[发明专利]防止正畸治疗过程中牙根和颌骨应力过度集中的矫治方法

摘要

一种防止正畸治疗过程中牙根和颌骨应力过度集中的矫治方法属于牙齿正畸技术领域。包括以下步骤：建立自动配准3D整合牙颌模型；在3D整合牙颌模型上进行分步虚拟矫治；应用三维有限元分析确定虚拟矫治整个过程中牙根和颌骨应力分布的动态变化，保证矫治中牙根和颌骨应力在安全范围内；通过激光快速成型技术制作临床矫治装置。通过计算机辅助设计与制作的个体化的矫治装置能够控制牙根移动的位置和路线，通过虚拟矫治的表达验证，能够在实际治疗中复制虚拟矫治的情况，实现了矫治过程中牙根与牙齿及颌骨间的良好位置关系，有利于减少和消除正畸治疗过程中由于应力过度集中引起的牙根和牙槽骨吸收，且有利于减少和避免矫治后的复发。

主权项

防止正畸治疗过程中牙根和颌骨应力过度集中的矫治方法，其特征在于，具有以下步骤：(1)建立自动配准3D整合牙颌模型：(1.1)取硅橡胶印取患者牙齿模型，并用石膏灌制，然后进行激光或结构光扫描，获得数字化的牙冠；(1.2)对患者面部拍摄锥束计算机断层扫描图片，用软件重建出颌骨及全牙列模型；(1.3)用逆向工程软件把激光或者结构光扫描成的牙冠与锥束计算机断层扫描重建的颌骨以及全牙列模型自动配准后，切除重叠部分的牙冠，获得的3D整合牙颌模型包括激光或者结构光扫描的牙冠和锥束计算机断层扫描重建的牙根与颌骨；(2)在3D整合牙颌模型上进行分步虚拟矫治：(2.1)在自动配准的3D整合牙颌模型上通过锥束计算机断层扫描和三维有限元分析确定牙根在颌骨内的安全移动范围，移动标准为：牙根的外表面离开皮质骨内表面0.5mm以上，其中牙根的根尖离开皮质骨内表面1mm以上；每个牙根的外表面均离开其它牙的牙根外表面0.5mm以上，每个牙根的根尖均离开其他牙的牙根外表面1mm以上；牙根的外表面离开弹性模量大于1×104MPa的高密度结构表面0.5mm以上，牙根的根尖离开弹性模量大于1×104MPa的高密度结构表面1mm以上；(2.2)将三维牙颌整合模型上的每颗牙齿均分割成可以在三维方向移动牙齿，针对不同矫治器分别进行分步虚拟矫治；(3)三维有限元动态应力分析：(3.1)将虚拟矫治过程中每一步整合牙颌模型上的牙根部分应用Mimics和Geomagic软件建立牙根‑牙周膜‑牙槽骨模型，并利用三维有限元分析软件Ansys划分网格和加载载荷；(3.2)根据步骤(2.2)的分步虚拟矫治计划设定牙根移动的位置和路线，整个过程中保证牙根应力最大不超过10MPa，颌骨应力最大不超过2MPa；虚拟矫治结果以矫治计划和Andrews新六要素标准确定，同时满足无牙根不平行、无牙根外露；(4)通过激光快速成形技术制作临床矫治装置。