用于微螺钉种植体植入的力检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置，包括：植入结构手柄、压扭传感器、压扭传感器外壳、植入结构头部、改锥和数据采集仪；压扭传感器位于压扭传感器外壳中；压扭传感器外壳的一端与植入结构手柄连接，压扭传感器外壳的另一端与植入结构头部连接；改锥的一端与植入结构头部连接，改锥的另一端用于放置待植入的微螺钉种植体；压扭传感器与数据采集仪连接，用于检测应变信号并将应变信号传输至数据采集仪；数据采集仪用于将应变信号转换为力模拟信号。本实用新型专利技术可以实时获取微螺钉种植体植入过程中的力信号，从而提高微螺钉种植体植入的安全性及准确性，降低植入成本。

【技术实现步骤摘要】
用于微螺钉种植体植入的力检测装置
本技术涉及医疗器械
，具体地，涉及一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置。
技术介绍
临时骨支抗装置(temporaryanchoragedevices，TADs)是通过手术方式置于骨内或骨表面，为正畸牙齿移动提供矫治力支撑的绝对支抗装置。与传统支抗装置相比，TADs具有不需要患者依从等优势，更重要的是，利用它能对一些严重的错颌畸形进行矫治，扩展正畸治疗的适应证，因而近年来在正畸临床已经得到越来越广泛的应用。微螺钉种植体相对于其他骨种植体支抗来说，尺寸较小，具有操作简便、损伤小、价格较低的优点，是目前最常用的一类支抗种植体。然而，在微螺钉种植体植入颌骨中容易产生牙根损伤、与牙根接触从而引起微螺钉种植体稳定性不足、以及微螺钉种植体损伤其他相邻结构等问题。为了增加微螺钉种植体植入的准确性，目前研究主要集中于利用二维图像或三维图像在植入前分析植入区的解剖结构来指导植入，或者制作装置来引导微螺钉种植体植入。利用标志物如铜丝、三维引导装置、三维放射照像外科引导装置等只能将牙颌二维信息传递到三维的植入区，不能提供准确的引导。另一类装置是结合锥形束CT(CBCT)图像、快速成型技术的计算机辅助设计和计算机辅助制作(computeraideddesignandcomputerassistedmanufacture,CAD-CAM)的微螺钉种植体植入导板，植入导板可以三维向确定微螺钉种植体与解剖结构的关系，近年来开始在临床研究应用。但是基于三维图像引导的微螺钉种植体植入也存下以下不足：其一，需要拍摄CBCT，不可避免会有放射辐射，能否对需要微螺钉种植体植入的患者常规进行CBCT扫描，目前还未获得国际认可。其二，三维图像及CAD-CAM导板导航系统存在系统误差、影像误差、配准误差和操作误差，使得微螺钉种植体实际植入的深度和角度与设计的理想位置有偏移。以往研究显示，在其指导下植入微螺钉种植体，下颌骨神经管、上颌窦穿通的现象并不罕见。供微螺钉种植体植入的相邻牙根间的牙槽间隔的“安全区”仅为3mm左右，正畸临床常用的微螺钉种植体直径在2mm左右，以往研究中导板系统引导下的植入位移偏差在0.5-1.5mm不等。因而在偏移较大的情况下，仍然有碰触甚至穿通牙根的可能性。其三，微螺钉种植体的植入一般是在正畸治疗中，此时拍摄CBCT，将存在托槽等金属物体的图像伪影问题。其四，CAD-CAM导板导航系统需要种植医生购买付费的设计软件，而患者则要额外支付导板设计和制作的费用，增加了医患双方的开支。在植入过程中微螺钉种植体会进入骨皮质、骨松质,可能会碰触或进入到牙周膜、牙根等不同的组织中，将微螺钉种植体拧进不同的组织中时受到的阻力不同，如果能实时感知到微螺钉种植体在植入过程受力从而推断出微螺钉种植体与相邻结构的位置关系，将为安全植入提供指导。目前还没有用于正畸微螺钉种植体植入过程受力的实时检测装置。
技术实现思路
本技术实施例的主要目的在于提供一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置，以提高微螺钉种植体植入的安全性及准确性，降低植入成本。为了实现上述目的，本技术实施例提供一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置，包括：植入结构手柄、压扭传感器、压扭传感器外壳、植入结构头部、改锥和数据采集仪；压扭传感器位于压扭传感器外壳中；压扭传感器外壳的一端与植入结构手柄连接，压扭传感器外壳的另一端与植入结构头部连接；改锥的一端与植入结构头部连接，改锥的另一端用于放置待植入的微螺钉种植体；压扭传感器与数据采集仪连接，用于检测应变信号并将应变信号传输至数据采集仪；数据采集仪用于将应变信号转换为力模拟信号。在其中一种实施例中，压扭传感器包括：弹性柱体和位于弹性柱体上的多个应变片；应变片与数据采集仪连接，用于检测微螺钉种植体产生的应变信号并将应变信号传输至数据采集仪。在其中一种实施例中，应变片包括用于检测轴向应变信号的纵向应变片和用于检测力矩应变信号的斜向应变片。在其中一种实施例中，斜向应变片与水平面之间的夹角为45°。在其中一种实施例中，纵向应变片构成第一电桥，斜向应变片构成第二电桥。在其中一种实施例中，还包括：用于对轴向应变信号和力矩应变信号进行放大的信号调理仪；信号调理仪的一端连接纵向应变片和斜向应变片，信号调理仪的另一端连接数据采集仪。在其中一种实施例中，还包括：用于显示力模拟信号的显示器，与数据采集仪连接。在其中一种实施例中，压扭传感器外壳通过螺栓分别与植入结构手柄和植入结构头部固定连接。在其中一种实施例中，改锥通过位于两侧的螺钉与植入结构头部固定连接。本技术实施例的用于微螺钉种植体植入的力检测装置的压扭传感器位于压扭传感器外壳中；压扭传感器外壳的一端与植入结构手柄连接，另一端与植入结构头部连接；改锥的一端与植入结构头部连接，另一端用于放置待植入的微螺钉种植体；压扭传感器与数据采集仪连接，可以实时获取微螺钉种植体植入过程中的力信号，从而提高微螺钉种植体植入的安全性及准确性，降低植入成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一实施例中用于微螺钉种植体植入的力检测装置的结构示意图；图2是本技术一实施例中用于微螺钉种植体植入的力检测装置的外观示意图；图3是本技术一实施例中弹性柱体的展开示意图；图4是本技术另一实施例中用于微螺钉种植体植入的力检测装置的结构示意图；图5是本技术实施例中轴向力随时间变化曲线的示意图；图6是本技术实施例中力矩随时间变化曲线的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。鉴于现有技术存在创伤风险大，植入成本高的问题，本技术实施例提供一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置，以提高微螺钉种植体植入的安全性及准确性，降低植入成本。以下结合附图对本技术进行详细说明。图1是本技术一实施例中用于微螺钉种植体植入的力检测装置的结构示意图。图2是本技术一实施例中用于微螺钉种植体植入的力检测装置的外观示意图。如图1和图2所示，用于微螺钉种植体植入的力检测装置包括：植入结构手柄1、压扭传感器2、压扭传感器外壳3、植入结构头部4、改锥5和数据采集仪。压扭传感器2位于压扭传感器外壳3中。如图1所示，压扭传感器2通过螺栓固定在压扭传感器外壳3中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置，其特征在于，包括：植入结构手柄(1)、压扭传感器(2)、压扭传感器外壳(3)、植入结构头部(4)、改锥(5)和数据采集仪；/n所述压扭传感器(2)位于所述压扭传感器外壳(3)中；/n所述压扭传感器外壳(3)的一端与所述植入结构手柄(1)连接，所述压扭传感器外壳(3)的另一端与所述植入结构头部(4)连接；/n所述改锥(5)的一端与所述植入结构头部(4)连接，所述改锥(5)的另一端用于放置待植入的微螺钉种植体(6)；/n所述压扭传感器(2)与所述数据采集仪连接，用于检测应变信号并将所述应变信号传输至所述数据采集仪；/n所述数据采集仪用于将所述应变信号转换为力模拟信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于微螺钉种植体植入的力检测装置，其特征在于，包括：植入结构手柄(1)、压扭传感器(2)、压扭传感器外壳(3)、植入结构头部(4)、改锥(5)和数据采集仪；
所述压扭传感器(2)位于所述压扭传感器外壳(3)中；
所述压扭传感器外壳(3)的一端与所述植入结构手柄(1)连接，所述压扭传感器外壳(3)的另一端与所述植入结构头部(4)连接；
所述改锥(5)的一端与所述植入结构头部(4)连接，所述改锥(5)的另一端用于放置待植入的微螺钉种植体(6)；
所述压扭传感器(2)与所述数据采集仪连接，用于检测应变信号并将所述应变信号传输至所述数据采集仪；
所述数据采集仪用于将所述应变信号转换为力模拟信号。


2.根据权利要求1所述的用于微螺钉种植体植入的力检测装置，其特征在于，所述压扭传感器(2)包括：弹性柱体和位于所述弹性柱体上的多个应变片；
所述应变片与所述数据采集仪连接，用于检测所述微螺钉种植体产生的应变信号并将所述应变信号传输至所述数据采集仪。


3.根据权利要求2所述的用于微螺钉种植体植入的力检测装置，其特征在于，所述应变片包括用于检测轴向应变信号的纵向应变片和用于检测力矩应变信号的斜向应变片。


4.根据权利要求3所述的用于微螺钉种植体植入的...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇玲玲，张洪伟，白玉兴，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京口腔医院，
类型：新型
国别省市：北京;11