CN114052949A - 壳状牙齿矫治器及牙科矫治***的设计方法及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳状牙齿矫治器及牙科矫治***的设计方法及制作方法，壳状牙齿矫治器的设计方法包括设计壳状牙齿矫治器数字模型，使壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，并在壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，矫正部包括一作用端，作用端设计为：当上下颌咬合时，作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。以上方法制得的壳状牙齿矫治器能够纠正患者偏颌，兼顾美观、方便摘戴，减少患者的痛苦，同时增加患者的依从性，以期获得更好的矫正偏颌的疗效。

Description

壳状牙齿矫治器及牙科矫治***的设计方法及制作方法

技术领域

本发明属于牙齿矫治技术领域，更确切的说涉及壳状牙齿矫治器技术技术，尤其涉及一种壳状牙齿矫治器及牙科矫治***的设计方法及制作方法。

背景技术

偏颌是指由于上、下牙颌宽度不同，以面部左右不对称、颏偏斜、牙中线不一致、单侧牙列反合为主要临床特征的一类畸形。偏颌可由颌骨外伤、替牙障碍、早期功能性反合、偏侧咀嚼等引起，偏颌随年龄增加呈渐进性加重，由功能性偏斜发展为骨性偏斜。恒牙期中度偏颌患者面部不对称多较明显，单侧牙列反合，伴有牙代偿，部分患者颌骨有不对称改变。不仅影响美观和咬合功能，还可引起颞颌关节病变，影响患者心理健康，应尽早治疗。

目前，纠正偏颌的方法有很多。针对严重的骨性偏颌畸形多采用正颌手术纠正偏颌，但是手术治疗给患者带来较大的创伤及治疗费用的负担，很多患者心理生理上都无法接受，同时针对轻中度的功能性偏颌畸形患者来说，正颌手术毫无必要。

近年来很多临床医生使用在患者口内增加颌垫树脂以抬高一侧的咬合，另外增加偏斜侧颌间牵引矫治治疗功能性偏颌畸形患者取得了良好的疗效。然而，颌垫舒适需要粘贴在患者口内，不方便摘戴，这给患者的生活饮食带来了许多痛苦。

因此，研究设计或制备一种既能够方便摘戴，又能够有效的解决偏颌的矫治的牙齿矫治器具有重要的意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种壳状牙齿矫治器及牙科矫治***的设计方法及制作方法，设计或制备出的壳状牙齿矫治器能够纠正患者偏颌，兼顾美观的同时方便摘戴，减小了患者的痛苦，同时增加患者的依从性，以期获得更好的矫正偏颌的疗效。

本发明提供的技术方案如下：

一种壳状牙齿矫治器的设计方法，所述壳状牙齿矫治器用于偏颌患者的颌间关系调整，所述设计方法包括如下步骤：

数字化牙颌模型的获取：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型及数字化牙龈模型；

数字化牙颌模型的切割：将所述数字化牙颌模型分割为独立的数字化牙龈模型和单颗数字化牙冠模型；

矫治计划的虚拟设计：将所述单颗数字化牙冠模型进行虚拟设计，以使所述单颗数字化牙冠模型由初始位置逐渐变化至目标矫治位置，得到一系列中间数字化牙颌模型；

壳状牙齿矫治器数字模型的设计：设计壳状牙齿矫治器数字模型，使所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，以及在所述壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置的向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，所述矫正部包括一作用端，所述作用端设计为：当上下颌咬合时，所述作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且所述作用端与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述第一位置逐渐变化至第二位置使得患者颜面至少鼻梁以下部分趋于对称或基本对称。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述矫正部的作用端与对颌牙齿颊侧面或舌侧面接触并相互作用使得患者颜面较短一侧拉伸至与颜面较长一侧对称或基本对称。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述患者颜面鼻梁以下至少部分区域包括嘴唇，所述作用端与对颌相互作用使得至少所述嘴唇从第一位置逐渐变化至第二位置。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述患者颜面鼻梁以下至少部分区域包括双侧面颊，所述作用端与对颌相互作用使得所述双侧面颊各自从第一位置逐渐变化至第二位置并趋于对称。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述作用端设计为：

所述作用端包括作用端舌侧面和作用端颊侧面，其中，

当所述作用端位于颊侧时，所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸，同时所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区颊侧面延伸；或者，

当所述作用端位于舌侧时，所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸，同时所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区舌侧面延伸。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，当所述作用端位于颊侧时，所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸，所述作用端舌侧面设计为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面；当所述作用端位于舌侧时，所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸，所述作用端颊侧面设计为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述引导面设计为：引导所述矫正部与对颌相互作用至上下颌位于稳定咬合位置的引导斜面或引导弧形结构。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述壳状本体还设计为：在左右两侧中的一侧容纳后牙区牙齿的区域的至少一部分设有向对颌方向凸出的凸出部。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部与所述矫正部的相互位置关系设计为：分别设于所述壳状本体的左右两侧；或共同设于所述壳状本体的左侧或右侧。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：当所述凸出部与所述矫正部共同设于所述壳状本体的左侧或右侧时，所述矫正部的一侧面沿所述凸出部的颊侧面或舌侧面向对颌方向凸出，所述矫正部的另一侧面与所述凸出部的一面连接，所述凸出部的一面为所述凸出部的与对颌接触的一面。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：所述矫正部的所述另一侧面与所述凸出部的一面组成引导面，或所述矫正部与对颌相互作用的一面为引导面，所述引导面引导对颌从偏离对称一侧逐渐变化至患者颜面至少鼻梁以下部分对称或基本对称。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部还设计为：与对颌接触的一面上还设有使上下颌稳定接触的摩擦部。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述摩擦部设计为与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：当所述凸出部与所述矫正部分别设于所述壳状本体的左右两侧时，所述凸出部设于患者颜面较短一侧，所述矫正部设于患者颜面较长一侧。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部还设计为：面向对颌牙列咬合面的部分还设有偏颌患者的颌间关系调整时使上下颌稳定接触的摩擦部。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述摩擦部设计为：与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部上设置的所述摩擦部设计为多层结构，或所述摩擦部的厚度设计为大于所述凸出部上除所述摩擦部之外的厚度。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述壳状牙齿矫治器设计为：所述凸出部与所述矫正部的硬度和/或弹性模量大于所述壳状本体的其它部位的硬度和/或弹性模量。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述矫正部和/或凸出部设计为具有空腔的壳状结构，所述壳状结构的壳体为多层结构，或，所述矫正部和/或凸出部的厚度为大于所述壳状本体的厚度。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述矫正部和/或凸出部的壳体的厚度设计为2-3mm。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部内还设有充填物。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述壳状本体还设计为：左右两侧容纳后牙区牙齿的区域各自设有至少部分向对颌方向凸出的凸出部。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述矫正部设计为：所述矫正部分别设于所述壳状本体的一侧或两侧；当所述矫正部设于所述壳状本体的一侧或两侧时，所述矫正部的一侧面沿所述凸出部的颊侧面或舌侧面向对颌方向凸出，所述矫正部的另一侧面与所述凸出部中和对颌接触的一面连接。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述矫正部与所述凸出部中所述和对颌接触的一面设计组成引导面，或所述矫正部与对颌相互作用的一面为引导面，所述引导面引导对颌从偏离对称一侧逐渐变化至患者颜面至少鼻梁以下部分对称或基本对称。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部还设计为：面向对颌牙列咬合面的部分还设有偏颌患者的颌间关系调整时使上下颌稳定接触的摩擦部。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述摩擦部设计为与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部上设置的所述摩擦部设计为多层结构，或所述摩擦部的厚度设计为大于所述凸出部上除所述摩擦部之外的厚度。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述壳状牙齿矫治器还设计为：所述凸出部和/或所述矫正部的硬度和/或弹性模量大于所述壳状本体的其它部位的硬度和/或弹性模量。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部和/或所述矫正部设计为具有空腔的壳状结构，所述壳状结构的壳体为多层结构，或所述凸出部和/或所述矫正部的厚度大于所述壳状本体的厚度。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部和/或所述矫正部的壳体的厚度设计为2-3mm。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述凸出部内还设有充填物。

作为本发明所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的一种优选，所述壳状本体设计为：具有使牙齿从初始位置逐渐变化至目标矫治位置的几何结构。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种壳状牙齿矫治器的制作方法，该方法将根据上述任一项所述壳状牙齿矫治器的设计方法得到的壳状牙齿矫治器数字模型采用热压膜成型或者采用增材制造的工艺制作得到壳状牙齿矫治器。

所述的壳状牙齿矫治器的制作方法优选，当采用所述热压膜成型工艺制作时，具体的制作方法包括：基于所述数字化牙颌模型及一系列中间数字化牙颌模型进行3D打印，制作出实体的牙颌模型，之后以在所述实体的牙颌模型上热压成型的方式得到包含牙齿形状的壳状牙科器械，之后在所述包含牙齿形状的壳状牙科器械上沿牙龈线或邻近牙龈线处切割得到能够容纳牙齿的壳状牙齿矫治器。

所述的壳状牙齿矫治器的制作方法优选，当采用增材制造的工艺制作时，具体的制作工艺为采用3D打印的方法对设计出来的壳状牙齿矫治器数字模型进行打印制作。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种牙科矫治***的设计方法，该方法包括如下步骤：

数字化牙颌模型的获取：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型及数字化牙龈模型；

数字化牙颌模型的切割：将所述数字化牙颌模型分割为独立的数字化牙龈模型和单颗数字化牙冠模型；

矫治计划的虚拟设计：将所述单颗数字化牙冠模型进行虚拟设计，以使所述单颗数字化牙冠模型由初始位置逐渐变化至目标矫治位置，得到一系列中间数字化牙颌模型；

壳状牙齿矫治器数字模型系列的设计：设计一系列壳状牙齿矫治器数字模型，使所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，以及其中至少一些所述壳状牙齿矫治器在所述壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置的向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，所述矫正部包括一作用端，所述作用端设计为：当上下颌咬合时，所述作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且所述作用端与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。

作为所述的牙科矫治***的设计方法的一种优选，当上颌牙齿矫治器为所述的设有矫正部的壳状牙齿矫治器时，所述上颌牙齿矫治器具有使至少后牙区牙齿从初始位置逐渐到目标矫治位置的几何结构。

作为所述的牙科矫治***的设计方法的一种优选，当所述下颌牙齿矫治器为所述的设有矫正部的壳状牙齿矫治器时，所述下颌牙齿矫治器具有使至少后牙区牙齿从初始位置逐渐到目标矫治位置的几何结构。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种牙科矫治***的制作方法，该制作方法包括一系列壳状牙齿矫治器的制作，其中所述壳状牙齿矫治器的制作是采用上述任一项所述的牙科矫治***中的设计方法设计出的壳状牙齿矫治器数字模型采用热压膜成型或者采用增材制造的工艺制作得到壳状牙齿矫治器。

所述的牙科矫治***的制作方法优选，当采用所述热压膜成型工艺制作时，具体的制作方法包括：基于所述数字化牙颌模型及一系列中间数字化牙颌模型进行3D打印，制作出实体的牙颌模型，之后在所述实体的牙颌模型上热压成型的方式得到包含牙齿形状的壳状牙科器械，之后在所述包含牙齿形状的壳状牙科器械上沿牙龈线或邻近牙龈线处切割得到能够容纳牙齿的壳状牙齿矫治器。

所述的牙科矫治***的制作方法优选，当采用增材制造的工艺制作时，具体的制作工艺为采用3D打印的方法对设计出来的壳状牙齿矫治器数字模型进行打印制作。

通过本发明提供的壳状牙齿矫治器及牙科矫治***的设计方法及制作方法，能够带来以下至少一种有益效果：

第一、本发明的设计方法及制作方法得到的壳状牙齿矫治器，拓展了隐形矫治使用的适应症，能够在隐形矫治的同时纠正偏颌，实现矫形矫治同步进行，方便摘戴，减轻患者的不适感，进一步提高壳状牙齿矫治器的适用范围；

第二、本发明的设计方法及制作方法制得的矫治器具有偏颌矫正功能，该壳状牙齿矫治器日常除了进食外都佩戴，有利于患者肌功能和关节的适应性改变，能够更好地纠正偏颌，且不易复发。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明提供的壳状牙齿矫治器设计方法流程框图；

图2为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第一种结构；

图3为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第二种结构；

图4为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第三种结构；

图5为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第四种结构；

图6为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第五种结构；

图7为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第六种结构；

图8为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第七种结构；

图9为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第八种结构；

图10为本发明提供的设计方法对应的壳状牙齿矫治器的第九种结构。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

实施例1

本实施例提供一种壳状牙齿矫治器的设计方法，所设计的壳状牙齿矫治器用于偏颌患者的颌间关系调整，参见图1，所述设计方法包括如下步骤：

S1、数字化牙颌模型的获取：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型及数字化牙龈模型；

S2、数字化牙颌模型的切割：将所述数字化牙颌模型分割为独立的数字化牙龈模型和单颗数字化牙冠模型；

S3、矫治计划的虚拟设计：将所述单颗数字化牙冠模型进行虚拟设计，以使所述单颗数字化牙冠模型由初始位置逐渐变化至目标矫治位置，得到一系列中间数字化牙颌模型；所述初始位置可以是正畸矫治开始前的牙齿原始布局，或者是矫治过程中的任一阶段，所述目标矫治位置为牙齿矫治后的任一阶段，可以是牙齿原始布局的后一阶段或者后几个阶段；

S4、壳状牙齿矫治器数字模型的设计：设计壳状牙齿矫治器数字模型，使所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，以及在所述壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置的向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，所述矫正部包括一作用端，所述作用端设计为：当上下颌咬合时，所述作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且所述作用端与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。此处所称的作用端覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，可以是指作用端覆盖对颌牙齿，也可以是指作用端覆盖对颌佩戴的壳状牙齿矫治器的后牙区的一部分或全部。

此外，本发明各处所称的“左侧或右侧”是指矫治器佩戴在牙齿上之后，人体牙颌的左侧和右侧，而不是附图中所示的左边的部分或者右边的部分。此外，作用端可以是矫正部的一部分或者全部。

其中，数字化牙颌模型的获取可以采用如下任一的方法：通过层析X射线扫描(CAT扫描)、数字化断层X线扫描(CT)、锥束CT扫描(CBCT)、核磁共振造像(MRI)、口内光学扫描等手段获得表示原始牙齿布局的数字模型；或者，可以先用常规手段制作患者牙齿的石膏铸件，再通过扫描设备比如激光扫描设备、CT扫描设备扫描该石膏铸件，获得表示原始牙齿布局的数字模型；

数字化牙颌模型的切割可以采用如下的非限制性实施例：

分割方法例如采用如下步骤进行：

S200：选取待分割的数字化牙颌模型上的第一类特征点，所述数字化牙颌模型为三角面片模型。

S201：根据第一类特征点对所述数字化牙颌模型中第二类特征点进行分类，确定各第二类特征点所属的牙齿。

S202：分别合并属于每颗牙齿的所述第二类特征点，获得数字化牙颌模型分割后的各单颗牙齿的数字化牙齿区域；

上述的第一类特征点为基于数字化牙颌模型选取的且用于对牙颌中各单颗牙齿的分割进行导向的三角面片顶点，第二类特征点为基于数字化牙颌模型选取的且用于表征数字化牙颌模型整体形状的三角面片顶点；也即是，第一类特征点是用来对牙颌的分割进行导向，而第二类特征点是具体分割牙颌时的特征点；通过第一类特征点的分割导向，能将第二类特征点精确地分类到各个牙齿，进而提高牙颌的分割精度；

通过在数字化牙颌模型整体上选取第一类特征点，继而根据第一类特征点对数字化牙颌模型上第二类特征点进行分类再集合，实现单颗牙齿的分割，由于两类特征点是基于数字化牙颌模型整体选取的，特征点的分类信息涵盖了数字化牙颌模型整体的分类特征，所以即使模型存在噪声数据，也会将噪声数据均摊至全局数据中，使得整个分割方法的容错率高，单颗牙齿得以分割得更为准确，确保每颗牙齿的完整性。

在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，“后牙区”根据北京大学医学出版社出版的《口腔医学导论》第2版第36-38页中对于牙齿的分类进行定义，包括前磨牙以及磨牙，以FDI标记法显示为4-8的牙齿。壳状牙齿矫治器的后牙区可用于容纳上颌或下颌牙齿的第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙和第三磨牙。壳状本体的后牙区的至少一部分可以是容纳第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙和第三磨牙中任一或任几颗牙齿的部分。

请参考图2，在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，矫正部可以设置在壳状本体10的左侧和/或右侧，并且可以设置在后牙区的一部分或全部的颊侧面或舌侧面，作用端为矫正部的一部分或全部。例如图2中所示的壳状牙齿矫治器中，矫正部11设置在壳状本体10的右侧，并且设置在后牙区的颊侧面。作用端111为矫正部11的一部分。再例如图3中所示的壳状牙齿矫治器中，壳状本体20的左侧和右侧均设置矫正部，其中第一矫正部21设置在壳状本体20的右侧且位于后牙区的颊侧面，第一矫正部21上的作用端为第一矫正部21的一部分，第二矫正部22设置在壳状本体的左侧且位于后牙区的舌侧面，第二矫正部22上的作用端为第二矫正部22的全部。左右两侧均设置矫正部能够更加有效的固定上下颌的相对位置，使得上下颌咬合关系以进行偏颌矫治时更加稳定，作用效果更强。

在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中所称的第一位置逐渐变化至第二位置可以是指：当壳状本体佩戴在上颌牙齿上时，其上设置的矫正部(如矫正部11、21、22)为向下颌方向凸出设置，并且其具***置为在壳状本体后牙区的一部分或整个后牙区的颊侧面向下颌方向凸出，当上下颌相互作用时，佩戴在上颌的壳状牙齿矫治器上设置的矫正部的作用端覆盖在下颌后牙区的部分牙齿或全部后牙区牙齿的颊侧面，以推动或产生下颌颊舌侧位置的相对移动，此移动为从偏离对称位置逐渐变化至上下颌的正常咬合位置。在另一些实施方式中，矫正部和/或作用端还可设置在壳状本体后牙区的一部分(其中后牙区的一部分可以为壳状牙齿矫治器的后牙区包裹部分后牙区牙齿的部分)或整个后牙区的舌侧面向下颌方向凸出，当上下颌相互作用时，佩戴在上颌的壳状牙齿矫治器上设置的作用端覆盖在下颌后牙区的部分牙齿或全部后牙区牙齿的舌侧面，以推动或产生下颌颊舌侧位置的相对移动，此移动为从偏离对称位置逐渐变化至上下颌的正常咬合位置。在另一些实施方式中，当壳状本体佩戴在下颌牙齿上时，其上设置的矫正部为向上颌方向凸出设置，并且其具***置为在壳状本体后牙区的一部分或整个后牙区的颊侧面向上颌方向凸出，当上下颌相互作用时，佩戴在下颌的壳状牙齿矫治器上设置的作用端覆盖在上颌后牙区的部分牙齿或全部后牙区牙齿的颊侧面，以推动或产生下颌颊舌侧位置的相对移动，此移动为从偏离对称位置逐渐变化至上下颌的正常咬合位置。在又一些实施方式中，当壳状本体佩戴在下颌牙齿上时，其上设置的矫正部为向上颌方向凸出设置，并且其具***置为在壳状本体后牙区的一部分或整个后牙区的舌侧面向上颌方向凸出，当上下颌相互作用时，佩戴在下颌的壳状牙齿矫治器上设置的作用端覆盖在上颌后牙区的部分牙齿或全部后牙区牙齿的舌侧面，以推动或产生下颌颊舌侧位置的相对移动，此移动为从偏离对称位置逐渐变化至上下颌的正常咬合位置。上述不同的实施方式中矫正部的设置方式可以针对患者的实际病例进行针对性的选择。

在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，所称的第一位置逐渐变化至第二位置能够使得患者颜面至少鼻梁以下部分趋于对称或基本对称。这样的方案能够解决如下问题：对于偏颌患者由于单侧牙齿具有创伤后而长期使用另一侧进行咀嚼，导致双侧颜面不对称，并且导致双侧的髁突不对称，长此以往，颜面的不对称性加剧，关节的不对称性加剧，对患者造成一定的心理和生理损伤。

进一步地，在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，所述矫正部的作用端设计为：所述矫正部的作用端与对颌牙齿颊侧面或舌侧面接触并相互作用使得患者颜面较短一侧拉伸至与颜面较长一侧对称或基本对称。此种设置方式能够将偏离咬合正常位的一侧逐渐矫正至正常的咬合位置，同时还可以促使颜面较短一侧的髁突生长至与对侧的髁突一致，当矫治完成之后，使得双侧髁突趋于对称。

更进一步地，在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，所述患者颜面鼻梁以下至少部分区域包括嘴唇，所述作用端与对颌相互作用使得至少所述嘴唇从第一位置逐渐变化至第二位置，此种矫治调整方式能够改善患者的颜面，不仅矫正了患者的不良习惯，同时还增强了患者的自信心。

或者，在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，所述患者颜面鼻梁以下至少部分区域包括双侧面颊，所述作用端与对颌相互作用使得所述双侧面颊各自从第一位置逐渐变化至第二位置并趋于对称，偏颌患者的颜面常见为双侧面颊不对称，即一单侧颊面较长，另一单侧颊面较短，给患者的心里和生理造成一定的影响，而本实施例所提供的壳状牙齿矫治器能够调整患者的双侧面颊相对位置及对称性。

进一步地，在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，所述作用端设计为：

所述作用端包括作用端舌侧面和作用端颊侧面，例如在图2和图4所示的壳状牙齿矫治器中，作用端舌侧面是指作用端位于舌侧的一表面，如图4中所示的111a，作用端颊侧面是指作用端位于颊侧的一表面，如图4所示的111b。以下以壳状牙齿矫治器佩戴在上颌时进行举例描述：

在其中一种实施方式中，当所述矫正部设于壳状本体后牙区的一部分或全部的颊侧面时，所述作用端舌侧面111a沿所述壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸，同时所述作用端颊侧面111b沿所述壳状本体后牙区颊侧面延伸；更具体地说，作用端111(如图2所示)可以为矫正部或壳状本体向对颌方向凸出的空泡式结构，该空泡式结构由作用端舌侧面111a和作用端颊侧面111b连接构成，由于正常的牙齿上颌的牙弓颊舌侧向的宽度大于下颌的牙弓颊舌侧向宽度，作用端颊侧面111b沿壳状本体后牙区颊侧面延伸，同时作用端舌侧面111a沿壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸，此种设置方式在正常的咬合关系时，作用端能够覆盖下颌后牙区至少一部分牙齿的颊侧面，当偏颌患者佩戴时，作用端能够有效的将偏离正常位的下颌矫正至正常位置。

在另一种实施方式中，如图3所示，当所述矫正部22设于壳状本体后牙区的一部分或全部的舌侧面时，所述作用端颊侧面221a沿所述壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸，同时所述作用端舌侧面221b沿所述壳状本体后牙区舌侧面延伸；更具体地说，作用端(为矫正部22的全部)可以为矫正部或壳状本体向对颌方向凸出的空泡式结构，该空泡式结构由作用端舌侧面221b和作用端颊侧面221a构成，由于正常的牙齿上颌的牙弓颊舌侧向的宽度大于下颌的牙弓颊舌侧向宽度，作用端舌侧面221b沿壳状本体后牙区舌侧面延伸，同时作用端颊侧面221a沿壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸，此种设置方式在正常的咬合关系时，作用端能够覆盖下颌后牙区至少一部分牙齿的舌侧面，当偏颌患者佩戴时，作用端能够有效的将偏离正常位的下颌矫正至正常位置。

进一步地，在S4壳状牙齿矫治器数字模型的设计步骤中，所述作用端或矫正部还设计为，矫正部上还设有引导对颌至稳定咬合位置的引导面，以壳状牙齿矫治器佩戴在上颌时进行举例描述：

在一些实施方式中，当所述矫正部设于壳状本体后牙区的一部分或全部的颊侧面，且所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸时，所述作用端舌侧面为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面，如图4所示的作用端舌侧面111a为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面；更具体地说，对于偏颌患者而言其常见的情况是开口时，上下颌的中线基本对称，在闭口咬合过程中，咬合轨迹发生了偏移，导致咬合关系错位；当设置矫正部后，患者通常情况下会根据以往的咬合习惯进行上下咬合，下颌在接触到矫正部后会有卡顿或用力大时损害矫正部的现象，当作用端舌侧面如111a上设置引导面时，随着下颌的闭合，下颌在引导面上进行滑动或下颌在引导面的带动下至上下咬合正常位并且使得咬合稳定，能够快速引导患者咬合关系的改建。

在另一些实施方式中，当所述矫正部设于壳状本体后牙区的一部分或全部的舌侧面，且所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸时，所述作用端颊侧面为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面，如图3所示的作用端颊侧面221a为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面；更具体地说，对于偏颌患者而言其常见的情况是开口时，上下颌的中线基本对称，在闭口咬合过程中，咬合轨迹发生了偏移，导致咬合关系错位；当设置矫正部后，患者通常情况下会根据以往的咬合习惯进行上下咬合，下颌在接触到矫正部后会有卡顿或用力大时损害矫正部的现象，当作用端颊侧面例如221a上设置引导面时，随着下颌的闭合，下颌在引导面上进行滑动或下颌在引导面的带动下至上下咬合正常位并且使得咬合稳定，能够快速引导患者咬合关系的改建。

进一步地，所述引导面还可以设计为：引导所述矫正部与对颌相互作用至上下颌位于稳定咬合位置的引导斜面或引导弧形结构，此种设置方式为了使得下颌更快的进入咬合正常位置，更具体地说，引导斜面或引导弧形结构可以为光滑的平面或弧面。

在一些优选的实施方式中，在步骤S4中，所述壳状本体还设计为：在左右两侧中的一侧容纳后牙区牙齿的区域的至少一部分设有向对颌方向凸出的凸出部。所述凸出部与所述矫正部的相互位置关系设计为：分别设于所述壳状本体的左右两侧；或共同设于所述壳状本体的左侧或右侧。如图5所示的壳状牙齿矫治器，凸出部32与矫正部31分别设于壳状本体30的左右两侧。如图6所示的壳状牙齿矫治器，凸出部42与矫正部41共同设于所述壳状本体40的右侧。

参见图5，当所述凸出部32与所述矫正部31分别设于所述壳状本体30的左右两侧时，所述凸出部32设于患者颜面较短一侧，所述矫正部31设于患者颜面较长一侧。对于偏颌患者而言其常见的情况是开口时，上下颌的中线基本对称，在闭口咬合过程中，咬合轨迹发生了偏移，导致咬合关系错位；而患者颜面较短一侧通常情况下为颌位倾向性偏离一侧，通常患者也是常使用这一侧进行咀嚼，在此侧进行凸出部32的设置，能够有效的阻断患者在闭口咬合时的咬合轨迹错位，而另一侧的矫正部31能够稳定的限位上下颌之间的相对位置不发生相对移动，使得咬合稳定。

在步骤S4中，所述凸出部32还进一步设计为：面向对颌牙列咬合面的部分还设有偏颌患者的颌间关系调整时使上下颌稳定接触的摩擦部。所述摩擦部设计为：与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

当所述凸出部与所述矫正部共同设于所述壳状本体的左侧或右侧时，所述矫正部可以沿着所述凸出部的颊侧或者舌侧设置，具体地，请参见图6，当所述矫正部41沿着所述凸出部42的颊侧设置时，所述矫正部41的一侧面411沿所述凸出部42的颊侧面向对颌方向凸出，所述矫正部的另一侧面412与所述凸出部42中和对颌接触的一面421连接；其中凸出部和对颌接触的一面421可以为与对颌咬合关系匹配的结构，并且和对颌接触的一面421可以从与对颌接触的部分区域延伸，也可以为与对颌接触的端部(即矫正部的另一侧面412与对颌接触一面421的端部)连接。

或者，请参见图7所示，所述矫正部51沿着所述凸出部52的舌侧设置，所述矫正部51的一侧面511沿所述凸出部52的舌侧面向对颌方向凸出，所述矫正部51的另一侧面512与所述凸出部中和对颌接触的一面521连接；其中凸出部和对颌接触的一面521可以为与对颌咬合关系匹配的结构，并且和对颌接触的一面521可以从与对颌接触的部分区域延伸，也可以为与对颌接触的端部(即矫正部的另一侧面512与对颌接触一面521的端部)连接。

在步骤S4中，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：所述矫正部的所述另一侧面(如412、512所标注的表面)与所述凸出部的一面(如421、521所标注的表面)组成引导面，或所述矫正部的与对颌相互作用的一面(矫正部的颊侧面或矫正部的舌侧面)为引导面，所述引导面引导对颌从偏离对称一侧逐渐变化至患者颜面至少鼻梁以下部分对称或基本对称，此引导面的设置能够快速有效的引导对颌与凸出部稳定接触，不易发生上下颌咬合时损坏矫正部的现象。

在步骤S4中，所述凸出部还进一步优选设计为：与对颌接触的一面(如421、521标注的表面)上还设有使上下颌稳定接触的摩擦部；摩擦部的设置能够使得患者上下颌进行接触时更加稳定，不会产生相对位置移动。所述摩擦部可以设计为与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

在步骤S4中，所述凸出部还进一步设计为：所述凸出部上设置的所述摩擦部设计为多层结构，或所述摩擦部的厚度设计为大于所述凸出部上除所述摩擦部之外的厚度，当上下颌进行咬合时，不会发生凸出部形变，导致矫治效果降低。

在步骤S4中，所述壳状牙齿矫治器还进一步设计为：所述凸出部与所述矫正部的硬度和/或弹性模量大于所述壳状本体的其它部位的硬度和/或弹性模量。由于所述凸出部和所述矫正部是偏颌矫治的主要施力部分，因此，确保它们具有更高的硬度和/或弹性模量能够保证施力的顺利进而保证正畸治疗的顺利进行。

在步骤S4中，所述壳状牙齿矫治器还进一步设计为：所述矫正部和/或凸出部设计为具有空腔的壳状结构，所述壳状结构的壳体为多层结构，或，所述矫正部和/或凸出部的厚度为大于所述壳状本体的厚度。所述矫正部和/或凸出部的多层结构或厚度的设置，使这些部件能够得到更高的硬度和/或弹性模量，增加上下颌咬合时的稳定性。

在步骤S4中，所述壳状牙齿矫治器还进一步设计为：所述矫正部和/或凸出部的壳体的厚度设计为2-3mm。这样的厚度能够有效的提供偏侧矫正过程中所需要的作用力，防止在矫治的过程中由于矫正部和/或凸出部由于自身厚度或硬度不够，导致产生形变导致矫治效果不佳。

在步骤S4中，所述壳状牙齿矫治器还进一步设计为：所述凸出部内还设有充填物。充填物例如可以是牙科适用的树脂，在进行上下颌咬合时提高凸出部的稳定性，不易产生形变。

在另一些优选的实施方式中，在步骤S4中，所述壳状本体还设计为：左右两侧容纳后牙区牙齿的区域各自设有至少部分向对颌方向凸出的凸出部。此时，壳状本体的左右两侧中的一侧或两侧为同时设有矫正部和凸出部的结构。请参见图8，其所展示的壳状本体60的左右两侧均设有矫正部61和凸出部62的结构。请参见图9，其所展示的壳状本体70的左右两侧均设有矫正部71、73和凸出部72的结构。请参见图10，其所展示的壳状本体80一侧设有矫正部81和凸出部82的结构，另一侧设有凸出部83的结构。

此时，所述矫正部设计为：所述矫正部分别设于所述壳状本体的一侧或两侧；当所述矫正部与凸出部同时设于所述壳状本体的一侧或两侧时，所述矫正部的一侧面沿所述凸出部的颊侧面或舌侧面向对颌方向凸出，所述矫正部的另一侧面与所述凸出部中和对颌接触的一面连接。请参见图8，矫正部61的一侧面611沿凸出部62的颊侧面向对颌方向凸出，另一侧面612与所述凸出部62中和对颌接触的一面621连接。请参见图9，其牙颌右侧的矫正部71的一侧面711沿凸出部的舌侧面向对颌方向突出，矫正部71的另一侧面712与所述凸出部72中和对颌接触的一面721连接。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4优选地，所述矫正部的另一侧面(例如612、712所指向的表面)与所述凸出部中所述和对颌接触的一面(例如621、721所指向的表面)设计组成引导面，或所述矫正部的与对颌相互作用的一面(矫正部的颊侧面或矫正部的舌侧面)为引导面，所述引导面引导对颌从偏离对称一侧逐渐变化至患者颜面至少鼻梁以下部分对称或基本对称。引导面的设置能够快速有效的引导对颌与凸出部稳定接触，不易发生上下颌咬合时损坏矫正部的现象。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法还进一步优选地，所述凸出部还设计为：面向对颌牙列咬合面的部分(例如621、721所指向的表面)还设有偏颌患者的颌间关系调整时使上下颌稳定接触的摩擦部；摩擦部的设置能够使得患者上下颌进行接触时更加稳定，不会产生相对位置移动。进一步优选地，所述摩擦部设计为与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4还可以优选为，所述凸出部上设置的所述摩擦部设计为多层结构，或所述摩擦部的厚度设计为大于所述凸出部上除所述摩擦部之外的厚度，当上下颌进行咬合时，不会发生凸出部形变，导致矫治效果降低。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4还可以优选为，所述壳状牙齿矫治器还设计为：所述凸出部和/或所述矫正部的硬度和/或弹性模量大于所述壳状本体的其它部位的硬度和/或弹性模量。由于所述凸出部和所述矫正部是偏颌矫治的主要施力部分，因此，确保它们具有更高的硬度和/或弹性模量能够保证施力的顺利进而保证正畸治疗的顺利进行。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4还可以优选为，所述凸出部和/或所述矫正部设计为具有空腔的壳状结构，所述壳状结构的壳体为多层结构，或所述凸出部和/或所述矫正部的厚度大于所述壳状本体的厚度。所述矫正部和/或凸出部的多层结构或厚度的设置，使这些部件能够得到更高的硬度和/或弹性模量。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4还优选，所述凸出部和/或所述矫正部的壳体的厚度设计为2-3mm。这样的厚度能够有效的提供偏侧矫正过程中所需要的作用力，防止在矫治的过程中由于矫正部和/或凸出部由于自身厚度或硬度不够带来的矫治效果不佳。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4还优选，所述凸出部内还设有充填物。充填物例如可以是牙科适用的树脂，在进行上下颌咬合时提高凸出部的稳定性，不易产生形变。

所述的壳状牙齿矫治器的设计方法的步骤S4还优选，所述壳状本体设计为：具有使牙齿从初始位置逐渐变化至目标矫治位置的几何结构。对于偏颌患者而言，其颌位关系不仅不协调，由于长期上下颌位关系的不协调而导致的上下颌牙齿之间的咬合关系也会随之产生不协调的问题，正常情况下上下颌的稳定咬合关系为尖窝相对，对于偏颌患者，打破了正常的咬合关系，但是在需要咀嚼的前提下，偏侧的咬合关系就会重新建立，而长期建立起的不正确的咬合关系会导致牙齿的磨损及位置调整，因此针对偏颌患者不仅需要颌位关系的调整，同时还需要进行牙齿位置的调整，本实施方式中提供的就是既能够改善颌位关系又同时具备牙齿布局或位置的调整。其中多颗牙齿从第一布局定位到不同于第一布局的第二布局中，第一布局可以为患者初始的牙齿布局，也可以是矫治过程中任一中间位置的布局，第二布局可以为患者最终的矫治目标布局，也可以为第一布局之后更邻近目标矫治位置的第二布局。

实施例2

本实施例提供一种壳状牙齿矫治器的制作方法，所述制作方法将根据实施例1中任一所述的壳状牙齿矫治器的设计方法得到的壳状牙齿矫治器数字模型采用热压膜成型或者采用增材制造的工艺制作得到壳状牙齿矫治器。

例如，当采用所述热压膜成型工艺制作时，具体的制作方法包括：基于所述数字化牙颌模型及一系列中间数字化牙颌模型进行3D打印，制作出实体的牙颌模型，之后以在所述实体的牙颌模型上热压成型的方式得到包含牙齿形状的壳状牙科器械，之后在所述包含牙齿形状的壳状牙科器械上沿牙龈线或邻近牙龈线处切割得到能够容纳牙齿的壳状牙齿矫治器。

例如，当采用增材制造的工艺制作时，具体的制作工艺为采用3D打印的方法对设计出来的壳状牙齿矫治器数字模型进行打印制作。

实施例3

本实施例提供一种牙科矫治***的设计方法，所述的设计方法包括如下步骤：

S10数字化牙颌模型的获取：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型及数字化牙龈模型；

S20数字化牙颌模型的切割：将所述数字化牙颌模型分割为独立的数字化牙龈模型和单颗数字化牙冠模型；

S30矫治计划的虚拟设计：将所述单颗数字化牙冠模型进行虚拟设计，以使所述单颗数字化牙冠模型由初始位置逐渐变化至目标矫治位置，得到一系列中间数字化牙颌模型；

S40壳状牙齿矫治器数字模型系列的设计：设计一系列壳状牙齿矫治器数字模型，使所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，以及其中至少一些所述壳状牙齿矫治器在所述壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置的向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，所述矫正部包括一作用端，所述作用端设计为：当上下颌咬合时，所述作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且所述作用端与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。

在一实施方式中，当上颌牙齿矫治器为设有矫正部的壳状牙齿矫治器时，所述上颌牙齿矫治器具有使至少后牙区牙齿从初始位置逐渐到目标矫治位置的几何结构。由于偏颌患者后牙区牙齿的咬合关系不协调，在进行上下颌位关系调整的同时，进行上颌牙齿和/或下颌牙齿的同时矫治，才能在上下颌位关系调整结束之后有正确的咬合关系。

在另一实施方式中，当所述下颌牙齿矫治器为设有矫正部的壳状牙齿矫治器时，所述下颌牙齿矫治器具有使至少后牙区牙齿从初始位置逐渐到目标矫治位置的几何结构。

在又一实施方式中，当所述上颌牙齿矫治器和下颌矫治器均为实施例1中任一所述的壳状牙齿矫治器时，所述上颌牙齿矫治器和下颌矫治器上设置的矫正部设置为相互作用时具有不会产生咬合干扰的结构排布。当上下颌均设置矫正部时，有时会存在咬合干扰，即上下颌在进行闭口咬合时，分别位于上下颌的矫正部不会同时设置在左侧的颊侧或同时设置在左侧的舌侧；或不会同时设置在右侧的颊侧或同时设置在右侧的舌侧；可以根据实际的临床矫治需求进行设置位置的调整，只要能够达到偏颌矫治的效果均可。

实施例4

本实施例提供一种牙科矫治***的制作方法，所述制作方法包括一系列壳状牙齿矫治器的分别制作，其中所述壳状牙齿矫治器的制作是采用实施例3任一所述的牙科矫治***中的设计方法设计出的壳状牙齿矫治器数字模型采用热压膜成型或者采用增材制造的工艺制作得到壳状牙齿矫治器。

例如，当采用所述热压膜成型工艺制作时，具体的制作方法包括：基于所述数字化牙颌模型及一系列中间数字化牙颌模型进行3D打印，制作出实体的牙颌模型，之后在所述实体的牙颌模型上热压成型的方式得到包含牙齿形状的壳状牙科器械，之后在所述包含牙齿形状的壳状牙科器械上沿牙龈线或邻近牙龈线处切割得到能够容纳牙齿的壳状牙齿矫治器。

例如，当采用增材制造的工艺制作时，具体的制作工艺为采用3D打印的方法对设计出来的壳状牙齿矫治器数字模型进行打印制作。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (42)

1.一种壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述壳状牙齿矫治器用于偏颌患者的颌间关系调整，所述设计方法包括如下步骤：

数字化牙颌模型的获取：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型及数字化牙龈模型；

数字化牙颌模型的切割：将所述数字化牙颌模型分割为独立的数字化牙龈模型和单颗数字化牙冠模型；

矫治计划的虚拟设计：将所述单颗数字化牙冠模型进行虚拟设计，以使所述单颗数字化牙冠模型由初始位置逐渐变化至目标矫治位置，得到一系列中间数字化牙颌模型；

壳状牙齿矫治器数字模型的设计：设计壳状牙齿矫治器数字模型，使所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，以及在所述壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置的向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，所述矫正部包括一作用端，所述作用端设计为：当上下颌咬合时，所述作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且所述作用端与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。

2.根据权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述第一位置逐渐变化至第二位置使得患者颜面至少鼻梁以下部分趋于对称或基本对称。

3.根据权利要求2所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述矫正部的作用端与对颌牙齿颊侧面或舌侧面接触并相互作用使得患者颜面较短一侧拉伸至与颜面较长一侧对称或基本对称。

4.根据权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述患者颜面鼻梁以下至少部分区域包括嘴唇，所述作用端与对颌相互作用使得至少所述嘴唇从第一位置逐渐变化至第二位置。

5.根据权利要求1或4中所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述患者颜面鼻梁以下至少部分区域包括双侧面颊，所述作用端与对颌相互作用使得所述双侧面颊各自从第一位置逐渐变化至第二位置并趋于对称。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述作用端设计为：

所述作用端包括作用端舌侧面和作用端颊侧面，其中，

当所述作用端位于颊侧时，所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸，同时所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区颊侧面延伸；或者，

当所述作用端位于舌侧时，所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸，同时所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区舌侧面延伸。

7.根据权利要求6所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，当所述作用端位于颊侧时，所述作用端舌侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的颊尖处位置向对颌方向延伸，所述作用端舌侧面设计为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面；当所述作用端位于舌侧时，所述作用端颊侧面沿所述壳状本体后牙区牙齿的舌尖处位置向对颌方向延伸，所述作用端颊侧面设计为具有引导所述矫正部至与对颌相互作用至稳定咬合位置的引导面。

8.根据权利要求7所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述引导面设计为：引导所述矫正部与对颌相互作用至上下颌位于稳定咬合位置的引导斜面或引导弧形结构。

9.根据权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述壳状本体还设计为：在左右两侧中的一侧容纳后牙区牙齿的区域的至少一部分设有向对颌方向凸出的凸出部。

10.根据权利要求9所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部与所述矫正部的相互位置关系设计为：分别设于所述壳状本体的左右两侧；或共同设于所述壳状本体的左侧或右侧。

11.根据权利要求10所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：当所述凸出部与所述矫正部共同设于所述壳状本体的左侧或右侧时，所述矫正部的一侧面沿所述凸出部的颊侧面或舌侧面向对颌方向凸出，所述矫正部的另一侧面与所述凸出部的一面连接，所述凸出部的一面为所述凸出部的与对颌接触的一面。

12.根据权利要求11所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：所述矫正部的所述另一侧面与所述凸出部的一面组成引导面，或所述矫正部与对颌相互作用的一面为引导面，所述引导面引导对颌从偏离对称一侧逐渐变化至患者颜面至少鼻梁以下部分对称或基本对称。

13.根据权利要求12所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部还设计为：与对颌接触的一面上还设有使上下颌稳定接触的摩擦部。

14.根据权利要求13所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述摩擦部设计为与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

15.根据权利要求10所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部与所述矫正部进一步设计为：当所述凸出部与所述矫正部分别设于所述壳状本体的左右两侧时，所述凸出部设于患者颜面较短一侧，所述矫正部设于患者颜面较长一侧。

16.根据权利要求15所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部还设计为：面向对颌牙列咬合面的部分还设有偏颌患者的颌间关系调整时使上下颌稳定接触的摩擦部。

17.根据权利要求16所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述摩擦部设计为：与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

18.根据权利要求16所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部上设置的所述摩擦部设计为多层结构，或所述摩擦部的厚度设计为大于所述凸出部上除所述摩擦部之外的厚度。

19.根据权利要求15所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述壳状牙齿矫治器设计为：所述凸出部与所述矫正部的硬度和/或弹性模量大于所述壳状本体的其它部位的硬度和/或弹性模量。

20.根据权利要求19所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述矫正部和/或凸出部设计为具有空腔的壳状结构，所述壳状结构的壳体为多层结构，或，所述矫正部和/或凸出部的厚度为大于所述壳状本体的厚度。

21.根据权利要求20所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述矫正部和/或凸出部的壳体的厚度设计为2-3mm。

22.根据权利要求10所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部内还设有充填物。

23.根据权利要求1所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述壳状本体还设计为：左右两侧容纳后牙区牙齿的区域各自设有至少部分向对颌方向凸出的凸出部。

24.根据权利要求23所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述矫正部设计为：所述矫正部分别设于所述壳状本体的一侧或两侧；当所述矫正部设于所述壳状本体的一侧或两侧时，所述矫正部的一侧面沿所述凸出部的颊侧面或舌侧面向对颌方向凸出，所述矫正部的另一侧面与所述凸出部中和对颌接触的一面连接。

25.根据权利要求24所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述矫正部与所述凸出部中所述和对颌接触的一面设计组成引导面，或所述矫正部与对颌相互作用的一面为引导面，所述引导面引导对颌从偏离对称一侧逐渐变化至患者颜面至少鼻梁以下部分对称或基本对称。

26.根据权利要求25所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部还设计为：面向对颌牙列咬合面的部分还设有偏颌患者的颌间关系调整时使上下颌稳定接触的摩擦部。

27.根据权利要求26所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述摩擦部设计为与对颌牙齿咬合面凹凸匹配的结构、与对颌牙齿咬合面咬合匹配的结构、具有磨砂表面的结构、具有凸点的结构、具有镂空表面的结构或为具有孔洞表面的结构中的一种、两种或多种的组合。

28.根据权利要求26所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部上设置的所述摩擦部设计为多层结构，或所述摩擦部的厚度设计为大于所述凸出部上除所述摩擦部之外的厚度。

29.根据权利要求22所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述壳状牙齿矫治器还设计为：所述凸出部和/或所述矫正部的硬度和/或弹性模量大于所述壳状本体的其它部位的硬度和/或弹性模量。

30.根据权利要求29所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部和/或所述矫正部设计为具有空腔的壳状结构，所述壳状结构的壳体为多层结构，或所述凸出部和/或所述矫正部的厚度大于所述壳状本体的厚度。

31.根据权利要求30所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部和/或所述矫正部的壳体的厚度设计为2-3mm。

32.根据权利要求22所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述凸出部内还设有充填物。

33.根据权利要求1-3中任一项所述的壳状牙齿矫治器的设计方法，其特征在于，所述壳状本体设计为：具有使牙齿从初始位置逐渐变化至目标矫治位置的几何结构。

34.一种壳状牙齿矫治器的制作方法，其特征在于，将根据权利要求1-33中任一项所述壳状牙齿矫治器的设计方法得到的壳状牙齿矫治器数字模型采用热压膜成型或者采用增材制造的工艺制作得到壳状牙齿矫治器。

35.根据权利要求34所述的壳状牙齿矫治器的制作方法，其特征在于，当采用所述热压膜成型工艺制作时，具体的制作方法包括：基于所述数字化牙颌模型及一系列中间数字化牙颌模型进行3D打印，制作出实体的牙颌模型，之后以在所述实体的牙颌模型上热压成型的方式得到包含牙齿形状的壳状牙科器械，之后在所述包含牙齿形状的壳状牙科器械上沿牙龈线或邻近牙龈线处切割得到能够容纳牙齿的壳状牙齿矫治器。

36.根据权利要求34的壳状牙齿矫治器的制作方法，其特征在于，当采用增材制造的工艺制作时，具体的制作工艺为采用3D打印的方法对设计出来的壳状牙齿矫治器数字模型进行打印制作。

37.一种牙科矫治***的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

数字化牙颌模型的获取：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型及数字化牙龈模型；

数字化牙颌模型的切割：将所述数字化牙颌模型分割为独立的数字化牙龈模型和单颗数字化牙冠模型；

矫治计划的虚拟设计：将所述单颗数字化牙冠模型进行虚拟设计，以使所述单颗数字化牙冠模型由初始位置逐渐变化至目标矫治位置，得到一系列中间数字化牙颌模型；

壳状牙齿矫治器数字模型系列的设计：设计一系列壳状牙齿矫治器数字模型，使所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体，以及其中至少一些所述壳状牙齿矫治器在所述壳状本体的左右两侧中至少一侧的后牙区的至少一部分的颊侧面或舌侧面上设置的向对颌方向凸出以调整上下颌相对位置的矫正部，所述矫正部包括一作用端，所述作用端设计为：当上下颌咬合时，所述作用端至少覆盖对颌后牙区部分牙齿的颊侧面或舌侧面，并且所述作用端与对颌相互作用，使得患者颜面鼻梁以下至少部分区域从第一位置逐渐变化至第二位置。

38.根据权利要求37所述的牙科矫治***的设计方法，其特征在于，当上颌牙齿矫治器为权利要求37中所述的设有矫正部的壳状牙齿矫治器时，所述上颌牙齿矫治器具有使至少后牙区牙齿从初始位置逐渐到目标矫治位置的几何结构。

39.根据权利要求37所述的矫治器套组，其特征在于，当所述下颌牙齿矫治器为权利要求37中所述的设有矫正部的壳状牙齿矫治器时，所述下颌牙齿矫治器具有使至少后牙区牙齿从初始位置逐渐到目标矫治位置的几何结构。

40.一种牙科矫治***的制作方法，其特征在于，包括一系列壳状牙齿矫治器的制作，其中所述壳状牙齿矫治器的制作是采用权利要求37-39中任一项所述的牙科矫治***中的设计方法设计出的壳状牙齿矫治器数字模型采用热压膜成型或者采用增材制造的工艺制作得到壳状牙齿矫治器。

41.根据权利要求40所述的牙科矫治***的制作方法，其特征在于，当采用所述热压膜成型工艺制作时，具体的制作方法包括：基于所述数字化牙颌模型及一系列中间数字化牙颌模型进行3D打印，制作出实体的牙颌模型，之后在所述实体的牙颌模型上热压成型的方式得到包含牙齿形状的壳状牙科器械，之后在所述包含牙齿形状的壳状牙科器械上沿牙龈线或邻近牙龈线处切割得到能够容纳牙齿的壳状牙齿矫治器。

42.根据权利要求40所述的牙科矫治***的制作方法，其特征在于，当采用增材制造的工艺制作时，具体的制作工艺为采用3D打印的方法对设计出来的壳状牙齿矫治器数字模型进行打印制作。

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