本發明涉及口腔正畸矯治及增材制造領域等，具體涉及一種用于制作牙齒矯治器的系統及使用該系統制備隱形矯治器的方法。

背景技術：

牙頜畸形是口腔疾病中主要的一種，有很高的患病率。傳統的牙頜畸形矯治方法多采用粘接牙齒上的固定托槽矯治器，其缺點是鋼絲外露，經常出來鋼絲擦掛嘴唇的情況，不僅影響美觀而且會對嘴唇造成傷害；同時由于矯治器需要長期粘接在牙齒上，整個矯治過程中對牙齒的清潔方面會造成很大的難度，一旦無法保障牙齒清潔的工作會使得牙齒脫礦、變色；而且在這個矯治過程中需要醫生在每個階段去調整弓絲、托槽，矯治過程極其復雜并且全程依賴正畸醫生的個人經驗，因此會造成矯治效果的參差不齊。

相比較而言，隱形矯治器則可以克服以上所述的這些問題，隱形矯治器不需要托槽和弓絲，佩戴起來不會影響到美觀情況。并且隱形矯治技術會對待矯治患者的治療方案進行階段化規劃，每個階段生產一批矯治器，供帶矯治患者自行佩戴，這樣減少了定期復診這一繁瑣流程，簡化了臨床操作。由于患者可以自行摘卸，口腔衛生也可以正常維護。因此，隱形矯治技術已經普遍應用在一般的正畸矯治中。

目前隱形矯治技術的應用還是一種“醫“、”制”分離的情況，診斷方案在醫院通過正畸醫生確定，廠商根據醫生的治療方案制作配套的隱形矯治器，此過程為：醫生診斷，確定方案，發送數據給廠商，廠商加工制作，制作完成后寄回給醫生，周期非常漫長，往往會耽誤矯治者的矯治進程。并且并非一次制定方案后就可以順利進行下去，期間治療效果與預期目標可能產生差異，需要重新調整或設定治療方案，而這樣更會增加矯治器的生產周期和患者的矯治周期，不利于患者的矯治。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用于制作牙齒矯治器的系統及使用該系統制備隱形矯治器的方法，從而統一整個隱形矯治器制作流程?？s短目前的隱形矯治器的制作周期，更有利于矯治患者的矯治進程的推進，也減少了后續治療方案修改所造成的不便。

為達到上述目的，本發明用于制作牙齒矯治器的系統包括數據采集系統、建模系統、制模系統、熱壓成型系統和檢測系統；

所述的數據采集系統包括用于采集待矯治患者的口腔內牙頜數據，并將采集的牙頜數據用反求軟件重建三維牙頜模型，通過一定的處理方法呈現出患者的供正畸醫生診斷并制定治療方案的初始數字化牙頜模型；

所述的建模系統包括在初始數字化牙頜模型的基礎上利用分析軟件制定標準數字化牙頜模型，根據治療方案建立各個階段待矯治牙頜所需達到的預期目標數字化牙頜模型，代表不同時期在正畸醫生矯治方案治療下待矯治患者預期達到的矯治情況；

所述的制模系統包括根據各個預期目標數字化牙頜模型，通過dlp面曝光成型3d打印成型設備制作出實體牙頜模型；

所述的熱壓成型系統包括根據制作出的實體牙頜模型，將隱形矯治器的膜片材料運用熱塑壓膜機在各個實體牙頜模型上壓制出相應的隱形矯治器；

所述的檢測系統包括用于觀察檢測患者在矯治進行過程中，牙齒實際矯治情況與預期目標矯治情況的差異，并在矯治完成后檢測是否達到矯治目標。

采用制作牙齒矯治器的系統制備隱形矯治器的方法包括以下步驟：

1)用取模材料和工具提取待矯治患者的口內牙頜印模，再運用光學掃描儀對牙頜印模進行掃描，以獲得相應的三維點云數據并生成初始數字化牙頜模型；

2)正畸醫生根據步驟1)初始數字化模型制定矯治計劃，針對每一顆牙齒的移動距離，方向，形式，建立每個矯治調整階段對應一個預期目標數字化牙頜模型和標準數字化牙頜模型；

3)在步驟2)的每一個預期目標數字化牙頜模型進行修復處理，到達能夠進行3d打印成型設備的制作要求，通過dlp面曝光成型3d打印成型設備打印制作出一個個預期目標數字化牙頜模型的實體牙頜模型，再對其進行清洗，表面處理；

4)將隱形矯治器的膜片材料通過熱塑壓膜機加熱，并在步3)獲得的每個實體牙頜模型上壓制出相配套的隱形矯治器；

5)待矯治患者佩戴隱形矯治器治療牙齒，每個階段佩戴完成后，進行取印模并掃描，得到當前的數字化牙頜模型，將當前的數字化牙頜模型與預期目標數字化牙頜模型作比較，判斷是否在可接受的誤差范圍之內，若在則繼續進行后續的矯治，若超出誤差范圍則重新制定矯治方案，重復步驟2-4)。

與現有的隱形矯治技術及其制作方法相比本發明的特點和有利效果體現在：

1、改善了現有的這種治療方案設定與隱形矯治器制作分離的機制，運用所述的用于制作牙齒矯治器的系統可以統一從數據采集到隱形矯治器制作的整個流程。實現制作隱形矯治器和待矯治患者佩戴矯治的緊密配合，更有利于患者矯治的進行。

2、從數字化采集數據到數字化建模，再到3d打印dlp(面曝光成型)工藝來制作實體牙頜模型，保證了數據的穩定性和準確性，也大大提高了制作隱形矯治的效率。也為后續的檢測階段提供數據上的支持。

3、檢測系統的加入，為整個的矯治過程提供調整的機會和基礎，可以使這個矯治過程不斷完善。

4、所述的系統的建立，不僅可以大大節省制作隱形矯治器的時間，推進患者的矯治進程，也減少了整個的生產成本，運輸成本，治療成本。

具體實施方式

下面對用于制作牙齒矯治器的系統及使用該系統制備隱形矯治器的方法進行詳細說明。

本發明用于制作牙齒矯治器的系統包括數據采集系統、建模系統、制模系統、熱壓成型系統和檢測系統；

所述的數據采集系統包括用于采集待矯治患者的口腔內牙頜數據，并采用反求軟件將得到的牙頜數據轉化成三維模型，再通過一定的處理方法呈現患者的供正畸醫生診斷并制定治療方案的初始數字化牙頜模型；

在實際采集數據過程中，先按照比例將去印模的材料添加一部分水，調制成粘稠狀可供取模使用，將印模材料填入托盤凹槽內，再放入帶矯治患者口內進行取模操作。取模時保證待矯治患者面頰部放松和口內干凈，注意托盤與整個牙頜的接觸，保證后牙區牙齒形態的完整。完成印模的提取后，往托盤中灌入石膏，放置至石膏凝固，做成牙頜陽模。再將制成之后的陽模放置掃描臺，利用三維掃描儀，對陽模進行三百六十度的掃描。將掃描得到完整的三維點云數據導入電腦中，利用點云處理軟件進行模型重建，將點云數據經過去噪，平滑，刪除釘狀物操作之后獲得初始數字化牙頜模型。

所述的建模系統包括在初始數字化牙頜模型的基礎上利用逆向分析軟件制定標準數字化牙頜模型，根據治療方案建立各個階段待矯治牙頜所需達到的預期目標數字化牙頜模型，代表不同時期在正畸醫生矯治方案治療下待矯治患者預期達到的矯治情況；

其具體過程是根據正畸醫生對患者制定的矯治方案，利用逆向軟件進行處理，選擇作為支抗的牙齒和需要移動的牙齒，確定需要移動的牙齒的移動方向、距離、方式。然后建立出不同矯治階段的數字化牙頜模型和最終矯治完成之后所達到的預期目標數字化牙頜模型。分別對這些模型進行修復和調整，達到可供dlp(面曝光成型)3d打印成型設備的制作要求。

所述的制模系統包括根據各個預期目標數字化牙頜模型，通過dlp面曝光成型3d打印成型設備制作出實體的牙頜模型；

將處理好的待打印的數據導入dlp(面曝光成型)3d打印成型設備的配套軟件中，進行切片處理并獲得切片之后的文件數據。在打印機的配套軟件，調整好材料參數和其他打印參數。點擊打印機軟件的打印按鈕，啟動3d打印成型設備，開始進行實體牙模的打印制作。待打印完成后，拆下成型臺，將打印好的實體牙頜模型從成型臺上取下，取件過程中保持牙頜模型的完整。對取下的實體牙頜模型用酒精進行清洗，擦除表面未固化的殘留物，最后用紫外燈照射作進一步的固化處理。

所述的熱壓成型系統包括根據制作出的實體牙頜模型，將隱形矯治器的膜片材料運用真空吸塑機在各個實體牙頜模型上壓制出相應的隱形矯治器；

根據醫生對患者制定的矯治方案，準備好不同厚度的膜片材料。將3d打印制作好的實體牙頜模型放置在真空吸塑機的壓膜裝置下。再把用于制作隱形矯治器的膜片材料放入熱塑壓膜機中加熱至膜片變軟。把加熱后的膜片材料壓在不同矯治階段的實體牙頜模型上，壓制出供不同的隱形矯治器。待其冷卻固定成型后將其摘下，將牙冠下多余的部分裁剪掉，在對隱形矯治器表面進行處理。處理完成后，制作成供待矯治患者在不同階段所佩戴的隱形矯治器。

所述的檢測系統包括用于觀察檢測患者在矯治進行過程中，牙齒實際矯治情況與預期目標矯治情況的差異，并在矯治完成后檢測是否達到矯治目標。

在患者佩戴完一個或幾個階段的隱形矯治器后，對待矯治患者再進行一次口內牙頜數據的提取。對獲取的三維數據進行重建，得到的數字化牙頜模型定義為階段治療后數字化牙頜模型。與階段預期數字化牙頜模型進行對比，判斷此階段矯治情況是否在可接受的范圍內。若滿足要求就可以進行下一階段的佩戴矯治，否則將重新調整治療方案。當所有治療階段完成后，通過數據采集系統進行一次口內牙頜數據的提取，得到治療完成后數字化牙頜模型，并與標準數字化牙頜模型進行對比分析，判斷矯治效果。若矯治效果在預計目標的可接受誤差范圍之內，則認為矯治完成。

本發明統一了整個的制作隱形矯治器的所有流程，提高了隱形矯治器制作生產的效率，更有效地推進患者的矯治進程，在治療過程中可以做到不斷優化治療方案，提升矯治效果。