1.本发明属于医疗器械领域，涉及一种壳状牙齿矫治器的设计方法及制备方法。
背景技术：
2.口腔不良习惯是错颌畸形中最常见的病因之一，据北京医科大学统计，约占各类错颌畸形病因的1/4，是发生于口腔环境的有害的异常习惯行为。口腔不良习惯作为外来刺激，由于抑制或加强口颌某局部的功能，或对局部产生直接作用力，而使正常的生物力平衡遭到破坏，从而妨碍儿童口腔软硬组织的正常发育，引起牙弓和牙槽骨形态改变。长期持续且造成错颌畸形的口腔不良习惯必须采取正畸矫治措施，调整口腔肌肉功能。
3.舌簧是口腔活动矫治器作用力部分最常用装置之一，可推舌向错位的上前牙唇向移动，恢复正常牙牙合的关系，主要用于颌垫式舌簧矫治器矫正牙齿的反牙合以及前牙扭转的解除，研究表明双曲舌簧颌垫活动矫治器能够有效矫治患者的前牙反牙合，促进患者正常咀嚼功能的恢复且矫治时间较短。但在临床应用中发现，舌簧力量不易控制，衰减过快，并易于折断，且复诊间隔时间较短等缺点且患者佩戴舒适感较差。对于临床医生来说舌簧常需要手工弯制，操作较为复杂。由于临床牙冠舌面形态的差异，舌簧的作用位点不易控制，极大的影响作用效果。隐形矫治器为一种新兴的矫治技术，其佩戴方便舒适，并且能够达到与固定矫治相同或相似的矫治效果。隐形矫治器为壳状的弹性膜片制成的具有一定矫治力的牙套，一系列经过医学设计的隐形矫治器佩戴在牙齿上可以产生牙齿逐步排齐的效果，目前还没有直接采用隐形矫治器直接治疗前牙区牙齿前牙区反颌或前牙区牙齿异位扭转的产品，其原因可能是隐形矫治器本身的矫治力不足，因此在隐形矫治器上进行结构改进，设计和制备出一种既能够实现固定矫治中使用舌簧进行协助矫治的效果，又同时具备隐形矫治器的佩戴优点的新型隐形牙齿矫治器具有重要的意义。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷，提供一种壳状牙齿矫治器的设计方法及制备方法，制备出的壳状牙齿矫治器能够解决现有技术中无法实现的对于前牙区牙齿反颌的解除和前牙区牙齿舌向异位扭转的问题。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种壳状牙齿矫治器的设计方法，包括：
7.获取数字化牙颌模型：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙颌模型本体和数字化上腭部；
8.设计壳状牙齿矫治器：基于所述数字化牙颌模型设计具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的壳状牙齿矫治器，所述壳状牙齿矫治器包括基于所述数字化牙颌模型设计的壳状本体和与所述壳状本体舌侧处至少部分相连的前牙作用部，其中，所述壳状本体包括施力部，所述施力部设于容纳单颗或多颗牙齿的所述壳状本体前牙区舌侧面；设计所述前牙作用部与所述施力部连接；
9.所述壳状牙齿矫治器佩戴于患者上颌后解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转。
10.进一步地，所述设计壳状牙齿矫治器之后还包括设计前牙作用部：在所述前牙作用部上设置一调整前牙区牙齿唇舌向相对位置的传导部和提供/间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力的承载部，所述传导部的一端与所述施力部连接，另一端与所述承载部连接。
11.进一步地，设计所述承载部与硬腭相互接触并产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部传导至所述施力部处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。
12.进一步地，设计所述承载部与硬腭不接触，且其连接所述壳状本体左右两侧前牙区舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，所述承载部通过所述传导部与所述施力部连接，产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部传导至所述施力部处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。
13.进一步地，所述前牙作用部上还设有间隔孔，所述间隔孔将所述壳状本体前牙区与所述前牙作用部至少部分分离。
14.进一步地，所述前牙作用部沿近远中方向的一端被设计为连接于所述间隔孔远离所述壳状本体一侧，所述前牙作用部沿近远中方向的另一端连接于所述施力部。
15.进一步地，所述前牙作用部设计为沿颊舌侧方向的一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳左侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，所述前牙作用部沿颊舌侧方向的另一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳右侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。
16.进一步地，所述前牙作用部设计为沿颊舌侧方向的一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳左侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，所述前牙作用部沿颊舌侧方向的另一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳右侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。
17.进一步地，所述前牙作用部设计分别与所述壳状本体左右两侧前牙区牙齿舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。
18.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在整个牙冠高度距离龈缘的1/3-1/2处。
19.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在舌面窝处。
20.进一步地，所述承载部上还设有间隙部，所述相邻两个间隙部之间形成所述传导部。
21.进一步地，设计所述施力部为仅包裹牙齿舌侧邻近龈缘处的部分，且所述施力部与所述壳状本体容纳其余牙齿部分连接。
22.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在整个牙冠高度距离龈缘的1/3-1/2处。
23.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在舌面窝处。
24.进一步地，所述传导部被设计为协助产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力的弹性元件。
25.进一步地，所述弹性元件被设计为与壳状牙齿矫治器相同或相似的高分子材料形成的弹性元件。
26.进一步地，所述弹性元件被设计为与壳状牙齿矫治器相同或相似的高分子材料形成的弹性元件与弹簧的组合体。
27.进一步地，所述承载部上还设有增强解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的加强部。
28.进一步地，所述加强部设计为加强筋。
29.进一步地，所述壳状本体与所述前牙作用部设计为一体成型结构或分体成型结构。
30.进一步地，所述承载部与所述传导部设计为一体成型结构或分体成型结构。
31.进一步地，所述分体成型结构设计为活动连接式结构。
32.进一步地，所述壳状本体设计为具有使所述多颗牙齿从初始位置逐渐变化至目标矫治位置的几何结构。
33.本发明还提供了一种壳状牙齿矫治器的制备方法，基于上述任一项所述的设计方法对设计出来的牙齿矫治器进行相应的制备，制备方法包括：先热压成型后切割的制备方法或直接3d打印的方法。
34.本发明还提供了一种壳状牙齿矫治器的设计方法，包括：
35.获取数字化牙颌模型：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙颌模型本体和数字化上腭部，其中所述数字化牙颌模型本体包括数字化牙齿模型和数字化牙龈模型；
36.设计数字化上腭作用部：基于所述数字化牙颌模型设计数字化上腭作用部，所述数字化上腭作用部设于所述数字化上腭部上，且与所述数字化牙齿模型的前牙区舌侧面至少部分连接，所述数字化上腭作用部包括数字化传导部模型和数字化承载部模型，其中所述数字化传导部模型的一端与所述数字化承载部模型连接，另一端与所述数字化牙齿模型的前牙区舌侧面连接；
37.设计壳状牙齿矫治器：基于所述数字化牙颌模型和数字化上腭作用部设计具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的壳状牙齿矫治器，所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体和解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的前牙作用部，其中所述前牙作用部至少部分连接于所述壳状本体舌侧处，所述前牙作用部包括调整前牙区牙齿唇舌向相对位置的传导部和与所述传导部连接的承载部，所述承载部提供/间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力；所述壳状本体的前牙区舌侧面上还设有与所述传导部连接的施力部，所述施力部设于容纳单颗或多颗牙齿的所述壳状本体前牙区舌侧面。
38.进一步地，所述前牙作用部设计分别与所述壳状本体左右两侧前牙区牙齿舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。
39.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在整个牙冠高度距离龈缘的1/3-1/2处。
40.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在舌面窝处。
41.进一步地，所述承载部与所述壳状本体前牙区之间还设有间隔孔，所述间隔孔将所述承载部与所述壳状本体前牙区部分分离。
42.进一步地，所述传导部的一端被设计为连接于所述间隔孔远离所述壳状本体一侧，另一端连接于所述施力部。
43.进一步地，所述承载部设计为一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳左侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，另一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳右侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。
44.进一步地，所述承载部设计为一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳左侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，另一端与所述壳状本体对应容纳/部分容纳右侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。
45.进一步地，设计所述承载部与硬腭相互接触并产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部传导至所述施力部处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。
46.进一步地，设计所述承载部与硬腭不接触，且其连接所述壳状本体左右两侧前牙区舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，所述承载部通过所述传导部与所述施力部连接，产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部传导至所述施力部处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。
47.进一步地，所述承载部上还设有间隙部，所述相邻两个间隙部之间形成所述传导部。
48.进一步地，设计所述施力部为仅包裹牙齿舌侧邻近龈缘处的部分，且所述施力部与所述壳状本体容纳其余牙齿部分连接。
49.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在整个牙冠高度距离龈缘的1/3-1/2处。
50.进一步地，所述舌侧邻近龈缘处设计在舌面窝处。
51.进一步地，所述传导部被设计为协助产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力的弹性元件。
52.进一步地，所述弹性元件被设计为与壳状牙齿矫治器相同或相似的高分子材料形成的弹性元件。
53.进一步地，所述弹性元件被设计为与壳状牙齿矫治器相同或相似的高分子材料形成的弹性元件与弹簧的组合体。
54.进一步地，所述承载部上还设有增强解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的加强部。
55.进一步地，所述加强部设计为加强筋。
56.进一步地，所述壳状本体与所述前牙作用部设计为一体成型结构或分体成型结构。
57.进一步地，所述承载部与所述传导部设计为一体成型结构或分体成型结构。
58.进一步地，所述分体成型结构设计为活动连接式结构。
59.进一步地，所述壳状本体设计为具有使所述多颗牙齿从初始位置逐渐变化至目标矫治位置的几何结构。
60.本发明还提供了一种壳状牙齿矫治器的制备方法，基于上述任一项所述的设计方法对设计出来的牙齿矫治器进行相应的制备，制备方法包括：先热压成型后切割的制备方法或直接3d打印的方法。
61.与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
62.本发明公开了一种壳状牙齿矫治器的设计方法及制备方法，设计方法能够根据患
者实际的口内情况进行针对性的壳状牙齿矫治器的设计和制备，得到的壳状牙齿矫治器患者佩戴时前牙作用部与壳状本体共同作用以调整前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转；所述壳状本体前牙区舌侧面上还设有施力部，前牙作用部与施力部连接，直接作用于患者的前牙区对应的牙齿，能够产生前牙区牙齿唇舌向移动和扭转需要的作用力。本发明提供的壳状牙齿矫治器的设计方法和制备方法，利用患者口内的数字模型进行一系列壳状牙齿矫治器的设计和制备，能够针对于硬腭贴合或不贴合的各类情况进行针对性设计，选择性更多，并且设计出的壳状牙齿矫治器在进行制备过程中方法简单，可以采用热压成型后切割或直接3d打印的方法制备，制备出的壳状牙齿矫治器患者佩戴时仅需将壳状本体佩戴在牙齿上即可实现对前牙区牙齿的针对性矫治，并且患者佩戴的舒适性较强，较固定矫治的针对性更强。
附图说明
63.图1为本发明其中一种实施方式的设计流程图。
64.图2为本发明其中一种实施方式的设计流程图。
65.图3为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器10的结构示意。
66.图4为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器20的结构示意图。
67.图5为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器30的结构示意图。
68.图6为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器40的结构示意图。
69.图7为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器50的结构示意图。
70.图8为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器60的结构示意图。
71.图9为本发明其中一种实施方式的壳状牙齿矫治器70的结构示意图。
具体实施方式
72.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
73.在牙齿矫治过程中，通常会使用助推作用的辅助矫治装置而达到一定的矫治效果，目前常采用的活动式或固定式的辅助矫治装置需要在患者口内安装树脂或钢丝等装置，对于患者口内异物感较强，并且需要经验较丰富的临床医生进行相应装置的制作和安装在口内。本发明采用将隐形牙齿矫治器和前牙作用部作为整体佩戴在患者口内，方便患者摘戴，并且在具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治功能的同时，口内异物感较弱。
74.实施例
75.一种壳状牙齿矫治器的设计方法，如图1所示，包括：
76.获取数字化牙颌模型：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化
牙颌模型本体和数字化上腭部；
77.设计壳状牙齿矫治器：基于所述数字化牙颌模型设计具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的壳状牙齿矫治器，所述壳状牙齿矫治器包括基于所述数字化牙颌模型设计的壳状本体和与所述壳状本体舌侧处至少部分相连的前牙作用部，其中，所述壳状本体包括施力部，所述施力部设于容纳单颗或多颗牙齿的所述壳状本体前牙区舌侧面；设计所述前牙作用部与所述施力部连接；
78.所述壳状牙齿矫治器佩戴于患者上颌后解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转。
79.采用上述设计方法设计出的壳状牙齿矫治器10，用于解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转，同时还可以调整所述多颗牙齿从初始位置逐渐定位至目标矫治位置，其中牙齿的初始位置可以是待矫治的牙齿的初始位置，或者是牙齿矫治过程中的任意一个矫治前的位置，牙齿的目标矫治位置可以是比初始位置更接近矫治目标的任意一个位置；具体地，如图3所示，壳状牙齿矫治器10包括壳状本体100，所述壳状本体设置有容纳多颗牙齿的空腔，所述壳状本体上还设有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的前牙作用部120，所述前牙作用部120至少部分连接于所述壳状本体舌侧处，所述壳状本体100的前牙区舌侧面上还设有施力部110，所述施力部110设于容纳单颗或多颗牙齿的所述壳状本体100前牙区舌侧面，所述前牙作用部120与所述施力部110连接；其作用方式是前牙作用部120与壳状本体100上设置的施力部110连接，产生对前牙区牙齿向唇侧移动或舌向异位扭转的作用力，从而调节前牙区牙齿的位置。
80.壳状本体100设置有若干容纳多颗牙齿的空腔，并划分有前牙区和后牙区，壳状本体100至少具有使后牙区至少一颗牙齿向远中方向移动的几何结构。其中，“后牙区”根据北京大学医学出版社出版的《口腔医学导论》第2版第36-38页中对于牙齿的分类进行定义，包括前磨牙以及磨牙，以fdi标记法显示为4-8的牙齿，前牙区fdi标记法显示为1-3的牙齿。壳状本体100的前牙区可用于容纳上颌牙齿的中切牙、侧切牙和尖牙，壳状本体100的后牙区可用于容纳上颌牙齿的第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙和第三磨牙。
81.在本发明的一些实施方式中，在设计壳状牙齿矫治器之后还包括设计前牙作用部：在所述前牙作用部上设置一调整前牙区牙齿唇舌向相对位置的传导部121和提供/间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力的承载部，所述传导部121的一端与所述施力部连接，另一端与所述承载部连接。更具体地说，在其中一些实施例中，传导部121可以被设计为传导承载部122提供的调整前牙区牙齿唇舌向移动所需的作用力，承载部122被设计为与硬腭相互接触并产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部121传导至施力部110处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。在另一些实施例中，传导部121被设计为本身为可产生调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力的结构，例如弹性结构，而承载部122被设计为一端与传导部121连接，另一端与施力部110连接，传导部121本身产生的作用力在承载部122的承载下，利用承载部122间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需的作用力。此时承载部122设置的位置可以设计为与硬腭相互接触，利用承载部122和传导部121共同作用的效果解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转；另外，承载部122被设计为与硬腭不接触，且其连接所述壳状本体100左右两侧前牙区舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，承载部122通过所述传导部121与所述施力部110
连接且相互作用，产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部121传导至所述施力部110处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。在一些实施方式中，传导部121被设计为一端可以与承载部122的边缘(边缘可以为沿矢状面方向邻近近中一侧的边缘，也可以为沿矢状面方向邻近远中一侧的边缘)连接，也可以与承载部122上任意一处连接，除上述方式之外，能够调整前牙唇舌向移动或扭转作用力的任何连接形式均可，在此不做具体限定。
82.本发明的一些实施方式中还提供一种壳状牙齿矫治器的设计方法，如图2所示，包括：
83.获取数字化牙颌模型：获取一数字化牙颌模型，所述数字化牙颌模型包括数字化牙颌模型本体和数字化上腭部，其中所述数字化牙颌模型本体包括数字化牙齿模型和数字化牙龈模型；
84.设计数字化上腭作用部：基于所述数字化牙颌模型设计数字化上腭作用部，所述数字化上腭作用部设于所述数字化上腭部上，且与所述数字化牙齿模型的前牙区舌侧面至少部分连接，所述数字化上腭作用部包括数字化传导部模型和数字化承载部模型，其中所述数字化传导部模型的一端与所述数字化承载部模型连接，另一端与所述数字化牙齿模型的前牙区舌侧面连接；
85.设计壳状牙齿矫治器：基于所述数字化牙颌模型和数字化上腭作用部设计具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的壳状牙齿矫治器，所述壳状牙齿矫治器包括容纳多颗牙齿的壳状本体和解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的前牙作用部，其中所述前牙作用部至少部分连接于所述壳状本体舌侧处，所述前牙作用部包括调整前牙区牙齿唇舌向相对位置的传导部和与所述传导部连接的承载部，所述承载部提供/间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力；所述壳状本体的前牙区舌侧面上还设有与所述传导部连接的施力部，所述施力部设于容纳单颗或多颗牙齿的所述壳状本体前牙区舌侧面。
86.采用上述设计方法设计出的壳状牙齿矫治器10，用于解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转，同时还可以调整所述多颗牙齿从初始位置逐渐定位至目标矫治位置，其中牙齿的初始位置可以是待矫治的牙齿的初始位置，或者是牙齿矫治过程中的任意一个矫治前的位置，牙齿的目标矫治位置可以是比初始位置更接近矫治目标的任意一个位置；具体地，如图3所示，壳状牙齿矫治器10包括壳状本体100，所述壳状本体100设置有容纳多颗牙齿的空腔，所述壳状本体100上还设有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的前牙作用部120，所述前牙作用部120至少部分连接于所述壳状本体舌侧处，所述壳状本体的前牙区舌侧面上还设有施力部110，所述施力部110设于容纳单颗或多颗牙齿的所述壳状本体100前牙区舌侧面，所述前牙作用部120与所述施力部110连接；其作用方式是前牙作用部120与壳状本体100上设置的施力部110连接，在前牙作用部120上设置一调整前牙区牙齿唇舌向相对位置的传导部121和提供/间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力的承载部122，所述传导部121的一端与所述施力部110连接，另一端与所述承载部122连接。承载部122被设计为与硬腭不接触，且其连接所述壳状本体100左右两侧前牙区舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，承载部122通过所述传导部121与所述施力部110连接且相互作用，产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力，以使作用力通过传导部121传导至所
述施力部110处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果。在一些实施方式中，传导部121被设计为一端可以与承载部122的边缘(边缘可以为沿矢状面方向邻近近中一侧的边缘，也可以为沿矢状面方向邻近远中一侧的边缘)连接，也可以与承载部122上任意一处连接，除上述方式之外，能够调整前牙唇舌向移动或扭转作用力的任何连接形式均可，在此不做具体限定。
87.在本发明的一些实施例中，前牙作用部120上还设有间隔孔130，其中，间隔孔130将壳状本体100前牙区与前牙作用部120至少部分分离。更具体地说，间隔孔130可以设置为一个或多个，当间隔孔130设置为一个时，如图3和图4所示，壳状牙齿矫治器10或20上的前牙作用部120与壳状本体100前牙区之间相互间隔，使得前牙作用部120沿近远中方向的一端至少连接于施力部110，更具体地说，是前牙作用部120的传导部的一端连接于施力部110，前牙作用部120其余与壳状本体100连接的部分为连续或部分连续的结构，并且该连续或部分连续的结构跨越连接壳状本体100左右两侧前牙区部分牙齿，可为向上腭弯曲且与施力部连接的弧形结构。当间隔孔130多个设置时，前牙作用部120与壳状本体100前牙区之间可形成连续的多个间隔孔130联通的间隔孔或多个间隔孔130间断的间隔孔，此时间隔孔130可以将壳状本体100前牙区与前牙作用部120部分间隔。
88.在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，壳状牙齿矫治器10或20的前牙作用部120沿颊舌侧方向的一端与壳状本体100对应容纳/部分容纳左侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，前牙作用部120沿颊舌侧方向的另一端与壳状本体100对应容纳/部分容纳右侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。更具体地说，一种情况下，壳状本体100对应容纳左右两侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，即前牙作用部120沿颊舌侧方向左右两侧分别与壳状本体100沿颊舌侧方向左右两侧尖牙处连接，具体的连接位置为左右两侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，而间隔孔130将壳状本体100左右两侧对应的中切牙和侧切牙处间隔。另一种情况下，壳状本体100对应部分容纳左右两侧尖牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，即前牙作用部120沿颊舌侧方向左右两侧分别与壳状本体100沿颊舌侧方向左右两侧的部分尖牙处连接，具体的连接位置为左右两侧的一部分尖牙(如以近远中方向延伸的，连接远中或近中方向的半个尖牙或1/3个尖牙)的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，而间隔孔130将壳状本体100左右两侧对应的中切牙、侧切牙和近中方向的部分尖牙处间隔。上述部分容纳仅为较优的实施方式，对于能够实现本发明效果的各种部分容纳结构均在本发明的保护范围内，在此不再赘述。
89.在另一些实施例中，前牙作用部120沿颊舌侧方向的一端被设计为与壳状本体100对应容纳/部分容纳左侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，前牙作用部120沿颊舌侧方向的另一端被设计为与壳状本体100对应容纳/部分容纳右侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接。更具体地说，一种情况下，壳状本体100对应容纳左右两侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，即前牙作用部120沿颊舌侧方向左右两侧分别与壳状本体100沿颊舌侧方向左右两侧尖牙和侧切牙处连接，具体的连接位置为左右两侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，而间隔孔130将壳状本体100左右两侧对应的中切牙处间隔。另一种情况下，壳状本体100对应部分容纳左右两侧尖牙和侧切牙的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接，即前牙作用部120沿颊舌侧方向左右两侧分别被设计为与壳状本体100沿颊舌侧方向左右两侧的部分容纳尖牙和侧切牙处连接，
具体的连接位置被设计为左右两侧的一部分尖牙(如以近远中方向延伸的，连接近中方向的半个尖牙或1/3个尖牙)的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，同时还连接壳状本体左右两侧的容纳侧切牙处；还可以被设计为连接位置为左右两侧容纳的一部分侧切牙(如以近远中方向延伸的，连接远中方向的半个侧切牙或1/3个侧切牙)的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，同时还连接壳状本体100左右两侧的容纳尖牙处；还可以被设计为连接位置为左右两侧的一部分容纳侧切牙(如以近远中方向延伸的，连接远中方向的半个侧切牙或1/3个侧切牙)的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处，同时还连接左右两侧的容纳一部分尖牙(如以近远中方向延伸的，连接近中方向的半个尖牙或1/3个尖牙)的舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处；上述部分容纳仅为较优的实施方式，对于能够实现本发明效果的各种部分容纳结构均在本发明的保护范围内，在此不再赘述。而间隔孔130将壳状本体100左右两侧对应的中切牙、全部/部分侧切牙、全部/部分尖牙处间隔。
90.在本发明一些实施例中，前牙作用部120分别被设计为与壳状本体100左右两侧前牙区牙齿舌侧龈缘处或舌侧邻近龈缘处连接；更具体地说，当前牙作用部120分别与壳状本体100左右两侧前牙区牙齿舌侧龈缘处时，前牙作用部120直接作用于壳状本体100左右两侧前牙区牙齿舌侧龈缘处，其作用位置更加邻近牙根处，此种作用方式对于前牙作用部120对壳状本体100包裹的前牙区牙齿作用效果更强，因为牙根的移动相对于牙齿的移动更难，因此直接作用于邻近牙根处的效果更佳；另外，因为作用位置在舌侧龈缘处更加邻近牙齿的旋转中心或阻抗中心，当平移或旋转牙齿时，此位置更容易产生牙齿的平移或旋转。因此，当患者佩戴壳状牙齿矫治器时，能够通过壳状本体100和前牙作用部120与牙齿的相互作用能够达到前牙区牙齿的唇向移动或舌向异位扭转。当前牙作用部120被设计为分别与壳状本体100左右两侧前牙区牙齿舌侧邻近龈缘处时，更具体地可以为，舌侧邻近龈缘处为整个牙冠高度距离龈缘的1/3-1/2处。此位置的设置为邻近龈缘处，根据牙齿的不同类型，牙齿的旋转中心或阻抗中心位置的调整，使得前牙作用部120分别与壳状本体100左右两侧前牙区牙齿连接的地方更加邻近牙齿的旋转中心或阻抗中心，当平移或旋转牙齿时，此位置更容易产生牙齿的平移或旋转。在另一些实施方式中，舌侧邻近龈缘处还可以被设计为舌面窝处，即前牙作用部120与壳状本体100的连接处处于非龈缘处，具体的连接位置为舌面窝处，此种设置方式为前牙作用部120与壳状本体100包裹的对应前牙区的中心或邻近中心处，使得通过前牙作用部120作用于壳状本体100前牙区而对前牙区包裹的牙齿的中心或邻近中心处产生作用力，此种作用方式产生的作用力能够较均匀的对牙齿产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的作用力。
91.被设计的壳状牙齿矫治器10和壳状牙齿矫治器20的区别在于：壳状牙齿矫治器20上设置的传导部121对应连接于壳状本体100上设置的两颗中切牙和两颗侧切牙的施力部110，而壳状牙齿矫治器10上设置的传导部121对应连接于壳状本体100上设置的两颗中切牙的施力部110，在实际使用过程中，可以根据具体的临床病例，进行不同壳状牙齿矫治器的选择。
92.在本发明的一些实施方式中，如图5和图7所示，壳状牙齿矫治器30和50上的前牙作用部120上还设有间隙部123，相邻两个间隙部123之间形成所述传导部121。更具体地说，前牙作用部120被设计为包括传导部121和承载部122，传导部121与承载部122为一体式结构，相邻的两个间隙部123之间形成了传导部，传导部122的一端与壳状本体100上对应的施
力部110连接，另一端可以为施力部110，也可以就是与传导部121一体的前牙作用部120。更具体的一种形式为，在相邻的至少三颗牙齿对应壳状本体100舌侧龈缘处为起始点向前牙作用部120远中方向开设缝隙，如在相邻两颗中切牙舌侧龈缘处为起始点向前牙作用部120远中方向开设第一间隙部1231，在左侧中切牙舌侧龈缘处为起始点向前牙作用部120远中方向开设第二间隙部1232，第一间隙部1231与第二间隙部1231之间形成传导部121，传导部121可以为具有弹性的膜片结构，利用本身可以产生的弹性作用使得牙齿具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的作用力。
93.在本发明的一些实施方式中，施力部110被设计为仅包裹牙齿舌侧邻近龈缘处的部分，且施力部110与壳状本体100容纳其余牙齿部分连接。更具体地说，如图6-图8中所示的，壳状牙齿矫治器40、50和60中的施力部110设于前牙区的左右两个中切牙的舌侧龈缘处或邻近龈缘处，而对应左右两个中切牙的壳状本体100包裹左右两个中切牙的部分仅为施力部110，而除左右两个中切牙之外的牙齿均被壳状本体100包裹。对应该种实施方式，壳状本体100也可以被设计为被设计为包裹左右两个中切牙或部分包裹左右两个中切牙，以产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的作用效果。更具体地，部分包裹还可以被设计为舌侧邻近龈缘处为整个牙冠高度距离龈缘的1/3-1/2处，包裹舌侧处面积越大对应与作用牙齿的作用面积就更大。另一些实施方式中，舌侧邻近龈缘处被设计为舌面窝处，该种实施方式对应包裹舌侧的面积更大，对应与作用牙齿的作用面积也就更大，作用效果越佳。
94.在本发明的一些实施方式中，传导部121被设计为协助产生调整前牙区牙齿唇舌向移动或转动的作用力的弹性元件。更具体地说，弹性元件为与壳状本体相同或相似的高分子材料形成的弹性元件；壳状本体100的材料为高分子材料，如petg、tpu或pc，而弹性元件可以与壳状本体100相同或不同，如壳状本体100的材料为tpu，弹性元件的材料为petg；在另一些实施方式中，弹性元件的弹性模量可以较壳状本体100的更小而产生更大的推力作用，使得解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转。在另一些实施方式中，弹性元件为与壳状本体100相同或相似的高分子材料形成的弹性元件与弹簧的组合体。更具体地，弹性元件可以为一层的高分子膜片上还设有弹簧结构，弹簧结构带动高分子膜片共同产生推动解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的作用力。
95.在本发明的一些实施方式中，承载部122与传导部121被设计为一体成型结构或分体成型结构。更具体地说，在其中一种实施方式中，承载部122与传导部121被设计为一体成型结构，承载部122与传导部121可为一体热压膜成型之后再根据实际矫治需求进行切割制得的结构或直接3d打印成型的结构，采用一体成型结构时，制作步骤简单，患者佩戴方便，且承载部122与传导部121紧密连接使得佩戴安全性高，不会因为传导部121与承载部122之间不牢固而发生患者误食造成的不必要的伤害。在另一种实施方式中，承载部122被设计为与传导部121分体成型结构，承载部122与传导部121可以通过黏贴、磁吸、卡接等结构进行分体连接成型；采用分体成型结构，安装方便，可以根据患者的口内实际情况选择适合患者本身口内能够产生的不同推力的传导部121与承载部122进行安装，使得患者具有个性化定制的针对治疗。
96.在本发明的一些实施方式中，前牙作用部120被设计为与壳状本体100为一体成型结构或分体成型结构。更具体地说，在其中一种实施方式中，前牙作用部120被设计为与壳
状本体100为一体成型结构，前牙作用部120与壳状本体100为一体热压膜成型之后再根据实际矫治需求进行切割制得的结构或直接3d打印成型的结构，采用一体成型结构时，制作步骤简单，患者佩戴方便，且前牙作用部120与壳状本体100紧密连接使得佩戴安全性高，不会因为前牙作用部120与壳状本体100之间不牢固而发生患者误食造成的不必要的伤害，尤其是前牙作用部120包括承载部122和传导部121时，采用一体成型的方式，能够通过热压膜成型之后直接在形成的前牙作用部120上进行切割，形成承载部122和传导部121，或直接采用3d打印成型的形式制备，此种方式使得壳状本体100、承载部122和传导部121三者为一体成型结构，三者之间连接紧密，不易发生三者之间分离导致的误食现象。在另一种实施方式中，前牙作用部120被设计为与壳状本体100为分体成型结构，更具体地，两者之间的连接形式还可以为活动连接式结构，如可通过黏贴、磁吸、卡接等结构进行分体连接成型；采用分体成型结构，安装方便，可以根据患者的口内实际情况选择适合患者本身口内的前牙作用部120与壳状本体100进行安装，使得患者具有个性化定制的针对治疗。
97.在本发明的一些实施方式中，前牙作用部上还设有增强解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的加强部，更具体地说，可以为加强筋124，如图9中所示的壳状牙齿矫治器70，在承载部122上设置的加强筋124，其设置方向可以为承载部122沿颊舌侧方向设置，也可以为承载部122沿近远中方向设置，除此之外，其它任何可以增强承载部122强度的设置方式均可，在此不做具体限定。在承载部122上设置加强部的方式能够增强承载部122的强度，在直接或间接提供调整前牙区牙齿唇舌向移动所需作用力时强度增加。
98.在本发明的一些实施方式中，壳状本体100被设计为具有使多颗牙齿从初始位置逐渐变化至目标矫治位置的几何结构，具体地说，当患者佩戴壳状牙齿矫治器时，壳状本体100不仅具有包裹牙齿的作用，还有对牙齿进行矫治的作用，如在具有解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的同时，对于牙齿还具有矫治效果，不仅阶段性的矫治效率提升，对于整体矫治方案来讲，矫治效率也有所提升。在另一些实施方式中，壳状本体100的作用还可以被设计为仅为包裹牙齿，并不对牙齿产生矫治效果，此种设置方式能够增强患者佩戴的舒适性，仅对前牙区牙齿利用前牙作用部120与施力部110对牙齿产生矫治作用效果，其余牙齿不产生矫治效果，矫治的针对性较强，同时减轻壳状本体100对牙齿矫治产生的不适感。
99.在本发明的一些实施方式中，前牙作用部120上还设有透气孔，该种设置方式中的其中一种实施方式为：前牙作用部120包括承载部122和传导部121，其中承载部122可以与硬腭接触并产生调整前牙唇舌向移动或扭转的作用力，以使作用力通过传导部121传导至施力部110处产生解除前牙区牙齿反颌或前牙区牙齿舌向异位扭转的矫治效果，此种设置方式中可以在承载部122上设置透气孔，由于承载部122与上腭贴合，整体包裹性强，透气性较差，患者佩戴不舒适，而透气孔的设置能够有效的缓解透气性差的问题，降低上腭长时间不透气导致的细菌滋生等口腔问题。
100.本发明还提供一种矫治系统，包括多个壳状牙齿矫治器，其中多个壳状牙齿矫治器中至少一个壳状牙齿矫治器为如上述实施方式中任一种所述的壳状牙齿矫治器，多个壳状牙齿矫治器具有使牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标位置的几何形状。更具体地说，该矫治系统中可以仅为单颌矫治，如仅为上颌矫治或仅为下颌矫治，在矫治的过程中使用的多个壳状牙齿矫治器进行牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标位置的矫治效果，如多个
壳状牙齿矫治器佩戴在上颌牙齿时，前牙作用部120作用于上颌前牙区牙齿，能够解除上颌前牙区牙齿反颌或舌向异位扭转；或多个壳状牙齿矫治器也可以佩戴在下颌牙齿上，前牙作用部作用于下颌前牙区牙齿，能够解除下颌前牙区牙齿反颌或舌向异位扭转。
101.本发明的一些实施例中，一系列不同的多个壳状牙齿矫治能够将牙齿从初始位置逐渐移动至目标矫治位置，其中，初始位置为患者进行就医时采集的数字化模型相对位置，目标矫治位置为经过临床医生及医学设计人员根据患者诉求及口内情况进行最终矫治效果的位置体现，由于个体差异，不同患者的口内情况均不相同，需要逐渐将牙齿从初始位置移动至目标位置，在此过程中需要一系列不同的多个壳状牙齿矫治器对牙齿进行佩戴矫治。
102.本发明还提供一种矫治系统，包括多组牙齿矫治套组，其中多组牙齿矫治套组包括至少一组为上述的牙齿矫治套组，多组牙齿矫治套组具有使牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标位置的几何形状。下面对本实施例中的一组牙齿矫治套组进行详细描述：
103.一种牙齿矫治套组，包括第一壳状牙齿矫治器和第二壳状牙齿矫治器，所述第一壳状牙齿矫治器为上述实施方式中任一种所述的壳状牙齿矫治器，所述第二壳状牙齿矫治器为所述第一壳状牙齿矫治器对颌佩戴的壳状牙齿矫治器。具体地说，壳状牙齿矫治器可以用于上颌，也可以用于下颌，还可以上下颌同时使用，具体的使用情况根据患者实际的病例需求进行选择。当上颌佩戴第一壳状牙齿矫治器时，壳状本体100包裹上颌牙齿，前牙作用部120作用于上颌前牙区牙齿能够解除上颌前牙区牙齿反颌或舌向异位扭转；同时第二壳状牙齿矫治器佩戴在下颌牙齿上，包裹下颌牙齿，可以仅为包裹下颌牙齿的壳状牙齿矫治器，也可以为对下颌牙齿进行从初始位置逐渐重新定位至目标矫治位置的几何结构。当下颌佩戴第一壳状牙齿矫治器时，壳状本体100包裹下颌牙齿，前牙作用部120作用于下颌前牙区牙齿能够解除下颌前牙区牙齿反颌或舌向异位扭转；同时，第二壳状牙齿矫治器佩戴在上颌牙齿上，包裹上颌牙齿，可以仅为包裹上颌牙齿的壳状牙齿矫治器，也可以为对上颌牙齿从初始位置逐渐重新定位至目标矫治位置的几何结构。
104.本发明的一些实施例中，一系列不同的多个壳状牙齿矫治套组能够将牙齿从初始位置逐渐移动至目标矫治位置，其中，初始位置为患者进行就医时采集的数字化模型相对位置，目标矫治位置为经过临床医生及医学设计人员根据患者诉求及口内情况进行最终矫治效果的位置体现，由于个体差异，不同患者的口内情况均不相同，需要逐渐将牙齿从初始位置移动至目标位置，在此过程中需要一系列不同的多个壳状牙齿矫治器对牙齿进行佩戴矫治。
105.本发明的一些实施例中还提供了壳状牙齿矫治器的制备方法，通过采用上述任意实施方式中的设计方法设计出的壳状牙齿矫治器进行制备，制备方法包括：先热压成型后切割的制备方法或直接3d打印的方法。
106.在本发明一些实施方式中，制备方法中的制作模块可以是增材制造机，采用增材制造技术进行牙齿矫治器的制备，即采用3d打印技术将获得的符合要求的牙齿矫治器有限元数字模型后直接打印成牙齿矫治器，3d打印技术可以是sla(立体光固化成型)或dlp(数字光投影)。
107.在本发明一些实施方式中，制备方法中的制作模块也可以是3d打印设备、压膜设备、切割设备、抛光设备、及清洗消毒设备，具体制备过程是首先通过3d打印技术将符合要
求的数字化牙颌模型有限元数字模型直接打印出来，其次在打印好的3d牙颌模型上进行压膜操作，最后再对压好膜的牙齿矫治器进行切割、抛光清洗、消毒等步骤，最终制得牙齿矫治器。
108.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。