人工牙根穩固度檢測儀之設計與驗證

人工牙根穩固度檢測儀之設計與驗證

黃豪銘;鄭光祐;鄭瑩瑩;李勝揚.

Abstract

歷年來已有多個人工牙根植體穩固度(stability)檢測與成功率之研究，但大多是感測器(sensor) 設備較複雜或只做離體先期實驗，無法瞭解生物感測器(biosensor)在生物體內真正的成效，亦 無法得知並進而評估人工牙根植入後，骨邊界變化的情形及骨癒合(osseointegration)狀態。 本研究利用自然頻率檢測法設計穩固度檢測儀，並配合理論模擬與實際臨床需求，加以修正改 良，期能得到更精準、更敏銳的穩固度檢測值，以便對植體臨床手術提供最佳輔助診斷工具。本 研究之新型檢測儀設計方向：裝置本體以小型化為機構設計的主軸，以低電壓電磁閥控制衝擊槌 敲擊人工牙根，達到非人工手動敲擊的目的，利用衝擊法激發人工牙根共振，並以非接觸式的麥 克風接收共振訊號，利用傅立葉轉換程式分析振動響應，可有效偵測人工牙根自然頻率。本研究 利用標準音叉 (f = 600Hz) 進行驗證實驗，量測結果為 588.375±0.84 Hz。再利用虎鉗挾 持人工牙根以模擬人工牙根植入後之穩固度變化狀態進行量測，當挾持力由 2 Kgf.cm~10 Kgf.cm增量變化時，量測自然頻率結果平均值為 5885.0±5.59 ~ 7420.0±11.18 Hz。另將 人工牙根以電木材質為包埋材，植入後外露高度分別設定為7mm ~ 11mm，而量測自然頻率 結果為 3727.5±18.5 ~ 2470.0±21.4 Hz。依此三種先期體外研究實驗可以驗證此新型人工 牙根穩固度檢測裝置的訊號靈敏度及精確度。