基于生物力学原理设计制作牙套式清洁工具的方法技术

本发明专利技术为一种基于生物力学原理设计及制作个性化牙套式清洁工具的方法，包括：模拟及采集多种牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据；建立牙套式清洁工具的预存牙套模型数据库；采集用户口腔数据；根据用户口腔数据从预存牙套模型数据库中选择一比较适合于用户的牙套模型；根据对用户口腔数据进行生物力学分析的情况对牙套模型的参数进行调整以获得相应于用户口腔数据的用户牙套模型的个性化参数；以及根据用户牙套模型的个性化参数制作个性化牙套式清洁工具。本发明专利技术基于生物力学原理进行分析和模拟，可根据患者牙齿情况进行对牙套式清洁工具进行精确设计，使得所制得的牙套式清洁工具更安全、便捷、有效。

The method of designing and making the dental cleaning tool based on the principle of Biomechanics

The invention is a method for designing and making a personalized braces cleaning tool based on the biomechanical principle, which includes: simulating and collecting the data of various tooth models and the effect data achieved by various tooth cleaning methods; establishing the data base of the pre stored braces model of the braces cleaning tool; collecting the oral data of the user; selecting from the pre stored braces model database according to the oral data of the user Select a more suitable model for the user; adjust the parameters of the model according to the biomechanical analysis of the user's oral data to obtain the personalized parameters of the user's oral data; and make the personalized cleaning tool according to the personalized parameters of the user's oral data. According to the analysis and simulation based on the biomechanical principle, the utility model can accurately design the tooth socket type cleaning tool according to the tooth situation of the patient, so that the tooth socket type cleaning tool is more safe, convenient and effective.

【技术实现步骤摘要】
基于生物力学原理设计制作牙套式清洁工具的方法
本专利技术涉及口腔清洁领域，尤其是涉及一种基于生物力学原理设计制作牙套式清洁工具的方法。
技术介绍
近年来，口腔清洁越来越受到人们的重视，口腔清洁不良是导致牙齿疾病产生的重要原因。日常牙齿清洁，主要是对清洁食物残渣以及附着至牙面、龈沟处的牙菌斑进行清洁。传统式牙刷，是指有刷毛的牙刷，使用者通过改变牙刷的位置分别对需要清洁的部位进行清洁。牙套式牙刷则一般是指将牙套置于牙弓上后，即可对需要清洁的牙齿部位同时进行刷洗，不需要使用者移动牙套。牙套式牙刷通过将牙套带至上下牙弓后对牙齿同时进行洗刷来达到快速清洁牙齿的目的。但实际情况中，由于每个口腔内情况不同，大众化的牙套并不能适用于每个口腔，不能达到很好的清洁效果，更不能达到保护每颗牙齿的目的，因此牙套式牙刷的个性化及定制化是未来口腔清洁领域的发展趋势。另外，目前主流的牙齿清洁工具只采用刷毛式牙刷、冲牙器、声波震动、超声或牙线其中之一的清洁方式，这种单一的清洁方式造成清洁工具很难达到很好的清洁效果。因此，如何实现牙套式清洁工具的定制化及牙套式清洁工具清洁方式的集成化，是目前的技术难点。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种根据患者的口腔情况，基于生物力学原理进行个性化设计及制作一种牙套式清洁工具的方法，包括：模拟及采集多种牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据；建立牙套式清洁工具的预存牙套模型数据库；采集用户口腔数据；根据用户口腔数据从预存牙套模型数据库中选择一比较适合于用户的牙套模型；根据对用户口腔数据进行生物力学分析的情况对牙套模型的参数进行调整以获得相应于用户口腔数据的用户牙套模型的个性化参数；以及根据用户牙套模型的个性化参数制作个性化牙套式清洁工具。采用本专利技术基于生物力学原理设计制作的个性化牙套式清洁工具，充分考虑了不同个体口腔环境的差异性，并整合了各种清洁方式的优势，可以在提高对每颗牙齿的清洁效果的同时极大地降低了对每颗牙齿的牙周组织的损伤，达到了保护牙齿的目的。附图说明图1为本专利技术基于生物力学原理进行个性化设计制作牙套式清洁工具的一种实施方式的流程图。具体实施方式为让本专利技术的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出实施例，并配合附图，做详细的说明。本专利技术说明书提供不同的实施例来说明本专利技术不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各步骤及各元件的配置为说明之用，并非用以限制本专利技术。图1为基于生物力学设计制作牙套式清洁工具的一种实施方法的流程图，可以包括：步骤S1，建立口腔生物力学数据库；步骤S2，建立牙套模型数据库；步骤S3，采集用户口腔临床数据；步骤S4，选择合适的牙套模型数据；步骤S5，设计个性化牙套；步骤S6，计算机辅助模拟；步骤S7，实物模拟；步骤S8，制作最终牙套；步骤S9，根据用户使用情况对牙套进行优化设计制作。需要注意的是，本专利技术并不局限于本实施例中所示步骤及各步骤的执行顺序，例如，在一些实施例中，步骤S7可以不被执行，步骤S3可以先于步骤S1执行，步骤S5和S6可以在同一个步骤中执行。各个步骤的实施方式详述如下：在步骤S1中，模拟及采集多种牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据。在一实施例中，可以通过临床检查、石膏模型、CT扫描、数字化口内扫描或相机拍摄方法等方式采集牙齿模型数据，其中，牙齿模型数据可以包括牙弓形状、牙间隙大小、牙周袋深度、牙龈沟深度及牙齿大小等参数中的一种或几种。举例而言，可用牙齿长度、宽度及高度等参数来表征牙齿大小；可将牙齿拥挤度（用牙间隙大小来表示，是指相邻两个牙齿的宽度之和减去两牙齿所占的宽度）划分成四类，其中，1类拥挤度为牙间隙大小=0mm，2类拥挤度为0mm＜牙间隙大小≤0.4mm，3类拥挤度为0.4mm＜牙间隙大小≤0.8mm，4类拥挤度为牙间隙大小＞0.8mm，但本专利技术不限于此，例如，可将牙齿拥挤度划分成四类，再判断不同牙位牙齿唇颊侧、舌腭侧、近中侧、远中侧的牙间隙大小属于这四类中的哪一类；可将牙周袋深浅（用牙周袋深度来表示）划分成四类，其中，1类为0mm≤牙周袋深度≤2mm，2类为2mm＜牙周袋深度≤4mm，3类为4mm＜牙周袋深度≤6mm，4类为牙周袋深度＞6mm，但本专利技术不限于此，例如，可将牙周袋深浅划分成四类，再判断不同牙位牙齿唇颊侧、舌腭侧、近中侧、远中侧的牙周袋深度属于这四类中的哪一类。若将牙间隙大小及牙周袋深浅都分为四类，那么每颗牙齿可有十六种情形，32颗牙齿可有512种情形。牙齿模型数据还可以包括口腔内牙菌斑、食物残渣、牙渍等杂质附着于牙齿不同部位的附着力数据，其中，可用传感器测量不同水压大小对附着于牙齿上的杂质的清洁效果来确定附着力数据。在一实施例中，模拟及采集多种牙齿清洁方式所达到的效果数据可以包括利用水流冲洗、刷毛刷洗、声波或超声等清洁方式所达到的清洁效果数据，各种清洁方式对牙齿组织及或牙周组织所造成的损伤数据，以及一段时间后牙齿组织及或牙周组织的进行自我修复后的修复数据，但本专利技术不限于此，例如，效果数据可以只包括清洁效果数据、损伤数据或修复数据中的一种。在一实施例中，可以根据不同牙位牙齿拥挤程度、不同牙周袋深度分别模拟及采集每颗牙齿的附着力数据、清洁效果数据、损伤数据或修复数据，并将牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据导入计算机数据处理软件（例如ABAQUS）中以进行后续分析或建模。在一实施例中，口腔数据以stl格式文件的形式导入计算机数据处理软件中进行分析，例如，使用Geomagic软件中的网格医生功能将牙齿划分成网格，以准确地确认牙齿中孔洞的位置。在一实施例中，将牙齿模型中的牙间隙大小、牙周袋深度、牙龈沟深度及或牙齿大小等参数数据添加到有限元分析软件（例如ABAQUS）中后，利用有限元分析软件分别对牙齿模型中的牙龈组织、牙周组织、牙釉质、牙骨质、牙本质等牙齿组织进行生物力学分析，并对在牙齿表面添加部分模块来模拟的食物残渣、牙菌斑等杂质进行生物力学分析。在步骤S2中，基于生物力学分析的结果建立对应于多种牙齿模型的牙套模型数据库。具体而言，每个牙套模型的参数可以包括牙套内部每个牙位处出水喷头的数量、位置、形状、尺寸及水压，牙套内部水管的走形分布及水管内的水流强度，刷毛的位置、粗细、软硬或长短、刷毛与牙长轴的角度，超声工作头的数量及功率，回水头及回水管的直径、分布，以及回水仓压力等参数中的一种或几种中的一个或多个，但本专利技术不限于此，例如，牙套模型可有男款和女款两种，可以不同年龄段之分，还可有多种工作模式。在一实施例中，可根据牙齿模型数据中牙周袋深度来设置牙套模型的参数，例如，若牙周袋深度为0-2mm，则将刷毛与牙长轴的角度设置为45度；若牙周袋深度为2-4mm，则将刷毛与牙长轴的角度设置为40度；若牙周袋深度为4-6mm，则将刷毛与牙长轴的角度设置为35度。在一实施例中，可根据牙齿模型数据中牙间隙大小来设置牙套模型的参数，例如，若牙间隙大小为0-0.4mm，则将刷毛长度设置为0.5cm；若牙间隙大小为0.4-0.8mm，则将刷毛长度设置为0.6cm。在一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于：/n模拟及采集多种牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据；/n建立牙套式清洁工具的预存牙套模型数据库；/n采集用户口腔数据；/n根据所述用户口腔数据从所述预存牙套模型数据库中选择一牙套模型；/n根据对所述用户口腔数据进行生物力学分析的情况对所述牙套模型的参数进行调整以获得相应于所述用户口腔数据的用户牙套模型的个性化参数；以及根据所述个性化参数制作所述牙套式清洁工具。/n

【技术特征摘要】
1.一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于：
模拟及采集多种牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据；
建立牙套式清洁工具的预存牙套模型数据库；
采集用户口腔数据；
根据所述用户口腔数据从所述预存牙套模型数据库中选择一牙套模型；
根据对所述用户口腔数据进行生物力学分析的情况对所述牙套模型的参数进行调整以获得相应于所述用户口腔数据的用户牙套模型的个性化参数；以及根据所述个性化参数制作所述牙套式清洁工具。


2.如权利要求1所述的一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于，所述模拟及采集多种牙齿模型数据及多种牙齿清洁方式所达到的效果数据包括：模拟及采集口腔内杂质附着于牙齿不同部位的附着力数据；以及模拟及采集利用水流冲洗、刷毛刷洗、声波震动或超声清洁方式所达到的清洁效果数据，对牙齿组织、牙周组织的损伤数据，以及一段时间后牙齿组织、牙周组织的自我修复数据，其中，根据不同牙位牙齿拥挤程度、不同牙周袋深度分别模拟及采集所述附着力数据、清洁效果数据、损伤数据或修复数据。


3.如权利要求1所述的一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于所述建立牙套式清洁工具的预存牙套模型数据库，包括：基于生物力学原理计算机辅助分析所述多种牙齿模型数据以设置对应于所述多个牙齿模型的所述牙套模型的参数。


4.如权利要求3所述的一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于，所述牙套模型的所述参数包括牙套内部每个牙位处出水喷头的数量、位置、形状、尺寸及水压，牙套内部水管的走形分布、水管内的水流强度，刷毛的位置、粗细、软硬或长短、刷毛与牙长轴的角度，声波震动器或超声工作头的数量及功率，回水头及回水管的直径、分布以及回水仓压力中的一种或几种。


5.如权利要求1所述的一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于，所述牙套模型还包括第一工作模式和第二工作模式，所述第一工作模式和所述第二工作模式切换工作，其中，当处于所述第一工作模式时，第一工作组启动，当处于所述第二工作模式时，第二工作组启动，其中，所述第一工作组和所述第二工作组分别包括在同一牙位处设置的刷毛、冲牙器喷头、声波震动器或超声工作尖头。


6.如权利要求1所述的一种设计制作牙套式清洁工具的方法，其特征在于，所述采集用户口腔数据包括：通过临床检查、石膏模型、CT扫描、数字化口内扫描或相机拍摄方法采集用户牙间隙大小、牙周袋深度、易塞牙、易牙结石部位的数据资...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖圣钊，肖伟兵，赵艳，肖丕让，
申请(专利权)人：肖圣钊，
类型：发明
国别省市：山东;37