[發(fā)明專利]一種兒童牙齒合理排列誘導裝置及其制造方法

無效

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• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102078223A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 何炳蔚;姚軍;林澤明;楊秀娟
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學
• 主分類號: A61C7/00
• 分類號: A61C7/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種兒童牙齒合理排列誘導裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

醫(yī)學上將人的下巴前翹、后縮或牙齒不齊，這種現(xiàn)象稱為牙頜畸形。牙頜畸形常常會導致刷牙不徹底，這些部位會遺留食物殘渣，使牙齦發(fā)炎，出現(xiàn)齲齒（蟲牙）和牙周炎等，影響口腔健康。同時，牙頜畸形也嚴重影響社交和工作，尤其是青少年和兒童，常常由于受到同學或小伙伴的嘲笑而變得自卑，影響孩子的心理健康。中華口腔醫(yī)學會的調(diào)查顯示，我國兒童在乳牙期的牙頜畸形患病率為51.84%，替牙期為71.21%，恒牙初期為72.92%。

對于牙頜畸形的治療，醫(yī)學上常采取牙齒矯正的方法進行。牙齒矯正是通過正畸或外科手術(shù)等方法治療錯頜畸形。臨床上常見的矯正方法主要有活動矯正器、固定矯正器、功能矯正器和正頜外科，其中以金屬托槽為代表的固定矯正器最常用。

現(xiàn)有的矯正器存在如下問題：

1、非個性化設計制作，精度低。現(xiàn)有矯正器大都采用標準化設備，例如金屬托槽矯正器采用標準弓形，不能很好的反應患者的個體特征，由此帶來了治療的不確定性。而要消除這些不確定性則需要醫(yī)生有豐富的臨床實踐經(jīng)驗和熟練的操作技巧，因此對施治醫(yī)師有較高的要求；

2、牙齒及牙頜受力分布不易控制。采用彈性金屬弓絲誘導時，金屬弓絲對牙齒及牙頜的作用是通過一個小的金屬托槽傳遞到牙齒及牙句上的。金屬絲與托槽的接觸方式為點接觸或線接觸。由于該金屬托相與牙齒的接觸面積有限且位置不能調(diào)整，故只能保障牙齒及牙槽骨受到趨向標準弓形位置的力，但不能保障其力分布的生物力學合理性；

3、固定牙齒矯正器由于需要固定在牙面上，長時間佩戴會對牙體和牙周組織造成損傷；

4、牙齒矯正器影響美觀。現(xiàn)有的牙齒矯正器大都為金屬或者塑料材料，治療過程中直接影響口腔的美觀；

隱形矯正器作為現(xiàn)有的新型固定矯正器具有個性化，美觀等優(yōu)點，但現(xiàn)有隱形矯正器大都適用于成人牙齒誘導。兒童牙齒與成人牙齒存在明顯的不同在于成人牙頜已經(jīng)定型，自然狀態(tài)下不會發(fā)生改變，而兒童牙頜善處于合理排列變化期，即使在恒牙期，牙齒依然不穩(wěn)定，因此，對于兒童牙齒因以誘導其合理排列為主，而不是矯正。同時，現(xiàn)有隱形矯正器在施治于兒童時，因具有個性化的特征可以很好的包裹牙齒，但也因此阻礙了乳牙的合理排列，而且在牙齒更換期也常因牙齒脫落而造成矯正器定位不穩(wěn)定等問題，嚴重影響治療效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種兒童牙齒合理排列誘導裝置及其制造方法，旨在克服上述現(xiàn)有牙頜畸形矯正器的、牙齒正位器及相關牙齒誘導方法的不足之處，并根據(jù)兒童牙齒所處的特殊情況，實現(xiàn)個性化的，精確引導兒童牙齒合理排列的目標。本發(fā)明將逆向工程技術(shù)與醫(yī)學模型技術(shù)相結(jié)合，通過機器視覺的方法獲得患者個體特征的三維數(shù)字化模型，在此基礎上通過計算機輔助設計技術(shù)模擬治療的整個過程和設計各個中間環(huán)節(jié)，同時采用快速成型和空氣壓模技術(shù)制作具有自適應凹狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的透明薄壁牙齒誘導器。

本發(fā)明的兒童牙齒合理排列誘導裝置的制造方法，其特征在于：按以下步驟進行：

（1）由牙科醫(yī)生按常規(guī)方法（即用藻酸鹽填充口內(nèi)，獲得牙槽的陰模，再用石膏填充陰模）獲得患者的牙頜物理模型，通過數(shù)字光柵方法獲取牙頜的數(shù)字化模型，其基本原理是：把編碼結(jié)構(gòu)的光柵投影到石膏實體模型的表面，光柵條紋會隨著實體表面的高度起伏發(fā)生彎曲和變形，經(jīng)物體表面反射產(chǎn)生的變形光柵條紋包含了物體的表面形狀信息，然后借助兩個高分辨率CCD相機根據(jù)雙目視覺原理，從兩個不同角度同步攝取變形的光柵條紋，之后對不同方向的變形光柵進行分析即可獲得物體的三維外形點云數(shù)據(jù)；

（2）對此數(shù)字化模型進行處理和重構(gòu)獲得原始牙頜三維模型，包括如下步驟：

a)?數(shù)據(jù)配準：從多個視角對石膏模型進行數(shù)據(jù)采集，再通過多視數(shù)據(jù)配準技術(shù)對各個視角的數(shù)據(jù)進行坐標統(tǒng)一；

b)?數(shù)據(jù)處理：對配準后的整體點云數(shù)據(jù)進行重疊點云整合，噪點去除等處理，以保證后續(xù)曲面重構(gòu)的質(zhì)量；

c)?曲面重構(gòu)：對經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的整體點云數(shù)據(jù)進行曲面重構(gòu)；

d)?模型修正：重構(gòu)獲得的三維模型存在少量細小的孔洞，必須對孔洞進行填補，獲得完整的牙頜石膏三維數(shù)字化模型；

（3）依據(jù)此三維模型，利用3-matic正向設計軟件設計出誘導牙齒合理排列的誘導凹狀結(jié)構(gòu)，確定出誘導過程的步驟和最終，并獲得每一步的牙頜三維模型；

（4）采用基于激光燒結(jié)原理的快速成形技術(shù)，在計算機的控制下，根據(jù)中間三維模型和目標三維模型制作出患者牙頜在治療過程中的合理排列變化實體正模型；