專利名稱：一種根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置及其檢測(cè)方法，屬于口腔醫(yī)療實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ推餍祷蛘呖谇会t(yī)學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
牙髓病和根尖周病是最常見的口腔慢性細(xì)菌性、感染性疾病，根管治療術(shù)是治療牙髓病和根尖周病最有效的方法，根管治療通過機(jī)械_化學(xué)預(yù)備有效的減少根管內(nèi)的微生 物，有效的促進(jìn)根尖周病變的愈合。由于根管形態(tài)復(fù)雜，其解剖形態(tài)因牙而異，非常復(fù)雜。研 究顯示現(xiàn)有預(yù)備技術(shù)無法預(yù)備整個(gè)根管系統(tǒng)，大約有61 %的面積無法被預(yù)備器械接觸，這 些無法預(yù)備的死角存在有大量的微生物與牙本質(zhì)碎屑，因此根管沖洗通過化學(xué)滅菌_機(jī)械 沖洗作用能有效的去除根管內(nèi)的牙本質(zhì)碎屑與感染物，對(duì)根管器械預(yù)備起到一個(gè)重要的補(bǔ) 充作用。根管沖洗的效率主要依賴于根管沖洗液的消毒作用與機(jī)械沖刷作用，根管沖洗液的消毒作用通過根管沖洗液與根管內(nèi)微生物作用，清除根管內(nèi)微生物，Chow(J Endodl983 ； 9 475-9)研究了不同根管消毒液的沖洗效率，結(jié)果顯示機(jī)械沖洗作用比根管沖洗液的類 型是一個(gè)更為重要的因素。因此當(dāng)在研究根管沖洗液的效率的時(shí)候，根管沖洗的流體動(dòng)力 學(xué)應(yīng)該充分考慮。影響根管沖洗的效率的流體邊界與性質(zhì)因素有以下幾點(diǎn)，根管的幾何形 狀，沖洗針頭的直徑，沖洗針頭進(jìn)入根管的深度，預(yù)備后的根管形態(tài)，根管沖洗的速度，沖洗 針頭的設(shè)計(jì)。上述因素對(duì)根管沖洗效率起著重要的影響。由于以上因素不同組合起來形成 了不同的根管內(nèi)流場(chǎng)及其相關(guān)邊界條件，從而能夠影響具有消毒作用根管沖洗液的交換，分布，影響不同位置微生物的去除。因此，對(duì)根管沖洗效率進(jìn)行研究，對(duì)根管的幾何形狀，沖 洗針頭的直徑，沖洗針頭進(jìn)入根管的深度，預(yù)備后的根管形態(tài)，根管沖洗的速度及沖洗針頭 的設(shè)計(jì)等幾個(gè)重要因素對(duì)根管沖洗效率進(jìn)行研究；為合理選擇根管沖洗技術(shù)提供理論基礎(chǔ) 和科學(xué)依據(jù)，對(duì)于提高根管治療的成功率具有重要的意義。由于根管系統(tǒng)位于牙體內(nèi)，包括主根管、側(cè)支根管、副根管、根管狹區(qū)、根管交通支、根尖分叉和分歧等復(fù)雜解剖形態(tài)，同時(shí)牙本質(zhì)為不透明材質(zhì)，內(nèi)部的沖洗過程無法直接 觀察。目前研究實(shí)驗(yàn)上主要是通過沖洗后將牙齒劈開，在掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察，從而 評(píng)估沖洗效率。這種方法存在一定的缺陷和影響因素①觀察區(qū)域非常有限，某些特定區(qū)域 無法觀察，難以把握整個(gè)根管區(qū)域內(nèi)的沖洗效果；②劈開牙齒后觀察根管通常得到是沖洗 一定時(shí)間后的效果，無法動(dòng)態(tài)連續(xù)的的觀察沖洗效果，并研究與時(shí)間的相關(guān)關(guān)系；③由于根 管解剖形態(tài)因牙而異，牙齒劈開后無法繼續(xù)使用，難以研究某一特定因素對(duì)根管沖洗效率 的影響，如根管的幾何形狀，沖洗針頭的直徑，沖洗針頭進(jìn)入根管的深度，根管沖洗的速度及沖洗針頭的設(shè)計(jì)；基于以上的缺陷，尤其當(dāng)評(píng)估不同針頭設(shè)計(jì)對(duì)沖洗效果影響的時(shí)候，來 研究其沖洗效率是困難和不可靠的。因此，如何克服上述牙本質(zhì)的不透明特性，同時(shí)保持根管的因人而異的個(gè)體性，采用恒定的沖洗速度，動(dòng)態(tài)的觀測(cè)根管沖洗過程，研究根管的幾何形狀，沖洗針頭的直徑，沖洗針頭進(jìn)入根管的深度，根管沖洗的速度及沖洗針頭的設(shè)計(jì)等相關(guān)因素對(duì)根管沖洗效率的影響。針對(duì)這個(gè)問題，目前國內(nèi)外未見有專門的裝置和解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)的模型裝置及其檢測(cè)方法，其特點(diǎn)是透明牙模型使用基于真實(shí)牙的根管形態(tài)通過高精3D打印機(jī) 使用透明材料制作而成，同時(shí)使用萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)可以特定的速度推動(dòng)注射器，注射器通 過根管沖洗針頭對(duì)透明牙模型內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖洗，同時(shí)顯微鏡、電子目鏡進(jìn)行顯 微動(dòng)態(tài)拍攝并存儲(chǔ)至筆記本電腦后并分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)根管沖洗效果進(jìn)行全程實(shí)時(shí)檢測(cè)，進(jìn)而 確定各種影響根管沖洗的因素及其作用機(jī)制，為臨床根管沖洗提供實(shí)踐指導(dǎo)。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置依次由透明牙模型、顯微鏡、電子目鏡、筆記本電 腦、萬能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)、注射器，根管沖洗針頭和基臺(tái)固定裝置通過連接件將各裝置和器件連 接構(gòu)成整體。透明牙模型為真實(shí)的牙齒通過顯微CT掃描同時(shí)生成幾何STL文件，然后提交至高 精度3D打印機(jī)使用透明材料制作而成。根管沖洗針頭安裝在注射器的前端，并插入透明牙模型的根管中，注射器尾端與 萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)連接。電子目鏡安裝在顯微鏡的尾端，與筆記本電腦相連。透明牙模型置于顯微鏡鏡頭的前端便于拍攝。萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證注射器末端推注速度范圍應(yīng)達(dá)到0. 01-6mm/s。顯微鏡倍數(shù)范圍應(yīng)達(dá)到0. 1-10倍，電子目鏡運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證在130萬象素下能達(dá)到 每秒30幀拍攝速度。透明牙模型與注射器固定裝置和基臺(tái)固定裝置由金屬制作而成，透明牙模型與注 射器固定裝置之間設(shè)有滑道，可以調(diào)節(jié)注射器與透明牙模型之間的相對(duì)位置。根管沖洗效果檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟1.根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置連接完成后，向透明牙模型的根管中灌注帶顏 色的示蹤劑，同時(shí)在注射器內(nèi)裝滿沖洗液體，由萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)驅(qū)動(dòng)注射器末端并通過根 管沖洗針頭對(duì)透明牙模型內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖洗。2.通過顯微鏡、電子目鏡對(duì)透明牙模型內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖洗的過程進(jìn)行顯 微動(dòng)態(tài)拍攝并以圖片，動(dòng)畫的形式存儲(chǔ)至筆記本電腦中，同時(shí)可在屏幕上顯示，后期根據(jù)剩 余的根管內(nèi)的示蹤劑的多少，高度差別定性與定量的分析根管沖洗效率動(dòng)態(tài)檢測(cè)并評(píng)估其 影響因素。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置觀察根管內(nèi)所有區(qū)域，結(jié)合顯微鏡的放大功 能，充分掌握整個(gè)根管區(qū)域內(nèi)的沖洗效果；同時(shí)與之連接的高分辨的電子目鏡與電腦相連 可進(jìn)行高分辨拍攝并以動(dòng)畫形式保存便于后期分析。2、觀察根管沖洗效果與時(shí)間之間的關(guān)系，動(dòng)態(tài)連續(xù)的的觀察根管沖洗效果，同時(shí) 可更換不同材質(zhì)的示蹤劑來模擬實(shí)際的根管沖洗情況。
3、構(gòu)建不同根管解剖形態(tài)的透明牙模型，該模型可以反復(fù)使用，研究某一特定因 素，如根管的幾何形狀，沖洗針頭的直徑，沖洗針頭進(jìn)入根管的深度，根管沖洗的速度及沖 洗針頭的設(shè)計(jì)對(duì)根管沖洗效果的影響。


圖1為根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖1、透明牙模型2、顯微鏡3、電子目鏡4、筆記本電腦5、萬能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)6、注射器 7、根管沖洗針頭8、透明牙與注射器固定裝置9、基臺(tái)固定裝置圖2為透明牙與注射器固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置如圖1-2所示，依次由透明牙模型1、顯微鏡2、電 子目鏡3、筆記本電腦4、萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)5、注射器6、根管沖洗針頭7、透明牙模型與注射器 固定裝置8基臺(tái)與固定裝置9通過過連接件將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。透明牙模型1 為真實(shí)的牙齒通過顯微CT ( μ -80)掃描同時(shí)生成幾何STL文件，然后提交至高精度3D打印 機(jī)(objet)使用透明材料制作而成。根管沖洗針頭7安裝在注射器6的前端，注射器6—般 為5ml注射器，并插入透明牙模型1的根管中，根管沖洗針頭7距根尖為5毫米，注射器尾 端與萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)(InStr0n5565)連接。萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)運(yùn)通過設(shè)置可保證注射器末端 所需的恒定推注速度(0. 01-6mm/s)，電子目鏡3Pro-microscan安裝在顯微鏡2STK-745的 尾端，與筆記本電腦4hp(8510w)連接。透明牙模型1置于顯微鏡2鏡頭的前端便于拍攝。 透明牙模型1與注射器固定裝置8和基臺(tái)固定裝置9由金屬制作而成，透明牙模型1與注 射器固定裝置8之間設(shè)有滑道，可以調(diào)節(jié)注射器6與透明牙模型1之間的相對(duì)位置。顯微 鏡2倍數(shù)為0. 1-10倍。電子目鏡3運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證在130萬象素下能達(dá)到每秒30幀拍攝速 度。顯微鏡2通過放大倍數(shù)可細(xì)致的觀察根管沖洗的情況，通過電子目鏡3采集的沖洗圖 像可傳輸至筆記本電腦4觀察，存儲(chǔ)。根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法1.根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置連接完成后，向透明牙模型1的根管中灌注帶 顏色的示蹤劑(紅墨水)，同時(shí)注射器6內(nèi)裝滿沖洗液體，由萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)設(shè)定相應(yīng)的進(jìn) 給速度驅(qū)動(dòng)注射器末端并通過根管沖洗針頭7對(duì)透明牙模型1內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖 洗。 2.通過顯微鏡2、電子目鏡3對(duì)透明牙模型1內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖洗的過程 進(jìn)行顯微動(dòng)態(tài)拍攝，同時(shí)電子目鏡3運(yùn)行時(shí)在130萬象素(1280*1024)下能達(dá)到每秒30幀 拍攝速度，可動(dòng)態(tài)的存取為圖片(tiff格式)與動(dòng)畫(avi格式)并存儲(chǔ)至筆記本電腦4，后 期根據(jù)剩余在根管內(nèi)示蹤劑的多少，高度差別通過ImageJ免費(fèi)軟件定性與定量的分析根 管沖洗效果并進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，同時(shí)評(píng)估其影響因素。
權(quán)利要求
一種根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于該裝置依次由透明牙模型(1)、顯微鏡(2)、電子目鏡(3)、筆記本電腦(4)、萬能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)(5)、注射器(6)，根管沖洗針頭(7)透明牙與注射器固定裝置(8)和基臺(tái)固定裝置(9)，通過連接件將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。
2.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于透明牙模型(1) 為真實(shí)的牙齒通過顯微CT掃描，同時(shí)生成幾何STL文件，然后提交至高精度3D打印機(jī)使用 透明材料制作而成。
3.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于根管沖洗針頭 (7)安裝在注射器(6)的前端，并插入透明牙模型(1)的根管中，注射器(6)尾端與萬能力 學(xué)測(cè)試機(jī)(5)連接。
4.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于電子目鏡(3)安 裝在顯微鏡(2)的尾端，并與筆記本電腦(4)連接。
5.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于透明牙模型(1) 置于顯微鏡(2)鏡頭的前端便于拍攝。
6.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于萬能力學(xué)測(cè)試機(jī) (5)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證注射器(6)末端推注速度為0. 01-6mm/s。
7.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于顯微鏡(2)倍數(shù) 為0. 1-10倍，電子目鏡(3)運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證在130萬象素下能達(dá)到每秒30幀拍攝速度。
8.按照權(quán)利要求1所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置，其特征在于透明牙模型(1) 與注射器固定裝置(8)和基臺(tái)固定裝置(9)由金屬制作而成，透明牙模型(1)與注射器固 定裝置⑶之間設(shè)有滑道，可以調(diào)節(jié)注射器(6)與透明牙模型⑴之間的相對(duì)位置。
9.按照權(quán)利要求1-8之一所述根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置的檢測(cè)方法，其特征在 于該方法包括以下步驟1)根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置連接完成后，向透明牙模型(1)中灌注帶顏色的示 蹤劑，同時(shí)在注射器(6)內(nèi)裝滿沖洗液體，由萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)注射器(6)末端并通 過根管沖洗針頭(7)對(duì)透明牙模型(1)內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖洗。2)顯微鏡(2)、電子目鏡(3)對(duì)透明牙模型⑴內(nèi)帶顏色的示蹤劑進(jìn)行沖洗的過程進(jìn) 行顯微動(dòng)態(tài)拍攝并存儲(chǔ)至筆記本電腦(4)中，同時(shí)可在屏幕上觀察，后期根據(jù)研究目的的 差別可通過圖片，動(dòng)畫定性與定量分析根管沖洗動(dòng)態(tài)效果及其影響因素。
全文摘要
一種根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置及其檢測(cè)方法，其特點(diǎn)是該裝置依次由透明牙模型(1)、顯微鏡(2)、電子目鏡(3)、筆記本電腦(4)、萬能力學(xué)測(cè)試機(jī)(5)、注射器(6)，根管沖洗針頭(7)，透明牙與注射器固定裝置(8)和基臺(tái)固定裝置(9)通過連接件將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。其檢測(cè)方法包括以下步驟根管沖洗效果動(dòng)態(tài)檢測(cè)模型裝置連接完成后，向透明牙模型(1)中灌注帶顏色的示蹤劑，同時(shí)注射器(6)內(nèi)裝滿沖洗液體，由萬能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)注射器(6)并通過根管沖洗針頭(7)對(duì)透明牙模型(1)內(nèi)的示蹤劑進(jìn)行沖洗，同時(shí)顯微鏡(2)、電子目鏡(3)進(jìn)行顯微動(dòng)態(tài)拍攝并存儲(chǔ)至筆記本電腦(4)便于分析根管沖洗動(dòng)態(tài)效果及其影響因素，該方法將為根管沖洗提供科學(xué)的研究方法和臨床治療依據(jù)。
文檔編號(hào)A61C17/02GK101797188SQ20101908700
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者周學(xué)東, 高原 申請(qǐng)人:四川大學(xué)