一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器

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1.本发明涉及牙科正畸器械技术领域，具体涉及一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器。


背景技术：

2.口腔错颌畸形被世界卫生组织(who)列为口腔三大疾病之一，在我国的发病率高达49％左右，且呈现出逐年升高的态势。目前口腔错颌正畸技术在我国临床应用很多，但是由于正畸过程缓慢，口腔正畸治疗过程中的牙齿移动速度一般为0.8-1.2mm/月，综合疗程一般为18-36个月，缓慢的牙齿移动和漫长的疗程常使患者，尤其是成年患者难以接受。而正畸过程中，每次复诊加力后的一周之内，牙齿都会产生疼痛和不适，影响患者咀嚼，同时带来生理和心理上的负担和抗拒。同时，由于正畸患者在牙面粘接了托槽(及其他正畸辅助器械，如弓丝，种植钉等)，在正畸过程中，口腔卫生格外难以维护，这是因为口腔正畸矫治器易黏附食物颗粒，且存在多处倒凹和缝隙，不利于口腔的清洁，细菌和软垢容易堆积在托槽周围，牙面和牙龈交接处，及牙缝中，促进牙菌斑形成，导致牙龈红肿，出血，萎缩，牙齿敏感，甚至会造成牙槽骨吸收，牙齿松动，严重影响治疗效果和口腔健康，尤其是对于尚无口腔卫生管理意识的儿童和患有牙周炎或伴随全身性疾病如糖尿病的成年患者，正畸过程中，菌斑更易堆积，加重牙周疾病和牙周组织的破坏。而随着饮食方式的改变和生活节奏的加快，我国牙周炎和糖尿病患病率逐年升高，我国糖尿病及糖尿病前期发病率已超过50％，90％以上的成年人有不同程度的牙周病，因此，寻求既可以安全高效加速正畸牙移动，减轻加力后疼痛，同时有效抑制口腔菌斑形成的方法是当今正畸治疗的当务之急。
3.目前的研究发现低强度高频率的振动可加速局部血液流动，促进炎性分子的代谢，减轻疼痛。有研究表明波长在405～470nm之间的蓝光对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌显示出广谱的抗菌效果，不仅可以杀伤耐抗生素细菌和细菌孢子，而且对哺乳动物细胞的危害比紫外线要小得多。同时与传统的抗菌药物相比，蓝光还具有以下几个优点：可以更好地杀灭或减少细菌生物膜内的细菌；到目前为止，尚无文献报道细菌对其产生了抵抗性；光束能够局限在细菌感染的区域，不会影响其他的非感染部位；光照辐射强度可被较好地调整和监控，相对抗菌药物而言安全性更高。蓝光杀伤耐抗生素细菌的机理可能是，它能够被细菌产生的卟啉吸收，导致自由基增加，从而对细菌产生损伤。专利号为zl202110840674.2的专利提供了一种实现精准化治疗的可调节型近红外正畸加速器，包括牙底套和牙外周套，所述牙底套和所述牙外周套组成u型牙套结构，所述牙外周套中部设有透光窗，所述透光窗上下两侧的所述牙外周套上设有滑槽，所述滑槽内并排可滑动地设有若干激光发射装置，所述激光发射装置包括底座和设置在所述底座上下两端的滑板，所述滑板设置在所述滑槽内，所述底座上设有红外激光灯。该装置利用低强度近红外光照射牙齿以加速牙移动，在辅助正畸治疗的同时，可控式地调节激光照射区域，使激光作用范围更加精准，保证正畸治疗的准确度和速度，且材料长期使用温升小，安全性强，光源与牙龈紧密贴合，患者无需通过咬合实现固位，舒适度高，体积小巧，方便携带。但是这种正畸加速器无法显著缓解疼
痛，且没有杀菌功能，不能对牙齿和正畸矫正器的表面进行清洁，正畸过程中细菌和软垢容易堆积在托槽周围，牙面和牙龈交接处，造成牙菌斑形成，影响口腔卫生和牙齿健康。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.本发明旨在提供一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器，解决现有技术不能对牙齿和正畸矫治器的表面进行清洁，正畸过程中细菌和软垢容易堆积在托槽周围，牙面和牙龈交接处，造成牙菌斑形成，影响口腔健康以及正畸过程中每次加力初期牙齿疼痛的问题。
6.(二)技术方案
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器，包括牙底套、牙外周套和牙内周套，所述牙底套、所述牙外周套和所述牙内周套组成u型的牙套结构，所述牙外周套和所述牙内周套之间设有牙槽，所述牙外周套和所述牙内周套内均设有容纳槽，所述牙外周套和所述牙内周套上均设有朝向所述牙槽方向并与所述容纳槽连通的开窗，所述容纳槽内设有若干个相互通过万向节连接并呈线性排列的洁牙棒，所述牙外周套和所述牙内周套内均设有与所述洁牙棒连接的驱动电机，所述洁牙棒内设有空腔，所述空腔内设有与所述空腔的内壁贴合的蓝光杀菌灯，所述牙外周套和所述牙内周套内还设有若干个第一红外激光灯，所述洁牙棒的外周设有柔性的透明刷牙条，所述牙外周套上设有开关。
8.所述牙底套、所述牙外周套和所述牙内周套组成u型的牙套结构用于套在正畸患者的牙齿上，患者的牙齿处于所述牙槽内，所述洁牙棒用于在所述驱动电机的驱动下在所述容纳槽内转动，所述透明刷牙条的一侧通过所述开窗伸出所述容纳槽外，与患者的牙齿和牙龈外表面贴合，对患者的牙齿和牙龈表面进行清洁，所述蓝光杀菌灯发出的光线可以穿过透明的所述洁牙棒用于对牙齿上积累的细菌进行杀灭，所述第一红外激光灯用于对患者的牙龈根部进行近红外照射，提升牙齿在正畸过程中的移动速度，所述开关用于控制所述驱动电机、所述蓝光杀菌灯和所述第一红外激光灯的工作模式，所述驱动电机可以在所述开关的控制下连续转动进行洁牙，也可以切换至间隔一定时间转动固定角度的模式，以控制所述蓝光杀菌灯的照射时间，保证杀菌效果的同时避免长时间照射造成正常细胞损伤。正畸过程中堆积在托槽周围或牙面和牙龈交接处的细菌和软垢，通过所述蓝光杀菌灯的灭杀和所述洁牙棒的清洁，可以有效抑制牙菌斑形成，保证正畸过程中的口腔健康。
9.进一步地，所述透明刷牙条与所述容纳槽的内壁接触，所述容纳槽的内壁上设有若干个与所述容纳槽连通的吸孔，所述牙外周套上设有负压吸引器，所述吸孔通过设置在所述牙底套、所述牙外周套和所述牙内周套内的连接通道与所述负压吸引器连通，所述负压吸引器上设有收集盒。所述透明刷牙条从患者牙齿或牙龈上刮下的牙垢或者细菌等物质，随着所述透明刷牙条的转动，与所述容纳槽内壁上的所述吸孔接触，通过所述负压吸引器的负压吸力被吸入所述收集盒内，所述收集盒可以从所述负压吸引器上拆下进行清理，保证良好的洁牙效果。
10.进一步地，所述透明刷牙条为疏松多孔的柔性硅胶或海绵材质，保证洁牙效果的同时，具备良好的透气性，便于所述负压吸引器通过负压吸力将所述透明刷牙条上的牙垢
吸走。
11.进一步地，所述空腔内设有与所述空腔的内壁贴合，并与所述蓝光杀菌灯相对的第二红外激光灯，所述蓝关杀菌灯对患者的牙齿的照射结束后，所述驱动电机驱动所述洁牙棒转动一定角度，所述蓝光杀菌灯和所述第二红外激光灯的位置对调，所述第二红外激光灯照射患者的牙齿表面，以与所述第一红外激光灯配合，分别照射患者牙齿上不同的位置，加强红外加速正畸的效果。
12.进一步地，所述驱动电机具有定时工作模式和连续工作模式两个工作模式，当所述驱动电机为定时工作模式时，转动间隔为每10分钟转半圈，当所述驱动电机为连续工作模式时，所述洁牙棒连续转动，所述负压吸引器工作，对患者牙齿进行清洁，当所述驱动电机为定时工作模式时，蓝光和红光的照射时间均为10分钟，交替对患者的牙齿表面进行杀菌和近红外加速，所述蓝光杀菌灯发出的光线靠近牙齿表面、托槽处、牙齿和牙龈交界处以及牙缝、牙龈沟内等易发生菌斑沉积的地方，所述第一红外激光灯发出的光线接近于牙根和牙槽骨对应的牙龈处，所述第二红外激光灯发出的光线靠近牙面，两者综合作用加强正畸加速效果。进一步地，所述透明刷牙条的覆盖位置为所述洁牙棒外周的半圈，且与所述第二红外激光灯的位置相对应，不对所述蓝光杀菌灯的光线造成遮挡，避免影响所述蓝光杀菌灯的杀菌效果。
13.进一步地，所述蓝光杀菌灯发出的光线为波长420nm的蓝光，不仅可以杀伤耐抗生素细菌和细菌孢子，而且对细胞的危害小，安全性高。所述第一红外激光灯和所述第二红外激光灯发出的光线为波长810nm的近红外激光，功率密度为50-100mw/cm2，强度安全可靠，不会产生痛感。
14.进一步地，所述牙底套、所述牙外周套和所述牙内周套的外表面设有具有塑性和弹性的导热层，所述洁牙棒为透明塑料材质，所述导热层为导热硅胶材质，导热系数高，在口腔内使用过程中温度变化小，防止温度过高造成的不适。
15.进一步地，所述牙外周套和所述牙内周套上靠近所述牙槽的一侧设有若干个微型振动器。所述微型振动器的参数为：25g，30hz，提供轻力高频的柔和振动，所述微型振动器通过所述开关控制开闭，用于在正畸过程中进行振动治疗，通过高频的低强度振动按摩牙龈，促进局部血液循环，减轻正畸过程中的疼痛感。
16.进一步地，所述透明刷牙条与所述洁牙棒之间为可拆卸式连接，所述透明刷牙条的表面设有若干种类型的刷毛，所述透明刷牙条上设置的所述刷毛可以为粗硬的塑料刷毛，也可以为柔软细长的硅胶刷毛，根据需要清洁牙垢的类型不同，更换不同的所述透明刷牙条。
17.此外，所述开关不仅可以控制所述驱动电机的工作模式，还可以控制所述蓝光杀菌灯和所述第一红外激光灯、所述第二红外激光灯以及所述微型振动器进行多种模式的切换，方便使用者根据需要对牙齿进行清洁、正畸加速和振动按摩，提高使用便捷性。
18.(三)有益效果
19.相对于现有技术，本发明产生的有益效果是：
20.(1)通过设置由牙底套、牙外周套、牙内周套组成的u型牙套结构，牙外周套和牙内周套内均设置容纳槽，牙外周套和牙内周套上均设有朝向牙槽方向并与容纳槽连通的开窗，容纳槽内设置若干个相互通过万向节连接并呈线性排列的洁牙棒，牙外周套和牙内周
套内均设置与洁牙棒连接的驱动电机，洁牙棒内设置空腔，空腔内设置蓝光杀菌灯，牙外周套和牙内周套内还设置若干个第一红外激光灯，洁牙棒的外周设置柔性的透明刷牙条，可在利用低强度近红外光照射牙齿以辅助正畸治疗的同时，通过蓝光杀菌灯对牙齿上的细菌进行杀灭，并在杀灭后通过洁牙棒的间歇转动进行清理，有效防止正畸过程中细菌和软垢在牙面和牙龈交接处以及缝隙内形成牙菌斑，维护口腔健康，提高正畸治疗效果。
21.(2)通过设置微型振动器，可有效缓解正畸过程中牙齿的疼痛感；
22.(3)具有多种功能，可以按需选择工作模式，只需选择相应模式即可开启相应功能，在正畸加力后早期可通过振动模式减轻疼痛，在整个正畸周期内均可使用杀菌清洁模式进行杀菌，且该加速器体积小，易调节，操作简便，无创无痛，有助于抑制正畸过程中牙菌斑的形成，大大降低牙周炎患者和糖尿病患者的正畸风险，为临床提高正畸疗效、缩短正畸疗程、减少正畸并发症提供切实可行的新思路。
附图说明：
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
24.图1是本发明实施例所述抑制口腔菌斑形成的近红外正畸加速器的整体结构示意图；
25.图2是本发明实施例所述抑制口腔菌斑形成的近红外正畸加速器的俯视剖视图；
26.图3是本发明实施例所述抑制口腔菌斑形成的近红外正畸加速器的纵向剖视图；
27.图4是本发明实施例所述抑制口腔菌斑形成的近红外正畸加速器的横向局部剖视图；
28.图5是本发明实施例所述抑制口腔菌斑形成的近红外正畸加速器所述洁牙棒部位的局部放大剖视图；
29.图6是本发明实施例所述抑制口腔菌斑形成的近红外正畸加速器使用时的剖视图；
30.图中：1、牙底套；2、牙外周套；3、牙内周套；4、牙槽；5、容纳槽；6、开窗；7、万向节；8、洁牙棒；9、驱动电机；10、空腔；11、蓝光杀菌灯；12、第一红外激光灯；13、透明刷牙条；14、吸孔；15、负压吸引器；16、连接通道；17、收集盒；18、第二红外激光灯；19、导热层；20、开关；21、微型振动器；22、刷毛
具体实施方式：
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
32.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器，包括牙底套1、牙外周套2和牙内周套3，牙底套1、牙外周套2和牙内周套3组成u型的牙套结构，牙外周套2和牙内周套3之间设有牙槽4，牙外周套2和牙内周套3内均设有容纳槽5，牙外周套2和牙内周套3上均设有朝向牙槽4方向并与容纳槽5连通的开窗6，容纳槽5内设有若干个相互通过万向节7连接并呈线性排列的洁牙棒8，牙外周套2和牙内周套3内均设有与洁牙棒8连接的驱动电机9，洁牙棒8内设有空腔10，空腔10内设有与空腔10的内壁贴合
的蓝光杀菌灯11，牙外周套2和牙内周套3内还设有若干个第一红外激光灯12，洁牙棒8的外周设有柔性的透明刷牙条13,牙外周套2上设有开关20。
33.优选地，透明刷牙条13与容纳槽5的内壁接触，容纳槽5的内壁上设有若干个与容纳槽5连通的吸孔14，牙外周套2上设有负压吸引器15，吸孔14通过设置在牙底套1、牙外周套2和牙内周套3内的连接通道16与负压吸引器15连通，负压吸引器15上设有收集盒17。透明刷牙条13从患者牙齿或牙龈上刮下的牙垢或者细菌等物质，随着透明刷牙条13的转动，与容纳槽5内壁上的吸孔14接触，通过负压吸引器15的负压吸力被吸入收集盒17内，收集盒17可以从负压吸引器15上拆下进行清理，保证良好的洁牙效果。
34.优选地，透明刷牙条13为疏松多孔的柔性硅胶或海绵材质，保证洁牙效果的同时，具备良好的透气性，便于负压吸引器15通过负压吸力将透明刷牙条13上的牙垢吸走。
35.优选地，空腔10内设有与空腔10的内壁贴合，并与蓝光杀菌灯11相对的第二红外激光灯18。蓝关杀菌灯11对患者的牙齿的照射结束后，驱动电机9驱动洁牙棒8转动一定角度，蓝光杀菌灯11和第二红外激光灯18的位置对调，第二红外激光灯18照射患者的牙齿表面，以与第一红外激光灯12配合，分别照射患者牙齿上不同的位置，加强红外加速正畸的效果。
36.优选地，驱动电机9具有定时工作模式和连续工作模式两个工作模式，当驱动电机9为定时工作模式时，转动间隔为每10分钟转半圈，当驱动电机9为连续工作模式时，洁牙棒8连续转动，负压吸引器15工作，对患者牙齿进行清洁，当驱动电机9为定时工作模式时，蓝光和红光的照射时间均为10分钟，交替对患者的牙齿表面进行杀菌和近红外加速，蓝光杀菌灯11发出的光线靠近牙齿表面、托槽处、牙齿和牙龈交界处以及牙缝、牙龈沟内等易发生菌斑沉积的地方，第一红外激光灯12发出的光线接近于牙根和牙槽骨对应的牙龈处，第二红外激光灯18发出的光线靠近牙面，两者综合作用加强正畸加速效果。
37.优选地，透明刷牙条13的覆盖位置为洁牙棒8外周的半圈，且与第二红外激光灯18的位置相对应，不对蓝光杀菌灯11的光线造成遮挡，避免影响蓝光杀菌灯11的杀菌效果。
38.优选地，蓝光杀菌灯11发出的光线为波长420nm的蓝光，不仅可以杀伤耐抗生素细菌和细菌孢子，而且对细胞的危害小，安全性高。第一红外激光灯12和第二红外激光灯18发出的光线为波长810nm的近红外激光，功率密度为50-100mw/cm2，强度安全可靠，不会产生痛感。
39.优选地，牙底套1、牙外周套2和牙内周套3的外表面设有具有塑性和弹性的导热层19，洁牙棒8为透明塑料材质，导热层19为导热硅胶材质，导热系数高，在口腔内使用过程中温度变化小，防止温度过高造成的不适。
40.优选地，牙外周套2和牙内周套上3靠近牙槽4的一侧设有若干个微型振动器21。微型振动器21的参数为：25g，30hz，提供轻力高频的柔和振动，微型振动器21通过开关20控制开闭，用于在正畸过程中进行振动治疗，通过高频的低强度振动按摩牙龈，促进局部血液循环，减轻正畸过程中的疼痛感。
41.优选地，透明刷牙条13与洁牙棒8之间为可拆卸式连接，透明刷牙条13的表面设有若干种类型的刷毛22，透明刷牙条13上设置的刷毛22可以为粗硬的塑料刷毛，也可以为柔软细长的硅胶刷毛，根据需要清洁牙垢的类型不同，更换不同的透明刷牙条13。
42.此外，开关20不仅可以控制驱动电机9的工作模式，还可以控制蓝光杀菌灯11和第
一红外激光灯12、第二红外激光灯18以及微型振动器21进行多种模式的切换，方便使用者根据需要对牙齿进行清洁、正畸加速和振动按摩，提高使用便捷性。
43.本发明所述的一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器的使用方法如下：
44.患者将本装置放入口腔内，牙齿放入牙槽4内，牙底套1、牙外周套2和牙内周套3外侧均设有塑性和弹性的导热层，具有防水不导电的性能，牙底套1的宽度设置为略小于患者牙龈宽度，戴上后可以直接在自身弹力作用下卡在牙齿上，无需持续咬住，可以适用于各种不同畸形的牙齿排列形状。牙齿被牙底套1、牙外周套2和牙内周套3三面包围，牙外周套2处于患者牙齿外侧，第一红外激光灯12持续发出波长为810nm，强度为50-100mw/cm2的近红外激光，对患者的牙根和牙槽骨对应的牙龈处进行照射，以促进牙齿移动实现正畸治疗，使用者通过开关20控制驱动电机9的工作模式，驱动电机9可以在定时工作模式和连续工作模式两个工作模式之间切换，在定时工作模式下，洁牙棒8在驱动电机9的作用下定时转动，每10分钟转动半圈，在蓝光杀菌灯11照射牙面10分钟后对牙面进行清洁，并停止蓝光的照射，将杀菌后牙面上的死亡细菌和污垢擦除，通过负压吸力由吸孔14吸入收集盒17内，保持牙面的清洁状态，第二红外激光灯18则转动至对准牙面，对牙齿进行多点红外激光照射，提升加速正畸的效果，保证正畸治疗的准确度和速度，在连续工作模式下，驱动电机9带动洁牙棒8连续转动，负压吸引器15连续工作，对患者牙齿进行持续清洁，抑制牙菌斑形成。当患者在正畸加力后牙齿发生酸痛时，可以通过开关20控制微型振动器21工作，对牙齿进行振动按摩，有效缓解疼痛。
45.综上所述，本发明提供的一种抑制口腔菌斑形成的多功能近红外正畸加速器，解决现有技术不能对牙齿和正畸矫治器的表面进行清洁，正畸过程中细菌和软垢容易堆积在托槽周围，牙面和牙龈交接处，造成牙菌斑形成，影响口腔健康以及正畸加力初期牙齿疼痛的问题。
46.上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。