咀嚼模拟机设计与应用进展

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机械工程在口腔医学中的应用研究

机械工程在口腔医学中的应用研究

机械工程在口腔医学中的应用研究机械工程在口腔医学中的应用研究引言:口腔医学是一个与机械工程紧密相关的领域,机械工程的应用可以帮助口腔医生进行诊断、治疗和修复口腔疾病。

本文将详细介绍机械工程在口腔医学中的应用研究。

一、数字化牙模扫描技术数字化牙模扫描技术是一种通过光学扫描或激光扫描等方法,将患者的牙齿形态数字化的技术。

这项技术可以替代传统的模型制作方法,大大提高了工作效率。

通过数字化牙模扫描技术,口腔医生可以更准确地获取患者牙齿的三维形态数据,并在计算机上进行分析和设计。

二、计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术在口腔医学中得到广泛应用。

通过CAD/CAM技术,口腔医生可以使用计算机软件进行牙齿修复的设计,并将设计结果传输给数控加工设备进行加工。

这项技术可以减少人工操作的误差,提高修复体的精度和适合度。

三、口腔种植技术口腔种植技术是一种通过将人工种植体植入口腔骨组织中,用于替代缺失牙齿的方法。

机械工程在口腔种植技术中的应用主要包括种植体设计和种植手术导航。

通过机械工程的方法,可以设计出更加符合人体解剖结构的种植体,并且通过导航系统引导手术过程,提高手术的准确性和安全性。

四、口腔正畸技术口腔正畸技术是一种通过矫正牙齿位置和咬合关系来改善面部外形和咀嚼功能的方法。

机械工程在口腔正畸技术中的应用主要包括数字化正畸模型扫描、数字化正畸模拟和数字化矫治器设计等方面。

通过机械工程的方法,可以更加精确地获取患者牙齿的三维形态数据,并进行数字化模拟和矫治器设计,提高治疗的效果和效率。

五、口腔显微镜技术口腔显微镜技术是一种通过使用显微镜来观察和操作口腔组织的方法。

机械工程在口腔显微镜技术中的应用主要包括显微镜设计和操纵系统设计。

通过机械工程的方法,可以设计出更加先进的口腔显微镜,提高观察和操作的精度和稳定性。

结论:机械工程在口腔医学中的应用研究涉及多个方面,包括数字化牙模扫描技术、计算机辅助设计与制造、口腔种植技术、口腔正畸技术和口腔显微镜技术等。

六自由度咀嚼力控制与监测系统的生产技术

六自由度咀嚼力控制与监测系统的生产技术

图片简介:本技术介绍了一种六自由度咀嚼力控制与监测系统,旨在解决现有技术中无法监测控制咀嚼过程中牙齿各部位的受力情况而导致咀嚼模拟的准确率低进而导致咀嚼模拟结果可信度低的问题,本技术通过实现下颌运动平台的六个自由度的运动,以及上颌安装平台的上下移动,更加准确的模拟了人类口腔咀嚼运动,实现了实时自动监测控制咀嚼过程中牙齿各部位的受力情况而提高了咀嚼模拟的准确率进而使得咀嚼牙科检测的结果可信度高;本申请适用于并联机器人技术领域。

技术要求1.一种六自由度咀嚼力控制与监测系统,其特征在于,包括静平台(I)、设置在静平台(I)上的下颌运动平台(III)、用于驱动下颌运动平台(III)实现六个自由度运动的驱动装置(II)、与静平台(I)连接设置在下颌运动平台(III)上方的上颌安装平台(9)、用于驱动上颌安装平台(9)上下运动的加力装置(IV)、用于控制驱动装置(II)的运动控制系统。

2.如权利要求1所述的一种六自由度咀嚼力控制与监测系统,其特征在于,所述驱动装置(II)包括结构相同的六个驱动装置,驱动装置(II)包括舵机(6)、与舵机(6)相连的摇臂(7)、与摇臂(7)通过球副一(18)连接的连杆(8),连杆(8)通过球副二(19)与下颌运动平台(III)连接。

3.如权利要求2所述的一种六自由度咀嚼力控制与监测系统,其特征在于,所述静平台(I)包括下支撑板(1)、上支撑板(4)、用于支撑上支撑板(4)的上下平板支撑(3),所述舵机(6)设置在下支撑板(1)上。

4.如权利要求1所述的一种六自由度咀嚼力控制与监测系统,其特征在于,所述加力装置(IV)包括加力装置固定平板(14)、设置在加力装置固定平板(14)上的弹簧预紧螺栓(15)、与弹簧预紧螺栓(15)相连的弹簧顶盖(13);所述弹簧预紧螺栓(15)用于调节弹簧(11)的伸缩长度来控制上颌安装平台上下移动时的阻力。

5.如权利要求4所述的一种六自由度咀嚼力控制与监测系统,其特征在于,所述加力装置还包括贯穿加力装置固定平板(14)和弹簧顶盖(13)的弹簧顶板滑动导轨(12)、用于限制上颌安装平台(9)上下滑动的上颌平台滑动导轨(10);所述弹簧预紧螺栓(15)用于调节弹簧(11)在弹簧顶板滑动导轨(12)内伸缩,所述上颌安装平台(9)随着弹簧的伸缩在上颌平台滑动导轨(10)内实现上下移动。

口腔仿真模拟训练系统在临床实习教学中的应用

口腔仿真模拟训练系统在临床实习教学中的应用

口腔仿真模拟训练系统在临床实习教学中的应用作者:李俊,廖明华,姚金光,黎淑芳【关键词】口腔;仿真模拟;仿真头颅模型;临床实习临床实习是医学生通过临床实践对基础理论、大体知识、大体技术综合训练的重要时期,口腔医学临床实习中医治操作、创伤性操作多,在把握临床诊断技术的同时还要求有很高的临床操作技术,学生的动手能力直接阻碍着医疗质量及教学内容的完成。

口腔医学实验课中已较多地采纳了仿真模拟教具,这些教具的利用缩小与临床之间的差距,使操作接近真实化、临床化[1]。

口腔仿真模拟训练系统在临床实习教学的应用解决了临床实习中的不足和缺点,大大提高了临床实习的成效。

1 口腔仿真模拟训练符合以人为本的科学进展观口腔医学是一门实践性、应用性很强的临床学科,因此弄好实践教学、增强临床技术和实际工作能力的训练和培育尤其重要[2]。

提供数量充沛、稳固、病种相宜的门诊病员,为学生提供更多的检查、诊断、操作训练机遇,这是实现口腔医学临床实习目标的重要基础。

但是,目前大部份病人不肯意让实习生操作,加上分科实习期间,碰着病例不足,将致使本科的实习打算无法完成,这是常碰着的问题。

而且口腔临床病例的可重现性较差,许多阳性体征如牙体缺损、龋齿等难以重现,学习体会告知咱们,学习是一个从共性到个性,从个性到共性的反复进程,这方面的因素将阻碍到学生的知识积存和操作熟练程度。

口腔仿真模拟训练系统能模拟患者的疾病状况、患者的阳性体征,通过问题设计、离体天然牙和模拟头颅组成一个具有真实感的、能够进行问诊、体检、分析、诊断和诊疗的全真情景模拟,锻炼学生的人际处置能力、应变能力、表达能力和知识的综合运用能力,通过结合口腔仿真模拟训练系统反复操练及活学活用,模拟临床实际病例,让学生对学过的知识进行回忆、归纳和强化,增进了学生的经历和感受。

2 临床实习初期的标准化训练在进入临床实习后,除观摩教师病例示教外,第一利用口腔仿真模拟训练系统让学生尽快熟悉各类医疗器械的性能,把握正确的利用方式,在教师标准化示教及指导下严格执行操作规程,在实践中增强动手能力的训练。

仿生学在医疗器械设计中的应用

仿生学在医疗器械设计中的应用

仿生学在医疗器械设计中的应用随着科技的不断发展,仿生学在医疗器械设计中的应用越来越受到重视。

仿生学是指通过模仿生物系统和生物过程,将生物的结构、功能和机制应用到工程设计中。

下面将从仿生学在医疗器械设计中的应用、对器械性能的改进以及未来发展方向等方面展开论述。

对于医疗器械的设计来说,仿生学起到了重要的作用。

仿生学通过研究生物体的结构和功能,发现了许多与医疗相关的奇妙设计。

例如,精密的哺乳动物牙齿结构启发了种植牙技术的发展,人工器官的设计也受到了拟态身体器官的启发。

仿生学不仅可以提供新的设计思路,还可以改善传统设计的缺陷。

比如,通过仿生设计,可以减少不适感或疼痛,提高医疗器械的适应性和稳定性。

仿生学在医疗器械设计中的应用不仅体现在外形结构上,还体现在功能上。

例如,仿生学启发下的智能材料在医疗器械中得到广泛应用。

这些材料可以根据环境、温度或其他特定刺激做出响应,实现自动调节或检测。

通过仿生学方法,研发出的智能缝合线可以及时检测伤口张力,并在需要时自动更换材料,提高手术效果。

还有一些仿生机器人可以模拟人体运动,实现微创手术和精确操作。

这种仿生机器人在外科手术中的应用,可以减少手术创伤,加速康复过程。

仿生学在医疗器械设计中的应用不仅可以改善器械的性能,还可以提高患者的舒适度和使用体验。

例如,仿生学启发下的智能义肢能够更好地适应人体运动。

通过与人体神经系统的交互,智能义肢能够更准确地模拟人的运动,并根据运动需求调整力度和速度。

这种仿生设计不仅提高了义肢的使用效果,也减轻了患者的负担。

另外,仿生学在口腔修复方面也起到了重要的作用。

通过仿生设计,能够根据患者的牙齿形状和咬合情况,制作出更加舒适和贴合的义齿,提高患者的咀嚼功能和口腔健康。

未来,仿生学在医疗器械设计中的应用还有很大的发展空间。

随着对生物系统和生物过程的深入研究,人们对仿生设计技术的理解和应用也将不断提高。

同时,随着新材料和新技术的不断涌现,仿生学在医疗器械设计中的应用也将得到进一步发展。

口腔医学虚拟仿真技术的应用与研究

口腔医学虚拟仿真技术的应用与研究

口腔医学虚拟仿真技术的应用与研究随着科技的不断进步和发展,虚拟仿真技术在各个领域得到了广泛的应用,并在医学领域中发挥着重要的作用。

口腔医学作为医学的一个分支,在虚拟仿真技术的帮助下,也得到了显著的改善和提升。

本文将对口腔医学虚拟仿真技术的应用与研究进行探讨。

口腔医学是研究口腔疾病的预防、诊断、治疗及相关疾病的综合学科。

虚拟仿真技术是一种模拟真实环境的技术手段。

通过虚拟仿真技术,医生和学生可以在虚拟环境中体验和操作,提高其技能水平,减少实际操作时的风险。

首先,口腔医学虚拟仿真技术在教学中的应用越来越广泛。

传统的口腔医学教学主要依靠教师的口头讲解和书面材料,学生的学习成效有限。

而虚拟仿真技术的应用给口腔医学教学带来了全新的可能。

学生可以通过虚拟仿真系统进行系统学习和实践操作,模拟真实的口腔环境,学习和掌握相关技能。

虚拟仿真技术不仅可以提高学生的实践操作能力,还可以帮助学生理解和掌握口腔医学的理论知识,提升学习效果。

其次,口腔医学虚拟仿真技术在临床实践中得到了广泛应用。

在口腔医学的治疗过程中,医生需要进行一系列复杂的手术操作,虚拟仿真技术可以为医生提供真实的手术场景和仿真操作器械,让医生在虚拟环境中进行实际操作的练习和实践。

这样一来,医生可以在虚拟环境中不断磨练自己的技术,提高手术的准确性和安全性。

同时,通过虚拟仿真技术,医生还可以进行仿真手术的模拟和预演,提前评估手术效果,为真实手术做好准备,缩短手术时间,降低手术风险。

此外,口腔医学虚拟仿真技术还可以应用于口腔疾病的诊断。

通过虚拟仿真技术,可以对患者的口腔进行三维扫描,生成精确的口腔模型,在虚拟环境中对口腔疾病进行模拟和分析。

医生可以在虚拟环境中进行精准的诊断,并设计出更合理的治疗方案。

同时,虚拟仿真技术还可以通过图像处理和分析算法提供患者的口腔健康指标,辅助医生进行口腔健康管理。

口腔医学虚拟仿真技术在研究方面也发挥着重要作用。

研究人员可以使用虚拟仿真技术模拟和研究不同口腔疾病的发病机制和治疗效果。

模拟教具在口腔医学教育中的应用

模拟教具在口腔医学教育中的应用

模拟教具在口腔医学教育中的应用随着医学科技的不断发展,模拟教具在口腔医学教育中的应用越来越广泛。

模拟教具是指可以模拟真实情况的医疗教学用具,可以帮助学习者更好地学习和实践相关技能。

在口腔医学教育中,模拟教具的应用对于学生的学习、技能培养和临床实践具有极其重要的意义。

首先,模拟教具可以帮助学生更好地理解口腔解剖学和口腔疾病的本质。

模拟教具通常是通过电子数字技术制作而成,用于模拟口腔结构和疾病的外观和表现。

学生可以通过观察和操作模拟器,更深入、更直观地理解口腔解剖学和疾病的本质。

例如,模拟牙齿可以让学生更清晰地了解不同类型的牙齿结构和功能,而模拟器的高度还原性可以让学生更真实地体验一些口腔疾病如龋齿、牙周炎等的表现形式和临床治疗方法。

其次,模拟教具还可以帮助学生锻炼技能和培养实践能力。

在口腔医学教学中,学生需要掌握基本技能如牙齿的清洁、修复、拔牙等。

学生可以通过使用模拟教具进行模拟实践,熟练掌握基本技能,从而提高自己的实践能力。

在模拟实践过程中,学生可以多次重复实验,累积的基础实践能力可以为他们日后的临床实践奠定坚实的基础。

最后,模拟教具还可以支持高质量的教学内容和教学模式。

模拟教具的引入可以提供更具交互性、更富挑战性、更刺激性的学习模式。

这种模式不仅可以激发学生的兴趣和主动性,也可以为学生提供适当的挑战和刺激,以激励他们更加认真地学习和实践。

总之,模拟教具在口腔医学教育中具有巨大的潜力和应用前景,可以大大促进学生的学习效果和实践能力,也可以为教学内容和教学方式的升级提供新的解决方案。

未来,我们还可以在更多的领域中探索模拟教具的应用,让更多的学生获得更好的教育体验和更广阔的职业发展平台。

虚拟仿真技术在口腔正畸学教学中的应用

虚拟仿真技术在口腔正畸学教学中的应用

虚拟仿真技术在口腔正畸学教学中的应用在当今数字化时代,虚拟仿真技术正以其独特的优势逐渐融入医学教育领域,尤其是在口腔正畸学的教学中发挥着日益重要的作用。

口腔正畸学是一门复杂且实践性很强的学科,对于学生的理论知识掌握和临床操作技能都有较高的要求。

传统的教学方法在某些方面存在局限性,而虚拟仿真技术的引入为解决这些问题提供了新的途径。

一、口腔正畸学教学的特点与挑战口腔正畸学涉及到牙齿的移动、颌骨的生长发育、面部美学等多个方面的知识,学生需要掌握复杂的生物力学原理、矫治器的设计与应用以及患者的诊断和治疗计划制定。

然而,传统的教学模式主要依赖于课堂讲授、书本学习和临床实习,存在一些明显的不足。

首先,理论知识的抽象性使得学生难以直观地理解牙齿移动的生物力学机制和矫治过程中的变化。

单纯的文字描述和二维图像往往无法准确传达三维空间中的结构和动态变化,导致学生在学习过程中感到困惑。

其次,临床实习机会有限,学生难以在短时间内接触到大量的病例,积累足够的实践经验。

而且,在真实的临床操作中,一旦出现失误可能会对患者造成不良影响,这也使得学生在实践过程中承受较大的心理压力,不敢大胆尝试。

二、虚拟仿真技术的优势虚拟仿真技术通过计算机模拟创建出一个逼真的虚拟环境,为口腔正畸学教学带来了诸多优势。

1、直观性它能够以三维立体的形式展示牙齿、颌骨等组织结构,以及矫治器的作用效果。

学生可以从不同角度观察和分析,清晰地了解牙齿移动的方向、距离和速度等,从而更深入地理解正畸治疗的原理。

2、交互性学生可以在虚拟环境中进行操作,如选择矫治器类型、调整矫治参数等,并实时观察治疗效果。

这种交互性能够激发学生的学习兴趣,提高他们的主动参与度。

3、可重复性学生可以反复进行操作练习,不断尝试不同的治疗方案,总结经验教训。

这有助于加深对知识的理解和记忆,提高操作技能的熟练程度。

4、安全性在虚拟环境中进行练习,即使出现错误也不会对患者造成伤害,为学生提供了一个无风险的学习平台。

面向食品材料的高仿真咀嚼平台研究_答辩PPT

面向食品材料的高仿真咀嚼平台研究_答辩PPT

min min 结论:Stewart机构的局部灵活性受结构扭角 α 、半径比 μ以及高度h影响, 固定, Cn ; h 固定, Cn 而与具体定位角 α 1、αh 2的大小无关,同时结构参数的变化对不同的灵活性 D D 指标影响关系也不同。
题目:面向食品材料的 高仿真咀嚼平台研究
姓 名:王加森
专 导 业:机械设计及理论 师:俞经虎 教授
二○一五年 六月
一、课题简介 二、平台的设计及灵活性研究
三、运动学及静力学分析
四、工作空间分析 五、动力学分析 六、仿真分析 七、总结与展望
一、课题简介
1. 课题的来源
2. 背景及意义
课题简介
3. 仿生咀嚼机器人的研究现状 4. 并联机器人的现状综述
σ min σ min
二、高仿真咀嚼平台的设计及灵活性研究
局部灵活性指标解析表达式
3 n n2 4h2 2 sin 2 ( ) 2 2m m
12
最小奇异值指标: min 3,4
Cn
max max( 1,2 , 6 ) min 3,4
一、课题简介
4.并联机器人的现状综述
研究执行器运动 与驱动机构的作 用力之间的关系 动力 学 基础 运动 学 灵活 性
评价运动 精度指标
并联机器 人主要研 究内容
机构的固 有属性
奇异 性
工作 空间
衡量性能 重要指标
二、高仿真咀嚼平台的设计及灵活性研究
研究思路:
人类下颌 运动特点 下颌六自由 度空间运动 选取Stewart 机构驱动
二、高仿真咀嚼平台的设计及灵活性研究
2.仿真咀嚼平台

口腔咀嚼模拟机器人机械设计及仿真

口腔咀嚼模拟机器人机械设计及仿真

XX学院毕业设计说明书(论文) 口腔咀嚼模拟机器人机械设计及仿真作者: 学号:学院(系):专业:题目:2015 年6月口腔咀嚼模拟机器人机械设计及仿真摘要机械手是一种典型的机电一体化产品,口腔咀嚼模拟机器人是机械手研究领域的热点。

研究口腔咀嚼模拟机器人需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识,同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。

本文对一种使用在口腔咀嚼模拟机器人的结构进行设计,并完成总装配图和零件图的绘制。

要求对机械手模型进行力学分析,估算各关节所需转矩和功率,完成电机和减速器的选型。

其次从电机和减速器的连接和固定出发,设计关节结构,并对机构中的重要连接件进行强度校核。

关键词结构设计,机器臂,结构分析Mechanical design and Simulation of the oral chewsimulation robotAbstractThe manipulator is a kind of typical mechatronic product, and the robot is the hot spot in the research field of robot manipulator.. Study on chewing simulated robots need combination of machinery, electronics, information theory, artificial intelligence, biology and computer knowledge of many disciplines, also its development also contributed to the development of these disciplines.In this paper, the structure of a robot used in oral chewing is designed, and the assembly drawings and the drawing of the parts are finished.. The mechanical hand model is demanded to analyze the mechanical hand, and estimate the torque and power of each joint, and complete the selection of motor and reducer.. Secondly, from the connection and the fixed of the motor and the reducer, design the joint structure, and carry on the strength check to the important connector in the mechanism.Keywords structure design, robot arm, structure analysis目录摘要 (II)Abstract (III)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 口腔咀嚼模拟机器人研究概况 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内研究现状 (2)1.3 口腔咀嚼模拟机器人的总体结构 (3)1.4 主要内容 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 机械手工程概述 (4)2.2 工业机械手总体设计方案论述 (4)2.3 机械手机械传动原理 (5)2.4 机械手总体方案设计 (6)2.5 本章小结 (6)3 四杆机构结构分析与设计 (8)3.1 各部件组成和功能描述 (8)3.2轨迹角度调节机构 (11)4 传动齿轮零件的设计计算(用于四杆偏心振动) (13)4.1 电机的选择 (13)4.2 齿轮的设计计算过程 (14)5 减震机构的设计 (18)5.1 弹簧的设计计算 (18)5.2 上牙移动平台(锥齿轮传动) (21)5.3 轴结构尺寸设计 (24)5.4 轴的受力分析及计算 (25)5.5 轴承的寿命校核 (26)5.6 轴的强度校核 (26)5.7 各轴键、键槽的选择及其校核 (27)6 整机虚拟装配 (28)总结与展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 引言机械手是一种典型的机电一体化产品,口腔咀嚼模拟机器人是机械手研究领域的热点。

基于口腔咀嚼原理的咀嚼模拟器研究进展

基于口腔咀嚼原理的咀嚼模拟器研究进展

基于口腔咀嚼原理的咀嚼模拟器研究进展
张啸峰;陈勇;陈建设
【期刊名称】《食品工业科技》
【年(卷),期】2022(43)5
【摘要】咀嚼模拟器是指模仿人类口腔生理结构、咀嚼运动系统以及咀嚼功能的机械装置。

该类型设备因不受伦理、时间、环境的影响,能够为揭示食物的口腔破碎、食团重组及风味成分释放的动力学过程提供直接的实验验证。

本文主要对口腔生理及其模拟方法做出简单介绍,为咀嚼模拟器的构建提供有效的科学依据和参考因素。

同时在口腔咀嚼原理基础上对应用于各领域咀嚼模拟器的设计原理和思路、仪器测试方法进行介绍并基于设备的应用重点对现有咀嚼模拟器进行初步归类,以方便不同研究领域研究者对咀嚼模拟器进行选择和应用。

【总页数】12页(P1-12)
【作者】张啸峰;陈勇;陈建设
【作者单位】浙江工商大学食品与生物工程学院食品口腔加工实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.1;TS203
【相关文献】
1.口腔正畸+口腔修复治疗对先天性缺牙患者语言功能、咀嚼功能的影响
2.口腔功能训练操改善鼻咽喉癌放疗后患者口腔咀嚼功能的效果分析
3.咀嚼木糖醇口香糖联合口腔保健操防治造血干细胞移植患者口腔黏膜炎的效果研究
4.基于咀嚼特性
的少自由度咀嚼机器人设计5.精细化管理对口腔种植患者咀嚼功能恢复情况及满意程度的影响
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新式智能监测内窥镜咬嘴的研制与应用

新式智能监测内窥镜咬嘴的研制与应用

新式智能监测内窥镜咬嘴的研制与应用向李智; 程亚平【期刊名称】《《中国医学装备》》【年(卷),期】2019(016)011【总页数】3页(P9-11)【关键词】智能; 胃镜; 咬嘴; 压力监测【作者】向李智; 程亚平【作者单位】华中科技大学同济医学院附属协和医院消化内科湖北武汉 430022【正文语种】中文【中图分类】R197.39近年来,随着消化内窥镜技术的飞速发展,因其具有微创性、简便性、并发症少等优点,胃镜的临床应用范围日益广泛,并且保留了消化系统的完整性和生理功能,现已发展成为消化疾病不可或缺的诊疗方法之一[1-2]。

随着就诊患者人数不断增多,内窥镜的损耗不断增加,其中胃镜损耗尤为突出[3]。

统计分析2013-2018年医院胃镜损耗,发现胃镜咬伤占比20%左右,多数原因是因为使用的咬嘴设计老旧,缺乏对人体工程学的支持,无智能度。

在胃镜检查中,由于患者舌头有意识或无意识地活动,堵塞咬口,影响胃镜的推进,而现有咬嘴的设计其包裹性不强,从而影响治疗。

鉴此,本研究设计研发一种新式智能监测内窥镜咬嘴,经临床验证,效果良好。

1 新式智能监测内窥镜咬嘴设计1.1 材料选择新型咬嘴主体材料选用聚丙烯(polypropylene,PP),PP是一种廉价、安全、无毒而具有优良机械性能的热塑性材料,是世界上最常用的商品塑料[4]。

PP在三维(three-dimensional,3D)打印材料行业中为后来者,由于其理想的机械性能,PP在熔融沉积制造工艺(fused deposition modeling,FDM)3D打印中越来越普遍。

咬嘴使用PP材料制作,其质优价廉,耐压能力好,更加适合于采用3D打印技术,为以后便于在科室内完成3D数字化打印,直接生产咬嘴主体打下良好基础,有利于降低科室运营成本。

固定带采用伸缩性良好、富有弹性的天然橡胶材料制作,且具有调节线圈大小的固定扣结构,方便不同患者自由调整橡皮筋大小。

不仅咬嘴方便佩戴,个性化调节橡皮筋松紧让患者感觉更舒适,在一定程度上能够减少患者焦虑,充分体现人文关怀的理念。

PVDF咀嚼力测试仪的研制及松动牙咀嚼生理功能的研究

PVDF咀嚼力测试仪的研制及松动牙咀嚼生理功能的研究

PVDF咀嚼力测试仪的研制及松动牙咀嚼生理功能的研究修复牙列缺损不但要修复缺牙、恢复咀嚼功能,也要维护牙列的完整性、保护余留牙,尤其是可保留的松动牙的健康。

松动牙由于牙槽骨吸收,患牙的咬合及邻接关系等发生变化,对力的耐受阈也降低,(牙合)力作用在患牙上易使牙周负担过重,加速牙周组织的破坏。

然而,一些病变程度较轻或经适当处理的松动牙可以长期保留,甚至选作义齿基牙,这对避免过多拔牙、保存牙槽骨、减少磨切天然牙的数量、义齿设计简洁及取戴方便、舒适等有着非常重要的意义。

松动牙的诊治及松动基牙的义齿设计是临床修复工作中较为棘手的问题之一。

因此,正确评估松动牙的生理功能状况、合理设计义齿、减小松动牙在咀嚼过程中的受力是维护患牙健康、延长松动基牙寿命以及保证义齿长期有效地行使功能的关键。

但是目前尚未有测量咀嚼运动中单个天然牙(牙合)面咀嚼力变化的测试仪器报道,有关松动牙最大(牙合)力与其影响因素的关系及松动牙咀嚼力变化特点的研究文献报道也较少。

为此,本研究通过临床调查,分析了牙齿松动后,最大(牙合)力值的变化规律以及影响松动牙受力因素,包括牙槽骨吸收程度、冠根比、邻接关系、(牙合)关系、牙齿磨耗程度等;采用PVDF压电薄膜作为传感元件,首次研制出适用于测量单个天然牙咀嚼力的测量系统,并对PVDF压电薄膜的刺激性、细胞毒性、致敏性、溶血性能作以初步评价;采用所研制的咀嚼力测量系统,分析了正常牙与松动牙在紧咬、叩齿、侧(牙合)等功能运动中咀第四军医大学博士学位论文嚼力变化的规律。

研究结果表明:1.松动牙最大邪功值因个体间和牙位不同存在明显差异;最大邪功值与牙槽骨吸收程度间有明显负相关关系;最大邪功值与冠根比值呈幂函数相关,冠根比值增加,最大邪功值降低。

2.邪面磨耗程度与牙松动度有着密切的关系,松动牙多为l、2度磨耗,未见4度磨耗:无明显松动与11、IH度松动者磨耗程度值间有显著差异,11、Ill度松动之间无明显差异;松动之前牙磨耗点的位置与正常牙一致,后牙磨耗点的位置呈不规则分布。

数字化虚拟口腔教学系统在口腔修复实训教学中的应用及优越性

数字化虚拟口腔教学系统在口腔修复实训教学中的应用及优越性

数字化虚拟口腔教学系统在口腔修复实训教学中的应用及优越性随着科技的不断进步和应用,数字化虚拟口腔教学系统已经在口腔修复实训教学中得到了广泛的应用。

这种教学系统通过模拟真实口腔环境和操作过程,为学生提供了更加直观、有效的实践体验,极大地提升了口腔修复实训教学的效果和质量。

本文将从应用场景、优越性以及未来发展趋势三个方面,探讨数字化虚拟口腔教学系统在口腔修复实训教学中的重要性和作用。

一、应用场景数字化虚拟口腔教学系统广泛应用于口腔修复实训教学中的各个环节,包括模拟患者口腔检查、数字化虚拟制模、数字化修复设计、数字化多轴磨牙、数字化模拟病例评估等多个方面。

学生可以通过这些系统,模拟真实患者的口腔情况,进行口腔检查和诊断,对牙齿进行数字化修复设计,并进行模拟实践操作,全方位地提升口腔修复实训教学的效果和质量。

数字化虚拟口腔教学系统还可以通过虚拟现实技术,实现学生对口腔内部结构和牙齿表面状态的实时观察和交互操作。

学生可以通过智能手柄和头盔,沉浸式地进入到虚拟口腔环境中,进行真实模拟操作,提高了实践的直观性和真实感,使得学生能够更好地理解口腔修复实践的复杂性和技术难度。

二、优越性数字化虚拟口腔教学系统在口腔修复实训教学中具有许多优越性,主要体现在以下几个方面。

数字化虚拟口腔教学系统可以提供个性化的实践体验。

传统的口腔修复实训教学往往受限于患者的口腔情况和修复需求,学生很难获得多样化的实践机会。

而数字化虚拟口腔教学系统可以根据不同的学生需求,模拟不同的口腔病例和修复情况,提供个性化的实践体验,满足学生针对不同病例的实践需求。

数字化虚拟口腔教学系统可以提供实时的反馈和指导。

在传统的口腔修复实训教学中,学生完成实践操作后往往需要等待老师的指导和反馈,导致实践的效率和质量无法得到充分的保障。

而数字化虚拟口腔教学系统可以实时记录学生的操作过程和结果,并根据实践情况,提供实时的反馈和指导,帮助学生主动发现和纠正错误,及时提高实践的效果和质量。

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Journal of Oral Science Research,Sep.2013,Vol.29,No.9
嚼运动过程仍存在一定的距离。目前常见的体外模拟最多 实现下颌2-3 个 自 由 度 的 运 动,但 真 实 颞 下 颌 关 节 是 在 6 个 自 由 度 的 运 动[8]。 3 咀 嚼 机 器 人 的 设 计 及 应 用 1999年 Wang L[9]在 研 究 牙 科 种 植 体 植 入 部 件 之 间 的 应力分布情况,以及种植体表面与骨组织之间应力分 布 问 题 时,提出用机器人模 拟 口 腔 下 颌 运 动,于 体 外 模 拟 种 植 体 受 咀嚼作用时的状态,及分析牙科种植体和附加义齿之 间 咬 合 力的传递。2003年 Usui T[10]等 对 咀 嚼 机 器 人 的 设 计 提 出 可采用一种非线性弹簧阻尼器产生弹性形变,并通过 张 力 传 感器控制模拟下颌反射运动,可以作为一种生物反馈 机 制 避 开非正常的咬合力,且运用该系统对不同方向及大小 的 咀 嚼 肌力进行 了 相 关 分 析。2007 年 Alemzadeh K 利 用 Stewart 平 台 开 发 并 联 机 器 人[11],设 计 了 适 合 于 咀 嚼 机 器 人 的 人 工 下颌及人工牙齿,并对不同性质的材料如个别牙齿、全 冠、等 进行咀嚼 模 拟,逐 步 模 拟 人 的 下 颌 运 动 。2008 年 Conserva E[12]在 咀 嚼 机 器 人 下 颌 骨 中 植 入 传 感 器 装 置 ,利 用 该 设 备 观 察到对不同材料的全冠修复体进行咀嚼模拟时,种植 体 周 围 骨应力不同,发现复合树脂冠的减震性能强于 全 瓷 冠。2009 年 Raabe D[13]总结了咀嚼 机 器 人 用 来 评 价 修 复 性 材 料 性 能 的可行性。他提出研究咀嚼机器人的目的是模拟人类的动 态咀嚼系统和发展一个准确及可靠的咀嚼模拟器,该 咀 嚼 模 拟器可在六个自由度移动,复制典型的下颌运动过程 和 咬 合 力的变化。 2011年有 学 者 基 于 咀 嚼 系 统 的 生 物 力 学 ,在 ADAMS 中对咀嚼机器人进行运动特性分析,得到了线性驱动 器 对 应 的位移 & 速度 & 功率等重要参数,分 析 结 果 表 明 咀 嚼 机 器 人能较好地满足模拟人类咀嚼运动的要求,可以进行 口 腔 修 复材料性能的检测,及在下颌假体、假牙强度的测试、食 品 评 估及颞下颌关节病理分析等领域有很好的应用前景。 综上所述,随着 科 技 的 发 展,关 于 口 腔 咀 嚼 功 能 的 体 外 模拟方式逐渐从对 简 单 捣 碎 动 作 的 模 拟 转 向 复 杂 的 后 牙 牙合 运循环的模拟,且随 着 咀 嚼 机 器 人 的 开 发,将 建 立 最 逼 真 的 人工口腔。 参考文献 [1] Sorensen JA,Engelman MJ.Effect of post adaptation on frac-
作者简介 魏 玉 华 (1968~ ),女,湖 北 人,主 管 护 师,主 要 从 事 口 腔 护理工作。
* 通 讯 作 者 杨 苗 ,Email:yangmiao0728@126.com
钨硬质合金作为加载头,完成两种牙科陶瓷材料层状 结 构 循 环疲劳行为的对比研究。 2 双 轴 咀 嚼 模 拟 机 同 步 冷 热 循 环 的 设 计 及 应 用 对试件进行单一方向的疲劳实验可以反映材料的疲劳 强度,但在实际的咀 嚼 过 程 中,双 侧 颞 下 颌 关 节 的 灵 活 性 赋 予下颌运动的多样性及咀嚼过程的复杂性。为更好的评价 口腔修复材料在使用后期性能的变化,研究者们经过 努 力 突 破对单一方向的模拟,逐渐实现了垂直方向及水平方 向 的 连 续 加 载 ,完 成 后 牙 的 牙合 运 循 环 过 程 的 模 拟 。 1983年,DeLong R 等[4]报道了 一 种 人 工 口 腔 咀 嚼 模 拟 机,通过电信号激活 控 制 限 制 性 检 波 器,完 成 水 平 和 垂 直 方 向的交替运动。1991年 Delong R[5]再次 提 出 将 两 个 液 压 伺 服驱动器相结合,采用线性 可 变 差 动 变 压 器(LVDT)作 为 监 控水平和垂直位置的传感器,指导两个伺服液压执行 预 先 设 定的运动和加载力 的 方 案,并 以 丙 烯 酸 建 造 人 工 装 置,可 用 37 ℃的人工唾液不断循环通过 整 个 装 置。 该 设 备 可 消 除 咀 嚼运动中无咀嚼力作用的时间以减少一个单循环周期的时 间,从而将人工咀嚼速度提高到 4 次/s。Chen HY[6]在 对 全 冠进行抗折裂性能研究时,在双向运动的咀嚼疲劳机 上 比 较 了经预先 循 环 加 载 至 材 料 疲 劳 前 全 冠 材 料 的 抗 折 性 能。 Mehl C[7]用双向运动同步 冷 热 循 环 咀 嚼 模 拟 机 比 较 6 种 不 同复合树脂与人和牛牙釉质的耐磨性。 在国内,2006年 由 林 宝 山 等 设 计 了 TCML 咀 嚼 模 拟 疲 劳试验机,以一个偏心轮通过连杆控制加载头进行上 下 往 返 运动,另一个偏心轮 控 制 试 件 夹 具 沿 水 平 线 性 运 动,将 两 者 结合,实现对 后 牙 咀 嚼 运 动 过 程 中 捣 碎 结 合 磨 细 运 动 的 模 拟。该设备同时具备独立的冷热循环装置,可模拟材 料 在 口 腔环境中热应力疲劳及机 械 疲 劳 协 同 作 用 的 状 态 。2009 年 葛兵等设计由激振仪振动产生上下往复运动,同时通 过 特 制 连接杆摆动产生水平方向的分力模拟后牙咀嚼侧向运动时 牙体的受力状态设计的疲劳测试机,进行了根管充填 后 牙 根 疲劳强度的体外研究。吴畏等运用 TCML 咀 嚼 模 拟 疲 劳 试 验机,进行120万次的 循 环 加 载,模 拟 了 口 内 使 用 5 年 后 的 情况,完成两种桩核修复上前牙漏斗状残根的疲劳强 度 的 实 验研究。2007年陈强提出将用于 冷 热 循 环 的 喷 洒 装 置 换 成 水箱装置来模拟口腔内的湿润环境。 以上所提到的口腔模拟装置不仅可以模拟咀嚼 运 动,同 时增进了温度的交替模拟口腔中温度的变化,但与实 际 的 咀

rials[J].Journal of Biomedical Research,2011,25(6)∶418
-424
[3] Younong Wua,Peter Cathrob,Victor Marinob.Fracture re-
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CAM and pressed-ceramic crowns[J].Prosthet Dent,1999
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[5] DeLong R,Douglas WH.An artificial oral environment for
口腔环境中唾 液、温 度、细 菌 等 因 素 及 长 期 的 咀 嚼 运 动 对牙科材料的使用寿命是一种考验。材料是否具有足够的 机械性能、是否满足 口 腔 材 料 的 质 量 要 求,可 以 通 过 体 外 模 拟口腔环境及咀嚼过程进行预先评估。 早期,口腔修复材料的机械性能研究多采用工业 材 料 用 的大型动能实验机进行试验,以垂直方向循环加载模 拟 咀 嚼 过程中的捣碎动作。后来研究者们采用双偏心轮设计出双 向运动的咀嚼模拟 机,同 时 设 计 冷 热 循 环 装 置,对 口 腔 咀 嚼 功能的体外模拟逐 渐 丰 富 起 来,随 着 人 工 关 节、人 工 口 腔 装 置及机器人的出现,研究者提出了咀嚼机器人模式用 于 修 复 材料的检测。 1 单 轴 咀 嚼 模 拟 机 的 设 计 与 应 用 对咀嚼功能的模拟,最简单的形式是垂直方向的 循 环 加 载,模拟食物捣碎过程。实验装置较简单,加载方 向 单 一,一 般垂直或呈一定角度加载于试件。加载力可以恒定不变或 呈动态变化。单轴循环加载多用于治疗后牙体抗折性能的 评 价 或 全 冠 桥 抗 折 性 能 的 研 究 ,以 及 材 料 的 疲 劳 实 验 。 Sorensen JA[1]在评价桩适应 性 对 经 根 管 治 疗 后 牙 体 抗 折 裂 能 力 的 影 响 时 ,以 加 载 头 与 牙 体 长 轴 呈 130°角 垂 直 作 用 于试件表面,持 续 加 载 直 至 试 件 破 坏 。Ibrahim M[2]在 研 究 最新修复材料修复上颌磨牙的 抗 折 裂 能 力 时,以 直 径 为 4.8 mm 的 钢 球 作 为 加 载 头,在 2 mm/min 的 速 度 下 进 行 加 压, 记录 破 坏 时 最 大 载 荷 值 来 评 价 试 件 抗 折 裂 能 力 。Peter Cathrob[3]在测试经根 管 治 疗 后 牙 体 抗 折 能 力 时 ,选 用 了 亨 斯菲尔德 H50KM 万能试验机,以尖端 直 径 3 mm 的 硬 化 钢 作为加载头,最大载荷 2000 N、速 度 1 mm/min进 行 加 载 实 验。 国内关于咀嚼运动的体外模拟早期也多采用单一方向 的循环加载,模拟食物捣碎过程。吴舜等采用电磁理 论 研 制 了一种电磁式口腔材料用疲劳实验机,采用函数发生 器 通 过 电子方式进行频率控制。李明勇等自行研制的口腔修复体 专用疲劳测试机,设备依靠推动弹簧产生反复的形变 和 弹 力 实现对试件的循环加载。2007年 苏 俭 生 等 对 电 液 饲 服 循 环 实验机装备进行改 造,选 用 半 径 为 3.18 mm 的 球 形 的 碳 化
nals and restored endodontic occlusal access cavities [J].
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