ПЗ (1227491)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

подписать приложения

запятые на дробных частях вместо точек

Список сокращение перед введением

3d английской

ссылка на рисунок с маленькой буквой

Режим 1 -

режим 2 -

25 страница подпись рисунка 12тым шрифтом

страница 30 подпись рисунка с заглавной.

12тым шрифтом страницы

Содержание

Обозначения и сокращения 4

Введение 5

1 Явление гальванизма 6

1.1 История возникновения гальванизма 6

1.2 Методы измерения микротоков в полости рта 9

2 Общая концепция разрабатываемого прибора 12

2.1 Требования к разрабатываемому прибору 12

2.2 Измерительный блок 12

2.3 Обоснования выбора AVR 13

2.4 Архитектура AVR 15

2.5 Измерительные щупы 18

2.5.1 Требования предъявляемые к щупам 18

2.5.2 Порядок сборки щупов 20

2.5.3 Стерилизация щупов 21

2.6 Технология 3d печати 23

2.7 Изготовление деталей щупов 24

2.7.1 Выбор оборудования и CAD-системы 24

2.7.2 Разработка чертежей 25

2.7.3 Создание 3d модели 26

2.7.4 Создание сборки 27

2.7.5 Подготовка к печати 28

2.7.6 Печать детали 28

3 Разработка измерительной части 30

3.1 Состав измерительной части 30

3.1.1 Микроконтроллер 30

3.1.2 Аналого-цифровой преобразователь 30

3.1.3 Устройства индикации и ввода 32

3.1.4 Драйвер USB\USART 32

3.1.5 Часы реального времени 32

3.1.6 Измерительный усилитель 33

3.1.7 Питание прибора 35

3.2 Конструкция прибора 36

3.2.1 Топология печатных плат 36

3.2.2 Монтаж компонентов 37

3.2.3 Макет устройства 38

4 Расчет рыночной стоимости прибора затратным подходом 40

4.1 Общие положения 40

4.2 Расчёт рыночной стоимости затратным подходом 42

Заключение 48

Список использованных источников 49

Приложение А Спецификация к принципиальной электрической схеме 55

Приложение Б Чертежи деталей 58

Приложение В Блок-схема работы программы микроконтроллера 67

Обозначения и сокращения

ИУ - измерительный усилитель;

ЧВР - часы реального времени;

МК- микроконтроллер;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

УИВ - устройства индикации и ввода;

ПП - печатная плата;

ДПП - двухслойная печатная плата;

ПП - преобразователь питания;

БП - блок питания.

Введение

Внедрение в современную стоматологию новых материалов и технологий, использующихся при протезировании, привело к появлению новых проблем и заболеваний, к которым относится гальванизм.

Гальванизм – это патологическое состояние, при котором наблюдается повышение разности электрических потенциалов, силы тока и электрической проводимости ротовой жидкости выше физиологических величин. Основные симптомы гальванизма: чувство кислоты, металлический вкус во рту, извращение вкуса, жжение языка.

Причиной гальванизма является присутствие в полости рта разнородных металлов. Для изготовления зубных протезов применяют различные металлы и сплавы: кобальтохромовые, серебряно-палладиевые сплавы, нержавеющие стали, сплавы на основе золота, платины и др. Средняя разность потенциалов этих сплав в различных ситуациях может варьироваться от 0,5 до 500 мВ.

Таким образом необходимо разработать медицинский прибор для диагностики гальванизма. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

• выполнить обзор предметной области;

• разработать проект прибора для диагностики гальванизма;

• создать прибор;

• выполнить технико-экономическое обоснование проекта.

В данной работе рассмотрено создание электронной части прибора основанного на измерительном усилителе постоянного тока и микроконтроллере ATMega32 с внешним АЦП. Для взаимодействия с пользователем в состав прибора включены: знакосинтезирующий ЖК-индикатор, набор управляющих кнопок и звуковой сигнализатор.

1. Явление гальванизма

   1. История возникновения гальванизма

Впервые о гальванизме в полости рта упоминается в XVII веке. В 1752 году в Берлинской академии наук Зульцером был представлен доклад на тему «оральный гальванизм», в котором он освещал эксперимент с получение гальванического тока путём помещения в полость рта двух пластинок из разных металлов [1].

В 1880 году Ш. Чейз обнаружил, что наличие пломб и протезов из разнородных металлов приводит к изменениям в полости рта (действие гальванических токов) [2].

В 1881 году Миллер продолжает изучение гальванизма и определяет природу возникновения электрического тока в полости рта при соприкосновении пломб и частей протеза, выполненных из разнородных металлов [2].

В 1855 году ученым Хилле установлено что вероятность образования гальванических токов зависит от расположения двух металлов в электрическом ряду относительно друг друга [3].

Ученый И. Лэйн уточнил, что вероятность появления гальванических токов зависит также от таких характеристик, как размер общей поверхности и объёмы металлов, pH слюны и продолжительность использования пломб и протезов [2].

Разнородность металлов используемых в качестве материала для создания протезов и пломб обуславливает проявление таких симптомов, как жжение во рту, боли в губах, языке, раздражения слизистой оболочки, металлический вкус во рту, изменения в работе вкусовых рецепторов и т.д. Что примечательно, длительное действие гальванических токов влияет и на другие части организма человека: боли в голове, бессонница, повышенная утомляемость, неустойчивое нервное состояние [6].

Некоторые ученые считали что использование амальгамовых пломб ведёт к возникновению лейкоплакии и возникновению стоматитов, поэтому с 1933 года в СССР использовали нержавеющую сталь, а в 1964 в качестве исходного материала был предложен хромокобальтовый сплав.

Такие учёные как И.Г. Лукомский, Д.Н. Цитрин отмечали безвредность нержавеющей стали для ротовой полости. [5]

Однако в ходе дальнейших исследований было выявлено, что использование нержавеющей стали приводит не только к вышеупомянутым симптомам, но также и к эффекту парестезии и пониженному слюноотделению.

Авторы из многих стран в своих работах уделяли внимание вопросам коррозии мостовидных протезов и пломб, приводящей к возникновению хейлитов, показаны на рисунке 1 [3].

Рисунок 1 – Хейлит

Также возможны возникновения различных форм глосситов, образование глоссита на языке приведёны на рисунке 2 [31].

Рисунок 2 – Глоссит

В редких случаях имеют место неврологических симптомы: раздражительность, канцерофобия и т.д. Обычно субъективные ощущения возникают спустя 1-3 месяца после установки протезов.

Электрохимическая коррозия, как правило, ведёт к ускоренному стиранию протезов, выполненных из стоматологических сплавов. При использование хромокобальтовых сплавов есть опасность попадания Co и Cr в слюну, что приводит к резкому возрастанию коррозионного потенциала; а продукты коррозии нержавеющей стали: Cr, Pb, Ni, Cu просачиваются через кожные ткани слизистой оболочки, а также попадают в губчатое и компактное вещество нижней челюсти.

В некоторых исследованиях уделено внимание резорбция костной ткани альвеолярного отростка в месте расположения мостовидного протеза из нержавеющего сплава.

Доказано, что штифты из недрагоценных металлов подвержены коррозии. Литые культевые вкладки, анкерные штифты производятся из сплавов различных металлов, чьи продукты коррозии могут привести к перелому корня зуба.

Гальванических токи ведут к электрохимической коррозии, которая в свою очередь вызывает поражение полости рта, а также пагубно влияет на ферментную и иммунную системы организма.

1. Методы измерения микротоков в полости рта

Электротоки в ротовой полости проявляются при наличии металлов. Слюна выступает сильным электролитом, связанно это с нахождением в ней различных ионов: Br, Ca, K, Na, F, и др. Электропроводность электролита, а именно слюны определяется концентрацией и насколько подвижны в ней ионы. Величина электролитического тока обусловлена разностью потенциалов в ротовой полости. Слюна может обладать буферными свойствами, а именно молекулы белка в зависимости от pH слюны могут выступать в роли основания, так и кислоты.

Интересен факт того, что при наличии в ротовой полости разнородных металлов не всегда приводит к неприятным ощущения и заболеваниям в виду индивидуальных особенностях биологических тканей. В следствии этого многие учёные считают, что данные о характере биохимических и биоэлектрических процессов у больных противоречивы и не сводятся к единой системе диагностики и лечения гальванизма.

Гальванизм в ротовой полости может быть связан, как с наличием коррозионных процессов, так и с неправильным распределением первоначальных потенциалов при введении различных металлических включений в ротовую полость.

В 1972 году В.Г. Манеев доказал, что при разрушении верхних жевательных поверхностей зубных протезов различными твёрдыми частичками пищи происходит всех активизация электрохимических процессов [21].

Такие учёные, как В.М. Павленко, А.А. Тимченко отмечают важную особенность при использовании съёмных протезов. У них отсутствует электрических потенциал. А их сочетание с несъёмными протезами увеличивает ток до 27 мкА. Если использовать несъемные паянные шины то можно наблюдать увеличение напряжения от 130 до 190 мВ.

Для диагностики гальванизма предлагались различные приборы и устройства от разных учёных. А Липпман предлагал измерять величину тока между металлическими включениями с помощь микроамперметра. Д. Реад и В. Виллиман в своих измерениях использовали гальванометр. В. Счривер и Л. Даймонд применяли электронный милливольтметр. Д. Дновэй и Д. Баночси использовал электронный ольтметр [8].

В 2000 году Л.Д. Гожая проводила измерения ЭДС гальвонометром типа 251G фирмы «Norma». Её техника измерения разности потенциалов заключалась в измерении по зонам: припой-припой, пропой-коронка, припой-промежуточная, коронка-коронка; припой-слизистая оболочка (или очаг поражения при заболевании слизистой оболочки); слизистая оболочка-слизистая оболочка (верхняя или нижняя губа, язык). Результатом был высокое значение выраженного электрохимического процесса в ротовой полости. Разность потенциалов между металлическими протезами из нержавеющей стали у лиц без жалоб от 50 до 100 мВ. У лиц испытывающих проблемы от 50 до 200 мВ [9].

Во время гальвонизма pH слюны как правило движется в кислую сторону с одновременным повышением разности потенциалов от 40 до 150 мВ. В слюне пациентов без гальванизма pH слюны отклоняется в кислую сторону незаметно, от 6,7 до 6.8, норма 7,05. Разность потенциалов при этом от 20 до 30 мВ [10].

В итоге в стоматологической практике применялись различные приборы для измерения силы тока и разности потенциалов в ротовой полости. И абсолютные величины гальванических токов не коррелируют с интенсивностью клинических проявлений.

Для выявления непереносимого металла в ротовой полости необходимо тщательное обследование пациента. Далее проводят измерение микротоков, проводят аллергологические пробы, применяют методы иммунодиагностики.

Существует действенный метод выявления металла, который причиняет дискомфорт. Исключение этого протеза, как правило приводит к исчезновению неприятных ощущений.

Таким образом проблема гальванизма имеет актуальный характер. Также очевидно что диагностируя заболевание на ранних стадиях можно предотвратить развитие серьёзных осложнений. А в случае правильного подбора материалов при протезировании и вовсе исключить возникновение заболевания.

1. Общая концепция разрабатываемого прибора

   1. Требования к разрабатываемому прибору

На основании вышеупомянутого были сформулированы следующие требования к прибору для диагностики гальванизма:

• измерения электрохимических потенциалов в диапазоне от 0,5 до 500 мВ;

• проведение измерения в определенный момент времени;

• возможность просмотра последних измерений с указанием времени и даты их проведения;

• цена деления 0,5 мВ;

• возможность автоклавирования части щупа помещаемой в ротовую полость.

Конструктивно прибор выполнен в виде измерительного блока с подключаемыми щупами, с возможностью подключения к ПК.

1. Измерительный блок

Блок-схема измерительного блока приведена на рисунке 3. Блок-схема работы программы для измерения приведена в Приложении В. Измерительный блок реализуется на базе микроконтроллера к которому подключаются устройства индикации и ввода (УИВ), часы реального времени (ЧРВ), аналого-цифровой преобразователь и драйвера USB/USART. Для измерения электрических потенциалов между щупами предполагается использовать специальный измерительный усилитель сигнал с которого преобразуется в цифровую форму с помощью АЦП. Питание прибора осуществляется от внешнего блока питания с последующим преобразованием с помощью встроенного преобразователя питания (ПП). В качестве устройств индикации и ввода используется LCD индикатор и кнопочная клавиатура.

Рисунок 3 – Измерительный блок

1. Обоснования выбора AVR

Для создания блока управления генератором радиоимпульсов, было принято решение применить 8-разрядный встраиваемый микроконтроллер.

В настоящее время на рынки микроэлектроники представлено большое количество 8-разрядных микроконтроллеров, но наиболее распространенными являются микроконтроллеры PIC и AVR. Их основные характеристики приведены в таблице 1.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР