Устройство для оценки сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба
Изобретение относится к области стоматологии. Устройство содержит датчик усилия, взаимосвязанный радиоканалом с адаптером, и батарею питания. Причем в корпусе датчика усилия расположены чувствительный элемент с эластичным подвесом для установки в полость рта к исследуемому зубу, подключенный ко входу микроконтроллера, вход-выход которого подключен к выходу-входу приемопередатчика. Батарея питания подключена к микроконтроллеру, а в корпусе адаптера расположены приемопередатчик для связи с приемопередатчиком датчика усилия. Микроконтроллер взаимосвязан с приемопередатчиком и подключен через интерфейсную микросхему к разъему для подключения адаптера к компьютеру. Применение данного устройства позволяет повысить точность диагностики. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области стоматологии, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для функциональной диагностики зубочелюстной системы.
Известно устройство для оценки состояния сенсорно-моторной и осязательной функции опорно-удерживающего аппарата зуба, состоящее из корпуса, выполненного как одно целое с ручкой, рабочего органа в виде съемного двухплечевого упора и узла измерения, в состав которого входят измеритель пикового уровня, вход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а выходы преобразователя соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства, а выходы постоянного запоминающего устройства соединены с цифровым индикатором (См., например, "Одонтодинамометр М.В.Бекметова - Т.А.Ходжиметова", авторов Т.А.Ходжиметова и М.Н.Гольдфельда, изд. НПО "Академприбор" Академии наук Республики Узбекистан, Ташкент, 1998).
Однако это устройство включает громоздкую и сложную конструкцию рабочего органа в виде пистолета, который наставляется в рот, что может вызывать отрицательные эмоции у пациентов, а многократные болевые воздействия на зубы пациента не исключают травмирования исследуемых зубов и не позволяют определять минимальные пороги осязательной чувствительности опорно-удерживающего аппарата зуба.
Известно устройство, состоящее из датчика на конце трубки длиной 9 см, прикрепленная к трубке секция датчика имеет на кромке 2 горизонтальные параллельные пластины из дюралюминия весом 29 г с зазором, что обеспечивает конструкции жесткость 50 Н/мм, а нижняя пластина неподвижна. Чувствительный элемент для непрерывного измерения силы, генерируемой при давлении зуба перпендикулярно верхней пластине, располагается в расширяющейся полости над продолжением верхней пластины, а датчик соединен с лабораторной компьютерной системой SC/ZOOM (Departament of Physiology, Umea, University. См. например, "Food-holding and-biting Behavior in Human Subjects Lacking Periodontal Retceptors" M.Trulsson and H.S.J.Gunne. J Dent Res 77(4): 574-582, April, 1998).
Хотя данное устройство исключает травмирование и болевое воздействие на пациента, однако имеет громоздкую компьютерную систему, что предполагает использование данного устройства только в условиях специализированной лаборатории с использованием дорогостоящего компьютерного оборудования. Кроме того, устройство не дает возможности регистрации минимальных порогов тактильной чувствительности периодонтальных рецепторов и исключает применение в каждодневной практике врача.
По технической сущности наиболее близким к предложенному является устройство для оценки сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба, содержащее датчик, соединенный с мобильным многоуровневым микропроцессором гибким электрическим проводом, при этом датчик выполнен в виде параллелепипеда из пищевого пластика жесткой конструкции, на верхней рабочей поверхности параллелепипеда расположен чувствительный элемент с заданными свойствами упругости, выполненный в форме плоского круга диаметром 0,4 см из дюралюминия, выступающий над верхней поверхностью параллелепипеда и электрически соединенный с переносной системой для регистрации профилей изменения сил, генерируемых между зубами с начала удержания до разрушения, и выводом этих данных в компьютерную систему, а мобильный многоуровневый микропроцессор состоит из микроконтроллера, оперативной энергонезависимой памяти, контроллера датчика, датчика, жидкокристаллического индикатора с контроллером и инфракрасного порта связи с компьютерной системой (КС), клавиатуры, системной логики и источника питания, при этом задняя часть датчика превышает по весу переднюю его часть на вес провода от датчика до клипсы, удерживающей его на одежде пациента (см. патент РФ №2190983, Кл. A61C 19/04, от 23.10.2001 г.).
Несмотря на то что известное устройство осуществляет определение минимальных и максимальных порогов тактильной чувствительности периодонтальных рецепторов при удержании и расщеплении и обеспечивает доступными исследования в каждодневной практике врача при обследовании пациентов пародонтологического профиля для оценки степени тяжести протекаемого процесса и эффективности проводимого комплекса лечения, оно является неудобным в использовании и требует повышения точности диагностики. Это определяется тем, что в качестве чувствительного элемента используется орех, у которого отсутствуют заранее заданные физико-механические свойства, что может привести к погрешности в определении осязательных свойств опорно-удерживающего аппарата (пародонта) зуба и соответственно главной его составляющей - периодонта. Кроме того, наличие провода, соединяющего датчик с процессором, приводит к весовому воздействию его на датчик, что также влияет на точность результатов исследования.
Техническим результатом является разработка конструкции устройства для оценки состояния сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба с повышенной точностью диагностики и удобством в использовании.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для оценки состояния сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба содержит сенсомер, взаимосвязанный радиоканалом с адаптером, причем в корпусе сенсомера расположены чувствительный элемент для установки в полость рта к исследуемому зубу, подключенный ко входу микроконтроллера, вход-выход которого подключен ко выходу-входу приемопередатчика, и батарея питания, подключенная к микроконтроллеру, а в корпусе адаптера расположены приемопередатчик для связи с приемопередатчиком сенсомера, микроконтроллер, взаимосвязанный с приемопередатчиком и подключенный через интерфейсную микросхему к разъему для подключения адаптера к USB-порту компьютера, кроме того, сенсомер снабжен на лицевой стороне его корпуса светодиодным индикатором для отражения процесса измерения и кнопкой управления, чувствительный элемент выполнен в виде низкопрофильного диска, при удержании которого между зубами антагонистами обеспечивается относительный физиологический покой нижней челюсти, причем одна из плоских сторон диска является подвижной и предназначена для контакта с исследуемым зубом, а вторая - неподвижной для контакта с зубом-антагонистом, корпус сенсомера выполнен в виде ручки, в полости которой расположены чувствительный элемент, микроконтроллер, приемопередатчик, светодиодный индикатор и кнопка управления, а в качестве интерфейсной микросхемы использован преобразователь USB интерфейса типа CP2102.
Сущность изобретения заключается в том, что выполнение предлагаемого устройства вышеописанным образом позволяет достигнуть поставленный технический результат - повышение точности диагностики и удобство в использовании.
Сравнение предлагаемого устройства с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии его критерию «новизна», а отсутствие в аналогах отличительных признаков говорит о соответствии его критерию «изобретательский уровень».
Предварительные испытания позволяют утверждать о выполнении критерия «промышленная применимость».
На чертеже представлена функциональная блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство для оценки состояния сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба содержит сенсомер (1), взаимосвязанный радиоканалом с адаптером (2), причем в корпусе сенсомера (1) расположены чувствительный элемент (3) для установки в полость рта к исследуемому зубу, подключенный ко входу микроконтроллера (4), вход-выход которого подключен к выходу-входу приемопередатчика (5), и батарею (6) питания, подключенную к микроконтроллеру (4), а в корпусе адаптера (2) расположены приемопередатчик (9) для связи с приемопередатчиком (5) сенсомера (1), микроконтроллер (10), взаимосвязанный с приемопередатчиком (9) и подключенный через интерфейсную микросхему (11) к разъему (12) для подключения адаптера (2) к USB-порту компьютера (на чертеже отсутствует).
Сенсомер (1) снабжен на лицевой стороне его корпуса светодиодным индикатором (7) для отражения процесса измерения и кнопкой (8) управления. Чувствительный элемент (3) выполнен в виде низкопрофильного диска, при удержании которого между зубами-антагонистами обеспечивается относительный физиологический покой нижней челюсти (И.Ю.Лебеденко, Э.С.Каливарджян, Т.И.Ибрагимов. Руководство по ортопедической стоматологии. М., 2005, стр.112), причем одна из плоских сторон диска является подвижной и предназначена для контакта с исследуемым зубом, а вторая - неподвижной для контакта с зубом-антагонистом.
Корпус сенсомера (1) выполнен в виде ручки, в полости которой расположены чувствительный элемент (3), микроконтроллер (4), приемопередатчик (5), светодиодный индикатор (7) и кнопка (8) управления.
В качестве интерфейсной микросхемы (11) может быть использован преобразователь USB интерфейса типа CP2102. Следует отметить, что питание узлов сенсомера (1) осуществляется от батареи (6) питания через микроконтроллер (4), а питание узлов адаптера (2) может быть осуществлено через разъем (12) от персонального компьютера.
Чувствительный элемент (3) может быть выполнен в виде низкопрофильного диска, состоящего из корпуса с диаметром порядка 11-12 мм и толщиной 4 мм, внутри которого установлен датчик усилия. Корпус низкопрофильного диска чувствительного элемента (3) может быть закреплен на корпусе сенсомера (1), а чувствительная поверхность датчика усилия прилегает к подвижной поверхности низкопрофильного диска.
Для работы прибора необходимо установить адаптер (2) в USB порт персонального компьютера и запустить предварительно установленное на нем программное обеспечение. Для начала измерений врач-стоматолог на компьютере должен открыть личную учетную карточку пациента и указать проверяемые пары зубов-антагонистов. Непосредственно измерения врач-стоматолог осуществляет сенсомером (1) путем установки его чувствительного элемента (3) между исследуемыми зубами-антагонистами пациента. Причем, при исследовании, например, верхнего зуба чувствительный элемент (3) устанавливается подвижной плоской стороной диска к верхнему зубу. При этом обследуемый удерживает с наименьшим усилием чувствительный элемент (3) зубами-антагонистами лишь для осязания подвижной поверхности диска.
При воздействии на диск чувствительного элемента (3) выдается сигнал, пропорциональный усилию удерживания диска исследуемым зубом, поступающий на микроконтроллер (4), который преобразует его в цифровой вид и передает на приемопередатчик (5). С последнего сигнал поступает на приемопередатчик (9) адаптера (2) и далее на микроконтроллер (10), с которого поступает на интерфейсную микросхему (11). После преобразования сигнала в последней информация поступает на USB-порт компьютера.
Цикл измерений и обработки результатов прибором осуществляется автоматически после нажатия кнопки (8) управления сенсомера (1). Сенсомер (1) по беспроводному каналу через адаптер (2) устанавливает связь с компьютером, проводит цикл измерений в течение 10 сек и передает информацию об измерениях на компьютер.
Последний, обрабатывая полученную информацию, вычисляет уровень чувствительности сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба, осуществляет выдачу результата на экран в удобной графической форме и привязку проведенных измерений в базу данных к конкретному зубу пациента. После чего процесс измерений может быть продолжен на другом исследуемом зубе.
Результаты измерений сохраняются в памяти компьютера для последующего анализа в электронной базе данных.
Компьютерный графический интерфейс управления, беспроводная связь между сенсомером (1) и компьютером обеспечивают удобство использования прибора и фиксацию результатов измерений для их последующего использования. Низкопрофильный чувствительный элемент (3) с эластичным подвесом обеспечивают его удобную установку в пределах полости рта, так что при его удержании между зубами-антагонистами обеспечивается относительный физиологический покой нижней челюсти, что существенно повышает точность измерений.
Таким образом, в предлагаемом техническом решении достигается поставленный технический результат: повышенная точность диагностики и удобство в эксплуатации.
1. Устройство для исследования состояния сенсорно-моторной и осязательной функции периодонта зуба, характеризующееся тем, что оно содержит датчик усилия, взаимосвязанный радиоканалом с адаптером, причем в корпусе датчика усилия расположены чувствительный элемент с эластичным подвесом для установки в полость рта к исследуемому зубу, подключенный ко входу микроконтроллера, вход-выход которого подключен к выходу-входу приемопередатчика, и батарея питания, подключенная к микроконтроллеру, а в корпусе адаптера расположены приемопередатчик для связи с приемопередатчиком датчика усилия, микроконтроллер, взаимосвязанный с приемопередатчиком и подключенный через интерфейсную микросхему к разъему для подключения адаптера к компьютеру.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик усилия снабжен на лицевой стороне его корпуса светодиодным индикатором для отражения процесса измерения и кнопкой управления.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что чувствительный элемент содержит корпус в виде низкопрофильного диска, причем одна из плоских сторон корпуса чувствительного элемента является подвижной и предназначена для контакта с исследуемым зубом, а вторая - неподвижной для контакта с зубом-антагонистом.
4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что корпус датчика усилия выполнен в виде ручки.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве интерфейсной микросхемы использован преобразователь USB интерфейса типа СР2102.
