Alpha-Bio Tec高级钻针是在对各因素进行了全面研究之后设计的。该钻针系列考量了大量临床因素，并将其相关研究成果转化为了有效的产品参数。包括外冷却渠道、三螺旋凹槽、特定螺旋角、钻尖部空间、阶梯状形态等等。
在设计牙科钻针时，一切特征与特性都需要服务于同一个目标：尽可能地减少窝洞制备时的产热。
骨组织耐受的临界温度为47℃。在备孔过程中，骨组织温度过高将导致种植体周围骨细胞的不可逆性破坏，干扰正常的骨结合过程。植体周围存在的骨坏死区域会降低骨结合过程的效率，备孔时的热损伤会抑制骨愈合过程中的再生反应，影响种植体的继发稳定性。根据严重程度不同可引起骨结合不良，甚至失败。
钻针的设计对控制备孔过程中的产热起着重要作用，应为此考虑到一些设计特征。以外科工具的特殊设计理念，辅以对于最佳植入位点的把控，二者相辅相成，才能带来更好的骨结合效果，降低临床失败的风险。
引
产热概述
一些备孔中的临床因素对控制备孔过程中的产热至关重要，包括主轴转速、下钻速率、扩孔顺序和备孔深度等。了解每个参数的影响将有利于更好地控制产热，避免钻孔过程中产生骨坏死。
距钻孔中心0.5 mm(TC3)、0.81 mm(TC2)
和2.78 mm(TC1)半径位置对应温度随时间变化的记录图表
Bachus等对人体股骨进行了研究，发现在820rpm时，最高温度随轴向推力的增加而降低。Sharawy等人测量了不同转速（1225、1667和2500rpm/min）下产生的热量，发现温度上升的平均值随着钻针转速的增加而减小。
Chacon测量了三种种植体钻针系统的产热，发现随着扩孔钻直径的逐级递增，每一步切削的骨量减少，最高温度降低。由于在前面的步骤中已经用较小直径的钻针去除了大量的骨，因此较大直径钻针的骨切割较少，相应地，温度升高的幅度较小。印证了逐级扩孔的合理性与必要性。
Cordioli和Majzoub以1500rpm/min的备孔转速，辅以外部冷却作为变量对牛股骨进行了研究，发现无论钻针直径多少或是否冷却，在8mm深度处比4mm深度处温度更高。
此外，建议备孔过程中至少每隔5s即中断10s，并用生理盐水冲洗。这样将能显著控制术区温度的提升。
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冷却剂的渠道设计
冷却剂的应用是控制术区骨温的核心因素，它会显著抵消备孔过程中的产热。冷却剂的应用方法有两种——外冷却或内冷却。
在内冷却系统中，冷却剂通过钻针内部并从钻槽流出，冷却机制的基础是钻针、冷却剂和骨之间热传递的结合。此外，冷却剂还有润滑和冲洗的功能。润滑作用减少了备孔过程中界面的摩擦系数，从而减少了热量；冲洗作用可以有效地协助去除钻孔过程中产生的骨屑，防止螺旋槽堵塞，以便于切削骨质，进而减少产热。
在外冷却系统中，冷却剂通过外部器械引导至钻针的外表面上，主要通过暴露钻针部分和上部皮质骨部分之间的低温对流降低术区温度。其余机理与内冲洗大致相同。在检查这两种方法的不同效果时，我们首先认识到这两种方法都能显著降低钻孔过程中的骨温度。
在比较内部和外部冷却系统时，内冷却系统在深度方面更有效，而外冷却系统在表面上更有效。内冷却系统的有效性随着深度的增加而增加。
Sener等人研究了在应用冷却剂钻孔时牛下颌骨温度的升高情况，观察到钻孔腔体表面产生的热量比底部表面产生的热量多。因此，在备孔过程中将外部冲洗作为冷却系统已经足够。此外，临床实践经验表明，当使用内部冲洗冷却系统时，内部冲洗腔会有堵塞可能性。
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螺旋槽的数量设计
螺旋槽是钻针表面的凹槽，主要有两个功能。
第一，切割作用。螺旋槽在最外围将伸展出一定数量的切割刃。第二，排溢作用，能按固有路径引导，以排出钻孔过程中产生的骨屑。
Bertolo等对两条和三条螺旋槽设计的钻针进行了对比测试，指出三槽设计表现出了更出色的抗弯强度。在进一步的研究中，Bertollo等也提出，三槽设计的切割效率大于双槽钻针。
然而，在对比同条件下双槽和三槽的最大钻孔温度时，却没有观察到显著差异。
此外，假若在钻针设计上继续增加螺旋槽的数量，则平均到单个凹槽的宽度会变窄，骨屑排溢的通道变窄，最终则会导致切割效率降低和摩擦产热增加。最佳槽数及其对稳定性、切削效率和摩擦产热的影响还有待更多的研究。
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螺旋角的大小设计
螺旋角和前倾角是相互关联的，较大的螺旋角产生较大的前倾角。其数值设定将直接影响钻针性能。
钻针螺旋角（Helix Angle）
螺旋槽（flute）边缘与钻针中心轴之间的角度
前倾角（α）为切削刃与工作平面垂线之间的角度
螺旋角大小的设计需要同时考虑到切削效率和排溢效果。螺旋角与前倾角的不同将影响术者手感及对钻针的把控。钻针的切削效率及下行速度，螺旋槽对骨屑的引导排溢效果均与该角度设定的具体数值密切相关。
因此，需要在这两个重点考虑的因素之间寻找平衡以得到最佳螺旋角。 对于手术钻针，一些研究人员建议并推荐将螺旋角定在12°-28°间。增加前倾角（图示中α角）将降低骨切削力。Hillery和Shuaib 通过相关研究指出最佳前倾角在20°-30°间，因为该范围角度可以在充分帮助到骨屑排溢的同时保证合理的推进力。
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钻尖部的参数设计
离隙角（Relief angle）
水平向边缘与其下方空隙所形成的夹角
钻体空隙（Relief angle）
旋转方向上位于切割刃后，轴面向轴心收缩形成的空隙
钻顶角（Point angle）
切削边缘正上方的外径与其尖端之间形成的角度
在备孔过程中，离隙角以及钻体空隙最大限度地减少了骨与钻针的接触，产热将相应减少。多数牙科钻针都有离隙角设计，但钻体空隙的设计理念则相对较为少见。
较大的钻顶角能使切割刃在备孔时与骨面稳定地形成接触，切割效率更高，同时产生的热量更少。对先锋钻来说，其对稳定性的要求相对较低，钻顶角的设计往往与后续的扩孔钻有别。
对于手术钻针，相关研究指出先锋钻的钻顶角为90°，用于预备形成第一级窝洞，对于所有直径的后续钻针，建议角度范围为100°-130°
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阶梯状的形态设计
阶梯钻的优势除了支持术者“以更简单的临床流程”预备出“适配锥形植体”的理想种植床形态外，还可以最大限度地减少从中心术区排溢骨屑导致的摩擦产热。
传统直钻 / 阶梯钻的术中产热对比 [Udiljak等]
Udiljak等研究了传统直钻和阶梯钻产生的热量，发现与传统钻相比，阶梯钻的备孔术中最高温度较低。
Bubeck等人比较了传统直钻与阶梯钻应用于尸体骨实验的产热情况，发现传统直钻与阶梯钻的术中最大产热在扭力为60N和120N时没有显著差异。然而，在80N时，在两种钻针序列之间发现了2.13°C的显著变量，并且阶梯钻备孔的完成时间（秒）显着短于传统直钻备孔。
① 冷却剂渠道设计：外部冷却
主要通过暴露钻针部分和上部皮质骨部分之间的低温对流降低术区温度。规避了冲洗腔堵塞的临床风险。
② 螺旋槽数量设计：三螺旋凹槽
比双螺旋更出色的抗弯强度，比双螺旋更高的切削效率。同时保证了凹槽宽度，维持着良好的骨屑排溢功能。
③ 螺旋角大小设计：10-30°
螺旋角/前倾角的理想区间，同时兼顾了切削强度和排溢效果。有利于术者手感及对钻针的把控。
④ 钻尖部参数设计：空隙保留；钻顶角90/100-130°
离隙角/钻体空隙最大限度减少了接触产热；钻顶角的理想区间使得钻尖能引导钻针稳定地发挥切削效能。
⑤ 阶梯状形态设计：简化备孔流程；降低产热
支持术者“以更简单的临床流程”预备出“适配锥形植体”的理想种植床形态，同时最大限度地减少从中心术区排溢骨屑导致的摩擦产热。
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