1 硬件設(shè)計(jì)
結(jié)合潔牙機(jī)的臨床特性，潔牙機(jī)通過高頻振蕩頻率實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)，提供高頻振蕩的主要部件是換能器。換能器的原理為：交變電流作用于壓電陶瓷片，壓電陶瓷片晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，當(dāng)電流改變時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)交替進(jìn)行擴(kuò)大和縮小，產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)傳導(dǎo)至工作尖，產(chǎn)生工作尖的高頻振蕩。除了壓電陶瓷片，換能器還必須包括平衡桿和調(diào)幅桿，用來(lái)調(diào)整頻率振幅，使工作尖工作在共振頻率，從而達(dá)到在最小的功率下實(shí)現(xiàn)最佳的振動(dòng)。在使用潔牙機(jī)進(jìn)行治療的過程中，通常希望使用最短的時(shí)間完成牙結(jié)石去除和牙菌斑治療的作用，盡量減少潔牙機(jī)對(duì)牙齒表面和根部的損害。提高工作效率需要增大功率，但是增大功率會(huì)對(duì)牙齒表面和根部造成更大的損害。根據(jù)實(shí)際的臨床試驗(yàn)研究，去除牙結(jié)石是依靠工作尖的線性運(yùn)動(dòng)的位移刮除牙結(jié)石，去除牙菌斑是依靠空穴效應(yīng)和微聲流。在設(shè)計(jì)高效潔牙機(jī)時(shí)，要考慮牙根表面清創(chuàng)功率水平閾值，在不損害牙齒表面和根部的前提下，產(chǎn)生最大的空穴作用。
在臨床治療過程中，患者通常會(huì)感覺潔牙過程很痛。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，疼痛主要來(lái)源于工作尖對(duì)于軟組織的牽拉損傷以及牙面和根部受到高頻撞擊，所以疼痛與工作尖的運(yùn)動(dòng)方向和幅度有直接聯(lián)系，同樣也和操作手法以及設(shè)置功率有關(guān) [2]。所以，在潔牙機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，要考慮通過變頻控制技術(shù)，進(jìn)行平穩(wěn)的功率調(diào)節(jié)，消除突變功率和超聲噪聲，通過軟件控制，輸出負(fù)反饋，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，保證在牙石嚴(yán)重的地方啟動(dòng)最大功率，在牙菌斑處理過程中自動(dòng)調(diào)節(jié)到中低功率保證良好的空穴作用，實(shí)現(xiàn)有效去除牙結(jié)石和牙菌斑的目的，達(dá)到潔牙無(wú)痛的效果。
2 抵抗滅菌的設(shè)計(jì)
潔牙機(jī)的工作部件與患者直接接觸，設(shè)計(jì)為可滅菌多次使用，根據(jù) ISO 22374 規(guī)定了牙科設(shè)備的基本要求和測(cè)試方法，牙科手柄部件必須能夠抵抗至少 250 次 135 ℃及 0.2 MPa 的蒸汽滅菌處理，滅菌處理通常會(huì)對(duì)手柄的外殼造成破裂，導(dǎo)致?lián)Q能器進(jìn)水，使得產(chǎn)品失效。手柄外殼破裂，特別是換能器在高頻工作時(shí)有水汽進(jìn)入，很容易使壓電陶瓷片的性能衰減或損壞。在設(shè)計(jì)手柄時(shí)，首先研究造成手柄外殼破裂和換能器進(jìn)水的原因，外殼材料和換能器密封套不能承受 135 ℃高溫和 0.2 MPa 的滅菌壓力，導(dǎo)致外殼的破裂。所以要選用耐滅菌及腐蝕性的高性能工程材料去注塑密封壓電陶瓷片部件。整個(gè)手柄的工作系統(tǒng)采用內(nèi)部開放式的設(shè)計(jì)，由于滅菌處理?xiàng)l件是 135 ℃及 0.2 MPa 的水蒸氣滅菌，產(chǎn)品內(nèi)部如果密閉在滅菌過程中，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外壓力差，這種壓力差隨著滅菌過程的交變會(huì)不斷沖擊外殼，造成外殼的破裂，進(jìn)而影響使用。所以，針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)一種含有通風(fēng)管道的潔牙機(jī)手柄，在該潔牙機(jī)手柄上設(shè)置一個(gè)通風(fēng)管道，使客體內(nèi)外壓力差消失，避免壓力沖擊造成產(chǎn)品外殼破裂。
掃一掃進(jìn)入手機(jī)官網(wǎng)
掃一掃關(guān)注我們
