IT201800005462A1 - An impedance meter device to evaluate the correct consolidation of endosseous implants, preferably endosseous prostheses of the dental type - Google Patents
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Description
Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: Description accompanying the patent application for industrial invention entitled:
UN DISPOSITIVO IMPEDENZIOMETRICO PER VALUTARE IL CORRETTO AN IMPEDENTIOMETRIC DEVICE TO ASSESS THE CORRECT
CONSOLIDAMENTO DI IMPIANTI ENDOSSEI, PREFERIBILMENTE CONSOLIDATION OF ENDOXIDE PLANTS, PREFERABLY
PROTESI ENDOSSEE DI TIPO DENTALE DENTAL-TYPE ENDOSSEAL PROSTHESES
Ambito dell’invenzione Scope of the invention
La presente invenzione riguarda il settore tecnico inerente gli strumenti medicali, ad esempio quelli in ambito odontoiatrico. The present invention relates to the technical sector relating to medical instruments, for example those in the dental field.
In particolare l’invenzione si riferisce ad un dispositivo che è in grado di misurare il corretto grado di consolidamento di un impianto endosseo, in particolare una protesi endossea dentale. In particular, the invention refers to a device that is able to measure the correct degree of consolidation of an endosseous implant, in particular an endosseous dental prosthesis.
Brevi cenni alla tecnica nota Brief notes on the known art
Gli impianti endossei sono noti da tempo, ad esempio le protesi endossee dentali. Endosseous implants have been known for some time, for example endosseous dental prostheses.
Esse servono per l’installazione permanente di denti artificiali che si vanno a sostituire ai denti naturali caduti o persi prematuramente. They are used for the permanent installation of artificial teeth that replace natural teeth that have fallen or been lost prematurely.
Generalmente una protesi endossea è costituita da una vite che viene innestata nell’osso esattamente nel punto in cui era precedentemente presente il dente. Generally, an endosseous prosthesis consists of a screw that is grafted into the bone exactly where the tooth was previously present.
La vite serve da supporto per il dente artificiale il quale può ad esempio essere in ceramica o materiale plastico. The screw serves as a support for the artificial tooth which can for example be made of ceramic or plastic material.
Una volta innestata la vite nell’osso, è pero necessario attendere il corretto tempo di consolidamento prima di potervi applicare il dente. Once the screw has been grafted into the bone, however, it is necessary to wait for the correct consolidation time before being able to apply the tooth.
Al momento esistono solo dei protocolli che prevedono un tempo medio di attesa e un controllo visivo. Non esiste dunque un metodo preciso ed oggettivo che consenta di verificare il corretto consolidamento della vite. At the moment there are only protocols that provide for an average waiting time and a visual check. There is therefore no precise and objective method that allows to verify the correct consolidation of the vine.
E’ chiaro che un’attesa eccessiva crea nel paziente un lungo disagio, in quanto si ritroverà con una vite innestata senza alcun dente a copertura. It is clear that excessive waiting creates long discomfort in the patient, as he will end up with a grafted screw without any covering teeth.
Nel caso di attesa troppo breve si rischia di compromettere il buon esito dell’intervento con il rischio che la protesi si distacchi. If the wait is too short, there is a risk of compromising the success of the surgery with the risk that the prosthesis will detach.
Considerando che i tempi di consolidamento sono molto soggettivi, è evidente che il controllo visivo basato sull’uso di protocolli standardizzati risulta spesso poco preciso, rischiando di causare i suddetti inconvenienti per il paziente. Considering that the consolidation times are very subjective, it is clear that visual control based on the use of standardized protocols is often not very precise, risking causing the aforementioned inconveniences for the patient.
La medesima problematica di verifica del corretto consolidamento è ovviamente presente in altri tipi di impianti endossei e dunque di protesi endossee non necessariamente nel campo odontoiatrico. The same problem of verifying correct consolidation is obviously present in other types of endosseous implants and therefore of endosseous prostheses not necessarily in the dental field.
Sintesi dell’invenzione Summary of the invention
È quindi scopo della presente invenzione fornire un innovativo assieme per il controllo del consolidamento di un impianto endosseo, in particolare una protesi endossea dentale, che risolva i suddetti inconvenienti tecnici. It is therefore an object of the present invention to provide an innovative assembly for controlling the consolidation of an endosseous implant, in particular an endosseous dental prosthesis, which solves the aforementioned technical drawbacks.
In particolare è scopo della presente invenzione fornire un assieme che consente in modo preciso di valutare lo stato di consolidamento dell’impianto, per cui risultando preciso ed indipendente dalle caratteristiche del paziente. In particular, it is the aim of the present invention to provide an assembly that allows you to precisely evaluate the state of consolidation of the implant, thus resulting precise and independent of the characteristics of the patient.
Questi e altri scopi sono dunque ottenuti con il presente assieme per misurare il corretto consolidamento di un impianto endosseo (1, 2, 3), preferibilmente un impianto relativo ad una protesi endossea dentale, in accordo alla rivendicazione 1. These and other objects are therefore achieved with the present assembly for measuring the correct consolidation of an endosseous implant (1, 2, 3), preferably an implant relating to an endosseous dental prosthesis, according to claim 1.
Tale assieme comprende almeno una prima coppia (10, 20) di elementi elettricamente conduttivi e configurati per consentire di misurare una relativa caduta di tensione e/o variazione di fase a seguito di un’iniezione di una predeterminata corrente nei tessuti in modo tale da consentire la determinazione di uno o più parametri bioelettrici (Xc, R, Z), preferibilmente parametri bioimpedenziometrici; This assembly comprises at least a first pair (10, 20) of electrically conductive elements and configured to allow the measurement of a relative voltage drop and / or phase variation following an injection of a predetermined current in the tissues in such a way as to allow the determination of one or more bioelectrical parameters (Xc, R, Z), preferably bioimpedance parameters;
In questo modo, ad esempio in accordo alla tecnica bi-polare, tale coppia può essere utilizzata sia per l’iniezione di corrente che per la relativa rilevazione della variazione di fase (o variazione di tensione) per poi poter determinare predeterminati parametri bioelettrici quali impedenza, reattanza, fase, ecc. In this way, for example in accordance with the bi-polar technique, this pair can be used both for the injection of current and for the relative detection of the phase variation (or voltage variation) in order to then be able to determine predetermined bioelectrical parameters such as impedance , reactance, phase, etc.
In alternativa, in accordo alla tecnica tetra-polare, tale prima coppia viene utilizzata per la rilevazione della variazione di fase e/o caduta di tensione mentre l’area di misura viene saturata di corrente attraverso una seconda coppia (10a, 20a) di elementi conduttivi da applicare sul corpo esternamente. Alternatively, according to the tetra-polar technique, this first pair is used to detect the phase variation and / or voltage drop while the measurement area is saturated with current through a second pair (10a, 20a) of elements conductive to be applied on the body externally.
Ad esempio, nel caso di una verifica di consolidamento di un impianto di protesi dentale, tali elettrodi potranno vantaggiosamente essere applicati esternamente al viso in corrispondenza più o meno delle mascelle. For example, in the case of a consolidation check of a dental prosthesis implant, these electrodes can advantageously be applied externally to the face in correspondence more or less to the jaws.
In tutti i suddetti casi, l’assieme comprende un processore programmato per ricavare una misura del valore di capacità (C) complessiva del sistema capacitore assimilabile o equivalente all’impianto endosseo in esame, in modo tale da determinare uno stato di consolidamento raggiunto in funzione di detto valore di capacità (C) misurato. In all the aforementioned cases, the assembly includes a processor programmed to obtain a measure of the overall capacity value (C) of the capacitor system similar or equivalent to the endosseous implant under examination, in such a way as to determine a state of consolidation achieved in function of said measured capacitance value (C).
Infatti, vantaggiosamente, la conoscenza della variazione di fase consente di risalire ad un corretto valore oggettivo di consolidamento endosseo perché consente di risalire al valore capacitivo di un sistema equivalente all’impianto in esame. In fact, advantageously, the knowledge of the phase variation allows to trace a correct objective value of endosseous consolidation because it allows to trace the capacitive value of a system equivalent to the plant in question.
In base al valore di capacità ricavato, si risale facilmente ad una determinazione di consolidamento in quanto esso stesso varia sulla base del consolidamento il quale è indicativo di un maggiore o minore legame tra parte biologica del paziente e parte metallica o artificiale. On the basis of the obtained capacity value, it is easy to go back to a consolidation determination as it itself varies on the basis of the consolidation which is indicative of a greater or lesser link between the biological part of the patient and the metallic or artificial part.
Ad esempio, al di sotto di certi valori predeterminati potrà essere evidente un mancato consolidamento mentre sopra certi valori potrà essere evidente un consolidamento. For example, below certain predetermined values a non-consolidation may be evident while above certain values a consolidation may be evident.
Il processore, dunque, è programmato per ricavare tale misura del valore di capacità (C) complessiva dell’impianto endosseo attraverso la conoscenza della variazione di fase misurata e/o di altri parametri bioelettrici derivabili dalla iniezione di corrente con una tecnica bi-polare o tetrapolare. The processor, therefore, is programmed to obtain this measure of the overall capacity value (C) of the endosseous implant through the knowledge of the measured phase variation and / or other bioelectrical parameters deriving from the current injection with a bi-polar or tetrapolar.
In questo modo, è possibile con tale misura estrapolare facilmente un valore di capacità dell’impianto endosseo in esame per poi valutare, sulla base del risultato, lo stato di consolidamento raggiunto. In this way, it is possible with this measure to easily extrapolate a capacity value of the endosseous implant under examination and then evaluate, based on the result, the state of consolidation achieved.
In tutti i casi suddetti, in accordo all’invenzione, almeno uno di detti due elementi elettricamente conduttivi di detta prima coppia (10, 20) è in forma di un elemento allungato (10) manovrabile da un operatore. In all the aforementioned cases, according to the invention, at least one of said two electrically conductive elements of said first pair (10, 20) is in the form of an elongated element (10) that can be operated by an operator.
In questo modo, in maniera agevole, l’operatore può manovrare facilmente tale elemento conduttivo di forma allungata all’interno della bocca del paziente per porlo in contatto sulla vite endossea e misurare la variazione di fase e/o la caduta di tensione, nel caso di impianti orali. In this way, in an easy way, the operator can easily maneuver this elongated conductive element inside the patient's mouth to put it in contact with the endosseous screw and measure the phase variation and / or the voltage drop, in the case of oral implants.
A seguito di iniezione di corrente, ottenuta attraverso un apposito generatore, tale prima coppia di elementi conduttivi (10, 20), opportunamente collegata ad un voltometro e/o ad un dispositivo sensibile alla fase, è in grado di rilevare la relativa caduta di tensione e/o variazione di fase da cui, poi, il processore ricava la misura di capacità complessiva del sistema in esame. Following the injection of current, obtained through a special generator, this first pair of conductive elements (10, 20), suitably connected to a voltmeter and / or to a phase-sensitive device, is able to detect the relative voltage drop. and / or phase variation from which, then, the processor derives the overall capacity measurement of the system under examination.
Ulteriori vantaggi sono desumibili dalle altre rimanenti rivendicazioni dipendenti. Further advantages can be deduced from the other remaining dependent claims.
Breve descrizione dei disegni Ulteriori caratteristiche e i vantaggi del presente assieme, secondo l’invenzione, risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui: - La figura 1 mostra una schematizzazione di una parte dell’assieme in grado di verificare il corretto consolidamento di una protesi dentaria in cui si sfrutta la tecnica tetra-polare per iniettare una corrente attraverso due elettrodi per poi misurare una relativa caduta di tensione e/o variazione di fase attraverso un puntale ricevente ed un ulteriore elettrodo ricevente; Brief description of the drawings Further characteristics and advantages of the present assembly, according to the invention, will become clearer with the following description of some embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which: - The figure 1 shows a schematic of a part of the assembly capable of verifying the correct consolidation of a dental prosthesis in which the tetra-polar technique is used to inject a current through two electrodes and then measure a relative voltage drop and / or variation of phase through a receiving tip and a further receiving electrode;
- La figura 2 estrapola il solo puntale ed il solo elettrodo che vengono utilizzati per ricavare, in accordo alla tecnica tetra-polare o bipolare, la fase e il valore di tensione misurati; - Figure 2 extrapolates only the tip and the only electrode which are used to obtain, according to the tetra-polar or bipolar technique, the phase and the voltage value measured;
- La figura 3 è una schematizzazione elettrica del sistema formato dalla gengiva, dall’osso e della vite e che risulta in un capacitore di cui si vuole misurare la capacità elettrica; - Figure 3 is an electrical schematic of the system formed by the gum, bone and screw and which results in a capacitor whose electrical capacity is to be measured;
- La figura 4 mostra una variante di invenzione in cui il puntale e l’elettrodo hanno funzione iniettante e ricevente contestualmente; - Figure 4 shows a variant of the invention in which the tip and the electrode have an injecting and receiving function at the same time;
- La figura 5 è un grafico che mostra una variazione di capacità (C) del sistema capacitore elettrico equivalente alla protesi in esame (ad esempio una protesi dentale) in funzione della fase, al fine di evidenziare una linea di demarcazione (X-X) che separa una parte del piano indicante un’area di consolidamento da una parte del piano indicante un’area di non consolidamento. - Figure 5 is a graph showing a variation in capacity (C) of the electrical capacitor system equivalent to the prosthesis in question (for example a dental prosthesis) as a function of the phase, in order to highlight a demarcation line (X-X) that separates a part of the plan indicating a consolidation area and a part of the plan indicating an area of non-consolidation.
Descrizione di alcune forme realizzative preferite La tecnica tetra-polare è nota da molto tempo ed utilizzata in vari settori medicali, ad esempio nel campo della misurazione degli stati di idratazione o quelli relativi al calcolo della massa grassa. Description of some preferred embodiments The tetra-polar technique has been known for a long time and used in various medical fields, for example in the field of measuring hydration states or those relating to the calculation of fat mass.
Molto in sintesi, la tecnica si basa sull’utilizzo di elettrodi iniettanti ed elettrodi riceventi, generalmente due elettrodi che iniettano una corrente in un segmento di corpo e due elettrodi opportunamente predisposti che consentono di risalire alla relativa tensione misurata tra di essi, nel segmento saturato dalla corrente, e/o la determinazione di una variazione di fase. Very briefly, the technique is based on the use of injecting electrodes and receiving electrodes, generally two electrodes that inject a current into a body segment and two suitably predisposed electrodes that allow to trace the relative voltage measured between them, in the saturated segment. from the current, and / or the determination of a phase change.
La determinazione della tensione e/o della variazione di fase è utile per la determinazione di parametri elettrici quali impedenza Z, resistenza R, reattanza Xc i quali sono utili, sulla base di specifiche formule, per la determinazione di predeterminati parametri biologici quali ad esempio lo stato di idratazione. The determination of the voltage and / or phase variation is useful for the determination of electrical parameters such as impedance Z, resistance R, reactance Xc which are useful, on the basis of specific formulas, for the determination of predetermined biological parameters such as the state of hydration.
La corrente che viene iniettata è una corrente alternata di tipo sinusoidale, ad esempio intorno a valori di 400 µA, la quale risulta in una intensità innocua per i tessuti. The current that is injected is an alternating current of the sinusoidal type, for example around values of 400 µA, which results in an intensity that is harmless for the tissues.
Come detto, tale tecnica tetra-polare è di per se ben nota nello stato della tecnica è per tal motivo non viene qui ulteriormente approfondita. As said, this tetra-polar technique is per se well known in the state of the art and for this reason it is not further explored here.
La tecnica bipolare è sostanzialmente la stessa ma gli elettrodi iniettanti sono anche utilizzati come elettrodi riceventi e sono dunque contestualmente collegati sia al generatore di corrente che al dispositivo Voltometro per la determinazione della variazione di tensione e/o al dispositivo per la determinazione della variazione di fase. The bipolar technique is substantially the same but the injecting electrodes are also used as receiving electrodes and are therefore simultaneously connected to both the current generator and the Voltmeter device for determining the voltage variation and / or the device for determining the phase variation. .
Entrando nel dettaglio dell’invenzione, la figura 1 schematizza una gengiva 1 e la parte ossea 2 ricoperta dal tessuto gengivale 1. La figura schematizza anche la vite endossea 3 la quale viene innestata inserendola nell’osso attraverso il tessuto gengivale. Going into the detail of the invention, Figure 1 schematizes a gum 1 and the bony part 2 covered by gingival tissue 1. The figure also schematizes the endosseous screw 3 which is grafted by inserting it into the bone through the gingival tissue.
La figura 1 mostra una prima configurazione di invenzione in riferimento alla tecnica tetra-polare. Figure 1 shows a first configuration of the invention with reference to the tetra-polar technique.
Al fine di valutare il corretto consolidamento della protesi si può agevolmente utilizzare la tecnica tetrapolare iniettando con due elettrodi (10a, 20a) la corrente. In order to evaluate the correct consolidation of the prosthesis, the tetrapolar technique can easily be used by injecting the current with two electrodes (10a, 20a).
Gli elettrodi (10a, 20a) con funzione iniettante, generalmente in numero di due, possono convenientemente essere posizionati lateralmente sulle guance. The electrodes (10a, 20a) with injecting function, generally two in number, can conveniently be positioned laterally on the cheeks.
Come poi schematizzato sempre in figura 1 ed in figura 2, si utilizza convenientemente un puntale 10, ovviamente in materiale conduttore (ad esempio metallico), con funzione di elettrodo ricevente ed un ulteriore elettrodo 20 con funzione anche esso ricevente da applicare in un punto della gengiva prossimo all’impianto. Il puntale e l’elettrodo sono collegati ad un voltometro (V) e/o ad un dispositivo sensibile alla fase (F), in modo tale che si possano ricavare le misure elettriche tipiche della tecnica tetra-polare. As then schematized again in Figure 1 and Figure 2, a tip 10 is conveniently used, obviously made of conductive material (for example metal), with the function of receiving electrode and a further electrode 20 also with a receiving function to be applied in a point of the gingiva next to the implant. The tip and the electrode are connected to a voltmeter (V) and / or to a phase-sensitive device (F), so that the typical electrical measurements of the tetra-polar technique can be obtained.
Come mostrato in figura 3, l’insieme della gengiva, osso ed impianto rappresentano un capacitore (30’, 30’’) che si carica in modo diverso a seconda dello stato di consolidamento che c’è tra osso ed impianto. As shown in Figure 3, the gum, bone and implant as a whole represent a capacitor (30 ', 30') that is charged differently depending on the state of consolidation that exists between the bone and the implant.
La figura 3 schematizza, infatti, il capacitore equivalente all’impianto in esame ponendo in serie la gengiva 1 e l’osso 2 che formano, di fatto, una prima piastra (30’) del capacitore che fronteggia la seconda piastra (30’’) del capacitore rappresentata dalla vite e dunque dal suo materiale realizzativo. Figure 3 schematises, in fact, the capacitor equivalent to the implant under examination by placing in series the gum 1 and the bone 2 which actually form a first plate (30 ') of the capacitor facing the second plate (30' ' ) of the capacitor represented by the screw and therefore by its construction material.
Una misura della capacità complessiva C di tale capacitore, equivalente all’impianto endosseo che si misura, riesce a dare una misura dunque dello stato di consolidamento. A measure of the overall capacity C of this capacitor, equivalent to the endosseous implant that is measured, is therefore able to give a measure of the state of consolidation.
Per fare questo, come schematizzato in figura 1, si inietta in accordo alla tecnica tetra-polare una corrente (I) che viene generata da un generatore G di corrente collegato ai due elettrodi iniettanti (10a, 20a), preferibilmente posti sulle guance e connessi al generatore (vedasi figura 1). To do this, as shown in figure 1, a current (I) is injected according to the tetra-polar technique, which is generated by a current generator G connected to the two injecting electrodes (10a, 20a), preferably placed on the cheeks and connected to the generator (see figure 1).
A questo punto si predispone il puntale 10 in corrispondenza ed in contatto in un punto della vite e l’elettrodo ricevente 20 in un punto della polpa gengivale ad esso prossimo e si misura la caduta di tensione (V) e la variazione di fase (F) (vedasi figura 1 e figura 2). At this point the tip 10 is arranged in correspondence with and in contact in a point of the screw and the receiving electrode 20 in a point of the gingival pulp close to it and the voltage drop (V) and the phase variation (F ) (see figure 1 and figure 2).
Il puntale e l’elettrodo sono dunque connessi al voltometro che misura la caduta di tensione e/o al sistema sensibile alla fase per misurare la fase. The tip and the electrode are therefore connected to the voltmeter that measures the voltage drop and / or to the phase-sensitive system to measure the phase.
Il puntale, o uno strumento similare di forma allungata e manovrabile dall’operatore, è necessario per potersi applicare sulla protesi e mantenerlo in posizione durante la misura. Infatti sulla protesi non è possibile, in modo agevole, applicare un elettrodo in modo idoneo. The tip, or a similar elongated instrument that can be maneuvered by the operator, is necessary to be able to apply it to the prosthesis and keep it in position during the measurement. In fact, on the prosthesis it is not possible, in an easy way, to apply an electrode in a suitable way.
Il puntale può sostituirsi con elementi allungati comunque agevolmente manovrabili dall’operatore di forme similari, ad esempio a forma similare a cucchiaio. The tip can be replaced with elongated elements, however, easily maneuverable by the operator of similar shapes, for example with a similar shape to a spoon.
La soluzione a puntale (che preferibilmente termina con una punta eventualmente tondeggiante) è la soluzione preferita perché si manovra più facilmente ed è idoneo a contattare piccole superfici quali quelle di una vite in un punto preciso. The tip solution (which preferably ends with a possibly rounded tip) is the preferred solution because it can be maneuvered more easily and is suitable for contacting small surfaces such as those of a screw in a precise point.
Il puntale, come anche gli altri elettrodi rimanenti, possono essere realizzati in modo tale da avere attacchi rapidi che consentono una connessione elettrica rapida ai rispettivi generatore, dispositivo voltometro e/o dispositivo sensibile alla fase. The tip, as well as the other remaining electrodes, can be made in such a way as to have quick couplings which allow a quick electrical connection to the respective generator, voltmeter device and / or phase sensitive device.
La figura 2 mostra dunque il solo puntale ed elettrodo attraverso cui, grazie alla connessione al Voltometro e al dispositivo sensibile alla fase, si può effettuare la misura della caduta di tensione V e della fase F che viene rilevata a seguito dell’iniezione di corrente, in modo tale da poter valutare la capacità elettrica del capacitore conformato dall’insieme di gengiva, osso e impianto vite innestata nell’osso. Figure 2 therefore shows only the tip and electrode through which, thanks to the connection to the Voltmeter and the phase-sensitive device, it is possible to measure the voltage drop V and phase F which is detected following the injection of current, in such a way as to be able to evaluate the electrical capacity of the capacitor shaped by the set of gingiva, bone and screw implant grafted into the bone.
Il vantaggio di una tecnica tetra-polare, che prevede almeno la prima coppia di elementi conduttivi riceventi ed una seconda coppia di elettrodi iniettanti la corrente, è che è più precisa ma ovviamente richiede in tutto almeno due coppie di elementi conduttivi e l’applicazione dunque di due di essi esternamente, ad esempio nelle guance. The advantage of a tetra-polar technique, which provides at least the first pair of receiving conductive elements and a second pair of electrodes injecting the current, is that it is more precise but obviously requires in all at least two pairs of conductive elements and the application therefore of two of them externally, for example in the cheeks.
In una variante di invenzione nulla escluderebbe la possibilità di poter utilizzare il puntale e l’elettrodo ricevente, sopra descritti, anche come elementi iniettanti. In questo caso si parla dunque di tecnica bipolare. In a variant of the invention, nothing would exclude the possibility of being able to use the tip and the receiving electrode, described above, also as injecting elements. In this case we are therefore talking about the bipolar technique.
La figura 4 schematizza tale soluzione in cui il puntale e l’elettrodo sono collegati sia al generatore che al voltometro e/o al dispositivo sensibile alla fase, cioè in accordo alla tecnica bi-polare. Figure 4 schematizes this solution in which the tip and the electrode are connected to both the generator and the voltmeter and / or the phase-sensitive device, that is, in accordance with the bi-polar technique.
In questo modo, attraverso il generatore, si inietta corrente e poi gli stessi elementi iniettanti (10, 20) effettuano la misura di caduta di tensione e/o variazione di fase. In this way, current is injected through the generator and then the same injecting elements (10, 20) measure the voltage drop and / or phase variation.
Questa soluzione semplificativa è possibile in quanto il contatto dei puntali è facilitato da un metallo altamente conduttivo dell’impianto e da una gengiva sempre umettata da fluidi fisiologici ben conduttivi (ad esempio saliva). Ciò consentirebbe, in modo agevole e al fine di facilitarne l’uso di iniettare e leggere con i medesimi puntale ed elettrodo. This simplifying solution is possible since the contact of the tips is facilitated by a highly conductive metal of the implant and by a gum always moistened by well conductive physiological fluids (for example saliva). This would allow, in an easy way and in order to facilitate its use, to inject and read with the same tip and electrode.
Tuttavia l’inconveniente di questa tecnica è quello per cui potrebbe registrarsi un piccolo sfasamento nella determinazione della fase e dunque un piccolo errore. Tuttavia, l’errore può essere corretto con una apposita taratura di strumento. However, the drawback of this technique is that there may be a small phase shift in the determination of the phase and therefore a small error. However, the error can be corrected with a specific instrument calibration.
In una ulteriore variante, preferibilmente in riferimento al caso di utilizzo del puntale e dell’elettrodo con la doppia funzione iniettante/ricevente, si potrebbe sostituire l’elettrodo 20 anche esso con un puntale per cui utilizzando nel complesso due puntali riceventi. In a further variant, preferably in reference to the case of use of the tip and the electrode with the double injecting / receiving function, the electrode 20 could also be replaced with a tip for which using two receiving tips overall.
La stessa cosa vale nel caso di due elettrodi iniettanti e di due elementi riceventi entrambi in forma di due puntali (quelli riceventi ovviamente). The same thing is true in the case of two injecting electrodes and two receiving elements both in the form of two tips (the receiving ones obviously).
Come sopra detto, l’insieme della gengiva, osso ed impianto rappresentano un capacitore (30’, 30’’) che si carica in modo diverso a seconda dello stato di consolidamento che c’è tra osso ed impianto, in quanto esso dipende dalla penetrazione del tessuto sulla parte artificiale. Una misura della capacità di tale capacitore riesce a dare una misura dunque dello stato di consolidamento. As mentioned above, the set of gingiva, bone and implant represent a capacitor (30 ', 30' ') that is charged in a different way depending on the state of consolidation that exists between the bone and the implant, as it depends on the penetration of the fabric on the artificial part. A measure of the capacity of this capacitor can therefore give a measure of the state of consolidation.
Un apposito processore, come dettagliato anche nel seguito, ricava dalla variazione di fase e/o dalla caduta di tensione i parametri bio-elettrici tipici della tecnica tetra-polare per poi ricavare il valore capacitivo del sistema elettrico equivalente all’impianto in esame. A special processor, as also detailed below, obtains the bio-electrical parameters typical of the tetra-polar technique from the phase variation and / or voltage drop and then derives the capacitive value of the electrical system equivalent to the plant in question.
La capacità misurabile in picofarad può raggiungere valori di circa 700pF con accoppiamento non consolidato e variano con la variazione del dielettrico d’interfaccia. The measurable capacitance in picofarad can reach values of about 700pF with unconsolidated coupling and vary with the variation of the interface dielectric.
In sostanza la misura fatta consente di ricavare, in accordo alla tecnica tetra-polare o bipolare, parametri quali: Basically, the measurement made allows to obtain, in accordance with the tetra-polar or bipolar technique, parameters such as:
Xc = Reattanza; Xc = Reactance;
R = Resistenza; R = Resistance;
Z = Impedenza; Z = Impedance;
I valori di capacità possono dunque essere misurati con un sensore sensibile alla fase ed operante ad una frequenza idonea per identificare il momento sfasante più elevato dal quale estrapolare la Resistenza Capacitiva (Xc) che riflette la capacità ( tipicamente fra 30000 e 50000 Hz), in cui Xc = 1/ (C* frequenza * 6,28). The capacitance values can therefore be measured with a phase sensitive sensor operating at a suitable frequency to identify the highest phase shift moment from which to extrapolate the Capacitive Resistance (Xc) which reflects the capacitance (typically between 30000 and 50000 Hz), in where Xc = 1 / (C * frequency * 6.28).
Giova qui ricordare che nel caso specifico di misura su impianti endossei dentali statisticamente vi sono i seguenti valori di Z: Here it is worth remembering that in the specific case of measurement on dental endosseous implants, statistically, there are the following Z values:
Z = 0 per la vite; Z = 0 for the screw;
Z = 150 Ω per la polpa gengivale; Z = 150 Ω for the gingival pulp;
Z = 2000 Ω per la parte ossea. Z = 2000 Ω for the bony part.
In particolare, con i sensori sensibili alla fase si estrapola la Reattanza (Xc) che è inversamente proporzionale alla frequenza: In particular, with phase sensitive sensors the Reactance (Xc) is extrapolated, which is inversely proportional to the frequency:
Xc = 1/ (C* frequenza * 6,28); Xc = 1 / (C * frequency * 6.28);
I BIA danno R ed Xc come valori in Ohm su equivalente RXc in serie, per cui noto Xc si ricava la frequenza dalla formula di cui sopra. The BIAs give R and Xc as values in Ohm on equivalent RXc in series, for which known Xc the frequency is obtained from the above formula.
Inoltre dalla misura tetra-polare o bipolare, ricavandosi Xc ed R, si può procedere a trasformare R ed Xc in equivalente parallelo con le seguenti equazioni: Furthermore, from the tetra-polar or bipolar measure, obtaining Xc and R, one can proceed to transform R and Xc into parallel equivalent with the following equations:
Xcpar = Xc+R^2/Xc; Xcpar = Xc + R ^ 2 / Xc;
Rpar= R+Xc^2/R; Rpar = R + Xc ^ 2 / R;
A questo punto si può ricavare la capacità (C) dalla reattanza parallela ipotizzando un dielettrico ideale (1e12) per cui: At this point the capacitance (C) can be obtained from the parallel reactance assuming an ideal dielectric (1e12) for which:
C = 1e12/( Xcpar * frequenza * 6,28) C = 1e12 / (Xcpar * frequency * 6.28)
Il valore della capacità C misurata varia in funzione dello stato di consolidamento della protesi ed è proprio tale valore che consentirà di valutare lo stato di consolidamento. The value of the measured capacity C varies according to the state of consolidation of the prosthesis and it is this value that will allow us to evaluate the state of consolidation.
Può dunque essere previsto un processore programmato in modo tale calcolare un valore complessivo di C e verificare se è indicativo di un consolidamento o meno. A processor can therefore be programmed to calculate an overall value of C and check whether it is indicative of a consolidation or not.
Il processore, sulla base dell’impianto di cui si effettua la misura, può facilmente essere programmato per estrapolare il capacitore elettrico equivalente e dunque effettuare il calcolo di capacità. The processor, based on the system being measured, can easily be programmed to extrapolate the equivalent electrical capacitor and thus perform the capacity calculation.
La figura 5, ad esempio, mostra un grafico Fase – Capacità in cui la linea X-X verticale divide un’area di non consolidamento da un’area di consolidamento. Figure 5, for example, shows a Phase - Capacity chart in which the vertical X-X line divides a non-consolidation area from a consolidation area.
La misura può dunque consentire al processore, nell’immediato, di elaborare il valore di C misurato ed indicare se esso è indicativo di un buono stato di consolidamento oppure no a seconda del suo valore ritrovato. The measure can therefore allow the processor, in the immediate future, to process the measured C value and indicate whether it is indicative of a good state of consolidation or not depending on its found value.
La presente invenzione sarebbe applicabile egualmente alla valutazione di consolidamento di qualsiasi protesi, non solo dentale, effettuando egualmente, per come sopra descritto la misura tetra-polare o bipolare e determinando il valore risultante di capacità C totale del sistema capacitivo equivalente alla protesi in esame, al fine di determinare lo stato di consolidamento complessivo. The present invention would be equally applicable to the assessment of consolidation of any prosthesis, not only dental, equally carrying out, as described above, the tetra-polar or bipolar measurement and determining the resulting value of total capacity C of the capacitive system equivalent to the prosthesis in question, in order to determine the overall consolidation status.
Ad esempio, in protesi di anca, l’elemento allungato utilizzabile può essere il ben noto“Pole Needle” il quale è un ago con stelo coperto di teflon e punta metallica, dunque conduttiva. Esso può dunque facilmente essere inserito nel punto di interesse e manovrato nella maniera migliore per misurare la caduta di tensione e/o variazione di fase per come sopra descritto. For example, in hip prostheses, the elongated element that can be used may be the well-known "Pole Needle" which is a needle with a teflon-covered stem and a metal, therefore conductive, tip. It can therefore easily be inserted in the point of interest and maneuvered in the best way to measure the voltage drop and / or phase variation as described above.
Il processore può ovviamente appartenere ad un PC esterno appositamente programmato a cui si collegano i dispositivi descritti o a cui convergono le misure elettriche per poi ricavare i parametri bio elettrici e dunque, a cascata, il valore di capacità. The processor can obviously belong to a specially programmed external PC to which the described devices are connected or to which the electrical measurements converge in order to then obtain the bioelectrical parameters and therefore, in cascade, the capacity value.
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2018
- 2018-05-17 IT IT102018000005462A patent/IT201800005462A1/en unknown
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