[发明专利]一种变厚度的隐形矫治器的设计方法

说明书

本发明提供了一种变厚度的隐形矫治器的设计方法，属于牙齿正畸技术领域，包括以下步骤：获取患者的牙颌数字模型；在所述牙颌数字模型的基础进行牙齿分割；制定初步矫治方案，在软件中进行虚拟排牙；制定最终矫治方案，依据所述最终矫治方案得到一系列的所述牙颌数字模型；生成变厚度的隐形矫治器数字模型；将所述变厚度的隐形矫治器数字模型传输给3D打印机，面向直接3D打印制作变厚度的隐形矫治器。本发明提供的一种变厚度的隐形矫治器的设计方法，通过设计矫治器的厚度达到精确控制施力位置及大小的目的。

技术领域

本发明属于牙齿正畸技术领域，更具体地说，是涉及一种变厚度的隐形矫治器的设计方法。

背景技术

隐形矫治器伴随着计算机辅助设计、新材料技术以及3D打印技术的发展而衍生的一种新兴的牙齿矫治技术，该技术具有传统矫治技术无法拥有的美观、便捷、舒适、卫生及患者复诊次数少等优点。此技术深受正畸医师及患者的喜爱，因而用户越来越多。

在牙齿正畸过程中需要施加矫治力来矫治牙齿，通过牙齿的移动，达到排齐牙齿的目的，目前针对该问题所使用的矫治器主要为隐形矫治器。金属托槽矫治器是历史最悠久的牙齿矫正器，虽然具有诸多的优点，但是由于其美观性不足，且正畸期间口腔卫生护理较为困难，近些年逐渐遭到了淘汰；陶瓷托槽矫治器相对隐形且具有美观的效果，但是脆性大，槽沟摩擦力大，不利于弓丝滑动，增加矫治疗程与难度；隐形透明无托槽矫治器由于其高美观度、效果显著成为了最流行的矫治器，但是，隐形透明无托槽矫治器需要计算机辅助设计系统辅助。由于在计算机辅助设计系统中生成的隐形矫治器数字模型的厚度是无法控制的，进而不能控制隐形矫治器的施力位置及大小，最终会影响矫治效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变厚度的隐形矫治器的设计方法，旨在解决当前矫治器无法控制厚度以至无法确定施力位置及大小，带来的矫治效果不理想的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种变厚度的隐形矫治器的设计方法，包括以下步骤：

获取患者的牙颌数字模型；

在所述牙颌数字模型的基础进行牙齿分割；

制定初步矫治方案，在软件中进行虚拟排牙；

制定最终矫治方案，依据所述最终矫治方案得到一系列的所述牙颌数字模型；

在软件中对所述牙颌数字模型去除牙龈，留下多个不连续曲面，然后将所述不连续曲面合并成牙冠曲面，生成矫治器的内表面；利用顶点法矢公式求解所述内表面上的各个顶点的法向量；将所述内表面上的顶点带入到拉普拉斯算子内；所述内表面上的每个顶点按照各自法矢偏移不同的距离d得到的变厚度的连续曲面，所述连续曲面作为隐形矫治器的外表面；通过合并运算生成变厚度的隐形矫治器数字模型；

将所述变厚度的隐形矫治器数字模型传输给3D打印机，面向直接3D打印制作变厚度的隐形矫治器。

进一步地，每个所述顶点只带入一次所述拉普拉斯算子。

进一步地，所述牙颌数字模型通过三维光学扫描法获得。

进一步地，所述牙齿分割通过基于特征线分割技术的牙齿分割算法实现。

进一步地，所述3D打印机为SLA光固化3D打印机。

进一步地，所述合并运算为布尔运算中的并集运算。

进一步地，所述牙龈通过套索方式进行选取和去除。

进一步地，所述不连续曲面通过搭桥方式合并成所述牙冠曲面。

进一步地，所述距离d是根据矫治力的大小进行设定的。

进一步地，所述变厚度的隐形矫治器的材料为用于3D打印的无色透明高分子材料。