在進(jìn)行根管治療時(shí)，牙醫(yī)需要將銼刀插入根管深處以去除發(fā)炎的組織。旋轉(zhuǎn)銼經(jīng)常被卡住，必須定期清潔。 弗勞恩霍夫陶瓷技術(shù)與系統(tǒng)研究所 IKTS 的研究人員開發(fā)了一種壓電陶瓷堆棧執(zhí)行器，可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與軸向振動(dòng)疊加。不會(huì)經(jīng)常被卡住，這意味著可以更快地完成對(duì)患者的手術(shù)。該技術(shù)也可用于其他醫(yī)療應(yīng)用，例如診斷和癌癥治療。

為了減輕牙醫(yī)的工作量， 縮短手術(shù)時(shí)間，在智能材料和系統(tǒng)部門主管 Holger Neubert 博士的領(lǐng)導(dǎo)下，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種微型壓電陶瓷堆棧執(zhí)行器，該執(zhí)行器在超聲波頻率范圍內(nèi)用軸向振動(dòng)覆蓋銼刀的旋轉(zhuǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)牙科銼刀在手持設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下每分鐘旋轉(zhuǎn)約 200 次。 將其插入根管并定期取出并重新插入。 去除的部分組織最終會(huì)形成粘性物質(zhì)附著在銼刀上，這會(huì)降低其清潔能力并對(duì)工具造成壓力。 盡管這些牙科銼刀由超彈性鎳鈦 (NiTi) 合金制成，但銼刀在壓力下斷裂的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。 因此，它們需要不斷地被移除并徹底清潔。

Neubert 解釋了使用壓電陶瓷堆棧執(zhí)行器的優(yōu)點(diǎn)："通過(guò)將旋轉(zhuǎn)與軸向振動(dòng)疊加，銼刀堵塞的速度會(huì)更慢，這意味著它不需要經(jīng)常清潔。 這樣，牙醫(yī)就可以更加專注于復(fù)雜的根管治療工作。 文件損壞的風(fēng)險(xiǎn)也降低了。" 對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，這意味著他們的根管治療結(jié)束得更快。

基于壓電陶瓷的執(zhí)行器具有許多優(yōu)點(diǎn)。 它們體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、工作快速而精確、易于控制且熱量損失極少。 堆棧執(zhí)行器由多層堆疊而成，這些層共同作用以增加執(zhí)行器的位移。 正因?yàn)槿绱耍琁PUCLEAN 項(xiàng)目的科學(xué)家們能夠?qū)⑹殖衷O(shè)備做得足夠小，以便輕松放入患者口腔中最狹窄的空間。 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 Fraunhofer IKTS 采用無(wú)鉛材料構(gòu)建了堆棧執(zhí)行器。 這已經(jīng)滿足了歐洲 RoHs 指令的未來(lái)要求，意味著該設(shè)備不含有害物質(zhì)。

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