牙根固定器及其加工方法及辅助加工的定位工装与流程

本申请涉及医疗器械的领域，尤其是涉及一种牙根固定器及其加工方法及辅助加工的定位工装。

背景技术：

牙移植是指将自体或异体拔除的牙齿移植到受体颌骨内，实现修复牙齿缺失的一种方法。与种植牙相比，移植牙具有优良的生物力学性能，不存在钛合金种植体的应力遮挡效应，与骨组织结合后能更好地行使生理功能。在进行牙移植之前需要对原有的牙槽窝进行修整，使其与供体牙的牙根形态相匹配。但牙根形态各异，只能用标准化工具进行个性化休整，需要医生技术熟练，且费时费力，结果也不尽如人意。供体牙的牙根形态与牙槽窝的匹配度直接影响移植牙的初期稳定性，并间接导致了移植牙的高失败率，极大地限制了牙移植的临床应用。

随着材料技术的发展，生物降解材料逐渐应用于口腔医学，联合或取代传统材料，达到简化手术、提高疗效的目的，在骨再生中发挥了重要的作用。作为一种生物降解金属材料，镁合金具有良好的生物相容性、低密度、较高的强度系数等一系列特性，作为仿生骨材料应用于医疗领域，并表现出在降解过程中对周围骨组织生长的促进作用。

利用生物降解镁合金制作牙根固定器，其外观尺寸固定，利用标准化工具可轻易在颌面骨上休整出与固定器精确配合的牙槽窝，实现口腔内操作标准化，将个性化加工操作转移至口腔外解决，解决牙槽窝和供体牙匹配性差的问题，使移植牙具有良好的初期稳定性，为其远期愈合提供保障。同时还降低了医生的操作时间，降低了利用镁合金的骨诱导性促进成骨。

在解决了固定器与牙槽窝的固定问题后，还需要解决移植牙与固定器的固定问题。

专利公告号为cn106344961b的中国发明专利公开了适用于牙移植的镁合金支架，其中所涉及的镁合金支架，为一体式镁合金锥形螺钉，移植牙沿z轴（坐标中视觉向上延伸的是z轴）方向装入支架，故也可沿z轴方向脱出支架，无法实现对移植牙的完全固定。为了实现z轴方向的限位，其内壁设计有凸出元件，但后期使用时会阻挡牙根插入，且这样的结构不易加工实现，因不同的牙根形状不同，所以不能保证形状各异的牙根都能与固定器形成较好的固定连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为不同的牙根形状不同，所以不能保证形状各异的牙根都能与固定器形成较好的固定连接。

技术实现要素：

为了解决不同的牙根形状不同，所以不能保证形状各异的牙根都能与固定器形成较好的固定连接的问题，本申请提供一种牙根固定器及其加工方法及辅助加工的定位工装。

第一方面，本申请提供一种牙根固定器，采用如下的技术方案：

一种牙根固定器，位于牙槽窝内并与牙槽窝相连接，包括两个半锥台状的本体和对牙根与两个本体进行限位的连接组件，两个本体相互靠近的侧面上各开设有一个弧形槽，两个本体相对设置并通过连接组件相连接，使两个弧形槽形成容纳牙根并与牙根形状相适配的牙根腔。

通过采用上述技术方案，两个本体通过连接组件连接，可以对安装后的牙根形成限位，两个弧形槽拼接形成完整的牙根腔，牙根腔与牙根的形状相适配，能够较好的固定移植牙的牙根，限制了牙根的自由度，防止牙根从牙根固定器中沿z轴方向脱出，提高了牙根的稳固性。

可选的，所述的连接组件包括环形的第一套接件和第二套接件，所述的第二套接件套装在两个本体靠近牙槽窝底部的一端，所述的第一套接件套装在两个本体远离牙槽窝底部的一端。

通过采用上述技术方案，第一套接件和第二套接件分别设置在两个本体的顶部和底部对其进行固定限位，减少连接后的两个本体发生错位的现象，也能够防止牙根脱出，保证牙根固定器的正常使用。

可选的，所述的第一套接件的内壁上设置有对本体进行限位的环形的挡边，所述的挡边位于牙根腔的端口处。

通过采用上述技术方案，第一套接件套装在牙根上，挡边的直径小于牙根的直径，可以防止牙根脱出牙根腔。

可选的，所述的本体上设置有与第一套接件配合使用的顶边，本体靠近第二套接件的端部设置有半圆柱体的底圆柱。

通过采用上述技术方案，顶边与第一套接件配合使用，底圆柱与第二套接件相连接，提高了牙根定位器稳固性。

第二方面，本申请提供一种牙根固定器的加工方法，采用如下的技术方案：

一种牙根固定器的加工方法，其步骤为：

s100、扫描牙根的数据，制备与牙根相适配的牙根电极；

s200、对牙根固定器的毛坯进行制备，并对其进行分割；

s300、在分割后的两个本体毛坯上加工牙根腔。

通过采用上述技术方案，根据牙根的数据，制备与牙根相适配的牙根电极，准备牙根固定器的坯料，对其进行外部的加工，并对其分割，再通过牙根电极对本体毛坯加工弧形槽，在两个本体连接后形成牙根腔，根据不同牙根的形状，制定与其相适配的牙根电极，制备形成可以放置牙根的牙根腔，使牙根固定器的制备流程化、标准化，降低了生产成本，提高了工作效率。

可选的，所述的步骤s200包括：

s210、加工牙根固定器的毛坯，形成锥台状，其锥头部的锥面角度为β，加工顶边和底圆柱；

s220、将牙根固定器的毛坯均匀分割成两部分。

通过采用上述技术方案，加工牙根固定器的毛坯，形成锥台状，使其能够放入牙槽窝内并与牙槽窝相连接，将牙根固定器的毛坯均匀分割，便于分别对其进行牙根腔的加工，提高了牙根腔制备的精准性和使用效果。

第三方面，本申请提供一种用于辅助牙根固定器加工方法的定位工装，采用如下的技术方案：

一种用于辅助牙根固定器加工方法的定位工装，包括底座、转动组件和放置本体的抱环，所述的抱环与转动组件相连接，所述的转动组件与底座转动连接，所述的底座上设置限位转动组件转动的限位件。

通过采用上述技术方案，在抱环中放置本体，通过转动组件能够对两个本体进行固定限位，便于在本体上加工弧形槽，结构简单，便于操作，在牙根固定器的制造过程中，提高了本体稳定性，防止其发生位移。

可选的，所述的底座的一端部上开设有插接两个底圆柱的轴孔，所述的限位件包括两个销钉，所述的两个销钉均布在轴孔的周围。

通过采用上述技术方案，轴孔和销钉对转动组件限位，保证本体的稳固性，便于对本体进行加工，保证转动组件在圆周方向定位准确。

可选的，所述的转动组件包括与轴孔插接的转轴、半圆形的凸台和半环形的转座，所述的凸台位于转轴与转座之间并分别与转轴和转座固定连接，转轴的中心部位开设有插接两个底圆柱的底圆柱孔，凸台的圆部位开设有与底圆柱孔同轴心的半圆形的插接槽。

通过采用上述技术方案，本体、抱环、地圆柱孔和插接槽都围绕同一轴心线转动，可以更加精准的调整两个本体的加工位置，确保加工的精准度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请中的两个本体通过连接组件连接，可以对安装后的牙根形成限位，两个弧形槽拼接形成完整的牙根腔，牙根腔与牙根的形状相适配，能够较好的固定移植牙的牙根，限制了牙根的自由度，防止牙根从牙根固定器中沿z轴方向脱出，提高了牙根的稳固性；

2、本申请中根据牙根的数据，制备与牙根相适配的牙根电极，准备牙根固定器的坯料，对其进行外部的加工，并对其分割，再通过牙根电极对本体毛坯加工弧形槽，在两个本体连接后形成牙根腔，根据不同牙根的形状，制定与其相适配的牙根电极，制备形成可以放置牙根的牙根腔，使牙根固定器的制备流程化、标准化，降低了生产成本，提高了工作效率；

3、在抱环中放置本体，通过转动组件能够对两个本体进行固定限位，便于在本体上加工弧形槽，结构简单，便于操作，在牙根固定器的制造过程中，提高了本体稳定性，防止其发生位移。

附图说明

图1是本申请的牙根固定器的结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是本申请中对牙根固定器毛坯进行的外部加工后的结构示意图。

图4是本申请中将牙根固定器毛坯进行分割后形成的本体的结构示意图。

图5是本申请中牙根电极的结构示意图。

图6是本申请中定位工装与一个本体的结构示意图。

图7是本申请中定位工装与另一个本体的结构示意图。

图8是本申请中转动组件的结构示意图。

图9是本申请中抱环的结构示意图。

图10是本申请中牙根电极与牙根固定器的结构示意图。

附图标记说明：1、本体，11、弧形槽，12、顶边，13、锥头部，2、牙根腔，3、第一套接件，31、挡边，4、第二套接件，5、底圆柱，6、底座，61、轴孔，7、转动组件，71、转轴，711、底圆柱孔，72、凸台，721、插接槽，722、销孔，73、转座，8、抱环，81、环形本体，82、梯形挡板，83、空腔，9、销钉，10、牙根电极，101、夹持柄，102、牙根成型部。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种牙根固定器及其加工方法及辅助加工的定位工装。

参照图1和图2，一种牙根固定器，固定连接在牙槽窝，其包括两个半锥台状的本体1和对牙根与两个本体1进行限位的连接组件，两个本体1相互靠近的侧面上各开设有一个弧形槽11，两个本体1相对设置并通过连接组件相连接，使两个弧形槽11形成容纳牙根并与牙根形状相适配的牙根腔2，两个本体1连接后靠近牙槽窝底部的端部为锥头部13，在两个本体1外侧面上的设置有外螺纹。

连接组件包括环形的第一套接件3和第二套接件4，本体1靠近第二套接件4的端部设置有半圆柱体的底圆柱5，第二套接件4为圆台状，其中间部位开有插接两个底圆柱5的通孔，第二套接件4套装在两个本体1靠近牙槽窝底部的端头上，其与两个本体1螺纹连接，第一套接件3和第二套接件4在两个方位上对两个本体1的进行固定限位，第一套接件3的内壁上设置有对本体1进行限位的环形的挡边31，挡边31位于牙根腔2的端口处，环形的挡边31的直径小于牙根的直径，可以防止牙根由牙根腔内脱出。

第一套接件3套装在两个本体1的另一端的端头上，其与两个本体1螺纹连接，本体1远离牙槽窝底部的端头外侧设置有顶边12，挡边31卡设于顶边12上。

本申请实施例一种牙根固定器的实施原理为：使用牙根固定器前，首先将第二套接件4套装在两个底圆柱5上，并将第二套接件4拧进在两个本体1上，然后第一套接件3套装在牙根上，将牙根置于两个本体1形成的牙根腔内，第一套接件3套装在两个本体1上，并将第一套接件3拧紧在两个本体1上，即可完成牙根与牙根固定器的安装。

根据图3和图4，一种用于辅助牙根固定器加工方法的定位工装，包括底座6、转动组件7和放置本体1的抱环8，抱环8与转动组件7规定连接，底座6的一端部上开设有轴孔61，转动组件7插入轴孔61与底座6转动连接，底座6上设置限位转动组件7转动的限位件。

限位件包括两个销钉9，两个销钉9均布在轴孔61的相对的两侧，销钉9的高度为h。

参照图5和图6，转动组件7包括与轴孔61插接的转轴71和半环形的转座73，在转轴71与转座73之间设置有半圆形的凸台72，凸台72与转轴71和转座73固定连接，抱环8套装在转座73上，转轴71的中心部位开设有底圆柱孔711，底圆柱孔711与两个底圆柱15插接，凸台72的圆部位开设有与底圆柱孔711同轴心的半圆形的插接槽721，凸台72靠近边沿的位置开设有与销钉9配合使用的销孔722，销钉9插入销孔722可以防止转动组件7转动。

抱环8包括环形本体81和两个梯形挡板82，两个梯形挡板82分别设置在环形本体81的两端并与环形本体81形成可以放置本体1的空腔83。环形本体81的锥面夹角为β，β的角度为10º～35º，与锥头部的锥面角度相同。

转轴71余轴孔61小间隙配合，保证转动组件旋转时始终轴孔61同轴，销钉9与销孔722小间隙配合，确保转动组件在轴孔的圆周方向定位准确，环形本体81与转座73小间隙配合。

对定位工装进行安装，将转轴71插入轴孔61内，转动凸台72，使销孔722与销钉9插接，对转动组件7形成限位。

使用定位工装前，将本体1放入空腔83内，使本体1的侧面与两个梯形挡板82的内侧面相贴合，底圆柱15插入插接槽721，梯形挡板82放置本体1脱出转座73。

一种牙根固定器的加工方法，其步骤为：

s100、扫描牙根的数据，制备与牙根相适配的牙根电极；

s110、利用ct扫描，获取预移植牙牙根的三维数据；

s120、根据牙根的三维数据，利用三维设计软件（ug、proe等），设计牙根电极，牙根电极的制作材料为纯铜作，利用3d打印技术打印出牙根电极。

参照图7，s200、对牙根固定器的毛坯进行制备，并对其进行分割；

s210、利用可降解镁合金棒材，在数控车床或其他数控设备上加工出牙根固定器的毛坯，在其外侧面加工出外螺纹、顶边和圆柱体，其锥头部的锥面夹角为β，β的角度为10º～35º；

参照图8，s220、用电火花线切割机将牙根固定器的毛坯沿中轴线纵向均匀分割成两部分，形成两个本体和两个底圆柱。

参照图9，牙根电极包括夹持柄101和与夹持柄101固定连接的牙根成型部102，夹持柄101用于将牙根电极装夹在电火花成型设备上电极头上，牙根成型部102用于在本体1上加工弧形槽11，使两个弧形槽11连接后根据牙根形状形成牙根腔2。

参照图10，s300、设计装夹牙根固定器的定位工装，通过定位工作对两个本体毛坯加工牙根腔；

s310、加工一个本体；

将本体放入定位工装中，使本体完全置于空腔内，将定位工装装夹在电火花成型设备工作台上，并使定位工装的y轴方向与设备工作台y轴方向重合；

将牙根电极装夹于电火花成型设备夹头上，调整牙根电极弯曲程度最大的方向位于工作台y轴方向，使加工出的牙根腔能够很好的将移植牙牙根固定限位，防止移植牙上下移动；调整牙根电极下端与销钉顶面接触，则牙根电极最低点距底座上表面距离与销钉高度相同为h，以此来控制电加工出的牙根腔在两个本体中的上下位置；调整牙根电极与两个本体毛坯在x轴方向的相对位置，使牙根电极位于牙根固定器的中间位置；

参照图3和图10，设牙根腔的直径为w，工作台向右进给w/2，加工完成一个本体。

s320、加工另一个本体；

无需调整牙根电极的位置，将底座上右侧销钉插入销孔，工作台向左进给w/2，则可加工完成另一个本体。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。