СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА ОРТОДОНТИЧЕСКОГО АППАРАТА НА ЗУБЫ ПАЦИЕНТА Российский патент 2004 года по МПК A61C19/04 A61C19/45 

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортодонтической стоматологии, к способам и устройствам для определения силы давления активных элементов ортодонтических аппаратов.

Одной из проблем ортодонтической стоматологии является точное дозирование сил активных элементов ортодонтических аппаратов (вестибулярных дуг, протрагирующих пружин, небных пластин и др.) при лечении аномалий зубочелюстной системы. Силы могут быть приложены к отдельным зубам, зубным рядам, челюстным костям, небному шву.

В настоящее время в ортодонтической практике при дозировании сил ортодонтических аппаратов ориентируются на болевую рецепцию зубов пациента при установке ортодонтических аппаратов во рту.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ дозирования сил ортодонтических аппаратов по Л.П.Иванову. Он заключается в определении параметров активных элементов при задании силовых характеристик и величине активации с помощью динамометров и математических расчетов, в определении функциональной связи между силой и деформацией резиновых колец, одноплечих протрагирующих и кольцевых пружин и дуговых аппаратов (Л. П. Иванов. Метод дозирования сил ортопедических аппаратов. Экспериментально-морфологическое исследование. Автореферат диссертации на соискание степени канд. медицинских наук, Волгоградский медицинский институт, 1971 г., с. 3-23).

Известный метод дозирования сил является косвенным, не обладает достаточной точностью измерения, так как математические модели часто не соответствуют реальным условиям, а также данный метод пригоден для немногочисленной группы аппаратов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения является повышение точности измерения силы давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента и совместимость способа с любыми ортонтическими аппаратами, его универсальность.

Это достигается тем, что в способе определения силы давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента, включающем механическое воздействие на ортодонтический аппарат, - в месте приложения силы активного элемента ортодонтического аппарата к зубам устанавливают предварительно протарированный в единицах силы давления емкостной датчик с длиной, равной протяженности контакта активного элемента ортодонтического аппарата с поверхностью зубов, далее в процессе активации ортодонтического аппарата производят измерение электрической емкости, снимаемой с установленного емкостного датчика между его пластинами, одна из которых прилегает к поверхности зубов, а другая - к поверхности активного элемента и по значению изменения электрической емкости по тарировочной кривой определяют силу давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента. Емкостной датчик представляет собой две металлические пластины, между которыми находится эластичный диэлектрик, толщина которого изменяется при изменении силы давления, а емкость датчика, при этом определяется по известному закону:
C = (ε•ε₀•S)/d,
где ε₀- диэлектрическая постоянная вакуума; ε- диэлектрическая постоянная используемого материала; S - площадь одной пластины датчика; d - расстояние между пластинами, определяемое толщиной диэлектрика. Длина этого датчика выбирается равной протяженности контакта активного элемента ортодонтического аппарата с поверхностью зубов.

В процессе активации ортодонтического аппарата производят измерение электрической емкости, и по значению изменения электрической емкости по тарировочной кривой определяют силу давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента.

Способ осуществляют следующим образом.

Врач в клинике снимает слепки с челюстей пациента, на изготовленных по этим слепкам гипсовых моделях конструирует аппарат, определяет место установления емкостного датчика (проекция активного элемента на зубы), его геометрические параметры. В зуботехнической лаборатории зубной техник согласно этим данным изготавливает аппарат, устанавливает емкостной датчик на модели с помощью липкого воска, подключает его к фарадметру (измеритель электрической емкости), производит его тарировку. Она заключается в нагружении датчика через активный элемент ортодонтического аппарата пружинным динамометром. Нагрузки выбираются согласно общепринятым данным (см. Хорошилкина Ф.Я. , Персин Л.С.: Ортодонтия. Книга 1. М., 1999, с. 28). Данные тарировки отражаются на тарировочном графике, где по оси Y откладываются значения электрической емкости, полученной с фарадметра, а по оси Х значения силы с динамометра. Готовый ортодонтический аппарат, модель с оттарированным датчиком и тарировочный график передают врачу. Врач выбирает силу давления активного элемента аппарата, и по тарировочному графику определяет соответствующую этой силе электрическую емкость датчика.

Когда пациент приходит на сдачу аппарата, врач выполняет следующие действия. Аппарат припасовывают во рту у пациента, на время установки датчика аппарат снимают. Датчик с помощью стоматологического шпателя отклеивают от модели, обрабатывают спиртом. На высушенных заранее зубах временно с помощью, например, медицинского клея БФ емкостной датчик закрепляют, изолируют от попадания слюны, обложив зубы ватными валиками. На зубы пациента надевают уже проактивированный аппарат, к датчику подключают фарадметр. Врач, изменяя величину активации аппарата, добивается ранее определенной емкости датчика. После того, как емкость датчика, показываемая фарадметром, достигнет величины соответствующей силы, необходимой для эффективного лечения, активацию аппарата прекращают, удаляют емкостной датчик, и устанавливают аппарат.

При повторной активации аппарата датчик снова устанавливают на то же место и производят корректирование величины активации аппарата в соответствии с выбранной силой давления активного элемента по схеме, приведенной выше. Срок годности такого датчика равен сроку лечения конкретным аппаратом, в соответствии с которым он был изготовлен.

Пример. Пациент Р., 9 лет. Диагноз: протрузия второго резца верхней челюсти слева. Прикус нейтральный. Снят слепок. Изготовлена гипсовая модель верхней челюсти, сконструирован аппарат: верхнечелюстной съемный пластиночный небный одночелюстного действия, с активным элементом: вестибулярной проволочной дугой с полукруглыми изгибами (диаметр проволоки 0,8 мм), фиксируется с помощью опорно-удерживающего кламера на верхних первых молярах.

Врач на модели отмечает место расположения датчика, его длину и ширину. Техник зуботехнической лаборатории изготавливает по модели ортодонтический аппарат. На гипсовой модели закрепляет липким воском емкостной датчик в месте, указанным врачом. Емкостной датчик представляет собой две металлические пластины длиной 3 мм, шириной 2 мм, изготовленный из нержавеющей стали марки 18ХМЮА, склеенные между собой через резиновую прокладку (резина марки СКС-30) клеем БФ-4. Эта резиновая прокладка служит эластичным диэлектриком, и имеет длину и ширину, равную длине и ширине металлических пластин, то есть 3 и 2 мм соответственно, а толщина выбрана равной 0,8 мм для данного датчика. Далее техник подсоединяет измеритель электрической емкости - фарадметр (MASTECH MS8202A - для данного примера) и тарирует датчик с помощью пружинного динамометра, с ценой деления 10 грамм. Тарировку осуществляют следующим образом: датчик последовательно нагружают через динамометр силами 0,5 Н, 0,9 Н, 1 Н, при нагружении производят измерение емкости датчика. По данным тарировки строят график (см. чертеж), начальная емкость ненагруженного датчика составляет 28 pF. Сила, необходимая для перемещения зуба в данном примере, составляет 0,9 Н (Хорошилкина Ф.Я., Персин Л.С.: Ортодонтия. Книга 1. М., 1999, с. 28), этой силе соответствует емкость 37 pF (см. чертеж).

График (см. чертеж) прилагается к модели с аппаратом и датчиком, на этом же листе указывается Ф.И.О. и возраст пациента, а также его диагноз и срок сдачи аппарата.

После тарировки фарадметр отключают, на гипсовую модель, где уже находится датчик, надевают аппарат, и все вместе передают врачу. Врач в клинике сдает аппарат, припасовывает и активирует его. Активацию производят следующим образом: с гипсовой модели датчик снимают и обрабатывают спиртом. После этого датчик временно закрепляют с помощью медицинского клея БФ-6 на подготовленном заранее зубе, высушенном сжатым воздухом и изолированном от слюны. К пластинам датчика подключают фарадметр. Аппарат активируют с помощью крампонов (ортодонтических щипцов), растягивая протрагирующую пружину. Активируют и примеряют аппарат до тех пор, пока показание фарадметра не будет равно 37 pF. Именно этому значению емкости данного датчика соответствует сила давления активного элемента ортодонтического аппарата на верхний резец, равное 0,9 Н. Эту силу необходимо приложить для нормализации положения резца, то есть его наклона в небную сторону.

Следующее посещение назначают через две недели. Повторную активацию аппарата производят с дозированием силы под контролем емкостного датчика по схеме, описанной выше. Длительность лечения данного пациента составила 6 месяцев. У пациента не отмечались явления, сопутствующие передозировке нагрузки, а именно патологическая подвижность, явление парадонтита.

Проведенный заявителями поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, по фонду патентно-технического отдела Самарской областной библиотеки и анализ уровня техники, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявители не обнаружили аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна". Для проверки соответствия заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень" заявителями проведен дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа определения силы давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителями.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Критерий "промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемый способ может быть успешно, с большой эффективностью использован ортодонтами в стоматологических учреждениях России и СНГ.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортодонтической стоматологии, к способам и устройствам для определения силы давления активных элементов ортодонтических аппаратов. Способ включает механическое воздействие на ортодонтический аппарат. В месте приложения силы активного элемента ортодонтического аппарата к зубам устанавливают предварительно протарированный в единицах силы давления емкостный датчик длиной, равной протяженности контакта активного элемента ортодонтического аппарата с поверхностью зубов. Далее в процессе активации ортодонтического аппарата производят измерение электрической емкости, снимаемой с установленного емкостного датчика между его пластинами. Одна из пластин прилегает к поверхности зуба, а другая - к поверхности активного элемента. По значению изменения электрической емкости по тарировочной кривой определяют силу давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента. В результате повышается точность измерения силы давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента и совместимость способа с любыми ортодонтическими аппаратами. 1 ил.

Способ определения силы давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента, включающий механическое воздействие на ортодонтический аппарат, отличающийся тем, что в месте приложения силы активного элемента ортодонтического аппарата к зубам устанавливают предварительно протарированный в единицах силы давления емкостной датчик с длиной, равной протяженности контакта активного элемента ортодонтического аппарата с поверхностью зубов, далее в процессе активации ортодонтического аппарата производят измерение электрической емкости, снимаемой с установленного емкостного датчика между его пластинами, одна из которых прилегает к поверхности зубов, а другая - к поверхности активного элемента, и по значению изменения электрической емкости по тарировочной кривой определяют силу давления активного элемента ортодонтического аппарата на зубы пациента.