RU2773600C1

RU2773600C1 - Intraoral endoscope

Info

Publication number: RU2773600C1
Application number: RU2021126363A
Authority: RU
Inventors: Иван Георгиевич Липпгардт; Евгений Анатольевич Соловых; Александр Викторович Цимбалистов; Сергей Игоревич Задуров; Александр Андреевич Обрубов; Юрий Владимирович Преснов; Максим Юрьевич Жидков; Александр Ярославович Рахов; Валентин Алексеевич Блинков; Кирилл Витальевич Лукарин; Анастасия Ивановна Липпгардт; Елена Вадимовна Теркулова; Анастасия Евгеньевна Соловых
Original assignee: Медроботех Лтд
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2022-06-06

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine. The intraoral endoscope includes a housing having an optically transparent protective window located on the working end of the housing, made with the possibility of being located intraorally. Inside the housing, opposite the window, there is an optical sensor connected to a microprocessor, a backlight. The housing is connected by an air flow supply tube to a compressed air supply source located outside the housing. In this case, the housing has a hole in the housing for air supply to the outer surface of the protective window. There is a diffuser inside the hole in the air supply housing. The diffuser is designed with the possibility of creating an air jet forming an air curtain and having an outlet flow velocity in the range of 6-50 m/s and forming an angle of 0-15° with the plane of the transparent protective window.

EFFECT: application of this invention will make it possible to exclude the ingress of typical contamination particles on the surface of the protective window during the preparation of living solid tissues of the patient.

3 cl, 4 dwg, 2 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs ..

Настоящее изобретение относится к интраоральным эндоскопам, включающим в себя корпус, оптически прозрачное защитное окно, оптический сенсор, соединенный с микропроцессором, подсветка, при этом корпус имеет отверстие в корпусе для подачи воздуха на внешнюю поверхность защитного окна, и может быть использовано при стоматологических процедурах в кабинете врача. The present invention relates to intraoral endoscopes, including a housing, an optically transparent protective window, an optical sensor connected to a microprocessor, a backlight, while the housing has an opening in the housing for supplying air to the outer surface of the protective window, and can be used in dental procedures in doctor's office.

Уровень техники.The level of technology.

Известен из уровня техники интраоральный эндоскоп, включающий в себя корпус, имеющий оптически прозрачное защитное окно, расположенное около рабочего торца корпуса, располагаемого интраорально, внутри корпуса напротив указанного окна расположен оптический сенсор, соединенный с микропроцессором, подсветка, корпус соединён трубкой подачи воздушного потока с расположенном вне корпуса источником подачи сжатого воздуха, при этом корпус имеет отверстие в корпусе для подачи воздуха на внешнюю поверхность защитного окна, см. описание патента Франции № FR2979054A1, опубликован в 2013 г. An intraoral endoscope is known from the prior art, including a housing having an optically transparent protective window located near the working end of the housing located intraorally, inside the housing opposite the specified window there is an optical sensor connected to a microprocessor, a backlight, the housing is connected by an air flow tube to the located outside the housing with a source of compressed air supply, while the housing has an opening in the housing for supplying air to the outer surface of the protective window, see the description of French patent No. FR2979054A1, published in 2013.

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению и взято за прототип. Таким образом, предлагаемое в данном описании устройство будет описано в терминах отличий от прототипа. This device is the closest in technical essence to the claimed invention and is taken as a prototype. Thus, the proposed device in this description will be described in terms of differences from the prototype.

Недостатком данного устройства является то, что оно хоть и подает сжатый воздух на внешнюю поверхность защитного окна, но не может обеспечить исключение попадания на него частиц из полости рта во время стоматологической процедуры, а рассчитано лишь на удаление уже попавших загрязнений. Действительно, во время стоматологической процедуры, различные инструменты, например, бор, могут создавать твердые осколки, которые летят с большой скоростью и могут пересекать воздух и попадать на поверхность защитного окна. The disadvantage of this device is that although it supplies compressed air to the outer surface of the protective window, it cannot prevent particles from entering it from the oral cavity during a dental procedure, and is designed only to remove contaminants that have already entered. Indeed, during a dental procedure, various instruments, such as burs, can create hard fragments that fly at high speed and can cross the air and hit the surface of the protective window.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить интраоральный эндоскоп, позволяющий исключить попадание типичных частиц загрязнений на поверхность защитного окна в процессе препарирования живых твердых тканей пациента, что и является поставленной технический задачей. The present invention mainly aims to provide an intraoral endoscope that makes it possible to exclude typical particles of contaminants from entering the surface of the protective window during the preparation of living hard tissues of the patient, which is the technical problem.

Для достижения этой цели внутри отверстия в корпусе для подачи воздуха расположен диффузор. Диффузор выполнен с возможностью создания воздушной струи, образующую воздушную завесу и имеющую скорость выходящего потока в диапазоне 6-50 м/с и составляющую угол 0-15° с плоскостью прозрачного защитного окна.To achieve this goal, a diffuser is located inside the opening in the air supply housing. The diffuser is configured to create an air jet that forms an air curtain and has an exit flow velocity in the range of 6-50 m/s and an angle of 0-15° with the plane of the transparent protective window.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность не просто обдувать защитное окно и предохранять его от запотевания, а создавать мощную воздушную завесу, предохраняющую защитное окно от загрязнения твердыми частицами и жидкими каплями, производимыми в процессе препарирования живых тканей пациента, то есть предохраняющую защитное окно от попадания любых частиц на внешние элементы оптики.Due to such favorable characteristics, it becomes possible not only to blow the protective window and prevent it from fogging, but to create a powerful air curtain that protects the protective window from contamination by solid particles and liquid drops produced during the preparation of the patient’s living tissues, that is, protecting the protective window from any particles on external optical elements.

Существует еще один возможный, но не обязательный вариант изобретения, в котором диффузор расположен около защитного окна со стороны рабочего торца корпуса и выполнен с возможностью направления воздушной струи в сторону от торца корпуса.There is another possible, but not mandatory, variant of the invention, in which the diffuser is located near the protective window on the side of the working end of the body and is configured to direct the air jet away from the end of the body.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность варианта исполнения интраорального эндоскопа, когда диффузор расположен около защитного окна со стороны рабочего торца корпуса, но при этом воздушная струя направляется в сторону от торца корпуса, что существенно, так как все воздушный поток, который весьма существенный, не будет оказывать влияние на пациента. Due to such favorable characteristics, it becomes possible to design an intraoral endoscope when the diffuser is located near the protective window on the side of the working end of the body, but the air jet is directed away from the end of the body, which is significant, since all the air flow, which is very significant, will not be influence the patient.

Существует также возможный вариант изобретения, в котором диффузор расположен около защитного окна со стороны, противоположной рабочему торцу корпуса, при этом корпус имеет со стороны рабочего торца выступ, имеющий форму поверхности, которая разворачивает воздушную струю на 120-140°.There is also a possible variant of the invention, in which the diffuser is located near the protective window on the side opposite to the working end of the housing, while the housing has a protrusion on the side of the working end, having the shape of a surface that turns the air jet by 120-140°.

Благодаря таким выгодным характеристикам опять же появляется возможность варианта исполнения интраорального эндоскопа, когда диффузор хоть и расположен около защитного окна со стороны, противоположной рабочему торцу корпуса, но при этом воздушная струя направляется опять же в сторону от торца корпуса, что существенно, так как все воздушный поток, который весьма существенный, не будет оказывать влияние на пациента. Due to such advantageous characteristics, it again becomes possible to design an intraoral endoscope, when the diffuser, although located near the protective window on the side opposite to the working end of the body, but the air jet is again directed away from the end of the body, which is significant, since everything is airy. a flow that is very significant will not affect the patient.

Кроме того, за счет того, что корпус имеет со стороны рабочего торца выступ, имеющий форму поверхности, которая разворачивает воздушную струю на 120-140°, формируется струя состоящая из двух эшелонов с разнонаправленными потоками. Подобное сложное течение высокоскоростных струй позволяет повысить эффективность перехвата летящих частиц, расширив их диапазон по скоростям и плотностям. Это дополнительно защищает оптику от загрязнения. In addition, due to the fact that the housing has a protrusion on the side of the working end, which has the shape of a surface that turns the air jet by 120-140°, a jet is formed consisting of two echelons with multidirectional flows. Such a complex flow of high-speed jets makes it possible to increase the efficiency of intercepting flying particles by expanding their range in terms of velocities and densities. This further protects the optics from contamination.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

Другие отличительные признаки и преимущества данного изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:Other features and advantages of the present invention will be clear from the description which follows, by way of illustration and without being restrictive, with reference to the accompanying drawings, in which:

- фигура 1 изображает разрез интраорального эндоскопа по первому варианту исполнения, согласно изобретению,- figure 1 depicts a section of the intraoral endoscope according to the first embodiment, according to the invention,

- фигура 2 изображает разрез фрагмента интраорального эндоскопа, где более крупно показаны основные узлы, по первому варианту исполнения, согласно изобретению,- figure 2 depicts a section of a fragment of an intraoral endoscope, where the main nodes are shown larger, according to the first embodiment, according to the invention,

- фигура 3 изображает разрез интраорального эндоскопа по второму варианту исполнения, согласно изобретению,- figure 3 depicts a section of the intraoral endoscope according to the second embodiment, according to the invention,

- фигура 4 изображает разрез фрагмента интраорального эндоскопа, где более крупно показаны основные узлы, по второму варианту исполнения, согласно изобретению.- figure 4 depicts a section of a fragment of an intraoral endoscope, where the main nodes are shown larger, according to the second embodiment, according to the invention.

На фигурах обозначено: The figures indicate:

1 – корпус,1 - body,

101 – рабочий торец корпуса, располагаемый интраорально,101 - working end of the body, located intraorally,

102 – выступ корпуса для разворота воздушной струи,102 - protrusion of the body for turning the air jet,

2 – фиксатор корпуса,2 - case lock,

3 – трубка подачи воздушного потока,3 - air flow supply tube,

4 – микропроцессор,4 - microprocessor,

5 – подсветка, светодиодный источник света,5 - backlight, LED light source,

6 – оптически прозрачное защитное окно,6 - optically transparent protective window,

7 – диффузор,7 - diffuser,

8 – оптический сенсор,8 - optical sensor,

9 – зубной расклиниватель,9 - tooth wedge,

10 – жесткий каркас расклинивателя,10 - rigid frame of the wedge,

11 – мягкое покрытие расклинивателя,11 - soft cover of the proppant,

12 – упругий поводок.12 - elastic leash.

Источник подачи сжатого воздуха (компрессор стоматологической установки) на фигурах не показан. The compressed air supply source (dental unit compressor) is not shown in the figures.

Согласно фигурам 1- 4 интраоральный эндоскоп включает в себя корпус 1, имеющий оптически прозрачное защитное окно 6, расположенное около рабочего торца корпуса, 101 располагаемого интраорально. Внутри корпуса 1 напротив указанного окна 6 расположен оптический сенсор 8, соединенный с микропроцессором 4. Внутри корпуса 1 расположена подсветка 5. Преимущественно это светодиодный источник света. Корпус 1 соединён трубкой подачи 3 воздушного потока с расположенном вне корпуса источником подачи сжатого воздуха. Корпус 1 имеет отверстие в корпусе для подачи воздуха на внешнюю поверхность защитного окна, внутри которого расположен диффузор 7. According to figures 1-4 intraoral endoscope includes a housing 1 having an optically transparent protective window 6 located near the working end of the housing 101 located intraorally. Inside the housing 1, opposite the specified window 6, there is an optical sensor 8 connected to the microprocessor 4. Inside the housing 1, there is a backlight 5. This is mainly an LED light source. The housing 1 is connected by an air flow supply tube 3 to a source of compressed air supply located outside the housing. Housing 1 has an opening in the housing for supplying air to the outer surface of the protective window, inside which a diffuser 7 is located.

Диффузор 7 выполнен с возможностью создания воздушной струи, образующую воздушную завесу и имеющую скорость выходящего потока в диапазоне 6-50 м/с и составляющую угол 0-15° с плоскостью прозрачного защитного окна 6.The diffuser 7 is configured to create an air jet that forms an air curtain and has an outflow velocity in the range of 6-50 m/s and an angle of 0-15° with the plane of the transparent protective window 6.

Диффузор 7 может быть расположен около защитного окна 6 со стороны рабочего торца корпуса 101 и выполнен с возможностью направления воздушной струи в сторону от торца корпуса. См. фиг. 1-2.The diffuser 7 can be located near the protective window 6 on the side of the working end of the housing 101 and is configured to direct the air jet away from the end of the housing. See fig. 1-2.

Диффузор 7 может быть расположен около защитного окна 6 со стороны, противоположной рабочему торцу корпуса. В этом варианте корпус имеет со стороны рабочего торца выступ 102, имеющий форму поверхности, которая разворачивает воздушную струю на 120-140°.The diffuser 7 can be located near the protective window 6 from the side opposite to the working end of the body. In this embodiment, the body has a protrusion 102 on the side of the working end, which has the shape of a surface that turns the air jet by 120-140°.

В общем, интраоральный эндоскоп может дополнительно включать в себя базирующий зубной расклиниватель 9, состоящий в свою очередь из жесткого каркаса расклинивателя 10, противоскользящего мягкого покрытия расклинивателя 11, гибкого и упругого поводка 12 и фиксатора корпуса камеры 2.In general, the intraoral endoscope may additionally include a dental spreader 9, which in turn consists of a rigid spreader frame 10, an anti-slip soft cover of the spreader 11, a flexible and resilient leash 12, and a camera body retainer 2.

Данные элементы позволяют устанавливать эндоскоп на пациенте. These elements allow you to install the endoscope on the patient.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Интраоральный эндоскоп работает следующим образом. Приведем наиболее исчерпывающий пример реализации изобретения. Имея в виду, что данный пример не ограничивает применения изобретения.The intraoral endoscope works as follows. We give the most comprehensive example of the implementation of the invention. Bearing in mind that this example does not limit the application of the invention.

Пример 1. Воздух от компрессора стоматологической установки посредством трубки подачи воздушного потока 3 со встроенным кабельным каналом подается в корпус камеры 1. Проходя вдоль микропроцессора (платы драйвера) 4 он эффективно охлаждает все тепловыделяющие элементы, что является дополнительным достигаемым техническим результатом. Example 1 The air from the compressor of the dental unit is supplied to the chamber housing 1 by means of an air flow tube 3 with a built-in cable channel. Passing along the microprocessor (driver board) 4, it effectively cools all fuel elements, which is an additional technical result achievable.

Пройдя сквозь корпус 1, воздух попадает в направляющий диффузор 7, формирующий плоскую струю направленную под углом 1-15 градусов к поверхности корпуса с скоростью выходящего потока 6-50м/с. Высокоскоростная струя не позволяет проникать любым частицам с плотностями и скоростями типичными для проведения стоматологических вмешательств дальше своего ядра и увлекает их в сторону от защитного окна сенсора. After passing through the body 1, the air enters the guide diffuser 7, which forms a flat jet directed at an angle of 1-15 degrees to the surface of the body with an exit flow velocity of 6-50m/s. The high-speed jet does not allow any particles with densities and velocities typical for dental interventions to penetrate further than its core and carries them away from the protective window of the sensor.

Пример 2 Воздух от компрессора стоматологической установки посредством трубки подачи воздушного потока 3 со встроенным кабельным каналом подается в корпус камеры 1. Проходя вдоль микропроцессора (платы драйвера) 4 он эффективно охлаждает все тепловыделяющие элементы. Example 2 The air from the compressor of the dental unit is supplied to the chamber housing 1 by means of an air flow tube 3 with a built-in cable channel. Passing along the microprocessor (driver board) 4, it effectively cools all the fuel elements.

Пройдя сквозь корпус 1, воздух попадает в направляющий диффузор 7, формирующий плоскую струю направленную под углом 1-15 градусов к поверхности корпуса с скоростью выходящего потока 6-50м/с. Струя пройдя защитное окно попадает в специальный выступ на корпусе 102, разворачивающий ее на угол 120-140 градусов. Таким образом формируется струя состоящая из двух эшелонов с разнонаправленными потоками. Подобное сложное течение высокоскоростных струй позволяет повысить эффективность перехвата летящих частиц, расширив их диапазон по скоростям и плотностям.After passing through the body 1, the air enters the guide diffuser 7, which forms a flat jet directed at an angle of 1-15 degrees to the surface of the body with an exit flow velocity of 6-50m/s. The jet, passing through the protective window, enters a special protrusion on the housing 102, which turns it at an angle of 120-140 degrees. Thus, a jet consisting of two echelons with multidirectional flows is formed. Such a complex flow of high-speed jets makes it possible to increase the efficiency of intercepting flying particles by expanding their range in terms of velocities and densities.

В общем работа эндоскопа возможна в двух режимах: фиксация на интраоральном штативе и ручном режиме. Интраоральный штатив эндоскопа состоит из элемента жесткого базирования в качестве которого используется челюстной расклиниватель 9 жесткого типа. К расклиневателю 9 крепится упругий поводок 12, выполненный из пластичного металла (медь, алюминий, сталь и т.п.) способный удерживать вес камеры в любом положении. In general, the operation of the endoscope is possible in two modes: fixation on an intraoral stand and manual mode. The intraoral stand of the endoscope consists of a hard-based element, which is used as a jaw splitter 9 of a hard type. An elastic leash 12, made of ductile metal (copper, aluminum, steel, etc.) is attached to the wedge 9, and is capable of holding the weight of the chamber in any position.

С другой стороны, поводок крепится к фиксатору 2 устройства, который позволяет осуществлять вращение корпуса устройства, а вместе с ним и камеры, камеры вокруг продольной оси, что позволяет использовать интраоральный эндоскоп для нижней и верхней челюстей, без перестановки базирующего расклинивателя.On the other hand, the leash is attached to the fixture 2 of the device, which allows rotation of the body of the device, and with it the camera, the camera around the longitudinal axis, which allows the use of an intraoral endoscope for the lower and upper jaws, without rearranging the basing spreader.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Интраоральный эндоскоп может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивают реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения. An intraoral endoscope can be implemented by a specialist in practice and in the implementation provide the implementation of the stated purpose, which allows us to conclude that the criterion of "industrial applicability" for the invention is met.

С целью подтверждения работоспособности данной конструкции интраорального эндоскопа в реальных условиях была проведена серия вмешательств в рамках до клинических исследований на здоровых совершеннолетних добровольцах. В качестве примера была произведена видеозапись препарирования верхнего левого 8го зуба с кариозным поражением. Препарирование проводилось с помощью стандартного турбинного наконечника со стандартным водяным орошением зоны вмешательства. Защитное окно сенсора находилось в 25-28мм от зоны препарирования под углом 60-70 градусов. Никаких дополнительных мер защиты оптики не применялось, использовалась только стандартное стоматологическое оборудование и инструменты, применяемое для подобных процедур. На видеозаписи видно, что в условиях активной подачи охлаждающей воды, высокоинтенсивного ее разбрызгивания при контакте с быстровращающимся режущим инструментов, скалывания твердых частиц эмали и дентина не происходит загрязнения оптического окна и камера продолжает работать в течении всего процесса проведения манипуляций. In order to confirm the operability of this intraoral endoscope design in real conditions, a series of interventions was carried out within the framework of pre-clinical studies on healthy adult volunteers. As an example, a video recording of the preparation of the upper left 8th tooth with a carious lesion was made. The preparation was carried out using a standard turbine handpiece with standard water irrigation of the intervention area. The protective window of the sensor was located 25-28mm from the preparation area at an angle of 60-70 degrees. No additional optical protection measures were applied, only standard dental equipment and instruments used for such procedures were used. The video recording shows that under the conditions of active supply of cooling water, its high-intensity splashing in contact with a rapidly rotating cutting tool, and chipping of hard particles of enamel and dentin, the optical window does not become contaminated and the camera continues to operate throughout the entire manipulation process.

Claims

1. An intraoral endoscope, which includes a housing having an optically transparent protective window located at the working end of the housing, configured to be located intraorally, inside the housing, opposite the specified window, there is an optical sensor connected to the microprocessor, a backlight, the housing is connected by an air flow tube to a compressed air supply source located outside the housing, while the housing has an opening in the housing for supplying air to the outer surface of the protective window, characterized in that a diffuser is located inside the opening in the housing for air supply, the diffuser is configured to create an air jet forming an air curtain and having an outflow velocity in the range of 6-50 m/s and making an angle of 0-15° with the plane of the transparent protective window.

2. Intraoral endoscope according to claim 1, characterized in that the diffuser is located on the side of the protective window on the working end of the body and is configured to direct the air jet away from the end of the body.

3. The intraoral endoscope according to claim 1, characterized in that the diffuser is located on the side of the protective window on the opposite working end of the housing, while the housing has a protrusion on the side of the working end, having the shape of a surface that turns the air stream by 120-140°.