[发明专利]牙种植体识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及牙种植体，特别涉及能够对牙种植体进行射频识别的装置、系统和方法。更具体来说，本发明涉及可用于识别牙种植体的非接触式和接触式射频识别系统。

背景技术

牙种植体是牙科中的牙根替代装置，为假牙或其他牙科器具提供支撑。将这些牙种植体拧入颚骨中适当制备的部位，螺钉用作固定装置，可安装假牙或其它牙科器具。牙种植体已经使用了40多年，在治疗患有牙齿缺失的患者方面非常成功。牙种植体的功效和成功以及全球所有年龄组的美容牙科学需求不断上升，导致本行业呈指数增长，并且提供了大量不同类型或品牌的牙种植体。

这种增长导致牙种植体存在大量设计变型，其中不同制造商的种植体之间互不相容。一般来说，该行业的特点是在临床水平上使用的装置和系统中缺乏标准化，并且可能存在的大量牙种植体加剧了在修复界面处的这种不相容性。当临床医生重新修复现有的牙种植体时，这极具挑战，例如更换破碎的假牙时即面临这种挑战。通常情况下，特别是当患者更换就诊地点时，缺乏适当的牙齿记录，因此在这种情况下可能无法可靠地识别需要重新修复的现有牙种植体的性质。

目前的识别方法主要依赖于射线成像。然而，很难通过使用品牌特定特征的放射成像来识别颌骨种植体的品牌，并且不可靠，同时还要求临床医生及时了解定期变化的各种牙种植体系统。

众所周知，射频识别(RFID)系统在其他行业中应用是因为其在快速可靠地识别小物体方面具有实用性。通常，RFID系统包括一RFID标签，所述RFID标签可通过读取器装置进行编程和访问。RFID标签具有一个集成电路，所述集成电路包括无线电收发器和天线。该集成电路可通过读取器装置进行编程，以便包含识别和其他应用特定信息。与其他识别装置(如物理标识符)相比，RFID系统具有以物理较小形式存储大量数字信息的显著优势。

美国专利申请公布号2009/0155744A1(由Jandali)公开了一种基于在牙种植体螺钉内使用射频识别(RFID)装置作为识别方式的概念的牙种植体识别系统。除了公开RFID标签位于牙种植体螺钉内的内孔底部之外，关于RFID标签及其天线的必要技术细节，Jandali未提供任何信息。特别是，没有公开RFID标签及其天线在螺钉内的结构(或构型)和定向。

目前，还没有用RFID标签制造的已知牙种植体。在实现Jandali专利过程中，RFID标签的共同结构包括安装在载体基板上的标签，其天线印刷在载体板上。对于许多应用而言，这是非常廉价的构造和适当的平面配置构型。然而，由于标签天线的平面构型较小，从读取器天线到标签天线的磁场耦合以及由此产生的接收电压将极为微弱。接收到的电压(或接收到的信号强度)太弱，无法对标签内的电路供电，而在大多数标签中至少需要1伏电压。此外，如果具有平面构型的标签天线位于受限空间内，则存在困难，例如在牙种植体螺钉的圆柱形孔内。

在一个非常小、完全封闭的金属腔内使用RFID标签极具挑战性。将RFID标签置于牙种植体螺钉内空腔底部的非常小空间(体积通常小于5mm3)内会导致严重的性能限制。这些性能限制源于天线尺寸缩小和周围金属对无线电收发机和天线性能的影响。

牙种植体通常由钛或锆和相关合金构成，因为这些材料提供了必要的强度和生物相容性要求，以便长期有效地使用。这些材料和类似导电性和厚度的任何其他材料都提供了一个屏障，大大削弱了射频信号。衰减量是用于构建牙种植体的材料皮肤深度的指数函数。

接收信号强度的进一步减弱是因为金属极为贴近标签天线，从而降低了天线的电气性能，因此降低了谐振信号。材料(特别是导电材料)在极为贴近天线时的通常有害影响众所周知。由于这些极具挑战性的条件，RFID装置尚未用于识别牙种植体。

本发明的发明人认为，RFID系统具有潜力解决与当前识别牙种植体方法相关的所有问题，并且还认为RFID系统的巨大信息存储能力可按照临床医生预期用于患者牙科记录和其他用户信息。

本发明的发明人还认为，任何用于识别牙种植体的RFID系统可以是非接触式，也可以是接触式。

然而，本发明的发明人同样认识到，当RFID系统用于通过位于其内的RFID标签识别牙种植体并用于存储信息的情况下，对于在足够高水平工作的RFID系统，需要至少RFID标签的构型(即结构和/或定向)显著变化。