[发明专利]一种基于柔性电子系统的可动态监测矫治力值的功能矫治器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于柔性电子系统的可动态监测矫治力值的功能矫治器及其制备方法，属于功能矫治技术领域。包括固位装置、柔性电子芯片系统、上下颌树脂基托、上颌合垫、上下颌斜面导板；所述的上颌树脂基托覆盖于口腔上颌腭侧，下颌树脂基托覆盖于下颌舌侧，固位装置的尾端包埋于基托内。上颌斜面导板设置在上颌合垫上，与下颌斜面导板相对应，通过传感器监测两侧的上下颌斜面导板之间的受力；本发明的功能矫治器采用新型注塑工艺制作，固位装置及传感器包埋于树脂基托中，形成一体结构，可动态监测矫治力值，防止矫治过程中矫治力过大对颞下颌关节造成损伤，并能根据矫治力数据，对矫治器进行调整，使得儿童患者佩戴舒适。

技术领域

本发明属于牙齿矫治技术领域，具体涉及一种基于柔性电子系统的可动态监测矫治力值的功能矫治器及其制备方法。

背景技术

1982年，苏格兰学者Clark最先提出双合垫矫治器，作为功能矫治器的重要组成部分，双合垫矫治器在青少年错合畸形的早期矫正中发挥了重要的作用，该矫正器能够充分利用咀嚼肌产生矫治力，并将力量传导至骨组织，刺激下颌生长，同时限制上颌生长。通过斜面导板产生的牵引力量，不断刺激颌骨，促进骨组织适应性改建。然而，该矫治器斜面导板产生的牵引力量，通常来源于临床医生的经验，目前关于该矫治力的大小，众说纷纭。一般而言，下颌前移量和垂直打开量之和为8-10mm，也有学者认为，下颌前移量与垂直打开量之和不超过12mm均为安全的牵引力量。

Anurag学者以一名错合畸形患者作为研究对象，模拟功能型矫治器打开咬合和导下颌向前时关节的受力情况。研究发现，导下颌向前时，髁突的上后方有较大的拉应力，随着咬合高度打开的增加，髁突所受到的拉应力增大。康宏等学者通过对关节盘单向拉伸试验发现，拉伸应力在关节盘5％的应变范围内改变属于生理性应变，拉伸刚度是9.04-13.65MPa。而过度受力或异常方向受力会导致关节盘退行性变，导致颞下颌关节紊乱病的发生和发展。有学者研究发现关节盘移位程度越大，关节盘的结构改变也就越明显，颞下颌关节紊乱病症状也越严重。

因此，为了避免关节区受力过大，我们有必要对功能矫治器施加在下颌区的力量进行动态监测，避免颞下颌关节区应力过大而发生关节病变，同时又能在适宜的牵引力刺激下，促进颞下颌关节区重建，实现错合畸形早期矫正以及牙合面美观的效果，亟需一种可动态监测矫治力值的功能矫治器，为临床医生做指导。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于柔性电子系统的可动态监测矫治力值的功能矫治器及其制备方法。本发明结合了人体的生物力学、行为科学以及材料力学，能动态监测矫正过程中的矫治力值，同时能高效的促进错合畸形患者下颌发育，尽量避免对颞下颌关节区造成损伤，以实现早期恢复咀嚼功能以及牙合面美观的矫正效果。此外，本发明的矫治器不会影响患者配戴的舒适感。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于柔性电子系统的可动态监测矫治力值的功能矫治器，包括上颌固位装置、下颌固位装置、柔性电子芯片系统、上颌树脂基托、下颌树脂基托、上颌合垫、上颌螺旋扩弓器、上颌斜面导板和下颌斜面导板；

所述的上颌树脂基托覆盖于口腔上颌腭侧，延伸至上颌磨牙远中，上颌固位装置的尾端包埋于上颌树脂基托内；所述的下颌树脂基托覆盖于下颌舌侧，延伸至下颌前磨牙远中，下颌固位装置的尾端包埋于下颌树脂基托内；所述的上颌树脂基托包括左右两侧的上颌腭侧树脂基托，且两侧的上颌腭侧树脂基托通过上颌螺旋扩弓器连接；

所述的上颌合垫设置在上颌第二前磨牙、第一磨牙和第二磨牙上，所述的上颌斜面导板位于上颌第一前磨牙和第二前磨牙之间的上颌合垫一侧，上颌斜面导板与合平面呈45-70度角；所述的下颌斜面导板设置在下颌第二前磨牙和下颌第一磨牙之间，与上颌斜面导板相对应；所述的传感器嵌入到双侧上颌斜面导板的内部，用于监测两侧上颌斜面导板和下颌斜面导板之间的受力；

所述的柔性电子芯片系统包括至少一个芯片、引线和传感器，所述的芯片通过引线与上颌固位装置的尾端和传感器连接。