一种口腔正畸矫治装置及其使用方法与流程

本发明涉及口腔正畸，特别涉及一种口腔正畸矫治装置及其使用方法。

背景技术：

1、在口腔正畸矫治技术领域，骨性ii类错合畸形是临床常见的颅颌面畸形，核心表现为上下颌骨矢状向关系不调，下颌骨相对上颌骨位置后移。其中，下颌骨发育不足或下颌骨后移位引起的下颌后缩，是骨性ii类错合畸形的主要发病机制。

2、高角型骨性ii类错合畸形更为复杂，从颅颌面三维发育视角分析，该类病例的核心问题在于颌骨垂直向发育过度，下颌平面角（sn-mp）显著增大（常大于40°），后面高（s-go）发育不足，导致下颌骨呈顺时针旋转趋势，进而引发颏部后缩、前下面高过度及颞下颌关节窝-髁突空间关系紊乱，同时还伴有一定程度的上下颌骨宽度不调，严重影响使用者的面部美观及口腔功能。

3、针对不同生长发育阶段的骨性ii类高角使用者，临床常用的治疗方式包括早期功能矫形治疗、正畸代偿治疗和正畸正颌联合治疗等。

4、其中，对于青少年使用者，由于其仍处于生长发育高峰期，早期功能矫形治疗可充分利用生长发育潜力引导下颌骨发育，同时严格控制颌骨垂直向生长，是临床首选的治疗方案。

5、目前，早期功能矫形治疗通常使用的矫治器为头帽肌激动器。其作用原理为：通过引导下颌前伸刺激髁突生长，促进下颌骨发育，并且通过向后上方的牵引力抑制上颌骨垂直向过度发育，改善颌骨垂直向关系。

6、然而，上述头帽肌激动器在实际临床应用中仍存在诸多不足。一方面，头帽肌激动器对上下颌骨宽度不调的矫治作用有限，可能因为下颌的前导作用，进一步加重上下颌骨宽度不调，影响矫治效果。

7、另一方面，该头帽肌激动器含有口外部分，在使用者进行咀嚼时无法佩戴，导致使用者依从性下降，也无法充分利用日常咀嚼和说话等肌肉活动刺激下颌前伸，影响治疗效率。

8、再者，传统头帽牵引方向设计缺乏精准依据，存在难以精准实现颌骨逆旋的技术缺陷，影响矫治效果。

9、由此，迫切需要提供新的用于骨性ii类高角病例早期矫治的矫治装置，以解决现有头帽肌激动器无法兼顾上下颌骨宽度调整与全天候调控、使用者依从性低及牵引力方向无法精准调控的问题。

技术实现思路

1、本发明提供的一种矫治装置，旨在解决现有头帽肌激动器佩戴使用不方便的缺陷。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种矫治装置。其包括：上颌垫、下颌垫、后斜面、前斜面以及可旋转连接杆；其中，所述上颌垫与下颌垫通过所述可旋转连接杆活动连接；所述前斜面设置于所述下颌垫的后端；所述后斜面设置于所述上颌垫的前端；所述前斜面与所述后斜面相互贴合，以引导下颌前伸。

3、可选地，所述前斜面与所述后斜面采用不锈钢材质制成，所述前斜面和所述后斜面相互贴合形成的倾斜面的倾斜角度为45°。

4、可选地，所述可旋转连接杆的旋转角度范围为-90°至90°，可在打开状态和闭合状态之间切换；

5、其中，所述可旋转连接杆处于所述闭合状态时，所述上颌垫与下颌垫相互连接；所述可旋转连接杆处于所述打开状态时，所述上颌垫与下颌垫可相互分离；

6、所述可旋转连接杆上还连接有口外弓管连接结构，所述口外弓管连接结构为与可旋转连接杆连接的圆柱体结构，所述圆柱体结构内沿着轴向设置有矩形通孔。

7、可选地，所述上颌垫的下半部分和下颌垫的上半部分上开设有用于容纳所述可旋转连接杆的容纳槽，所述可旋转连接杆的一端通过转轴与所述上颌垫转动连接，所述可旋转连接杆的另一端设有球头；所述容纳槽的底端形成与所述球头相适配的圆形腔；

8、其中，所述可旋转连接杆可绕所述转轴旋转，以使所述可旋转连接杆嵌入所述容纳槽，并且所述球头卡止在所述圆形腔内，形成所述闭合状态。

9、可选地，矫治装置还包括：扩弓螺丝；所述扩弓螺丝嵌装于上颌垫内侧，用于调节上颌骨宽度。

10、可选地，所述矫治装置还包括：口外弓；所述口外弓与所述后斜面可拆卸连接；具体地说，所述口外弓与所述口外弓管连接结构可拆卸连接；

11、其中，所述口外弓包括口外弓第一端、口外弓第二端和本体部分，所述本体部分连接于所述口外弓第一端和口外弓第二端之间，所述口外弓第一端与头帽配合，以提供向后上方的牵引力，所述口外弓第二端为长方体形，与所述口外弓管连接结构的矩形通孔正好配合。

12、可选地，所述可旋转连接杆上还设置有薄片式定时器和薄片式压力传感器，所述薄片式定时器和薄片式压力传感器分别粘接于所述可旋转连接杆。

13、可选地，所述薄片式定时器包括一体化密封外壳、传感识别模块、计时主控模块、提醒交互模块、供电模块以及粘贴固定模块，所述一体化密封外壳为医用级柔性硅胶弧形壳体结构，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体通过超声波无缝压合密封结构，形成ipx8级防水密闭腔体；所述传感识别模块、计时主控模块、提醒交互模块和供电模块均内置于本腔体内；

14、所述传感识别模块包括微型压力传感器、六轴姿态陀螺仪和电路板，所述微型压力传感器内嵌于所述一体化密封外壳的腔体内的贴合面，所述六轴姿态陀螺仪集成于电路板上，所述微型压力传感器与六轴姿态陀螺仪信号连接，且分别与计时主控模块连接，用于双重校验识别矫正器口腔佩戴状态；

15、所述计时主控模块包括超低功耗微型mcu芯片及本地存储单元，所述超低功耗微型mcu芯片内置可自定义的佩戴时长阈值程序及24小时自动清零计时程序，用于统计、存储每日矫治装置有效佩戴时长；

16、所述提醒交互模块包括微型扁平振动马达和隐藏式led柔光灯，所述振动马达、led柔光灯均与超低功耗微型mcu芯片电性连接，用于在当日佩戴时长未达标时输出间歇式振动及灯光提醒，佩戴时长达标后停止提醒；

17、所述供电模块包括超薄微型锂电池及外置磁吸充电触点，所述磁吸充电触点无开孔内嵌于一体化密封外壳，所述磁吸充电触点可配合磁吸充电底座实现密闭式充电，所述供电模块集成过充、过压、过流保护电路；

18、所述粘贴固定模块为设于密封外壳底部的医用可移双面胶层。

19、第二方面，本发明实施例提供了一种口腔正畸矫治装置的使用方法。包括以下步骤：

20、步骤1、通过三维有限元分析方法获得上颌骨阻抗中心；

21、步骤2、调整头帽的参数，使所述头帽上的口外弓对所述口外弓管连接结构的牵引角度与合平面呈45-60°角，此时牵引方向在上颌骨阻抗中心的上方，使上颌骨呈现逆旋趋势；

22、步骤3、佩戴口腔正畸矫治装置；

23、步骤4、判断佩戴时机，假设，在计时器到点提醒后或者佩戴者需要进食等特殊情况下，可打开可旋转连接杆，使上颌垫与下颌垫可相互分离；假设，计时器还没到点提醒或者佩戴者方便佩戴的情况下，可旋转连接杆处于所述闭合状态时，使所述上颌垫与下颌垫相互连接，使其处于矫治过程中。

24、可优选的，所述三维有限元分析方法包括以下步骤：

25、步骤一，基于佩戴者的口腔颌面锥形束ct建立数据库，口腔颌面锥形束ct扫描参数为：电压 110kv，电流 3.37～3.67ma，层厚 0.3mm，视野 1212cm；

26、步骤二，通过交互式医学影像控制系统软件进行图像分割，通过ansys软件进行网格划分，所述网格采用四面体单元，尺寸为1-3mm，网格质量≥0.7，同时定义上颌骨皮质骨、松质骨、牙齿及牙周膜的弹性模量分别为13.8gpa、1.38gpa、19.6gpa、0.68mpa，泊松比分别对应0.3、0.3、0.3、0.45；

27、步骤三，在ansys软件中采用静力学分析方法，加载大小与口外弓牵引力一致，约束条件为上颌骨顶面及下颌骨髁突固定约束，通过模拟不同牵引方向的力学效应，确定上颌骨阻抗中心的具体位置。

28、本发明实例提供的矫治装置的有益效果是：通过扩弓螺丝调节上下颌骨宽度、前斜面与后斜面配合引导下颌前伸，可旋转连接杆适配咀嚼等口腔活动，口外弓辅助抑制上颌骨垂直向过度发育，同时建立上下颌骨的三维有限元模型，通过三维有限元分析找出上颌骨的阻抗中心，设计头帽牵引方向，使牵引力通过上颌骨阻抗中心的上方，实现颌骨的逆旋，最终实现全天候颌骨调控、改善上下颌骨宽度不调与颌骨逆旋的协同矫治。本发明结构合理、佩戴便捷，可充分利用使用者日常咀嚼、说话等肌肉活动刺激下颌前伸，提升使用者依从性，有效引导下颌骨发育、控制颌骨垂直向生长、实现颌骨逆旋，可广泛应用于青少年骨性ii类高角病例的早期矫治，具有显著的临床应用价值和推广前景。（可旋转连接杆打开适配使用者咀嚼和说话等口腔活动，无需频繁取下，实现了全天候颌骨调控。而且，结合前斜面与后斜面的引导作用，可充分利用日常肌肉活动刺激下颌前伸，提升矫治效率。）

29、另外，解决现有矫正器计时设备误计时、操作繁琐、佩戴异物感强、防水性差、无法复用、无智能提醒的技术痛点，实现矫正器有效佩戴时长自动化、高精度统计，时长不达标智能提醒，同时满足轻量化、安全卫生、无痕复用、适配所有隐形矫正器的使用需求。

30、且设置有薄片式压力传感器，用于感应矫治装置是否处于佩戴状态，避免内部其他配件多余运行。