矫治装置、矫治系统及其设计方法与流程
本技术实施例涉及牙齿正畸，特别涉及一种矫治装置、矫治系统及其设计方法。
背景技术：
1、错颌畸形是指牙齿、牙弓、颌骨和颅面位置及关系不调，常见症状包括牙列拥挤、牙列间隙、反颌等。大部分错颌畸形是指在儿童生长发育过程中，由先天的遗传因素或后天的环境因素，如疾病、口腔不良习惯、替牙障碍等，也可在生长发育后因外伤、牙周病等原因造成的如牙齿排列不齐、上下牙弓牙合关系的异常、颌骨大小形态位置的异常、面部畸形等。
2、壳状牙齿矫治器是一种治疗错颌畸形的隐形矫治装置，采用安全的弹性透明高分子材料，使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成，越来越受大众欢迎。对于含有矢状向颌位因素的畸形病例，需要在壳状牙齿矫治器上改进，通过颌位重建技术纠正颌位，实现下颌前导。
3、现有常用的颌位重建隐形矫治器通常采用在上下颌矫治器上设置凸块，并通过凸块的相互作用调整颌位关系，如：tb(twin-block的简称，也称为双阻板矫治器)和hb(herbstappliance的简称)，在佩戴后通过上下矫治器上的凸块相互作用，引导下颌向前移动，并到达需重建的颌目标位。但鉴于隐形矫治器通常对牙列完全包裹，在需移动牙齿所需支抗力较大的情况下，经常出现由于支抗力不足导致的下颌前牙唇倾，使得颌位调整到位后，又需要调整下颌前牙唇倾的问题，拉长正畸周期，且由于反复矫治，还容易造成牙根异常。
4、本技术中的“错颌”、“开颌”、“覆颌”、“颌平面”等中的“颌”均为“牙合”(hé)，该字系生僻字，且由于一般输入法字库中没有该字，在日常中、网络中常作“颌”，本文为阅读方便，也写作“颌”。
技术实现思路
1、本技术实施例的主要目的在于提出一种矫治装置、矫治系统及其设计方法，解决在导下颌向前时，同时实施整体牙列远移或至少部分后牙远移，还能尽量避免下颌前牙唇倾的问题。
2、为实现上述目的，本技术实施例提供了一种矫治装置，包括：分别用于容纳上颌牙列和下颌牙列的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体在对应于后牙区的位置处设有第一凸起部，所述第二壳体在对应于后牙区的位置处设有第二凸起部，所述第一凸起部和所述第二凸起部相互作用时，引导下颌向前移动，并锁定至预设位置；还包括：口外牵引组件，所述口外牵引组件包括相连接的口内连接部和口外牵引部，所述第一壳体或第二壳体为牵引壳体，所述口内连接部分别与所述牵引壳体的双侧后牙区颊侧连接；在所述上颌牙列和下颌牙列处于咬合稳定状态，所述口外牵引部在矢状向被向后牵拉时，所述口内连接部向所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力，以使对应牙列整体远中移动或对应牙列中至少部分后牙远中移动，同时抵消由所述第一凸起部对所述第二凸起部作用时对下颌牙列中至少部分牙齿产生的前倾力。
3、本技术实施例还提供了一种矫治系统，包括一系列矫治器具，实施用于具有上颌牙列和下颌牙列的患者的治疗计划，所述一系列矫治器具至少包括一个如上述的用于下颌前导的矫治装置。
4、本技术实施例还提供了一种隐形矫治器的设计方法，包括：获取第一初始牙颌数字模型和第二初始牙颌数字模型；在所述第一初始牙颌数字模型的后牙区设计第一凸起部模型，在所述第二初始牙颌数字模型后牙区设计第二凸起部模型，所述第一初始牙颌数字模型或第二初始牙颌数字模型为初始牵引牙颌数字模型，在所述初始牵引牙颌数字模型后牙区的颊侧设计导向部模型；其中，所述第一凸起部模型和所述第二凸起模型部相互作用时，引导下颌向前移动，并锁定至预设位置，所述导向部模型用于连接口外牵引组件的口内连接部；基于所述第一初始牙颌数字模型、第二初始牙颌数字模型、第一凸起部模型和第二凸起部模型，生成具有数字化凸起部的第一牙颌数字模型和第二牙颌数字模型；基于所述具有数字化凸起部和数字化导向部的第一牙颌数字模型和第二牙颌数字模型设计隐形矫治器。
5、本技术实施方式中矫治装置用于导下颌向前，通过在上颌或下颌的壳体上连接口外牵引组件，在上下颌牙列处于咬合稳定状态时，提供矢状向向后的牵引力，同步实施全牙列的远移，或者牙列中至少部分后牙远移。同时，可以至少部分抵消由上颌凸起部对下颌凸起部的作用时对下颌至少部分牙齿产生的前倾力，有效改善目前导下颌向前正畸装置使用时带来的下颌前牙唇倾的问题。同时，由于口外牵引装置牵拉时，两个凸起部互相抵持，口外牵引组件无论连接上颌矫治器还是下颌矫治器，都可以至少部分抵消第一凸起部对所述第二凸起部作用时对下颌牙列中至少部分牙齿产生的前倾力，设置位置灵活。另外，当该牵引力大于上颌凸起部给下颌凸起部的作用力，那么抵消后的剩余作用力不仅可以作用于下颌后牙，协助下颌后牙的远中移动，还能通过上颌的凸起部作用于上颌牙列，给上颌凸起部施加远中向的作用力，协助上颌后牙的远中移动。所以本矫治装置不仅可以实现下颌前导与牙列远移场景同步矫治，还能减少下颌前牙唇倾的可能性，实际应用中，效果较佳。
6、进一步地，牵引壳体的后牙区颊侧向颊侧方向凸设有导向部，所述口内连接部的自由端从所述导向部的近中侧插入，并与所述导向部可拆卸连接。
7、进一步地，所述导向部为中空结构。
8、进一步地，所述导向部内置第一加强体，所述口内连接部的自由端插入所述导向部时，所述自由端与所述第一加强体接触并通过所述第一加强体向所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力。通过设置第一加强体，在口内连接部与导向部连接后，使得所施加的牵引力通过第一加强体准确传导至壳体上，同时可以增加受力面积，使得导向部分散受力，避免导向部变形甚至损坏。
9、进一步地，所述自由端与所述第一加强体的近中一端以可拔出的方式连接或所述自由端抵持在所述第一加强体近中一侧。
10、进一步地，还包括：第二加强体，所述导向部的近中侧面设有开口，所述自由端与所述第二加强体固定连接，所述第二加强体通过所述开口插入所述导向部的中空结构中，并与所述导向部可拆卸连接。通过设置与自由端固定连接的第二加强体，使得口内连接部和导向部接触面积更大，在口外牵引部被牵拉时，分散受力，避免导向部的损坏。
11、进一步地，所述导向部沿近中至远中向依次设有通孔、收紧孔和限位孔，所述通孔、收紧孔与限位孔同圆心设置，且通孔、收紧孔与限位孔的孔径逐渐变小设置，并且收紧孔的截面呈喇叭状结构。通过依次设置的通孔、收紧孔和限位孔结构，实现在口内连接部的自由端穿过导向部时，通过相互的接触，实现导向部与口内连接部的插入连接，该实施方式中便于口内连接部的穿设，实现结构简便。
12、进一步地，所述导向部由所述牵引壳体的颊侧面向外凸起形成，或与所述牵引壳体分体连接。
13、进一步地，所述口内连接部靠近自由端的位置设有将所述口内连接部与所述导向部相对运动距离约束在预定范围内的限位部，所述限位部与所述导向部的近中端接触时，所述限位部对所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力。通过限位部限制口内连接部和导向部的相互运动，实现牵引力被准确传到至牵引壳体。
14、进一步地，限位部为由所述口内连接部邻近所述自由端设置的弯折部；或邻近所述口内连接部的自由端设置，且与所述口内连接部固定连接的片状结构。本实施方式中限定限位部为弯折部或片状结构，可以在口外牵引组件被牵拉时，准确将牵引力传到至牵引壳体，分散口内连接部对导向部施压时的作用力，增大受力面积，减小压强，从而避免导向部变形。
15、进一步地，所述限位部与所述导向部近中面之间设缓冲部，在所述限位部对所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力时，增加所述牵引壳体上导向部的受力面积。通过设置缓冲部，在限位部通过缓冲部与导向部的近中面接触，使得限位部对导向部作用时，由缓冲部分散施加与导向部的近中面，增加受力面积，避免导向部近中面的损坏。
16、进一步地，所述缓冲部与所述口内连接部活动连接，所述口内连接部的自由端通过所述缓冲部插入所述导向部的近中侧。
17、进一步地，所述缓冲部的远中面与所述导向部的近中面的轮廓大致相同。
18、进一步地，所述导向部的长轴方向为所述口内连接部的自由端插入所述导向部的近中侧后引导所述自由端继续运动的方向，所述长轴方向与颌平面大致平行。导向部的长轴方向颌平面平行，实现对口内连接部的导向连接大致与颌平面方向平行，使得牵引力被更有效地施加于牵引壳体上。
19、进一步地，所述导向部分别与所属牙位的牙龈线和咬合面呈距离设置。限定导向部分别与牙龈线和咬合面有足够距离，避免本实施方式中的矫治装置在使用时干扰牙龈，或者避免在咬合时干扰对颌。
20、进一步地，单个所述导向部位于6号牙位，所述矫治装置还包括稳定部，设于所述牵引壳体对应3号牙位或4号牙位的颊侧，与所述牵引壳体固定连接，与所述口内连接部可拆卸连接，用于将所述口内连接部与所述牵引壳体的间距约束在预设值内。可以提升牵拉时口内牵引组件的稳定性，实现稳定施力，在3号牙位或4号牙位的稳定部，还可以保持牙弓弓形，减少牵引中发生牙弓变窄的概率。
21、进一步地，所述第一凸起部和所述第二凸起部分别位于所属壳体的咬合面，所述导向部设于所述牵引壳体上凸起部的颊侧。限定导向部位于tb的颊侧，拓展导向部的可设置位置，也能避免对牙冠部分的壳体的干扰。
22、进一步地，所述第一凸起部和第二凸起部分别位于所属壳体的颊侧面，所述第一凸起部和第二凸起部沿龈颌方向向对颌延伸，至少部分覆盖对颌壳体颊侧面，所述导向部所在牙位位于所述牵引壳体上对应第二凸起部所在牙位的近中侧牙位上。本实施方式中限定应用于hb矫治器，在牙冠部分颊侧连接，实现准确连接。
23、进一步地，所述第一凸起部和第二凸起部分别位于所属壳体的颊侧面，所述第一凸起部和第二凸起部沿龈颌方向向对颌延伸，至少部分覆盖对颌壳体颊侧面，所述牵引壳体为所述第二壳体，所述口内连接部的自由端插入所述第二凸起部的近中面，以与所述第二凸起部连接。本实施方式中口内连接部可以直接与第二凸起部连接，避免设计新增导向部，减少加工步骤，减少对壳体的改变。
24、进一步地，所述牵引壳体为所述第二壳体，所述口内连接部在对应3号牙位置向牙龈方向弯制出过渡段，向矢状向向后方向弯制出水平段，所述水平段的自由端为所述口内连接部的自由端，所述过渡段的高度满足：在所述矫治装置佩戴时，所述水平段的自由端的高度对应所属牙位的临床冠中心的高度。由于3号牙位对应人体嘴角处，本实施方式中在3号牙位设置弯折，便于口外连接部的佩戴，还能调整口内连接部的自由端的高度，便于口内连接部和连接位置的适配，从而实现口内连接部的准确连接。
技术特征：
1.一种用于下颌前导的矫治装置，包括：分别用于容纳上颌牙列和下颌牙列的第一壳体和第二壳体，其特征在于，所述第一壳体在对应于后牙区的位置处设有第一凸起部，所述第二壳体在对应于后牙区的位置处设有第二凸起部，所述第一凸起部和所述第二凸起部相互作用时，引导下颌向前移动，并锁定至预设位置；
2.根据权利要求1所述的矫治装置，其特征在于，所述牵引壳体的后牙区颊侧向颊侧方向凸设有导向部，所述口内连接部的自由端从所述导向部的近中侧插入，并与所述导向部可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的矫治装置，其特征在于，所述导向部为中空结构。
4.根据权利要求3所述的矫治装置，其特征在于，所述导向部内置第一加强体，所述口内连接部的自由端插入所述导向部时，所述自由端与所述第一加强体接触并通过所述第一加强体向所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力。
5.根据权利要求3所述的矫治装置，其特征在于，所述自由端与所述第一加强体的近中一端以可拔出的方式连接或所述自由端抵持在所述第一加强体近中一侧。
6.根据权利要求3所述的矫治装置，其特征在于，还包括：第二加强体，所述导向部的近中侧面设有开口，所述自由端与所述第二加强体固定连接，所述第二加强体通过所述开口插入所述导向部的中空结构中，并与所述导向部可拆卸连接。
7.根据权利要求2所述的矫治装置，其特征在于，所述导向部沿近中至远中向依次设有通孔、收紧孔和限位孔，所述通孔、收紧孔与限位孔同圆心设置，且通孔、收紧孔与限位孔的孔径逐渐变小设置，并且收紧孔的截面呈喇叭状结构。
8.根据权利要求2所述的矫治装置，其特征在于，所述口内连接部靠近自由端的位置设有将所述口内连接部与所述导向部相对运动距离约束在预定范围内的限位部，所述限位部与所述导向部的近中端接触时，所述限位部对所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力。
9.根据权利要求8所述的矫治装置，其特征在于，所述限位部为由所述口内连接部邻近所述自由端设置的弯折部；或邻近所述口内连接部的自由端设置，且与所述口内连接部固定连接的片状结构。
10.根据权利要求8所述的矫治装置，其特征在于，所述限位部与所述导向部近中面之间设缓冲部，在所述限位部对所述牵引壳体施加矢状向向后的牵引力时，增加所述牵引壳体上导向部的受力面积。
11.根据权利要求10所述的矫治装置，其特征在于，所述缓冲部的远中面与所述导向部的近中面的轮廓大致相同。
12.根据权利要求2所述的矫治装置，其特征在于，所述导向部的长轴方向为所述口内连接部的自由端插入所述导向部的近中侧后，所述导向部引导所述自由端继续运动的方向，所述长轴方向与颌平面大致平行。
13.根据权利要求2所述的矫治装置，其特征在于，所述导向部分别与所属牙位的牙龈线和咬合面呈距离设置。
14.根据权利要求2所述的矫治装置，其特征在于，单个所述导向部位于6号牙位，所述矫治装置还包括稳定部，设于所述牵引壳体对应3号牙位或4号牙位的颊侧，与所述牵引壳体固定连接，与所述口内连接部可拆卸连接，用于将所述口内连接部与所述牵引壳体的间距约束在预设值内。
15.根据权利要求2-14中任一项所述的矫治装置，其特征在于，所述第一凸起部和所述第二凸起部分别位于所属壳体的咬合面，所述导向部设于所述牵引壳体上凸起部的颊侧。
16.根据权利要求2-14中任一项所述的矫治装置，其特征在于，所述第一凸起部和第二凸起部分别位于所属壳体的颊侧面，所述第一凸起部和第二凸起部沿龈颌方向向对颌延伸，至少部分覆盖对颌壳体颊侧面，所述导向部所在牙位位于所述牵引壳体上对应第二凸起部所在牙位的近中侧牙位上。
17.根据权利要求1所述的矫治装置，其特征在于，所述第一凸起部和第二凸起部分别位于所属壳体的颊侧面，所述第一凸起部和第二凸起部沿龈颌方向向对颌延伸，至少部分覆盖对颌壳体颊侧面，所述牵引壳体为所述第二壳体，所述口内连接部的自由端插入所述第二凸起部的近中面，以与所述第二凸起部连接。
18.根据权利要求1-14中任一项所述的矫治装置，其特征在于，所述牵引壳体为所述第二壳体，所述口内连接部在对应3号牙位置向牙龈方向弯制出过渡段，向矢状向向后方向弯制出水平段，所述水平段的自由端为所述口内连接部的自由端，所述过渡段的高度满足：在所述矫治装置佩戴时，所述水平段的自由端的高度对应所属牙位的临床冠中心的高度。
19.一种矫治系统，其特征在于，包括一系列矫治器具，实施用于具有上颌牙列和下颌牙列的患者的治疗计划，所述一系列矫治器具至少包括一个如权利要求1-18中任一项所述的用于下颌前导的矫治装置。
20.根据权利要求19所述的矫治系统，其特征在于，所述一系列矫治器具中包括多个所述的矫治装置，各所述矫治装置中所述口内连接部与所述第二壳体的连接位置所属的牙位不变。
21.一种隐形矫治器的设计方法，其特征在于，包括：
技术总结
本申请涉及牙齿正畸技术领域，公开一种矫治装置、矫治系统及其设计方法，其中矫治装置，包括：分别用于容纳上颌牙列和下颌牙列的第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体在对应于后牙区的位置处分别设有第一凸起部和第二凸起部；还包括：口外牵引组件，具体包括相连接的口内连接部和口外牵引部，第一壳体或第二壳体为牵引壳体，口内连接部分别与牵引壳体的双侧后牙区颊侧连接；在上颌牙列和下颌牙列处于咬合稳定状态，口外牵引部在矢状向被向后牵拉时，口内连接部向牵引壳体施加矢状向向后的牵引力，以使对应牙列整体远中移动或对应牙列中至少部分后牙远中移动，同时抵消由第一凸起部对第二凸起部作用时对下颌牙列中至少部分牙齿产生的前倾力。
技术研发人员：郑韵哲,王星星,吴姗姗,姚峻峰
受保护的技术使用者：正雅齿科科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5