SE1001237A1 - Anordning för kvalitetes provning av ett dentalt fäste - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en metod och anordning för provning av fästeskvaliteten hos en tandkrona fäst till en tand och/eller implantat. Metoden innefattar stegen: att detektera åtminstone en resonansfrekvens för en del när den är i kontakt med nämnda krona eller en del fäst till kronan, och tolka den detekterade resonansfrekvensen mad hänsyn till fästesgraden mellan kronan och tanden.(Fig. 2)

Description

25 30 En stor risk är att fästa kronor till den omgivande tänderna. Om det finns en lös kontakt mellan kronan och tänderna ökar risken för karies. Den vanligaste orsaken till fast bro ersättning är karies, eller förruttnelse hos den underliggande tandstrukturen. När någon av stödtänderna för en bro utvecklar karies (röta) måste hela bron, som innefattar minst tre kronor bytas ut. Ofta behöver stödtanden också mer vård, till exempel ett pulpaskydd, rot uppbyggand, kronaförlängning eller rotfyllningsbehandling.

SAMMANFATTNING Det finns alltså ett behov av att upptäcka om det finns ett problem i fästet mellan kronan(or), särskilt tandbrokronor och en tand och/eller ett implantat.

Det finns alltså ett behov av ett förfarande att kliniskt observera kvaliteten på fästet mellan kronan och tandytan. En icke-förstörande test skulle bidra till att minska fel av denna typ, och möjliggör också återkommande prövningar som skall utföras på brofästen, som används för att säkerställa att de fortfarande är tillfredsställande.

Det är därför ändamålet med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en icke-förstörande provning som kan ge en tillförlitlig indikation på kvalitet och/eller omfattningen av fästet mellan en krona och tanden som den är fäst på.

Därför tillhandahålles en metod för att testa fastsättningskvaliteten på en tandkrona ansluten till en tand och/eller implantat. Metoden består av: att detektera minst en resonansfrekvens hos en del när den äri kontakt med nämnda krona eller en del är fäst till kronan, och tolka den detekterade resonansfrekvensen med hänsyn till graden av fastsättning av kronan till en tand. Metoden kan innefatta steget att löstagbart fästa delen till kronan, eller en del fäst vid den. Delen kan bestå av ett stödstift. Stiftet är fäst vid nämnda krona eller delvis anslutet till kronan via ett gängat hål. Stiftet kan också fästas till nämnda krona eller delvis anslutas till kronan med hjälp av fästmedel. Stiftet kan införlivas i nämnda krona eller en del ansluten till den.

Metoden kan omfatta steget att jämföra den detekterade resonansfrekvensen med en eller flera värden för resonansfrekvenser som orsakas av samma eller liknande del från en tidigare mätning. Metoden kan innefatta stegen att excitera delen med en AC-signal, upptäcka svaret från delen till AC-signalen, och variera frekvensen på AC-signalen tills detekterade svaren från delen är maximum. Metoden kan innefatta att driva en utsignal som 15 25 är förhållandet mellan spänningen av svarssignalen till excitationssignalen. Metoden kan också innebära att utföra en pulsexcitation hos delen och detektera svaret och göra en frekvensanalys av svarssignalen. Företrädesvis är mätningen beröringsfri.

Uppfinningen avser även anordning för kvalitetstest hos en tandkronafäste. Anordningen innefattar en detektor för att detektera åtminstone en resonansfrekvens för en del när den är fäst till tandkronan. Detektorn för att detektera åtminstone en resonansfrekvens i delen kan innefatta medel för att excitera delen med en AC-signal, och en givare för att detektera svaret från delen till AC-signalen, anordningen är sådan att frekvensen hos AC-signal är variabel, och givaren känner av när responsen från delen är högst. Excitationsmedlet och/eller detektorn kan innefatta ett piezoelektriskt element, som drivs av en variabel frekvensoscillator. Delen består av en detekterbar del och detektordelen består av en detektor för kontaktlös detektering av nämnda detekterbara del.

Enligt ett utförande kan delen bestå av en magnetisk del och detektorn kan bestå av en spole.

Enligt ett utförande kan delen bestå av en markör och detektorn bestå av en ljusdetektor.

Enligt ett utförande kan delen bestå av ett ferromagnetiskt material och detektorn kan bestå av en spole för att detektera störningar i ett yttre magnetfält.

Anordningen kan dessutom innefatta en förstärkare, en processor och ett dataminne. Processorn är dessutom konfigurerad att variera en frekvensutsignal i en oscillator, och lagra resultaten i nämnda dataminne. Minst en spole kan konfigureras att utsända magnetiska pulser till en del som fästs till denna del och detektera respons motsvarande den magnetiska pulsen från delen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare, endast som exempel, med hänvisning till bifogade ritningar, där: Fig. 1 visar en schematisk bild av en tandbro; Fig. 2 visar en schematisk bild av ett andra utförande av en anordning, enligt uppfinningen; 10 15 25 Fig. 3 visar en schematisk bild av ett andra utförande av en anordning, enligt uppfinningen; Fig. 4 visar en schematisk bild av ett tredje utförande av en anordning, enligt uppfinningen; Fig. 5 visar en schematisk bild av en tandbro enligt ett utförande av uppfinningen; Fig. 6 visar ett diagram från ett grovt svep som används för att erhålla resonansfrekvenser; Fig. 7 visar en schematisk bild som illustrerar resonansfrekvensens variation över en tid för en viss bro. och Fig. 8 visar ett diagram som illustrerar data från ett svep använt för att få resonansfrekvensen till anordning enligt Fig. 3.

BESKRIVNING Med hänvisning till figur 2 består anordningen av en del i form av ett utskjutande stift 20 fäst med hjälp av t.ex. en gängad sektion eller lim till en fixtur i en lämplig plats på bron 10 (i detta fallen falskt tand). Bron kan vara någon av ett antal kända typer. Två givare, t.ex. piezoelektriska element eller töjningsmätare 21 och 22 är fästa, t.ex. bundna, till olika sidor av stiftet 20, varvid givare 21 är en exciterare och 22 är en mottagare.

Exciteraren 21 kan drivas av en variabel frekvensoscillator, signaler från vilken, till exempel i form av en sinusformad spänningsexcitation, matas till exciteraren 21 via en förstärkare. Oscillatorn och förstärkaren kan ingå i en frekvensresponsanalysator 28.

Signalerna som detekteras av mottagaren 22 förstärks med en laddningsförstärkare 27 och tillhandahållers som insignal till analysatorn 28. Utsignalen från analysatorn, som representerar förhållandet mellan responsspänningen och excitationsspänningen, matas till en processor, såsom en mikroprocessor 26, som används för att variera frekvensutgången på oscillatorn av analysatorn 28, och lagra resultatet i ett dataminne 29. Resultaten kan skrivas ut, och/eller visas på ett oscilloskop 25, och/eller en AC-spänningsmätare eller liknande.

Vid användning säkras stiftet 20, d.v.s. skruvas till bron 10. Konstant amplitud, t.ex. 1 volt, AC-excitationssignaler anbringas sedan på stiftet 20 via enhet 21. Frekvensen av AC- excitationssignalerna varieras tills amplituden på signalen som visas på oscilloskopet 25 är 10 15 25 30 maximum. Resonansfrekvensen är den frekvens där amplituden av förhållandet mellan responsspänningen till excitationsspänningen är max.

Fig. 6 visar data från ett grovt svep som används för att få ett ungefärligt resonansfrekvensen. Ett finare svepa runt denna region används sedan för att identifiera denna frekvens, vanligtvis den första eller grundläggande frekvensen mer exakt. Denna frekvens noteras och jämföras, till exempel med uppgifter för andra broar/kronor på liknande stadium av fästning.

Det förväntas att för en viss brofäste, kommer resonansfrekvensen att variera med tiden som skildras i Fig. 7. Således, genom att jämföra de detekterade resonansfrekvenserna med tidigare sammanställt data för liknande tidigare mätningar, kan en indikation på graden av fastsättning av kronan till tanden erhållas.

Tekniken, som baseras på detektering och jämförelse av resonansfrekvensskifte, snarare än amplitud förändringar, är effektiv för att bestämma kvaliteten på fästet mellan kronan (kronorna) och tanden (tänderna) som en funktion av dess styvhet.

Stiftet 20 som visas i Fig. 2 kan med fördel vara av metall, t.ex. aluminium, rostfritt stål eller titan, är dimensionerat så att det ger ett resonansfrekvensområde för systemet i storleksordningen 1 till 20 kHz, närmare bestämt 5-15 kHz, och helst i regionen av cza 10 kHz.

Det är självklart att olika ändringar kan utföras utan att avvika från tillämpningsområdet för föreliggande uppfinning som definieras i de bifogade kraven.

Till exempel kan ytterligare par excitation/detektor givare eller mätare monteras på sidorna av stiftet i lll] ° mot givarna eller mätarna 21 och 22 så att det ger avläsningar i rät vinkel till dessa givare, utan att nödvåndigvis omorientera stiftet på bron. Dessutom eller alternativt skulle stiftet och/eller givarsystemet kunna anpassas för att vridas i förhållande till tandbron eller kronan.

Givaren eller mätaren och eventuellt också stiftet kan beläggas, till exempel med en lufttorrt akrylmaterial, för att skydda givarna vid steriliseringen av apparaten. De elektriska anslutningarna eller kablarna som är anslutna till givarna är monterade eller anpassade för att minimera sin dämpande effekt på den resonerande strukturen. Delen kan anta en annan form än ett stödstift och/eller piezoelektriska givare kan ersättas med andra sändare- /mottagardelar, till exempel ljudresonans kan användas. Stiftet kan i stället för att i grunden 15 20 25 vara rak, skulle kunna vara väsentligen U-format, och ansluts till bron eller kronan vid sin bas. Givarna eller motsvarande kan monteras på samma eller motsatt ben.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen utförs mätningarna kontaktlösa.

Enligt Fig. 3 innefattar systemet en del 30 i form av ett utskjutande stift fäst vid bro 10. Delen 30 är försedd med ett magnetiskt element 31. Det magnetiska elementet 31 kan anordnas i ena änden av stiftet 30, t.ex. den fria änden eller integrerad inne i stiftet.

Den andra delen av systemet består av provningsutrustningen 35, inklusive en sond 351 och en svarsanalysatorsenhet 352. Sonden 351 består av en spole 353 för att detektera svängningar hos det magnetiska elementet 31.

I detta fall är en av kronorna 11 fäst till ett implantat 17 i stället för en tand. lmplantatet är förankrad i ett ben med hjälp av en skruvdel 18.

För att generera svängningar i stiftet måste den exciteras. Detta kan göras manuellt eller med hjälp av en elektrisk sensor, genom tillämpning av en kraft F på stiftet.

Signaler som detekteras av sonden 350 förstärks med en förstärkare 354 och tillhandahålles som en insignal till analysatorn. Utsignalen från analysatorn, som representerar förhållandet mellan responsspänningen och excitationen, matas till en processor, såsom en mikroprocessor 355, som används för att variera utfrekvensen på oscillatorn av analysatorn, och resultaten lagras i minnet 356. Resultaten kan skrivas ut, och/eller visas på en display eller liknande.

Nu med hänvisning till Fig. 4, illustreras en tredje utföringsform av uppfinningen, i vilken den första delen av arrangemanget enligt uppfinningen består av en del i form av ett utskjutande stift 31, som itidigare utföranden, fäst till tandbron 10. Stiftet 31 i det här fallet är försedd med en markering 42, såsom linjer, arrangerade i ena änden av stiftet 21.

Den andra delen av utförandet innefattar provningsutrustningen 450, inklusive en sond 451 och en svarsanalysatorenhet 452. Sonden 450 består av en ljuskälla 453a, företrädesvis men inte begränsad till en laser, och en ljusdetektor 453b för att detektera reflektioner från stiftet och därmed stiftets svängningar. Ljuskällan är företrädesvis en laserdiod. Stiftet är försett med en eller flera markörer, såsom mörkare (eller ljusare) avsnitt som påverkar ljusreflektionen. 15 25 30 Stifiet exciteras manuellt eller exempelvis genom en elektrisk exciterare, genom att tillämpa en kraft F på stiftet.

Ljuskällan på sondens spets belyser stiftet och ljusdetektorn 453b detekterar det reflekterade ljuset. Den detekterade ljussignalen omvandlas till en elektrisk signal från detektorn och signalerna detekterade av sonden 451 förstärks med en förstärkare 454 och tillhandahålles som en insignal till analysatorn. Utsignalen från analysatorn, som representerar förhållandet mellan responsspänningen och excitationen, matas till en processor, såsom en mikroprocessor 455, som används för att variera utfrekvensen på oscillatorn av analysatorn, och lagra resultat i en minnet 456. Resultaten kan skrivas ut, och/eller visas på en display eller liknande.

Vid användning är stiftet 31 fastsatt i tandbron 10. Företrädesvís, men inte nödvändigtvis, är stiftet enligt uppfinningen engàngsartikel, vilket innebär att den kan tas bort och kasseras, vilket ger ett hygieniskt testarrangemang.

F ig. 8 visar data från ett grovt svep, som används för att få resonansfrekvensen grovt i anordningen enligt Fig. 3. Ett finare svep runt denna region används sedan för att identifiera denna frekvens, vanligtvis den första eller grundfrekvensen, mer exakt. Denna frekvens noteras och jämföres, till exempel med uppgifterna för en tidigare mätning, t.ex. när bron monterades.

Det förväntas att för en viss bro kommer resonansfrekvensen att variera med graden av kronornas fäste till tänderna. Således jämförs den detekterade resonansfrekvensen med tidigare sammanställta uppgifter för samma bro, som kan ge en indikation på fästgraden av bron erhållas.

Tekniken, som baseras på att detektera och jämföra resonansfrekvensskifte, snarare än amplitud förändringar, är effektiv för att bestämma kvaliteten hos fästet.

Stiftet som med fördel kan vara av metall, t.ex. titan eller aluminium, är dimensionerad så att den ger ett resonansfrekvensomràde för systemet (brofäste och stift) i storleksordningen 1 till 20 kHz, närmare bestämt 1-10 kHz, och helst i regionen av c:a 8 kHz. Till exempel i utförandet enligt Fig. 2 och 3, kan stiftet vara c:a 1 cm hög.

I ännu ett utförande kan stiftet utgöras av ett ferromagnetiskt material och kan exciteras med hjälp av ett yttre magnetfält som genereras av en fältgenerator. Fältgeneratorn kan vara en 10 15 20 25 30 permanent magnet för att generera ett DC- fält eller en spole för att skapa ett AC- fält. Sonden kan anordnas externt.

Magneten ansluten till en smart pinne (stift) kan exciteras med magnetiska pulser. Efter varje puls inhämtas alternerande magnetfält som är resultatet av den självsvängande pinnen av spolen i mätsonden. De magnetiska pulserna kan genereras av en annan spole i samma sond (eller en ytterligare sond).

Metalliska pinnar har en förenklad mekanisk konstruktion jämförd med givarna, och kräver inte individuell kalibrering. Det är inte möjligt att lagra något kalibreringsparametrar i dem eftersom de inte är elektriskt anslutna till instrumentet. Istället reduceras individuella skillnader mellan pinnarna till ett minimum genom en noggrant kontrollerad tillverkningsprocess.

Pinnarna har också en enklare mekanisk beteende när de vibreras vid sin resonansfrekvens. De är mer känsliga och har en förutsägbar beteende ner till mycket låg fäststabilitet.

En mätning kan bestå av ett antal pulser, t.ex. 4 eller 30 pulser. När det gäller 30 pulser täcker dessa pulser frekvensspektrummet 1 till 10 kHz. Eftersom pulserna är mer smalbandiga innehåller de 30 pulserna mer energi. Detta gör responssignalerna starkare och signal-brus-förhàllandet är bättre, vilket gör uppfinningens mätanordning mindre känslig för omgivande elektromagnetiska störningar. Det är välkänt av en fackman att antalet pulser inte är begränsade till 4 eller 30.

Ett utförande av en tandbro 10 visas i Fig. 5. I utförandet ingår detekterbara delar såsom magnetiska eller optiska delar 16 i kronorna 11 eller den falska tanden 13. Denna utformning möjliggör användning av samma mätpunkter.

Det kommer att förstås att olika ändringar kan göras utan att avvika från tillämpningsområdet för föreliggande uppfinning som definieras i de bifogade kraven.

Givare eller mätaren och eventuellt också stiftet kan vara belagda, till exempel med en luft- torrt akrylmaterial, för att skydda givarna vid steriliseringen av apparaten. Delen kan anta en annan form än stödstift. Stiftet, i stället för att vara rakt, kan vara väsentligen U-forma, och ansluts till bron via sin bas. Dessutom kan alternativa detektorer, såsom UV, ljud och liknande också användas.

Uppfinningen är inte begränsad till broar och kan tillämpas pà kronor eller andra arrangemang som skall fästas till en tand.

Claims (1)

1. 0. 11 PATENTKRAV En metod för provning av fästkvaliteten av en tandkrona (11) fäst på en tand (14), vilken metod innefattar stegen: att detektera åtminstone en resonansfrekvens av en del (16, 20, 21, 31) när den äri kontakt med nämnda krona (11) eller en del fäst till kronan, och tolka den detekterade resonansfrekvensen om graden av fäste mellan kronan och nämnda tand. Metod enligt krav 1, innefattande steget att löstagbart fästa delen till kronan, eller en del ansluten till den. Metod enligt krav 1 eller 2, vari delen består av ett stödstift. Metod enligt krav 3, vari stiftet är fäst till nämnda krona eller en del ansluten till kronan via ett gängat hål. Metod enligt krav 3, vari stiftet är fäst till nämnda krona eller en del ansluten till kronan medelst fästmedel. Metoden enligt krav 3, vari stiftet är inkorporerat i nämnda krona eller en del ansluten till kronan. . Metod enligt något av kraven 1 till 6, innefattande steget attjämföra den detekterade resonansfrekvensen med liknande ett eller flera värden för resonansfrekvensen för samma eller liknande del från en tidigare mätning. Metod enligt något av kraven 1 till 7, innefattande steget att excitera delen med en AC-signal, detektera svaret från delen till AC-slgnalen, och variera frekvensen på AC- signalen tills detekterade responsen från delen är maximum. Metod enligt krav 8, innefattande drivning av en utsignal som är förhållandet mellan spänningen av svarssignalen och excitationssignalen. Metod enligt något av föregående patentkrav, vari nämnda mätning är beröringsfri. . Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande en pulsexcitering av delen och detektering av responsen och utföring av en frekvensanalys av svarssignalen. 1 12. Tandkronafästeskvalitetsprovningsanordning, kännetecknad av att anordningen innefattar en detektor (27, 351, 451) för att detektera åtminstone en resonansfrekvens av en del (16, 20, 21, 31) när delen är fäst till en tandkrona (11). 13. Anordning enligt krav 12, vari detektorn för att detektera åtminstone en resonansfrekvens hos delen innefattar medel för att excitera delen med en AC-signal, och en givare för att detektera responsen från delen till AC-signalen, vilken anordning är anordnad att frekvensen av AC-signalen varieras, och givaren känner av när responsen från delen är maximum. 14. Anordning enligt krav 12 eller 13, vari excitationsmedlen och/eller detektorn består av ett piezoelektriskt element, vilket piezoelektriskt elementet som innefattar excitationsmedlen, drivs av en variabelfrekvens oscillator. 15. Anordning enligt krav 12 eller 13, vari nämnda del utgörs av ett detekterbart stycke och nämnda detekterbara stycke består av en detektor för kontaktlös detektering av nämnda detekterbara del. 16. Anordning enligt krav 15, vari nämnda del innefattar en magnetisk del. 17. Anordning enligt krav 15, vari nämnda detektor består av en spole. 18. Anordning enligt krav 12 eller 13, vari nämnda del innefattar en markör. 19. Anordning enligt krav 18, vari nämnda detektor består av en ljusdetektor. 20. Anordning enligt krav 12 eller 13, vari nämnda del består av ett ferromagnetiskt material. 21. Anordning enligt krav 17, vari nämnda detektor består av en spole för detektering av störningar i ett yttre magnetfält. 22. Anordning enligt något av kraven 12-21, dessutom innefattande en förstärkare, en processor och ett dataminne. 23. Anordning enligt krav 22, vari nämnda processor är dessutom konfigurerad för att variera en utfrekvens i en oscillator, och lagra resultaten i nämnda dataminne. 24. Anordning enligt krav 22, innefattande minst en spole konfigurerad att mata ut magnetiska pulser till en del fäst till en krona eller en del ansluten till den och detektera responsen motsvarande nämnda magnetiska pulser från nämnda del.