CN115737177B - 基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备，它包括：牙套(1)、压电材料(2)、手持检测终端(3)，所述压电材料(2)置于牙套(1)中，压电材料(2)的电极自牙套(1)中引出，手持检测终端(3)与压电材料(2)的电极电连接，以检测牙套(1)的贴合形变情况。本发明可在一定程度上解决牙齿矫正中发生牙套脱落、产生空泡、缝隙识别不及时的问题，填补目前牙齿矫正监控技术的空白。同时依托蓝牙模块传输至客户端，可接入线上平台，提高诊疗效率。

Description

基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备

技术领域

本发明属于牙齿矫正技术领域，涉及一款智能化牙套贴合形变监督设备。

背景技术

当今，隐形牙套矫正技术日渐兴起，这种摒弃了传统钢丝的更为舒适美观的矫正方式大受患者欢迎。然而，需要牙套的完美贴合才能达到其最佳矫正效果，而在患者自我佩戴牙套期间，如何让患者了解，自己的牙套是否与牙齿紧密贴合，或者是否有牙齿已经脱套(脱轨)，与牙套之间产生了间隙(空泡)，或者附件是否已经脱落而患者自己未能发现的问题亟待解决。

发明内容

本发明旨在解决隐形牙套矫正过程中的远程监控问题，从而使患者对自己牙齿及附件与牙套的贴合程度有直观的认识，一旦发现牙套与牙齿及附件之间有过大的间隙，便及时与医生联系进行线上或者线下复诊，以免因监督疏忽而影响治疗效果。

技术方案：

一种基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备，它包括：牙套、压电材料、手持检测终端，所述压电材料置于牙套中，压电材料的电极自牙套中引出，手持检测终端与压电材料的电极电连接，以检测牙套的贴合形变情况。

优选的，所述牙套为透明牙套，材料为生物陶瓷。

优选的，牙套在牙尖和牙套接触的表面贴有柔性电极，压电材料贴附于柔性电极上；柔性电极上引出两根铜导线至牙套外，形成两根暂未连接的导线头。

优选的，所述压电材料为2mm*2mm方形；柔性电极为1.5mm*1.5mm方形。

优选的，所述压电材料的材质为随机定向静电纺丝PLLA纳米纤维制成的薄膜。

优选的，所述柔性电极的材质为镀Ni-Cu-Ni的聚酯物。

优选的，所述柔性电极靠近牙尖的一面涂有绝缘材料，可阻断牙齿本身的导电。

优选的，手持检测终端包括外壳、铜电极、电阻和指示灯，铜电极串联电阻和指示灯，电阻和指示灯置于外壳内，铜电极引出至外壳外。

更优的，手持检测终端还包括蓝牙模块，蓝牙模块将检测到的贴合形变情况传输至客户端，供医生进行下一步治疗方案的制定。

本发明的有益效果

本发明可在一定程度上解决牙齿矫正中发生牙套脱落、产生空泡、缝隙识别不及时的问题，填补目前牙齿矫正监控技术的空白。同时依托蓝牙模块传输至客户端，可接入线上平台，提高诊疗效率。

附图说明

图1为本发明压电材料与牙套结合状态示意图

图2为本发明压电材料与柔性电极结合状态示意图

图3为本发明使用状态牙齿与牙套接触状态示意图

图4为本发明手持检测终端结构示意图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

本发明公开了一种基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备，它包括：牙套1、压电材料2、手持检测终端3，结合图1，所述压电材料2置于牙套1中，压电材料2的电极自牙套1中引出，手持检测终端3与压电材料2的电极电连接，以检测牙套1的贴合形变情况。

优选的实施例中，所述牙套1为透明牙套，材料为生物陶瓷。

结合图2和图3，牙套1在牙尖31和牙套1接触的表面贴有柔性电极33，压电材料2贴附于柔性电极33上；柔性电极33上引出两根铜导线34至牙套1外，形成两根暂未连接的导线头35。

优选的实施例中，所述压电材料2为2mm*2mm方形；柔性电极33为1.5mm*1.5mm方形。

优选的实施例中，所述压电材料2的材质为随机定向静电纺丝PLLA纳米纤维制成的薄膜。

优选的实施例中，所述柔性电极33的材质为镀Ni-Cu-Ni的聚酯物。

更优的实施例中，所述柔性电极33靠近牙尖31的一面涂有绝缘材料，可阻断牙齿本身的导电。

结合图4，手持检测终端3包括外壳41、铜电极42、电阻43和指示灯44，铜电极42串联电阻43和指示灯44，电阻43和指示灯44置于外壳41内，铜电极42引出至外壳41外。

更优的实施例中，手持检测终端3还包括蓝牙模块，蓝牙模块将检测到的贴合形变情况传输至客户端，供医生进行下一步治疗方案的制定。

实施例中，给出一种压电材料的制备方法，压电材料为随机定向静电纺丝PLLA纳米纤维制成的薄膜，制备方法如下：

将PLLA溶解在DMF和二氧甲烷(3/7/v/v)的混合溶剂中，使聚合物浓度达到溶液的10wt％。将聚合物溶液放入装有内径500μm钢针的商用玻璃注射器(10ml)中。静电纺丝在1.25kV/cm处使用伽玛高压的高压电源。使用注射器泵(KD Scientjfic)以0.5ml/h的速度将聚合物溶液注入针尖。静电纺丝纤维收集在距针20cm处的地面收集板上。该薄膜具有较为灵敏的压电性能，可达22V/N，可循环37.5万次而不衰减，具有良好的稳定性。制成后，将该PLLA薄膜切割为2mm*2mm的大小,与牙尖和牙套接触的表面贴有镀Ni-Cu-Ni聚酯物的柔性电极，柔性电极大小约为1.5mm*1.5mm。

具体使用方法：将此带有柔性电极的PLLA薄膜贴在隐形牙套内侧贴合牙尖的部分，每一颗牙齿对应的牙套部分贴一块，由此形成原有牙套材料--PLLA薄膜和柔性电极--牙尖的结构模式。在电极上引出两根铜导线至牙套外，中间断开，在牙套外面形成两个暂未连接的导线头，断口之间约3mm。柔性电极靠近牙尖的一面涂有绝缘材料，可阻断牙齿本身的导电，同时，每颗牙齿的PLLA薄膜之间互相绝缘。患者将隐形牙套放入口中，当正确佩戴时，压电材料会因牙尖的挤压造成形变，从而产生电动势。正畸产生的平均压力约为1N，PLLA薄膜在1N压力下可产生22V电压。

感受器体部装有一绿色LED小灯泡和一1000Ω电阻，绿色LED小灯泡的电阻约为160Ω，因此通过该串联电路的电流约为0.02A，符合LED小灯泡的工作电流。LED小灯泡引出两段铜导线分别外露于感受器尖端，形成断口约3mm的暂未连接的导线头。

当需要检测牙套是否贴合时，可将手持感受器外露的导线头与牙套外露的导线头进行连接，若牙齿与牙套之间无缝隙，压电材料受压产生电压，此时电路闭合，小灯泡中即有电流通过，灯泡亮起，提示此处牙齿与牙套贴合，未发生脱套、产生缝隙等。反之，则已产生缝隙或脱套，需要联系医生进行调整。手持感受器另配有蓝牙装置，与患者手机上的A3O平台通过蓝牙连接，可将监测出的信息传送到该平台上，并通过不同的颜色提示患者该各个牙齿是否与牙套贴合，从而帮助患者更好地自我判断。同时，数据也会通过平台传送给医生，帮助医生对牙套与牙齿贴合的况进行评估，制定下一步的矫正计划。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备，其特征在于它包括：牙套(1)、压电材料(2)、手持检测终端(3)，所述压电材料(2)置于牙套(1)中，压电材料(2)的电极自牙套(1)中引出，手持检测终端(3)与压电材料(2)的电极电连接，以检测牙套(1)的贴合形变情况；牙套(1)在牙尖(31)和牙套(1)接触的表面贴有柔性电极(33)，压电材料(2)贴附于柔性电极(33)上；柔性电极(33)上引出两根铜导线(34)至牙套(1)外，形成两根暂未连接的导线头(35)；所述柔性电极(33)靠近牙尖(31)的一面涂有绝缘材料，可阻断牙齿本身的导电；手持检测终端(3)包括外壳(41)、铜电极(42)、电阻(43)和指示灯(44)，铜电极(42)串联电阻(43)和指示灯(44)，电阻(43)和指示灯(44)置于外壳(41)内，铜电极(42)引出至外壳(41)外；

该基于压电材料的自动化牙套贴合形变监督设备检测牙套是否贴合的过程为，当需要检测牙套(1)是否贴合时，将手持检测终端(3)外露的铜电极(42)与牙套(1)外露的导线头(35)进行连接，若牙齿与牙套(1)之间无缝隙，压电材料(2)受压产生电压，此时电路闭合，指示灯(44)中即有电流通过，指示灯(44)亮起，提示此处牙齿与牙套(1)贴合，未发生脱套、产生缝隙；反之，则已产生缝隙或脱套。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述牙套(1)为透明牙套，材料为生物陶瓷。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述压电材料(2)为2mm*2mm方形；柔性电极(33)为1.5mm*1.5mm方形。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述压电材料(2)的材质为随机定向静电纺丝PLLA纳米纤维制成的薄膜。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述柔性电极(33)的材质为镀Ni-Cu-Ni的聚酯物。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于手持检测终端(3)还包括蓝牙模块，蓝牙模块将检测到的贴合形变情况传输至客户端，供医生进行下一步治疗方案的制定。