一种具有侧支根管的3D打印牙齿模型的制作方法

本实用新型涉及一种牙齿模型，具体涉及一种具有侧支根管的3d打印牙齿模型。

背景技术：

侧支根管是指与主根管接近垂直的分支根管。具有侧支根管的3d打印牙齿模型主要用于临床教学和实验研究。

目前针对根管治疗的模拟教学与临床实验中，用到的牙齿模型有离体牙、一体化结构的塑料牙和只有主根管的牙齿模型。然而，这几种类型的牙齿模型存在以下问题：(1)临床上离体牙数量少，不易获得，且根管系统复杂多变，不同的牙齿在教学与考核过程中的操作难度也有着很大的差别，很难获得客观的可比性，用于教学或实验难以建立统一的评价标准；(2)一体化设计的塑料牙和只有主根管的牙模，其使用的制作材料和工艺，不同程度地影响美观和操作体验，用于教学和实验的效果不理想；(3)现有的牙齿模型在牙冠顶部设有开髓口，使用者无法体验开髓手感；(4)现有的牙齿模型制作的根管数量和实际代表的牙位上牙齿的根管数匹配度不高，牙齿模型开口后在内部设置中空的直线或弯曲的根管，形态过于简单和随意，与真实牙齿有很大的差距，不符合人类牙齿的正常解剖生理，直接影响到使用者的认知，只能用于评判主根管的预备消毒和充填效果；(5)现有的牙齿模型中，所设置的根管系统完全没有侧支根管，与实际临床中复杂的根管系统有很大的出入，较大程度上会影响学生的认知和判断；在根管预备，消毒，充填时亦无法系统评判治疗效果，无法体现根管治疗者的真实水平，影响教学训练和实验设计；(6)现有的牙齿模型没有说明技术支持信息，3d打印牙齿模型区别于传统的减材制造，从图像扫描、三维重建、模型设计、打印机型号等一系列的技术支持中，ct的分辨率，对点云数据的处理软件，模型设计者的临床经验和3d打印的技术和打印机型号都决定着牙齿模型的美观性、真实性、精确度。这些信息是衡量牙齿模型质量高低的重要评判标准；(7)现有牙齿模型中没有重要部分的制作参数。这也将无法评判此牙齿模型在使用中的合理性和实用性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于口腔医学教学和临床实验的3d打印牙齿模型，来解决目前口腔医学教学和实验设计时，离体牙不易获得，一致性差的问题；且现有的牙齿模型，操作时材料手感不佳；无法模拟开髓步骤；内部根管系统设置过于单一，根管口设置、根管形态结构和数量不符合人类牙齿的正常解剖生理；没有设计制作侧支根管，根管治疗过程中侧支根管的预备，消毒，充填缺失，无法真正评判根管治疗的成功与否；这种结构下，在进行模拟训练和实验时，存在真实感较差，影响训练及实验结果，无法建立统一的评价标准。因此，作为3d打印的牙齿应该提供全方位的技术支持信息和重要部分的制作参数，以用来评判牙齿模型的质量、真实性和实用性。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种具有侧支根管的3d打印牙齿模型，所述牙齿模型包括牙冠部、牙颈部和牙根部，所述牙颈部和牙根部为一体结构，所述牙冠部为与其相分离的独立结构，所述牙冠部与牙颈部和牙根部组成的一体结构相胶合；所述牙冠部采用不透明树脂材料3d打印而成，所述牙颈部和牙根部采用透明树脂材料3d打印而成；所述牙齿模型内设有髓室根管系统，髓室根管系统包括髓室和根管；所述髓室包括设置于牙冠部的第一髓室和设置于牙颈部的第二髓室；所述牙颈部的顶面设有根管口；所述牙根部包括多个牙根和多个主根管，所述主根管为直线型或弯曲型结构，所述主根管的上段和下段均设置有垂直的侧支根管。

进一步的，所述牙冠部和牙颈部的胶合面分别设有多个卡槽和多个凸起，多个卡槽与多个凸起相适配并卡合连接。

进一步的，所述牙齿模型采用的两种树脂材料的洛氏硬度均为73-76scalem，弹性模量2000-3000mpa，热变形温度45-50℃。

进一步的，所述主根管和侧支根管的根管直径均由根管口向根尖区锥形递减。

进一步的，牙齿模型的具体制作参数为：牙齿总长23.29mm，其中牙冠6.9mm，牙根16.39mm；主根管口长度为12.34mm、12.95mm或13.18mm，主根管口直径为0.5-0.8mm；侧支根管长度为1.53mm、1.55mm、1.70mm或1.86mm，侧支根管口直径为0.1-0.3mm。

进一步的，所述牙齿模型的形态结构通过分辨率20微米的micro-ct显微扫描人类离体牙后，经过geomagicstudio对点云数据处理软件分析重建三维模型，以1:1的比例完全脱模获得。

进一步的，所述牙齿模型包括3个牙根、4个直线或弯曲主根管和6个侧支根管。进一步的，所述牙齿模型还包括一个管间峡部，近管间峡部的两根管间有管间交通支。

有益效果：本实用新型提供了一种具有侧支根管的3d打印牙齿模型，其具有以下优势：

(1)本实用新型所述的3d牙齿模型可用于口腔医学教学和临床实验，可批量生产，且操作基线相同，一致性高，利于建立统一的评价标准，可较好的替代离体牙用于教学和实验。

(2)牙齿模型通过保留完整的冠部结构，训练操作时可模拟包括开髓在内的完整的根管治疗步骤，可模拟真实的治疗体验。

(3)牙齿模型所使用的打印材料使得模型操作手感与真实人体牙齿更为接近，牙根部透明材料的应用，在模拟治疗中可以直观看到和实时感受每一步操作的进度和效率，及时纠正一些不恰当的治疗措施，使用者治疗获得感较强。

(4)通过在直线或弯曲的主根管上段和下段设置的侧支根管，可以探究根管治疗过程中的预备，消毒，充填对侧支根管的影响，提升了模型牙根管系统的复杂性和治疗难度，能较好地用于临床教学和实验。

(5)通过高精度的micro-ct扫描和云数据处理软件及3d打印技术的选择和应用，为本牙齿模型提供了高质量高精度的技术支持。

(6)由具有丰富临床经验的医师经实验验证后结合制作团队使得侧支根管系统的设计布局合理精确，由此3d打印的牙齿模型不仅在外部和内部的形态结构和真实牙齿基本相同，而且结构设计合理，贴近实际、精准逼真、高度一致、便利量产等的优势，能够实现更接近真实治疗的模拟，从而保证教学质量和实验效果。

附图说明

图1为本实用新型所述牙齿模型的结构示意图。

图2为本实用新型所述牙齿模型的结构示意图。

图3为本实用新型所述牙冠部顶面朝向的结构示意图。

图中：1、牙冠部；2、牙颈部；3、牙根部；4、根管口；5、牙根；6、主根管；7、侧支根管；8、胶合面；9、开髓孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，但实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。

一种具有侧支根管的3d打印牙齿模型，如图1-3所示，所述牙齿模型包括牙冠部1、牙颈部2和牙根部3，所述牙颈部2和牙根部3为一体结构，所述牙冠部1为与其相分离的独立结构，所述牙冠部1与牙颈部2和牙根部3组成的一体结构相胶合；所述牙冠部1采用不透明树脂材料3d打印而成，所述牙颈部2和牙根部3采用透明树脂材料3d打印而成；具体的，牙冠部1可由verowhiteplus材料3d打印而成，为不透明色，牙颈部2和牙根部3可由veroclearrgd810材料3d打印而成，为透明色，使得牙根内复杂的根管系统清晰可见。

所述牙齿模型内设有髓室根管系统，髓室根管系统包括髓室和根管；所述髓室包括设置于牙冠部的第一髓室和设置于牙颈部的第二髓室；所述牙颈部2的顶面设有根管口4；所述牙根部3包括三个牙根5和四个主根管6，所述主根管6为直线型或弯曲型结构，所述主根管6的上段和下段均设置有垂直的侧支根管7。所述牙冠部1和牙颈部2的胶合面8分别设有多个卡槽和多个凸起，多个卡槽与多个凸起相适配并卡合连接。

所述牙齿模型采用的两种树脂材料的洛氏硬度均为73-76scalem，弹性模量2000-3000mpa，热变形温度45-50℃。从外观和材料性能与操作手感上与真实人体牙齿更为接近，模拟训练及实验效果理想。

牙齿模型的具体制作参数为：牙齿总长23.29mm，其中牙冠6.9mm，牙根16.39mm；主根管口长度为12.34mm、12.95mm或13.18mm，主根管口直径为0.5-0.8mm；侧支根管长度为1.53mm、1.55mm、1.70mm或1.86mm，侧支根管口直径为0.1-0.3mm，所述主根管和侧支根管的根管直径均由根管口向根尖区锥形递减。

所述牙齿模型的形态结构通过分辨率20微米的micro-ct显微扫描人类离体牙后，经过geomagicstudio对点云数据处理软件分析重建三维模型，以1:1的比例完全脱模获得。通过polyjet打印技术和stratasys型号打印机进行快速和高密度精细化的实体模型打印，用于模拟根管治疗。

以天然牙为基础，用mimics软件进行设计、调整、布局符合临床教学需要的主根管和侧支根管数量和形态。作为一种优选的实施方式，所述牙齿模型包括3个牙根、4个直线或弯曲主根管和6个侧支根管，所述牙齿模型还包括一个管间峡部，近管间峡部的两根管间有管间交通支。

本实用新型所述的3d牙齿模型，可批量生产，且操作基线相同，标准一致性高，可较好的用于教学模拟和临床实验。牙冠部为完全封闭式结构，相比于目前的模型，能够模拟开髓步骤。且材料手感更接近真实人体牙齿的手感。模型的外部和内部根管形态以micro-ct扫描的人类离体牙数据为基础建模，采用3d打印，能够保证髓室和根管系统的形态和分布更接近真实人体牙齿的解剖生理。通过在直线或弯曲的主根管上段和下段设置的侧支根管和根管间交通支，可以探究根管治疗过程中的预备，消毒，充填对侧支根管的影响，填补了目前牙齿模型的空白环节。

该牙齿模型的使用方法：使用时将牙冠部与牙颈部，按卡槽和凸起的位置对应组装并胶合，埋入石膏模型后，再置于头模内进行模拟训练和临床实验。也可以单个手持进行根管内模拟治疗练习。可于牙冠部的顶部用牙科专用的操作手机制备开髓孔9，之后选择多系统的根管治疗器械和设备进行主根管及侧支根管的根管预备，消毒和充填。用于实验时可同时评判主根管和侧支根管的处理效果，从而结合临床对根管治疗过程中侧支根管的处理效果进行进一步的分析研究。

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