CN104644276B - 制造牙齿矫治器的方法以及牙齿矫治器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于制造牙齿矫治器的方法,其包括下述步骤:a)获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型;b)对所述牙齿数字数据模型进行分层处理以得到多个分层;c)通过快速成型处理根据所述被分层的牙齿数字数据模型制造牙齿矫治器的阳模;以及d)基于所述牙齿矫治器的阳模制造所述牙齿矫治器。该制造牙齿矫治器的方法能够与实际矫治需求紧密结合,在保证加工精度的同时提高制造牙齿矫治器的效率。
Description
技术领域
本发明总体上涉及口腔临床正畸领域,具体来说,本发明涉及一种用于制造牙齿矫治器的方法以及根据所述方法所制造的牙齿矫治器。
背景技术
牙颌畸形是口腔三大疾病之一,有很高的患病率。传统的牙颌畸形矫治方法多采用粘接在牙齿上的固定托槽矫治器,其缺点是钢丝外露,影响美观;同时,由于矫治器(也称矫正器)长期粘接在牙齿上,整个矫治过程中不能取下,口腔卫生很难得到很好地维护,容易滋生菌斑导致牙齿脱矿、变色;而且矫治过程中医生必须定期手动不断调节矫治器,矫治过程复杂、时间长。
相对于传统的固定托槽矫治技术而言,新型的隐形矫治技术不需要托槽和钢丝,而是采用一系列隐形矫治器。这种隐形矫治器由安全的弹性透明高分子材料制成,使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成,不会影响日常生活和社交;由于患者可以自行摘戴,口腔卫生可以正常维护;同时,由于没有了粘结托槽、调整弓丝的繁琐步骤,使得临床操作大大简化,整个矫治过程省时又省力。因此,目前无托槽隐形矫治方法为越来越多的人所采用。
上述隐形牙齿矫治器是一组具有能够在内部容纳牙齿的空腔的聚合物壳体,它的容纳牙齿的空腔的几何形状和该矫治器所要达到的牙齿的修正后状态/排列相适应,因此能通过使用一系列的牙齿矫治器使得牙齿重新定位。一般而言,使得牙齿从原始状态定位到最后状态包括至少4个逐次的步骤,有时需要包括至少20个步骤,对于复杂病例,也有可能需要包括40个或更多的步骤。通过在患者的嘴里放置一系列逐渐定位的牙齿矫治器,能够使得患者的牙齿从原始的牙齿状态逐渐定位到最后的牙齿状态。
而在现有的矫治器制造中,首先基于患者的原始牙齿状态,产生一系列修正后的牙齿状态的数字数据。并基于该数据,按照快速成型的方法或者数控机床的方法先制造一系列代表修正后的牙齿状态的牙齿模型,再以牙齿模型为阳模制造相应的一系列牙齿矫治器。
在利用快速成型技术制造牙齿模型的过程中,首先,因为牙齿模型的几何形状的准确度对于牙齿矫治器的几何形状的准确度影响很大,即牙齿模型的几何形状的准确度对于矫治效果影响重大,所以必须最大可能地保证成形精度。另一方面,一般而言,整个矫治过程需要20-40个的牙齿模型以及相应的牙齿矫治器,因此需提高快速成型过程的加工效率,以节省时间。
因此,急需开发一种既能保证成型精度又能提高加工效率的制造牙齿矫治器的方法。
发明内容
因此,本发明提出了一种制造牙齿矫治器的方法,其能够与实际矫治需求紧密结合,在保证加工精度的同时提高制造牙齿矫治器的效率。
并且,本发明还提出了一种制造牙齿矫治器的方法,其能够“直接”设计和制造牙齿矫治器,而无需制造牙齿矫治器的阳模。
进一步,本发明还提出了一种制造牙齿矫治器的方法,其能够灵活设计各种适应不同需求的牙齿矫治器,以适应不同的临床需要,提高牙齿矫治器的功能。
相应地,根据本发明的一个方面,提供了一种用于制造牙齿矫治器的方法,其特征在于,包括下述步骤:a)获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型;b)对所述牙齿数字数据模型进行分层处理以得到多个分层;c)通过快速成型处理根据所述被分层的牙齿数字数据模型制造牙齿矫治器的阳模;以及d)基于所述牙齿矫治器的阳模制造所述牙齿矫治器。
优选的,在所述步骤b中,对所述牙齿数字数据模型进行分层处理以得到厚度不完全相同的多个分层,其中每个所述分层的厚度与其在所述牙齿数字数据模型中的位置相关。
优选的,所述牙齿数字数据模型包括牙尖部分与牙齿本体部分,其中所述牙尖部分的分层的厚度小于或等于所述牙齿本体部分的分层的厚度。
优选的,所述牙齿数字数据模型还包括底座部分,其中所述底座部分的分层的厚度大于或等于所述牙齿本体部分和所述牙尖部分的分层的厚度。
优选的,所述牙齿数字数据模型还包括牙模支撑部分,其中所述牙模支撑部分的分层的厚度大于或等于所述牙齿本体部分和所述牙尖部分的分层的厚度。
优选的,所述多个分层中每一分层的厚度是一最小层厚的整数倍。
优选的,所述步骤d包括:利用所述牙齿矫治器阳模来对矫治器膜片进行热压成形处理,以得到所述牙齿矫治器。
优选的,所述步骤c中的所述快速成型处理包括激光快速成形SLA、分层实体制造LOM、选择性激光烧结SLS、熔融沉积制造FDM或者三维打印制造3DP。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种用于制造牙齿矫治器的方法,其特征在于,包括下述步骤:a)获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型;b)根据所述牙齿数字数据模型生成表示牙齿矫治器形状的矫治器数字数据模型;c)对所述矫治器数字数据模型进行分层处理以得到多个分层;以及d)通过快速成型处理根据所述被分层的矫治器数字数据模型制造成所述牙齿矫治器。
优选的,在所述步骤c中,对所述矫治器数字数据模型进行分层处理以得到厚度不完全相同的多个分层,其中每个所述分层的厚度与其在所述矫治器数字数据模型中的位置相关。
优选的,所述矫治器数字数据模型包括矫治器牙尖部分与矫治器本体部分,其中所述矫治器牙尖部分的分层的厚度小于或等于所述矫治器本体部分的分层的厚度。
优选的,所述矫治器数字数据模型还包括矫治器支撑部分,其中所述矫治器支撑部分的分层的厚度大于或等于所述矫治器本体部分和所述矫治器牙尖部分的分层的厚度。
优选的,在所述步骤c中,确定任一分层方向,沿着所述分层方向对所述矫治器数字数据模型进行分层处理,以得到厚度不完全相同的多个分层。
优选的,所述多个分层中每一分层的厚度是一最小层厚的整数倍。
优选的,所述b步骤进一步包括:调整所述矫治器数字数据模型,使得所述d步骤所制得的牙齿矫治器的用于包覆不同牙齿的各部分的厚度不完全相同。
优选的,所述b步骤进一步包括:调整所述矫治器数字数据模型,使得所述d步骤所制得的牙齿矫治器包括开口、突起、凹陷和小孔中的至少一个。
优选的,所述d步骤中,对于所述牙齿矫治器的用于包覆不同牙齿的各部分,采用具有不同弹性模量的材料。
优选的,所述b步骤进一步包括:基于所述矫治器数字数据模型,生成设置于所述矫治器上的加强结构的数字数据模型。
优选的,所述c步骤中对所述矫治器数字数据模型和加强结构的数字数据模型一起进行分层处理以得到多个分层;以及在所述d步骤中,制造设置有所述加强结构的牙齿矫治器,且对于所述加强结构和牙齿矫治器,采用不同材质的材料。
优选的,所述步骤d中的所述快速成型处理包括激光快速成形SLA、分层实体制造LOM、选择性激光烧结SLS、熔融沉积制造FDM或者三维打印制造3DP。
最后,本发明还提供了一种根据上述方法制造的牙齿矫治器。
根据本发明的制造牙齿矫治器的方法,相比于传统的固定层厚加工法,在保证工件质量制作同时,根据牙齿模型或者矫治器模型中的不同位置确定不同的分层厚度,适当增加对于成型精度要求不高的部分的分层厚度,可将加工效率在现有基础上提升很多。
并且,根据本发明的制造牙齿矫治器的方法,还可以个性化地设计矫治器的数字数据模型,从而能够一体成型地制造具有特殊形状或不同厚度的牙齿矫治器,从而使得根据本发明所制造的牙齿矫治器能更好地进行个性化定制。
附图说明
本发明的上述及其他特征将通过下面结合附图及其详细描述作进一步说明。应当理解的是,这些附图仅示出了根据本发明的若干示例性的实施方式,因此不应被视为是对本发明保护范围的限制。除非特别说明,附图不必是成比例的,并且其中类似的标号表示类似的部件。
图1示出了根据本发明的一种具体实施方式的用于制造牙齿矫治器的方法的流程图;
图2示出了根据图1的具体实施方式的牙齿数字数据模型的示意图;
图3示出了对图2的牙齿数字数据模型进行分层处理的示意图;
图4示出了根据本发明的另一种具体实施方式的用于制造牙齿矫治器的方法的流程图;
图5示出了根据图4的具体实施方式的矫治器数字数据模型的示意图;
图6A和6B示出了根据图5的具体实施方式的矫治器数字数据模型的任一方向分层的示意图。
具体实施方式
以下的详细描述中引用了构成本说明书一部分的附图。说明书和附图所提及的示意性实施方式仅仅出于是说明性的目的,并非意图限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以理解,也可以采用许多其他的实施方式,并且可以对所描述实施方式做出各种改变,而不背离本发明的主旨和保护范围。应当理解的是,在此说明并图示的本发明的各个方面可以按照很多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计,这些不同配置都包含在本发明中。
图1示出了根据本发明的一种具体实施方式的用于制造牙齿矫治器的方法。
首先,在步骤S101中,获取代表牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型。这里,“代表牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型”是指用于指导牙齿模型制造的计算机数字数据模型,所制得的牙齿模型是牙齿状态(也可称为牙齿排列)的三维模型。所述牙齿矫治状态包括一系列修正后的牙齿状态,而每一个牙齿状态对应一个牙齿数字数据模型。每一个牙齿状态包括对应于一个矫治步骤的若干颗牙齿的几何形状和牙齿之间的位置关系,因此每一个相应的牙齿数字数据模型包括代表若干颗牙齿的几何形状和牙齿之间的位置关系的数字数据集。
在一个示例性的具体实施例中,首先根据患者当前的牙齿状态、或者牙齿及其周边组织(如牙龈、面部软组织)的状态制作物理牙齿模型(例如借助取印模制作石膏牙齿模型),再对该物理牙齿模型进行扫描,以生成代表患者牙齿的原始状态的虚拟牙齿模型。当然,也可通过光学扫描、三维照相、三维摄像或医用CT扫描直接获得牙齿、或者牙齿及其周边组织的图像,通过计算机处理以生成原始的虚拟牙齿模型。这个虚拟牙齿模型可以被数字化处理和显示。
接下来,基于该原始的虚拟牙齿模型和对于患者牙齿的矫治目标,设定至少一个的矫治参数,由计算机***按照该原始的虚拟牙齿模型和所设定的至少一个矫治参数自动地形成一系列逐步渐进的牙齿矫治状态(也可称为目标的牙齿排列模型或者是矫治后的牙齿排列模型)。所述一系列的牙齿矫治状态反映了对原始的牙齿模型进行一系列矫治步骤后的对牙齿结构或排列的有利改变。每一个牙齿矫治状态对应一个牙齿数字数据模型,因此可以由计算机***获得并存储一系列的牙齿数字数据模型。
并且,本发明不局限于基于原始的虚拟牙齿模型和矫治目标逐步产生代表牙齿的目标矫治状态的方法,还可以通过其它的方法,例如通过先确定牙齿原始状态的数字数据模型和代表牙齿最后状态的数字数据模型,由计算机***基于牙齿原始状态和最后状态的数字数据模型来产生代表中间的一系列牙齿状态的数字数据模型的方法来获取本发明中的代表牙齿矫治状态的数字数据模型。
在获得了一系列的牙齿数字数据模型之后,在步骤S102中,对所获得的每一个牙齿数据模型进行分层处理以得到厚度不完全相同的多个分层,其中每个所述分层的厚度与其在所述牙齿数据模型中的位置相关。所述步骤是为了后续的快速成型步骤做准备。
快速成型技术的基本原理是将三维物体数据进行分层,获取多个薄层中的每一个层的数据,并且基于各薄层的数据逐步形成每一个薄层,由多个薄层以层叠的状态进行三维物体的建立。这些薄层也可被称为物体的断面、结构层、物体层或者简单地称为层。每一个薄层代表预期三维物体的一个薄断面。根据本发明的某些具体实施方式,这些薄层是一层一层组成建立的,而根据本发明的其它具体实施方式,也可以仅形成初始薄层的其中一部分,并在形成初始薄层的其余部分之前,形成至少一个相继薄层的至少部分。并且上述技术可以被用于形成整体物体或者形成部分地空心,即半实体的物体。
本发明提出了一种“不均匀分层”的概念,按照每个薄层在牙齿数字数据模型中的位置来确定不同的厚度,并且按照不同的薄层厚度来加工牙齿矫治器,从而在确保加工精度的同时,提高了加工效率。以下将详细介绍本发明的一种具体实施方式。
如图2所示,通过计算机数据处理,使得底座部分13的底平面和水平面相平行(即底座部分13的底平面和坐标系的XY平面相平行),代表一个牙颌(上颌或者下颌)的若干颗牙齿的牙齿模型10沿Z轴由上往下分为牙尖部分11、牙齿本体部分12以及底座部分13。其中,牙尖部分11和牙齿本体部分12均属于口腔中所见到的暴露于牙龈以外的牙齿部分,牙尖部分11代表牙齿的上端,而牙齿本体部分12则为牙齿中除了牙尖部分之外的暴露于牙龈以外的其它部分。而底座部分13则代表牙齿周边组织部分,例如牙龈。
而因为每个牙齿的形状和高度均不一样,所以对于单个牙齿来说,底座部分、牙尖部分和牙齿本体部分的高度各不相同。例如,对于单个牙齿来说,牙齿本体部分是与底座部分相邻接的,形状相对比较规则的部分(例如牙齿本体部分的与Z轴相垂直的截面的形状基本相同或相似),而牙尖部分则为与牙齿本体部分相邻接的,沿远离底座部分的方向,开始明显收缩的部分。因此对于一个颌上的若干颗牙齿中的每一颗牙齿而言,其底座部分、牙尖部分和牙齿本体部分的高度各不相同。
但是,本发明中的“底座部分”、“牙尖部分”和“牙齿本体部分”并不是指单颗牙齿的相应部分,而是指代表一个颌上的若干牙齿的牙齿目标状态的牙齿模型的“平均底座部分”、“平均牙齿本体部分”和“平均牙尖部分”,即本发明中的“底座部分”、“牙尖部分”和“牙齿本体部分”并不是针对单颗牙齿的,而是针对整个颌的牙齿模型的。
而且,对于整个颌的牙齿模型,“底座部分”包括从牙齿模型的底平面(由下往上地)到牙龈边界的部分、而“牙齿本体部分”包括从牙龈边界到牙尖底部的部分,而“牙尖部分”则包括牙尖底部以上部分。但是以上只是对于各部分的基本定义,而非确定各部分的具体范围的标准。
在本发明中,可以根据牙齿模型的具体情况和后续快速成型处理的精度和效率的实际需要,灵活设置上述“底座部分”、“牙尖部分”和“牙齿本体部分”的具体范围。
例如,在一个示例性实施例中,用于决定底座部分的高度的牙龈边界可设定为整个颌的各个牙齿所对应的各个子牙龈边界中的最低值,在另一个示例性实施例中,“牙龈边界”可设定为整个颌的各个牙齿所对应的各个子牙龈边界的平均值。操作人员可以根据需要灵活设置牙龈边界的具***置,即本发明并没有对底座部分的具体范围采取一个严格的定义,其具体范围可以根据患者牙齿的总体状况和加工要求灵活设置。
同样,根据实际需要,可以灵活设置“牙齿本体部分”的具体范围。例如,可以定义从设定的牙龈边界到全部牙齿的各牙尖中的最低牙尖底部的部分为“牙齿本体部分”,或者也可以定义从设定的牙龈边界到全部牙齿的各牙尖中的平均牙尖底部的部分为“牙齿本体部分”。
一般而言,牙齿模型的牙尖部分11、牙齿本体部分12以及底座部分13的总高度(从底座部分的底平面到牙尖最高点)为15mm至25mm。在一个示例性实施例中,牙齿模型的牙尖部分11、牙齿本体部分12以及底座部分13的总高度为21mm,可以根据患者的牙齿分布情况,从下往上,以底平面为起点,从底平面起10mm高度处的部分设定为底座部分;而从10mm到18mm处设定为牙齿本体部分,而18mm以上的则设定为牙尖部分。但是,也可以设定例如从底平面起9mm高度处的部分设定为底座部分;而从9mm到15mm处设定为牙齿本体部分,而15mm以上的则设定为牙尖部分。同样,也可以设定从底平面起11mm高度处的部分设定为底座部分;而从10mm到19mm处设定为牙齿本体部分,而19mm以上的则设定为牙尖部分。本发明中的牙尖部分11、牙齿本体部分12以及底座部分13的具体范围不需要完全和临床上的有关牙尖、牙齿本体以及底座的范围相一致,而是可以根据后续快速成型处理的加工精度和加工效率的具体要求来选择。
进一步,根据本发明的一种具体实施方式,如图2所示,在牙齿模型的底座部分13的底部还附加一牙模支撑部分14。所述牙模支撑部分14是为了能顺利进行后续的快速成型处理而附加的数据模型部分。由步骤S101中所获得的牙齿数据模型虽然不包括牙模支撑部分14,但是考虑到在后续的快速成型处理中,为了能使得物理的牙齿模型的底平面和快速成型处理的工作台不会粘结在一起,从而在模型成型后便于从工作台上分离下来,并且为了使牙齿模型的底平面具有较好的支撑平面以便叠加成型,优选的,在步骤S101中所获得的牙齿数据模型(包括牙尖部分11、牙齿本体部分12以及底座部分13)中增加牙模支撑部分14。
在一个具体实施方式中,为了节省材料并且确保牙模支撑部分易于从成型后的牙齿模型中除去,设计所述牙模支撑部分14的数据模型使得其所对应的成型后的牙模支撑部分的内部成蜂窝状。
并且,所述牙模支撑部分的高度可以灵活设置,一般设置为5mm至6mm,优选的,所述牙模支撑部分的高度设置为5.4mm至6mm,例如所述牙模支撑部分的高度可设置为5.6mm。
在本发明中提出了“不均匀分层”的方法,对于牙尖部分11、牙齿本体部分12、底座部分13以及牙模支撑部分14采用不同的分层厚度。
优选的,考虑到牙尖部分11的几何形状最复杂,竖直方向的每一个薄层的横截面相差很大,所以对于加工精度的要求最高,因此设定牙尖部分11的分层的厚度小于或等于所述牙齿本体部分12的分层的厚度。
进一步,优选的,考虑到底座部分13的几何形状较简单,竖直方向的每一个薄层的横截面相差不大,所以对于加工精度的要求较低,因此底座部分13的分层的厚度大于或等于所述牙齿本体部分12和所述牙尖部分11的分层的厚度。进一步,优选的,考虑到牙模支撑部分14对于加工精度的要求也较低,牙模支撑部分14的分层的厚度大于或等于所述牙齿本体部分12和所述牙尖部分11的分层的厚度。而且,牙模支撑部分14的分层的厚度优选地大于或等于所述底座部分13的分层的厚度。
但是,本发明并不限制于上述优选方式,可以根据实际需要调整所述牙模支撑部分14、底座部分13、牙齿本体部分12和牙尖部分11的分层厚度。例如,可以按照患者的牙齿状态的实际情况,使牙齿本体部分12的分层厚度等于或者小于牙尖部分11的分层厚度。
图3示出了对图2的牙齿数字数据模型进行分层处理的示意图。其中为了便于说明,将牙齿数字数据模型简化为了梯形状。从上往下,由粗线所构成的梯形分别代表了牙尖部分11、牙齿本体部分12、底座部分13以及牙模支撑部分14。每个梯形中的细线代表了分层,而省略号则代表了存在多个分层。其中,如图3的实施例所示,牙尖部分11的分层厚度小于牙齿本体部分12的分层厚度,而牙齿本体部分12的分层厚度进一步小于底座部分13的分层厚度,优选的,底座部分13及牙模支撑部分14的分层厚度相同。
例如,在一种示例性实施方式中,可将牙齿数字数据模型按照牙模支撑部分0.15mm/层、底座部分0.15mm/层、牙齿本体0.12mm/层、牙尖部分0.09mm/层,进行分层加工。
在另一种示例性实施方式中,可将牙齿数字数据模型按照牙模支撑部分0.2mm/层、底座部分0.2mm/层、牙齿本体0.16mm/层、牙尖部分0.12mm/层,进行分层加工。
优选的,分层时可按照其最小公约层进行分层,在控制软件部分,可根据规则或人工判断,进行多层提取,即:对于牙模支撑部分0.15mm/层、底座部分0.15mm/层、牙齿本体0.12mm/层、牙尖部分0.09mm/层的实施方式,设定最小公约层为0.03mm/层,底座和牙模支撑部分为0.15mm/层加工就是提取5层分层文件;牙齿本体为0.12mm/层就是提取4层分层文件,牙尖部分为0.09mm/层就是提取3层分层文件。
而对于牙模支撑部分0.2mm/层、底座部分0.2mm/层、牙齿本体0.16mm/层、牙尖部分0.12mm/层的实施方式,可以设定最小公约层为0.04mm/层,底座和牙模支撑部分为0.2mm/层加工就是提取5层分层文件;牙齿本体为0.16mm/层就是提取4层分层文件,牙尖部分为0.12mm/层就是提取3层分层文件。
虽然在上述优选方式中,沿与牙齿模型的底平面相平行的Z轴方向按照牙模支撑部分、底座部分、牙齿本体和牙尖部分对牙齿模型进行分层,但是本发明并不局限于此优选实施方式。根据本发明的其他实施方式,可以根据需要沿任意方向对牙齿模型进行分层并且多个分层的厚度不完全相同。比如:可以沿图2所示的Y轴方向(即左右方向)按照从左侧牙齿部分、中间牙齿部分至右侧牙齿部分对牙齿模型进行分层,使得不同牙齿的分层厚度不完全相同。
接下来,在步骤S103中,通过快速成型处理,按照所述被分层的牙齿数据模型生成物理的牙齿模型(即牙齿矫治器的阳模)。
快速成型技术可分为以下几种典型的成形工艺:激光快速成形(Stereolithography Apparatus,SLA)、分层实体制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)、激光选区烧结(Selected Laser Sintering,SLS)、熔融沉积制造(Fused DepositionModeling,FDM)、三维打印制造(Three Dimensional Printing,3DP)等。在成形材料上,目前主要是有机高分子材料,比如光固化树脂、尼龙、蜡等。其中激光快速成形SLA是采用激光逐点照射光固化树脂,诱导材料发生化学变化从而固化的方法成形,而分层实体制造LOM则是采用激光切割箔材(纸、陶瓷箔、金属箔等),箔材之间靠热熔胶在热辊的压力和传热作用下实现粘接,一层层叠加成形;选择性激光烧结SLS是采用激光逐点照射粉末材料使得材料粉末熔融,或使得包覆于粉末材料外的固体粘接剂熔融实现材料的联接成形,而熔融沉积制造FDM是将热塑性成形材料连续地送入喷头后在其中加热熔融并喷出,逐步堆积成形。而三维打印制造SDP是采用类似喷墨打印的方法喷射熔融材料堆积成形或逐点喷洒粘接剂粘接粉末材料的方法成形。
在一个具体实施例中,采用SLA方法制造牙齿模型,具体而言,为了制造牙齿模型,以光敏树脂的聚合反应为基础,在计算机控制下的激光,沿着牙齿模型各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描,使被扫描的树脂薄层产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成牙齿模型的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。当一层固化完毕,升降工作台按照步骤S102中所确定的分层厚度移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个牙齿模型制造完毕。典型地,使用机械刀扫过光敏树脂表面,保证下一层为平坦的树脂层。在牙齿模型成形后,升降工作台提升并且牙齿模型从设备移除。典型地,该初步的牙齿模型随后在溶剂例如丙酮中清洗,该溶剂溶解未固化液态树脂并且不会溶解已经固化的固态介质。随后部件置于高强度紫外线照射下,以完成固化过程。该步骤结束后,进一步去除牙模支撑部分14,就得到牙齿模型,即用于制备牙齿矫治器的正模型或者称阳模。
需要注意的是,虽然本发明中以激光快速成形SLA方法为例描述了本发明的快速成型处理步骤,但是本发明不仅仅局限于激光快速成形SLA方法,而是可以应用其它的快速成型方法来制造牙齿模型。
在通过快速成型法形成牙齿模型(阳模)后,在步骤S104,可基于所述牙齿矫治器的阳模来制造牙齿矫治器。
在一种具体实施方式中,借助热压成形设备,将由透明聚合物材料构成的矫治器膜片在上述牙齿模型上进行热压成形,以形成壳体,从而制得牙齿矫治器。
该牙齿矫治器是用弹性材料所制成的,因此将其佩戴在牙齿上的话,可在特定的位置施加控制力以逐渐将牙齿移动到期望形态。使用一系列的牙齿矫治器重复该过程,从而可通过一系列步骤将牙齿移到最后的期望形态。
优选地,根据本发明的方法还包括后处理过程,即对于步骤104所获得的牙齿矫治器进行打磨修整,以得到无托槽的隐形矫治器。
在现有的快速成型技术的应用中,所述用于形成三维物体的薄层是均匀划分的,即所有的薄层的厚度均是相同的。将数字模型横向细分为固定层厚的各层,应用快速成型技术逐层叠加,从而将数字模型转化为物理模型。
而对于牙齿模型,假定牙尖、牙齿本体高度加底座高度为25mm,另外有5.5mm的牙模支撑部分。故实际加工高度在30.5mm之间。如果采用现有的固定层厚的方法,设定每一层的层厚为0.12mm的话,总加工层数约254层。如果设定每一层的层厚为0.9mm的话,总加工层数约338层。
而采用本发明的上述具体实施方式,基于“不均匀分层”进行快速成型处理的话,牙尖、牙齿本体高度加底座高度为25mm,另外有5.5mm的牙模支撑部分。从底平面起12mm高度处的部分设定为底座部分;而从12mm到21mm处设定为牙齿本体部分,而21mm至25mm部分则设定为牙尖部分。即牙模支撑部分的高度为5.5mm,底座部分的高度为12mm,牙齿本体部分的高度为9mm,牙尖部分的高度为4mm。设定对于牙模支撑部分0.15mm/层、底座部分0.15mm/层、牙齿本体0.12mm/层、牙尖部分0.09mm/层来进行分层的话,总加工层数约为235层。
因此,相比于传统的固定层厚加工法,根据本发明的上述具体实施方式的制造牙齿矫治器的方法,在保证工件质量制作同时,适当增加对于成型精度要求不高的牙模支撑部分和底座部分的分层厚度,可将加工效率在现有基础上提升很多。
图1所示矫治器制造过程仅仅是一种示例性的工艺,本领域技术人员可以对其做出各种改变。例如,也可以基于所述牙齿目标状态数据生成阴模(负模型)数据,基于上述阴模数据直接借助快速成型技术制造具有相应形状的隐形矫治器。
图4示出了根据本发明的另一种具体实施方式的用于通过“直接制造工艺”制造牙齿矫治器的快速成型方法的一个示例性过程。
如背景技术所述,目前的关于牙齿矫治器的制造方法均是通过先制造牙齿模型,然后通过热压成型的方式来制造矫治器,但是这个过程需要先制造物理的牙齿模型,因此所需时间很长,而且需要额外耗费制造物理的牙齿模型的材料,并且不利于制造具有特殊的辅助形状或者附件的牙齿矫治器。
所以,在本发明中,还提出了一种通过“直接制造工艺”制造牙齿矫治器的快速成型方法。如图4所示,首先,在步骤S201中,获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型。关于具体如何获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型的方法可以参考上文中的步骤S101,在此不再重复。
接下来,在步骤S202中可根据所述牙齿数字数据模型生成表示牙齿矫治器形状的矫治器数字数据模型。因为牙齿矫治器被设计为具有容纳牙齿的空腔的几何形状,即其基本与矫治器所对应的颌上的一颗或者多颗牙齿相符合,可容纳或者接近于复制每颗牙齿的反向形状。
因此,首先可基于步骤S201中所获得的代表牙齿矫治状态的阳模型,通过传统的计算机数据处理的方法,例如计算机辅助设计(CAD)的方法,通过从每个牙齿的牙冠表面偏移出或者距离约0.05mm或者更多,来获得代表与该牙齿矫治状态的外轮廓基本相“吻合”的牙齿矫治器(阴模型)的内表面的数字数据模型。
具体而言,首先,可根据代表牙齿矫治状态的数字数据模型获得代表矫治器空腔的内表面几何形状的基础数字数据,进一步,确定矫治器的厚度,例如,可设定矫治器的厚度为0.3-0.6毫米,但是该厚度可以根据制作材料和矫治要求的不同而不同。
在一个具体实施例中,每个牙齿的矫治器的厚度相同,且矫治器的外边缘平滑,没有特别的突起或者凹陷的设计。
但是,优选的,根据需要,在保证矫治器的空腔的几何形状和牙齿状态基本相吻合的前提下,可以个性化地设计矫治器的厚度和形状。即可以对代表与该牙齿矫治状态的外轮廓相“吻合”的基本的牙齿矫治器的数字数据模型进行微调节,个性化地设计牙齿矫治器的形状和厚度。
在一个具体实施例中,设定代表牙齿矫治器的三维形状的数据模型,使得每个牙齿的矫治器的厚度不一样;例如,为了增加矫治过程中对于希望移动的牙齿所施加的力,减少对应的矫治器部分的厚度,使得该部分矫治器的刚度减小,而弹性增大,从而使得在矫治过程中,该牙齿易于移动。而对于矫治过程中,不希望移动的牙齿,可以增加对应的矫治器部分的厚度,使得该部分的矫治器的刚度加大,而弹性减小,从而使得在矫治过程中,该牙齿不易于移动。
优先地,矫治器上可以形成凹陷和/或突起,例如,在一种具体实施例中,在矫治器薄壁的内侧形成微突起(其也可称为矫正侧梗),以用于产生侧向矫正力,调整矫治力分布。矫正侧梗的位置一般在矫治器上对应于两颗牙齿交界处或者磨牙侧面有起伏处的附近区域,侧梗的作用力是通过两颗牙交界处和磨牙侧面起伏处牙颌(主要是牙齿)的侧面凸凹和侧梗内面与牙齿侧面之间的摩擦力实现的。
在另一种具体实施例中,在矫治器薄壁的外侧形成微突起(其也可称为矫治牵引钩),现有的牵引装置通常附着在一颗或者少数几颗牙齿上,是一种不甚合理的支抗形式。而本发明的矫治牵引钩可以设置在牙齿矫治器的薄壁上,且与矫治器一体成形。牵引钩的设计除了按照常规的牵引钩设计方法能满足牵引的要求外,还要充分考虑使用状态下牵引钩上牵引力的反作用力使矫治器产生附加的弹性形变产生的附加矫正力和矫治器的回弹力对于牵引装置影响所产生的附加牵引力。实际上起矫正和牵引作用的是这些力的耦合作用,恰当地利用这两种附加力可以形成更好的支抗分布和更合理的矫正力和牵引力分布,从而得到更好的矫治效果。
在再一种具体实施例中,在矫治器薄壁的外侧形成突起而内侧形成相应的凹陷,或者在矫治器薄壁的内侧形成突起而在外侧形成相应的凹陷,或者仅在矫治器薄壁的内侧形成小孔,或者仅在矫治器薄壁的外侧形成小孔,以形成容纳附件的“容器”区域。这里的附件可以是粘接在牙齿上的装置,也可以是任何一种指示剂或者药品,例如,可以包括:用于指示矫治器的磨损度的材料、氟化物材料、抗生素、漂白材料、呼吸清新剂、脱敏药物或者其它药物。
优选的,在矫治器上还可以形成开口,用于调整矫治力的分布。开口的形状、位置和大小根据矫正力的分布要求设计确定。一般来说,开口大多位于矫治器侧壁上的在使用状态下产生弹性形变相对较小,或者根据治疗需要应该产生较小或者不产生矫正力的区域,也可以位于矫治器的咬合面,开口的大小和形状根据相应区域的大小和形状而定。
合理选择上述的突起、凹陷、开口以及小孔的形状,使得其在不影响牙齿矫治器的佩戴和与牙齿相“吻合”的前提下,起到调整矫正力的分布或者容纳“附件”的作用。
总之,因为该具体实施方式中的牙齿矫治器是直接制造的,因此可以根据需要,对代表与该牙齿矫治状态的外轮廓相“吻合”的基本的矫治器数字数据模型进行微调节,个性化地设计牙齿矫治器的形状和厚度。
确定了代表牙齿矫治器的三维形状的数据模型后,在步骤S203中可对所述矫治器数字数据模型进行分层处理以得到厚度不完全相同的多个分层,其中每个分层的厚度与其在所述矫治器数据模型中的位置相关。
如图5所示,代表应用于一个牙颌(上颌或者下颌)的若干颗牙齿的矫治器模型20和图1所示的牙齿模型10构成阴阳模的关系。相应的,矫治器模型40由上往下分为“矫治器牙尖部分”21以及“矫治器本体部分”22。其中,矫治器牙尖部分21和牙齿模型10的牙尖部分11相对应,而矫治器本体部分22和牙齿本体部分12相对应。
相应的,本发明中的“矫治器牙尖部分”和“矫治器本体部分”并不是指矫治器的单个空腔的相应部分,而是指代表应用于一个颌上的若干牙齿的矫治器模型的“平均牙尖部分”和“平均本体部分”。
在一个示例性实施例中,牙齿模型10的牙尖部分11、牙齿本体部分12以及底座部分13的总高度为21mm,可以根据患者的牙齿分布情况,从下往上,以底平面为起点,从底平面起10mm高度处的部分设定为底座部分;而从10mm到18mm处设定为牙齿本体部分(即牙齿本体的高度设定为8mm),而18mm以上的则设定为牙尖部分(即牙尖部分的高度设定为3mm)。
相应地,可以设定矫治器模型20中的矫治器本体部分22的高度为8mm,而矫治器牙尖部分21的高度为3mm。
同样,本发明中的矫治器牙尖部分21和矫治器本体部分22的具体范围不需要完全和临床上的有关牙尖和牙齿本体的范围相一致,而是可以根据后续快速成型处理的加工精度和加工效率的具体要求来选择。
进一步,优选的,如图5所示,在矫治器模型的矫治器本体部分22底部还附加一矫治器支撑部分23。和上文中所描述的牙模支撑部分14所类似的,所述矫治器支撑部分23也是为了能顺利进行后续的快速成型处理而附加的数据模型部分。由步骤S201中所获得的矫治器数字数据模型虽然不包括矫治器支撑部分23,但是考虑到在后续的快速成型处理中,为了能使得物理的矫治器模型的底平面和工作台不会粘结在一起从而在模型成型后便于从工作台上分离下来,并且为了使矫治器模型的底平面具有较好的支撑平面以便叠加成型,优选的,在步骤S201中所获得的矫治器数字数据模型20中增加矫治器支撑部分23。
与图1所示的具体实施方式相类似的,优选的,设计所述矫治器支撑部分23的数据模型使得其所对应的成型后的支撑部分的内部成蜂窝状。并且,所述矫治器支撑部分23的高度可以灵活设置,一般设置为5mm至6mm,优选的,其高度设置为5.4mm至6mm,例如,其高度可设置为5.4mm。
本发明中,对于矫治器牙尖部分21、矫治器本体部分22以及矫治器支撑部分23采用不同的分层厚度。优选的,矫治器牙尖部分21的分层的厚度小于或等于矫治器本体部分22的分层的厚度。
进一步,优选的,矫治器支撑部分23的分层的厚度大于或等于所述矫治器本体部分22和所述矫治器牙尖部分21的分层的厚度。
例如,在一种示例性实施方式中,可将矫治器数字数据模型按照矫治器支撑部分0.15mm/层、矫治器本体0.12mm/层、矫治器牙尖部分0.09mm/层,进行分层加工。
在另一种示例性实施方式中,可将矫治器数字数据模型按照矫治器支撑部分0.2mm/层、矫治器本体0.16mm/层、矫治器牙尖部分0.12mm/层,进行分层加工。
优选的,分层时可按照其最小公约层进行分层,在控制软件部分,可根据规则或人工判断,进行多层提取,即:对于矫治器支撑部分0.15mm/层、矫治器本体0.12mm/层、矫治器牙尖部分0.09mm/层的实施方式,设定最小公约层为0.03mm/层,矫治器支撑部分为0.15mm/层加工就是提取5层分层文件;矫治器本体部分为0.12mm/层就是提取4层分层文件,矫治器牙尖部分为0.09mm/层就是提取3层分层文件。
而对于矫治器支撑部分0.2mm/层、矫治器本体0.16mm/层、矫治器牙尖部分0.12mm/层的实施方式,可以设定最小公约层为0.04mm/层,矫治器支撑部分为0.2mm/层加工就是提取5层分层文件;矫治器本体部分为0.16mm/层就是提取4层分层文件,矫治器牙尖部分为0.12mm/层就是提取3层分层文件。
虽然在图5所示的优选方式中,沿与矫治器模型的底平面相平行的Z轴方向,利用平行于矫治器模型的底平面的截面,按照矫治器支撑部分、矫治器本体和矫治器牙尖部分对矫治器模型进行分层,但是本发明并不局限于此优选实施方式。根据本发明的其他实施方式,可以根据需要沿任意方向对矫治器数字数据模型进行分层并且多个分层的厚度不完全相同。比如:可以按照左侧矫治器部分、中间矫治器部分和右侧矫治器部分对矫治器模型进行分层,使得不同牙位的牙齿的分层厚度不完全相同。也可以按照矫治器前侧部分、矫治器中间部分和矫治器后侧部分对矫治器模型进行分层,使得不同牙位的牙齿的分层厚度不完全相同。
图6A和6B示出了对根据图5的具体实施方式的矫治器数字数据模型在任一方向进行分层的示意图。如图6A所示,在一个示例性具体实施方式中,如果以和牙列中线平面30(穿过上颌或下颌中切牙之间的一假想平面)相平行的平面为截面,对矫治器数字数据模型按照左侧矫治器部分31、中间矫治器部分32和右侧矫治器部分33对矫治器模型进行分层的话,考虑到左侧矫治器部分31和和右侧矫治器部分33的每一个分层可能包括对应于多颗磨牙的矫治器模型的部分,而中间矫治器部分的每一个分层可能包括对应于单颗切牙或尖牙的矫治器模型的部分,因此,优选的,左侧矫治器部分31和右侧矫治器部分33的分层厚度大于中间矫治器部分32的分层厚度。
如图6B所示,在另一个示例性具体实施方式中,如果以和牙列中线平面30(穿过上颌或下颌中切牙之间的一假想平面)相垂直的平面为截面,对矫治器数字数据模型按照前侧矫治器部分41和后侧矫治器部分42对矫治器模型进行分层的话,考虑到后侧矫治器部分42的每一个分层可能包括对应于磨牙的矫治器模型的部分,前侧矫治器部分41的每一个分层可能包括对应于尖牙和切牙的矫治器模型的部分,而磨牙部分因为形状复杂,所以对矫治器精度的要求比较高,因此,优选的,后侧矫治器部分42的每一个分层的厚度大于前侧矫治器部分41的每一个分层的厚度。
但是,本发明并不局限于上述优选的分层方向。在实际应用中,可以根据工程和临床需求,确定任意的分层方向,其均包含在本发明的范围中。接下来,在步骤S204中通过快速成型处理将所述被分层的矫治器数字数据模型转换成牙齿矫治器。
可以按照上文中所述的激光快速成形SLA、分层实体制造LOM、选择性激光烧结SLS、熔融沉积制造FDM以及三维打印制造3DP等快速成型方法对被分层的矫治器数字数据模型进行加工,以制造物理的牙齿矫治器。
在一种具体实施方式中,采用三维打印制造3DP的方法制造牙齿矫治器的物理模型。具体而言,在每一层粘结完毕后,成形缸按照步骤S203中所确定的层厚下降一个距离(等于层厚),供粉缸上升一段高度,推出多余粉末,并被铺粉辊推到成形缸,铺平并被压实。喷头在计算机控制下,按照下一个截面的二维几何信息进行运动,有选择地喷射粘结剂,最终构成层面。基本原理和打印机非常相似,铺粉辊铺粉时多余的粉末被粉末收集装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结,从而生产制品。
当然,还可以应用其它的快速成型方法,例如SLA方法,制造牙齿矫治器,在此不再重复。
优选的,针对不同牙齿和/或同一牙齿的不同部位,个性化选择不同弹性模量的材料,使得不同的牙齿所受到的因矫治器在弹性变形时产生的回弹力不一样,从而控制施加到不同牙齿上的力的大小,从而控制不同牙齿的移动速度和移动量。
例如,可以采用三维打印制造3DP的快速成型方法,对于牙齿矫治器的不同部位铺设不同的粉末材料,从而使得牙齿矫治器的不同部位具有不同弹性模量的材料,从而可以控制施加到不同牙齿的回弹力的大小。而且,上述用于制造牙齿矫治器的材料可以采用透明的、生物兼容的树脂材料。
优选的,根据本发明制造的牙齿矫治器上设置有加强结构。一般而言,因为用于制造牙齿矫治器的材料采用透明的、生物兼容的树脂材料,具有弹性,但是由于其弹性,导致强度比传统正畸技术中使用的金属丝要弱一些,出现了牙齿矫治器在牙齿移动及扩弓收弓时存在施加力不够强的缺陷,加上树脂材料在受力时容易发生非弹性变形,使得其疗效和适用范围均受到了限制和降低。所谓的加强结构为牙齿矫治器上的一种附件,其可以固定在牙齿矫治器上,但是采用和牙齿矫治器的材料不相同的材料,比如可选用金属或非金属的材料,如不锈钢、钛、钛镍合金或是其他高性能的非金属材料。而加强结构的形状可以是适合病例的标准弓形曲线形状或者可以采用个体化设计的弓形曲线形状。形状和材料的选择由所需要加强的力和力矩的大小和方向决定。
本发明提出了一种一体化加工带有加强结构的牙齿矫治器的方法。优选的,在步骤S202中,生成矫治器数字数据模型之后,基于所述矫治器数字数据模型,生成设置于所述矫治器上的加强结构的数字数据模型。即通过计算机的方法,按照临床经验,在矫治器数字数据模型上生成加强结构的数字数据模型,其中加强结构既可以设置在矫治器的内表面上,也可以设置在矫治器的外表面上。优选的,加强结构为设置在矫治器的舌侧的外表面上的一弓形条。
并且,在步骤S203中,对所述矫治器数字数据模型和加强结构的数字数据模型一起进行分层处理以得到多个分层。而在步骤S204中,利用快速成型处理制造设置有所述加强结构的牙齿矫治器,且对于所述加强结构和牙齿矫治器,采用不同材质的材料。例如,可以采用三维打印制造3DP的快速成型方法,对于牙齿矫治器,喷射透明的、生物兼容的弹性材料,而对于加强结构,则喷射金属材料或非金属的材料,如不锈钢,钛,钛镍合金或是其他高性能的非金属材料,从而一体化地形成具有加强结构的牙齿矫治器。
综上所述,根据本发明的制造牙齿矫治器的方法,相比于传统的固定层厚加工法,在保证工件质量制作同时,根据牙齿模型或者矫治器模型中的不同位置确定不同的分层厚度,适当增加对于成型精度要求不高的部分的分层厚度,可将加工效率在现有基础上提升很多。
并且,根据本发明的制造牙齿矫治器的方法,还可以个性化地设计矫治器的数字数据模型,从而能够一体成型地制造具有特殊形状或不同厚度的牙齿矫治器。
尽管在此公开了本发明的各个方面和实施例,但其他方面和实施例对于本领域技术人员而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的,而非限制目的。本发明意图覆盖本发明的各个实施例的任何和所有修改和变型。本发明的保护范围和主旨仅通过后附的权利要求书来确定。
同样,各个图表可以示出所公开的方法和***的示例性架构或其他配置,其有助于理解可包含在所公开的方法和***中的特征和功能。要求保护的发明并不限于所示的示例性架构或配置,而所希望的特征可以用各种替代架构和配置来实现。除此之外,对于流程图、功能性描述和方法权利要求,这里所给出的方框顺序不应限于以同样的顺序实施以执行所述功能的各种实施例,除非在上下文中明确指出。
除非另外明确指出,本文中所使用的术语和短语及其变体均应解释为开放式的,而不是限制性的。在一些实例中,诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”这样的扩展性词汇和短语或者其他类似用语的出现不应理解为在可能没有这种扩展性用语的示例中意图或者需要表示缩窄的情况。
Claims (17)
1.一种用于制造牙齿矫治器的方法,其特征在于,包括下述步骤:
a)获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型;
b)对所述牙齿数字数据模型进行分层处理以得到多个分层;
c)通过快速成型处理根据被分层的所述牙齿数字数据模型制造牙齿矫治器的阳模;以及
d)基于所述牙齿矫治器的阳模制造所述牙齿矫治器;
其特征在于,在所述步骤b中,对所述牙齿数字数据模型进行分层处理以得到厚度不完全相同的多个分层,其中每个所述分层的厚度与其在所述牙齿数字数据模型中的位置相关;
所述牙齿数字数据模型包括牙尖部分与牙齿本体部分,所述牙尖部分的分层的厚度小于或等于所述牙齿本体部分的分层的厚度,其中所述牙尖部分与所述牙齿本体部分沿着全部牙齿的各牙尖中的最低牙尖的底部分界;
在所述步骤b中,将所述牙齿矫治器数字数据模型以与牙列中线平面平行或垂直的至少一个截面划分成多个区域,并且使得所述多个区域之间的分层的厚度不完全相同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述牙齿数字数据模型还包括底座部分,其中所述底座部分的分层的厚度大于或等于所述牙齿本体部分和所述牙尖部分的分层的厚度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述牙齿数字数据模型还包括牙模支撑部分,其中所述牙模支撑部分的分层的厚度大于或等于所述牙齿本体部分和所述牙尖部分的分层的厚度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个分层中每一分层的厚度是一最小层厚的整数倍。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤d包括:利用所述牙齿矫治器阳模来对矫治器膜片进行热压成形处理,以得到所述牙齿矫治器。
6.根据权利要求1-5项中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤c中的所述快速成型处理包括激光快速成形SLA、分层实体制造LOM、选择性激光烧结SLS、熔融沉积制造FDM或者三维打印制造3DP。
7.一种用于制造牙齿矫治器的方法,其特征在于,包括下述步骤:
a)获取表示牙齿矫治状态的牙齿数字数据模型;
b)根据所述牙齿数字数据模型生成表示牙齿矫治器形状的矫治器数字数据模型;
c)对所述矫治器数字数据模型进行分层处理以得到多个分层;以及
d)通过快速成型处理根据被分层的所述矫治器数字数据模型制造成所述牙齿矫治器;
其特征在于,在所述步骤c中,对所述矫治器数字数据模型进行分层处理以得到厚度不完全相同的多个分层,其中每个所述分层的厚度与其在所述矫治器数字数据模型中的位置相关;
所述矫治器数字数据模型包括矫治器牙尖部分与矫治器本体部分,所述矫治器牙尖部分的分层的厚度小于或等于所述矫治器本体部分的分层的厚度,其中所述矫治器牙尖部分与所述矫治器本体部分沿着全部牙齿的各牙尖中的最低牙尖的底部分界;
在所述步骤c中,将所述牙齿矫治器数字数据模型以与牙列中线平面平行或垂直的至少一个截面划分成多个区域,并且所述多个区域之间的分层的厚度不完全相同。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述矫治器数字数据模型还包括矫治器支撑部分,其中所述矫治器支撑部分的分层的厚度大于或等于所述矫治器本体部分和所述矫治器牙尖部分的分层的厚度。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述步骤c中,确定任一分层方向,沿着所述分层方向对所述矫治器数字数据模型进行分层处理,以得到厚度不完全相同的多个分层。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述多个分层中每一分层的厚度是一最小层厚的整数倍。
11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤b进一步包括:调整所述矫治器数字数据模型,使得所述步骤d所制得的牙齿矫治器的用于包覆不同牙齿的各部分的厚度不完全相同。
12.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤b进一步包括:调整所述矫治器数字数据模型,使得所述步骤d所制得的牙齿矫治器包括开口、突起、凹陷和小孔中的至少一个。
13.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤d中,对于所述牙齿矫治器的用于包覆不同牙齿的各部分,采用具有不同弹性模量的材料。
14.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤b进一步包括:基于所述矫治器数字数据模型,生成设置于所述矫治器上的加强结构的数字数据模型。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述步骤c中对所述矫治器数字数据模型和加强结构的数字数据模型一起进行分层处理以得到多个分层;以及在所述步骤d中,制造设置有所述加强结构的牙齿矫治器,且对于所述加强结构和牙齿矫治器,采用不同材质的材料。
16.根据权利要求7-15项中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤d中的所述快速成型处理包括激光快速成形SLA、分层实体制造LOM、选择性激光烧结SLS、熔融沉积制造FDM或者三维打印制造3DP。
17.一种根据权利要求1至16中任一项所述的方法制造的牙齿矫治器。
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