一种电流方向可调的微电流口腔杀菌仪的制作方法

1.本发明涉及口腔护理仪器领域，尤其涉及一种电流方向可调的微电流口腔杀菌仪。


背景技术：

2.牙周病作为高发口腔疾病，是导致我国成人牙齿缺失的主要原因。牙周病包括牙周炎和种植体周围炎等。牙周炎与种植体周围炎的临床表现相似，为牙龈红肿出血、牙龈萎缩、牙齿松动等，会导致成人牙齿脱落或种植牙过早脱落。牙菌斑是这一系列牙周病的始动因素。牙菌斑分为龈上和龈下菌斑，其中龈下菌斑与上述疾病的相关性最大。因此治疗与预防上述牙周疾病的关键在于对龈下菌斑的控制。但是主流的口腔健康产品，包括普通牙刷、电动牙刷、牙线和漱口水等仅能清除龈上菌斑。对于龈下菌斑的处理，一般在口腔医院等诊疗机构由牙医对龈下区域进行专门的洁治和刮治，或进行抗生素治疗。但上述方法长期使用会对牙齿损伤大，或者使细菌形成抗药性，因此不适宜长期使用上述方法去除龈下菌斑。
3.根据美国专利us8660669和相关研究，明确在人体可耐受的电流强度下的电刺激可以对微生物有直接的杀灭作用。由于该方法通过物理或化学的原理对微生物进行杀灭，不会导致微生物的耐药性，可以安全长期使用且杀灭效果不会降低。这一原理为治疗和预防牙周疾病提供了新思路，它同时具有促进血液流通和杀灭口腔有害微生物的两大作用抑制了口腔疾病的两大成因。
4.在上述专利中，揭示了一种口腔治疗仪利用上述原理提供牙周病的治疗和预防方法。该口腔治疗仪包括若干对电极，分别与电源两极相连。具体结构牙套部分和电极部分，能够与牙龈贴合。电极持续向牙龈施加电流。
5.这款杀菌仪的特征在于主机会持续输出微电流到口腔牙龈，牙龈的唇侧是正极/阳级，牙龈的舌侧是负极/阴极。通过电极，在牙龈中形成稳定的微安级微电流。目前有大量试验证明了这样的电流可以杀灭牙龈中的厌氧菌，从而达到预防，缓解甚至治疗牙周炎的作用。
6.目前的装置设计达到的效果是可以调节电流的大小，但是不能提供电流方向的改变。另外，根据实验结果显示，在电极之间，即微电流通过的区域，细菌的杀灭率也是有区别的。其中正极/阳级附近的细菌的杀灭率更高，所以通过电流方向的改变或者说阴阳极的切换，可以使得装置在口腔中的杀菌效果更均匀。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明提供一种口腔中电极阴阳极性切换的一种实现方案，目标是让设备更均匀地杀灭牙龈中的细菌。本发明提供了一种技术方案，使得口腔杀菌仪在口腔中的阴极和阳级可以切换。本发明提供了一种电流方向可调的微电流口腔杀菌仪，包括牙套，牙套上设置的唇侧电极和舌侧电极，为唇侧电极和舌侧电极供电的电源，电源可间歇性地切换极性。
8.其中，电源是恒流源，根据输出端的电流大小和方向调整自己的输出电压，从而达到输出端的电流为恒定的微电流。
9.一个实施方案中，通过主控芯片的信号控制来切换电源输出端与牙套电极相连，从而达成切换电流流向的目的。
10.较佳地，电源的输出端到牙套电极之间搭载一个继电器开关，通过主控芯片的信号控制来切换电源输出端与牙套电极相连，从而达成切换电流流向的目的。
11.进一步地，电源的输出端到牙套电极之间搭载一个继电器开关，继电器开关处于第一位置时电源输出端与唇侧电极相连，舌侧电极接地；继电器开关处于第二位置时电源输出端与舌侧电极相连，唇侧电极接地。
12.进一步地，主控芯片控制两个恒流输出装置，当上路的恒流输出装置处于激发态时，输出恒定电流，此时恒流输出装置与舌侧电极相连，唇侧电极经过固定阻抗后与地线相连；当主控芯片发出切换信号时，上路的恒流输出装置关闭，下路的恒流输出装置与唇侧电极相连，舌侧电极经过固定阻抗后与地线相连。下路恒流输出装置的后端接有一个二极管，避免恒流输出装置遭受逆负载而损坏。上路设有瞬态二极管将切换时产生的额外电流导入地线，上下两路设有稳流二极管使得舌侧电极和唇侧电极上的电势尽快平稳。
13.电源切换频率不高于10分钟/次。电源微电流可以是50微安至500微安。
14.本发明的意义在于可以使最终输出的电极的阴阳极方便地切换，同时试验证明了在电极阳级的附近杀菌效果更显著，从而证明了相比原来只有一个方向的电流相比，现在这个方案可以使得整个口腔的杀菌效果更均匀也更显著。
15.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明一个实施例的电路框图；
18.图2是本发明一个实施例极性切换后的电路框图；
19.图3是本发明的另一实施例的电路框图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
21.针对现有技术中存在的不能改变电流方向的问题，本发明提出的解决方案是在恒
流源电路的输出端到最终牙套的输出端之间搭载一个继电器开关，通过mcu(主控芯片)的信号控制来切换恒流源电路输出端与牙套的目标电极相连，位于恒流源电路输出端的电极与地线相连，从而达成切换电流流向的目的。
22.下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。
23.首先请参照图1，图1是本发明一个实施例的电路框图。
24.图1是牙套在牙龈中的状态示意，图1中的微电流口腔杀菌仪由套在牙龈1上的牙套、牙套的唇侧电极3、牙套的舌侧电极4组成。
25.首先是装置的连接固定，即电路的一个输出端和唇侧电极3连接，另一个输出端和舌侧电极4连接。电路中恒流输出装置根据输出端的电流大小和方向调整自己的输出电压，从而达到输出端的电流为恒定的微电流，更优选地说，这个微电流可以是50微安至500微安，因为实验中电流达到50微安开始体现作用，而超过500微安会使得使用者在使用时感到过于强烈的酥麻感产生不适。
26.如图1所示，此时唇侧电极3为正极/阳级，舌侧电极4为地线/阴极。主控芯片5激发信号控制三极管7的基级。图1状态下，三极管7的集电级为高电势，继电器6上无电流通过，继电器6处于未激发状态。此时恒流输出装置8的电流直接与唇侧电极3相连；舌侧电极4与地线相连，恒流电从唇侧流向舌侧。
27.图1中左侧是电路部分，主控芯片用于控制继电器档位，如图1所示，此时主控芯片5无控制信号，继电器不动作，此时继电器6档位都用上层两对触点。
28.再请参考图2，图2是本发明一个实施例极性切换后的电路框图。如图2所示，主控芯片5发出了控制信号，继电器开始动作，触点位置向下移动，此时牙套与电路的连接方式未变，但是此时唇侧电极3为地线/阴极，舌侧电极4为正极/阳级。图2状态下，三极管7的集电极由于主控芯片5的信号转变为了低电势，电流持续流过继电器6使得继电器6处于激发状态。此时继电器6内部电路发生切换改变，使得恒流输出装置8直接连接舌侧电极4；唇侧电极3与地线相连，恒流电从舌侧流向唇侧。
29.图1中当主控芯片5不对继电器6输出调节信号时，继电器6处于初始态，此时恒流输出装置与牙套唇侧电极3相连接，牙套舌侧电极4则与地线相连，此时唇侧电极3是阳级，舌侧电极4是阴极。根据实验室结果，此时唇侧附近的杀菌效果更显著。
30.图2中当主控芯片5对继电器6输出调节信号后，继电器6处于激发态，此时恒流输出装置与牙套舌侧电极4相连，牙套唇侧电极3则与地线相连，此时唇侧电极3是阴极，舌侧电极4是阳级。即舌侧附近的杀菌效果更显著。
31.图3是实现这个功能的另外一种体现。主控芯片5控制两个恒流输出装置8a和8b的状态。当上路的恒流输出装置8a处于激发态时，它开始输出恒定电流。此时恒流输出装置8a与舌侧电极4相连，唇侧电极3经过固定阻抗后与下路的地线相连，同时下路恒流输出装置8b的后端接有一个二极管10b，避免恒流输出装置8b遭受逆负载而损坏。所以此时恒定微电流从舌侧流向唇侧。
32.当主控芯片5发出切换信号时，上路的恒流输出装置8a关闭，下路的恒流输出装置8b开始输出。上路的瞬态二极管9将切换时产生的额外电流导入地线。同时上下两路的稳流二极管运作使得舌侧电极4和唇侧电极3上的电势尽快平稳。此时恒流输出装置8b与唇侧电
极3相连，舌侧电极4经过上路的固定阻抗后与地线相连。所以此时恒定微电流从唇侧流向舌侧。
33.以上的电路是针对牙套中一对舌侧唇侧电极的具体实施方式。实际使用过程中，会有多对电极同时运作，为了避免电流通过牙龈表面而非进入牙龈，同为舌侧或者同为唇侧的相邻两个电极必须是同极性的电极。
34.本发明提供了一个牙龈唇侧和舌侧的电极可以切换的方案，由于实验室数据只有针对一个方向的电流持续供电10分钟以上的数据，即只有一个方向持续供电超过10分钟才能显著发现细菌被杀灭同时阳级附近的细菌杀灭率更高，所以在装置设计上，建议同一个方向的电流持续至少10分钟以上，即切换频率不高于10分钟/次。另一方面，在恒流输出装置持续供电的时候，通过控制继电器切换正负极可能会出现瞬时的反向电流，对装置的寿命与用户的体验都会产生一定影响。所以优选的电极切换频率是每20分钟一次，即一个疗程一次。
35.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言可以容易实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里展示和描述的图例。