BR112018016731B1

BR112018016731B1 - Arranjo de laser de endodontia

Info

Publication number: BR112018016731B1
Application number: BR112018016731-2A
Authority: BR
Inventors: Thomas Ertl; Rolf Diebolder
Original assignee: Degudent Gmbh; Dentsply Sirona Inc
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2023-02-23
Also published as: CA3011962C; US11311360B2; CA3010699C; KR102306203B1; BR112018067288A2; WO2017162705A3; CA3011962A1; JP6866391B2; CA3010699A1; KR20180126021A; CN109069223A; AU2017238322B2; RU2711426C1; KR102231608B1; EP3222245B1; KR20180126022A; BR112018067288B1; EP3708111A1; WO2017162705A2; JP6974345B2

Abstract

"ARRANJO DE LASER DE ENDODONTIA". A presente invenção refere-se a um método e um arranjo para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de um guia de luz que conduz um feixe de luz. A entrada do feixe de luz dentro do guia de luz é interrompida quando a extremidade livre do guia de luz está fora do canal e/ou o movimento do guia de luz dentro do canal é monitorado e se não houver nenhum movimento ou se o movimento estiver abaixo de um valor limite, então um sinal é lançado e/ou a radiação do laser é desativada ou sua potência é reduzida.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um método para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de um guia de luz que conduz um feixe de luz. A invenção também se refere a um arranjo que compreende uma fonte de radiação de laser, um guia de luz que conduz um feixe de luz, bem como uma peça manual.

Antecedentes da Invenção

[002] Durante procedimentos cirúrgicos ou diagnósticos, instru mentos médicos entram frequentemente em contato com os fluidos corporais do paciente, o que sempre representa um risco de contaminação por bactérias e detritos. Vários instrumentos, tais como endos- cópios ou instrumentos cirúrgicos, possuem pequenos canais operacionais que são usados para transportar fluidos ou, por exemplo, fibras de laser para dentro do corpo de um paciente e, pior ainda, fluidos corporais são removidos do corpo de um paciente por meio desses canais.

[003] Portanto, procedimentos eficientes de esterilização desses dispositivos são importantes já que eles não são descartáveis. E espe-cialmente em termos de higiene, os canais operacionais são problemáticos por não serem de fácil acesso nem visíveis pelo lado fora.

[004] A limpeza convencional é feita por meio de imersão em um fluido de limpeza e/ou enxágue com um fluido de limpeza por meio dos canais operacionais. De maneira típica, não há nenhuma checagem direta para verificar se a limpeza foi bem-sucedida.

Sumário

[005] O objetivo da presente invenção é a provisão de um méto do e um arranjo para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de feixes de luz. Em conexão com isso, é preciso garantir por um lado que o canal não seja danificado. Por outro lado, também deve ser impedido que pessoas sejam colocadas em risco pelo feixe de luz. Outro aspecto da invenção é a possibilidade de que a limpeza do canal possa ser executada de uma forma simples, na qual o procedimento utilizado ajuda a evitar erros. Outro aspecto da invenção é a provisão de uma unidade compacta por meio da qual o tratamento de limpeza será executado.

[006] O arranjo deve, em particular, permitir seu uso sem risco de um tratamento incorreto e a possibilidade de limpeza e tratamento au-tomatizados do canal.

[007] Para solucionar um ou mais aspectos, a invenção provê um método para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de um guia de luz que conduz um feixe de luz, no qual a entrada do feixe de luz dentro do guia de luz é interrompida quando a extremidade livre do guia de luz está fora do canal e/ou o movimento do guia de luz dentro do canal é monitorado e se não houver nenhum movimento ou se o movimento estiver abaixo de um valor limite, então um sinal é lançado e/ou a radiação do laser é desativada ou sua potência é reduzida.

[008] Uma proposta independente para solucionar o problema provê que a posição da extremidade livre do guia de luz dentro do canal seja verificada e/ou monitorada.

[009] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o material presente na parte interna do canal seja removido por meio de um movimento de fluido hidrodinâmico induzido por laser.

[0010] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que um elemento de fechamento seja preso a uma extremidade livre de um guia de luz que conduz um feixe de luz, o guia de luz sendo introduzido no canal com o elemento de fechamento, o elemento de fechamento sendo posicionado na região do canal para ser vedado e depois do posicionamento do elemento de fechamento, introduz-se energia, o elemento de fechamento derrete e/ou amolece, permanecendo nesta condição no canal e vedando-o hermeticamente.

[0011] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o elemento de fechamento seja derretido por meio da radiação do laser transmitida por meio do guia de luz ou por meio de energia elétrica.

[0012] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o elemento de fechamento seja conectado à extremidade livre do guia de luz por meio de um material de conexão, com a temperatura de fusão T1 do mesmo sendo mais alta do que a temperatura de fusão T2 do material do elemento de fechamento.

[0013] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que depois da vedação do canal, em particular, de sua abertura, um material de fechamento seja introduzido no canal e o guia de luz dentro do material de fechamento seja movido na direção do eixo geométrico longitudinal do canal ao mesmo tempo em que o feixe de luz é introduzido.

[0014] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o efeito mecânico da energia introduzida no material de fechamento por meio da radiação do laser seja maior que o efeito térmico macroscópico da energia introduzida.

[0015] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o material de vedação usado derreta e/ou se torne espuma por meio da introdução de energia térmica e forme uma vedação de canal com poros fechados depois de seu resfriamento, em particular, que carbonato de hidrogênio de sódio envelopado por material gutta percha seja usado como o material de vedação.

[0016] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que um material, o qual compreende um primeiro componente e um segundo componente que reagem um com o outro de uma forma vo- lumetricamente expandida, seja usado como material de vedação.

[0017] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que um material seja usado como um elemento de fechamento que compreende um material de núcleo particular com dispersão volumétrica e um material de expansão que o envelopa.

[0018] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que um laser Er:YAG, um laser Er:YSGG ou um laser CTE seja usado.

[0019] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o laser seja operado com uma duração de pulso entre 5 μs e 1000 μs, preferivelmente entre 25 μs e 400 μs e de modo especialmente preferido entre 50 μs e 200 μs.

[0020] De acordo com mais uma proposta prevê-se que o feixe de luz usado possua uma energia de pulso proveniente do guia de luz entre 0,5 mJ e 50 mJ, em particular entre 1 mJ e 10 mJ.

[0021] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que uma verificação para saber se o guia de luz está dentro do canal ou fora do canal seja executada: a) por meio da radiação recebida pelo guia de luz que é proveniente da área que circunda o guia de luz, e/ou b) por meio do componente de reflexo de mudança da radiação refletida na extremidade do guia de luz, e/ou c) por meio da medição de mudança na impedância em função da metalização externa do guia de luz.

[0022] De acordo com mais uma proposta independente, prevê-se que o posicionamento do guia de luz seja verificado de forma redundante, em particular, por meio das etapas a) + b) ou a) + c) ou b) + c), de modo especialmente preferível por meio de a) + b) + c).

[0023] O escopo da invenção também engloba um arranjo que compreende uma fonte de radiação de laser, um guia de luz que conduz um feixe de luz, bem como uma peça manual, no qual a peça manual está conectada a um dispositivo de distribuição de modo removí- vel e preferivelmente giratório por meio do qual pelo menos o feixe de luz e um líquido podem ser introduzidos na peça manual, bem como uma primeira linha que guia o líquido que se estende com seu lado de abertura pela região do guia de luz e com o feixe de luz sendo direcionado para dentro de um canal por meio do guia de luz conectado de modo removível à peça manual.

[0024] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que a peça manual seja conectada a pelo menos um contêiner de fluido de limpeza ou que ela possua tal contêiner a partir do qual se inicia uma linha e cuja abertura se estende pelo lado do guia de luz.

[0025] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que um contêiner de fluido de limpeza seja conectado à peça manual de modo que ele possa ser encaixado e desencaixado da mesma.

[0026] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o dispositivo possua outros contêineres substituíveis e descartáveis para diferentes fluidos de limpeza (como água estéril e/ou fluidos NaOCl e/ou EDTA e/ou PDT) os quais são pressurizados por ar comprimido contido em uma cadeira de dentista provida por um conector de turbina dentária.

[0027] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que um contêiner de fluido de limpeza seja provido com uma abertura de saída fechável que pode ser controlada por uma válvula de acionamento eletromagnético operada por um microcontrolador.

[0028] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que a válvula eletromagnética é dividida em uma parte de excitação com uma bobina magnética e uma parte de um núcleo ferromagnético na peça manual, e um material ferromagnético como abridor de válvula como parte de uma válvula de saída em um contêiner.

[0029] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que uma membrana flexível ou um pistão separe o fluido de uma entrada de ar.

[0030] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o guia de luz possua uma metalização sobre sua superfície externa.

[0031] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o guia de luz possua uma metalização sobre sua superfície externa com duas regiões que são eletricamente isoladas uma da outra.

[0032] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que as regiões isoladas uma da outra se entrelacem na forma de um pente pelo menos na ponta do guia de luz.

[0033] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que a metalização possua características hidrofóbicas pelo menos sobre 1/3 anterior do guia de luz.

[0034] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que um sensor de movimento seja integrado à peça manual.

[0035] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que um sensor de movimento e um codificador de rotação sejam integrados à peça manual para o reconhecimento da rotação da peça manual em relação a um sistema de distribuição.

[0036] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o guia de luz entre um dispositivo de distribuição e a peça manual seja feito de um material, em particular, de GeO, safira ou ZrF4, o qual conduz pulsos de laser de pelo menos 50 mJ e/ou uma potência de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda preferivelmente entre 2,69 μm e 2,94 μm, bem como de maneira particularmente adicional, na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm.

[0037] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o guia de luz a ser introduzido no canal seja feito de um material, em particular, de sílica reduzida em OH ou safira, o qual conduz pulsos de laser de pelo menos 50 mJ e/ou uma potência de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda preferivelmente entre 2,69 μm e 2,94 μm, bem como de maneira particularmente adicional, na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm.

[0038] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o diâmetro do núcleo condutor de luz do guia de luz esteja entre 150 μm e 600 μm, em particular, entre 118 μm e 250 μm, no qual o guia de luz possui de maneira preferida uma camada de proteção no seu lado externo.

[0039] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o guia de luz possua um diâmetro externo entre 200 μm e 300 μm e/ou um comprimento entre 25 mm e 40 mm.

[0040] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o laser seja um laser Er:YAG, um laser Er:YSGG ou um laser CTE bombeado com diodo particularmente com uma duração de pulso entre 30 μs e 1000 μs, de maneira preferida, na faixa 25 μs a 400 μs, de modo especialmente preferível de 50 μs a 200 μs, e/ou uma energia de pulso entre 0,5 mJ e 50 mJ, em particular, entre 1 mJ e 10 mJ e/ou uma potência média entre 0,5 W e 10 W, preferivelmente entre 1 W e 3 W, com uma taxa de repetição de pulso na faixa de 50Hz a 2000 Hz, de maneira preferida, de 50Hz a 800 Hz.

[0041] Mais uma proposta de acordo com a invenção prevê que o arranjo seja provido com um dispositivo de controle com tela de toque, bem como um alojamento que circunda o laser, o qual é conectado a um dispositivo de suprimento, em particular, um dispositivo médico, por meio do qual o arranjo pode ser suprido com água e/ou ar comprimido.

[0042] O uso de um laser para gerar bolhas de vapor e uma rápida moção de fluido pode aprimorar a limpeza de canais de pequenos instrumentos de forma significativa. Obviamente que é importante não danificar a superfície interna dos canais, os quais são geralmente feitos de polímeros e plásticos. Portanto, um laser com baixa energia de pulso inferior ao limite de ablação do material que compõe a parede do canal é necessário. Um laser Er:YAG bombeado com diodo é ideal para esse propósito, visto que a taxa de repetição de pulso pode ser muito mais alta do que com sistemas convencionais de laser bombeado por lâmpada flash e pode compensar uma energia de pulso por pulso mais baixa.

[0043] A eliminação das bactérias nos canais operacionais pode ser melhorada usando-se pulsos de calor transientes conforme descrito no texto acima. A radiação do laser Er:YAG de baixa potência na ordem de 0,5W e com uma taxa de repetição de pulso de 200 - 800Hz é totalmente suficiente para atingir temperaturas de pico local transiente sobre a parede do canal bem acima 100°C para eliminar bactérias e manter a temperatura de base do material da parede do canal bem abaixo do ponto de fusão ou dos limites de destruição.

[0044] É importante que a fibra de limpeza não permaneça apenas em uma posição, pois isso poderia causar um superaquecimento local das paredes sensíveis do canal. Portanto, a detecção de moção da fibra é uma funcionalidade de segurança adicional nesta aplicação de limpeza.

[0045] Por questões de segurança, também é útil evitar a emissão do laser antes que a fibra de limpeza seja introduzida no canal. Portanto, uma "detecção de fibra no canal" é provida com detalhes descritos posteriormente neste texto.

[0046] De maneira adicional, protocolos de PDT (terapia fotodinâ- mica) podem ser aplicados usando-se fluidos, tais como azul de meti- leno ou azul de toluidina que são introduzidos no canal e a luz apropriada luz é acoplada à luz que passa por dentro do canal. Para o azul de metileno 670 nm com cerca de 150 mW são necessários, e 635 nm com ~ 100 mW para o azul de toluidina. A vantagem em relação aos procedimentos de PDT tradicionais é a distribuição simultânea da energia do laser Er:YAG /Er:YSGG para agitar o fluido PDT por meio da energia do laser provoca rapidamente bolhas de vapor, moção adjacente do fluido e aquecimento do fluido PDT. Isso permite um contato muito mais intenso dos fluidos com as bactérias e os detritos.

[0047] Além disso é útil saber se o procedimento de limpeza foi bem-sucedido por meio da detecção de bactérias remanescentes nos canais, conforme descrito neste texto com o exemplo de limpeza do canal radicular.

[0048] Obviamente que essa não é a única aplicação para tal tec nologia de limpeza, pois vários procedimentos de biotecnologia/bior- reatores são ameaçados pela deposição de bactérias, algas e detritos em pequenos canais, os quais podem ser limpos com o procedimento e o dispositivo propostos.

[0049] E obviamente que canais mais largos que 1 mm de diâme tro também podem ser limpos com esse procedimento, o que exige, entanto, mais energia de pulso de laser e múltiplas fibras de limpeza posicionadas, por exemplo, em um conjunto ou estrutura anelar, com as energias de pulso necessárias estando na ordem de n * 0,1 -50 mJ, onde n é o número de fibras de limpeza unitárias.

[0050] No caso da limpeza de canais mais longos, uma fibra ter minal introduzida no canal deve ter uma transmissão melhor do que sílica reduzida em OH. Nesse caso, safira é o material candidato ideal.

Breve Descrição dos Desenhos

[0051] A presente invenção pode ser melhor compreendida e suas vantagens apreciadas por aqueles versados na técnica por meio de referência feita aos desenhos em anexo. Embora os desenhos ilustrem certos detalhes de modalidades específicas, a presente invenção apresentada aqui não se limita apenas às modalidades ilustradas dessa forma.

[0052] A figura 1 ilustra um diagrama de um guia de luz com tam pão removível;

[0053] A figura 2 ilustra um diagrama de um guia de luz inserido em um canal com um tampão em expansão;

[0054] A figura 3 ilustra o arranjo de acordo com a figura 2 com um tampão expandido;

[0055] invenção; A figura 4 ilustra um diagrama do arranjo de acordo com a

[0056] A figura 5 ilustra um diagrama de um conjunto de eletrodos da ponta do guia de luz;

[0057] A figura 6 ilustra um diagrama em bloco de um sistema de laser;

[0058] A figura 7 ilustra um diagrama em bloco do sistema de dis- tribuição;

[0059] A figura 8 ilustra um diagrama de uma peça manual;

[0060] A figura 9 ilustra um diagrama esquemático de uma peça manual;

[0061] A figura 10 ilustra um diagrama de uma peça manual com cartuchos de fluidos;

[0062] A figura 11 ilustra um diagrama de um cartucho com válvula;

[0063] A figura 12 ilustra um diagrama de um guia de luz.

Descrição Detalhada da Invenção

[0064] A seguir, a invenção será explicada com base na limpeza de um canal, tal canal sendo um canal radicular, no entanto, sem limitar a invenção, pois o ensinamento de acordo com a invenção também pode ser aplicado em todos os casos em que canais com diâmetros particularmente pequenos precisarem ser limpos e/ou fechados como é, por exemplo, o caso com instrumentos médicos, conforme explicado na introdução.

[0065] No caso de um tratamento tradicional de canal radicular, a câmara pulpar é aberta, o tecido pulpar removido e os canais radicula- res são alargados com limas mecânicas até que um formato cônico do canal radicular seja obtido. O canal é manualmente lavado com fluidos de limpeza por meio de seringas.

[0066] Em seguida, o canal é enchido com um selador e pontos cônicos de gutta-percha são ligados e condensados dentro do canal para a obtenção de um denso enchimento do canal radicular.

[0067] Para esse procedimento de alargamento do canal, é neces sário criar um formato cônico para o canal que seja consistente com o formato cônico dos pontos de gutta-percha que preenchem o canal. A perda de material enfraquece a raiz; o procedimento é demorado e implica o risco de super instrumentação e fratura da lima. A taxa de sucesso varia entre menos 70% e até 95% dependendo de quem está fazendo o tratamento.

[0068] Um procedimento fácil, menos demorado e suave poderia ajudar a aumentar a taxa média de sucesso e o conforto do paciente.

[0069] Um procedimento sem alargamento do canal radicular evi taria as desvantagens mencionas acima. No entanto, ele criaria novos desafios. A ausência de alargamento do canal resulta em canais radi- culares com formatos irregulares, tal como uma caverna. Portanto, a limpeza tradicional do canal radicular e seu enchimento não são possíveis, visto que pontos de Guttapercha em formato cônico não podem ser inseridos em tal canal radicular irregular. Sendo assim, uma nova tecnologia de enchimento faz-se necessária.

[0070] Procedimentos de canal radicular assistidos por laser usam bolhas de vapor geradas pela energia do laser para limpar os canais radiculares que já foram alargados com limas mecânicas para um formato cônico, de maneira típica, para o tamanho número 40 ou mais. A expansão e contração com bolha de vapor causa uma moção de água nas proximidades das bolhas, as quais em seguida, limpam as paredes do canal radicular.

[0071] As empresas Fotona, Biolase e KaVo comercializam ou já comercializaram sistemas de laser dentários que podem ser usados para tal tratamento de endodontia. Esses lasers oferecem uma ampla faixa de indicações dentárias até a perfuração de cavidades. A taxa de repetição de pulso desses dispositivos se limita tipicamente a ~ 50Hz e eles oferecem energias de pulso de até 1J, o que é necessário para a preparação da cavidade. Para o tratamento de endodontia, energia de pulso abaixo de 50 mJ é suficiente em combinação com 50Hz ou menos de taxa de repetição de pulso {Problemas térmicos e acústicos no tratamento de canal radicular com diferentes lasers, T.Ertl, H.Benthin, G. Muller, SPIE Vol. 2327 Aplicações Médicas de Lasers 11(1994); Aplicação de lasers na endodontia, T. Ertl, H. Benthin, B. Majaron, G. Muller, SPIE Vol 3192 Aplicações Médicas de Lasers na Dermatologia, Oftalmologia, Odontologia e Endoscopia (1997)) e o uso de fibra com ponta em formato cônico {Alargamento do canal por meio de Laser Er.YAG com Ponta de Irradiação em Formato Cônico, S. Shoji, H.Hariu, H. Horiuchi, JENDONTICS VOL. 26, número 8 de agosto de 2000; 454 - 458).

[0072] Esses lasers tradicionais Er:YAG/YSGG bombeados com lâmpada flash possuem uma eficiência de conversão de energia de ~3% que resulta em um grande suprimento de energia e um dispositivo robusto com resfriamento de fluido e, consequentemente, em um alto preço, o que restringe o número de usuários.

[0073] De maneira adicional, esses lasers são dispositivos de classe 4, cujo uso na odontologia exige conformidade com o ambiente regulador. A área de segurança do laser deve ser declarada e protegida, um profissional responsável pela segurança do laser deve ser treinado e nomeado, bem como o assistente DDS e o paciente precisam usar óculos de proteção.

[0074] O procedimento de endodontia de canal radicular assistido por laser usa energias de pulso na faixa 5-30 mJ, a qual está acima do limite de ablação da dentina. Portanto, existe a possibilidade de se gerar um caminho errado (via falsa) durante a projeção da fibra de laser dentro do canal radicular.

[0075] Em um protocolo provido por Di Vito {Eficácia do Érbio: la ser YAG e um novo modelo de pontas radiais e estriadas na remoção de "smear layer" (microfragmentos) após a instrumentação do canal radicular, E. DiVito, O. A. Peters, G. Olivi, Lasers Med Sci (2012) 27:273-280), o aplicador de laser é colocado na câmara pulpar e não projetado dentro dos canais radiculares. Mesmo sem a necessidade de projeção do aplicador de laser dentro do canal radicular, o procedimento exige um tratamento prévio dos canais radiculares para o tamanho número 25 ou número 30. A energia do laser gera movimento de fluidos na câmara pulpar, a qual se estende parcialmente por dentro dos canais radiculares. Em favor do método, nenhuma fibra deve ser projetada dentro do canal. No entanto, desvantagens e resultados inconsistentes em função da geometria do canal e de jatos de fluidos de limpeza corrosivos fora da câmara pulpar e até mesmo fora da boca do paciente podem ser observadom devido aos altos níveis de energias de pulso de 25 -30 mJ.

[0076] Um aprimoramento recente na tecnologia permitiu o desen volvimento de lasers Er:YAG/YSGG bombeados com diodo.

[0077] Um laser Er:YAG/Er:YSGG bombeado com diodo desenvol vido especificamente para o tratamento de endodontia oferece um dispositivo menor e uma solução mais econômica. Esse sistema de laser baseia-se no sistema de laser desenvolvido pela empresa Pantec. (WO 2010/145802 Al, Bragangna, Heinrich, Pantec Biosolutions AG) cuja principal razão é o aumento na eficiência de conversão de energia elétrica em energia luminosa, o que permite o uso de um suprimento de energia muito menor e reduz os esforços para resfriamento.

[0078] Uma taxa de repetição de pulso mais alta (de até 2000 Hz em comparação com 50Hz) permite a diminuição da energia de pulso para menos que o limite de ablação da dentina, o que é importante, pois evita a formação de uma "via falsa" (que penetra a parede do canal radicular dentro do periodonto), o que é uma complicação significativa no tratamento de endodontia.

[0079] Energias de pulso na faixa de 0,8 - 4 mJ totalmente inespe radas em combinação com taxas de repetição de pulso entre 50Hz e 2000Hz, de maneira preferida, entre 50Hz e 800 Hz permitem, em conjunto com fluidos de limpeza eficazes, a limpeza eficiente dos canais radiculares. A baixa energia de pulso evita o respingo dos fluidos de limpeza, minimiza a vibração da raiz durante o tratamento e impede que a fibra de laser perfure a parede do canal radicular durante o tratamento, visto que a densidade da energia do laser está abaixo do limite de ablação da dentina.

[0080] O tratamento de canal como um tratamento de canal radi cular com o dispositivo descrito de acordo com a invenção se inicia com o procedimento tradicional de abertura da câmara pulpar, remoção do tecido pulpar na câmara pulpar, busca pelas entradas do canal e um leve alargamento das mesmas, seguido pela busca de um caminho com o tamanho de lima de até 25, com pelo menos 250 μs de diâmetro no ápice e mais o coronal diâmetro que é necessário para projetar uma fibra de laser com diâmetro igual ou menor próximo ao ápice. Não é necessário mais alargamento do canal, o que economiza um tempo significativo e aumenta o conforto do paciente.

[0081] A câmara pulpar e os canais radiculares são enchidos com fluido de limpeza manualmente com uma seringa ou automaticamente a partir de contêineres de fluido do dispositivo, e a fibra de laser é inserida no canal radicular até 1 mm antes do ápice.

[0082] A radiação do laser em uma faixa de comprimento de onda de 2,69 - 2,94 μs é altamente absorvida por fluidos que contêm água e cria bolhas de vapor em função da vaporização que ocorre no fluido, causando a moção hidrodinâmica da água no canal radicular. Tal moção de fluido limpa o canal. O laser é ativado e a fibra de laser é movida para cima e para baixo no canal radicular. A limpeza consiste na remoção de tecido pulpar vital e não vital, bactérias e pus, bem como na abertura dos túbulos dentinários. A principal área de limpeza é de ~ 1 - 2 mm em torno da ponta da fibra e alguns efeitos de limpeza menos eficientes "remotos" em todo canal radicular, causados principalmente por fenômenos de ressonância como a interação entre a geometria do canal radicular e ondas acústicas provocadas pela formação e colapso de bolhas de vapor.

[0083] Depois da limpeza do canal com um fluido, o canal é seco de forma convencional com cones de papel absorvente ou com a energia do laser (ou uma combinação de ambos) para a remoção do fluido de limpeza de dentro do canal. De maneira adicional, o ar comprimido pode ser usado na saída do aplicador que suporta o processo de secagem. Em seguida, outros fluidos de limpeza são opcionalmente introduzidos nos canais radiculares de forma sequencial (manualmente com seringas ou automaticamente com o dispositivo) e o tratamento é repetido. Por fim, o canal é seco de novo.

[0084] Os fluidos de limpeza possíveis são água, NaOCl (3 - 10%), EDTA (10 - 17%) e/ou H2O2 (3 - 30%) ou misturas dos mesmos.

[0085] Verdaasdonk et al. (WO 2013/049832 A2, Biolase inc., Netchitailo V., Boutoussov, D. Verdaasdonk, R. M. et al. Sistema de limpeza de canal radicular com onda de pressão) relatam sobre aprimoramentos na limpeza com energia de laser, de maneira típica, maior do que 5 mJ por pulse com adição de bolhas de gás a um fluido de limpeza.

[0086] Ao contrário da descrição de Verdaasdonk, a limpeza feita com pouca energia de pulso na faixa proposta é menos eficiente caso o fluido contenha bolhas de gás antes do tratamento. Resultados melhores são obtidos com fluidos salém disso de bolhas de gás ou com fluidos desgaseificados.

[0087] Para saber se um canal radicular está limpo e seco o bas tante, bem como livre de bactérias, uma verificação de higiene do canal radicular pode ser feita. Métodos espectroscópicos/fluorescentes podem ser usados para guiar a luz de iluminação/excitação presente na fibra de laser por dentro do canal radicular e coletar a luz remetida a partir das bactérias, detritos e parede do canal com a mesma fibra. Isso pode ser feito simultaneamente com a limpeza do laser. As bactérias emitem assinaturas de fluorescência na faixa de comprimento de onda visível (especialmente entre 570 nm e 650 nm) quando excitadas com luz UV (por exemplo, 405 nm) ou na faixa infravermelha próxima (por exemplo, 750 - 880 nm), quando excitadas com luz vermelha 600 - 700 nm. A excitação na faixa visível é preferível, visto que autofluo- rescência da dentina possui uma forte emissão na área espectral verde em torno de 530 nm.

[0088] De maneira alternativa, espectroscopia de impedância elé trica pode ser aplicada para diagnósticos do canal.

[0089] Caso haja bactérias remanescentes depois da limpeza no canal radicular, elas podem ser reduzidas por meio de um tratamento com temperatura específica usando-se energia de laser com taxa de alta repetição e/ou um procedimento PDT pode ser adicionado ao tratamento.

[0090] Um pré-requisito para a eliminação térmica de bactérias é uma forte absorção da radiação do laser na superfície do canal radicular. Lasers de diodo com comprimento de onda de emissão entre 750 nm e 980 nm usados atualmente para essa finalidade não possuem uma forte absorção na dentina, portanto, não são ideais em parte e até mesmo perigosos, visto que o aumento de temperatura no periodonto e dentro do canal radicular é quase o mesmo.

[0091] Por exemplo, o dispositivo proposto de laser Er:YAG bom beado com diodo tendo 2,69 - 2,94 μs de comprimento de onda está muito melhor adaptado para a tarefa.

[0092] Portanto, a radiação do laser Er:YAG de baixa potência na ordem de 0,5W com 200 - 800Hz de taxa de repetição de pulso é totalmente suficiente para atingir temperaturas de pico locais sobre a parede do canal radicular bem acima de 100°C de modo a eliminar bactérias e manter as temperaturas periodontais bem abaixo do valor crítico de 43°C.

[0093] Para PDT, vários protocolos estão disponíveis (por exem plo, Helbo, Dentofex, Wilson). Para esse tratamento, fluidos, tais como azul de metileno ou azul de toluidina, são aplicados dentro do canal radicular e a luz apropriada é acoplada à luz que passa por dentro do canal radicular. Para o azul de metileno, 670 nm com cerca de 150 mW são necessários, e 635 nm com ~ 100 mw para o azul de toluidi- na. A vantagem em relação aos procedimentos tradicionais de PDT é a distribuição simultânea de energia de laser Er:YAG/Er:YSGG para agitar o fluido PDT rapidamente induzindo a formação de bolhas de vapor que causa a moção adjacente de fluido e o aquecimento do fluido PDT. Isso permite um contato muito mais intenso dos fluidos com as bactérias e aumenta a profundidade de penetração dentro dos túbu- los dentinários em comparação com PDT sem agitação ou agitação com ultrassom.

[0094] O enchimento de canais não alargados 10, tais como ca nais radiculares, exige uma nova abordagem capaz de cobrir um espaço radicular irregular sem vácuos. Isso é possível com um material de obturação com baixa viscosidade. No entanto, corre-se o risco de penetração do material de enchimento sobre o ápice. Um "tampão" apical disposto na região apical antes do enchimento do canal com o material de baixa viscosidade pode impedir isso. Soluções convencionais para a colocação do tampão apical já foram descritas (por exemplo, US2009/0220909 A1 Muller, Manschedel, Coltene/Whaledent), no entanto, elas exigem uma preparação de canal de acordo com ISO e não podem ser aplicadas a canais irregulares. Além disso, tais soluções não descrevem o uso de um sistema de laser para colocação do tampão.

[0095] No caso de um pequeno ápice com um diâmetro na ordem de fibra de laser (250 - 350 pm), um tampão 12 é fixado axialmente à fibra de laser 14 (figura 1). Um material de conexão opcional 16 entre a ponta da fibra 18 e o tampão 12 pode aprimorar a adesão entre o material do tampão e a ponta da fibra 18.

[0096] O material do tampão pode ser pré-aquecido antes de sua inserção em um forno externo usado de fato para pré-aquecer obtura- tores Thermafil.

[0097] O material do tampão pode ser coberto de maneira adicio nal por um selador antes de sua inserção no canal radicular 10. O se- lador pode ser composto conforme descrito em US2014/0017636 A1 Berger et al., Dentsply inti. inc.

[0098] A fibra de laser 14 com o tampão 12 é projetada no canal radicular 10 e empurrada para seu lugar com uma leve pressão. No comprimento operacional apropriado (comprimento para o ápice - 1 mm), o laser é ativado e o tampão 12 ou o material de conexão 16 começa a derreter no ponto de conexão com a fibra de laser 14. O tampão 12 pode ser condensado de modo ligeiramente vertical com a fibra de laser 14, o que manteria o tampão 12 no lugar enquanto a fibra de laser 14 é removida. Na etapa seguinte, o material com baixa viscosidade é introduzido no canal. Esse material pode ser, por exemplo, um material de enchimento de canal radicular conforme descrito em US 2014/0335475 Al Berger el al., Dentsply inti. inc.

[0099] Para aprimorar a cobertura da parede do canal radicular nos recessos e não diretamente nas áreas acessíveis, o material de enchimento com baixa viscosidade pode ser submetido à radiação de laser, a qual é absorvida pelo material e cria bolhas de vapor que aceleram o material contra a parede do canal radicular. Por fim, um material com viscosidade igual ou maior (por exemplo, de acordo com US 2014/033547525 Al) é introduzido no canal para obturar o volume do canal remanescente. A condensação lateral e/ou vertical pode ser aplicada. Exigências para o material do tampão: • Bio-compatível • Dureza menor do que dentina (relevante no caso de um novo tratamento), gutta-percha é uma opção.

[00100] No caso de uma conexão direta da gutta-percha com a fibra de laser 14, a formulação de gutta-percha deve ter uma conexão estável com a fibra de laser 14 durante sua armazenagem e inserção dentro do canal 10 em temperaturas ambientes, e deve derreter entre 50°C e 200°C. a gutta-percha possui um coeficiente de absorção alto o bastante para depositar uma quantidade suficiente de energia em alguns décimos de micrômetros, o que garante um aquecimento bem local da interface na fibra de laser.

[00101] Caso um material de conexão seja usado, o material de conexão 16 deve derreter entre 45°C e 200°C e se fixar o suficiente à fibra de laser 14 e ao material do tampão. O coeficiente de absorção no comprimento de onda do laser deve ser alto o bastante para depositar uma quantidade suficiente de energia em alguns décimos de mi- crômetros e derreter o material de conexão com uma potência de menos do que 2W, de maneira preferida, abaixo de 100 mw dentro de 1 - 3 segundos. O material derrete entre 45°C e 200°C, o que assegura sua estabilidade e mantém as temperaturas na região apical baixas o bastante durante a aplicação de calor.

[00102] De maneira alternativa, o tampão de gutta-percha pode ser fixado a um aplicador que é aquecido eletricamente. Um resistor SMD bem pequeno (EIA01005, 0,2 x 0,2 x 0,4 mm) ou um material semicondutor na ponta de um aplicador de plástico alimentado por 2 fios de cobre com menos de 250 μm de diâmetro total pode ser usado.

[00103] No caso de um ápice largo 20, muito mais largo do que o diâmetro da fibra, por exemplo, 0,5 - 1 mm, a abordagem descrita acima irá falhar.

[00104] Para tal situação, é necessário um material que possa expandir seu volume "sob demanda" (como pipoca ou espuma de poliuretano). O material de base poderia ser fixado novamente na fibra de laser 14 disposta no ápice 20 e em seguida, a expansão seria iniciada por meio da energia do laser convertida em calor pela absorção ou por meio de luz UV, porém, com aum tampão 112 que compreende um material expansível 114. O material do tampão 114 deve se expandir em temperaturas mais baixas do que a temperatura de fusão do material de conexão. Depois da expansão do material do tampão 114 e de alguns segundos de resfriamento para que o material do tampão 114 possa se tornar mais duro, a potência do laser é aumentada por um curto período de tempo, por exemplo, 0,5 - 2 segundos para então derreter o material de conexão e remover a ponta da fibra 14 do canal 10 sem o perigo de deslocar o tampão 112 de sua posição apical durante a remoção.

[00105] Um primeiro comprimento de onda é usado para ativação do material de tampão e um segundo comprimento de onda é usado para derreter o material de conexão.

[00106] De maneira ideal, a expansão do material do tampão 114 é direcionada para a parede do canal. Para tal propósiro, o material expansível deve ser disposto no lado de um material de dispersão de volume 113 fixado à ponta da fibra 18 com um material de conexão. Depois da expansão, esse material de dispersão de volume 114 permanecerá no canal 16 como parte do tampão 112. Para separar o tampão da ponta da fibra, o material de conexão é aquecido com radiação de laser Er:YAG. Neste caso, o material de conexão deve ser transparente à radiação na faixa visível, a qual é dispersa pela parte de dispersão de volume 120 do tampão 112 dentro do material expansível do tampão 114 para aquecer o material expansível do tampão 114.

[00107] O material do tampão pode ser um material dentário composto. O material de conexão pode ser uma resina translúcida (na faixa de comprimento de onda visível) que amolece em menos de 200°C.

[00108] O tampão 112 com a parte mediana do material de dispersão 120 e o material expansível 114 que circunda o núcleo são ilustrados nas figuras 2 e 3.

[00109] Outra opção é a fixação de um componente de material A à fibra de laser como material expansível do tampão e a aplicação de um segundo material B ao primeiro material exatamente antes de sua inserção dentro do canal radicular, o que inicia uma reação com expansão de volume. A energia do laser só seria usada para derreter a conexão do material do tampão e da fibra de laser, a qual havia mantido o material do tampão na posição correta antes de ele se fixar à parede do canal radicular por meio de expansão.

[00110] Um material com um fator de expansão 3 pode preencher a lacuna entre um tampão de número 25 (250 μs de diâmetro) e um diâmetro de ápice de número 40 (400 μs de diâmetro). Um fator de expansão 7 pode preencher a lacuna em um diâmetro de ápice de número 60 (600 μm).

[00111] Caso uma ponta da fibra com diâmetro maior fosse inserida sem alargamento do canal, o que ocorre frequentemente nos dentes anteriores, um material com um fator de expansão 3 poderia preencher a lacuna entre um tampão de número 40 (400 μs de diâmetro) e um diâmetro de ápice de número 70 (700 μs de diâmetro). Um fator de expansão 7 poderia preencher a lacuna neste exemplo em um diâmetro de ápice de número 100 (1000 μm).

[00112] Exemplo de um material expansível: Uma mistura de bicarbonato de sódio + partículas de guttapercha. Quando o calor é aplicado por meio da ponta da fibra ótica, a seguinte reação 2 NaHCO3 ^ Na2C03 + CO2 T+ H2O libera CO2 e forma uma espuma com as partículas de gutta-percha derretidas.

[00113] Para manter o pH na faixa fisiológica, um ácido (por exemplo, ácido cítrico) pode ser adicionado, o qual produzirá espuma adicional em um ambiente úmido. De maneira alternativa, qualquer agente espumante biocompatível em combinação com gutta-percha incluindo a descrição em US2014/0017636 Al e US 2014/0335475 Al ambos de Berger et al., Dentsply inti. inc. pode ser usado.

[00114] Pequenas partículas de bicarbonato de sódio podem ser encapsuladas em gutta-percha para a criação de uma espuma com bolhas fechadas.

[00115] Exemplos de diferentes tipos de tampãos, materiais de tampão, materiais de conexão e materiais expansíveis são especificados na Tabela I.

[00116] Um dispositivo de acordo com a invenção é mostrado em princípio na figura 4. O dispositivo compreende um dispositivo do tipo desktop 40 com uma tela de toque 42 e um alojamento com elementos de resfriamento integrados 44. O alojamento é conectado ao conector de turbina de uma unidade dentária 6 (conector 46) para ser suprido com água e ar comprimido.

[00117] O alojamento do desktop está conectado a uma peça manual 48 com um sistema de distribuição 50.

[00118] A peça manual 48 é conectada ao sistema de distribuição 50 por meio de uma acoplagem giratória. Uma ponta da fibra 52 pode ser conectada à peça manual, e contêineres descartáveis 54 com fluido de limpeza podem ser fixados e removidos da peça manual. O alojamento é conectado à peça manual 48 por meio de uma linha de conexão 56.

[00119] O dispositivo portátil do tipo desktop 40 compreende um laser como fonte de energia. A radiação do laser é transmitida por um sistema de distribuição junto com água, ar comprimido e opcionalmente fluidos de limpeza para a peça manual 48 com ponta de fibra removível 52.

[00120] A fonte de energia é um laser ER:YAG - (Comprimento de onda 2,94 μm), um laser Er:YSGG - (Comprimento de onda 2,78 μm) ou um laser CTE bombeado com diodo (comprimento de onda 2,69 μm). O comprimento do pulso está entre 5 e 1000 μs, de maneira preferida, 25 e 400 μs, de maneira ainda mais preferida, entre 50 e 200 μs. A energia de pulso está entre 0,5 - 50 mJ, de maneira preferida, 1 - 10 mJ na extremidade distal do aplicador. Isso exige mais ou menos o dobro de energia de pulso na saída da cavidade. A potência média está entre 0,5 - 10W, de maneira preferida, 1 - 3W e a potência máxima é < 600W na saída da cavidade.

[00121] Além disso, o dispositivo está equipado com fontes de luz para foco de orientação e aquecimento do tampão apical e opcionalmente para detecção de bactérias e para PDT.

[00122] O foco de orientação é acoplado por meio da haste de Er:YAG a partir de 100% do lado de espelho de reflexão e a outra fonte de luz para aquecimento do tampão apical e PDT é acoplada ao caminho da luz com um combinador de feixes dicróico. LEDs ou diodos de laser de alta potência, por exemplo, ADL-63V0ANP (Componentes de Laser) podem ser usados. O diodo de laser pode ser operado em paralelo com o laser MID IR e ser simultaneamente transmitido para a peça manual. Para excitação por fluorescência (detecção de bactérias, detecção do grau de limpeza do canal) cw, ou diodos de laser pulsado na faixa 350-700 nm são usados.

[00123] De maneira preferida, o dispositivo usa resfriamento de ar para a cavidade do laser cavity e dispositivos eletrônicos.

[00124] Uma descrição esquemática do sistema de laser é mostrada na figura 6, a qual é autoexplicativa.

[00125] A presente invenção é caracterizada especialmente por um laser Er:YAG-/Er:YSGG/ CTE: YAG bombeado com diodo que provê uma verificação de higiene de canal, como o canal radicular, por meio da mesma fibra ótica usada na limpeza do canal com as seguintes faixas de comprimento de onda de excitação/detecção para detecção de fluorescência em bactérias. a) Excitação 405 - 450 nm/detecção 570 - 650 nm b) Excitação 600 - 700 nm/detecção 750 - 880 nm.

[00126] Além disso, a invenção é caracterizada por um laser Er:YAG-/Er:YSGG/CTE: YAG bombeado com diodo que provê uma verificação de higiene do canal, como o canal radicular, por meio de uma camada de metalização localizada sobre a ponta da fibra ótica usada para a limpeza do canal radicular usando-se espectroscopia de impedância elétrica.

[00127] Além disso, a invenção é caracterizada por um um laser Er:YAG-/Er:YSGG/CTE: YAG bombeado com diodo que provê energia (0,05W - 3W com 200 - 800Hz de taxa de repetição de pulso) dentro do canal como canal radicular por meio de uma ponta de fibra ótica para aquecer a superfície interna do canal radicular por meio da absorção de radiação de até a 500 μs próxima a temperaturas letais para bactérias, atingindo temperaturas locais máximas sobre a parede do canal radicular bem acima de 100°C e mantendo as temperaturas pe- riodontais bem abaixo do valor crítico de 43°C.

[00128] Mais uma característica da invenção é um laser Er:YAG-/ Er:YSGG/CTE: YAG bombeado com diodo que provê uma fonte de luz adicional com emissão a 670 nm com cerca de 80 - 200 mW e/ou 635 nm com 50 - 150 mW para iniciar simultaneamente PDT com fluidos, tais como azul de metileno ou azul de toluidina, e agitar o fluido PDT por meio da energia do laser com bolhas de vapor rapidamente induzidas, bem como moção adjacente de fluido e calor.

[00129] Água e ar comprimido são providos encaixando-se um conector de turbina dentária em uma tomada do dispositivo. O dispositivo pode ter outros contêineres substituíveis 54 para diferentes fluidos de limpeza (água estéril, NaOCl, EDTA) caso esses contêineres 54 não estejam posicionados diretamente na peça manual 48. Esses contêi- neres de fluido de limpeza são pressurizados pelo ar comprimido contido na cadeira de dentista provida pelo conector de turbina dentária 46.

[00130] O fluxo de fluido a partir desses contêineres 54 para a peça manual 48 é controlado com válvulas eletromagnéticas operadas por meio de μC (microcontrolador embutido). O controle dos parâmetros do laser e da sequência dos fluidos de limpeza, assistido pela secagem com laser e pelo ar comprimido permite um processo totalmente automatizado de limpeza canal por canal (TABELA II). O dentista só precisa apertar um botão de início e em seguida mover gentilmente a fibra no canal para cima e para baixo até aparecer um sinal de pronto (LED ou Beep). Em seguida, a fibra 14 é inserida no próximo canal e o procedimento é repetido.

Faixa de Parâmetro Mín - máx [Mín - máx Preferido]

[00131] Os parâmetros do laser usados durante a limpeza de um canal são especificados na TABELA III.

[00132] Mecanismos são providos para garantir que o laser só possa operar se a fibra de laser 14 for disposta no canal radicular 10 para reduzir os riscos com a segurança do laser.

[00133] Quando a ponta da fibra 18 é inserida no canal radicular 10, a quantidade de luz recebida por meio da fibra 14 é bem menor em compa-ração com a fibra 14 que está em luz ambiente. Um detector presente no sistema de laser mede a luz que retorna pela ponta da fibra 18 e detecta o nível de luz absoluta e a mudança no nível de luz (primeiro derivado). Essa detecção pode ser feita independentemente de qualquer microcon- trolador ou software de detecção e se baseia em um hardware de fio fixo com um modelo antifalhas, o qual desliga o sistema de laser em caso de falha do hardware na unidade de detecção.

[00134] Os dispositivos eletrônicos também podem detectar a mudança de reflexão da luz emitida dentro do sistema de distribuição da fibra (por exemplo, o foco de orientação) quando a diferença dos índices de refração mudar mediante imersão da ponta da fibra 18 dentro do fluido contido no canal radicular. A luz do foco de orientação é modulada pela amplitude para diferenciar o sinal da luz ambiente.

[00135] Outro método para detectar a posição da ponta da fibra 18 dentro de um canal radicular 10 envolve metalizar a superfície da fibra 14, injetar uma corrente de medição (CA) dentro do(s) eletrodo(s) 180, 182 e medir a mudança de impedância durante a inserção da fibra dentro do canal radicular 10. A fibra 14 pode ser totalmente metalizada como um eletrodo em combinação com um contra-eletrodo segurado pelo paciente ou fixado na boca do paciente (grampo labial). A solução preferida é, no entanto, um conceito de eletrodo dual, ou seja, um primeiro e um segundo eletrodo 180, 182, evitando assim o uso de um contra-eletrodo. Uma conexão não ambígua é guarantida por meio da indexação da ponta da fibra.

[00136] A camada de metalização pode consistir em um revestimento total da fibra ótica, exceto pela parte cônica da ponta da fibra ou pode ser uma camada estruturada que forma um ou mais eletrodos sobre a mesma superfície externa da fibra.

[00137] Uma configuração com ponta metalizada permite a detecção adicional "O canal ainda está molhado", de maneira preferida, com uma ponta de fibra metalizada e eletrodo dual (veja a figura 5).

[00138] Um canal molhado possui uma constante de permitividade relativa significativamente mais alta em comparação com um canal seco. H2O: ε 80 - 90 e ε: 3 - 30 em comparação com a dentina ε: 1-8 e ε: 0,3 - 5. Isso pode ser utilizado para determinar o grau de umidade do canal radicular. A medição é feita com uma única frequência ou múltiplas frequências unitárias ou com uma varredura sobre uma banda de frequência, a qual pode estar na faixa de 1Hz a 10 GHz, de maneira preferida, 1kHz - 2,4 GHz. Um revestimento hidrofóbico é aplicado sobre a área do eletrodo para evitar o umedecimento direto e não reversível dos eletrodos.

[00139] O uso da detecção de umidade do canal em combinação com um procedimento de secagem de canal baseado em laser, aplicando-se energia de laser com 0,1 - 1W e 200 - 800Hz de taxa de repetição de pulso permite um procedimento de secagem de canal controlado por feedback.

[00140] Além disso, pode-se usar espectroscopia de impedância para a detecção de bactérias no canal radicular 10 e na medição de comprimento durante a limpeza do canal 10. Uma variante especial de espectroscopia de impedância oferecida por NuMed (Patente US 9119548B2) que analisa as harmônicas geradas por paredes celulares com bactérias pode ser integrada ao dispositivo de limpeza proposto para permitir a detecção de bactérias no canal radicular.

[00141] Usando-se a fibra metalizada 14, a medição de comprimento do canal radicular com aferições de impedância pode ser executada si-multaneamente com a limpeza para indicar a posição correta da ponta da fibra 18 durante o tratamento de modo que ela não exceda o ápice 20.

[00142] Para diferenciar o tratamento de mandíbula superior do tra-tamento de mandíbula inferior, um sensor inercial é usado, por exemplo, (dispositivo MEMs por exemplo, Kionix KXTF9). Isso é importante, visto que a taxa de reabastecimento de fluido é diferente nos casos de tratamento de mandíbula superior ou inferior.

[00143] Além disso, essa plataforma inercial fornece dados para a direção de movimento da ponta da fibra 18 (dentro ou fora do canal radicular 10). Isso é importante para o desligamento do laser enquanto a ponta da fibra 18 está sendo empurrada para dentro do canal radicular 10, em cujo caso a aplicação exige uma densidade de energia acima do limite de ablação.

[00144] Além disso, as informações de moção providas pelo sensor de moção podem ser usadas para detectar se o dentista está movendo continuamente a fibra no canal e para notificá-lo com uma informação de alerta caso ele pare o movimento durante o tratamento e reduza ou desative a potência do laser.

[00145] De maneira adicional, os dados da plataforma inercial podem ser usados para verificação cruzada com os dados de posição da fibra gerados a partir da medição de posição da fibra baseada na im- pedância.

[00146] O sistema de distribuição 50 conecta o dispositivo portátil do tipo desktop 40 com a peça manual 48 similar a uma peça manual de perfuração dentária.

[00147] Para evitar o torque sobre o guia de luz, a peça manual 48 é conectada ao sistema de distribuição 50 com rotação livre e pouca frição em torno do eixo geométrico longitudinal.

[00148] A radiação do laser é transportada por meio de um guia de luz GeO, safira, ZrF4 ou qualquer outro guia de luz capaz de transmitir radiação (de até 50 mJ, potência média de até 5W, potência máxima de 500W) na faixa de comprimento de onda entre 2,69 - 2,94 μs e, de maneira adicional, 400 nm - 1000 nm na peça manual. O diâmetro de núcleo da fibra do guia de luz está entre 150 e 600 μm, de maneira preferida, 180 - 250 μm. As superfícies terminais do guia de luz são protegidas contra umidade e podem ser revestidas com um material antirrefletivo.

[00149] O ar comprimido e a água disponíveis na unidade dentária da cadeira de dentista conectada ao dispositivo são guiados por meio do sistema de distribuição junto com o guia de luz.

[00150] Outros fluidos de limpeza opcionais provenientes de contêi- neres subsituíveis conectados ao dispositivo podem ser transportados pelo sistema de distribuição até a peça manual.

[00151] Fios elétricos fornecem dados e transporte de energia entre a peça manual e unidade de desktop. Para manter o número de fios e conectores baixo, um sistema de barramento SPI- ou I2C- é usado.

[00152] Uma proteção contra curvatura garante que a fibra 14 não seja dobrada para além do raio de flexão permitido para curvatura oscilante.

[00153] O sistema de distribuição 50 pode ser removido do dispositivo em caso de necessidade de reparo e a peça manual 48 pode ser removida do sistema de distribuição 50 rotineiramente para limpe- za/esterilização.

[00154] A figura 7 é uma descrição esquemática do sistema de dis-tribuição 50, a qual é autoexplicativa.

[00155] Como uma alternativa para a colocação do sensor de moção na peça manual, o sensor poderia ser disposto na parte mais distal do sistema de distribuição. Isso evitaria a aplicação de ciclos de esterilização ao chip do sensor. No entanto, um sistema de detecção de posição rotativa entre a peça manual e o sistema de distribuição precisaria ser adicionado.

[00156] A peça manual 48 é conectada ao sistema de distribuição 50 por meio de uma acoplagem rotacional 58, a qual permite a distri-buição de água (linha 60) e ar pressurizado (linha 62) para a peça manual 48. O ar e a água passam pela seção frontal da peça manual 48 e são aplicados na direção da fibra 14 por meio de bicos 64. A radiação do laser é fornecida a partir do sistema de distribuição 50 com uma fibra ótica 66, por meio de uma abertura de proteção 68, uma lente 70 e um espelho de deflexão 72 à fibra 14. Contêineres de fluido 54 são encaixados sobre a peça manual 48. Um sensor de moção 74 é disposto na seção frontal do sistema de distribuição 50 e pode detectar, em combinação com um codificador de rotação, a moção da ponta da fibra 18 (veja também a figura 8).

[00157] No aplicador portátil, uma fibra removível e descartável 14 pode ser conectada a um ângulo baixo na ordem 70 - 130° à direção principal da peça manual 48. Essa ponta da fibra 18 é introduzida no canal radicular.

[00158] A peça manual 48 é comparável a uma pequena peça dentária manual, idealmente a um contra-ângulo. A peça manual 48 é giratória em torno de eixo geométrico longitudinal.

[00159] A deflexão de feixe de luz dentro da fibra fixável 14 em ~ 90° é efetuada com o espelho plano 72 e um elemento de foco separado ou um espelho de foco.

[00160] A fibra descartável 14 é conectada à peça manual 48 por meio de um conector de posicionamento único com uma conexão de indexação para permitir que pelo menos 2 conexões elétricas sejam ligadas aos contatos da peça manual 48 de forma não ambígua.

[00161] Em uma versão simples da peça manual 48, apenas água e ar estão disponíveis para o tratamento diretamente fora da peça manual 48. Outros fluidos de limpeza são aplicados manualmente com uma seringa inserida dentro dos canais radiculares 10.

[00162] O ar pressurizado e a água podem formar uma névoa. Usa- se 10 -30 ml/min água e 5 - 101/min ar para formar a névoa.

[00163] Um feixe de fluido é transmitido na direção do último 1/3 de fibra 14 com ângulo ca. 10 - 20° a partir do eixo geométrico longitudinal da fibra 14. A velocidade da água na saída da peça manual é superior a 0,6 m/s.

[00164] Um botão de Início/Pausa pode ser integrado à peça manual.

[00165] Uma descrição esquemática da peça manual 48 com seus componentes é mostrada na figura 9, a qual é autoexplicativa.

[00166] Em uma variante da peça manual 48, contêineres de fluido descartáveis 54/(também chamados de cartuchos) para 5 NaOCl e EDTA são diretamente fixados à peça manual. O cartucho 54 possui um guia de fluido próximo à fibra 14 (veja a figura 10). Sua colocação direta na peça manual 48 é possível, pois o tratamento exige apenas pequenas quantidades de fluido na ordem de 1-2 ml por fluido. O objetivo principal é manter os fluidos parcialmente corrosivos separados da peça manual 48, do sistema de distribuição 50 e do dispositivo do tipo desktop 40, bem como evitar o gotejamento antes e depois do uso. Uma solução econômica para atingir esses objetivos é a divisão de uma válvula eletromagnética 78 entre uma parte de excitação contendo uma bobina magnética 80 e uma parte de núcleo ferromagnético 82 na peça manual 48, e um material ferromagnético como abridor de válvula 78 como parte de uma válvula de saída no cartucho descartável 54. O cartucho 54 é disposto na peça manual 48 sob pressão do ar. Uma membrana flexível ou um pistão 84 pode separar o fluido da entrada de ar. Para mais detalhes, veja a figura 11.

[00167] O material da fibra deve permitir a transmissão de uma faixa de comprimento de onda de 400 nm a 2,94 μs com perda e custo razoáveis. As fibras de sílica reduzida em OH são um meio termo aceitável com _ 50% de atenuação ao longo de 5 cm comprimento em 2,94 μs (o que inclui a reflexão de Fresnel). A fibra 14 é um material descar-tável que sobrevive a 3-4 canais radiculares com degradação moderada. A extremidade 18 da fibra 14 é conicamente formatada sem camada de proteção ou metalização. De maneira alternativa, a fibra 14 pode ser hemisférica. A fibra 14 possui um diâmetro externo de 200 - 300 μm e um diâmetro de núcleo de 180 - 240 μm. O comprimento da fibra 14 está entre 30 - 40 mm. Uma parte de plástico moldado conecta a fibra 14 à peça manual. A fibra 14 pode ter um revestimento adicional para aprimorar sua resistência à fratura e pode passar por uma metali- zação de superfície para permitir a medição do comprimento de sua inserção no canal radicular, para determinar a distância até o ápice durante o tratamento. As superfícies de contato dos eletrodos contatam os conectores durante a acoplagem com a peça manual 48. A parte de acoplagem com as peças manuais 48 permite apenas 2 posições com rotação de 180° de modo a evitar a conexão ambígua dos dois eletrodos. Os eletrodos 180, 182 podem ser cobertos com uma camada hidrofóbica. Além disso, os detalhes da fibra 14 com sua ponta podem ser aprendidos a partir da figura 12.

[00168] Um software controla os parâmetros do laser, o fluxo de ar e água e, na variante estendida da peça manual 48, o fluxo de de até dois fluidos de limpeza adicionais.

[00169] Programas sequenciadores estão disponíveis para as seguintes aplicações: • Limpeza/Secagem • Detecção de bactérias • Redução térmica de bactérias • aPDT • Colocação de tampão apical • Suporte de obturação

[00170] O programa de limpeza/secagem provê uma sequência de limpeza e etapas de secagem (veja aTABELA II). Os parâmetros podem ser programados individualmente e armazenados como "Programas de tratamentos preferidos".

[00171] A detecção de bactérias é um programa para detectar bactérias remanescentes e/ou bactérias residuals no canal radicular por meio de fluorescência detecção.

[00172] A redução térmica de bactérias é um programa para aquecer localmente a superfície interna do canal radicular de um modo bem definido. As taxas de repetição de pulso preferivelmente entre 100 e 2000 Hz são usadas em combinação com baixas energias de pulso (0,1 - 1 mJ) para gerar localmente temperaturas sobre a superfície interna do canal radicular e dentro de alguns centésimos de μs na parede do canal radicular altas o bastante para eliminar as bactérias remanescentes. Nenhum fluido é usado neste programa. A moção da fibra é monitorada pelo detector de moção para evitar qualquer risco de superaquecimento local.

[00173] O programa aPDT combina a sequência aPDT tradicional conhecida, por exemplo, a partir de Helbo com as bolhas de vapor ge-radas pelo laser para criar moção no fluido corante aPDT e aumentar o contato e troca de fluidos ao longo da parede do canal radicular. Em vez de um contêiner de fluido de limpeza, um corante aPDT é inserido na peça manual. Depois do corante aPDT, o corante é removido do canal radicular automaticamente por lavagem com água com o auxílio das bolhas de vapor geradas pelo laser.

[00174] Para um canal radicular 10 irregular e sem forma, é necessária uma estratégia de obturação diferente. Para suportar tal método de obturação, o dispositivo oferece os seguintes programas:

[00175] O programa de colocação de tampão apical é usado em combinação com uma fibra com tampão de guttapercha fixado, com o calor do laser sendo aplicado para derreter parcialmente o tampão na posição apical e removê-lo da ponta da fibra.

[00176] O programa de suporte de obturação é usado para acelerar um material de obturação de baixa viscosidade disposto sobre o tampão apical no canal radicular contra a parede do canal radicular para aumentar a cobertura densa de todo a parede do canal radicular com o material de obturação. Para tal propósito, bolhas de vapor transientes são geradas no material de enchimento do canal radicular. De maneira adicional, o calor aplicado também pode reduzir a viscosidade durante a aplicação, permitindo que o material de obturação deslize por qualquer nicho do canal.

[00177] A presente invenção provê um controle automatizado dos parâmetros do laser e da sequência dos fluidos de limpeza, assistido por secagem com laser e ar comprimido, o que permite um processo totalmente automatizado de limpeza.

[00178] Embora a invenção tenha sido explicada acima no contexto da limpeza de um canal radicular, o ensinamento de acordo com a invenção também é, conforme já foi explicado, adequado para a limpeza de canais com diâmetros menores do que os canais radiculares, particularmente, canais que não se estendem de forma regular em sua direção longitudinal.

[00179] Em relação a isso, referência é feita às explanações intro-dutórias.

Claims

1. Arranjo de laser de endodontia, compreendendo uma fonte de radiação de laser, um guia de luz (14) que conduz um feixe de luz, bem como uma peça manual (48), a dita peça manual (48) é conectada a um dispositivo de distribuição (40) de modo removível e preferivelmente giratório, por meio do qual pelo menos o feixe de luz e um líquido pode ser introduzido na peça manual (48), bem como uma primeira linha (60) para guiar o líquido que se estende com seu lado de abertura pela região do guia de luz (14), e com o feixe do laser sendo direcionável para dentro de um canal (10) por meio do guia de luz conectado de modo removível à peça manual (48), caracterizado pelo fato de que um sensor de movimento (74) está integrado à peça manual (48), e sendo que o arranjo inclui dispositivos para interromper a radiação de laser quando a extremidade livre do guia de luz (14) está fora do canal (10).

2. Arranjo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a peça manual está conectada a pelo menos um con- têiner de fluido de limpeza (54) ou possui tal contêiner, a partir do qual se inicia uma linha (60, 62) cuja abertura faceia o guia de luz, e no qual um contêiner de fluido de limpeza (54) é preferivel-mente conectado à peça manual (48) de modo que ele possa ser en-caixado e desencaixado da mesma, e no qual um contêiner de fluido de limpeza (54) é preferivelmente provido com uma abertura de saída fechável que pode ser controlada por uma válvula de acionamento ele-tromagnético (78) operada por um microcontrolador e de maneira pre-ferida, a válvula de acionamento eletromagnético (78) é dividida em uma parte de excitação com uma bobina magnética (80) e uma parte de um núcleo ferromagnético (82) na peça manual (48), e um material ferromagnético como abridor de válvula como parte de uma válvula de saída em um contêiner (54).

3. Arranjo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri-zado pelo fato de que o dispositivo possui outros contêineres substituí-veis e descartáveis (54) para diferentes fluidos de limpeza (como água estéril e/ou NaOCl e/ou EDTA e/ou fluidos de PDT) que são pressuri-zados por ar comprimido.

4. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o guia de luz (14) possui uma metalização sobre sua superfície externa, de maneira preferida, o guia de luz (14) possui uma metalização sobre sua superfície externa com duas regiões que são eletricamente isoladas uma da outra, especialmente as regiões isoladas uma da outra se entrelaçam na forma de um pente pelo menos na ponta (18) do guia de luz (14), e no qual a metalização possui preferivelmente características hidrofóbicas pelo menos ao longo de 1/3 anterior do guia de luz (14).

5. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sensor de movimento (74) está integrado na peça manual (48), prederencialmente um sensor de mo-vimento (74) e um codificador de rotação (58) estão integrados a um sistema de distribuição que alcança o interior da peça manual (48) para o reconhecimento da rotação da peça manual em relação ao sistema de distribuição (50).

6. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o guia de luz entre um dispositivo de distribuição e a peça manual (48) é feito de um material, em particular, de GeO, GeO2, safira ou ZrF4, capaz de conduzir pulsos de laser de até 50 mJ e/ou uma potência de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda preferivelmente entre 2,69 μm e 2,94 μm, bem como de maneira particularmente adicional, na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm, e/ou no qual o guia de luz (14) a ser introduzido no canal (10) é feito de um material, em particular, de sílica reduzida em OH ou safira, o qual conduz pulsos de laser de até 50 mJ e/ou uma potência de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda preferivelmente entre 2,69 μm e 2,94 μm, bem como de maneira particularmente adicional, na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm.

7. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o diâmetro do núcleo condutor de luz do guia de luz (14) está entre 150 μm e 300 μm, em particular, entre 118 μm e 250 μm, no qual o guia de luz possui de maneira preferida, uma camada de proteção no seu lado externo, e/ou no qual o guia de luz (14) possui um diâmetro externo entre 200 μm e 600 μm e/ou um comprimento entre 25 mm e 40 mm.

8. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o laser é um laser Er:YAG, um laser Er:YSGG ou um laser CTE bombeado com diodo particularmente com uma duração de pulso entre 5 μs e 1000 μs, de maneira preferida, na faixa 25 μs para 400 μs, de modo especialmente preferível 50 μs para 200 μs, e/ou uma energia de pulso entre 0,5 mJ e 50 mJ, em particular, entre 1 mJ e 10 mJ e/ou uma potência média entre 0,5 W e 10 W, prefe-rivelmente entre 1 W e 3 W, com uma taxa de repetição de pulso na faixa de 50Hz a 2000 Hz, de maneira preferida, 50Hz a 800 Hz.

9. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o arranjo é munido de um dispositivo de controle (40) com tela de toque (42), bem como um alojamento que circunda o laser, o qual é conectado a um dispositivo de suprimento, em particular, um dispositivo médico, por meio do qual o arranjo pode ser suprido com água e/ou ar comprimido.

10. Arranjo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que apresenta um laser Er:YAG, Er:YSGG ou CTE:YAG bombeado com diodo, que provê uma verificação de higiene do canal por meio da mesma ponta da fibra ótica usada para a limpeza do canal usando-se as seguintes faixas de comprimento de onda de excitação/detecção para detecção de fluorescência em bactérias: a) excitação 405 - 450 nm e detecção 570 - 650 nm b) excitação 600 - 700 nm e detecção 750 - 880 nm