CN1674839A - 牙齿制模和铰接系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复制患者口腔的至少一部分以用于制造义齿的咬合架和方法(10，90)，该咬合架包括一对通过一铰链(20)可枢转地连接在一起的托盘(11，12)，该铰链与该托盘一体形成。在其中一个托盘上，该铰链包括一枢轴(22)和一至少部分地围绕该枢轴延伸的轴肩(24)。在另一托盘上，该铰链包括一对夹爪(26a，26b)，该夹爪可枢转地定位在1)该枢轴的相对侧和2)该轴肩的相对侧两者上。一薄膜(44，44b)跨越一托盘中的一定位销孔(40，41)而设置以封闭该定位销孔，并防止牙齿浇铸材料大量填充该定位销孔。该薄膜可被一插入该定位销孔的定位销(42)穿破，同时该定位销可延伸穿过该薄膜。

Description

牙齿制模和铰接系统及方法

技术领域

本发明一般地涉及牙齿制模和铰接系统及方法。更具体地说，本发明涉及一种用于该牙齿制模和铰接系统的铰链，以及一种用于该牙齿制模和铰接系统的薄膜。

技术背景

制造义齿需要制造一种可用的齿科用模型(dental model)，该模型是患者口腔的基本准确的复制品，并且在其上可制造出义齿。这种义齿可包括齿冠、齿桥、用于CAD/CAM生产的齿冠(下部结构)、镶嵌物、填补物以及其它的牙齿恢复物。

制造齿科用模型的一种方法被称为“双灌注法”或“干燥销连接技术”。在该方法中，灌注该模型、使其变硬、分离并进行修整；然后在(牙齿)铸模(cast)的下表面上设置孔，随后将带有粘合剂的销插入该孔内，并将该铸模放置到第二次灌注的石制基座中。这种方法的缺点包括：耗时，设置定位销困难，并且需要多次灌注浇铸材料以形成一基座和一模具。此外，该方法经常涉及到估测工作，因为该方法需要技术人员人工使两个分离的铸模咬合以设定咬合状态。结果，不总是能够使下颌骨和上颌骨的铸模彼此的结合方式得以复制一准确的三维模型，该模型表示出由牙科医生提供的在制造反向印模(negative impression)时牙齿的咬合状态。在美国专利4734033中可看到这种方法的一个示例。这种方法可使用一独立地连接在该石制基座或模型上的独立的铰链。该铰链可包括一可调节的球窝型连接件，在该石制基座或模型对准后该连接件被刚性固定。

另一种方法被称为“单灌注方法”或“湿润销连接技术”。在该方法中，用一塑料托盘支承构件代替上述石制基座，从而可省去第二次灌注阶段。结果，可大大缩短制造齿科用模型的整个过程。此外，不用使该上部和下部铸模与该印模分离就可安装该牙齿构架(咬合架，case)，从而正好在牙科医生提供印模时利用该咬合状态安装该牙齿构架。这种“单灌注方法”或“湿润销连接技术”可包括两种类型。第一类是“开口腔托盘类型”，该类型1)在较高的带V形切口的或弯曲的槽壁的帮助下，可以稳定该被加工的义齿构件而不发生偏移，或防止该义齿模具的移动；以及2)可以省去定位销孔的钻孔和pindex过程的附加工作。这种方法的缺点包括：1)在准备模具、上蜡、金属表面精整和烤瓷的整个过程中难以控制模具，因为在该义齿模具的底部没有安装销以保持该模具以便加工；2)从托盘上最初取下整个模具是困难的，因为托盘具有较高的并带有V形切口的壁，必须使用附加的配件，如专用的释放装置、支持架、槌棒(mallet)等，并且当被从该托盘上释放时部分该铸模可能会破裂；以及3)湿润烤瓷的初始阶段可能被破坏，因为该模具可能被扣合或咬合在该托盘内的围栏或脊状物(spine)牢牢地固定。在美国专利5306145和6099305中可以看到这种方法的示例。

第二类是“销类型”，其中该塑料托盘支承构件具有多个定位销孔，并且便于对这种系统中的母模(master die)进行保持和加工，因为至少有一个销从每个组合模(segmented die)的下方伸出。另外，该上铸模和下铸模不与印模分离，直到该铸模通过一铰链铰接。因此，就在牙科医生提供印模时，利用咬合状态安装该牙齿构架。这种工艺的一个缺点包括，过多的浇铸材料保持附着在该定位孔中，因为该半流体模型材料将涌入该定位孔并硬化。当该模型材料硬化时，其会粘附在这些孔内，从而使最初从托盘支承构件上释放该组合模变得困难。另外，可能需要强制地使模具与托盘分开，并在整个加工过程中，在模具和托盘之间的破裂处留下浇铸材料的小碎片，从而干扰与相邻模具以及相对模型之间的正确(位置)关系。这些方法的另一缺点是，其通常具有不牢固的铰链或者必须通过有害的粘合剂或促硬剂而与主体相连接的独立的铰链。在美国专利5466152和6318999中可看到这种方法的示例。

因此，牙齿制模的重要方面应包括：1)准确、稳定和容易地将模型的各部分复位到它们与相邻模具以及与相对模型的先前的(位置)关系；以及2)上铸模和下铸模相对彼此可靠地对准。

发明内容

已经认识到，研制一种可制造准确的、精确的和牢固的齿科用模型的牙齿制模和铰接系统及方法是有利的，用该模型可制造义齿构件，例如齿冠、齿桥、用于CAD/CAM生产的齿冠(下部结构)、镶嵌物、填补物和其它牙齿恢复物。另外，已经认识到研制这样一种牙齿制模和铰接系统是有利的，该系统具有用于牙齿铸模的托盘支承构件和一内置的铰接用铰链构件，从而1)可使工作效率最大化，2)提供基本上最佳的中心、横向和突出运动，以及3)可实现基本上最佳的牙齿铸模的对准。

本发明提供一种复制患者口腔的至少一部分以用于制造义齿的咬合架(dental articulator)装置。该装置包括一对可枢转地连接在一起并且在闭合和打开构型之间彼此相对枢转的托盘。在该闭合构型内，该托盘彼此相对地分隔开。在该打开构型内，该托盘彼此枢转而分离。

根据本发明的一个方面，一铰链与该托盘一体形成并定位在该托盘之间。在其中一个托盘上，该铰链包括一枢轴和一至少部分地围绕该枢轴延伸的轴肩，从而形成两个在该轴肩的每一侧上延伸的轴部。在另一个托盘上，该铰链包括一对夹爪，该对夹爪可枢转地设置在1)该枢轴的相对侧上，和2)该轴肩的相对侧上，从而该夹爪被该轴和该轴肩两者分隔开。

根据本发明的另一方面，在至少一个该托盘上形成多个定位销孔。一薄膜跨越一定位销孔而设置以封闭该定位销孔并防止牙齿浇铸材料大量填充该定位销孔。该薄膜可被插入该定位销孔的一定位销穿破，同时该定位销可穿过该薄膜延伸。

另外，本发明提供一种形成一齿科用模型的方法。该方法包括在一咬合架的下托盘和上托盘上形成备用牙齿(prepped tooth)和相对牙齿的备用模型和相对模型。该备用模型包括一备用牙齿的模型以接纳义齿。该相对模型包括一与该备用牙齿相对的相对牙齿的模型。

根据本发明的一个方面，该下托盘和上托盘围绕一与该托盘一体形成的铰链枢转。该铰链包括具有一包围一轴的轴肩的第一部分，和具有可移动地设置在该轴的相对侧和该轴肩的相对侧上的相对夹爪的第二部分。

根据本发明的另一方面，该方法包括推压一定位销穿过一跨越一定位销孔延伸的薄膜，该定位销孔位于一咬合架的下托盘和上托盘中的至少一个上，以便该定位销穿破该薄膜并穿过该薄膜延伸。

从下面的详细说明中可清楚地看到本发明的其它特征和优点，该说明结合附图并通过示例阐明了本发明的特征。

附图说明

图1a是以闭合构型示出的一种根据本发明一实施例的牙齿制模系统的咬合架的透视图；

图1b是图1a的咬合架的分解透视图，并示出其打开位置和一患者牙齿的反向印模；

图2是图1a的咬合架的上托盘的透视图；

图3是图1a的咬合架的上托盘的透视图；

图4是图1a的咬合架的上托盘的俯视图；

图5a是图1a的咬合架的上托盘的仰视图；

图5b和5c是图5a的上托盘分别沿线5b-5b和5c-5c的横截面端视图；

图6是图1a的咬合架的上托盘的端视图；

图7是图1a的咬合架的下托盘的透视图，并示出一义齿模具；

图8是图1a的咬合架的下托盘的透视图；

图9a是图1a的咬合架的下托盘的俯视图；

图9b是图9a的下托盘的详细视图；

图10和11是图1a的咬合架的下托盘的仰视图；

图12a是图1a的咬合架的端视图；

图12b是图1a的咬合架的下托盘的端视图；

图13是图9a的下托盘沿线13-13的横截面端视图；

图14a是图9a的下托盘沿线14a-14a的横截面端视图；

图14b是图14a的下托盘的详细视图；

图14c是根据本发明另一实施例的下托盘的横截面端视图；

图15是图9a的下托盘的横截面端视图，并示出一定位销；

图16是图9a的下托盘沿线16-16的横截面端视图；

图17是图1a的咬合架的侧视图，并示出牙齿铸模；

图18是图1a的咬合架的侧视图；

图19a是根据本发明一实施例的咬合架的下托盘的示意图；

图19b是图19a的下托盘的详细视图。

图20a是图1a的咬合架的示意性侧视图，并示出牙齿铸模；

图20b是图1a的咬合架的下托盘的示意性横截面端视图，并示出一义齿模具；

图20c是图20a的咬合架的下托盘的详细视图；

图21是图1a的咬合架的局部分解俯视图；

图22是图1a的咬合架的局部分解侧视图；

图23是图1a的咬合架的下托盘的局部透视图；

图24是图1a的咬合架的局部分解侧视图；

图25是根据本发明的另一铰链部件的局部透视图；

图26是根据本发明的另一铰链部件的局部分解侧视图；

图27a是图1a的咬合架的局部分解透视图；

图27b是图1a的咬合架的局部透视图；

图28是图1a的咬合架的局部透视图；

图29是图1a的咬合架的示意性端视图；

图30a是根据本发明另一实施例的另一牙齿制模系统的另一咬合架的另一牙齿托盘的俯视图；

图30b是图30a的托盘的横截面端视图；

图30c是图30b的托盘的详细视图；以及

图30d是根据本发明的托盘的另一实施例的横截面端视图。

具体实施方式

下面将参考附图中示出的示例性实施例，并且这里将具体地对该实施例进行说明。但是，应当理解，这并不旨在限制本发明的范围。对于熟悉相关技术领域并且得到本公开文献的技术人员所能想到的对这里所述的独创性特征的改变和进一步的改进，以及对这里所述的本发明的原理的另外的应用，都应当被认为在本发明的范围之内。

如图1-29所示，其中示出根据本发明的总体上用10表示的一牙齿制模和铰接系统或装置及其组成部件，该系统或装置用于制造一齿科用模型，该模型是患者口腔的基本复制品以用于制造义齿。这种义齿可包括齿冠、齿桥、用于CAD/CAM生产的齿冠(下部结构)、镶嵌物、填补物和其它牙齿恢复物。该牙齿制模和铰接系统10包括一对托盘，例如可枢转地连接在一起的上和下托盘11和12。托盘11和12具有模具接纳表面，例如相应的上和下模具接纳表面13和14。

托盘11和12或模具接纳表面13和14接纳牙齿浇铸材料以及患者牙齿的模具或模型。下托盘12和下模具接纳表面14可接纳患者的一个或多个备用牙齿的备用模型15或下铸模(图17和20a)。该备用模型15可包括备用牙齿的模型或义齿模具16(图17和20a)以接纳义齿。因此，下托盘12以及下模具接纳表面14接纳将被加工的牙齿的备用模型。上托盘11和上模具接纳表面13可接纳与该备用牙齿相对的患者的一个或多个相对的牙齿的相对模型17或上铸模(图17和20a)。该相对模型17可包括与该备用牙齿相对的相对牙齿的模型。

应指出，对托盘和模具接纳表面的“上”和“下”的指示和说明并不必然对应于患者的上牙和下牙。下托盘可以是工作或备用托盘并且可接纳备用模型15(图17和20a)，其可对应于患者的上牙或下牙。通常将作为工作或备用托盘的托盘定位成下托盘是最为方便的。同样，上托盘可以是相对的托盘并且可接纳相对的模型17(图17和20a)。应当理解，上和下托盘可如图所示具有不同的构造，或者可具有类似的或相同的构造。因为对于大多数牙齿情况仅在口腔的上侧或下侧需要义齿或类似物，因此通常仅需具有一个下托盘或工作托盘。在口腔的上侧和下侧都需要义齿或类似物的情况下，可将两个下托盘连接在一起。

托盘11和12可在一种闭合构型和一种打开构型之间彼此相对枢转。在该闭合构型中，托盘11和12通常彼此相对并且彼此相间隔，如图1a所示。模具接纳表面13和14在该闭合构型中彼此相对。在该打开构型中，托盘11和12可彼此枢转而分离，如图1b所示。该闭合构型对应于、或者模仿或仿照患者闭合的口腔，并且患者牙齿的模具或模型彼此紧靠闭合(如图17所示)。该打开构型使患者牙齿的模具或模型可以分开以便制造义齿及其类似物。另外，托盘11和12可以可拆卸地连接，以便可将托盘分开。可以单独地提供这些托盘(如图1b所示)并在使用期间或使用之前进行连接。

托盘11和12可包括一对臂，或下臂和上臂18和19，每个臂均从该托盘之一延伸到一铰链20。因此，该臂18和19可使托盘11和12在该闭合构型中保持间隔开的关系。下臂18可向上和向后延伸，而上臂19可向下和向后延伸。因此，铰链可定位在该托盘的后面。另外，下臂18可包括一对下臂18a和18b，而该上臂可包括一对上臂19a和19b。因此，装置10可包括一对铰链20a和20b，每个该铰链位于不同的一对臂之间。下臂18a和18b以及上臂19a和19b也可从托盘11和12向外横向延伸，以便该对铰链20a和20b彼此间隔开。该间隔开的铰链20a和20b可为托盘的运动提供附加的稳定性。该托盘和臂可一体形成。

托盘11和12以及臂18和19通过铰链20可枢转地并且可拆卸地连接。铰链20定位在托盘11和12之间，以及臂18和19之间。另外，铰链20与托盘11和12、从而与臂18和19一体地形成。铰链20的一部分可由每个托盘或臂所支承。因此，该铰链可以是一个两部分(构成)的铰链，其中一部分与下托盘和下臂一并形成，而另一部分与上托盘和上臂一并形成。另外，铰链20或其部分可卡合在一起以便使用(如图1a所示)。在必要时铰链20或托盘11和12可以分离(如图1b所示)。臂18和19以及铰链20可使装置10模拟或模仿口腔的打开和闭合功能。

参照图21-29，铰链20a和20b均包含一枢轴22a和22b。这些枢轴成一直线或共线。一轴肩24可至少部分地围绕各枢轴22a和22b延伸，从而分隔开该枢轴并且形成两个从该轴肩24的每一侧延伸的轴部。如图所示，轴肩24可包围轴22a和22b，或者完全围绕轴22a和22b延伸。另外，轴肩24可在该臂和该轴之间延伸以便将该轴连接到相应的臂上。该轴和轴肩可形成该铰链的第一部分。该铰链的第二部分可包括一对夹爪26a和26b，这些夹爪从另一个臂伸出并且可枢转地接合和保持该铰链的第一部分。该夹爪26a和26b可夹持该轴22a和22b以及该轴肩24两者。因此，夹爪26a和26b可以可枢转地定位在轴22a和22b的相对侧上，以及轴肩24的相对侧上。夹爪26a和26b可以一种滑动方式支靠在该轴和该轴肩上。因此，该铰链提供一种结实的或坚固的结构，并且防止托盘之间发生不适当的运动。已经发现，这种铰连20允许上托盘11相对于下托盘12进行有限地运动，以模仿人的颚的自然运动，包括中心、横向以及突出运动。

夹爪26a和26b或其内表面可成弓形或弯曲，且其在与该枢轴正交的平面内弯曲。因此，该夹爪可围绕该轴弯曲。另外，夹爪26a和26b可在它们之间限定一枢转开口28以接纳枢轴22a和22b。因此，枢转开口28可以是圆形的以接纳圆形的枢轴。另外，在夹爪26a和26b的远端之间可形成一间隙30，该间隙可限定该枢转开口28的一入口。该间隙30可比枢轴开口28窄，以便轴22a和22b可经过该间隙30并插入枢轴开口28内，并且该轴可保持在该枢轴开口内。间隙30可以是锥形的或者可变窄，并具有一较宽的入口以接纳该轴。另外，该夹爪比较有柔性，以便该夹爪的大小和材料可使该夹爪的远端在间隙30处分开，从而可以用力将该轴压入该枢轴开口28内和从该开口拉出，但是在使用期间将该轴保持在该枢轴开口内。另外，夹爪26a和26b可横向分隔开以在它们之间形成一间隔32，以便在其中接纳轴肩24。

如图24所示，一弯曲通道34可包围该枢轴22a和22b的至少一部分。当托盘11和12彼此相对枢转时，夹爪26a或26b之一可在该弯曲通道34内移动。应当认为，该弯曲通道为铰链提供了进一步的支承和刚性。在闭合构型中该夹爪可位于通道34内以将该夹爪保持在该通道内，但是在打开构型中该夹爪可位于该通道之外以便可分离该托盘。

在铰链20或臂18和19上可形成止动件36a和36b，并且当托盘位于闭合构型中时这两个止动件定位成(相互)紧靠以将托盘保持在适当位置。

铰链20或其部分可与托盘11和12以及臂26a和26b一体地形成，从而避免使用有害的粘合剂和促硬剂。

铰链20使上托盘11可朝向和远离下托盘12移动。因此，利用下托盘和上托盘上的牙齿铸模15和17(如图17和20a所示)，可模拟患者的颚的打开和闭合运动。另外，可以在对该下铸模15进行加工期间，使上托盘11从该下托盘枢转分离。

如图7和8所示，下臂18a和18b可以各具有铰链20的不同或相对的部分。例如，其中一个臂18a可包括一对夹爪26a和26b，而另一臂18b可包括枢轴22和轴肩24。同样，如图2和3所示，其中一个上臂19a可包括枢轴22和轴肩24，而另一个上臂19b可包含一对夹爪26a和26b。因此，一对下托盘12可被连接在一起。

另外，如图7所示，这些托盘中的一个或全部两个，例如下托盘11可包括一排定位销孔40，以便接纳固定在铸模上的定位销42。该定位销孔40可沿托盘的纵向排列成单独一排，并定位在托盘的中央。定位销孔40和定位销42可为轻微的锥形以将该销安放和固定在该孔内，从而在两者之间基本上没有间隙或移动。该定位销孔向内形成锥形，并从该模具接纳表面延伸到托盘内。定位销孔40可均匀地隔开，并且设置成多排，其平行于下述各排定位支杆(registration strut)而延伸。在托盘的自由端可形成附加的定位销孔41，以包围上和下齿弓(dental arch)的左侧或右侧。该位于自由端的附加的定位销孔41可构造成用于前牙的印模的弯曲部分。

参照图15和20，可将一定位销42放置在一定位销孔40或41内。该定位销42可以是具有一头部的黄铜销钉，该头部具有可嵌入该模制的铸模或模型15的滚花外表面(图17和20a)。该定位销钉的另一端可以是一具有光滑的外圆柱形或截头圆锥形外表面的基部，该基部可插入该定位销孔40或41或从该定位销孔中抽出。图20示出一侧视图，其中该托盘支承构件11和12已彼此相对枢转。定位销42已放置在定位销孔40和41内。浇铸材料已灌注到该托盘底床上的适当位置内。

参照图8、10、11、14-16和20，在该定位销孔40的底部处，或托盘的底部附近可集中有圆形且凹入的拇指凹痕(indentation)43。该拇指凹痕43的深度为可在定位销42插入定位销孔40时接纳定位销42的远端。该拇指凹痕43可容纳技术人员的手的手指或拇指指尖，以将销42从定位销孔40内推出，从而可将该义齿模具16从托盘推出。该拇指凹痕43使技术人员可以轻柔地和平稳地向上推动定位销42的尖端，从而易于取下义齿模具16以及其上的义齿构件。当在仍处于湿润状态的烤瓷牙的初始阶段需要从托盘上取下义齿模具16时，该拇指凹痕43尤其有用，并且其对于随后义齿模具16与正被加工的下托盘相接合以及相分离也是有用的。应理解，当潮湿的烤瓷牙没有处于固态时，该烤瓷牙易碎。该拇指凹痕43有助于从定位销孔40中取出定位销42，从而有助于在烤瓷牙的初始阶段从义齿模具16(或工作模/母模)中取出义齿构件。

参照图14a和14b，可将一薄膜44有利地跨越一个或多个定位销孔40设置。如下所述，薄膜44可封闭定位销孔40或41，从而可防止牙齿浇铸材料大量填充该定位销孔。薄膜44所包括的材料和厚度使其可以在定位销42插入该定位销孔和/或压紧该薄膜时被该定位销42穿破或刺穿。薄膜44可足够厚以封闭孔40和41，并且又足够薄以便可通过用手指指尖从模具接纳表面一侧向托盘底面插入和推动定位销42而被容易地刺穿。或者，可使用工具或类似物推动该销穿过该薄膜。该薄膜的厚度可在0.002～0.003英寸(0.06～0.08mm)的范围内。

另外，可对薄膜44进行定位并确定定位销42的尺寸，以便定位销42可延伸穿过薄膜44。薄膜44可由与托盘相同的材料形成，并且可与托盘一体形成。薄膜44可定位在定位销孔40和41的底部附近。例如，薄膜44可定位在定位销孔40和拇指凹痕43之间。在定位销孔40和41底部附近的这一位置有利于在注塑成型期间进行制造。

或者，如图14c、19a和30d中所示，薄膜可根据需要进行定位，例如在定位销孔40和41的顶部处，以及在模具接纳表面14上。例如，薄膜44b可独立于该托盘而形成，并且可连接在该托盘上。这种薄膜44b可在定位销孔40和41的顶部处连接到该模具接纳表面上。薄膜44b可通过粘合剂、声波焊接等进行连接。

薄膜44或44b可封闭定位销孔40和41，从而明显优于敞开的定位销孔。例如，当将填充有半流体浇铸材料的反向印模倒置在托盘上时，敞开的定位销孔使该浇铸材料可以涌入该孔内。当该浇铸材料硬化时会粘在该孔内，从而使最初从该托盘支承构件上释放该组合模成为一项费力和困难的工作。但是，该封闭的定位销孔在一端由薄膜封闭，从而当填充有浇铸材料的反向印模倒置在托盘上时在该孔内形成一气穴(air pocket)。该气穴防止该浇铸材料涌入该定位销孔，从而可容易地和干净地取出模具，并且可避免最初模具离开托盘时发生破裂。由于不存在由于最初的破裂，以及随后重复进行的义齿模具与托盘的接合和分离而产生的浇铸材料的小碎片，所以可使托盘的模具接纳表面一直保持清洁，并且可使组合模在托盘支承构件上进行明确的、准确的和可靠的重新定位，从而使该组合模相对于其余的牙齿铸模保持适当的空间关系。

如上所述，下托盘12可以是工作托盘，或接纳义齿模具16的托盘，该义齿模具16是要被加工的牙齿的模型；而上托盘11可以是接纳相对模型17的相对托盘。因此，下托盘12可接纳患者的上牙或下牙的模型。该托盘可为细长的矩形形状以接纳使用者牙齿的一侧的模型。参照图1b，上托盘11可在设计、结构和功能上比下托盘12简单。在上牙和下牙上同时需要义齿模具的情况是很少的。临床上，在100个病例中上牙和下牙同时需要义齿构件的病例少于3个。如果必须为上牙和下牙都准备义齿，则可将两个下托盘12连接在一起。否则，较简单的上托盘11通常将足以通过紧固的夹持而保持该上铸模或相对模型。上托盘11的上模具接纳表面13可在其中形成一凹槽，该凹槽具有一环绕该托盘延伸并构成该凹槽的周壁48。在上托盘11的表面13上可形成夹持支杆50，以有助于在浇铸材料硬化后通过内部稳定性保持该铸模。

如图1a、7和20a中所示，下托盘12可包括一由周壁52形成的槽，并且在该槽内可灌注浇铸材料。该周壁52(和48)可具有一波状轮廓，或一横截面为波状的内表面。该波状轮廓可包括多个弯曲的或弓形的凹痕，以在浇铸材料或模型中形成弯曲的或弓形的突起部。已经发现，在浇铸材料中的弯曲的、凸起的突起部比较不易破裂或碎裂。浇铸材料的破裂或碎裂部分可能因疏忽而存在于托盘12和组合模15-16之间，从而阻碍对该组合模进行适当的重新定位。该圆形壁明显优于带V形切口的边缘或锯齿状切口，因为可减少在加工时对义齿模具的重复性的重新定位所产生的破坏和磨损。另外，壁52保持并固定该模具，同时提供最小的保持力，从而可避免使用额外的配件，例如其它系统中所需的释放装置、支持架、槌棒等。

参照图7和9a，下托盘12中的壁52的角度可较宽，以便更易于释放组合模15-16(图20a)。另外，下托盘12可包括设置在模具接纳表面14上并从自由端排列到铰接端的定位支杆56。该定位支杆56可具有六角形横截面。已经发现，定位支杆56的六角形横截面可有助于保持组合模15-17的正确对中。较小的支杆可定位在靠近自由端处，而较大的支杆可定位在靠近铰链端处。较小的支杆的直径小于定位销孔的直径。该定位支杆可沿支杆的长度向内和向上逐渐变细，并且可在铸模内形成内部保持凹腔。每个支杆的中心可与对应的和相邻的定位销孔的中心横向对齐。支杆与定位销孔对齐使每个组合模或模具可具有至少一个销，以及一个或多个支杆，即使对于小的牙齿如两尖齿也是如此。因此，该铸模可以与该支杆和凹腔一体地被分割，而不是被从相邻的(铸模)部分局部地锯开，从而可实现最大的定位稳定性而不会产生中间和远端的移动，即使对于小的牙齿如两尖齿也是如此。位于铰链侧的较大的支杆分配给臼齿，较小的支杆分配给小的牙齿，如双尖牙、犬齿和前牙。较大的支杆可均匀间隔，且相隔较宽，而较小的支杆可均匀间隔，且相隔较窄。除了存在定位支杆和定位孔之外，该模具接纳表面14基本是平整的，并且可形成一稳定的平面底座以在其上接纳浇铸的石制材料，以用于形成牙齿铸模。

参考图1-2和18，可在其中一个托盘或臂上形成一孔60，而在另一臂或托盘上形成一接纳区域62。该孔60和接纳区域62可在托盘和臂之间的接合区域内形成。通过该孔60可接纳一后部垂直止动杆64，该止动杆64可紧靠该接纳区域62。该后部垂直止动杆64可固定在该孔60内，从而该杆可在无支承的牙齿紧靠相对的铸模的情况下增加稳定性。

尽管以上已经说明了适用于四分之一圆周印模模制的装置和方法，但是类似的装置和方法也可构造成用于全齿弓印模模制，如图30a-c所示。四分之一圆周的上托盘11和下托盘12中的所有特征都在全齿弓托盘90中得以体现。该全齿弓托盘90可包括上托盘和下托盘支承构件，该支承件为U型以接纳患者的整个口腔的印模模型。

一种用于形成齿科用模型并使用上述系统或装置10或90的方法包括：在咬合架10或90的下托盘12上形成备用牙齿的一备用模型15，并在上托盘11上形成相对牙齿的一相对模型17。该备用模型15包括备用牙齿的模型以接纳义齿，而该相对模型17包括与该备用牙齿相对的相对牙齿的模型。形成该模型15和17可包括获得患者的牙齿的至少一部分的印模100(图1b)。如现有技术中已知的，该印模100通常由牙科医生通过以下方法制造：将可成形材料放置到一托盘或类似物上，并让患者咬入该可成形材料，从而留下患者牙齿的反向印模。该印模包括一具有备用牙齿的印模以接纳义齿的备用侧，以及一具有与该备用牙齿相对的相对牙齿的印模的相对侧。通常可向技术人员提供这种印模。

该印模可设置在咬合架10或90的上托盘11和下托盘12之间。可将牙齿浇铸材料引入上托盘11和该印模100的相对侧之间以形成该相对牙齿的相对模型17。例如，可将牙齿浇铸材料布置在上托盘11上以及印模100的相对侧中。该印模100的相对侧可布置在上托盘11上，以便牙齿浇铸材料可在其间延伸，并形成该相对牙齿的相对模型17。印模100的具有备用牙齿的一侧通常面向该下托盘12。因此，不管是上牙还是下牙要接纳义齿，该下托盘12通常都接纳印模100的备用侧。

同样，可将牙齿浇铸材料引入下托盘12和印模100的备用侧之间以形成该备用牙齿的备用模型15。例如，牙齿浇铸材料可布置在下托盘12上以及印模100的备用侧中。下托盘12可布置在印模100的备用侧之上，从而该牙齿浇铸材料可在其间延伸，并形成该备用牙齿的备用模型15。可从咬合架10或90上取下印模100，从而在相应的上托盘11和下托盘12上留下相对模型17和备用模型15。

可以首先将印模100倒置在上托盘11上，并首先形成相对模型17。然后将印模100倒置在下托盘12上——同时该印模仍与相对模型17和上托盘11连接，以形成备用模型15。因此，得到的备用模型15和相对模型17可安装在咬合架上，其咬合情况与牙科医生提供的印模完全相同。或者，可首先形成该备用模型，之后形成该相对模型。

该备用模型15可在对应于备用牙齿的侧面上进行分割以形成义齿模具16。因此，上托盘11和下托盘12接纳相应的上铸模和下铸模，或相对模型17和备用模型15(如图20a中所示)。实际上，牙科技师切割该模型15和/或17以分离出和形成将被加工的主模具或义齿模具16。模型15和/或17可被切割成多个部分，以便每个部分具有至少一个定位销42(或优选的根本没有销)，以及至少两个对应于至少两个定位支杆56的内部保持凹腔。可将这些部分取下并重新插入到其在托盘上的精确位置中，以复原该原始印模的模型以及上托盘和下托盘彼此之间的关系。

根据本发明的一个方面，一咬合架10或90可具有通过铰链20可枢转地连接在一起的上托盘11和下托盘12，该铰连20可与该托盘一体形成。该铰链可包括具有基本包围一枢轴22的一轴肩24的第一部分，和具有相对夹爪26a和26b的第二部分，该夹爪可移动地设置在轴22的相对侧上，以及轴肩24的相对侧上。

该下托盘和上托盘11和12可围绕与该托盘一体形成的铰链20枢转。因此，上托盘11可枢转到该打开构型以使得可接近该义齿模具16。另外，上托盘11可枢转到该闭合构型，以检查义齿模具16和相对模型17上的义齿之间的间隙。

根据本发明的另一方面，一咬合架10或90可具有跨越至少其中一个托盘，例如下托盘12中的定位销孔40和/或41延伸的薄膜44或44b。定位销42可定位在其中一个托盘，例如下托盘12中的定位销孔40和/或41内。例如，至少一个定位销42可定位在对应于该备用牙齿和义齿模具16的位置。另外，其它定位销可定位在该义齿模具16的任一侧上。该销的定位对于加工该齿科用模型具有最佳的效果。可推压定位销42穿过该跨越定位销孔40和/或41延伸的薄膜44和/或44b，从而定位销穿破该薄膜并穿过该薄膜延伸。如上所述，该薄膜可定位在该定位销孔的底部附近，或该定位销孔的顶部处。

该备用牙齿的备用模型15可在该咬合架的托盘12上的定位销42上形成。例如，可将牙齿浇铸材料灌注在定位销42上。另外，可将牙齿浇铸材料布置在定位销孔40和/或41上，并且薄膜44和/或44b与该托盘一体形成并跨越该定位销孔延伸，以防止牙齿浇铸材料大量填充该定位销孔。

根据本发明的另一方面，牙齿浇铸材料可围绕定位支杆56设置在至少其中一个托盘例如下托盘12中。如上所述，该定位支杆56的横截面为六角形，从而在该备用模型15和义齿模具16内形成一孔/凹腔，该孔的横截面也为六角形。该支杆和孔的六角形横截面相配合以防止该备用模型15和义齿模具16移动，并使备用模型15和义齿模具16在托盘12上恰当地定向和定位。

根据本发明的另一方面，牙齿浇铸材料可布置在托盘11和/或12的至少一个内，该托盘具有一由周壁48和/或52形成的槽。该周壁48和/或52可具有一带有多个弓形凹痕的波状轮廓。该波状轮廓在模型15和17以及义齿模具16内形成一相配合的波状轮廓，以便在托盘内恰当地定向该模型和模具。另外，该弯曲的凹痕在模型15和17以及模具16内形成弯曲的突出部，该突出部可防止碎裂、并进而防止小碎片妨碍该托盘和模型及模具之间的配合。

通过在牙齿浇铸材料处于半流体状态时灌注该材料，可将该牙齿浇铸材料布置在托盘11和12以及印模100内。在该牙齿浇铸材料基本变硬、变干、和/或固化之后，可取下印模100。

通过用一细焰喷灯(micro-torch)轻微加热一组铰接臂使该臂的材料软化，然后在该铰接臂仍热时用手设定正确的咬合状态，则可利用本系统实现“重新铰接”技术。随着材料的冷却该臂在正确的位置内硬化。

应理解，上面指出的设置仅是举例说明对本发明原理的应用。在不偏离本发明的精神和范围的情况下可设计出多种变型和可选择的设置。尽管已在附图中示出本发明，并且在以上结合目前认为最实用和最优选的本发明的实施例对本发明进行了具体地和详细地说明，但是对于本领域内的普通技术人员，很明显可以在不偏离权利要求中所阐明的本发明的原理和概念的前提下进行多种变型。

Claims (17)

1.一种构造成复制患者口腔的至少一部分以用于制造义齿的咬合架装置，该装置包括：

a)一对可枢转地连接在一起的托盘，该托盘在以下两种构型之间彼此相对枢转：

i)一闭合构型，其中该托盘彼此相对地分隔开；以及

ii)一打开构型，其中该托盘彼此枢转而分离；和

b)一与该托盘一体形成并定位在该托盘之间的铰链，包括：

i)一与该托盘之一相连的枢轴；

ii)一轴肩，该轴肩至少部分地围绕该枢轴延伸并形成两个在该轴肩的每一侧上延伸的轴部；

iii)一对夹爪，该对夹爪与该托盘的另一个相连，并且可枢转地定位在该枢轴的相对侧以及该轴肩的相对侧上，并被该轴和该轴肩两者分隔开。

2.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，该装置还包括：

a)一对从一下托盘延伸的下臂；

b)一对从一上托盘延伸的上臂；

c)一对铰链，每个铰链设置在不同的该上臂之一和该下臂之一之间；

d)该对铰链包括一对枢轴，该枢轴共线。

3.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，该铰链还包括：一弯曲的通道，该通道包围该枢轴的一部分并且在其中可移动地接纳该夹爪之一。

4.一种构造成复制患者口腔的至少一部分以用于制造义齿的咬合架系统，该装置包括：

a)一对可枢转地连接在一起的托盘，该托盘可在以下两种构型之间彼此相对枢转：

i)一闭合构型，其中该托盘彼此相对地分隔开；以及

ii)一打开构型，其中该托盘彼此枢转而分离；

b)在至少一个该托盘中形成的多个定位销孔；

c)一跨越一定位销孔设置的薄膜，该薄膜构造成封闭该定位销孔并防止牙齿浇铸材料大量填充该定位销孔；以及

d)该薄膜可被一插入该定位销孔的定位销穿破，且该定位销可穿过该薄膜延伸。

5.一种根据权利要求4的系统，其特征在于，该薄膜与该托盘一体形成。

6.一种根据权利要求4的系统，其特征在于，该薄膜独立于该托盘形成并连接到该托盘上。

7.一种根据权利要求4的系统，其特征在于，该薄膜设置在该定位销孔的底部附近。

8.一种根据权利要求4的系统，其特征在于，该薄膜设置在至少一个该托盘的一模具接纳表面上。

9.一种根据权利要求4的系统，其特征在于，该系统还包括：

多个定位在该定位销孔底部处的拇指凹痕，该凹痕的深度可接纳穿过一定位销孔的一定位销的远端。

10.一种构造成复制患者口腔的至少一部分以用于制造义齿的咬合架装置，该装置包括：

a)一对可枢转地连接在一起的托盘，该托盘可在以下两种构型之间彼此相对枢转：

i)一闭合构型，其中该托盘彼此相对地分隔开；以及

ii)一打开构型，其中该托盘彼此枢转而分离；

b)一与该托盘一体形成并定位在该托盘之间的铰链，包括：

i)一与该托盘之一相连的枢轴；

ii)一轴肩，该轴肩至少部分地围绕该枢轴延伸并形成两个在该轴肩的每一侧上延伸的轴部；

iii)一对夹爪，该对夹爪与该托盘的另一个相连，并且可枢转地定位在该枢轴的相对侧以及该轴肩的相对侧上，并被该轴和该轴肩两者分隔开；

c)在至少一个该托盘中形成的多个定位销孔；

d)一跨越一定位销孔设置的薄膜，该薄膜构造成封闭该定位销孔并防止牙齿浇铸材料大量填充该定位销孔；以及

e)该薄膜可被一插入该定位销孔的定位销穿破，且该定位销可穿过该薄膜延伸。

11.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，至少一个该牙齿托盘还包括：

具有六角形横截面的定位支杆。

12.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，至少一个该牙齿托盘还包括：

一由一周壁形成的凹槽，该周壁具有一带有多个弓形凹痕的波状轮廓。

13.一种用于形成一齿科用模型的方法，该方法包括以下步骤：

a)在一咬合架的下托盘和上托盘上形成备用牙齿和相对牙齿的备用模型和相对模型，该备用模型包括一备用牙齿的模型以接纳一义齿，且该相对模型包括一与该备用牙齿相对的相对牙齿的模型；以及

b)使该下托盘和该上托盘围绕一与该托盘一体形成的铰链枢转，该铰链包括具有一包围一轴的轴肩的第一部分，和具有可移动地设置在该轴的相对侧和该轴肩的相对侧上的相对夹爪的第二部分。

14.一种用于形成一齿科用模型的方法，该方法包括以下步骤：

a)推压一定位销穿过一跨越一定位销孔延伸的薄膜，该定位销孔位于一咬合架的下托盘和上托盘中的至少一个上，从而该定位销穿破该薄膜并穿过该薄膜延伸；

b)在该咬合架的该托盘上在该定位销上形成一备用牙齿的备用模型，该备用牙齿的备用模型用于接纳一义齿；以及

c)在该咬合架的一相对的托盘上形成一相对牙齿的相对模型，即与该备用牙齿相对的该相对牙齿的相对模型。

15.一种用于形成一齿科用模型的方法，该方法包括以下步骤：

a)获得患者牙齿中的至少一些牙齿的印模，该印模包括一具有一备用牙齿的印模以接纳一义齿的备用侧，和一具有一与该备用牙齿相对的相对牙齿的印模的相对侧；

b)获得一具有通过一铰链可枢转地连接在一起的上托盘和下托盘的咬合架，该铰链与该托盘一体形成，该铰链包括具有基本包围一轴的一轴肩的第一部分，和具有可移动地设置在该轴的相对侧和该轴肩的相对侧上的相对夹爪的第二部分，该咬合架还包括一跨越该下托盘内的一定位销孔延伸的薄膜；

c)将牙齿浇铸材料布置在该上托盘上和该印模的相对侧内；

d)将该印模的相对侧布置在该上托盘上，以便牙齿浇铸材料可在其间延伸，并形成该相对牙齿的一相对模型；

e)将定位销定位在该下托盘中的定位销孔内，包括将至少一个定位销定位在一对应于该备用牙齿的位置；

f)推压该定位销穿过该跨越该定位销孔延伸的薄膜；

g)将牙齿浇铸材料布置在该下托盘上和该印模的备用侧内；

h)将该下托盘布置在该印模的该备用侧上，以便该牙齿浇铸材料在其间延伸，并形成该备用牙齿的一备用模型；以及

i)从该咬合架上取下该印模。

16.一种根据权利要求15的方法，其特征在于，该引入牙齿浇铸材料的步骤还包括以下步骤：

围绕在至少一个该托盘内的定位支杆布置牙齿浇铸材料，该定位支杆具有六角形横截面。

17.一种根据权利要求15的方法，其特征在于，该引入牙齿浇铸材料的步骤还包括以下步骤：

将牙齿浇铸材料布置在一由一周壁形成的凹槽内，该周壁具有一带有多个弓形凹痕的波状轮廓。

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