CN112137582A - 一种u型的牙菌斑检测仪 - Google Patents

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Abstract

一种U型的牙菌斑检测仪，包括无线充电底座，无线充电底座上设置有检测仪机身，检测仪机身顶部设置有U型检测装置；装置工作时，检测光发光装置中的贴片式蓝光LED将检测光通过透明的双U型透光检测槽照射在牙齿表面，其余方向的光被U型光隔离槽隔离，避免其对口腔其余软组织的伤害，荧光检测模块将牙齿表面反射的光波，并将光学信号转化为包含原始图像信息的电信号；通过基于嵌入式单片机的主控制电路将原始图像信息传送给手机，U型的牙菌斑检测仪配套手机app将原始图像信息进行处理，构建出牙齿上红色荧光分布图，并给出有菌斑牙面的示意图、相关菌斑分布参数和相关提醒；本发明具有结构合理、操作方便及安全高效的优点。

Description

一种U型的牙菌斑检测仪
技术领域
本发明涉及一种口腔检测仪，尤其涉及一种U型的牙菌斑检测仪。
背景技术
应用定量光诱导荧光技术(Quantitative light-induced fluorescence,QLF)，成熟牙菌斑在405nm左右蓝光照射下可呈现红色荧光。其原理为：某些致病口腔微生物可以产生的内源性无金属荧光卟啉，例如原卟啉IX，当受到400-420nm范围的紫外光激发时，可在红光区域(600nm左右)表现出强烈的荧光。然而，400nm左右的短波蓝光能量较高，可威胁眼底健康(黄斑区毒素量升高)，通过损伤神经细胞加速脑衰老(果蝇动物实验)，并且具有诱发基因突变、DNA损伤的风险，可影响细胞的正常代谢活动。
口腔软组织的细胞类型有多种，其中包含口腔上皮细胞和牙周膜干细胞，口腔上皮细胞始终处于更新状态，其主要过程是生发层细胞分裂增殖并不断向上皮表面移动，在移动过程中不断分化并发生形态上的变化，最后到达上皮表面并脱落于口腔中，在口腔粘膜上皮，细胞从基底层移动至角化层的时间约为10-14天。正常情况下脱落的细胞数量于新生的细胞数量保持平衡，如此平衡被打破或细胞分化异常时，将产生上皮细胞病变。牙周膜干细胞是存在于牙周膜中的一种间充质干细胞，具有自我更新和多向分化潜能，不仅能够维持牙周组织的稳态，而且参与牙周组织的再生。当其代谢和功能受到外界有害因素干扰时，可影响牙周组织正常的生理功能。
传统的牙菌斑检测技术需要在门诊进行检测，并通过医生肉眼观察，不利于方便检测和观察。一些轻便的牙菌斑检测仪，通过定量光诱导荧光技术进行检测，但只能挨个牙齿检测，这大大增加了检测的工作量，因为现有技术具有检测不够便利、不能够居家同时检测全部牙齿等方面的缺陷。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种U型的牙菌斑检测仪，能够降低短波蓝光对口腔软组织的潜在损伤，实现上下颌牙列的全面牙菌斑检测，具有结构合理、操作方便、安全性好及实用高效的优点。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种U型的牙菌斑检测仪，包括无线充电底座3，无线充电底座3上可拆卸连接有检测仪机身2，检测仪机身2顶部设有测头插口21；测头插口21可拆卸连接有U型检测装置1；
所述U型检测装置1包括与测头插口21可拆卸连接的U型测头支撑件11，U型测头支撑件11的中间设有U型腔111，U型腔111内壁两侧近顶端分别设置有固定条112，固定条112中间开设有凹槽113，固定条112两侧设置有倾斜面114；凹槽113内固定连接有第一检测部分基础印刷电路板121，第一检测部分基础印刷电路板121的两侧焊接有多个第一荧光检测模块16；两侧的倾斜面114上分别固定连接有发光基础印刷电路板13的一面，发光基础印刷电路板13的另一面焊接有多个贴片式蓝光LED17；
所述U型测头支撑件11的两侧，还配置有U型光隔离槽14；U型光隔离槽14内壁两侧，固定连接有第二检测部分基础印刷电路板122的一面，第二检测部分基础印刷电路板122的另一面焊接有多个第二荧光检测模块18的一面；U型光隔离槽14内，第二荧光检测模块18的另一面设置有双U型透光检测槽15。
所述第一荧光检测模块16包括微型电荷耦合器161，微型电荷耦合器161顶端设置有自动对焦马达162，广角微焦距透镜163中变焦部分与自动对焦马达162连接实现变焦。
所述第二荧光检测模块18的结构和第一荧光检测模块16的结构相同。
所述第一荧光检测模块16和第二荧光检测模块18分别在第一检测部分基础印刷电路板121及第二检测部分基础印刷电路板122上平均分布。
所述倾斜面114的倾斜角度为45度。
所述检测仪机身2内设置有电池24、基于嵌入式单片机的主控制电路25；电池24的电力输出端与基于嵌入式单片机的主控电路25的电力输入端相连接，基于嵌入式单片机的主控电路25的电力输出端分别与发光基础印刷电路板13、第一检测部分基础印刷电路板121及第二检测部分基础印刷电路板122的电力输入端相连接；
基于嵌入式单片机的主控电路25分别与发光基础印刷电路板13、第一检测部分基础印刷电路板121、第二检测部分基础印刷电路板122、检测仪机身2上的按键22及显示屏33双向信号连接；
多个第一荧光检测模块16并联至第一检测部分基础印刷电路板121，并与其双向信号连接；多个第二荧光检测模块18并联至第二检测部分基础印刷电路板122并与其双向信号连接；
发光基础印刷电路板13与贴片式蓝光LED17连接并对其进行控制；
基于嵌入式单片机的主控电路25通过无线信号连接至手机。
基于嵌入式单片机的主控电路25包括单片机及与其相连的下载模块、蓝牙模块、显示屏23、按键22和稳压模块；其中：下载模块通过SW DIO、SW CLK引脚与单片机PA13/JTMS/SW DIO、PA14/JTCK/SWCLK引脚相连接；蓝牙模块通过BT_RX、BT_TX引脚与单片机PC10、PC11引脚相连接；显示屏23通过HMI_TX、HMI_RX引脚与单片机PA9、PA10引脚相连接；按键22通过KEY01、KEY02、KEY03引脚与单片机PA3、PA4、PA5引脚相连接；稳压模块通过引脚直接接收单片机的5V电源输出。
发光基础印刷电路板13包括贴片式蓝光LED17(图中示出LED01-LED32，未示出LED17)，编号为LED01至LED32的32个贴片式蓝光LED17分布在发光基础印刷电路板13上，并与单片机PD0-PD15及PE0-PE15引脚连接。
第一检测部分基础印刷电路板121、第二检测部分基础印刷电路板122的结构相同，均包括微型电荷耦合器161的驱动模块TSL1401CL，并通过电路对自动对焦马达162(电路中的Motor)进行控制；电路分别通过CCD SI、CCD CLK引脚与单片机PB12、PB13引脚相连接。
本发明的有益效果如下：
通过检测头整体的U型设置，可实现全口牙齿唇颊侧、舌腭侧及合面的菌斑检测，优化检测时间，提供全面的菌斑检测结果；U型光隔离槽14有效避免短波蓝光对口腔软组织如牙龈、颊、舌等的损害，与现有技术相比生物安全性更高，具有结构合理、操作方便及安全高效的优点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明U型检测装置1的部分结构示意图。
图3为本发明固定条112的结构示意图，其中：图3(a)为固定条安装部位图，图3(b)为固定条结构示意图。
图4为本发明U型检测装置1的另一部分结构示意图。
图5为本发明的整体结构爆炸图。
图6为本发明第一、第二荧光检测模块16、18的结构示意图，其中：图6(a)为荧光检测模块整体结构图，图6(b)为荧光检测模块拆分结构图。
图7为本发明的检测原理图。
图8为本发明发光基础印刷电路板13的电路图。
图9为本发明第一、二检测部分基础印刷电路板121、122的电路图。
图10为本发明基于嵌入式单片机的主控电路25的电路图
图中：1、U型检测装置；11、U型测头支撑件；111、U型腔；112、固定条；113、凹槽；114、倾斜面；121、第一检测部分基础印刷电路板；122、第二检测部分基础印刷电路板；13、发光基础印刷电路板；14、U型光隔离槽；15、双U型透光检测槽；16、第一荧光检测模块；161、微型电荷耦合器；162、自动对焦马达；163、广角微焦距透镜；17、贴片式蓝光LED；18、第二荧光检测模块；2、检测仪机身；21、测头插口；22、按键；23、显示屏；24、电池；25、基于嵌入式单片机的主控电路；3、无线充电底座。
具体实施方式
下面参照附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种U型的牙菌斑检测仪，包括无线充电底座3，无线充电底座3上可拆卸连接有检测仪机身2，检测仪机身2顶部设有测头插口21；测头插口21可拆卸连接有U型检测装置1；
如图2、图3所示，所述U型检测装置1包括与测头插口21可拆卸连接的U型测头支撑件11，U型测头支撑件11的中间设有U型腔111，U型腔111内壁两侧近顶端分别设置有固定条112，固定条112中间开设有凹槽113，固定条112两侧设置有倾斜面114；凹槽113内固定连接有第一检测部分基础印刷电路板121，第一检测部分基础印刷电路板121的两侧焊接有多个第一荧光检测模块16；两侧的倾斜面114上分别固定连接有发光基础印刷电路板13的一面，发光基础印刷电路板13的另一面焊接有多个贴片式蓝光LED17；
所述U型测头支撑件11的两侧，还配置有U型光隔离槽14；U型光隔离槽14内壁两侧，固定连接有第二检测部分基础印刷电路板122的一面，第二检测部分基础印刷电路板122的另一面焊接有多个第二荧光检测模块18的一面；U型光隔离槽14内，第二荧光检测模块18的另一面设置有双U型透光检测槽15。
如图2、图5、图6所示，所述第一荧光检测模块16包括微型电荷耦合器161，微型电荷耦合器161顶端设置有自动对焦马达162，广角微焦距透镜163中变焦部分与自动对焦马达162连接实现变焦。
所述第二荧光检测模块18的结构组成和第一荧光检测模块16相同。
所述第一荧光检测模块16和第二荧光检测模块18分别在第一检测部分基础印刷电路板121及第二检测部分基础印刷电路板122上平均分布。
如图3，所述倾斜面114的倾斜角度为45度。
所述检测仪机身2内的设置有电池24、基于嵌入式单片机的主控制电路25。
如图7，电池24的电力输出端与基于嵌入式单片机的主控电路25的电力输入端相连接，基于嵌入式单片机的主控电路25的电力输出端分别与发光基础印刷电路板13、第一检测部分基础印刷电路板121及第二检测部分基础印刷电路板122的电力输入端相连接；
基于嵌入式单片机的主控电路25分别与发光基础印刷电路板13、第一检测部分基础印刷电路板121、第二检测部分基础印刷电路板122、检测仪机身2上的按键22及显示屏33双向信号连接；
多个第一荧光检测模块16并联至第一检测部分基础印刷电路板121，并与其双向信号连接；多个第二荧光检测模块18并联至第二检测部分基础印刷电路板122并与其双向信号连接；
发光基础印刷电路板13与贴片式蓝光LED17连接并对其进行控制；
基于嵌入式单片机的主控电路25通过无线信号连接至手机。
如图8所示，发光基础印刷电路板13包括贴片式蓝光LED17(图中示出LED01-LED32，未示出LED17)，编号为LED01至LED32的32个贴片式蓝光LED17分布在发光基础印刷电路板13上，并与单片机PD0-PD15及PE0-PE15引脚连接。
如图9所示，第一检测部分基础印刷电路板121、第二检测部分基础印刷电路板122的结构相同，均包括微型电荷耦合器161的驱动模块TSL1401CL，并通过电路对自动对焦马达162(电路中的Motor)进行控制；电路分别通过CCD SI、CCD CLK引脚与单片机PB12、PB13引脚相连接。
如图10所示，基于嵌入式单片机的主控电路25包括单片机及与其相连的下载模块、蓝牙模块、显示屏23、按键22和稳压模块；其中：下载模块通过SW DIO、SW CLK引脚与单片机PA13/JTMS/SW DIO、PA14/JTCK/SW CLK引脚相连接；蓝牙模块通过BT_RX、BT_TX引脚与单片机PC10、PC11引脚相连接；显示屏23通过HMI_TX、HMI_RX引脚与单片机PA9、PA10引脚相连接；按键22通过KEY01、KEY02、KEY03引脚与单片机PA3、PA4、PA5引脚相连接；稳压模块通过引脚直接接收单片机的5V电源输出。
本发明的工作原理为：
打开检测仪机身2上的按键22，检测仪开机工作后，显示屏23显示工作状态，检测光发光装置1中的贴片式蓝光LED17发出波长为405nm左右的检测光，通过透明的双U型透光检测槽15，照射在牙齿表面，其余方向的光被U型光隔离槽14隔离，避免其对口腔其余软组织的伤害，第一荧光检测模块16与第二荧光检测模块18将牙齿表面反射的光波，经微型电荷耦合器161将光学信号转化为包含原始图像信息的电信号；通过基于嵌入式单片机的主控电路25将原始图像信息传送给上位机(手机)，U型的牙菌斑检测仪配套手机app将原始图像信息进行处理，构建出牙齿上红色荧光分布图，并给出有菌斑牙面的示意图、相关菌斑分布参数和相关提醒；发光基础印刷电路板13接有贴片式蓝光LED17，为检测提供蓝光照明；第一检测部分基础印刷电路板121及第二检测部分基础印刷电路板122上包含微型电荷耦合器的驱动器TSL1401CL，为荧光检测提供驱动。
显然，以上具体实施方式中实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述具体实施方式对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种U型的牙菌斑检测仪，包括无线充电底座(3)，无线充电底座(3)上可拆卸连接有检测仪机身(2)，检测仪机身(2)顶部设有测头插口(21)；测头插口(21)可拆卸连接有U型检测装置(1)；其特征在于：
所述U型检测装置(1)包括与测头插口(21)可拆卸连接的U型测头支撑件(11)，U型测头支撑件(11)的中间设有U型腔(111)，U型腔(111)内壁两侧近顶端分别设置有固定条(112)，固定条(112)中间开设有凹槽(113)，固定条(112)两侧设置有倾斜面(114)；凹槽(113)内固定连接有第一检测部分基础印刷电路板(121)，第一检测部分基础印刷电路板(121)的两侧焊接有多个第一荧光检测模块(16)；两侧的倾斜面(114)上分别固定连接有发光基础印刷电路板(13)的一面，发光基础印刷电路板(13)的另一面焊接有多个贴片式蓝光LED(17)；
所述U型测头支撑件(11)的两侧，还配置有U型光隔离槽(14)；U型光隔离槽(14)内壁两侧，固定连接有第二检测部分基础印刷电路板(122)的一面，第二检测部分基础印刷电路板(122)的另一面焊接有多个第二荧光检测模块(18)的一面；U型光隔离槽(14)内，第二荧光检测模块(18)的另一面设置有双U型透光检测槽(15)。
2.根据权利要求1所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述第一荧光检测模块(16)包括微型电荷耦合器(161)，微型电荷耦合器(161)顶端设置有自动对焦马达(162)，广角微焦距透镜(163)中变焦部分与自动对焦马达(162)连接实现变焦。
3.根据权利要求1所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述第二荧光检测模块(18)的结构和第一荧光检测模块(16)的结构相同。
4.根据权利要求1所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述第一荧光检测模块(16)和第二荧光检测模块(18)分别在第一检测部分基础印刷电路板(121)及第二检测部分基础印刷电路板(122)上平均分布。
5.根据权利要求1所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述倾斜面(114)的倾斜角度为45度。
6.根据权利要求1所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述检测仪机身(2)内设置有电池(24)、基于嵌入式单片机的主控制电路(25)；
所述电池(24)的电力输出端与基于嵌入式单片机的主控电路(25)的电力输入端相连接，基于嵌入式单片机的主控电路(25)的电力输出端分别与发光基础印刷电路板(13)、第一检测部分基础印刷电路板(121)及第二检测部分基础印刷电路板(122)的电力输入端相连接；
基于嵌入式单片机的主控电路(25)分别与发光基础印刷电路板(13)、第一检测部分基础印刷电路板(121)、第二检测部分基础印刷电路板(122)、检测仪机身(2)上的按键(22)及显示屏(33)双向信号连接；
多个第一荧光检测模块(16)并联至第一检测部分基础印刷电路板(121)，并与其双向信号连接；多个第二荧光检测模块(18)并联至第二检测部分基础印刷电路板(122)并与其双向信号连接；
发光基础印刷电路板(13)与贴片式蓝光LED(17)连接并对其进行控制；
基于嵌入式单片机的主控电路(25)通过无线信号连接至手机。
7.根据权利要求6所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述基于嵌入式单片机的主控电路(25)包括单片机及与其相连的下载模块、蓝牙模块、显示屏(23)、按键(22)和稳压模块；其中：下载模块通过SW DIO、SW CLK引脚与单片机PA13/JTMS/SW DIO、PA14/JTCK/SW CLK引脚相连接；蓝牙模块通过BT_RX、BT_TX引脚与单片机PC10、PC11引脚相连接；显示屏(23)通过HMI_TX、HMI_RX引脚与单片机PA9、PA10引脚相连接；按键(22)通过KEY01、KEY02、KEY03引脚与单片机PA3、PA4、PA5引脚相连接；稳压模块通过引脚直接接收STM32微处理器模块(4)的5V电源输出。
8.根据权利要求6或7所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述发光基础印刷电路板(13)包括贴片式蓝光LED(17)，编号为LED01至LED32的32个贴片式蓝光LED(17)分布在发光基础印刷电路板(13)上，并与单片机PD0-PD15及PE0-PE15引脚连接。
9.根据权利要求6或7所述的一种U型的牙菌斑检测仪，其特征在于：所述第一检测部分基础印刷电路板(121)、第二检测部分基础印刷电路板(122)的结构相同，均包括微型电荷耦合器(161)的驱动模块TSL1401CL，并通过电路对自动对焦马达(162)进行控制；电路分别通过CCD SI、CCD CLK引脚与单片机的PB12、PB13引脚相连接。
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