[发明专利]一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法

权利要求书

1.一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，根据拔牙矫治患者临床资料确定矫治器初始内缩均匀变化量，利用数值手段计算目标牙位在牙周膜、附件和矫治器综合作用下的移动方式、移动量及倾斜偏转量；将矫治器收缩量控制转变为内缩力控制并进行空泡两侧矫治器补偿量调整以完成牙齿空间旋转角度控制从而实现牙齿均衡移动。

2.根据权利要求1所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、计算工作面确定；

步骤2、偏转量计算；

步骤3、矫治器缺牙间隙空泡收缩模型搭建；

步骤4、矫治器补偿调整；

步骤5、矫治器误差控制。

3.根据权利要求2所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，在所述步骤1中，以矫治器缺牙间隙空泡区域为调整区域，根据牙齿初始位置和空泡中线建立计算工作面。

4.根据权利要求2所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，在所述步骤2中，根据数值计算结果，测量牙根和牙冠典型位置的位移和高度差，利用如下公式计算不同方向的偏转量θ_i：

其中，U_topi为牙冠特征位置在i方向的位移，U_boti为牙根特征位置在i方向的位移，h_tooth为牙冠和牙根典型位置的高度差；i为三维不同方向：x向、y向和z向，即沿牙弓近远中向、垂直于牙弓的颊舌向和垂直向，依据每颗牙的位置分别建立相应坐标系。

5.根据权利要求2所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，在所述步骤3中，根据初始缩短量Δ₀和楔形载荷系数k确定空泡沿中心线方向切割量，切割缺牙间隙空泡，形成几何层面的断开区域，并建立从矫治器顶部到边缘作为收缩模型的弹簧单元，弹簧单元与空泡切开两侧连接，每个弹簧单元内缩力根据切割长度采用如下公式计算：

F_spring为弹簧单元内缩力，Δ₀为初始缩短量，h_spring为弹簧单元距离空泡顶端垂向高度，E为矫治器弹性模量，A_spring为弹簧单元横截面积。

6.根据权利要求2所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，在所述步骤4中，以初始缩短量Δ₀进行初步模型计算得到牙齿角度矩阵{Φ_i}，根据工作面进行角度投影计算，分成沿牙弓近远中向、垂直于牙弓的颊舌向、以及垂直向三个部分，以此进行矫治器空泡两侧调整，设计初始缺牙间隙空泡区域矫治器内缩量，调整楔形系数{k}。

7.根据权利要求6所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，沿牙弓近远中向部分，空泡两侧等量收缩调整，计算楔形系数；垂直于牙弓的颊舌向部分，空泡两侧分别收缩和拉伸调整，计算楔形系数；

垂直向部分，对角侧收缩调整；补偿角Φ_i算公式为：

其中，U_topi为牙冠特征位置在i方向的位移，U_boti为牙根特征位置在i方向的位移，h_tooth为牙冠和牙根典型位置的高度差。

8.根据权利要求2所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，在所述步骤5中，经过步骤4的矫治器补偿调整后，将最终计算结果汇总到对应调整角度中，以控制矫治器误差，调整角度{ε}生成公式如下：

{ε}＝{Φ-θ} (4)；

将设计完成的矫治器进行加工制作，即可。

9.根据权利要求1所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，拔牙矫治患者临床资料至少包括临床影像学资料、牙列资料和合面照片资料。

10.根据权利要求1所述的一种无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡设计方法，其特征在于，牙套收缩量控制转变为内缩力控制时利用楔形载荷控制方法，根据牙齿偏转角度与牙套空泡中线相对关系建立空泡两侧牙套补偿量调整。