[发明专利]一种序列曲正畸力预测模型建立方法

说明书

本发明公开了一种序列曲正畸力预测模型建立方法，涉及正畸治疗技术领域，它包含如下步骤：1)提取序列曲的加载特征，归纳序列曲正畸力影响参数；2)建立序列曲正畸力挠曲线微分方程；3)引入摩擦修正系数，建立序列曲正畸力预测模型。本方明能够有效的对医师所施加的序列曲正畸力值进行参数化表达，准确地预测医师所施加的序列曲正畸力值，辅助医生提高正畸治疗的安全性和预见性，提高口腔正畸诊疗的数字化程度。

技术领域

本发明涉及一种序列曲正畸力预测模型建立方法，属于正畸治疗技术领域。

背景技术

固定矫治技术是目前最为有效的正畸治疗方法，序列曲是固定矫治技术中的重要组成部分。标准序列曲与牙齿的正常弓形一致，标准序列曲安装与畸形牙列时，畸形牙齿位置处序列曲弓丝会发生变形，序列曲弓丝在恢复变形过程中产生与变形方向相反的正畸力，序列曲弓丝可对牙齿产生压低和转动作用，主要用于排齐牙列，在正畸治疗中应用广泛。

目前在矫治过程中，正畸医生大多凭借经验和患者的治疗反馈来确定序列曲的弯制参数，正畸力缺乏量化标准，治疗结果完全依赖于医生水平，易对患者造成伤害并导致治疗效率的降低。因此建立序列正畸力的预测模型，对序列曲正畸力进行参数化表达，对于开展口腔数字化诊疗，辅助医生提高正畸治疗的安全性和预见性具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种序列曲正畸力预测模型建立方法，对序列曲正畸力进行参数化表达。

上述目的主要通过以下方案实现：

1、一种序列曲正畸力预测模型建立方法，其特征在于：所述方法的具体实现过程包括以下步骤：

1)提取序列曲的加载特征，归纳序列曲正畸力影响参数；

2)建立序列曲正畸力挠曲线微分方程；

3)引入摩擦修正系数，建立序列曲正畸力预测模型。

作为优选，所述的步骤1)中，定义序列曲正畸力的两个基本加载单元分别为序列曲单向正畸力和序列曲单向正畸力矩，通过分析序列曲的加载特点，提取序列曲单向正畸力的加载特征为：畸形牙齿的位置相对于排齐位置在任意单一方向上产生偏移位移，则标准弓形弓丝安装于托槽后，绑扎于畸形牙齿处托槽上的正畸弓丝在偏移方向上产生同等变形，以两侧牙齿为支抗，产生与弓丝形变方向相反的单向正畸力；

提取序列曲单向正畸力矩的加载特征为：畸形牙齿的位置相对于排齐位置绕任意单一轴线产生转动位移，则标准弓形弓丝安装于托槽后，绑扎于畸形牙齿处托槽上的正畸弓丝在转动方向上产生同等变形，以两侧牙齿为支抗，产生与弓丝形变方向相反的单向正畸力矩；

归纳影响序列曲正畸力F大小的主要参数包括弓丝材料特性M，弓丝截面特性S和序列曲的特征参数Q，其中常用的弓丝材料包括不锈钢丝、澳丝和镍钛合金丝，参数为弹性模量E，弓丝的截面特性包括截面积和截面形状，参数为对弯曲轴的惯性距I，序列曲的特征参数为序列曲的支抗距离l，即两支抗牙间弓丝长度，以及序列曲的偏移距离a，即畸形牙齿与支抗牙间弓丝长度，因此得到序列曲正畸力预测模型的基本形式，如式1所示。

F＝F(M,S,Q) (1)

作为优选，所述的步骤2)中，由序列曲加载特征可知，a和b分别为畸形牙齿与两侧支抗牙之间的距离，有l＝a+b，序列曲单向正畸力的挠曲线微分方程为：

式中，v为畸形牙齿处弓丝的弯曲挠度，即畸形牙齿处弓丝的形变量，P为畸形牙齿处弓丝产生挠度为v的变形所需压力。

由作用力与反作用力原理，求得发生该变形应产生的单向正畸力F为：

序列曲单向正畸力矩的挠曲线微分方程为：