RU2093108C1

RU2093108C1 - Apparatus for determining central relationship of jaws

Info

Publication number: RU2093108C1
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Цимбалистов; Валентина Александровна Миняева; Евгений Михайлович Гаврилов; Ирина Викторовна Курсекова; Алексей Анатольевич Ваулин; Лев Багатурович Петросян; Татьяна Алексеевна Сергеева; Евгений Дмитриевич Жидких
Original assignee: Александр Викторович Цимбалистов; Валентина Александровна Миняева; Евгений Михайлович Гаврилов; Ирина Викторовна Курсекова; Алексей Анатольевич Ваулин; Лев Багатурович Петросян; Татьяна Алексеевна Сергеева; Евгений Дмитриевич Жидких
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: medicine; stomatology. SUBSTANCE: proposed apparatus comprises mechanism intended to smoothly adjust interalveolar distance and comprising rod with flywheel, outer rim of which has reference scale in relation to upper edge of cup accommodating sensitive element. EFFECT: apparatus can be used to determine central disposition of jaws in which all teeth are lost, in cases of nonfixed bite, and in cases of dropping jaw. 3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в ортопедической стоматологии для определения центрального соотношения челюстей при нефиксированном прикусе, в том числе при полной утрате зубов. The invention relates to medicine and can be used in orthopedic dentistry to determine the central ratio of the jaws with a fixed bite, including complete loss of teeth.

Известно устройство для определения центральной окклюзии прототип. Оно содержит верхне- и нижне-челюстной пластмассовые базисы, верхне- и нижнечелюстную опорные пластины, датчик усилия со сменными чувствительными элементами, которые выполнены в виде стержней различной длины. Необходимо отметить, что в известном устройстве допущена неточность. В его описании в колонке 1 строка 25 авторского свидетельства сказано, что, ".чувствительный элемент датчика 7 усилия выполнен в виде сниженного стержня 11." и далее в колонке 2 строка 38 написано, что ".оплетка кабеля 10 подключена к мембране 8. Усилия, развиваемые при сжатии челюстей за счет сокращения мышечной системы, воспринимаются через стержень 11 мембраной 8 и пластиной 9 датчика. В результате емкость датчика увеличивается пропорционально приложенному к мембране 8 усилия.". A device for determining central occlusion prototype. It contains upper and lower jaw plastic bases, upper and lower jaw support plates, a force sensor with interchangeable sensing elements, which are made in the form of rods of various lengths. It should be noted that in the known device inaccuracy is admitted. In his description, in column 1, line 25 of the copyright certificate, it is said that, "the sensitive element of the force sensor 7 is made in the form of a reduced rod 11." and further in column 2, line 38 it is written that “the braid of cable 10 is connected to the membrane 8. The forces developed by compressing the jaws by contracting the muscular system are perceived through the rod 11 by the membrane 8 and the sensor plate 9. As a result, the sensor capacity increases in proportion to the applied to the membrane 8. force. ".

Из вышеприведенных объяснений видно, что чувствительным элементом датчика усилия является упругая мембрана, а сменные стержни, их в устройстве 34, служат для определения высоты, при которой усилие сжатия челюстей пациента максимально. Из этого следует, что стержни могут быть выполнены любой формы (круглые, квадратные, трубчатые и др.), из любого материала (стали, бронзы, алюминия, титана и др. ); они не контролируются по жесткости и термообработке. В то же время к чувствительному элементу предъявляются жесткие требования: по материалу, термообработке, размерам, форме, упругости и др. и, основное, в компановке каждого датчика, это относится и к датчику усилия, должен быть только один чувствительный элемент, что позволяет получить достоверные результаты измерения для проведения статистического анализа. В случае замены чувствительного элемента необходимо отградуировать, т.е. уточнить, шкалу в стрелочных приборах или масштабную отметку в измерительной записывающей аппаратуре, например на магнитофонной ленте. Результаты эксплуатации датчика усилия показали, что замена врачом имитатора датчика на датчик сопряжена с трудностями и с затратами большого усилия на деформацию защелок фиксатора в момент установки датчика в углубление. Стержни выполнены различными по высоте с шагом 0,5 мм, следовательно, к каждому датчику усилия прикладывается по 34 стержня, а точность определения высоты при этом составляет ±0,5 мм, например, если высота стержня равна 10 мм, то точность будет 5% Устройство имеет сложную конструкцию и технологию (по трудоемкости) изготовления, например, чтобы выполнить стержень, требуются следующие технологические операции: токарная, фрезерная, сверлильная, шлифовальная, слесарная и гальваническая. From the above explanations it is seen that the sensitive element of the force sensor is an elastic membrane, and interchangeable rods in device 34 serve to determine the height at which the compression force of the patient's jaws is maximized. From this it follows that the rods can be made of any shape (round, square, tubular, etc.), from any material (steel, bronze, aluminum, titanium, etc.); they are not controlled by rigidity and heat treatment. At the same time, strict requirements are imposed on the sensitive element: in terms of material, heat treatment, size, shape, elasticity, etc., and, most importantly, in the arrangement of each sensor, this applies to the force sensor, there should be only one sensitive element, which allows to obtain reliable measurement results for statistical analysis. In case of replacing the sensitive element, it is necessary to calibrate, i.e. specify the scale in the gauges or the scale mark in the measuring recording equipment, for example, on a tape. The results of the operation of the force sensor showed that the replacement of the sensor simulator by the doctor is fraught with difficulties and with the cost of a large effort to deform the latch latches at the time of installation of the sensor in the recess. The rods are made different in height with a pitch of 0.5 mm, therefore, 34 rods are applied to each force sensor, and the accuracy of determining the height is ± 0.5 mm, for example, if the height of the rod is 10 mm, then the accuracy will be 5% The device has a complex design and manufacturing technology (in terms of labor intensity), for example, in order to make a rod, the following technological operations are required: turning, milling, drilling, grinding, metalwork and galvanic.

Целью изобретения является упрощение конструкции, улучшение эксплуатационных качеств датчика усилия и точности измерения расстояния между челюстями пациента, а также повышение эффективности диагностирования. The aim of the invention is to simplify the design, improve the performance of the force sensor and the accuracy of measuring the distance between the jaws of the patient, as well as improving the efficiency of diagnosis.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения центрального соотношения челюстей снабжено механизмом плавного регулирования межальвеолярного расстояния, содержащим стержень с маховиком, на наружном ободке которого выполнена шкала отсчета относительно верхнего среза стакана чувствительного элемента. Стержень кинематически соединен посредством резьбы с возможностью перемещения в осевом направлении во втулке, которая закреплена в стакане; последний выполнен по центру чувствительного элемента датчика усилия. Стакан снабжен фиксатором, ограничивающим взаимный поворот втулки в стакане. This goal is achieved in that the device for determining the central ratio of the jaws is equipped with a mechanism for smooth regulation of the interalveolar distance, containing a rod with a flywheel, on the outer rim of which a reference scale is made relative to the upper cut of the glass of the sensing element. The rod is kinematically connected by means of a thread with the possibility of movement in the axial direction in the sleeve, which is fixed in the glass; the latter is made in the center of the sensor element of the force sensor. The glass is equipped with a latch restricting the mutual rotation of the sleeve in the glass.

На фиг.1 показано устройство, вид спереди, разрез, масштаб 2:1; на фиг.2 показано устройство, вид сверху по стрелке А фигуры 1; на фиг.3 изображено устройство со шкалой на маховике и фиксатором, вид спереди; на фиг.4 изображен механизм плавного регулирования межальвеолярного расстояния, где l 0; на фиг.5 -то же при l 8 мм; на фиг.6 -то же при l 21 мм; на фиг.7 показан фиксатор втулки в стержне чувствительного элемента, сечение Б-Б фиг.3. Figure 1 shows the device, front view, section, scale 2: 1; figure 2 shows the device, a top view of the arrow A of figure 1; figure 3 shows a device with a scale on the flywheel and the latch, front view; figure 4 shows the mechanism for smooth regulation of the interalveolar distance, where l 0; figure 5 is the same with l 8 mm; figure 6 is the same with l 21 mm; Fig.7 shows the sleeve retainer in the rod of the sensing element, section BB of Fig.3.

Устройство содержит верхнечелюстной пластмассовый базис 1, верхнечелюстную опорную площадку 2, нижнечелюстной пластмассовый базис 3, на котором закреплен чувствительный элемент 4 датчика усилия. Чувствительный элемент 4 одновременно выполняет функцию нижнечелюстной опоры пластины, которая имеет Н-образную форму; в центральной части выполнен стакан а, который переходит в поперечные упругие пластины с закрепленными на них тензопреобразователями 5 (тензометрами) датчика усилия, а свободные концы переходят в продольные пластины и связаны с нижнечелюстным пластмассовым базисом 3 (фиг.1, 2 и 3). На стакане а чувствительного элемента 4 установлен винтовой фиксатор 6, торец которого взаимодействует с углублением, выполненным во втулке 7 механизма плавного регулирования межальвеолярного расстояния (фиг.7). Втулка 7 кинематически соединена по средствам резьбы со стержнем 8, свободный торец которого выполнен в виде полусферы и контактирует с верхнечелюстной опорной площадкой 3. Сфера стержня 8 переходит в технологический квадрат 4•4 мм (высотой 4 мм), а далее в маховик диаметром, равным 2,5-3 диаметра стержня; на наружном ободе его выполнена шкала б отсчета межальвеолярного расстояния (l) относительно риски, нанесенной на стакане а чувствительного элемента 4, на основной части упомянутого стержня 8 нарезана резьба. Стержень 8 выполнен двух размеров; один высотой 24 мм и позволяет контролировать плавно межальвеолярное расстояние l от 0 до 8 мм (фиг.4, 5) с погрешностью 0,5% а второй стержень 8 имеет высоту 37 мм и позволяет контролировать расстояние l₁ от 8 до 21 мм с той же точностью (фиг.6). При этом втулка 7 для l имеет высоту 5 мм (фиг.4), а для l₁, соответственно 17 мм (фиг.6). Чувствительный элемент 4 выполнен из упругого материала (пружинной стали) и работает как опорная балка с заделанными концами, причем поперечные ее полки изготовлены тонкими, что позволяет при максимальном усилии сжатия челюстей пациента получить напряжение σ 1000 кг/см² в местах закрепления тензопреобразователей 5, которые подключены к кабелю 9 и гидроизолированы.The device comprises a maxillary plastic base 1, a maxillary support platform 2, a mandibular plastic base 3, on which a sensing element 4 of a force sensor is fixed. The sensing element 4 simultaneously performs the function of the mandibular support of the plate, which has an H-shape; a glass a is made in the central part, which passes into transverse elastic plates with strain transducers 5 (strain gauges) mounted on them, and the free ends go into longitudinal plates and are connected with the mandibular plastic base 3 (Figs. 1, 2, and 3). On the glass a of the sensing element 4, a screw clamp 6 is installed, the end of which interacts with a recess made in the sleeve 7 of the mechanism for smooth regulation of the interalveolar distance (Fig. 7). The sleeve 7 is kinematically connected by means of threading to the rod 8, the free end of which is made in the form of a hemisphere and is in contact with the maxillary supporting platform 3. The sphere of the rod 8 goes into the technological square 4 • 4 mm (4 mm high), and then into the flywheel with a diameter equal to 2.5-3 rod diameters; on its outer rim there is a scale b of reference for the interalveolar distance (l) with respect to the risks applied to the glass a of the sensing element 4, a thread is cut on the main part of the said rod 8. The rod 8 is made of two sizes; one with a height of 24 mm and allows you to control smoothly the interalveolar distance l from 0 to 8 mm (Figs. 4, 5) with an error of 0.5% and the second rod 8 has a height of 37 mm and allows you to control the distance l ₁ from 8 to 21 mm with that the same accuracy (Fig.6). In this case, the sleeve 7 for l has a height of 5 mm (Fig. 4), and for l ₁ , respectively 17 mm (Fig. 6). The sensitive element 4 is made of elastic material (spring steel) and works as a support beam with sealed ends, and its transverse shelves are made thin, which allows for a maximum compression force of the jaw of the patient to obtain a stress of σ 1000 kg / cm ² at the points of attachment of the strain gauges 5, which connected to cable 9 and waterproofed.

На предварительно изготовленном нижнечелюстном пластмассовым базисе 3 с помощью самотвердеющей пластмассы 10 монтируют в зоне премоляров чувствительный элемент 4 длиной, соответствующей размеру челюсти. Продольные пластины чувствительного элемента 4 закрепляются с помощью захватов 11 параллельно зрачковой линии, точность и надежность монтажа оцениваются по общепринятой методике. В стакане а фиксатора 6 закреплена втулка 7 с целью исключения относительного разворота. Стержень 8 устанавливается в исходное положение. Нижняя поверхность верхнечелюстной опорной площадки 2 формируется на верхнечелюстном пластмассовом базисе 1 так, чтобы она была перпендикулярна продольной оси стержня 8. On a prefabricated mandibular plastic base 3, with the help of self-hardening plastic 10, a sensitive element 4 is mounted in the premolar zone with a length corresponding to the size of the jaw. The longitudinal plates of the sensing element 4 are fixed by means of grippers 11 parallel to the pupil line, the accuracy and reliability of installation are evaluated according to the generally accepted methodology. In the glass a of the retainer 6, a sleeve 7 is fixed in order to exclude a relative turn. Rod 8 is set to its original position. The lower surface of the maxillary supporting platform 2 is formed on the maxillary plastic base 1 so that it is perpendicular to the longitudinal axis of the rod 8.

Устройство работает следующим образом. Врач подключает кабель 9 к контрольно-измерительному прибору КИП, снимает максимальную (тарировочную) отметку, устанавливает стержень 8 в нулевое положение при необходимости, подключает измерительный канал на ЭВМ и графопостроитель, включает КИП и дает указание пациенту сжать челюсти. При этом усилие, развиваемое при сжатии челюстей, передается через стержень 8 чувствительному элементу 4. Это приводит к изменению сопротивления в мостовой схеме тензопреобразователей 5 пропорционально усилию сжатия челюстей пациента, которые фиксируются как стрелочными, так и в блоке памяти ЭВМ. The device operates as follows. The doctor connects the cable 9 to the instrumentation, takes the maximum (calibration) mark, sets the rod 8 to the zero position if necessary, connects the measuring channel to the computer and plotter, turns on the instrument and instructs the patient to compress the jaw. In this case, the force developed during compression of the jaws is transmitted through the rod 8 to the sensing element 4. This leads to a change in the resistance in the bridge circuit of the strain gauges 5 in proportion to the compression force of the patient's jaws, which are fixed both by arrow and in the computer memory.

На начальном этапе определения межальвеолярного расстояния можно производить дискретно; при получении максимального усилия сжатия челюстей пациента врач определяет (пик прогиба) усилие. At the initial stage, the determination of the interalveolar distance can be done discretely; upon receipt of the maximum compression force of the patient's jaws, the doctor determines (peak deflection) effort.

Измерение межальвеолярного расстояния производится плавно с точностью до 0,05 мм вывинчиванием стержня 8 из втулки 7 вращением слева направо. Для удобства работы врача на стержне 8 резьба выполнена левой. Measurement of the interalveolar distance is carried out smoothly with an accuracy of 0.05 mm by unscrewing the rod 8 from the sleeve 7 by rotation from left to right. For the convenience of the doctor on the rod 8, the thread is made left.

Из анализа технических источников не установлено, что признаки заявляемого решения совпадают со свойствами известных устройств для определения центрального соотношения челюстей, следовательно, это решение обладает существенными отличиями. From an analysis of technical sources it is not established that the features of the proposed solution coincide with the properties of known devices for determining the central ratio of the jaws, therefore, this solution has significant differences.

Claims

1. A device for determining the central ratio of the jaws, containing the upper and lower jaw plastic bases, the upper support plate, a force sensor with interchangeable sensing elements made in the form of rods of various lengths, characterized in that it is equipped with a smooth regulation of the interalveolar distance containing the rod, kinematically connected by means of a thread with the possibility of movement in the axial direction in the sleeve fixed in the glass of the sensing element of the force sensor, pr and this sensitive element is made in an H-shape, on the transverse elastic shelf of which strain-transducing force sensors are fixed, and the free ends pass into longitudinal plates that are connected to the mandibular plastic base.

2. The device according to p. 1, characterized in that the glass is made in the center of the sensing element and is equipped with a latch, limiting the mutual rotation of the sleeve in the said glass.

3. The device according to claim 1, characterized in that the rod is equipped with a flywheel, on the outer rim of which a reference scale is made relative to the glass of the sensing element.