提供牙齒矯治用附件的方法以及該附件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請涉及一種提供牙齒矯治用附件的方法、該附件以及和該附件相配合使用的牙齒矯治器，其能夠有效的實現(xiàn)牙齒的期望移動，從而提高矯治效率。
【背景技術(shù)】
[0002]為了對患者的牙齒進(jìn)行醫(yī)學(xué)矯正和治療，目前已開發(fā)出多種牙齒矯治器械。傳統(tǒng)的畸形矯治方法多采用粘接在牙齒上的固定托槽矯治器，托槽矯治器一般包括固定到單顆牙齒上的托槽支架和用于綁定托槽支架的彈性弓絲。
[0003]相對于傳統(tǒng)的固定托槽矯治技術(shù)而言，新型的隱形矯治技術(shù)不需要托槽和鋼絲，而是采用一系列隱形矯治器(也稱為殼矯治器)。這種隱形牙齒矯治器由安全的彈性高分子材料制成，使矯治過程幾乎在旁人無察覺中完成，不會影響日常生活和社交；由于患者可以自行摘戴，口腔衛(wèi)生可以正常維護(hù)，整個矯治過程省時又省力。上述隱形牙齒矯治器是一組具有能夠在內(nèi)部容納牙齒的空腔的聚合物殼體，它的容納牙齒的空腔的幾何形狀和該矯治器所要達(dá)到的牙齒的修正后狀態(tài)/排列相適應(yīng)，因此能通過使用一系列的牙齒矯治器使得牙齒重新定位。
[0004]一般而言，為了能使牙齒實現(xiàn)期望的最大或最佳的移動，隱形牙齒矯治器通常會和添加(也可稱為“接合”或者“佩戴”)在牙齒表面上的牙齒附件相配合使用。當(dāng)然，對于簡單的病例，可以只單獨使用隱形牙齒矯治器，甚至附件也可以單獨使用。
[0005]目前，在附件的設(shè)計和添加中，設(shè)計醫(yī)師通常根據(jù)自己的經(jīng)驗選擇是否添加附件以及附件的添加位置，并且目前使用的附件均為通用或標(biāo)準(zhǔn)附件。遺憾的是，事實證明，在一些情況下這樣當(dāng)前方法的療效有限，因為所選擇的附件的尺寸為固定尺寸，附件的選擇及粘貼位置的確定更多的依賴設(shè)計醫(yī)師的經(jīng)驗，調(diào)整過程耗時較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]從上述需求出發(fā)，本申請?zhí)峁┝艘环N用于提供牙齒矯治用附件的方法、附件、以及和該附件配合使用的牙齒矯治器，其能夠?qū)⑷斯そ?jīng)驗干預(yù)過程優(yōu)化為軟件判定的較自動方式，通過對牙齒矯治移動過程中旋轉(zhuǎn)中心的分析來確定牙齒的移動參數(shù)，并基于移動參數(shù)來自動選擇附件的添加位置，并且添加適合患者的牙齒形態(tài)的附件，還能調(diào)整和優(yōu)化附件的形狀和大小，從而優(yōu)化附件的設(shè)計效率和應(yīng)用效果。
[0007]相應(yīng)地，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種用于提供牙齒矯治用附件的方法，其包括以下步驟:提供代表患者的初始牙齒狀態(tài)的初始牙齒數(shù)字模型；提供目標(biāo)牙齒數(shù)字模型，其代表初始牙齒狀態(tài)經(jīng)過矯治后的目標(biāo)牙齒狀態(tài)；計算特定牙齒從所述初始牙齒狀態(tài)到所述目標(biāo)牙齒狀態(tài)的移動參數(shù)；以及根據(jù)所述移動參數(shù)，確定所述附件在所述特定牙齒上的添加位置，使得所述特定牙齒佩戴所述附件后能按照所期望的移動從初始牙齒狀態(tài)移動到目標(biāo)牙齒狀態(tài)。
[0008]在一些【具體實施方式】中，所述計算特定牙齒的移動參數(shù)的步驟是由計算機(jī)自動執(zhí)行的。
[0009]優(yōu)選的，所述移動參數(shù)為滿足牙齒移動方式時的所述特定牙齒的旋轉(zhuǎn)中心。
[0010]相應(yīng)的，所述計算特定牙齒的移動參數(shù)的步驟包括以下步驟:a)通過對比所述特定牙齒的初始牙齒狀態(tài)、目標(biāo)牙齒狀態(tài)和移動路徑，確定所述特定牙齒的初始旋轉(zhuǎn)中心；b)判斷所述初始旋轉(zhuǎn)中心是否滿足牙齒移動方式的需求；c)如果所述初始旋轉(zhuǎn)中心滿足牙齒移動方式的需求，則無需調(diào)整所述特定牙齒的初始坐標(biāo)中心；并且如果所述初始旋轉(zhuǎn)中心不滿足牙齒移動方式的需求，則調(diào)整所述特定牙齒的初始坐標(biāo)中心；并且d)基于調(diào)整后的坐標(biāo)中心重新確定目標(biāo)牙齒狀態(tài)以確定調(diào)整后的旋轉(zhuǎn)中心，并且判斷調(diào)整后的旋轉(zhuǎn)中心是否滿足牙齒移動方式的需求，如果調(diào)整后的旋轉(zhuǎn)中心滿足牙齒移動方式的需求，則結(jié)束調(diào)整過程；否則的話，則重復(fù)步驟d)的調(diào)整過程，直至調(diào)整后的旋轉(zhuǎn)中心滿足牙齒移動方式的需求。
[0011]在一種【具體實施方式】中，所述初始坐標(biāo)中心是由矯治設(shè)計軟件初始識別并加人工調(diào)整確定的。
[0012]優(yōu)選的，所述附件在特定牙齒上的添加位置是根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心所確定的期望形變量最大或最佳的位置。
[0013]具體而言，在一些【具體實施方式】中，所述附件在特定牙齒上的添加位置為牙冠上的距離所述特定牙齒的牙齦線2mm以上的區(qū)域。并且，所述附件在特定牙齒上的添加位置為牙冠上的距離所述特定牙齒的切緣2mm以上的區(qū)域。進(jìn)一步，當(dāng)所述特定牙齒位于上頜時，所述附件在特定牙齒上的添加位置為牙冠上的距離所述特定牙齒的近遠(yuǎn)中邊緣Imm以上的區(qū)域；當(dāng)所述特定牙齒位于下頜時，所述附件在特定牙齒上的添加位置為牙冠上的距離所述特定牙齒的近遠(yuǎn)中邊緣0.5mm以上的區(qū)域。
[0014]根據(jù)一些【具體實施方式】，如本申請所述的方法還包括以下步驟:根據(jù)所期望的移動方式，檢索數(shù)據(jù)庫中存儲的附件標(biāo)準(zhǔn)模型集，以選擇與期望的移動方式相適應(yīng)的附件標(biāo)準(zhǔn)模型。
[0015]并且，如本申請所述的方法還包括以下步驟:基于有向包圍盒算法，由軟件自動判定附件的添加位置，并且，手動或者由軟件基于有向包圍盒算法自動將所選擇的附件標(biāo)準(zhǔn)模型添加到所述特定牙齒上。
[0016]進(jìn)一步，如本申請所述的方法還包括以下步驟:根據(jù)患者的初始牙齒狀態(tài)、目標(biāo)牙齒狀態(tài)、所期望的移動的方向和大小等調(diào)整附件的形狀和/或尺寸。
[0017]根據(jù)一些【具體實施方式】，所述期望的移動為正軸移動，并且所述添加到所述特定牙齒上的附件的數(shù)量為2，并且按照牙齒的旋轉(zhuǎn)方向，選擇與之相對應(yīng)的正軸移動附件。
[0018]進(jìn)一步，如本申請所述的方法還包括以下步驟:利用矯治力模擬測試平臺，基于所述患者的初始牙齒狀態(tài)的物理模型和附件的物理模型，模擬并測試所述特定牙齒佩戴所述附件后的受力參數(shù)，并根據(jù)所測得的受力參數(shù)調(diào)整所述附件在所述特定牙齒上的添加位置、所述附件的尺寸、形狀以及數(shù)量中的至少一個。
[0019]作為替換的，如本申請所述的方法還包括以下步驟:利用矯治力模擬測試平臺，基于所述患者的牙齒狀態(tài)的物理模型和附件的物理模型，模擬并測試所述特定牙齒佩戴所述附件后的受力參數(shù)，并根據(jù)所測得的受力參數(shù)調(diào)整所述附件在所述特定牙齒上的添加位置、所述附件的尺寸、形狀以及數(shù)量中的至少一個，所述牙齒狀態(tài)選自從所述初始牙齒狀態(tài)到所述目標(biāo)牙齒狀態(tài)的一系列牙齒狀態(tài)。
[0020]根據(jù)本申請的另一個方面，還提供了一種牙齒矯治用附件，其用于添加在患者的特定牙齒上，使得所述特定牙齒佩戴所述附件后能按照所期望的移動從初始牙齒狀態(tài)移動到目標(biāo)牙齒狀態(tài)，其中所述附件在所述特定牙齒上的添加位置是根據(jù)特定牙齒從初始牙齒狀態(tài)到目標(biāo)牙齒狀態(tài)的移動參數(shù)而確定的。
[0021]優(yōu)選的，所述移動參數(shù)為所述特定牙齒的旋轉(zhuǎn)中心。
[0022]并且，優(yōu)選的，所述附件在特定牙齒上的添加位置是根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心所確定的期望形變量最大或最佳的位置。
[0023]根據(jù)一些【具體實施方式】，所述附件來自于數(shù)據(jù)庫中存儲的附件標(biāo)準(zhǔn)模型集中的附件標(biāo)準(zhǔn)模型，其中不同的移動方式對應(yīng)于不同的附件標(biāo)準(zhǔn)模型。
[0024]并且，所述附件的形狀和/或尺寸進(jìn)一步根據(jù)患者的初始牙齒狀態(tài)和/或目標(biāo)牙齒狀態(tài)被調(diào)整。
[0025]優(yōu)選的，添加到所述特定牙齒上的附件的數(shù)量為大于等于I。
[0026]在一些【具體實施方式】中，所述附件具有1/4球形的形狀。進(jìn)一步，所述附件上具有凹槽，當(dāng)所述附件和牙齒矯治器配合使用時，使得所述牙齒矯治器的對應(yīng)部分嵌入凹槽中間的空間。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，還提供了一種牙齒矯治器，其包括選定幾何形狀的將患者的牙齒從初始牙齒狀態(tài)逐次定位到目標(biāo)牙齒狀態(tài)的容納牙齒的空腔，其中，所述牙齒矯治器的形狀設(shè)計為進(jìn)一步能容納添加在患者的特定牙齒上的附件，使得所述患者佩戴所述牙齒矯治器后，能協(xié)同特定牙齒上所添加的附件以按照所期望的移動從初始牙齒狀態(tài)移動到目標(biāo)牙齒狀態(tài)，其中所述附件在所述特定牙齒上的添加位置是根據(jù)特定牙齒從初始牙齒狀態(tài)到目標(biāo)牙齒狀態(tài)的移動參數(shù)而確定的。
[0028]在一些【具體實施方式】中，所述附件具有1/4球形的形狀。進(jìn)一步，所述附件上具有凹槽，當(dāng)所述附件和牙齒矯治器配合使用時，使得所述牙齒矯治器的對應(yīng)部分嵌入凹槽中間的空間。
[0029]綜上所述，本申請的技術(shù)方案至少提供以下有益效果:
[0030]1、如本申請所述的附件有效實現(xiàn)了牙齒的期望移動，例如正軸移動，并且還提升了移動的效率；
[0031]2、如本申請所述的附件具有導(dǎo)向容差、固位性好、減少牙齒矯治器的應(yīng)力集中，易于摘戴的特性；
[0032]3、如本申請所述的附件設(shè)計方法能基于牙齒旋轉(zhuǎn)中心確定附件在牙齒上的添加位置，不僅提升了附件添加位至區(qū)域判斷的準(zhǔn)確性，還有效提升了附件的生成，添加和調(diào)整的自動化程度及效率；以及
[0033]4、如本申請所述的附件設(shè)計方法能進(jìn)一步利用生物力學(xué)模擬測試平臺測試和驗證附件的有效性并優(yōu)化附件的設(shè)計。
[0034]5、如本申請所提供的附件和牙齒矯治器相配合使用能最大程度地實現(xiàn)所期望的牙齒移動，從而大大提高矯治的效率。
【附圖說明】
[0035]本申請的上述及其他特征將通過下面結(jié)合附圖及其詳細(xì)描述作進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些附圖僅示出了根據(jù)本申請的若干示例性的實施方式，因此不應(yīng)被視為是對本申請保護(hù)范圍的限制。除非特別說明，附圖不必是成比例的，并且其中類似的標(biāo)號表示類似的部件。
[0036]圖1A和圖1B分