[发明专利]一种用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统及温度在线测量方法

权利要求书

1.一种用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统，其特征在于：包括在线测温装置、热电偶模块、单片机和计算机，所述在线测温装置包括种植手机和中空测温钻头，中空测温钻头包括钻柄、钻身和钻尖，钻身外套设有导电滑环，导电滑环通过导电滑环固定装置与种植手机固定，钻身和钻尖依据标准医用麻花钻设计，中空测温钻头内设有用于插入热电偶丝进行温度数据采集的孔道，该孔道一端延伸至钻尖偏上1～2mm位置，其另一端延伸至钻身处并且与外界连通；热电偶丝的测温端插入到该孔道内并且热电偶丝的另一端从孔道接出与导电滑环的内环连接，导电滑环的外环与热电偶模块连接，热电偶模块与单片机连接，单片机与计算机连接；

导电滑环接出的是钻头内部热电偶丝测得由温度信号转换得到的电压信号，然后经过热电偶模块将电压信号转换成PLC能识别的模拟量，再用单片机通过模拟数据换算程序将模拟量转成温度数据，最后在计算机上通过串口实时显示钻头内部温度数据。

2.如权利要求1所述的一种用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统，其特征在于：所述导电滑环固定装置设有两个夹持端，分别用于夹持种植手机的夹持处和用于夹持导电滑环。

3.一种基于权利要求1所述的用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统的温度在线测量方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)中空测温钻头准备

热电偶丝的测温端插入中空测温钻头的孔道内，然后将导电滑环套在中空测温钻头上，并进行固定锁紧，热电偶丝的另一端接至导电滑环的内环；

(2)导电滑环固定

用提前设计好的导电滑环固定装置将其固定在种植手机上，保证钻头转动过程导电滑环的外环不随钻头转动；

(3)温度信号处理模块搭建及测试

将导电滑环的外环连接热电偶模块，热电偶模块连接单片机，最后单片机接至计算机并且由串口显示温度数据，然后再改变中空测温钻头的温度来测试整个测温系统是否存在问题；

(4)温度数据的实时获取

测试之后保证整个测温系统没有问题后，可制备窝洞并进行实时钻头内部温度测量；

(5)种植备孔过程的温度场构建及骨组织最高温度获取。

4.如权利要求3所述的一种用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统的温度在线测量方法，其特征在于：所述步骤(5)中还包括以下步骤：基于热力学方程，构建骨组织钻孔过程中的二维骨组织钻孔温度理论模型，在此基础上构建二维骨组织钻孔温度仿真模型，并通过热成像扫描温度测量实验和预埋热电偶温度测量实验，获得测量数据作为温度场仿真的输入和校核数据，构建出骨组织钻孔时的完整二维温度场，据此得到基于钻头内实时温度的窝洞内骨组织实时最高温度，显示在计算机的屏幕上，供医生手术操作中的决策。