專利名稱：牙醫(yī)實習訓練用的牙齒模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牙醫(yī)實習訓練用的牙齒模型，特別是，涉及牙醫(yī)學習訓練用的能應用激光正確測量形狀的一種牙齒模型。
背景技術(shù)：
在教育領(lǐng)域，包括牙科學院、牙科技術(shù)培訓學校和相關(guān)機構(gòu)，早已廣泛地采用常規(guī)的牙醫(yī)實習訓練用的牙齒模型，例如，作為這樣牙醫(yī)培訓用的牙齒模型的一個實例，日本專利出版物No.2506212號公開了一付假牙，應用葉片彈簧的彈性它可以很容易地安裝到牙槽模型中放置牙齒的地方或從那里拆下，和日本公開的專利出版物No.2002-628公開了這樣結(jié)構(gòu)的一種牙齒模型，該模型中對齒根部分裝設(shè)一凸出部，可裝配到在牙槽模型中形成的凹槽內(nèi)。
在各種教育設(shè)施中，為了評價使用牙齒模型這樣治療實習的結(jié)果，應用激光進行形狀測量已經(jīng)應用在制備實習或牙根管治療實習(充填實習)之后牙齒模型的實習使用中，然而在上述出版物中描述的一般塑料牙齒模型的情況下，牙齒表面的光澤度，當用激光照明時，太大從而不能使激光散射到合適的水平，因此不能使用激光進行正確的牙齒形狀的測量。
本發(fā)明的目的是提供一種牙科訓練用的牙齒模型能夠應用激光進行正確的形狀測量以便解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的牙科訓練用的牙齒模型有按照牙齒的形狀仿造形成的齒冠部分，其中齒冠部分是由不透明或半透明的至少是齒冠部分構(gòu)成材料制成，齒冠部分表面的中心線平均粗糙度Ra是0.1μm(微米)或以上但小于10μm，對波長為700nm(納米)的光齒冠部分表面的光反射度是70％或更高。
本發(fā)明的牙科訓練用的牙齒模型是有各種特性的牙齒模型，其中齒冠部分構(gòu)成材料與標準白色的色差ΔE*ab是15或以下。


圖1是表示本發(fā)明的牙科訓練用的牙齒模型示意形狀一個實例的圖。
具體實施例方式
將通過表示在圖1中的本發(fā)明的牙科訓練用的牙齒模型的示意形狀的例子來描述本發(fā)明。
如在圖1中所示，本發(fā)明的牙科訓練用的牙齒模型有仿制人的牙齒人工形成的齒冠部分1和齒冠部分1有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。也就是說，本發(fā)明牙齒模型的齒冠部分1可以是多層結(jié)構(gòu)，在其表面上有象實際牙齒(天然牙齒)一樣琺瑯層，在其內(nèi)部是牙質(zhì)，或者另一種可以是單層結(jié)構(gòu)，其琺瑯層和牙質(zhì)是由相同的材料構(gòu)成。在牙質(zhì)內(nèi)部可以形成漿液空洞，如在圖1中示范表示的那樣，優(yōu)選地是將齒冠部分1連接到齒根部分2，以便能安裝到前述的牙槽模型中。
在本發(fā)明的牙齒模型中，齒冠部分1至少是由不透明或半透明的齒冠構(gòu)成材料制成，并在其表面上有很細的凹凸。因為齒冠部分1的表面外形上有間隔地極其小的峰和谷高度和粗糙度，當用激光進行形狀測量時在齒冠部分1表面上形狀測量的激光反射中不會引起激光的散射，因此不能測量牙齒模型的形狀，這是因為齒冠部分的表面有許多相對激光振蕩器傾斜的微表面和從齒冠部分表面反射的激光其傳播的方向不同于朝向激光接收器的方向。與此相反，如果齒冠部分1的表面外形有很大的間隔的峰和谷高度和粗糙度，牙齒模型的表面形狀將以這樣的方式改變，即在用激光進行形狀測量時不能獲得很好的結(jié)果。
在本發(fā)明中，中心線平均粗糙度Ra必須一般在0.1μm或以上但小于10μm，和希望是0.15μm或以上但小于5μm，將中心線平均粗糙度調(diào)整在這個范圍內(nèi)可以獲得較好的形狀測量結(jié)果。
在本發(fā)明中定義的表面粗糙度是按照JIS(日本工業(yè)標準)B0601-1982測量的，在齒冠部分可能最平坦的表面上在任何點在任何方向上分別進行三次測量結(jié)果的平均值定義作為中心線平均粗糙度Ra。注意在齒冠部分任何點上分別進行表面粗糙度的測量是在如下條件下測量長度0.5mm、測量速度0.03mm/秒和切割值0.08mm。
在本發(fā)明中，當齒冠部分表面光反射度很低時用于測量的激光反射光太弱，因而不能獲得良好的測量結(jié)果，對波長為700nm的光束說齒冠部分表面的光反射度需要70％或以上。這里用的術(shù)語，光反射度，指的是反射包括按照JIS Z 8722-1982的直接反射。在本發(fā)明中，光反射度定義為在齒冠部分可能最平的表面上在任何點進行三次測量所得結(jié)果的測量平均值。
在本發(fā)明中，為了在牙齒模型表面上獲得70％或以上的光反射度，齒冠部分表面的材料必須是不透明或半透明的。也就是說，當制成齒冠部分的材料是不透明或半透明時，可以獲得比較高的光反射值，然而如果制成齒冠部分的材料是透明的，穿過材料的光量增加從而光反射度就比較低，導致測量數(shù)據(jù)不足的區(qū)域。
作為本發(fā)明牙齒模型齒冠部分表面的材料(齒冠部分構(gòu)成材料)，通?？梢圆捎靡阎牟牧?，如下面列舉的那些瓷料如陶瓷和類似材料；熱塑性樹脂材料如丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、聚丙烯、聚乙烯、聚酯和類似材料；熱固性樹脂材料如蜜胺、尿素、不飽和聚酯、酚、環(huán)氧樹脂和類似的材料，以及與上述作為主要組份的材料混合時可以使用的各種類型的添加劑，作為示例的有各種類型的有機或無機加強纖維，如玻璃纖維、碳纖維、紙漿、合成的樹脂纖維和類似的材料；各種類型的填料如滑石、硅土、云母、碳酸鈣、硫酸鋇、礬土和類似材料；著色劑如顏料、染料和類似材料；和各種類型的其他添加劑如防老化劑、抗靜電劑和類似材料。
對齒冠部分構(gòu)成材料的色調(diào)沒有特殊的限制，但希望與白色稍有差別。在調(diào)色時也沒有特別的限制僅希望將已知的各種類型的顏料和染料適當?shù)亟M合在一起以便得到所需的色調(diào)。在本發(fā)明中，調(diào)節(jié)齒冠部分構(gòu)成材料的色調(diào)，以便使其與標準白色的色差ΔE*ab優(yōu)選地是15或以下，更優(yōu)選地是10或以下，從而使用激光進行牙齒形狀測量時可以獲得良好的結(jié)果。
術(shù)語，標準白色，指的是按照JIS Z 8722制造的色差計的白色試驗板的顏色和本發(fā)明的色差ΔE*ab定義為制成的試驗片表面上測量結(jié)果的平均值，以便使用按照JIS Z 8722制造的色差計在任何三點得到的值平均化。
在制造本發(fā)明牙科訓練用的牙齒模型時，應按照所用的材料適當?shù)剡x擇制造的方法，例如，如果使用合成樹脂作為主要的成份，那么可以采用各種已知的方法，如注模法、壓模法和類似的方法。
為了在齒冠部分的表面上形成精細的凹凸，在制造牙齒模型的過程中可以同時進行形成凹凸的工藝也可以在成形之后作為下一步工序進行。為了與其成形同時在齒冠部分表面上形成精細的凹凸，例如，在使用包括合成樹脂的原料作為它的主要組份時，僅需要在模型的表面上形成精細的凹凸，從而能將反向的外形傳遞給得到的牙齒表面上。另一方面，在后處理中當在牙齒模型表面上形成有精細凹凸的外形時，可以在已經(jīng)成形的牙齒模型表面上采用已知的方法，如噴細粉的噴砂處理法、用化學品的蝕刻處理法、用砂紙或磨料粉的表面處理法和類似的方法。在這些各種已知的方法中，優(yōu)選使用的是在后面的工序中可以施加到模制的牙齒模型表面上形成有精細凹凸外形的噴砂處理法或蝕刻處理法，因為這樣能獲得均勻的凹凸。
通過使用上述的方法，可以很容易獲得牙科訓練用的牙齒模型，該模型能用激光進行正確的形狀測量。
實例通過該方法制備材料，在該方法中將紙漿混合到蜜胺樹脂中作為填料，和在混合物中加入顏料以便獲得所需的色調(diào)，然后通過注模法模制該材料以便制成有在圖1中所示形狀的牙科訓練用的牙齒模型，在它的齒冠部分表面上形成精細凹凸的處理方法在各個實例中是采用所示的一種方法來實現(xiàn)。
在完成的牙齒模型上進行中心線平均粗糙度Ra、光反射度和與標準白色的色差ΔE*ab等項測量。
用Surfcom 570A(由東京SEIMITSU有限責任公司制造)測量中心線平均粗糙度Ra，用分光比色計CM-3600d(由Konica Minolta公司制造)測量光反射度和用色差計CR300(由Konica Minolta公司制造，有數(shù)據(jù)處理器DP 300)測量與標準白色的色差ΔE*ab。
用無接觸、高速、三維形狀測量儀VMS-100X(由Unisn INC.公司制造)進行牙齒模型形狀的測量。通過在測量結(jié)果中作為孔出現(xiàn)的數(shù)據(jù)無效部分的計數(shù)來確定對測量結(jié)果的評估，評價沒有數(shù)據(jù)無效部分的牙齒模型是好的結(jié)果。在表1中列出對各牙齒模型的測量值和形狀測量結(jié)果。
實例1通過注模法模制與標準白色的色差ΔE*ab為染色成4.92白色的材料，然后將模制的產(chǎn)品用氧化鋁顆粒進行噴砂處理，該顆粒直徑的數(shù)量級在10-80μm范圍內(nèi)，以便獲得中心線平均粗糙度Ra＝0.19μm和光反射度81.43％的有凹凸外形表面的牙齒模型，和接著對牙齒模型進行形狀測量。結(jié)果，獲得良好的形狀測量結(jié)果，沒有任何數(shù)據(jù)無效部分。
實例2用在實例1中采用的相同方法模制牙齒模型，用化學品對其進行蝕刻處理以便獲得有凹凸外形表面的牙齒模型，它的中心線平均粗糙度Ra＝1.01μm和光反射度82.74％，接著對牙齒模型進行形狀測量。結(jié)果，獲得良好的形狀測量結(jié)果，沒有任何數(shù)據(jù)無效部分。
比較實例1通過注模法模制與實例1和2中所用的相同材料，然后將制造的牙齒模型用磨料進行滾筒拋光，磨料是陶瓷球其直徑的數(shù)量級為1-2mm，從而獲得有凹凸外形表面的牙齒模型，它的中心線平均粗糙度Ra＝0.09μm和光反射度83.34％，接著對牙齒模型進行形狀測量。結(jié)果，在形狀中產(chǎn)生兩處象孔一樣的數(shù)據(jù)無效部分，所以沒有得到好的測量結(jié)果。
比較實例2通過注模法模制與標準白色的色差ΔE*ab為著色成17.09膚色的材料，然后將制造的牙齒模型進行用氧化鋁顆粒的噴砂處理，顆粒的直徑數(shù)量級在10-80μm范圍內(nèi)，從而獲得有凹凸外形表面的牙齒模型，它的中心線平均粗糙度Ra＝0.13μm和光反射度62.88％，接著對牙齒模型進行形狀測量。結(jié)果，在形狀中產(chǎn)生4處象孔一樣的數(shù)據(jù)無效部分，所以沒有得到好的測量結(jié)果。
比較實例3通過注模法模制在比較實例2中所用的相同材料，然后將制造的牙齒模型用磨料進行滾筒拋光，磨料是陶瓷球其直徑的數(shù)量級范圍為1-2mm，從而獲得有凹凸外形表面的牙齒模型，它的中心線平均粗糙度Ra＝0.08μm和光反射度65.75％，接著對牙齒模型進行形狀測量。結(jié)果，在形狀中產(chǎn)生4處象孔一樣的數(shù)據(jù)無效部分，所以沒有得到好的測量結(jié)果。
表1對在實例1、實例2、和比較實例1-3中描述的牙齒模型進行測量的結(jié)果

工業(yè)的可應用性如從表1中所列的比較實驗的結(jié)果可見，對本發(fā)明的牙科訓練的牙齒模型，用無接觸的、高速、三維形狀測量儀可以正確地測量牙齒模型齒冠部分的形狀，和通過使用形狀測量在教育領(lǐng)域內(nèi)可以正確評估各類治療實習和制備實習的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種牙科訓練用的牙齒模型，有通過仿造牙齒形狀所制造的齒冠部分，其特征在于至少齒冠部分是由不透明或半透明的齒冠部分構(gòu)成材料制成，齒冠部分表面的中心線平均粗糙度Ra是0.1μm或以上但小于10μm，和齒冠部分表面的光反射度對波長是700nm的光是70％或更高。
2.如權(quán)利要求1所述的牙科訓練用的牙齒模型，其特征在于齒冠部分構(gòu)成材料與標準白色的色差ΔE*ab是15或以下。
全文摘要
公開一種牙醫(yī)實習訓練用的牙齒模型，它能用激光進行精確的形狀測量。通過仿造牙齒形狀制造的有齒冠部分(1)的牙醫(yī)實習訓練用的牙齒模型，其特征在于至少齒冠部分(1)是由不透明或半透明齒冠構(gòu)成材料制成，齒冠部分(1)表面的中心線平均粗糙度Ra不小于0.1μm但小于10μm，和齒冠部分(1)表面的反射度相對波長700nm的光不小于70％。在齒冠構(gòu)成材料和參考白色之間的色差ΔE＊ab優(yōu)選地是不大于15。由于通過不接觸、快速三維形狀測量系統(tǒng)可以精確測量齒冠部分的形狀，所以應用這種牙齒模型可以精確評價在教育領(lǐng)域內(nèi)各類醫(yī)療訓練和機械加工訓練的結(jié)果。
文檔編號G09B23/28GK1679065SQ038208
公開日2005年10月5日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月2日
發(fā)明者尾瀨和久, 船越覺 申請人:日進齒科株式會社