一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，采用共振线圈系统进行供电，不会存在传统的采用导线连接的供电方式容易导致的导线磨损、裸露、接触不良问题和安全隐患或传统电池供电方式存在的电池尺寸局限、使用寿命局限或更换麻烦等问题，更加便捷安全，通过体外发射线圈与体内接收线圈的电磁感应效应，在高频的交变磁场作用下进行能量传输，可在治疗过程中为植入口腔内的LED光疗灯提供持续的电源供给，为植入式设备的长期电能供给提供了可靠的优选方案。

An implantable wireless powered light-emitting micro device for dental tissue restoration

【技术实现步骤摘要】
一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置
本专利技术属于牙科医学领域，具体涉及一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置。
技术介绍
牙科医学的主要目标之一是修复口腔系统，恢复由于创伤、疾病、萎缩或外科手术而造成的组织损伤、缺陷或伤口。如在口腔外科手术中，最常见的术后创口是位于口腔粘膜或颌骨附近的伤口。而拔牙则是最为常用的手术方法之一(如在切除肿瘤的时候需要拔牙)。一般而言，由于组织的愈合周期较长，这些术后创伤需要采取适当的措施进行护理和治疗，否则可能会引发一些严重的并发症，给病人带来极大的不适。最常见的并发症之一即是拔牙后干燥的拔牙窝，由于血块的溶解导致牙槽骨被暴露出来，容易引发严重且持续性的疼痛、口臭以及局部的淋巴腺炎。同时，拔牙手术后造成的缺牙部位，一般需要进行人工牙根的种植，即通过外科手术的方式将种植体植入人体缺牙部位的上下颌骨内，待手术伤口愈合后，在其上部安装修复假牙。其最终目的是实现患者牙槽骨与种植体之间的适当结合，这一过程被称为骨整合。一般而言，种植体的植入需要一个相对健康且质地好的骨组织环境，而如果拔牙窝的伤口组织出现长时间不愈合或炎症频发等情况，将并不利于人工钛种植体的植入。且在种植体植入后，骨整合的持续时间不宜过长，时间越长，也越容易引发一些种植体表面周围的炎症和疾病。除机械治疗外，使用激光和发光二极管(LED)进行牙周光疗的治疗方式在牙周病学界也引发了广泛的关注，其在临床表现、治疗流程和治疗结果等方面都呈现出各种有益的影响。相较于机械治疗和化学疗法而言，光疗的治疗方式显得更为温和，不会对组织造成机械损伤或带来其他的副作用。现在，机械治疗、化疗和光疗三者相结合的治疗方式正逐渐变得流行起来。光疗技术发展至今，其理念和应用已经延伸到了牙科领域的多个方面，并在某些方面已经形成了完整且成熟的医疗体系。然而口腔的生理环境复杂，病症种类繁多，即便发展迅速，现已有的光疗技术手段也并非适用于其它所有的病理场景。针对不同的组织部位和症状，出于不同的诊疗目的，则需要选择不同的仪器、设备和方法。而光疗在针对某些场景下的应用还有待进一步的研究与优化。现有的光疗技术存在的局限和弊端及其原因主要有：①口腔组织结构复杂，部分组织不易从外部进行光照治疗。现有的牙科光疗设备大部分是外部光源，如探头外接激光器或二极管外接电源，其发出的光线容易照射到一些表层或浅层的组织，产生光化学反应从而达到治疗的效果。然而对于一些深层的或结构比较紧密的组织而言，外部光源则很难对其进行直接照射。如一般拔牙后，为了防止创口感染，需要对受损部位进行包扎并盖上纱布，此时由于纱布的透光性等问题，难以再使用外部光源对组织进行光照治疗。再如当人工牙根植入后，若种植体和牙槽骨之间没有达到适当的结合，其引发的炎症也难以通过光照的方式进行治疗。这也是种植体周围的发炎目前在临床上来说还属于不治之症的原因之一。②操作繁琐，治疗不方便。低功率激光光疗是目前临床上使用最广泛的光疗方法之一。然而即使激光功率低，由于能量范围集中，也会产生少量的热效应，所以使用的同时需要进行水冷处理，操作复杂。而对于现有的大部分光疗方法而言，不论是激光光疗或是LED光疗，由于是从口腔外部进行光照治疗，治疗过程中患者的上下颌需要时刻保持一定程度上的分离，以保证光线能够进入口腔内。这也给患者带来了一定程度上的不便。③难以按需对光源进行调控。组织愈合是一个相对长期的过程，整个治疗周期中都需要适时地进行低功率的光照。然而在这期间，患者往往会因为一些现实的因素(如高额的治疗费用和有限的仪器数量)而无法按照自身治疗的需求对光照时间、光照强度、光源波长等参数进行调整；一些植入式或穿戴式的LED光疗器件靠电池驱动，也难以保证其应用的灵活性和便捷性。④波长的限制。组织细胞的光刺激效应与光的波长有关。对于激光器而言，其输出波长对应了输出频率，在实际应用时，激光器可输出单一频率的单模，也可输出包含多个频率的多模。然而激光器的特性决定了不论是哪一种输出模式，其所能够输出的光的波长都相对固定，无法涵盖能用于生物医疗的所有可见光和近红外光的波段。这也限制了激光器在口腔光疗中某些方面的应用。⑤安全问题。由于造价成本问题，大多数的激光系统一开始并非设计为医用，而是设计用于进行科学研究和其它的非医学应用，所以当其再作医用时容易造成一定的安全问题。传统的气体激光器工作时需要高压供应，同时还需要复杂的气体液体冷却系统来进行冷却，也容易形成一定的安全隐患。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，无需在病人的体表制造创口，避免了创口发炎和渗液对病人造成的二次伤害，同时提高了肠道营养供给的效率和肠道的营养吸收程度，且防止病人肠道内肠液堆积对肠道造成伤害。为了解决上述问题，本专利技术按以下技术方案予以实现的：一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，包括供电模块和光疗模块；所述供电模块设置于人体口腔外，包括用于供电的电源和发射线圈；所述电源通过发射谐振电路连接至所述发射线圈，以使得所述发射线圈发射交变磁场；所述光疗模块设置于人体口腔内，包括接收线圈和MicroLED灯；所述接收线圈通过接受谐振电路连接至所述MicroLED灯；所述接收线圈用于在所述发射线圈发射的交变磁场中产生电流以对所述MicroLED灯进行供电；所述MicroLED灯设置于口腔牙组织的填充材料中，用于发射光线以通过光化学效应刺激所述牙组织的修复。本专利技术的进一步改进在于，还包括连接至所述供电模块的控制模块，所述控制模块用于发送控制指令至所述供电模块以控制所述供电模块的电流或电压，从而控制所述MicroLED灯的光照时间和光照强度。本专利技术的进一步改进在于，所述电源与所述发射谐振电路间还设置有逆变电路。本专利技术的进一步改进在于，所述逆变电路为包括D类功率放大器的高频逆变电路。本专利技术的进一步改进在于，所述发射谐振电路为原边串联谐振电路，包括有与所述发射线圈串联的原边补偿电容。本专利技术的进一步改进在于，所述发射线圈为多个阵列重叠设计的线圈。本专利技术的进一步改进在于，所述接收线圈为柱状线圈。本专利技术的进一步改进在于，所述接收谐振电路为副边并联谐振电路，包括有与所述接收线圈并联的副边补偿电容。本专利技术的进一步改进在于，所述MicroLED灯为波长为520nm的绿光LED灯或波长为405nm的蓝光LED灯。本专利技术的进一步改进在于，所述光疗模块的接收线圈、接收谐振电路和MicroLED灯集成在柔性衬底基板上，所述柔性衬底基板植入人体口腔内，所述柔性衬底基板的表面设置有抗粘附涂层。本专利技术的进一步改进在于，所述抗粘附涂层的制备步骤包括：在所述柔性衬底基板的表面涂敷一层硅氧树脂，并在高温条件下固化；在所述柔性衬底基板的表面镀上一层N型派瑞林材料；在氧气环境中，对所述柔性衬底基板的表面进行等离子清洗，使表面链接上羟基；在高温条件下，将所述柔性衬底基板悬空在硅油上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，其特征在于，包括供电模块和光疗模块；/n所述供电模块设置于人体口腔外，包括用于供电的电源和发射线圈；所述电源通过发射谐振电路连接至所述发射线圈，以使得所述发射线圈发射交变磁场；/n所述光疗模块设置于人体口腔内，包括接收线圈和Micro LED灯；所述接收线圈通过接受谐振电路连接至所述Micro LED灯；所述接收线圈用于在所述发射线圈发射的交变磁场中产生电流以对所述Micro LED灯进行供电；/n所述Micro LED灯设置于口腔牙组织的填充材料中，用于发射光线以通过光化学效应刺激所述牙组织的修复。/n

【技术特征摘要】
1.一种可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，其特征在于，包括供电模块和光疗模块；
所述供电模块设置于人体口腔外，包括用于供电的电源和发射线圈；所述电源通过发射谐振电路连接至所述发射线圈，以使得所述发射线圈发射交变磁场；
所述光疗模块设置于人体口腔内，包括接收线圈和MicroLED灯；所述接收线圈通过接受谐振电路连接至所述MicroLED灯；所述接收线圈用于在所述发射线圈发射的交变磁场中产生电流以对所述MicroLED灯进行供电；
所述MicroLED灯设置于口腔牙组织的填充材料中，用于发射光线以通过光化学效应刺激所述牙组织的修复。


2.根据权利要求1所述的可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，其特征在于，还包括连接至所述供电模块的控制模块，所述控制模块用于发送控制指令至所述供电模块以控制所述供电模块的电流或电压，从而控制所述MicroLED灯的光照时间和光照强度。


3.根据权利要求1所述的可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，其特征在于，所述电源与所述发射谐振电路间还设置有逆变电路。


4.根据权利要求3所述的可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，其特征在于，所述逆变电路为包括D类功率放大器的高频逆变电路。


5.根据权利要求1所述的可促进牙组织修复的口腔植入式无线供电发光微装置，其特征在于，所述发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢曦，钟璐宇，张涛，杭天，杨成端，陈惠琄，胡宁，何根，吴倩妮，黄爽，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44