專利名稱：個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于矯正牙齒的正畸保持器制造技術(shù)，特別是一種個
體化舌側(cè)正畸保持器的DLP數(shù)碼影像投射技術(shù)快速成型制造方法。
背景技術(shù)：
為了將不整齊的牙齒排列整齊，臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用廣泛采用正畸技 術(shù)。凡是經(jīng)過正畸治療后的患者，都需要佩戴正畸保持器以鞏固治療 效果，它是矯治過程中不可缺少的重要組成部分，佩戴正畸保持器是 防止畸形復(fù)發(fā)最有效的措施，現(xiàn)階段常用的正畸保持器可分為活動保 持器與固定保持器。其中活動保持器由于妨礙咀嚼、發(fā)音等口腔功能， 部分患者因?yàn)楦械讲皇孢m和不方便而不愿意佩戴活動保持器，因而導(dǎo) 致畸形復(fù)發(fā)。而固定保持器可克服患者合作因素的影響，且保持效果 穩(wěn)定、可靠及舒適等優(yōu)點(diǎn)，因而固定保持器常常受到多數(shù)患者的青睞。
目前正畸臨床常采用的固定保持器可分為兩種 一種是標(biāo)準(zhǔn)化生 產(chǎn)帶有底板并由鋼片連接的通用產(chǎn)品，這種標(biāo)準(zhǔn)化的通用產(chǎn)品對于不 同個體的牙齒而言，適合程度比較小。因?yàn)椴煌瑐€體牙齒的表面形態(tài) 各不相同，保持器底板與牙齒表面的空隙由粘接劑填補(bǔ)。如果牙齒表 面曲率變化較大，則需要的粘接劑較多，造成保持器底板遠(yuǎn)離牙表面， 患者感到不舒適，且容易松脫，最終影響保持效果。另一種是用麻花 絲制作的粘固式保持器，但此類保持器臨床操作較為繁瑣，而且椅旁 工作時間長，甚至可能出現(xiàn)保持器松脫而導(dǎo)致保持失敗等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本
發(fā)明的目的是提供個體化舌側(cè)正畸保持器的DLP數(shù)碼影像投射技術(shù) 快速成型制造方法，該方法不僅能根據(jù)個體差異實(shí)現(xiàn)個體化高精度制 造，且生產(chǎn)出的正畸保持器保持效果穩(wěn)定、可靠、佩戴舒適，適合需 要長期佩戴的患者。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，包括以下步驟
(1) 取牙模；
(2) 將牙模轉(zhuǎn)化成STL模型或者三維CAD模型并存儲于計算
機(jī)中；
(3) 將STL模型或三維CAD模型導(dǎo)入三維CAD設(shè)計軟件中， 取弓絲平面，根據(jù)牙弓形狀在該平面中繪出弓絲形狀CAD平面模型， 再依據(jù)STL模型或三維CAD模型設(shè)計個性化保持器底板，再根據(jù)繪 出的弓絲形狀和走向設(shè)計保持器槽溝，最終得到完整的保持器CAD 模型；
.(4)將保持器CAD模型導(dǎo)入臘型機(jī)中，制作出保持器臘型；
(5) 將保持器臘型進(jìn)行精密鑄造，并根據(jù)臨床需要，對鑄造后 的保持器做表面處理；
(6) 將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型彎制弓絲， 并依據(jù)圖樣標(biāo)出焊接點(diǎn)；
(7) 將步驟(5)所述的保持器與步驟(6)所述的弓絲采用焊接方法將弓絲與槽溝焊接固定，
(8)將步驟(3)所得到保持器三維CAD模型匹配的放置到步 驟(2)所述的牙齒三維CAD模型中，得到整體的三維CAD模型， 采用步驟(4)得到臘模，對臘模進(jìn)行壓膜得到定位托盤，或者對步 驟(7)所述的保持器直接匹配的放置到原始牙模上進(jìn)行真空壓膜， 得到保持器在原始牙模上的定位托盤。
進(jìn)一步，步驟(1)采用硬模材料取牙模。
進(jìn)一步，步驟(2)將步驟(1)所述的牙模用掃描儀進(jìn)行測量， 轉(zhuǎn)化成可供計算機(jī)識別的STL模型；或者直接采用束狀CT (CONE BEAM CT)掃描患者的牙齒得到齒系數(shù)據(jù)，再采用反求工程的方法 建立牙齒的三維CAD模型并存儲于計算機(jī)中。
步驟(3)所述三維CAD設(shè)計軟件為Pro/ENGINEER。
步驟(4)所述的臘型機(jī)為DLP快速臘型機(jī)。
步驟(4)中制作出保持器臘型的方法為分層制作方法，所述分 層制作的方法是指運(yùn)用切片軟件將保持器的三維CAD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行 分層，得到各個分層截面的二維模型，根據(jù)所述二維模型通過DLP 快速臘型機(jī)得到保持器臘型。
步驟(6)是將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型從計 算機(jī)中以DXF、 CDR、 PLT格式輸出并用精密打標(biāo)機(jī)雕刻出弓絲實(shí) 際形狀大小的圖樣，按照雕刻圖樣手工彎制弓絲，或采用機(jī)械手直接 根據(jù)弓絲CAD模型彎制弓絲，并依據(jù)圖樣標(biāo)出焊接點(diǎn)。
步驟(7)的焊接方法采用激光焊接。所述分層厚度為15 35拜，并采用層間累計誤差補(bǔ)償方式控制制 造精度。
所述保持器底板的厚度為0.3~0.6mm。
所述保持器的制造材料為金合金、鈦合金、鈷鉻合金、鈀銀合金 或不銹鋼中的一種牙科金屬。
所述弓絲的制造材料為不銹鋼、鈦合金或形狀記憶合金中的一種。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用DLP數(shù)碼影像投射技術(shù)快速 成型的方法制造正畸保持器，可以根據(jù)個體需求實(shí)現(xiàn)個體化生產(chǎn)，實(shí) 現(xiàn)了量身定做的目的，所制備的保持器與牙齒形狀匹配，精度高，厚 度薄，佩戴舒適；制造周期短，節(jié)省了工序、時間和成本；采用激光 焊接把保持器與弓絲焊接成一體，使得保持器持久不變形，適合患者 長期佩戴；本發(fā)明可以直接制造牙科金、不銹鋼、鈦合金、鈷鉻合金 的正畸保持器，適用范圍廣。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法步驟流程圖2是本發(fā)明個體化舌側(cè)正畸保持器的DLP數(shù)碼影像投射技術(shù)快
速成型制造方法的工藝流程圖3是根據(jù)圖2中齒系數(shù)據(jù)建立的上牙三維CAD模型和在模型上
設(shè)計的保持器結(jié)構(gòu)示意圖4是根據(jù)圖3中上牙6個牙齒特點(diǎn)設(shè)計的保持器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)圖2中齒系數(shù)據(jù)建立的下牙三維CAD模型和在模型上 設(shè)計的保持器結(jié)構(gòu)示意圖6是根據(jù)圖5中下牙6個牙齒曲面及點(diǎn)設(shè)計的保持器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，包括以下步驟
(1) 取牙模；
(2) 將牙模轉(zhuǎn)化成STL模型或者三維CAD模型并存儲于計算
機(jī)中；
(3) 將STL模型或三維CAD模型導(dǎo)入三維CAD設(shè)計軟件中， 取弓絲平面，根據(jù)牙弓形狀在該平面中繪出弓絲形狀CAD平面模型， 再依據(jù)STL模型或三維CAD模型設(shè)計個性化保持器底板，再根據(jù)繪 出的弓絲形狀和走向設(shè)計保持器槽溝，最終得到完整的保持器CAD 模型；
(4) 將保持器CAD模型導(dǎo)入臘型機(jī)中，制作出保持器臘型；
(5) 將保持器臘型進(jìn)行精密鑄造，并根據(jù)臨床需要，對鑄造后 的保持器做表面處理；
(6) 將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型彎制弓絲， 并依據(jù)圖樣標(biāo)出焊接點(diǎn)；
(7) 將步驟(5)戶斥述的保持器與步驟(6)所述的弓絲采用焊 接方法將弓絲與槽溝焊接固定；
(8) 將步驟(3)所得到保持器三維CAD模型匹配的放置到步驟(2)所述的牙齒三維CAD模型中，得到整體的三維CAD模型， 采用步驟(4)得到臘模，對臘模進(jìn)行壓膜得到定位托盤，或者對步 驟(7)所述的保持器直接匹配的放置到原始牙模上進(jìn)行真空壓膜， 得到保持器在原始牙模上的定位托盤。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)采用硬模材料取牙模。 進(jìn)一步，步驟(2)將步驟(1)所述的牙模用掃描儀進(jìn)行測量， 轉(zhuǎn)化成可供計算機(jī)識別的STL模型；或者直接采用束狀CT (CONE BEAM CT)掃描患者的牙齒得到齒系數(shù)據(jù)，再采用反求工程的方法 建立牙齒的三維CAD模型并存儲于計算機(jī)中。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(3)所述三維CAD設(shè)計軟件為 Pro/ENGINEER。所述步驟(3)根據(jù)牙齒三維CAD模型確定弓絲平 面，并按照牙齒內(nèi)側(cè)個體特征確定弓絲走向并建立二維CAD模型； 再根據(jù)牙齒內(nèi)側(cè)表面?zhèn)€體曲面特征確定保持器底板放置位置，并通過 三維CAD軟件建立與之匹配的個性化底板，最后依據(jù)保持器底板和 弓絲大小及其走向確定保持器槽溝的位置，從而建立保持器的三維 CAD模型。
所述保持器底板的厚度為0.3~0.6mm之間，并因選用材料的不同 可選擇不同的厚度，為實(shí)現(xiàn)較好的矯正效果，每個保持器的槽溝位置 及形狀可根據(jù)具體要求確定。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(4)所述的臘型機(jī)為DLP快速臘型機(jī)。
將所述保持器三維CAD結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到快速臘型機(jī)中，采用分層制作的方法制造出臘型保持器實(shí)體，所述分層厚度為15~35拜，并 采用層間累計誤差補(bǔ)償方式控制制造精度。所述分層制造的方法是指 運(yùn)用切片軟件將保持器的三維CAD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分層，得到各個分 層截面的二維模型，根據(jù)所述二維模型通過快速臘型機(jī)成型為臘材料 的保持器。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(5)將保持器臘型進(jìn)行精密鑄造， 并根據(jù)臨床需要，對鑄造后的保持器做表面處理。表面處理包括拋光， 電解以及檢測槽溝精密度。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟(6)是將步驟(3)中所繪的弓絲形 狀CAD平面模型從計算機(jī)中以DXF、 CDR、 PLT格式輸出并用精密 打標(biāo)機(jī)雕刻出弓絲實(shí)際形狀大小的圖樣，按照雕刻圖樣手工彎制弓 絲，或采用機(jī)械手直接根據(jù)弓絲CAD模型彎制弓絲，并依據(jù)圖樣標(biāo) 出焊接點(diǎn)。
步驟(7)將步驟(5)所述的保持器與步驟(6)所述的弓絲采 用焊接方法將弓絲與槽溝焊接固定。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明采 用激光焊接，達(dá)到加工精度高的效果。
所述保持器的制造材料為金合金、鈦合金、鈷鉻合金、鈀銀合金 或不銹鋼中的一種牙科金屬。
所述弓絲的制造材料為不銹鋼、鈦合金或形狀記憶合金中的一種。
參照圖2，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，圖2把上述制造方法步驟轉(zhuǎn)換 為具體的工藝流程圖，更進(jìn)一步把上述方法流程具體化為可以在工業(yè)上實(shí)施的步驟流程，并形成相應(yīng)的工序流程步驟，便于實(shí)施。
圖3至6為利用上述制造方法或者工藝流程，制造個性化舌側(cè)正 畸保持器的過程中產(chǎn)生的CAD模型圖和結(jié)果示意圖。
以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不 限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提 下還可作出種種的等周變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在 本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于包括以下步驟(1)取牙模；(2)將牙模轉(zhuǎn)化成STL模型或者三維CAD模型并存儲于計算機(jī)中；(3)將STL模型或三維CAD模型導(dǎo)入三維CAD設(shè)計軟件中，取弓絲平面，根據(jù)牙弓形狀在該平面中繪出弓絲形狀CAD平面模型，再依據(jù)STL模型或三維CAD模型設(shè)計個性化保持器底板，再根據(jù)繪出的弓絲形狀和走向設(shè)計保持器槽溝，最終得到完整的保持器CAD模型；(4)將保持器CAD模型導(dǎo)入臘型機(jī)中，制作出保持器臘型；(5)將保持器臘型進(jìn)行精密鑄造，并根據(jù)臨床需要，對鑄造后的保持器做表面處理；(6)將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型彎制弓絲，并依據(jù)圖樣標(biāo)出焊接點(diǎn)；(7)將步驟(5)所述的保持器與步驟(6)所述的弓絲采用焊接方法將弓絲與槽溝焊接固定；(8)將步驟(3)所得到保持器三維CAD模型匹配的放置到步驟(2)所述的牙齒三維CAD模型中，得到整體的三維CAD模型，采用步驟(4)得到臘模，對臘模進(jìn)行壓膜得到定位托盤，或者對步驟(7)所述的保持器直接匹配的放置到原始牙模上進(jìn)行真空壓膜，得到保持器在原始牙模上的定位托盤。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于步驟(2)將步驟(1)所述的牙模用掃描儀進(jìn)行測量，轉(zhuǎn)化成可供計算機(jī)識別的STL模型;或者直接采用束狀CT(CONE BEAMCT)掃描患者的牙齒得到齒系數(shù)據(jù)，再采用反求工程的方法建立牙齒的三維CAD模型并存儲于計算機(jī)中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于步驟(4)所述的臘型機(jī)為DLP快速臘型機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于步驟(4)中制作出保持器臘型的方法為分層制作方法，所述分層制作的方法是指運(yùn)用切片軟件將保持器的三維CAD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分層，得到各個分層截面的二維模型，根據(jù)所述二維模型通過DLP快速臘型機(jī)得到保持器臘型。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于步驟(6)是將步驟(3)中所繪的弓絲形狀CAD平面模型從計算機(jī)中以DXF、 CDR、 PLT格式輸出并用精密打標(biāo)機(jī)雕刻出弓絲實(shí)際形狀大小的圖樣，按照雕刻圖樣手工彎制弓絲，或采用機(jī)械手直接根據(jù)弓絲CAD模型彎制弓絲，并依據(jù)圖樣標(biāo)出焯接點(diǎn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于所述分層厚度為15~35^im，并采用層間累計誤差補(bǔ)償方式控制制造精度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于所述步驟(7)的焊接方法采用激光焊接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于所述保持器底板的厚度為0.3~0.6mm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于所述保持器的制造材料為金合金、鈦合金、鈷鉻合金、鈀銀合金或不銹鋼中的一種牙科金屬。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個性化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，其特征在于所述弓絲的制造材料為不銹鋼、鈦合金或形狀記憶合金中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了個體化舌側(cè)正畸保持器的制造方法，步驟為取牙模；建立三維CAD模型；繪出弓絲平面以及弓絲，并設(shè)計單個的保持器CAD結(jié)構(gòu)模型；將模型導(dǎo)入快速蠟型機(jī)中得到保持器蠟型；對蠟型進(jìn)行鑄造，必要的表面處理后得到保持器；將弓絲的二維CAD模型導(dǎo)入精密打標(biāo)機(jī)中得到弓絲形狀大小的圖形；按照圖形彎制弓絲，將弓絲與保持器用激光焊接方法焊接在一起；再將保持器放置在牙模上整體進(jìn)行真空壓膜，得到定位托盤。本發(fā)明方法可根據(jù)個體需求實(shí)現(xiàn)個體化生產(chǎn)，所制備的保持器與牙齒形狀匹配，精度高，保持器持久不變形，適合患者長期佩戴，厚度薄，支抗穩(wěn)定性好，方便臨床操作。本發(fā)明方法廣泛應(yīng)用于正畸保持器的生產(chǎn)過程。
文檔編號A61C7/00GK101653383SQ20091019228
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者孔衛(wèi)東, 楊永強(qiáng), 巍 林, 王紅衛(wèi), 黃偉紅 申請人:廣州瑞通激光科技有限公司