[发明专利]一种用于牙科根管治疗的运动控制与力检测模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种用于牙科根管治疗的运动控制与力检测模拟实验装置，包括底座、二自由度进给控制装置、根管锉夹持装置、离体牙模型夹持装置、多维力学信息检测装置、二自由度偏移控制装置。底座用于固定支撑二自由度进给控制装置与二自由度偏移控制装置。二自由度进给控制装置通过与根管锉夹持装置连接，使根管锉具有沿Z轴移动和绕Z轴转动两个自由度。二自由度偏移控制装置经多维力学信息检测装置与离体牙模型夹持装置固定连接，使离体牙模型具有沿X轴移动和沿Y轴移动两个自由度。多维力学信息检测装置能够实时监测运行过程中离体牙模型的受力情况。本案能够模拟牙科根管治疗手术中的根管预备操作并实现多维力学信息的检测与实时采集。

技术领域

本发明涉及一种用于牙科根管治疗的运动控制与力检测模拟实验装置，属于牙科根管治疗技术。

背景技术

现代牙科医学认为良好的根管预备是评价根管治疗充填质量的关键因素，是根管治疗手术成功的基础。根管预备的主要目的是清除根管内坏死残屑及代谢产物，去除根管壁感染的牙本质，使根管成形以利于充填。良好的根管预备要求预备后的根管在形态、锥度及解剖流向上与原根管保持基本一致，形成有利于冲洗和三维充填的形状。

由于受到根管的解剖特点、使用者的操作、根管锉的特性以及根管治疗马达的输出特性的耦合性影响，在根管预备过程中易发生台阶、根管偏移、根尖孔敞开等并发症，难以保证填充质量与根尖封闭性。因此亟需研制一种实验装置，通过对根管治疗手术中根管预备过程的运动模拟，实时测量与采集运动过程中的多维力学信息，实现对上述影响因素的针对性分析与评价。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中无法对影响根管预备质量的因素进行针对性分析与评价这一技术问题，本发明例提供了一种用于牙科根管治疗的运动控制与力检测模拟实验装置，以实现根管预备过程的运动模拟与运动过程中多维力学信息的实时测量与采集。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于牙科根管治疗的运动控制与力检测模拟实验装置，底座、二自由度进给控制装置、根管锉夹持装置、离体牙模型夹持装置、多维力学信息检测装置和二自由度偏移控制装置；以Z轴作为水平轴；

所述二自由度进给控制装置包括Z轴直线进给电机、L型支架和Z轴旋转步进电机；Z轴直线进给电机包括缸体I、伸缩轴I和U型支撑架，缸体I固定在底座上，U型支撑架与伸缩轴I固定连接并与伸缩轴I同步直线移动，U型支撑架罩设在缸体I外侧，并以缸体I作为导向相对缸体I直线移动；Z轴旋转步进电机包括缸体II和旋转轴II，缸体II固定在L型支架上，L型支架固定在U型支撑架上；所述伸缩轴I的移动平行于Z轴，旋转轴II的中心转轴平行于Z轴；

所述根管锉夹持装置包括钻夹、钻夹套筒和根管锉，钻夹套筒与旋转轴II固定连接并与旋转轴II同步旋转运动，钻夹与钻夹套筒不定连接并与钻夹套筒同步旋转运动，钻夹夹持住根管锉；根管锉的中心线平行于Z轴；

所述离体牙模型夹持装置包括上夹具、下夹具和传感器过渡板，所述上夹具和下夹具均固定在传感器过渡板上，通过上夹具和下夹具夹持住离体牙模型，离体牙模型正面朝向根管锉；

所述多维力学信息检测装置包括移动平台过渡板和力学传感器，力学传感器的固定端安装在移动平台过渡板，传感器过渡板安装在力学传感器的感应端；力学传感器垂直Z轴安装并对Z轴方向的分力进行测量；

所述二自由度偏移控制装置包括千分尺二维移动平台、支撑板和三角形支撑架，支撑板通过三角支撑架固定在底座上，千分尺二维移动平台的固定端安装在支撑板，移动平台过渡板安装在千分尺二维移动平台的移动端；千分尺二维移动平台垂直Z轴安装，通过千分尺二维移动平台调节移动平台过渡板在X轴方向和Y轴方向的直线移动。