Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц

Название	Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц
Разработчик (Авторы)	Чепуряева О.С., Клаучек С.В., Шемонаев В.И., Поздняков А.М., Михальченко Д.В.
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	188728
Дата регистрации	22.04.2019
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации ФГБОУ ВО ВолгГМУ МЗ РФ
Область применения (класс МПК)	A61C 11/00 (2006.01)

Описание изобретения

Предлагаемая полезная модель относится к медицине, а именно стоматологии, ортопедической стоматологии. Может использоваться для оптимизации работы зубного техника при воспроизведении (восстановлении) контактных поверхностей зубов, более точного моделирования зубных протезов, что ускорит адаптацию пациента к ортопедической конструкции, уменьшит энергозатраты зубного техника. Также устройство может применяться в научной деятельности. Полезная модель относится к ортопедической стоматологии, в частности к устройствам для воспроизведения жевательного усилия, при изготовлении зубных протезов. «Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц» состоит из датчика нагрузки, соединенного с опорным стержнем, рамы устройства, четырех круглых пружин и винтов, закрепленных в раме устройства, шарнирного устройства, съемного столика. Полезная модель имеет отношение к ортопедической стоматологии, в частности к устройствам для имитации жевательного усилия и воспроизведения его в клинике. Известно устройство для пришлифовывания зубных протезов [1], воспроизводящее относительные движения челюстей в трех направлениях - вертикальном, сагиттальном (вперед-назад) и трансверзальном (боковом). Кинематика механизма этого устройства такова, что движения челюсти человека воспроизводятся весьма приближенно. Так, движение нижней челюсти вниз (в рассматриваемом устройстве - движение верхней челюсти вверх) совмещается с боковым движением, а смыкание челюстей идет одновременно с движением вбок и назад, что не соответствует движениям челюсти человека [2], кроме того данное устройство не воспроизводит жевательное усилие и не может использоваться в производстве зубных протезов из-за своей громоздкости.

Известен артикулятор [3], однако с его помощью можно воспроизводить взаимосвязанные во всех трех направлениях движения только с помощью руки человека и не воспроизводящий жевательное усилие, т.е. артикулятор по своей сути не может быть использован для воспроизведения жевательного усилия пациента и в производстве зубных протезов для более точного воспроизведения условий полости рта пациента.

Известен имитатор движения нижней челюсти [4]. Имитатор состоит из основы нижней челюсти и опорного каркаса, на котором смонтирован поворотный механизм, а в центре основания нижней челюсти выполнено овальное отверстие, по краю которого со стороны суставной части челюсти установлен кулачок, поворотный механизм выполнен в виде эксцентрика со штифтом, взаимодействующим с кулачком, причем эксцентрик расположен в овальном отверстии.

Недостатком такого устройства является отсутствие элемента конструкции, имитирующего работу жевательных мышц.

Известен стенд жевательных движений, выбранный в качестве прототипа предлагаемой полезной модели. Стенд содержит основу нижней челюсти и опорный каркас с поворотным механизмом, выполненный из двух узлов сочленения, состоящих каждый из направляющей и ползуна. Каждый ползун через рычажную систему связан со своим кулачковым механизмом, а между собой - осью основы нижней челюсти. Сама основа связана через шатун с другим кулачковым механизмом, а через пружину и устройство регулирования натяжения - с опорным каркасом. На основе закреплена пластина для крепления нижней челюсти. На опорном каркасе - пластина для крепления верхней челюсти. Между челюстями размещена прокладка из эластичного материала. Конструкция стенда позволяет многократно воспроизводить процесс жевания[5], максимально приближенный к реальному процессу, но в нем есть недостатки, а именно оно очень очень громоздкое, что делает невозможным использование его в клинике, не решается задача имитации работы (сокращения) жевательных мышц пациента и воспроизведения определенного (индивидуального) жевательного усилия. Стенд нельзя использовать при моделировании зубных протезов, так как в нем невозможно закрепить модели челюстей пациента.

Нами при разработке «Аппарата для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц», была поставлена задача создать устройство, которое можно было бы использовать в клинике, для получения жевательного усилия пациента, что оптимизировало бы работу ортопедического отделения стоматологической поликлиники, повысило качество изготавливаемых ортопедических конструкций, посредством более точного воспроизведения окклюзионной поверхности изготавливаемых протезов, позволило бы имитировать работу жевательных мышц и височно-нижнечелюстного сустава в клинике. Сократило бы энергозатраты зубного техника.

Предлагаемая нами полезная модель решает задачу воспроизведения жевательных движений нижней челюсти человека с регулируемым усилием сжатия челюстей, возможностью определения и контролирования силы сжатия челюстей.

Поставленная задача достигается тем, что «Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц» содержит основание, верхнюю часть, датчик нагрузки (механический динамометр), соединенный с опорным стержнем, раму устройства, четыре круглые пружины и 4 винта, закрепленные в раме устройства, шарнирное устройства, съемный столик. Рама устройства состоит из основания, имеющего форму квадрата, и верхней части Т-образной формы.

«Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц» является новой полезной моделью, имитирующей работу жевательных мышц и височно-нижнечелюстного сустава, причем силу сокращения жевательных мышц можно менять и контролировать.

Для работы полезной модели не надо создавать особые условия, «Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц» прост и доступен в работе.

Чертеж 1. Основание «Аппарата для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц». Основание квадратной формы размер 15*15*1,5 см, выполнено из стали 12Х18Н10Т - М2б ГОСТ 7350-77, передние грани скошены для удобства использования. На верхней поверхности имеются 4 отверстия для пружин сжатия (Точка 1, Чертеж 1) - d-14 мм, в которые вставляются пружины сжатия, так же есть круглых отверстия для позиционирования столика (Точка 4, Чертеж 1) - d-8 мм, для правильного позиционирования столика для гипсования модели верхней челюсти. В передней части есть отверстие для стержня динамометра (Точка 5, Чертеж 1) - d-6 мм, глубина 0,5 мм для измерительного стержня динамометра. В центре основания есть подиум для установки модели челюсти в форме половины эллипса (Точка 3, Чертеж 1) с круглым отверстием для фиксации модели челюсти (Точка 2, Чертеж 1) - d-16 мм для крепления модели нижней челюсти.

Чертеж 2. Верхняя часть «Аппарата для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц» размер грани широкой части скошены для удобства использования, на поверхности имеются 4 круглых отверстия для пружин сжатия (Точка 1, Чертеж 2) - d-14 мм, в которые вставляются пружины сжатия. В центре верхней части есть подиум для установки модели челюсти в форме половины эллипса (Точка 3, Чертеж 1) с круглым отверстием (Точка 2, Чертеж 2) - d-16 мм для крепления модели верхней челюсти. В передней части есть П-образная петля (Точка 6, Чертеж 2) для установки механического динамометра.

Чертеж 3. Аппарат для дозирования жевательного усилия (В трех проекциях со столиком). Представлен аппарат в сборе в 3 проекциях, аппарат состоит из основания аппарата (Точка 9, Чертеж 3), верхней части (Точка 10, Чертеж 3), суставного механизма (Точка 7 Чертеж 3), столика для установки модели верхней челюсти (Точка 8, Чертеж 3), на чертеже показаны отверстия для фиксации пружин сжатия (Точка 1, Чертеж 3).

Чертеж 4. Аппарат для дозирования жевательного усилия (В трех проекциях с механическим динамометром и пружинами сжатия). Представлен аппарат в сборе в 3 проекциях, показан винт для фиксации пружин (Точка 13, Чертеж 4), суставной механизм (Точка 7, Чертеж 4), механический динамометр (Точка 11, Чертеж 4), Пружина сжатия (Точка 12, Чертеж 4), штифт динамометра (Точка 14, Чертеж 4),

Чертеж 5. Штифт динамометра представляет собой цилиндр диаметром в поперечном направлении 5 мм, используется для определения силы сжатия при работе механического динамометра.

Чертеж 6. Пружина выполнена из круглой проволоки. Натяжение пружины (сила сжатия) регулируется. Пружина обеспечивает необходимое жевательное усилие, сравнимое с жевательным усилием при сокращении жевательных мышц. Так как пружины 4, жевательное усилие распределяется равномерно.

Работать с «Аппаратом для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц» довольно просто.

1. Установить основание аппарата на стол для гипсовки моделей, закрепить в пазы (Точка 4, Чертеж 1) столик (Чертеж 3), установить на столик модель верхней челюсти поместить на нее порцию медицинского гипса консистенции густой сметаны, установить верхнюю часть аппарата на гипс, строго параллельно столу. Дождаться пока гипс затвердеет, удалить столик для установки модели верхней челюсти (Точка 8, Чертеж 3). После этого перевернуть устройство, установив его верхнюю часть на стол для гипсовки, модель нижней челюсти установить в положении центральной окклюзии с моделью верхней челюсти, поместить на нее гипс в консистенции густой сметаны, а затем основание аппарата (Точка 9, Чертеж 3) параллельно столу. После полного застывания гипса, поставить аппарат на основание.

2. Закрепить в паз (Точка 6, Чертеж 1) механический динамометр (Точка 11, Чертеж 4), стрелка динамометра должна быть в нулевом положении. Далее закрепить пружины сжатия (Точка 12, Чертеж 4) и установить силу сжатия равную 35 кг, что соответствует среднему жевательному усилию [2] после этого удалить механический динамометр. 3. Аппарат полностью готов к работе, можно производить моделирование зубного протеза как в среднеанатомическом артикуляторе. Благодаря пружинам зубной техник получит необходимое жевательное усилие, ему не надо прикладывать силу сжатия руками, для имитации приблизительного жевательного усилия. Так же нет необходимости в дополнительных припасовках протеза на этапах изготовления, для корректировки окклюзионных контактов, так как благодаря аппарату для дозирования жевательного усилии воспроизводиться точная сила сжатия, что имитирует жевательное усилие пациента, это позволяет наиболее точно воспроизвести рельеф жевательной поверхности зубов и окклюзионный рельеф в целом. Это неизбежно улучшит качество изготавливаемых зубных протезов, уменьшит время адаптации к ним. Повысит эффективность работы ортопедического отделения стоматологической поликлиники в целом.

Формула полезной модели

Устройство для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц, содержащее основание, имеющее форму квадрата, верхнюю часть Т-образной формы и суставной механизм в виде шарнира, датчик нагрузки в виде механического динамометра, соединенного с опорным стержнем, четыре круглые пружины сжатия и четыре винта, причем в центре основания расположен подиум для крепления моделей нижней челюсти и в центре верхней части расположен столик для установки моделей верхней челюсти, а для установки механического динамометра в передней части верхней части и в основании выполнены отверстия, при этом на верхней поверхности основания и в верхней части выполнены соответственно по четыре отверстия для установки пружин сжатия.

Изобретение "Аппарат для имитации работы височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц" (Чепуряева О.С., Клаучек С.В., Шемонаев В.И., Поздняков А.М., Михальченко Д.В. ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога