CN108447371A - 一种牙齿模型 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种牙齿模型，所述牙齿模型的表面粗糙度为0.8‑3.2μm，在所述牙齿模型表面设置有喷砂层以形成0.8‑3.2μm的表面粗糙度。采用本发明牙齿模型对牙刷清洁力进行体外评价，能够方便、快捷地定量分析牙刷清洁能力指标，只需要看检测液在牙齿模型上的显色或掉色情况即可快速评判牙刷的清洁能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种牙齿模型。
背景技术
相关文献指出，刷牙是去除牙菌斑，清洁口腔的主要方式，通过使用牙刷机械性地去除牙菌斑、软垢、食物残渣以及牙面上色渍，同时按摩牙龈、促进牙周组织的血液循环和龈上皮增生，增强牙周组织抵抗力，维护口腔的健康。由于刷牙时的舒适度，防牙龈损伤，以及刷牙后的洁净、美白等效能在很大程度上取决于牙刷本身，因此，科学的牙刷设计以及牙刷产品性能至关重要。
目前，牙刷产品的性能主要是通过临床试验评价来认证的，具体是用人工模拟的牙菌斑涂覆在牙齿模型上，在一定条件下刷洗，对刷洗后的牙齿模型再进行定量分析，以检测牙刷产品的清洁、美白等性能。除此之外，有文献公开了一套美白牙刷清洁力评价的体外模型，并依据此模型的标准方法，对美白牙刷进行清洁力效果评价。具体是先将水性涂料涂覆在牙齿模具测试面，之后将牙齿模具放置于烘箱中完全干燥，并在一定的光照度下对涂漆后的牙齿模具进行拍照；选用待测牙刷和牙膏浆液刷洗牙齿模具，刷洗完毕后干燥牙齿模具，在同样的光照度下进行拍照。对比牙齿模具测试面刷洗前后的着色面积，评价牙刷清洁力，牙刷清洁力是指牙刷在牙刷清洁度测试仪上根据体外实验方法得出刷牙前、后去除水性涂料面积的差值(参见“牙刷清洁力体外评价方法建立及美白牙刷的开发与研究”.口腔护理用品工业，2017,4:19-23)。
临床试验评价方法采用类似于真实牙齿的牙齿模型，虽然刷洗效果较接近实际情况，但其缺点是难以定量分析牙刷清洁能力指标，临床试验耗时较长，费用较高，并且对测试机构和测试人员有一定的要求。而体外模型评价方法采用的普通牙齿模具，虽然能够在一定程度上检测牙刷进行清洁力，但其检测结果的准确性有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牙齿模型，以便于定量分析牙刷清洁能力指标，提高牙刷清洁能力检测结果的准确性，降低牙刷产品性能检测成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下所述技术方案。
一种牙齿模型，其特征在于：所述牙齿模型的表面粗糙度为0.8-3.2μm(微米)。
进一步地，在所述牙齿模型表面设置有喷砂层以形成0.8-3.2μm的表面粗糙度。
作为优选，所述喷砂层采用石英砂层、金刚砂层、铁砂层或铜矿砂层；更优选为石英砂层或金刚砂层。
进一步地，所述牙齿模型包括基体，在基体上设置有牙形凸起，在牙形凸起上表面设置有内凹部以形成齿缝。
进一步地，所述牙形凸起为多个相邻且呈直线排列的椭圆形凸台，相邻椭圆形凸台之间形成牙缝。
进一步地，所述内凹部位于椭圆形凸台上表面中部。
作为优选，所述牙形凸起的高度为2-5mm、宽度为25-30mm，所述内凹部的长度与牙形凸起整体等长，所述内凹部的宽度、高度均为0.8-1.5mm。
作为优选，所述牙齿模型的材质为不锈钢，更优选为430不锈钢或304不锈钢。
技术效果：相比于现有牙齿模型，采用本发明牙齿模型对牙刷清洁力进行体外评价，能够方便、快捷地定量分析牙刷清洁能力指标，更好地表征牙刷的清洁能力，只需要看检测液在牙齿模型上的显色或掉色情况即可快速评判牙刷的清洁能力；采用本发明牙齿模型检测牙刷清洁能力，检测结果准确性高，其检测结果与采用真牙的检测结果更接近；本发明牙齿模型采用不锈钢制作即可，而无需采用烤瓷牙由羟基磷酸钙、氯磷灰石等特殊材料制备的仿真牙齿，制作要求低，制作更容易、快捷，制作一块规格为113*46*10mm的本发明牙齿模型成本约100-150元(包括材料成本和加工成本)，而采用羟基磷酸钙和氯磷灰石制作一块规格为113*46*10mm的牙齿模型成本约200-300元，可见，本发明牙齿模制作成本更低；本发明牙齿模型结构简单，坚固耐刷，质量可靠，且检测过程中刷洗操作更容易。此外，仿真牙齿以及真牙重复利用的次数有限，通常只能使用1-3次，容易被细菌污染，再加上涂料或牙菌斑的清洗较困难，使用起来费时费力，检测成本较高，而本发明牙齿模型重复利用率高，至少可使用30次以上，且清洗方便，大幅降低了牙刷产品性能检测成本。
附图说明
图1是本发明牙齿模型的立体示意图；
图2是本发明牙齿模型的主视图；
图3是本发明牙齿模型的左视图；
图4是本发明牙齿模型的俯视图；
图5是本发明实施例1中牙齿模型上漆后刷洗前的情况；
图6是本发明实施例1中牙齿模型上漆后刷洗后的情况，图中框线内为掉色区域。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例1
一种牙齿模型，其表面粗糙度为1.6μm，具体是在所述牙齿模型表面设置有喷砂层以形成1.6μm的表面粗糙度。所述喷砂层采用石英砂层、金刚砂层、铁砂层或铜矿砂层；更优选为石英砂层或金刚砂层，本实施例中喷砂层采用金刚砂层。
如图2、图3和图4所示，所述牙齿模型包括不锈钢基体，不锈钢基体的规格(长*宽*高)为113*46*10mm，在不锈钢基体上设置有牙形凸起，所述牙形凸起的高度为3mm、宽度为28mm；在牙形凸起上表面设置有内凹部以形成齿缝，所述内凹部位于椭圆形凸台上表面中部，所述内凹部的长度与牙形凸起整体等长，所述内凹部的宽度、高度均为1mm。所述牙形凸起为多个相邻且呈直线排列的椭圆形凸台，相邻椭圆形凸台的长轴为28mm，短轴为8mm，相邻椭圆形凸台之间形成最小为2mm的牙缝。在不锈钢基体上还设置有两个安装孔，在不锈钢基体上还设置有倒角，安装孔、倒角。
实施例2
一种牙齿模型，其表面粗糙度为3.2μm，具体是在所述牙齿模型表面设置有喷砂层以形成3.2μm的表面粗糙度。所述喷砂层采用石英砂层、金刚砂层、铁砂层或铜矿砂层；更优选为石英砂层或金刚砂层，本实施例中喷砂层采用石英砂层。所述牙齿模型包括不锈钢基体，不锈钢基体的规格(长*宽*高)为113*46*10mm，在不锈钢基体上设置有牙形凸起，所述牙形凸起的高度为2mm、宽度为25mm；在牙形凸起上表面设置有内凹部以形成齿缝，所述内凹部位于椭圆形凸台上表面中部，所述内凹部的长度与牙形凸起整体等长，所述内凹部的宽度、高度均为0.8mm。所述牙形凸起为多个相邻且呈直线排列的椭圆形凸台，相邻椭圆形凸台的长轴为28mm，短轴为8mm，相邻椭圆形凸台之间形成最小为2mm的牙缝。在不锈钢基体上还设置有两个安装孔，在不锈钢基体上还设置有倒角，安装孔。
实施例3
一种牙齿模型，其表面粗糙度为0.8μm，具体是在所述牙齿模型表面设置有喷砂层以形成1.2-2.8μm的表面粗糙度。所述喷砂层采用石英砂层、金刚砂层、铁砂层或铜矿砂层；更优选为石英砂层或金刚砂层，本实施例中喷砂层采用石英砂层。所述牙齿模型包括不锈钢基体，不锈钢基体的规格(长*宽*高)为115*5*12mm，在不锈钢基体上设置有牙形凸起，所述牙形凸起的高度为5mm、宽度为30mm；在牙形凸起上表面设置有内凹部以形成齿缝，所述内凹部位于椭圆形凸台上表面中部，所述内凹部的长度与牙形凸起整体等长，宽度、高度均为1.5mm。所述牙形凸起为多个相邻且呈直线排列的椭圆形凸台，相邻椭圆形凸台的长轴为30mm，短轴为10mm，相邻椭圆形凸台之间形成最小为2.2mm的牙缝。在不锈钢基体上还设置有两个安装孔，在不锈钢基体上还设置有倒角、安装孔。
下面以牙刷清洁力体外评价方法为例，对本发明牙齿模型作进一步说明。
对牙刷样品1(尼龙平头牙刷)与牙刷样品2(磨尖丝平头牙刷)进行清洁力体外评价，牙刷样品1与牙刷样品2除刷丝外其余部分均相同。操作步骤如下:
步骤1：用毛刷蘸取水性漆，在已称重的实施例1中牙齿模型的牙形凸起面均匀上漆；
步骤2：将步骤1中上漆后的牙齿模型置于50℃的烘箱中干燥半小时，随后冷却至室温并称重，上漆量约为0.30克；
步骤3：在某一固定高度及光照条件下对牙齿模型的上漆情况拍照(如图5所示)；
步骤4：将该牙齿模型放入刷牙机的水盘中并固定在卡槽上，使牙齿模型上漆的一面朝上，即牙形凸起面朝上；
步骤5：将搅匀后的牙膏浆倒入水盘；
步骤6：开启刷牙机(刷牙机共10个机位，最多可供10个牙刷样品同时进行刷洗)，使牙刷样品1在150g的负载下(该负载为夹具部分包括连接杆的自重，施加于刷头之上)进行频率为160次/分的往复刷洗运动800次；使牙刷样品2在150g的负载下进行频率为160次/分的往复刷洗运动800次；试验过程中，两种牙刷样品针对同样的牙齿模型进行刷洗；
步骤7：步骤6中，刷洗停止后，用水清洗漆面并干燥，并在与步骤3中相同的高度及光照条件下对牙齿模型拍照(如图6所示)；
步骤8：将步骤3、步骤7中所得刷洗前后的照片导入电脑，使用图像处理软件ImageJ进行比对，计算步骤7中照片的掉漆区域的面积，结果见表1，以掉漆区域的面积占比来表征牙刷的清洁能力。
表1牙齿模型掉漆区域面积占比计算结果
| 牙刷样品 | 1 | 2 | 3 | 平均值 |
| 牙刷样品1 | 26.71％ | 25.51％ | 18.25％ | 23.49％ |
| 牙刷样品2 | 17.63％ | 16.56％ | 13.41％ | 15.86％ |
由表1可知，牙刷样品1的掉漆区域面积占比23.49％，牙刷样品2的掉漆区域面积占比15.86％，牙刷样品1的清洁能力较牙刷样品2的清洁能力好。
上述检测方法，也可以将经着色的牙菌斑液涂覆在牙齿模型的牙形凸起面。
为进一步说明本发明牙齿模型对牙刷清洁能力检测结果的准确性，采用相同规格的尼龙平头牙刷，分别以表面粗糙度为0.4微米、0.8微米、1.6微米、3.2微米、6.3微米的304不锈钢牙齿模型，除喷砂层外，其尺寸规格与实施例1中牙齿模型相同，以及真牙(真牙表面粗糙度约为0.15微米)为例进行体外清洁能力检测，每个牙齿模型设置四个实验组。
检测步骤：
步骤1：用毛刷蘸取水性漆，在已称重的牙齿模型的牙形凸起面均匀上漆；
步骤2：室温干燥并称重牙齿模型，上漆质量约为0.2克；
步骤3：在固定的高度及光照条件下对器具的上漆情况拍照；
步骤4：将该牙齿模型放入刷牙机的水盘中并固定在卡槽上，使牙齿模型上漆的一面朝上，即牙形凸起面朝上；
步骤5：将搅匀后的牙膏浆倒入水盘；
步骤6：开启刷牙机，使尼龙平头牙刷在150g的负载下进行频率为160次/分的往复刷洗运动800次；
步骤7：刷洗停止后，用水清洗漆面并干燥，并在与步骤3中相同的高度及光照条件下对牙齿模型拍照；
步骤8：将步骤3、步骤7中所得刷洗前后的照片导入电脑，使用图像处理软件ImageJ进行比对，计算步骤7中照片的掉漆区域的面积，结果见表2，以掉漆区域的面积占比来表征牙刷的清洁能力；
真牙试验过程中，需要将多颗真牙并排固定设置，以防止单颗真牙偏动影响实验结果。
表2牙齿模型掉漆区域面积占比计算结果
由表2可知，采用表面粗糙度为0.8-3.2μm的牙齿模型在该项测试上的重复性好，清洁能力较佳，其中，采用表面粗糙度为0.8μm的牙齿模型，与采用真牙的检测结果最接近，采用表面粗糙度为0.8μm的喷金刚砂的牙齿模型，标准偏差最小，可重复性最佳。
Claims (9)
1.一种牙齿模型，其特征在于：所述牙齿模型的表面粗糙度为0.8-3.2μm。
2.根据权利要求1所述的牙齿模型，其特征在于：在所述牙齿模型表面设置有喷砂层以形成0.8-3.2μm的表面粗糙度。
3.根据权利要求2所述的牙齿模型，其特征在于：所述喷砂层采用石英砂层、金刚砂层、铁砂层或铜矿砂层。
4.根据权利要求3所述的牙齿模型，其特征在于：所述喷砂层为石英砂层或金刚砂层。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的牙齿模型，其特征在于：所述牙齿模型包括基体，在基体上设置有牙形凸起，在牙形凸起上表面设置有内凹部以形成齿缝。
6.根据权利要求5所述的牙齿模型，其特征在于：所述牙形凸起为多个相邻且呈直线排列的椭圆形凸台，相邻椭圆形凸台之间形成牙缝。
7.根据权利要求6所述的牙齿模型，其特征在于：所述内凹部位于椭圆形凸台上表面的中部。
8.根据权利要求7所述的牙齿模型，其特征在于：所述牙形凸起的高度为2-5mm、宽度为25-30 mm，所述内凹部的长度与所述牙形凸起整体等长，宽度、高度均为0.8-1.5mm。
9.根据权利要求8所述的牙齿模型，其特征在于：所述牙齿模型的材质为不锈钢。
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Legal Events
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