用于制作正畸模拟操作训练用模具的牙齿定位模具的制作方法

本实用新型涉及口腔正畸教学器具领域，特别是一种用于制作正畸模拟操作训练用模具的牙齿定位模具。

背景技术：

正畸治疗主要是通过各种矫正装置来调整面部骨骼、牙齿及颌面部的神经及肌肉之间的协调性，也就是调整上下颌骨之间、上下牙齿之间、牙齿和颌骨之间和联系他们的神经及肌肉之间不正常的关系，其最终矫治目标是达到口颌系统的平衡、稳定和美观。由于正畸治疗的平均疗程长达两年左右，初学者们较难完成一个病例的全部治疗。为了在短时间内使正畸初学者掌握更多的技能，通常将形象化的牙齿正畸操作（Typodon）模型应用于正畸试验教学中模拟临床矫治过程，以提升教学成效。

传统的牙齿正畸操作模型，如图1所示，通常包括金属颌架，在金属颌架上设置蜡堤的上下颌，蜡堤a内排列各种类型的错颌牙齿b。在实验操作时，学院通过实际操作在牙齿上安设托槽、弓丝，之后将蜡堤置入60℃左右的温水中。待蜡堤遇热软化，错颌牙齿在矫治弓丝的力作用下即可慢慢移动到正常位置。在此过程中，学员可以目视观测其加速矫治过程，加深学习理解。

现有的牙齿正畸操作模型的制作过程是：先用线切割制作具有模板，如图2所示，模板呈与牙列形状匹配的马蹄形，模板上有跟牙列一一对应的牙齿定位孔。将牙齿模型一一插入模板上的模板的对应的牙齿定位孔内，用模板带着牙齿模型插入软化或融化的蜡堤中，蜡堤在蜡堤盒内。等蜡堤冷却变硬后，先拆除定位模板，再将蜡堤从蜡堤盒中脱模，即可用作牙齿正畸操作模型。这种模型的制作方法存在的缺点是：1、线切割制作的定位模板的厚度不足以覆盖整个牙冠，且线切割是一种二维加工技术，牙齿定位孔与牙齿线接触，牙齿定位孔只能确定牙列的相对位置关系，无法确定单个牙齿的三维位置，对牙齿的三维定位精度有限。2、由于模板制作技术限制，通常只有理想正常、安氏I类、安氏II类第1分类、安氏II类第2分类、安氏III类等类型的模板，当需要做到任意定制牙齿位置的时候，就不是很方便了。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够精确控制每个牙齿模型在蜡堤中的三维位置的用于制作正畸模拟操作训练用模具的牙齿定位模具。

用于制作正畸模拟操作训练用模具的牙齿定位模具，由基体、左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部拼接而成；基体呈马蹄形，左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部两两首位相接拼合成马蹄形，左侧后牙区可拆分部的内侧面、前牙区可拆分部的内侧面和右侧后牙区可拆分部分的内侧面分别与基体的外侧面拼合形成完整的牙齿定位模具；牙齿定位模具上具有完全包裹牙齿模型的牙冠的牙冠腔。

进一步，基体和左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部、右侧后牙区可拆分部的拼接面位于牙齿定位模具的中间位置；牙冠腔一半位于基体内，另一半位于左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部或右侧后牙区可拆分部内。

进一步，左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部的拼接处避开牙冠腔。

进一步，基体、左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部上分别设置对位的螺孔，基体、左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部通过螺钉固定。

或者，基体上设置榫槽，左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部分别设置对应的榫头。

本实用新型的优点在于：实体定位模具的牙冠腔是三维腔体，牙冠腔完全包裹牙冠并对牙冠定位，牙冠位置确定后，牙根位置随之确定，能够实现对牙齿的精确定位。

附图说明

图1是牙齿正畸操作模型的示意图。

图2是线切割制作的模板的示意图。

图3是标准牙颌模型成为数字化模型的示意图。

图4是将标准牙颌模型的牙列调整为畸形牙列后的牙颌模型示意图。

图5是畸形牙冠序列的示意图。

图6是畸形牙冠与标准牙齿模型配准的示意图，其中a是等待配准的畸形牙冠序列的示意图，b是中切牙标准牙齿模型的示意图，c是中切牙标准牙齿模型与畸形牙冠序列的中切牙配准后的示意图。

图7是畸形牙齿序列的示意图。

图8是原始牙齿定位模具的基体、左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部合模状态的示意图。

图9是原始牙齿定位模具的基体、左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部开模状态的示意图。

图10是畸形牙齿序列放在原始牙齿定位模具上的示意图。

图11是原始牙齿定位模具与畸形牙齿序列的每个牙位做布尔减的示意图。

图12是牙齿定位模具模型合模状态的示意图。

图13是牙齿定位模具模型开模状态的示意图。

图14是将实体定位模具和实体牙齿的示意图。

图15是将安装有实体牙齿的实体定位模具放在融化的蜡堤盒的示意图。

图16是实体牙颌模型的示意图。

具体实施方式

如图8和9所示，牙齿定位模具，由基体1、左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4拼接而成；基体1呈马蹄形，左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4两两首位相接拼合成马蹄形，左侧后牙区可拆分部2的内侧面、前牙区可拆分部3的内侧面和右侧后牙区可拆分部4分的内侧面分别与基体1的外侧面拼合形成完整的牙齿定位模具。如图12和13所示，牙齿定位模具上具有完全包裹牙齿模型的牙冠的牙冠腔5。

如图12和13所示，基体1和左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3、右侧后牙区可拆分部4的拼接面位于牙齿定位模具的中间位置；牙冠腔5一半位于基体1内，另一半位于左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3或右侧后牙区可拆分部4内。

左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4的拼接处避开牙冠腔5。

基体1、左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4上分别设置对位的螺孔，基体1、左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4通过螺钉固定。或者，基体1上设置榫槽，左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4分别设置对应的榫头。

本实用新型的优点在于：

实体定位模具的牙冠腔是三维腔体，牙冠腔完全包裹牙冠并对牙冠定位，牙冠位置确定后，牙根位置随之确定，能够实现对牙齿的精确定位。

正畸模拟操作训练用模具的制作方法，包括以下步骤：

1）、扫描标准牙颌模型成为数字化模型，如图3所示，然后用逆向软件对模型进行修整；再用切分软件将牙颌模型切分成为单独的牙齿模型，同时生成虚拟的牙龈；在排牙软件中，对牙齿进行设计移动，将标准牙列移动成为待矫治的畸形牙列，如图4所示。标准牙颌模型只有牙冠的信息，没有牙根的信息，但是我们要制作正畸模拟操作训练用模具必须要有牙冠和牙根信息，所以需要用以下步骤得到包含牙根的畸形牙齿序列。步骤1）中，对数字化模型先用逆向软件对模型进行修整再进行单个牙齿的分切。这是由于标准牙颌模型本身可能存在缺陷，扫描过程也会出现噪点灯缺陷，修整的目的是为了删除在扫描过程中产生的与实际牙颌不符的凸起、凹坑和噪点等缺陷，使数字化模型表面更加真实光顺。对牙颌模型进行数字化建模，可以随意且方便的定制各种类型的Typdont模型。

2）、将畸形牙列的牙颌模型中除牙冠以外的部分删除，得到畸形牙冠序列，如图5所示。该步骤通过将步骤1）得到的畸形牙列的牙颌模型导入到逆向建模软件Geomagic Studio中完成操作。

3）、依次扫描牙列中各个牙位的标准牙齿模型，每个标准牙齿模型包括牙冠和牙根，如图6的b图所示；将标准牙齿模型与畸形牙冠序列的牙冠一一配准，使畸形牙冠序列形成畸形牙齿序列，畸形牙齿序列的每个牙位包含牙冠和牙根，如图7所示。如：畸形牙冠序列的第一磨牙位的牙冠与第一磨牙标准牙齿模型配准，畸形牙冠序列的中切牙的牙冠与中切牙标准牙齿模型配准，如图6的c图所示，如此实现标准牙齿模型与畸形牙冠序列的牙冠一一配准；

4）、设计原始牙齿定位模具：原始牙齿定位模具呈马蹄形，牙齿定位模具能在俯视方向完全覆盖整个畸形牙齿序列；牙齿定位模具的形状与蜡堤盒的形状匹配，且牙齿定位模具的高度使畸形牙齿序列的牙冠包含在牙齿定位模具之内。牙齿定位模具由基体、左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部拼接而成，如图8和图9所示，基体呈马蹄形，左侧后牙区可拆分部、前牙区可拆分部和右侧后牙区可拆分部分首位相接拼合，左侧后牙区可拆分部的内侧面、前牙区可拆分部的内侧面和右侧后牙区可拆分部分的内侧面分别与基体的外侧面拼合。

使牙齿定位模具由基体1、左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4拼接而成，以便在牙齿模型的牙根固定在蜡堤中后，牙齿定位模具能够被拆除，从而将牙冠露出，以便做正畸训练操作。原始牙齿定位模具是用多种类型的标准牙颌模型的平均尺寸进行设计，其体积和牙弓形态刚好可以保证能够覆盖牙颌模型，以防止出现有一个牙颌模型过大，当牙颌模型摆到原始定位模具里时，发现无论怎么摆放位置，都会有牙齿露在外面，而无法制作定位模具的情况出现。

设计原始牙齿定位模具时同时设计基体1、左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3、右侧后牙区可拆分部4的拼合固定方式。拼合固定方式为螺钉固定连接，基体1、左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4上分别设置对位的螺孔，并确定螺孔和螺钉型号，如图8和9所示，原始牙齿定位模具的拼合方式为螺钉固定连接。或者，拼合固定方式为榫接，基体1上设置榫槽，左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4分别设置对应的榫头。拼合固定方式为榫接还可以是磁性连接，基体1设置于左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4吸和的磁性件，左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区两两相邻的首位端面贴合。

基体1和左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3、右侧后牙区可拆分部4的拼接面位于原始牙齿定位模具的中间位置；步骤5）中经布尔减得到的牙冠腔5一半位于基体1内，另一半位于左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3或右侧后牙区可拆分部4内。

5）、先将原始牙齿定位模具导入软件Geomagic Studio中，再将畸形牙齿序列放在原始牙齿定位模具上，如图10所示，畸形牙齿序列的牙冠位于原始牙齿定位模具内，牙根外露于原始牙齿定位模具。将原始牙齿定位模具与畸形牙齿序列的每个牙位分别做布尔减运算得到牙齿定位模具模型，牙齿定位模具模型中具有与畸形牙齿序列一致的牙冠腔5序列，每个牙冠腔5部分位于基体1上、另一部分位于左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3或右侧后牙区可拆分部4上，如图11、12和图13所示。

左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3和右侧后牙区可拆分部4的拼接处避开牙冠腔5。

7）将畸形牙齿序列的各个牙齿分别成型为实体牙齿，将牙齿定位模具模型成型为实体定位模具，如图14所示。

8）、将实体牙齿按序列分别装入实体定位模具中，将左侧后牙区可拆分部2、前牙区可拆分部3、右侧后牙区可拆分部4分和基体1拼接固定；将实体牙齿和实体定位模具放入蜡堤盒中，将融化的蜡倒入蜡堤盒中，如图15所示。实体定位模具架设于蜡堤盒上，实体牙齿的牙根浸入融化的蜡中。

9）、等待蜡冷却凝固，拆除实体定位模具，得到具有畸形牙齿序列的实体牙颌模型，如图16所示。该实体牙颌模型用于进行正畸操作训练。蜡堤无需从蜡堤盒脱模，蜡堤、蜡堤盒与畸形牙齿序列共同形成实体牙颌模型。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。