CN100551338C - 用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置 - Google Patents

Abstract

用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置及其处理方法，涉及一种磨粒喷射设备。提供一种基于CDD智能化识别技术、可实现缺陷在线检测与在线补偿的用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置及其处理方法。设有喷射头、喷射腔与加压阀、节流控制器、气瓶、喷射输送管、气体输送管、压力调节器、信号处理单元和计算机部分。喷射头设有激光光源、CCD图像识别摄像头、去除牙斑磨粒喷射喷头、药物清洗治疗喷头和补牙填充喷头，激光光源和CCD图像识别摄像头接计算机，3个喷头经输送管连接在3个喷射腔和加压阀上。气瓶经气体输送管接压力调节器，并经节流控制器分3路与3个喷射腔和加压阀连接，信号处理单元和压力调节器接计算机。

Description

用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置

技术领域

本发明涉及一种磨粒喷射设备，尤其是涉及一种用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置及其处理方法。

背景技术

龋病是当今危害人类健康的三大非传染性疾病之一(心血管疾病、癌症和龋病)。治疗龋齿的方法是根据龋坏的不同情况分别采用龋坏组织磨除法、药物治疗法、再矿化法、充填法和修复法等。

1)龋坏组织磨除法：适用于龋坏面积比较广泛，通常采用涡轮机牙钻或者打磨针除去龋坏组织，故不好控制磨除的范围及角度，易伤及髓角。

2)药物疗法：适用于龋坏比较浅，还没有形成龋洞的初期龋，常用的药物是氨硝酸银。

3)龋坏组织再矿化法：仅适用初期龋，具体方法是使用人工配制的矿化液含漱。

4)龋坏组织充填法：适用于牙齿龋坏后能制作固位洞形的牙齿，由于是人工操作，充填材料易脱落。

5)非创伤性修复治疗：是使用手用器械如挖器、锄形器或斧形器等将龋洞中的龋坏组织去除，然后用具有粘结、抗压和耐磨性能好的新型玻璃离子黏固剂将龋洞充填，并同时封闭窝沟的技术。

以上方法都有相应的适用范围，通用性差，并且在操作上很大程度依赖于术者的训练程度和临床操作技术。据资料，在龋齿治疗中，牙科畏惧症普遍存在。牙科畏惧症是对牙科诊治过程中或者其中某些环节的害怕(dental fear，DF)。DF的存在是阻碍龋病患者早期就诊的主要因素。

磨粒喷射加工技术其工作原理是利用高速的固体粒子冲击加工材料的表面，利用磨粒的冲击力将材料除去，改善表面的形态，取得较高的精度加工要求。喷射加工磨粒的速度控制在50～300m/s的高速领域，其喷射角度可全空间范围调节，加工范围比以往更为广泛。根据这一特性，可很好地控制加工量和加工精度，并能克服一些加工环境中的不利因素，如：加工时不产生高温，加工后的切屑不会堆积，加工表面仅细微压痕，材料疲劳耗损小等。因此，对可延性材料及脆性材料的精密加工、微结构的制造中具有其优越性。目前使用磨粒种类多样，包括冰粒，树脂，氧化铝，炭化硅，金属等。

目前国外在喷射微加工上以日本最为领先，用于性能精度要求较高的玻璃，石英材质集成电路基板的微孔加工的最新加工设备已经由尼康公司生产出来(进给精度0.1μm，最大加工面积500mm×1000mm)。作为微磨粒加工的应用，日本东北大学厨川常元教授也将其应用到去除蛀牙方面(Creating new interface between tooth and biomaterials using powder-jettechnology.[International Congress Series，1284，(2005)，302-304]M.Noji，K.Sasaki，T.Kuriyagawa，O.Suzuki，K.Ogawa，M.Kanehira)，但仍处于试验研究阶段，且现有的喷射微加工装置基本没有加工状态识别及误差补偿系统，而国内目前主要是喷射粗加工，还没有大件产品加工、精密加工和微加工。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的各种龋齿治疗方法存在的问题，提供一种基于CDD智能化识别技术、可实现缺陷在线检测与在线补偿的用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置及其处理方法。

本发明的技术方案是将磨粒喷射加工技术应用于龋齿治疗。

本发明所述的用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置设有喷射头、喷射腔与加压阀、节流控制器、气瓶、喷射输送管、气体输送管、压力调节器、信号处理单元和计算机部分。

喷射头设有激光光源、CCD图像识别摄像头、去除牙斑磨粒喷射喷头、药物清洗治疗喷头和补牙填充喷头，激光光源和CCD图像识别摄像头连接在计算机控制的信号处理单元上，实现图像的采集与识别分析。去除牙斑磨粒喷射喷头、药物清洗治疗喷头和补牙填充喷头通过喷射输送管分别连接在3个可装入原料的喷射腔和加压阀上。气瓶的气体出口通过气体输送管接压力调节器，并经过节流控制器分3路与3个喷射腔和加压阀连接，由此产生的高压气体，将喷射腔中的磨粒或药物清洗液或补牙填充液通过喷射输送管从喷射头喷出。信号处理单元和压力调节器分别与计算机连接，通过软硬件控制，实现全自动计算机压力控制。

本发明所述的智能化磨粒喷射处理装置用于龋齿治疗的工作原理为采用标准样板库和加工状态对比的智能化图象处理技术，对龋齿表面实行在线测量，对喷射微加工的全过程实施加工精度及加工质量监控。

本发明所述的用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理方法包括以下步骤：

1)首先通过CCD图像识别摄像头对龋齿表面形貌进行图像采集，然后与标准样板库检测数据对比，确定磨粒喷射头的喷射速度和精度指标，再进行龋齿治疗喷射初加工，去除非正常牙质；

2)通过CCD图像识别摄像头对初加工后龋齿表面形貌再次检测，以判断龋齿非正常牙质的去除情况。若去除不彻底，则可通过调节喷射压力和磨料混合比等参数，重复进行喷射去除，直到实现龋齿表面非正常牙质去除效果；

3)对于处理好的龋齿由药物清洗液喷射头进行药物清洗治疗，并由补牙填充液喷射头完成补牙填充等一系列治疗过程。

与现有的各种龋齿治疗方法相比，本发明具有突出的效果如下：它通过CCD图像识别摄像头采集龋齿表面宏观形貌检测数据，图像显示于计算机屏幕上，通过与标准样品库对比，确定龋病程度和治疗方法。此方法比传统采用规定的口镜和探针诊断更加科学准确。由于该智能化喷射微加工系统喷头集成了磨粒喷射加工喷头、药物清洗治疗喷头、补牙填充喷头等系列，可实现龋坏组织磨除、药物治疗、充填、修复等功能。在确定龋病程度和治疗方法后，对于龋坏组织去除，系统给出磨粒喷射加工喷头相应的加工参数，进行去除初加工。通过CCD图像识别摄像头检测初加工后龋齿表面的微观形貌，根据需要进行补偿加工，直到加工精度达到要求。在喷射加工中，磨粒采用冰粒，无毒无害，并可清除已去除的龋坏牙斑，简单，效果好，没有任何痛苦而且安全。对于药物治疗、充填和修复，选择相应的喷头进行操作即可。此外，由于集成喷头的微型化，在治疗使用中比起人工操作方便高效。

在龋齿治疗中，采用该龋齿治疗的智能化喷射处理系统，具有无可比拟的优点。它配有检测识别系统的喷射装置，自动识别率高，对须除去成分有效清除，不损伤人体其它组织，安全可靠性高；通过调节喷头和喷射压力，可加工蛀牙表面，去除牙斑等；可实现从去除蛀牙、清洗、药物治疗和补牙充填一次完成。治疗范围广，喷头体积小，无噪声，不对患者尤其是儿童造成心理压力；可任意调节方向，灵敏度高；成本较低，加工原料没有毒性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1，本发明实施例的基本结构主要由喷射头1、喷射腔和加压阀2、节流控制器3、气瓶4、压力调节器5、信号处理单元6和计算机7等部分组成。喷射头1中的激光光源、CCD图像识别摄像头连接在计算机7控制的信号处理单元6上，实现图像的采集与识别分析，龋齿治疗的标准样品库存储于计算机7中。喷射头1中的去除牙斑磨粒喷射喷头、药物清洗治疗喷头和补牙填充喷头通过喷射输送管分别连接在3个可装入原料的喷射腔和加压阀2上。气瓶4的气体通过气体输送管进入压力调节器5，并经过节流控制器3后分3路与3个喷射腔和加压阀2连接，由此产生的高压气体将喷射腔中的磨粒或药物清洗液或补牙填充液通过喷射输送管从喷射头1喷出。压力调节器5与计算机7连接，通过软硬件控制，实现全自动计算机压力控制，并由此控制喷射头1中的相应的喷射头进行治疗操作。

Claims (1)

1.用于龋齿治疗的智能化磨粒喷射处理装置，其特征在于设有喷射头、喷射腔与加压阀、节流控制器、气瓶、喷射输送管、气体输送管、压力调节器、信号处理单元和计算机部分，喷射头设有激光光源、CCD图像识别摄像头、去除牙斑磨粒喷射喷头、药物清洗治疗喷头和补牙填充喷头，激光光源和CCD图像识别摄像头连接在计算机控制的信号处理单元上，实现图像的采集与识别分析；去除牙斑磨粒喷射喷头、药物清洗治疗喷头和补牙填充喷头通过喷射输送管分别连接在3个装入原料的喷射腔和加压阀上；气瓶的气体出口通过气体输送管接压力调节器，并经过节流控制器分3路与3个喷射腔和加压阀连接，由此产生的高压气体，将喷射腔中的磨粒或药物清洗液或补牙填充液通过喷射输送管从喷射头喷出；信号处理单元和压力调节器分别与计算机连接，通过软硬件控制，实现全自动计算机压力控制。

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