本申請總體上涉及用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械及其制作方法。

背景技術：

牙合(occlusion)是上、下牙齒咬合的關系和功能。錯牙合畸形會影響顱面牙牙合協調、美觀及功能的異常咬合、顱面結構及生長方向。因此，一般建議錯牙合畸形的矯治盡早開始，在兒童早期生長發育階段對已表現出的牙頜畸形、畸形趨勢及可導致牙頜畸形的病因進行預防和阻斷，最大限度地創建顱面牙牙合協調發育的口頜環境，這就是目前所提倡的早期矯治(也稱為Ⅰ期矯治)。已過生長發育高峰期兒童及成人的常規綜合正畸治療則稱為Ⅱ期矯治。

目前，對于上頜發育不足乳牙反牙合的情況，包括前牙內傾型反牙合和前牙前突型反牙合，常用上頜雙曲舌簧頜墊式矯治器進行矯正，根據不同情況調整矯治器加力部位，解除下頜功能前伸，促進上頜骨發育。對于下頜發育過度乳牙反牙合的情況，常用下頜唇弓內收下前牙，改善下前牙唇傾。

上頜雙曲舌簧頜墊式矯治器在臨床乳牙反牙合中應用較為廣泛。該類矯治器由固位、加力和連接三部分組成。

固位體為不銹鋼絲彎制而成的卡環，主要依靠牙冠頰面倒凹及兩鄰牙楔狀隙固位。該固位方式有兩個弊端：一方面，乳牙倒凹不明顯的患兒易出現固位不佳，多次摘戴后固位裝置易變形，影響戴用及治療效果，且矯治器易松動脫落導致患兒誤吞；另一方面，卡環常壓迫牙齦引起患兒疼痛不適，嚴重者甚至會導致牙齦紅腫增生，不僅對患兒的口腔衛生健康有影響，而且容易使患兒對治療產生抵觸心理。

加力部分為前牙雙曲舌簧，舌簧由0.4-0.5mm的彈性不銹鋼絲彎制，直接作用于前牙舌面。摘戴過程中不銹鋼絲易劃傷周圍黏膜，舌簧加力不當易造成牙齦壓痛，且雙曲舌簧長期加力后易疲勞發生斷裂，致使患者誤吞和尖銳斷端刺激牙齦。因雙曲舌簧每次加力效應僅能維持1-2周，患兒復診較為頻繁。而目前早期矯正尚未完全普及，患兒異地就醫情況普遍，此類復診模式不利于患者堅持治療，許多患兒因復診困難延誤治療時機。

連接部分(包括后牙頜墊)為義齒基托樹脂。義齒基托樹脂材料主體是聚甲基丙烯酸甲酯及其改性產品，包括自凝型和熱凝型，在調磨和修補頜墊過程中會產生刺激性化學氣味，對兒童健康不利。為了完全包繞固位卡環和加力裝置，矯治器連接體部分較大，常壓迫腭側黏膜。另外，食物殘渣容易進入矯治器與粘膜之間，不利于清潔。而兒童本身腭部敏感，咽反射較成人嚴重，心智未成熟配合程度低，佩戴過程對舒適性要求更高。

此外，在矯治器使用過程中，患者及家長摘戴不當易引起矯治器變形，頜墊易損壞造成銳利邊緣劃傷黏膜。

對于其他的牙合干擾問題，目前也多是應用上頜雙曲舌簧頜墊式矯治器進行治療。下頜唇弓矯治器裝置與其類似，在固位、加力和連接方式上均有此類問題。

傳統矯治器治療牙合干擾在安全性、舒適性以及便捷性方面都有其局限性，還有待進一步改進，因此希望尋求一種更為安全、舒適和便捷的矯治器。

技術實現要素：

本申請的一方面提供了一種用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械，其為一體的殼狀，具有容納第一牙列多顆牙齒的空腔，并且在尖牙至磨牙之間的區域內向對頜方向凸起形成頜墊，用于將所述第一牙列與對頜牙列打開到足夠的程度，以解除所述對頜牙列的前牙對所述第一牙列的前牙的調整的阻礙，所述空腔具有將所述多顆牙齒從第一布局重新定位到第二布局的幾何形狀，其中，所述第二布局的前牙位置與所述第一布局不同。

在一些實施方式中，所述第二布局的前牙的軸傾度與所述第一布局不同。

在一些實施方式中，所述頜墊靠對頜方向的第一表面的形狀與咬合時對頜牙齒被該第一表面所覆蓋的第一部分的形狀凹凸匹配，使得咬合時所述第一表面與所述第一部分基本貼合。

在一些實施方式中，所述用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械的厚度為0.2～2.0mm。

在一些實施方式中，所述用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械上形成有固定結構，以與設置在牙齒上的附件配合，將所述用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械固定在牙齒上。

在一些實施方式中，所述固定結構為以下之一：鏤空結構、內凹結構及其組合。

本申請的又一方面提供了一種用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械的制作方法，包括：獲取代表第一牙列的第一布局的第一數字模型；獲取代表第二牙列的第二數字模型，其中，所述第二牙列是所述第一牙列的對頜牙列；獲取所述第一牙列上的頜墊設置區域；獲取所述第一牙列和第二牙列打開指定程度時兩者的位置關系；基于所述第一數字模型、第二數字模型、頜墊設置區域以及位置關系，產生代表復合牙模的第三數字模型，其中，該復合牙模是基于所述第一牙列的第一布局并在所述頜墊設置區域向對頜方向凸起形成頜墊模型；以及利用所述第三數字模型控制設備制作用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

在一些實施方式中，所述第一牙列和第二牙列打開所述指定程度時，能夠解除所述第二牙列的前牙對所述第一牙列的前牙的調整的阻礙。

在一些實施方式中，所述頜墊模型靠對頜方向的表面的幾何形狀與第二牙列對應部分的幾何形狀基本凹凸匹配。

在一些實施方式中，所述方法還包括：利用所述第三數字模型控制設備制作所述復合牙模的實體模型；以及利用熱壓膜成型技術在所述復合牙模的實體模型上熱壓膜制成所述用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

在一些實施方式中，所述方法還包括：基于所述第三數字模型產生代表所述復合模型的負模型的第四數字模型；以及利用所述第四數字模型控制設備制成所述用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

在一些實施方式中，所述方法還包括：將所述第一數字模型所表示的三維模型和所述第二數組模型所表示的三維模型保持在所述位置關系，將所述第一數字模型所表示的三維模型上的頜墊設置區域向對頜方向延伸特定距離，并且使得該延伸部的頂面的形狀與對頜相應區域的形狀凹凸匹配。

附圖說明

以下將結合附圖及其詳細描述對本申請的上述及其他特征作進一步說明。應當理解的是，這些附圖僅示出了根據本申請的若干示例性的實施方式，因此不應被視為是對本申請保護范圍的限制。除非特別指出，附圖不必是成比例的，并且其中類似的標號表示類似的部件。

圖1A為本申請一個實施例中內傾型乳前牙反牙合病例的示意圖；

圖1B為本申請一個實施例中前突型乳前牙反牙合病例的示意圖；

圖2為本申請一個實施例中用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械的制作方法的示意性流程圖；

圖3A示意性地展示了本申請一個實施例中頜墊模型的形成；

圖3B示意性地展示了本申請一個實施例中的復合牙模；

圖4A為本申請一個實施例中圖2所示方法的示意性子流程圖；

圖4B為本申請一個實施例中圖2所示方法的示意性子流程圖；

圖5示意性地展示了本申請一個實施例中的用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械；以及

圖6示意性地展示了本申請一個實施例中用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械佩戴在牙列上的情況。

具體實施方式

以下的詳細描述中引用了構成本說明書一部分的附圖。說明書和附圖所提及的示意性實施方式僅僅出于是說明性的目的，并非意圖限制本申請的保護范圍。在本申請的啟示下，本領域技術人員能夠理解，可以采用許多其他的實施方式，并且可以對所描述實施方式做出各種改變，而不背離本發明的主旨和保護范圍。應當理解的是，在此說明并圖示的本申請的各個方面可以按照很多不同的配置來布置、替換、組合、分離和設計，這些不同配置都在本申請的保護范圍之內。

對于兒童早期牙合干擾錯牙合畸形，去除牙合干擾是從病因層面進行阻斷預防的關鍵，這包括乳牙反牙合、乳牙切牙合、乳牙列及替牙列個別前牙反牙合或切牙合、乳牙列及替牙列前牙軸傾度異常導致的對頜位置異常等。

乳牙反牙合是兒童早期牙合干擾錯牙合畸形中最常見的一種，病因包括上頜發育不足和下頜發育過度。若不及時糾正，下頜長期前伸導致前伸肌群功能活躍，髁突位置前移，長期的過度刺激可造成下頜髁突軟骨的過度生長，可導致骨性的下頜發育過度畸形進一步發展。同時牙合干擾導致上頜發育受限，也會引起上頜骨發育不足進一步發展。研究表明，上下頜骨呈現差異性增長，在6-20歲期間，上頜骨生長較早完成，下頜骨生長時間較晚且持續時間長，下頜長度變化是上頜的兩倍。因此，若不在早期及時糾正兒童上頜骨發育不足的問題，后期上下頜骨發育差異會進一步加大。上頜發育不足及下頜發育過度最終易發展成為骨性Ⅲ類錯牙合畸形。骨性Ⅲ類錯牙合畸形患者面中份發育不足，側貌凹陷，對患者美觀、咀嚼功能、心理成長都有很大影響。

請參圖1A，示意性地展示了內傾型乳牙反牙合的一個病例。

在該病例中，上頜前牙101a內傾，需要加大正轉矩并將靠近切緣的部分往唇側方向調整，但受到下頜前牙103a的阻礙。因此，在調整上頜前牙101a時需要把上、下頜打開到一定程度，以解除下頜前牙103a對上頜前牙101a的調整的阻礙。

請參圖1B，示意性地展示了前突型乳牙反牙合的一個病例。

在該病例中，需要將上頜前牙101b整體往唇側調整，并把下頜前牙103b往內收，但上頜前牙101b與下頜前牙103b相互阻礙對方的調整。因此，在調整上頜前牙101b與下頜前牙103b時，需要把上、下頜打開到一定程度，以解除上頜前牙101b與下頜前牙103b對對方的調整的阻礙。

以上兩個示意性的病例是較典型的牙合干擾病例，以下對本申請用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械及其制作方法的具體實施例進行詳細說明。

圖2為本申請一個實施例中用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械的制作方法200的示意性流程圖。

在201中，獲取代表第一牙列的第一布局的第一數字模型。

第一牙列的前牙需要調整，以糾正牙合干擾。其中，第一牙列可以是上頜牙列，也可以是下頜牙列。

第一牙列的第一布局與前一布局相比，兩者的前牙位置不同，比如，兩者的前牙軸傾度不同。相比前一布局，第一布局的前牙位置更接近目標位置。

在一個實施例中，可以利用一系列幾何形狀逐次變化的殼狀牙科器械把第一牙列從原始布局逐次矯正到目標布局。因此，第一布局可以是原始布局之后的第一中間布局到目標布局之間的任何一個布局。在一個實施例中，從第一中間布局到目標布局之間，可以包括逐次的多個中間布局以及最后中間布局。

在一個實施例中，可以獲取代表第一牙列的原始布局的原始數字模型以及代表第一牙列的目標布局的目標數字模型，然后利用插值法，基于原始數字模型和目標數字模型產生代表第一牙列的第一中間布局到最后中間布局的數字模型。

在一個實施例中，可以獲取代表第一牙列的原始布局的原始數字模型，然后在計算機上手動修改原始數字模型，以獲得代表第一牙列的第一中間布局逐次到目標布局的數字模型。

在一個實施例中，可以獲取代表第一牙列的原始布局的原始數字模型，然后利用特別設計的計算機程序，基于原始數字模型自動產生代表第一牙列的第一中間布局逐次到目標布局的數字模型。

在一些實施例中，可以通過層析X射線掃描(CAT掃描)、數字化斷層X線掃描(CT)、錐束CT掃描(CBCT)、核磁共振造像(MRI)、口內光學掃描等手段，直接掃描第一牙列，獲得代表第一牙列的原始布局的原始數字模型。在又一些實施例中，可以先用常規手段制作第一牙列的石膏鑄件，再通過掃描設備比如激光掃描設備、CT掃描設備掃描該石膏鑄件，獲得代表第一牙列的原始布局的原始數字模型。在又一些實施例中，可以先獲取第一牙列的咬模，再通過掃描設備比如激光掃描設備、CT掃描設備掃描該咬模，獲得代表第一牙列的原始布局的原始數字模型。

在一個實施例中，可以獲取第一牙列的實體模型(比如石膏模型)，其中，該實體模型上需要調整的牙齒是可活動的，然后手動調整這些可活動的牙齒的位置，以得到從第一中間布局逐次到目標布局，再通過掃描設備比如激光掃描設備、CT掃描設備掃描處于各布局下的石膏模型，獲得代表第一牙列的第一中間布局逐次到目標布局的數字模型。

在一些實施例中，數字模型所表示的三維形狀可以包括牙齒周圍的部分牙齦、黏膜組織。

在一些實施例中，第一數字模型所表示的三維形狀可以是基于第一牙列的第一布局的三維形狀修改獲得。比如，為獲得相應的功能，可以在第一牙列上添加相應的附件。又比如，為防止熱壓膜成型的殼狀牙科器械出現某些缺陷，可以對第一牙列的某些部位進行修改，比如填充倒凹，以免殼狀牙科器械出現褶皺等缺陷。

在203中，獲取代表第二牙列的第二數字模型，其中，第二牙列是第一牙列的對頜牙列。

可以參照201中的方法獲取代表第二牙列的第二數字模型。

若第二牙列的牙齒無需矯正，第二數字模型所表示的三維模型可以是第二牙列的原始布局。

若第二牙列的牙齒需要矯正，第二數字模型所表示的三維模型可以是第一牙列佩戴殼狀牙科器械時佩戴有相應矯治器的第二牙列的三維模型。

在205中，獲取頜墊設置區域。

在一個實施例中，用戶可以通過計算機的用戶界面在第一數字模型所表示的三維模型上指定設置頜墊的區域，比如在該三維模型靠對頜的表面上劃定設置頜墊的區域。

在207中，獲取第一牙列和第二牙列打開指定程度時的位置關系。

在一個實施例中，只需要把第一牙列和第二牙列打開到足以解除阻礙的程度即可。

比如，對于圖1A所示的內傾型乳牙反牙合病例，可以把上下頜打開到足夠大，使得下頜前牙103a不阻礙上頜前牙101a的調整。

比如，對于圖1B所示的前突型乳牙反牙合病例，可以把上下頜打開到足夠大，使得上頜前牙101b與下頜前牙103b不阻礙對方的調整。

在209中，基于第一數字模型、第二數字模型、頜墊設置區域以及第一牙列和第二牙列打開指定程度時的位置關系，產生代表復合牙模的第三數字模型。

在一個實施例中，可以在計算機的用戶界面上展示第一數字模型所表示的三維模型的頜面觀，然后在第一數字模型所表示的三維模型上劃定頜墊設置區域。比如，可以在第一數字模型所表示的三維模型從尖牙到磨牙之間的部分靠對頜的表面上指定設置頜墊的區域。

請參圖3A，在一個實施例中，可以按打開指定程度時第一牙列和第二牙列之間的位置關系，把第一數字模型所表示的三維模型301和第二數字模型所表示的三維模型303進行定位。然后，使第一數字模型所表示的三維模型上的頜墊設置區域305沿指定方向A朝第二數字模型所表示的三維模型延伸一定距離，并且使得該延伸部的頂面的形狀與第二數字模型所表示的三維模型的相應部分的形狀凹凸匹配，獲得第三數字模型。

在一些實施方式中，可以根據咬合的方向來確定頜墊延伸的方向。也可以由用戶指定延伸方向。

在一些實施方式中，在確定頜墊延伸距離的時候可以考慮殼狀牙科器械的厚度。

請再參圖3B，示意性地展示了第三數字模型所表示的三維模型，即復合牙模307。在該實施例中，復合牙模307包括處于第一布局的第一牙列301以及在第一牙列的頜墊設置區域上形成的頜墊模型309。

在一些實施例中，可以對第三數字模型進行平滑處理，以消除其所表示的三維模型上比較尖銳的部分，以避免基于熱壓膜成型技術制作的殼狀牙科器械產生缺陷。

在211中，利用第三數字模型控制設備制作用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

請參圖4A，為本申請一個實施例中用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械的制作方法200的示意性子流程圖。

在2111A中，利用第三數字模型控制設備制成復合牙模的正模型實體。在一些實施例中，可以利用第三數字模型控制光固化設備制成復合牙模的正模型實體。在又一些實施例中，可以利用第三數字模型控制數控機床制成復合牙模的正模型實體。在又一些實施例中，可以利用第三數字模型控制3D打印設備制成復合牙模的正模型實體。

在2113A中，以熱壓膜成型技術在復合牙模的正模型實體上熱壓膜形成用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

請參圖5，示意性地展示了本申請一個實施例中用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械500。殼狀牙科器械500包括容納第一牙列301的空腔501，以及在尖牙至后牙的區域向對頜方向凸起形成頜墊503。其中，空腔501具有把第一牙列301從第一布局重新定位到第二布局的幾何形狀。其中，第一牙列301在第二布局下的前牙軸傾度與第一布局不同。其中，頜墊503靠對頜的表面505的形狀與對頜牙齒的對應部分凹凸匹配。

請參圖6，示意性地展示了殼狀牙科器械500佩戴在第一牙列301上的情況。頜墊503將第一牙列301與第二牙列303打開指定的程度，使得第二牙列303的前牙不干擾第一牙列301的前牙的調整。頜墊503靠對頜的表面505的形狀與第二牙列303相應的部分凹凸匹配，使得佩戴更為舒適。

請參圖4B，為本申請一個實施例中用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械的制作方法200的示意性子流程圖。

在2111B中，基于第三數字模型產生代表復合牙模的負模型的第四數字模型。

在一些實施例中，可以為該負模型設置一定厚度，比如0.2～2mm，作為殼狀牙科器械的厚度。

在2113B中，以第四數字模型控制設備制成用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

在一些實施方式中，可以第四數字模型控制3D打印設備制作用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械。

在一些實施方式中，可以制作多個逐次的用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械，以將第一牙列301的前牙的軸傾度逐次地調整到位。

在一些實施方式中，在利用本申請的用于矯治牙合干擾的殼狀牙科器械矯治第一牙列301的同時，可以采用不帶頜墊的殼狀牙科器械調整第二牙列303的牙齒布局。

對于上、下頜前牙均利用殼狀牙科器械進行調整的病例，頜墊可以設置在用于矯正上頜牙列的殼狀牙科器械上，也可以設置在用于矯正下頜牙列的殼狀牙科器械上。

盡管在此公開了本申請的多個方面和實施例，但在本申請的啟發下，本申請的其他方面和實施例對于本領域技術人員而言也是顯而易見的。在此公開的各個方面和實施例僅用于說明目的，而非限制目的。本申請的保護范圍和主旨僅通過后附的權利要求書來確定。

同樣，各個圖表可以示出所公開的方法和系統的示例性架構或其他配置，其有助于理解可包含在所公開的方法和系統中的特征和功能。要求保護的內容并不限于所示的示例性架構或配置，而所希望的特征可以用各種替代架構和配置來實現。除此之外，對于流程圖、功能性描述和方法權利要求，這里所給出的方框順序不應限于以同樣的順序實施以執行所述功能的各種實施例，除非在上下文中明確指出。

除非另外明確指出，本文中所使用的術語和短語及其變體均應解釋為開放式的，而不是限制性的。在一些實例中，諸如“一個或多個”、“至少”、“但不限于”這樣的擴展性詞匯和短語或者其他類似用語的出現不應理解為在可能沒有這種擴展性用語的示例中意圖或者需要表示縮窄的情況。