本发明专利技术涉及一种直测型齿科用微动测量装置及方法，属于医疗器械领域。包括测量部、驱动部、固定部及连接所述测量部与所述驱动部的索杆机构，所述固定部包括用于固定所述测量部的咬合台，所述测量部包括垂直于所述咬合台方向的轴向滑块及用于测量所述待测齿侧向微动位移的位移传感器，所述驱动部用于驱动所述轴向滑块沿相对于所述咬合台垂直的方向移动。本方法用于测量待测齿的实际微动量，待测物的对立颌面抵接于测量装置的固定部，同时待测齿抵接于测量装置的轴向滑块，位移传感器可测量待测齿的横向位移，驱动部可直接得到待测齿相对于咬合面的垂直位移。该装置能够获得待测齿在生理咬合载荷类型下的实际微动量，并计算出刚度值。
【技术实现步骤摘要】
一种直测型齿科用微动测量装置及方法
本专利技术涉及一种齿科用微动测量装置及方法，主要用于测量天然牙和种植牙在咬合类载荷下的实际微动量，属于医疗器械领域。
技术介绍
牙齿是人体负责食物切咬、咀嚼的器官，分为牙冠、牙颈和牙根三个部分。牙齿通过牙根外的牙周膜纤维连接固定在牙槽上。当牙齿出现牙龈炎、牙周炎等疾病时，牙周膜发生变化，导致牙齿固定出现松动，严重时会出现牙齿脱落或需要拔除。据统计，35-44岁年龄段中有69％的人已经缺失了至少一颗牙，74岁以上年龄段中有26％的人已失去所有牙齿。目前，种植牙已成为修复单一缺失牙或牙列缺损的主要治疗方式之一。种植过程主要分为固定种植体、骨整合、连接牙冠三个环节。其中，骨整合过程中牙床骨组织通过重建，长入种植体的螺纹结构或多孔表面内，形成种植体的稳定固定，一般需要几个月的时间。在此期间，种植体-牙床骨界面如果出现了“过度微动”(百微米量级及以上)，会导致界面上生成纤维状组织、阻碍骨整合的形成，造成种植牙手术的失败。可见，种植体-牙床骨界面微动是影响种植体固定效果的关键因素，决定着种植手术的成败。不仅如此，微动还可以表征天然牙的稳定性，用来确定牙齿相关疾病的具体病情和治疗方案。因此，实现对天然齿和种植牙微动情况的定量测量，具有非常重要的临床意义和应用价值。目前，国内外已开展了牙齿微动测量仪相关的研发工作，测量方式主要有接触法和振动法两种。市场上用于非侵入式评估种植体稳定性的仪器主要是和微动测量仪在种植体侧面施加循环敲击载荷，由撞击头和种植体间的接触时间来计算种植体-牙床骨间的阻尼特性，将其转化为牙周测量值(periotestvalue,PTV)来表征固定的稳定性(PTV值为-8～+50)。然而，该测量仪存在可重复性差(如PTV值受敲击位置、敲击角度和距离等人为操作影响明显)、特异性和灵敏度差(除微动度外，PTV还与其他很多因素有关)、所施加的侧向载荷与真实生理咬合载荷类型不同等不足。专利WO2015048908-A1公布的微动测量装置在类似原理基础上增加了限制撞击角度和位置的导向器，由加载接触过程中的撞击幅度、振动波长、频率等数据计算商数值(Quotientnumbervalue,QNV)来表征固定稳定性(QNV值为-10～+10)。然而，通过该商数值仍然无法得出实际微动的具体大小，难以为临床诊断和评估提供具有组织学意义的可靠依据。相比较下，微动测量仪则是基于振动理论来测量种植体在声波下的共振频率，计算种植体稳定系数(implantstabilityquotient,ISQ)来表征固定的稳定性。然而，该测量仪只能针对种植体或者基台部件进行加载，无法检测上部牙冠固定修复后的种植体稳定性；由于共振频率与被测物的结构和材料参数密切相关，因此针对不同种植系统时需定制更换传感器，操作复杂、成本较高。专利JP2020146072-A也公布了一种类似的微动测量仪，通过发射声波激发种植体共振的原理来表征其固定稳定性。除此之外，研究人员也公布了一些可测量牙齿/种植体真实微动量大小的装置。在专利US3943913公布的牙齿微动测量装置中，位移传感器一端通过柔性杆固定在健康对侧牙床上、一端接触待测牙齿内侧面，通过操作杆在牙齿外侧面手动施加侧向推力测量固定稳定性。然而，该装置传感器固定方式复杂，手动加载方式受操作者影响太大，且侧向载荷与真实生理载荷类型不同。专利RU177114-U1公布的微动测量装置包含了弹性悬臂梁、加速度计、永磁铁、弹性螺旋线圈等多个部件，通过悬臂梁变形和加速度计来测量微动量，通过螺旋线圈内电流来估测受力大小。然而，该装置设计复杂、部件较多、测量稳定性较差，施加的侧向载荷也与真实生理载荷类型不同；由于微动测量范围在百微米量级，需要高精度的悬臂梁及加速度计，导致成本过高。专利JP2008048992-A公布的种植牙微动测量仪在牙冠侧面施加推力并测量位移和受力，同时由另一个传感器获取对应牙根部的位移值，最终使用牙冠侧面与牙根间的位移测量差值来表征种植体的微动值。然而，该装置仍然存在测量可重复性差(如侧推位置和角度等受操作者影响较大)、所施加的侧向载荷与真实生理咬合载荷类型不同等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有齿科固定稳定度测量中无法获得咬合载荷类型下的真实微动量的问题。本专利技术提供了一种直测型齿科用微动测量装置，该装置能够获得天然齿和种植牙在生理咬合载荷类型下的实际微动量，结构简单、易于控制、成本低廉。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：本专利技术的一种直测型齿科用微动测量装置，用于获得天然齿和种植牙在生理咬合载荷类型下的实际微动量，包括测量部、驱动部、固定部及连接所述测量部与所述驱动部的索杆机构，所述固定部包括用于固定所述测量部的咬合台，所述测量部包括垂直于所述咬合台方向的轴向滑块及用于测量所述待测齿侧向微动位移的位移传感器，所述驱动部用于驱动所述轴向滑块沿相对于所述咬合台垂直的方向移动。作为一种优选：所述驱动部包括电机，所述测量部包括上连杆及下连杆，所述电机连接至所述索杆机构的其中一端，所述上连杆及所述下连杆同时转动连接于所述索杆机构的另一端，且所述上连杆及所述下连杆均相对于所述索杆机构倾斜。作为一种优选：所述测量部还包括力传感器及复位弹簧，所述索杆机构包括拉杆拉索及电机拉索；所述力传感器设置于所述拉杆拉索与所述电机拉索之间，所述复位弹簧的弹力方向背离所述电机拉索的方向。作为一种优选：所述测量部还包括可拆卸连接的压头，所述压头相对于所述轴向滑块的位置固定。作为一种优选：所述压头包括凹槽，所述凹槽用于配合待测齿的形状。作为一种优选：所述装置包括加载器及手柄，所述测量部设置于所述加载器，所述固定部包括设置于所述加载器的咬合台，所述驱动部设置于所述手柄。作为一种优选：所述咬合台的宽度大于或等于所述手柄的宽度。作为一种优选：所述加载器转动连接于所述手柄，所述加载器的转动平面相对于所述测量部的测量方向垂直。本专利技术的工作过程是：首先，打开微动测量装置手柄处的电源开关，设定载荷大小。随后，将加载器两端的咬合台放置于上下牙齿之间，调整压头的位置，使其从上方对准所要测的天然齿或种植体。然后，病人进行咬合动作，使对应的上下齿固定住咬合台，从而实现加载器在上下齿间位置的稳定。点击手柄处的开始按钮，电机开始转动，依次带动电机拉索、力传感器、推杆拉索和上下连杆间铰链向手柄端移动，上下连杆与轴向滑块组成的机构将该移动转化为压头的竖直向下运动。在压头下移过程中，压头与天然齿或种植体接触，并逐步增大法向载荷，由力传感器测量载荷大小，由位移传感器测量天然齿或种植体的侧向微动位移大小，由驱动器获得天然齿或种植体的垂直微动位移大小，经由数据线传递给数采控制器进行分析和实时控制。当力传感器测得的力达到载荷设定值时，电机反向转动，由数采控制器将此时的垂直微动量、垂直刚度值、侧向微动量和侧向刚度值输出给显示器，实现测量数值的显示。随着施加载荷的减小，压头在复位弹簧的作用下向上移动，恢复到初始位置。之后，病人解除咬合动作，微动测量装置从病本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直测型齿科用微动测量装置，其特征在于：用于获得天然齿和种植牙在生理咬合载荷类型下的实际微动量，包括测量部、驱动部、固定部及连接所述测量部与所述驱动部的索杆机构，所述固定部包括用于固定所述测量部的咬合台，所述测量部包括垂直于所述咬合台方向的轴向滑块及用于测量所述待测齿侧向微动位移的位移传感器，所述驱动部用于驱动所述轴向滑块沿相对于所述咬合台垂直的方向移动。/n
【技术特征摘要】
1.一种直测型齿科用微动测量装置，其特征在于：用于获得天然齿和种植牙在生理咬合载荷类型下的实际微动量，包括测量部、驱动部、固定部及连接所述测量部与所述驱动部的索杆机构，所述固定部包括用于固定所述测量部的咬合台，所述测量部包括垂直于所述咬合台方向的轴向滑块及用于测量所述待测齿侧向微动位移的位移传感器，所述驱动部用于驱动所述轴向滑块沿相对于所述咬合台垂直的方向移动。
2.根据权利要求1所述的直测型齿科用微动测量装置，其特征在于：所述驱动部包括电机，所述测量部包括上连杆及下连杆，所述电机连接至所述索杆机构的其中一端，所述上连杆及所述下连杆同时转动连接于所述索杆机构的另一端，且所述上连杆及所述下连杆均相对于所述索杆机构倾斜。
3.根据权利要求1所述的直测型齿科用微动测量装置，其特征在于：所述测量部还包括力传感器及复位弹簧，所述索杆机构包括拉杆拉索及电机拉索；所述力传感器设置于所述拉杆拉索与所述电机拉索之间，所述复位弹簧的弹力方向背离所述电机拉索的方向。
4.根据权利要求1所述的直测型齿科用微动测量装置，其特征在于：所述测量部还包括可拆卸连接的压头，所述压头相对于所述轴向滑块的位置固定。
5.根据权利要求4所述的直测型齿科用微动测量装...
【专利技术属性】
技术研发人员：万超，骆堃梁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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