练习牙齿治疗的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种方法、系统（５０）、设备以及人造牙，用于模拟颚模型中的疼痛和麻醉，且牙齿装配有传感器（５６，５７）并连接到数据处理单元（５８）、存储器单元（５９）和音视频显示单元（６０）。该系统（５０）用于牙科领域中的教学和练习，根据通过牙钻（３１）移除哪颗人造牙（４９）或人造骨头（４３，４４）物质来生成不同强度的伪疼痛信号（６２）。信号被馈送到数据处理单元（５８），其模拟对模拟疼痛的感知，由此信号被馈送到音频－视频显示单元，其通过播放存储在存储器单元中的不同声音（６４）来模拟对不同强度的生成的伪疼痛信号的反应。此外，该系统能够通过生成阻断信号（６８）来模拟麻醉，该阻断信号（６８）是通过连接到该系统的牙科注射器（３３）进行麻醉的结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于练习牙齿治疗的方法和设备，且可以用于在牙齿训练模型中模拟 疼痛和麻醉。
技术介绍
现有技术中已经有用于牙科学生的训练和模拟的教学和训练辅助设备。文献GB 1466907、标题为“Dental Patient Simulator”描述了一种牙科患者模拟器，包括模拟人 头、颚和人造牙。文献 US5102340 (Berling Hoff 等人)标题为 “Dental Teaching and Practicing Apparatus”描述了一种教学和训练设备，包括具有铰接的模拟人头的小箱。 文献 JP5204300 (Yamaguchi)标题为Model Teeth for Dental ^Teaching” 描述了一种包 括人造牙的下颚模型。这些牙齿包括显示与真牙相似的表面解剖和机械特性的材料，文献 EP1912194(Funakushi 等人)标题为“Multilayered Model Tooth for Dental Training，， 描述了多层的人造牙以模拟真牙的不同层。原则上，上述训练设备适用于模拟基本的牙齿操作。这些训练设备从商业上讲是 很便宜的，许多制造商生产各种类型的这些产品以用于牙科领域中不同的课程和治疗模 拟，但是不提供对感觉的模拟。现有技术中还公开了用于训练牙科学生的更真实的模拟器。文献 EP0822786 (Hayka 等人)标题为Image Sound and Feeling Simulation System for Dentistry”描述了一种模拟系统，包括一些传感器、数据处理单元、手柄(handpiece)以及 一些更多的设备，当对不同硬度的牙层进行钻孔时，整个系统模拟声音和相关的手感。与传统的模型相比，该专利技术更真实。其能够帮助学生学会通过直接听声音、感受相 关的手感以及显示单元上的另外的模拟图像，来更有效地设计牙孔准备，不再需要去除不 必要去除的健康的牙质。至于牙科医生的手感，这种模拟器提供合理的模拟来模仿真实牙齿钻孔的手感。至于听在不同层上钻牙的声音，该模拟器提供真实的声音创建，其能模仿在实际 操作中牙齿钻孔的声音。至于显示该系统所模拟的图像，上述系统提供有效的模拟。但是，上述模拟器面临以下局限首先，使用三个不同的3D传感器需要功能强大的数据处理单元来解析来自传感 器的进入的信号，导致该系统的复杂度更大以及支持和维护上的更多的问题。其次，尽管使用计算机设备上的处理器能够容易地处理来自传感器的信号；但是 这通常导致费用昂贵以及对计算机设备的依赖性，这也需要更高的支持。从长远上来讲，功 耗也是很显著的。第三，所需的3D传感器自身使得整个系统的费用昂贵。第四，与传统的模拟器相比，该模拟器从商业角度考虑价格超出合理的范围，尽管 增加的功能是很珍贵的；对于较小的牙科学校来说，在一些情况中，即便买一个模拟器也是不合算的。第五，尽管手和耳朵感觉与真实牙科实践有相似性，但是实习生不能获得对真实 的牙齿或患者进行工作的感觉。第六，3D传感器容易失准，从而导致处理错误。JP2007328083描述一种模拟系统，包括牙齿模型、压力传感器和数据处理单元。整 个系统通过使用压力传感器生成在治疗过程中钻牙时患者的伪身体感觉。该专利技术与传统模型相比更真实；其帮助学生在他们进行预临床(pre-clinic)练 习时能够更近地感受临床。就患者对在牙齿上的压力的感觉作为疼痛模拟器而言，上述系统在训练中是有效 果的。但是，上述模拟器面临以下局限首先，与之前的专利技术类似，使用计算机设备上的处理器容易处理来自传感器的信 号；但是其通常造价高且对计算机设备有依赖性，这就需要更高的支持。从长远上看功耗是 很显著的。其次，与传统模拟器相比，至少由于对计算机设备有依赖性并使用压电薄膜传感 器，从商业上考虑，造价不会便宜。第三，模拟器会遭受使通过压力或钻孔生成的信号的偏差。最后一个局限是主要的局限，因为将进入的信号解释到数据处理单元时会存在明 显的偏差。JP2144053公开了在钻和牙齿之间形成闭合电路(closed circuit)的系统。所述 牙齿具有两个导电层，以分别模拟真牙的牙质和牙髓。这两个层被连接到所述系统上，由此 能够检测钻孔点处于哪个层。但是，根据JP2144053的模型不允许模拟麻醉技术。此外，钻 头由金刚石制成，金刚石是不导电的。此外，人造牙在导电性方面是不稳定的；所述的技术 不足以制造能够保证每个层的所有部位都导电的稳定的导电材料。WO 2008091434描述了一种麻醉模型，包括上颚和下颚的人造模型，其包含传感装 置。传感装置位于上颚和下颚之间且由柔性开关隔膜或位置传感器构成。处理装置然后 检测注射剂是否已经被递送到合适区域中。但是W02008091434没有公开来自检测器的以 疼痛模拟形式的任何输出信号，也没有公开用于模拟与钻孔或注射相关联的疼痛的任意装 置。此外，根据W02008091434的系统对非接触压力是敏感的，其不能模拟真实情况。根据WO 2008091434的系统还使用具有网络的计算机，这也很昂贵。JP 5027675描述了一种模拟系统。该系统能够不用闭合电路而在钻接触到人造牙 的两个不同层时检测电势变化。其显示在神经阻断训练中对注射器针头的位置、角度以及 深度的检测。人造牙包括两个敏感层。还提供了麻醉技术的模拟。但是，根据JP 5027675 的系统使用静电能来生成信号，这是一个主要的缺点，因为其使信号不可预测且短暂。一旦 传感器被接触，其被放电且之后必须再次充电。没有描述如何解决该问题。麻醉技术以非 常不真实的方式被模拟。但是，如果疼痛模拟与其他所需功能相结合，例如如果能够通过对模型应用局部 麻醉技术来阻断伪疼痛，则功能的模拟会更复杂。为了这种目的，需要更真实的模拟器。除了所有临床上所述的针头，较大的趋势是从使用计算机设备转向使用有效的简单嵌入式系统。从上述描述中可以知道，就表面和深层意义上的功能性和解剖学而言，尽可能地 提供真实的模拟器来模仿牙齿、颚以及神经系统是非常重要的，从而尽可能填补预临床和 临床之间的差距，由此不用担忧训练较高技能的预临床学生。通过使用下述系统可以实现这个目的，该系统能够生成伪疼痛信号、阻断伪疼痛 并提供对不同伪疼痛信号的感知并相应地做出反应。
技术实现思路
为了克服所有上述问题，开发了一种颚和牙齿的新设计，该新设计遵循表面解剖 学以及所需的内部解剖学，以根据自然牙层来模仿不同强度的疼痛信号的生成、对所模拟 疼痛信号的感知和反应。该新设计能够通过使用牙科领域中的4种例行程序麻醉方法来提 供阻断这些疼痛信号的能力。但是，在更通用的实施方式中，可以以类似的方式模拟任何种 类的麻醉技术。注射模拟给了受训者犯错误的机会，因为注射应当是局部精确的而注射不 总是成功的，这意味着注射的失败和成功与真实临床实践是一样。此外，该新设计能够模拟关于与真实情况类似的麻木的定时方案，这意味着在注 射后获得理想麻醉所需的时间分钟)以及麻木的持续时间(一个小时或几个小时)。但是，在更通用的实施方式中，定时方案可以在预定范围内调节。在一个实施方式中，预定范围内的值是可调节的且可以任意选择。在一个实施方式中，从注射到伪麻木的时间，或伪麻木的持续时间可以在适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于练习牙齿治疗的方法，该方法包括步骤：　　ａ．自动感测在人造牙（４９）的第一区域中第一尖头牙科工具的存在，所述第一区域对应于模拟的牙质层，并当所述尖头工具存在于所述第一区域中时生成第一人可感知的输出；　　ｂ．自动感测在人造牙（４９）的第二区域中第一尖头牙科工具的存在，所述第二区域对应于模拟的牙髓层，并当所述尖头工具存在于所述第二区域中时生成第二人可感知的输出；　　ｃ．自动感测在支撑所述人造牙（４９）的人造颚中的模拟神经位置处第二尖头牙科工具的存在，其特征在于，　　在所述第二尖头工具已经存在于所述模拟神经位置之后的预定时间段期间，阻断所述第一人可感知的输出或所述第二人可感知的输出的生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE0801628-92008年7月7日1.一种用于练习牙齿治疗的方法，该方法包括步骤a.自动感测在人造牙G9)的第一区域中第一尖头牙科工具的存在，所述第一区域对 应于模拟的牙质层，并当所述尖头工具存在于所述第一区域中时生成第一人可感知的输 出；b.自动感测在人造牙G9)的第二区域中第一尖头牙科工具的存在，所述第二区域对 应于模拟的牙髓层，并当所述尖头工具存在于所述第二区域中时生成第二人可感知的输 出；c.自动感测在支撑所述人造牙G9)的人造颚中的模拟神经位置处第二尖头牙科工具 的存在，其特征在于，在所述第二尖头工具已经存在于所述模拟神经位置之后的预定时间段期间，阻断所述 第一人可感知的输出或所述第二人可感知的输出的生成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用多个不同的模拟神经位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述神经位置适用于模拟从以下组中选 择的麻醉技术，该组包括渗透、鼻腭神经阻断、颏神经阻断、下齿槽神经阻断、腭大神经阻 断、舌神经阻断、颊神经阻断、眶下阻断、或Gow-Gates技术。4.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述预定时间段是可调节且任 意的。5.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述预定时间段被分成第一时 间段和第二时间段，所述第一时间段从模拟的麻醉注射的时刻到阻断所述第一人可感知的 输出或所述第二人可感知的输出发作，以及所述第二时间段从阻断所述第一人可感知的输 出或所述第二人可感知的输出发作到所述第一人可感知的输出或所述第二人可感知的输 出阻断失效。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一时间段是2至5分钟，所述第二 时间段是1至8小时。7.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一人可感知的输出或所 述第二人可感知的输出的信号电平是可变的。8.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，使用权利要求11中所述的人造牙。9.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，使用权利要求16中所述的设备。10.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，使用权利要求21中所述的嵌 入式系统。11.一种用于练习牙齿治疗的人造牙，该人造牙包括a.第一区域，该第一区域对应于人类牙齿的牙质组织，在该第一区域中设置有第一接 触传感器；以及b.第二区域，该第二区域对应于人类牙齿的牙髓组织，在该第二区域中设置有第二接 触传感器，c.电接线端子，该电接线端子用于将所述牙齿电连接到可操作的数据处理单元，所述 电接线端子导电地连接到所述第一区域或所述第二区域，其特征在于，所述第一区域或所述第二区域是包含导电材料和聚合物的混合物。12.根据权利要求11所述的人造牙，其中，所述导电材料从以下组中选择，该组包括: 碳粉、碳纤维、不锈钢级、碳纳米管以及镍石墨。13.根据权利要求11或12中任一项权利要求所述的人造牙，其中，所述聚合物从以下 组中选择，该组包括聚酰胺(PA 6、PA 66、PA 66/T、PA 46、PA 12)、聚芳醚酮(PAEK)、聚 对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE(LD、MD、HD))、聚醚醚酮(PEEK)、聚 醚酰亚胺(PE1)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、聚甲醛 (POM)、聚丙烯(PP)、聚亚苯基酰胺(PPA)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物 (ABS)、聚砜(PSU)、聚苯乙烯(PQ、热塑性人造橡胶(酯类和酰胺类)(TPE)、热塑性氨基甲 酸酯(TPU)、热塑性烯烃(TPO)、环氧塑料(EPl)、硅树脂橡胶⑴)、或硅树脂塑料(Si)。14.根据权利要求11-13中任一项权利要求所述的人造牙，其中，所述混合物从以下 组中选择，该组包括PRE-ELEC PC143U PRE-ELEC PBT1455、PRE-ELEC PE 1292, PRE-ELEC PE 1294、PRE-ELEC PP 1370, PRE-ELEC PP 1373, PRE-ELEC PP 1375, PRE-ELEC PP 1...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·卡齐米，
申请(专利权)人：DRSK发展公司，
类型：发明
国别省市：SE