[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

说明书

一种用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统，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，导电滑环通过导电滑环固定装置与种植手机固定，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，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。本发明提供了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，为牙种植过程的操作者(医生或牙种植手术机器人)提供实时的最高温度信息。

技术领域

本发明涉及口腔种植技术领域，尤其是涉及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。

背景技术

种植牙是在口腔缺牙区的牙槽骨内植入种植体(俗称人工牙根，是替代天然牙在颌骨内行使咀嚼功能的一部分)，待种植体与骨结合后，在其上端制作修复体，完成种植义齿的修复。由于人工种植牙不像传统固定桥修复会对牙齿产生破坏性，并且其咀嚼功能和天然牙也几乎完全相同，所以人工种植牙得到了人们的认可，种植牙已被口腔医学界公认为缺牙的首选修复方式。

由于种植体是利用外科手术的方式植入牙槽骨内，所以手术时需要利用特有的种植手机和种植钻头在牙槽骨上钻孔，此过程本质是对牙槽骨实施挤压以及摩擦的过程，在此过程内会形成大量的热能，这些热量有些是被钻头以及骨屑带离，有些被血液带离，其余的热量传递至骨骼内使手术区附近骨组织温度升高，当温度升至47℃持续1分钟时(学术界普遍将47℃作用1分钟定义为人体骨组织的热坏死阈值)，就会引起骨组织的热坏死，进而导致种植体和周围骨组织不能进行正常的骨结合。目前，对于不同种植手术操作方式，包括自由手手术、基于导板的静态导航手术、基于视频的动态导航手术，以及种植机器人手术，均采用在操作过程中上下提拉钻头并向钻头喷洒冷却水的方式进行冷却，但提拉钻头的时间控制主要依靠医生的经验，仍然存在产热过多致使窝洞内骨组织温度超过47℃的风险。目前仍然有部分患者在种植体植入术后会出现不同程度疼痛，并且术后半个月CT图像显示，种植体周围出现低密度影像，未形成骨结合，这很大程度上是由于手术备孔过程中存在骨组织灼伤坏死导致的。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了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，为牙种植过程的操作者(医生或牙种植手术机器人)提供实时的最高温度信息。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于口腔种植手术窝洞制备的测温系统，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。

进一步，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。

一种基于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，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