Автоматизированная термоэлектрическая система для термоодонтометрии с жидкостным охлаждением

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к автоматизированной термоэлектрической системе для термоодонтометрии с жидкостным охлаждением. Система состоит из набора воздействующих элементов, термоэлектрических модулей, программируемого блока питания и управления, датчиков температуры и портативного ключа. Воздействующие элементы представляют собой наборы пластин с проволочными тензорезисторными датчиками и диагностических пластин. Пластина с тензорезисторными датчиками выполнена из медицинской стали в форме зубного ряда с бортиками по ребрам. Пластина с тензорезисторными датчиками содержит проволочные тензорезисторные датчики, технологический канал, слой силикона на технологическом канале и верхней поверхности пластины. Тензорезисторные датчики расположены на верхней поверхности пластины и связаны с программируемым блоком питания и управления. Технологический канал для проводов от тензорезисторных датчиков выполнен на внутреннем ребре пластины. Диагностическая пластина выполнена из жесткого материала с низкой теплопроводностью в форме зубного ряда. На диагностической пластине закреплены термоэлектрические микромодулями. Рабочие спаи микромодулей находятся в тепловом контакте с высокотеплопроводной гелевой прослойкой. Прослойка содержит датчик температуры. Опорные спаи термоэлектрических микромодулей имеют тепловой контакт с жидкостным теплообменником. Пластины имеют контрольную насечку для их правильного размещения в ротовой полости пациента. Программируемый блок питания и управления снабжен портативным ключом и цифровым табло и электрически связан с термоэлектрическими микромодулями, проволочными тензорезисторными датчиками и датчиками температуры. Обеспечивается повышение комфортности проведения процедуры за счет автоматизации процессов термоодонтометрии и сокращения времени диагностического воздействия, а также снижение энергопотребления. 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в стоматологии.

Определение реакции зуба на температурные раздражители - один из самых старых физических методов исследования, широко применяемый для определения состояния пульпы. Изучение реакции пульпы на раздражители показало, что зуб с нормальной пульпой реагирует на значительные температурные отклонения. Индифферентная зона (зона отсутствия реакции) составляет 30°С (50÷52°С - реакция на тепло, 17÷22°С - на охлаждение).

Зубы обладают как холодовой, так и тепловой чувствительностью. Адекватная реакция (если нагревание и охлаждение вызывают соответствующее ощущение) свидетельствует о нормальном состоянии пульпы. При воспалении пульпы происходит сужение индифферентной зоны и при незначительных отклонениях от температуры тела (на 5÷7°С) уже возникает ответная реакция в виде продолжительных интенсивных или ноющих болей. Кроме того, при воспалении отмечается неадекватная реакция: от холодного и от теплого возникает боль. Зубы с некротизированной пульпой на температурные раздражители не реагируют.

В качестве прототипа рассмотрено термоэлектрическое полупроводниковое устройство для контрастной термоодонтометрии [1], содержащее воздействующий элемент с термоэлектрической системой изменения температуры воздействия, блок контроля и регулировки температуры, связанный с датчиком температуры. Недостатками данного устройства являются: неудобство проведения процедуры в результате необходимости смещения насадок вдоль зубной поверхности и отсутствия автоматизации процесса.

Целью изобретения является повышение комфортности проведения процедуры за счет автоматизации процессов термоодонтометрии и сокращения времени диагностического воздействия, а также снижение энергопотребления.

Цель достигается тем, что система состоит из двух наборов, отличающихся размерами в соответствии с формой челюсти пациента: набора пластин с проволочными тензорезисторными датчиками и набора диагностических пластин с термоэлектрическими модулями; программируемого блока питания и управления (ПБПУ); датчиков температуры и портативного ключа.

Конструкция предлагаемой системы приведена на фиг. 1.

Система содержит наборы, представляющие собой набор пластин с проволочными тензорезисторными датчиками и набор диагностических пластин. Пластина 1 с проволочными тензорезисторными датчиками выполнена из медицинской стали, имеет форму зубного ряда с бортиками 2 по ребрам, и содержит проволочные тензорезисторные датчики 3 на верхней поверхности, связанные с ПБПУ 4, технологический канал 5 для проводов от проволочных тензорезисторных датчиков 3 на внутреннем ребре пластины, при этом технологический канал для проводов 5 и верхняя поверхность пластины 1 с проволочными тензорезисторными датчиками 3 покрыта слоем силикона 6 для защиты от механических повреждений и электроизоляции. Диагностическая пластина 7 также имеет форму зубного ряда и выполнена из жесткого материала с низкой теплопроводностью, на которой закреплены термоэлектрические микромодули 8, рабочие спаи 9 которых находятся в тепловом контакте с высокотеплопроводной гелевой прослойкой 10, содержащей датчик температуры 11, а опорные спаи 12 термоэлектрических микромодулей 8 находятся в тепловом контакте с жидкостным теплообменником 13. Каждая из пластин 1 и 7 имеет контрольную насечку 14 для их правильного размещения в ротовой полости пациента. При этом ПБПУ 4 снабжен портативным ключом 15 и цифровым табло 16 и электрически связан с термоэлектрическими микромодулями 8, проволочными тензорезисторными датчиками 3 и датчиками температуры 11.

Принцип работы предлагаемого устройства следующий.

Перед началом использования системы врач определяет номер (размер) подходящих пластин: пластины 1 с проволочными тензорезисторными датчиками 3 и диагностической пластины 7 из наборов.

Для проведения процедуры автоматической термоодонтометрии необходимо определить геометрическое месторасположение каждого зуба относительно термоэлектрических микромодулей 8 диагностической пластины 7. Для этого в ротовую полость пациента помещают пластину 1 с проволочными тензорезисторными датчиками 3, в соответствии с контрольной насечкой 14 относительно центра передних резцов, после чего пациент осуществляет прижимное давление на пластину 1 и сигналы с проволочных тензорезисторных датчиков 3 поступают на ПБПУ 4, в котором происходит анализ геометрии поверхности зубного ряда пациента и определение группы воздействующих термоэлектрических микромодулей 8 по каждому отдельному зубу. После определения геометрического месторасположения зубного ряда пластина 1 с проволочными тензорезисторными датчиками 3 заменяется на диагностическую пластину 7, которая помещается в ротовую полость пациента также в соответствии с контрольной насечкой 14 относительно центра передних резцов. Для плотного прилегания высокотеплопроводных гелевых прослоек 10 к поверхности зубного ряда пациент осуществляет прижимное давление на диагностическую пластину 7, после чего ПБПУ 4 питает группу воздействующих термоэлектрических микромодулей 8 в соответствии с заданной врачом на ПБПУ 4 температурой воздействия и с определенным ранее геометрическим положением крайнего зуба зубного ряда пациента. По истечении 5 секунд группа воздействующих термоэлектрических микромодулей 8, соответствующая положению крайнего зуба зубного ряда пациента отключается и включается группа воздействующих термоэлектрических микромодулей 8, соответствующая положению следующего за ним зуба зубного ряда пациента. Каждые 5 секунд происходит смена группы воздействующих термоэлектрических микромодулей 8 в соответствии с геометрическим положением каждого зуба зубного ряда пациента. В течение времени воздействия пациент отслеживает свое состояние и при наступлении болевых ощущений нажимает кнопку портативного ключа 15, фиксируя температуру болевых ощущений искомого зуба. Таким образом, врач, устанавливая на каждый цикл диагностической процедуры температуру воздействия, значение которого фиксируется на цифровом табло 16, определяет ответную реакцию пульпы зуба на температурное раздражение. При подаче электрического тока на термоэлектрические микромодули 8 их рабочие спаи 9 начинают охлаждаться либо нагреваться в соответствии с заданной температурой воздействия и посредством теплового контакта охлаждать либо нагревать высокотеплопроводную гелевую прослойку 10, температура которой определяется датчиком температуры 11 и передается на ПБПУ 4, формирующего величину подаваемого тока. Стабилизация температуры опорных спаев 12 термоэлектрических микромодулей 8 осуществляется через их тепловой контакт с воздушным радиатором 13. Таким образом, питание устройства электрической энергией и управление режимами работы термоэлектрических микромодулей 8 осуществляется ПБПУ 4, к которому поступают сигналы от проволочных тензорезисторных датчиков 3 и датчиков температуры 11.

Литература

1. Патент РФ №2624804 МПК А61С 19/04, 06.07.2017 г. БИ №19. Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для контрастной термоодонтометрии / Исмаилов Т.А. и др.

Автоматизированная термоэлектрическая система для термоодонтометрии с жидкостным охлаждением, состоящая из набора воздействующих элементов, термоэлектрических модулей, программируемого блока питания и управления, датчиков температуры и портативного ключа, отличающаяся тем, что воздействующие элементы представляют собой наборы пластин с проволочными тензорезисторными датчиками и диагностических пластин, при этом пластина с проволочными тензорезисторными датчиками, выполненная из медицинской стали, имеет форму зубного ряда с бортиками по ребрам и содержит проволочные тензорезисторные датчики на верхней поверхности, связанные с программируемым блоком питания и управления, технологический канал для проводов от проволочных тензорезисторных датчиков на внутреннем ребре пластины, слой силикона на технологическом канале и верхней поверхности пластины с проволочными тензорезисторными датчиками, а диагностическая пластина, имеющая форму зубного ряда, выполнена из жесткого материала с низкой теплопроводностью с закрепленными на ней термоэлектрическими микромодулями, рабочие спаи которых находятся в тепловом контакте с высокотеплопроводной гелевой прослойкой, содержащей датчик температуры, а опорные спаи термоэлектрических микромодулей имеют тепловой контакт с жидкостным теплообменником, причем все пластины имеют контрольную насечку для их правильного размещения в ротовой полости пациента, а программируемый блок питания и управления снабжен портативным ключом и цифровым табло и электрически связан с термоэлектрическими микромодулями, проволочными тензорезисторными датчиками и датчиками температуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам локального обогрева поросят с использованием термоэлектрического теплового насоса. Установка содержит термопанель (9) для обогрева поросят с теплоизоляцией (14), блок управления (6) с датчиком (7) и регулятором температуры.

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к термоэлектрическому приборостроению. Трубчатый термоэлектрический модуль содержит соосно расположенные внутренний и наружный теплопроводы, многоэлементные трубчатые термобатареи из объемных секторных ветвей, размещенные в герметизированном коаксиальном зазоре между теплопроводами, коммутационные сегментные шины, геттеры, газопоглотители, металлокерамические гермовводы-токовыводы.

Изобретение относится к области измерительной техники и может использоваться для контроля за отложениями, образующимися на используемом устройстве, которые могут отрицательно повлиять на производительность устройства и/или эффективность текучей среды по ее прямому назначению.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно, к системам поквартирного отопления и электроснабжения жилых зданий. Предложен термоэлектрический источник электроснабжения для автономного теплогенератора (ТЭИЭС), содержащий теплогенератор (1), снабженный газовым патрубком (2), соединенным с магистральной трубой дымовых газов (3), участок которого на выходе из теплогенератора покрыт цилиндрическим воздушным кожухом (4), состоящим из двух полукожухов (5), снабженных крепежными отверстиями (6), в которые вставлены сквозные крепежные болты (7), заглушенных с внутреннего торца и образующих с наружного торца кольцевую заборную щель (8).

Изобретение относится к термоэлектрическому устройству генерирования мощности. Техническим результатом является повышение эффективности генерирования мощности.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для разработки устройств, в том числе лазерных, особенно при их серийном производстве и эксплуатируемых в условиях ударных и вибрационных нагрузок.

Изобретение относится к термоэлектричеству. Сущность: термоэлектрическая батарея характеризуется параллельным соединением полупроводниковых элементов и дополнительной батареей из последовательно соединенных термоэлементов и содержит цельное металлическое основание, на котором размещены полупроводниковые стержни с образованием спаев и дополнительная батарея из последовательно соединенных термоэлементов.

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии в электрическую. Технический результат: повышение эффективности термоэлектрогенератора.

Изобретение относится к электротехнике. Техническим результатом является повышение эффективности и КПД трансформаторной подстанции за счет обеспечения преобразования тепловой энергии силового масляного трансформатора в электрическую энергию, используемую для собственных нужд.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к эксплуатации скважин для добычи флюида, для регулирования добычи из продуктивного горизонта, а также для исследования скважин, предназначено для охлаждения блоков электроники, обеспечивающих функционирование телеметрической аппаратуры, собирающей измерительные данные о параметрах среды и параметрах погружного электродвигателя.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к корректирующим корсетам для лечения сколиоза. Коррекционный корсет выполнен в виде пластиковой гильзы, на внешней поверхности которой установлен датчик времени ношения корсета, при этом в зонах воздействия гильзы на тело размещены модули Пельтье, холодные пластины которых размещены на внешней поверхности гильзы, а теплые пластины - на внутренней поверхности гильзы, в контакте с туловищем пациента, модули Пельтье установлены последовательно, с образованием батареи, которая подключена параллельно к датчику времени ношения корсета и пороговому ограничителю напряжения, минимальное напряжение срабатывания которого равно сумме номинальных рабочих напряжений модулей Пельтье.
Наверх