[发明专利]一种检测3D打印种植牙咬合力的传感系统及方法

说明书

本发明属于医学口腔的医疗诊断技术领域，涉及一种检测3D打印种植牙咬合力的传感系统及方法，在3D打印种植牙中均匀布置微型柔性压力传感器感知咬合力，并使用嵌入牙冠中的有源RFID传输信号，组成一套牙齿咬合力测量报警系统；3D打印种植牙牙根周围涂抹有钛浆纳米涂层；种植体外侧分布镀有压力敏感材料；压力敏感材料连接到牙冠中的有源RFID芯片通过RFID芯片传输到移动设备端等。本发明为3D打印种植牙使用寿命提供准确量化依据；使得疗保健设备正从病房或医院向家庭转移；减轻了非健康生活方式和老龄化人口成本负担。

技术领域

本发明属于医学口腔的医疗诊断技术领域，尤其涉及一种检测3D打印种植牙咬合力的传感系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

3D打印种植牙是一种很好的牙列缺失的修复方式，以其良好的稳定性及外观，深被广大患者接受。从真正意义上来讲，不管是以生物化学性结合纤维方式还是骨性结合的方式，骨模块和种植义齿都无法形成牙周膜组织，所以它缺乏牙周膜对天然牙所起到的缓冲功能及神经末梢的感知能力，极容易受到过大咬合力 的创伤，而不自知。例如，咬合超载时，种植体承受过大( 比如咀嚼坚硬食物时)的咬合力会导致病理状态的压力和拉力，出现种植体周围牙槽嵴顶的刺激性吸收。种植体的三维有限元分析显示: 在压力负载时种植体的颈部区域容易出现应力集中，引起边缘性骨吸收。动物实验也证实：当种植体周围组织健康的牙种植体在受到过大载荷的咬合力也会出现边缘性骨吸收，进而引发种植体周围炎。这是由于种植体颈部周围骨组织的刺激性吸收，致使种植体颈部或体部暴露，导致牙菌斑的附着且不便清洁，从而产生炎症，促使种植体周围炎的产生和发展，炎症再次加剧种植体周围的骨吸收。因此，如何能精准的调整，咬合时应避免早接触和牙合干扰，并且种植体牙冠的咬合应为轻接触，并能够实时监控，并主观控制咬合力，以调节咀嚼力，是现在种植牙研究的一个新的方向。

国内外研究现状

种植体能否长久牢固的在颌骨内行使功能，受到种植体本身的结构和种植体与周围颌骨结合的方式的影响。其中，一部分学者想通过改变种植体的结构及材料来提高种植体的性能。另一部分学者则考虑种植体与周围骨的结合方式。

种植体的骨性结合是代谢活跃的骨组织和具有生物相容性的金属，不过这些主流材料与骨直接接触，形成骨性结合的时间较为长些，早期功能修复及负荷不利于形成，因而学者们试图通过对种植体的表面处理，促使两者之间的结合速度加快，从而达到缩短两者之间愈合时间的目的。表面纳米技术是把一些纳米材料打碎成纳米级的粉沫后，把这些粉沫固定在物理的表面，以使纳米材料重新具有新的功能用途。特别在纳米这种新技术出现之后，表面涂层的颗粒粒径的梯度变化被严格控制在了纳米级，从而这使得种植体进一步具备了高度的机械特性及其耐用性的优点。纳米传感器具有咀嚼这一功能，则是依照口腔系统的统一协调运动来完成的，口腔系统的统一协调运动又是通过运动器官的神经系统、感受器、中枢神经系统来调控完成的。

牙周膜组织中有很多本体感受器是传到这个通路的起端，在维持口颌系统健康和口颌系统正常的咀嚼功能等一些方面有着非常重要的作用。

近几年来科学家和工程师采用纳米传感器技术，研制出了纳米传感器（Nanosensor）这种新一代的微纳传感装置。将微纳传感器植入到所种植义齿的周围，一方面让种植义齿承受的咀嚼压力通过这种传感器转化成电脉冲来刺激种植义齿周围的神经，另一方面可以提高成骨细胞的活性，从而对周围骨组织的伤害降到了最低，并且更好的骨组织重建，促使种植体和骨组织的更好的相容，这样不但极大地提高了种植义齿对咬合力感知的功能，而且使种植义齿的成功率得到提高。

综上所述，现有技术存在的问题是：