應力測試裝置以及舌側矯治測力裝置製造方法
2023-04-28 00:23:01
應力測試裝置以及舌側矯治測力裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種應力測試裝置以及舌側矯治測力裝置，該應力測試裝置包括：應力感應模塊，具有多個電阻模塊；電阻測試模塊，與應力感應模塊連接，用於採集多個電阻模塊的電信號，並測量每個電阻模塊的電阻值；應力確定模塊，與電阻測試模塊連接，用於根據電阻值，確定對應的應力。該舌側矯治測力裝置包括：舌側矯治託槽、牙齒矯形弓絲以及上述應力測試裝置，其中，舌側矯治託槽粘接於牙齒的舌側，並與牙齒矯形弓絲固定，應力測試裝置的應力感應模塊粘接於牙齒的唇側。本發明實現了對舌側矯治器的矯治力進行實時且精確的監測，為改進矯治方案、選擇性能優良的牙齒矯形弓絲以及提高舌側矯治技術的效能提供了可靠的依據。
【專利說明】應力測試裝置以及舌側矯治測力裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及牙齒正畸領域，具體來說，涉及一種應力測試裝置以及舌側矯治測力
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
[0002]隨著成人正畸患者對矯治器的美觀性要求越來越高，隱形矯治已經越來越多的被正畸醫師所關注。為此出現了幾種隱形的矯治技術，如陶瓷託槽矯治器、Invisalign矯治器、舌側矯治器等，但既能做到真正隱形又能治療各種錯牙合畸形的矯治器只有舌側矯治器。舌側矯治技術始於上世紀70年代，在80年代曾風靡一時，但很快由於其複雜的操作、難於精確控制牙齒移動等問題被大多數臨床醫生所放棄。近十餘年來，舌側矯治技術的倡導者和先驅們通過大量的臨床實踐和探索已使舌側矯治技術成為一種成熟、高效的固定矯治技術，同時也是口腔正畸臨床領域中的一項熱門技術。
[0003]然而，對於舌側矯治技術來說，其舌側矯治器粘接的精確程度、牙齒矯形弓絲的性能、矯治牙的移動方式和矯治力的大小都是直接且始終影響矯治效果的因素，然而目前正畸醫師卻只能憑藉其臨床的實踐經驗為患者進行舌側矯治，而並沒有一臺專業的用於測量舌側矯治器矯治力大小的裝置，因此，基於此情況下，有必要研發出一種能夠精確監測舌側矯治器的矯治力的裝置。
【發明內容】
[0004]針對相關技術中的上述技術問題，本發明提出一種應力測試裝置以及舌側矯治測力裝置。
[0005]為實現本發明的上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種應力測試裝置。
[0006]該應力測試裝置包括:
[0007]應力感應模塊，具有多個電阻模塊，其中，每個電阻模塊隨應力的變化而產生電阻波動；
[0008]電阻測試模塊，與應力感應模塊連接，用於採集多個電阻模塊的電信號，並根據該電信號，測量每個電阻模塊的電阻值；
[0009]應力確定模塊，與電阻測試模塊連接，用於根據上述電阻值，確定多個電阻模塊所對應的位置的應力。
[0010]此外，該應力測試裝置還包括:信號傳輸模塊，連接於應力感應模塊和電阻測試模塊之間，用於傳輸電阻模塊的電信號。
[0011 ] 另外，該應力測試裝置還包括:電阻傳輸模塊，連接於電阻測試模塊和應力確定模塊之間，用於傳輸電阻測試模塊測試出的每個電阻模塊的電阻值。
[0012]其中，應力感應模塊包括MOSFET式應力傳感晶片；並且，MOSFET式應力傳感晶片的規格為2mm X 2mm X 30~40um。
[0013]其中，多個電阻模塊包括單晶娃壓敏電阻晶片；多個電阻模塊分布於應力感應模塊需要測試應力的位置處。
[0014]根據本發明的另一方面，提供了一種舌側矯治測力裝置，該舌側矯治測力裝置包括舌側矯治託槽、牙齒矯形弓絲以及上述應力測試裝置，其中，舌側矯治託槽粘接於牙齒的舌側，並與牙齒矯形弓絲固定，應力測試裝置的應力感應模塊粘接於牙齒的唇側。
[0015]其中，舌側矯治託槽通過玻璃離子粘接劑固定於牙齒舌側，並且舌側矯治託槽通過不鏽鋼絲和/或結紮圈與牙齒矯形弓絲固定。
[0016]其中，應力測試裝置的應力感應模塊通過環氧樹脂膠固定於牙齒唇側。
[0017]本發明通過將應力測試裝置的應力感應模塊直接粘接於牙齒的唇側，而當牙齒舌側的託槽在牙齒矯形弓絲的作用下對牙齒施加矯治力時，可以實時的監測出牙齒內部的應力變化，進而可以實時的得出應力所導致的電阻的波動變化，並根據電阻的波動變化確定應力的大小，而由於是直接作用於牙齒上的，因此，可以直接且實時的獲取牙齒矯形弓絲對牙齒所施加的矯治力，從而實現了對舌側矯治器的矯治力進行實時且精確的監測，為改進矯治方案、選擇性能優良的牙齒矯形弓絲以及提高舌側矯治技術的效能提供了可靠的依據。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是根據本發明實施例的應力測試裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0021 ] 根據本發明的實施例，提供了一種應力測試裝置。
[0022]如圖1所示，根據本發明實施例的應力測試裝置包括:
[0023]應力感應模塊11，具有多個電阻模塊，其中，每個電阻模塊隨應力的變化而產生電阻波動；
[0024]電阻測試模塊12，與應力感應模塊11連接，用於採集多個電阻模塊的電信號，並根據該電信號，測量每個電阻模塊的電阻值；
[0025]應力確定模塊13，與電阻測試模塊12連接，用於根據上述電阻值，確定多個電阻模塊所對應的位置的應力。
[0026]此外，該應力測試裝置還包括:信號傳輸模塊(未示出)，連接於應力感應模塊11和電阻測試模塊12之間,用於傳輸電阻模塊的電信號。
[0027]另外，該應力測試裝置還包括:電阻傳輸模塊(未示出)，連接於電阻測試模塊12和應力確定模塊13之間，用於傳輸電阻測試模塊12測試出的每個電阻模塊的電阻值。[0028]根據本發明的實施例，還提供了一種舌側矯治測力裝置，該舌側矯治測力裝置包括舌側矯治託槽、牙齒矯形弓絲以及上述應力測試裝置，其中，舌側矯治託槽粘接於牙齒的舌側，並與牙齒矯形弓絲固定，應力測試裝置的應力感應模塊粘接於牙齒的唇側。
[0029]其中，舌側矯治託槽通過玻璃離子粘接劑固定於牙齒舌側，並且舌側矯治託槽通過不鏽鋼絲和/或結紮圈與牙齒矯形弓絲固定。
[0030]其中，應力測試裝置的應力感應模塊通過環氧樹脂膠固定於牙齒唇側。
[0031]為了方便理解本發明的上述技術方案，以下通過具體實例對本發明的上述技術方案進行詳細說明。
[0032]在實際應用時，為了使單元的面積和性能完全兼容標準商業集成電路工藝、方便集成後的信號放大和處理電路，可以採用MOSFET式應力傳感晶片作為應力感應模塊，通過MO S FE T式應力傳感晶片實時的檢測應力所導致的電阻波動，即可實現對應力的實時監控。由於實現了電元件的集成化，因此，可將MOSFET式應力傳感器晶片的大小控制在2mm X 2mm X 30 ~40um。
[0033]而對於MOSFET式應力傳感晶片的厚度的控制，還可以通過以下流程進行控制:
[0034]首選採用初始厚度為304um的MOSFET式應力傳感晶片，之後先用w20磨料進行研磨至75um,再用w5的磨料研磨至40um,最後進行拋光(拋光研磨液磨料為50nm),最終使得晶片厚度約為35um。
[0035]而由於晶片的靈敏度和的厚度的平方成反比，因此，上述對晶片的大小的控制不僅滿足了標準商業集成電路工藝的需求，同時還可以提高晶片的靈敏度，按上述減薄流程進行減薄後的晶片的靈敏度約提升75倍。
[0036]相應的，在實際應用時，電阻測試模塊則可以選用數字源表來代替，通過數字源表根據MOSFET式應力傳感晶片檢測的電阻波動來確定對應的電阻值，同時也可以選用有源濾波處理電路對數字源表所確定的對應的電阻值進行相應的波形的輸出，進而通過波形確定對應的應力。
[0037]而為了更好的保證電信號的傳輸，可以採用超薄柔性電路板作為信號傳輸模塊，在實際應用時，超薄柔性電路板可使用Flip Chip (倒裝晶片)的引線連接方式，將MOSFET式應力傳感晶片上的信號結合點與柔性排線的信號結合點鍵合，同時，還可以將柔性排線鑲嵌在柔性材料內部，以保證引線不會發生短路和斷裂的情況。 [0038]相應的，為了更好的實現信號的傳輸，電阻傳輸模塊則可以採用集成有I/V轉換器、放大器等電路器件的電路測試板來實現電阻值的傳輸，以保證有源濾波處理電路能夠更好的根據電阻值的變化輸出相應的波形，進而通過波形來確定對應的應力。
[0039]而當應力感應模塊為MOSFET式應力傳感晶片、電阻測試模塊為數字源表、應力確定模塊為有源濾波處理電路、信號傳輸模塊為超薄柔性電路板、電阻傳輸模塊為集成有I/V轉換器、放大器等電路器件的電路測試板時，上述應力測試裝置在進行應力測試時的流程可以如下所示:
[0040]首先通過MOSFET式應力傳感晶片上的多個測力單元(即電阻模塊，優選為256個)檢測需要進行測試的位置的壓阻阻值的變化，然後由超薄柔性電路板將MOSFET式應力傳感晶片的電信號引出，輸入給數字源表進行電阻測量，再通過集成有I/V轉換器、放大器等電路器件的電路測試板的選通、數據讀出和保存，最後通過有源濾波處理電路根據讀出的數據輸出相應的波形，確定對應的應力。
[0041]而對於舌側矯治測力裝置來說，當牙齒舌側的託槽在牙齒矯形弓絲的作用下對牙齒施加矯治力時，牙齒的內部也同樣會產生微小的應力變動，由於應力測試裝置的應力感應晶片(模塊)是直接粘接於牙齒的唇側，因此，當牙齒的內部產生對應的應力變化時，應力測試裝置的應力感應晶片就可以實時的檢測出該應力變化，進而產生對應的電阻波動，從而可以根據該電阻波動來確定對應的應力。
[0042]在實際應用時，為了儘可能的將牙齒的內部的應力變化傳遞到應力感應晶片上，保證應力感應晶片能夠實時檢測出牙齒所受到的應力，因此，在粘接應力感應晶片時，可以採用具有較高硬度和較大彈性模量的環氧樹脂膠將應力感應晶片固定在牙齒的唇側。
[0043]綜上可見，藉助於本發明的上述技術方案，通過將應力測試裝置的應力感應模塊直接粘接於牙齒的唇側，而當牙齒舌側的託槽在牙齒矯形弓絲的作用下對牙齒施加矯治力時，可以實時的監測出牙齒內部的應力變化，進而可以實時的得出應力所導致的電阻的波動變化，並根據電阻的波動變化確定應力的大小，而由於是直接作用於牙齒上的，因此，可以直接且實時的獲取牙齒矯形弓絲對牙齒所施加的矯治力，從而實現了對舌側矯治器的矯治力進行實時且精確的監測，為改進矯治方案、選擇性能優良的牙齒矯形弓絲以及提高舌側矯治技術的效能 提供了可靠的依據。
[0044]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種應力測試裝置，其特徵在於，包括: 應力感應模塊，具有多個電阻模塊，其中，每個電阻模塊隨應力的變化而產生電阻波動； 電阻測試模塊，與所述應力感應模塊連接，用於採集所述多個電阻模塊的電信號，並根據所述電信號，測量每個電阻模塊的電阻值； 應力確定模塊，與所述電阻測試模塊連接，用於根據所述電阻值，確定所述多個電阻模塊所對應的位置的應力。
2.根據權利要求1所述的應力測試裝置，其特徵在於，進一步包括: 信號傳輸模塊，連接於所述應力感應模塊和所述電阻測試模塊之間，用於傳輸所述電阻模塊的電信號。
3.根據權利要求1所述的應力測試裝置，其特徵在於，進一步包括: 電阻傳輸模塊，連接於所述電阻測試模塊和所述應力確定模塊之間，用於傳輸所述電阻測試模塊測試出的每個電阻模塊的電阻值。
4.根據權利要求1所述的應力測試裝置，其特徵在於，所述應力感應模塊包括MOSFET式應力傳感晶片。
5.根據權利要求4所述的應力測試裝置，其特徵在於，所述MOSFET式應力傳感晶片的規格為 2mm X 2mm X 30 ~40um。
6.根據權利要求4所述的應力測試裝置，其特徵在於，所述多個電阻模塊包括單晶矽壓敏電阻晶片。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的應力測試裝置，其特徵在於，所述多個電阻模塊分布於所述應力感應模塊需要測試應力的位置處。
8.一種舌側矯治測力裝置，其特徵在於，包括舌側矯治託槽、牙齒矯形弓絲以及權利要求I至7中任意一項所述的應力測試裝置，其中，所述舌側矯治託槽粘接於牙齒的舌側，並與所述牙齒矯形弓絲固定，所述應力測試裝置的應力感應模塊粘接於牙齒的唇側。
9.根據權利要求8所述的舌側矯治測力裝置，其特徵在於，所述舌側矯治託槽通過玻璃離子粘接劑固定於牙齒舌側，並且所述舌側矯治託槽通過不鏽鋼絲和/或結紮圈與牙齒矯形弓絲固定。
10.根據權利要求8所述的舌側矯治測力裝置，其特徵在於，所述應力測試裝置的應力感應模塊通過環氧樹脂膠固定於牙齒唇側。
【文檔編號】A61C7/00GK104000667SQ201410136797
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】任超超, 白玉興, 李曉瑋 申請人:首都醫科大學附屬北京口腔醫院