Методы диагностики и лечения по                параметрам БАТ

4.5. Устройство для определения подвижности зубов.

     Одним из важных направлений при поиске новых наиболее эффективных методов и устройств является оценка количественной характеристики степени подвижности зубов на ранней стадии. Это позволит продиагностировать заболевание парадонта и по результатам диагностики повысить эффективность учебных и профилактических мероприятий.

     Существующие методы, в основном, не щадящие, малоэффективны, требуют большого количества времени и дают только качественную характеристику. К ним можно отнести метод проб Шиллера-Писарева; рентгенологические и капиляромикроскопические исследования и др.[20].

     Устройства реализующие щадящий метод, также обладают рядом недостатков: большая погрешность измерения (10...15)%, конструктивная сложность, малые функциональные возможности (АС № 1117054, кл. А 61 С 19/ 04, 1982).

     Устройство предлагаемое в [29] не обладает указанными недостатками.
Устройство для определения подвижности зубов показано на рис. 4.11.

      Устройство для определения подвижности зубов содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого расположен полый цилиндрический каркас 2 для крепления элементов устройства, измерительный шток 3, блок 4 задания нагрузки и блок 5 регистрации перемещения. Блок 4 задания нагрузки выполнен в виде последовательно соединенных стабилизатора 6 напряжения, узла 7 регулирования давления, датчика давления, выполненного в виде катушки 8 индуктивности с сердечником 9, выполненного в виде полого цилиндра и размещенного на конце измерительного штока 3, и узла 10 индикации давления. Датчик давления закреплен на каркасе 2 с помощью двух пластмассовых шайб 11 и 12. Вход датчика подключен к выходу узла 7 регулирования давления с помощью разъема 13, а выход – к входу узла 10 индикации давления. Сердечник 9 снабжен выполненной из изоляционного материала втулкой 14, которая предохраняет сердечник 9 от залипания. Блок 5 регистрации перемещения выполнен в виде последовательно соединенных стабилизатора 15 напряжения, генератора 16, согласующего трансформатора 17, датчика перемещения , выполненного в виде измерительного моста 18 (рис 4.12).

 образованного четырьмя парами пластин 19-22, усилителя 23, выпрямителя 24 и узла 25 отсчета перемещений. Пластины 19 и 20 установлены неподвижно на измерительном штоке 3, а пластины 21 и 22 установлены неподвижно внутри цилиндрического каркаса 2 симметрично относительно пластин 19 и 20 причем токовая диагональ измерительного моста подключена через согласующий трансформатор 17 к выходу генератора 16, а измерительная диагональ моста подключена к входу усилителя 23.

     Пластины 19 и 20 изолированы от измерительного штока 3 слоем керамики 26. Пластины 21 и 22 соединены с токопроводом 27 с помощью пайки 28, а пластины 19 и 20 соединяются с токопроводом 27 с помощью возвратной пружины 29. В качестве направляющих измерительного штока 3, выполненного из текстолита, служат изоляционная втулка 30 и латунная втулка 31.

     Блок 4 задания нагрузки и блок 5 регистрации перемещения закреплены на регулируемом кронштейне 32 c фиксатором 33, установленном на штативе 34, закрепленного на основании 35. На штативе 34 закреплена также опорная рама 36 для ориентирования головы обследуемого.

     Устройство для определения подвижности зубов используют следующим образом. С помощью регулируемого кронштейна 32 и фиксатора 33 измерительный шток 3 передней частью подводят до соприкосновения с объектом измерения. В начальном положении измерительная схема моста 18 сбалансирована и указатели узла 25 отсчета перемещений и узла 10 индикации давления находятся в нулевом положении. При включении устройства со стабилизатора 6 напряжения через узел 7 регулирования давления подается питающее напряжение на датчик давления. Ток протекающий через эту катушку 8 индуктивности датчика давления вызывает в ней элекромагнитную индукцию, которая в свою очередь, воздействует на сердечник 9 и выталкивает его из катушки 8 индуктивности.

     В то же время при включении устройства переменное напряжение со стабилизатора 15 подается на генератор 16, выход которого подключен к входу согласующего трансформатора 17. Сигнал с вторичных обмоток трансформатора 17 поступает на пластины 21 и 22, включенные в плечо измерительного моста блока 5 регистрации перемещений, причем пластины 19 и 20 включены во второе плечо этого моста.

     При перемещении измерительного штока 3 под действием силы давления, вызванной электромагнитной индукцией в катушке 8 индуктивности, происходит разбаланс моста. Сигнал разбаланса поступает на вход усилителя 23, усиливается и поступает на выпрямитель 24, а затем на узел 25 отсчета перемещений, на котором регистрируется величина перемещения зуба или ткани в зависимости от величины прикладываемого давления, которое одновременно фиксируется с перемещением зуба.

     Диапазон перемещения зуба от 0 до 3мм. Усилие, образованное за датчиком силы, до 200 граммов. Погрешность измерения 1%.

     Для диагностики заболевания пародонта на ранней стадии необходимо развивать усилия до 3 кг. В [30] описано устройство видоизмененной конструкции. В отличии от [28], где использовался дифференциальный емкостной мост, переменного напряжения с аналоговыми измерительными приборами, регистрирующим заданное усилие и перемещение в [30] использовался емкостной датчик перемещения с блоком преобразования емкости в частоту, пропорциональную перемещению с дальнейшим преобразованием в код.

     Принципиальная схема преобразователя емкости в частоту показана на рис. 4.14.

     При перемещении пластин емкостного датчика Сд от 0 до 3 мм емкость изменяется от 12.3 до 3 пФ. При этом частота fx изменялась от 700 до 3000 Гц.

     (4.1.)

     Структурная схема измерения частоты показана на рис. 4.15.

     Схема состоит из: формирователя импульсов (Ф), электронного ключа (К), счетчика импульсов (СИ), генератора образцовой частоты (ГОЧ), делителя частоты (ДЧ), блока управления (БУ), регистра памяти (Р) и цифрового отсчетного устройства (ЦОУ).

     Схема работает следующим образом. Частота ?x, пропорциональная перемещению с преобразователя емкости в частоту (ПЕЧ) поступает на формирователь прямоугольных импульсов (Ф), а затем на электронный ключ (К), который открывается по команде с блока управления (БУ) на заданный цикл Tц

 Тц=k*T0      (4.2)

где T0 период частоты ?0 генератора образцовой частоты (ГОЧ), k - коэффициент деления делителя частоты (ДЧ).

     Число импульсов, пропорциональное перемещению Nx=Tц*?x поступает на счетчик импульсов (СИ), а затем по команде с БУ переписывается в регистр памяти (Р) и отображается на цифровом отсчетном устройстве.

     Так как частота ПЕЧ меняется в пределах ??x=?max-?min, то уравнение преобразования схемы измерения частоты (рис. 4.14.) записывается:

 Nx=?max·Tц=(?min+??x)= ?min·Tц+??x·Tц

     Отсюда видно, что начальное значение числа импульсов Nx=?min·Tц, соответствующее нулевому значению перемещения необходимо из уравнения исключить. Эту операцию выполняет блок управления перед началом измерения предустановкой кода Nx.

     Погрешность измерения при цифровом методе измерения уменьшается по сравнению с устройством [30] в 2.5 раза. То есть составляет 0,4%. Цифровое преобразование осуществляется и в канале задатчика усилий.

     Рассмотренные выше методы при диагностики заболевания эмали, дентина, пульпы и цемента несмотря на несомненные достоинства не всегда могут конкурировать с методом ультразвуковой диагностики. Значительные успехи, в настоящее время, достигнуты в кардиологии, заболеваниях органов брюшной полости, в урологии, в гинекологии, в повреждениях головного мозга, в офтальмологии и др. заболеваний [31, 32]. Однако при диагностики заболевания тканей зубов (эмали, дентина, пульпы и цемента) практически не разработано устройств. Несомненным достоинством ультразвукового метода является полное отсутствие при диагностики каких либо болевых ощущений