RU2801040C2 - Способ измерения силы давления мышц языка на зубные ряды - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в стоматологии для определения силы давления мышц языка на зубные ряды верхней и нижней челюстей. Способ измерения силы давления мышц языка на зубные ряды состоит в том, что в полость рта пациента вводят загубник, имеющий внутреннюю полость, соединенную посредством полой трубки и выходного канала загубника с чувствительным элементом датчика давления, питаемого от батареи и посредством кабеля соединенного с контроллером. Оставляя полую трубку вне полости рта, смыкают челюсти до сжатия загубника зубами верхнего и нижнего рядов. Языком воздействуют на воздух во внутренней полости загубника. Посредством изменения давления во внутренней полости измеряют изменяющееся при мышечных маневрах давление с помощью датчика давления. Передают сигнал датчика давления на контроллер, прошитый программой для сглаживания и уменьшения потока оцифрованных данных. В режиме реального времени по последовательному интерфейсу обработанные данные с контроллера передают на компьютер для обработки, хранения данных и визуализации протекающих процессов. Технический результат сводится к упрощению исследований миотонометрии языка и повышению их качества. 2 ил.

Description

Заявленное техническое решение относится к медицинской технике и может быть использовано в стоматологии для определения силы давления мышц языка на зубные ряды верхней и нижней челюсти.

Известен способ измерения силы давления мышц языка на сегменты смежных анатомических образований полости рта (патент на изобретение RU 2623309 «Способ измерения силы давления мышц языка на сегменты смежных анатомических образований полости рта» Опубликовано: 23.06.2017 Бюл. №18), заключающийся в том, что способ содержит несколько датчиков усилия, каждый из которых закреплен на отдельном держателе, которые изготавливают в виде пластин, форма и размер которых соответствуют выбранным сегментам анатомических образований, и закрепляют их на съемной шине нижнего ряда зубов, а фиксация держателей с датчиками усилия осуществляется с помощью съемной шины, накладываемой на нижний ряд зубов. Недостатком известного способа является большое количество съемных шин разных размеров и конфигурации, а также наличие нескольких датчиков, что увеличивает трудоемкость установки измерительной части в ротовую полость, увеличивает стоимость и усложняет производство таких устройств, а также процедуру стерилизации контактирующих с пациентом элементов. Кроме того, измеренные результаты в виде силы давления мышц языка отображаются только на индикаторе в выбранной единицы силы. Данный способ не предусматривает возможность записи, сохранения и обработки данных, для дальнейшей визуализации и анализа данных, а также предоставления их врачу или пациенту.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату и принятым за прототип является способ измерения силы давления мышц языка, который реализует прибор «Динамометрический анализатор мышечного маневра» (ДАММ) языка НПО «Медфизприбор» (г. Казань) (Лмашев, И.Г., Сапаров, И.Б., Уракова, Е.В. Миотонометрия языка. Учебное пособие. Казань, Казанская государственная медицинская академия последипломного образования НПО «Медфизприбор», 1999, с. 6-19.) Способ заключается в том, что в полость рта пациента вводят загубник, в котором установлен измерительный узел в виде диска-отливы чувствительным элементом которого являются тензометрические датчики силы. Усилие языка через диск-оливу и металлический стержень передается на не защемленный конец балки, что вызывает ее изгиб и деформацию, которая формирует электрический сигнал на тензорезисторном преобразователе. Далее электрический сигнал передается через разъем и кабель на аппаратное средство, где цифровой материал протоколируется и вносится в компьютер, для последующей статистической обработки.

Один из недостатков прототипа обусловлен медицинскими особенностями и технологией проведения процедуры регистрации силы мышц языка, касающимися вопросов гигиены и стерилизации контактирующих с человеком элементов системы. Конструкция измерительной части прототипа состоит из нескольких элементов, часть из которых должна разбираться и проходить стерилизацию после каждого пациента, а неразборная часть дезинфицироваться протиранием специальными веществами, что увеличивает трудоемкость и длительность работы с прибором. Кроме того, прибор является достаточно массивным, включает в себя большое количество элементов и сложным при производстве.

Еще один недостаток обусловлен отсутствием интерфейса, позволяющего наглядно визуализировать быстропротекающие процессы в режиме реального времени.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является упрощение и снижение стоимости проведения научных медицинских исследований, касающихся миотонометрии язык, повышение их качества и возможности проведения более детальных исследований, систематизации и сравнения получаемых данных за счет более эргономичной конструкции и способа для определения силы давления мышц языка на зубные ряды за счет проведения измерений косвенным методом с помощью использования загубника, содержащего внутреннюю воздушную полость соединенную посредством полого канала и выходного канала загубника с чувствительным элементом аналогового датчика давления, уменьшения количества элементов устройства и использования контроллера и программного обеспечения, позволяющего выводить результаты измерений в режиме реального времени в программу на компьютере.

Указанный технический результат достигается тем, что в полость рта пациента вводят загубник в котором установлен датчик на который действует усилие от языка пациента, электрический сигнал с датчика через кабель передается на аппаратное средство, где цифровой материал протоколируется и вносится в компьютер, отличие заключается в том, что в полость рта вводят загубник, внутренняя полость которого посредством полой трубки и выходного канала загубника соединена с чувствительным элементом аналогового датчика давления, при воздействии языка на которую, вырабатывается сигнал, поступающий на контроллер, который передает данные по последовательному интерфейсу в реальном времени на компьютер, где с помощью специальной программы происходит их визуализация и первичная обработка с выводом основных характеристик силового воздействия в режиме реального времени.

Предмет вариантов осуществления данного изобретения описывается здесь с конкретностью, позволяющей удовлетворить предусмотренным законом требованиям. Вместе с тем, само описание не предназначено для ограничения объема притязаний этого патента. Наоборот, авторы предполагают, что заявляемый объект также можно было бы воплотить иными путями, с включением в него отличающихся элементов или совокупностей элементов, аналогичных тем, которые описаны в этом документе, в сочетании с другими современными или будущими технологиями.

Предполагается многообразие механизмов, элементов, устройств и программ. Помимо этого, можно использовать любую их совокупность. Даже если здесь в явном виде приводится лишь одна конкретная совокупность, понятно, что можно воплотить и предположить многообразие альтернативных вариантов осуществления. Например, использование другого типа контроллера, датчика или материала, формы, способа изготовления загубника и программ.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Сила давления языка на зубные ряды оказывает значительное влияние на появления зубочелюстных аномалий и разрушение зубов. Чтобы измерить силу давления языка в прототипе в полость рта пациента вводят загубник, в котором с помощью переходника установлен измерительный узел в виде диска-отливы чувствительным элементом которого является пара тензорезисторов. Диск-отлива закреплен на металлическом стержне. Усилие языка через диск-оливу и металлический стержень передается на не защемленный конец балки, что вызывает ее изгиб и деформацию, которая формирует электрический сигнал на тензорезисторном преобразователе. Далее электрический сигнал передается через разъем и кабель на аппаратное средство в виде достаточно массивного электронного блока.

Конструкция измерительной части прототипа состоит из нескольких элементов, часть из которых должна разбираться и проходить стерилизацию после каждого пациента, а неразборная часть дезинфицироваться протиранием специальными веществами, что увеличивает трудоемкость и длительность работы с прибором. Кроме того, прототип является достаточно массивным и не портативным. Также у прототипа отсутствует возможность наглядной визуализации на компьютере быстропротекающих процессов в режиме реального времени.

Для устранения указанных недостатков для измерения силы воздействия языка предложено использовать загубник, внутренняя полость которого посредством полой трубки и выходного канала загубника соединена с чувствительным элементом аналогового датчика давления. Таким образом измерения силы давления языка производятся косвенным методом - через изменения давления во внутренней полости загубника при воздействии на него языка. В данной конструкции нет необходимости сборки-разборки измерительной части устройства и дезинфекции подвергается только сам загубник, что повышает эргономичность конструкции и уменьшает трудоемкость исследований.

Датчик запитывается от батареи Крона, что минимизирует внешние наводки и обеспечивает портативность устройства. Электрический сигнал с датчика через кабель передается на контроллер, который в свою очередь передает данные по последовательному интерфейсу в реальном времени на компьютер, где с помощью специальной программы происходит их визуализация и первичная обработка с выводом основных характеристик силового воздействия в режиме реального времени.

На фиг. 1 представлен измеритель, реализующий способ измерения силы давления мышц языка на зубные ряды, который содержит загубник 1, внутреннюю воздушную полость 2, канал 3, полую трубку 4, чувствительный элемент 5, аналоговый датчик давления 6, батарею Крона 7, контроллер 8, последовательный интерфейс 9, персональный компьютер.

Измерение проводят следующим образом. Загубник 1 вставляется в полость рта пациента. Пациент смыкает челюсти до сжатия загубника 1 верхним и нижним рядами зубов. При этом полая трубка 4 находится вне полости рта. Язык оказывает давление на расположенную по центру загубника внутреннюю полость 2 в которой находится воздух. При воздействии языка на полость 2 загубника 1 давление в полости увеличивается и через канал 3 и внутреннюю полость трубки 4 передается на чувствительный элемент 5 датчика давления 6, который запитывается от батареи Крона 8 через кабель 7. Датчик давления 6 преобразует давление воздуха в электрический сигнал, который через кабель 7, поступает на контроллер 9, прошитый специальной программой, где происходит первоначальное сглаживание и уменьшение потока оцифрованных данных без потерь информации. Затем данные с контроллера передаются по последовательному интерфейсу 10 на компьютер. Компьютер с помощью специализированного программного обеспечения воспринимает эти данные и передает их в специальную программу для сохранения и дальнейшей обработки. При передаче данных в программу в режиме реального времени происходит их визуализация и первичная обработка с выводом основных характеристик силового воздействия.

Схема реализации способа измерения силы давления мышц языка на зубные ряды показана на фиг. 2: 1 - загубник; 2 - внутренняя полость загубника; 3 - канал в загубнике; 4 - полая трубка; 5 - чувствительный элемент датчика давления; 6 - датчик давления; 7 - кабель; 8 - батарея Крона; 9 - контроллер; 10 - последовательный интерфейс; 11 - компьютер.

Claims (1)

1. Способ измерения силы давления мышц языка на зубные ряды, состоящий в том, что в полость рта пациента вводят загубник, имеющий внутреннюю полость, соединенную посредством полой трубки и выходного канала загубника с чувствительным элементом датчика давления, питаемого от батареи и посредством кабеля соединенного с контроллером, оставляя полую трубку вне полости рта, смыкают челюсти до сжатия загубника зубами верхнего и нижнего рядов, языком воздействуют на воздух во внутренней полости загубника, посредством изменения давления во внутренней полости измеряют изменяющееся при мышечных маневрах давление с помощью датчика давления, передают сигнал датчика давления на контроллер, прошитый программой для сглаживания и уменьшения потока оцифрованных данных, и в режиме реального времени по последовательному интерфейсу обработанные данные с контроллера передают на компьютер для обработки, хранения данных и визуализации протекающих процессов.