CN104939935B - 一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，包括多个由舌侧直丝弓穿连起来的自锁托槽，且直丝弓的两端分别穿连有舌面管，自锁托槽包括通过连接体相互固定的托槽体和托槽底板，连接体和托槽底板一体成型，连接体与托槽体焊接固定，托槽体和连接体具有第一接触面和第二接触面，且第一接触面和第二接触面相互垂直，连接体与托槽体之间设有限制腔隙，托槽体的中部还设有供直丝弓穿过的托槽槽沟，且托槽槽沟的一个侧壁上开设有止锁槽，托槽槽沟上还覆盖有自锁弹片，且自锁弹片的一端被限制在限制腔隙内，另一端能够卡设在止锁槽内。本发明保证了托槽体与托槽底板的焊接定位准确，提高了治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及正畸托槽制造领域，尤其涉及一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器。
背景技术
随着口腔正畸技术的发展以及人们对美观的要求逐渐提高，舌侧隐形正畸正逐渐成为口腔正畸学的热门。在传统的唇侧正畸中由于托槽位于牙齿的唇侧面，影响患者的美观，使很多人因此而放弃了正畸治疗。而舌侧托槽矫治器位于牙齿的舌侧面，可以真正实现完全隐形，满足了很多对美观要求较高的成人患者的需求。
但由于每个人牙齿的舌面形态存在很大差异，传统舌侧矫治器通过手工石膏模型排牙制作，需要在托槽底板和牙面间充填树脂来形成个性化底板，技工室制作比较麻烦，容易脱落，一旦脱落后再次粘接也比较困难。
传统的舌侧托槽在临床操作时需要医生为每颗牙的托槽与弓丝进行结扎，由于牙齿的舌侧面可供医生操作的空间及视野非常狭小，结扎时非常费时费力，同时采用结扎丝结扎或橡皮圈结扎会对弓丝产生较大的压力，增加托槽槽构与弓丝间的摩擦力，减慢牙齿的移动速度。随着自锁托槽的普及，极大的方便了医生的临床操作减少了椅旁操作时间，而大多数的自锁托槽设计需要通过托槽底板与托槽体进行焊接才能形成自锁结构，但在个性化舌侧托槽上制作自锁结构则相对复杂许多，由于个性化舌侧托槽的底板是依照每个患者的牙面进行个性化定制的，要保证托槽体与底板的焊接定位准确非常不容易，这也是大多数个性化舌侧托槽的厂家不作自锁结构的一个原因。
此外，在舌侧弓丝上，传统舌侧托槽所采用的弓丝为“蘑菇”形态，在3M公司的Incognito个性化舌侧矫治器以及广州瑞通的个性化舌侧矫治器中，采用的弓丝是随着沿着牙齿舌侧面弯折的个性化弓丝。以上这两种形态的弓丝都会干扰托槽槽构在弓丝内的滑动，增大摩擦力，不利于牙齿移动，影响治疗效率。随着计算机技术、快速成型技术、精密铸造技术以及精密焊接技术的发展，个性化定制的舌侧托槽矫治器已逐渐成为舌侧正畸的主流。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，该个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器具有计算机个体化设计制作定位准确，椅旁操作时间短，自锁结构医生无需花费额外的时间来结扎钢丝，同时舌侧直丝化的弓丝设计便于钢丝在槽构内自由滑动减少摩擦力，也便于医生在精细调整阶段对弓丝进行个别调整等优势。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，包括多个由舌侧直丝弓穿连起来的自锁托槽，且直丝弓的两端分别穿连有舌面管，所述自锁托槽包括通过连接体相互固定的托槽体和托槽底板，所述连接体和托槽底板一体成型，所述连接体与托槽体焊接固定，所述托槽体和连接体具有第一接触面和第二接触面，且第一接触面和第二接触面相互垂直，所述连接体与托槽体之间设有限制腔隙，所述托槽体的中部还设有供直丝弓穿过的托槽槽沟，且托槽槽沟的一个侧壁上开设有止锁槽，所述托槽槽沟上还覆盖有自锁弹片，且自锁弹片的一端被限制在限制腔隙内，另一端能够卡设在止锁槽内，且该托槽矫治器采用以下步骤制作：
1）获取数字化牙列模型：通过激光扫描或者CT扫描牙模或托盘，或者口内直接扫描患者牙齿获取牙齿的STL模型保存于计算机内；
2）在计算机中采用CAD软件将牙列模型分割成单颗牙齿，标注每颗牙齿的近中点、远中点并设定牙齿的移动坐标轴，选择合适的舌侧直丝弓型图进行排牙；
3）按照牙位将该牙位的托槽体和连接体沿着直丝弓的轨迹和平面放置到相应的牙齿舌侧面的中间位置，直丝弓两端最后一颗磨牙均放置舌面管体，依照连接体与牙齿舌侧面相交的范围设计出个性化托槽底板的范围，对于前牙的托槽底板需覆盖舌侧面的大部分，对于后牙的托槽底板除了覆盖舌侧面的大部分以外还需延伸到牙齿牙合面，形成近中或远中的牙合支托；
4）将步骤3）中的托槽底板和连接体联合成一个托槽底板-连接体STL模型，然后将托槽底板-连接体STL模型与托槽体STL模型分别以STL格式输出，用蜡型三维打印机分别制作出底板-连接体蜡型与托槽体蜡型；舌面管的蜡型为托槽底板和舌面管体合成一体打印成型；
5）将步骤4）中的蜡型进行包埋并铸造出金属的托槽底板-连接体、金属的托槽体和舌面管，并进行打磨抛光；
6）每颗自锁托槽的自锁弹片由金属锻压形成，材料为不锈钢或者镍钛合金；
7）将步骤4）的托槽体、托槽底板-连接体、自锁弹片通过夹具进行焊接组装，自锁弹片位于托槽体和托槽底板-连接体之间，利用激光焊接机将托槽体与托槽底板-连接体焊接成一体，所述托槽体和连接体具有第一接触面和第二接触面，且第一接触面和第二接触面相互垂直，同时在连接体的两侧各有一个焊接定位块，焊接时通过夹具将托槽体与底板固定在一起进行激光焊接，其中夹具的一端夹固于托槽体，夹具的另一端夹固于底板；托槽体与托槽底板-连接体焊接完成后使得自锁弹片被限制在托槽体与底板-连接体之间的限制腔隙内，能进行滑动运动和转动运动但又不会脱出托槽体；
8）将步骤7）得到的自锁托槽放置到原始牙模上，制作出个性化的托槽***；
9）依据计算机排牙时选择的舌侧直丝弓型图配制直丝弓，将各个牙位的自锁托槽通过托槽***粘结到患者的牙齿上，并将直丝弓安置在托槽的槽构内，最后将自锁弹片的另一端卡入止锁槽内；
其中，步骤2）中所述的CAD软件为TiTok Setup软件；步骤4）中底板-连接体蜡型和托槽体蜡型由蜡型三维打印机制作，输入格式为STL格式，其三维打印制作的精度为12-20μm。
作为优选方案：所述第一接触面与托槽槽沟的底面相平行，所述第二接触面与开设有止锁槽的侧壁相平行。
作为优选方案： 所述自锁弹片整体呈U型，且自锁弹片的一端向两侧延伸形成防脱钩，所述限制腔隙位于托槽槽沟底部，且限制腔隙远离设有止锁槽的侧壁的一端设有限位块，所述自锁弹片的防脱钩活动设置在限制腔隙内，并且防脱钩与限位块相配合将自锁弹片的一端限制在限制腔隙内，所述自锁弹片的另一端间隔设有两个锁头端，两个锁头端之间为弧形凹槽，所述锁头端随着防脱钩在限制腔隙内的位置变化而卡入止锁槽或者脱出止锁槽。
作为优选方案：所述舌面管包括相互固定的舌面管体和托槽底板，所述舌面管体的一端靠近舌侧的管壁上设有一开口，开口处设有两个引导斜面，所述舌面管体上靠近牙龈的一侧还设有牵引钩 。
作为优选方案：位于前牙位置的托槽体上开设有止锁槽的侧壁沿直丝弓延伸方向的两端设有圆弧倒角。
作为优选方案：所述托槽底板的厚度为0.3-0.4mm，所述托槽底板的粘结面与其对应的牙齿舌侧面的形态相匹配，且粘接面上刻有相应的牙位标记，所述牙位标记的深度为0.2mm。
作为优选方案：所述第一接触面或者第二接触面的两侧设有焊接定位块，所述托槽体和连接体的相应位置设有与焊接定位块相配合的定位凹槽。
作为优选方案：所述托槽体上设有托槽翼，且托槽翼上设有牵引钩。
作为优选方案：所述直丝弓包括弧形平滑曲线状的弓丝顶端和直线状的弓丝后端。
本发明采用自锁结构的托槽医生无需花费额外的时间来结扎钢丝，且通过在托槽底板和托槽体之间设置连接体，且连接体与托槽体的焊接部位为直角形态，保证了托槽体与托槽底板的焊接定位准确， 另外采用舌侧直丝弓，则可避免托槽槽沟在弓丝内的滑动受到较大摩擦力的干扰，影响牙齿移动，因此治疗效果得到提高，同时采用舌侧直丝弓便于医生在治疗中弯制、安放和调整弓丝，减少椅旁操作时间。
附图说明
图1是本发明前牙自锁托槽的结构示意图；
图2是本发明前牙自锁托槽的打开和关闭状态侧面示意图；
图3是本发明前磨牙自锁托槽的结构示意图；
图4是本发明磨牙自锁托槽的结构示意图；
图5是本发明前磨牙自锁托槽和磨牙自锁托槽的打开和关闭状态侧面示意图；
图6是本发明自锁弹片示意图；
图7是本发明前牙自锁托槽俯视结构示意图；
图8是本发明磨牙舌面管的结构示意图；
图9是本发明托槽底板背面的示意图；
图10是本发明所用的舌侧直丝弓型图；
图11是本发明的托槽和弓丝组装到牙齿上的示意图；
图12是本发明个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器制作方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1-图11所示的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，包括多个由舌侧直丝弓5穿连起来的自锁托槽，且直丝弓5的两端分别穿连有舌面管，所述舌面管为磨牙舌面管，所述自锁托槽分为前牙自锁托槽、前磨牙自锁托槽和磨牙自锁托槽，所述自锁托槽均包括通过连接体2相互固定的托槽体1和托槽底板3，所述连接体2和托槽底板3一体成型，所述连接体2与托槽体1焊接固定，所述托槽体1和连接体2具有第一接触面和第二接触面，且第一接触面和第二接触面相互垂直，所述连接体2与托槽体1之间设有限制腔隙15，所述托槽体1的中部还设有供直丝弓5穿过的托槽槽沟12，且托槽槽沟12的一个侧壁上开设有止锁槽13，所述托槽槽沟12上还覆盖有自锁弹片4，且自锁弹片4的一端被限制在限制腔隙15内，另一端能够卡设在止锁槽13内。
磨牙自锁托槽的托槽体较前磨牙自锁托槽的托槽体略宽，使用的自锁弹片也比前磨牙和前牙的自锁弹片宽。
所述第一接触面与托槽槽沟12的底面相平行，所述第二接触面与开设有止锁槽13的侧壁相平行。所述自锁弹片4整体呈U型，且自锁弹片4的一端向两侧延伸形成防脱钩43，所述限制腔隙15位于托槽槽沟12底部，且限制腔隙15远离设有止锁槽13的侧壁的一端设有限位块，所述自锁弹片4的防脱钩43活动设置在限制腔隙15内，并且防脱钩43与限位块相配合将自锁弹片4的一端限制在限制腔隙15内，所述自锁弹片4的另一端间隔设有两个锁头端44，两个锁头端44之间为弧形凹槽42，所述锁头端44随着防脱钩43在限制腔隙内的位置变化而卡入止锁槽13或者脱出止锁槽13。
当自锁弹片处于关闭状态时，自锁弹片的锁头端44位于托槽体的止锁槽13内，自锁弹片的防脱钩43位于限制腔隙15的中部；当自锁弹片处于打开状态时，自锁弹片的锁头端44越过托槽槽沟的开口处，使槽沟完全敞开，自锁弹片的防脱钩43移动至限制腔隙15的顶部，被限位块限制于限制腔内。
所述舌面管包括相互固定的舌面管体18和托槽底板3，所述舌面管体18的一端靠近舌侧的管壁上设有一开口16，开口16处设有两个引导斜面17，这样的设计便于医生可以将钢丝***舌面管内。所述舌面管体18上靠近牙龈的一侧还设有牵引钩14 。
所述托槽底板的厚度为0.3-0.4mm，所述托槽底板3的粘结面32与其对应的牙齿舌侧面的形态相匹配，且粘接面32上刻有相应的牙位标记31，易于医生临床上辨认自锁托槽，牙位标记凹陷入托槽底板，所述牙位标记31的深度为0.2mm。所述第一接触面或者第二接触面的两侧设有焊接定位块21，所述托槽体1和连接体2的相应位置设有与焊接定位块21相配合的定位凹槽。所述托槽体1在两个焊接面的延伸方向均设有托槽翼11，且托槽翼11上设有牵引钩14。所述直丝弓5包括圆弧平滑曲线状的弓丝顶端51和直线状的弓丝后端52。
所述位于前牙位置的托槽体1上开设有止锁槽13的侧壁沿直丝弓延伸方向的两端设有圆弧倒角19。这样的设计便于前牙自锁托槽在弓丝顶端51圆弧处进行滑动，减小前牙自锁托槽产生的滑动阻力。
所述自锁弹片具有一定的弹性，在处于打开状态时，自锁弹片处于张开状态，当弹片处于关闭状态时，自锁弹片则恢复到原来的形态。此外，自锁弹片处于打开状态时，处于弹性形变范围内，可以经受数百次开闭过程而不发生塑性形变。
如图12所示的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器的制作方法，包括以下步骤：
1）获取数字化牙列模型：通过激光扫描或者CT扫描牙模或托盘，或者口内直接扫描患者牙齿获取牙齿的STL模型保存于计算机内；
2）在计算机中采用CAD软件将牙列模型分割成单颗牙齿，标注每颗牙齿的近中点、远中点并设定牙齿的移动坐标轴，选择合适的舌侧直丝弓型图进行排牙；
3）按照牙位将该牙位的托槽体和连接体沿着直丝弓的轨迹和平面放置到相应的牙齿舌侧面的中间位置，直丝弓两端最后一颗磨牙均放置舌面管体，依照连接体与牙齿舌侧面相交的范围设计出个性化托槽底板的范围，对于前牙的托槽底板需覆盖舌侧面的大部分，对于后牙的托槽底板除了覆盖舌侧面的大部分以外还需延伸到牙齿牙合面，形成近中或远中的牙合支托；
4）将步骤3）中的托槽底板和连接体联合成一个托槽底板-连接体STL模型，然后将托槽底板-连接体STL模型与托槽体STL模型分别以STL格式输出，用蜡型三维打印机分别制作出底板-连接体蜡型与托槽体蜡型；舌面管的蜡型为托槽底板和舌面管体合成一体打印成型；
5）将步骤4）中的蜡型进行包埋并铸造出金属的托槽底板-连接体、金属的托槽体和舌面管，并进行打磨抛光；
6）每颗自锁托槽的自锁弹片由金属冲压形成，材料为不锈钢或者镍钛合金；
7）将步骤4）的托槽体、托槽底板-连接体、自锁弹片通过夹具进行焊接组装，自锁弹片位于托槽体和托槽底板-连接体之间，利用激光焊接机将托槽体与托槽底板-连接体焊接成一体，托槽体的焊接面和连接体的焊接面均为两个相互垂直的平面，同时在连接体的两侧各有一个焊接定位块，焊接时通过夹具，夹具的一端夹固于托槽体，夹具的另一端夹固于底板将托槽体与底板固定在一起进行激光焊接；托槽体与托槽底板-连接体焊接完成后使得自锁弹片被限制在托槽体与底板-连接体之间的限制腔隙内，能进行滑动运动和转动运动但又不会脱出托槽体；
8）将步骤7）得到的自锁托槽放置到原始牙模上，制作出个性化的托槽***；
9）依据计算机排牙时选择的舌侧直丝弓型图配制直丝弓，将各个牙位的自锁托槽通过托槽***粘结到患者的牙齿上，并将直丝弓安置在托槽的槽构内，最后将自锁弹片的另一端卡入止锁槽内。
其中，步骤2）中所述的CAD软件为TiTok Setup软件；步骤4）中底板-连接体蜡型和托槽体蜡型由蜡型三维打印机制作，输入格式为STL格式，其三维打印制作的精度为12-20μm。
Claims (9)
1.一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：包括多个由舌侧直丝弓（5）穿连起来的自锁托槽，且直丝弓（5）的两端分别穿连有舌面管，所述自锁托槽包括通过连接体（2）相互固定的托槽体（1）和托槽底板（3），所述连接体（2）和托槽底板（3）一体成型，所述连接体（2）与托槽体（1）焊接固定，所述托槽体（1）和连接体（2）具有第一接触面和第二接触面，且第一接触面和第二接触面相互垂直，所述连接体（2）与托槽体（1）之间设有限制腔隙（15），所述托槽体（1）的中部还设有供直丝弓（5）穿过的托槽槽沟（12），且托槽槽沟（12）的一个侧壁上开设有止锁槽（13），所述托槽槽沟（12）上还覆盖有自锁弹片（4），且自锁弹片（4）的一端被限制在限制腔隙（15）内，另一端能够卡设在止锁槽（13）内，且该托槽矫治器采用以下步骤制作：
1）获取数字化牙列模型：通过激光扫描或者CT扫描牙模或托盘，或者口内直接扫描患者牙齿获取牙齿的STL模型保存于计算机内；
2）在计算机中采用CAD软件将牙列模型分割成单颗牙齿，标注每颗牙齿的近中点、远中点并设定牙齿的移动坐标轴，选择合适的舌侧直丝弓型图进行排牙；
3）按照牙位将该牙位的托槽体和连接体沿着直丝弓的轨迹和平面放置到相应的牙齿舌侧面的中间位置，直丝弓两端最后一颗磨牙均放置舌面管体，依照连接体与牙齿舌侧面相交的范围设计出个性化托槽底板的范围，对于前牙的托槽底板需覆盖舌侧面的大部分，对于后牙的托槽底板除了覆盖舌侧面的大部分以外还需延伸到牙齿牙合面，形成近中或远中的牙合支托；
4）将步骤3）中的托槽底板和连接体联合成一个托槽底板-连接体STL模型，然后将托槽底板-连接体STL模型与托槽体STL模型分别以STL格式输出，用蜡型三维打印机分别制作出底板-连接体蜡型与托槽体蜡型；舌面管的蜡型为托槽底板和舌面管体合成一体打印成型；
5）将步骤4）中的蜡型进行包埋并铸造出金属的托槽底板-连接体、金属的托槽体和舌面管，并进行打磨抛光；
6）每颗自锁托槽的自锁弹片由金属锻压形成，材料为不锈钢或者镍钛合金；
7）将步骤4）的托槽体、托槽底板-连接体、自锁弹片通过夹具进行焊接组装，自锁弹片位于托槽体和托槽底板-连接体之间，利用激光焊接机将托槽体与托槽底板-连接体焊接成一体，所述托槽体和连接体具有第一接触面和第二接触面，且第一接触面和第二接触面相互垂直，同时在连接体的两侧各有一个焊接定位块，焊接时通过夹具将托槽体与底板固定在一起进行激光焊接，其中夹具的一端夹固于托槽体，夹具的另一端夹固于底板；托槽体与托槽底板-连接体焊接完成后使得自锁弹片被限制在托槽体与底板-连接体之间的限制腔隙内，能进行滑动运动和转动运动但又不会脱出托槽体；
8）将步骤7）得到的自锁托槽放置到原始牙模上，制作出个性化的托槽***；
9）依据计算机排牙时选择的舌侧直丝弓型图配制直丝弓，将各个牙位的自锁托槽通过托槽***粘结到患者的牙齿上，并将直丝弓安置在托槽的槽构内，最后将自锁弹片的另一端卡入止锁槽内；
其中，步骤2）中所述的CAD软件为TiTok Setup软件；步骤4）中底板-连接体蜡型和托槽体蜡型由蜡型三维打印机制作，输入格式为STL格式，其三维打印制作的精度为12-20μm。
2.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：所述第一接触面与托槽槽沟（12）的底面相平行，所述第二接触面与开设有止锁槽（13）的侧壁相平行。
3.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于： 所述自锁弹片（4）整体呈U型，且自锁弹片（4）的一端向两侧延伸形成防脱钩（43），所述限制腔隙（15）位于托槽槽沟（12）底部，且限制腔隙（15）远离设有止锁槽（13）的侧壁的一端设有限位块，所述自锁弹片（4）的防脱钩（43）活动设置在限制腔隙（15）内，并且防脱钩（43）与限位块相配合将自锁弹片（4）的一端限制在限制腔隙（15）内，所述自锁弹片（4）的另一端间隔设有两个锁头端（44），两个锁头端（44）之间为弧形凹槽（42），所述锁头端（44）随着防脱钩（43）在限制腔隙内的位置变化而卡入止锁槽（13）或者脱出止锁槽（13）。
4.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：所述舌面管包括相互固定的舌面管体（18）和托槽底板（3），所述舌面管体（18）的一端靠近舌侧的管壁上设有一开口（16），开口（16）处设有两个引导斜面（17），所述舌面管体（18）上靠近牙龈的一侧还设有牵引钩（14） 。
5.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：位于前牙位置的托槽体（1）上开设有止锁槽（13）的侧壁沿直丝弓延伸方向的两端设有圆弧倒角（19）。
6.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：所述托槽底板（3）的厚度为0.3-0.4mm，所述托槽底板（3）的粘结面（32）与其对应的牙齿舌侧面的形态相匹配，且粘接面（32）上刻有相应的牙位标记（31），所述牙位标记（31）的深度为0.2mm。
7.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：所述第一接触面或者第二接触面的两侧设有焊接定位块（21），所述托槽体（1）和连接体（2）的相应位置设有与焊接定位块（21）相配合的定位凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：所述托槽体（1）上设有托槽翼（11），且托槽翼（11）上设有牵引钩（14）。
9.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器，其特征在于：所述直丝弓（5）包括弧形平滑曲线状的弓丝顶端（51）和直线状的弓丝后端（52）。
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