本發(fā)明涉及口腔正畸矯治及增材制造領(lǐng)域等，具體涉及一種用于制作牙齒矯治器的系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)制備隱形矯治器的方法。

背景技術(shù)：

牙頜畸形是口腔疾病中主要的一種，有很高的患病率。傳統(tǒng)的牙頜畸形矯治方法多采用粘接牙齒上的固定托槽矯治器，其缺點是鋼絲外露，經(jīng)常出來鋼絲擦掛嘴唇的情況，不僅影響美觀而且會對嘴唇造成傷害；同時由于矯治器需要長期粘接在牙齒上，整個矯治過程中對牙齒的清潔方面會造成很大的難度，一旦無法保障牙齒清潔的工作會使得牙齒脫礦、變色；而且在這個矯治過程中需要醫(yī)生在每個階段去調(diào)整弓絲、托槽，矯治過程極其復(fù)雜并且全程依賴正畸醫(yī)生的個人經(jīng)驗，因此會造成矯治效果的參差不齊。

相比較而言，隱形矯治器則可以克服以上所述的這些問題，隱形矯治器不需要托槽和弓絲，佩戴起來不會影響到美觀情況。并且隱形矯治技術(shù)會對待矯治患者的治療方案進(jìn)行階段化規(guī)劃，每個階段生產(chǎn)一批矯治器，供帶矯治患者自行佩戴，這樣減少了定期復(fù)診這一繁瑣流程，簡化了臨床操作。由于患者可以自行摘卸，口腔衛(wèi)生也可以正常維護(hù)。因此，隱形矯治技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用在一般的正畸矯治中。

目前隱形矯治技術(shù)的應(yīng)用還是一種“醫(yī)“、”制”分離的情況，診斷方案在醫(yī)院通過正畸醫(yī)生確定，廠商根據(jù)醫(yī)生的治療方案制作配套的隱形矯治器，此過程為：醫(yī)生診斷，確定方案，發(fā)送數(shù)據(jù)給廠商，廠商加工制作，制作完成后寄回給醫(yī)生，周期非常漫長，往往會耽誤矯治者的矯治進(jìn)程。并且并非一次制定方案后就可以順利進(jìn)行下去，期間治療效果與預(yù)期目標(biāo)可能產(chǎn)生差異，需要重新調(diào)整或設(shè)定治療方案，而這樣更會增加矯治器的生產(chǎn)周期和患者的矯治周期，不利于患者的矯治。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于制作牙齒矯治器的系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)制備隱形矯治器的方法，從而統(tǒng)一整個隱形矯治器制作流程?？s短目前的隱形矯治器的制作周期，更有利于矯治患者的矯治進(jìn)程的推進(jìn)，也減少了后續(xù)治療方案修改所造成的不便。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明用于制作牙齒矯治器的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、建模系統(tǒng)、制模系統(tǒng)、熱壓成型系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)；

所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括用于采集待矯治患者的口腔內(nèi)牙頜數(shù)據(jù)，并將采集的牙頜數(shù)據(jù)用反求軟件重建三維牙頜模型，通過一定的處理方法呈現(xiàn)出患者的供正畸醫(yī)生診斷并制定治療方案的初始數(shù)字化牙頜模型；

所述的建模系統(tǒng)包括在初始數(shù)字化牙頜模型的基礎(chǔ)上利用分析軟件制定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化牙頜模型，根據(jù)治療方案建立各個階段待矯治牙頜所需達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型，代表不同時期在正畸醫(yī)生矯治方案治療下待矯治患者預(yù)期達(dá)到的矯治情況；

所述的制模系統(tǒng)包括根據(jù)各個預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型，通過dlp面曝光成型3d打印成型設(shè)備制作出實體牙頜模型；

所述的熱壓成型系統(tǒng)包括根據(jù)制作出的實體牙頜模型，將隱形矯治器的膜片材料運用熱塑壓膜機(jī)在各個實體牙頜模型上壓制出相應(yīng)的隱形矯治器；

所述的檢測系統(tǒng)包括用于觀察檢測患者在矯治進(jìn)行過程中，牙齒實際矯治情況與預(yù)期目標(biāo)矯治情況的差異，并在矯治完成后檢測是否達(dá)到矯治目標(biāo)。

采用制作牙齒矯治器的系統(tǒng)制備隱形矯治器的方法包括以下步驟：

1)用取模材料和工具提取待矯治患者的口內(nèi)牙頜印模，再運用光學(xué)掃描儀對牙頜印模進(jìn)行掃描，以獲得相應(yīng)的三維點云數(shù)據(jù)并生成初始數(shù)字化牙頜模型；

2)正畸醫(yī)生根據(jù)步驟1)初始數(shù)字化模型制定矯治計劃，針對每一顆牙齒的移動距離，方向，形式，建立每個矯治調(diào)整階段對應(yīng)一個預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化牙頜模型；

3)在步驟2)的每一個預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型進(jìn)行修復(fù)處理，到達(dá)能夠進(jìn)行3d打印成型設(shè)備的制作要求，通過dlp面曝光成型3d打印成型設(shè)備打印制作出一個個預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型的實體牙頜模型，再對其進(jìn)行清洗，表面處理；

4)將隱形矯治器的膜片材料通過熱塑壓膜機(jī)加熱，并在步3)獲得的每個實體牙頜模型上壓制出相配套的隱形矯治器；

5)待矯治患者佩戴隱形矯治器治療牙齒，每個階段佩戴完成后，進(jìn)行取印模并掃描，得到當(dāng)前的數(shù)字化牙頜模型，將當(dāng)前的數(shù)字化牙頜模型與預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型作比較，判斷是否在可接受的誤差范圍之內(nèi)，若在則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的矯治，若超出誤差范圍則重新制定矯治方案，重復(fù)步驟2-4)。

與現(xiàn)有的隱形矯治技術(shù)及其制作方法相比本發(fā)明的特點和有利效果體現(xiàn)在：

1、改善了現(xiàn)有的這種治療方案設(shè)定與隱形矯治器制作分離的機(jī)制，運用所述的用于制作牙齒矯治器的系統(tǒng)可以統(tǒng)一從數(shù)據(jù)采集到隱形矯治器制作的整個流程。實現(xiàn)制作隱形矯治器和待矯治患者佩戴矯治的緊密配合，更有利于患者矯治的進(jìn)行。

2、從數(shù)字化采集數(shù)據(jù)到數(shù)字化建模，再到3d打印dlp(面曝光成型)工藝來制作實體牙頜模型，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，也大大提高了制作隱形矯治的效率。也為后續(xù)的檢測階段提供數(shù)據(jù)上的支持。

3、檢測系統(tǒng)的加入，為整個的矯治過程提供調(diào)整的機(jī)會和基礎(chǔ)，可以使這個矯治過程不斷完善。

4、所述的系統(tǒng)的建立，不僅可以大大節(jié)省制作隱形矯治器的時間，推進(jìn)患者的矯治進(jìn)程，也減少了整個的生產(chǎn)成本，運輸成本，治療成本。

具體實施方式

下面對用于制作牙齒矯治器的系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)制備隱形矯治器的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明用于制作牙齒矯治器的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、建模系統(tǒng)、制模系統(tǒng)、熱壓成型系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)；

所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括用于采集待矯治患者的口腔內(nèi)牙頜數(shù)據(jù)，并采用反求軟件將得到的牙頜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成三維模型，再通過一定的處理方法呈現(xiàn)患者的供正畸醫(yī)生診斷并制定治療方案的初始數(shù)字化牙頜模型；

在實際采集數(shù)據(jù)過程中，先按照比例將去印模的材料添加一部分水，調(diào)制成粘稠狀可供取模使用，將印模材料填入托盤凹槽內(nèi)，再放入帶矯治患者口內(nèi)進(jìn)行取模操作。取模時保證待矯治患者面頰部放松和口內(nèi)干凈，注意托盤與整個牙頜的接觸，保證后牙區(qū)牙齒形態(tài)的完整。完成印模的提取后，往托盤中灌入石膏，放置至石膏凝固，做成牙頜陽模。再將制成之后的陽模放置掃描臺，利用三維掃描儀，對陽模進(jìn)行三百六十度的掃描。將掃描得到完整的三維點云數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦中，利用點云處理軟件進(jìn)行模型重建，將點云數(shù)據(jù)經(jīng)過去噪，平滑，刪除釘狀物操作之后獲得初始數(shù)字化牙頜模型。

所述的建模系統(tǒng)包括在初始數(shù)字化牙頜模型的基礎(chǔ)上利用逆向分析軟件制定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化牙頜模型，根據(jù)治療方案建立各個階段待矯治牙頜所需達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型，代表不同時期在正畸醫(yī)生矯治方案治療下待矯治患者預(yù)期達(dá)到的矯治情況；

其具體過程是根據(jù)正畸醫(yī)生對患者制定的矯治方案，利用逆向軟件進(jìn)行處理，選擇作為支抗的牙齒和需要移動的牙齒，確定需要移動的牙齒的移動方向、距離、方式。然后建立出不同矯治階段的數(shù)字化牙頜模型和最終矯治完成之后所達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型。分別對這些模型進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整，達(dá)到可供dlp(面曝光成型)3d打印成型設(shè)備的制作要求。

所述的制模系統(tǒng)包括根據(jù)各個預(yù)期目標(biāo)數(shù)字化牙頜模型，通過dlp面曝光成型3d打印成型設(shè)備制作出實體的牙頜模型；

將處理好的待打印的數(shù)據(jù)導(dǎo)入dlp(面曝光成型)3d打印成型設(shè)備的配套軟件中，進(jìn)行切片處理并獲得切片之后的文件數(shù)據(jù)。在打印機(jī)的配套軟件，調(diào)整好材料參數(shù)和其他打印參數(shù)。點擊打印機(jī)軟件的打印按鈕，啟動3d打印成型設(shè)備，開始進(jìn)行實體牙模的打印制作。待打印完成后，拆下成型臺，將打印好的實體牙頜模型從成型臺上取下，取件過程中保持牙頜模型的完整。對取下的實體牙頜模型用酒精進(jìn)行清洗，擦除表面未固化的殘留物，最后用紫外燈照射作進(jìn)一步的固化處理。

所述的熱壓成型系統(tǒng)包括根據(jù)制作出的實體牙頜模型，將隱形矯治器的膜片材料運用真空吸塑機(jī)在各個實體牙頜模型上壓制出相應(yīng)的隱形矯治器；

根據(jù)醫(yī)生對患者制定的矯治方案，準(zhǔn)備好不同厚度的膜片材料。將3d打印制作好的實體牙頜模型放置在真空吸塑機(jī)的壓膜裝置下。再把用于制作隱形矯治器的膜片材料放入熱塑壓膜機(jī)中加熱至膜片變軟。把加熱后的膜片材料壓在不同矯治階段的實體牙頜模型上，壓制出供不同的隱形矯治器。待其冷卻固定成型后將其摘下，將牙冠下多余的部分裁剪掉，在對隱形矯治器表面進(jìn)行處理。處理完成后，制作成供待矯治患者在不同階段所佩戴的隱形矯治器。

所述的檢測系統(tǒng)包括用于觀察檢測患者在矯治進(jìn)行過程中，牙齒實際矯治情況與預(yù)期目標(biāo)矯治情況的差異，并在矯治完成后檢測是否達(dá)到矯治目標(biāo)。

在患者佩戴完一個或幾個階段的隱形矯治器后，對待矯治患者再進(jìn)行一次口內(nèi)牙頜數(shù)據(jù)的提取。對獲取的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到的數(shù)字化牙頜模型定義為階段治療后數(shù)字化牙頜模型。與階段預(yù)期數(shù)字化牙頜模型進(jìn)行對比，判斷此階段矯治情況是否在可接受的范圍內(nèi)。若滿足要求就可以進(jìn)行下一階段的佩戴矯治，否則將重新調(diào)整治療方案。當(dāng)所有治療階段完成后，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行一次口內(nèi)牙頜數(shù)據(jù)的提取，得到治療完成后數(shù)字化牙頜模型，并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化牙頜模型進(jìn)行對比分析，判斷矯治效果。若矯治效果在預(yù)計目標(biāo)的可接受誤差范圍之內(nèi)，則認(rèn)為矯治完成。

本發(fā)明統(tǒng)一了整個的制作隱形矯治器的所有流程，提高了隱形矯治器制作生產(chǎn)的效率，更有效地推進(jìn)患者的矯治進(jìn)程，在治療過程中可以做到不斷優(yōu)化治療方案，提升矯治效果。