CN220530020U - 一种穿戴挂脖式咬合力检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种穿戴挂脖式咬合力检测装置，属于医疗辅助器械，包括：稳定性咬合垫；稳定性咬合垫的内部开设有与牙列区域对应的空腔；稳定性咬合垫的背部为咬合面，咬合面为解剖式牙尖结构；U型压力感应薄膜片；U型压力感应薄膜片为牙弓形态，嵌设在稳定性咬合垫的空腔内；U型压力感应薄膜片设置有多个压力感应检测点位；多个压力感应检测点位与多个咬合点位一一对应。该装置能够及时获取患者咬合力相关数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗辅助器械技术领域，具体涉及一种穿戴挂脖式咬合力检测装置。
背景技术
骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种复杂的全关节退行性疾病，是世界范围内造成疼痛和残疾的主要原因之一。颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular jointosteoarthritis,TMJOA)主要发生在口腔颌面部，具有发病年龄早、致残率高、危害严重等特点，严重影响人们的生活质量。流行病学调查结果显示35岁以下人群出现颞下颌关节骨关节炎病变的比例为4.7％，而35岁以上占比大于30％，是最常见破坏性口腔颌面部疾病，严重加剧了患者痛苦及社会经济负担。
新近研究表明上下牙齿接触产生的异常咬合及咬合力会导致颞下颌关节缺氧，进而对关节软骨细胞HIF-1/VEGF信号通路产生影响，与颞下颌关节骨关节炎的病理改变及成骨过程密切相关。虽然异常咬合及其作用形成的咬合力是颌面部诸多疾病的原始病因，但目前尚无有效检测及控制手段。因此，研究可穿戴咬合力智能检测装置关键技术，从源头调控HIF-1/VEGF信号通路，对寻找颞下颌关节骨关节炎疾病有效的诊疗策略具有非常重要的临床意义。
异常咬合力是诱发骨关节炎病变的关键因素，生理范围内的咬合力会促进关节形成适应性重建，而长期咬合过载荷则会导致异常重建，进而诱发骨关节炎。现有的咬合力检测技术手段主要包括咬合纸、咬合薄膜、咬合指示蜡、硅橡胶印模材料等定性测量方法，上述方法依赖医生临床经验及视觉检测，对临床实践缺乏客观指导，往往呈现出猜测式的诊断与治疗。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种穿戴挂脖式咬合力检测装置，该装置能够及时获取患者咬合力相关数据。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案。
一种穿戴挂脖式咬合力检测装置，包括检测器载体本体和U型压力感应薄膜片；所述检测器载体本体为稳定性咬合垫；所述稳定性咬合垫的内部开设有与牙列区域对应的空腔；所述稳定性咬合垫的背部为咬合面，所述咬合面为解剖式牙尖结构；
所述U型压力感应薄膜片为牙弓形态，嵌设在所述稳定性咬合垫的空腔内；所述U型压力感应薄膜片设置有多个压力感应检测点位；多个压力感应检测点位与多个咬合点位一一对应。
优选地，所述稳定性咬合垫的顶部开设有用于放置U型压力感应薄膜片的窗口；所述窗口对应上颌腭侧区域；所述窗口上设置有可拆卸封盖。
优选地，所述稳定性咬合垫的两端，位于唇颊侧设置有用于摩擦固位的覆盖层。
优选地，还包括颈枕；所述颈枕内架设有PCB板；所述PCB板上设有：
数据转换模块，与所述U型压力感应薄膜片的各压力感应检测点位电连接，用于接收压力感应的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号；
无线传输模块，用于将数据转换模块输出的数字信号通过无线传输协议发送至手机端；
震动模块，用于产生震动；
电池充电模块，与所述数据转换模块、无线传输模块和震动模块电连接，用于供电；
系统控制模块，分别与所述数据转换模块、无线传输模块、震动模块和电池充电模块电连接，用于控制所述数据转换模块、无线传输模块、震动模块和电池充电模块；
其中，所述系统控制模块判断压力感应的数字信号是否属于咬合异常行为，当产生咬合异常行为，控制震动模块产生震动。
优选地，所述覆盖层的宽度为2mm。
优选地，所述咬合面的厚度为2-4mm。
优选地，所述稳定性咬合垫一体成型，所述稳定性咬合垫的空腔的厚度为0.5mm。
本实用新型的有益效果：
本实用新型基于患者咬合取模设计的U型压力感应薄膜片可实现多位点咬合力采集，咬合力压力感应薄膜片与稳定性咬合垫结合可使得咬合疾病的诊治更加精准、客观；本实用新型提出的可复用挂脖式颈枕部分可与口内咬合检测器通过导线连接，可实现咬合力的实时数据转换、无线传输、反馈辅助放松治疗。由于前端口内咬合检测器是基于患者个性化咬合检测需求设计的，需每位患者一套，而挂脖式颈枕部分设计为通用标准部件，可与任何口腔检测器通过导线连接，实现挂脖式颈枕部分的复用，即某位患者口内咬合器用完后丢弃，而挂脖式颈枕部可回收再为下一患者利用，实现可复用的功能，降低产品成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例的一种穿戴挂脖式咬合力检测装置佩戴状态图；
图2是本实用新型实施例的一种穿戴挂脖式咬合力检测装置的咬合印模后的3D打印的检测器壳正面结构图；
图3是本实用新型实施例的一种穿戴挂脖式咬合力检测装置的U型压力感应薄膜片的结构示意图；
图4是本实用新型实施例的一种穿戴挂脖式咬合力检测装置的颈枕的内部模块结构示意图；
图5是穿戴挂脖式咬合力检测装置的制备方法流程图。
其中，1、稳定性咬合垫；2、U型压力感应薄膜片；3、震动模块；4、电池充电模块；5、充电口；6、无线传输模块；7、系统控制模块；8、数据转换模块。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实用新型的一种穿戴挂脖式咬合力检测装置，如图1所示，包括：
稳定性咬合垫1，如图2所示，稳定性咬合垫1的内部所对应的牙列区域镂空；稳定性咬合垫1的背部为咬合面，咬合面为解剖式牙尖结构；稳定性咬合垫1的顶部开设有用于放置U型压力感应薄膜片2的窗口；窗口对应上颌腭侧区域；窗口上设置有可拆卸封盖。稳定性咬合垫1的两端，位于唇颊侧设置有用于摩擦固位的覆盖层。
U型压力感应薄膜片2，如图3所示；U型压力感应薄膜片2为牙弓形态，嵌设在稳定性咬合垫1的空腔；U型压力感应薄膜片2设置有多个压力感应检测点位；多个压力感应检测点位与多个咬合点位一一对应。
如图4所示，还包括颈枕；颈枕内架设有PCB板；PCB板上设有：数据转换模块8，与U型压力感应薄膜片2的各压力感应检测点位电连接，用于接收压力感应的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号；无线传输模块6，用于将数据转换模块8输出的数字信号通过无线传输协议发送至手机端；震动模块3，用于产生震动；电池充电模块4，与数据转换模块、无线传输模块和震动模块电连接，用于供电；系统控制模块6，分别与数据转换模块8、无线传输模块6、震动模块3和电池充电模块4电连接，用于控制数据转换模块8、无线传输模块6、震动模块3和电池充电模块4；其中，系统控制模块6判断压力感应的数字信号是否属于咬合异常行为，当产生咬合异常行为，控制震动模块3产生震动。
本实施例中，穿戴挂脖式咬合力检测装置的整体制备步骤如图5所示，具体包括：
1、咬合力检测器载体制备方法
咬合力检测器载体原型为稳定性咬合垫1，通过将稳定性咬合垫1进行改良设计，一是对咬合垫形成解剖式牙尖结构，二是设计出稳定性咬合垫1中间镂空结构。首先，将利用临床硅橡胶印模材料(DMG,Silagum Putty/Sil agum Light,Germany)制取牙列磨耗患者上下颌牙列印模，根据制取完成的硅橡胶阴模灌制患者超硬石膏阳模(Heraeus，水粉比22ml:100g)。记录患者上下颌正中关系位时咬合记录，转移面弓，上颌架(IvoclarVivadent,Stratos300,Liechtenstein)。在患者的石膏模型上利用“三明治”法进行压力感应式合垫的设计与制作，以上颌牙列为例，具体方法如下：在患者制作完成的上颌石膏模型上准确画线，以此确定合垫在颊舌(腭)面的延伸范围。临床制作完成的改良式全牙列合垫通过唇颊侧约2mm宽的覆盖量提供摩擦固位；咬合面厚约2-4mm，牙列咬合面镂空厚度为0.5mm，以符合U型压力感应薄膜片2的厚度并能容纳压力感应薄膜片。
根据前期绘制的改良式咬合垫的要求，通过计算机辅助设计软件进行解剖式中空稳定性咬合垫1设计及3D打印。解剖式样全牙列咬合力检测器载体具体设计参数步骤如下：
1)数字化扫描：通过计算机设备对患者上下颌牙列及邻近软组织、上下颌咬合关系进行数字化扫描，扫描完成数据以stl.格式存储；2)调整检测器：使用三维数据专用软件，调整检测器载体在唇颊侧设计2mm的覆盖量提供摩擦固位；3)表面处理：咬合面在磨牙区的厚度约为2-3mm，表层有足够强度的树脂材料覆盖；4)解剖形态设计：根据患者牙齿特点，将检测器咬合面设计为牙齿解剖的形态；如图2所示；5)镂空处理：检测器牙列所在区域及上颌腭侧区域镂空，厚度约0.5mm，以便压力感应薄膜片的嵌入，如图3所示；6)佩戴咬合调整：患者佩戴检测器载体以后，当上下颌位于正中关系(CR)，双侧髁突位于关节凹最前最上位置，与关节盘中央最薄弱无血管部分贴近时，合垫合平面与对合牙形成稳定、平衡地咬合接触；当下颌做前伸与侧方运动时，由合垫在尖牙区域伸长的部分发挥尖牙引导的作用，双侧后牙与检测器后牙牙尖脱离咬合接触。
2、U型压力感应薄膜片2设计及打印
人类牙弓为“U”型或“马蹄”型。正常健康成年人群口腔内部含28-32颗牙齿，上下颌形成咬合接触的牙齿可达14-16对。上下颌牙齿咬合时，任何咬合接触不良都有可能导致咬合相关疾病的发生。该部分重点设计“U”型压力感应薄膜片，根据前期对患者的印模，设计压力感应薄膜片的外观形态总体与人类牙弓形态相吻合。此外，该“U”型压力感应薄膜片能具备单个及多个检测位点力的采集，当患者上下颌牙列发生咬合接触时，可准确检测到咬合位点及咬合力度，如图2所示为嵌入牙列定制式“U”型压力感应薄膜片设计图。其中方框为嵌入U型压力薄膜片的开窗，小孔为连接薄膜片与外接可复用挂脖式外接颈枕的(图4)的细导线连接线出口。如图3所示为嵌入牙列定制式“U”型压力感应薄膜片原型。该类定制式咬合压力感应薄膜片与常规工业芯片相比具有一定柔性，可通过检测器开口部分有效嵌入。根据患者印模结果及医生对患者咬合力检测点的需求，U型压力感应薄膜片2的制作包括方案一：所有牙列检测点的U型压力感应薄膜片2的集成制作和方案二：部分牙列检测点的U型压力感应薄膜片2集成制作；
方案一：所有牙列检测点的U型压力感应薄膜片2的集成制作方法：(1)点选取：根据人全牙列14-16对的咬合接触点，根据印模采集的患者牙齿解剖形态，圈定患者牙列的所有咬合压力点，(2)U型压力感应薄膜片2的打印；根据步骤(1)划定咬合压力点，利用微电子印刷器打印机进行U型压力感应薄膜片2的打印，基于该打印机完成喷墨、点胶、刮涂、U型裁剪等步骤，最终完成该印刷传感器的制作。
方案二：部分检测点的U型压力感应薄膜片2的集成制作方法与所有牙列检测点的U型压力感应薄膜片2的集成制作方法类似：(1)特定点选取：根据医生从全牙列所有咬合接触点按需求选取需要检测的咬合力点，根据印模采集的患者牙齿解剖形态，圈定患者牙列的部分所需的咬合压力点，(2)压力感应薄膜片的打印；根据步骤(1)划定咬合压力点，即可以像方案一中利用微电子印刷器进行U型压力感应薄膜片2打印，也可以只针对咬合压力点制作单片压力感应薄膜片，因为当需要观测的感应点较少时，只需嵌入所需检测点出的压力感应薄膜片即可，不用制作整体的U型薄膜片，可以有效节省制作成本及增加制作灵活性。
在完成方案一及方案二的U型压力感应薄膜片2制作的最后，通过细导线将咬合压力点出的信号连接出来，并将U型压力感应薄膜片2封装在解剖式全牙列压力感应式咬合力检测器载体中(稳定性咬合垫1)。
3、可复用挂脖式外接颈枕的设计
本实施例提出的外接颈枕结构，以实现与压力感应式咬合力检测器载体中薄膜感应片的连接，数据转换、数据无线传输、反馈按摩等功能，外接颈枕总体设计示意如图1所示。其设计方法细节如下：第一，颈枕与口腔内改良式解剖式咬合力载体通过导线相连接。该设计与现有的穿戴挂脖式咬合力检测装置相比最大特色在于：一方面口腔内咬合力检测器不仅实现咬合力的检测，同时还兼备治愈的功能；另一方面，外部通过颈枕的方式，使得穿戴挂脖式咬合力检测装置实现无线、便携的目的，从而使得该装置的使用不再仅仅局限于临床诊室内。第二，颈枕的设计，顾名思义挂在患者颈部，通过工业加工可增加颈枕的柔软度，总体固位稳定且舒适。颈枕内部设计为中空结构，咬合力检测器所需要的可充电电池、控制器、传输芯片等附件可全部嵌入颈枕内部，患者通过调控颈枕前端的开关按钮调控检测器的功能。第三，颈枕靠近人体组织面可设计按摩结构(震动模块3)。当患者出现咬合异常等行为时，检测器发出“警报”并开启智能反馈，通过不同程度地按摩颈部肌肉使得患者达到肌肉及精神放松，从而缓解咬合异常行为的发生，对因咬合异常造成的咬合相关疾病如磨牙症、颞下颌关节骨关节炎等诊治具有良好的调控改善作用。综上所述，可复用挂脖式外接颈枕附件的内部结构图如下图4所示：导线将口腔咬合器内U型压力感应薄膜片2输出的模拟电信号输入挂脖式外接附件内，首先通过数据转换模块8将薄膜片输出的模拟电信号转换为数电信号，系统控制模块负责数据转换模块8、无线传输模块6、震动模块3、电池充电模块4等。无线传输模块6在系统控制模块7的控制下将数据转换模块8输出的数字电信号通过无线传输协议发送到手机端，手机端通过专门的APP来接收并存储这些压力感应数据。震动模块3是在系统控制模块7的控制下进行开始震动及停止震动，系统控制模块7是接收到外面APP发来的开始及停止震动的信号再给震动模块3发是否开始震动的信号。电池充电模块4也在系统控制模块7的控制下执行在电池没电时进行电池充电(通过充电口5)，电池有电的情况下向其它各个模块供电。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，包括检测器载体本体和U型压力感应薄膜片；所述检测器载体本体为稳定性咬合垫；所述稳定性咬合垫的内部开设有与牙列区域对应的空腔；所述稳定性咬合垫的背部为咬合面，所述咬合面为解剖式牙尖结构；
所述U型压力感应薄膜片为牙弓形态，嵌设在所述稳定性咬合垫的空腔内；所述U型压力感应薄膜片设置有多个压力感应检测点位；多个压力感应检测点位与多个咬合点位一一对应。
2.根据权利要求1所述的穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，所述稳定性咬合垫的顶部开设有用于放置U型压力感应薄膜片的窗口；所述窗口对应上颌腭侧区域；所述窗口上设置有可拆卸封盖。
3.根据权利要求1所述的穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，所述稳定性咬合垫的两端，位于唇颊侧设置有用于摩擦固位的覆盖层。
4.根据权利要求1所述的穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，还包括颈枕；所述颈枕内架设有PCB板；所述PCB板上设有：
数据转换模块，与所述U型压力感应薄膜片的各压力感应检测点位电连接，用于接收压力感应的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号；
无线传输模块，用于将数据转换模块输出的数字信号通过无线传输协议发送至手机端；
震动模块，用于产生震动；
电池充电模块，与所述数据转换模块、无线传输模块和震动模块电连接，用于供电；
系统控制模块，分别与所述数据转换模块、无线传输模块、震动模块和电池充电模块电连接，用于控制所述数据转换模块、无线传输模块、震动模块和电池充电模块；
其中，所述系统控制模块判断压力感应的数字信号是否属于咬合异常行为，当产生咬合异常行为，控制震动模块产生震动。
5.根据权利要求3所述的穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，所述覆盖层的宽度为2mm。
6.根据权利要求1所述的穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，所述咬合面的厚度为2-4mm。
7.根据权利要求1所述的穿戴挂脖式咬合力检测装置，其特征在于，所述稳定性咬合垫一体成型，所述稳定性咬合垫的空腔的厚度为0.5mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |