上下颌牙在行使功能过程中所产生的力量称为牙合力。对于 牙合  力测量的方法研究,口前国内仅限于将牙合力计探头置于上下牙列间以测得最大牙合力值[1-3],尚不能测量咀嚼食物过程中的动态 牙合  力。为此,我们研制了能埋置于义齿内的微型测力传感器,用来测定全口义齿患者咀嚼不同食物时的动态 牙合  力值,为深入研究不同类型义齿的咀嚼生理功能及义齿的修复设计提供了新的测试手段。

一、微型传感器的研制

     1、没计与制作方法

传感器采用电阻应变式。在不锈钢制成的应变筒(外径为4.6mm,高为4.8mm,壁厚为0.3mm)内,沿圆周方向相距90°粘贴4个电阻应变片(基栅为l×lmm2,120Ω的高精密级箔式应变片)。相距180°的1和3应变片沿筒轴向粘贴,2和4沿周向粘贴。在 牙合  力作用下,1、3应变片受压应变作用,2、4应变片受拉应变作用,应变电桥即有一与抬力成正比的电压输出。这种应变片布置方法能自动抵销非轴向力作用,测得轴向压力,且能自动形成温度补偿。为了使应变筒能承受压力作用,二个游离端盖紧密粘贴于应变筒两端,使应变片密封于圆筒内。4个应变片联成全桥后,由4根细导线组成的引线从筒底壁一小孔中穿出。小孔及引线用硅橡胶密封,以防口水浸湿。

2、性能侧定和技术指标

用静态应变仪进行传感器性能测定,应变与载荷呈线性关系(y=0.999)。漂移测试表明,开机15min,传感器输出信号渐趋稳定,故开机30min后进行测试,零漂影响可予不计。传感器量程为0一300N、工作环境温度10一40℃、电桥愉人电压为直流6一10V、输出灵敏度为0.122mV/VN、重复性误差为0.6%。

3、测试系统

应用此传感器可利用动、静态电阻应变仪系统测试。采用微机化测试仪更有其优越性,不仅可测定动态殆力峰值、均道及频率等参数指标,还可为数据分析处理提供方便。

二、临床应用

1、测试病例选择与方法

选择牙槽嵴较丰满、上下领关系正常、能合作的7名无牙颌患者。戴用的全口义齿牙合  关系正常、固位好,测试前无疼痛、不适感,能自如地咀嚼花生米等硬物。

传感器安装在上颌义齿左侧第一磨牙内,位于人造牙中央,并使其纵轴与牙长轴方向一致。用环氧树脂将传感器两端分别和人造牙近抬面、基托面粘合,其侧壁和义齿间留有0.3mm间隙,以防牙合 力作用时,传感器侧壁和义齿相接触,影响测试准确性。传感器引线沿上领基托唇颊磨光面至切牙区引出口外,连接于测试仪上。

嘱受试者用左测分别咀嚼饼干和炒花生米各lg,记录从咀嚼开始至吞咽全过程的牙合 力波形。测定两种食物的破碎力(咀嚼开始时波峰值)及咀嚼全过程的牙合 力总值N(牛顿)。

2、侧试结果

7名全口义齿患者在咀嚼两种食物时的破淬力及胎力总值。   

三、讨论

1、牙合 力是评价口腔生理功能的重要指标之一。探讨更能符合口腔实际状态的测力方法是口腔医务工作者备受关注和感兴趣的课题。用传统方法测牙合 力,由于上下牙间放置了力计探头,使领间垂直距离产生不同程度的升高,且只能测得集中于所测牙之牙合 力。咀嚼功能是口领系统的基本生理功能之一,因而研究咀嚼过程中的胎力大小及其变化情况更有实际临床意义。我们研制的传感器,有体积小、灵敏度高的特点,故可埋置于各种类型的义齿内。这样,不仅可测定全口牙广泛接触时的紧咬、叩齿、吞咽力等,还可测定咀嚼食物过程中动态牙台力。同时,根据传感器不同埋置方式,亦可作义齿基托下支持组织分布压力及耐受力测定闭,为深人进行咀嚼生理基础研究及探求合理的义齿修复设计提供了新的测试手段。

2、测试结果表明,戴全口义齿患者咀嚼花生米时的破碎力哥合力总值均大于咀嚼饼干时用的力,实验证明了硬性食物咀嚼力明显大于软性食物的咀嚼力。说明咀嚼力的大小与食物的性质有关。咀嚼饼干时的破碎力平均为29.12N(2.97kg),与王毓英^[8]报道的用压力计压碎饼干的力(3kg)相接近。

3、经7名全口义齿患者对两种食物的咀嚼测试表明,我们研制的微型传感器性能稳定,灵敏度高,重复性好,能满足咀嚼测试要求,实验数据可靠。传感器元件为不锈钢材料,对口腔组织无损害作用,亦便于消毒。用硅橡胶作密封材料,可防唾液浸人,满足口内测试要求。

参考文献

1.王惠芸,施纪泽,颜朝云等.新牙合 力仪及胎力测定.实用口腔医学杂志.1957:2:67

2.杨宠莹.饮逸仙,徐文俊等.压电薄膜式牙合力测定仪(PEF一I型)的研制及临床初步应用.口腔医学,1988,1:18

3.张奇生,陈昌尧.小型应变计式力传感器探讨.仪表技术与传感器,1989;1;23

4.Watson CJ and Abdul Whaab MD. The development of an inexPensive pressure transdueer for use at  the denture base-mueosal surfae einterfaee. Brit Dent J,1984;156:135

5.王毓英.牙台学.北京医科大学口腔医学院,1985;p23、67
 

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