一种口腔种植体探测和定位装置及定位方法与流程

1.本发明属于抗干扰、高灵敏牙床种植体探测和定位领域，特别是指一种口腔种植体探测和定位装置及定位方法。

背景技术：

2.当人的牙齿掉落后，通常需要将牙齿种植体固定在牙床上，然后在种植体上固定牙冠，从而使得新补的牙能够起到正常咀嚼食物的作用。但是固定在种植体上牙冠的使用寿命通常在五年左右，时间到后牙冠就会松动、脱落；随着牙床上肌肉的生长，一段时期后便会把种植体覆盖，当再次牙时，常常会出现不到埋藏在牙床中牙齿种植体的现象；因此准确、方便、快捷的确定牙齿种植体的上下方位和具体位置对于及时牙齿至关重要。
3.传统探测和定位头采用上下两层串联连接，即电流通过上级线圈的中心部分流出，随后以下级线圈的中心部分作为始端流入，缺陷在于：导致了两层线圈中瞬时电流产生的磁场相互抵消，不仅造成能源浪费，还增加了探测和定位时间；无法形成强磁场，导致探测和定位准确度也很低。

技术实现要素：

4.本发明的目的是为了制作一种制作方便，灵敏度高的牙齿种植体探测和定位头，具体是指一种提高探测和定位口腔种植体灵敏度和精确度的装置及制造方法，从而保证便携式的同时提高了探测和定位准确度。
5.本发明通过以下技术方案实现，包括6至10层pcb板构成的基底，以及塑料的外壳，外壳内对应设置6至10层插槽，pcb板插设在插槽中；每一层pcb板上均设置的探测和定位线圈，每一层pcb板上的探测和定位线圈由顶面至底面逐级等比例缩减，每级探测和定位线圈的预留插口在pcb板上形成的插接端；还包括与探测和定位线圈两端连接的铜环；还包括以铜环作为桥梁，与铜环连接、引出至插接端的供电回路；供电回路包有外壳且与电源连接；外壳可防止其干扰探测和定位；各级探测和定位线圈均采用此方式连接，从而能在交变电流下产生足够强的磁场；产生的磁场分布为凹形。
6.各层pcb板上的探测和定位线圈连接方式为逐级并联，各探测和定位级线圈供电互不干扰，仅受总电源调控，电流经供电回路流入线圈，随后流出线圈。
7.探测和定位线圈为渐开跑道形线圈；渐开跑道形线圈的横向尺寸和纵向尺寸由顶面至底面逐级等比例缩减0.1mm，即线圈的横向尺寸逐级为：6.6mm, 6.5mm, 6.4mm, 6.3mm, 6.2mm, 6.1mm, 6.0mm, 5.9mm, 5.8mm, 5.7mm；其纵向尺寸逐级为：5.0mm, 4.9mm, 4.8mm, 4.7mm, 4.6mm, 4.5mm, 4.4mm, 4.3mm, 4.2mm, 4.1mm；渐开跑道形线圈的直线部分的长度为2mm至3mm。
8.所述的基底采用玻纤布基fr-4材料，各层pcb板的厚度为0.1mm；且各层的间隔的空间为0.04至0.01mm。
9.所述的探测和定位线圈的铜质材料厚度为35um，宽度为0.2mm至0.25mm，渐开跑道形线圈由外向内逐渐缩小，共6圈，各圈的间距为0.1mm至0.15mm。
10.所述铜环的直径为500um。
11.所述探测和定位线圈上通过的正弦交流电的频率为2300khz至2600khz，正常工作时的峰值电压为450mv。外壳的尺寸大于各层探测和定位线圈的总和，外壳的尺寸为高1.4mm，长3cm，宽2cm。
12.pcb板的插接端还设置为l形，l形的插接端尾部的折弯段长度为33mm, 插接端中部的连接段为10mm。
13.本发明包括以下制造方法：装配时，采用6至10层pcb板，各层pcb板按照线圈尺寸由大到小的顺序，由上至下推入外壳内对应的插槽中，通过插槽将各层pcb板固定。
14.本发明的探测和定位方法包括以下步骤：步骤1、将绕有探测和定位线圈的pcb基底插入探测和定位装置的探头中，再将探头其伸入至口腔中的牙齿附近；步骤2启动探测和定位装置的电源，探测和定位线圈中会有高频的电流通过，进而在探测和定位线圈周围产生周期性振荡的磁场；步骤3、当磁场与埋在牙床中的金属牙齿种植体相互作用后，会在金属牙齿种植体中产生感应电动势，进而产生感生电流，而感生电流产生的磁场会阻碍原磁场的变化，因此会引起探测和定位线圈中电流的变化，最后探测和定位装置上的检测装置会根据电流的变化发出报警信号；由于pcb基底中的6层~10条探测和定位线圈具有不对称性，从而使其上下的磁场强度也不同，当探头处于上颚牙齿和下颚牙齿的中间位置时，探头也能快速分辨金属牙齿种植体，然后再通过移动探头达到准确定位的效果。
15.所述的步骤3中，渐开跑道形的探测和定位线圈的磁感应强度计算公式为：以正面线圈为xoy平面，坐标原点位于中心孔的圆心，因此得到中心轴上，xoy平面上方磁场的分布为：中心轴上，xoy平面下方磁场的分布为：最终得到中心轴上，总磁场分布为：。
16.本发明的有益效果在于：1、制作方便、成本低廉。2、一次性使用，避免了口腔中细菌对探测和定位线圈的感染，进而阻止了细菌的传播。3、线圈中的电流大小仅仅20ma左右，产生的交变磁场强度不会对口腔中的生物组织造成破坏。4、基于pcb基底的具有6~10层结构的渐开跑道形铜质线圈的探测和定位结构，从而保证便携式的同时提高了探测和定位准确度。
附图说明
17.图1为探测和定位头结构示意图。
18.图2为各级线圈组装示意图。
19.图3为各级线圈拆解图。
20.图4为任意两级线圈模拟组装图。
21.图5为单级线圈电流流向图（单个周期内）。
22.图6为外壳示意图。
23.图7为l形的插接端示意图。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念；此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制；下面结合附图1至7对本发明的优选实施例作进一步说明，本发明通过以下技术方案实现，包括6至10层pcb板11构成的基底1，以及塑料的外壳12，外壳12内对应设置6至10层插槽121，pcb板11插设在插槽121中；每一层pcb板11上均设置的探测和定位线圈2，每一层pcb板11上的探测和定位线圈2由顶面至底面逐级等比例缩减，每级探测和定位线圈2的预留插口在pcb板11上形成的插接端111；还包括与探测和定位线圈2两端连接的铜环3；还包括以铜环3作为桥梁，与铜环3连接、引出至插接端111的供电回路4；供电回路4包有外壳且与电源连接；外壳12可防止其干扰探测和定位；各级探测和定位线圈2均采用此方式连接，从而能在交变电流下产生足够强的磁场；产生的磁场分布为凹形。
25.各层pcb板11上的探测和定位线圈2连接方式为逐级并联，各探测和定位级线圈2供电互不干扰，仅受总电源调控，电流经供电回路4流入线圈，随后流出线圈。
26.探测和定位线圈2为渐开跑道形线圈；渐开跑道形线圈的横向尺寸和纵向尺寸由顶面至底面逐级等比例缩减0.1mm，即线圈的横向尺寸逐级为：6.6mm, 6.5mm, 6.4mm, 6.3mm, 6.2mm, 6.1mm, 6.0mm, 5.9mm, 5.8mm, 5.7mm；其纵向尺寸逐级为：5.0mm, 4.9mm, 4.8mm, 4.7mm, 4.6mm, 4.5mm, 4.4mm, 4.3mm, 4.2mm, 4.1mm；
渐开跑道形线圈的直线部分的长度为2mm至3mm。
27.所述的基底1采用玻纤布基fr-4材料，各层pcb板11的厚度为0.1mm；且各层的间隔的空间为0.04~0.01mm。
28.所述的探测和定位线圈2的铜质材料厚度为35um，宽度为0.2mm至0.25mm，渐开跑道形线圈由外向内逐渐缩小，共6圈，各圈的间距为0.1mm至0.15mm。
29.所述铜环3的直径为500um。
30.所述探测和定位线圈2上通过的正弦交流电的频率为2300khz至2600khz，正常工作时的峰值电压为450mv。
31.外壳12的尺寸大于各层探测和定位线圈2的总和，外壳12的尺寸为高1.4mm，长3cm，宽2cm。
32.pcb板11的插接端111还设置为l形，l形的插接端111尾部的折弯段长度为33mm, 插接端111中部的连接段为10mm。插接端111可根据操作者使用习惯或患者具体情况做出对应的挑选：一种为平面型；另一种为l形。l形装置设计有一个转角，可供操作者将手放置在患者后槽缺牙进行操作，相比于直线型更有利于后槽牙视野不佳的区域，便于探测和定位。而直线型更加适合于口腔全口和半口牙视野较开拓的区域探测和定位。
33.本发明包括以下制造方法：采用6至10层pcb板，各层pcb板11按照线圈尺寸由大到小的顺序，由上至下推入外壳内对应的插槽121中，通过插槽121将各层pcb板11固定。
34.本发明的探测和定位方法包括以下步骤：步骤1、将绕有探测和定位线圈2的pcb基底1插入探测和定位装置的探头中，再将探头其伸入至口腔中的牙齿附近；步骤2启动探测和定位装置的电源，探测和定位线圈2中会有高频的电流通过，进而在探测和定位线圈2 周围产生周期性振荡的磁场；步骤3、当磁场与埋在牙床中的金属牙齿种植体相互作用后，会在金属牙齿种植体中产生感应电动势，进而产生感生电流，而感生电流产生的磁场会阻碍原磁场的变化，因此会引起探测和定位线圈2中电流的变化，最后探测和定位装置上的检测装置会根据电流的变化发出报警信号；由于pcb基底1中的6~10条探测和定位线圈2具有不对称性，从而使其上下的磁场强度也不同，当探头处于上颚牙齿和下颚牙齿的中间位置时，探头也能快速分辨金属牙齿种植体，然后再通过移动探头达到准确定位的效果。
35.所述的步骤3中，渐开跑道形的探测和定位线圈(2的磁感应强度计算公式为：以正面线圈为xoy平面，坐标原点位于中心孔的圆心，因此得到中心轴上，xoy平面上方磁场的分布为：中心轴上，xoy平面下方磁场的分布为：
最终得到中心轴上，总磁场分布为：。
36.本发明是基于pcb一种提高探测和定位口腔种植体灵敏度和精确度的装置，不仅能够快速辨别出种植体是在上颚还是下颚，同时能够确定其具体的位置。相较于传统探测和定位头采用的上下两侧线圈探测和定位，本专利采用6层~10层线圈，不仅能够增加探测和定位精度与速度，还解决了多层线圈通电问题。
37.本专利各级线圈采用并联连接，各个线圈产生的磁场不相互抵消，所以在同交变电流时能够产生足够强的磁场，从而加快了探测和定位速度及精度。
38.显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

技术特征：

1.一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：包括6至10层pcb板（11）构成的基底（1），以及塑料的外壳（12），外壳（12）内对应设置6至10层插槽（121），pcb板（11）插设在插槽（121）中；每一层pcb板（11）上均设置探测和定位线圈（2），每一层pcb板（11）上的探测和定位线圈（2）由顶面至底面逐级等比例缩减，每级探测和定位线圈（2）的预留插口在pcb板（11）上形成的插接端（111）；还包括与探测和定位线圈（2）两端连接的铜环（3）；还包括以铜环（3）作为桥梁，与铜环（3）连接、引出至插接端（111）的供电回路(4)；供电回路(4) 包在外壳（12）内且与电源连接；各级探测和定位线圈（2）均采用此方式连接，从而能在交变电流下产生足够强的磁场；产生的磁场分布为凹形；各层pcb板（11）上的探测和定位线圈（2）连接方式为逐级并联，各探测和定位级线圈（2）供电互不干扰，仅受总电源调控，电流经供电回路(4)流入线圈，随后流出线圈。2.根据权利要求1所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：探测和定位线圈（2）为渐开跑道形线圈；渐开跑道形线圈的横向尺寸和纵向尺寸由顶面至底面逐级等比例缩减0.1mm，即线圈的横向尺寸逐级为：6.6mm, 6.5mm, 6.4mm, 6.3mm, 6.2mm, 6.1mm, 6.0mm, 5.9mm, 5.8mm, 5.7mm，5.6mm, 5.5mm；其纵向尺寸逐级为：5.0mm, 4.9mm, 4.8mm, 4.7mm, 4.6mm, 4.5mm, 4.4mm, 4.3mm, 4.2mm, 4.1mm,4.0mm,3.9mm；渐开跑道形线圈的直线部分的长度为2mm至3mm。3.根据权利要求1所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：所述的基底(1)采用玻纤布基fr-4材料，各层pcb板（11）的厚度为0.1mm；且各层的间隔的空间为0.04至0.01mm。4.根据权利要求1所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：所述的探测和定位线圈(2)的铜质材料厚度为35um，宽度为0.2mm至0.25mm，渐开跑道形线圈由外向内逐渐缩小，共6圈，各圈的间距为0.1mm至0.15mm；所述铜环(3)的直径为500um。5.根据权利要求1所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：所述探测和定位线圈(2)上通过的正弦交流电的频率为2300khz至2600khz，正常工作时的峰值电压为450mv。6.根据权利要求1所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：外壳（12）的尺寸大于各层探测和定位线圈(2)的总和，外壳（12）的尺寸为高1.4mm，长3cm，宽2cm。7.根据权利要求1所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于：pcb板（11）的插接端（111）还设置为l形，l形的插接端（111）尾部的折弯段长度为33mm, 插接端（111）中部的连接段为10mm。8.根据权利要1至7任一项所述的所述的一种口腔种植体探测和定位装置，其特征在于包括以下制造方法:采用6至10层pcb板（11），各层pcb板（11）按照线圈尺寸由大到小的顺序，由上至下推入外壳内对应的插槽（121）中，通过插槽（121）将各层pcb板（11）固定。
9.一种口腔种植体探测和定位装置的探测和定位方法，其特征在于：步骤1、将绕有探测和定位线圈(2)的pcb基底(1)插入探测和定位装置的探头中，再将探头其伸入至口腔中的牙齿附近；步骤2启动探测和定位装置的电源，探测和定位线圈(2)中会有高频的电流通过，进而在探测和定位线圈(2) 周围产生周期性振荡的磁场；步骤3、当磁场与埋在牙床中的金属牙齿种植体相互作用后，会在金属牙齿种植体中产生感应电动势，进而产生感生电流，而感生电流产生的磁场会阻碍原磁场的变化，因此会引起探测和定位线圈(2)中电流的变化，最后探测和定位装置上的检测装置会根据电流的变化发出报警信号；由于pcb基底(1)中的6~10条探测和定位线圈(2)具有不对称性，从而使其上下的磁场强度也不同，当探头处于上颚牙齿和下颚牙齿的中间位置时，探头也能快速分辨金属牙齿种植体，然后再通过移动探头达到准确定位的效果。10.根据权利要求9所述的一种口腔种植体探测和定位装置的探测和定位方法，其特征在于所述的步骤3中，渐开跑道形的探测和定位线圈(2)的磁感应强度计算公式为：以正面线圈为xoy平面，坐标原点位于中心孔的圆心，因此得到中心轴上，xoy平面上方磁场的分布为：中心轴上，xoy平面下方磁场的分布为：最终得到中心轴上，总磁场分布为：。

技术总结

本发明公开了一种口腔种植体探测和定位装置及定位方法。探测和定位线圈包括设置在PCB中的6层~10层探测和定位线圈；线圈尺寸逐级递减。所述的探测和定位线圈通过与电源连接的电极供电，并采用并联的方式进行连接。设计有两种外型，可根据实际情况挑选。本发明的有益效果在于：1、制作方便、成本低廉。2、一次性使，避免了口腔中细菌对探测和定位线圈的感染，进而阻止了细菌的传播。3、线圈中的电流大小仅仅20mA左右，产生的交变磁场强度不会对口腔中的生物组织造成破坏。4、基于PCB基底的具有多层结构的渐开跑道形铜质线圈的探测和定位结构，从而保证便携式的同时提高了探测和定位准确度。位准确度。位准确度。