隐形矫治器牙套仿真设计与制造(附件)
随着口腔医学矫治技术，矫治材料的发展，以及正畸病人对矫治过程的美观与舒适的要求日益提高，传统的固定矫治技术和有托槽矫治技术已经显得相对落后，这时无托槽隐形矫治技术凭借其美观性、舒适性、隐形性，受到愈来愈多需要进行正畸治疗青少年以及成年人的追捧。本次设计根据口腔医生临床中对患者进行隐形矫正治疗的需要，首先运用3D仿真的方法对正畸矫治方案进行规划，根据牙列的初始和最终位置，结合生物医学规律求得矫正过程中各个中间步骤的期望位置，该期望位置对应的三维牙颌模型形态即为此阶段所对应隐形矫治器的数字化母模。采用3D打印加工完成矫治器母模之后，即可采用空气压缩机在母模的基础上制作各个矫治阶段对应的无托槽隐形牙套矫治器。关键词 隐形矫治器，3D仿真
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 矫治技术发展历史 1
1.2.1 传统矫治技术 2
1.2.1 隐形矫治技术与现状 2
1.3 本文研究的目的与主要内容 3
2 隐形矫治器的的工艺流程 4
3 牙颌的扫描及预处理 4
3.1 三维扫描 4
3.2 点云数据的处理方法 6
4 模拟矫治过程 7
4.1 geomagic软件简介 7
4.2 单科牙齿模型的重建 8
4.3 设计最佳牙列形状 9
4.4 牙齿的运动方式 13
4.5 规划矫治方案 16
5 打印母模 20
5.1 三维打印技术简介 20
5.2 母模的材料及精度 21
6 矫治器牙套的制作 22
6.1 牙套的材料 22
6.1 热成型压膜 23
6.2 牙套的后期处理 25
总结 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
研究背景
随着经济与社会的发展，人们对美的追求日益提高。在日常的社会交际中，第一印象十分重要，端庄大气的外貌是必不可少的，良好的形象在促进人际交往中拥有不可或缺的地位。拥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
有一口整齐洁白的牙齿也是给人留下好印象的重要因素之一。目前市面上主流的金属固定式矫治器，由于其美观性，舒适性，卫生等方面的问题，已经不能满足人们对美的要求。所以需要一种既能达到矫治目的同时还能满足矫治过程中的舒适、美观与卫生等方面的要求。隐形矫治器牙套就应运而生。
衡量牙齿排列是否正常的重要根据是牙齿咬合关系。目前国际上最为广泛应用的一种错颌畸形分类方法是有现代口腔正畸学的创始人EHAngle医生于十九世纪九十年代提出的Angle错颌分类，至今该法已经被沿用了一百多年。
Angle错颌分类主要包括三大类错颌，即：中性错颌、远中错颌、近中错颌。
错颌畸形是一种十分常见的口腔疾病。最新流行病学调查结果显示，当前在中国青少年中，错颌畸形的发病率比例大约在60%左右。几乎接近了三分之二。而其中最常见的是牙列不整齐，更严重的是上下牙床的咬合错乱。这样会引起牙周组织疾病，如牙龈发炎，牙疼等。进而影响个人的正常生活和社会交流，如果不及时治疗，而因此引起心理的负担。进一步严重时可能会导致患者的心理阴影。同时错颌会严重影响消化功能，如果人体长期进食咀嚼不充分的食物的话，对肠胃等器官组织造成严重的负担，进而使消化系统紊乱。
目前主流矫治技术的治疗手段是在患者牙齿表面粘接托槽，然后利用弓丝将托槽串接起来。靠弓丝的牵引力使牙齿发生位移。然后经过人体组织的调节功能使发生变形的牙床以及牙颌部位组织恢复。从而使牙齿保持矫正后的位置。整个治疗过程可以定义为用外部施加的机械力对生物组织形态的重建过程。
矫治技术发展历史
错颌畸形病例在人群中普遍存在，所以很早以前就有医生开始构想对该类疾病的治疗方法。古罗马时期，被誉为“医学上的西赛罗”的塞尔苏斯医生就创立了矫治牙齿的指疗法，是最早的矫治技术。而近代的正畸学的开端是19世纪90年代末期Angle医生对错颌畸形进行了系统的定义。Angle错颌分类法，所以他被业界成为现代矫治学的创始人。有了对错颌畸形系统性定义的基础，各种矫治技术便应运而生。
1.2.1 传统矫治技术
传统的矫治技术也称弓丝矫治法，由Angle在20世纪30年代提出确立了矫治方式的完整体系。经过后续医学家对矫治器长期的研究发展，先后出现了金属托槽矫治器，多带环矫治器，透明陶瓷托槽矫治器等诸多到矫治器，目前牙科正畸领域主流的还是金属固定式矫治器。该款矫治器的技术十分成熟，矫治效果也很优秀。能满达到正真的矫治目的。但是由于治疗的周期长，矫治器直接裸露在外面，还有佩戴是明显的异物感等因素，
随着人们对舒适生活的渴望日益提高，该矫治器也无法达到人们要求。就美观性方面，医学专家也对传统矫治器的结构和材料也做了相关改进。舌侧矫治器就是一种改进型的矫治器，将托槽粘连在牙齿内侧从而达到隐形的目的，却是矫治器的安装更加困难，在舒适性方面也没有得到改善。还有一种改进型是将托槽部分的材料改为透明的材料。来达到半隐形的目的，因此还矫治器也被称为半隐形矫治器。
1.2.2 隐形矫治技术
隐形矫治器相较于传统矫治器在结构和原理上最大的区别就是有无托槽，他们矫治力的实施原理相同但方式不一样。隐形矫治技术也称为无托槽矫治技术。该项技术创立于20世纪末，随便被应用于口腔医学领域的正畸治疗中。将医学矫治原理、先进的计算机技术、现代的三维扫描与三维打印技术以及热压成型工艺结合起来。起初由于工艺以及技术的不成熟。该矫治器的适用性不强，只能对轻微错颌的患者进行治疗，而且效果不明显，进过十多年的发展，该技术已经在病情的适用范围上得到很大提高，能满足98%病例的矫治治疗。
隐形矫治器牙套相当于传统金属固定式矫治器有以下几个优点
方便：由于隐形牙套不需要直接与牙齿粘连在一起，在矫治过程中患者可以随意取带，不会影响人正常的生活，任何时间都可以进行矫治。
美观：隐形牙套的材料选用医疗级别的透明无色材料。在正常的人际交流中不会轻易被对方发现。
卫生：固定托槽矫治器由于不能取下，造成清洁困难，容易滋生细菌引发各种口腔疾病。隐形牙套可以自行取下，置于专用的清洗液中，便完成清洗和消毒工作。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 矫治技术发展历史 1
1.2.1 传统矫治技术 2
1.2.1 隐形矫治技术与现状 2
1.3 本文研究的目的与主要内容 3
2 隐形矫治器的的工艺流程 4
3 牙颌的扫描及预处理 4
3.1 三维扫描 4
3.2 点云数据的处理方法 6
4 模拟矫治过程 7
4.1 geomagic软件简介 7
4.2 单科牙齿模型的重建 8
4.3 设计最佳牙列形状 9
4.4 牙齿的运动方式 13
4.5 规划矫治方案 16
5 打印母模 20
5.1 三维打印技术简介 20
5.2 母模的材料及精度 21
6 矫治器牙套的制作 22
6.1 牙套的材料 22
6.1 热成型压膜 23
6.2 牙套的后期处理 25
总结 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
研究背景
随着经济与社会的发展，人们对美的追求日益提高。在日常的社会交际中，第一印象十分重要，端庄大气的外貌是必不可少的，良好的形象在促进人际交往中拥有不可或缺的地位。拥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
有一口整齐洁白的牙齿也是给人留下好印象的重要因素之一。目前市面上主流的金属固定式矫治器，由于其美观性，舒适性，卫生等方面的问题，已经不能满足人们对美的要求。所以需要一种既能达到矫治目的同时还能满足矫治过程中的舒适、美观与卫生等方面的要求。隐形矫治器牙套就应运而生。
衡量牙齿排列是否正常的重要根据是牙齿咬合关系。目前国际上最为广泛应用的一种错颌畸形分类方法是有现代口腔正畸学的创始人EHAngle医生于十九世纪九十年代提出的Angle错颌分类，至今该法已经被沿用了一百多年。
Angle错颌分类主要包括三大类错颌，即：中性错颌、远中错颌、近中错颌。
错颌畸形是一种十分常见的口腔疾病。最新流行病学调查结果显示，当前在中国青少年中，错颌畸形的发病率比例大约在60%左右。几乎接近了三分之二。而其中最常见的是牙列不整齐，更严重的是上下牙床的咬合错乱。这样会引起牙周组织疾病，如牙龈发炎，牙疼等。进而影响个人的正常生活和社会交流，如果不及时治疗，而因此引起心理的负担。进一步严重时可能会导致患者的心理阴影。同时错颌会严重影响消化功能，如果人体长期进食咀嚼不充分的食物的话，对肠胃等器官组织造成严重的负担，进而使消化系统紊乱。
目前主流矫治技术的治疗手段是在患者牙齿表面粘接托槽，然后利用弓丝将托槽串接起来。靠弓丝的牵引力使牙齿发生位移。然后经过人体组织的调节功能使发生变形的牙床以及牙颌部位组织恢复。从而使牙齿保持矫正后的位置。整个治疗过程可以定义为用外部施加的机械力对生物组织形态的重建过程。
矫治技术发展历史
错颌畸形病例在人群中普遍存在，所以很早以前就有医生开始构想对该类疾病的治疗方法。古罗马时期，被誉为“医学上的西赛罗”的塞尔苏斯医生就创立了矫治牙齿的指疗法，是最早的矫治技术。而近代的正畸学的开端是19世纪90年代末期Angle医生对错颌畸形进行了系统的定义。Angle错颌分类法，所以他被业界成为现代矫治学的创始人。有了对错颌畸形系统性定义的基础，各种矫治技术便应运而生。
1.2.1 传统矫治技术
传统的矫治技术也称弓丝矫治法，由Angle在20世纪30年代提出确立了矫治方式的完整体系。经过后续医学家对矫治器长期的研究发展，先后出现了金属托槽矫治器，多带环矫治器，透明陶瓷托槽矫治器等诸多到矫治器，目前牙科正畸领域主流的还是金属固定式矫治器。该款矫治器的技术十分成熟，矫治效果也很优秀。能满达到正真的矫治目的。但是由于治疗的周期长，矫治器直接裸露在外面，还有佩戴是明显的异物感等因素，
随着人们对舒适生活的渴望日益提高，该矫治器也无法达到人们要求。就美观性方面，医学专家也对传统矫治器的结构和材料也做了相关改进。舌侧矫治器就是一种改进型的矫治器，将托槽粘连在牙齿内侧从而达到隐形的目的，却是矫治器的安装更加困难，在舒适性方面也没有得到改善。还有一种改进型是将托槽部分的材料改为透明的材料。来达到半隐形的目的，因此还矫治器也被称为半隐形矫治器。
1.2.2 隐形矫治技术
隐形矫治器相较于传统矫治器在结构和原理上最大的区别就是有无托槽，他们矫治力的实施原理相同但方式不一样。隐形矫治技术也称为无托槽矫治技术。该项技术创立于20世纪末，随便被应用于口腔医学领域的正畸治疗中。将医学矫治原理、先进的计算机技术、现代的三维扫描与三维打印技术以及热压成型工艺结合起来。起初由于工艺以及技术的不成熟。该矫治器的适用性不强，只能对轻微错颌的患者进行治疗，而且效果不明显，进过十多年的发展，该技术已经在病情的适用范围上得到很大提高，能满足98%病例的矫治治疗。
隐形矫治器牙套相当于传统金属固定式矫治器有以下几个优点
方便：由于隐形牙套不需要直接与牙齿粘连在一起，在矫治过程中患者可以随意取带，不会影响人正常的生活，任何时间都可以进行矫治。
美观：隐形牙套的材料选用医疗级别的透明无色材料。在正常的人际交流中不会轻易被对方发现。
卫生：固定托槽矫治器由于不能取下，造成清洁困难，容易滋生细菌引发各种口腔疾病。隐形牙套可以自行取下，置于专用的清洗液中，便完成清洗和消毒工作。
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