基于牙齿多个位置重叠模型生产的无托槽隐形矫治器及其制作方法

技术领域

本发明涉及口腔正畸学技术领域，具体涉及一种无托槽隐形矫治器及其制作方法，主要应用于在正畸治疗中能够优化矫治器的应力性能，调节不同部位矫治力大小，并对牙齿移动起导航作用。

背景技术

无托槽隐形矫治器因美观、舒适和便于口腔卫生维护而受到患者青睐，越来越多的患者选择无托槽隐形矫治器替代传统的固定矫治器进行正畸治疗。无托槽隐形矫治器是通过扫描患者牙列生成数字化牙列模型、计算机辅助设计牙齿移动序列、3D打印每一步移动位置牙列模型、最后压膜成型获得的一系列隐形牙套，也可在数字化模型基础上直接3D打印出牙套。生产的牙套与牙列模型密切贴合，控制牙齿移动以实现正畸目标。

在正畸中，正畸牙套的形变产生力量，使一些牙齿发生移动。使这些牙齿移动的反作用力将施加到其它不希望发生移动的牙齿上，这些不希望发生移动的牙齿即支抗牙。支抗控制的好坏对治疗效果十分关键。由于计算机设计牙齿移动只是模拟牙齿之间相对位置关系的变化，没有考虑人体生物学反应及矫治器材料性能的影响，牙套戴入口内后支抗牙的实际位置往往与预期位置不同，即发生了支抗丢失。如果能够在矫治器设计生产中通过多步位置的牙模重叠，使牙套具备更多变化外形，可以使其形变更易实现，应力集中与分布更加合理，引导目标牙齿的移动或减小支抗牙齿所受反作用力，将有助于提高隐形牙套的矫治效率。

正畸的目标不仅要将颌内的牙齿排列整齐，还需要调整上下颌的颌间关系以获得良好的咬合。对于颌骨骨性错

发明内容

本发明提供一种基于牙齿多个位置重叠生产的隐形矫治器及其制作方法。该隐形矫治器和传统生产的隐形矫治器相比，在某些牙齿

为了实现上述目的，本发明提供的隐形矫治器包括牙模和覆盖在牙模表面上的牙套，所述牙模为牙齿的多个不同位置状态的全部或部分重叠体，所述牙套为与所述牙模相匹配的牙套。

优选的，所述牙模为数字化牙模或数字化牙模3D打印生成的实体牙模。

优选的，所述牙齿为上下牙列中的全部或部分牙齿。

优选的，所述牙齿的多个不同位置状态的重叠体是指，牙齿的某个设计位置与另一个或多个设计位置的重叠体，不同设计的牙齿位置存在差异。

优选的，所述全部或部分重叠体是指，牙列的多个设计位置重叠后，不同牙位或者牙齿的不同部位可以取全部设计位置重叠的最大表面积或取部分设计位置重叠的表面积，生成最终的重叠体牙模。

优选的，牙齿上有附件，附件作为牙齿的一部分，多个设计位置附件的重叠可取最大表面积或相交区域的最小表面积或中间范围。

优选的，牙套包括基于上述数字模型进行设计、然后直接3D打印或间接热压膜成型获得的牙套。

基于牙齿多个位置重叠模型生产的无托槽隐形矫治器的制作方法，包括以下步骤：

1)、通过口内或口外扫描，获得患者的初始数字化牙颌模型；

2)、在设计软件中对初始牙颌模型上的牙齿进行分割和三维移动，获得目标位牙颌模型；

3)、从初始牙颌模型到目标位牙颌模型，牙齿的三维移动被分为多个步骤，获得一系列阶段的牙颌模型；

4)、在某一阶段位的牙颌模型上，对模型上的全部或部分牙齿额外增加一个或多个设计位置，设计位置的增加可以由计算机程序设定，也可通过人工设定；

5)、将多个不同位置状态下的牙齿重叠在一起而获得重叠体牙颌模型，多个不同位置状态下的牙齿模型通过布尔运算进行重叠，重叠可以是全部重叠或部分重叠，全部重叠是指取全部设计位置重叠的最大表面积，部分重叠是指取部分设计位置重叠的表面积，重叠可以由计算机程序设定，也可通过人工设定；

6)、将数字化重叠体牙颌模型直接打印出隐形牙套，或者先打印出实体牙颌模型，再对实体牙颌模型进行热压膜成型而获得隐形牙套。

优选地，步骤2中的三维移动包括平移和旋转。

优选地，在步骤5中，若牙齿上有附件，附件作为牙齿的一部分进行重叠。

需要说明，本文中的牙颌模型有时简写为牙模。

将隐形牙套戴入患者牙列上时，牙套的腔体与患者牙列的牙齿一一对应且相互贴合，但设计了多个位置重叠的牙齿的

本发明的有益效果在于：不再是传统的牙套四面贴合包裹牙齿的单一位置关系，而是可以个性化设计牙套与牙齿的位置关系，在包裹侧保留或增强牙套形变产生的有利应力，在空隙侧削弱或消除牙套的不利应力，使牙套产生合理的形变，从而灵活设计移动牙齿和支抗牙齿的受力大小和方向，实现调节目标牙齿受力和进行有效支抗管理的目标，从而有效地提高隐形牙套的矫治效率。此外，基于牙齿个步位置重叠的牙模生产的牙套可以设计导引位置或者上下颌锁结位置，诱导牙齿萌出建

附图说明

图1是本发明提供的牙模仰视图。

图2是本发明提供的牙模右视图。

图3是本发明提供的隐形矫治器仰视图。

图4是本发明提供的隐形矫治器右视图。

图5是本发明提供的牙齿多个设计位置及重叠体的仰视图。

图6是本发明提供的牙齿导萌的隐形矫治器右视图。

图7是本发明提供的调整颌间关系的多个设计位置重叠牙模右视图。

图中标记1：上颌5号牙的多个设计位置；标记2：上颌7号牙的多个设计位置；标记3：上颌7号牙上附件的多个设计位置；标记4：上颌5号牙的多个设计位置的重叠体；标记5：上颌7号牙的多个设计位置的重叠体；标记6：附件的多个设计位置的重叠体；标记7：覆盖在牙模表面上的牙套；标记8：牙齿导萌的多个设计位置重叠体。

具体实施方式

本发明是在原移动序列数字化牙颌模型基础上进行改良。以下对本发明提供的隐形矫治器以具体实例进行说明，以便更好阐述本发明的内容，但所说明的实施方法并不限制本发明创造的保护范围。

本发明的无托槽隐形矫治器的特征在于，包括牙模和覆盖在牙模表面上的牙套(7)，所述牙模为牙齿的多个不同位置状态的全部或部分重叠体，所述牙套为与所述牙模相匹配的牙套。

其可以通过包括下述步骤的方法来制造。

1、首先通过口内或口外扫描获得患者上下颌牙齿数字化的三维牙颌模型，为STL格式。在三维软件中将获得的三维牙颌模型进行分割，形成单独牙齿模型。按照正畸目标对这些牙齿模型进行排列确定目标位置。将每个牙齿模型的初始位置和目标位置比较，根据患者情况将两者之间的移动分解为多个阶段位置，每个阶段位置移动距离控制在0.2-0.4mm(优选0.2-0.3mm)，旋转角度控制在1-2°。

2、在阶段牙颌模型上，对于一颗或多颗牙齿模型，在原设计位置基础上设计额外的一步或多步与原移动方向一致的移动位置，如图1中7号牙额外设计两步远中向移动位置(2)；也可设计与原移动序列方向不一致的特殊的移动位置，如图1中5号牙额外设计两步颊向移动位置(1)，图2中5号牙额外设计两步垂直向压入的移动位置(1)。额外设计位置的牙齿模型与原牙齿模型重叠在一起，形成多个设计位置重叠的数字化模型。

3、多个设计位置重叠的数字化模型可以由计算机程序设定，也可通过人工设定。

4、对于牙冠表面设计了附件(3)的牙齿模型，则把附件作为牙齿模型的一部分形成一个整体对待，即多个设计位置重叠的数字化模型包含附件的重叠。

5、获得牙齿多个设计位置重叠的数字化模型后，通过布尔运算获得重叠体模型。对于重叠区域，根据矫治力控制要求，可以取全部设计位置重叠的最大表面积生成最后的重叠体，如图3中7号牙取3步近远中向设计位置重叠的最大表面积(5)及5号牙取3步颊舌向设计位置重叠的最大表面积(4)；也可取部分设计位置重叠的表面积，如图4中5号牙在垂直向取中间一步设计位置的表面积(4)。附件的重叠可取全部设计位置的最大表面积或相交区域的最小表面积或中间范围，如图3中7号牙上附件取3步设计位置的相交区域表面积(6)。图5为7号牙多步设计位置(2)及其重叠体(5)的放大显示。获得重叠体牙模后，3D打印出树脂模型，再在树脂模型上热压模成型获得三维矫正牙套(7)，或在重叠体牙模上直接3D打印出三维矫正牙套(7)。

6、生产出来的隐形矫治器和传统隐形矫治器相比，戴入患者口内牙列上时，某些牙齿

7、对于生长发育期患者，如图6基于牙齿多个设计位置重叠的牙模(8)生产的牙套(7)可以导引上下颌牙齿萌出的方向和位置，诱导牙齿萌出建

附图只是作为范例，本发明不限制于附图所示实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。