Устройство для проведения механических испытаний зубных протезов

Устройство для проведения механических испытаний зубных протезов

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно стоматологическому материаловедению, и позволяет определить прочность соединения стоматологического материала, используемого для фиксации зубных протезов к твердым тканям зуба.

Из уровня техники известно способ оценки прочности мостовидных зубных протезов, содержащих опорные зубы и расположенные между ними промежуточные зубы, заключающийся в том, что протез освещают когерентным излучением, получают его голограмму, осуществляют процесс упругого деформирования протеза, регистрируют интерференционную картину, определяют по ней распределение перемещений отдельных зубов в протезе и по полученным данным судят о прочности протеза, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемой информации, процесс упругого деформирования протеза осуществляют путем последовательного приложения к каждому из промежуточных зубов статической нагрузки, сосредоточенной по центру рабочей поверхности зуба, регистрацию интерференционной картины производят после каждого нагружения протеза, при этом оценку прочности проводят по соотношению результирующих перемещений опорных и прилегающих к ним промежуточных зубов мостовидного протеза (Патент SU №1454442 от 30.01.1989).

Известен способ определения прочности соединения стоматологического восстановительного материала с твердыми тканями зуба и устройство для его реализации.

Способ определения прочности соединения стоматологического восстановительного материала с твердыми тканями зуба, включающий термоциклирование в водной среде твердой ткани зуба с нанесенным на ее поверхность стоматологическим восстановительным материалом и приложение механического напряжения для отделения восстановительного материала от твердой ткани зуба, отличающийся тем, что термоциклирование осуществляют путем постоянного погружения твердой ткани зуба с нанесенным на ее поверхность стоматологическим восстановительным материалом в водную среду и циклического изменения температуры водной среды; приложение механического напряжения производят одновременно с термоциклированием, при этом механическое напряжение создают посредством приложения к восстановительному материалу силы F постоянной величины, а определение прочности соединения восстановительного материала с твердыми тканями зуба осуществляют по количеству термоциклов, которое выдерживает восстановительный материал до его полного отрыва от твердой ткани зуба под действием силы F.

Устройство для реализации способа по п.1, содержащее емкость для размещения в водной среде твердой ткани зуба с нанесенным на ее поверхность стоматологическим восстановительным материалом, средства циклического изменения температуры водной среды и средства для приложения механических напряжений к стоматологическому восстановительному материалу, отличающееся тем, что твердая ткань зуба закреплена механически в упомянутой емкости; средства циклического изменения температуры водной среды выполнены в виде реверсивного холодильника, находящегося в термическом контакте с емкостью, источника питания и схемы управления реверсивным холодильником; средства для приложения механических напряжений к стоматологическому восстановительному материалу выполнены в виде груза, закрепленного посредством проволоки на блоке, причем один конец проволоки связан с грузом, а другой конец проволоки связан со стоматологическим восстановительным материалом; при этом устройство снабжено счетчиком термоциклов, связанным со схемой управления реверсивным холодильником, и механизмом блокировки счетчика, подключенным к счетчику и выполненным с возможностью взаимодействия с грузом (Патент №2489112 от 10.08.2013).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является определение прочности фиксации зубных протезов к твердым тканям зуба и определение прочностных характеристик самих зубных протезов.

Техническим результатом изобретения является мониторинг и регистрация допустимых прочностных характеристик как самих зубных протезов, так и зубных протезов, фиксированных к твердым тканям зуба, приложение задаваемой статической или динамической нагрузки зубного протеза.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для проведения механических испытаний зубных протезов состоит из несущей плиты, на которой смонтирован шаговый двигатель и приспособление для фиксации протеза, измерение приложенной к протезу нагрузки осуществляется с помощью весового модуля, на корпусе которого имеется жидкокристаллический индикатор для контроля измеряемого значения, где точность индикатора составляет 10 г, а максимальное значение нагрузки 40 кг, а также имеется часовой индикатор, используемый для измерения деформации протеза, определяемой по отклонению стрелки на циферблате устройства, где максимальное перемещение стрелки составляет 5 мм, а цена деления циферблата 10 мкм, управление работой устройства производится с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения. Устройство предназначено для проведения механических испытаний зубных протезов путем однократного либо циклического приложения нагрузки.

Управление работой устройства производится с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения.

Предусмотрена работа устройства в двух режимах: режиме однократного приложения нагрузки и режиме циклического нагружения-разгрузки. Управление работой прибора производится с персонального компьютера с помощью специализированного программного обеспечения. Инструкция по работе с программным обеспечением приведена в Приложении 1.

Однократное нагружение реализуется путем натяжения нити при наматывании на ось шагового двигателя до достижения требуемого значения на индикаторе весового модуля. Диапазон деформаций контролируется визуально по часовому индикатору. Программное обеспечение управления шаговым двигателем позволяет контролировать скорость приложения нагрузки. Циклическое нагружение-разгрузка реализуется путем натяжения или ослабления нити. Диапазон значений нагрузки при циклическом нагружении контролируется визуально по весовому модулю. Диапазон деформаций протеза контролируется визуально по часовому индикатору.

При работе с устройством для фиксации показаний весового модуля и часового индикатора рекомендуется применять технические средства, оснащенные функцией видеозаписи, например, камера мобильного телефона, видеокамера, автомобильный видеорегистратор.

Устройство для проведения механических испытаний зубных протезов поясняется чертежом, где на фиг. 1:

1. несущая плита

2. шаговый двигатель

3. приспособление для фиксации протеза (3а, 3б)

4. испытываемый протез

5. весовой модуль

6. часовой индикатор для измерения перемещения

7. пружина

8. и крючок-зацеп.

Измерение прочностных характеристик зубных протезов с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Устройство состоит из несущей плиты 1, на которой смонтирован шаговый двигатель 2 и приспособление 3 для фиксации протеза.

Измерение приложенной к протезу нагрузки осуществляется с помощью весового модуля 5. Контроль измеряемого значения производится визуально по жидкокристаллическому индикатору на корпусе весового модуля. Максимальное значение нагрузки составляет 40 кг, точность индикатора 10 г.

Измерение деформации протеза в области приложения нагрузки осуществляется с помощью часового индикатора 6. Контроль измеряемого значения производится визуально по отклонению стрелки на циферблате устройства. Максимальное перемещение, которое может измерить применяемый часовой индикатор, составляет 5 мм. Цена деления циферблата 10 мкм.

Приложение нагрузки осуществляется с помощью шагового двигателя 2 через тонкую нерастяжимую нить или струну, которая наматывается на шток шагового двигателя. Через пружину 7 нить соединена с весовым модулем 5. С противоположной стороны весового модуля 5 нить соединена с крючком-зацепом 8, который крепится к протезу 4. Таким образом, при запуске шагового двигателя 2 нить наматывается на его шток и нагрузка через пружину 7, весовой модуль 5 и крючок-зацеп 8 передается на испытываемый протез 4. При этом весовой модуль 5 производит измерение растягивающей его нагрузки.

Перед проведением испытаний протез должен быть закреплен в приспособлении для фиксации с помощью резьбового зажима 3а. Винт 3б используется для регулировки угла наклона фиксирующего устройства. Изменение угла наклона фиксирующего устройства позволяет изменять направление приложения нагрузки к протезу. Это можно использовать как для подбора наиболее оптимального положения крючка-зацепа, чтобы он не соскальзывал с протеза в процессе испытаний, либо для исследования влияния направления действия силы на механические свойства протеза. Диапазон регулировки угла составляет 15 градусов.

Устройство для проведения механических испытаний зубных протезов состоит из несущей плиты, на которой смонтирован шаговый двигатель и приспособление для фиксации протеза, взаимодействие шагового двигателя с приспособлением для фиксации протеза происходит через нить, связанную с шаговым двигателем, пружиной, весовым модулем, на корпусе которого имеется жидкокристаллический индикатор для контроля измеряемого значения силы, и крючком-зацепом, измерение приложенной к протезу нагрузки осуществляется с помощью весового модуля, а также имеется часовой индикатор, используемый для измерения деформации протеза, определяемой по отклонению стрелки на циферблате устройства, управление включения и выключения устройства производится с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения.