RU2176491C2 - Stomatologic explorer - Google Patents
Stomatologic explorer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176491C2 RU2176491C2 RU99115245A RU99115245A RU2176491C2 RU 2176491 C2 RU2176491 C2 RU 2176491C2 RU 99115245 A RU99115245 A RU 99115245A RU 99115245 A RU99115245 A RU 99115245A RU 2176491 C2 RU2176491 C2 RU 2176491C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- probe according
- dental probe
- indicator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в стоматологии при диагностике кариеса. The invention relates to medical equipment and can be used in dentistry in the diagnosis of caries.
Известен стоматологический зонд, состоящий из тонкого стержня с ручкой (см. , например, патент США N 4886454, опубл. 12.12.89 и патент США N 5725373, опубл. 10.03.98). Подобные устройства используются в стоматологии при определении состояния десен, периодонта и т.п. Основным недостатком данного устройства является невозможность его использования при диагностике кариеса из-за того, что тонкий стержень выполнен из мягкого пластика. Known dental probe, consisting of a thin rod with a handle (see, for example, US patent N 4886454, publ. 12.12.89 and US patent N 5725373, publ. 10.03.98). Such devices are used in dentistry to determine the condition of gums, periodontal, etc. The main disadvantage of this device is the impossibility of its use in the diagnosis of caries due to the fact that the thin rod is made of soft plastic.
Известен зубной зонд, состоящий из тонкого металлического стержня с ручкой (Энциклопедический словарь медицинских терминов, под ред. ак. Б.В. Петровского, Малая Советская Энциклопедия, 1982, т. 1, с.395). Основным недостатком этого устройства является низкая достоверность определения степени кариозного поражения дентина. Диагностика кариеса с помощью подобного зонда производится следующим образом: врач, перемещая острие стержня зонда по исследуемой поверхности так называемого пигментированного дентина и прижимая его с усилием к поверхности, на основе субъективного анализа своих зрительных, тактильных и слуховых ощущений оценивает твердость дентина, которая непосредственным образом связана со степенью его кариозного поражения. Как правило, чем темнее цвет и меньше твердость дентина, тем больше степень кариозного поражения. Субъективный характер диагностики определяет основной недостаток известных зубных зондов, а именно высокую вероятность постановки неправильного диагноза состояния зубной ткани. Known dental probe, consisting of a thin metal rod with a handle (Encyclopedic Dictionary of Medical Terms, edited by Ac. B.V. Petrovsky, Small Soviet Encyclopedia, 1982, v. 1, p. 395). The main disadvantage of this device is the low reliability of determining the degree of carious lesion of dentin. Caries can be diagnosed using such a probe as follows: the doctor, moving the tip of the probe rod along the surface of the so-called pigmented dentin and pressing it with force to the surface, on the basis of subjective analysis of its visual, tactile and auditory sensations, evaluates the dentin hardness, which is directly related with the degree of his carious lesion. As a rule, the darker the color and the lower the hardness of the dentin, the greater the degree of carious lesion. The subjective nature of the diagnosis determines the main disadvantage of known dental probes, namely the high probability of making an incorrect diagnosis of the state of dental tissue.
Наиболее близким к предлагаемому устройству и принятым за прототип является устройство ультразвукового детектирования зубного кариеса (Заявка Великобритании PCT W095/04506 опубл. 16.02.95) содержащее металлический стержень с острием, передатчик и приемник ультразвука, источник электрического питания, процессор и дисплей. Диагностика кариеса и других аномалий зуба происходит по параметрам отраженного от границ раздела сред (эмаль-дентина, дентин-пульпа) и от дефектов в зубе ультразвукового сигнала. При этом, предусмотрена возможность тесного контакта излучающей ультразвук поверхности устройства и поверхности зуба. Этот метод детектирования достаточно эффективен. Однако данное устройство весьма сложно и дорого. Кроме того, результат детектирования зависит от звукового сопротивления контактного слоя, неизбежно возникающего между излучающей ультразвук поверхностью устройства и поверхностью зуба, который в свою очередь зависит от рельефа зуба и усилия, с которым излучающая площадка прижимается к зубу. Контроль величины этих параметров в устройстве не предусмотрен, что снижает достоверность детектирования. Closest to the proposed device and adopted for the prototype is a device for ultrasonic detection of dental caries (UK Application PCT W095 / 04506 publ. 02.16.95) containing a metal rod with a tip, an ultrasound transmitter and receiver, an electric power source, a processor and a display. Diagnosis of caries and other tooth abnormalities occurs according to the parameters of the ultrasound signal reflected from the interface (enamel dentin, dentin pulp) and from defects in the tooth. At the same time, the possibility of close contact of the ultrasound-emitting surface of the device and the tooth surface is provided. This detection method is quite effective. However, this device is very complicated and expensive. In addition, the detection result depends on the sound resistance of the contact layer, which inevitably arises between the ultrasound-emitting surface of the device and the tooth surface, which in turn depends on the relief of the tooth and the force with which the emitting area is pressed against the tooth. Control of the magnitude of these parameters in the device is not provided, which reduces the reliability of detection.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в повышении достоверности результата и скорости диагностики состояния дентина зуба без существенного повышения стоимости процедуры. The problem to which this invention is directed, is to increase the reliability of the result and the speed of diagnosis of dental dentin without a significant increase in the cost of the procedure.
Данная задача решается за счет достижения технического результата, который состоит в дополнительной объективной оценке механических свойств дентина, проявляющихся при взаимодействии острия стержня зонда с поверхностью исследуемой ткани. This problem is solved by achieving a technical result, which consists in an additional objective assessment of the mechanical properties of dentin, manifested in the interaction of the tip of the probe rod with the surface of the tissue under study.
Указанный технический результат достигается тем, что в стоматологическом зонде, содержащем тонкий металлический стержень с острием и ручкой, скрепленной с приемником акустических сигналов, блок индикации, включающий индикатор, выход приемника акустических сигналов соединен с входом частотного фильтра с полосой пропускания свыше 10000 Гц, при этом вход блока индикации подключен к выходу частотного фильтра, а выход является выходом зонда. The indicated technical result is achieved in that in a dental probe containing a thin metal rod with a point and a handle fastened to an acoustic signal receiver, an indication unit including an indicator, the output of the acoustic signal receiver is connected to the input of the frequency filter with a passband of more than 10,000 Hz, while the input of the display unit is connected to the output of the frequency filter, and the output is the output of the probe.
В блок индикации включены электронный ключ и источник электрического питания, причем управляющий вход электронного ключа является входом блока индикации, а индикатор подключен к источнику питания через выход электронного ключа. An electronic key and an electric power source are included in the display unit, the control input of the electronic key being the input of the indicating unit, and the indicator connected to the power source through the output of the electronic key.
Блок индикации может включать последовательно электрически связанные амплитудный селектор, индикатор, а также источник электрического питания, подключенный ко входу питания амплитудного селектора, причем индикатор подключен к выходу амплитудного селектора. The display unit may include a series-connected electrically coupled amplitude selector, an indicator, as well as an electric power source connected to the input of the amplitude selector, and the indicator is connected to the output of the amplitude selector.
Дополнительно выход приемника акустических сигналов может быть соединен с последовательно соединенными вторым частотным фильтром с полосой пропускания 1000 - 6000 Гц, вторым амплитудным селектором и вторым индикатором блока индикации, при этом источник электрического питания дополнительно подключен ко входу питания второго амплитудного селектора. Additionally, the output of the acoustic signal receiver can be connected to a second frequency filter in series with a passband of 1000 - 6000 Hz, a second amplitude selector and a second indicator of the display unit, while the electric power source is additionally connected to the power input of the second amplitude selector.
Амплитудные селекторы могут быть выполнены в виде компараторов, причем вторые их входы электрически связаны с источником электрического питания через регуляторы напряжения. Amplitude selectors can be made in the form of comparators, and their second inputs are electrically connected to an electric power source through voltage regulators.
Ручка зонда может иметь полость, при этом приемник акустических сигналов расположен внутри этой полости в месте крепления ручки и тонкого металлического стержня. The probe handle may have a cavity, while the acoustic signal receiver is located inside this cavity in the place of attachment of the handle and a thin metal rod.
Приемник акустических сигналов может быть расположен на поверхности зубного зонда. An acoustic signal receiver may be located on the surface of the dental probe.
Приемник акустических сигналов может быть выполнен в виде микрофона или пьезоэлемента. The receiver of acoustic signals can be made in the form of a microphone or a piezoelectric element.
Индикатор может быть выполнен в виде светодиода или жидкокристаллического дисплея. The indicator can be made in the form of an LED or a liquid crystal display.
Стоматологический зонд может дополнительно содержать звукопровод, вход которого акустически сопряжен с острием стержня зонда, а выход соединен со входом приемника акустических сигналов. Кроме того, острие стержня зонда может быть дополнительно снабжено вибратором. The dental probe may further comprise a sound duct, the input of which is acoustically coupled to the tip of the probe shaft, and the output is connected to the input of the acoustic signal receiver. In addition, the tip of the probe rod may be further provided with a vibrator.
Многочисленные экспериментальные исследования авторов позволили выявить различия в спектральном составе звуковых сигналов, возникающих при перемещении с прижимающим усилием острия стержня стоматологического зонда по поверхности дентина в зависимости от степени его кариозного поражения. Так в спектре акустического сигнала, возникающего при перемещении острия зонда по интактному дентину, в основном присутствуют колебания с частотой в диапазоне 500-2000 Гц с максимумом в области 1000 Гц. В спектре сигнала, получаемого от кариозного дентина, наряду с колебаниями на частотах 1000 Гц и 6000 Гц с амплитудой в 3-4 раза превышающей амплитуды колебаний для интактного дентина присутствует более высокая частота вплоть до 17 кГц с максимумом в области 13 кГц. При исследовании интактного дентина акустические сигналы с частотой свыше 10 кГц практически отсутствуют. Numerous experimental studies of the authors revealed differences in the spectral composition of sound signals that arise when the tip of the probe shaft moves along the dentin surface with pressing force, depending on the degree of its carious lesion. So in the spectrum of the acoustic signal that occurs when the probe tip moves along the intact dentin, there are mainly vibrations with a frequency in the range of 500-2000 Hz with a maximum in the region of 1000 Hz. In the spectrum of the signal received from carious dentin, along with vibrations at frequencies of 1000 Hz and 6000 Hz with an amplitude of 3-4 times the amplitude of vibrations for intact dentin, there is a higher frequency up to 17 kHz with a maximum in the region of 13 kHz. In the study of intact dentin, acoustic signals with a frequency of more than 10 kHz are practically absent.
Сущность изобретения поясняется диаграммами электрических сигналов и схемами, представленными на фиг. 1-6. The invention is illustrated by diagrams of electrical signals and circuits shown in FIG. 1-6.
Фурье-спектры акустических сигналов, полученных в описанных выше случаях, представлены на фиг. 1. The Fourier spectra of the acoustic signals obtained in the cases described above are shown in FIG. 1.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема стоматологического зонда. In FIG. 2 is a schematic diagram of a dental probe.
На фиг. 3 представлена функциональная схема стоматологического зонда с блоком индикации, включающем индикатор, электронный ключ и источник электрического питания. In FIG. 3 is a functional diagram of a dental probe with an indication unit including an indicator, an electronic key and an electric power source.
На фиг. 4 представлена функциональная схема зонда с блоком индикации, включающим индикатор, амплитудный селектор, и источник электрического питания. In FIG. 4 is a functional diagram of a probe with an indication unit including an indicator, an amplitude selector, and an electric power source.
На фиг. 5 представлена функциональная схема стоматологического зонда, дополнительно включающего второй частотный фильтр с полосой пропускания 1000-6000 Гц, второй амплитудный селектор и второй индикатор блока индикации. In FIG. 5 is a functional diagram of a dental probe, further comprising a second frequency filter with a passband of 1000-6000 Hz, a second amplitude selector and a second indicator of the display unit.
На фиг. 6 представлен чертеж конструкции стоматологического зонда, содержащего приемник акустических колебаний, размещенный внутри полости ручки в месте ее крепления к тонкому металлического стержню, звукопровод и вибратор. In FIG. 6 shows a design drawing of a dental probe containing an acoustic vibration receiver located inside the handle cavity in the place of its attachment to a thin metal rod, sound duct and vibrator.
Сущность изобретения состоит в реализации технического решения, обеспечивающего возможность регистрации и анализа амплитуды и частотного спектра акустического сигнала, возникающего при перемещении с прижимающим усилием острия стоматологического зонда по исследуемой поверхности дентина зуба человека. В обнаруженном и исследованном авторами изобретения физическом явлении зависимости указанных выше характеристик акустического сигнала от степени кариозного поражения дентина, а именно в наличии высокочастотных (свыше 10 кГц) компонент акустического сигнала, возникающего при диагностике пораженного кариесом дентина, и в отсутствии таких компонент в спектре звукового сигнала от интактного дентина заключена физическая сущность изобретения. В результате многочисленных лабораторных исследований авторами подтвержден эффект повышения достоверности диагностики кариеса дентина с помощью заявляемого устройства. Экспериментально доказанным также является повышение достоверности диагностики кариеса дентина на ранних стадиях его развития при анализе амплитуды звукового сигнала, возникающего при перемещении с прижимающим усилием острия стоматологического зонда по исследуемой поверхности дентина зуба человека в диапазоне частот от 1 до 6 кГц. В частности, авторами показано, что амплитуда акустического сигнала в этом диапазоне спектра для кариозного дентина в несколько раз превышает амплитуду звукового сигнала в этом же диапазоне для интактного дентина. Спектральный состав сигнала от интактного дентина показан на фиг. 1 а, а от кариозного - на фиг. 1 б. The essence of the invention consists in the implementation of a technical solution that allows the registration and analysis of the amplitude and frequency spectrum of the acoustic signal that occurs when moving with pressing force the tip of the dental probe along the investigated surface of the dentin of a human tooth. In the physical phenomenon discovered and investigated by the inventors, the dependence of the above characteristics of the acoustic signal on the degree of carious damage of dentin, namely, the presence of high-frequency (over 10 kHz) components of the acoustic signal that occurs during the diagnosis of dentine affected by caries, and in the absence of such components in the sound signal spectrum from intact dentin is the physical essence of the invention. As a result of numerous laboratory studies, the authors confirmed the effect of increasing the reliability of the diagnosis of dentin caries using the inventive device. Experimentally proved is also an increase in the reliability of the diagnosis of dentin caries in the early stages of its development when analyzing the amplitude of the sound signal that occurs when the tip of the dental probe moves with the clamping force along the studied surface of the human tooth dentin in the frequency range from 1 to 6 kHz. In particular, the authors showed that the amplitude of the acoustic signal in this range of the spectrum for carious dentin is several times higher than the amplitude of the sound signal in the same range for intact dentin. The spectral composition of the signal from intact dentin is shown in FIG. 1 a, and from carious in FIG. 1 b
Заявляемое устройство (фиг. 2) состоит из металлического стержня 1 с острием и ручкой 2, скрепленных с приемником акустических сигналов 3, выполненного в виде микрофона или пьезоэлемента и расположенного вблизи острия зонда. Выход приемника 3 электрически соединен со входом частотного фильтра 4, пропускающего электрические сигналы с частотой свыше 10000 Гц. Выход фильтра 4 электрически соединен со входом блока индикации 5, включающего индикатор 6, выполненный, например, в виде светодиода или жидкокристаллического дисплея. Блок индикации 5 кроме индикатора 6 может содержать электронный ключ 7 (фиг. 3), выполненный, например, в виде транзистора, и источник электрического питания 8. В этом случае выход частотного фильтра 4 подключен ко входу электронного ключа 7, которым может служить база транзистора, а индикатор 6 включен в его эмиттер-коллекторную цепь. Источник электрического питания 8 может быть подключен через коммутатор к входу питания амплитудного селектора 9 (фиг. 4). В этом случае выход частотного фильтра 4 подключен ко входу амплитудного селектора 9, а индикатор 6 - к выходу амплитудного селектора 9. Амплитудный селектор 9 выполнен, например, в виде компаратора, ко входу которого подключен выход фильтра 4, а в качестве входа питания амплитудного селектора 9 служит второй вход компаратора, электрически соединенный с источником питания 8, например, через регулятор напряжения. The inventive device (Fig. 2) consists of a
На фиг. 5 изображена схема предлагаемого стоматологического зонда, позволяющего обеспечить повышенную достоверность определения степени кариозного поражения дентина. Для этого к выходу акустического приемника 3 подключен дополнительный тракт прохождения сигнала от кариозного дентина, состоящий из второго частотного фильтра 10 с полосой пропускания 1000 - 6000 Гц, второго амплитудного селектора 11 и второго индикатора 12. В отличие от амплитудного селектора 9 амплитудный селектор 11 должен быть настроен на селекцию сигнала с высоким значением амплитуды. In FIG. 5 shows a diagram of the proposed dental probe, which allows for increased reliability in determining the degree of carious lesion of dentin. To this end, an additional signal path from carious dentin is connected to the output of the
Необходимые для работы стоматологического зонда перемещения могут производиться не только рукой врача, но и с помощью вибратора 13 (фиг. 6), которым снабжено острие зонда. Это особенно целесообразно в случае необходимости диагностики участков поверхности дентина малой площади, а также труднодоступных участков зубной ткани. С такой целью возможно расположение приемника акустических сигналов 3 внутри полости 14 ручки 2 в месте ее крепления к тонкому металлическому стержню 1. При этом зонд может быть снабжен звукопроводом 5 от стержня 1 до приемника акустических сигналов 3. The movements necessary for the operation of the dental probe can be carried out not only by the hand of a doctor, but also by means of a vibrator 13 (Fig. 6), which is equipped with the tip of the probe. This is especially useful if it is necessary to diagnose areas of dentin surface of small area, as well as hard-to-reach areas of dental tissue. For this purpose, it is possible to locate the
Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал с выхода приемника акустических сигналов 3, возникающий в результате перемещения с прижимающим усилием острия металлического стержня 1 стоматологического зонда вдоль исследуемой поверхности дентина, поступает на вход частотного фильтра 4, преимущественно пропускающего электрические сигналы с частотой свыше 10000 Гц. Наличие сигнала на выходе частотного фильтра 4 однозначно свидетельствует о наличии высокочастотных компонент в спектре акустического сигнала, а это означает, что перемещение острия зонда происходит по поверхности кариозного дентина. В этом случае сигнал с выхода частотного фильтра 4 поступает на вход блока индикации 5, а затем на индикатор 6. В качестве входа блока индикации 5 может служить база транзистора или вход компаратора. Наличие сигнала на базе транзистора обеспечивает протекание тока в цепи эмиттер-коллектор транзистора и отображение выходного сигнала на индикаторе 6. Отсутствие выходного сигнала на индикаторе 6 будет означать отсутствие патологических изменений в дентине. При наличии в блоке индикации 5 амплитудного селектора 9, выполненного в виде компаратора, поступление сигнала с выхода частотного фильтра 4 на первый вход компаратора 9 в случае превышения амплитудой этого сигнала величины напряжения, поданного на второй вход компаратора 9 от источника электрического питания 8, например, через регулятор напряжения, приводит к появлению сигнала на выходе блока индикации 5. Наличие в спектре акустического сигнала от кариозного дентина колебаний с частотой в диапазоне от 1 кГц до 6 кГц с амплитудой, значительно превышающей амплитуду колебаний в этом же диапазоне от интактного дентина, позволяет дополнительно диагностировать состояние дентина. В частности, при подключении выхода приемника акустических сигналов 3 ко входу второго частотного фильтра 10, пропускающего электрические колебания в диапазоне частот от 1 кГц до 6 кГц и электрическом соединении выхода этого фильтра со входом второго амплитудного селектора 11, выполненного, например, также в виде компаратора, наличие сигнала высокого уровня на выходе второго частотного фильтра 10 обеспечивает появление сигнала на втором индикаторе 12. Очевидно, что это может происходить только в случае превышения поданного на второй вход второго амплитудного селектора 11 напряжения, соответствующего амплитуде колебаний от кариозного дентина. The device operates as follows. The electrical signal from the output of the
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99115245A RU2176491C2 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Stomatologic explorer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99115245A RU2176491C2 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Stomatologic explorer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99115245A RU99115245A (en) | 2001-05-10 |
| RU2176491C2 true RU2176491C2 (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=20222628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99115245A RU2176491C2 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Stomatologic explorer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176491C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10799210B1 (en) | 2017-09-01 | 2020-10-13 | S-Ray Incorporated | Dental imaging apparatus and method |
| RU2750273C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Method for controlling quality of tooth enamel |
-
1999
- 1999-07-07 RU RU99115245A patent/RU2176491C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10799210B1 (en) | 2017-09-01 | 2020-10-13 | S-Ray Incorporated | Dental imaging apparatus and method |
| RU2750273C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Method for controlling quality of tooth enamel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108366810B (en) | Treatment tool and treatment section probe | |
| US6221031B1 (en) | Method and improved device for measuring and locating a tooth apex | |
| AU621341B2 (en) | A method and device for noninvasive acoustic testing of elasticity of soft biological tissues | |
| AU2016292652B2 (en) | Apparatus and method for characterization of acute otitis media | |
| US20060184024A1 (en) | Tissue thickness measurement device | |
| JP2001504379A (en) | Ultrasonic flaw detector for damage of smooth surface on crown surface and method of detecting the same | |
| WO2003084382A3 (en) | Assuring quality of breast impedance measurements | |
| JP4897682B2 (en) | Device for measuring the position of a surgical instrument | |
| JP2863448B2 (en) | Tooth mobility measurement device | |
| US4485823A (en) | Apparatus for diagnosing environmental tissue of tooth | |
| EP3216410A1 (en) | Power device, surgery system including power device, and method for operating power device | |
| JP4719869B2 (en) | Dental ultrasonic scaler with measurement function | |
| RU2176491C2 (en) | Stomatologic explorer | |
| US4945913A (en) | Single chamber acoustical tonometer | |
| JP2001198091A (en) | Diagnostic device | |
| JP2006025904A (en) | Ultrasonic examination method and ultrasonic examination apparatus | |
| US5638830A (en) | Process and device for automatic verification of the positioning of a surgical instrument | |
| GB2356051A (en) | Measuring the vascularity within bone tissue using electrical contact impedance measurements | |
| KR100447827B1 (en) | Examinator of pulse based on bioelectrical impedance analysis | |
| JP2000175911A (en) | Method and instrument for measuring bone strength | |
| US20180168479A1 (en) | Device for measuring differences in conductivity | |
| KR101029533B1 (en) | Pressure inspecting apparatus for ultrasonics wave inspector | |
| RU28009U1 (en) | SIGIGOGRAPH | |
| RU2252698C1 (en) | Ultrasonic audile tester | |
| DE10164044B4 (en) | Method and device for detecting the surface roughness of dental hard tissue |