【摘要】：近年來(lái)，在牙修復(fù)領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)一種新的骨支持義齒技術(shù)——種植義齒，種植義齒技術(shù)不僅將頜骨的潛能進(jìn)行了充分挖掘，其頜力傳遞方式更接近天然牙，并且適應(yīng)癥廣泛。種植義齒的發(fā)展為口腔臨床瓶頸的突破提供了一種新的方向和有效手段。種植體-骨結(jié)合的成功與否受到許多因素的影響，臨床中常用種植體的穩(wěn)定性來(lái)反映種植體與骨的結(jié)合情況。種植體-骨結(jié)合過(guò)程中的穩(wěn)定性越高，種植體種植的成功率就越高。在種植義齒的操作過(guò)程中，需要對(duì)種植體的穩(wěn)定性作定期的測(cè)試，判斷種植體與骨的結(jié)合情況，以便醫(yī)生采取相應(yīng)的措施。因此，對(duì)高精度、便捷和準(zhǔn)確的種植體穩(wěn)定性檢測(cè)方法的研究，具有及其重要的意義。 目前，對(duì)種植體穩(wěn)定性檢測(cè)的各類方法中，諧振頻率法和扭矩測(cè)量法是人們比較關(guān)注的。諧振頻率法已被用于臨床檢測(cè)，如：Osstell儀器。它雖然可以測(cè)量種植體抗側(cè)向力的能力，但不能判斷種植體與骨質(zhì)之間的非骨性結(jié)合的情況�，F(xiàn)有扭矩測(cè)量法主要是測(cè)量旋出扭矩和植入扭矩能夠較準(zhǔn)確地反應(yīng)種植體抗旋轉(zhuǎn)力的能力，但是這種測(cè)量具有破壞性，不能應(yīng)用于臨床。本課題針對(duì)種植體穩(wěn)定性的檢測(cè)現(xiàn)狀，希望通過(guò)非破壞性種植體的扭矩測(cè)量來(lái)反映種植體的穩(wěn)定性。本課題的重點(diǎn)在于研究利用聲表面波諧振器測(cè)量轉(zhuǎn)軸扭矩。 聲表面波（SAW）諧振器（433.92MHz）具有高靈敏度、高穩(wěn)定性、尺寸小和線性度好的特點(diǎn)。利用SAW諧振器測(cè)量扭矩的基本原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)扭矩時(shí)，轉(zhuǎn)軸上的切應(yīng)力發(fā)生變化，會(huì)使SAW諧振器的諧振頻率發(fā)生變化，通過(guò)對(duì)SAW諧振器的諧振頻率的測(cè)量，即可得到轉(zhuǎn)軸上扭矩的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸扭矩測(cè)量。論文工作主要涉及以下幾個(gè)方面：（1）提出了梯度應(yīng)力場(chǎng)條件下， SAW諧振器的諧振頻率和梯度應(yīng)力場(chǎng)之間的理論關(guān)系，并給出了轉(zhuǎn)軸扭矩和SAW諧振器的諧振頻率之間的理論公式。利用ANSYS軟件對(duì)上述理論模型進(jìn)行了模擬仿真；（2）設(shè)計(jì)制作了基于表面聲波諧振器的轉(zhuǎn)軸扭矩測(cè)試系統(tǒng)；（3）設(shè)計(jì)制作了SAW信號(hào)的采集、處理電路和基于FPGA的數(shù)字頻率計(jì)；（4）對(duì)不同力矩下的SAW諧振頻率進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，再用諧振頻率與扭矩的關(guān)系計(jì)算出轉(zhuǎn)軸扭矩。 ANSYS仿真結(jié)果表明SAW諧振器的諧振頻率和剪切應(yīng)力之間呈線性關(guān)系，與理論關(guān)系是一致的，說(shuō)明利用SAW諧振測(cè)量轉(zhuǎn)軸扭矩是可行的。從扭矩測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，扭矩測(cè)量值與施加力矩的變化規(guī)律一致。因此，本課題中設(shè)計(jì)的SAW扭矩測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸扭矩的定性測(cè)量，但兩者之間存在一定的偏差。實(shí)驗(yàn)偏差主要來(lái)源于實(shí)驗(yàn)裝置比較粗陋，一方面SAW諧振器的壓電基底剛度與金屬轉(zhuǎn)軸的剛度不匹配，另一方面測(cè)量裝置的損耗較大，所以不能將轉(zhuǎn)軸上施加的力矩完全轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸上的扭矩。因此，要實(shí)現(xiàn)種植體上扭矩的測(cè)量，還需要進(jìn)行諸多改進(jìn)。 【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R783.6;TP274

【圖文】：

諧振頻率的變化，通過(guò)信號(hào)檢測(cè)電路測(cè)量出其頻率信號(hào)的頻率值，最后根據(jù) S諧振器的諧振頻率變化量和轉(zhuǎn)軸上的扭矩間的理論模型，得出轉(zhuǎn)軸的扭矩。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，種植體穩(wěn)定性測(cè)量方法已從實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)始進(jìn)入臨床的應(yīng)用。美國(guó)、瑞士和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)種植體穩(wěn)定度測(cè)量的研究工作比較發(fā)展了多種對(duì)種植體-骨結(jié)合過(guò)程中種植體穩(wěn)定性的測(cè)量方法，如物理測(cè)試方影像學(xué)觀察法。物理測(cè)試方法，即用物理參數(shù)（如位移、頻率和扭矩等）反植體的穩(wěn)定度；影像學(xué)觀察法，即用 X 線等影像學(xué)的手段觀察種植體與牙床合面的骨密度變化、新骨形成情況來(lái)反映種植體的穩(wěn)定性。影像學(xué)觀察法只致反映種植體與牙床的結(jié)合情況，不能給出定量的分析結(jié)果。而物理測(cè)試方僅簡(jiǎn)單、便捷，，而且能夠定量、準(zhǔn)確的反映種植體的穩(wěn)定度�，F(xiàn)有物理測(cè)試法按其檢測(cè)量大致可分為四種類型 ：即位移測(cè)量、阻抗測(cè)量、頻率測(cè)量和扭矩[6]。

圖 1.3 Periotest 儀器Fig.1.3 Periotest instrument一般情況下，Periotest 儀器中探頭反復(fù)與牙齒相碰撞的過(guò)程中，探頭的振實(shí)的反映牙齒的振動(dòng)情況，且測(cè)量結(jié)果受施力位置和角度的影響，同時(shí)中不能避免由操作人員產(chǎn)生的誤差。因此，測(cè)量誤差較大，且測(cè)量過(guò)程造成患者疼痛。因此，臨床應(yīng)用較少。A

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本文編號(hào)：2712428