一种牙齿种植体的三维探测和定位方法
阅读说明：本技术 一种牙齿种植体的三维探测和定位方法 (Three-dimensional detection and positioning method for dental implant ) 是由 郭丹 张倜然 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种牙齿种植体的三维探测和定位方法,用于探测测牙龈内的种植体。本发明涉及的牙齿种植体探测装置包探测传感器、和软硬件控制装置等,探测传感器由前端的螺线型线圈和尾端的电极构成,当其感应到埋藏在牙龈内的金属种植体时,通过线圈的电感量发生了变化,振荡电路频率随之变化以达到探测和定位效果。能够通过对佩戴种植体的顶部、种植体埋在牙龈的外侧、牙龈的内侧等三个维度进行探测,并能快速地定位牙龈内部是否有种植体和种植体的准确位置,不仅能够方便种植医生的精准定位患者口腔内的种植体,也能减少患者经济负担和减少对人体的伤害。(The invention discloses a three-dimensional detection and positioning method of a dental implant, which is used for detecting the implant in a gingival. The tooth implant detection device comprises a detection sensor, a software and hardware control device and the like, wherein the detection sensor consists of a spiral coil at the front end and an electrode at the tail end, and when the detection sensor senses a metal implant buried in gum, the inductance of the coil is changed, and the frequency of an oscillation circuit is changed along with the change of the inductance, so that the detection and positioning effects are achieved. Can bury three dimensions such as the outside of gum, the inboard of gum through top, the planting body to wearing the planting body and survey to can fix a position the inside accurate position whether have planting body and planting body of gum fast, not only can make things convenient for the planting body in accurate location patient oral cavity of doctor, also can reduce patient's economic burden and reduce the injury to the human body.)
技术领域
本发明涉及一种牙齿种植体探测定位装置，特别涉及一种牙齿种植体的三维探测和定位方法，属于电磁传感技术领域。
背景技术
在现代牙口腔医疗领域中，牙齿金属种植体得到了大量广泛的应用，因为有良好的生物相容性，在牙齿种植中起到了不可替代的作用，但是随着嵌入牙齿的脱落和移位，种植体被牙冠和牙龈包裹覆盖，无法对其进行准确的定位，这为后续的口腔治疗提供了困难。因此，在治疗前首先要解决的就是对牙龈内金属种植体的精确定位的问题。
因为佩带了牙冠的牙齿种植体，通过肉眼无法进行识别和定位；目前常用的方法是通过X线检查或CT设备来寻找，而X线检查的缺点为前牙区存在影像重叠，细节部分显示不清晰。二维影像无法判断种植在颌骨内的具体位置，三维影像因为通过计算机合成二维影像又存在一定程度的失真。此外，X线长时间照射人体会对人体器官造成损伤，特别是对老人、孕妇和儿童。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种牙齿种植体的三维探测和定位方法，利用LC振荡电路的频率变化进行种植体探测。
本发明通过以下技术方案实现，打开仪器开关，探测传感器以固有频率进行振荡，若探测下颌种植体，无需旋转探测传感器，若探测上颌种植体，先将探测传感器旋转180°，接着从正上方逐渐接近至埋藏种植体的牙龈附近，在接近过程中，探测传感器的振荡频率逐渐增加，仪表盘示数逐渐上升，接着进行微小移动，当振荡频率达到2.5MHz以上时，仪器指示灯亮起，同时从上方进行定位标记。再将探测传感器旋转90°和270°，分别从牙龈外侧与内测探测种植体，并在牙龈前方和后方定位标记，最终以3个标记点精准定位埋藏在牙龈内的种植体。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案，从不同方位探测金属植入体：
该探测装置能够旋转0°探测下颌的种植体；旋转90°探测上颌或下颌牙龈外侧种植体；旋转180°探测上颌的种植体；旋转270°探测上颌或下颌牙龈内侧种植体。
探测装置旋转0°进行探测时，磁场方向平行于牙龈方向竖直向下，探测下颌的种植体；
旋转180°进行探测时，磁场方向平行于牙龈方向竖直向上，探测上颌的种植体；
旋转90°从牙龈外侧进行探测时，磁场方向垂直于牙龈向内，探测上颌或下颌牙龈外侧种植体；
旋转270°从牙龈内侧进行探测时，磁场方向垂直于牙龈向外，探测上颌或下颌牙龈内侧种植体。
本发明的定位方法包括以下步骤：
步骤1、未探测到植入体时LC振荡电路频率f稳定在稳定在2.0至2.3MHz，磁感应强度B稳定在稳定在0.245至0.250mT；
步骤2、探测到植入体时LC振荡电路频率f（MHz）和磁感应强度B（mT）之间的关系为：f = 13.66 / [1 +（B / 0.05）-0.71] - 7.40；
步骤3、接近植入体中心时LC振荡电路频率f（MHz）和磁感应强度B（mT）之间的关系为：f = -0.25 /[1 + （B / 0.29）-26.82 ] + 2.41；
步骤4、定位到植入体中心位置时LC振荡电路的频率f稳定在2.5至2.6MHz，磁感应强度B稳定在0.303至0.310mT左右。
探测传感器的线圈与电容构成LC振荡电路，当靠近牙龈内的种植体，并透过2.5mm- 3mm厚的牙龈时，通过该线圈的电感量发生了变化，振荡电路的频率随之变化，透射距离s（mm）与LC振荡电路的频率f（MHz）满足：
s = 1.57e0.05f + 1。
本发明还包括牙齿种植体的三维探测装置，包括探测传感器和与之相接的控制装置，探测传感器绕控制装置旋转，探测传感器由前端的螺线型线圈和尾端的电极构成；
探测传感器还通过插接端设置在控制装置的插孔内,电极与插接端一体成型或活动连接。
所述的插接端为圆柱形的空心结构，内置电缆线;插接端的0°位置设置限位凸台；插接端外侧包覆菱形的弹片，弹片通过插孔内壁的限位台阶固定在插孔内，插孔内还包括容纳菱形的弹片四个角的定位槽；所述的限位台阶彼此的夹角为90°。
探测传感器绕控制装置旋转0°至270°，每次旋转度数为90°；即所述的探测传感器在控制装置内从0°至90°，90°至180°，180°至270°的范围内旋转。
探测传感器长度为34mm至36mm，最大宽度为6mm，厚度为1mm。
探测传感器前端正反两面设置有螺线型金属线圈，线圈环数为6。
探测传感器的材料为印制电路板，即PCBI1505。
本发明装置能够通过对佩戴种植体的顶部、种植体埋在牙龈的外侧、牙龈的内侧等三个维度进行探测，并能快速地定位牙龈内部是否有种植体和种植体的准确位置，不仅能够方便种植医生的精准定位患者口腔内的种植体，也能减少患者经济负担和减少对人体的伤害。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，如附图所示的仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为使用本发明旋转0°探测牙龈内种植体。
图2为使用本发明旋转180°探测牙龈内种植体。
图3为使用本发明从牙龈外侧90°探测种植体。
图4为使用本发明从牙龈内侧270°探测种植体。
图5为本发明探测传感器示意图。
图6为本发明探测传感器（含保护套）示意图。
图7为本发明结构图。
图8为探测传感器示意图。
图9为探测传感器剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考附图1至9中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。
参考附图1至5，本发明优选实例的一种牙齿种植体的三维探测和定位方法。所述探测装置，包括用于探测的探测传感器2和与之相接的控制装置1，探测传感器由前端的螺线型线圈21和尾端的电极22构成。
本发明探测装置的原理是：通过线圈的电流能产生磁场，当探测传感器上的线圈靠近金属的种植体3时，能在其周围形成磁场。种植体3的磁场与探头上线圈产生的电磁波频率互相干扰。当频率与线圆频率相违时，线圈振荡频率发生变化。
打开仪器开关，探测传感器2以固有频率进行振荡，若探测下颌种植体3，无需旋转探测传感器2，若探测上颌种植体3，先将探测传感器2旋转180°，接着从正上方逐渐接近至埋藏种植体3的牙龈附近，在接近过程中，探测传感器2的振荡频率逐渐增加，仪表盘示数逐渐上升，接着进行微小移动，当振荡频率达到2.5MHz以上时，仪器指示灯亮起，同时从上方进行定位标记。再将探测传感器2旋转90°和270°，分别从牙龈外侧与内测探测种植体3，并在牙龈前方和后方定位标记，最终以三个标记点精准定位埋藏在牙龈内的种植体3。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：包括探测传感器2和与之相接的控制装置1，探测传感器2绕控制装置1旋转，探测传感器2由前端的螺线型线圈21和尾端的电极22构成；
探测传感器2还通过插接端23设置在控制装置1的插孔11内,电极22与插接端23一体成型或活动连接。
所述的插接端23为圆柱形的空心结构，内置电缆线; 插接端23的0°位置设置限位凸台231；插接端23外侧包覆菱形的弹片232，弹片232通过插孔11内壁的限位台阶111固定在插孔11内，插孔11内还包括容纳菱形的弹片232四个角的定位槽112；所述的限位台阶111彼此的夹角为90°。
探测传感器2绕控制装置1旋转0°至270°，每次旋转度数为90°；即所述的探测传感器2在控制装置1内从0°至90°，90°至180°，180°至270°的范围内旋转。
探测传感器2长度为34mm至36mm，最大宽度为6mm，厚度为1mm。
探测传感器2前端正反两面设置有螺线型金属线圈21，线圈环数为6。
探测传感器2的材料为印制电路板，即PCBI1505。
作为本发明的优选方案，所述感应头部的线圈与电容构成LC振荡电路，当靠近牙龈内的种植体3时，通过该线圈的电感量发生了变化，振荡电路的频率随之变化。
作为本发明的优选方案，所述该探测装置能够旋转0°探测下颌的种植体3；旋转90°探测下颌牙龈外侧种植体3；旋转180°探测上颌的种植体3；旋转270°探测下颌牙龈内侧种植体3。
作为本发明的优选方案，所述探测装置旋转0°进行探测时，磁场方向平行于牙龈方向竖直向下，旋转180°进行探测时，磁场方向平行于牙龈方向竖直向上，从牙龈外侧90°进行探测时，磁场方向垂直于牙龈向内，从牙龈内测270°进行探测时，磁场方向垂直于牙龈向外。
作为本发明的优选方案，使用该装置从不同方位探测金属植入体：
未探测到植入体3时LC振荡电路频率f稳定在稳定在2.0至2.3MHz，磁感应强度B稳定在0.245mT左右。
探测到植入体3时LC振荡电路频率f（MHz）和磁感应强度B（mT）之间的关系为：f =13.66 / [1 +（B / 0.05）-0.71] - 7.40
接近植入体3中心时LC振荡电路频率f（MHz）和磁感应强度B（mT）之间的关系为：f= -0.25 /[1 + （B / 0.29）-26.82 ] + 2.41
定位到植入体3中心位置时LC振荡电路的频率f稳定在2.5MHz左右，磁感应强度B稳定在0.303mT左右。
作为本发明的优选方案，使用该探测装置够透过2.5mm - 3mm厚的牙龈（肉层），探测和定位到种植体。透射距离s（mm）与LC振荡电路的频率f（MHz）满足：
s = 1.57e0.05f + 1；
上述充分证明了该探测装置实用性。
本发明的的有益效果是：所提供的一种牙齿种植体的三维探测和定位方法，与现有技术中的CT成像检测技术相比，其结构简单，方便实用，定位没有失真、减少对人体的伤害。并且，本发明能够实现在不接触牙龈的前提下避免交叉感染，能够方便快速的定位牙龈包裹覆盖的种植体位置，从而为进一步的诊断治疗提供可靠信息。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
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