阅读说明：本技术 牙齿咬合力测量装置以及口腔佩戴装置 (Dental occlusion force measuring device and oral cavity wearing device ) 是由 宋业华 宋旭东 于 2020-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种咬合力测量装置。该咬合力测量装置包括咬合感应片,所述咬合感应片内设有压力传感器,所述压力传感器具有随压力变化的电气参数；测压模块,所述测压模块用于测量所述压力传感器的电气参数并根据所述电气参数计算压力数值；以及无线信号传输模块,所述无线信号传输模块耦接到所述测压模块并从所述测压模块接收所述压力数值以及将所述压力数值发射出去。根据本发明的牙齿咬合力测量装置使用方便、安全可靠、测量精度高、在使用过程中不会给患者带来不适。(The invention provides an occlusion force measuring device. The occlusion force measuring device comprises an occlusion sensing sheet, wherein a pressure sensor is arranged in the occlusion sensing sheet, and the pressure sensor has electrical parameters changing along with pressure; the pressure measuring module is used for measuring the electrical parameters of the pressure sensor and calculating a pressure value according to the electrical parameters; and a wireless signal transmission module coupled to the pressure measurement module and receiving the pressure value from the pressure measurement module and transmitting the pressure value. The tooth occlusal force measuring device is convenient to use, safe, reliable and high in measuring precision, and does not cause discomfort to patients in the using process.)

牙齿咬合力测量装置以及口腔佩戴装置

技术领域

本发明涉及咬合力测量领域，更具体地涉及一种能够方便测量上下牙齿之间咬合力的测量组件以及包含该组件的口腔佩戴装置。

背景技术

多年来，牙医用来评估和平衡牙齿咬合力量使用的牙纸、蜡、压力指示膏体等方式大多数不够灵敏，无法检查有哪些牙齿同时接触，也无法测量牙齿的咬合时间和力量。牙齿咬合力测量记录是进行咬合分析、调整的基础。传统咬合测试材料，如咬合纸，能测出“咬合结果印记”，却无法精确测量和记录咬合接触的前后顺序或咬合力的相对大小，并且易受唾液影响，准确性欠佳。

因此，本领域需要一种测量更准确的咬合力测量装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种牙齿咬合力测量装置，主要测量全口牙列、单颗牙齿或部分牙列的咬合力和咬合状态，以及牙齿咬合运动状态下各个方向和各个点位的咬合力学的轨迹的监测和测量，该牙齿咬合力测量装置包括：

咬合感应片，所述咬合感应片内设有压力传感器，所述压力传感器具有随压力变化的电气参数；

测压模块，所述测压模块用于测量所述压力传感器的电气参数并根据所述电气参数计算压力数值；以及

无线信号传输模块，所述无线信号传输模块耦接到所述测压模块并从所述测压模块接收所述压力数值以及将所述压力数值发射出去。

在一实施例中，所述无线信号传输模块可以实时将来自所述测压模块的所述压力数值发射出去。

在一实施例中，所述牙齿咬合力测量装置还包括读取模块，所述读取模块被配置成能够接收所述无线信号传输模块发射的所述压力数值。

在一实施例中，所述无线信号传输模块为RFID天线、蓝牙模块、ZigBee 模块或者WiFi模块。

在一实施例中，所述无线信号传输模块为RFID天线，所述读取模块被配置成能够向所述RFID天线发射包含读取指令的电磁波并接收所述RFID天线发射的所述压力数值。

在一实施例中，所述无线信号传输模块为NFC模块。

在一实施例中，述牙齿咬合力测量装置还包括分析模块，所述分析模块被配置为从所述无线传输模块接收所述压力数值并对所述压力数值进行分析，从而以图片或视频形式显示咬合力在牙齿上的分布。

在一实施例中，所述测压模块包括：测量单元，所述测量单元与所述压力传感器耦接，所述测量单元用于测量所述压力传感器的电气参数并输出压力信号；以及控制单元，其分别耦接到所述测量单元和无线信号传输模块，所述控制单元用于接收所述压力信号并将所述压力信号通过所述无线信号传输模块发射出去。

在一实施例中，所述无线传输模块被配置为将所述压力数值传输到智能终端。

在一实施例中，该牙齿咬合力测量装置还包括显示设备，所述显示设备被配置为显示所述压力数值。

在一实施例中，所述咬合力测量装置内还可设置用于为所述牙齿咬合力测量装置供电的柔性可充电薄膜电池。

本发明还提供一种口腔佩戴装置，所述口腔佩戴装置包括位于上下牙齿之间的咬合垫部分，并包括如上所述的牙齿咬合力测量装置，所述咬合感应片位于所述咬合垫部分内。

在一实施例中，所述口腔佩戴装置为颌垫或牙套。

以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。

本发明的牙齿咬合力测量装置能够方便放入上下颌牙齿之间，且不影响口腔闭合，又方便随时读取连续测量结果，进一步地还可通过无线采集的方式来测量牙齿的咬合力，使用方便、安全可靠、测量精度高、在使用过程中不会给患者带来不适。

附图说明

通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。

图1示出根据本发明的咬合力测量装置的应用示意图。

图2示出根据本发明的咬合力测量装置另一应用示意图。

图3示出根据本发明的咬合力测量装置的又一应用示意图。

图4示出根据本发明的咬合力测量装置的不同型式的示意图。

图5示出根据本发明的咬合力测量装置的结构示意图。

图6示出测压模块的原理示意图。

图7示出了测压单元的一种示例性的结构。

图8示出了包含本发明咬合力测量装置的一种口腔佩戴装置。

图9示出了包含本发明咬合力测量装置的另一种口腔佩戴装置。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。

本申请的咬合力测量装置是一种将无线传输技术与压力传感器和测压模块相组合形成的测量装置，用于对牙齿之间的咬合力进行测量。具体地，该咬合力测量装置至少包含有适于放入牙齿的咬合感应片，其通常为片状件。该咬合感应片内设有压力传感元件。在测量牙齿之间的咬合力时，将该咬合感应片置于待测量的牙齿之间，测压模块读取来自压力传感器的相关参数，然后通过与测压模块藕接的无线传输模块将数据传输出去。读取装置，例如电脑、手机等智能终端或者专门开发的设备，与该无线传输模块通信连接，以读取与牙齿咬合力有关的数据。读取装置通常包括显示设备，用于显示压力数值。在进行咬合力测量工作时，首先将咬合感应片置于待测量的牙齿之间，无线传输模块将压力传感器测得的数据发射出去，然后读取装置对收到的数据解调后，得到压力数值。本申请中无线传输技术的实现可通过多种方式来实现，包括但不限于RFID技术、蓝牙技术、ZigBee技术、以及WIFI技术。本申请的咬合力测量装置使用非常方便，且安全可靠，使用寿命长。

图1-3分别从不同视图角度示出了根据本申请实施例的咬合力测量装置的应用示意图。咬合力测量装置100包括咬合感应片110、测压模块120、以及无线信号传输模块130。其中咬合感应片110呈薄片形状，可以放置在上下牙齿之间。咬合感应片110可以是超薄的软性印刷电路板，厚度可薄至0.1mm，且根据需要可制成不同型号，如图4所示。例如在用于测量全口齿咬合力时，咬合感应片110可以为符合牙弓形状的拱形薄片；而在测量单颗牙齿或部分压列的咬合力时，咬合感应片110可以为条状薄片。咬合感应片110在薄膜内有纵向和横向排列的压力传感器111，从而能够准确测量牙齿之间咬合力的大小以及分布。该咬合感应片110可重复多次使用，仍能保持很高的可靠性。各压力传感器111具有随环境压力变化的电气参数。例如，压力传感器111可以为压阻式压力传感器，其电阻值随机械形变的变化而显著变化。当压力传感器111 受压变形时，通过测量压阻式压力传感器的电阻值，然后根据电阻值与压力的对应关系，可以得到待测的压力。根据测量到的压力以及压力分布，可以得到上下牙齿之间的咬合力和咬合状态。进一步地，还可通过实时的测量，来监测和测量牙齿咬合运动状态下各个方向和各个点位的咬合力学的轨迹。

测压模块120则用于测量压力传感器111的电气参数并根据测得的电气参数计算压力数值。在所示实施例中测压模块120由多块集成电路芯片耦接而成，但应理解，其也可以由分立元器件耦接而成。而无线传输模块130与测压模块 120耦接并从测压模块120根据计算出的压力数值并将该压力数值发射出去。通常测压模块120与无线传输模块130集成在一起。无线传输模块130通过导线140与咬合感应片110连接。较佳地，整个咬合力测量装置100为一片柔性印刷电路板形成的薄片，导线140、咬合感应片110以及无线传输模块130和测压模块120均集成在该薄片内。无线传输模块130可用于将压力数值传输到例如手机的智能终端。在本发明中，无线传输模块130能够将测压模块120实时计算出的压力数值实时发射出去，从而可以连续监测一段时期内上下牙齿之间的咬合力分布情况，从而据此进行正畸等治疗。

此外，为了对咬合力测量装置100内的电路供电以测量压力并将测得的数据发射出去，在咬合力测量装置100内还可设置柔性可充电薄膜电池150。可充电薄膜电池150的厚度可小于约0.5mm，并可通过传统的制备工艺形成在柔性电路板内。

优选地，咬合感应片110、测压模块120、无线信号传输模块130以及柔性可充电薄膜电池150(如果有的话)可集成为一片柔性电路板，且在该柔性电路板外包覆有防水的柔性薄膜，从而能够保护内部的电路并方便地进行消毒处理。

咬合力测量装置100还可包括读取模块160。读取模块160可与咬合力测量装置100的上述其他部分分开设置，并能够接收无线信号传输模块发射的数据，对所接收的数据进行解调后得到压力数值。读取模块160还可包括显示装置，用于显示压力数值。读取模块可以采用诸如电脑、手机等智能终端。

在图2所示实施例中，咬合力测量装置100集成在牙套内，其中咬合感应片位于牙齿之间，而测压模块120、无线传输模块130以及可充电薄膜电池150 位于牙套在牙齿外侧的部位。

在有些实施例中，测压模块120、无线传输模块130可位于口腔外，并通过导线140与咬合感应片110连接。较佳地，导线140也设置在呈长条形的柔性印刷电路板内，从而，整个咬合力测量装置100为一片柔性印刷电路板形成的薄片，其中设有导线140的部分呈长条形，而咬合感应片110以及无线传输模块130和测压模块120分别位于该部分的两端。在该情况下，导线140在与口腔外部分连接处可设置可插拔电连接，从而便于在咬合感应片110由于反复使用而损坏时更换咬合感应片110。

在一较佳实施例中，无线信号传输模块130为RFID天线。其中，RFID 天线用于发射和接收电磁波，是电磁波与电信号的转换器件，其可以将电磁波转换为电信号，或者将电信号转换为电磁波。在该实施例中，需要读取压力数值时，将读取模块160与所述RFID天线相对，由此向RFID天线发出射频信号，RFID天线接收射频信号并产生感应电流用于为测压模块120和咬合感应片110供电以测量压力并将测得的数据发射出去。在该情况下，无需再设置可充电薄膜电池150，可进一步简化牙齿咬合力测量装置100的结构。

在更佳的实施例中，无线信号传输模块130为支持NFC通信标准的NFC 天线。NFC(Near Field Communication,NFC)技术为由RFID技术演变而来的一种短距离高频无线通信技术，工作频率为13.56MHz。与RFID技术相比， NFC的功耗更低。

图6示出了图1中的测压模块120的原理示意图，如图所示，测压模块 120包括测量单元121和控制单元123。

测量单元121与咬合感应片110相耦接，用于测量压力传感器111的电气参数并输出压力信号。图7示出了图6中的测量单元121的一种示例性的结构，如图所示，压力传感器111为压阻式压力传感器，测量单元121包括电阻R1、R2和模数变换器(ADC)。其中，ADC包括两个差分输入端121a(Vin+)， 121b(Vin-)和一个输出端Vout。电阻R1一端连接电源电压(Vcc)，另一端与ADC的正输入端121a(Vin+)耦接；电阻R2一端接地(GND)，另一端与ADC的负输入端121b(Vin-)耦接。压力传感器111两端分别耦接到ADC 的正输入端121a(Vin+)和负输入端121b(V-)。ADC两个输入端121a，121b 之间的电压信号反映了压力传感器111在的电阻值。ADC可将该电压信号转化为数字化的压力信号并经由输出端Vout输出。可以理解，图6所示的测量单元121的结构仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据压力传感器111的电气参数类型设计不同的测量电路结构。控制单元123分别耦接到测量单元 121和RFID天线。控制单元123包括逻辑电路，其接收测量单元121输出的压力信号，并利用压力信号计算出压力传感器111的电气参数，并通过RFID 天线将测得的压力值发射出去。

此外，该咬合力测量装置100还可包括分析模块(未示出)，该分析模块能够从无线传输模块130或读取模块160接收压力数据，并对压力数据进行分析。该分析模块可以与读取模块160集成在一起，也可以分开设置，或者也可以集成在智能设备中。分析模块能够对接收到的数据进行分析并以二维图片或视频的形式保存下来，能够显示部分牙齿或全口牙齿上的压力分布，便于医生更直观地了解患者的咬合力情况。根据上下牙的位置信息结合压力分布，分析模块还能给出牙齿三维显示模型，用于临床观察研究患者因咬合关系导致相关的各种口腔临床症状。根据连续监测压力点的运动轨迹信息，可提供临床数据观察，对正畸科，儿科、颞下颌关节紊乱的治疗和康复起到指导作用。此外，结合现有的颌架和面弓记录颞下颌关节运动轨迹，还能得出准确的关节图。

本发明还提供一种口腔佩戴装置200，如图8所示。口腔课佩戴装置200 包括位于上下牙齿之间的咬合垫部分210，且该口腔佩戴装置可包括上述牙齿咬合力测量装置100，其中咬合感应片110位于咬合垫部分内。该实施例中，在口腔佩戴装置200置于口中之后咬合感应片110位于部分上下牙列之间。口腔佩戴装置200可以例如是佩戴在牙齿上用于防止磨牙或正畸的颌垫或牙套，但应理解，口腔佩戴装置也可以是其他口腔佩戴装置，只要设有咬合垫部分即可。牙齿咬合力测量装置100的测压模块120、无线信号传输模块130以及电池等可设置在颌垫或牙套的其他部分，例如位于牙齿一侧的部分内(未示出)。

图9中示出了根据本发明的口腔佩戴装置的另一实施例300。牙齿咬合力测量装置100设置在口腔佩戴装置300内，咬合感应片110位于上下齿之间的咬合垫部分210内，且咬合感应片110在口腔佩戴装置200置于口中之后位于全口上下牙列之间，从而通过其中的压力传感器111感测整口牙列的咬合力分布。

由于这种口腔佩戴装置200，患者可以在佩戴颌垫或牙套的同时进行咬合力实时测量，甚至能够在患者睡眠的过程中也能进行实时监测，通过获取更长时期内上下牙齿之间的咬合力分布情况，能够更全面了解牙齿接触力的动态数据。

接下来对本公开的牙齿咬合力测量装置100的使用方法进行详细说明。

在使用时，可将牙齿咬合力测量装置100的咬合感应片110放入患者的牙齿之间，而通过导线140与之连接的测压模块120与无线传输模块130延伸到口腔外部。此时患者咬紧牙齿，此时无线传输模块130如果带有显示装置则可显示压力数值。在无线传输模块为RFID天线的情况下，可将读取模块靠近 RFID天线，读取模块向RFID天线发射承载了读取指令的电磁波。收到读取模块发射的读取指令后，控制单元123利用压力传感器111进行压力测量，并将测得的压力值通过RFID天线发射给读取模块。读取模块在具有显示装置或者发声装置的情况下，可以实时显示或者报读测得的压力值。此外，分析模块也可对测得的压力数据进行分析，生成图片或视频以更直观地显示咬合力在牙齿上的分布。

根据本申请的牙齿咬合力测量装置100使用方便、安全可靠、测量精度高、在使用过程中不会给患者带来不适。

对于本发明的口腔佩戴装置，只需将其按照可佩戴装置的常规方式佩戴在牙列上即可。在佩戴好之后，通过外部的读取装置读取咬合垫内咬合感应片110 所感测到的压力数据。

本申请的牙齿咬合力测量装置能够记录和分析牙齿咬合的时间长短、咬合高点的位置以及颌力中心的位置、并能够精确测量咬合力分布情况，由此在口内治疗中，能够更好地指导医生治疗牙齿。

通过使用本发明的咬合力测量装置或口腔佩戴装置，能够实现多个口腔科室的更精确诊断：1)、对于牙周科能够实现咬合创伤的检测判断，牙齿松动、移位、咀嚼无力的鉴别诊断，牙周病的正畸治疗和修复治疗的咬合评价，咬合重建的目标定位和咬合评价标准制定；2)、对于正畸科，能够用于上下颌牙齿排列不齐、上下牙弓间的咬合关系异常、颌骨大小形态位置异常时咬合的动态接触检测、数据库的建立，定期检查和评价正畸的效果，是否存在上下咬合早接触点或者咬合干扰，判断上下牙列是否存在从后退接触位到牙尖交错位、从肌位到牙尖交错位的异常滑动，结合咀嚼肌肌电信号对不同矫治时期正畸治疗的动态效果进行比较；3)、对于修复科，能够在牙列缺损缺失、牙体缺损、颌面缺损、牙齿发育畸形导致咬合异常的修复中，精确定位修复体的咬合接触位置，提供每对牙齿咬合接触的面积、咬合力大小，判断是否存在异常的咬合接触点和评价修复前后的咬合改变状态，在固定义齿修复、全口义齿修复、可摘局部义齿修复、精密附着体和套筒冠修复中提供准确的咬合力接触的动态数据；4)、对于种植科，能够对种植牙由于结构、生理动度和抗冲击性的差异造成的咬合力的大小进行严格控制，能够临床检测咬合力的大小和种植牙咬合力的范围，并对预后作出判断和远期效果评价，由此将植牙的咬合要能发挥最大的咬合功能，对对颌和邻牙的损害降至最小，避免造成种植体上部修复结构的折裂，维护种植体-骨界面的健康，即维护骨整合，为种植科医生建立种植牙的动态数据库提供较为安全的保证；5)、对于牙体牙髓病科，咬合力监测能够用于楔状缺损、应力接触异常的诊断和评价，用于病痛牙的定位判断，用于充填治疗和牙体修复后的咬合调改等；6)、对于儿童牙科，本发明能够实现儿童生长发育期乳牙列、混合牙列的动态监测和评价，为儿童生长发育提供重要数据；7)、对于颞下颌关节紊乱病的诊断与治疗，用动态的咬合分析手段能够指导咬合调整、咬合板或矫治器的制作、咬合修复重建、矫形治疗。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。