CN111345912A - 一种具有长期监测功能的固定增量钉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有长期监测功能的固定增量钉系统。设置了钉盖，从而可以在监测时打开增量钉进行观察，然后在实际进行手术时，可以在顶盖的位置内灌入相应的填充材料，直接在其位置进行种植牙手术；其次本发明设置的监测腔和监测器可以随时对增量钉外侧进行监测，从而获取周围骨粉的生长状况，判断可以进行手术的时间；且监测手段采用反射光的方式进行，由于不同生长状态的骨粉由于其相互之间的结合状态并不相同，因此其对于光的反射效果也不同，在进行建模后可以评估其内部的生长状况。

Description

一种具有长期监测功能的固定增量钉系统

技术领域

本发明涉及牙科医疗器械领域，尤其涉及一种具有长期监测功能的固定增量钉系统。

背景技术

牙种植区骨量不足是牙种植外科主要的研究热点和难点之一,骨量不足缩窄了牙种植手术的适应症,降低了牙种植的成功率,在前牙区还影响牙齿美学。因此牙种植过程中骨增量手术显得尤为重要。

申请号201220196610.X公开了一种骨增量钉，包括钉头、自所述钉头依次向下延伸形成的钉体和钉尖，所述钉头与所述钉体的直径比为2:1～15:1，所述钉头的上表面平坦，所述钉头的侧边缘圆润。其对增量钉的结构进行了一定优化，但是其无法解决当增量钉置入后，无法从外界观察其内部生长状况的问题。

发明内容

针对上述内容，为解决上述问题，提供一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，包括骨增量钉、监测器、控制模块和计算机：

所述骨增量钉包括钉体和钉盖，钉体上设置有监测腔和检测孔；钉盖用于封闭钉体上的监测腔；监测孔的数量为多个，均匀设置在钉体的侧壁上，监测孔由透光材料封堵；检测腔可以放入监测器，监测器设置有光发射器和光接收器；控制模块内设置光源，光源的光经光纤传递至光发射器，光发射器向监测孔发射光，光经监测孔外的材料反射后被光接收器接收，并通过光纤传送至控制模块；

控制模块对不同波长的光的反射光强进行分析，然后将分析结果显示在显示器上，形成反射光谱；

计算机对反射光谱进行分析，将反射光谱带入监测模型，判断骨增量钉外侧骨粉材料的生长状况。

所述骨增量钉整体呈一端封闭的管状，开口的一端设置钉盖，钉盖和钉体螺纹连接；钉体的周壁上设置有外螺纹，监测孔也设置在周壁上；监测孔由透明材料封堵，从而使得骨增量钉的监测腔和外部隔离；

监测孔沿着钉体的轴向竖直设置多排，每一排设置4-5个，监测孔的直径为1-2mm。

监测器整体呈圆柱体，一端设置连接控制模块的接口端，监测器上设置多组光发射器和光接收器，每一个光发射器和光接收器为一组，一组光发射器和光接收器对应一个钉体上的监测孔；当监测器置入钉体中时，其每组光发射器和光接收器对应一个钉体上的监测孔的位置，从而使得所有监测孔均可以进行监测。

所述控制模块内设置有独立连接每个光发射器和光接收器的切换装置，从而使得可以单独接通一组光发射器和光接收器；控制模块对每一组光发射器和光接收器进行轮流检测，从而获取每一组的光发射器和光接收器的光谱数据；

控制模块内的光源可以发射宽光谱的光，其光谱范围为400nm至2000nm；

控制模块内设置的分光装置可以将光接收器接收的光进行分光，然后获得其光谱。

计算机内设置有监测模型，控制模块对每个监测孔内的光谱进行分析后，得到不同监测孔内的光谱；计算机将不同监测孔内对应的光谱输入监测模型后，可以得到该监测孔外侧的骨粉生长状况。

计算机内的监测模型的建立方法包括如下步骤：

首先将骨增量钉置于骨粉内，然后对其进行人工培养，得到不同生长状况的骨粉样本；所述不同生长状况为发育良好型、未发育型、不同发育阶段型、骨粉流失型；

然后将监测器置入监测腔内，对其进行监测，然后获得不同监测孔内的光谱数据；

将不同光谱数据以及其对应的骨粉生长状态建立关联模型，建模方法可以是SVM模型，多元聚类模型或者神经网络模型；

然后从已知的样本中选取一定数量的样本对模型进行检验，检验通过后即得监测模型，如果检验不通过则重新进行建模。

本发明的有益效果为：

首先本发明设置了钉盖，从而可以在监测时打开增量钉进行观察，然后在实际进行手术时，可以在顶盖的位置内灌入相应的填充材料，然后直接在其位置进行种植牙手术；其次本发明设置的监测腔和监测器可以随时对增量钉外侧进行监测，从而获取周围骨粉的生长状况，判断可以进行手术的时间；且监测手段采用反射光的方式进行，由于不同生长状态的骨粉由于其相互之间的结合状态并不相同，因此其对于光的反射效果也不同，在进行建模后可以评估其内部的生长状况。

附图说明

被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明置入骨增量钉的示意图；

图3为本发明将监测器置入骨增量钉内的示意图：

图4为本发明的监测器的结构示意图。

具体实施方式

本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。

实施例1：

一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，包括骨增量钉1、监测器2、控制模块3和计算机4：

所述骨增量钉1包括钉体11和钉盖12，钉体11上设置有监测腔13和检测孔；钉盖12用于封闭钉体11上的监测腔13；监测孔14的数量为多个，均匀设置在钉体11的侧壁上，监测孔14由透光材料封堵；检测腔可以放入监测器2，监测器2设置有光发射器21和光接收器22；控制模块3内设置光源，光源的光经光纤传递至光发射器21，光发射器21向监测孔14发射光，光经监测孔14外的材料反射后被光接收器22接收，并通过光纤传送至控制模块3；

控制模块3对不同波长的光的反射光强进行分析，然后将分析结果显示在显示器上，形成反射光谱；

计算机4对反射光谱进行分析，将反射光谱带入监测模型，判断骨增量钉1外侧骨粉材料的生长状况。

所述骨增量钉1整体呈一端封闭的管状，开口的一端设置钉盖12，钉盖12和钉体11螺纹连接；钉体11的周壁上设置有外螺纹，监测孔14也设置在周壁上；监测孔14由透明材料封堵，从而使得骨增量钉1的监测腔13和外部隔离；

监测孔14沿着钉体11的轴向竖直设置多排，每一排设置4-5个，监测孔14的直径为1-2mm。

监测器2整体呈圆柱体，一端设置连接控制模块3的接口端23，监测器2上设置多组光发射器21和光接收器22，每一个光发射器21和光接收器22为一组，一组光发射器21和光接收器22对应一个钉体11上的监测孔14；当监测器2置入钉体11中时，其每组光发射器21和光接收器22对应一个钉体11上的监测孔14的位置，从而使得所有监测孔14均可以进行监测。

所述控制模块3内设置有独立连接每个光发射器21和光接收器22的切换装置，从而使得可以单独接通一组光发射器21和光接收器22；控制模块3对每一组光发射器21和光接收器22进行轮流检测，从而获取每一组的光发射器21和光接收器22的光谱数据；

控制模块3内的光源可以发射宽光谱的光，其光谱范围为400nm至2000nm；

控制模块3内设置的分光装置可以将光接收器22接收的光进行分光，然后获得其光谱。

计算机4内设置有监测模型，控制模块3对每个监测孔14内的光谱进行分析后，得到不同监测孔14内的光谱；计算机4将不同监测孔14内对应的光谱输入监测模型后，可以得到该监测孔14外侧的骨粉生长状况。

计算机4内的监测模型的建立方法包括如下步骤：

首先将骨增量钉1置于骨粉内，然后对其进行人工培养，得到不同生长状况的骨粉样本；所述不同生长状况为发育良好型、未发育型、不同发育阶段型、骨粉流失型；

然后将监测器2置入监测腔13内，对其进行监测，然后获得不同监测孔14内的光谱数据；

将不同光谱数据以及其对应的骨粉生长状态建立关联模型，建模方法可以是SVM模型，多元聚类模型或者神经网络模型；

然后从已知的样本中选取一定数量的样本对模型进行检验，检验通过后即得监测模型，如果检验不通过则重新进行建模。

实施例2：

本实施例介绍本发明装置的使用方法：

当需要进行骨增量手术时，先根据骨的实际缺损情况进行骨增量手术的规划，选择合适尺寸的骨增量钉；然后在手术部位进行打孔，打孔后将骨增量钉旋入，安装好骨增量钉后在骨增量钉外侧撒上骨粉；然后进行缝合操作。

缝合好后，没间隔一定的时间将钉盖打开，置入监测器，进行监测，并在计算机上查看骨粉的生长状况；由于不同生长状况的骨粉其对于光的反射是不同的，因此可以根据不同的反射情况建立对应的监测模型，然后在计算机上读取监测结果，就可以由此判断骨粉是否生长好，从而判断可以进行种植牙手术的时间。

此外在不具备光谱检测条件的情况下，可以将光发射器和光接收器设置成内镜，将监测孔的尺寸选择为3-5mm置入后观察，从而就可以直接使用内镜进行观察。这针对于尺寸较大的骨增量钉较为适用。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，包括骨增量钉（1）、监测器（2）、控制模块（3）和计算机（4），其特征在于：

所述骨增量钉（1）包括钉体（11）和钉盖（12），钉体（11）上设置有监测腔（13）和检测孔；钉盖（12）用于封闭钉体（11）上的监测腔（13）；监测孔（14）的数量为多个，均匀设置在钉体（11）的侧壁上，监测孔（14）由透光材料封堵；检测腔可以放入监测器（2），监测器（2）设置有光发射器（21）和光接收器（22）；控制模块（3）内设置光源，光源的光经光纤传递至光发射器（21），光发射器（21）向监测孔（14）发射光，光经监测孔（14）外的材料反射后被光接收器（22）接收，并通过光纤传送至控制模块（3）；

控制模块（3）对不同波长的光的反射光强进行分析，然后将分析结果显示在显示器上，形成反射光谱；

计算机（4）对反射光谱进行分析，将反射光谱带入监测模型，判断骨增量钉（1）外侧骨粉材料的生长状况。

2.根据权利要求1所述的一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，其特征在于：

所述骨增量钉（1）整体呈一端封闭的管状，开口的一端设置钉盖（12），钉盖（12）和钉体（11）螺纹连接；钉体（11）的周壁上设置有外螺纹，监测孔（14）也设置在周壁上；监测孔（14）由透明材料封堵，从而使得骨增量钉（1）的监测腔（13）和外部隔离；

监测孔（14）沿着钉体（11）的轴向竖直设置多排，每一排设置4-5个，监测孔（14）的直径为1-2mm。

3.根据权利要求2所述的一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，其特征在于：

监测器（2）整体呈圆柱体，一端设置连接控制模块（3）的接口端（23），监测器（2）上设置多组光发射器（21）和光接收器（22），每一个光发射器（21）和光接收器（22）为一组，一组光发射器（21）和光接收器（22）对应一个钉体（11）上的监测孔（14）；当监测器（2）置入钉体（11）中时，其每组光发射器（21）和光接收器（22）对应一个钉体（11）上的监测孔（14）的位置，从而使得所有监测孔（14）均可以进行监测。

4.根据权利要求3所述的一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，其特征在于：

所述控制模块（3）内设置有独立连接每个光发射器（21）和光接收器（22）的切换装置，从而使得可以单独接通一组光发射器（21）和光接收器（22）；控制模块（3）对每一组光发射器（21）和光接收器（22）进行轮流检测，从而获取每一组的光发射器（21）和光接收器（22）的光谱数据；

控制模块（3）内的光源可以发射宽光谱的光，其光谱范围为400nm至2000nm；

控制模块（3）内设置的分光装置可以将光接收器（22）接收的光进行分光，然后获得其光谱。

5.根据权利要求4所述的一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，其特征在于：

计算机（4）内设置有监测模型，控制模块（3）对每个监测孔（14）内的光谱进行分析后，得到不同监测孔（14）内的光谱；计算机（4）将不同监测孔（14）内对应的光谱输入监测模型后，可以得到该监测孔（14）外侧的骨粉生长状况。

6.根据权利要求5所述的一种具有长期监测功能的固定增量钉系统，其特征在于：

计算机（4）内的监测模型的建立方法包括如下步骤：

首先将骨增量钉（1）置于骨粉内，然后对其进行人工培养，得到不同生长状况的骨粉样本；所述不同生长状况为发育良好型、未发育型、不同发育阶段型、骨粉流失型；

然后将监测器（2）置入监测腔（13）内，对其进行监测，然后获得不同监测孔（14）内的光谱数据；

将不同光谱数据以及其对应的骨粉生长状态建立关联模型，建模方法可以是SVM模型，多元聚类模型或者神经网络模型；

然后从已知的样本中选取一定数量的样本对模型进行检验，检验通过后即得监测模型，如果检验不通过则重新进行建模。

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