طراحی و ساخت سیستم کاهش درد تزریق دندانپزشکی منطبق با تئوری گیت کنترل
Design and construction of a dental injection pain reduction system based on gate control theory
مجریان: فرزین احمدپورپورناکی
خلاصه روش اجرا: سیستم کاهش حس درد تزریق دندانپزشکی از دو جز الکترونیک و غیر الکترونیک تشکیل خواهد شد. طراحی بخش الکترونیک: بخش الکترونیک شامل موتور ویبره، ماژول افزاینده، پتانسیومتر، کلید و باتری و سایر اجزا می باشد که امکان تغییر ولتاژ در نتیجه تغییر در میزان لرزش باشد. مهندس فرزاد خلیلی دارای لیسانس الکتروتکنیک و مهندس یونس سرباز منور دارای لیسانس IT، طراحی بخش الکترونیک، اجرا و مونتاژ بورد و اجزای مدار را به عهده خواهند داشت. به دلیل عدم وابستگی سازمانی مهندسین نامبرده به علوم پزشکی تبریز و به عنوان بخش خصوصی، در پروپوزال پیشنهادی به عنوان همکار مطرح نشدند. طراحی مدار با نرم افزار proteus، ورژن 8.4 v انجام خواهد گرفت. در اجرای طراحی دقت خواهد شد از اجزای سبک با توان بیشتر استفاده شود که ضمن کاهش حجم و وزن دستگاه، میدان دید دندانپزشک را در حین تزریق کاهش ندهد. قابلیت شارژ بخش الکترونیک حتما مورد نظر خواهد بود تا با استفاده از دستگاه دوباره شارژ شده تا علاوه بر راحتی استفاده، هزینه اضافی برای تعویض باتری تحمیل نشود. قطعات مورد نیاز شامل موتورهای ویبره، ماژول، باتری ها، کلید، سرکلید ولومی، پتانسیومتر، سیم، ابزار لحیم کاری شامل هویه و مواد مصرفی لحیم کاری، مقاومت ها و ... پس از انجام طراحی های مورد نیاز، از پاساژ چهل ستون نو واقع در سه راه امین خریداری خواهد شد. اجرای بخش الکترونیک: مونتاژ و اجرای بخش الکترونیک دستگاه به عهده آقایان یونس منور و فرزاد خلیلی خواهد بود. پس از تهیه مواد مصرفی، مونتاژ و اجرای امورات مربوط به بخش الکترونیک انجام خواهد شد. طراحی مدار در برنامه proteus، ورژن 8.4 v انجام خواهد شد و ثبت و تجزیه و تحلیل اطلاعات در برنامه excel ورژن 2016 انجام خواهد گرفت. در مرحله تست و اجرای بخش الکترونیک داده ها پس از هر بار استفاده از اجزا و نتیجه آن در excel ثبت خواهند شد. در انتخاب قطعات الکترونیک دقت خواهد شد از مواد باکیفیت و ایمن با در نظر گرفتن بهره وری در اشغال فضا، یعنی اندازه کوچکتر و قدرت بیشتر و یا کافی استفاده شود. طراحی و ساخت شکل کلی: طرح اولیه از مکانیزم عمل و شکل کلی دستگاه در برنامه 3D MODELING APP طراحی شده است و به دلیل عدم ثبت مالکیت معنوی آن از افشای اطلاعات بیشتر راجع به جزئیات آن معذوریم. طراحی دقیق با نرم افزار CATIA V5 R21 با فرمت خروجی STL، توسط شرکت ساخت افزایشی کبود تبریز انجام خواهد شد. بخش غیر الکترونیک شامل دو بخش مجزا میباشد که به صورت جداگانه طراحی خواهند شد و اندازه های وارد شده در طرح با فرمت قابل چاپ سه بعدی خواهد بود. دو بخش پس از پرینت سه بعدی به هم ادغام خواهند شد. پس از تایید شدن طرح سه بعدی دستگاه، با فرمت STL توسط نرم افزار کتیا، توسط شرکت ساخت افزایشی کبود تبریز به صورت سه بعدی با فیلامان TPU و PLA چاپ خواهد شد. دستگاه پرینتر سه بعدی کیتک مدل SIGMA 120S می باشد. دو بخش به صورت جداگانه ساخته خواهند شد و سپس به هم اتصال پیدا خواهند کرد. ادغام بخش غیر الکترونیک ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی کیتک مدل SIGMA120S، شرکت ساخت افزایشی کبود تبریز به بخش الکترونیک اجرا شده توسط مهندسین خلیلی و منور. به دلیل هزینه بالای طراحی قالب تزریق پلاستیک و عدم امکان تست مکرر و سفارش طراحی ها و ساخت های پی در پی دستگاه، بهتر است به صورت پرینت سه بعدی ساخته شود تا هزینه ها حدالامکان صرفه جویی شود. قابلیت علمی سیستم کاهش درد تزریق تحت نظارت اساتید محترم دانشکده دندانپزشکی تبریز، دکتر وفایی متخصص کودکان و دکتر احمدپور متخصص جراحی دهان، فک و صورت خواهد بود، مجری اصلی طرح و مالک ایده آقای فردین بابائی اقدم، دانشجوی دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تبریز میباشد.قابلیت علمی سیستم کاهش درد تزریق تحت نظارت اساتید محترم دانشکده دندانپزشکی تبریز، دکتر وفایی متخصص کودکان و دکتر احمدپور متخصص جراحی دهان، فک و صورت خواهد بود، مجری اصلی طرح و مالک ایده آقای فردین بابائی اقدم، دانشجوی دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تبریز میباشد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 72597 |
| عنوان فارسی طرح | طراحی و ساخت سیستم کاهش درد تزریق دندانپزشکی منطبق با تئوری گیت کنترل |
| عنوان لاتین طرح | Design and construction of a dental injection pain reduction system based on gate control theory |
| نوع طرح | طرح فناورانه |
| اولویت طرح | فناوریهای نوین در دندانپزشکی با تاکید بر فناوری نانو، نانوذرات، بایومتریالها و اپلیانسهای داخل دهانی |
| نوع مطالعه | مطالعه برای ساخت دارو یا وسائل |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | ترس دندانپزشکی از شیوع بالایی برخوردار است، به طوری که طبق مطالعات مختلف، شیوع ترس از دندان در بین بزرگسالان از 4.2% تا بیش از 50% متغیر است.[1] ترس و اضطراب دندانی می تواند با پیش بینی از درد در حین درمان های دندانپزشکی و تزریقات دهانی مرتبط باشد. درد «یک تجربه حسی و عاطفی ناخوشایند است که با آسیب واقعی یا بالقوه بافت همراه است یا با چنین آسیب توصیف میشود».[2] مدیریت درد و ترس و ناراحتی ناشی از آن یکی از چالش های مهم و حیاتی در درمان های دندانپزشکی است. مدیریت ناکافی درد در طی اقدامات دندانپزشکی می تواند علائمی مانند هیپوکسمی، تاکی کاردی و علائم روانی مانند فوبیای سوزن ایجاد کند. اجتناب از مراقبت های بهداشتی و عدم پذیرش درمان های مرتبط با سوزن از جمله پیامدهای دراز مدت آن است.[3] اهمیت بیحسی خوب در گروه های آسیب پذیر همراه با معلولیت و کودکان بیشتر است طوری که سخت ترین و شاید مهم ترین بخش در درمان کودکان میباشد. ترس کودک از تزریق دردناک و خاطره بد از آن منجر به ترس همیشگی کودک در آینده و کاهش سطح سلامت دهان و دندان در فرد و جامعه می شود.[4] با توجه به آخرین پیشرفت ها در تکنیک های تزریق بدون درد دندان، روش های مختلفی برای کاهش درد ایجاد شده است. کانتراستیمیولیشن یکی از تکنیک های تزریق موثر است. اساس علمی این تکنیک را می توان با نظریه گیت کنترل ارائه شده توسط ملزاک و وال توضیح داد.[5] بر اساس این نظریه، درد را می توان با فعال کردن رشته های عصبی سریع و با قطر زیاد که محرک های لمسی و ارتعاشی را حمل می کنند، کاهش داد. به دلیل سرعت و قطر بیشتر اعصاب حسگر فشار و ارتعاش، میزان پیام ارجاعی به مغز بیشتر است، بنابراین زمانی که این اعصاب همزمان با اعصاب گیرنده درد که سرعت کمتر و قطر کمتری دارند فعال باشند، سطح درک درد توسط فرد کاهش می یابد.[6] لوندبرگ و همکاران کاهش درد در هنگام تحریک ارتعاشی را در بیمارانی که از دردهای اسکلتی عضلانی حاد یا مزمن با منشاء متفاوت رنج میبرند، ثابت کردند. آنها متوجه شدند که شصت و نه درصد از بیماران کاهش درد را در طول تحریک ارتعاشی گزارش کردند.[7, 8] چند مورد تجهیزات ویبره برای تزریق ارائه شده اند، اما طبق تحقیقات انجام شده در کارآزمایی های بالینی نتایج متضادی نشان داده شده است. هر کدام مزایا و معایب استفاده خودشان را داشته اند. ازجمله معروف ترین تجهیزات تزریق با این متد میتوان به ویبراجکت، دنتال وایب و اکیوپال اشاره کرد.[9-11] بنا به شرایط خاص اقتصادی-سیاسی ایران و تحریم های موجود، به دلیل عدم وجود این تجهیزات دندانپزشکی در بازار امکان استفاده وجود ندارد. عدم اطلاع عموم جامعه دندانپزشکی از میزان کارایی این دستگاه ها و روش کانتراستیمیولیشن و عدم دسترسی و یا توان خرید به دلیل قیمت بالا از جمله دیگر عوامل تاثیرگذار به شمار میروند. سیستم کاهش حس درد تزریق دندانپزشکی پیشنهادی تلاش کرده است تا با افزایش کارایی و تسهیلات در روند ارائه خدمت به دلیل فناوری و امکان تولید داخلی، باعث ایجاد تحولی در نظام دندانپزشکی کشور شود. دستگاه پیشنهادی قابلیت اتصال به بدنه سرنگ های روتین دندانپزشکی را دارد، میدان دید کمی اشغال میکند و نیاز به آموزش مهارت خاصی برای تزریق ندارد. قابل استفاده در تمامی مطب ها و کلینیک ها برای تمامی گروه های جامعه میباشد. هزینه تمام شده در قیاس با نمونه های خارجی که در بازار هم موجود نیستند، خیلی کمتر و به صرفه تر میباشد. نحوه اتصال و نحوه عملکرد در محل تزریق این سیستم کاملا نوآورانه و متفاوت از تمامی دستگاه های ساخته شده، میباشد. به دلیل هزینه بر بودن تحقیقات و انجام طراحی های لازم برای ساخت سیستمی با قابلیت های بهتر از نمونه های خارجی و نبود امکانات لازم درون سازمانی، که بیشتر موارد ناچار به همکاری با بخش خصوصی میباشد، فناور مطالعه حاضر برای ساخت نمونه اولیه با قابلیت صنعتی نیازمند به حمایت ویژه معاونت فناوری و تحقیقات دانشگاه علوم پزشکی تبریز میباشد. |
| اهداف اختصاصی | طراحی بخش الکترونیک سیستم کاهش حس درد تزریق -طراحی و تعیین شکل دستگاه و بخش غیر الکترونیک -پرینت سه بعدی بخش غیرالکترونیک سیستم کاهش حس درد تزریق دندانپزشکی -تولید نمونه اولیه با قابلیت صنعتی -- |
| چکیده انگلیسی طرح | Dental fear and high dental fear have a high prevalence, so that according to various studies, the prevalence of dental fear among adults ranges from 4.2% to more than 50%.[1] Dental fear and anxiety can be related to the anticipation of pain during dental treatments and oral injections. Pain is “an unpleasant sensory and emotional experience associated with actual or potential tissue da¬mage, or described in terms of such damage”.[2] Management of pain and fear and discomfort caused by it is one of the most important and vital challenges in dental treatments. Inadequate pain management during dental procedures can cause symptoms such as hypoxemia, tachycardia, and psychological symptoms such as needle phobia. Avoidance of health care and non-acceptance of needle-related treatments are among the long-term consequences.[3] According to the latest advancements in dental painless injection techniques, several methods have been developed to reduce pain.[4] Counter-stimulation is one of the effective injection techniques. The scientific basis of this technique can be explained by the gate-control theory presented by Melzack and wall.[5] According to this theory, pain can be reduced by activating fast, large-diameter nerve fibers that carry touch and vibration stimuli. Due to the greater speed and diameter of the pressure and vibration sensing nerves, the amount of referral message to the brain is higher, so when these nerves are simultaneously active with the pain receptor nerves, which have a lower speed and smaller diameter, the level of pain perception by the person decreases.[6] Lundeberg et al proved reduction of pain during vibratory stimulation in patients suffering acute or chronic musculoskeletal pain of different origin. They noticed that sixty-nine per cent of the patients reported a reduction of pain during vibratory stimulation.[7, 8] The proposed dental injection pain reduction system has tried to create a transformation in the dental system of the country by increasing the efficiency and facilities in the service delivery process due to technology and the possibility of domestic production. The proposed device can be connected to the body of routine dental syringes, occupies little field of view and does not require special skill training for injection. It can be used in all offices and clinics for all groups of society. The cost is much lower and more economical compared to foreign models that are not available in the market. The connection method and the operation method at the injection site of this system are completely innovative and different from all the manufactured devices. Circuit design will be done with proteus software, version 8.4 v. In the implementation of the design, it will be carefully used light components with more power that, while reducing the volume and weight of the device, will not reduce the field of vision of the dentist during the injection. The ability to charge the electronic part will definitely be desired so that it can be recharged using the device so that, in addition to the ease of use, additional costs for battery replacement are not imposed. The required parts include vibration motors, modules, batteries, keys, volume keys, potentiometers, wires, soldering tools, including soldering irons and consumables, resistors, etc., after completing the required designs, from the Forty Seton Passage. The new one located in Se Rah Amin will be purchased. The assembly and implementation of the electronic part of the device will be the responsibility of Mr. Yunes Monavar and Farzad Khalili. After the procurement of consumables, assembly and implementation of the affairs related to the electronic sector will be done. Detailed design with CATIA V5 R21 software with STL output format will be done by Kabud Tabriz Additive Manufacturing Company. The non-electronic part includes two separate parts that will be designed separately and the sizes entered in the design will be in 3D printable format. The two parts will be merged together after 3D printing. After the approval of the 3D design of the device, in STL format by Katia software, it will be printed in 3D with TPU and PLA filaments by Tabriz Blue Additive Manufacturing Company. The kitek 3D printer is SIGMA 120S model. The two parts will be made separately and then joined together. The manufactured device will be able to be connected to routine dental syringes and will be injected in one step. Its vibration level can be adjusted without the need for training. The scientific capability of the injection pain reduction system will be confirmed by Dr. Ahmedpour, a member of the faculty and a specialist in maxillofacial surgery, and Dr. Vafaei, a member of the faculty of the pediatric department of the Faculty of Medical Sciences in Tabriz. After making the prototype, the device is ready for delivery and settlement of the design. |
| کلمات کلیدی | gate control: بر اساس این نظریه، روشهای ضد تحریک مانند لرزش یا سرما میتوانند با فعال کردن فیبرهای A-بتا که قطر آنها بزرگتر از فیبرهای A-delta و C است، انتقال سیگنالهای درد را از محیط به مغز کاهش دهند. این با فعال کردن نورون بازدارنده در شاخ پشتی نخاع اتفاق میافتد که مانند یک دروازه عمل میکند و اطلاعات درد منتقل شده به مغز را کاهش میدهد. counter stimulation: تکنیک تزریق در دندان پزشکی که با تحریک سطح مخاط ناحیه مجاور تزریق صورت میگیرد. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران- دندانپزشکان-سطح سلامت دهان و دندان در جامعه |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فردین بابائی اقدم | مجری دانشجویی(کمیته تحقیقات دانشجویی) |
| علی وفایی | همکار اصلی |
| فرزین احمدپورپورناکی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر دستگاه کاهش حس درد و اضطراب تزریق دندانپزشکی با ایمنی بیشتر طراحی و نمونه اولیه ساخته شد.متن خبر طبق مطالعات مختلف، شیوع ترس از دندانپزشکی در بین بزرگسالان از 4.2% تا بیش از 50% متغیر است. اهمیت بیحسی خوب در گروه های آسیب پذیر همراه با معلولیت و کودکان بیشتر است، طوری که سخت ترین و شاید مهم ترین بخش در درمان کودکان میباشد. ترس کودک از تزریق دردناک و خاطره بد از آن منجر به ترس همیشگی کودک در آینده و کاهش سطح سلامت دهان و دندان در فرد و جامعه می شود. بنا به همین دلایل، مدیریت درد و ترس و ناراحتی ناشی از آن یکی از چالش های مهم و حیاتی در درمان های دندانپزشکی است.
این اختراع یک تجهیز دندانپزشکی با قابلیت اتصال بر روی سرنگ معمول دندانپزشکی که با دو مکانیزم لرزش مستقیم مخاط، 360 درجه حول محل تزریق و لرزش سوزن بر اساس تئوری دروازه درد (گیت کنترل) منجر به کاهش حس درد و اضطراب تزریق دندانپزشکی به صورت ایمن می شود. شکل تلسکوپی جمع شونده که از استیل ضد زنگ می باشد، با پوشش سوزن علاوه بر استتار سوزن و کاهش ترس، در افزایش ایمنی تزریق و کنترل عفونت به دلیل قابلیت استریلازیسیون نقش دارد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
