一种口腔卫生维护辅助可视化装置

本发明涉及口腔医学技术领域，具体是一种口腔卫生维护辅助可视化装置。

背景技术：

牙线使用对于维护牙齿健康,对于维护牙齿及牙周健康起到至关重要的作用，能够有效预防龋病和牙周病,是牙齿邻面清洁的经典方法。中国人群龋患率高达70％，其中邻面龋占比60％以上。龋病可以进一步导致牙髓炎及根尖周炎，最终发展为失牙，因此龋病是失牙的重要原因之一。牙周病在中国人群亦具有较高患病率，第四次流行病学调查显示其患病率可高达80％，目前已经超过龋病成为成年人失牙的首要原因。细菌聚集形成牙菌斑，是导致龋病和牙周病的主要原因。机械清除牙菌斑能够有效预防龋病和牙周病。刷牙是主要的清除牙菌斑的方法，但是刷牙仅仅能去除唇颊舌侧牙菌斑，并不能有效去除邻面牙菌斑，而邻面牙菌斑危害更大。

牙线是清洁邻面牙菌斑的主要工具，除外还有冲牙器，又称水牙线，还有牙间隙刷。牙线和冲牙器适用于所有邻面，牙间隙刷适用于龈三角间隙较大，也就是黑三角的情况。冲牙器经济成本较牙线高，因此牙线是应用最广泛的邻面清洁工具。

牙线的普及是一个难点，主要原因如下：

1、直接使用双手食指或者拇指缠绕长20cm的牙线进行牙缝清洁，对手指灵活性要求较高；

2、受到患者动手能力限制——商家发明了牙线夹签，现有牙线夹签或牙线棒仅仅对牙线提供支撑和握持功能，一定程度上优化了握持姿势和操作便利性；但是现有的牙线签使用角度固定，不能适用于所有邻面，角度不对，操作起来很困难；

3、水牙线，其中喷雾状水牙线，如飞利浦hx8331、博皓5102、洁碧wf-02ec；使用过程中，患者将水牙线喷射位置对准牙缝较为困难，且喷射力度大，方向不佳经常导致牙龈受损；且高压喷雾状水牙线，方向定位差，会损伤牙龈，清洁力度有限，对于邻接紧密处仍做不到有效清洁。

现有技术存在的问题：

1、患者将牙线准确对准牙缝较为困难，以后牙、扭转拥挤牙位、倾斜排列牙位尤甚，无法直视，只能靠感觉——导致患者丧失信心，废用牙线；

2、水牙线：患者将喷射位置对准牙缝也较为困难，且喷射力度大，方向不佳经常导致牙龈受损。高压喷雾状水牙线：方向定位差，仍会损伤牙龈，清洁力度有限，且对于邻接紧密处仍做不到有效清洁。

现有技术公开的可视口腔清理设备，其通过将清理部件与内窥镜组合，在对用户的口腔进行清理时，能够通过内窥镜组实时观测口腔的内部情况，用户自身在借助内窥镜组拍摄图像的情况下，能够通过清理部件将口腔内部相应部位进行精确、彻底的清洁，通过准确的操作来全面彻底清除口内的食物残留，同时避免遗漏和伤到牙龈。

但现有技术存在以下问题：

(1)当口腔溃疡等口内受伤时，该方案需要一边用内窥镜组观察伤口，一边用手拿着药对伤口进行喷涂，也很难精准的涂抹至口腔溃疡的位置，用户自己仍然很难完成；

(2)由于牙龈的触感神经较少，张嘴的时候，人很难感受到牙线是否完全贴紧牙面，使得牙线对牙齿清洁的难度增加；

(3)患者将牙线准确对准牙缝较为困难，以后牙、扭转拥挤牙位、倾斜排列牙位尤甚，无法直视，只能靠感觉——导致患者丧失信心，废用牙线；

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种口腔卫生维护辅助可视化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：

一种口腔卫生维护辅助可视化装置，包括有机身、内窥镜组、多光源光照组件、牙线组件和喷药组件，所述机身的一端安装有耙形结构的牙线机头，所述多光源光照组件、内窥镜组和牙线组件均安装在牙线机头上，所述喷药组件包括有设在机身内的储药盒和送药管道，所述送药管道的一端与储药盒连通，所述送药管道的另一端延伸至牙线机头上，所述牙线组件包括有两个相互平行的牙线柱和牙线，所述牙线机头端部设置有若干个供牙线柱的一端插接的凹槽，所述凹槽内设置有用于卡接牙线柱端部的弹簧片，两个所述牙线柱远离凹槽的一端均设置有压力传感器，牙线的两端均通过空管安装在两个压力传感器的输出端，所述压力传感器电性连接有微处理单元，所述内窥镜组通过内窥镜处理模块与微处理单元电性连接。

进一步的，所述牙线机头的端部为弧形开口，多光源光照组件设置在牙线机头的内弧侧，所述多光源光照组件包括有若干个不同波长的光源和若干个光源传输光纤，所有光源传输光纤的一端与所有光源一一连接，所有光源传输光纤的另一端与内窥镜组均绕弧形开口弧度方向间隔排列在牙线机头内弧侧，所述牙线机头内弧侧包括有若干个led灯，所述机身上设置有与led灯电性连接的led开关，所述led开关电性连接有无线传输模块。

进一步的，所述多光源光照组件包括有若干个不同波长的光源和若干个光源传输光纤，所有光源传输光纤的一端与所有光源一一光性连接，所有光源传输光纤的另一端均绕弧形开口弧度方向间隔排列在牙线机头内弧侧。

进一步的，所述内窥镜组绕牙线机头内弧侧分布形成若干个在颊舌侧及面的视场，内窥镜组投照角度位于牙齿前上方45°，内窥镜组焦距：0.2～1.5cm。

进一步的，两个所述压力传感器均通过机械运动单元与无线传输模块电性连接，压力传感器可以实时感受牙线张力，判断其与牙齿表面贴合程度，并将数据传输至mcu进行处理，当基于图像判断牙线放置于预定位置，牙线张力满足要求时开始自动弧形运动，进行牙面清洁。

进一步的，所述储药盒滑动安装有第一推注头，所述机身内设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴轴线与机身的中心线平行，所述驱动电机的输出轴上安装有丝杆，所述第一推注头远离牙线的一端设置有第一方形杆，第一方形杆沿着自身中心线设置有与丝杆传动配合的螺纹孔，所述机身内架设有套在第一方形杆上的限位条板，所述限位条板的中心设置有方孔。

进一步的，所述机身远离牙线机头的一端设置有充电端，所述机身位于充电端的一端设置有防水滑盖，所述防水滑盖边缘设置有橡胶密封圈。

进一步的，所述机身内还设置有水瓶，所述水瓶底部滑动安装有第二推注头，所述机身内设置有马达，所述马达的输出轴轴线与机身的中心线平行，所述马达的输出轴安装有螺杆，所述第二推注头远离牙线的一端设置有第二方形杆，第二方形杆沿着自身中心线设置有与螺杆传动配合的螺纹孔，所述机身内架设有套在第二方形杆上的限位部，所述限位部的中心也设置有方孔，水瓶的输出端与送药管道并联连通，所述马达与微处理单元电性连接。

进一步的，所述机身外侧设置有操作面板，所述操作面板上设置有若干个开关和若干个指示灯，所有开关和所有指示灯均与微处理单元电性连接。

本发明通过改进在此提供一种口腔卫生维护辅助可视化装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一：本发明通过牙线机头和内窥镜组实时获取牙齿各个方位的图像，结合多光源光照组件通过多种光源发出红外光、蓝光和白光监测龋齿，内窥镜组可以生成观察面牙缝和颊、舌侧龈乳头的三个视野图像，通过无线连接方式传输到智能移动端，同时计算拟合出一个三维牙齿数字图像，通过移动端能够做到实时观察、同时基于ai技术分辨内窥镜图像组中牙线、牙缝、龈乳头相对位置关系和龋齿位置。

其二：本发明采用内窥镜组辅助牙线的精准放置，采用ai图像识别技术进行针对性提示，从而克服牙线放置困难，定位不准问题，并可以帮助使用者直观观察到牙线的放置位置、清洁状况，同时可以在日常口腔卫生维护过程中检测龋坏牙齿情况，利于龋病的早发现早治疗。

其三：本发明手持机身通过内窥镜组对口腔进行观察，手按操作面板启动驱动电机带动第一推注头将药物对口腔溃疡的位置进行喷涂，大大降低喷药的操作难度，用户自己即可完成；精准的涂抹至口腔溃疡的位置。

其四：本发明的压力传感器能够获得牙线上的压力值大小，牙线绷紧或松弛产生的压力通过压力传感器传递至位于机身的微处理单元，由无线传输模块将牙线压力信息传递至电子设备端，能够及时知道由牙线是否完全贴紧牙面，降低牙线对牙齿清洁的操作难度。

其五：本发明通过马达带动第二推注头将水推入送药管道，对送药管道进行自动清洗，能够使用清洁牙齿后，对送药管道和牙线进行及时清洗，避免牙线使用后无水清洗的尴尬情况。

其六：本发明的多光源光照组件辅助不同波长激光的治疗作用，抑制致病菌的生长，促进组织再矿化，促进治疗后牙周组织损伤的恢复。

其七：本发明的牙线组件的牙线柱卡在牙线机头，所述牙线能够绕旋转轴转动连接，牙线通过空管固定在牙线柱上，替换现有牙线扯动缠绕的替换的方式，更换牙线十分方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的口腔卫生维护辅助可视化装置立体结构示意图一；

图2是本发明的口腔卫生维护辅助可视化装置立体结构示意图二；

图3是图2的a处放大示意图；

图4是本发明的口腔卫生维护辅助可视化装置侧视图；

图5是图4沿b-b线的剖视图；

图6是本发明口腔卫生维护辅助可视化装置机身内侧结构的结构示意图；

图7为本发明口腔卫生维护辅助可视化装置牙线机头的局部剖视示意图图8是本发明口腔卫生维护辅助可视化装置的系统框图；

附图标记说明：

机身1，led灯11，牙线机头12，内窥镜组13，充电端14，牙线组件2，牙线柱21，牙线22，旋转轴23，压力传感器24，空管25，第一折叠杆26，第二折叠杆27，弹簧片28，卡接头29，喷药组件3，储药盒31，送药管道32，第一推注头33，驱动电机34，丝杆35，第一方形杆36，限位条板37，微处理单元4，内窥镜处理模块5，多光源光照组件6，光源传输光纤61，第二推注头7，马达71，第二方形杆72，螺杆73，水瓶74，操作面板8，内窥镜组开关81，牙线运动开关82，压力感应开关83，蓝牙开关84，药物开关85，清洗开关86，led总开关87，led选择开关88，压力不足红灯89，压力足够绿灯9。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种口腔卫生维护辅助可视化装置，如图1-图8所示，包括有机身1、内窥镜组13、多光源光照组件6、牙线22组件2和喷药组件3，所述机身1的一端安装有耙形结构的牙线机头12，所述多光源光照组件6、内窥镜组13和牙线22组件2均安装在牙线机头12上，所述喷药组件3包括有设在机身1内的储药盒31和送药管道32，所述送药管道32的一端与储药盒31连通，所述送药管道32的另一端延伸至牙线机头12上，所述牙线22组件2包括有两个相互平行的牙线柱21和牙线22，所述牙线机头12端部设置有若干个供牙线柱21的一端插接的凹槽，所述凹槽内设置有用于卡接牙线柱21端部的弹簧片28，两个所述牙线柱21远离凹槽的一端均设置有压力传感器24，牙线22的两端均通过空管25安装在两个压力传感器24的输出端，所述压力传感器24电性连接有微处理单元4，所述内窥镜组13通过内窥镜处理模块5与微处理单元4电性连接。

一个内窥镜组13显示牙线22所达位置，在直视下进行牙线22的放置和牙间隙的清洁，内窥镜组13置于牙线机头12，利用内窥镜组13重建口内结构的三维图像，可观察牙齿形态、牙间关系、牙龈黏膜、牙线22位置、口内卫生情况等，由无线传输模块将口内图像信息实时传递至电子设备端。

可以生成观察(没有显示)面牙缝合颊舌侧龈乳头的三个视野图像及一个三维牙齿数字图像，通过无线连接方式传输到智能移动端，并通过人工智能相关运算进行图像分析及操作提示，以及配套更换牙线22，包括一段牙线22及两端固定棒。通过插拔方式与可视化装置头端牙线柱连接固定。

所述牙线机头12的端部为弧形开口，多光源光照组件6设置在牙线机头12的内弧侧，所述多光源光照组件6包括有若干个不同波长的光源和若干个光源传输光纤61，所有光源传输光纤61的一端与所有光源一一连接，所有光源传输光纤61的另一端与内窥镜组13均绕弧形开口弧度方向间隔排列在牙线机头内弧侧，所述牙线机头内弧侧包括有若干个led灯11，所述机身1上设置有与led灯11电性连接的led开关，所述led开关电性连接有无线传输模块，多光源光照组件6通过光源传输光纤61分别连接到不同波长光源，白光光源用于照明，其他波长光源用于治疗，所有光源分为白光光源、近红外光光源、蓝光光源、多普勒检测探头和光纤发亮面，内窥镜组实时获取口内图像，结合光源监测龋齿，同时基于ai技术分辨内窥镜图像组中牙线22、牙缝、龈乳头相对位置关系，龋齿位置，并给予提示信息的口腔卫生维护。

所述内窥镜组绕牙线机头12内弧侧分布形成若干个在颊舌侧及面的视场，内窥镜组投照角度位于牙齿前上方45°，内窥镜组焦距：0.2～1.5cm。

内窥镜组13可以生成观察面牙缝合颊舌侧龈乳头的三个视野图像及一个三维牙齿数字图像，通过无线连接方式传输到智能移动端，通过移动端能够做到实时观察，ai检测，语音提示，demo演示等效果。

内窥镜组13的镜头分布、投照角度、视场、焦距情况：

镜头分布：颊舌侧及面各一组。

视场：面包含2颗磨牙(约2*1.5cm²)——观察邻间隙位置及龋损情况；

颊舌侧(放大：约1*1cm2)——观察牙线22和龈乳头位置、菌斑分布、龋损、牙隐裂情况。

内窥镜组13投照角度：前上方45°。

焦距：0.2～1.5cm。

分别观察牙齿邻接区(即牙缝区域)面、颊面、舌面，采用无线传输技术将图像传输至移动端提供实时画面，采用ai技术分辨牙线22和牙缝位置并给予提示信息辅助牙线22放置、纠正错误动作。

进行疾病的光学检测与治疗的时候，辅助不同波长激光的治疗作用，抑制致病菌的生长，促进组织再矿化，促进治疗后牙周组织损伤的恢复，led位于牙线机头12的壳体上，数量、位置和led类型可由需要进行变化。led电源线由机头延伸至机身1。由无线传输模块连接led开关与电子设备端。

两个所述压力传感器24均通过机械运动单元与无线传输模块电性连接，包括通过与牙线22相连的压力传感器24获得牙线22上的压力值大小，判断牙线22是否已经贴紧牙面，压力传感器24在两个牙线柱21的末端，所述压力传感器24为压敏元件，其型号为05d180l，与牙线22直接相连，牙线22绷紧或松弛产生的压力通过压敏元件传递至位于机身1的压力信号处理单元，由位于机身1的机械运动控制单元控制，机械运动控制单元接收压力传感器24的指令，由无线传输模块连接机械运动控制单元与电子设备端，牙线柱21末端设置牙线22卡槽，牙线22手动更换。

所述储药盒31滑动安装有第一推注头33，所述机身1内设置有驱动电机34，所述驱动电机34的输出轴轴线与机身1的中心线平行，所述驱动电机34的输出轴上安装有丝杆35，所述第一推注头33远离牙线22的一端设置有第一方形杆36，第一方形杆36沿着自身中心线设置有与丝杆35传动配合的螺纹孔，所述机身1内架设有套在第一方形杆36上的限位条板37，所述限位条板37的中心设置有方孔。

储药盒31可装载药物，通过送药管道32将药物送达口内目的位置，辅助疾病的检测与治疗，送药管道32喷药的端部安装有药物专用喷头，送药管道32由牙线机头12延伸至机身1的储药盒31，使用专用药瓶，药瓶放置入储药盒31后，尾部抵住机身1内置的由驱动电机34带动的第一推注头33，由驱动电机34带动药物口内喷涂，驱动电机34与微控制单元连接，

所述机身1远离牙线机头12的一端设置有充电端14，所述机身1位于充电端14的一端设置有防水滑盖，所述防水滑盖边缘设置有橡胶密封圈，橡胶密封圈防止水进入充电端14，保证本发明的使用安全，避免遇水触电烧毁。

所述机身1内还设置有水瓶74，所述水瓶74底部滑动安装有第二推注头7，所述机身1内设置有马达71，所述马达71的输出轴轴线与机身1的中心线平行，所述马达71的输出轴安装有螺杆73，所述第二推注头7远离牙线22的一端设置有第二方形杆72，第二方形杆72沿着自身中心线设置有与螺杆73传动配合的螺纹孔，所述机身1内架设有套在第二方形杆72上的限位部，所述限位部的中心也设置有方孔，水瓶74的输出端与送药管道32并联连通，所述马达71与微处理单元4电性连接，储药盒31旁侧同时设置水瓶74槽放置水瓶74，水瓶74与储药盒31共用一个送药管道32，马达71启动带动螺杆73旋转，带动水对送药管道32的冲洗，由无线传输模块连接微控制单元与电子设备端控制马达71启停。

所述机身1外侧设置有操作面板8，所述操作面板8上设置有若干个开关和若干个指示灯，所有开关和所有指示灯均与微处理单元4电性连接，

所有开关分为内窥镜组开关81、牙线22运动开关82、压力感应开关83、蓝牙开关84、药物开关85、清洗开关86、led总开关87和若干个led选择开关88，所有开关均与微控制单元电性连接，所述清洗开关86与马达71电性连接，压力感应开关83与压力传感器24电性连接，内窥镜组开关81与内窥镜处理模块5电性连接，蓝牙开关84与无线传输模块连接，药物开关85与驱动电机34电性连接，所有led选择开关88与led灯11一一电性连接，所有led选择开关88均与led总开关87串联。

若干个指示灯分为压力不足红灯89和压力足够绿灯9，所有指示灯均与微控制单元电性连接。

所述牙线柱为折叠杆，所述牙线柱包括有第一折叠杆26和第二折叠杆27，第一折叠杆26和第二折叠杆27的一端通过旋转轴转动连接，所述第一折叠杆26远离旋转轴的一端设置有与弹簧片28卡接配合的卡接头29，所述压力传感器安装在第二折叠杆27远离旋转轴的一端，牙线22组件的牙线柱卡在牙线机头，所述牙线22能够绕旋转轴转动连接，牙线22通过空管25固定在牙线柱上，替换现有牙线22扯动缠绕的替换的方式，更换牙线22十分方便。

工作原理：内窥镜组配合白光光源实时获取口内图像，通过近红外光光源、蓝光光源等多种光源结合内窥镜组监测龋齿，辅助牙线22放置，检测口腔内的菌斑，同时基于ai技术分辨内窥镜图像组中牙线22、牙缝、龈乳头相对位置关系，龋齿位置，并给予提示信息的口腔卫生维护，通过移动端能够做到实时观察，ai检测，语音提示，demo演示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。