[发明专利]用于制造批量订制的矫正器的装置

说明书

本申请是申请日为2004年10月8日、申请号为200480034672.9的发明专利申请“用于制造牙齿矫正器的方法和装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及批量订制产品的制造，更具体地说，涉及所述批量订制产品的自动制造方法。

背景技术

牙齿模具的传统制造方法是公知的，并且包括例如在美国专利No.6,497,574中描述的方法和装置，所述专利被转让给本申请的受让人，并且其全部内容被结合于此以作参考。

在这样的系统中，应用于患者牙齿的牙齿“矫正器”由模具制成。构造了一系列矫正器，所述矫正器由患者顺序地应用于他们的牙齿并且随着时间对患者牙齿结构产生有利的变化。初始的模具由患者牙齿的印模制造，随后的模具和矫正器使用软件和初始模具的数字化进行制造。如以上被结合以作参考的专利中所描述的，可以通过使用合适的印模材料，例如藻酸盐或聚乙烯硅氧烷(PVS)，形成患者牙列的印模构造初始模具。上颌的印模通常包括牙齿、腭和围绕颜面和舌面上牙齿的牙龈组织。下颌的印模通常包括牙齿和围绕颜面和舌面上牙齿的牙龈组织。然后石膏被灌入到印模中以形成牙齿特征的浮雕。所述浮雕是牙列和口腔组织的永久三维模具。

模具制造的改进方法包括快速原型制作。快速原型制作是在近十年来得到发展的一种技术。通过使用现代实体建模CAD软件包，与激光系统和新材料结合，现在实体部件可以从计算机模型直接产生。仅举几个例子，该技术的例子包括立体平版印刷术(SLA)、分层对象制造(LOM)和熔化沉积建模(FDM)。

立体平版印刷术是这样一种方法，该方法利用紫外线激光器来将液体塑料的薄层固化为固体。通过取光敏液体塑料的薄层并且在部件为固体的点上通过激光束，所述过程进行操作。一旦通过完成，液体的另一层被加到现有部件，重复该过程直到获得完整部件的高度。SLA部件极其精确，并且倾向于具有优良的表面光洁度。对于不同的目的可获得各种不同的SLA材料，包括蜡、塑料和柔性弹性体。通常，SLA方法可以在一个小时内产生大概20-25个模具。

用快速原型制作方法产生牙齿模具需要使用代表牙齿几何形状和牙齿构造的计算机化模型或数字数据集。产生的浮雕是牙列的三维模具。制造牙齿模具的该方法特别可应用于必须生产多个模具的情况。在该情况下，一个计算机化模型可以用于以自动方式制造多个模具。另外，该方法可应用于这样的情况，在所述情况中需要生产不同于患者当前牙齿排列的牙齿排列模具或者生产彼此不同和不同于患者的多个牙齿排列模具。在任一情况下，可以处理患者牙齿的计算机化模型以描绘每个新的牙齿排列并且可以生产模具以反映每个连续排列。这可以被重复任何次以导出带有不同牙齿排列的多个模具。通过消除在传统模具制造中需要牙齿的重复铸造和艺术调整，这样的技术可以加快生产和减小成本。

例如以上描述的那些一系列牙齿模具可以用于产生用于一种新型正牙治疗的弹性重定位矫治器，该矫治器由加利福尼亚州圣克拉拉市的Align Technology公司，即本申请的受让人开发。通过在理想牙齿排列的模具上热成形弹性材料的薄层形成壳体来产生这样的矫治器。理想牙齿排列的壳体通常符合患者的牙齿，但是稍微与初始牙齿构造不对准。弹性定位器在牙齿上的放置在特定位置施加受控力以逐渐将牙齿移动到理想构造。用包括新构造的连续矫治器重复该过程逐渐将牙齿通过一系列中间构造移动到最终理想构造。例如，在按顺序用下一个矫治器代替之前，带有稍微不同构造的新矫治器可以戴20天。典型的弹性聚合物定位矫治器的完整描述在美国专利No.5,975,893和公开的PCT申请WO98/58596中被描述，申请WO98/58596指定美国并且转让给本发明的受让人。所述两个文献通用地被结合于此以作参考。

为了执行这样的正牙治疗，产生一系列计算机模型或数字数据集，存储和用于制造一系列代表性的牙齿模型。从这样的一系列模具制造一系列矫正器包括将模具布置在热塑制造机中，以产生每个矫正器。制造机通常依靠选择性地硬化非硬化树脂以产生矫治器或矫正器。由于每个模具必须单独地用手插入和在热塑制造机中使用以产生每个矫正器，因此从这样的一系列模具制造一系列矫正器需要相当大的劳动。由于通常一次只能制造一个工件，因此该繁重的过程是劳动密集型的并且是缓慢的。其它批量订制制造过程类似地是劳动密集型的。

发明内容