[发明专利]一种儿童牙齿合理排列诱导装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种儿童牙齿合理排列诱导装置及其制造方法。

背景技术

医学上将人的下巴前翘、后缩或牙齿不齐，这种现象称为牙颌畸形。牙颌畸形常常会导致刷牙不彻底，这些部位会遗留食物残渣，使牙龈发炎，出现龋齿（虫牙）和牙周炎等，影响口腔健康。同时，牙颌畸形也严重影响社交和工作，尤其是青少年和儿童，常常由于受到同学或小伙伴的嘲笑而变得自卑，影响孩子的心理健康。中华口腔医学会的调查显示，我国儿童在乳牙期的牙颌畸形患病率为51.84%，替牙期为71.21%，恒牙初期为72.92%。

对于牙颌畸形的治疗，医学上常采取牙齿矫正的方法进行。牙齿矫正是通过正畸或外科手术等方法治疗错颌畸形。临床上常见的矫正方法主要有活动矫正器、固定矫正器、功能矫正器和正颌外科，其中以金属托槽为代表的固定矫正器最常用。

现有的矫正器存在如下问题：

1、非个性化设计制作，精度低。现有矫正器大都采用标准化设备，例如金属托槽矫正器采用标准弓形，不能很好的反应患者的个体特征，由此带来了治疗的不确定性。而要消除这些不确定性则需要医生有丰富的临床实践经验和熟练的操作技巧，因此对施治医师有较高的要求；

2、牙齿及牙颌受力分布不易控制。采用弹性金属弓丝诱导时，金属弓丝对牙齿及牙颌的作用是通过一个小的金属托槽传递到牙齿及牙句上的。金属丝与托槽的接触方式为点接触或线接触。由于该金属托相与牙齿的接触面积有限且位置不能调整，故只能保障牙齿及牙槽骨受到趋向标准弓形位置的力，但不能保障其力分布的生物力学合理性；

3、固定牙齿矫正器由于需要固定在牙面上，长时间佩戴会对牙体和牙周组织造成损伤；

4、牙齿矫正器影响美观。现有的牙齿矫正器大都为金属或者塑料材料，治疗过程中直接影响口腔的美观；

隐形矫正器作为现有的新型固定矫正器具有个性化，美观等优点，但现有隐形矫正器大都适用于成人牙齿诱导。儿童牙齿与成人牙齿存在明显的不同在于成人牙颌已经定型，自然状态下不会发生改变，而儿童牙颌善处于合理排列变化期，即使在恒牙期，牙齿依然不稳定，因此，对于儿童牙齿因以诱导其合理排列为主，而不是矫正。同时，现有隐形矫正器在施治于儿童时，因具有个性化的特征可以很好的包裹牙齿，但也因此阻碍了乳牙的合理排列，而且在牙齿更换期也常因牙齿脱落而造成矫正器定位不稳定等问题，严重影响治疗效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种儿童牙齿合理排列诱导装置及其制造方法，旨在克服上述现有牙颌畸形矫正器的、牙齿正位器及相关牙齿诱导方法的不足之处，并根据儿童牙齿所处的特殊情况，实现个性化的，精确引导儿童牙齿合理排列的目标。本发明将逆向工程技术与医学模型技术相结合，通过机器视觉的方法获得患者个体特征的三维数字化模型，在此基础上通过计算机辅助设计技术模拟治疗的整个过程和设计各个中间环节，同时采用快速成型和空气压模技术制作具有自适应凹状结构结构的透明薄壁牙齿诱导器。

本发明的儿童牙齿合理排列诱导装置的制造方法，其特征在于：按以下步骤进行：

（1）由牙科医生按常规方法（即用藻酸盐填充口内，获得牙槽的阴模，再用石膏填充阴模）获得患者的牙颌物理模型，通过数字光栅方法获取牙颌的数字化模型，其基本原理是：把编码结构的光栅投影到石膏实体模型的表面，光栅条纹会随着实体表面的高度起伏发生弯曲和变形，经物体表面反射产生的变形光栅条纹包含了物体的表面形状信息，然后借助两个高分辨率CCD相机根据双目视觉原理，从两个不同角度同步摄取变形的光栅条纹，之后对不同方向的变形光栅进行分析即可获得物体的三维外形点云数据；

（2）对此数字化模型进行处理和重构获得原始牙颌三维模型，包括如下步骤：

a) 数据配准：从多个视角对石膏模型进行数据采集，再通过多视数据配准技术对各个视角的数据进行坐标统一；

b) 数据处理：对配准后的整体点云数据进行重叠点云整合，噪点去除等处理，以保证后续曲面重构的质量；

c) 曲面重构：对经过数据处理的整体点云数据进行曲面重构；

d) 模型修正：重构获得的三维模型存在少量细小的孔洞，必须对孔洞进行填补，获得完整的牙颌石膏三维数字化模型；

（3）依据此三维模型，利用3-matic正向设计软件设计出诱导牙齿合理排列的诱导凹状结构，确定出诱导过程的步骤和最终，并获得每一步的牙颌三维模型；

（4）采用基于激光烧结原理的快速成形技术，在计算机的控制下，根据中间三维模型和目标三维模型制作出患者牙颌在治疗过程中的合理排列变化实体正模型；