[发明专利]制造牙套的系统和方法

说明书

本发明涉及一种通过对牙套进行编码的3D打印机可读文件进行3D打印来制造牙套的系统和方法，该方法包括以下步骤：使用三维(3D)扫描仪装置获取包括表示用户的牙齿和牙龈线的物理数据的扫描文件(100)；从扫描文件中的物理数据中去除异常数据；从物理数据产生用户的牙齿和牙龈线的曲率的代表性几何数据；从物理数据和代表性几何数据产生表示牙套的虚拟基础模型，该虚拟基础模型具有可定制的尺寸(101)；从虚拟基础模型表示的牙套中去除选择的区域(102)；从虚拟基础模型产生对牙套进行编码的3D打印机可读文件，以在3D打印装置上打印(103)。本发明提供了一种计算机实现的开发环境，其适于通过用户界面装置为操作者提供根据需要定制牙套的能力。

技术领域

本发明提供了一种制造牙套(诸如佩戴在用户的口腔中的牙龈防护罩、护齿器或保护设备)的系统和方法。

背景技术

牙套(也称为牙龈防护罩或护齿器)是一种贴合在口腔内部的设备，其提供个人保护，以减少经常与碰撞运动相关的对齿弓、牙齿、嘴唇和牙龈线造成碰撞创伤的可能性。其它用途还包括：防护牙套，其还可以提供矫正对准、治疗磨牙症、减轻或补偿医疗过程期间的运动；口内设备，用于监测运动员表现指标(温度、心率、脑震荡、乳糖水平、水合作用等)以监测睡眠呼吸暂停和颞下颌关节功能障碍。

有若干种生产牙套和牙龈防护罩的方法，包括现成的护齿器、煮沸和口咬、真空成型、压力层压、压印、手动三维(3D)建模和3D打印的阳模。

使用存货或现成的牙套和牙龈防护罩，将设备制成各种尺寸的预成型形状，但几乎不进行调整以贴合用户的口腔。唯一可能的调整是用刀或剪刀进行轻微修整。该方法产生的设备几乎不提供对牙齿的保护或对牙龈线的保护。由于设备不合适，因此用户佩戴时也非常不舒服。

“煮沸和口咬”方法包括以各种尺寸以预成型形状制造的热塑性材料，该材料适于更紧密地贴合个人的牙齿和牙龈线。该方法包括诸如通过在水中煮沸来加热和模制预成型形状的热塑性材料，然后使预成型的形状暂时冷却，然后再放入佩戴者的口腔中。此类设备可以在贴合区域内并入翅片，这增加了保持并且与传统的“煮沸和口咬”型牙套相比提供改进的贴合性。此类设备通常由乙烯乙酸乙烯酯(通常称为EVA)制成。一些较新的技术提供了替代的更强的热聚合物，其允许较低的模制温度(低于140F)，从而防止因热水烫而燃烧。“煮沸和口咬”设备是业余和半职业运动人群使用的最流行的牙龈防护罩类型，并且比现成的牙龈防护罩提供更多的保护，但与定制的牙套或牙龈防护罩相比，保护、舒适度和贴合性仍然相对较差。

定制的牙套和牙龈防护罩需要提取用户牙齿的印模，然后再由专业制造商制造出最合适的护齿器。可以通过使用专门设计的使用牙科腻子的印模套件或从将提取牙科藻酸盐材料的印模的牙医获得印模。产生的印模将发送到由该印模制造设备的实验室。然后可以使用真空成型、压力层压或3D扫描技术制作牙套和牙龈防护罩。

使用真空成型机制造定制的牙套和牙龈防护罩，并产生单层设备。贴合性不如压力层压，但提供了比煮沸和口咬更多的保护。这是缓慢、高成本且劳动密集的过程。压力层压的定制的牙龈防护罩产生多层设备，所述设备提供出色的贴合性、舒适度并提供最大程度的保护。同样，这是缓慢、高成本且劳动密集的过程。

也可以使用3D扫描仪捕获用户的牙齿轮廓，而不是使用牙科藻酸盐来创建阳模。然后，通过高端3D打印设备产生人的牙齿轮廓。然后，可以经由压力层压或真空成型方法，使用此牙齿轮廓来产生定制的牙套或牙龈防护罩。此扫描数据还可以用于使用计算机辅助设计软件手动设计设备，但是非常时间密集，并且市场上没有可用的可以经由3D打印方法使用的3D塑料丝。

本发明提供了一种减轻上述问题或为公众或行业提供有用的替代方案的使用3D打印制造牙套或牙龈防护罩的系统和方法。

发明内容

因此，提供了一种通过对牙套进行编码的3D打印机可读文件进行3D打印来制造牙套的方法，所述方法包括以下步骤：