用于制作正畸模擬操作訓(xùn)練用模具的牙齒定位模具的制作方法

本實(shí)用新型涉及口腔正畸教學(xué)器具領(lǐng)域，特別是一種用于制作正畸模擬操作訓(xùn)練用模具的牙齒定位模具。

背景技術(shù)：

正畸治療主要是通過各種矯正裝置來調(diào)整面部骨骼、牙齒及頜面部的神經(jīng)及肌肉之間的協(xié)調(diào)性，也就是調(diào)整上下頜骨之間、上下牙齒之間、牙齒和頜骨之間和聯(lián)系他們的神經(jīng)及肌肉之間不正常的關(guān)系，其最終矯治目標(biāo)是達(dá)到口頜系統(tǒng)的平衡、穩(wěn)定和美觀。由于正畸治療的平均療程長達(dá)兩年左右，初學(xué)者們較難完成一個病例的全部治療。為了在短時間內(nèi)使正畸初學(xué)者掌握更多的技能，通常將形象化的牙齒正畸操作（Typodon）模型應(yīng)用于正畸試驗(yàn)教學(xué)中模擬臨床矯治過程，以提升教學(xué)成效。

傳統(tǒng)的牙齒正畸操作模型，如圖1所示，通常包括金屬頜架，在金屬頜架上設(shè)置蠟堤的上下頜，蠟堤a內(nèi)排列各種類型的錯頜牙齒b。在實(shí)驗(yàn)操作時，學(xué)院通過實(shí)際操作在牙齒上安設(shè)托槽、弓絲，之后將蠟堤置入60℃左右的溫水中。待蠟堤遇熱軟化，錯頜牙齒在矯治弓絲的力作用下即可慢慢移動到正常位置。在此過程中，學(xué)員可以目視觀測其加速矯治過程，加深學(xué)習(xí)理解。

現(xiàn)有的牙齒正畸操作模型的制作過程是：先用線切割制作具有模板，如圖2所示，模板呈與牙列形狀匹配的馬蹄形，模板上有跟牙列一一對應(yīng)的牙齒定位孔。將牙齒模型一一插入模板上的模板的對應(yīng)的牙齒定位孔內(nèi)，用模板帶著牙齒模型插入軟化或融化的蠟堤中，蠟堤在蠟堤盒內(nèi)。等蠟堤冷卻變硬后，先拆除定位模板，再將蠟堤從蠟堤盒中脫模，即可用作牙齒正畸操作模型。這種模型的制作方法存在的缺點(diǎn)是：1、線切割制作的定位模板的厚度不足以覆蓋整個牙冠，且線切割是一種二維加工技術(shù)，牙齒定位孔與牙齒線接觸，牙齒定位孔只能確定牙列的相對位置關(guān)系，無法確定單個牙齒的三維位置，對牙齒的三維定位精度有限。2、由于模板制作技術(shù)限制，通常只有理想正常、安氏I類、安氏II類第1分類、安氏II類第2分類、安氏III類等類型的模板，當(dāng)需要做到任意定制牙齒位置的時候，就不是很方便了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠精確控制每個牙齒模型在蠟堤中的三維位置的用于制作正畸模擬操作訓(xùn)練用模具的牙齒定位模具。

用于制作正畸模擬操作訓(xùn)練用模具的牙齒定位模具，由基體、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部拼接而成；基體呈馬蹄形，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部兩兩首位相接拼合成馬蹄形，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部的內(nèi)側(cè)面、前牙區(qū)可拆分部的內(nèi)側(cè)面和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部分的內(nèi)側(cè)面分別與基體的外側(cè)面拼合形成完整的牙齒定位模具；牙齒定位模具上具有完全包裹牙齒模型的牙冠的牙冠腔。

進(jìn)一步，基體和左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部、右側(cè)后牙區(qū)可拆分部的拼接面位于牙齒定位模具的中間位置；牙冠腔一半位于基體內(nèi)，另一半位于左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部或右側(cè)后牙區(qū)可拆分部內(nèi)。

進(jìn)一步，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部的拼接處避開牙冠腔。

進(jìn)一步，基體、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部上分別設(shè)置對位的螺孔，基體、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部通過螺釘固定。

或者，基體上設(shè)置榫槽，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部分別設(shè)置對應(yīng)的榫頭。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：實(shí)體定位模具的牙冠腔是三維腔體，牙冠腔完全包裹牙冠并對牙冠定位，牙冠位置確定后，牙根位置隨之確定，能夠?qū)崿F(xiàn)對牙齒的精確定位。

附圖說明

圖1是牙齒正畸操作模型的示意圖。

圖2是線切割制作的模板的示意圖。

圖3是標(biāo)準(zhǔn)牙頜模型成為數(shù)字化模型的示意圖。

圖4是將標(biāo)準(zhǔn)牙頜模型的牙列調(diào)整為畸形牙列后的牙頜模型示意圖。

圖5是畸形牙冠序列的示意圖。

圖6是畸形牙冠與標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型配準(zhǔn)的示意圖，其中a是等待配準(zhǔn)的畸形牙冠序列的示意圖，b是中切牙標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型的示意圖，c是中切牙標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型與畸形牙冠序列的中切牙配準(zhǔn)后的示意圖。

圖7是畸形牙齒序列的示意圖。

圖8是原始牙齒定位模具的基體、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部合模狀態(tài)的示意圖。

圖9是原始牙齒定位模具的基體、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部開模狀態(tài)的示意圖。

圖10是畸形牙齒序列放在原始牙齒定位模具上的示意圖。

圖11是原始牙齒定位模具與畸形牙齒序列的每個牙位做布爾減的示意圖。

圖12是牙齒定位模具模型合模狀態(tài)的示意圖。

圖13是牙齒定位模具模型開模狀態(tài)的示意圖。

圖14是將實(shí)體定位模具和實(shí)體牙齒的示意圖。

圖15是將安裝有實(shí)體牙齒的實(shí)體定位模具放在融化的蠟堤盒的示意圖。

圖16是實(shí)體牙頜模型的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖8和9所示，牙齒定位模具，由基體1、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4拼接而成；基體1呈馬蹄形，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4兩兩首位相接拼合成馬蹄形，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2的內(nèi)側(cè)面、前牙區(qū)可拆分部3的內(nèi)側(cè)面和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4分的內(nèi)側(cè)面分別與基體1的外側(cè)面拼合形成完整的牙齒定位模具。如圖12和13所示，牙齒定位模具上具有完全包裹牙齒模型的牙冠的牙冠腔5。

如圖12和13所示，基體1和左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3、右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4的拼接面位于牙齒定位模具的中間位置；牙冠腔5一半位于基體1內(nèi)，另一半位于左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3或右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4內(nèi)。

左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4的拼接處避開牙冠腔5。

基體1、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4上分別設(shè)置對位的螺孔，基體1、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4通過螺釘固定?；蛘?，基體1上設(shè)置榫槽，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4分別設(shè)置對應(yīng)的榫頭。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

實(shí)體定位模具的牙冠腔是三維腔體，牙冠腔完全包裹牙冠并對牙冠定位，牙冠位置確定后，牙根位置隨之確定，能夠?qū)崿F(xiàn)對牙齒的精確定位。

正畸模擬操作訓(xùn)練用模具的制作方法，包括以下步驟：

1）、掃描標(biāo)準(zhǔn)牙頜模型成為數(shù)字化模型，如圖3所示，然后用逆向軟件對模型進(jìn)行修整；再用切分軟件將牙頜模型切分成為單獨(dú)的牙齒模型，同時生成虛擬的牙齦；在排牙軟件中，對牙齒進(jìn)行設(shè)計移動，將標(biāo)準(zhǔn)牙列移動成為待矯治的畸形牙列，如圖4所示。標(biāo)準(zhǔn)牙頜模型只有牙冠的信息，沒有牙根的信息，但是我們要制作正畸模擬操作訓(xùn)練用模具必須要有牙冠和牙根信息，所以需要用以下步驟得到包含牙根的畸形牙齒序列。步驟1）中，對數(shù)字化模型先用逆向軟件對模型進(jìn)行修整再進(jìn)行單個牙齒的分切。這是由于標(biāo)準(zhǔn)牙頜模型本身可能存在缺陷，掃描過程也會出現(xiàn)噪點(diǎn)燈缺陷，修整的目的是為了刪除在掃描過程中產(chǎn)生的與實(shí)際牙頜不符的凸起、凹坑和噪點(diǎn)等缺陷，使數(shù)字化模型表面更加真實(shí)光順。對牙頜模型進(jìn)行數(shù)字化建模，可以隨意且方便的定制各種類型的Typdont模型。

2）、將畸形牙列的牙頜模型中除牙冠以外的部分刪除，得到畸形牙冠序列，如圖5所示。該步驟通過將步驟1）得到的畸形牙列的牙頜模型導(dǎo)入到逆向建模軟件Geomagic Studio中完成操作。

3）、依次掃描牙列中各個牙位的標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型，每個標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型包括牙冠和牙根，如圖6的b圖所示；將標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型與畸形牙冠序列的牙冠一一配準(zhǔn)，使畸形牙冠序列形成畸形牙齒序列，畸形牙齒序列的每個牙位包含牙冠和牙根，如圖7所示。如：畸形牙冠序列的第一磨牙位的牙冠與第一磨牙標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型配準(zhǔn)，畸形牙冠序列的中切牙的牙冠與中切牙標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型配準(zhǔn)，如圖6的c圖所示，如此實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)牙齒模型與畸形牙冠序列的牙冠一一配準(zhǔn)；

4）、設(shè)計原始牙齒定位模具：原始牙齒定位模具呈馬蹄形，牙齒定位模具能在俯視方向完全覆蓋整個畸形牙齒序列；牙齒定位模具的形狀與蠟堤盒的形狀匹配，且牙齒定位模具的高度使畸形牙齒序列的牙冠包含在牙齒定位模具之內(nèi)。牙齒定位模具由基體、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部拼接而成，如圖8和圖9所示，基體呈馬蹄形，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部、前牙區(qū)可拆分部和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部分首位相接拼合，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部的內(nèi)側(cè)面、前牙區(qū)可拆分部的內(nèi)側(cè)面和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部分的內(nèi)側(cè)面分別與基體的外側(cè)面拼合。

使牙齒定位模具由基體1、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4拼接而成，以便在牙齒模型的牙根固定在蠟堤中后，牙齒定位模具能夠被拆除，從而將牙冠露出，以便做正畸訓(xùn)練操作。原始牙齒定位模具是用多種類型的標(biāo)準(zhǔn)牙頜模型的平均尺寸進(jìn)行設(shè)計，其體積和牙弓形態(tài)剛好可以保證能夠覆蓋牙頜模型，以防止出現(xiàn)有一個牙頜模型過大，當(dāng)牙頜模型擺到原始定位模具里時，發(fā)現(xiàn)無論怎么擺放位置，都會有牙齒露在外面，而無法制作定位模具的情況出現(xiàn)。

設(shè)計原始牙齒定位模具時同時設(shè)計基體1、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3、右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4的拼合固定方式。拼合固定方式為螺釘固定連接，基體1、左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4上分別設(shè)置對位的螺孔，并確定螺孔和螺釘型號，如圖8和9所示，原始牙齒定位模具的拼合方式為螺釘固定連接。或者，拼合固定方式為榫接，基體1上設(shè)置榫槽，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4分別設(shè)置對應(yīng)的榫頭。拼合固定方式為榫接還可以是磁性連接，基體1設(shè)置于左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4吸和的磁性件，左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)兩兩相鄰的首位端面貼合。

基體1和左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3、右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4的拼接面位于原始牙齒定位模具的中間位置；步驟5）中經(jīng)布爾減得到的牙冠腔5一半位于基體1內(nèi)，另一半位于左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3或右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4內(nèi)。

5）、先將原始牙齒定位模具導(dǎo)入軟件Geomagic Studio中，再將畸形牙齒序列放在原始牙齒定位模具上，如圖10所示，畸形牙齒序列的牙冠位于原始牙齒定位模具內(nèi)，牙根外露于原始牙齒定位模具。將原始牙齒定位模具與畸形牙齒序列的每個牙位分別做布爾減運(yùn)算得到牙齒定位模具模型，牙齒定位模具模型中具有與畸形牙齒序列一致的牙冠腔5序列，每個牙冠腔5部分位于基體1上、另一部分位于左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3或右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4上，如圖11、12和圖13所示。

左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3和右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4的拼接處避開牙冠腔5。

7）將畸形牙齒序列的各個牙齒分別成型為實(shí)體牙齒，將牙齒定位模具模型成型為實(shí)體定位模具，如圖14所示。

8）、將實(shí)體牙齒按序列分別裝入實(shí)體定位模具中，將左側(cè)后牙區(qū)可拆分部2、前牙區(qū)可拆分部3、右側(cè)后牙區(qū)可拆分部4分和基體1拼接固定；將實(shí)體牙齒和實(shí)體定位模具放入蠟堤盒中，將融化的蠟倒入蠟堤盒中，如圖15所示。實(shí)體定位模具架設(shè)于蠟堤盒上，實(shí)體牙齒的牙根浸入融化的蠟中。

9）、等待蠟冷卻凝固，拆除實(shí)體定位模具，得到具有畸形牙齒序列的實(shí)體牙頜模型，如圖16所示。該實(shí)體牙頜模型用于進(jìn)行正畸操作訓(xùn)練。蠟堤無需從蠟堤盒脫模，蠟堤、蠟堤盒與畸形牙齒序列共同形成實(shí)體牙頜模型。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。