多材料牙科设备及其制造技术的制作方法

多材料牙科设备及其制造技术
优先权要求
1.本专利申请要求2020年10月9日提交的、题为“多材料扩腭器及其制造技术”的美国临时专利申请第63/090,092号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。通过引用并入
2.本说明书中提及的所有出版物和专利申请通过全部引用的方式并入本文，其程度与每个单独的出版物或专利申请被具体地和单独地指示以引用的方式并入的程度相同。
技术领域
3.本技术领域涉及牙科器具，例如扩腭器、矫正器和牙科附着体模板，并涉及制造和使用这些牙科器具的各种方法。


背景技术：

4.牙科设备(如扩腭器、牙科矫正器和附着体形成模板)用于根据各自的治疗计划执行特定功能。例如，增量式扩腭器可以包括一组牙科器具，其装配到患者的腭部中，并用于根据治疗计划扩张患者的腭部。矫正器可以包括聚合物牙科器具，其包括牙齿接收腔以接收并重新定位患者的牙齿以矫正咬合不正。牙科附着体模板可以包括形状适合患者的齿列并允许将附着体(例如，粘结附着体、预制附着体等)放置到患者的齿列的牙科器具。
5.通常期望牙科器具易于使用(例如，易于插入/取出)、舒适并且在实施治疗时有效。例如，可能期望牙科器具的一些区域比牙科器具的其它更顺应的区域更刚性。


技术实现要素：

6.本文描述了牙科设备及其制造和使用方法。例如，本文所述的是具有相对刚性结构和相对柔性结构的扩腭器，所述相对刚性结构用于施加扩张力以扩张腭部，所述相对柔性结构有助于口腔内的插入和移出。
7.本文所述的牙科设备和方法解决了制造牙科器具的问题，例如需要具有竞争特性的增量式扩腭器(和具有下颌前移特征和附着体形成模板的矫正器)。本方法可涉及在牙科器具的不同区域中使用多种聚合物材料。
8.可以根据物理特性选择不同的材料来实现不同的功能。例如，根据本文所述技术制造的增量式扩腭器、矫正器(例如，具有或不具有下颌前移结构和/或其它结构的矫正器)、牙科附着体模板和/或其它牙科器具可以包括具有不同刚度的不同区域。例如，在增量式扩腭器的情况下，牙科器具可以包括具有第一刚度的腭部区域和(一个或多个)牙齿啮合区域，腭部区域提供扩张患者的腭部所需的力，牙齿啮合区域与患者的牙齿接触并啮合以支撑腭部区域。(一个或多个)牙齿啮合区域的刚度可以小于腭部区域，并且可以是相对顺应的(与腭部区域相比)，以便于从口腔插入和取出。
9.对于具有下颌前移结构的牙科器具(例如，矫正器)的示例，牙科器具上的下颌前移结构可以包括第一区域(或多个区域)，第一区域(或多个区域)足够硬以对患者的下颌骨
施加力，以将患者的下颌骨朝向用于例如正牙治疗、阻塞性睡眠呼吸暂停(osa)的矫正等的矫正位置移动。一种具有下颌前移结构的牙科器具还可以包括一个或多个刚度小于第一区域的第二区域；(一个或多个)第二区域可以执行其他功能，并且与第一区域相比可以是相对顺应的。具有下颌前移结构的牙科器具的第二区域可便于(例如插入和/或取出)，可以包括牙齿接收腔，牙齿接收腔被配置为移动患者的牙齿以矫正咬合不正、对准患者的牙齿等。
10.对于涉及附着体形成模板的又一示例(例如，用于放置附着体的器具，附着体与矫正器中的附着体井和/或其他结构啮合，以对患者的齿列施加重新定位力)可以包括第一区域，第一区域包括预制(例如，3d打印)附着体，附着体使附着体模板断开以结合在患者的牙齿上；这些器具可以包括第二区域，该第二区域用于例如啮合患者的牙齿、将预制附着体定位在患者的齿列的部分上，在该部分预制附着体可以从牙科附着体模板上断开并结合到患者的牙齿等。对于附着体形成模板，可能需要对应于预制附着体区域的区域具有接近或超过结合附着物刚度的刚度。还可能期望支撑区域相对顺应/刚度较低(比预制附着体区域)，从而支撑区域可以插入患者的牙齿中/从患者的牙齿中取出，和/或适当地放置预制附着体区域。结果，对于许多附着体形成模板，可能期望与牙齿啮合和/或定位附着体的支撑区域具有与对应于预制牙科附着体的预制附着体区域不同的特性。
11.可以使用各种方法来形成牙科设备。在一些实施方式中，形成牙科器具的分开部件，然后将其耦接在一起以形成牙科器具。例如，分开部件可以独立形成并由不同材料制成，然后拼接在一起以制成单个多材料牙科器具。在各种实施方式中，不同材料可通过粘结(例如，具有或不具有附带的设计特征)、机械地(例如，具有或不具有互锁机械特征)和/或使用一个或多个紧固件而耦接以形成单个牙科器具。
12.在一些实施方式中，使用两种或更多种材料作为基于光聚合物的增材制造方法的一部分，以由第一材料形成具有第一组特性(刚度、膨胀力施加特性等)的第一部件，由第二材料形成具有第二组特性(刚度、膨胀力施加特性等)的第二部件，可选地在第一部分和第二部分之间形成界面区域(称为过渡区域)，并且可选地根据需要形成其它部分。由两种或更多种材料制造牙科器具的工艺的一个示例涉及使用喷墨打印工艺。在一些情况下，这可以作为单个增材制造工艺的一部分发生，其中不同的材料被添加到桶中，并用于从不同的材料、界面和/或其他区域增材制造不同的部件。在一些实施方式中，这可以作为用于为患者批量生产牙科器具的可扩展工业制造工艺的一部分而发生。
13.本文所述的任何技术可应用于制造许多牙科设备中的任何一种，例如增量式扩腭器、矫正器、具有下颌前移部分的牙科器具、附着体形成模板等。根据本文所述技术形成的增量式扩腭器可以包括：牙齿啮合区域，用于啮合患者的上颌中的至少一部分牙齿(例如，臼齿)；以及腭部区域，在牙齿啮合区域之间延伸，被配置为在由患者佩戴设备时与患者的腭部相邻定位且与患者的腭部相对。例如，增量式扩腭器可以包括位于设备的任一侧并通过腭部区域连接的一对牙齿啮合区域。本文所述的任何增量式扩腭器的牙齿啮合区域可以包括一个或多个取出特征，以允许患者在设备附接到患者的齿列后取出设备。如本文所述，取出特征可比腭部区域更顺应(例如，刚度更小)，使得牙科器具可方便地插入患者的口腔中或从患者的口腔中取出。在一些实施方式中，扩腭器的腭部区域抵靠上颌的任一侧和/或牙齿的舌侧，提供约8n至120n的力。在各种实施方式中，增量式扩腭器可以是用于将患者的腭部从初始尺寸/构造向目标尺寸/构造扩张的一系列增量式扩腭器中的一个。作为治疗计
划的一部分，可随时间顺序佩戴一系列增量式扩腭器(ipe)，以扩张受试者的腭部。所有或部分ipe均可按照本文所述进行制造。每个ipe可以佩戴一段预定的时间，例如一天、两天、三天等。然后取出(包括由患者或父母/监护人取出)并替换为该系列中的下一个ipe。
14.根据一些方面，一种增量式扩腭器包括：腭部区域，其被成形为装配在患者的上颌中并且对患者的腭部施加平移力，其中腭部区域由第一聚合物材料制成，第一聚合物材料具有足以根据扩腭治疗计划来施加平移力的刚度；牙齿啮合区域，牙齿啮合区域具有成形为容纳一个或多个对应牙齿的一个或多个腔，其中牙齿啮合区域由刚度小于第一聚合物材料的第二聚合物材料制成；以及连接部，使牙齿啮合区域和腭部区域耦接。第一材料和第二材料中的一种或两种可以是包括填料、纤维等的复合材料。连接部可以包括粘结剂以将腭部区域与牙齿啮合区域结合。粘结剂可以将腭部区域与牙齿啮合区域化学结合。腭部区域和牙齿啮合区域中的一者或两者可以包括纹理化连接表面，其增强腭部区域和牙齿啮合区域之间的结合。腭部区域和牙齿啮合区域中的一者或两者可以包括使牙齿啮合区域和腭部区域机械地耦接的连接机构，该连接机构包括弹簧型紧固件、压配合紧固系统、互锁系统、v形压配合系统和槽形特征系统中的一个或多个。扩腭器可以包括两个牙齿啮合区域，每个牙齿啮合区域耦接到腭部区域的相对侧。扩腭器可适于抵靠上颌的任一侧和/或牙齿的舌侧，提供约8n至120n的力。在一些实施方式中，扩腭器的腭部区域抵靠上颌的任一侧和/或牙齿的舌侧，提供约8n至120n的力。在各种实施方式中，增量式扩腭器可以是用于将患者的腭部从初始尺寸/构造向目标尺寸/构造扩张的一系列增量式扩腭器中的一个扩腭器。
15.根据一些方面，一种形成扩腭器的方法包括：使用第一聚合物材料来形成扩腭器的腭部区域，第一聚合物材料具有足以根据扩腭治疗计划来施加平移力的刚度；使用刚度小于第一聚合物材料的第二聚合物材料来形成牙齿啮合区域，其中牙齿啮合区域包括成形为容纳一个或多个对应牙齿的一个或多个腔；以及通过将牙齿啮合区域耦接到腭部区域的相对侧来形成扩腭器。该方法还可以包括确定与第一聚合物材料和第二聚合物材料相关的相对收缩系数，并基于该收缩系数来调节用于形成腭部区域或牙齿啮合区域的至少一个三维模型。第一聚合物材料可以是包括集成在其中的纤维或金属材料的复合聚合物材料。将牙齿啮合区域耦接到腭部区域的相对侧包括将粘结剂施加到腭部区域和牙齿啮合区域的连接表面。形成腭部区域可以包括在腭部区域和牙齿啮合区域的连接表面上形成纹理，其中粘结剂被施加在纹理化连接表面上。
16.根据一些方面，一种牙科设备包括：第一区域，由具有第一刚度的第一聚合物材料制成；第二区域，由具有小于第一刚度的第二刚度的第二聚合物材料制成；以及过渡区域，使第一区域和第二区域耦接，该过渡区域包括第一聚合物材料和第二聚合物材料的混合物。在一些情况下，过渡区域在第一聚合物材料和第二聚合物材料之间具有急剧的过渡。第一区域可以成形为适合患者的上颌并对患者的腭部施加平移力。第二区域可以包括一个或多个腔，其被成形为容纳一个或多个对应的牙齿。该混合物可以是第一聚合物材料和第二聚合物材料的均质混合物。第一聚合物材料可以是包括集成在其中的纤维或金属材料的复合聚合物材料。过渡区域可以包括多个部分，每个部分具有相对含量不同的第一聚合物材料和第二聚合物材料。多个部分可以在过渡区域内提供材料变化的渐变梯度。扩腭器可适于抵靠上颌的任一侧和/或牙齿的舌侧，提供约8n至120n的力。在一些实施方式中，扩腭器的腭部区域抵靠上颌的任一侧和/或牙齿的舌侧，提供约8n至120n的力。在各种实施方式
中，增量式扩腭器可以是用于将患者的腭部从初始尺寸/构造向目标尺寸/构造扩张的一系列增量式扩腭器中的一个扩腭器。
17.根据一些方面，一种形成牙科设备的方法包括：使用具有第一刚度的第一聚合物材料来形成牙科设备的第一区域；使用具有小于第一刚度的第二刚度的第二聚合物材料来形成牙科设备的第二区域；并且形成使第一区域和第二区域耦接的过渡区域，该过渡区域包括第一聚合物材料和第二聚合物材料的均质混合物。形成过渡区域可以包括形成第一聚合物材料和第二聚合物材料的单体/低聚物形式的混合物的液体，并增量地固化该液体。可以使用多种技术中的任何一种来固化液体。例如，液体可以逐层固化(例如，使用一束或多束电磁辐射)和/或使用光投射工艺。形成过渡区域可以包括形成过渡区域的多个部分，这些部分具有相对含量不同的第一聚合物材料和第二聚合物材料。形成多个部分可以包括改变第一材料与第二材料的比率，使得每个部分的第一材料与第二材料的比率不同。可以根据这些实施方式创建的牙科设备的示例包括：增量式扩腭器、附着体形成模板、具有下颌前移特征的牙科矫治器等。
18.根据一些方面，一种形成牙科设备的方法包括：使用具有第一刚度的第一聚合物材料来形成牙科设备的第一区域；使用具有小于第一刚度的第二刚度的第二聚合物材料来形成牙科设备的第二区域；并且形成使第一区域和第二区域耦接的过渡区域，该过渡区域包括第一聚合物材料和第二聚合物材料的均质混合物。形成过渡区域可以包括形成第一聚合物材料和第二聚合物材料的单体/低聚物形式的混合物的液体，并使用激光束逐层地增量地固化该液体。形成过渡区域可以包括形成过渡区域的多个部分，多个部分具有相对含量不同的第一聚合物材料和第二聚合物材料。形成多个部分可以包括改变第一材料与第二材料的比率，使得每个部分具有不同的第一材料与第二材料的比率。可以根据这些实施方式创建的牙科设备的示例包括：增量式扩腭器、附着体形成模板、具有下颌前移特征的牙科矫治器等。
19.本文所述的这些方法中的任一种可以包括在腭部区域和牙齿啮合区域的不同材料之间形成连接部区域(连接部)，使得由腭部区域和/或牙齿啮合区域施加的力以期望的方式分布到患者和/或横跨设备。一般来说，扩腭器施加的力可以比传统扩腭器施加的力小，但可以分布在更大的啮合区域，因此可以稍微小一些。施加的力可以更恒定和/或一致。因此，用于制造它们的这些方法和设备中的任一种可以被配置为确定连接部区域的位置和形状。在一些示例中，本文描述了用于形成扩腭器的设备，扩腭器具有由不同材料形成的腭部区域和牙齿啮合区域，以及使牙齿啮合区域和腭部区域耦接的连接部区域，其中设备包括连接部规划模块，连接部规划模块识别连接部区域的位置和/或形状，以便将腭部区域施加的力均匀地分布在目标应用部位。该设备可以包括软件、硬件和/或固件。例如，该设备可以是或可以包括非暂时性计算机可读存储介质，其存储能够由处理器(例如，计算机、平板电脑、智能手机等)执行的指令集。在一些示例中，本文所述的设备或方法可基于形成腭部区域和牙齿啮合区域的不同材料的材料特性以及患者的齿列来限定连接部区域，且可配置为分布所施加的(一个或多个)力，例如，所施加的用以扩张腭部的横向力，使得所述力恒定。
20.如上所述，本文还描述了用于执行本文所述的方法的设备(包括系统和软件)。例如，本文所述的是存储能够由处理器执行的一组指令的非暂时性计算机可读存储介质，当
由处理器执行指令时，该指令使得处理器执行以下方法：形成包括腭部区域和牙齿啮合区域的扩腭器的数字模型；将腭部区域的材料设置为第一聚合物材料，第一聚合物材料的刚度足以施加平移力，以根据腭部扩张治疗计划使患者的腭部扩张；将牙齿啮合区域的材料设置为第二聚合物材料，第二聚合物材料的刚度小于第一聚合物材料，其中牙齿啮合区域包括成形为容纳一个或多个对应牙齿的一个或多个腔；以及输出用于形成扩腭器的指令，在扩腭器中，牙齿啮合区域在连接部与腭部区域连接。
21.该介质还可以包括用于如下操作的指令：确定与第一聚合物材料和第二聚合物材料相关联的相对收缩系数，并且基于该收缩系数来调节扩腭器的数字模型的腭部区域或牙齿啮合区域中的一者或两者。在一些示例中，设置第一聚合物材料包括将第一聚合物材料设置为复合聚合物材料，该复合聚合物材料包括集成在其中的纤维或金属材料。
22.该介质还可以包括用于如下操作的指令：确定连接部，使得平移力分布在牙齿啮合区域的区域上。
23.该介质还可以包括用于如下操作的指令：在腭部区域和牙齿啮合区域的连接表面上设置纹理，从而可以在纹理化连接表面上施加粘结剂。
24.一般而言，介质还可以包括用于通过增材制造技术由指令形成扩腭器的指令。
25.例如，本文还描述了存储能够由处理器执行的指令集的非暂时性计算机可读存储介质，当由处理器执行时，该指令集使得处理器执行以下方法：形成包括第一区域和第二区域的扩腭器的数字模型；为牙科设备的第一区域设置具有第一刚度的第一聚合物材料；为牙科设备的第二区域设置具有第二刚度的第二聚合物材料，第二刚度小于第一刚度；指定第一区域和第二区域之间的过渡区域，过渡区域包括第一聚合物材料和第二聚合物材料的均质混合物；并且输出用于使用数字模型形成腭扩展部的指令。
26.指定过渡区域可以包括确定过渡区域的尺寸和形状，以在第一区域佩戴在患者的腭部上并且第二区域佩戴在患者的牙齿上时分布来自第一区域的侧向力。在一些示例中，指定过渡区域包括指定过渡区域的多个部分，这些部分具有相对含量不同的第一聚合物材料和第二聚合物材料。指定多个部分可以包括确定第一聚合物材料与第二聚合物材料的比率，使得多个部分的不同部分的第一材料与第二材料的比率不同。
27.如上所述，介质还可以包括用于通过增材制造技术由指令形成扩腭器的指令。
28.例如，在2017年12月4日提交的题为“扩腭器和扩张腭部的方法”的美国专利申请公开号2018/0153648a1中，可以找到具有可与本文所述的任何特征和方法一起使用的特征的牙科器具(包括扩腭器)的示例，其全部内容通过引用并入本文中。
29.例如，本文所述的是三维(3d)打印的牙科器具，包括：第一3d打印区域，由具有第一刚度的第一聚合物树脂材料制成；第二3d打印区域，由刚度小于第一聚合物材料的第二聚合物树脂材料制成；以及连接部，使第一区域和第二区域耦接。
30.牙科设备可选自：扩腭器、附着体模板、包括下颌重新定位块的矫正器和可变特性矫正器。如上所述，第一区域可被配置为装配在患者的上颌中，并对患者的腭部施加平移力。
31.连接部可以包括粘结剂，以将第一区域与第二区域结合。粘结剂可以将第一区域与第二区域化学结合。第一区域和第二区域中的一者或两者可以包括纹理化的连接表面，其增强第一区域和第二区域之间的结合。第一区域和第二区域中的一者或两者可以包括使
第二区域和第一区域机械地耦接的连接机构，该连接机构可以包括弹簧型紧固件、压配合紧固系统、互锁系统、v形压配合系统和槽形特征系统中的一者或多者。
32.本文还描述了形成三维(3d)打印牙科设备的方法，该方法包括：使用具有第一刚度的第一聚合物树脂材料来形成第一3d打印区域；使用刚度小于第一聚合物树脂材料的第二聚合物树脂材料来形成第二3d打印区域；并且通过将第一区域耦接到第二区域来形成牙科设备。
33.如所提及的，牙科设备可选自：扩腭器、附着体模板、包括下颌重新定位块的矫正器和可变特性矫正器。这些方法中的任一种可以包括：确定与第一聚合物树脂材料和第二聚合物树脂材料相关联的相对收缩系数，并且基于该相对收缩系数来调整用于形成第一区域或第二区域的至少一个3d模型。
34.第一聚合物树脂材料可以是包括集成在其中的纤维或金属材料的复合聚合物材料。将第一区域耦接到第二区域可以包括将粘结剂施加到第一区域和第二区域的连接表面。
35.形成第一区域可以包括在第一区域和第二区域的连接表面上形成纹理，其中粘结剂被施加在纹理化的连接表面上。
36.本文还描述了存储能够由处理器执行的一组指令的非暂时性计算机可读存储介质，指令在由处理器执行时使得处理器执行以下方法：形成包括第一区域和第二区域的牙科设备的数字模型；根据治疗计划将第一区域的材料设置为具有第一刚度的第一聚合物树脂材料；将第二区域的材料设置为刚度小于第一聚合物树脂材料的第二聚合物树脂材料；并且输出用于形成牙科设备的指令，其中第二区域在连接部与第一区域连接。
37.本文描述了这些方面和其他方面。
附图说明
38.在所附权利要求中具体阐述了本文所述的实施方式的新颖特征。通过参考以下阐述说明性实施方式和附图的详细描述，可以获得对实施方式的特征和优点的更好理解。
39.图1a和图1b图示扩腭器的示例。图1a是扩腭器的底侧(面向舌侧)的前立体图，示出为附接在患者的上牙弓的模型上。图1b是图1a的扩腭器的后立体图。
40.图1c图示可由扩腭器施加到患者的腭部(箭头)以扩张腭部的平移力，例如制动和分离腭中线缝合线。
41.图2图示示例性扩腭器的立体图。
42.图3a图示上颌上的示例性扩腭器的舌侧视图，示出了腭部区域和牙齿啮合区域之间的连接部。
43.图3b图示上颌上的另一个示例性扩腭器的舌侧视图，该上颌在扩腭器的两个区域之间具有单个连接部。
44.图4a和图4b图示示例性扩腭器的分离区域的立体图。图4a图示牙齿啮合区域的示例。图4b图示腭部区域402的示例。
45.图5图示上颌上的示例性扩腭器的舌侧视图，示出了具有弯曲连接表面的连接部。
46.图6图示牙齿啮合区域或腭部区域的示例性连接表面，其中该连接表面具有一个或多个纹理。
47.图7图示用于耦接牙齿啮合区域或腭部区域的弹簧型紧固件的示例。
48.图8图示用于耦接牙齿啮合区域或腭部区域的压配合紧固系统的示例。
49.图9图示用于耦接牙齿啮合区域或腭部区域的互锁系统的示例。
50.图10图示用于耦接牙齿啮合区域或腭部区域的v形压配合系统的示例。
51.图11图示用于耦接牙齿啮合区域或腭部区域的槽形特征系统的示例。
52.图12图示指示从单独形成的区域形成牙科设备的示例处理的流程图。
53.图13图示上颌上的示例性扩腭器的舌侧视图，示出了腭部区域和牙齿啮合区域之间的过渡区域。
54.图14a至图14c图示使用基于桶的打印系统形成牙科设备的示例处理。
55.图15图示指示形成具有一个或多个过渡区域的牙科设备的示例处理的流程图。
56.图16a图示系列扩腭器，这些扩腭器被配置为使缝合线逐渐扩张(例如，图16a中所示的扩张器可以是取自例如8个或更多个扩张器的整个序列的示例，并且不一定代表三个前后紧邻的扩张器)。
57.图16b图示被动支架(例如，保持器)，其可以例如在图16a的系列扩腭器已经完成扩张患者的腭部之后佩戴。
58.图17a图示牙科附着体放置结构的前视图，该牙科附着体放置结构包括框架并且可以如本文所述地那样制造或配置。图17b图示图17a的附着体放置结构的牙科附着体的特写视图。图17c图示图17a的牙科附着体放置结构的立体侧视图。图17d图示图17a的牙科附着体放置结构的替代立体侧视图。图17e图示不具有牙弓的图17a的牙科附着体放置结构的立体侧视图。图17f图示图17a的牙科附着体放置结构的保持支撑件的接触部分的特写视图。图17g图示图17a的牙科附着体放置结构的框架和配准锚定件的立体侧视图。图17h图示图17a的牙科附着体放置结构的框架和配准锚定件的替代立体侧视图。图17i图示具有柔性框架部分的图17a的牙科附着体放置结构的替代方案的俯视图。图17j和图17k图示具有柔性框架部分的图17a的牙科附着体放置结构的另一替代方案的俯视图和立体侧视图。图17l图示具有柔性附着体支撑件的图17a的牙科附着体放置结构的替代方案的立体侧视图。图17m和图17n图示图17a的牙科附着体放置结构的各种立体侧视图，示出了附着体支撑件的各方面。
59.图18a-图18c图示可如本文所述配置的包括下颌前移块的矫正器器具的一个示例。图18a示出了具有第一下颌重新定位颌元件的上颌和具有重新定位颌元件的下颌的侧视图。图18b图示具有第一重新定位颌元件和第三重新定位颌元件的上颌以及具有第二重新定位颌元件和第四重新定位颌元件的下颌的前视图。图18c图示具有第一重新定位颌元件(下颌重新定位块)的第一矫正器壳体和具有第二重新定位颌元件(下颌重新定位块)的第二壳体的侧视图。
60.图19a至图19b图示可如本文所述配置的包括下颌前移块的矫正器器具的示例。图19a是具有第一重新定位颌元件(下颌重新定位块)的上颌和具有第二重新定位颌元件(下颌重新定位块)的下颌的侧视图。图2b示出了具有第一重新定位颌元件(下颌重新定位块)和第三重新定位颌元件(下颌重新定位块)的上颌以及具有第二重新定位颌元件(下颌重新定位块)和第四重新定位颌元件(下颌重新定位块)的下颌的前视图。
具体实施方式
61.通常，本文所述的牙科设备佩戴在患者的牙齿上，并根据治疗患者牙科需求的治疗计划使用。本文所述的方法可用于形成由布置在设备的不同区域中的多种材料制成的单个牙科设备，以优化性能和舒适性。在一些情况下，使用本文所述的方法形成系列牙科设备，其中每个牙科设备被配置为实现作为治疗计划的一部分的特定目标。应注意，本文所述的装置和方法不限于任何特定类型的牙科设备。牙科设备的非限制性示例可以包括扩腭器、腭牙矫正器(例如，具有下颌前移块)和/或附着体形成模板设备。
62.本文所述的牙科设备的全部或部分可以使用任何制造技术(例如多种增材制造(例如，3d打印、粘结剂喷射等)技术和/或模制技术中的任一者)来制造。在一些实施方式中，通过使用注射模制工艺，从而将处于熔融形式的一种或多种热固性聚合物材料注射到模具中，来形成所述牙科设备的全部或部分。在一些情况下，使用光和/或热来固化树脂。一旦硬化，可将器具从模具中取出、修整、清洁和抛光。在一些情况下，使用增材制造技术形成牙科设备的全部或部分，其中基于目标设备的一个或多个三维计算机模型将各层依次添加到彼此之上。用于形成牙科设备的全部或部分的其它制造技术可以包括热分配(“热涂鸦”)方法、吹塑、挤出、压力成型、铸造和/或其它制造方法。
63.图1a和图1b图示从不同视角示出的扩腭器100的示例。这些扩腭器或类似的扩腭器可单独地或共同地包括本文所述的任何特征。在该示例中，扩腭器100被配置为可取出的，例如患者可取出的(使用或不使用取出工具)，其可由一种或多种材料形成，包括例如生物相容性聚合物材料。在一些情况下，聚合物可以包括光固化树脂的混合物或组合，所述光固化树脂包括低聚物和单体。在一些情况下，聚合物可以包括疏水、亲水和/或两亲组分的混合物或组合，所述组分包括遥爪自由基、离子性、氨基甲酸酯和/或氰酯低聚物，包括但不限于甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯、环氧树脂、硫醇、具有氨基甲酸酯、碳酸酯、砜、硅氧烷、硫醇、酰胺、胺、酯、醚饱和和/或不饱和烷基链的至少一个键的氧杂环丁烷(例如，所有为芳族、环状或线性)，同时具有生物相容性。单体前体的示例可以包括乙烯基酯、乙烯基醚、甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯、硫醇、环氧树脂、氧杂环丁烷或以上的任意组合，同时具有生物相容性。聚合物还可以具有各种形状的填料，例如无机和有机颗粒、纤维、纳米管和/或热塑性塑料，其范围为0.1微米(μm)至200μm，可以是反应性的或非反应性的。
64.在一些示例中，使用增材制造(例如，3d打印)和/或模制工艺来形成扩腭器100的一些或全部。可以使用系列扩腭器并增量地扩张患者的腭部。在一些情况下，扩腭器可以配置为用于治疗儿童和年轻人。扩腭器100包括用于啮合患者的上颌中的至少一部分牙齿(特别是臼齿)的牙齿啮合区域105，以及在牙齿啮合区域105和105’之间延伸的腭部区域103，该腭部区域103被配置为当患者佩戴该设备时与患者的腭部相邻定位。与患者的腭部相邻的腭部区域103的表面可以具有适于贴合患者的腭部形状的几何形状。
65.图1a和图1b图示从不同视角示出的扩腭器100的示例。这些扩腭器或类似的扩腭器可单独地或共同地包括本文所述的任何特征。在该示例中，扩腭器100被配置为可取出的，例如患者可取出的(使用或不使用取出工具)，其可由一种或多种材料形成，包括例如生物相容性聚合物材料。在一些示例中，使用增材制造(例如，3d打印或粘结剂喷射)和/或模制工艺来形成扩腭器100的一些或全部。可以使用系列扩腭器并增量地扩张患者的腭部。在一些情况下，扩腭器可以被配置为用于治疗儿童和年轻人。扩腭器100包括用于啮合患者的
上颌中的至少一部分牙齿(特别是臼齿)的牙齿啮合区域105，以及在牙齿啮合区域105和105’之间延伸的腭部区域103，该腭部区域103被配置为当患者佩戴该器具时与患者的腭部相邻定位。与患者的腭部相邻的腭部区域103的表面可以具有适于贴合患者的腭部形状的几何形状。
66.腭部区域103可提供拉伸或扩张腭部(例如，包括腭部中线缝合)的力。腭部区域103可以被配置为平衡负荷的偏移以使患者舒适。在一些情况下，腭部区域103可被配置为施加分布在腭部的任一侧上的牙齿上的横向力。例如，力可以分布在每侧上的三个后牙之间(如图1c所示)和/或在腭部的侧面上。力可以施加到牙齿(例如，臼齿)的舌侧和/或腭部的侧面。在一些情况下，腭部区域103可以包括能量增强特征(例如，弹簧和热活性材料)和/或一个或多个适应部(例如支柱、支撑、横梁、肋、间隙/窗和/或附着体)，其可以使所施加的力以更细微的方式分布。例如，这些设备可被配置为使得通过在扩腭器和患者的口腔之间(例如，在牙龈中和/或优选地沿着患者的牙齿(包括其臼齿)的上侧部分或下侧部分)布置一个或多个接触点而使所施加的力以预定和/或期望的模式分布。还可以调节设备的曲率(例如，凹度)，以分布所施加的力，同时允许腭部和设备之间的间隙和/或允许使用者的舌头的间隙。
67.图2示出了扩腭器200的另一示例。设备200的舌侧210可以具有凹形形状，以在佩戴器具时为患者的舌头留出空间。设备200的腭侧212的全部或一部分可以接触患者的腭部。牙齿啮合区域204和204’可以各自包括一个或多个腔213和213’，用于装配在患者的对应的牙齿上。在一些实施方式中，腔213和213’根据对应的牙齿成形，以在位于患者的齿列上时提供扩腭器200的精确配准。
68.在图2的示例中，扩腭器200包括与牙齿啮合区域204’的延伸部相对应的取出特征214，该取出特征214适配为便于将扩腭器200从患者的牙齿取出。例如，取出特征214可适配为便于钩住手指(或手指甲)以在从患者的腭部取出扩腭器200时提供杠杆作用。当扩腭器200定位在患者的齿列上时，取出特征214可配置为朝向牙龈线延伸或延伸超过牙龈线。在一些实施方式中，相对的啮合区域204还包括取出特征。附加地或替代地，扩腭器可以在设备的一侧或两侧(例如，在牙齿啮合区域204和204’中的一者或两者中)包括一个或多个附着体特征201。附着体特征可以对应于牙齿啮合区域204和204’的颊侧中的一者或两者上的腔，所述腔被配置为与结合到患者的牙齿的对应的附着体耦接，并帮助将设备200保持在患者的牙齿上。
69.本文所述的牙科设备可以包括物理特性不同的不同区域。例如，牙齿啮合区域204和204’可以具有与腭部区域202不同的特性。在一些情况下，牙齿啮合区域204和204’可由针对患者舒适度而优化的材料制成，同时提供足够的结构完整性以承受咬合力。牙齿啮合区域204和204’的材料应当具有足够高的柔度以在患者将器具装配在牙齿上并且将器具从牙齿上取出时弯曲，从而允许更容易地放置和取出扩腭器200。腭部区域202可由被优化以提供横跨腭部的必要力来实现预定程度的腭部扩展的材料制成。在一些情况下，腭部区域202由第一材料制成，并且牙齿啮合区域204和204’由与第一材料不同的第二材料制成。
70.牙科设备可以由多种材料或复合材料中的任何一种制成。在一些情况下，扩腭器的至少一部分由聚合物材料(例如热固性聚合物和/或弹性聚合物)制成。聚合物材料可以具有生物相容性，并且适合于在患者的口腔中使用。复合材料可以包括其中集成有增强材
料(例如纤维(例如，聚合物纤维和/或天然纤维)和/或金属材料)的聚合物基材。在一些情况下，腭部区域202由第一材料制成，第一牙齿啮合区域204由与第一材料不同的第二材料制成，第二牙齿啮合区域204’由不同于第一材料和第二材料的第三材料制成。在一些实施方式中，腭部区域202由比牙齿啮合区域204和204’的材料更刚性的材料(例如，聚合物)制成。这可以允许腭部区域202足够刚性(刚度)以提供所需的扩张力，同时允许牙齿啮合区域204和204’是柔性的以最佳地装配在患者的牙齿上和/或为了患者的舒适性。
71.在一些实施方式中，扩腭器的不同区域之间的过渡由用于连接不同区域的一个或多个连接部限定。图3a示出了示例性扩腭器300的舌侧310，其示出了腭部区域302(具有前部分303)与牙齿啮合区域304和304’之间的连接部316和316’。第一连接部316对应于设备300的区域，其中第一牙齿啮合区域304连接到腭部区域302。同样，第二连接部316’对应于设备300的区域，其中第二牙齿啮合区域304’连接到腭部区域302。在一些示例中，第一牙齿啮合区域304、腭部区域302和第二牙齿啮合区域304’分别形成(例如，打印)然后连接。在该示例中示出的连接部316可以是直的(例如，由虚线示出)，或者它可以是弯曲的，包括正弦形和/或非直线。在一些示例中，连接部(连接部区域)可配置为将使腭扩展的力(侧向力)分布在牙齿啮合区域的区域上，且特别是分布在牙齿啮合区域308的可接触牙龈的舌侧部分或更远离牙齿的咬合面的区域上。这可以允许使用较小的力度，同时仍然实现显著的腭部扩张。
72.连接部316和316’可以包括粘结剂(例如，环氧树脂)、焊接(例如，通过模制)、机械特征(例如，过盈装配、锁定特征等)和/或其它类型连接剂。粘结剂和/或焊接可在腭部区域302和牙齿啮合区域304和304’之间提供化学结合。机械特征可以提供腭部区域302和牙齿啮合区域304和304’之间的物理连接。在一些情况下，连接部316和316’在腭部区域302和牙齿啮合区域304和304’之间提供化学结合和机械连接。
73.扩腭器300的模块化设计可允许不同区域(例如，腭部区域302和牙齿啮合区域304和304’)分开制造，从而允许更大的制造柔性。例如，扩腭治疗通常包括提供渐进式地扩张患者腭部的系列扩腭器。当制造该系列扩腭器时，模块化制造可以允许对腭部区域302和/或牙齿啮合区域304和304’进行单独和定制的修改。一旦制造完成，定制的腭部区域302可以与定制的牙齿啮合区域304和304’耦接。在一些情况下，当患者接收设备300时，牙齿啮合区域304/304’和腭部区域302固定连接。在其它情况下，当患者接收设备300时，牙齿啮合区域304/304’中的一者或两者与腭部区域302分开，并且患者被给予用于连接它们的指令。
74.牙科设备可以包括任意数量的连接部，所述连接部连接单独形成的各区域。例如，参照图3b，扩腭器360可以包括通过连接部366连接的第一区域368和第二区域368’。第一区域368可以包括第一牙齿啮合部分364和第一腭部322。同样，第二区域368’可以包括第二牙齿啮合部分364’和第二腭部322’。第一区域368和第二区域368’可以是多材料部件。例如，第一和第二腭部322/322’可由第一材料(例如，刚度更大的材料)制成，第一和第二牙齿啮合部分364/364’可由第二材料(例如，刚度更小的材料)制成。第一材料和第二材料可以使用本文所述的任何技术(例如基于光聚合物的和喷墨增材技术)彼此一体地形成。在形成第一区域368和第二区域368’之后，第一区域368和第二区域368’可以使用本文所述的任何技术(例如，粘结剂、焊接和/或机械耦接)在连接部366处连接。(一个或多个)连接部可以在牙科设备内的任何位置。例如，连接部366可以在扩腭器360的中间，或者更靠近第一牙齿啮合
部分364和第二牙齿啮合部分364’中的一个。牙科设备可以包括任意数量(例如，1、2、3、4、5、6或更多)的连接部。(一个或多个)连接部可沿牙科设备的纵向、横向和/或任何轴线延伸。
75.图4a和图4b分别示出了牙齿啮合区域404和腭部区域402的示例。在该示例中，牙齿啮合区域404包括成角度的连接表面420，该成角度的连接表面420被配置为与腭部区域402的对应的成角度的连接表面422配合。一旦区域连接在一起(例如，通过粘结剂、焊接和/或其他类型的连接剂)，与平坦的连接表面相比，这种成角度的连接表面配置允许各区域之间更坚固的连接部。
76.图5示出了另一示例性扩腭器500(示出在舌侧510上)，其包括具有弯曲连接表面的连接部516和516
′
(连接部区域)。在图5中，连接部区域是正弦形的，并且随着其从扩腭器的远端延伸到前部503区域而前后弯曲。与平坦的连接表面相比，一旦区域连接在一起(例如，通过粘结剂、焊接和/或其他类型的连接剂)，这种配置可以允许区域之间更坚固的连接部。在一些情况下，弯曲的连接表面具有独特的曲率，其允许排除匹配的腭部区域502和牙齿啮合区域504和504’之间的装配。
77.扩腭器的牙齿啮合区域和/或腭部区域的连接表面可以包括表面纹理以增强扩腭器的不同区域之间的耦接。图6示出了牙齿啮合区域的连接表面620或腭部区域的连接表面622的示例。连接表面620/622可以具有一个或多个表面纹理，以增加牙齿啮合区域和腭部区域之间的机械耦接。在该示例中，连接表面620/622可以包括交叉阴影的表面图案630(例如，包括系列交叉的凸起或凹进的线)和/或几何图案632(例如，包括凸起或凹进的多边形、椭圆形、圆形的表面)。在一些情况下，表面纹理形成底切特征。在一些情况下，牙齿啮合区域的连接表面上的凸起图案可以对应于腭部区域的连接表面上的凹进的图案，或者反之亦然，从而在各部件之间形成牢固的啮合。在一些情况下，粘结剂(例如，粘结树脂)与表面纹理结合使用，以将牙齿啮合区域和腭部区域固定地耦接在一起。例如，纹理表面内的凹陷可以在与对应的部件耦接之前用粘结剂填充。图案化/纹理化可以添加有助于化学粘附的机械组件。这可以在多种材料的打印(或模制)或各种材料的不同打印(或模具)期间使用。
78.图7示出了连接机构的另一个示例，在这种情况下是弹簧型紧固件740。弹簧型紧固件740可以在牙齿啮合区域704的连接表面720上，或者在扩腭器的腭部区域702的连接表面722上。弹簧型紧固件704适配为被压入对应的部件(牙齿啮合区域或腭部区域)的开口内并被保持在该开口内。例如，紧固件740的中心742可以是中空的，使得紧固件740可以在进入开口时被压缩。一旦在开口内，紧固件740的唇缘744将紧固件704保持在开口内，从而将对应的部件锁定在一起。这种配置可以不需要粘结剂。
79.图8示出了压配合紧固系统840的示例。在一些实施方式中，牙齿啮合区域804的连接表面包括一个或多个销842/844/846，销842/844/846被配置为压配合到腭部区域802的对应孔852/854/856中。在其它实施方式中，腭部区域802的连接表面包括一个或多个销842，所述销842被配置为压配合到牙齿啮合区域804的对应孔844中。销842/844/846和孔852/854/856的形状和尺寸可以被设定为使得当销842被推入对应孔852/854/856中时，对应部件802/804通过摩擦(过盈配合)保持在一起。在一些情况下，销842/844/846的直径不同，使得它们被配置为与具有对应直径的孔852/854/856压配合。这可以确保部件802/804在耦接在一起时相对于彼此精确对准和定向。
80.图9示出了互锁系统900的示例，其中牙齿啮合区域904和腭部区域902的连接表面920/922具有对应的三维形状。可以制造不同的机械特征来连接ipe部分。对连接表面920/922在三维中的形状的控制可以允许区域904/902的精确放置和紧密的机械互锁。在一些情况下，粘结剂与互锁系统900一起使用来使区域904/902耦接。
81.图10示出了v形压配合系统1000的示例，其中牙齿啮合区域1004或腭部区域1002的连接表面包括v形开口1060，并且对应的牙齿啮合区域1004或腭部区域1002包括对应的v形突起1062。v形开口1060和突起1062的尺寸和形状可以形成压配合(过盈配合)耦接，并且可以确保部件1004/1002之间的精确对准。在一些情况下，扩腭器包括多个v形开口1060和突起1062。
82.图11示出了槽形特征系统1100的示例，该槽形特征系统1100包括牙齿啮合区域1104或腭部区域1102的连接表面，该连接表面包括槽1170，并且对应的牙齿啮合区域1104或腭部区域1102包括对应地成形的突起1172。槽1170/突起1172可以具有对应的燕尾形状，并且适于滑动和锁定在一起。
83.当形成牙科设备的各个区域时，可以考虑诸如材料收缩的因素。例如，聚合物材料一旦被固化和/或冷却/硬化，就可能会收缩。根据化学成分和/或制造方法，不同类型的聚合物和/或聚合物复合材料可能会以不同程度收缩。因此，由不同材料制成的部件的尺寸可能基于这些收缩差异而以不同程度变化。考虑到这种差异，部件在制造(例如打印和/或模制)期间的尺寸会影响预期的收缩量。在一些增材制造工艺中，由第一材料制成的第一部件的计算机模型的尺寸可以被调整，以考虑相对于由第二材料制成的、第一部件将要耦接的第二部件的更高或更低的预期收缩。在一些模制工艺中，用于由第一材料制成的第一部件的模具的尺寸可以被调整，以考虑到相对于由第二材料制成的第二部件的较高或较低的预期收缩。第一材料和第二材料的相对收缩程度可以通过使用第一材料制造第一测试部件和使用第二材料制造第二测试部件(具有与第一部件相同的尺寸)，然后测量每个测试部件中的尺寸变化来确定。可以根据测试部件中的一个是否比另一个收缩得更多来计算相对收缩系数。在一些情况下，相对收缩系数可以至少部分取决于制造方法。例如，使用第一制造工艺(例如，增材制造或模制)形成的第一部件可比使用与第一制造工艺不同的第二制造工艺(例如，增材制造或模制)形成的第二部件收缩更多或更少。一旦确定了相对收缩系数，就可以相应地调整计算机模型或模具的尺寸。
84.图12示出了指示由单独形成的部件形成牙科设备的示例处理的流程图。在1261，可选地，确定第一材料相对于第二材料的相对收缩系数。相对收缩系数可以根据不同材料的不同预期收缩程度来确定。用于形成第一区域(例如，腭部区域)和第二区域(例如，牙齿啮合区域)的计算机模型和/或模具的尺寸可以考虑相对收缩系数。
85.在1263，使用第一材料来形成牙科设备(例如，扩腭器)的一个或多个第一区域(例如，腭部区域)。可以使用任何制造技术。在一些情况下，使用增材制造工艺和/或模制工艺。可以至少部分地基于刚度来选择第一材料。在使用扩腭器的情况下，第一材料应具有足够高的刚度，以根据腭部扩张治疗计划来提供所需的力以扩张患者的腭部。第一材料也可以具有一定的顺应性，以平衡负荷的偏移，使患者舒适。第一材料和第二材料的刚度和柔度可以基于第一材料和第二材料的初始弯曲模量和剩余弯曲模量的组合来选择。
86.在1265，使用第二材料来形成牙科设备(例如，扩腭器)的一个或多个第二区域(例
如，牙齿啮合区域)。可以使用任何制造技术。在一些情况下，使用增材制造工艺和/或模制工艺。在扩腭器、矫正器和附着体模板设备的情况下，第二区域可以对应于牙齿啮合区域，所述牙齿啮合区域包括腔，其形状和尺寸可以根据对应的牙齿被设置，使得设备与患者的牙齿对准，从而相对于患者的齿列和/或颌正确地对准设备。第二材料的刚度可以小于第一材料的刚度。可以至少部分地基于柔度来选择第二材料。例如，第二材料应当具有足够高的柔度以在患者将设备装配在牙齿上并将设备从牙齿上取出时弯曲。这样可以更容易地放置和取出设备。在一些情况下，第二材料的断裂伸长率(断裂后变化长度与初始长度之比)大于10％。在一些实施方式中，每个牙齿啮合区域使用不同的材料(例如，第二材料和第三材料)形成。注意，形成腭部区域1263和形成牙齿啮合区域1265可以以任何顺序依次进行或并行地进行。
87.在1267，第一区域耦接到第二区域。在一些实施方式中，耦接涉及使用一种或多种粘结材料，例如一种或多种聚合物粘结剂。设备的第一区域和/或第二区域的连接表面可以包括凹陷、突起和/或纹理表面，以增加粘结力和/或确保不同区域的正确对准。在一些实施方式中，耦接包括使用第一区域和/或第二区域的一个或多个紧固特征。紧固特征的示例可以包括弹簧型紧固系统、压配合紧固系统、互锁系统、v形压配合紧固系统和/或其他紧固系统。紧固特征可以与粘结剂一起使用，也可以不与粘结剂一起使用。
88.在一些实施方式中，扩腭器的不同区域之间的过渡是分级的，使得不同区域之间的过渡区域具有不同区域的组合材料。图13示出了示例性扩腭器1300的舌侧1310，其包括大致向后延伸到向前1303的两个过渡区域1316和1316’。第一过渡区域1316位于第一牙齿啮合区域1304和腭部区域1302之间。第二过渡区域1316’位于第二牙齿啮合区域1304’和腭部区域1302之间。在一些实施方式中，腭部区域1302由第一材料(例如，第一类型的聚合物或聚合物的混合物)制成，并且第一和第二牙齿啮合区域1304和1304’由与第一材料不同的第二材料(例如，第二类型的聚合物或聚合物的混合物)制成。在一些实施方式中，腭部区域1302由第一材料制成，第一牙齿啮合区域1304由第二材料制成，第二牙齿啮合区域1304’由第三材料制成，其中第一、第二和第三材料彼此不同。
89.过渡区域1316和1316’对应于包括材料的混合物的区域，以在扩腭器1300的不同区域之间提供平滑的材料过渡。例如，第一过渡区域1316可以包括腭部区域1302的材料(例如，第一材料)和第一牙齿啮合区域1304的材料(例如，第二材料)的组合。同样，第二过渡区域1316’可以包括腭部区域1302的材料(例如，第一材料)和第二牙齿啮合区域1304’的材料(例如，第二材料或第三材料)的组合。第一材料和第二材料可以彼此融合。由于过渡区域1316和1316’包括来自相邻区域的材料的混合物，因此过渡区域1316和1316’可以提供相邻区域的牢固粘结。混合物可以是多种聚合物的均质混合物。
90.每个过渡区域的宽度(w)可以根据扩腭器1300的期望物理特性而变化。在一些实施方式中，宽度(w)的范围从大约0.05毫米(mm)到大约10mm。
91.在一些实施方式中，过渡区域1316和1316’内的材料变化是逐渐的。例如，如果腭部区域1302由第一材料制成并且第一牙齿啮合区域1304由第二材料制成，则过渡区域1316可以具有沿过渡区域1316内的路径朝向牙齿啮合区域1304并远离腭部区域1302行进而量逐渐减少的第一材料以及量逐渐增加的第二材料。
92.形成具有混合材料的过渡区域的牙科设备的方法可以变化。在一些实施方式中，
使用增材制造技术，例如根据基于桶的增材制造技术或喷射打印(喷墨打印)技术的那些技术。图14a至图14c示出了使用基于桶的打印系统1441形成牙科设备的示例处理。系统1441包括桶1451(或罐)，其包含液体形式的第一可光固化材料1450，其包括用于在聚合之前形成第一聚合物的单体和/或低聚物。在图14a，来自源1494(例如，激光)的电磁辐射1496(例如，激光束)选择性地固化可光固化材料1450的区域，以在平台1492上附加地形成部件的第一区域1402(例如，腭部区域)。增材工艺可以包括任何类型的增材工艺，例如类似于连续液体界面生产(clip)工艺。替代地或附加地，掩模投影工艺可用于形成第一区域1402。在图14b，第一聚合物材料1450被第二光固化材料1452代替，第二光固化材料1452包括用于在桶1451内形成第二聚合物的单体和/或低聚物。电磁辐射1496用于固化第二光固化材料1452以形成由第二聚合物材料制成的第二区域1404(例如，牙齿啮合区域)。在图14c，桶1451填充有第一可光固化材料和第二可光固化材料的混合物1454，以形成部件的过渡区域1416(例如，过渡区域)。在这种情况下，形成过渡区域1416来使第一区域1402和第二区域1404连接。形成部件的不同区域1402、1404和1416的顺序可以变化。例如，区域1402、1404和1416中的任何一个可以首先形成、其次形成或最后形成。在一些实施方式中，使用多个步骤形成过渡区域1416，其中用不同比率的第一聚合物材料和第二聚合物材料多次改变桶1451，以在过渡区域1416中产生更精细的梯度过渡。这可以是工业工艺的一部分，尤其是可大规模扩展的工业工艺。
93.聚合物的选择将基于物理特性，如刚度、柔度和/或本文所述的膨胀力施加特性。在一些情况下，聚合物基于光聚合物前体在混合物中彼此的混溶性，以形成过渡区域。表1示出了用于制造过渡区域不同部分的各种示例聚合物。在一些情况下，聚合物/聚合物前体是定制的，而不是市售的。表1
94.图15示出了指示形成具有一个或多个过渡区域的牙科设备的示例处理的流程图。牙科设备可以是多种类型的牙科设备中的任何一种，例如扩腭器、牙科矫正器(例如，具有下颌前移块)或用于将附着体放置和结合到患者的牙齿的牙科附着体模板。在1501，使用第一材料来形成牙科设备的一个或多个第一区域。对于扩腭器，第一材料可以是用于形成设备的腭部区域的相对刚性的材料。对于牙科矫正器，第一材料可为用于需要相对较大力来移动牙齿的结构(例如下颌前移块)的相对刚性的材料。对于牙科附着体模板，第一材料可以是用于附着体本身的相对刚性的材料，并且第二材料可以是牙科附着体模板的剩余部分(例如，为了更容易操作和/或运输安全)。在牙科附着体模板的情况下，牙科附着体模板可以包括具有腔的牙齿啮合区域，所述腔的形状和尺寸根据对应的牙齿而被设置，以将附接到其的一个或多个附着体相对于一个或多个牙齿定位支撑在(一个或多个)期望的位置。替代地或附加地，一个或多个附着体附接到框架上并悬挂在该框架上，该框架将附着体相对于(一个或多个)期望的位置定位。第一材料可以包括一种或多种类型的材料。例如，第一材料可以包括一种类型的聚合物或多种类型的聚合物。
95.在1503，使用具有与第一材料不同的物理特性的第二材料来形成牙科设备的一个或多个第二区域。例如，第二材料的刚度可以比第一材料的刚度更小。对于扩腭器、牙科矫正器或牙科附着体模板，第二刚度较小的材料可用于形成设备的一个或多个牙齿啮合区域，使得设备更容易被患者从牙齿上取出和/或佩戴更舒适。第二材料可以包括一种或多种类型的材料。例如，第二材料可以包括一种类型的聚合物或多种类型的聚合物。
96.在1505，牙科设备的一个或多个过渡区域包括第一材料和第二材料的混合物。(一
个或多个)过渡区域可以形成在(一个或多个)第一区域与(一个或多个)第二区域之间，以将第一区域和第二区域耦接在一起。混合物可以具有预定的第一材料和第二材料的相对含量。混合物可以包括第一材料相对于第二材料的预定比率(例如，按重量计)。例如，混合物可以包括第一材料与第二材料的重量比，范围从约0.99到约0.01(例如，0.99、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55、0.50、0.45、0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.15、0.10)。在一些情况下，混合物可以包含一种或多种其他材料来稳定混合物。在一些情况下，形成过渡区域包括过渡区域的不同部分，这些部分使用相对含量不同的第一材料和第二材料来形成。例如，最靠近设备的第一区域的过渡区域的第一部分可以具有比最靠近设备的第二区域的过渡区域的第二部分更高的第一材料与第二材料的比率。过渡区域可以包括任何数量的相对含量不同的第一材料和第二材料的部分。例如，过渡区域可以包括约1至20(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20)个部分，这些部分具有相对含量不同的第一材料和第二材料。具有相对含量不同的第一材料和第二材料的部分的数量可以基于(一个或多个)过渡区域将设备的第一区域和第二区域耦接在一起的程度和/或期望的性能来选择。例如，过渡区域的更多部分可以用来提供材料变化的更加渐变梯度以及更少的材料变化的强烈对比。
97.本文所述的设备可配置为一种系统，所述系统包括使患者的腭部逐步扩张的系列扩腭器和/或在该系列扩腭器使腭部扩张之后要佩戴的被动支架(例如保持器)。例如，图16a和图16b图示这种系统的示例组件。图16a示出了逐渐变宽的系列扩腭器的示例。例如，初始上扩腭器1658可以具有比中间扩腭器1659和最终扩腭器1660更窄的腭部区域。图16c图示被动支架(例如，保持器)1661的示例，该被动保持器1661可以在系列扩腭器已经完成扩张患者的腭部之后佩戴。在该示例中，扩腭器保持器1661与序列中的最后一个扩腭器相似或相同，尽管扩腭器保持器1661可以具有不同的配置。
98.如上所述，本文所述的扩腭器可以是可用于使受试者的腭从初始尺寸/形状向目标尺寸/形状扩张的系列扩腭器(增量式扩腭器)中的一个扩腭器。例如，本文所述的方法和改进可以结合到例如在us20190314119a1中所述的扩腭器或系列扩腭器中，该文献通过引用整体并入本文。系列扩腭器可被配置为通过预定距离(例如，一个扩张器的臼齿区域之间的距离可与先前扩张器的臼齿区域之间的距离相差不超过2mm、相差0.1mm至2mm、相差0.25mm至1mm等)和/或通过预定的力(例如，将施加的力限制为小于180牛顿(n)，限制到8n-200n之间、8n-90n之间、8n-80n之间、8n-70n之间、8n-60n之间、8n-50n之间、8n-40n之间、8n-30n之间、30n-60n之间、30n-70n之间、40n-60n之间、40n-70n之间、60n-200n之间、70n-180n之间、70n-160n之间等，包括其间的任何范围)来扩张患者的腭部。
99.腭部区域的厚度可以在大约1mm-5mm之间(例如，在1.5mm-3mm之间、在2mm-2.5mm之间等)。咬合侧的厚度可以在大约0.5mm-2mm之间(例如，在0.5mm至1.75mm之间、在0.75mm至1.7mm之间等)。颊侧的厚度可以在大约0.25mm-1mm之间(例如，在0.35mm和0.85mm之间，在约0.4mm和0.8mm之间等)。
100.本文所述的牙科设备可以包括许多特征中的任何特征，以促进扩张过程、提高患者舒适度和/或有助于将牙科设备插入/保持在患者的齿列中。在2017年12月4日提交的美国专利申请公开号2018/0153648a1中描述了牙科设备的一些特征的示例，该申请通过引用整体并入本文。例如，本文所述的任何牙科设备可以包括任何数量的附着体特征，所述附着
体特征配置为与结合到患者的牙齿的对应附着体耦接。牙科设备可以具有厚度不同的区域。在本文所述的任何牙科设备中，可以具有不同的厚度。例如，腭部区域的厚度可以比牙齿啮合区域的厚度更厚或更薄。任何扩腭器的腭部区域可以包括一个或多个切口区域，这可以提高舒适度和/或防止说话的问题。
101.本文所述的任何方法(包括用户界面)可以被实现为软件、硬件或固件，并且可以被描述为存储能够由处理器(例如，计算机、平板电脑、智能手机等)执行的一组指令的非暂时性计算机可读存储介质，其在被处理器执行时使得处理器控制执行任何步骤，包括但不限于：显示、与用户通信、分析、修改参数(包括定时、频率、强度等)、确定、警告等。例如，与形成牙科设备相关的计算机模型(例如，用于增材制造)和指令可以存储在非暂时性计算机可读存储介质上。
102.本文所述的方法和设备可以使用不同的材料，特别地可以在相同的设备或设备的区域内使用材料行为不同的不同光聚合物。例如，如上所述，在一些变型中，与受试者的牙齿啮合的设备的区域(例如，“翼”)可以不同于与腭部啮合的设备的区域(例如，中心、中央或腭部区域)；在一些变型中，这些不同区域可以由特性可以不同的不同光聚合物形成。
103.通过在单个设备内使用不同的材料特性，可以实现牙科器具的所有材料特性要求。对于单个(如打印)设备。图17图示具有柔性翼(牙齿啮合)区域1701的器具(扩腭器)的一个示例，柔性翼(牙齿啮合)区域1701可以允许低插入力，并且可以具有高模量和用于装置的高剩余应力，并且特别是腭部区域1703以实现腭部运动。这可以通过在增材制造(例如，对于基于桶的3d打印工艺)期间改变材料或通过改变树脂成分(例如，对于基于喷射的增材制造工艺)来实现。
104.在一些变型中，可以选择打印方向。例如，基于桶的增材制造工艺的打印方向可以是从翼部区域到腭部区域并且再次返回，使得翼部区域(更柔性的牙齿啮合区域)具有更高的伸长率。翼部的模量和残余应力可以低于腭部，因为翼部对所需的腭部运动的影响较小。翼部的增加的柔度可以允许它们以较低的插入力施加到牙齿上。在一些变型中，设备可以被打印，使得左翼部分首先被打印(从左到右方向)，并且一旦打印已经扩展到延伸到腭部区域1703中的高度(例如，图17中的h1)，树脂可以被改变并且用较高模量的材料打印到形成腭部区域的第二高度h2。可以进行第二次过渡以在第一较低模量材料中形成第二(例如，左)翼部区域打印，到达第三高度h3。因此，本文所述的任何设备可以包括在较低模量(较柔性的)材料和较高模量(较不柔性的)材料之间的材料过渡区域或边界，所述材料过渡区域或边界从设备的前面(前部)平行地延伸到设备的后面(后部)；这些边界可以与器具的翼部(牙齿啮合)和腭部区域重叠。由较高模量材料形成的设备的第二区域可以在由较低模量材料形成的翼部区域之间延伸恒定的高度(直径)，并且可以包括腭部区域。
105.本文所述的方法和特征还可以包括或被包括作为附着体模板(牙科附着体模板)的部件，该附着体模板用于将一个或多个牙科附着体放置到受试者的牙齿上，例如，以帮助将牙科器具固定到受试者的牙齿上。例如，本文所述的是附着体模板，其中牙科附着体模板包括更硬(更刚性)的区域，所述更硬(更刚性)的区域配置为脱离或远离更顺应的区域，更顺应的区域配置为牙齿啮合(例如，支撑)区域，该牙齿啮合区域可以将一个或多个附着体定位在牙齿上的预定和适当的位置处。例如，本文所述的方法和特征可用于修改us 20190298494a1中所述的牙科附着体结构，该文献通过引用整体并入本文。
106.例如，本文所述的设备和方法可以包括牙科附着体模板以及制造和使用它们的方法，所述方法包括由较硬的材料形成附着体部分，所述较硬的材料例如是具有比更顺应的区域高的刚度(例如，杨氏模量)的材料。例如，附着体部分的杨氏模量可以由如本文所述的杨氏模量为5gpa或更大(例如，7gpa或更大、8gpa或更大、9gpa或更大、10gpa或更大、11gpa或更大、12gpa或更大、13gpa或更大、14gpa或更大、15gpa或更大、20gpa或更大、25gpa或更大、5gpa和1000gpa之间等)的材料形成。因此，这可能会导致针对附着体的区域更硬。更顺应的区域(例如牙齿啮合区域)可能具有比(一个或多个)附着体的杨氏模量更小的杨氏模量，例如10gpa或更小、9gpa或更小、8gpa或更小、7gpa或更小、6gpa或更小、5gpa或更小、4gpa或更小、3gpa或更小、2gpa或更小、1gpa或更小、0.5gpa或更小、0.1gpa或更小等。因此，与(一个或多个)附着体相比，设备的牙齿啮合和附着体定位部分通常可以具有较低的杨氏模量。
107.如上所述，这些设备中的任何一个都可以包括(一个或多个)附着体与牙齿啮合区域之间的连接部区域。在一些示例中，该设备可以包括一个或多个界面打印区域。一般而言，这些设备可形成为单个3d打印工艺(例如，在单个桶中)的部件。
108.例如，图17a至图17n图示可如本文所述那样形成的附着体和牙科附着体模板的示例。例如，图17a图示根据本公开的多个实施方式的牙科附着体放置结构的前视图。所示的结构包括几个组件，当一起使用时，这些组件可有利于在牙弓1240的一个或多个颊侧牙齿表面上精确放置和定向一个或多个附着体。该图中所示的特征是配置为延伸横跨牙弓的至少一部分的框架1210。框架可以是跟随患者的牙弓或牙弓的一部分的形状的实心结构。所述框架可支撑一个或多个延伸结构，所述一个或多个延伸结构与所述框架协作以将所述一个或多个牙科附着体(其示例标识为1202-1、1202-2、1202-3和1202-4)配准至(一个或多个)预定牙齿表面位置。(一个或多个)牙科附着体可通过一个或多个附着体支撑件(其示例标识为1203-1和1203-4)附接到框架。这可以允许牙科附着体从框架延伸一段距离，并接近对应的牙齿表面上的预定位置。如果使用多个附着体，附着体支撑件可相对于框架沿相同方向延伸。例如，附着体支撑件可以从框架向下(或向上)延伸，以将支撑件定位在框架下方(或上方)。
109.牙科附着体可以可取出地附接到附着体支撑件，使得附着体可以例如在附着体附接到牙齿表面之后与牙科附着体放置结构分离。附着体可以在附着体和附着体支撑件之间的界面区域处附接到附着体支撑件。该界面区域可以配置为易于分离。例如，附着体支撑件可在靠近框架处具有较厚的端部，该较厚的端部在界面区域处逐渐变薄至较薄的厚度，以便于分离。在一些实施方式中，使用如本文所述的分离工具来完成分离。在许多实施方式中，界面区域足够脆弱，以允许在不使用分离工具的情况下使附着体与附着体支撑件分离。在一些情况下，使用者能够通过对附着体施加压缩力、拉力或压力(例如，通过使用者的手)来使附着体分离。
110.框架还可以包括一个或多个配准锚定件(其示例标识为1201-2、1201-3和1201-4)，其从框架延伸并且包括与对应的一个或多个牙齿配准的接触表面。当(一个或多个)配准锚定件的接触面与对应的牙齿配准时，牙科附着体也可以与对应的牙齿表面配准。在一些情况下，配准锚定件接触表面的轮廓与一个或多个牙齿的对应的表面的起伏和/或凹槽互补。轮廓表面可适于补充任何类型的一个或多个牙齿(例如一个或多个门牙、尖牙、前臼
齿和臼齿)的表面。轮廓表面可适于补充牙齿的任何侧面，例如一个或多个舌面、咬合面、颊面和远侧牙齿表面。在一些实施方式中，配准锚定件可以至少部分地包住牙齿的切缘。配准锚定件可以延伸横跨牙齿的一个以上的侧面，例如对应牙齿的顶侧(例如，牙冠)、颊侧和/或舌侧的部分。在图17a所示的示例中，配准锚定件延伸横跨对应牙齿的顶侧和颊侧。
111.在一些情况下，牙科附着体配置为附接到与配准锚定件配置为接触的牙齿相同的牙齿。例如，附着体1202-4与牙齿1211-4的表面对准，牙齿1211-4是与配准锚定件1201-4配准的同一个牙齿。在一些情况下，配准锚定件配置为与牙科附着体配置为附接到的牙齿不同的牙齿配准。例如，附着体1202-1与牙齿1211-1的表面对准，该表面不同于配准锚定件1201-3所配准的牙齿1211-2。配准锚定件可以配置为与多个牙齿配准。例如，配准锚定件1201-3可以适配为与牙齿1211-2和牙齿1211-3的表面配准。当一个或多个配准锚定件被正确地放置在对应的牙齿表面上并与对应的(一个或多个)牙齿表面配准时，牙科附着体放置结构可以与牙弓正确地对准，并且(一个或多个)附着体可以相对于(一个或多个)牙齿表面被精确地定位。
112.图17b图示图17a的牙科附着体放置结构的附着体部分的特写视图。在该示例中，附着体支撑件1203通过与锚定件1201配准而从框架1210间接延伸。这种配置可以允许附着体1202连接到配准锚定件1201配准的同一牙齿。在所示的示例中，配准锚定件1201包括间隙1215，以提供针附着体1202的正确定位，而不受配准锚定件1201和/或附着体支撑件1203的干扰。间隙1214的形状和深度可以根据附着体1202的期望牙齿位置而变化。配准锚定件1201的厚度和高度1214以及其相对于牙齿的偏移也可以根据附着体1202的期望放置而变化。在一些情况下，间隙1215为治疗专业人员提供了在例如将附着体1202附接到牙齿的过程期间，围绕附着体1202的通路。
113.除了在向下或向上的方向上使附着体远离框架并朝向牙齿延伸之外，附着体支撑件还可以使附着体的附着体表面(例如，1230)相对于牙齿表面对准。在一些情况下，附着体支撑件在朝向框架中线的方向上指向附着体表面(例如，1230)。例如，附着体支撑件可以具有弧形形状，其使附着体定向以便附着体表面基本平行于目标牙齿表面。在其他实施方式中，附着体支撑件具有成角度的形状。这种弧形或成角度的形状还可以为使用者的手或分离工具提供空间，以接近附着体进行分离，因为弧形形状可以向外弯曲。如本文所述，牙科附着体1202的形状和尺寸可以根据期望的力特性以及对应的牙科器具(例如，矫正器)的形状和类型而变化。
114.在一些实施方式中，牙科附着体放置结构包括一个或多个保持支撑件，该保持支撑件从框架延伸并且配置为将(一个或多个)牙科附着体保持在(一个或多个)预定位置。图17c和图17d图示图17a的牙科附着体放置结构在牙弓上的顶部和底部立体图，示出了示例性保持支撑件，其示例标识为1206-1、1206-2和1206-3。保持支撑件可以包括接触部分1212，接触部分1212配置为接触牙弓的一个或多个牙齿和/或牙龈。在所示的示例中，接触部分1212的形状和尺寸可以被设定接触牙齿之间的齿间区域。接触部分可以具有任何形状。在一些情况下，接触部分具有基本球形的形状，如图所示。其他非限制性示例形状可以包括多面体(例如，四面体或立方体)、圆锥体、圆柱体和卵形的形状。保持支撑件可以包括使牙齿接触部分从框架延伸一段距离的弧形或成角度的部分。例如，保持支撑件可以包括相对于框架1210在水平方向上延伸的水平部分1209和相对于框架1210在垂直方向上延伸
的垂直部分1207，其将牙齿接触部分1212定位在牙弓的表面(例如，舌面)上。
115.在一些情况下，保持支撑件从框架的、与附着体支撑件不同的一侧延伸。例如，保持支撑件可以从框架的第一侧延伸，而附着体支撑件可以从框架的第二侧延伸。在图17c和图17d所示的示例中，保持支撑件从框架的舌侧延伸，使得保持支撑件能够接触牙弓的舌侧部分，并且附着体支撑件(例如，1203)从框架的颊侧延伸，使得附着体(例如，1202)能够在牙齿的颊面上的位置处配准。保持支撑件可以支撑框架的舌侧，以稳定牙科附着体放置结构在牙弓上的三维空间的位置。
116.框架(例如，1210)的形状和尺寸可以被设定为跟随牙弓的至少一部分。在一些情况下，框架具有与牙弓一致的弧形形状(例如，u形)。在其它实施方式中，框架仅覆盖牙弓的一部分。框架可以是一个连续的部件，也可以包括多个连接在一起的部件。这种部分可以具有弯曲(例如，弧形)形状，或者是直的并且连接在一起以提供大致弯曲(例如，弧形)形状。虽然所示的示例示出了适配为沿着牙齿的咬合侧(例如，牙弓的顶部)跟随的框架1210，但是本公开涵盖了其他变型。例如，框架可适配为沿着牙齿的舌侧和/或颊侧(例如，牙弓内侧和/或牙弓外侧)跟随。在一些实施方式中，框架适配为沿着牙齿的多侧(例如，咬合侧、舌侧和颊侧中的两个或更多个)跟随。在一些情况下，牙科附着体放置结构包括一个以上的框架。例如，两个或更多个框架可以适配为沿着牙齿的咬合侧、舌侧和颊侧中的一者或多者而跟随。这种变化可以包括在本文所述的任何牙科附着体放置结构中。
117.在一些实施方式中，配准锚定件仅与牙弓的牙齿的子集配准。在一些示例中，使用两个或更多个配准锚定件将框架横跨在一个或多个牙齿上。例如，配准锚定件1201-4和1201-5从框架1210延伸，使得它们被框架的间隙部分1210-1分开。配准锚定件1201-4和1201-5配置为与不相邻的牙齿对准，使得框架的间隙部分1210-1跨越牙齿1211-5和1211-6。这可允许框架的间隙部分1210-1悬置在牙弓上，并允许牙科附着体1202-5、1202-6和保持支撑件1206-2、1206-3、1206-4定位在它们各自的目标牙齿上。与覆盖更多牙齿表面的牙科附着体放置结构相比，这允许牙科附着体放置结构闭塞更少的牙弓。例如，治疗专业人员可以更容易地接近介于其间的牙齿1211-5和1211-6周围的区域，以使附着体1202-5和1202-6附接。
118.如本文所述，可以使用增材制造技术形成牙科附着体放置结构。在一些情况下，这涉及在不使用支撑件的情况下，将牙科附着体放置结构的部分打印在增材制造机器的构建板(有时称为构建平台或基板)上。众所周知，制造支撑件通常用于3d打印，以在打印处理期间支撑构建板上的3d对象。这种制造支撑件通常用于支撑3d对象的部分(例如悬垂物)，这些部分在打印处理期间易于变形，并且通常在打印处理完成后从3d对象上取出。这种制造支撑件会增加额外的材料，并增加取出支撑件的额外制造时间和费用。在一些实施方式中，在不使用制造支撑件的情况下打印牙科附着体放置结构，从而节省材料、时间和金钱。在图17c所示的示例中，框架1210可以具有表面1250(例如，顶面或底面)，该表面1250可以在不使用制造支撑件的情况下形成在构建板上，以提供上述的优点。表面1250可以是根据平坦的构建板表面的基本平坦的表面。平坦表面1250可以对应于牙科附着体放置结构的顶(或底)表面，其中(一个或多个)附着体支撑件(例如，1203)和/或(一个或多个)保持支撑件(例如，1206-1、1206-2、1206-3、1206-4)相对于框架的底(或顶)表面延伸。在一些情况下，(一个或多个)附着体支撑件和/或(一个或多个)保持支撑件的部分也可构建在构建板上，并且
对应地具有平坦表面。
119.为了使用牙科附着体放置设备，治疗专业人员可以将一个或多个配准锚定件定位在对应的牙齿表面上。在图17a至图17d所示的实施方式中，配准锚定件在框架处开始并且延伸，直到锚定件包住切缘的至少一部分并且延伸横跨对应牙齿的一个或多个侧面。这将一个或多个牙科附着体抵靠预定位置处的对应牙齿表面定位。一个或多个保持支撑件还可以定位在一个或多个牙齿的表面上(且在一些情况下，与一个或多个牙齿的表面配准)(例如，在牙弓的舌侧上)，以保持牙科附着体的位置。如本文所述，可以使用例如一种或多种粘结剂将牙科附着体固定到牙齿表面上的预定位置。牙科附着体可以与牙科支撑件分离，使得只有来自结构的牙科附着体才能保持耦接到患者的牙弓。
120.图17e图示图17a的牙科附着体放置结构在没有牙弓的情况下的立体图，示出了保持支撑件的各种接触部分(例如，1212-1和1212-2)的各方面。图17f示出了接触部分1212-3的特写视图。接触部分可配置为放置在相邻牙齿之间的齿间区域1255中。接触部分可以包括一个或多个适形表面(例如，1256-1和1256-2)，其配置为适形于牙齿和/或牙龈的形状。适形的形状可允许接触部分抓持在牙弓的表面上(例如，在舌侧上)。接触部分1212的形状可以基于虚拟模型来确定。例如，虚拟球体(或圆锥体、四面体等)可以(基于患者的齿列的扫描)被放置在齿间区域的虚拟模型中并且从虚拟球体中减去牙齿将位于的区域。在该过程中，在一些实施方式中，还考虑了牙龈。在一些情况下，牙龈的虚拟模型可以按比例因数放大(例如，使牙龈增大10％)，因此从球体中减去与按比例放大的牙龈接触的虚拟球体的任何部分。以此方式，可以形成保持特征的接触部分，使得其表面将与其将接触的牙齿的表面匹配，并且不干扰(例如，接触)牙龈(这可能引起患者的不适)。在一些实施方式中，保持特征的接触部分包括一个或多个倒角表面(例如，1257)，例如，以减少接触部分从牙弓突出的量，这也可以增加患者的舒适度。
121.图17g和图17h示出了图17a的牙科附着体放置结构的替代视图，其中没有牙科附着体和保持支撑件，以允许更仔细地检查和讨论某些特征并帮助读者理解。一个或多个配准锚定件(例如，1201-1、1201-2、1201-3、1201-4和1201-5)可以配置为与一个或多个对应的锚齿(例如，1215-1、1215-2、1215-3、1215-4、1215-5和1215-6)配准。根据一些实施方式，一个或多个锚定齿的颊侧1213(即，牙齿的颊面的最高点)可用作牙科附着体放置结构的最外极限。框架(或部分框架)的厚度(例如，1280)和宽度(例如，1282)可以变化，使得框架和颊侧1213之间的距离尽可能小，从而最小化框架和牙弓之间的距离。
122.在一些实施方式中，牙科附着体放置结构的一个或多个部分是柔性的，以便减少该结构的部分中的应力集中。由于牙科附着体放置结构可由脆性材料(例如，一些复合材料)制成，因此这种柔性特征可允许该结构更具弹性且更不易于断裂，同时仍由具有期望特性(例如，刚度)的材料制成。柔性特征可以减少在结构的处理期间(例如，在制造和运输期间)断裂的发生。具有柔性特征可以允许每次3d打印运行时打印更多的结构(例如，在构建板上)。柔性特征还可以允许结构以减小结构尺寸的方式弯曲，以实现更有效的封装。柔性特征还可以提供一些公差，使得该结构可以更容易地装配在患者的牙弓上。图17g至图17k示出了根据一些实施方式的具有各种柔性特征的牙科附着体放置结构17a的变型。为了简单起见，图17g至图17k未示出某些特征，例如牙科附着体和保持支撑件；然而，可以包括这样的特征。
123.图17g图示牙科附着体放置结构的俯视图，其中框架的部分1210-1被修改为具有之字形或“z”形，作为弧形的替代。在其他变型中，柔性部分可以具有正弦形或“s”形图案。这种几何形状可允许柔性部分1210-1响应于可施加到框架的力(例如，推、拉、扭)而弯曲或扭转，从而分布应力并减少应力集中。根据特定需要，框架的部分1210-1、1210-2、1210-3和1210-4中的一个或多个可以包括这种修改的弯曲几何形状。框架的几何形状的这些类型的变化允许框架(或其部分)在不改变框架材料的情况下是柔性的。也就是说，柔性部分1210-1可以由与框架的部分1210-2、1210-3和1210-4、附着体支撑件、附着体支撑件和保持锚中的一者或多者相同的材料制成。与用具有不同柔性度的不同材料制造结构相比，这种解决方案可以更具成本效益。
124.图17j和图17k图示替代图17a的弧形框架部分的链接接头。链接接头可以包括互锁链接部，例如图17k中所示的第一链接部1270和第二链接部1272。链接接头可以包括任意数量(例如，2、3、4、5、6、10、20)的互锁链接部。链接接头的互锁特性可允许链接部相对于彼此移动，同时保持彼此连接。与之字形或正弦形的几何形状一样，当力(例如，推、拉、扭)施加到框架时，链接接头的几何形状可给予框架部分1210-3抵抗断裂的柔度。根据需要，链接部可以沿着框架放置在任何位置，包括框架的部分1210-1、1210-2、1210-3和1210-4中的一个或多个。应当注意，使用3d打印工艺可以有效地形成链接的链接接头的几何形状，由此可以完整地形成互锁链接(即，链接)。
125.牙科附着体放置结构可以具有除了框架之外的柔性部分。图17l图示具有柔性的附着体支撑件1203-4、1203-5和1203-6的图17a的结构的替代变型。与从靠近框架的较粗直径到靠近附着体的较细直径逐渐变细的附着体支撑件(例如，1203-3)相反，柔性附着体支撑件的直径可以更细，并且具有响应于施加的力(例如，推、拉、扭)而提供增加的柔性和弹性的正弦或之字形形状。具有更柔性的附着体支撑件还可允许治疗专家在附着体的放置和附接期间使附着体(例如，1203-4)具有更大的可操作性，并且可降低附着体支撑件意外地附接到牙齿表面的风险。柔性附着体支撑件可以具有任何形状，并且不限于图17k所示的正弦或之字形形状。例如，弹簧(例如，螺旋)、弧形、弓形或钩形形状也可提供期望量的柔性。牙科附着体放置结构可以具有任意数量(例如，1、2、3、4、5、8、10)的柔性附着体支撑件。在一些情况下，一个或多个保持支撑件(例如，1206-1)可以具有柔性几何形状(例如，正弦或之字形)。
126.根据一些实施方式，形成牙科附着体放置结构的一个或多个特征的材料提供柔性。图18图示网格结构的示例的立体图，该网格结构可被结合到本文所述的任何牙科附着体放置结构的一个或多个部分中。网格结构可以包括腔，这些腔可以增加结构的柔性和/或减少结构的材料消耗和重量。网格结构被结合到框架、配准锚定件、附着体、附着体支撑件、保持支撑件或牙科附着体放置结构的其它部分中的一个或多个中。因此，元件的刚度或柔度可以根据期望的实施方式进行调整。
127.牙科附着体放置结构可以包括图17g至图17l和图18的柔性特征的任何组合。例如，该结构可以包括一个或多个柔性框架部分1219(例如，图17i)、一个或多个柔性附着体支撑件1221(例如，图17l)和/或一个或多个柔性保持支撑件。柔性特征的数量可以根据特定需求而变化。一般而言，该结构可以具有一定的柔度以抵抗断裂，并且具有足够的刚度以在放置在患者的牙弓上时支撑和保持(一个或多个)附着体。在一些实施方式中，如上所述，
柔性特征由与结构的其他部分相同的材料制成。柔度至少部分地是由于形状而产生；例如可以使用正弦形、之字形等。在一些实施方式中，柔性特征由与结构的其它部分不同(例如更柔性)的材料制成。
128.如本文所述，可基于虚拟模型形成牙科附着体放置结构。根据一些实施方式，基于牙科附着体在虚拟模型中的位置来确定框架的位置和定向以及结构的其他特征。图17m和图17n图示如何从虚拟模型形成图17a的牙科附着体放置结构的特征的一个示例。图17m的侧立体图图示该结构的侧立体图，示出了支撑附着体1202-05的附着体支撑件1204-5如何可以包括基部1209-5和桥接部分1209-5。尽管在所有实施方式中不是必需的，但是基部1209-5可以是实心的、挤压的、圆形的结构。附着体支撑件的直径和厚度可以变化。基部1209-5可以具有比桥接部分1208-5更大的厚度(如，直径)。
129.为了确定框架1210的位置和定向，附着体1202-3的中心可以被定位并竖直投影，直到其与框架1210的平面相交。该点可以用作用于创建基部1209-5的参考(例如，对应于圆的中心)，从而通知框架1210的位置和定向。桥接部分1209-5可以形成为将基部1209-5连接到框架或配准锚定件。牙科附着体1202-4和1202-5同样可用于创建对应的基部和桥接部分，以用于将附着体支撑件1204-4和1204-5连接到框架或配准锚定件，以及剩余的牙科附着体和附着体支撑件，直到确定整个框架2101的位置和定向。在例如3d打印处理期间，附着体支撑件可以位于牙科附着体的下方的中心。图17n图示附着体支撑件(没有桥接部分)的基部1209相对于对应附着体1202的不同视图。
130.本文还描述了包括一个或多个下颌前移元件的牙科器具，例如矫正器。本文所述的任何矫正器可以包括一个或多个下颌前移元件(例如下颌前移块)。在一些示例中，下颌前移元件/块可以具有比矫正器的更顺应的牙齿啮合区域的刚度(例如，杨氏模量)更大的刚度。一般而言，在本文所述的任何装置中，较硬部分(例如，下颌前移块)的杨氏模量可由如本文所述的材料形成，其杨氏模量为5gpa或更大(例如，7gpa或更大、8gpa或更大、9gpa或更大、10gpa或更大、11gpa或更大、12gpa或更大、13gpa或更大、14gpa或更大、15gpa或更大、20gpa或更大、25gpa)。更顺应的区域(例如牙齿啮合区域)的杨氏模量可以小于(一个或多个)附着体的杨氏模量，例如杨氏模量为10gpa或更小、9gpa或更小、8gpa或更小、7gpa或更小、6gpa或更小、5gpa或更小、4gpa或更小、3gpa或更小、2gpa或更小、1gpa或更小、0.5gpa或更小、0.1gpa或更小等。因此，与较硬部分(例如，(一个或多个)附着体、(一个或多个)下颌前移块等)相比，设备的牙齿啮合区域通常可以具有较低的杨氏模量。
131.下颌前移块和包括下颌前移块的器具的示例可以在例如us 20180132975a1中发现，该专利通过引用整体并入本文。图18a图示根据本公开的多个实施例的、具有第一重新定位颌元件106的上颌102和具有第二重新定位颌元件108的下颌104的侧视图。图18a中所示的上颌102、第一重新定位颌元件106、下颌104和第二重新定位颌元件108分别包括颌和重新定位颌元件(例如，虚拟颌和/或虚拟重新定位颌元件)的虚拟图像，如本文进一步讨论的。上颌102可以包括上颌骨、其相关的软组织和硬组织，并且可以包括患者的上齿列的多个牙齿。下颌104可以包括下颌骨、其相关的软组织和硬组织，并且可以包括患者的下齿列的多个牙齿。
132.在一些情况下，患者可能表现出异常咬合或咬合不正。例如，这可能包括前突、后缩、或横向位移的一个下颌(或两者)。作为示例，患者的上齿列的多个牙齿和患者的下齿列
的多个牙齿的定位可以使得上齿列与下齿列的最佳装配导致下颌104相对于上颌102在位置关系上或在将下颌104连接到上颌102的颌关节的水平上未对准。下颌104可以处于例如后缩的位置，从而在上齿列的前齿和下齿列的前齿之间产生距离(例如，空间)(例如，增加的覆盖)。咬合不正的矫正在改善咀嚼能力、减少牙齿过早磨损和/或改善面部美观方面对患者有益。
133.在一些实施方式中，图18a中所示的上颌102和下颌104可以包括患者的上颌和下颌的虚拟模型。可以提供一个或多个牙科器具(例如，也可以连接在一起的用于上齿列的器具和用于下齿列的器具)的虚拟模型，每个牙科器具具有配置为重新定位患者的多个牙齿的壳体。牙科器具的虚拟模型可以包括配置为重新定位患者的多个牙齿的牙科器具的虚拟模型。
134.重新定位颌元件可以定位在要放置在患者的牙齿上的牙科器具的咬合面、颊面和/或舌面上。如本文所用的重新定位颌元件可以包括从器具的壳体表面延伸的材料的一部分(例如，几何形状的元件，例如块状)，如本文进一步所述。例如，虚拟重新定位颌元件可以平行于患者的咬合面定位在牙科器具的虚拟模型的壳体上。如本文所用的咬合面可以包括从门牙的切缘和后牙的咬合表面的尖端开始的表面，所述后牙是表面曲率的平均值。
135.在一些实施方式中，虚拟重新定位颌元件的位置可以被修正为与所述多个牙齿中的至少一个牙齿的中线(例如，中间)对准，其中虚拟重新定位颌元件从牙科器具的虚拟模型的壳体的表面延伸。然而，根据本公开的实施方式不限于此，并且在各种实施方式中，虚拟重新定位颌元件可以不与至少一个牙齿的中线对准。牙科器具的虚拟模型(包括虚拟复位颌元件)可用于确定患者的治疗计划和/或形成物理牙科器具和/或物理复位颌元件(例如，如本文进一步论述)。
136.物理重新定位颌元件可以由多种材料类型形成。在一些实施方式中，物理重新定位颌元件可由与牙科器具的壳体相同的材料(例如，聚合材料)形成。例如，物理重新定位颌元件可以与壳体一体地形成和/或由与壳体相同的材料形成。
137.在一些实施方式中，重新定位颌元件也可以定位在不同的位置。例如，第一重新定位颌元件106和第二重新定位颌元件108可以定位在患者的牙齿的咬合面附近，以沿向前的方向(例如，沿向前的方向和/或朝向患者的嘴唇)或沿向后的方向(例如，沿向后的方向和/或朝向患者的头部的后部)推进下颌104的放置。例如，可以使用第一重新定位颌元件106和第二重新定位颌元件108来分离上颌102和下颌104的牙齿的咬合面，以将患者的下颌104从打开期间的关节运动路径(例如，颌当前在打开时跟随的路径)移动(例如，箭头式移动)到从咬合的前进或向前位置延伸的颌打开的期望范围，如本文进一步描述的。作为示例，第一重新定位颌元件106可以包括第一表面128，第二重新定位颌元件108可以包括第二表面130，以与第一重新定位颌元件106的第一表面128对接、相互作用和/或以其他方式啮合，如本文进一步所述。通过移动下颌104，与下颌104的移动相关联的肌肉可以被重新训练到新的位置(通常在向前和/或向下的方向上，或者在向后的方向上)，或者如果病人的骨骼没有完全发育，则可以允许下颌更充分地生长。
138.图18b图示根据本公开的多个实施方式的具有第一重新定位颌元件106和第三重新定位颌元件110的上颌102以及具有第二重新定位颌元件108和第四重新定位颌元件112的下颌104的前视图。与侧视图相比，如本文所用的前视图可以包括颌的前视图和/或更前
的视图。图18b中所示的上颌102、第一重新定位颌元件106、第三重新定位颌元件110、下颌104、第二重新定位颌元件108和第四重新定位颌元件112可分别包括颌和重新定位颌元件的虚拟图像(例如，虚拟颌和/或虚拟重新定位颌元件)，如本文进一步讨论的。如图18b所示，两个重新定位颌元件(例如，第一重新定位颌元件106和第三重新定位颌元件110)可以定位在上颌102的咬合面附近(例如，与上颌102的咬合面相邻)，并且两个重新定位颌元件(例如，第二重新定位颌元件108和第四重新定位颌元件112)可以定位在下颌104的咬合面附近。
139.第一重新定位颌元件106可以定位在上颌102的后牙(在图18b所示的实施方式中，臼齿和/或双尖牙)的咬合面附近，第二重新定位颌元件108可以定位在下颌104的后牙(在图18b所示的实施方式中，双尖牙)的咬合面附近。第一重新定位颌元件106和第二重新定位颌元件108可以位于患者的齿列的第一后侧附近。
140.第一重新定位颌元件106和第二重新定位颌元件108可以包括可与相对颌的壳体上的重新定位颌元件的表面对接、相互作用和/或啮合的表面。例如，第一重新定位颌元件106的第一表面可以与第二重新定位颌元件108的第二表面对接、相互作用和/或啮合。如本文所用的表面可以包括重新定位颌元件的侧表面和/或端表面。在一些实施方式中，例如，第一表面可以包括第一重新定位颌元件106的面向近侧的表面上的倾斜表面，和/或第二表面可以包括第二重新定位颌元件108的面向远侧的表面上的倾斜表面。例如，面向近侧的表面可以包括在朝向牙齿的前中线的方向上的重新定位颌元件的表面。面向远侧的表面可以包括在朝向牙弓的每个象限中的最后一个牙齿的方向上的重新定位颌元件的表面。然而，根据本公开的实施方式不限于此。在一些实施方式中，面向近侧的表面可以面向面部平面(例如，垂直于面部平面)，而面向远侧的表面可以背离面部平面(例如，垂直于面部平面但在相反方向)。根据本公开的实施方式，重新定位颌元件的表面可以在各种方向上定向。
141.第三重新定位颌元件110可以定位在上颌102的后牙(在图18b所示的实施方式中，臼齿和/或双尖牙)的咬合面附近，第四重新定位颌元件112可以定位在下颌104的后牙(在图18b所示的实施方式中，双尖牙)的咬合面附近。第三重新定位颌元件110和第四重新定位颌元件112可以位于患者的齿列的第二后侧附近。第三重新定位颌元件110和第四重新定位颌元件112可以包括能够与相对颌上的重新定位颌元件的表面对接、相互作用和/或啮合的表面。例如，第三重新定位颌元件110的第三表面可以与第四重新定位颌元件112的第四表面对接、相互作用和/或啮合。例如，第三表面可以包括第三重新定位颌元件110的面向近侧表面上的倾斜表面，第四表面可以包括第四重新定位颌元件112的面向远侧的表面上的倾斜表面。
142.然而，根据本公开的实施方式不限于此。例如，重新定位颌元件106、108、110、112的表面可以在各种方向上定向。例如，在其他定向之中，第一重新定位颌元件106的第一表面和第三重新定位颌元件110的第三表面可以包括面向远侧的倾斜表面和/或第二重新定位颌元件108的第二表面和第四重新定位颌元件112的第四表面可以包括面向近侧的倾斜表面。
143.在各种实施方式中，重新定位颌元件106、108、110、112的表面(例如，相互作用和/或对接的表面)可以成角度，以将下颌104引导到位并获得期望的横向运动或防止不期望的横向运动。例如，表面可以在颊舌方向和/或近－远方向成角度。相互作用和/或对接表面
(例如，被设计成主动地或被动地对接、相互作用和/或对接的两个表面)的角度可以具有相同的角度和/或斜度、或者不同的角度和/或斜度(例如，如图14a至图14b的实施方式所示)。
144.例如，第一重新定位颌元件106的第一表面和第二重新定位颌元件108的第二表面可以以第一斜度对接。例如，斜度可以包括重新定位颌元件的角度。第三重新定位颌元件110的第三表面和第四重新定位颌元件112的第四表面可以以第二斜度对接。
145.根据许多实施方式，第一斜度和第二斜度可以包括相对角度。患者的齿列的相对后侧上的倾斜的相对角度可以促进期望的横向运动或限制和/或防止不期望的横向运动。在一些实施方式中，相对角度的总和可以包括180度。例如，如果第一斜度是70度，那么第二斜度可以包括110度。
146.根据一些实施方式，从壳体的表面延伸的重新定位颌元件106、108、110、112可用于在位于壳体内的至少一些牙齿上产生远侧力。例如，当重新定位的颌元件106、108、110、112对接时，远侧力可以与上颌的后牙隔离。在一些实施方式中，远侧力可导致上颌的后牙沿远侧方向的牙齿运动。因此，在各种实施方式中，重新定位颌元件106、108、110、112可以是ii类弹性件的替代品。
147.在一些实施方式中，重新定位颌元件106、108、110、112可以包括几何特征，以与相对颌上的重新定位颌元件啮合。本文使用的几何特征可以包括各种突出的几何形状(例如，圆柱形、矩形等)和/或后退的几何形状(例如，与相对颌上的重新定位颌元件上的突出几何形状匹配的负空间，如图8a的实施方式中所示)。例如，第一重新定位颌元件106的第一表面上的几何特征可以包括凸圆柱形特征，而第二重新定位颌元件108的第二表面上的几何特征可以包括凹圆柱形特征，其形状与第一重新定位颌元件106的第一表面上的几何特征相匹配。
148.图19a图示根据本公开的多个实施方式的具有第一重新定位颌元件256的上颌252和具有第二重新定位颌元件258的下颌254的侧视图。图19a中所示的上颌252、第一重新定位颌元件256、下颌254和第二重新定位颌元件258可分别包括颌和重新定位颌元件的虚拟图像(例如，虚拟颌和/或虚拟重新定位颌元件)，如本文进一步讨论的。如图19a的实施方式中所示，第一重新定位颌元件256可以定位在患者的上颌252的后牙(例如，臼齿和双尖牙)的颊面附近，以沿向前方向或向后方向移动下颌254的位置(例如，沿箭头方向移动)。
149.虽然在图19a中未示出，但是第一重新定位颌元件256可以从牙科器具的第一壳体的颊面延伸。如本文所用的壳体的颊面可以包括靠近其中的牙齿的颊面的壳体的外表面。此外，在各种实施方式中，第一重新定位颌元件256可以定位在第一壳体的舌面附近。壳体的舌面可以包括在靠近其中的牙齿的舌面的壳体的外表面。
150.第二重新定位颌元件258可以定位在患者下颌254的后牙(例如，双尖牙)的颊面附近，以沿向前方向或向后方向移动下颌254的位置。虽然在图19a中未示出，但是第二重新定位颌元件258可以从牙科器具的第二壳体的颊面延伸。
151.第一重新定位颌元件256和第二重新定位颌元件258可以对接。例如，第一重新定位颌元件256的第一表面278可以与第二重新定位颌元件258的第二表面280对接。第一重新定位颌元件256和第二重新定位颌元件258可以被定位成在存在临时咬合(例如，患者的上齿列和患者的下齿列的完全啮合的矢状颌位置)时以重新定位患者的颌的方式对接。如前所述，完全啮合的矢状颌位置可以包括当上下颌闭合时下颌骨和上颌骨的关系，只要带有
重新定位颌元件的牙科器具允许(例如，部分咬合颌位置)。
152.例如，与第二重新定位颌元件258的第二表面280对接的第一重新定位颌元件256的第一表面278可以对患者的颌施加力以重新定位患者的颌。该力可以例如矢状地移动患者的下颌254。
153.在各种实施方式中，重新定位颌元件256、258中的至少一个可以延伸经过患者的上颌252和/或下颌254的咬合面。例如，第一重新定位颌元件256可以延伸超过上颌252的咬合面，以与第二重新定位颌元件258对接。例如，第二重新定位颌元件258可以不延伸超过下颌254的咬合面。可选地，第二重新定位颌元件258可以延伸超过下颌254的咬合面以与第一重新定位颌元件256对接，并且第一重新定位颌元件256可以不延伸超过上颌252的咬合面。此外，在一些实施方式中，第一重新定位颌元件256和第二重新定位颌元件258都可以分别延伸超过上颌252和下颌254的咬合面，以彼此对接。
154.图19b图示根据本公开的多个实施方式的具有第一重新定位颌元件256和第三重新定位颌元件260的上颌252以及具有第二重新定位颌元件258和第四重新定位颌元件262的下颌254的前视图。图19b中所示的上颌252、第一重新定位颌元件256、第三重新定位颌元件260、下颌254、第二重新定位颌元件258和第四重新定位颌元件262可分别包括颌和重新定位颌元件的虚拟图像(例如，虚拟颌和/或虚拟重新定位颌元件)，如本文进一步讨论的。如图19b所示，两个重新定位颌元件(例如，第一重新定位颌元件256和第三重新定位颌元件260)可以定位在上颌252的颊面附近，并且两个重新定位颌元件(例如，第二重新定位颌元件258和第四重新定位颌元件262)可以定位在下颌254的颊面附近。
155.例如，第一重新定位颌元件256可以定位在上颌252的后牙(例如，臼齿和/或双尖牙)的颊面附近，第二重新定位颌元件258可以定位在下颌254的后牙(例如，双尖牙)的颊面附近。第一重新定位颌元件256和第二重新定位颌元件258可以位于患者的齿列的第一后侧附近(例如，定位在第一壳体和第二壳体的第一后侧)。
156.第一重新定位颌元件256和第二重新定位颌元件258可以包括被设计成彼此相互作用、对接和/或以其他方式啮合的表面。例如，第一重新定位颌元件256的第一表面可以与第二重新定位颌元件258的第二表面对接。例如，第一表面可以包括在第一重新定位颌元件256的面向近侧的表面上的倾斜表面，第二表面可以包括在第一重新定位颌元件258的面向远侧的表面上的倾斜表面。
157.第三重新定位颌元件260可以定位在上颌252的后牙(例如，臼齿和/或双尖牙)的颊面附近，第四重新定位颌元件262可以定位在下颌254的后牙(例如，双尖牙)的颊面附近。第三重新定位颌元件260和第四重新定位颌元件262可以位于患者的齿列的第二后侧附近(例如，位于第一壳体和第二壳体的壳体的第二后侧)。
158.第三重新定位颌元件260和第四重新定位颌元件262可以包括被设计成彼此相互作用、对接和/或以其他方式啮合的表面。例如，第三重新定位颌元件260的第三表面可以与第四重新定位颌元件262的第四表面对接。例如，第三表面可以包括第三重新定位颌元件260的面向近侧表面上的倾斜表面，第四表面可以包括第四重新定位颌元件262的面向远侧的表面上的倾斜表面。
159.在各种实施方式中，重新定位颌元件256、258、260、262的表面可以成角度，以将下颌254引导到预期和/或最终颌位置和/或防止不期望的横向运动。这些表面可以在颊－舌
方向和/或近－远方向成角度。表面的角度(例如，设计为对接的两个表面)可以由补充角度(例如，在界面处具有相同的斜度)组成。
160.例如，第一重新定位颌元件256的第一表面和第二重新定位颌元件258的第二表面可以以第一斜度对接。第三重新定位颌元件260的第三表面和第四重新定位颌元件262的第四表面可以以第二斜度对接。
161.尽管图19b的实施方式未示出，但是第一重新定位颌元件256可从牙科器具的第一壳体的颊面延伸，和/或第二重新定位颌元件258可从牙科器具的第二壳体的颊面延伸。第一重新定位颌元件256和第二重新定位颌元件258可以位于患者的齿列的第一侧附近(例如，患者的齿列的右侧)。第三重新定位颌元件260可从牙科器具的第一壳体的颊面延伸，而第四重新定位颌元件262可从牙科器具的第二壳体的颊面延伸。第三重新定位颌元件260和第四重新定位颌元件262可以位于患者的齿列的第二侧附近(例如，患者的齿列的左侧)。
162.图18c图示根据本公开的多个实施方式的具有第一重新定位颌元件106的第一壳体114和具有第二重新定位颌元件108的第二壳体116的侧视图。例如，侧视图可以包括第一壳体114和第二壳体116的剖面图。在一些实施方式中，第一壳体114和第二壳体116可以包括可取出的牙科器具。
163.包括可形成为比牙齿啮合区域更刚性的特征的矫正器的其它示例可以包括具有咬合块的设备，例如在us20210169617中描述的那些设备，其全文通过引用并入本文。
164.一般而言，本文所述的矫正器中的任一者可以具有可变特性，包括不同刚度/顺应性(例如，杨氏模量)的区域的混合。例如，本文所述的方法和特征可与us20170007359a1中所示和所述的设备一起使用和/或可对其进行修改，该文献通过引用整体并入本文。例如，本文所述的方法可用于制造us20170007359a1中所示和所述的任何牙科器具。
165.通常，如上所述，上述示例可以通过在制造处理(增材制造处理)期间中途改变树脂来实现。或者，可以使用杂化聚合物，其中可以使用层内的不同组分或组成。
166.当特征或元件在本文被称为在另一个特征或元件“之上”时，它可以直接在其他特征或元件上，或者也可以存在介入的特征和/或元件。相比之下，当一个特征或元件被称为“直接位于”另一个特征或元件上时，就不存在介入的特征或元件。还应当理解，当特征或元件被称为“连接”、“附接”或“耦接”到其他特征或元件时，它可以直接连接、附接或耦接到另一个特征或元件，或者可以存在介入的特征或元件。相比之下，当一个特征或元件被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接耦接”到另一个特征或元件时，不存在介入的特征或元件。尽管关于一个实施方式进行了描述或示出，但是如此描述或示出的特征和元件可以应用于其他实施方式。本领域技术人员还将理解，对“相邻”另一特征设置的结构或特征的引用可以具有重叠或位于相邻特征之下的部分。
167.本文使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式，而不是为了限制本发明。例如，如本文所用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所用的术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合，并且可以缩写为“/”。
168.诸如“下方”、“以下”、“下部”、“上方”，“上部”等空间关系术语用于便于说明以描
述附图中元件或特征相对于(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。应当理解，空间关系术语旨在包括除了图中所示的定向之外，器具在使用或操作中的不同定向。例如，如果将图中的设备倒置，则被描述为在其他元件或特征“之下”或“下面”的元件的元件将被定向为“在”其他元件或特征之上。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方的定向。该器具可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，并且本文使用的空间相对描述符被相应地解释。类似地，术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等在本文中仅用于解释的目的，除非另有特别说明。
169.尽管术语“第一”和“第二”在本文中可用于描述各种特征/元件(包括步骤)，但这些特征/元件不应受这些术语的限制，除非上下文另有说明。这些术语可用于区分一个特征/元件与另一个特征/元件。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一特征/元件可以被称为第二特征/元件，并且类似地，下面讨论的第二特征/元件可以被称为第一特征/元件。
170.在整个说明书和随后的权利要求中，除非上下文另有要求，否则词语“包括(comprise)”以及以及诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”的变型意味着各种组件可以共同用于方法和物品(例如，包括器具和方法在内的组合和设备)。例如，术语“包括(comprising)”将被理解为暗示包括任何所述的元件或步骤，但不排除任何其他元件或步骤。
171.一般而言，本文所述的任何设备和方法应被理解为包含性的，但是组件和/或步骤的全部或子集可替代地是排他性的，并且可以表示为“由
…
组成”或备选地“主要由”各种组件、步骤、子组件或子步骤“组成”。
172.如本文在说明书和权利要求书中所使用的，包括如在实施方式中所使用的，除非另有明确说明，否则所有的数字都可以被理解为好像是以单词“大约”或“近似”开头，即使该术语没有明确出现。当描述量值和/或位置时，可以使用短语“大约”或“近似”来指示所描述的值和/或位置在值和/或位置的合理预期范围内。例如，数值可以具有为所述值(或值的范围)的+/-0.1％、所述(或值的范围)的+/-1％、所述值(或值的范围)的+/-2％、所述值(或值的范围)的+/-5％、所述值(或值的范围)的+/-10％的值等。本文所给出的任何数值应被理解为包括大约该值或近似该值，除非上下文另有说明。例如，如果公开了值“10”，则也公开了“大约10”。本文所述的任何数值范围旨在包括包含在其中的所有子范围。还应该理解的是的是，如本领域技术人员所适当理解的那样，当值被公开为“小于或等于”该值时，也公开了“大于或等于该值”和在值之间的可能范围。例如，如果值“x”被公开了，则“小于或等于x”以及“大于或等于x”(例如，其中x是数值)也被公开。还应该理解的是，在整个申请中，以多种不同格式提供了数据，并且该数据表示结束点和起始点以及对于数据点的任何组合的范围。例如，如果公开了特定数据点“10”和特定数据点“15”，则应该理解的是，认为公开了大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15以及在10到15之间。还应该理解的是，也公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则也公开了11、12、13和14。
173.尽管以上描述了各种说明性实施方式，但是在不脱离如权利要求所述的本发明的范围的情况下，可以对各种实施方式进行许多改变中的任何改变。例如，在替代实施方式中，执行各种所描述的方法步骤的顺序可以经常被改变，并且在其他替代实施方式中，一个
或多个方法步骤可能被完全跳过。各种器具和系统实施方式的可选特征可以包括在一些实施方式中，而不包括在其他实施方式中。因此，前面的描述主要是为了示例性的目的而提供的，并且不应当被解释为限制权利要求中所阐述的本发明的范围。
174.本文包括的示例和图示以说明而非限制的方式示出了可以实践本主题的具体实施方式。如所提及的，可利用其它实施方式并从中得出其它实施方式，使得可在不脱离本发明的范围的情况下进行结构和逻辑替代和改变。本发明主题的这些实施方式在本文可以单独地或共同地用术语“发明”来指代，这仅仅是为了方便，并且如果实际上公开了一个以上的发明或发明概念，则不意图将本技术的范围自愿地限制到任何单个发明或发明概念。因此，尽管本文已经示出和描述了特定实施方式，但是被计算以实现相同目的的任何布置都可以代替所示的特定实施方式。本公开旨在覆盖各种实施方式的任何和所有修改或变化。对于本领域技术人员来说，通过阅读上述描述，上述实施方式的组合以及本文没有具体描述的其他实施方式将是显而易见的。

技术特征：
1.一种扩腭器，包括：腭部区域，被成形为装配在患者的上颌中并且对患者的腭部施加平移力，其中所述腭部区域由第一聚合物材料制成，所述第一聚合物材料的刚度配置为根据扩腭治疗计划来施加所述平移力；牙齿啮合区域，具有一个或多个腔，所述一个或多个腔被成形为容纳一个或多个对应牙齿，其中所述牙齿啮合区域由刚度小于所述第一聚合物材料的第二聚合物材料制成；以及连接部，使所述牙齿啮合区域和所述腭部区域耦接。2.根据权利要求1所述的扩腭器，其中，所述连接部包括粘结剂，以将所述腭部区域与所述牙齿啮合区域结合。3.根据权利要求2所述的扩腭器，其中，所述粘结剂将所述腭部区域与所述牙齿啮合区域化学结合。4.根据权利要求2所述的扩腭器，其中，所述腭部区域和所述牙齿啮合区域中的一个或两个包括纹理化的连接表面，所述纹理化的连接表面使所述腭部区域与所述牙齿啮合区域之间的结合增强。5.根据权利要求1所述的扩腭器，其中，所述腭部区域和所述牙齿啮合区域中的一个或两个包括使所述牙齿啮合区域和所述腭部区域机械地耦接的连接机构，所述连接机构包括弹簧型紧固件、压配合紧固系统、互锁系统、v形压配合系统和槽形特征系统中的一个或多个。6.根据权利要求1所述的扩腭器，其中，所述扩腭器包括两个牙齿啮合区域，每个牙齿啮合区域耦接到所述腭部区域的相对侧。7.根据权利要求1所述的扩腭器，其中，所述扩腭器适配为抵靠上颌的任一侧和/或所述牙齿的舌侧，提供范围在约8n至120n的力。8.一种形成扩腭器的方法，该方法包括：使用第一聚合物材料来形成所述扩腭器的腭部区域，所述第一聚合物材料的刚度足以根据扩腭治疗计划来施加平移力；使用刚度小于所述第一聚合物材料的第二聚合物材料来形成牙齿啮合区域，其中所述牙齿啮合区域包括一个或多个腔，所述一个或多个腔被成形为容纳一个或多个对应牙齿；以及通过将所述牙齿啮合区域耦接到所述腭部区域的相对侧来形成所述扩腭器。9.根据权利要求8所述的方法，还包括确定与所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料相关联的相对收缩系数，并且基于所述相对收缩系数来调整用于形成所述腭部区域或所述牙齿啮合区域的至少一个三维模型。10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一聚合物材料是复合聚合物材料，所述复合聚合物材料包括集成在其中的纤维或金属材料。11.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述牙齿啮合区域耦接到所述腭部区域的相对侧包括将粘结剂施加到所述腭部区域和所述牙齿啮合区域的连接表面。12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述腭部区域包括在所述腭部区域和所述牙齿啮合区域的所述连接表面上形成纹理，其中所述粘结剂被施加在纹理化的连接表面
上。13.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储能够由处理器执行的指令集，当由所述处理器执行时，所述指令集使得所述处理器执行以下方法：形成包括腭部区域和牙齿啮合区域的扩腭器的数字模型；将所述腭部区域的材料设置为第一聚合物材料，所述第一聚合物材料的刚度足以施加平移力，以根据腭部扩张治疗计划使患者的腭部扩张；将所述牙齿啮合区域的材料设置为刚度小于所述第一聚合物材料的第二聚合物材料，其中所述牙齿啮合区域包括一个或多个腔，所述一个或多个腔被成形为容纳一个或多个对应牙齿；以及输出用于形成所述扩腭器的指令，在所述扩腭器中，所述牙齿啮合区域在连接部与所述腭部区域连接。14.根据权利要求13所述的介质，还包括确定与所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料相关联的相对收缩系数，并且基于所述相对收缩系数来调整所述扩腭器的所述数字模型的所述腭部区域或所述牙齿啮合区域中的一个或两个。15.根据权利要求13所述的介质，其中，设置所述第一聚合物材料包括将所述第一聚合物材料设置为复合聚合物材料，所述复合聚合物材料包括集成在其中的纤维或金属材料。16.根据权利要求13所述的介质，还包括确定所述连接部，使得所述平移力分布在所述牙齿啮合区域的区域上。17.根据权利要求13所述的介质，还包括通过增材制造技术由所述指令形成所述腭扩展部。18.根据权利要求13所述的介质，还包括在所述腭部区域和所述牙齿啮合区域的连接表面上设置纹理。19.一种牙科设备，包括：第一区域，由具有第一刚度的第一聚合物材料制成；第二区域，由具有小于所述第一刚度的第二刚度的第二聚合物材料制成；以及过渡区域，使所述第一区域和所述第二区域耦接，所述过渡区域包括所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料的混合物。20.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述牙科设备是扩腭器。21.根据权利要求20所述的牙科设备，其中，所述第一区域被成形为装配在患者的上颌中，并且对患者的腭部施加平移力。22.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述第二区域被成形为装配在患者的一个或多个牙齿上。23.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述牙科设备是牙科附着体模板，所述牙科附着体模板具有附接到其的一个或多个牙科附着体。24.根据权利要求23所述的牙科设备，其中，所述第二区域包括一个或多个腔，所述一个或多个腔被成形为容纳一个或多个对应牙齿。25.根据权利要求23所述的牙科设备，其中，所述第一区域对应于所述一个或多个牙科附着体。26.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述牙科设备选自：扩腭器、附着体模板、
包括下颌重新定位块的矫正器和可变特性矫正器。27.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述第一区域对应于一个或多个结构，所述一个或多个结构适配为向患者的齿列施加力以移动所述患者的齿列的至少一个牙齿。28.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述第一区域对应于下颌前移块。29.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述第二区域包括一个或多个腔，所述一个或多个腔被成形为容纳一个或多个对应牙齿。30.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述混合物是所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料的均质混合物。31.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述第一聚合物材料是复合聚合物材料，所述复合聚合物材料包括集成在其中的纤维或金属材料。32.根据权利要求19所述的牙科设备，其中，所述过渡区域包括多个部分，每个部分具有相对含量不同的所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料。33.根据权利要求32所述的牙科设备，其中，多个部分在所述过渡区域内提供材料变化的渐变梯度。34.一种形成牙科设备的方法，所述方法包括：使用具有第一刚度的第一聚合物材料来形成所述牙科设备的第一区域；使用具有小于所述第一刚度的第二刚度的第二聚合物材料来形成所述牙科设备的第二区域；以及形成使所述第一区域和所述第二区域耦接的过渡区域，所述过渡区域包括所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料的均质混合物。35.根据权利要求34所述的方法，其中，形成所述过渡区域包括形成液体混合物，并增量地固化所述液体混合物，所述液体混合物包括所述第一聚合物材料和第二聚合物材料的单体、低聚物或单体和低聚物形式。36.根据权利要求34所述的方法，其中，形成所述过渡区域包括形成所述过渡区域的多个部分，所述多个部分具有相对含量不同的所述第一聚合物材料和第二聚合物材料。37.根据权利要求36所述的方法，其中，形成多个部分包括改变第一材料与第二材料的比率，使得每个部分的第一材料与第二材料的比率不同。38.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储能够由处理器执行的指令集，当由所述处理器执行时，所述指令集使得所述处理器执行以下方法：形成包括第一区域和第二区域的牙科设备的数字模型；为所述牙科设备的所述第一区域设置具有第一刚度的第一聚合物材料；为所述牙科设备的所述第二区域设置具有小于所述第一刚度的第二刚度的第二聚合物材料；指定所述第一区域和所述第二区域之间的过渡区域，所述过渡区域包括所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料的均质混合物；以及输出用于使用所述数字模型形成所述牙科设备的指令。39.根据权利要求38所述的介质，其中，指定所述过渡区域包括确定所述过渡区域的尺寸和形状，以在所述第一区域佩戴在患者的腭部上并且所述第二区域佩戴在患者的牙齿上时分布来自所述第一区域的侧向力。
40.根据权利要求38所述的介质，其中，指定所述过渡区域包括指定所述过渡区域的多个部分，所述多个部分具有相对含量不同的所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料。41.根据权利要求40所述的介质，其中，指定所述多个部分包括识别所述第一聚合物材料与所述第二聚合物材料的比率，使得所述多个部分的不同部分的第一材料与第二材料的比率不同。42.根据权利要求38所述的介质，还包括通过增材制造技术由所述指令形成所述牙科设备。43.一种三维(3d)打印的牙科设备，所述牙科设备包括：第一3d打印区域，由具有第一刚度的第一聚合物树脂材料制成；第二3d打印区域，由刚性小于所述第一聚合物材料的第二聚合物树脂材料制成；以及连接部，使所述第一区域和所述第二区域耦接。44.根据权利要求43所述的牙科设备，其中，所述牙科设备选自：扩腭器、附着体模板、包括下颌重新定位块的矫正器和可变特性矫正器。45.根据权利要求43所述的牙科设备，其中，所述第一区域配置为装配在患者的上颌中，并且对患者的腭部施加平移力。46.根据权利要求43所述的扩腭器，其中，所述连接部包括粘结剂以将所述第一区域与所述第二区域结合。47.根据权利要求46所述的扩腭器，其中，所述粘结剂将所述第一区域与所述第二区域化学结合。48.根据权利要求46所述的扩腭器，其中，所述第一区域和所述第二区域中的一个或两个包括纹理化的连接表面，所述纹理化的连接表面使所述第一区域与所述第二区域之间的结合增强。49.根据权利要求43所述的扩腭器，其中，所述第一区域和所述第二区域中的一个或两个包括使所述第二区域和所述第一区域机械地耦接的连接机构，所述连接机构包括弹簧型紧固件、压配合紧固系统、互锁系统、v形压配合系统和槽形特征系统中的一个或多个。50.一种形成三维(3d)打印牙科设备的方法，所述方法包括：使用具有第一刚度的第一聚合物树脂材料来形成第一3d打印区域；使用刚性小于所述第一聚合物树脂材料的第二聚合物树脂材料来形成第二3d打印区域；以及通过将所述第一区域耦接到所述第二区域来形成所述牙科设备。51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述牙科设备选自：扩腭器、附着体模板、包括下颌重新定位块的矫正器和可变特性矫正器。52.根据权利要求50所述的方法，还包括确定与所述第一聚合物树脂材料和所述第二聚合物树脂材料相关联的相对收缩系数，并且基于所述相对收缩系数来调整用于形成所述第一区域或所述第二区域的至少一个3d模型。53.根据权利要求50所述的方法，其中，所述第一聚合物树脂材料是复合聚合物材料，所述复合聚合物材料包括集成在其中的纤维或金属材料。54.根据权利要求50所述的方法，其中，将所述第一区域耦接到所述第二区域包括将粘结剂施加到所述第一区域和所述第二区域的连接表面。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，形成所述第一区域包括在所述第一区域和所述第二区域的连接表面上形成纹理，其中所述粘结剂被施加在纹理化的连接表面上。56.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储能够由处理器执行的指令集，当由所述处理器执行时，所述指令集使得所述处理器执行以下方法：形成包括第一区域和第二区域的牙科设备的数字模型；根据治疗计划将所述第一区域的材料设置为具有第一刚度的第一聚合物树脂材料；将所述第二区域的材料设置为刚性小于所述第一聚合物树脂材料的第二聚合物树脂材料；并且输出用于形成所述牙科设备的指令，其中，所述第二区域在连接部与所述第一区域连接。57.根据权利要求56所述的介质，还包括确定与所述第一聚合物树脂材料和所述第二聚合物树脂材料相关联的相对收缩系数，并且基于所述相对收缩系数来调节所述牙科设备的所述数字模型的所述第一区域或所述第二区域中的一个或两个。58.根据权利要求56所述的介质，其中，设置所述第一聚合物树脂材料包括将所述第一聚合物树脂材料设置为复合聚合物材料，所述复合聚合物材料包括集成在其中的纤维或金属材料。59.根据权利要求56所述的介质，其中，所述牙科设备选自：扩腭器、附着体模板、包括下颌重新定位块的矫正器和可变特性矫正器。60.根据权利要求56所述的介质，还包括通过增材制造技术由所述指令形成所述牙科设备。61.根据权利要求56所述的介质，还包括在所述第一区域和所述第二区域的连接表面上设置纹理。

技术总结
诸如扩腭器的牙科设备及其形成方法。牙科设备可以具有多个区域，多个区域的物理特性不同，用于在由患者佩戴作为牙科治疗的一部分时执行不同的功能。基于刚度、柔度和/或其他物理特性，不同区域可由不同材料或材料的不同组合制成。对于扩腭器，不同区域可以包括适配为与患者的牙齿啮合的牙齿啮合区域和适配为对患者的腭部施加扩张力的腭部区域。不同区域可以通过连接部或过渡区域连接在一起，该连接部或过渡区域配置为在使用期间将相邻区域充分保持在一起。持在一起。持在一起。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：阿莱恩技术有限公司
技术研发日：2021.10.09
技术公布日：2023/8/9