專利名稱：電流指示痛前反應型牙髓電活力測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種用電流指示刺激強度，用痛前的涼、酸感覺代替疼痛感覺來診斷牙髓活力情況的儀器，屬于牙科輔助診斷設(shè)備。
本發(fā)明提出以前，普遍使用的牙髓電活力測試設(shè)備存在以下問題(1)采用電壓指示刺激強度，其缺點為當測試電極置于牙齒不同表面或接觸面積不同會引起阻抗變化，同樣的電壓會產(chǎn)生不同強度的刺激電流，測試數(shù)據(jù)不能反映牙髓的實際疼痛閾值，測試的可比性及可重復性不好，診斷的準確度低;
(2)采用了占空比很小的尖峰脈沖，以患者出現(xiàn)尖銳的疼痛為判斷牙髓活力情況的指標，增加了患者的痛苦。
本發(fā)明的目的是研制一種能精確測試牙髓活力變化，并能免除電刺激給患者帶來劇痛的新型的牙齒電活力測試儀。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的將現(xiàn)有技術(shù)所采用電壓指示改為電流指示，并將間接顯示電刺激指數(shù)改為直接顯示電刺激電流，從而能精確測定牙髓活力情況;另將現(xiàn)有技術(shù)所使用的尖峰脈沖波改為對人體刺激作用較小的正弦波，以取得牙髓的痛前感覺，即涼酸感覺，作為判斷牙髓活力情況的指標，免除測試過程中給患者帶來的劇痛。
下面結(jié)合附圖給出具體實施例。


圖1為測試的原理2為整機框圖(摘要附圖)圖3為探頭機構(gòu)圖4、圖5為電路6、7、8為三種不同形式的正弦波發(fā)生器一、電源部分見圖4，由電池組，穩(wěn)壓電路，自動開關(guān)電路組成。電池組為±7.5V的兩組電池，穩(wěn)壓電路為系統(tǒng)工作提供±5V的兩種穩(wěn)定電壓。自動開關(guān)，對機進行開機，自動關(guān)機的控制。
二、工作電路，見圖4，其包括正弦波發(fā)生器(IC1)，增益可調(diào)的放大器(IC2)，功率放大器(IC3)，升壓變壓器。
正弦波發(fā)生器(IC1)產(chǎn)生一個標準的正弦波信號，要求其失真度要小于5%。
增益可調(diào)的放大器由于輸出測試電壓要求由低到高，線性增加，所以正弦信號經(jīng)過一個輸出幅度可調(diào)的放大器，對其信號進行控制，其控制信號由升壓控制電路提供。
功率放大器由前級來的信號要經(jīng)過功率放大后才能推動變壓器輸出，故設(shè)計了功率放大電路。
升壓變壓器由升壓變壓器將輸出的正弦電壓升至需要的100～150V(有效值)。
三、升壓控制電路見圖4，由IC4、IC5及外圍電路組成，由自動開關(guān)來的控制信號經(jīng)此電路延時，輸出一個由低到高線性增加的直流信號來控制可調(diào)增益放大器。實現(xiàn)輸出電壓的自動升壓。
四、探頭機構(gòu)如圖3所示。
探頭部分由一個手柄(1)、前端蓋(2)、聯(lián)接桿(3)、絕緣塊(4)、探測端(5)、采樣電阻(6)、螺釘(7)和外引線組成。手柄(1)用作測量的無關(guān)電極，其前端和前端蓋(2)由螺紋聯(lián)接，后端有孔和螺紋(M3)，孔用來將引出線引出。螺紋孔用來將引出用螺釘(7)將外引線中的一根(A)壓緊在手柄(1)上。采樣電阻(6)將流經(jīng)它的交流電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷盒盘?。并由外引線中的(A)將這個電壓信號送至電流采樣放大器及其它電路。前端蓋(2)為與手柄和連接桿(3)連接而設(shè)計，連接桿為空心銅管，中間可穿入引線(C)，連接桿前端和絕緣塊(4)聯(lián)接。絕緣塊(4)為聯(lián)接連接桿和探測頭(5)所設(shè)計。并能將前后二者絕緣不使其短路，絕緣電阻應大于10MΩ(500V)，探測頭(5)與外引線(C)相連，使輸來的電壓經(jīng)被測牙與人體肌肉和作為無關(guān)電極的手柄形成回路。
為了使測量準確，采樣電阻(6)，必須用RJ-0.125W-30KΩ±5%或RJ-0.125W-33KΩ±5%的電阻。由電阻(6)到螺釘(7)的引線DE間距離不得大于15MM。
將升壓變壓器次級的輸出電壓，由位于探頭前端的主電極作用于人體的測試牙上，和用做手柄的無關(guān)電極與人體組成回路，主電極和無關(guān)電極間由絕緣塊隔開。由無關(guān)電極的引出線還用來進行電流測量及自動開關(guān)信號控制。
五、測量系統(tǒng)。由微電流采樣器(IC7)、放大器(IC8)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(IC9)、顯示驅(qū)動及保持電電路(IC10)和顯示器(LCD)組成。
微電流采樣器將探頭的分流電阻上采樣得到的信號進行放大轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)整流，濾波輸出一直流信號。
放大器將前級輸出的直流信號進行放大送高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進行處理。
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將直流電壓量轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字量并送至驅(qū)動及數(shù)據(jù)保持電路。
顯示驅(qū)動及數(shù)據(jù)保持控制電路將模數(shù)轉(zhuǎn)換電路所增生的數(shù)字量進行譯碼，驅(qū)動顯示器，并由數(shù)據(jù)保持器按要求將數(shù)據(jù)保持一段時間，并可按要求定時清除歸零。
顯示器(LCD)可將驅(qū)動電路所輸出的信息顯示出來，供醫(yī)生判斷使用。
前述的正弦波發(fā)生器可采用下述的三種之中的任意一種
一、簡單的正弦波發(fā)生器圖6所示電路可以產(chǎn)生失真度小的正弦波，輸出電壓c0的振幅為8V，振蕩頻率大約為25Hz。它由電感L和電容C1決定，即

。電位器R1可調(diào)。產(chǎn)生振蕩的條件是電阻R1應等于電感的直流電阻RL和感抗之和。
二極管D1是用來箝制信號電壓，以防止電感器或運算放大器飽和。
為了得到十分小的失真度，R1盡量取得小些，但必須足以維持振蕩。
改變電感L和電容C的值，振蕩頻率可以從15HZ變到100KHZ，總的諧波失真可以低于0.5%，上限頻率是受運算放大器的限制。
二、RC正弦波振蕩器參見圖7，在RC正弦波振蕩器中，一般先采用鎢絲燈，熱敏電阻或齊納二極管等非線性元件來控制回路增益。其中以使用齊納二極管較為方便。但是，在文氏電橋等振蕩器中，使用齊納二極管輸出波形失真大。
圖7所示的電路是在RC濾波器C1、R1、R2、C2中加入一齊納二極管限幅，低能濾波器R2、C2可衰減高頻以減小失真。
只有在頻率

時，才通過濾波器構(gòu)成正反饋這時衰減時最小，滿足振蕩條件，所以該振蕩器的振蕩頻波率為f0.C1＝C2，R1＝R2時，濾波器的衰減量為1/3，故運算放大器的閉環(huán)增益為3時，電路起振。
在振幅較小的情況下，齊納二極管是不能發(fā)揮作用的。這時回路增益將會隨R3增大而減小，增益接近1時，失真雖然減小，但穩(wěn)定性差。相反，增益比1大時，穩(wěn)定度好，但失真大。所以必須調(diào)節(jié)在適當?shù)脑鲆纥c上，既保證電路穩(wěn)定又有較小的失真。
三、低功耗之氏電橋振蕩器圖8是由運算放大器構(gòu)成的低耗之氏電橋振蕩器。在驅(qū)動低阻抗負載和大容性負載時，失真度小。
該運算放大器可以驅(qū)動8Ω～10Ω負載，在10Ω負載上，可以供給2～8V(峰-峰值)的電壓輸出。頻率從1HZ到100KHZ失真度小于0.5%。
自動增益控制是由燈泡L1供給，燈泡的電阻是隨輸出電壓的變化而變化的，電阻R3構(gòu)成負反饋回路以確定輸出信號振幅。電容C1和C2，電阻R1和R2構(gòu)成正反饋。如果電阻R1和放大器的輸入阻抗相號，電阻R1＝1/2R1，C1＝C2，則振蕩器的振蕩頻率為

。電容C3供給高頻補償。
權(quán)利要求
1.一種電流指示痛前反應型牙髓活力測試儀，其特征是，它包括a.一個由電池組、提供兩種系統(tǒng)工作穩(wěn)定電壓的穩(wěn)壓電路和可進行開機、自動關(guān)機的控制電路組成的電源電路；b.一個輸出正弦電壓信號的標準正弦電壓信號發(fā)生器；c.一個受自動電源開關(guān)控制的并輸出控制信號的自動升壓控制電路；d.一個用于放大正弦電壓信號的并受自動升壓控制電路控制的增益可調(diào)的放大電路；e.一個將來自增益可調(diào)放大電路的信號進行功率放大的功率放大器；f.一個將功率放大器的正弦輸出信號進行升壓的升壓變壓器；g.一個用升壓后的正弦電壓信號進行測試的探頭機構(gòu)；h.一個將探頭機構(gòu)輸出到被測牙體的交流信號進行采樣及放大的低噪聲放大器；i.一個將低噪聲放大器的輸出信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器；j.一個將模數(shù)轉(zhuǎn)電路所發(fā)生的數(shù)字量進行譯碼，輸出驅(qū)動顯示控制信號，并可保持數(shù)據(jù)一定時間的顯示驅(qū)動及數(shù)據(jù)保持電路；k.一個受顯示驅(qū)動及數(shù)據(jù)保持電路控制的顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙髓活力測試儀，其特征是正弦波發(fā)生器可以是下述三種形式之一a.一個運算的放大器，同相輸入端與輸出端之間跨接有電阻R3、反相輸入端與輸出端之間跨接有電阻R2，同相輸入端與反相輸入端之間依次串聯(lián)有可調(diào)電阻器R1、電容C1、電壓L，電容C1兩端并聯(lián)有一箱制信號電壓二極管;b.一個運算放大器，反相輸入端與輸出端之間跨接一個電阻R4，反相輸入端與地之間串聯(lián)有一電阻和一個可調(diào)電阻，同相輸入端與地之間接有電容C2，在同相輸入端與輸出端之間依次串聯(lián)有電阻R2和電容C1，C1與R2接點處與地之間接有電阻R1，兩個正極相連的二極管與電阻R1并聯(lián);c.一個運算放大器，同相輸入端與輸出端之間依次串接有電阻R2和電容C2，同相輸入端與地之間接有電容C1，同相輸入端與反相輸入端之間依次串接有電阻R1和燈泡L1，電阻R1與燈泡接點處接地，反相輸入端與輸出端之間接有電阻R3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是探頭部分為如下結(jié)構(gòu)一個手柄(無關(guān)電極)(1)，其前端是前端蓋(2)，前端蓋套在一連接桿(3)上，有一絕緣塊(4)，將連接桿(3)與探測頭(5)連接起來，探測頭內(nèi)有一導線(C)經(jīng)過連接桿和手柄中間的空腔從手柄后端引出，作為正弦信號的一個輸入端，在手柄的后端有一螺釘(7)，從螺釘處引出一導線(B)，經(jīng)安裝于手柄內(nèi)的一個采樣電阻從手柄后端引出，作為正弦信號的另一輸入端，在螺釘上另引出一導線(A)將正弦信號送到低噪聲放大器。
全文摘要
一種電流指示痛前反應型牙髓活力測試儀，將現(xiàn)有測試儀的間接顯示改為直接顯示，改電壓顯示為電流顯示，并使用對人體不會產(chǎn)生刺痛作用的正弦波電壓來代替原來的尖峰脈沖電壓，從而避免了使用原有測試儀遇有短路或負載變化時使醫(yī)生產(chǎn)生誤判，給患者造成痛苦，或醫(yī)療事故。
文檔編號A61C19/04GK1065196SQ9110140
公開日1992年10月14日 申請日期1991年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月9日
發(fā)明者黃力子, 張洪, 梁燕, 賈兵, 嚴華春 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院