CN112168384A - 一种复合运动模式的根管治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合运动模式的根管治疗装置，包括机头、手柄、柔性传动轴、超声变幅杆，所述机头内设有旋转传动机构，所述旋转传动机构的动力输入端与所述柔性传动轴连接，所述旋转传动机构的动力输出端连接有根管锉器械，所述机头与所述超声变幅杆连接，所述手柄内设有旋转驱动装置和超声振子，所述旋转驱动装置与所述柔性传动轴连接。本发明的有益效果是：工作时，手柄内的旋转马达的扭矩通过柔性传动轴传递给机头，带动根管锉器械旋转，手柄内的超声振子的振动通过超声变幅杆传递给机头，带动机头整体振动，实现了根管锉器械可以同时以转动和振动的复合运动模式工作；并且，具有体积小的优点，适用于齿科用根管治疗仪。
Description
技术领域
本发明涉及根管治疗装置，尤其涉及一种复合运动模式的根管治疗装置。
背景技术
根管治疗是目前治疗各种牙髓炎、牙髓坏死等疾病比较理想和成熟的治疗方法，其主要过程是使用根管器械对病变根管内部和根管壁进行彻底清理，去处病变组织，并塑造出完整、光滑的根管内腔，然后在已预备好的根管内填充其他材料，如牙胶尖等，以达到根管修复和治疗的目的。
目前常用的根管预备手段是采用根管治疗仪与机用根管器械配合使用。工作时，根管治疗仪带动根管器械在根管内运动，对根管内壁进行塑形和清洁。使用根管治疗仪的优点是根管成型效率高，成型效果好，减轻操作者的工作强度等。
传统的根管治疗仪系统一般有旋转式根管治疗机和超声波式根管治疗仪。
旋转式根管治疗机工作时，治疗机带动机用根管器械旋转，通过器械的刃部对根管内壁进行切削，以达到根管塑形的目的，其动力一般由电磁马达提供。旋转式根管治疗机的优点是电机输出速度稳定，扭矩可控，可以两方向交替往复运动，机头部分可以高温高压灭菌等。但机用旋转器械在根管预备过程中的使用，容易在根管壁上形成玷污层，这是于根管锉器械的结构和运动方式决定的。
根管锉器械的工作部有一定的锥度，且有螺纹分布其上，为了形成切削刃，工作部需要有一定的截面形状，如图1。根管锉器械作为牙科手术切削工具，由于径向尺寸的限制和加工手段的制约，切削角γ0一般较大，所以根管锉对根管壁的切削基本是以“剐蹭”的方式进行的，这势必将导致器械对根管壁的挤压和摩擦热的产生。
以旋转式根管治疗机做根管预备时，器械摩擦所产的热使根管壁的有机质变性，牙本质碎屑、牙本质小管溢出液、唾液和细菌等在器械钻磨压力的作用下附着于根管内壁，形成一层厚度约1-2微米的玷污层。沾污层会堵塞侧支根管，阻碍药物向根管内壁和牙本质小管内的渗透，导致侧支根管无法填充。如果沾污层不能完全去除，将导致治疗的失败率提高和并发症的增加，直接影响治疗效果。产生的玷污层，需要进一步进行清理。
超声波根管治疗仪的原理是，利用超声波换能器驱动根管锉器械，使超声根管锉器械发生超声振动，对根管内部进行清理和塑形，工作原理如图2。其中2-1为换能器，由压电或磁致伸缩材料棒制成，在交变电场或磁场激励作用下可产生纵向振动；2-2为工作头，2-3为超声根管锉器械；换能器2-1产生的超声振动通过工作头2-2传递给根管锉2-3，但由于振动传播方向的改变，在根管锉2-3的尖部产生振动波为横波的超声振动。超声振动的根管锉尖端会对周围的液体介质进行剪切并产生空化效应形成空泡，在空泡溃灭时会，空泡中心会辐射出冲击波作用于根管壁上，从而实现了对根管塑形与清洁。
超声波根管治疗仪在根管的清洁方面有着独到的优势，但在根管塑形方面能力欠佳，这是因为超声根管锉器械工作时并不旋转，只有尖端具有对牙本质去除的功能，在根管塑形时很难避免塑形后根管轴线与原始根管轴线不发生严重偏移，尤其是在处理弯曲根管时，极易造成根管的局部损伤和侧穿等。
目前已经公开的根管治疗装置，旋转式和超声波式根管治疗仪的设计都是独立的，所以临床根管预备的常用方法是，先采用旋转式根管治疗机对根管进行塑形，完成塑形后再采用超声波式根管治疗仪对玷污层进行祛除和根管清洁。如果能实现根管锉器械在根管内旋转切削的同时，附加有微小超声振动，这将增加根管锉器械的排屑能力，显著降低切削阻力和切削温度，有效避免玷污层的产生，提高根管预备的质量，减少操作者的劳动强度。
公开的关于超声振动加旋转运动的加工装置的技术信息已有很多，在公布号CN107104514 A《适用于超声加工中心自动换刀的环绕式无线电能传输系统》的文件中，压电陶瓷振子布置于电机回转轴上与回转轴一起转动，通过线圈耦合的无接触方式给换能器供电，实现了刀具的旋转加振动；在公布号CN 108213508 A《一种轴承供电的超声手钻》的文件中，采用了通过滚针轴承对超声振子进行供电的方式；在公布号CN 108988679 A《一种纵一纵扭复合夹心式换能器》的文件中，公开了以纵扭藕合振子和压电陶瓷叠堆的方式，实现了超声波钻探器钻具的冲击和回转运动。
在上述公开的技术资料中，超声振子均设置在旋转运动的回转轴上，如此的设计可以很好的实现旋转运动和振动运动的复合，但这样的结构体积过大，不适用于齿科用根管治疗仪，因为齿科根管治疗仪的机头在使用时需要伸入到患者口腔中，体积不可能过大。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种复合运动模式的根管治疗装置。
本发明提供了一种复合运动模式的根管治疗装置，包括机头、手柄、柔性传动轴、超声变幅杆，所述机头内设有旋转传动机构，所述旋转传动机构的动力输入端与所述柔性传动轴连接，所述旋转传动机构的动力输出端连接有根管锉器械，所述机头与所述超声变幅杆连接，所述手柄内设有旋转驱动装置和超声振子，所述旋转驱动装置与所述柔性传动轴连接，所述超声振子与所述超声变幅杆连接。
作为本发明的进一步改进，所述旋转传动机构包括端面齿轮和传动齿轮，所述端面齿轮、传动齿轮分别通过轴承安装在所述机头的内部，所述端面齿轮与所述传动齿轮相啮合，所述端面齿轮与所述根管锉器械连接，所述旋转驱动装置为旋转马达，所述传动齿轮通过所述柔性传动轴与所述旋转马达的输出轴连接。
作为本发明的进一步改进，所述旋转传动机构还包括传动轴，所述传动齿轮安装在所述传动轴上，所述传动轴远离所述端面齿轮的一端设有方形截面的轴头，所述传动轴的方形截面的轴头伸出于所述机头之外，所述传动轴的方形截面的轴头与所述柔性传动轴为快速连接和拆卸装配。
作为本发明的进一步改进，所述柔性传动轴包括柔性轴，所述柔性轴的两端分别连接有联轴器，所述联轴器上设有方形截面的孔，所述传动轴的方形截面的轴头与其中一个所述联轴器的方形截面的孔为间隙配合，所述旋转马达的输出轴的端部设有方形截面的轴头，所述旋转马达的输出轴的方形截面的轴头与其中另一个所述联轴器的方形截面的孔为间隙配合。
作为本发明的进一步改进，所述柔性轴为不锈钢丝绞线软轴或者镍钛合金材料的软轴。
作为本发明的进一步改进，所述超声振子为压电陶瓷振子、磁致伸缩材料振子、磁悬浮马达振子中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，所述超声变幅杆的一端与所述机头的下部连接，所述超声变幅杆的另一端设有连接孔，所述超声变幅杆的连接孔与所述超声振子的输出轴为紧配合连接。
作为本发明的进一步改进，所述手机内还设有电源和驱动控制装置，所述电源分别与所述旋转驱动装置、超声振子、驱动控制装置连接，所述驱动控制装置的输出端分别与所述旋转驱动装置、超声振子的输入端连接。
本发明的有益效果是：通过上述方案，工作时，手柄内的旋转马达的扭矩通过柔性传动轴传递给机头，带动根管锉器械旋转，手柄内的超声振子的振动通过超声变幅杆传递给机头，带动机头整体振动，实现了根管锉器械可以同时以转动和振动的复合运动模式工作；并且，具有体积小的优点，适用于齿科用根管治疗仪。
附图说明
图1是现有技术中机用根管锉器械示意图。
图2是现有技术中超声根管治疗机工资原理示意图。
图3是本发明一种复合运动模式的根管治疗装置的结构示意图。
图4是本发明一种复合运动模式的根管治疗装置的机头的结构示意图。
图5是本发明一种复合运动模式的根管治疗装置的手柄的结构示意图。
图6是本发明一种复合运动模式的根管治疗装置的柔性传动轴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明的目的是提供一种可用于齿科根管治疗的复合运动模式的根管治疗装置，与传统的旋转式根管治疗机和超声波式根管治疗仪相比，本发明所述的装置可有效地实现了旋转运动和振动运动的复合，能增加根管锉器械的排屑能力，显著降低切削阻力和切削温度，避免了玷污层的产生，能有效提高根管预备的质量，减少操作者的劳动强度。
如图3至图6所示，一种复合运动模式的根管治疗装置，主要由三部分构成，分别是机头1、手柄2、柔性传动轴3，如图3。
所述的机头1内，设置有端面齿轮102和传动齿轮103，端面齿轮102和传动齿轮103两者的轴相垂直，端面齿轮102和传动齿轮103相互啮合，端面齿轮102和传动齿轮103通过轴承安装在机头壳体101内，机用的根管锉器械104紧固安装于端面齿轮102内，传动齿轮103伸出机头壳体101之外，在传动轴103后端设有方形截面的轴头105；在机头壳体101下方固定连接有振动变幅杆106，在振动变幅杆106后端设有连接孔107，如图4。当传动轴103接受到外来扭矩转动时，通过齿轮啮合将带动端面齿轮102和安装其中的根管锉器械104一起旋转；如果在振动变幅杆106后端输入振动，整个机头1将随着振动，同时也将带动根管锉器械104一起振动。
所述的机头壳体101和振动变幅杆106，可以是一体的，也可以是不同材料的，固定连接的方式不限。
所述的振动变幅杆106，其结构不限，其材料可以是钛合金、不锈钢，或其他高弹性模量的材料。
所述的手柄2内，设置有电源201、驱动控制系统202、超声振子203和旋转马达204，在手柄外壳205上设置有工作键206。超声振子203的输出轴207和旋转马达204的输出轴208伸出手柄外壳205外，超声振子203的输出轴207可以与振动变幅杆106后端设有的连接孔107紧配合插入，旋转马达的输出轴208截面为方形的，如图5。
所述的超声振子203，可以是压电陶瓷振子、磁致伸缩材料振子，也可以是磁悬浮马达振子。
所述的柔性传动轴3，在柔性轴301两端紧固连接有联轴器302和联轴器303，在联轴器302和联轴器303中心开设有方形截面的孔304和方形截面的孔305，孔304和机头伸出的传动齿轮103通过轴头105间隙配合，孔305和旋转马达204的输出轴208间隙配合。如此的设计可以实现柔性传动轴3与传动齿轮103和旋转马达输出轴208的快速拆装，方形截面的轴头和孔的设计，是为了确保马达204的扭矩通过柔性传动轴3传递给传动齿轮103。
所述的柔性传动轴3的柔性轴301可以是不锈钢丝绞线软轴，也可以是镍钛合金材料的软轴。
本发明所述的一种复合运动模式的根管治疗装置，使用时机头通过振动变幅杆106的孔107与手柄2的超声振子203的输出轴207紧配合连接；机头1的传动齿轮103通过柔性传动轴3和手柄的旋转马达204的输出轴208相连接，形成图3所示的组合体。工作时，根管锉器械104紧固安装于机头内的端面齿轮102内，按下手柄上的工作键206，旋转马达204和超声振子203开始工作；旋转马达204的扭矩通过柔性传动轴3传递给机头，带动根管锉器械104旋转；超声振子203的振动通过振动变幅杆106传递给机头，带动机头1振动，同时也带动根管锉器械104产生振动，如此实现了根管锉器械104的旋转加振动的复合运动。在使用后，机头1、柔性传动轴3和手柄2可以彼此分离，机头1和柔性传动轴3可以进行高温高压灭菌处理；并且，具有体积小的优点，适用于齿科用根管治疗仪。
本发明提供的一种复合运动模式的根管治疗装置，工作时根管锉器械可同时以旋转和振动方式进行运动，在根管预备时器械的旋转运动可以满足对根管壁的切削和原始根管轴线的保持，而器械的振动则能显著降低切削阻力和切削温度，伴随振动对根管内液体的搅拌，可增加根管锉器械的排屑能力，有效地避免了玷污层的产生，显著提高了根管预备的质量，减少操作者的劳动强度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：包括机头、手柄、柔性传动轴、超声变幅杆，所述机头内设有旋转传动机构，所述旋转传动机构的动力输入端与所述柔性传动轴连接，所述旋转传动机构的动力输出端连接有根管锉器械，所述机头与所述超声变幅杆连接，所述手柄内设有旋转驱动装置和超声振子，所述旋转驱动装置与所述柔性传动轴连接，所述超声振子与所述超声变幅杆连接。
2.根据权利要求1所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述旋转传动机构包括端面齿轮和传动齿轮，所述端面齿轮、传动齿轮分别通过轴承安装在所述机头的内部，所述端面齿轮与所述传动齿轮相啮合，所述端面齿轮与所述根管锉器械连接，所述旋转驱动装置为旋转马达，所述传动齿轮通过所述柔性传动轴与所述旋转马达的输出轴连接。
3.根据权利要求2所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述旋转传动机构还包括传动轴，所述传动齿轮安装在所述传动轴上，所述传动轴远离所述端面齿轮的一端设有方形截面的轴头，所述传动轴的方形截面的轴头伸出于所述机头之外，所述传动轴的方形截面的轴头与所述柔性传动轴为快速连接和拆卸装配。
4.根据权利要求3所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述柔性传动轴包括柔性轴，所述柔性轴的两端分别连接有联轴器，所述联轴器上设有方形截面的孔，所述传动轴的方形截面的轴头与其中一个所述联轴器的方形截面的孔为间隙配合，所述旋转马达的输出轴的端部设有方形截面的轴头，所述旋转马达的输出轴的方形截面的轴头与其中另一个所述联轴器的方形截面的孔为间隙配合。
5.根据权利要求4所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述柔性轴为不锈钢丝绞线软轴或者镍钛合金材料的软轴。
6.根据权利要求1所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述超声振子为压电陶瓷振子、磁致伸缩材料振子、磁悬浮马达振子中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述超声变幅杆的一端与所述机头的下部连接，所述超声变幅杆的另一端设有连接孔，所述超声变幅杆的连接孔与所述超声振子的输出轴为紧配合连接。
8.根据权利要求1所述的复合运动模式的根管治疗装置，其特征在于：所述手机内还设有电源和驱动控制装置，所述电源分别与所述旋转驱动装置、超声振子、驱动控制装置连接，所述驱动控制装置的输出端分别与所述旋转驱动装置、超声振子的输入端连接。
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