CN115252183A - 一种多层非均匀厚度的正畸膜片 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种多层非均匀厚度的正畸膜片，涉及牙齿正畸领域。一种多层非均匀厚度的正畸膜片包括多个单层膜片叠加组成的多层膜片，所述多层膜片的厚度非均匀设置，所述多层膜片通过多层共挤制备形成；本发明通过多个单层膜片共挤形成多层膜片，解决现有正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果的问题；并且通过多层膜片的非均匀厚度，解决了现有均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验的问题。
Description
技术领域
本发明涉及牙齿正畸技术领域，具体而言，涉及一种多层非均匀厚度的正畸膜片。
背景技术
牙齿矫正的目的是将患者的牙齿移动到优化功能和/或美观的位置。传统的矫正器，诸如托槽之类的装置，是由治疗医生将弓丝应用于患者牙齿上，而弓丝对患者具有持续的力，并逐渐促使他们靠近医生预期的位置上，随着治疗时间的推移，通过一系列的移位调整最终将牙齿移动到预期位置。但是传统的矫正使用托槽和弓丝，影响美观而且托槽容易残留食物碎渣，口腔易滋生细菌，托槽和弓丝刺激黏膜和软组织，产生不适应感或软组织发炎，以及发生龋齿。
无托槽隐形托槽是通过3D立体电脑技术，量身定制一系列透明牙托来完成整个矫正疗程的一项技术。与传统正畸方法相比，无托槽隐形矫治可自由摘戴，故其在口腔清洁、舒适度及美观度的优势明显，但无托槽隐形矫治要患者高度配合(每日佩戴时间需大于22小时)，如无法按时间要求佩戴，疗程将有所延长，疗效也会大打折扣。故其在治疗结果及治疗适应症应用范围等方面，较固定矫治器仍存在一定的差距。隐形矫正膜片的发明促使了隐形矫正技术的开展，可以解决传统正畸的临床难题。但是，由于制作隐形矫治器使用的膜片，在患者口腔内所产生的矫治力衰减快，持续时间不足达不到矫治力阈值下限，因而临床移动效果不佳，预期效果不理想，同时延长治疗时间，因使用膜片硬度较大，患者佩戴舒适性欠佳，因而出现依从性差，进一步影响了最终的临床治疗效果。因此，现有的隐形矫治器，在矫正的过程中使用的正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果。
正畸膜片又称牙科正畸膜片、齿科膜片等，其主要用于制作正畸牙套。由于牙齿的本身形态和膜片材料热成型的固有特点，均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验，因此均匀厚度材料制作的矫治器中切牙处施力不够成为业内的痛点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其能够解决现有正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果的问题，并且解决了现有均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其包括多个单层膜片叠加组成的多层膜片，所述多层膜片的厚度非均匀设置，所述多层膜片通过多层共挤制备形成。
本发明在使用时，多层膜片通过共挤形成的复合膜片能够减少聚合物材料的成本，同时不同的聚合物材料增加了正畸膜片的强度以及防裂性；非均匀设置的正畸膜片，保证了其制作矫治器时切牙处的厚度与其他地方的厚度能够保持一致，实现矫治器的不同部位的施力效果相同，减少了矫正偏差，使得矫正效果好。
本发明通过多个单层膜片共挤形成多层膜片，解决现有正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果的问题；并且通过多层膜片的非均匀厚度，解决了现有均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验的问题。
在本发明的一些实施例中，上述单层膜片的层数至少为两层。多层膜片的单层膜片在3层到7层一般在之间，层数越多，多层膜片的性能越好。
在本发明的一些实施例中，每个所述单层膜片的厚度均不相同。每个单层膜片所使用的材料不同，其物理特性不同，不同的厚度有利于其物理特性的施展。
在本发明的一些实施例中，上述单层膜片的厚度从四周向中间逐渐减少。单层膜片的边缘厚度较厚，中间较薄，当其制作成矫治器时，切牙两侧的正畸膜片厚度较大，保证了施力的强度，而切齿的顶部较小的厚度使得患者在佩戴时体验较为舒适；而磨牙处由于牙面较宽，较小的厚度会导致该处的施力较小，而磨牙对应的正畸膜片位置一般在两侧，因此将正畸膜片的四周厚度增大，中间厚度减少，能够增加牙套的矫正效率以及佩戴体验。
在本发明的一些实施例中，相邻所述单层膜片的硬度不同。不同硬度的单层膜片共挤形成的多层膜片，其特定的物理性能可以增加矫治器的持久性和耐磨性，防止在***和拔出的过程中因为过度磨损而失效，保证一定的回弹及形态保持力。
在本发明的一些实施例中，上述单层膜片的硬度从所述多层膜片的外侧向内侧依次增加。靠近多层膜片中间的单层膜片硬度大，而多层膜片两侧的单层膜片硬度小，这样的硬度布局，能够像骨架和血肉的关系，此种结构设计，使正畸膜片产生更持续稳定有效矫治力。
在本发明的一些实施例中，硬度低的所述单层膜片的相邻单层膜片的硬度高，硬度高的所述单层膜片的相邻单层膜片的硬度低。硬度低的单层膜片和硬度高的单层膜片交替叠加，此种结构设计，增加矫治器的持久性和耐磨性的同时还能够使矫治器保证一定的回弹及形态保持力，增加了正畸膜片的强度以及防裂性。
在本发明的一些实施例中，位于所述多层膜片边缘两侧的所述单层膜片的硬度低。多层膜片边缘两侧制作成矫治器后，在患者佩戴时可能会接触患者牙龈部分，硬度低的边缘能够增加牙套的佩戴体验。
在本发明的一些实施例中，上述单层膜片的厚度值大小与其硬度值大小相对应。硬度高的单层膜片厚度大，能够保证正畸膜片制作成的矫治器的持久性和耐磨性。
在本发明的一些实施例中，上述单层膜片的厚度不超过0.5mm。无托槽隐形矫治器是一种计算机辅助设计与制作的透明弹性材料活动矫正装置，其由一系列矫治器所组成，通过牙齿连续的小范围移动，最终达到矫正牙齿的目的。现有技术中矫治器常使用的膜片材料厚度均匀，厚度介于0.6-0.8mm之间。本发明中由于正畸膜片为非均匀厚度，因而每个单层膜片也是非均匀厚度的，单层膜片的最厚处厚度不超过0.5mm；本发明中正畸膜片最厚处不超过1.2mm。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
(1)本发明通过多个单层膜片共挤形成多层膜片，多层膜片通过共挤形成的复合膜片能够减少聚合物材料的成本，同时不同的聚合物材料增加了正畸膜片的强度以及防裂性，解决现有正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果的问题。
(2)本发明通过多层膜片的非均匀厚度，保证了其制作矫治器时切牙处的厚度与其他地方的厚度能够保持一致，实现矫治器的不同部位的施力效果相同，减少了矫正偏差，使得矫正效果好，解决了现有均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为一种一侧边缘厚中间薄的正畸膜片的截面结构示意图；
图2为一种两侧边缘厚中间薄的正畸膜片截面结构示意图；
图3为另一种一侧边缘厚中间薄的正畸膜片截面结构示意图；
图4为另一种一侧边缘厚中间薄的正畸膜片正面结构示意图。
图标：1、多层膜片；2、单层膜片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，如图1所示，其包括多个单层膜片2叠加组成的多层膜片1，多层膜片1的厚度非均匀设置，多层膜片1通过多层共挤制备形成。
本发明在使用时，多层膜片1通过共挤形成的复合膜片能够减少聚合物材料的成本，同时不同的聚合物材料增加了正畸膜片的强度以及防裂性；非均匀设置的正畸膜片，保证了其制作矫治器时切牙处的厚度与其他地方的厚度能够保持一致，实现矫治器的不同部位的施力效果相同，减少了矫正偏差，使得矫正效果好。
复合共挤出片材使多层具有不同特性的物料在挤出过程中彼此复合在一起，使制品兼有几种不同材料的优良特性，在特性上进行互补，从而得到特殊要求的性能和外观，如防氧和防湿的阻隔能力、着色性、保温性、热成型和热粘合能力及强度、刚度、硬度等机棫性能。
本发明通过多个单层膜片2共挤形成多层膜片1，解决现有正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果的问题；并且通过多层膜片1的非均匀厚度，解决了现有均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验的问题。
正畸使用的热压膜材料是一类有不同特性的聚合物，主要包括苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇[poly(ethyleneterephthalate)-glycol，PETG]、热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane，TPU)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚丙烯(polypropylene，PP)材料及乙烯乙酸乙烯酯(ethylenevinyl acetate，EVA)。
PET具有应变介导的结晶化特性，可以增加材料密度，增加其对气体渗透的抵抗性，从而获得长期尺寸稳定性，同时可使最终的产品获得各向异性。而各向异性的重要性在于可以在某一特定方向上增加产品的刚强度。PET因其优越的耐疲劳性以及尺寸稳定性成为一种广泛使用的热压膜材料。
PETG是乙二醇改性的PET。它是一种非结晶性无定形聚合物，具有良好的机械性能、光学性能、耐疲劳性及尺寸稳定性，也表现出了良好流动性及耐溶解性。
TPU是无托槽隐形矫治器中常用的热塑性材料，它们具有较高的弹性，被认为可以满足正畸过程中轻而持续矫治力的需求。TPU既有硫化橡胶的机械性能，又有热塑性聚合物的加工性能。因为没有普通橡胶中的化学网络结构，因此它可以反复地融化和加工。TPU拥有多种优秀的性能，包括高抗张强度、高撕裂强度、高耐磨性、耐油耐溶剂性、低温柔韧性等。但材料中TPU的增加会导致产品的透明度下降，影响最终的美观性。
PC可以与其他聚合物联合用于正畸用热压膜膜片的制作，如Durasoft膜片即为PC与TPU组合而成，可以释放较为恒定的矫治力。PC有着高强度、高尺寸稳定性、高耐久性以及低吸水速率。PC熔化后的黏性使得它表现出了很好的抗冲击强度以及韧性。它与聚甲基丙烯酸甲酯的性能类似，但是PC强度更大，并且可以在更大的温度范围内使用。同时PC有着优于很多玻璃材料的透光性，使得其产品具有优秀的美观性。
PP是一种重要且常用的聚合物。它拥有良好的机械性能、绝缘性、热稳定性、化学稳定性和生物相容性。但是其尺寸稳定性较差，热成型性受限，其脆性也限制了它某些方面的应用。
EVA是由乙烯和乙酸乙烯酯(vinyl acetate，VA)合成的一种具有良好的生物相容性、抗溶性并且无毒的热塑性聚合物，可用于制作透明压膜保持器。EVA中VA的含量不同可以改变其性能。VA含量高时，EVA的极性、黏附性、抗冲击性、弹性和兼容性都会增加，但同时其结晶度、刚度、软化温度及熔点将会下降。
其中硬度较大的材料采用PETG、TPU、PC等，硬度较小的材料采用TPU、TPE、EVA、TPV等。硬度较小的材料硬度60A-85D，抗拉强度大于34MPa，延伸率大于200％，弯曲模量大于240MPa，在压缩温度70℃下，24小时后断裂伸长率大于40％，400-800nm光透率大于75％；硬度较大的材料屈服延伸率大于4％，弯曲模量大于600MPa，在90％～100％相对湿度的潮湿环境下，24小时的应力松弛度大于10％，400-800nm光透率大于75％。
实施例2
本实施例提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，如图2所示，其与实施例1基本相同，二者的主要区别在于：单层膜片2的层数至少为两层。多层膜片1的单层膜片2在3层到7层一般在之间，层数越多，多层膜片1的性能越好。
其中三层结构可以为内层为加强型树脂核心，中间层为TPU软型聚合物，外层为PETG硬型聚合物。面及切端增加的树脂核心提高了材料的耐磨性和机械强度，可以防止保持器颊-腭侧变形，TPU层有缓冲作用，而PETG层有良好的成形性、光学性能、抗疲劳性和尺寸稳定性，有助于维持弓形。
进一步地，每个单层膜片2的厚度均不相同。每个单层膜片2所使用的材料不同，其物理特性不同，不同的厚度有利于其物理特性的施展。
进一步地，单层膜片2的厚度从四周向中间逐渐减少。单层膜片2的边缘厚度较厚，中间较薄，当其制作成矫治器时，切牙两侧的正畸膜片厚度较大，保证了施力的强度，而切齿的顶部较小的厚度使得患者在佩戴时体验较为舒适；而磨牙处由于牙面较宽，较小的厚度会导致该处的施力较小，而磨牙对应的正畸膜片位置一般在两侧，因此将正畸膜片的四周厚度增大，中间厚度减少，能够增加牙套的矫正效率以及佩戴体验。
实施例3
本实施例提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，如图3所示，其与实施例1或实施例2基本相同，二者的主要区别在于：相邻单层膜片2的硬度不同。不同硬度的单层膜片2共挤形成的多层膜片1，其特定的物理性能可以增加矫治器的持久性和耐磨性，防止在***和拔出的过程中因为过度磨损而失效，保证一定的回弹及形态保持力。
进一步地，单层膜片2的硬度分别从位于多层膜片1两侧的单层膜片2向位于多层膜片1中间的单层膜片2依次增加。靠近多层膜片1中间的单层膜片2硬度大，而多层膜片1两侧的单层膜片2硬度小，这样的硬度布局，能够像骨架和血肉的关系，此种结构设计，使正畸膜片产生更持续稳定有效矫治力。
进一步地，硬度低的单层膜片2的相邻单层膜片2的硬度高，硬度高的单层膜片2的相邻单层膜片2的硬度低。硬度低的单层膜片2和硬度高的单层膜片2交替叠加，此种结构设计，增加矫治器的持久性和耐磨性的同时还能够使矫治器保证一定的回弹及形态保持力，增加了正畸膜片的强度以及防裂性。
进一步地，位于多层膜片1边缘两侧的单层膜片2的硬度低。多层膜片1边缘两侧制作成矫治器后，在患者佩戴时可能会接触患者牙龈部分，硬度低的边缘能够增加牙套的佩戴体验。
实施例4
本实施例提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，如图3所示，其与实施例1-3任一个基本相同，二者的主要区别在于：单层膜片2的硬度越高其厚度越大。硬度高的单层膜片2厚度大，能够保证正畸膜片制作成的矫治器的持久性和耐磨性。
进一步地，单层膜片2的厚度不超过0.5mm。无托槽隐形矫治器是一种计算机辅助设计与制作的透明弹性材料活动矫正装置，其由一系列矫治器所组成，通过牙齿连续的小范围移动，最终达到矫正牙齿的目的。现有技术中矫治器常使用的膜片材料厚度均匀，厚度介于0.6-0.8mm之间。本发明中由于正畸膜片为非均匀厚度，因而每个单层膜片2也是非均匀厚度的，单层膜片2的最厚处厚度不超过0.5mm；本发明中正畸膜片最厚处不超过1.2mm。
综上，本发明的实施例提供一种多层非均匀厚度的正畸膜片，至少具有如下优点或有益效果：
(1)本发明通过多个单层膜片2共挤形成多层膜片1，多层膜片1通过共挤形成的复合膜片能够减少聚合物材料的成本，同时不同的聚合物材料增加了正畸膜片的强度以及防裂性，解决现有正畸膜片所施加的力，不能够持续和稳定，不能将患者的牙齿移动到期望的位置，较难获得满意的正畸效果的问题。
(2)本发明通过多层膜片1的非均匀厚度，保证了其制作矫治器时切牙处的厚度与其他地方的厚度能够保持一致，实现矫治器的不同部位的施力效果相同，减少了矫正偏差，使得矫正效果好，解决了现有均匀厚度的隐形正畸膜片制作的矫治器中切牙处的厚度比其余地方厚度较薄，导致该处的施力较小，随着矫治时间的推移，该处的实际移动与设计移动偏差越来越大，严重影响到牙套的矫正效率和佩戴体验的问题。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，包括由多个单层膜片叠加组成的多层膜片，所述多层膜片的厚度非均匀设置，所述多层膜片通过多层共挤制备形成。
2.根据权利要求1所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，所述单层膜片的层数至少为两层。
3.根据权利要求2所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，每个所述单层膜片的厚度均不相同。
4.根据权利要求3所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，所述单层膜片的厚度从四周向中间逐渐减少。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，相邻所述单层膜片的硬度不同。
6.根据权利要求5所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，所述单层膜片的硬度从所述多层膜片的外侧向内侧依次增加。
7.根据权利要求5所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，硬度低的所述单层膜片的相邻单层膜片的硬度高，硬度高的所述单层膜片的相邻单层膜片的硬度低。
8.根据权利要求7所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，位于所述多层膜片边缘两侧的所述单层膜片的硬度低。
9.根据权利要求6-8任一项所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，所述单层膜片的厚度值大小与其硬度值大小相对应。
10.根据权利要求9所述的一种多层非均匀厚度的正畸膜片，其特征在于，所述单层膜片的厚度不超过0.5mm。
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