[發明專利]個性化舌側正畸托槽的選區激光燒結間接制造方法

無效

• 申請號: 200810026490.7
• 申請日: 2008-02-27
• 公開（公告）號: CN101284302A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 王淑范;楊永強;程大偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;G05B19/4097;A61C7/14;A61B6/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東;羅觀祥

技術領域

本發明涉及用于矯正牙齒的正畸托槽制造技術，具體是指個性化舌側正畸托槽的選區激光燒結間接制造方法。

背景技術

為了將不整齊的牙齒排列整齊，臨床應用廣泛采用正畸技術。通常的做法是將托槽粘接在牙齒表面，彈性弓絲穿過托槽的槽溝并傳遞矯正力。20世紀70年代以來，作為一種美觀的正畸方法，舌側正畸矯正技術引起了廣泛的關注和重視。舌側正畸技術將托槽粘在牙齒靠近舌頭的一側，而不是唇側正畸中的靠近嘴唇的一側。舌側托槽粘在牙齒舌面，不會因托槽的視覺因素影響患者的社會活動，也不會因牙齒唇面粘托槽而影響唇的閉合。同時，牙齒唇側釉質因不受酸蝕劑的作用避免了脫鈣導致的白色斑點，治療過程中也更方便醫生從唇側直接觀察牙齒的位置與形態。

目前舌側正畸采用的托槽是標準化生產的通用產品，對于個體的牙齒來說，適合程度比較小。由于舌側牙齒的表面形態復雜，一般采用較小的托槽，以便于粘接。托槽與牙齒表面的空隙由粘接劑填補。如果牙齒表面曲率變化較大，則需要的粘接劑較多，造成托槽底板遠離牙表面，影響矯正效果。因此，相比于唇側托槽，舌側托槽的結構形態明顯改變，并且要求托槽與個體牙齒具有更高的匹配性。

舌側正畸技術的主要缺陷在于對舌頭的刺激。舌頭是人體最敏感的器官之一，也是參與發音、吞咽等活動的器官之一，活動非常頻繁。而舌側托槽占據了舌頭的部分活動空間，會刺激舌頭的邊緣產生疼痛。為了減輕病人的負擔，制造細小精密的托槽成為發展趨勢。

快速成型技術(Rapid?Prototyping，簡稱RP)的發展和成熟，使其逐漸滲透到各個工業領域，尤其是在模具制造中，興起了快速模具制造(Rapid?Tooling，簡稱RT)技術。基于RP技術的快速模具制造技術集成度高，從CAD數據到物理實體的轉換過程快，因而與傳統的數控加工方法相比，具有制模周期短，制模成本低和模具壽命較短等特點，對單件小批量生產具有很強的適應性。其中，采用選區激光燒結(Selective?Laser?Sintering，簡稱SLS)技術制作蠟模再進行鑄造的方法已經廣泛應用于金屬零件的制造。制造托槽的材料通常為牙科金、鈦合金、不銹鋼等金屬材料，采用選區激光燒結技術成型模型后可以通過熔模鑄造的方法制造托槽。

現有的舌側托槽制造方法是標準化生產，不能滿足病人個性化需求，從而影響了治療效果并增加了病人的負擔。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述現有技術中存在的不足之處，提供個性化舌側正畸托槽的選區激光燒結間接制造方法，該方法不僅能根據個體差異實現定制化制造，而且制造精度高，使托槽可以盡量貼合牙表面。

本發明通過下述技術方案實現：本個性化舌側正畸托槽的選區激光燒結間接制造方法，包括以下步驟：

(1)測量齒系數據，獲得牙齒的外形結構參數；

(2)根據所述齒系數據，采用反求工程(Reverse?Engineering)的方法建立牙齒的三維CAD模型并存儲于計算機中；

(3)根據正畸的要求、托槽制作材料和牙齒的形狀特征，設計各個托槽的結構模型；所述托槽的結構模型設計包括設計托槽與牙齒表面接觸的底板，以及根據各個托槽的理想放置位置確定托槽的槽溝；

(4)根據托槽的結構模型及熔模鑄造的要求，利用快速成型技術，采用分層制造的方法制造托槽所需的熔模；

(5)采用熔模鑄造的方法制造出托槽；

(6)根據臨床需求，對成型后的托槽做表面處理。

為更好地實現本發明，所述齒系數據的測量采用CT斷層掃描或非接觸的三維掃描儀直接掃描牙齒，或者首先制取牙齒的模型再進行三維掃描測量，所述掃描精度優于0.02mm。

步驟(2)所述牙齒的三維CAD模型的存儲格式為STL格式。

步驟(4)所述快速成型技術包括選區激光燒結(Selective?Laser?Sintering，SLS)技術，所述熔模的材料可選用石蠟或可溶聚合物高分子材料。

步驟(4)所述分層制造方法是指基于離散/堆積原理，通過計算機對設計的熔模的三維模型進行分層切片，得到各層截面的二維輪廓信息，根據所述二維輪廓信息通過上位機控制快速成型設備燒結成型蠟質的托槽模型，保證托槽實體各層的形狀與托槽結構的分層數據一致。由于單個托槽體積較小，所以一次成型可以制造形狀各不相同的多個托槽熔模。

所述分層厚度為50～100μm，并采用層間累計誤差補償方式控制制造精度為10～20μm。