[發明專利]用于產生牙齒矯治狀態的直接分步法

有效

• 申請號: 201410831582.8
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN105769352B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 蔡寧;李曉亮
• 申請（專利權）人: 無錫時代天使醫療器械科技有限公司
• 主分類號: A61C7/00
• 分類號: A61C7/00;G16H50/50
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 鄔玥;葛強

本發明提供了一種用于產生牙齒矯治狀態的方法，包括以下步驟：接收代表當前牙齒狀態的數字模型；確定K個矯治分步參數，其中所述矯治分步參數代表用于移動所述當前牙齒狀態至期望牙齒狀態的矯治步驟數，且K為大于等于1的整數；對于每個矯治分步參數，產生一組代表與該矯治分步參數對應的牙齒矯治狀態集的數字模型，從而得到K組數字模型；以及從所述K組數字模型中，選擇代表最佳牙齒矯治狀態集的數字模型。并且本發明還提供了一種基于所獲得的牙齒矯治狀態制造牙齒矯治器的方法，以及根據該方法所制造的牙齒矯治器。

技術領域

本發明總體上涉及口腔臨床正畸領域，具體來說，本發明涉及一種用于產生一系列牙齒矯治狀態的方法。此外，本發明還涉及一種用于基于所獲得的牙齒矯治狀態制造牙齒矯治器的方法，以及根據所述方法所制造的牙齒矯治器。

背景技術

牙頜畸形是口腔三大疾病之一，有很高的患病率。傳統的牙頜畸形矯治方法多采用粘接在牙齒上的固定托槽矯治器，其缺點是鋼絲外露，影響美觀；同時，由于矯治器長期粘接在牙齒上，整個矯治過程中不能取下，口腔衛生很難得到很好地維護，容易滋生菌斑導致牙齒脫礦、變色；而且矯治過程中醫生必須定期手動不斷調節矯治器，矯治過程復雜、時間長，而且矯治的效果在很大程度上依賴于醫生的技術水平。相對于傳統的固定托槽矯治技術而言，新型的隱形矯治技術不需要托槽和鋼絲，而是采用一系列隱形矯治器。這種隱形矯治器由安全的彈性透明高分子材料制成，使矯治過程幾乎在旁人無察覺中完成，不會影響日常生活和社交；由于患者可以自行摘戴，口腔衛生可以正常維護；同時，由于沒有了粘結托槽、調整弓絲的繁瑣步驟，使得臨床操作大大簡化，整個矯治過程省時又省力。因此，目前無托槽隱形矯治方法為越來越多的人所采用。

在現有的隱形矯治器設計中，首先采集患者的當前牙齒狀態圖像，并由醫生根據原始牙齒狀態人工地確定最終的牙齒矯治狀態，然后借助計算機輔助設計手段，在所述原始牙齒狀態和最終牙齒狀態之間進行線性或非線性內插計算，以得到多個中間牙齒狀態，由此制造一系列隱形矯治器。盡管通過初始位置來手工設置目標位置然后生產中間位置是一種直觀的做法，但這種將目標位置和中間位置分離的做法并不能達到兩者的整體最優。而且，在確定目標位置后，該方法使用了內插的方法計算中間位置，這種內插的方法并不能保證最后得到的路徑是最優的，也許存在更少的中間位置就可以到達目標位置。進一步，預先確定的目標位置不一定是醫學上能夠到達的或者說能夠合理到達的目標位置，從而導致醫學上的無法實現或者很難實現。

因此，需要由一種同時具備高效和靈活特點的隱形矯治器設計方法。

發明內容

相應地，本發明提出了一種確定牙齒目標矯治狀態的方法，其能夠與實際矯治需求緊密結合，靈活地根據牙齒矯治目標，通過最少的移動步驟獲得最優的矯治狀態，從而設計、制造相應的隱形矯治器。

相應地，根據本發明的一個方面，提供了一種用于產生牙齒矯治狀態的方法，包括以下步驟：接收代表當前牙齒狀態的數字模型；確定K個矯治分步參數，其中所述矯治分步參數代表用于移動所述當前牙齒狀態至期望牙齒狀態的矯治步驟數，且K為大于等于1的整數；對于每個矯治分步參數，產生一組代表與該矯治分步參數對應的牙齒矯治狀態集的數字模型，從而得到K組數字模型；以及從所述K組數字模型中，選擇代表最佳牙齒矯治狀態集的數字模型。

其中，所述與每個矯治分步參數對應的每個牙齒矯治狀態集包括一目標牙齒狀態和從當前牙齒狀態漸進至所述目標牙齒狀態的若干個中間牙齒狀態，并且所述每個牙齒矯治狀態集所包括的中間牙齒狀態的個數由對應的矯治分步參數確定。

在另一種具體實施方式中，所述與每個矯治分步參數對應的每個牙齒矯治狀態集包括從當前牙齒狀態漸進至目標牙齒狀態的若干個中間牙齒狀態，并且所述每個牙齒矯治狀態集所包括的中間牙齒狀態的個數由對應的矯治分步參數確定。

并且，優選的，對于每個矯治分步參數，基于多目標優化模型，產生所述代表與每個矯治分步參數相對應的牙齒矯治狀態集的數字模型。