[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于形狀記憶聚合物弓絲的個(gè)性化正畸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210552295.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103054651A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉云峰;董星濤;姜獻(xiàn)峰;彭偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61C7/00
• 分類(lèi)號(hào): A61C7/00
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種正畸方法。

背景技術(shù)

口腔固定正畸是針對(duì)牙齒排列畸形或錯(cuò)牙合（牙合為一個(gè)字，下同），利用弓絲、托槽等組成的矯治器械，對(duì)牙齒施加機(jī)械矯治力和力矩，調(diào)整顏面骨骼、牙齒和頜面肌肉三者間的平衡和協(xié)調(diào)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的矯治后改善面型、排齊牙列并提高咀嚼效能。20世紀(jì)初，被譽(yù)為現(xiàn)代正畸學(xué)之父的美國(guó)牙醫(yī)Edward?Angle開(kāi)始設(shè)計(jì)牙齒矯治器，到1928年推出了方絲弓矯治技術(shù)，奠定了現(xiàn)代口腔正畸學(xué)的基礎(chǔ)。1970年美國(guó)正畸醫(yī)生Andrews提出了最佳自然牙合的六條標(biāo)準(zhǔn)，并在方絲弓矯治器的基礎(chǔ)上發(fā)明了直絲弓矯治器，使用更加方便。目前，應(yīng)用自鎖托槽的直絲弓矯治已經(jīng)成為口腔正畸的主流技術(shù)，其關(guān)鍵在于用對(duì)應(yīng)于不同牙位的特定參數(shù)的托槽來(lái)補(bǔ)償每顆牙與咬合線(xiàn)之間的尺寸差異，而無(wú)需再象方絲弓一樣對(duì)弓絲進(jìn)行彎制。我國(guó)直到上世紀(jì)80年代才引入方絲弓矯治技術(shù)，30多年來(lái)主要以消化吸收和應(yīng)用為主，目前主要的正畸器械如自鎖托鎖仍然依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格高昂。每年正畸的就診病人只有幾十萬(wàn)，而有數(shù)據(jù)顯示我國(guó)青少年錯(cuò)牙合畸形的發(fā)病率在50%左右，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，我國(guó)對(duì)正畸治療的需求將快速增長(zhǎng)，迫切需要具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的正畸器械。

口腔正畸中，弓絲的主要作用是通過(guò)與托槽配合，對(duì)需要移動(dòng)的牙齒和牙弓施加相應(yīng)的力和力矩，實(shí)現(xiàn)牙齒的移動(dòng)。傳統(tǒng)的金屬弓絲由于施加的力衰減較快，力學(xué)性能不夠穩(wěn)定，已經(jīng)逐步被具有形狀記憶功能的合金弓絲代替。鎳鈦合金等形狀記憶材料制作的口腔正畸弓絲所能提供的力學(xué)特性比傳統(tǒng)的合金材料更加優(yōu)良，可以持續(xù)釋放的較小且穩(wěn)定的矯治力。其工作原理是將人體口腔的正常牙弓根據(jù)尺寸大小進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和分組，根據(jù)該分組制作一組標(biāo)準(zhǔn)大小的弓絲，其形狀與正常牙弓形狀一致，是正畸患者牙列排齊后的理想形狀；臨床應(yīng)用時(shí)，正畸醫(yī)生根據(jù)患者實(shí)際的牙弓大小從標(biāo)準(zhǔn)的弓絲中選擇形狀和尺寸最接近的一根弓絲；該弓絲經(jīng)過(guò)醫(yī)生操作使其變彎、扭轉(zhuǎn)等固定在患者牙上標(biāo)準(zhǔn)托槽中，在口腔溫度環(huán)境下，弓絲會(huì)緩慢變形恢復(fù)到初始的標(biāo)準(zhǔn)形狀，與托槽配合提供牙齒移動(dòng)的載荷，實(shí)現(xiàn)牙齒的移動(dòng)。

目前的弓絲及存在的問(wèn)題：目前，基于標(biāo)準(zhǔn)的形狀記憶弓絲和直絲弓托槽的正畸中的最大問(wèn)題在于弓絲和托槽都是標(biāo)準(zhǔn)的形狀和尺寸，通過(guò)不同牙位上的標(biāo)準(zhǔn)托槽的尺寸改變來(lái)補(bǔ)償不同牙位與正常咬合線(xiàn)間的位置差異，而每個(gè)人的牙齒大小存在差別，咬合線(xiàn)也會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)不同。因此目前的直絲弓矯治器并沒(méi)有考慮個(gè)體差異，其提供的矯治力并不精確，容易造成牙齒不必要的位移，需要在治療過(guò)程不斷調(diào)整治療方案并調(diào)校矯治器來(lái)補(bǔ)償和修正，延長(zhǎng)了治療時(shí)間并增加了治療風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有形狀記憶合金弓絲個(gè)性化成型困難、鎳材料不安全的不足，本發(fā)明提供一種能有效實(shí)現(xiàn)個(gè)性化成型、消除安全隱患的基于形狀記憶聚合物的個(gè)性化正畸方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于形狀記憶聚合物弓絲的個(gè)性化正畸方法，所述正畸方法包括以下步驟：

1）CT數(shù)據(jù)采集及牙模制作：拍攝患者口腔部位的CT圖像，并制作患者石膏牙模；

2）口腔組織三維模型重建：利用三維重建軟件基于CT數(shù)據(jù)重建患者口腔模型，重建模型包括牙齒和牙槽骨；

3）掃描并重建牙模：利用三維掃描儀掃描石膏牙模，然后利用逆向重建軟件重建出牙模的三維模型，將該模型與基于CT重建的模型重合，得到了包括牙齒、牙槽骨和牙齦表面的復(fù)合模型；

4）在復(fù)合模型上，根據(jù)患者的牙齒錯(cuò)位情況，制訂出牙齒移動(dòng)的步驟，得到正畸方案，測(cè)算出關(guān)鍵參數(shù)，所述關(guān)鍵參數(shù)包括牙齒移動(dòng)量、所需的正畸力和力矩以及加力的方式，并排出經(jīng)過(guò)治療后的目標(biāo)牙列；

5）根據(jù)目標(biāo)牙列為每顆牙選擇自鎖托槽，并確定托槽在牙上的位置；

6）根據(jù)每個(gè)托槽上的弓絲槽的位置，用掃掠的方式構(gòu)制出弓絲，該弓絲與目標(biāo)牙列及托槽的位置匹配，具有個(gè)性化的形狀；

7）根據(jù)該弓絲形狀設(shè)計(jì)出成型模具；

8）將弓絲模具用金屬粉末快速成型技術(shù)SLM制造出來(lái)；

9）利用形狀記憶聚合物材料在模具中成形出SMP弓絲；

10）臨床使用時(shí)，將弓絲加熱到相變溫度變得柔軟，固定在托槽中，在口腔溫度環(huán)境下，弓絲中的軟質(zhì)相逐漸發(fā)生軟化逆變，恢復(fù)到一次成形的初始形狀，提供持續(xù)穩(wěn)定的正畸矯治力。

進(jìn)一步，所述步驟9）中，SMP弓絲材料采用聚氨酯材料。當(dāng)然，也可以選用其他具有形狀記憶功能和良好生物相容性的材料。