[实用新型]一体式固定矫治器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种一体式固定矫治器。 

背景技术

口腔固定正畸是针对牙齿排列畸形或错牙合（牙合为一个字，下同），利用弓丝、托槽等组成的矫治器械，对牙齿施加机械矫治力和力矩，调整颜面骨骼、牙齿和颌面肌肉三者间的平衡和协调，经过一段时间的矫治后改善面型、排齐牙列并提高咀嚼效能。20世纪初，被誉为现代正畸学之父的美国牙医Edward Angle开始设计牙齿矫治器，到1928年推出了方丝弓矫治技术，奠定了现代口腔正畸学的基础。1970年美国正畸医生Andrews提出了最佳自然牙合的六条标准，并在方丝弓矫治器的基础上实用新型了直丝弓矫治器，使用更加方便。目前，应用自锁托槽的直丝弓矫治已经成为口腔正畸的主流技术，其关键在于用对应于不同牙位的特定参数的托槽来补偿每颗牙与咬合线之间的尺寸差异，而无需再象方丝弓一样对弓丝进行弯制。我国直到上世纪80年代才引入方丝弓矫治技术，30多年来主要以消化吸收和应用为主，目前主要的正畸器械如自锁托锁仍然依赖进口，价格高昂。每年正畸的就诊病人只有几十万，而有数据显示我国青少年错牙合畸形的发病率在50%左右，随着经济发展和生活水平的提高，我国对正畸治疗的需求将快速增长，迫切需要具有自主知识产权的正畸器械。 

口腔正畸中，弓丝的主要作用是通过与托槽配合，对需要移动的牙齿和牙弓施加相应的力和力矩，实现牙齿的移动。传统的金属弓丝由于施加的力衰减较快，力学性能不够稳定，已经逐步被具有形状记忆功能的合金弓丝代替。镍钛合金等形状记忆材料制作的口腔正畸弓丝所能提供的力学特性比传统的合金材料更加优良，可以持续释放较小且稳定的矫治力。其工作原理是将人体口腔的正常牙弓根据尺寸大小进行统计分析和分组，依据该分组制作一组标准大小的弓丝，其形状与正常牙弓形状一致，是正畸患者牙列排齐后的理想形状；临床应用时，正畸医生根据患者实际的牙弓大小从标准的弓丝中选择形状和尺寸最接近的一根弓丝；该弓丝经过医生操作使其变弯、扭转等固定在患者牙上标准托槽中，在口腔温度环境下，弓丝会缓慢变形恢复到初始的标准形状，与托槽配合提供牙齿移动的载荷，实现牙齿的移动。 

目前，基于标准的形状记忆弓丝和直丝弓托槽的固定正畸中的最大问题在于弓丝和托槽都是标准的形状和尺寸，通过不同牙位上的标准托槽的尺寸改变来补偿不同牙齿与正常咬合线间的位置差异，而每个人的牙齿大小存在差别，咬合线也会与标准数据不同。因此目前的直丝弓矫治器并没有考虑个体差异，其提供的矫治力并不精确，容易造成牙齿不必要的移动量，需要在治疗过程不断调整治疗方案并调校矫治器来补偿和修正，延长了治疗时间并增加了治疗风险。 

另一方面,医生在临床实施过程中,需要手工确定托槽的位置并实施粘贴,工作量很大。最近发展起来的通过计算辅助设计和三维打印制作托槽间接粘贴的导板可以帮助医生迅速找到托槽上牙齿表面的正确位置，在一定程度上减轻医生的劳动强度，但其设计过程复杂，精度难以保证。而在长达一到两年的矫治过程中,患者需要定期回访以更换弓丝，给患者造成不便，增加治疗成本。 

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出一种将弓丝和托槽演化为一 个整体的新型一体式固定矫治器的数字化制作方法。 

本实用新型所述的牙齿正畸矫治器的制作方法，包括以下制作步骤： 

1）CT数据采集：拍摄患者口腔部位的CT图像，CT扫描可以利用螺旋CT在不大于1毫米的扫描间隔进行,也可以利用中视野及以上的牙科锥束状CT(CBCT)进行,以保证能够扫描到患者眶下缘到完整下颌的区域。将扫描的结果用标准的医学图像格式DICOM文件保存。 

2）口腔组织三维模型重建：将CT扫描的医学图像输入到医学图像处理和三维重建软件如MIMICS,重建患者口腔模型，重建模型包括牙齿和牙槽骨。为了得到每一颗独立的牙齿，在图像处理时将牙根从整个图像中进行分离，以得到包括牙冠和牙根的完整牙齿，在牙根和牙槽骨之间的间隙为牙周膜组织。 

3）扫描并重建口腔表面：由于通过CT图像重建的模型只包括硬组织即牙齿和骨骼,而且CT图像对牙齿有放大误差。因此为了得到牙龈表面数据和精确的牙齿，利用口内扫描仪扫描患者口腔，得到口腔表面数据用STL格式保存，然后利用逆向重建软件如Geomagic对扫描数据进行处理，重建出口腔表面的三维模型，将该模型与基于CT重建的模型重合，得到包括牙齿、牙槽骨和牙龈表面的复合模型。