CN112515805A - 一种牙种植体稳定度测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牙种植体稳定度测试装置及方法。所述牙种植体稳定度测试装置包括：测试手持机和被测单元；测试手持机包括：壳体和位于壳体内的电池、信号发送与检测单元、控制单元与人机交互单元；被测单元包括金属底座与非晶合金带材；非晶合金带材粘贴于金属底座的外表面；电池与人机交互单元电连接；信号发送与检测单元包括磁性棒与检测线圈；检测线圈缠绕在磁性棒上；检测线圈的第一端和第二端均与控制单元电连接；人机交互单元与控制单元电连接。本发明可以提高牙种植体稳定度测试装置的操作便捷性、提高测试效率，以及提高测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种牙种植体稳定度测试装置及方法。
本申请还要求于2020年06月04日提交的一种手持式种植体稳定度测试方法及智能测试装置专利申请No.202010510203.0的优先权和权益，该申请通过引用被整体结合于此。
背景技术
种植义齿修复牙缺失被运用到临床已有几十年的历史。口腔种植修复较传统义齿修复方法在功能和美学方面具有独特的优势，因此其临床应用日趋广泛。但目前，口腔种植体种植是否成功以及何时进行下一步手术操作已成为种植义齿必须正视的问题。目前认为初期稳定性是决定种植体种植成败的关键因素。而种植体初期稳定性与下列三方面因素密切相关：种植手术技巧、种植体相关因素和颌骨的质与量。在临床实际操作中，种植是否成功却在很大程度上取决于临床医师判断测量种植体初期稳定性的能力和连续监测负载种植体稳定性变化的能力。根据医生的主观判断，缺乏系统客观的研究指标和参考标准，常带来临床判断困难，造成修复时机选择不当导致种植体脱落等问题，故有必要对其进行深入研究。如何在种植体植入口腔后，进行定期非接触无菌测量，得到种植体准确的稳定度是近年来口腔种植领域研究的新热点。
目前，常用的种植体稳定性评价方法有：临床门诊、植入扭矩法、旋出扭矩法和Periotest法等。但是临床门诊属主观测量法，不能定量，不同测量值之间可比性差。植入扭矩和旋出扭矩法属于定量测量，但是前者只能在植入种植体时测量，不能连续监测种植体的稳定性，后者因存在伦理禁忌，是不能用于临床研究的。Periotest法属定量测量方法，但是许多因素可干扰Periotest仪测量值的准确性，其测量重复性受到较多质疑。因此，现有的牙种植体稳定度测试方法存在测试效率低与结果不准确的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种牙种植体稳定度测试装置及方法，以解决现有技术中的牙种植体稳定度测试设备测试效率低与结果不准确的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种牙种植体稳定度测试装置，所述牙种植体稳定度测试装置包括：测试手持机和被测单元；所述测试手持机包括：电池、信号发送与检测单元、控制单元和人机交互单元；
所述被测单元包括金属底座与非晶合金带材；所述非晶合金带材粘贴于所述金属底座的外表面；所述被测单元用于当需要测试牙种植体稳定度时固定于牙种植体上，并通过电磁感应传输感应信号给所述信号发送与检测单元；
所述电池的正极与所述人机交互单元的第一输入端电连接，所述电池的负极与所述人机交互单元的第二输入端电连接；
所述信号发送与检测单元包括磁性棒与检测线圈；所述检测线圈缠绕在所述磁性棒上；所述检测线圈的第一端为所述信号发送与检测单元的输入端，与所述控制单元的第一输出端电连接；所述检测线圈的第二端为所述信号发送与检测单元的输出端，与所述控制单元的第二输入端电连接；所述信号发送与检测单元用于激发所述非晶合金带材的振动，以及根据所述感应信号生成检测信号；
所述控制单元用于控制所述信号发送与检测单元的工作状态，以及根据所述检测信号得到测试结果；
所述人机交互单元的输出端与所述控制单元的第一输入端电连接；所述人机交互单元的第三输入端与所述控制单元的第二输出端电连接；所述人机交互单元用于当需要测试所述牙种植体稳定度时导通，以及显示所述测试结果。
一种牙种植体稳定度测试方法，所述牙种植体稳定度测试方法包括以下步骤：
在牙种植体上安装被测单元；
闭合人机交互单元中的开关，以使测试手持机通过电池上电；
移动所述测试手持机至距所述被测单元小于第一距离的位置；
控制单元将检测线圈驱动信号施加到检测线圈上，所述检测线圈驱动信号在所述检测线圈的周围空间产生变化的磁场；其中，所述检测线圈驱动信号为变频变幅电压信号；
所述变化的磁场激发所述被测单元的非晶合金带材振动形成感应信号；
所述检测线圈感应到所述感应信号，并根据所述感应信号产生检测信号传送给所述控制单元；
所述控制单元根据所述检测信号产生测试结果并传送给所述人机交互单元的触摸屏；
所述触摸屏显示所述测试结果。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例中，设置信号发送与检测单元和被测单元，二者通过电磁感应传输信号。其中，被测单元包括金属底座与非晶合金带材，非晶合金带材粘贴于金属底座的外表面；信号发送与检测单元包括磁性棒与检测线圈，检测线圈缠绕在磁性棒上。当需要测试牙种植体稳定度时，被测单元固定于牙种植体上，信号发送与检测单元根据控制单元的检测线圈驱动信号激发非晶合金带材的振动，检测线圈感应到非晶合金带材的振动后阻抗值会发生变化。控制单元分析检测线圈阻抗值的变化得到测试结果，最终测试结果由人机交互单元显示。本发明实施例实际上是由检测线圈的阻抗值的变化实现牙种植体的共振频率的测量，最后由共振频率的大小计算牙种植体稳定度，因此，本申请的技术方案可操作性强，不受医务人员主观因素的影响，可随时进行稳定度测量且操作便捷。本发明实施例的技术方案测试稳定度仅需数秒，测试时间大大缩短，提高了医务人员的工作效率。采用电池供电的方式，不需额外增加电线，保证了测试过程中的无菌性。因此，本发明实施例可以提高牙种植体稳定度测试装置的操作便捷性、提高测试效率，以及提高测试结果的准确性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例所提供的一种牙种植体稳定度测试装置的结构示意图；
图2是本发明实施例所提供的另一种牙种植体稳定度测试装置的结构示意图；
图3是本发明实施例所提供的一种信号驱动电路的电路示意图；
图4是本发明实施例所提供的另一种信号驱动电路的电路示意图；
图5是本发明实施例所提供的一种信号处理电路的电路示意图；
图6是本发明实施例所提供的另一种信号处理电路的电路示意图；
图7是本发明实施例所提供的一种牙种植体稳定度测试方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。
本发明实施例提供了一种牙种植体稳定度测试装置。参见图1，图1是本发明实施例所提供的一种牙种植体稳定度测试装置的结构示意图。由图1可知，本发明实施例所提供的牙种植体稳定度测试装置，主要包括：测试手持机10和被测单元20；所述测试手持机10包括：电池11、信号发送与检测单元14、控制单元13和人机交互单元12；
所述被测单元20包括金属底座22与非晶合金带材21；所述非晶合金带材21粘贴于所述金属底座22的外表面。其中，相比于现有技术中结构复杂的变幅杆，本装置采用结构更简单的非晶合金带材21制作的传感器进行牙种植体共振频率的测量。
所述被测单元20用于当需要测试牙种植体稳定度时固定于牙种植体上，并通过电磁感应传输感应信号给所述信号发送与检测单元14。本装置通过无线电磁信号来激励非晶合金带材21制作的传感器，给牙种植体施加激励，测量产生的振动模态即可完成稳定度的测量。采用非接触式测量可以使操作更为简单便捷。
所述电池11的正极与所述人机交互单元12的第一输入端电连接，所述电池11的负极与所述人机交互单元12的第二输入端电连接；电池11用于给整个装置供电。可选地，电池11可以是纽扣电池或可充电电池等，电池类型可以根据需要自行选取。
所述信号发送与检测单元14包括磁性棒142与检测线圈141；所述检测线圈141缠绕在所述磁性棒142上；所述检测线圈141的第一端为所述信号发送与检测单元14的输入端，与所述控制单元13的第一输出端电连接；所述检测线圈141的第二端为所述信号发送与检测单元14的输出端，与所述控制单元13的第二输入端电连接；所述信号发送与检测单元14用于激发所述非晶合金带材21的振动，以及根据所述感应信号生成检测信号。
所述控制单元13用于控制所述信号发送与检测单元14的工作状态，以及根据所述检测信号得到测试结果。
其中，控制单元13将频率和幅值变化的检测线圈驱动信号施加到检测线圈141上以控制所述信号发送与检测单元14的工作状态。牙种植体上的非晶合金带材21感应此变化的驱动信号而产生振动，从而产生感应信号。检测线圈141受非晶合金带材21振动的影响，感应到感应信号，检测线圈141的阻抗值发生变化产生检测信号，控制单元13再通过体现检测线圈141阻抗数值的变化的检测信号实现共振频率的测量，得到牙种植体稳定度的测试结果。
所述人机交互单元12的输出端与所述控制单元13的第一输入端电连接；所述人机交互单元12的第三输入端与所述控制单元13的第二输出端电连接；所述人机交互单元12用于当需要测试所述牙种植体稳定度时导通，使电池11可以给整个装置供电，装置正常工作。在不需要检测牙种植体稳定度时，人机交互单元12将电路连接断开，整个装置断电不工作。人机交互单元12还可以显示所述测试结果。比如人机交互单元可以包括显示屏，测试结果在显示屏上可以通过文字或图像等方式显示。
本发明实施例中，牙种植体稳定度测试装置采用手持式一体化设计，测试手持机10中设置信号发送与检测单元14。信号发送与检测单元14和被测单元20之间通过电磁感应传输信号。其中，被测单元20包括金属底座22与非晶合金带材21，非晶合金带材21粘贴于金属底座22的外表面；信号发送与检测单元14包括磁性棒142与检测线圈141，检测线圈141缠绕在磁性棒142上。当需要测试牙种植体稳定度时，被测单元20固定于牙种植体上，信号发送与检测单元14根据控制单元13的检测线圈驱动信号激发非晶合金带材21的振动，检测线圈141感应到非晶合金带材21的振动后阻抗值会发生变化。控制单元13分析检测线圈141阻抗值的变化得到测试结果，最终测试结果由人机交互单元12显示。本发明实施例实际上是由检测线圈141的阻抗值的变化实现牙种植体的共振频率的测量，最后由共振频率的大小计算牙种植体稳定度，因此，本申请的技术方案可操作性强，不受医务人员主观因素的影响，可随时进行稳定度测量且操作便捷。本发明实施例的技术方案测试稳定度仅需数秒，测试时间大大缩短，提高了医务人员的工作效率。采用电池11供电的方式，不需额外增加电线，保证了测试过程中的无菌性。因此，本发明实施例可以提高牙种植体稳定度测试装置的操作便捷性、提高测试效率，以及提高测试结果的准确性。
进一步地，参见图2，图2是本发明实施例所提供的另一种牙种植体稳定度测试装置的结构示意图。作为优选实施例，如图2所示，测试手持机包括外壳15。电池11、信号发送与检测单元14、控制单元13和人机交互单元12均设置在外壳15内。
示例性地，信号发送与检测单元14置于产品外壳15内部的前端，控制单元13置于产品外壳15内部的中间部位，人机交互单元12置于产品外壳15内部的后部。信号发送与检测单元13与控制单元13通过导线连接，人机交互单元14与控制单元13通过导线连接。
进一步地，所述人机交互单元12包括：开关121、电压转换电路122和触摸屏123。
所述开关121与所述电压转换电路122连接。其中，开关121可以是机械开关，其控制点可以伸出壳体15之外，方便操作人员的使用。开关121可由人手动控制，也可以由控制单元13控制。
所述电压转换电路122的第一输入端为所述人机交互单元12的第一输入端，所述电压转换电路122的第二输入端为所述人机交互单元12的第二输入端；所述电压转换电路122的输出端为所述人机交互单元12的输出端。电压转换电路122用于将电池11输出的供电电压转换为控制单元13需要的工作电压。所述触摸屏123的输入端为所述人机交互单元12的第三输入端。触摸屏123用于显示测试结果。
进一步地，所述控制单元13包括：主控模块131、信号驱动电路132和信号处理电路133。
所述主控模块131的第一输入端为所述控制单元13的第一输入端；所述主控模块131的第一输出端与所述信号驱动电路132的输入端电连接。其中，主控单元可以是MCU，可以是DSP或其他单片机。
所述信号驱动电路132的输出端为所述控制单元13的第一输出端。信号驱动电路用于将检测线圈驱动信号施加到检测线圈141上。示例性地，信号驱动电路132可以由专用芯片构成，也可以由MOSFET、IGBT、三极管等组合设计而成。优选地，信号驱动电路132采用桥式结构实现，可以增大检测线圈141电磁信号的辐射范围，使该牙种植体稳定度测试测量时，无需贴近非晶合金带材21，这样测试更加方便，准确。
所述信号处理电路133的输入端为所述控制单元13的第二输入端，所述信号处理电路133的输出端与所述主控模块131的第二输入端电连接；所述主控模块131的第二输出端为所述控制单元13的第二输出端。信号处理电路133用于提取检测线圈141上的检测信号给主控模块13。示例性地，信号处理电路133可以由专用芯片构成，也可以由MOSFET、IGBT、三极管等组合设计而成。
可选地，所述控制单元13还包括无线信号端；所述牙种植体稳定度测试装置还包括：无线通信模块16；无线通信模块16也位于壳体15内。所述无线通信模块16与所述控制单元13的无线信号端电连接。控制单元13可以将稳定度测试结果通过无线通信模块16传到手机等终端上，用于医务人员对稳定度数据分析及保存。示例性地，无线通信模块16可以是WiFi模块。
可选地，牙种植体稳定度测试装置还可以包括充电电路17，用于给电池11充电，以免去频繁更换电池的操作，而且可保证设备电池循环使用，利于环保。
对于被测单元20，示例性地，金属底座22为圆柱体，非晶合金带材21包括多片非晶合金，均匀分布在金属底座22的外表面。比如一共四块非晶合金，用胶水贴在金属底座22上部分的圆柱体外表面，成90度角对称分布，用于给牙种植体施加四个方向的激励，使测试结果更为精确。
对于检测线圈141，本发明装置仅采用单线圈实现，相比于其他双线圈方案，该种方式更简单，准确度更高。
进一步地，本发明实施例对信号驱动电路的结构进行了解释。参见图3，图3是本发明实施例所提供的一种信号驱动电路的电路示意图。如图3所示，所述信号驱动电路包括：驱动芯片U1、第一放大器AMP1、第二放大器AMP2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一输出端子P1；
所述驱动芯片U1的输入端IN1与所述主控模块的第一输出端电连接，接入控制信号Vct1。所述驱动芯片U1的参考输入端REFIN1接入参考信号VREF，所述驱动芯片U1的输出端OUT1与所述第一放大器AMP1的第一输入端电连接，所述第一放大器AMP1的第二输入端与所述第一放大器AMP1的输出端电连接，所述第一放大器AMP1的输出端和所述第一输出端子P1的第一端1电连接。
所述第一电阻R1连接在所述驱动芯片U1的输出端OUT1和所述第二放大器AMP2的第二输入端之间，所述第二电阻R2连接在所述第二放大器AMP2的第二输入端和所述第二放大器AMP2的输出端之间。所述第三电阻R3的第一端与所述第二放大器AMP2的第一输入端电连接，所述第三电阻R3的第二端接地；所述第四电阻R4连接在所述驱动芯片U1的参考输入端REFIN1和所述第二放大器AMP2的第一输入端之间，所述第二放大器AMP2的输出端和所述第一输出端子P1的第二端2电连接；所述第一输出端子P1用于和所述检测线圈的第一端电连接。
其中，第一电阻R1、第三电阻R3与第四电阻R4均用于保护第二放大器AMP2不被损坏。
进一步地，参见图4，图4是本发明实施例所提供的另一种信号驱动电路的电路示意图。如图4，驱动芯片可以选用第二驱动芯片U2。第二驱动芯片U2的输入端包括四个端子，分别为SCLK1、DIN1、DOUT1和CS1；同时，由主控模块发送的控制信号也分为IO1、IO2、IO3和IO4四个模拟量电压信号，与第二驱动芯片U2输入端的四个端子一一对应。第二驱动芯片U2还包括电源端VDD1，接入电源信号VCC；第二驱动芯片U2还包括接地端AGND1直接接地。第二驱动芯片U2的参考输入端REFIN2接入参考信号VREF。第二驱动芯片U2的输出端为OUT2。第一放大器AMP1的第一电源端接入电源信号VCC，第二电源端接入负电源信号-VCC。
所述信号驱动电路还包括：第一电感L1和第二电感L2；所述第一电感L1连接在所述第一放大器AMP1的输出端和所述第一输出端子P1的第一端1之间；所述第二电感L2连接在所述第二放大器AMP2的输出端和所述第一输出端子P的第二端2之间。其中，第一电感L1和第二电感L2为检测线圈补偿电感。
进一步地，所述主控模块还包括第三输出端；主控模块的第三输出端输出的信号分为IO7、IO8、IO9、IO10四部分。所述第一输出端子P1还包括第三端3和接地端4。第一输出端子P1的接地端4接地。
信号驱动电路还可以包括直流偏置的部分，用于减少外界干扰信号的影响。继续参考图4，所述信号驱动电路还包括：偏置芯片U3；
所述偏置芯片U3的输入端包括四个端子，分别为：SCLK2、DIN2、DOUT2和CS2；与所述主控模块的第三输出端电连接，一一对应接入四个部分的信号。所述偏置芯片U3的参考输入端REFIN3接入所述参考信号VREF，所述偏置芯片U3的输出端OUT3与所述第一输出端子P1的第三端3电连接。
进一步地，偏置芯片U3还包括电源端VDD2和接地端AGND2，其电源端VDD2接入电源信号VCC，接地端AGND2接地。
控制信号IO1-IO4控制第二驱动芯片U2输出模拟量电压信号，模拟量电压信号经过对称两个运算放大器进行放大，放大后的电压信号用于施加到检测线圈上。信号IO7-IO10端口控制偏置芯片U3输出偏置电压的大小，从而改变直流偏置信号的大小，偏置电压同样通过导线施加到检测线圈，用于减少外界干扰信号的影响。
进一步地，参见图5，图5是本发明实施例所提供的一种信号处理电路的电路示意图。如图5，所述信号处理电路包括：输入端子P2、运算放大器U4、有效值计算芯片U5、第二输出端子P3、第一电容C1和第二电容C2；
所述输入端子P2用于和所述检测线圈的第二端电连接；所述输入端子P2的第一端5与所述运算放大器U4的第一输入端电连接，所述运算放大器U4的第二输入端与所述运算放大器U4的输出端OUT4电连接；所述运算放大器U4的输出端OUT4与所述有效值计算芯片U5的第一输入端IN2电连接，所述有效值计算芯片U5的第二输入端IN3接入电源信号VCC；所述第一电容C1的第一端与所述有效值计算芯片U5的第二输入端IN3电连接，所述第一电容C1的第二端接地；所述有效值计算芯片U5的第一输出端OUT5与所述第二输出端子P3的第一端6电连接，所述有效值计算芯片U5的第二输出端OUT6与所述第二输出端子P3的第二端7电连接；所述第二输出端子P3用于和所述主控模块的第二输入端电连接；所述第二电容C2连接在所述有效值计算芯片U5的第一输出端OUT5和所述有效值计算芯片U5的第二输出端OUT6之间。
检测线圈的检测信号通过输入端子P2输入到信号处理电路，经过运算放大器U4完成滤波与电平转换，转换完的电压信号输入到有效值计算芯片U5，有效值计算芯片U5输出的信号通过第二输出端子P3输入到主控模块。
进一步地，图6是本发明实施例所提供的另一种信号处理电路的电路示意图。如图6所示，所述信号处理电路还包括：第五电阻R5、第三电容C3、第六电阻R6和第七电阻R7；均作为对有效值计算芯片的保护。
所述第五电阻R5和所述第三电容C3串联连接在所述运算放大器的输出端和所述有效值计算芯片的第一输入端之间；所述第六电阻R6的第一端接入所述电源信号VCC，所述第六电阻R6的第二端与所述有效值计算芯片的第二输入端电连接；所述第七电阻R7并联在所述第一电容C1的两端。
优选地，运算放大器可以选用高带宽运放U6以提高放大精度和能力。高带宽运放U6内置四个放大器(放大器A、放大器B、放大器C与放大器D)，除去电源端V+和接地端V-，其端口分别为+INA、-INA、OUTA；+INB、-INB、OUTB；+INC、-INC、OUTC和+IND、-IND、OUTD。其中，放大器A和放大器D为采集检测信号与输出用；放大器B和放大器C为交流输入输出用。输入端子P2的第二端8为高带宽运放U6提供了交流输入AC in，交流输出AC out由放大器C输出。
为了保证高带宽运放U6可以正常工作以及对其进行保护，还配置了第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十五电阻R15。
可选地，有效值计算芯片可以选用有效值芯片U7。有效值芯片U7包括第一输入端IN4、第二输入端IN5、接地端6ND、使能端EN、电源端V、第一输出端Vo和第二输出端VoRTN，其第一输出端Vo输出第一信号RMSout，第二输出端VoRTN输出第二信号optRMSrtn。
为保护有效值芯片U7，该电路还配置有第八电阻R8、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7。
本发明实施例还提供了一种牙种植体稳定度测试方法，适用于本发明任意实施例所提供的牙种植体稳定度测试装置，具有相应有益效果。
参见图7，图7是本发明实施例所提供的一种牙种植体稳定度测试方法的流程示意图。如图7所示，该牙种植体稳定度测试方法包括以下步骤：
S11、在牙种植体上安装被测单元。
具体地，医务人员通过专用医疗工具把被测单元安装在牙种植体上，其中牙种植体与金属底座通过螺纹连接在一起。
S12、闭合人机交互单元中的开关，以使测试手持机通过电池上电。
具体地，医务人员可以点击机械开关，也可以有控制单元自动控制开关闭合。医务人员将该装置的前端移置患者口腔内部
S13、移动所述测试手持机至距所述被测单元小于第一距离的位置。
具体地，医务人员将该装置测试手持机的前端移置患者口腔内部。优选地，为了保证测试精度，第一距离小于2mm。
S14、控制单元将检测线圈驱动信号施加到检测线圈上，所述检测线圈驱动信号在所述检测线圈的周围空间产生变化的磁场；
其中，所述检测线圈驱动信号为变频变幅电压信号。
S15、所述变化的磁场激发所述被测单元的非晶合金带材振动形成感应信号。
S16、所述检测线圈感应到所述感应信号，并根据所述感应信号产生检测信号传送给所述控制单元。
S17、所述控制单元根据所述检测信号产生测试结果并传送给所述人机交互单元的触摸屏。
S18、所述触摸屏显示所述测试结果。
优选地，为了更准确的测量稳定度数值，医务人员可从不同角度及位置多次测量取平均值。
该实施例未详细描述的部分，可以参照图1-图6所示的各实施例，本实施例与上述各实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，包括：测试手持机和被测单元；所述测试手持机包括：电池、信号发送与检测单元、控制单元和人机交互单元；
所述被测单元包括金属底座与非晶合金带材；所述非晶合金带材粘贴于所述金属底座的外表面；所述被测单元用于当需要测试牙种植体稳定度时固定于牙种植体上，并通过电磁感应传输感应信号给所述信号发送与检测单元；
所述电池的正极与所述人机交互单元的第一输入端电连接，所述电池的负极与所述人机交互单元的第二输入端电连接；
所述信号发送与检测单元包括磁性棒与检测线圈；所述检测线圈缠绕在所述磁性棒上；所述检测线圈的第一端为所述信号发送与检测单元的输入端，与所述控制单元的第一输出端电连接；所述检测线圈的第二端为所述信号发送与检测单元的输出端，与所述控制单元的第二输入端电连接；所述信号发送与检测单元用于激发所述非晶合金带材的振动，以及根据所述感应信号生成检测信号；
所述控制单元用于控制所述信号发送与检测单元的工作状态，以及根据所述检测信号得到测试结果；
所述人机交互单元的输出端与所述控制单元的第一输入端电连接；所述人机交互单元的第三输入端与所述控制单元的第二输出端电连接；所述人机交互单元用于当需要测试所述牙种植体稳定度时导通，以及显示所述测试结果。
2.根据权利要求1所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述人机交互单元包括：开关、电压转换电路和触摸屏；
所述开关与所述电压转换电路连接；所述电压转换电路的第一输入端为所述人机交互单元的第一输入端，所述电压转换电路的第二输入端为所述人机交互单元的第二输入端；所述电压转换电路的输出端为所述人机交互单元的输出端；所述触摸屏的输入端为所述人机交互单元的第三输入端。
3.根据权利要求1所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述控制单元包括：主控模块、信号驱动电路和信号处理电路；
所述主控模块的第一输入端为所述控制单元的第一输入端；所述主控模块的第一输出端与所述信号驱动电路的输入端电连接，所述信号驱动电路的输出端为所述控制单元的第一输出端；所述信号处理电路的输入端为所述控制单元的第二输入端，所述信号处理电路的输出端与所述主控模块的第二输入端电连接；所述主控模块的第二输出端为所述控制单元的第二输出端。
4.根据权利要求3所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述信号驱动电路包括：驱动芯片、第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一输出端子；
所述驱动芯片的输入端与所述主控模块的第一输出端电连接，所述驱动芯片的参考输入端接入参考信号，所述驱动芯片的输出端与所述第一放大器的第一输入端电连接，所述第一放大器的第二输入端与所述第一放大器的输出端电连接，所述第一放大器的输出端和所述第一输出端子的第一端电连接；所述第一电阻连接在所述驱动芯片的输出端和所述第二放大器的第二输入端之间，所述第二电阻连接在所述第二放大器的第二输入端和所述第二放大器的输出端之间，所述第三电阻的第一端与所述第二放大器的第一输入端电连接，所述第三电阻的第二端接地；所述第四电阻连接在所述驱动芯片的参考输入端和所述第二放大器的第一输入端之间，所述第二放大器的输出端和所述第一输出端子的第二端电连接；所述第一输出端子用于和所述检测线圈的第一端电连接。
5.根据权利要求4所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述信号驱动电路还包括：第一电感和第二电感；
所述第一电感连接在所述第一放大器的输出端和所述第一输出端子的第一端之间；所述第二电感连接在所述第二放大器的输出端和所述第一输出端子的第二端之间。
6.根据权利要求4所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述主控模块还包括第三输出端；所述第一输出端子还包括第三端；
所述信号驱动电路还包括：偏置芯片；
所述偏置芯片的输入端与所述主控模块的第三输出端电连接，所述偏置芯片的参考输入端接入所述参考信号，所述偏置芯片的输出端与所述第一输出端子的第三端电连接。
7.根据权利要求3所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述信号处理电路包括：输入端子、运算放大器、有效值计算芯片、第二输出端子、第一电容和第二电容；
所述输入端子用于和所述检测线圈的第二端电连接；所述输入端子的第一端与所述运算放大器的第一输入端电连接，所述运算放大器的第二输入端与所述运算放大器的输出端电连接；所述运算放大器的输出端与所述有效值计算芯片的第一输入端电连接，所述有效值计算芯片的第二输入端接入电源信号；所述第一电容的第一端与所述有效值计算芯片的第二输入端电连接，所述第一电容的第二端接地；所述有效值计算芯片的第一输出端与所述第二输出端子的第一端电连接，所述有效值计算芯片的第二输出端与所述第二输出端子的第二端电连接；所述第二输出端子用于和所述主控模块的第二输入端电连接；所述第二电容连接在所述有效值计算芯片的第一输出端和所述有效值计算芯片的第二输出端之间。
8.根据权利要求7所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述信号处理电路还包括：第五电阻、第三电容、第六电阻和第七电阻；
所述第五电阻和所述第三电容串联连接在所述运算放大器的输出端和所述有效值计算芯片的第一输入端之间；所述第六电阻的第一端接入所述电源信号，所述第六电阻的第二端与所述有效值计算芯片的第二输入端电连接；所述第七电阻并联在所述第一电容的两端。
9.根据权利要求1所述的牙种植体稳定度测试装置，其特征在于，所述控制单元还包括无线信号端；
所述牙种植体稳定度测试装置还包括：无线通信模块；
所述无线通信模块与所述控制单元的无线信号端电连接。
10.一种牙种植体稳定度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
在牙种植体上安装被测单元；
闭合人机交互单元中的开关，以使测试手持机通过电池上电；
移动所述测试手持机至距所述被测单元小于第一距离的位置；
控制单元将检测线圈驱动信号施加到检测线圈上，所述检测线圈驱动信号在所述检测线圈的周围空间产生变化的磁场；其中，所述检测线圈驱动信号为变频变幅电压信号；
所述变化的磁场激发所述被测单元的非晶合金带材振动形成感应信号；
所述检测线圈感应到所述感应信号，并根据所述感应信号产生检测信号传送给所述控制单元；
所述控制单元根据所述检测信号产生测试结果并传送给所述人机交互单元的触摸屏；
所述触摸屏显示所述测试结果。
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| WO2022205609A1 (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 华南理工大学 | 一种牙种植体修复螺丝松动监测系统及方法 |
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- 2020-10-19 CN CN202011127786.5A patent/CN112515805A/zh active Pending
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