Устройство для определения податливости слизистой оболочки рта

Устройство для определения податливости слизистой оболочки рта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Устройство относится к медицинской технике, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для определения податливости слизистой оболочки полости рта.

В последнее время в связи с большими дефектами зубных рядов резко увеличивается потребность населения в проведении различных стоматологических манипуляций, основанных на съемном протезировании. Однако при использовании съемных протезов пациенты часто сталкиваются с проблемой адаптации к съемным протезам. Проблема адаптации связана со сложностью учета особенностей строения слизистой оболочки протезного ложа и, вследствие этого, отсутствие индивидуального выбора материала при изготовлении съемного протеза. В результате съемный протез в процессе функционирования приводит к травме слизистой оболочки протезного ложа. Для устранения причин травмы врачами проводятся многочисленные коррекции съемных протезов, что значительно увеличивает срок адаптации пациента к протезу и повышает риск поломки протеза.

В связи с чем наряду с разработкой методик протезирования активно изучаются вопросы индивидуального подхода к выбору как материала для протезирования, так и способам его проведения.

Так, в ортопедической практике широко известно, что при конструировании съемных протезов качество их в значительной мере зависит от учета степени податливости слизистой оболочки протезного ложа. Значение степени и зон податливости слизистой оболочки протезного ложа имеет большое значение при выборе слепочных материалов, определении границ, конструкции базисов протезов, что позволяет добиться улучшения фиксации протезов и стабилизировать их.

Однако несмотря на существование различных устройств, позволяющих измерить податливость слизистой оболочки полости рта, все они обладают недостатками.

Известен прибор для определения податливости слизистой оболочки полости рта (RU 2119779, бюл. №28, 10.10.1998). Принцип функционирования данного устройства основан на определении податливости слизистой оболочки путем ее сдавления выдвигающимся щупом и регистрацией результата часовым индикатором. Однако известное устройство не позволяет с высокой степенью достоверности определить податливость слизистой оболочки.

Известен прибор для измерения податливости слизистой оболочки челюстей (RU 2240079, бюл. №32, 20.11.2004, данное устройство является наиболее близким аналогом предлагаемого способа). Устройство состоит из корпуса, рычага с зубчатым сектором на одном конце и подвижным щупом на другом. Суть функционирования данного прибора заключается в том, что на устройстве, дозирующим давление на слизистую оболоуку, устанавливают необходимую величину давления. Для этого, вращая регулировочную гайку, воздействуют на фасонную шайбу, тем самым сжимая тарированную пружину дозирующего устройства, затем торец щупа прикладывают к исследуемой точке слизистой оболочки таким образом, чтобы втулка соприкосалась со слизистой оболочкой по периметру. Рычагообразно нажимая на ручку прибора, вдавливают щуп в слизистую. Погружаясь, щуп создает углубление, а недеформированная слизистая оболочка по краю втулки отодвигает ее от торца щупа. В процессе рычагообразного давления конец прямоугольного участка ручки перемещается в сторону крепежного элемента и посредством штыря происходит передача приложенного давления в устройство, дозирующее давление на слизистую оболочку рта. При надавливании на слизистую оболочку втулка перемещает рычаг, при этом посредством штифта приходит в движение стрелка регистрирующего устройства. При достижении заданной величины давления замыкается электрическая цепь сигнального устройства и снимаются показания со шкалы регистрирующего устройства, показывающие степень податливости слизистой оболочки. При этом известный прибор не позволяет проводить измерения при изменяющейся силе давления, как это происходить при использовании пациентом съемного протеза, и регистрацию результатов в процессе всего измерения. Кроме того, прибор имеет множественное количество деталей, что затрудняет его эксплуатацию, настройку и ремонт.

Предлагаемое устройство для определения податливости слизистой оболочки рта (УДОПСОР) предназначено для измерения и исследования податливости слизистой оболочки рта путем погружения слизистой тарированными усилиями. Устройство позволяет визуализировать полученные данные в виде графика погружения, а также передачу данных и построение таблиц в персональном компьютере по полученным графикам.

УДОПСОР обеспечивает получение следующих возможностей:

- наблюдение перемещения рабочего органа в пределах рабочей зоны на слизистую оболочку рта 15 мм,

- отображение на жидкокристаллическом экране усилия, возникающего при воздействии в пределах от 0-500 г; такая возможность обусловлена максимальным болевым порогом в исследуемой области.

- сохранение в памяти УДОПСОР данных, их сортировку, сведение в таблицы и обработку измерений.

При этом погрешность измерения составляет ±5% и определяется как профессионализмом оператора, так и количеством измерений, увеличение которых приводит к уменьшению среднестатистической погрешности до ±1%.

Конструктивно УДОПСОР выполнен (фиг.1) в разъемном корпусе (1), соединенным кабелем (2) со щупом (3), а также с блоком зарядки (4). В корпусе (1) УДОПСОР установлены основная плата микропроцессора, жидкокристаллический монохромный экран, аккумулятор, клавиши управления УДОПСОР, разъем для подключения устройства к ПК, выключатель питания, разъем зарядки аккумулятора.

Структурная схема (фиг.2) УДОПСОР состоит из следующих составных частей:

5. Микропроцессор типа Pic со своими ресурсами оперативной памяти.

6. Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), управляемый блоком отображения информации.

7. Щуп, позволяющий произвести непосредственный съем информации о характеристике слизистой оболочки рта пациента.

8. Блок хранения информации и программы, обеспечивающий логику работы УДОПСОР.

9. Орган управления - кнопочный узел выбора логики работы и операций, выполняемых УДОПСОР.

10. Аккумулятор и схема его зарядки в месте с блоком зарядки.

11. Устройство вывода текущих данных на внешний персональный компьютер через разъем для подключения УДОПСОР к ПК.

Работу УДОПСОР обеспечивает аутентичная программа микропроцессора, разработанная специально для этой цели. Программа позволяет создавать графики зависимости силы давления от времени на протяжении всего измерения, начиная от соприкосновения щупа со слизистой оболочкой рта и заканчивая моментом прекращения измерения. Критерием прекращения измерения является болевой порог пациента.

Конструктивно щуп выполнен (фиг.3) в виде разъемного корпуса (12), соединенного с основным цифровым блоком УДОПСОР кабелем (13), по которому происходит поступление питания, управление и получение значений измеряемых параметров.

Щуп состоит из следующих основных частей (фиг.4):

14. Прецизионного сервопривода.

15. Винтового механического преобразователя вращательного движения в поступательное.

16. Платы с установленным на ней датчиком давления, перемещаемым вдоль корпуса прибора штангой винтового преобразователя.

17. Магнитной муфты, соединяющей датчик и пружинный вал.

18. Пружинного вала в направляющей, непосредственно доставляющего усилие к измеряемой точке слизистой оболочки рта.

19. Электролитического конденсатора, обеспечивающего стабильную работу сервопривода.

20. Корпуса из 2 частей, соединенных винтами.

21. Электрического кабеля.

Щуп представляет собой прецизионное устройство, позволяющее создавать автоматическое микроперемещение пружинного вала, непосредственно воздействующего на слизистую, и одновременным замером усилия сопротивления, возникающего вследствие этого воздействия.

Микропроцессор подает на сервопривод сигнал, обеспечивающий поворот вала на 1 шаг (угловое перемещение 10°). Винтовой преобразователь выдвигает штангу с закрепленным на ней датчиком на 1 шаг. Линейное перемещение составляет 0,1 мм. Пружинный вал передает перемещение на участок слизистой оболочки рта, которая, сопротивляясь воздействию, создает усилие на датчике. Микропроцессор опрашивает датчик, переводит значение усилия в электрический сигнал. При этом происходит перевод из аналогового сигнала в цифровой. Обработав величину сигнала, микропроцессор визуализирует текущее значение усилия на жидкокристаллическом дисплее в виде вертикальной линии, соответствующей по оси Y величине усилия, выраженного в граммах.

Занеся данные об очередном шаге в оперативную память, микропроцессор делает следующий шаг, и цикл повторяется.

Таким образом, последовательно увеличивая воздействие на слизистую оболочку рта, на экране жидкокристаллического дисплея создается график, по оси Х которого отображено перемещение в миллиметрах, а по оси Y - усилие сопротивления этому перемещению. Исходя из особенностей данной точки слизистой оболочки рта график позволяет судить о податливости слизистой оболочки рта. То есть чем выше сопротивление перемещению на единицу воздействия, тем ниже податливость слизистой оболочки рта.

Обработав полученные данные, микропроцессор возвращает пружинный вал в исходное состояние и УДОПСОР готов к снятию данных в следующей точке слизистой оболочки рта. После исследования всех заданных точек на слизистой оболочке рта возникает обобщенная картина ее состояния, которая сохраняется в цифровом виде памятью микропроцессора и персонального компьютера.

УДОПСОР питается от внутреннего источника напряжения (аккумулятора), который в свою очередь заряжается от сети переменного тока напряжением 220 В ±10%, с частотой 50 Гц ±1%.

Предлагаемое устройство позволяет проводить измерение и запись результатов измерения с начала соприкосновения измерительного щупа прибора до болевого порога, а не только в момент болевой чувствительности, как во всех известных ранее приборах. Податливость слизистой не является линейной характеристикой, поэтому измерение нужно проводить в динамике, т.е. при изменяющейся силе давления, что возможно в данном устройстве. Все ранее известные приборы имели значительную погрешность из-за противодействующих сил при давлении щупом на слизистую оболочку рта. В нашем устройстве по методике предусмотрена специальная площадка для фиксации измерительного щупа, которая делает погрешность минимальной.

Устройство для определения податливости слизистой оболочки рта (УДОПСОР), включающее разъемный корпус и щуп, отличающийся тем, что в корпусе установлены плата микропроцессора, переводящая значение усилия сопротивления, возникающего вследствие воздействия на слизистую оболочки полости рта, в электрический сигнал, который после перевода из аналогового сигнала в цифровой визуализируется в текущее значение усилия на жидкокристаллическом монохромном дисплее, аккумулятор, клавиши управления УДОПСОР, разъем передачи данных на персональный компьютер, выключатель питания, разъем зарядки аккумулятора, корпус соединен кабелем со щупом, причем щуп заключен в корпус и состоит из следующих частей: прецизионного сервопривода, винтового механического преобразователя вращательного движения в поступательное, платы с установленным на ней датчиком давления, перемещаемым вдоль корпуса прибора штангой винтового преобразователя, магнитной муфты, соединяющей датчик и пружинный вал, пружинного вала в направляющей, непосредственно доставляющего усилие к измеряемой точке слизистой оболочки рта, электролитического конденсатора, обеспечивающего стабильную работу сервопривода.