CN111326055A - 一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型，包括咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层和上颌硬组织仿真层。咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层和上颌硬组织仿真层从上向下依次活动连接。本发明公开的体外模型与上颌无牙软硬组织的形态高度近似，模型上各个软组织的硬度也与上颌软组织的硬度相近。在对病人和学生讲解上颌无牙软硬组织的结构时，可以通过直接触摸的方式，让病人或学生获得最直观感受。同时由于本发明的软组织的硬度与生理结构相同，可以在体外研究中作为模型进行软组织可让行的模拟研究，具有重要的科研价值，可以广泛应用于医用模型领域。
Description
技术领域
本发明涉及医用模型领域，具体为一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型及其制作方法。
背景技术
上颌无牙颌模型主要用于在医学教学中对解剖标志进行讲解；或在医患交流过程中向患者讲解上颌组织的结构，提高患者对于口腔结构的认识。目前，市面上在售的上颌无牙模型多是简单模仿口内无牙颌的表面形态，无法直接模拟出上颌各组织内部真实的结构状态；同时现有的模型多采用硬质塑料材质，无法有效反应出各组织的硬度，也无法对软组织可让行进行模拟。因此在教学或与医患的交流过程中，对方无法获得较好的直观感受，讲解效果较差。
同时，现有的上颌无牙颌模型由于其材质和精细程度上的局限性，也无法直接应用在牙颌软组织的的体外研究上。因此，医用模型领域急需一种高仿真的上颌无牙颌软硬组织体外模型。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型及其制作方法，以提高对于上颌软硬组织的讲解效果，并为上颌无牙颌基于不同硬度的软组织可让行的体外研究提供良好的基础。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型，包括与咀嚼粘膜形状一致的咀嚼粘膜仿真层，与腭腺形状一致的腭腺仿真层和与上颌硬组织形状一致的上颌硬组织仿真层，所述咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层和上颌硬组织仿真层从上向下依次排列，并活动连接；所述咀嚼粘膜仿真层的邵氏硬度为50-60，所述腭腺仿真层的邵氏硬度为3-8。
本发明还公开了一种如上述所述的高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型的制备方法，包括以下步骤：
S1.提取牙合分离的上颌CBCT数据；
S2.采用阈值分割法获得上颌硬组织、腭腺软组织和咀嚼粘膜的形态数据；
S3.根据腭腺软组织和咀嚼粘膜的形态数据修正并重建上颌硬组织形态；
S4.对上颌硬组织进行数字化建模，并设计腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具；
S5.三维打印腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具和上颌硬组织仿真层；
S6.向腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具中填充填充物，并形成腭腺软组织仿真层和咀嚼粘膜仿真层；
S7.组合上颌硬组织仿真层、腭腺软组织仿真层和咀嚼粘膜仿真层。
作为改进，所述咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层、上颌硬组织仿真层上均设有生理形态相同的U形凸出部，所述凸出部背面设有与凸出部形状相同的凹槽，所述咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层和上颌硬组织仿真层之间均通过相邻的凸出部和凹槽卡接。
作为改进，所述咀嚼粘膜仿真层和腭腺仿真层的材质为硅橡胶。
作为改进，在S2中，所述软组织阈值为-156～+10000HU；所述硬组织阈值为+333～+10000HU。
作为改进，在S4中，所述腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具包括咀嚼粘膜仿真层模具组合零件、腭腺仿真层模具组合零件和上颌硬组织仿真层组合零件；所述上颌硬组织仿真层模具组合零件与腭腺仿真层模具组合零件拼接形成腭腺仿真层的填充空腔，所述腭腺仿真层模具组合零件与咀嚼粘膜仿真层模具组合零件拼接形成咀嚼粘膜仿真层填充空腔。
作为改进，在S6中，所述填充物为硅橡胶，所述咀嚼粘膜仿真层采用邵氏硬度为50-60的硅橡胶填充形成，所述腭腺仿真层采用邵氏硬度为3-8的硅橡胶填充形成。
本发明的优点在于：
本发明公开的体外模型与上颌无牙软硬组织的形态高度近似，模型上各个软组织的硬度也与上颌软组织的硬度相近。在对病人和学生讲解上颌无牙软硬组织的结构时，可以通过直接触摸的方式，让病人或学生获得最直观感受。同时由于本发明的软组织的硬度与生理结构相同，可以在体外研究中作为模型进行软组织可让行的模拟研究，具有重要的科研价值。
附图说明
图1为本发明实施例的结构图一；
图2为本发明实施例的结构图二；
图3为本发明实施例中上颌硬组织仿真层模具组合零件图；
图4为本发明实施例中腭腺仿真层模具组合零件图；
图5为本发明实施例中咀嚼粘膜仿真层模具组合零件图；
图6为本发明实施例中上颌硬组织仿真层模具组合零件与腭腺仿真层模具组合零件的拼接图。
图中标示说明：
1-咀嚼粘膜仿真层，11-咀嚼粘膜仿真层凸出部，2-腭腺仿真层，21-腭腺仿真层凸出部，3-上颌硬组织仿真层，31-上颌硬组织仿真层凸出部，4-上颌硬组织仿真层模具组合零件，5-腭腺仿真层模具组合零件，6-咀嚼粘膜仿真层模具组合零件。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限定本发明的保护范围。
实施例1
本实施例公开了一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型，包括与咀嚼粘膜形状一致的咀嚼粘膜仿真层1，与腭腺形状一致的腭腺仿真层2和与上颌硬组织形状一致的上颌硬组织仿真层3。咀嚼粘膜仿真层1、腭腺仿真层2和上颌硬组织仿真层3上分别设有与生理形态相同的U形凸出部，包括：咀嚼粘膜仿真层凸出部11、腭腺仿真层凸出部21和上颌硬组织仿真层凸出部31。
咀嚼粘膜仿真层凸出部31、腭腺仿真层凸出部21和上颌硬组织仿真层凸出部31背面均设有与自身凸出部形状相同的凹槽，相邻两层间通过凸出部与凹槽卡接。
咀嚼粘膜仿真层1和腭腺仿真层2均采用硅橡胶材质。咀嚼粘膜仿真层1的邵氏硬度为55，腭腺仿真层2的邵氏硬度为5。
本发明公开的体外模型与上颌无牙软硬组织的形态高度近似，模型上各个软组织的硬度也与上颌软组织的硬度相近。在对病人和学生讲解上颌无牙软硬组织的结构时，可以通过直接触摸的方式，让病人或学生获得最直观感受。同时由于本发明的软组织的硬度与生理结构相同，可以在体外研究中作为模型进行软组织可让形的模拟研究，具有重要的科研价值。
实施例2
本实施例公开了上述高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型的制作方法，包括以下步骤：
S1.提取牙合分离的上颌CBCT数据。
S2.采用阈值分割法获得上颌硬组织、腭腺软组织和咀嚼粘膜的形态数据；软组织阈值为-156～+10000HU；所述硬组织阈值为+333～+10000HU。
S3.根据腭腺软组织和咀嚼粘膜的形态数据修正并重建上颌硬组织形态。
S4.对上颌硬组织进行数字化建模，并设计腭腺软组织仿真层2、咀嚼粘膜仿真层1的填充模具；如图3-5所示，腭腺软组织仿真层2、咀嚼粘膜仿真层1的填充模具包括咀嚼粘膜仿真层模具组合零件6、腭腺仿真层模具组合零件5和上颌硬组织仿真层组合零件4；上颌硬组织仿真层模具组合零件4与腭腺仿真层模具组合零件5拼接形成腭腺仿真层2的填充空腔，腭腺仿真层模具组合零件5与咀嚼粘膜仿真层模具组合零件6拼接形成咀嚼粘膜仿真层1填充空腔。
S5.三维打印咀嚼粘膜仿真层模具组合零件6、腭腺仿真层模具组合零件5、上颌硬组织仿真层组合零件4和上颌硬组织仿真层3。
S6.从上向下依次拼接咀嚼粘膜仿真层模具组合零件6、腭腺仿真层模具组合零件5和上颌硬组织仿真层组合零件4形成腭腺软组织仿真层2、咀嚼粘膜仿真层1的填充模具，并向腭腺软组织仿真层2、咀嚼粘膜仿真层1的填充模具中填充硅橡胶，形成腭腺软组织仿真层2和咀嚼粘膜仿真层1；腭腺软组织仿真层2采用邵氏硬度为5的硅橡胶填充形成，咀嚼粘膜仿真层1采用邵氏硬度为55的硅橡胶填充形成。
S7.从上向下依次组合咀嚼粘膜仿真层1、腭腺软组织仿真层2和上颌硬组织仿真层3。
本方法制作的上颌无牙颌软硬组织体外模型具有仿真度高、模型形态精确、硬度与实际组织相近等特点。并且本方法可以针对具体人的上颌无牙颌软硬组织形态生成个性化的上颌无牙颌体外模型，以便在对病人或学生讲解的时候，针对具体人上颌软硬组织的具体形态提供个性化的诊疗方案。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不等同于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，不脱离本发明的精神和范围下所做的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (7)
1.一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型，其特征在于，包括与咀嚼粘膜形状一致的咀嚼粘膜仿真层，与腭腺形状一致的腭腺仿真层和与上颌硬组织形状一致的上颌硬组织仿真层，所述咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层和上颌硬组织仿真层从上向下依次排列，并活动连接；所述咀嚼粘膜仿真层的邵氏硬度为50-60，所述腭腺仿真层的邵氏硬度为3-8。
2.根据权利要求1所述的一种高仿真上颌无牙软硬组织体外模型，其特征在于，所述咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层、上颌硬组织仿真层上均设有生理形态相同的U形凸出部，所述凸出部背面设有与凸出部形状相同的凹槽，所述咀嚼粘膜仿真层、腭腺仿真层和上颌硬组织仿真层之间均通过相邻的凸出部和凹槽卡接。
3.根据权利要求1所述的一种高仿真上颌无牙软硬组织体外模型，其特征在于，所述咀嚼粘膜仿真层和腭腺仿真层的材质均为硅橡胶。
4.一种如权利要求1所述的高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.提取牙合分离的上颌CBCT数据；
S2.采用阈值分割法获得上颌硬组织、腭腺软组织和咀嚼粘膜的形态数据；
S3.根据腭腺软组织和咀嚼粘膜的形态数据修正并重建上颌硬组织形态；
S4.对上颌硬组织进行数字化建模，并设计腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具；
S5.三维打印腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具和上颌硬组织仿真层；
S6.向腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具中填充填充物，并形成腭腺软组织仿真层和咀嚼粘膜仿真层；
S7.组合上颌硬组织仿真层、腭腺软组织仿真层和咀嚼粘膜仿真层。
5.根据权利要求4所述的一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型的制备方法，其特征在于，在S2中，所述软组织阈值为-156～+10000HU；所述硬组织阈值为+333～+10000HU。
6.根据权利要求5所述的一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型的制备方法，其特征在于，在S4中，所述腭腺软组织仿真层、咀嚼粘膜仿真层的填充模具包括咀嚼粘膜仿真层模具组合零件、腭腺仿真层模具组合零件和上颌硬组织仿真层组合零件；所述上颌硬组织仿真层模具组合零件与腭腺仿真层模具组合零件拼接形成腭腺仿真层的填充空腔，所述腭腺仿真层模具组合零件与咀嚼粘膜仿真层模具组合零件拼接形成咀嚼粘膜仿真层填充空腔。
7.根据权利要求4所述的一种高仿真上颌无牙颌软硬组织体外模型的制备方法，其特征在于，在S6中，所述填充物为硅橡胶，所述咀嚼粘膜仿真层采用邵氏硬度为50-60的硅橡胶填充，所述腭腺仿真层采用邵氏硬度为3-8的硅橡胶填充。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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