BR102018015234B1 - dispositivo odontológico eletrônico e sistema embarcado em dispositivo odontológico eletrônico - Google Patents

Abstract

a presente invenção descreve um dispositivo odontológico eletrônico e sistema embarcado em dispositivo odontológico eletrônico, em que o dispositivo representa um torquímetro eletrônico para aplicação em cirurgias de colocação de implantes dentários, em tamanho compacto, com botões, leds e displays que auxiliam na utilização e o sistema embarcado contém componentes que, em funcionamento, permitem uma diminuição da incidência de perdas de implantes e próteses, uma aplicação de torque adequado e que o registro em arquivos eletrônicos seja feito, realizando o aumento da previsibilidade e a rastreabilidade dos procedimentos cirúrgicos e protéticos da área de implantodontia. a presente invenção se situa nos campos da engenharia eletrônica, mecânica e da odontologia.

Description

DISPOSITIVO ODONTOLÓGICO ELETRÔNICO E SISTEMA EMBARCADO EM DISPOSITIVO ODONTOLÓGICO ELETRÔNICO

CAMPO DA INVENÇÃO [1] A presente invenção descreve um dispositivo odontológico eletrônico e um sistema embarcado em dispositivo odontológico eletrônico, em que o dispositivo representa um torquímetro eletrônico para aplicação em cirurgias de colocação de implantes dentários, em tamanho compacto, com botões, lâmpadas leds e displays que auxiliam na utilização e o sistema embarcado contém componentes que, em funcionamento, permitem uma diminuição da incidência de perdas de implantes e próteses, uma aplicação de torque adequado e que o registro em arquivos eletrônicos seja feito, realizando o aumento da previsibilidade e a rastreabilidade dos procedimentos cirúrgicos e proféticos da área de implantodontia. A presente invenção se situa nos campos da Engenharia Eletrônica, Mecânica e da Odontologia.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [2] A área de saúde bucal envolve cerca de 242 mil profissionais em todo o país. Levantamento feito pelo Ministério da Saúde mostra que o Brasil tem cerca de 30 milhões de desdentados e que 3 em cada 4 idosos (faixa dos 65 aos 74 anos) são desdentados. Uma solução para resolver este problema é a colocação de próteses sobre implantes. Implantes dentários são raízes artificiais de titânio colocadas no osso para dar suporte às próteses dentárias. Geometricamente se assemelham a parafusos, tendo na parte interna um furo roscado para fixação da prótese.

[3] No processo de instalação de implantes, o profissional envolvido deve manusear elementos delicados. São

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2/24 ferramentas e elementos de fixação pequenos onde a maioria não possui mais que poucos milímetros. Devido a isso, podem ser ocasionadas avarias nos materiais manuseados durante as cirurgias.

[4] Do ponto de vista biológico, o torque excessivo não deve ser aplicado ao implante devido ao risco de remover roscas ou comprimir excessivamente o osso, resultando em necrose óssea e perda do implante. Por outro lado, a aplicação de valores baixos de torque compromete a estabilidade primária, sendo também um motivo de perda de cirurgia nos casos de carga imediata.

[5] Os torquímetros existentes no mercado atualmente são classificados em duas categorias: Torquímetro cirúrgico e torquímetro profético.

[6] 0 torquímetro cirúrgico é utilizado durante o processo de inserção do implante no alvéolo cirúrgico. Ele garante a precisão do torque aplicado durante a cirurgia, indicando ao cirurgião a estabilidade inicial do implante.

[7] 0 torquímetro profético é utilizado na fixação da prótese sobre o implante. Possui um nível de forque inferior ao do torquímetro cirúrgico (10 a 32N.cm).

[8] Tanto o torquímetro cirúrgico quanto o profético, disponíveis atualmente no mercado, são totalmente mecânicos e seu controle de forque é feito através molas e marcação ao longo de seu corpo.

[9] Na busca pelo Estado da Técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados os seguintes documentos que tratam sobre o tema de torquímetros odontológicos e/ou eletrônicos, bem como seus componentes.

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3/24 [10] O documento BR 10 2018 010649 0 é um documento dos próprios inventores, que apresenta um torquímetro eletrônico digital para cirurgias de colocação de implantes dentários e/ou colocação de próteses sobre implante dentário, com componentes que permitem que a diminuição da incidência de perdas de implantes e de componentes de próteses que tenham como causa a aplicação de torque inadequado e que o registro em arquivos eletrônicos seja feito, contendo os valores de torque aplicados durante a sua utilização, realizando o aumento da previsibilidade e a rastreabilidade dos procedimentos cirúrgicos e proféticos da área de implantodontia.

[11] O documento Torquímetro Digital para a Fixação de Parafusos Constituintes de Próteses, de Beck, JCP et ai. (2006) apresenta um torquímetro digital desenvolvido para uso em pesquisa. Seu equipamento se baseava em extensiometria, sendo necessária a construção de uma barra de deflexão com paredes extremamente delgadas para que as deformações fossem mensuradas.

[12] O documento Controle de Precisão de Micro-Motores para Realização de Implante Dentário Ósseointegrado, de Gazzirro, MA et. ai (2004) apresenta um sistema de controle de torque desenvolvido para ser aplicado em motores de contra-ângulo usados em implantodontia. No entanto, seu uso em cirurgias para colocação de implantes fica restrito aos 60 N.cm.

[13] O documento PI 0505338-2 A versa sobre um equipamento para medição de torque e velocidade de rotação com aplicação exclusivamente em motores odontológicos para

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4/24 endodontia. Sua invenção se caracteriza por apenas medir os valores de torque e velocidades aplicados por um atuador.

[14] Os documentos PI 0900603-6 e BR 11 2015 012031 8 versam sobre um torquimetro eletrônico para a área de ortopedia, porém nenhum é aplicado à área odontológica.

[15] O documento PI 1102343-0 A2 é um outro documento dos próprios inventores, que apresenta um torquimetro odontológico digital que tem por objetivo mensurar, comparar e informar a força de fixação aplicada em parafusos de implantes dentários, com a possibilidade da determinação da força máxima necessária à operação, visando prevenir possíveis danos à arcada dentária do paciente e a respectiva estrutura óssea, além de garantir uma adequada e permanente fixação dos parafusos, e, consequentemente, da prótese. O torquimetro é composto por um torquimetro propriamente dito, incorporado a um console com mostrador, que pode, ou não, estar integrado ao corpo do torquimetro, podendo ser sem fio, tendo, internamente ao dito console, placa de circuito impresso com software embarcado, capazes de medir grandezas da ordem de alguns poucos N.cm.

[16] O documento EP 2221022 (Al) revela um dispositivo de parafusagem para aplicações médicas, em particular para implantologia endóssea também em um ambiente cirúrgico, que compreende: pelo menos uma porção frontal que possui uma chave de torque adequada para atuar sobre um parafuso apropriado; pelo menos uma porção traseira adequada para ser acionada manualmente por um utilizador, sendo as referidas porções dianteira e traseira ligadas reciprocamente sob condições de utilização do dispositivo; e pelo menos um sensor ligado à referida porção traseira

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5/24 para detectar uma deformação da porção traseira, que será uma função do torque aplicado ao parafuso por meio da referida chave, caracterizado por compreender ainda um módulo externo ligado ao referido sensor de modo a receber um sinal proveniente do referido sensor pelo menos durante a utilização do referido dispositivo e por as referidas porções dianteira e traseira estão configurados e acoplados de forma a serem autoclaváveis.

[17] 0 documento KR20110074949 revela um torquimetro que mede com precisão a força de estabilidade entre dentes artificiais e o osso circundante. Para isso, o torquimetro é formado por um transdutor de material uniforme e tamanho constante. É usada uma chave de torque automatizada para se ter uma conexão constante e evitar deformações nos dentes artificiais. A conexão é feita por meio de câmera de video, sensor de distância e sensor de ângulo, permitindo que o operador se aproxime facilmente. 0 sistema tem um amortecimento que evita que o usuário sinta com muita intensidade a frequência de torque. Além disso, troca de dados entre o torquimetro e o computador são feitos usando internet sem fio ou comunicação bluetooth, uma vez que o sistema tem um circuito integrado que armazena os dados obtidos.

[18] 0 documento US2012021377 revela uma chave de torque rotativa elétrica para cirurgia de implante dentário, compreendendo: uma unidade principal, tendo um mecanismo de geração de torque montado nele para produzir um torque e um botão de controle para ajustar o torque; uma alça configurada para fixar, tendo a referida alça um fio ligado à referida unidade principal para a transmissão do

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6/24 binário produzido pela referida unidade principal para a referida pega; e um mecanismo de embreagem ligado à referida alça para receber o binário emitido pela referida unidade principal para rodar uma ponta rotativa que pode ser inserida num orifício num implante dentário para conduzir o dito implante dentário para dentro do paciente; em que o referido mecanismo de embreagem para a dita ponta rotativa de rotação quando o torque emitido pela referida unidade principal atinge o valor ajustado pelo referido botão de controle durante a instalação do referido implante dentário.

[19] Os documentos encontrados apresentam alguns inconvenientes e problemas como por exemplo, por serem mecânicos, não terem armazenamento de dados, não terem circuitos embarcados que controlam o sistema de torque e/ou não protegem seus equipamentos eletrônicos e digitais. Outras observações são os fatos do cabo do console eletrônico ser muita grande, não existir proteção para o console de modo a evitar contaminação, a haste metálica não ser longa o suficiente para acessar regiões mais profundas da boca, o torquimetro ser pesado e não apresentar uma embalagem estética e funcional.

[20] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [21] Dessa forma, a presente invenção tem por objetivo resolver os desafios constantes no estado da técnica a

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7/24 partir de um dispositivo odontológico eletrônico e um sistema embarcado em dispositivo odontológico eletrônico em que o dispositivo representa um torquimetro eletrônico, usado em cirurgias de colocação de implantes dentários e para colocação de próteses sobre implante dentário com componentes que permitem medições e aplicações precisas de torque, bem como o registro dos dados usados.

[22] Para resolver os problemas de falta de controle e de aplicação do torque usado em procedimento cirúrgicos, perdas de implantes e complicações cirúrgicas devido a aplicação incorreta de torque e força de torquimetros em aplicações odontológicas, a presente invenção apresenta como primeiro objeto um dispositivo odontológico eletrônico, usado em cirurgias de colocação de implantes dentários e para colocação de próteses sobre implante dentário, em que o dispositivo é composto por uma estrutura externa e uma estrutura interna; e apresenta como um segundo objeto sistema embarcado contido na estrutura interna do dispositivo odontológico eletrônico em que com seus componentes e com um software utilizam lógicas de controle de torque, medição e emissão de sinais que auxiliam em cirurgias.

[23] 0 conceito inventivo comum a todos os contextos de proteção reivindicados é a utilização da eletrônica para medição e controle de torque de colocação de implantes dentários, a miniaturização da eletrônica e software embarcado, a microusinagem de precisão para fabricação das peças mecânica e a possibilidade de esterilização por autoclavagem.

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8/24 [24] Assim, a presente invenção aborda o uso de uma solução para medir e controlar o torque de aplicação de implantes dentários, o torque de aperto de parafusos de próteses dentárias, o torque de aperto em setores metal mecânico em geral, evitando perdas de implantes e de componentes de próteses que tenham como causa a aplicação de torque inadequado, bem como o registro de valores de torque aplicados, evitando erros humanos em operação de implantodontia.

[25] Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas

empresas	com interesses no	segmento, e serão	descritos	em
detalhes	suficientes para	sua reprodução	na	descrição	a
seguir.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[26]	Com o intuito de	melhor definir	e	esclarecer	o
conteúdo	do presente pedido	de patente são	apresentadas	as

presentes figuras:

[27] A figura 1 ilustra a vista em perspectiva de uma concretização do dispositivo odontológico eletrônico.

[28] A figura 2 ilustra a vista em perspectiva de outra concretização do dispositivo odontológico eletrônico.

[29] A figura 3 mostra a perspectiva de vários modelos de representação de torquímetros, sendo dois do estado da técnica e outros dois sendo concretizações da presente invenção.

[30] A figura 4 revela uma vista em corte de uma concretização do dispositivo odontológico eletrônico.

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9/24 [31] A figura 5 revela uma vista em perspectiva vasada de uma concretização do dispositivo odontológico eletrônico.

[32] A figura 6 ilustra um detalhe do conector do dispositivo odontológico eletrônico.

[33] A figura 7 revela uma vista em perspectiva de uma concretização do dispositivo odontológico eletrônico.

[34] A figura 8 mostra uma vista detalhada da tampa do dispositivo odontológico eletrônico.

[35] A figura 9 ilustra o dispositivo de proteção e suporte da placa de circuito impresso sendo encaixada no dispositivo odontológico eletrônico.

[36] A figura 10 revela uma vista explodida em perspectiva do dispositivo odontológico eletrônico e todos os seus componentes.

[37] A figura 11 mostra a vista em perspectiva do dispositivo de proteção e suporte da placa de circuito impresso.

[38] A figura 12 ilustra as vistas lateral e superior de uma concretização da placa de circuito impresso do dispositivo odontológico eletrônico.

[39] A figura 13 ilustra as vistas lateral e superior de outra concretização da placa de circuito impresso do dispositivo odontológico eletrônico.

[40] A figura 14 mostra detalhamento de três áreas do dispositivo odontológico eletrônico.

[41] A figura 15 revela uma vista explodida dos componentes externos do dispositivo odontológico eletrônico.

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10/24 [42] A figura 16 mostra uma representação do sistema embarcado contendo no dispositivo odontológico eletrônico.

[43] A figura 17 retrata um diagrama de fluxo da lógica do sistema embarcado, representando etapas iniciais realizadas do processo de uso.

[44] A figura 18 retrata outro diagrama de fluxo da lógica do sistema embarcado, com etapas de coleta de torque, especificas do processo.

[45] A figura 19 retrata outro diagrama de fluxo da lógica do sistema embarcado, com etapas de sinalização de nível de batería e torque, específicas do processo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [46] As descrições que se seguem são apresentadas a título de exemplo e não limitativas ao escopo da invenção e farão compreender de forma mais clara o objeto do presente pedido de patente.

[47] A presente invenção provê vantagens no aperfeiçoamento de torquímetros digitais eletrônicos odontológicos, usados em cirurgia de colocação de implantes dentários.

[48] A presente invenção permite um maior controle e aplicação do torque usado em procedimento cirúrgicos, diminuindo as perdas de implantes e complicações cirúrgicas devido a aplicação incorreta de torque e força de torquímetros em aplicações odontológicas. A presente invenção também permite o registro em arquivos eletrônicos dos valores de torque aplicados durante a utilização do produto.

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11/24 [49] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um dispositivo odontológico eletrônico composto por:

a. Uma estrutura externa; e

b. Uma estrutura interna em que:

- a estrutura externa compreende corpo (1) do torquimetro; haste (2) do torquimetro; tampa (4); película de visualização (5); parafusos (12); e encaixe da haste ao corpo (14).

- a estrutura interna compreende display (3) LCD; botão liga/desliga (6); lâmpada led (7); buzzer sonoro (8); conector PCI (9); placa de circuito impresso (10); um ou mais slots de batería ou pilhas; uma ou mais baterias (11) ou pilhas; dispositivo de proteção e suporte (13); pino de encaixe da haste (15).

[50] Em um segundo objeto, a presente invenção apresenta um sistema embarcado (16) em dispositivo odontológico eletrônico composto por:

a. Uma placa de circuito impresso (10) contendo microprocessador (17) e memória interna (18);

b. Um conector PCI (9);

c. Um ou mais baterias (11) ou pilhas;

d. Um botão liga/desliga (6);

e. Um ou mais sensores de torque (19);

f. Um amplificador de instrumentação (20);

g. Um atuador sinalizador (21);

h. Um display (3) LCD;

Em que :

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- o sistema embarcado usa o software na placa de circuito impresso (10) que converte o sinal analógico, coletado dos sensores de torque, em Nem (Newtons por centímetro) para ser amostrado no display (3) LCD;

- o software da placa de circuito impresso (10) oferece métodos de auto calibração, ou seja, a aferição do torque pode ser feita com alguns procedimentos simples e sem a necessidade de regravação do software, já que este coleta as informações de calibração e salva na memória interna;

o processamento dos dados ocorre dentro do microprocessador (17) de acordo com o programa do software em execução;

- o ato de	ligar	e desligar o	dispositivo	odontológico
eletrônico	também	é controlado	via software	do	sistema
embarcado;
o sensor	batería	(11) indica o	nível de carga da	batería

e possibilita ao sistema a indicação de batería fraca;

o botão liga/desliga (6) permite a interação homemmáquina;

o atuador sinalizador (21) indica alertas préprogramados; e o display (3) LCD permite ao usuário visualizar as medições em tempo real.

[51] Em uma concretização, o sistema embarcado (16) é composto por três entradas (sensores) e duas saídas (atuadores), sendo que a entrada sensores de torque (19) passa por um processo de amplificação e filtragem, antes de chegar ao processamento principal, como mostra a figura 17.

[52] Em outra concretização, o dispositivo odontológico eletrônico desempenha as funções, através do

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13/24 software no sistema embarcado (16), de (i) ligar e desligar o hardware de forma digital; (ii) coletar o sinal vindo dos sensores de torque (19) e fazer a amostragem no display (3) LCD, com medições em Nem e em escala positiva (de ONcm a 199Ncm inteiros); (iü) apresenta três níveis de sinalização/altera, de acordo com o nível de torque aplicado; (iv) salva o fator de calibração em memória não volátil; (v) apresenta método para auto calibração, ou seja, com o uso de um segundo torquímetro já calibrado é possível fazer a calibração com um simples passo; e (vi) indica quando a batería está fraca, conforme ilustram as figura 17, figura 18 e figura 19.

[53] Em uma concretização, o display (3), é um objeto eletrônico interno ao dispositivo, conectado a placa de circuito impresso (10) e que pode ser em LCD.

[54] Em uma concretização, a película de visualização (5) é uma janela/abertura para alojamento do display (3), tem função de proteger os elementos internos, mais especificamente o display (3), botão liga/desliga (6) e lâmpada led (7) e pode ser um elemento touch, ou seja, sensível ao toque.

[55] Em uma concretização, o dispositivo apresenta dimensões de 137 mm x 20 mm x 10 mm.

[56] Em uma concretização, o dispositivo apresenta dimensões máximas de 150 mm x 33 mm x 23 mm.

[57] A figura 1 e a figura 2 apresentam versões do dispositivo odontológico eletrônico, com seus componentes da estrutura externa, em que pode ser usado em uma versão com uma película de visualização (5) touch ou apenas com o

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14/24 display (3) LCD e com o botão liga/desliga (6) e lâmpada LED (7).

[58] A figura 3 revela a comparação de tamanho entre torquimetros odontológicos, sendo que as versões C e D são torquimetros do estado da técnica e as versões A e B são concretizações da presente invenção.

[59] A figura 4, em conjunto com a figura 5 e figura 14, ilustram uma representação esquemática de como os componentes do dispositivo odontológico eletrônico se conectam. A haste (2) do torquimetro - DETALHE C - se conecta ao encaixe da haste ao corpo (14) através do pino de encaixe da haste (15) - DETALHE A - e fixado pelos parafusos (12). 0 encaixe da haste ao corpo (14) é encaixado no corpo (1) do torquimetro e mantém contato com o conector PCI (9). 0 DETALHE B mostra a tampa (4) que fecha a estrutura interna dentro do dispositivo.

[60] A figura 6 mostra uma concretização do conector PCI (9), projetado para conectar a placa de circuito impresso (10) à haste (2) com sensores, entre eles os sensores de torque (19). O conector PCI (9) tem 4 pinos de conexão, que passam fios dos sensores vindos da haste (2) e com isso liga à placa de circuito impresso (10) principal. Um pino do conector PCI (9) é usado para aterrar a placa de circuito impresso (10) na haste (2) do torquimetro, um recurso que neutraliza ruídos absorvidos pelo metal da haste ( 2) .

[61] A figura 7 revela uma vista em perspectiva de uma concretização do dispositivo odontológico eletrônico e a figura 8 mostra uma vista detalhada da tampa da mesma concretização do dispositivo odontológico eletrônico.

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15/24 [62] A figura 9 ilustra o dispositivo de proteção e suporte (13) da placa de circuito impresso sendo encaixada no interior do corpo (1) do dispositivo odontológico eletrônico.

[63] A figura 10 revela uma vista explodida em perspectiva do dispositivo odontológico eletrônico e todos

os seus componentes e a	figura 11 ir	Lostra a	vista	em
perspectiva do dispositivo	de	proteção	e suporte	(13)	da
placa de circuito impresso.
[64] A figura 12 e	a	figura	13 ilustram duas
concretizações construtivas	da	placa de	circuito	impresso
(10) que podem ser usadas	em	versões	do dispositivo	da

presente invenção. Em uma concretização a placa é maior, contendo dois slots para instalação das baterias (11) . Em outra concretização a placa é menor, contendo apenas um slot de batería, o que deixa o dispositivo mais compacto.

[65] A figura 15 revela uma vista explodida dos componentes externos do dispositivo odontológico eletrônico que usa a película de visualização (5).

Diagrama do sistema embarcado.

[66] A figura 16 através de uma representação do sistema embarcado (16) contendo no dispositivo odontológico eletrônico revela três sensores de entrada de sinais que são tratados e processados pelo microprocessador (17) até serem exibidos no display (3) LCD ou sinalizados através de lâmpada LED (7) ou buzzer sonoro (8) . A entrada sensores (19) de torque passa por um processo de amplificação e filtragem antes de chegar ao processamento principal no microprocessador (17) . O sensor batería (11) serve para indicar o nível de carga da batería (11) e assim

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16/24 possibilitar ao sistema a indicação de batería (11) fraca. 0 botão liga/desliga (6) serve para permitir a interação homem-máquina e inicializar operações de uso. 0 atuador sinalizador (21) serve para indicar alertas préprogramados, e o display (3) LCD permite ao usuário visualizar as medições em tempo real. 0 processamento dos dados ocorre dentro do microprocessador (17) de acordo com o programa em execução.

Fluxograma da lógica do sistema embarcado.

[67] A figura 17 retrata um diagrama de fluxo da lógica do sistema embarcado, representando etapas iniciais (100) realizadas do processo de uso. Cada etapa tem as seguintes descrições:

- Etapa INÍCIO (101) - O sistema só é energizado após o botão ser pressionado;

- Etapa BOTÃO PRESSIONADO? (102) - Logo após o botão ser pressionado, o sistema é energizado, mas não segue adiante enquanto o botão estiver pressionado, ou seja, aguarda a soltura do botão para só então seguir para (103);

- Etapa BUSCA DADOS NA EEPROM (103) - Faz uma busca na memória interna por dados anteriormente salvos;

- Etapa DADOS EEPROM OK? (104) - Verifica se os dados buscados na memória estão dentro dos padrões esperados;

- Etapa SALVA DADOS PADRÕES NA EEPROM (105) - Caso OS dados não estejam dentro dos padrões previstos, então salva os dados predefinidos de fábrica. Sempre no primeiro uso do aparelho após sua fabricação acontece dos dados não estarem dentro dos padrões previstos;

- Etapa COLETA TORQUE E DEFINE COMO PONTO (106) - Caso os dados estejam de acordo, então seta todos os parâmetros

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17/24 iniciais e segue. A partir da segunda vez que o aparelho é usado/ligado os dados estão de acordo com os padrões previstos;

- Etapa BOTÃO PRESSIONADO? (107) - Verifica se o botão foi pressionado;

- Etapa TEMPO DE LER IORQUE? (108) - Se o botão não foi pressionado, então verifica se já é o momento para a coleta de torque;

- Etapa TEMPO DE LER BATERÍA? (109) - Se ainda não houve necessidade de coletar o torque, verifica se é o momento de ler o nível da batería;

- Etapa COLETA IORQUE (110) - Momento de coletar o torque. É feita a coleta do sinal analógico e o converte em sinal digital que representa o torque em Nem;

- Etapa COLETA NÍVEL DE BATERÍA (111) - Momento de coletar o nível da batería. É coletado o sinal analógico que representa a tensão atual da batería e convertido para dado digital que também representa a tensão atual da batería;

- A sequência que se inicia na etapa (107) funciona de forma totalmente independente da sequência que inicia as etapas de sinalização (300) . O que há de comum entre as duas etapas são algumas variáveis globais que são usadas de forma concomitante pelas duas sequências paralelas. Através destas variáveis globais que é possível, por exemplo, de um lado coletar o nível da batería e do outro lado comparar esse mesmo valor coletado e decidir se amostra ou não a informação da etapa Ba (304) no display (3) como indicação de batería fraca.

[68] A figura 18 retrata outro diagrama de fluxo da lógica do sistema embarcado, com etapas de coleta de torque

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18/24 (200), específicas do processo. Cada etapa tem as seguintes descrições:

Etapa A (201) - Rotina de tratamento de botão pressionado;

- Etapa CONTA TEMPO DE BOTÃO PRESSIONADO (202) - Conta o tempo em que o botão está pressionado;

- Etapa BOTÃO PRESSIONADO? (203) - Verifica se o botão permanece pressionado;

- Etapa TEMPO < 2s? (204) - O botão foi solto, então compara se o tempo em que esteve pressionado foi menor que 2 segundos;

- Etapa COLETA TORQUE E DEFINE COMO PONTO ZERO (205) - Como a duração do botão pressionado foi menor que 2 segundos, significa que o usuário quis apenas definir o ponto zero. Então é coletado o torque atual e logo o mesmo é definido como sendo o ponto em que o usuário não está aplicando nenhum torque, ou seja, é o ponto zero;

- Etapa RETORNA (206) - retorna para etapas iniciais (100), mais especificamente na etapa BOTÃO PRESSIONADO? (108);

- Etapa TEMPO < 10s? (207) - O tempo de botão pressionado ultrapassou 2 segundos, agora o sistema verifica se esse tempo foi menor que 10 segundos;

- Etapa CAL (208) - O tempo em que o botão esteve pressionado atingiu 10 ou mais segundos. Então exibe no LCD a mensagem CAL indicando que o sistema entrou em modo de calibração. Após isso é esperado que o usuário siga as instruções para a calibração;

- Etapa BOTÃO PRESSIONADO? (209) - Neste ponto o sistema aguarda até que o botão seja pressionado;

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- Etapa COLETA TORQUE, GERA NOVO FATOR DE CALIBRAÇÃO E SALVA NA EEPROM (210) - Após o botão ser pressionado, o sistema coleta o torque atual, em seguida é comparado se a conversão diverge de um valor de referência usado como indicador de torque real. Se divergir, é feito ajuste no fator de calibração para remover a diferença;

Etapa DESLIGA (211) - O sistema é desligado após a calibração ou se o tempo de botão pressionado tiver sido menor que 10 segundos e maior que 2 segundos;

- Etapa FIM (212) - O sistema finaliza as etapas de coleta de torque (200) .

[69]	A	figura	19 retrata	outro diagrama	de fluxo	da
lógica	do	sistema	embarcado,	com etapas	de	sinalizaçao
(300)	de	nível	de batería	e torque,	específicas	do

processo. Cada etapa tem as seguintes descrições:

- Etapa X (301) - Aqui inicia-se o fluxo de amostragens dos dados monitorados, ou seja, é onde os atuadores são manipulados;

- Etapa TORQUE (302) - Faz amostragem do torque atual;

- Etapa BATERÍA FRACA? (303) - Verifica se o nível da batería se encaixa num valor que a classifica como batería fraca;

- Etapa Ba (304) - O nível de tensão da batería foi classificado como sendo baixo o suficiente para classificala como batería fraca, então é exibido Ba no display LCD;

- Etapa 200ms (305) - Espera 200ms para então remover Ba do display LCD;

- Etapa TORQUE >= NÍVEL_1? (306) - Compara se o valor de torque se encontra em NÍVEL_1;

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20/24

- Etapa PÁRA DE SINALIZAR (307) - Desliga qualquer

sinalizaçao referente ao nível de

torque, pois o mesmo está

abaixo de qualquer nível;

- Etapa TORQUE >= NÍVEL_2? (308)

- Compara se o valor de

torque se encontra em NÍVEL_2;

- Etapa SINALIZA NÍVEL_1 (309) - Executa sinalização de padrão NÍVEL_1;

- Etapa TORQUE >= NÍVEL_3? (310)

- Compara se o valor de

torque se encontra em NÍVEL_3;

- Etapa SINALIZA NÍVEL_3 (311) - Executa sinalização de padrão NÍVEL_3;

- Etapa SINALIZA NÍVEL_2 (312) - Executa sinalização de padrão NÍVEL_2;

- Após cada uma das sinalizações

de nível volta-se para a

entrada de torque, etapa TORQUE (302) .

[70] A presente invenção

oferece praticidade e

eficiência fazendo uso de recursos essenciais para uma aplicação precisa de torque.

[71] A presente invenção

apresenta as seguintes

características básicas:

a) aplicação de torque em Nem com range calibrado de 0 a

lOONcm, sendo que no display (3)

LCD é possível visualizar

de 0 a 199 Nem.

b) sinalização em 3 estágios, em que o LED pisca mais rápido a cada novo estágio. As mudanças de estágios ocorrem em 30, 40 e 50 Nem, respectivamente.

c) apresenta autonomia de até 27 horas de uso da batería;

d) apresenta precisão de iNcm.

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21/24 [72] Algumas vantagens são resultados da invenção ora citada e em relação aos torquímetros odontológicos e/ou eletrônicos convencionais, como apresentadas abaixo.

[73] Um objetivo geral é que a presente invenção, dispositivo odontológico eletrônico ou torquímetro odontológico eletrônico faça a medição do torque de aplicação de implantes dentários, do torque de aperto de parafusos de próteses dentárias e do torque de aperto em setores metal mecânico em geral apresentando característica de instrumental cirúrgico (como contra ângulos e torquímetro mecânicos) e equipamentos eletrônicos (como motores de inserção de implante, fotopolimerizadores e ultrassom odontológico).

[74] Uma primeira vantagem é o fato da lógica de composição dos componentes ser simples e de fácil entendimento.

[75] Uma segunda vantagem é o fato do dispositivo ter cabo ergonômico, que facilite o uso.

[76] Uma terceira vantagem é o fato do dispositivo ser alimentado à batería ou pilha, o que dá uma vida útil maior ao equipamento.

[77] Uma quarta vantagem é o fato do dispositivo ser mais leve do que todos os torquímetros desenvolvidos até o momento.

[78] Uma quinta vantagem é o torquímetro ter um menor tamanho comparado aos torquímetros eletrônico e digitais desenvolvidos até o momento.

[79] Uma sexta vantagem é o fato do dispositivo ser de fácil fabricação, montagem e manutenção.

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22/24 [80] Uma sétima vantagem é o fato dos materiais empregados atenderem requisitos de órgãos regulatórios, mantendo a qualidade e padrão dos materiais usados.

[81] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

Exemplo 1: Montagem para uso [82] Para montar o dispositivo odontológico eletrônico para uso, primeiramente encaixa-se a batería (11) ao slot da batería. Em seguida, encaixa-se a placa de circuito impresso (10) ao dispositivo de proteção e suporte (13) e fecha-se a tampa (4) ao corpo (1).

Exemplo 2: Operação [83] Para operar de maneira eficiente o dispositivo, um método de operação é indicado, por exemplo:

a) Sem aplicar torque, e de preferência com a haste (2) alinhada verticalmente, ligar o dispositivo da presente invenção pressionando o botão liga/desliga (6) durante o tempo de um segundo. Assim, deve aparecer no display (3) LCD o valor de torque atualmente aplicado, como deve ainda estar sem aplicação de torque, deve aparecer o valor zero. O software do sistema embarcado (16) está configurado para zerar (definir o ponto zero de torque) automaticamente ao ligar.

b) Para	medições corretas de	torque, é	preciso que no
display	(3)	LCD apareça	zerado	quando não	há torque	sendo
aplicado	na	haste (2).	Caso	nao	esteja	mostrando	zero
(quando	sem	torque),	basta	dar	um pulso no	botão
liga/desliga	(6) para assim definir	o ponto	• zero. Para uma
definição de	ponto zero	mais	preci	sa, posicionar a	haste

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23/24 verticalmente antes de dar o pulso no botão liga/desliga (6) .

c) Após estar com o dispositivo ligado e mostrando zero no display (3) LCD, pode-se usá-lo para os apertos desejados durante uma operação odontológica.

d) 0 dispositivo odontológico eletrônico é desligado automaticamente após contar 1 minuto de ociosidade.

Exemplo 3: Desmontagem para autoclavagem [84] Para esterilizar a haste (2) é necessário remover a placa de circuito impresso (10) antes da autocalvagem. Para remover a placa de circuito impresso (10) é recomendado seguir os seguintes passos:

a) Remover a tampa (4);

b) Segurar o dispositivo de proteção e suporte (13);

c) Puxar a placa de circuito impresso (10) firmemente e caso apresente dificuldade; fazer pequenos movimentos na horizontal para que ela comece a se deslocar;

d) Colocar a placa de circuito impresso (10) em local seguro, sem risco de quedas;

e) Iniciar o processo de autoclavagem.

Exemplo 4: Cuidado [85] Alguns cuidados são necessários tomar ao operar o dispositivo odontológico eletrônico apresentado na presente invenção, são eles:

a) Jamais levar a placa para a autoclave;

b) Evitar a exposição da placa a lugares úmidos;

c) Evitar quedas. Há grande possibilidade de a placa ser inutilizada após uma queda, se esta estiver fora do corpo do torquimetro;

Petição 870180064308, de 25/07/2018, pág. 28/53

24/24

d) Não ligar a placa fora do corpo, isso pode descalibrar o torquimetro.

[86] As descrições que se fizeram até aqui do dispositivo odontológico eletrônico digital e do sistema embarcado em dispositivo eletrônico digital, objetos da presente invenção, devem ser consideradas apenas como possíveis concretizações, e quaisquer características particulares nelas introduzidas devem ser entendidas apenas como algo que foi descrito para facilitar sua compreensão. Desta forma, não podem de forma alguma ser consideradas como limitantes da invenção, a qual está limitada ao escopo das reivindicações.

[87] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo odontológico eletrônico CARACTERIZADO por compreender:

   a. uma estrutura externa; e

   b. uma estrutura interna;

   onde:

   - a estrutura externa compreende corpo (1) do torquimetro;

   haste (2) do torquimetro; tampa (4); película de visualização (5); parafusos (12); e encaixe da haste ao

   corpo (14).

   - a estrutura interna compreende display (3) LCD; botão

   liga/desliga (6); lâmpada led (7); buzzer sonoro (8);

   conector PCI (9); placa de circuito impresso (10); um ou mais slots de batería ou pilhas; uma ou mais baterias (11) ou pilhas; dispositivo de proteção e suporte (13); pino de encaixe da haste (15).

   2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,

   CARACTERIZADO pelo fato do conector PCI (9) ser uma conexão da placa de circuito impresso (10) com a haste (2) com sensores.

   3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato do conector PCI (9) ter quatro pinos de conexão em que um dos pinos é usado para aterrar a placa de circuito impresso (10) na haste (2) do

   torquimetro.

   4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,

   CARACTERIZADO pelo fato do torque aplicado ser calibrado em um range de 0 a lOONcm.

   Petição 870180064308, de 25/07/2018, pág. 30/53
2. 2/4

   5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato do torque aplicado ter um range de 0 a 199 Nem.

   6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da sinalização de torque ser em 3 estágios, em que a lâmpada LED (7) pisca mais rápido a cada novo estágio.

   7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato das mudanças de estágios ocorrerem em 30, 40 e 50 Nem, respectivamente.

   8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de apresentar autonomia de até 27 horas de uso da batería.

   9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de apresentar precisão de iNcm.

   10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de apresentar dimensões preferenciais de 137 mm de comprimento, 20 mm de largura e 10 mm de espessura.

   11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de apresentar dimensões máximas de 150 mm de comprimento, 33 mm de largura e 23 mm de espessura.

   12. Sistema embarcado em dispositivo odontológico eletrônico CARACTERIZADO por compreender:

   a. uma placa de circuito impresso (10) contendo microprocessador (17) e memória interna (18). b. um conector PCI (9) ; c. um ou mais bater ias (11) ou pilhas;

   d. um botão liga/desliga (6);

   Petição 870180064308, de 25/07/2018, pág. 31/53
3. 3/4

   e. um ou mais sensores de torque(19);

   f. um amplificador de instrumentação(20);

   g. um atuador sinalizador(21);

   h. um display (3) LCD;

   onde:

   - o sistema embarcado usa o software na placa de circuito impresso (10), que converte o sinal analógico coletado dos sensores de torque em Nem para ser amostrado em um display (3) de LCD;

   - o software da placa de circuito impresso (10) oferece métodos de auto calibração;

   o processamento dos dados ocorre dentro do microprocessador (17) de acordo com o programa do software em execução;

   - o ato de ligar e desligar o dispositivo odontológico eletrônico é controlado via software do sistema embarcado;

   o sensor batería (11) indica o nível de carga da batería e possibilita ao sistema a indicação de batería fraca;

   o botão liga/desliga (6) permite a interação homemmáquina;

   o atuador sinalizador (21) indica alertas préprogramados; e o display (3) LCD permite ao usuário visualizar as medições em tempo real.

   13. Sistema embarcado, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato do sistema embarcado (16) ser composto por três entradas (sensores) e duas saídas (atuadores).

   14. Sistema embarcado, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 13, CARACTERIZADO pelo fato da

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4. 4/4 entrada sensores de torque (19) passar por um processo de amplificação e filtragem, antes de chegar ao processamento principal.

   15. Sistema embarcado, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 14, CARACTERIZADO pelo fato do software no sistema embarcado (16) ter as funções de:

   (i) ligar e desligar o hardware de forma digital;

   (ii) coletar o sinal vindo dos sensores de torque (19) e fazer a amostragem no display (3) LCD, com medições em Nem e em escala positiva (de ONcm a 199Ncm inteiros);

   (iii) apresentar três níveis de sinalização/alteração, de acordo com o nível de torque aplicado;

   (iv) salvar o fator de calibração em memória não volátil;

   (v) apresentar método para auto calibração.