УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЗУБОВ
DEVICE FOR DETERMINING PRESSURE OF TEETH

Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии, в частности к диагностическим приборам, и может быть использовано в хирургической, терапевтической, ортопедической стоматологии и ортодонтии.
По данным различных авторов, патология височно-нижнечелюстного сустава занимает третье место среди стоматологических заболеваний после кариеса и заболеваний пародонта (Булычева Е.А., 2007). Диагностика, динамическое исследование результатов лечения у больных с заболеваниями височно-нижнечелюстного сустава, особенно в группах, имеющих значительную функциональную нагрузку на речевой аппарат является далеко нерешенной проблемой и постоянно обсуждается в отечественной и зарубежной литературе (Аникеев Ю.М., 2004, Ахметсафина А.Н., 2010, Kobayashi Y., 1999).
Первый гнатодинамометр сконструировал в 1895 г. Блэк (Black G.V.) Жулев Е.Н. Несъемные протезы: Теория, клиника и лабораторная техника. - Н.Новгород: Изд-во НГМД, 1995. - 365 с. Прибор состоял из двух накусочных пластинок, разобщенных пружиной. При сжатии пластинок зубами стрелка, связанная с пружиной, показывала на шкале силу жевательного давления в килограммах. В последующие годы были предложены различные модификации данного прибора. Все они фиксировали нагрузку, развиваемую жевательными мышцами при сжатии челюстей. При этом падающая на зуб нагрузка регистрировалась только в вертикальном направлении.
Известен электронный гнатодинамометр Визир (Образование, наука и практика в стоматологии, М., 2004, Изд. МГМСУ, - с.93-95) с автономным питанием от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 9,6 В, состоящий из тензометрического датчика и функциональных узлов, снабжен цифровой индексацией результатов измерений силы в ньютонах.
Недостатком этого прибора является то, что полученный результат фиксируется на шкале прибора, данные не сохраняются. Величина выносливости тканей пародонта к предельной вертикальной нагрузке выражается в ньютонах (Н).
Наиболее совершенным является предложенный Л.М. Перзашкевичем и И.С. Рубиновым электронный гнатодинамометр (№6(28) «Стоматология сегодня» июнь 2003 г., с.5). Он состоит из датчика, укладываемого между зубами, который связан с электрогенератором и микроамперметром. Конструктивной особенностью прибора является датчик (прикусываемая площадка), содержащий плоскую латунную пластинку и катушку индуктивности, вмонтированную в суппер. Для определения выносливости периодонта различных зубов применяется специальный наконечник, который укрепляется на датчике аппарата. Рабочая часть наконечника в зависимости от задач исследования может быть смягчена резинкой или оставаться жесткой (металлической).
Недостатком этого прибора является то, что полученный результат фиксируется на шкале прибора, данные не сохраняются.
Наиболее близким является электрогнатодинамометр ГДМ-1000, выполненный в виде настольного прибора, устанавливаемого на стол врача-стоматолога. Гнатодинамометр состоит из тензометрического датчика, функциональных узлов, расположенных на трех печатных платах, и батареи аккумуляторов. На задней стенке гнатодинамометра расположена вилка разъема для подключения зарядного устройства, которое питается от сети 50 Гц 220 В. На правой боковой стенке гнатодинамометра расположен держатель, в который помещают датчик. Основной частью датчика является упругий элемент в виде двойной балки равного сопротивления. На свободных концах балки размещены накусочные площадки, которые помещаются между антогонирующими участками зубного ряда и воспринимают силу воздействия челюстно-лицевого мышечного аппарата на датчик. Гнатодинамометр обеспечивает всего два режима измерения силы: режим измерения текущего значения и режим с фиксацией максимального значения (100-1000 Н с дискретностью показаний 10 Н). Пределы допускаемой относительной погрешности гнатодинамометра ±10%. Условия эксплуатации при температуре от +10 до +40.
Недостатком считается измерения в ньютонах, массивность прибора и то, что прибор устанавливается стационарно.
Задача изобретения - создание высокоэффективного прибора, предназначенного для регистрации давления создаваемого зубами при выполнении жевательных движений, с возможностью обработки полученных данных путем автоматической записи и сохранения на персональном компьютере.
Поставленная задача достигается устройством для определения давления зубов, включающим тензометрический датчик расположенный между двойной балкой равного сопротивления, на свободных концах которой размещены накусочные площадки. Устройство включает функциональные узлы, источник электропитания. Двойные балки присоединены к ручке. Сигнал с тензометрического датчика MLB13 ООО «ТОКВЕС» поступает в функциональные узлы, состоящие из модуля ввода сигналов MB 110-2224.1ТД ООО «ПО Овен», панели оператора СМИ1 ООО «ПО Овен», преобразователя интерфейсов АС4 ООО «ПО Овен» и персонального компьютера ПК, имеющего USB порт. Накусочные площадки выполнены из жесткой кожи или пластика.
Ручка выполнена из полой титановой трубки.
Новизна изобретения.
- Двойные балки присоединены к ручке. Удобно держать при исследовании.
- Сигнал с тензометрического датчика поступает в функциональные узлы, состоящие из модуля ввода сигналов MB 110-2224.1ТД ООО «ПО Овен», панели оператора СМИ1 ООО «ПО Овен», преобразователя интерфейсов АС4 ООО «ПО Овен» и персонального компьютера, имеющего USB порт. Функциональные узлы предназначены для двунаправленного обмена данными между интерфейсами USB и RS485 с автоматическим определением направления передачи. При подключении прибора к ПК в последнем появляется виртуальный СОМ порт, что позволяет без дополнительной адаптации использовать информационные системы (SCADA, конфигураторы), работающие с аппаратным СОМ портом.
Накусочные площадки выполнены из жесткой кожи или пластика для профилактики сколов зубов и повреждения десен при соскальзывании накусочных площадок с зубных рядов при исследовании.
Ручка выполнена из полой титановой трубки, что снижает ее вес и обеспечивает прочность.
Существенность отличий заявленного устройства для достижения поставленной задачи подтверждается отсутствием в патентной и научной литературе сведений об аналогичном устройстве, обладающем такой же совокупностью признаков.
Предложенное устройство позволяет получить новый технический результат - мгновенно обрабатывать, передавать и хранить данные исследований в электронном виде, профилактировать травмы зубо-челюстной системы при исследовании.
Полученные данные позволяют создать базу данных для анализа механизма развития дисфункции жевательного аппарата в статическом и динамическом аспектах.
Устройство представлено на Фиг.1 и Фиг.2, Фиг.3а и Фиг.3б.
На Фиг.1 представлен общий вид тензодатчика и функциональных узлов.
На Фиг.2 - схема работы устройства.
На Фиг.3а - диаграмма с результатами обследования с дисплея компьютера до лечения пациента.
На Фиг.3б - диаграмма с результатами обследования с дисплея компьютера после лечения пациента.
На свободных концах балок 1 расположены накусочные площадки 2, которые помещаются между зубами - антагонистами, воспринимающими силу жевательной мускулатуры, которую развивает пациент при надавливании до возникновения у него болевых ощущений в височно-нижнечелюстном суставе (ВНЧС). Балки 1 присоединены к ручке 3. При надавливании зубами на накусочные площадки 2, происходит деформация упругого элемента датчика 4, которая приводит к изменению электрического сопротивления. Возникает электрический сигнал, который от датчика 4 MLB 13 ООО «ТОК-ВЕС» поступает в функциональные блоки прибора, состоящего из блока 5 MB 110-224.1 ТД ООО «ПО Овен» ввода сигналов тензометрического датчика 4, предназначенного для двунаправленного обмена данными между интерфейсами USB и RS485 блоков 5 и 6. Блок 5 измеряет сигнал тензометрического датчика 4 и преобразует данные измерения в значение физической величины и передачи результатов измерения в сеть RS485. Преобразователь интерфейсов 7 АС 4 «Овен», с автоматическим определением направления передачи. Сигнал поступает на панель 6 оператора СМИ 1 «Овен», предназначенную для отображения и редактирования значений параметров, полученных по сети RS485. Блок 7 предназначен для взаимного электрического преобразования сигналов интерфейсов USB и RS485 с обеспечением гальванической изоляции входов между собой. Прибор автоматически определяет направление передачи данных, что позволяет исключить необходимость в дополнительном управлении обменом данными и значительно снизить временные интервалы (таймауты) между кадрами данных. Прибор позволяет подключать к промышленной сети RS485 персональный компьютер, имеющий USB порт, при этом питание прибора осуществляется от шины USB. При подключении прибора к персональному компьютеру 8, в последнем появляется виртуальный СОМ порт, что позволяет без дополнительной адаптации использовать информационные системы (SCADA, конфигураторы), работающие с аппаратным СОМ портом.
Устройство работает следующим образом. После проверки работы, при котором контролируют нулевое показание цифрового табло панели оператора СМИ 1 «Овен», накусочные площадки датчика устанавливают между антогонирующими зубами или группами зубов, а испытуемый максимально сжимает зубы. Для увеличения выносливости пародонта зубного ряда к возникающему давлению жевательных мышц образуется блок из зубов, путем накладывания специальных капп на группу функционально ориентированных антагонистов: фронтальных зубов на правой и левой стороне челюсти. Так как при объединении зубов в блоки выносливость пародонта в отношении давления резко возрастает. Исследуемый пациент может до предела напрячь мускулатуру без каких-либо болевых ощущений со стороны пародонта. Результаты исследования фиксируется на цифровом табло в кг и дублируются на экране компьютера в виде графического изображения, представленного на Фиг.3. Нормой считается давление, развиваемое челюстями более 30 кг. Создается компьютерный файл, который сохраняется в памяти компьютера в программе Excel. После лечения исследование повторяют и сравнивают полученные результаты.
Пример 1. Больной С., обратился за стоматологической помощью с жалобами на боли в щечной области слева, ограничение открывания рта, в течение двух недель. Боли появились после длительной речевой нагрузки. Местно, при пальпации жевательной мышцы слева обнаружена болезненность, иррадиирущая в левое ухо. Боли усиливались при движении головы влево и вправо. На основании жалоб, анамнеза, клинических методов обследования и дополнительном обследовании с помощью гнатодинамометра поставлен диагноз: мышечно-суставная дисфункция. Сила давления зубов во всех отделах снижена, особенно слева по отношению к норме Фиг За. Создан компьютерный файл в памяти компьютера в программе Excel с результатами обследования до лечения пациента. После проведенного курса лечения и реабилитации включающего: шинирование челюстей, физиолечение, миогимнастику и выполнение комплекса рекомендованных упражнений для жевательной мускулатуры у больного жалоб нет. По показателям гнатодинамометра давление развиваемое челюстями в норме Фиг.3б. Создан компьютерный файл, в памяти компьютера в программе Excel с результатами обследования после лечения пациента. Проведено сравнение полученных данных до и после лечения.
Таким образом, данные показателей прибора позволяют осуществить наглядную, объективную и достоверную оценку проведенного лечения.