DE2321458B2

DE2321458B2 - Vorrichtung zur Diagnose der entzündlichen Parodontitis

Info

Publication number: DE2321458B2
Application number: DE19732321458
Authority: DE
Inventors: Samuel M. Dr. Borden; Lorne M. Dr. Golub; Israel Dr. Kleinberg; Morris Settler
Original assignee: Harco Electronics Ltd
Current assignee: Harco Medical Electronics Of Canada Ltd Winnipeg
Priority date: 1972-04-28
Filing date: 1973-04-27
Publication date: 1979-03-01
Also published as: SE388280B; GB1418337A; FR2182172B1; NO137800B; DE2321458C3; JPS584301B2; NO137800C; DE2321458A1; JPS4981068A; FR2182172A1

Description

Entzündliche Parodontitis tritt auf, wenn sich Kolonien von Mikroorganismen am Zahnhals zwischen dem Zahnfleisch und den Zähnen ansiedeln. Sie sondern toxische Sekrete ab, die das Zahnfleisch entzünden. Durch diese Entzündung wird die ni^ürliche Abdichtung zwischen dem Zahnfleisch und dem Zahn gestört, so daß Taschen entstehen, in denen Bakteri η gedeihen. Die Entzündung führt so schließlich zur Lockerung der Zähne.

Unglücklicherweise ist die Feststellung der Krankheit im Frühstadium, in der sie am besten bekämpft werden könnte, nicht einfach.

Es wurde nunmehr gefunden, daß es möglich ist, das Flüssigkeitsvolumen der am Zahnhals gebildeten Taschen dadurch zu bestimmen, daß schmale Papierstreifen zwischen Zahnfleisch und Zahn in die Tasche eingeschoben werden und dort während einer vorgegebenen Zeit belassen werden. Die Menge der aufgenommenen Flüssigkeit steht in direktem Zusammenhang mit dem Fortschreiten der Krankheit. Man kann einen solchen Papierstreifen unter ein Mikroskop legen und die benetzte Fläche mittels eines Rasters in Quadrate einteilen, die ausgezählt werden können. Die Anzahl der benetzten Quadrate kann als Maß für das Fortschreiten der Zahnfleischerkrankung genommen werden.

Die Bestimmung der vom Papierstreifen aufgenommenen Flüssigkeitsmenge und damit das Ausmaß der Zahnfleischerkrankung auf die geschilderte Art und Weise ist mühsam. Deshalb lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Diagnose der entzündlichen Parodontitis durch quantitative Bestimmung des Benetzungsgrads von Papierstreifen, die in am Zahnhals gebildete Zahnfleischtaschen eingeführt wurden, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einem Kapazitätsmeßgerät besteht, dessen Meßkondensator eine feste Platte und eine dazu parallele bewegliche Platte aufweist, zwischen welche die Papierstreifen als Dielektrikum eingelegt werden können, wobei die bewegliche Platte an einem schwenkbaren Hebel sitzt.

an dem eine mit der festen Platte verbundene Zugfeder angreift.

Vorrichtungen zum Messen der Feuchtigkeit eines Mediums mit zwei Kondensatorplatten, die an das zu untersuchende Medium angelegt weiden, sind an und für sich bekannt (US-PS 34 88 758, US-PS 30 25 465, US-PS 21 23 812). Diese Vorrichtungen eignen sich zum Messen der Feuchtigkeit in großen Gegenständen, wie z. B. Textilstoffen, Mauern usw., in denen die Feuchtigkeit gleichmäßig verteilt ist, nicht aber zur Messung des Flüssigkeitsgehalts eines winzigen Papierstreifchens, bei dem die Flüssigkeit nur in einen Teil des Streifens eingesaugt ist und der andere Teil trocken ist.

Durch Einlegen des Papierstreifens zwischen die Platten des erfindungsgemäßen Meßgeräts als Dielektrikum und Messung der Kapazität desselben läßt sich die von dem Papierstreifen aufgesogene Flüss-gkeitsmenge ebenso schnell wie einfach und problemlos bestimmen. Durch die Feder wird ein konstanter Druck auf den Papierstreifen ausgeübt, so daß stets reproduzierbare Werte erhalten werden. Durch die in Sekundenschnelle durchführbare Messung und Registrierung mittels eines Digitalzählers lassen sich Verluste durch Verdunstung u. dgl. nahezu vollständig vermeiden. Entsprechende Messungen können von Zahnärzten in der Sprechstunde unmittelbar durchgeführt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn der verwendete Papierstreifen gefaltet ist, damit er eine genügende Steifheit erhält, um ihn mittels einer Pinzette unter das Zahnfleisch schieben und ihn in feuchtem Zustand ohne Schwierigkeiten zwischen die Platten des Kondensators bringen zu können.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind:

Fig. 1 —4 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens in einer Zahnhalstasche,

Fig. 5 eine isometrische Darstellung der neuen Vorrichtung,

F i g. 6 ein schematisches Schaltbild derselben, Fig. 7 eine schemalische Darstellung des Netzteils der Schaltungsanordnung,

Fig.8 eine Schnittdarslellung des Oberteils des •»5 Gerätes mit der Montage der Kondensatorplatten und

F i g. 9 eine isometrische Darstellung der bevorzugten Ausbildung des Papierstreifens in größerem Maßstab.

Das bisherige Verfahren zur Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens in einer Zahnhalstasche besteht darin, daß gemäß Fig. I Papierstreifen 10 so weit wie möglich in die Taschen zwischen den Zähnen 11 und dem Zahnfleisch 12 eingeschoben werden und daß die Streifen etwa drei Minuten dort belassen werden. Dann wird gemäß Fig. 2 ein Papierstreifen 10 mittels einer Zange 13 herausgezogen, wobei die Fläche 10/4 ungefähr den durch die Flüssigkeit in der Spalte benetzten Teil des Paperstrcifcns angibt. Dieser Streifen wird dann gemäß F i g. 3 unter ein durchsichtiges Raster 14 gelegt und durch eine Lupe oder ein Mikroskop 15 betrachtet, woraufhin die Anzahl der benetzten Quadrate ausgezählt werden kann. Fig.4 zeigt die Eichkurve, aus der das Flüssigkeitsvolumen der Zahntaschen in Abhängigkeit von der Anzahl der gezählten Quadrate abgelesen werden kann. &5 F i g. 5 — 8 zeigen das neue Gerät, und zwar bedeutet 16 eine digitale Anzeigevorrichtung, an der Ziffern ablesbar sind, welche die Stromstärke in Mikroampere bedeuten. 17 ist ein hochfrequenter Festkörperoszillator

(etwa 110 kHz). 18 ist ein Netzteil, der eine geregelte .Speisegleichspannung von 24 Volt für den Oszillator abgibt. 19 ist eine Vorrichtung zum Festhalten der verhältnismäßig kleinem Papierstreifen 10 zwischen zwei Backen 20 und 21. Die untere Backe 21 ist fest, aber verstellbar, während die obere Backe 20 mittels eines bei 23 an einer Seite der Ablesevorrichtung 16 gelagerten Hebels 22 nach oben verschwenkbar ist. Die Backen sind so ausgebildet, daß sie die Verdunstung verringern und so zu größerer Reproduzierbarkeit führen. Sie können auch so gestaltet sein, daß sie anderes Material als Papier festhalten, z. B. sehr kleine Proben biologischer Cev/ebe.

Für eine exakte Messung ist es wesentlich, daß die beiden Backen 20 und 21 genau parallel zueinander stehen und stets den gleichen Druck auf den dazwischengelegten Papierstreifen ausüben. Zu diesem Zweck ist die untere Backe 21 in der Mitte eines Klotzes 27 aus glasfaserverstärktem Epoxyharz od. dgl. befestigt, der seinerseits von einer Grundplatte 28 getragen wird. Diese Grundplatte wird von vier Schrauben 23 gehalten, die vom oberen Abdeckbrett 30 des Gerätes nach unten weisen und in die Grundplatte 28 eingeschraubt sind. Dadurch wird der Klotz 27 in einer Ausnehmung 31 der Abdeckplatte 30 so gehalten, daß seine Oberseite 32 praktisch mit der Oberseite der Abdeckplatte 30 fluchtet. Die Flächenberührung der Backen 20 und 21 kann so mittels der Schrauben 29 eingestellt und geprüft werden, indem man entlang der Berührungsfläche eine kräftige Lichtquelle anvisiert.

Das Gerät wird vom Lichtnetz 24 gespeist und die ganze Schaltungsanordnung befindet sich vorzugsweise in einem Kasten 33, zu dem die obere Abdeckplatte 30 gehört. Die Backen 20 und 21 und die Ablescvorrichtung 16 sind auf der Oberseite der Abdeckplattc 30 montiert.

Die beiden Backen 20 und 21 bestehen aus kräftig anodisch oxidiertem Aluminium, so daß sie vollkommen gegeneinander isoliert sind. Sie bilden also die Platten eines Kondensators 25 (F" i g. 6), dessen Kapazität durch Einlegen des Papierstreifens 10 veränderbar ist. Die Odydationsschicht der Backen 20 und 21 und der Papierstreifen bilden das Dielektrikum des Kondensators. Dieser Kondensator hat bei vollständig trockenem Papierstreifen 10 eine Kapazität von etwa 5 pF. Wird der Papierstreifen durch die Z >hnhalsflüssigkeit benetzt, so ändert sich einerseits der dielektrische Verlustfaktor und andererseits die relative Dielektrizitätskonstante £_rdes Papiers. Beide Faktoren beeinflussen die Kapazität des Kcndensators 25 im Os/illatorkrcis 17, wobei die Kapazität von einem vollständig trockenen Papierstreifen zu einem vollständig nassen Papierstreifen von etwa 5pF auf 15 pF ansteigt. Die Änderung des Verlustfaktors bewirkt eine Amplitudenänderung der Schwingungen (Faktor 4 von trocken zu naß). Die Änderung der Dielektrizitätskonstante E_r ändert die Schwingfrequen/.(von 110 kHz zu 37 kHz).

Da die Amplitudenänderunf; der Schwingungen weit stärker ist, wird diese Änderung zur Messung verwendet. Sie führt im wesentlichen zu einer Änderung des Baxisstroms im Transistor 26 (um etwa 100 Mikroampere von trocken zu naß). Dieser Basisgleichstrom wird in dem digitalen Anzeigegerät 16 angezeigt, wobei das Flüssigkeitsvolumen und der entsprechende Feuchtigkeitsgrad des Papierstreifens eine Stromstärkenänderung bedeuten, die an dem Meßinstrument iingezeigt wird. Die Änderung des Basisgleichstroms ist proportional zum Flüssigkeitsvolumen.

Die Haupivorteile der beschriebenen Anordnung sind die folgenden:

a) Das Gerät ist im Stande, Mikrovolumina in einem sehr kleinen Papierstreifen 10 zu messen. Diese Mikrovolumina sind in der Größenordnung von lO-'und 10-²Mikroliter.

b) Der Kondensator 25 wird von den beiden anodisch oydicrten Backen 21 und 20 gebildet, die durch die

ίο starke Oxydation ständig voneinander isoliert, und doch in sich leitend sind. Die leitenden Teile, d. h. die Kondensatorplatten sind durch ein Dielektrikum getrennt, das im wesentlichen aus dem kleinen Papierstreifen 10 besteht. Die dielektrischen Veränderungen desselben durch Benetzen mit einem Mikro-Flüssigkeitsvolumen ist groß genug, um auf dem digitalen Mikroamperemeter 16 angezeigt zu werden, und zeigt weitgehend linearen Verlauf.

c) Da der Druck auf den PapierstrCiin zwischen den Backen kritisch ist und während der Lebensdauer des Gerätes konstant bleiben soll, übt die bewegliche Backe 20 auf den Papierstreifen 10 einen Druck mittels der Feder 34 aus, die über lange Zeiten zuverlässig arbeitet.

d) Das Instrument enthält eine Vorrichtung 35 zur Nullpunktverschiebung in Form eines Potentiometers, um kleine Differenzen in den Abmessungen und dem Feuchtigkeitsgehalt des unbenutzten Papierstreifens zu kompensieren, obwohl die letzteren Faktoren bei der Verpackung der Papierstreifen sehr genau beachtet werden müssen, um die erwartete Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit zu erhalten.

Der in Fi g. 7 dargestellte Netzteil des Gerätes wird vom Wechselstromnetz 24 über den Netztransformator 36 gespeist. Daran schließt sich ein mit Transistoren bestückter Netzteil 18 bekannten Aufbaus an, dei eine geregelte Gleichspannung liefert, um die Reproduzierbarkpit und Stabilität der Anzeige auch bei Netzspannungsschwankungen zu gewährleisten. Der Netzteil hat einen Ausgang »A« für +15 Volt, einen Ausgang »B« für - 15 Volt und einen geerdeten Ausgang »C«. Diese drei Anschlüsse sind in F i g. 6 mit gleichen Brzugszeichen versehen.

Eine Mehrzahl integrierter Schaltkreise 37 (z. B. Fairchild 741) erhalten Signale vom Oszillatorkreis 17 und geben sie zusammen mit dem veränderlichen Ausgangsgleichstrom des Transistors 26, der seinerseits von der Kapazität des Kondensators 25 abhängt, verstärkt auf das digitale Milliamperemeter 16.

F i g. 9 zeigt die bevorzugte Form der Papierstreifen

10. Dei Papierstreifen ist an der Stelle 38 in der Nähe seines einen Endes geknickt. Ferner ist eine längsverlaufende Rippe Jb in den Papierstreifen eingepreßt.

Die Rippe 39 erstreckt sich von einer Schmalseite 40 des Papierstreifens bis zu einer Stelle 41, die einen gewissen Abstand von der anderen Schmalseite 42 hat und so einen Abschnitt 43 Irei läßt, der in die Spalte zwischen Zahn und Zahnfleisch eingeführi und dann zwischen die Backen 20 und 21 gelegt wird. Die L ängs/ippe 39 erleichtert die Arbeit mit den Papierstreifen und verhindert das Durchbiegen derselben, während der Knick bei 38 das Erfassen des abgeknickten Teils 44 mit einer Zange erleichtert, wenn die Streifen auf einer Unterlage oder auf dem Zahn aufliegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Diagnose der entzündlichen Parodontitis durch quantitative Bestimmung des Benetzungsgrades von Papierstreifen, die in am Zahnhals gebildete Zahnfleischspalten eingeführt wurden, gekennzeichnet durch ein Kapazitätsmeßgerät (16), dessen Meßkondensator eine feste Platte (21) und eine dazu parallele bewegliche Platte (20) aufweist, zwischen welche die Papierstreifen (10) als Dielektrikum eingelegt werden können, wobei die bewegliche Platte (20) an einem schwenkbaren Hebel (22) sitzt, an dem eine mit der festen Platte (21) verbundene Zugfeder (34) angreift

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Parallelität der beiden Platten die feste Platte (21) an der Oberseite eines Isolier.kiotzes (27) befestigt ist, der seinerseits auf einer Cmndplatte (28) sitzt und daß die Grundplatte mit Hilfe von oben verstellbarer Schrauben (29) an der Abdeckplatte (30) des Meßgerätes befestigt ist