在進行根管治療時，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)運動與軸向振動疊加。不會經(jīng)常被卡住，這意味著可以更快地完成對患者的手術。該技術也可用于其他醫(yī)療應用，例如診斷和癌癥治療。

為了減輕牙醫(yī)的工作量， 縮短手術時間，在智能材料和系統(tǒng)部門主管 Holger Neubert 博士的領導下，該團隊開發(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)用軸向振動覆蓋銼刀的旋轉(zhuǎn)。

標準牙科銼刀在手持設備中的電動機的驅(qū)動下每分鐘旋轉(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形成粘性物質(zhì)附著在銼刀上，這會降低其清潔能力并對工具造成壓力。 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險會增加。 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："通過將旋轉(zhuǎn)與軸向振動疊加，銼刀堵塞的速度會更慢，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雜的根管治療工作。 文件損壞的風險也降低了。" 對于患者來說，這意味著他們的根管治療結束得更快。

基于壓電陶瓷的執(zhí)行器具有許多優(yōu)點。 它們體積小、結構緊湊、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。 正因為如此，IPUCLEAN 項目的科學家們能夠?qū)⑹殖衷O備做得足夠小，以便輕松放入患者口腔中最狹窄的空間。 另一個優(yōu)點是 Fraunhofer IKTS 采用無鉛材料構建了堆棧執(zhí)行器。 這已經(jīng)滿足了歐洲 RoHs 指令的未來要求，意味著該設備不含有害物質(zhì)。

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