二壳体长度方向与第二壳体所在下颌矫正牙套本体位置的牙弓线的方向平行，即每个壳体按照其所在位置的牙弓线的斜率布置，壳体长方向的斜率与其所在位置牙弓线的斜率相同，可以减少附件的颊侧与舌侧的突出，使得该肌功能矫治器佩戴时更加舒适。

本实施例中，肌功能矫治器佩戴于牙齿上，完全咬合时所述第一受力支撑面与所述第三受力支撑面接触，所述第二受力支撑面与所述第四受力支撑面接触，可以使得限位面所受压力均匀分散到两个支撑面和一个限位面上，进一步提高了本产品的使用寿命。

参照图1，本实施例中限位面、侧面、支撑面的相交处均为r0.2`0.5mm的圆弧角圆弧角过度，不会引起应力集中，这样使得附件主体结构更加牢固可靠。

参考图1，在本实施例中，第一受力支撑面、第二受力支撑面高度相差距离为2～5mm，第一受力支撑面、第二受力支撑面的宽度相等，尺寸为4～7mm，受力支撑面与滑动限位面所成的锐角称为倾斜夹角α，该倾斜夹角α范围在40°～75°。

在实际使用过程中，可能会遇到患者在矫治之前，已有一颗或者多颗牙齿缺失的情况，本申请实施例中，上颌矫治牙套可以具有填充附件，附件与缺失位置对应的标准牙齿大小结构相对应，从而使得上颌牙套受力均匀结构牢固。同样地，下颌矫治牙套也可以具有填充附件，附件与缺失位置对应的标准牙齿大小结构相对应，从而使得下颌牙套受力均匀结构牢固。

在实际使用过程中，上颌矫治牙套佩戴于所述上颌牙齿，下颌矫治牙套佩戴于所述下颌牙齿时，上颌牙冠上的牙嵴最高点与使之形成咬合关系的下颌牙冠牙合面窝最低点的垂直距离为4～7mm，可以使得矫治器的佩戴达到舒适的效果。

在实际使用过程中，上颌矫治牙套本体可以为具有牙齿矫正功能的牙套本体；下颌矫治牙套本体可以为具有牙齿矫正功能的牙套本体，在矫治下颌前移同时可以根据牙齿排列情况，对上、下颌单颗牙齿进行三维方向的调整及控制，例如对上颌、下颌前牙进行压低，推动上下磨牙远中移动，使得上下颌牙齿尖窝相对准确且广泛接触，牙齿咬合关系正常。

下面对肌功能矫治器的设计制造过程与具体使用过程进行进一步的说明。

一、设计制造过程

1、通过硅橡胶取模，然后3d扫描成像的方式获得患者上颌、下颌待矫治牙齿的数字化模型以及确定患者上颌与下颌的咬合关系和位置。

2、使用逆向软体geomagicstudio进行扫描后的数字化模型修整，确保修整过的数字化模型与口内照片基本一致，按照牙齿的形态完整把每颗牙齿分离出来，方便后期对牙齿进行矫治设计。

3、使用建模软体pro/e、creo、solidworks设计肌功能矫治器参数化模型，肌功能矫治器上颌矫治牙套的结构外形整体如图3所示；在肌功能矫治器外形整体确定之后，使用有限元分析软体ansys在肌功能矫治器受力面均匀施加一定压强，模拟现实生活中人的咬合力施加状况，从而优化外形尺寸以及加强筋添加形状和位置，使得后期制作的肌功能矫治器在矫治接触区域(即壳体区域)能够承受15～20kg压力而不变形。

4、根据处理后的患者初始三维数字模型，确定下颌相对于上颌的前导的目标位置，并根据现有位置与目标位置的距离，调整壳体的尺寸。

5、通过3d打印技术制作牙齿模型，再通过真空热压成型技术制作患者牙齿被构造重定位的上颌矫治牙套，以及被构造重定位的下颌矫治牙套，完整的一副肌功能矫治器应包括上颌矫治牙套和下颌矫治牙套，上、下颌矫治牙套相互接触受力并通过力的传导完成肌功能矫治器的功能作用。

在临床矫治情况中，患者的牙齿形态、大小、或位置会有差异，所以壳体并不是唯一不变，为保证肌功能矫治器在佩戴时能够对患者牙齿施加足够的矫治力且肌功能矫治器的结构不会变形和破坏，应该依据实际情况调整第一壳体和第二壳体尺寸；依牙齿实际形态大小，可以从这五个尺寸方面对壳体的结构大小做出反馈调整：同一壳体两受力支撑平面段差值(h1)、壳体总高度值(l1)、壳体宽度值(l2)、壳体长度值(l3)受力支撑面与滑动限位面所成的锐角夹角角度(α)。

二、具体使用过程

根据处理后的患者牙齿三维化数字模型及上下颌之间的关系，确定下颌相对于上颌的前导的目标位置，将肌功能矫治器依据一定规则添加在上颌牙齿和下颌牙齿上，再结合壳体高度以及对上颌牙齿和下颌牙齿干涉状况，确定患者咬合打开量。下颌前移和咬合打开的总量应在8～10mm，如下颌前移较多，则减少咬合打开量；反之，则适当增加咬合打开量。

在矫治过程中，根据下颌某一特定位置相对于上颌某一特定位置的相对距离，结合合理的生物矫治力，分多步改变肌功能矫治器在下颌牙齿上的特定位置，每一步使下颌前导距离约为0.09～0.24mm，从而使下颌从初始位置一步步前移到目标位置，这期间，每一步需要制作一副相对应阶段的肌功能矫治器，所以，完整的矫治过程应该包括多副肌功能矫治器。需要注意的是将下颌初始位置前导到目标位置，需要循序渐进，分多步完成矫治，在矫治过程中，如果矫治速度过快即单步前导距离过大，很容易造成患者脸部肌肉损伤，髁突软骨组织吸收，继而矫治失败。

在确定矫治偏移量时，肌功能矫治器若是沿牙弓放置，其咬合时壳体的移动量并不等同于矫治偏移量，这两个概念有区别，矫治偏移量通常为下颌骨在牙列中线方向直线移动量，而壳体的移动量是沿牙弓曲线移动，两者换算关系可近似为lb＝la/cosα(假设某一时刻壳体的移动为a方向,该a方向在牙弓某一点与牙弓曲线保持相切的关系，矫治偏移量为b方向，朝着牙列中线移动)，例如确定矫治偏移量为每月0.2mm,此时壳体的移动方向a与牙列中线的夹角为20°，则矫治偏移量应为0.2/cos20°＝0.213mm。