CN113081327B - 一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置，与现有技术的智能辅助装置相比较，本发明包括对唾液进行正畸患者的唾液分泌量进行感应进一步自动抽吸的抽吸模块、对不同所述患者进行口腔自动适应性的开口度支撑的固定模块、对患者口腔的正畸的目标位置进行灯光照射的照射模块、对患者口腔的目标位置进行定位并进一步驱动所述照射模块转动至所述目的位置进行照射的定位模块、对所述正畸的弓丝的张紧度进行检测的检测模块和分别通过电气进一步控制所述智能辅助装置内各电器元件的控制装置。本发明通过对患者口腔的智能感应辅助和对口腔照射灯光的自动定向调节进而有效对正畸治疗过程进行辅助，提高医生的正畸效率。

Description

一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置

技术领域

本发明涉及口腔正畸治疗技术领域，具体涉及到一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置。

背景技术

正畸就是通过各种矫正装置，调整面部的骨骼以及上下颌，上下牙之间不正常的关系。通过佩戴牙套的方式，对牙齿的畸形进行矫正。目前经常使用的为传统的钢丝牙套。这种牙套矫正效果比较好，而且价格适中，但是这种牙套需要24小时进行佩戴，而且患者需要经常到医院复诊。因此医生对正畸牙套的正畸强度调节对患者的影响尤为重要。

本实验团队长期针对正畸治疗手段和正畸辅助装置进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如KR101723180B1、US09144473B2、US07238022B2和CN108175526B，现有技术公开的提供了一种多功能正畸辅助钳以及口腔正畸用装置，该多功能正畸辅助钳包括钳头、钳柄以及钳尾，钳头包括第一钳头和第二钳头；钳柄包括第一钳柄和第二钳柄，钳尾包括第一钳尾和第二钳尾，第一钳柄的两端分别与第一钳头和第一钳尾连接，第二钳柄的两端分别与第二钳头和第二钳尾连接，第一钳头和第二钳头铰接，第一钳头远离第一钳柄的一端向着靠近第二钳头的一侧弯曲形成第一尖端，第二钳头远离第二钳柄的一端向着远离第一钳头的一侧弯曲形成第二尖端。其能够将各种正畸用器械的功能融为一体，节省更换器械的时间，提高临床工作效率，降低成本及临床消毒清洗的工作量。

为了解决本领域普遍存在的市面上的智能辅助装置效果不佳；由不同医生进行正畸弓丝调整过程中带有主观评价因素进而不能有效检测正畸装置的对患者的正畸强度；不能实现正畸过程中灯光对口腔正畸的目标位置的追踪调整等等问题作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对智能辅助装置所存在的不足，提出了一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

可选的，一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置，所述正畸辅助装置包括对正畸患者的口腔溶液量进行感应监测进一步对所述溶液进行自动抽吸的抽吸模块、对不同所述患者的口腔进行自动适应性的开口度支撑的固定模块、对所述患者口腔的正畸目标位置进行灯光照射的照射模块、对患者口腔的目标位置进行识别定位并进一步驱动所述照射模块转动至所述目标位置进行照射的定位模块、对正畸牙套的正畸弓丝的张紧度进行检测的检测模块和分别通过电气进一步控制所述智能辅助装置内各电器元件的控制装置。

可选的，所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者口腔液体进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述动力单元抽吸工作的处理单元。

可选的，所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构。

可选的，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射单元的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元。

可选的，所述检测模块包括对其中一端与所述患者的牙齿进行抵接的并以预定外力施加作用于所述牙齿的驱动单元、对所述口腔内相应区域的所述弓丝进行连续压力值检测的振动监测器、对所述振动监测器的监测信号进行接收进一步转变成所述弓丝对应张紧度值的计算单元和对所述计算单元的计算结果进行显示提醒的显示单元。

可选的，所述照射单元包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端。

可选的，所述数据分析单元包括定位算法，所述定位算法依据下列的公式进行确定：

步骤一：获取所述识别标记的中心坐标值：A1(Xm1,Ym1,Zm1)，所述参考标记的中心坐标值：A2(Xm2,Ym2,Zm2)和目标位置的中心坐标值：B(Xn1,Yn1,Zn2)；

步骤二：进一步获得：

步骤三：进一步获得：

步骤四：获得相关关系：cosα＝g，进一步通过相应计算处理软件换算获得α对应角度值；

步骤五：进行数据修正处理：

其中f和k为所述目标位置面积大小的正相关系数，v和d为所述目标位置面积大小的负相关系数，m1、m2、m3和m4为与对应所述相关系数的优先级参数，即所述移动单元驱动所述照射单元相对所述目标位置与所述识别标记中心点A1的连接延长线转动β大小角度；

步骤六：进一步获得所述识别标记点A1与所述目标位置的相对距离S，其中e为与所述相对距离相关的矫正因子，r为与所述相对距离相关修正因子的优先级相关参数：

步骤七：进一步获得D＝S-S*，其中所述S*为预先设置的所述识别标记的中心点A1到所述目标位置中心点的预定距离大小，即所述移动单元进一步驱动所述照射单元沿目前所述固定杆的延长线方向相对所述目标位置移动D大小距离。

本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述智能辅助装置控制方法和数据计算处理程序，所述智能辅助装置控制方法程序被处理器执行时，实现所述智能辅助装置的控制方法和数据计算的步骤。

本发明所取得的有益效果是：

1.本发明通过对患者下牙龈和上颚区域进行抵接驱动进而有效增加正畸过程的医用器械移动操作空间和口腔区域的观察范围。

2.本发明通过对正畸目标区域进行识别进一步实现灯光自动照射。

3.本发明的通过对患者口腔内环境的检测实现正畸手术过程中的对口腔内溶液的自动抽吸工作。

4.本发明实现对正畸弓丝张紧度的自动监控，进而有效控制对患者的正畸强度避免对患者正畸过度造成口腔组织的牵扯损坏和正畸过弱进而正畸周期长且效果不明显的情况发生。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置的模块化示意图。

图2为本发明的计算单元的流程示意图。

图3为本发明的抽吸模块的模块化示意图。

图4为本发明的数据分析单元的流程示意图。

图5为本发明的固定模块的实验示意图。

图6为本发明智能辅助装置的实验示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术所述患者而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一：

本实施例构造了一种在正畸手术过程中对患者口腔进行固定同时有效提高医生正畸操作视角范围的固定机构；

一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置，所述正畸辅助装置包括对正畸患者的口腔溶液量进行感应监测进一步对所述溶液进行自动抽吸的抽吸模块、对不同所述患者的口腔进行自动适应性的开口度支撑的固定模块、对所述患者口腔的正畸目标位置进行灯光照射的照射模块、对患者口腔的目标位置进行识别定位并进一步驱动所述照射模块转动至所述目标位置进行照射的定位模块、对正畸牙套的正畸弓丝的张紧度进行检测的检测模块和分别通过电气进一步控制所述智能辅助装置内各电器元件的控制装置，所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者口腔液体进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述动力单元抽吸工作的处理单元，所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射单元的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元，所述检测模块包括对其中一端与所述患者的牙齿进行抵接的并以预定外力施加作用于所述牙齿的驱动单元、对所述口腔内相应区域的所述弓丝进行连续压力值检测的振动监测器、对所述振动监测器的监测信号进行接收进一步转变成所述弓丝对应张紧度值的计算单元和对所述计算单元的计算结果进行显示提醒的显示单元，所述照射单元包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端；

所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、和抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构,所述下固定件包括与所述患者下牙龈内圈配合固定的开口环状结构，且所述环状结构与所述牙龈接触端为胶状层进而减少所述固定模块对患者的牙龈的挤压感，所述上固定组件为与所述患者上颚抵接的固定块，其中所述固定块与所述上颚接触的一端敷设有缓解所述固定机构对所述上颚进行挤压的胶体结构，所述弧形胶套至少两端分别固定于所述下固定组件的相对端进而在正畸过程中对患者舌头进行固定，所述支撑机构包括分别抵接于所述下固定组件相对端的Y型结构的分支固定件、其中一端固定于所述固定块的连接件和分别连接所述分支固定杆和连接件进一步通过伸缩驱动以控制所述上固定组件和下固定组件的相对距离进而实现对患者口腔开口进行支撑的伸张机构，所述分支固定件的其中两分支端抵接于所述下固定组件且另一个分支端与所述伸张机构固定连接，所述伸张机构为现有技术的电控微型伸缩装置，在此不再赘述，其中所述伸张机构由所述控制装置对应控制其伸缩长度进而对患者口腔进行相应开口固定，本发明的固定模块通过对所述患者舌头的固定和通过在所述患者口腔中间区域的开口固定进而提高正畸手术过程中医护人员的对患者口腔的观察区域和器械移动操作区域进而提高医护人员的正畸效率；

所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者唾液进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元、和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述吸附头抽吸工作的处理单元,其中所述监控单元包括均匀敷设于所述吸附头扁状贴面的两端且对所述吸附头附近唾液量监控的至少两个湿度传感器、分别接收每个所述湿度传感器并进一步件所述湿度传感器的检测信号进一步处理转变为数据信号的转换模块和将所述转换模块所转换的检测数值进一步分析处理获得所述患者相应唾液量的分析单元，其中每个所述湿度传感器由本领域技术人员预先储存其安装信息位置相绑定的身份识别信息，所述动力单元为现有技术的抽吸泵，其中所述湿度传感器根据其在所述吸附头的安装面不同进而分为n个第一湿度传感器和k个第二湿度传感器，其中n和k都为不小于一的自然数；

每个所述第一湿度传感器检测的湿度值对应表示为Wa,每个所述第二湿度传感器检测的湿度值对应表示为Wb，其中所述第一湿度传感器对应检测的湿度上限阈值为W1，所述第二湿度传感器对应检测的湿度上限阈值为W2，其中S1为全部所述第一湿度传感器对应的检测值均值，S2为全部所述第二湿度传感器对应的检测值均值；

进一步获得：

进一步将所述湿度传感器的检测值以坐标形式进行表示A(S1，S2)，并且B＝{(x,y)|x≥W1,y≥W2}(3)；

当时A∈B时判断为所述患者口腔唾液量达到唾液量上限值，进而所述控制装置进一步驱动所述抽吸模块对所述患者唾液进行抽吸直至

本发明通过对正畸患者不同口腔区域的相对湿度值进行检测进而实现所述患者正畸过程中唾液量的有效监控进一步实现正畸过程中对患者过量唾液的抽吸进而确保正畸过程中患者的唾液量对医生的操作不发生影响，同时避免口腔溶液过度抽吸造成患者口感进一步引起患者正畸过程中的异物感强烈。

实施例二：

本实施例构造了一种具有通过定位单元的识别控制实现在正畸过程中自动对目标正畸区域进行灯光照射的辅助装置；

一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置，所述正畸辅助装置包括对正畸患者的口腔溶液量进行感应监测进一步对所述溶液进行自动抽吸的抽吸模块、对不同所述患者的口腔进行自动适应性的开口度支撑的固定模块、对所述患者口腔的正畸目标位置进行灯光照射的照射模块、对患者口腔的目标位置进行识别定位并进一步驱动所述照射模块转动至所述目标位置进行照射的定位模块、对正畸牙套的正畸弓丝的张紧度进行检测的检测模块和分别通过电气进一步控制所述智能辅助装置内各电器元件的控制装置，所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者口腔液体进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述动力单元抽吸工作的处理单元，所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射单元的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元，所述检测模块包括对其中一端与所述患者的牙齿进行抵接的并以预定外力施加作用于所述牙齿的驱动单元、对所述口腔内相应区域的所述弓丝进行连续压力值检测的振动监测器、对所述振动监测器的监测信号进行接收进一步转变成所述弓丝对应张紧度值的计算单元和对所述计算单元的计算结果进行显示提醒的显示单元，所述照射单元包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端；

所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、和抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构,所述下固定件包括与所述患者下牙龈内圈配合固定的开口环状结构，且所述环状结构与所述牙龈接触端为胶状层进而减少所述固定模块对患者的牙龈的挤压感，所述上固定组件为与所述患者上颚抵接的固定块，其中所述固定块与所述上颚接触的一端敷设有缓解所述固定机构对所述上颚进行挤压的胶体结构，所述弧形胶套至少两端分别固定于所述下固定组件的相对端进而在正畸过程中对患者舌头进行固定，所述支撑机构包括分别抵接于所述下固定组件相对端的Y型结构的分支固定件、其中一端固定于所述固定块的连接件和分别连接所述分支固定杆和连接件进一步通过伸缩驱动以控制所述上固定组件和下固定组件的相对距离进而实现对患者口腔开口进行支撑的伸张机构，所述分支固定件的其中两分支端抵接于所述下固定组件且另一个分支端与所述伸张机构固定连接，所述伸张机构为现有技术的电控微型伸缩装置，在此不再赘述，其中所述伸张机构由所述控制装置对应控制其伸缩长度进而对患者口腔进行相应开口固定，本发明的固定模块通过对所述患者舌头的固定和通过在所述患者口腔中间区域的开口固定进而提高正畸手术过程中医护人员的对患者口腔的观察区域和器械移动操作区域进而提高医护人员的正畸效率；

所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者唾液进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元、和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述吸附头抽吸工作的处理单元,其中所述监控单元包括均匀敷设于所述吸附头扁状贴面的两端且对所述吸附头附近唾液量监控的至少两个湿度传感器、分别接收每个所述湿度传感器并进一步件所述湿度传感器的检测信号进一步处理转变为数据信号的转换模块和将所述转换模块所转换的检测数值进一步分析处理获得所述患者相应唾液量的分析单元，其中每个所述湿度传感器由本领域技术人员预先储存其安装信息位置相绑定的身份识别信息，所述动力单元为现有技术的抽吸泵，其中所述湿度传感器根据其在所述吸附头的安装面不同进而分为n个第一湿度传感器和k个第二湿度传感器，其中n和k都为不小于一的自然数；

每个所述第一湿度传感器检测的湿度值对应表示为Wa,每个所述第二湿度传感器检测的湿度值对应表示为Wb，其中所述第一湿度传感器对应检测的湿度上限阈值为W1，所述第二湿度传感器对应检测的湿度上限阈值为W2，其中S1为全部所述第一湿度传感器对应的检测值均值，S2为全部所述第二湿度传感器对应的检测值均值；

进一步获得：

进一步将所述湿度传感器的检测值以坐标形式进行表示A(S1，S2)，并且B＝{(x,y)|x≥W1,y≥W2}(3)；

当时A∈B时判断为所述患者口腔唾液量达到唾液量上限值，进而所述控制装置进一步驱动所述抽吸模块对所述患者唾液进行抽吸直至

本发明通过对正畸患者不同口腔区域的相对湿度值进行检测进而实现所述患者正畸过程中唾液量的有效监控进一步实现正畸过程中对患者过量唾液的抽吸进而确保正畸过程中患者的唾液量对医生的操作不发生影响，同时避免口腔溶液过度抽吸造成患者口感进一步引起患者正畸过程中的异物感强烈；

所述照射单元包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射单元的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元，且所述识别和参考标记之间的连接线与所述照射灯的投射方向平行设置，其中所述移动单元优选为现有技术的微型可编程机械臂，在此不再赘述，所述移动单元通过焊接、卡接和/或螺栓连接与所述固定端进行固定进一步所述移动单元接收所述数据分析单元对应的生成的控制指令进一步控制所述照射模块的定向照射；

所述分析模块包括处理方法：所述数据分析单元用于采集所述立体口腔模型，所述数据分析单元在接收所述立体口腔模型的数据后，通过对口腔结构位置进行数据库的调取，并基于与医生的相关参数输入的人机交互，使得对患者的口腔区域的灯光进行自动定位照射，所述模型装置还基于大数据进行指导，所述数据分析单元还包括定位算法，所述定位算法依据下列的公式步骤进行确定：

步骤一：获取所述识别标记的中心坐标值：A1(Xm1,Ym1,Zm1)，所述参考标记的中心坐标值：A2(Xm2,Ym2,Zm2)和目标位置的中心坐标值B(Xn1,Yn1,Zn2)，其中A1为相对A2远离所述患者口腔方向的标记点；

步骤二：进一步获得：

步骤三：进一步获得：

步骤四：进一步获得相关关系：cosα＝g，通过现有相应软件换算获得α对应角度值；

步骤五：

其中f和k为所述目标位置面积大小的正相关系数，v和d为所述目标位置面积大小的负相关系数，m1、m2、m3和m4为与对应所述相关系数的优先级参数，其中所述相关系数和优先级参数由本领域技术人员经大量实验训练获得，在此不再赘述，即所述移动单元驱动所述照射单元相对所述目标位置与所述识别标记中心点A1的连接延长线转动β大小角度；

步骤六：进一步获得所述识别标记点A1与所述目标位置的相对距离S：

其中e为与所述相对距离相关的矫正因子，r为与所述相对距离相关修正因子的优先级相关参数，e和r由本领域技术人员经大量实验训练获得，在此不再赘述；

步骤七：D＝S-S*(9)，

其中所述S*为预先设置的所述识别标记的中心点A1到所述目标位置中心点的预定距离大小，即所述移动单元进一步驱动所述照射单元沿目前所述固定杆的延长线方向相对所述目标位置移动D大小距离；

其中本发明装置能够根据实际需求预先设置多个所述目标区域进行正畸过程中所述定位模块针对患者不同的正畸目标位置的自动配合切换，本发明通过对患者正畸口腔进行相应模型建设并进一步通过所述定位模块对所述照射单元与正畸目标位置的识别和进一步分析处理获得所述移动单元对所述照射单元的驱动方向指令进一步实现所述照射单元的自动定向照射减少医护对照射单元的手动调节。

实施例三：

本实施例构造了一种具备对正畸牙齿的弓丝进行张紧力进行辅助检测进而提高对患者的正畸效率的检测模块的智能辅助装置；

一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置，所述正畸辅助装置包括对正畸患者的口腔溶液量进行感应监测进一步对所述溶液进行自动抽吸的抽吸模块、对不同所述患者的口腔进行自动适应性的开口度支撑的固定模块、对所述患者口腔的正畸目标位置进行灯光照射的照射模块、对患者口腔的目标位置进行识别定位并进一步驱动所述照射模块转动至所述目标位置进行照射的定位模块、对正畸牙套的正畸弓丝的张紧度进行检测的检测模块和分别通过电气进一步控制所述智能辅助装置内各电器元件的控制装置，所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者口腔液体进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述动力单元抽吸工作的处理单元，所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射单元的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元，所述检测模块包括对其中一端与所述患者的牙齿进行抵接的并以预定外力施加作用于所述牙齿的驱动单元、对所述口腔内相应区域的所述弓丝进行连续压力值检测的振动监测器、对所述振动监测器的监测信号进行接收进一步转变成所述弓丝对应张紧度值的计算单元和对所述计算单元的计算结果进行显示提醒的显示单元，所述照射单元包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端；

所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、和抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构,所述下固定件包括与所述患者下牙龈内圈配合固定的开口环状结构，且所述环状结构与所述牙龈接触端为胶状层进而减少所述固定模块对患者的牙龈的挤压感，所述上固定组件为与所述患者上颚抵接的固定块，其中所述固定块与所述上颚接触的一端敷设有缓解所述固定机构对所述上颚进行挤压的胶体结构，所述弧形胶套至少两端分别固定于所述下固定组件的相对端进而在正畸过程中对患者舌头进行固定，所述支撑机构包括分别抵接于所述下固定组件相对端的Y型结构的分支固定件、其中一端固定于所述固定块的连接件和分别连接所述分支固定杆和连接件进一步通过伸缩驱动以控制所述上固定组件和下固定组件的相对距离进而实现对患者口腔开口进行支撑的伸张机构，所述分支固定件的其中两分支端抵接于所述下固定组件且另一个分支端与所述伸张机构固定连接，所述伸张机构为现有技术的电控微型伸缩装置，在此不再赘述，其中所述伸张机构由所述控制装置对应控制其伸缩长度进而对患者口腔进行相应开口固定，本发明的固定模块通过对所述患者舌头的固定和通过在所述患者口腔中间区域的开口固定进而提高正畸手术过程中医护人员的对患者口腔的观察区域和器械移动操作区域进而提高医护人员的正畸效率；

所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者唾液进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元、和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述吸附头抽吸工作的处理单元,其中所述监控单元包括均匀敷设于所述吸附头扁状贴面的两端且对所述吸附头附近唾液量监控的至少两个湿度传感器、分别接收每个所述湿度传感器并进一步件所述湿度传感器的检测信号进一步处理转变为数据信号的转换模块和将所述转换模块所转换的检测数值进一步分析处理获得所述患者相应唾液量的分析单元，其中每个所述湿度传感器由本领域技术人员预先储存其安装信息位置相绑定的身份识别信息，所述动力单元为现有技术的抽吸泵，其中所述湿度传感器根据其在所述吸附头的安装面不同进而分为n个第一湿度传感器和k个第二湿度传感器，其中n和k都为不小于一的自然数；

每个所述第一湿度传感器检测的湿度值对应表示为Wa,每个所述第二湿度传感器检测的湿度值对应表示为Wb，其中所述第一湿度传感器对应检测的湿度上限阈值为W1，所述第二湿度传感器对应检测的湿度上限阈值为W2，其中S1为全部所述第一湿度传感器对应的检测值均值，S2为全部所述第二湿度传感器对应的检测值均值；

进一步获得：

进一步将所述湿度传感器的检测值以坐标形式进行表示A(S1，S2)，并且B＝{(x,y)|x≥W1,y≥W2}(3)；

当时A∈B时判断为所述患者口腔唾液量达到唾液量上限值，进而所述控制装置进一步驱动所述抽吸模块对所述患者唾液进行抽吸直至

本发明通过对正畸患者不同口腔区域的相对湿度值进行检测进而实现所述患者正畸过程中唾液量的有效监控进一步实现正畸过程中对患者过量唾液的抽吸进而确保正畸过程中患者的唾液量对医生的操作不发生影响，同时避免口腔溶液过度抽吸造成患者口感进一步引起患者正畸过程中的异物感强烈；

所述照射单元包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射单元的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元，且所述识别和参考标记之间的连接线与所述照射灯的投射方向平行设置，其中所述移动单元优选为现有技术的微型可编程机械臂，在此不再赘述，所述移动单元通过焊接、卡接和/或螺栓连接与所述固定端进行固定进一步所述移动单元接收所述数据分析单元对应的生成的控制指令进一步控制所述照射模块的定向照射；

所述分析模块包括处理方法：所述数据分析单元用于采集所述立体口腔模型，所述数据分析单元在接收所述立体口腔模型的数据后，通过对口腔结构位置进行数据库的调取，并基于与医生的相关参数输入的人机交互，使得对患者的口腔区域的灯光进行自动定位照射，所述模型装置还基于大数据进行指导，所述数据分析单元还包括定位算法，所述定位算法依据下列的公式步骤进行确定：

步骤一：获取所述识别标记的中心坐标值：A1(Xm1,Ym1,Zm1)，所述参考标记的中心坐标值：A2(Xm2,Ym2,Zm2)和目标位置的中心坐标值B(Xn1,Yn1,Zn2)，其中A1为相对A2远离所述患者口腔方向的标记点；

步骤二：进一步获得：

步骤三：进一步获得：

步骤四：进一步获得相关关系：cosα＝g，通过现有相应软件换算获得α对应角度值；

步骤五：

其中f和k为所述目标位置面积大小的正相关系数，v和d为所述目标位置面积大小的负相关系数，m1、m2、m3和m4为与对应所述相关系数的优先级参数，其中所述相关系数和优先级参数由本领域技术人员经大量实验训练获得，在此不再赘述，即所述移动单元驱动所述照射单元相对所述目标位置与所述识别标记中心点A1的连接延长线转动β大小角度；

步骤六：进一步获得所述识别标记点A1与所述目标位置的相对距离S：

其中e为与所述相对距离相关的矫正因子，r为与所述相对距离相关修正因子的优先级相关参数，e和r由本领域技术人员经大量实验训练获得，在此不再赘述；

步骤七：D＝S-S*(9)，

其中所述S*为预先设置的所述识别标记的中心点A1到所述目标位置中心点的预定距离大小，即所述移动单元进一步驱动所述照射单元沿目前所述固定杆的延长线方向相对所述目标位置移动D大小距离；

其中本发明装置能够根据实际需求预先设置多个所述目标区域进行正畸过程中所述定位模块针对患者不同的正畸目标位置的自动配合切换，本发明通过对患者正畸口腔进行相应模型建设并进一步通过所述定位模块对所述照射单元与正畸目标位置的识别和进一步分析处理获得所述移动单元对所述照射单元的驱动方向指令进一步实现所述照射单元的自动定向照射减少医护对照射单元的手动调节；

所述检测模块包括对其中一端与所述牙齿进行抵接的驱动单元、对所述相应区域的弓丝抵接并对其压力值进行连续监测的振动监测器、驱动所述振动监测器与所述对所述振动监测器的监测信号进行接收进一步转变成所述弓丝对应张紧度的计算单元、对所述计算单元对应的结果进行显示的显示单元和将所述计算单元和显示单元进行信息交流输送的信号收发器，其中所述振动监测器为压力传感器，所述计算单元包括至少一个单片机；

所述计算单元提供的基于大数据对正畸牙齿的弓丝进行张紧力检测的方法，具体流程如下：

步骤101：通过用于信号转换的集成电路芯片对所述振动检测器监测的压力信号进行处理获取数字信号的压力特征数据；

步骤102：获取所述弓丝在所述驱动单元的驱动下产生振动时，所述压力传感器在预定范围内拾取待检测的所述弓丝对应的压力特征数据，所述预定范围为由本领域技术人员经大量实验和数据分析获得的本发明压力传感器的对应的检测范围值；

步骤103：获取检测期内的所述压力传感器所监测的压力检测值随驱动单元的驱动时长对应的数值相关曲线图的特征函数曲线，所述数值相关曲线图是所述压力传感器的数字化监测值随所述驱动单元的驱动时长的相关函数对应的曲线图；

步骤104：将所述待检测弓丝的特征函数曲线与对应的标准特征函数曲线进行比对，当所述特征函数曲线与所述标准函数曲线的匹配度为预设匹配度范围时，即判断为位弓丝张紧度为有效正畸范围；

其中所述标准函数曲线为由本领域技术人员经大量实验训练获得所述弓丝在的张紧度在优先级正畸强度内对应得标准函数曲线，其中所述预设匹配度为所述弓丝在有效正畸强度范围内对应的特征函数曲线与所述标准函数曲线对应的匹配度的范围；

步骤105：当所述匹配度超出所述预设匹配的范围时，对所述特征函数曲线进行分析获得所述特征曲线对应的曲线幅度值；

步骤106：进一步将所述曲线幅度值与标准幅度值进行对比分析进一步获得所述待检测弓丝对应的张紧情况；

步骤107：当所述曲线幅度值大于所述标准幅度值时，即为对应所述弓丝张紧度小于预设值，进一步通过所述显示单元提醒医生对所述弓丝进行拧紧调整；

步骤108：当所述曲线幅度值小于所述标准幅度值时，即为对应所述弓丝张紧度大于预设值，进一步通过所述显示单元提醒医生对所述弓丝进行松懈调整；

步骤109：直至所述待检测弓丝对应的所述特征函数曲线与所述标准函数曲线的匹配度为预设匹配度范围时，弓丝对应的正畸强度合格；

其中所述特征函数曲线与标准函数曲线的匹配度由本领域技术人员预先设置于相应的计算处理程序实现，在此不再赘述；

其中所述驱动单元为超声波发生装置，所述超声波发生装置被设置为以预设振动强度和预设时间作用于抵接于所述待检测弓丝对应的牙冠进行振动力发生，所述显示单元为现有技术的具有显示屏幕的设备，其中所述显示单元包括对所述计算结果进行预设指示信息显示的指示模块，所述指示模块可以根据实际寻求由本领域技术人员选择根据不同的显示灯、标志和/或数字进行显示提醒，在此不做限制；

通过所述检测模块调整对正畸患者的正畸强度进而有效避免由于正畸强度过强造成正畸患者的造成口腔组织牵扯损坏引发炎症等并发症和由于正畸强度过低造成正畸效果不明显同时正畸疗程延长的情况发生；

本发明的辅助装置通过对正畸过程中患者舌头的固定、对正畸目标区域进行照射灯光的自动识别追踪、患者口腔溶液的抽吸强度智能控制、正畸弓丝对应强度的检测进而医生对患者口腔的观察视角和操作空间增大，本发明通过在正畸治疗过程中实现对患者正畸手术进行有效辅助和对相关正畸参数的直观显示以有效提高医生对患者的正畸效率。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术所述患者可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种用于口腔科的正畸治疗的智能辅助装置，其特征在于，正畸辅助装置包括对正畸患者的口腔溶液量进行感应监测进一步对所述溶液进行自动抽吸的抽吸模块、对不同所述患者的口腔进行自动适应性的开口度支撑的固定模块、对所述患者口腔的正畸目标位置进行灯光照射的照射模块、对患者口腔的目标位置进行识别定位并进一步驱动所述照射模块转动至所述目标位置进行照射的定位模块、对正畸牙套的正畸弓丝的张紧度进行检测的检测模块和分别通过电气进一步控制所述智能辅助装置内各电器元件的控制装置；

所述检测模块包括对其中一端与牙齿进行抵接的驱动单元、对相应区域的弓丝抵接并对其压力值进行连续监测的振动监测器、驱动所述振动监测器与所述对所述振动监测器的监测信号进行接收进一步转变成所述弓丝对应张紧度的计算单元、对所述计算单元对应的结果进行显示的显示单元和将所述计算单元和显示单元进行信息交流输送的信号收发器，其中所述振动监测器为压力传感器，所述计算单元包括至少一个单片机；

所述计算单元提供的基于大数据对正畸牙齿的弓丝进行张紧力检测的方法，具体流程如下：

步骤101：通过用于信号转换的集成电路芯片对所述振动监测器监测的压力信号进行处理获取数字信号的压力特征数据；

步骤102：获取所述弓丝在所述驱动单元的驱动下产生振动时，所述压力传感器在预定范围内拾取待检测的所述弓丝对应的压力特征数据；

步骤103：获取检测期内的所述压力传感器所监测的压力检测值随驱动单元的驱动时长对应的数值相关曲线图的特征函数曲线，所述数值相关曲线图是所述压力传感器的数字化监测值随所述驱动单元的驱动时长的相关函数对应的曲线图；

步骤104：将待检测弓丝的特征函数曲线与对应的标准特征函数曲线进行比对，当所述特征函数曲线与标准特征函数曲线的匹配度为预设匹配度范围时，即判断为位弓丝张紧度为有效正畸范围；

步骤105：当所述匹配度超出所述预设匹配的范围时，对所述特征函数曲线进行分析获得所述特征函数曲线对应的曲线幅度值；

步骤106：进一步将所述曲线幅度值与标准幅度值进行对比分析进一步获得所述待检测弓丝对应的张紧情况；

步骤107：当所述曲线幅度值大于所述标准幅度值时，即为对应所述弓丝张紧度小于预设值，进一步通过所述显示单元提醒医生对所述弓丝进行拧紧调整；

步骤108：当所述曲线幅度值小于所述标准幅度值时，即为对应所述弓丝张紧度大于预设值，进一步通过所述显示单元提醒医生对所述弓丝进行松懈调整；

步骤109：直至所述待检测弓丝对应的所述特征函数曲线与所述标准特征 函数曲线的匹配度为预设匹配度范围时，弓丝对应的正畸强度合格。

2.如权利要求1所述的智能辅助装置，其特征在于，所述抽吸模块包括扁状结构且与患者口腔相贴的吸附头、与所述吸附头连通并为所述吸附头提供负压进一步对所述患者口腔液体进行抽吸的动力单元、均匀分布敷设于所述吸附头对患者的唾液分泌量进行监控的监控单元和接收所述监控单元的监控数据进一步分析处理获得所述患者唾液分泌情况并进一步控制所述动力单元抽吸工作的处理单元。

3.如权利要求2所述的智能辅助装置，其特征在于，所述固定模块包括与所述患者至少部分舌头前端配合设置进一步对正畸治疗过程中的舌头进行固定的弧形胶套、与所述弧形胶套边缘固定连接且抵接于患者下牙龈附近的下固定组件、抵接于所述患者上颚的上固定组件和两端分别与所述下固定组件和上固定组件连接固定并驱动所述下固定组件和上固定组件之间相对移动进一步对患者口腔进行开口固定的支撑机构。

4.如权利要求3所述的智能辅助装置，其特征在于，所述定位模块包括驱动所述照射模块进行转向移动的移动单元、对患者口腔经电脑扫描进行预先3D建模处理获得患者的立体口腔模型并进一步对患者的口腔对应正畸位置进行相应记号标志的目标位置、预先标记于所述移动单元进行转角的转动关节的相对转动轨迹的圆心处的识别标记、标记于所述照射模块的固定管的参考标记和对所述患者的所述识别标记、参考标记和目标位置进行识别分析处理进一步获得对所述移动单元的具体的驱动指令的数据分析单元。

5.如权利要求4所述的智能辅助装置，其特征在于，所述照射模块包括照射灯、其中一端末对所述照射灯进行固定的固定管、设置于所述固定管内的内置电路、为所述照射灯提供电能的电源和与所述移动单元进行固定接合的固定端。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括所述智能辅助装置控制方法和数据计算处理程序，所述智能辅助装置控制方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述智能辅助装置的控制方法和数据计算的步骤。

Images