專利名稱：個(gè)性化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于矯正牙齒的正畸矯治器制造技術(shù)，特別是一種個(gè)
體化舌側(cè)正畸矯治器的DLP數(shù)碼影像投射技術(shù)快速成型制造方法。
背景技術(shù)：
為了將不整齊的牙齒排列整齊，臨床應(yīng)用廣泛采用正畸技術(shù)。唇 側(cè)多托槽矯治系統(tǒng)經(jīng)過不斷的改進(jìn)，其外觀大小己經(jīng)基本穩(wěn)定下來。 隨著成人患者的增多，正畸材料和技術(shù)的美觀與否已經(jīng)成為選擇托槽 系統(tǒng)的重要指標(biāo)。唇側(cè)托槽固定矯治系統(tǒng)盡管進(jìn)行了小型化托槽、陶 瓷或塑料透明質(zhì)材等方面的改進(jìn)，但矯治器始終無法真正實(shí)現(xiàn)隱形的 效果。舌側(cè)矯治器由于托槽和弓絲均粘接在舌側(cè)，應(yīng)該是最理想的美 觀矯治器。但是舌側(cè)異物出現(xiàn)對(duì)舌體的刺激、對(duì)發(fā)音的影響以及對(duì)具 體操作的苛刻要求影響了該矯治器的推廣應(yīng)用。經(jīng)過近三十年的摸索 和改進(jìn)，舌側(cè)矯治器和矯治技術(shù)日趨成熟，形成了獨(dú)具特色的治療體 系，而對(duì)患者日常功能活動(dòng)的影響也降低到可以容忍和適應(yīng)的程度。 在我國，由于高收入階層、演員等特定人群的需要，舌側(cè)矯治技術(shù)也 逐步推廣開來，在各大專院校正畸?？埔灾羵€(gè)體診所均開始實(shí)施該項(xiàng) 技術(shù)。
正畸矯治器按其在口腔內(nèi)固位的方式可分為可摘矯治器和固定 矯治器兩大類。固定矯治器是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)帶有底板并由鋼片連接的通 用產(chǎn)品，對(duì)于不同個(gè)體的牙齒而言，適合程度比較低。因?yàn)椴煌瑐€(gè)體
5牙齒的表面形態(tài)存在差異，矯治器底板與牙齒表面的空隙由粘接劑填 補(bǔ)。如果牙齒表面曲率變化較大，則需要的粘接劑較多，造成矯治器 底板遠(yuǎn)離牙表面，使患者感到不舒適，容易松脫，最終影響矯治效果， 而且臨床操作難度大?？烧C治器結(jié)構(gòu)簡單，可自行摘戴，有利于口 腔衛(wèi)生的維護(hù)，但對(duì)矯治力的控制不夠精確。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本
發(fā)明的目的是提供個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的DLP數(shù)碼影像投射技術(shù) 快速成型制造方法，該方法不僅能根據(jù)個(gè)體差異實(shí)現(xiàn)定制化高精度 制造，且利用該方法生產(chǎn)出的正畸矯治器矯正效果穩(wěn)定、可靠、佩 戴舒適，而且臨床操作十分方便。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
個(gè)性化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特征在于包括以下步驟
(1) 取兩付以上原始牙模并對(duì)其中一付牙模進(jìn)行排牙；
(2) 將排好的牙模和一付原始牙模轉(zhuǎn)化成STL模型或者三維
CAD模型并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中；
(3) 將排好的牙模的STL模型或三維CAD模型導(dǎo)入三維CAD 設(shè)計(jì)軟件中，取弓絲平面，根據(jù)牙弓形狀在該平面中繪出弓絲形狀 CAD平面模型，再依據(jù)STL模型或三維CAD模型設(shè)計(jì)個(gè)性化托槽 底板，再根據(jù)繪出的弓絲形狀和走向設(shè)計(jì)矯治器翼和槽溝，最終得到 完整的托槽CAD模型；
4) 將所述的托槽CAD模型導(dǎo)入臘型機(jī)中，制作出托槽臘型；(5) 將所述的托槽臘型進(jìn)行精密鑄造，并根據(jù)臨床需要，對(duì)鑄 造后的托槽做表面處理；
(6) 根據(jù)步驟(3)所述的托槽CAD模型在三維CAD軟件中 匹配地放置在步驟(2)所述的原始STL模型或者三維CAD模型上 并導(dǎo)出，得到整體三維CAD模型；
(7) 將步驟(6)得到的整體三維CAD模型用臘型機(jī)制作出臘
型；
(8) 對(duì)步驟(7)所述的臘型進(jìn)行壓膜，得到托槽在原始牙模上 的定位托盤；或者將步驟(5)得到的托槽匹配的放置到原始牙模上 進(jìn)行壓膜，得到托槽在原始牙模上的定位托盤；
(9) 將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型彎制弓絲。 進(jìn)一步，步驟(1)用硬模材料取牙模并按照正畸治療方案對(duì)牙
模進(jìn)行排牙。
步驟(2)將步驟(1)排好的牙模以及原始牙模用掃描儀進(jìn)行測(cè) 量，轉(zhuǎn)化成可供計(jì)算機(jī)識(shí)別的STL模型；或者采用束狀CT (CONE BEAM CT)掃描患者的牙齒得到齒系數(shù)據(jù)，再采用反求工程的方法 建立牙齒的三維CAD模型并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。
步驟(3)所述三維CAD設(shè)計(jì)軟件為Pro/ENGINEER。 步驟(6)所述三維CAD設(shè)計(jì)軟件為Clay Tool。 步驟(4)和步驟(7)所述的臘型機(jī)為DLP快速臘型機(jī)。 步驟(4)中制作出矯治器臘型的方法為分層制作方法，所述分 層制作的方法是指運(yùn)用切片軟件將矯治器的三維CAD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分層，得到各個(gè)分層截面的二維模型，根據(jù)所述二維模型通過DLP 快速臘型機(jī)得到托槽臘型。
步驟(9)將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型從計(jì)算 機(jī)中以DXF、 CDR、 PLT格式輸出并用精密打標(biāo)機(jī)雕刻出弓絲實(shí)際 形狀大小的圖樣，'按照雕刻圖樣手工彎制弓絲，或采用機(jī)械手直接根 據(jù)弓絲CAD模型彎制弓絲。
所述分層厚度為15~35pm，并采用層間累計(jì)誤差補(bǔ)償方式控制制 造精度。
所述矯治器的托槽底板的厚度為0.3~0.6mm。 所述矯治器的制造材料為金合金、鈦合金、鈷鉻合金、鈀銀合金 或不銹鋼中的一種牙科金屬。
所述弓絲的制造材料為不銹鋼、鈦合金或形狀記憶合金中的一種。
本發(fā)明的有益效果是個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法可以根 據(jù)個(gè)體需求實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了量身定做的目的，利用該制造方 法所制備的矯治器與牙齒形狀匹配，精度高，托槽總高度薄，佩戴舒 適；采用了計(jì)算機(jī)精密定位轉(zhuǎn)移托盤，極大的方便了正畸矯治器臨床 的安裝使用；個(gè)性化設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了托槽因患者差異而不同，適合 各類牙齒錯(cuò)頜畸形的矯正，支抗穩(wěn)定性好，打開咬合快，正畸時(shí)間短。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明個(gè)性化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法步驟流程圖；圖2是本發(fā)明個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的DLP數(shù)碼影像投射技術(shù) 快速成型制造方法的工藝流程圖3是在牙模三維CAD模型上設(shè)計(jì)的托槽結(jié)構(gòu)示意圖4是在牙模三維CAD模型上建立的弓絲平面及弓絲大小示意
圖5是托槽三維CAD模型還原到原始牙模三維CAD模型的整 體機(jī)構(gòu)示意圖6是托槽三維CAD模型與弓絲三維CAD模型匹配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl，個(gè)性化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特征在于包括 以下步驟
(1) 取兩付以上原始牙模并對(duì)其中一付牙模進(jìn)行排牙；
(2) 將排好的牙模和一付原始牙模轉(zhuǎn)化成STL模型或者三維 CAD模型并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中；
(3) 將排好的牙模的STL模型或三維CAD模型導(dǎo)入三維CAD 設(shè)計(jì)軟件中，取弓絲平面，根據(jù)牙弓形狀在該平面中繪出弓絲形狀 CAD平面模型，再依據(jù)STL模型或三維CAD模型設(shè)計(jì)個(gè)性化托槽 底板，再根據(jù)繪出的弓絲形狀和走向設(shè)計(jì)矯治器翼和槽溝，最終得到 完整的托槽CAD模型；
(4) 將所述的托槽CAD模型導(dǎo)入臘型機(jī)中，制作出托槽臘型；
(5) 將所述的托槽臘型進(jìn)行精密鑄造，并根據(jù)臨床需要，對(duì)鑄造后的托槽做表面處理；
(6) 根據(jù)步驟(3)所述的托槽CAD模型在三維CAD軟件中 匹配地放置在步驟(2)所述的原始STL模型或者三維CAD模型上 并導(dǎo)出，得到整體三維CAD模型；
(7) 將步驟(6)得到的整體三維CAD模型用臘型機(jī)制作出臘
型；
(8) 對(duì)步驟(7)所述的臘型進(jìn)行壓膜，得到托槽在原始牙模上 的定位托盤；或者將步驟(5)得到的托槽匹配的放置到原始牙模上 進(jìn)行壓膜，得到托槽在原始牙模上的定位托盤；
(9) 將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型彎制弓絲。 進(jìn)一步，步驟(1)用硬模材料取牙模并按照正畸治療方案對(duì)牙
模進(jìn)行排牙。
進(jìn)一步，步驟(2)將步驟(1)排好的牙模以及原始牙模用掃描 儀進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)化成可供計(jì)算機(jī)識(shí)別的STL模型；或者采用束狀CT (CONE BEAM CT)掃描患者的牙齒得到齒系數(shù)據(jù)，再采用反求工 程的方法建立牙齒的三維CAD模型并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(3)所述三維CAD設(shè)計(jì)軟件為 Pro/ENGINEER。所述步驟(3)根據(jù)牙齒三維CAD模型確定弓絲平 面，并按照牙齒內(nèi)側(cè)個(gè)體特征確定弓絲走向并建立二維CAD模型； 再根據(jù)牙齒內(nèi)側(cè)表面?zhèn)€體曲面特征確定托槽底面放置位置，并通過三 維CAD軟件建立與之匹配的個(gè)性化底面，最后依據(jù)托槽底面和弓絲 大小及其走向確定托槽翼及槽溝的方向和大小，從而建立托槽的三維CAD模型。
所述托槽底板的厚度為0.3~0.6mm之間，并因選用材料的不同可 選擇不同的厚度，為實(shí)現(xiàn)較好的矯正效果，每個(gè)托槽的槽溝位置及形 狀可根據(jù)具體要求確定。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(4)和步驟(7)所述的臘型機(jī)為 DLP快速臘型機(jī)。
步驟(4)將所述托槽三維CAD結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到快速臘型機(jī)中， 采用分層制造的方法制造出臘型托槽實(shí)體，所述分層厚度為 15~35pm，并采用層間累計(jì)誤差補(bǔ)償方式控制制造精度。所述分層制 造的方法是指運(yùn)用切片軟件將托槽的三維CAD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分層， 得到各個(gè)分層截面的二維模型，根據(jù)所述二維模型通過快速臘型機(jī)成 型為臘材料的托槽。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(5)將托槽臘型進(jìn)行精密鑄造，并 根據(jù)臨床需要，對(duì)鑄造后的托槽做表面處理。表面處理包括拋光，電 解以及檢測(cè)槽溝精密度。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(6)將托槽三維CAD模型在Clay Tool 軟件中匹配地放置在步驟(2)所述的原始牙模STL模型上并整體導(dǎo) 出，得到整體三維CAD模型。其中格式為STL格式，STL格式能為 快速臘型機(jī)所識(shí)別。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(7)用步驟(4)中同樣的方法制造 出托槽與原始牙模整體臘型。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(9)將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型從計(jì)算機(jī)中以DXF、 CDR、 PLT格式輸出，輸入精密
打標(biāo)機(jī)中雕刻出弓絲實(shí)際形狀大小的圖樣，按照雕刻圖樣手工彎制弓 絲，或采用機(jī)械手直接根據(jù)弓絲CAD模型彎制弓絲。
所述矯治器的制造材料為金合金、鈦合金、鈷鉻合金、鈀銀合金 或不銹鋼中的一種牙科金屬。
所述弓絲的制造材料為不銹鋼、鈦合金或形狀記憶合金中的一種。
參照?qǐng)D2，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，圖2把上述制造方法步驟轉(zhuǎn)換 為具體的工藝流程圖，更進(jìn)一步把上述方法流程具體化為可以在工業(yè) 上實(shí)施的步驟流程，便于實(shí)施。
參照?qǐng)D3，圖3是步驟(3)中導(dǎo)入三維CAD設(shè)計(jì)軟件 Pro/ENGINEER中的牙模托槽結(jié)構(gòu)示意圖，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件 來完成，自動(dòng)化程度高，而且精度高。
參照?qǐng)D4，圖4是在牙模三維CAD模型上建立的弓絲平面及弓 絲大小示意圖，這是制造方法過程中生成的中間示意圖文件。
參照?qǐng)D5,圖5是步驟(6)托槽三維CAD模型還原到原始牙模 三維CAD模型的整體機(jī)構(gòu)示意圖，采用的三維CAD設(shè)計(jì)軟件Clay Tool,通過這種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件使制造過程自動(dòng)化程度高，并且 快速、準(zhǔn)確和精度高。
圖6是托槽三維CAD模型與弓絲三維CAD模型匹配結(jié)構(gòu)示意圖。 以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提 下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在 本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、個(gè)性化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特征在于包括以下步驟(1)取兩付以上原始牙模并對(duì)其中一付牙模進(jìn)行排牙；(2)將排好的牙模和一付原始牙模轉(zhuǎn)化成STL模型或者三維CAD模型并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中；(3)將排好的牙模的STL模型或三維CAD模型導(dǎo)入三維CAD設(shè)計(jì)軟件中，取弓絲平面，根據(jù)牙弓形狀在該平面中繪出弓絲形狀CAD平面模型，再依據(jù)STL模型或三維CAD模型設(shè)計(jì)個(gè)性化托槽底板，再根據(jù)繪出的弓絲形狀和走向設(shè)計(jì)矯治器翼和槽溝，最終得到完整的托槽CAD模型；(4)將所述的托槽CAD模型導(dǎo)入臘型機(jī)中，制作出托槽臘型；(5)將所述的托槽臘型進(jìn)行精密鑄造，并根據(jù)臨床需要，對(duì)鑄造后的托槽做表面處理；(6)根據(jù)步驟(3)所述的托槽CAD模型在三維CAD軟件中匹配地放置在步驟(2)所述的原始STL模型或者三維CAD模型上并導(dǎo)出，得到整體三維CAD模型；(7)將步驟(6)得到的整體三維CAD模型用臘型機(jī)制作出臘型；(8)對(duì)步驟(7)所述的臘型進(jìn)行壓膜，得到托槽在原始牙模上的定位托盤；或者將步驟(5)得到的托槽匹配的放置到原始牙模上進(jìn)行壓膜，得到托槽在原始牙模上的定位托盤；(9)將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型彎制弓絲。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)性化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特征在于步驟(2)將步驟(1)排好的牙模以及原始牙模用掃描儀進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)化成可供計(jì)算機(jī)識(shí)別的STL模型;或者采用束狀CT(CONE BEAM CT)掃描患者的牙齒得到齒系數(shù)據(jù)，再采用反求工程的方法 建立牙齒的三維CAD模型并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。.
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于步驟(3)所述三維CAD設(shè)計(jì)軟件為Pro/ENGINEER，步驟(6)所述三維CAD設(shè)計(jì)軟件為Clay Tool。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于步驟(4)和步驟(7)所述的臘型機(jī)為DLP快速臘型機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于步驟(4)中制作出矯治器臘型的方法為分層制作方法，所 述分層制作的方法是指運(yùn)用切片軟件將矯治器的三維CAD結(jié)構(gòu)模型 進(jìn)行分層，得到各個(gè)分層截面的二維模型，根據(jù)所述二維模型通過 DLP快速臘型機(jī)得到托槽臘型。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于步驟(9)將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型從 計(jì)算機(jī)中以DXF、 CDR、 PLT格式輸出并用精密打標(biāo)機(jī)雕刻出弓絲 實(shí)際形狀大小的圖樣，按照雕刻圖樣手工彎制弓絲，或采用機(jī)械手 直接根據(jù)弓絲CAD模型彎制弓絲。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于所述分層厚度為15 35pm,并采用層間累計(jì)誤差補(bǔ)償方式控制制造精度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于所述矯治器的托槽底板的厚度為0.3~0.6mm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特 征在于所述矯治器的制造材料為金合金、鈦合金、鈷鉻合金、鈀銀 合金或不銹鋼中的一種牙科金屬。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)體化舌側(cè)正畸矯治器的制造方法，其特征在于所述弓絲的制造材料為不銹鋼、鈦合金或形狀記憶合金中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了個(gè)體化舌側(cè)正畸矯正器的制造方法，步驟為取牙模，對(duì)牙模進(jìn)行人工排牙；建立三維CAD模型；繪出弓絲平面以及弓絲，并設(shè)計(jì)單個(gè)的托槽CAD結(jié)構(gòu)模型；將模型導(dǎo)入快速臘型機(jī)中得到矯治器臘型；對(duì)臘型進(jìn)行鑄造，必要的表面處理后得到托槽；再將單個(gè)的托槽CAD結(jié)構(gòu)模型匹配的放置在原始牙模CAD模型上得到整體的CAD模型；導(dǎo)入快速臘型機(jī)制造出臘型；對(duì)臘型進(jìn)行壓膜，得到定位轉(zhuǎn)移托盤；按照?qǐng)D形彎制弓絲。本發(fā)明方法可根據(jù)個(gè)體需求實(shí)現(xiàn)個(gè)體化生產(chǎn)，所制備的矯治器與牙齒形狀匹配，精度高，矯治器持久不變形，適合患者長期佩戴，厚度薄，支抗穩(wěn)定性好，方便臨床操作。本發(fā)明方法廣泛應(yīng)用于正畸矯治器的生產(chǎn)過程。
文檔編號(hào)A61C7/12GK101647729SQ200910192280
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者孔衛(wèi)東, 楊永強(qiáng), 巍 林, 王紅衛(wèi), 黃偉紅 申請(qǐng)人:廣州瑞通激光科技有限公司