СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ НАКОНЕЧНИК

Полезная модель относится к зубоврачебному оборудованию и может быть использована в стоматологии или ортодонтии, а также в других областях медицины, где требуется небольшие по размерам устройства, способные обеспечить работу режущего инструмента в специфических условиях.
Известно стоматологическое оборудование-защитный щиток стоматолога, содержащий щиток прямоугольной формы, выполненный из прозрачного полимерного материала, щиток закреплен на двух полых металлических дугах, которые фиксируются к стоматологическому креслу с возможностью регулировки положения щитка относительно лица пациента, и дополнительно снабжен со стороны пациента параллельно соединенными источником освещения, воздухозаборной трубкой пылесоса и видеокамерой, при этом в качестве источника света используют светодиод, который размещен на одной из сторон щитка на гибком кронштейне с возможностью фокусировки светового луча в операционном поле, воздухозаборная трубка пылесоса размещена внутри одной из дуг с другой стороны щитка с возможностью изменения ее положения на уровне рта пациента, видеокамера размещена на уровне рта пациента (RU №80336).
Данное устройство имеет узкие функциональные возможности не может обеспечить достаточный объем визуальной информации и наблюдение за результатами при лечении зубов с помощью бора, так как видеокамера и источник света находятся вне полости рта.
Известен стоматологический зонд, содержащий полый корпус, с которым механически связан зондирующий элемент, внутри корпуса размещены электронные элементы и источник питания, кроме того, он содержит расположенные внутри корпуса ультрафиолетовый излучатель, генератор импульсов, блок обработки информации, блок управления, и миниатюрную видеокамеру, при этом зондирующий элемент выполнен в виде тонкой металлической трубки, открытый конец которой, расположенный внутри корпуса, оптически связан с ультрафиолетовым излучателем, а внешний открытый конец - с исследуемым объектом, облученная область которого оптически связана с оптическим входом миниатюрной видеокамеры, причем ультрафиолетовый излучатель соединен с выходами генератора импульсов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом блока обработки информации, информационный вход которого подключен к выходу миниатюрной видеокамеры, а выход - к элементу отображения. Элемент отображения выполнен в виде жидкокристаллического дисплея, расположенного на задней стенке корпуса, а ультрафиолетовый излучатель выполнен в виде светодиода (RU №78662).
Данное устройство имеет узкие функциональные возможности, лишено вращающихся частей и не может обеспечить лечение зубов с помощью режущего инструмента - бора, оно не обеспечивает оперативного наблюдения за обработкой, поскольку позволяет осматривать обрабатываемый зуб только в перерывах между периодами обработки бором.
Известен стоматологический наконечник, включающий в себя головку с расположенным в ней средством для установки зубоврачебного инструмента, корпус наконечника, имеющий гнездо для установки головки, причем гнездо для установки головки выполнено с возможностью обеспечения полного поворота головки, а головка снабжена оптическим источником излучения для освещения обрабатываемой поверхности, наконечник снабжен источником электрического питания с положительным и отрицательным выводами, выполненными в виде двухжильного электрического провода, причем оптический источник излучения выполнен в виде, по меньшей мере, одного светодиода, электрически связанного с источником электрического питания посредством электрических разъемов, расположенных в корпусе и головке, электрического провода, размещенного в канале, выполненном в корпусе, цилиндрической и круговой проточках, а электрический разъем, размещенный в головке, выполнен в виде вилки и розетки. Зубоврачебный инструмент, выполнен предпочтительно, в виде бора (RU №36964, прототип).
Недостатком данного наконечника является недостаточная функциональная приспособленность, связанная с тем, что освещенная поверхность не в полной мере доступна для визуального осмотра, т.к. первичный преобразователь, т.е. глаза врача всегда находятся вне полости рта. В результате врач в процессе работы не может рассмотреть и объективно контролировать текущие результаты обработки в режиме реального времени и все мельчайшие особенности обрабатываемых поверхностей, точно оценить оптимальность выбранного угла установки зубоврачебного инструмента и, следовательно, оперативно изменить этот угол, а недостаточная надежность установки зубоврачебного инструмента в цанговом держателе с пневматическом механизмом, в том числе, и из-за влияния утечек при нестабильном давлении пневмосети или при ее внезапном отключении, могут привести к повреждению светодиодов и травме пациента.
Техническая задача полезной модели заключается в создании эффективного стоматологического наконечника для режущего инструмента с оптимизированными эксплуатационными свойствами и расширение арсенала стоматологических наконечников для режущего инструмента.
Техническим результатом полезной модели, обеспечивающим решение поставленной задачи, является улучшение функциональной приспособленности и качества лечения, связанное с тем, что освещенная поверхность становится в наибольшей мере доступна для объективного визуального контроля адекватности установленного положения инструмента, осуществляемого в процессе работы в режиме реального времени. В результате существенно повышается качество лечения и сокращается длительность вмешательства и перерывов обработки зуба. Одновременно обеспечена высокая надежность установки зубоврачебного инструмента в цанговом держателе с жестким механизмом, независимо от наличия или отсутствия утечек при нестабильном давлении пневмосети или при ее внезапном отключении, что исключает возможность повреждения видеокамеры, светодиодов и травмы пациента.
Сущность полезной модели состоит в том, что стоматологический наконечник содержит ручку и корпус с гнездом для головки, установленной в гнезде с возможностью обеспечения полного пространственного поворота и выполненной с отверстием для подачи газа на расположенную в ней турбину, а также цанговый держатель зубоврачебного режущего инструмента с толкателем и механизмом переключения для фиксации и освобождения режущего инструмента, и закрепленный на головке оптический источник излучения в виде, по меньшей мере, одного светодиода, подключенного к источнику электрического питания, при этом он снабжен малогабаритной видеокамерой, закрепленной с наружной стороны головки, с возможностью подключения к средствам визуального отображения.
Как правило, зубоврачебный инструмент выполнен в виде бора.
Предпочтительно наконечник содержит, по меньшей мере, два светодиода, электрическое соединение которых выполнено параллельным, механизм переключения выполнен в виде поворотного эксцентрика с опертой на толкатель цангового держателя профилированной поверхностью, эксцентрик выполнен в виде поворотного цилиндрического вала с неполнокольцевой проточкой переменного сечения, проточка переменного сечения выполнена с образованием профилированной поверхности, состоящей из нескольких плавно сопряженных между собой участков с криволинейной образующей и двух расположенных под углом друг к другу плоских участков, толкатель цангового держателя выполнен в виде полого клина, эксцентрик снабжен ограничителем поворота в виде цилиндрического пояска с вырезом, цилиндрический вал со стороны, противоположной ограничителю поворота, выполнен с головкой под ключ, выступающей из корпуса.
При этом наконечник снабжен нажимным фиксатором головки, а фиксатор выполнен в виде установленной в ручке вилки, нажимной конец которой выступает из ручки, а противоположный конец размещен с возможностью перемещения в отверстиях, дополнительно выполненных в корпусе. Головка выполнена составной из двух полых сегментов сфер, сопряженных с образованием внутренней полости, в которой размещены турбина с подшипниками и цанговый держатель,, и полой сферической обоймы с окном, в которую вложены полусферы с возможностью совместного с ней вращения в корпусе.
На фиг.1 изображен схематичный разрез стоматологического наконечника, на фиг.2 - вид А по фиг.1, на фиг.3 - местный вид В по фиг.2, на фиг.4 - пример выполнения эксцентрика (вид сбоку), на фиг.5 - вид на эксцентрик со стороны, противоположной фиг.4, на фиг.6 - сечение А-А по фиг.5, на фиг.7 - эксцентрик по фиг.4 в аксонометрической (объемной) проекции, на фиг.8 - вид с торца на цанговый держатель, на фиг.9 - продольный вид на цанговый держатель, на фиг.10 - вид с противоположного торца на цанговый держатель, на фиг.11 - толкатель цангового держателя, на фиг.12, 13, 14 - объемное изображение (в аксонометрической проекции) стоматологического наконечника при трех положениях зубоврачебного инструмента.
Стоматологический наконечник содержит ручку 1 и корпус 2 с гнездом для сферической головки 3, установленной в нем с возможностью обеспечения полного пространственного поворота, т.е. поворота в любом направлении по сферической поверхности корпуса 2. В головке 3 расположены турбина 4 и цанговый держатель 5 с толкателем бис зубоврачебным режущим инструментом (бором) 7. В корпусе 2 выполнено отверстие (не обозначено) для подачи газа на турбину 4, и канал 8 подачи рабочего газа, сообщенный с магистралью подачи газа (не изображены). Механизм переключения для фиксации и освобождения зубоврачебного инструмента 7 выполнен в виде поворотного эксцентрика 9 с опертой на глухой торец 10 толкателя 6 цангового держателя 5 профилированной поверхностью 11.
Предпочтительно эксцентрик 9 выполнен в виде поворотного цилиндрического вала с серповидной неполнокольцевой проточкой переменного сечения, которая выполнена с образованием профилированной поверхности 11, состоящей из нескольких (не менее двух) плавно сопряженных между собой участков с криволинейной поверхностью (в том числе, участок наружной цилиндрической поверхности эксцентрика /вала/ 9) и двух расположенных под углом друг к другу плоских участков. Сечение поверхности 11 состоит из плавно сопряженных между собой дуг и двух прямых, сопряженных друг с другом под тупым углом. Толкатель 6 цангового держателя 5 выполнен в виде полого усеченного конуса (клина) и цилиндрического участка (не обозначены) с общим несквозным осевым каналом. Эксцентрик (вал) 9 снабжен ограничителем поворота в виде неполнокольцевого цилиндрического пояска 12, т.е. с секторным или сегментным или иным вырезом части угловой протяженности цилиндрической поверхности. Вал-эксцентрик 9 со стороны, противоположной ограничителю 12 поворота, выполнен с шестигранной головкой 13 под ключ, выступающей из корпуса 2 (фиг.4-7) или с рычагом 13 (фиг.12-14).
Кроме того, наконечник снабжен нажимным фиксатором 14, который выполнен в виде установленной в ручке 1 вилки, нажимной конец 15 которой выступает из ручки 1, а противоположный конец с выступами 16 размещен с возможностью перемещения в отверстиях (не обозначены), дополнительно выполненных в корпусе 2. Турбина 4 установлена в подшипниках 17, 18 качения.
Цанговый держатель 5 представляет собой пружинящую разрезную втулку и имеет прорези 19, разделяющие лепестки (зажимные кулачки) 20. Лепестки 20 имеют конические заходные скосы, ответные встречно установленному конусу толкателя 6. Головка 3 выполнена составной из двух полых сегментов сфер (не обозначены), сопряженных с образованием внутренней полости, в которой размещены турбина 4 с подшипниками 17, 18 и цанговый держатель 5, и полой сферической обоймы 21 с окном, в которую вложены полусферы с возможностью совместного с ней вращения в корпусе 2.
На головке 3 закреплен оптический источник излучения в виде двух светодиодов 22 по обе стороны инструмента 7, размещенных (встроенных) на головке 3 и подключенных к источнику электрического питания (не изображен), при этом он снабжен влагозащищенной малогабаритной (миниатюрной) видеокамерой 23, закрепленной с наружной стороны головки 3 и подключенной к средствам визуального отображения (не изображены) персонального компьютера - монитору и системному блоку. Питание видеокамеры 23 может быть проводным от источника электрического питания с помощью кабеля (шлейфа) 24, или от встроенного аккумулятора.
Может использоваться, например, миниатюрная влагозащищенная видеокамера Microdigital MDC-1210F, матрица: Sony 1/3" CCD, объектив 3.6 мм, питание: 12 В постоянного тока (максимальная сила тока 160 мА), или эндоскопическая видеокамера Richard Wolf 5520 или Pentax PSV-4000.
Стоматологический наконечник работает следующим образом.
Для установки зубоврачебного инструмента 7 вал 9 поворачивается в положение, при котором его поверхность 11 плавно изменяющимся усилием воздействует на торец 10 толкателя 6, раскрывающего прорези 19 и лепестки 20 цангового держателя 5 для установки в него зубоврачебного инструмента (бора) 7 до упора в торец 10 толкателя 6 с противоположной стороны. Затем вал 9 вручную поворачивается ключом на ~90°, толкатель 6 освобождается, сдвигается к ручке 1, а прорези 19 сужаются и цанговый держатель 5 лепестками 20 зажимает бор 7. При необходимости врач выдвигает из ручки 1 фиксатор 14 и изменяет положение зубного бора 7 поворотом головки 3 в гнезде, размещенном в корпусе 2. Настройка наконечника под требуемый угол поворота бора 7 может быть осуществлена внутри полости рта. Головка 3 наконечника и, тем самым, угловое положение бора 7 фиксируется посредством фиксатора 14, когда нажатием руки на конец 15 его выступы 16 вводятся в соответствующие отверстия.
Рабочая среда под давлением (воздух или иной газ или смесь) по каналу 8 поступает на турбину 4 и раскручивает ее до необходимой частоты вращения в подшипниках 17, 18. Осуществляется работа зубоврачебным инструментом 7, ориентированным вместе с головкой 3 определенным образом относительно ручки 1 и закрепленным в цанговом держателе 5.
В процессе работы светодиодами 22 освещается обрабатываемое поле, что позволяет видеокамере 23 принимать изображение в отраженных лучах света и передавать его средствам визуального отображения. Врач на экране (мониторе, дисплее) видит обрабатываемое поле в увеличенном размере. Таким образом, освещенная поверхность становится в наибольшей мере доступна для визуального контроля в процессе работы. Благодаря работе видеокамеры 23 врач в процессе работы может наблюдать на экране (средство визуального отображения) и объективно контролировать текущие результаты обработки и все мельчайшие особенности обрабатываемых поверхностей в режиме реального времени, может точно оценить оптимальность выбранного угла установки зубоврачебного инструмента 7, оперативно изменять этот угол и контролировать его изменение.
Челюстно-лицевая область, в силу своих топографических и функциональных особенностей имеет очень хорошую иннервацию и кровоснабжение, поэтому даже небольшие по объему вмешательства вызывают значительные болевые переживания и, соответственно, запускают механизмы стресса. Как видно на фиг.12-14, светодиоды 22 и видеокамера 23 поворачиваются и фиксируются фиксатором 14 вместе с головкой 3 и инструментом 7, тем самым, обеспечивается наилучший обзор обрабатываемого поля при любом возможном положении инструмента 7, что позволяет врачу исключить неверный угол установки и фиксации инструмента 7 и его поломку, оперативно и безошибочно контролировать все стадии лечения, а также, во многих случаях, сократить длительность и объем вмешательства, выбрать оптимальный угол установки инструмента 7 и наименее травматичную тактику лечения, минимизировать проявления стресса, в том числе, и боль, которая возникает после прекращения действия анестезии. Все это расширяет возможности эффективного лечения, особенно для пациентов группы риска, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.
При необходимости изменения положения зубоврачебного инструмента 7 в сагиттальной плоскости (сагиттальная плоскость тела проходит между центральными резцами верхней и нижней челюстей), т.е. относительно корпуса 1 из ручки 1 вытягивается фиксатор 14 и головка 3 поворачивается с инструментом 7, после чего вновь фиксируется от проворота фиксатором 14 как описано выше. Для смены инструмента 7 поворачивается вал 9, выпуклая поверхность 11 которого вновь воздействует осевым усилием на торец 10 толкателя 6, освобождая лепестки 20 цангового держателя 5, в котором производится замена инструмента 7. Затем последний фиксируется в цанговом держателе 5 поворотом вала 9 и поверхности 11 выпуклостью к ручке 1, прорези 19 сужаются и цанговый держатель 5 лепестками 20 зажимает бор 7. Ограничитель 12 при этом не допускает случайного поворота вала 9 на полный оборот 360°, что исключает работу в полости рта пациента незафиксированным бором 7. Выполнение головки 3 составной (разъемной) из двух полых сегментов сфер и полой сферической обоймы 21 с окном, в которую вложены полусферы с возможностью совместного с ней вращения в корпусе 2, позволяет упростить конструкцию цангового держателя и технологию изготовления (по сравнению с неразъемной конструкцией головки) и, тем, самым, снизить себестоимость изделия, а также обеспечить ремонтопригодность головки в части замены цангового держателя 5 и подшипников 17, 18.
Имеется также возможность зафиксировать в памяти персонального компьютера, подключенного к видеокамере 23 и монитору (средства визуального отображения), или на съемном носителе ход лечения для последующего изучения и/или проверки, т.к. наличие видеокамеры 23 создает условия для фотографирования и киносъемки. Документирование процесса и результатов лечения помогает объективно изучать динамику патологических процессов, происходящих в полости рта в начале и после лечения, разрешать спорные ситуации, касающиеся, в частности, установки углового положения инструмента 7.
Таким образом, создан эффективный стоматологический наконечник с оптимизированными эксплуатационными свойствами и расширен арсенал стоматологических наконечников.
При этом благодаря созданию конструкции, включающей поворотную головку с инструментом, средствами фиксации, освещения и видеонаблюдения улучшена функциональная приспособленность и качество стоматологического лечения, связанные с тем, что освещенная обрабатываемая поверхность становится в наибольшей мере доступна для объективного визуального контроля в процессе работы в режиме реального времени и документирования произведенного вмешательства. В результате существенно повышается качество лечения и сокращается объем и длительность самого травматического вмешательства, и перерывов обработки зуба. Одновременно обеспечена высокая надежность оптимального выбора положения установки зубоврачебного инструмента в цанговом держателе с жестким механизмом фиксации, что исключает возможность повреждения видеокамеры, светодиодов и травмы пациента.