用于确定对象的结构特性的系统和方法技术方案

本发明专利技术一般地涉及用于测量对象的结构特性的系统和方法。所述对象经受能量施加过程并且提供关于对象结构特性的客观量化测量。所述系统可以包括能够可再现地抵靠正进行这种测量的对象布置以进行可再现定位的设备，例如撞击仪器。如本文定义的结构特性可以包括振动阻尼能量、声阻尼能量、结构完整性或结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术一般地涉及用于测量对象的结构特性的系统和方法。所述对象经受能量施加过程并且提供关于对象结构特性的客观量化测量。所述系统可以包括能够可再现地抵靠正进行这种测量的对象布置以进行可再现定位的设备，例如撞击仪器。如本文定义的结构特性可以包括振动阻尼能量、声阻尼能量、结构完整性或结构稳定性。【专利说明】
本专利技术一般地涉及评估对象的结构属性，尤其涉及对象经受在其上的能量施加之 后评估反映该对象的完整性的结构特性。
技术介绍
当对象经受碰撞力时，应力波传递通过对象。该应力波导致对象的内部结构的变 形。当对象变形时，其部分地作为减振器，从而耗散与碰撞相关联的一部分机械能。对象耗 散机械能的能力（通常被称为对象的"阻尼容量"）取决于若干因素，包括形成对象的材料 的类型和结构完整性。 存在能够测量对象的阻尼容量的仪器。在2000年9月19日授权的、题为"System and Method for Quantitative Measurement of Energy Damping Capacity，'的美国专利 No. 6, 120, 466( "' 466专利"）中描述了这种仪器的一个例子。在' 466专利中所公开的仪 器提供了对对象的阻尼容量的客观的定量测量，称为损耗系数17。弹性波的能量在具有较 高损耗系数的材料中相对快地衰减，而弹性波的能量在具有较低损耗系数的材料中相对慢 地衰减。 对象的阻尼容量是多种应用中的重要参数。例如,在牙科领域中，当健康的牙齿经 受碰撞力时，与碰撞相关联的机械能主要由牙周膜耗散。能够通过测量牙齿的损耗系数来 检测牙周膜的结构变化，这种结构变化降低其耗散与碰撞力相关联的机械能的能力并且由 此降低总体的牙齿稳定性。
技术实现思路
本专利技术涉及用于测量对象的结构特性的系统和方法。所述对象可以经受能量施加 过程并且所述系统适于提供在所述能量施加过程之后对所述对象的结构特性的客观定量 测量。所述系统和方法能够产生更为可再现的测量并且能够更好地检测在对象中可能存在 的任何异常。 本专利技术进一步涉及用于使用能量施加工具测量结构特性的系统和方法，并且包括 一次性特征部，用于协助消除或最小化正经历测量的对象通过来自系统的转移造成的污 染，或者来自正经历测量的先前对象的交叉污染，而不会干扰系统的测量或能力。系统提供 了利用与正经历这样的测量的对象的接触的无损测量方法，而无需擦拭能量施加工具或对 能量施加工具进行高压灭菌，并且同时无需设置整个能量施加工具。一次性特征部可以包 括膜，其封闭系统的可与正经历测量的对象接触的部分，而不会干扰灵敏度、再现性（如果 期望的），或者不会在任何实质的程度上干扰仪器的一般操作。膜本身可以或不与对象接触 并且可仅仅保护系统的其余部分，包括能量施加工具的其余部分，例如弹击杆的通常不与 对象接触的部分。一次性特征部可以在任何现存的能量施加工具上使用，例如任意撞击工 具，并且系统可以或不包括用于接触待测试的对象的套筒特征部，或者用于协助重新定位 能力的特征部。 所述系统可以包括能够可再现地直接布置在正进行这种测量的对象上以用于可 复制测量的设备，例如撞击仪器，并且可以包括一次性特征部，用于协助消除或最小化能量 施加工具或者正经历测量的对象通过来自系统或对象的转移造成的污染或交叉污染，或者 来自经历测量的先前对象的交叉污染，而无需在使用之前擦拭能量施加工具或对能量施加 工具进行高压灭菌。 如本文定义的结构特性可以包括：振动阻尼容量、声阻尼容量；缺陷，包括在例如 骨或形成所述对象的材料中的固有缺陷；裂纹、微裂纹、裂缝、微裂缝；对象例如对于锚定 部和/或基底的胶合密封剂的损失；例如对象与锚定部和/或基底之间的胶合剂失效；例 如对象与锚定部和/或基底之间的粘合剂失效；例如来自对象和/或对象与锚定部和/或 基底之间的微渗漏病变；腐烂；结构的整体完整性或结构的整体稳定性。对于诸如牙齿结 构、天然牙齿、由于磨损或创伤而具有裂缝的天然牙齿、已经变为至少部分脓肿的天然牙 齿、或者已经经历骨质增大程序的天然牙齿、人工牙科植入物结构、牙科结构、矫形结构或 矫形植入物之类的解剖学对象，这种特性可能指示所述对象的健康状况、或者所述对象可 锚定或附着的下层基底的健康状况。所述对象和/或所述下层基底的健康状况也可以与如 下各项相关：密度或骨密度或骨整合水平；任何固有或其他缺陷；或裂纹、裂缝、微裂缝、微 裂纹；胶合密封剂的损失；胶合剂失效；粘合剂失效；微渗漏；病变；或腐烂。对于例如聚合 物复合结构，包括蜂窝结构或分层蜂窝或金属复合结构；飞机、汽车、船舶、桥梁、建筑物、工 业结构包括但不限于发电设施、拱结构或其他相似的物理结构之类的一般对象；这种测量 也可以相关于任意结构完整性，或结构稳定性，例如缺陷或裂纹，甚至极细的裂缝或微裂纹 等等。 另外，通过评估与理想无损样本相比较的能量回归数据，可以检测牙齿的结构变 化，牙齿的结构变化减小了其耗散与碰撞力相关联的机械能量的能力，并且由此减小了总 体牙齿结构稳定性。 在一个示例性实施例中，所述设备可以包括：手持件，所述手持件具有带开口端部 的壳体；和能量施加工具，例如安装在所述壳体内部、开口端部处的用于移动的弹击杆或碰 撞杆。所述壳体具有纵向轴线，而所述能量施加工具具有带搁置配置和活动配置的长度。 在一个实施例中，当能量施加工具沿着壳体的纵向轴线轴向移动时，搁置配置可 以是缩回形式，而活动配置可以是伸出形式，所述缩回形式是从所述壳体的所述开口端部 缩回或者与所述壳体的所述开口端部基本共同延伸。例如弹击杆的能量施加工具的运动可 由安装在所述壳体内的驱动机构影响，所述驱动机构用于在操作期间将所述弹击杆在所述 壳体内在缩回位置与伸出位置之间轴向地驱动。在伸出位置，所述弹击杆的自由端部能够 从所述壳体的开口端部伸出或突出。 在另一实施例中，搁置配置可以是基本平行于壳体的纵向轴线的形式，而活动配 置可以是当能量施加工具例如安装在壳体内部的弹击杆或碰撞杆通过例如绕着纵向轴线 上的枢轴点来回摇摆而与壳体的纵向轴线形成锐角的形式。由此，能量施加工具绕着枢轴 点从与壳体的纵向轴线基本平行的位置振荡到与壳体的纵向轴线成锐角的位置。在测量期 间，能量施加工具可以保持水平或者保持在任何位置，并且可以具有尖端部分，该尖端部分 基本垂直于工具的大部分并且在静止或碰撞时保持恒定长度。能量施加工具，例如弹击杆， 的移动会受到安装在壳体内部的驱动机构的影响，以将弹击杆绕着枢轴点从与壳体的纵向 轴线基本平行的位置驱动到与该轴线成锐角的位置并且再次返回，同时尖端接着上下振 荡。利用这一实施例，可以在相对无法触及的位置，例如患者牙齿的白齿区域中进行测量。 驱动机构可以是电磁机构，并且可以包括电磁线圈。在一个实施例中，所述驱动机 构可以包括固定到能量施加工具例如弹击杆的后端部上的永磁体，而磁性线圈可以轴向地 设置在所述永磁体的后面。磁性线圈连同所述手持件壳体的后部分和任何电源线形成可被 一并操作且可以例如通过合适的可拆卸连接件（例如螺纹型连接件或插头型连接件）连接 至其余设备上的结构单元。这种可拆卸连接件可以有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定对象的结构特性的设备，包括：手持件壳体，所述手持件壳体具有开口端部和纵向轴线；能量施加工具，所述能量施加工具安装在所述壳体内以用于运动，所述能量施加工具具有搁置形式和活动形式；套筒，所述套筒从所述壳体的所述开口端部突出一段距离，所述套筒适于至少以其开口端部的搁置部分抵靠所述对象搁置；驱动机构，所述驱动机构被支承在所述壳体内，所述驱动机构适于使所述能量施加工具在所述搁置形式与所述活动形式之间运动；以及一次性特征部，所述一次性特征部适于至少包围所述设备的一部分，所述一次性特征部包括用于使所述设备与所述对象之间的直接接触最小化的膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·伯格，J·厄尔斯曼，D·格霍什，C·希茨，
申请(专利权)人：佩里梅特里克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US