BR112020005143B1 - Método e disposição para limpeza de um canal - Google Patents

Abstract

"MÉTODO E DISPOSIÇÃO PARA LIMPEZA DE UM CANAL". A presente invenção refere-se a um método e uma disposição para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de uma guia de luz que conduz um feixe de laser, em que a entrada do feixe de laser na guia de luz é interrompida quando a extremidade livre da guia de luz está fora do canal e/ou o movimento da guia de luz dentro do canal é monitorado e se não houver movimento ou o movimento estiver abaixo de um primeiro valor limite então um sinal é disparado e/ou a radiação de laser é desligada ou sua saída é reduzida, e em que o desligamento da radiação de laser ou sua redução é controlado na dependência de pelo menos uma mudança de sinal e/ou um segundo limite e/ou uma mudança de sinal relativa ao segundo limite determinado durante pelo menos um período de tempo que começa antes e inclui a entrada da guia de luz dentro do canal.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção refere-se a um método para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de uma guia de luz que conduz um feixe de laser. A invenção refere-se ainda a uma disposição que compreende uma fonte de radiação de laser, uma guia de luz que conduz um feixe de laser, assim como uma peça de mão.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Os instrumentos médicos estão frequentemente em contato com fluidos corporais durante procedimentos cirúrgicos ou de diagnóstico que sempre têm o risco de contaminação por bactérias e detritos. Muitos instrumentos, como endoscópios ou instrumentos cirúrgicos, têm pequenos canais de trabalho, os quais são utilizados para transportar fluidos ou, por exemplo, fibras de laser para dentro do corpo de um paciente e ainda pior, fluidos corporais são removidos por estes canais do corpo de um paciente.

[0003] Portanto, procedimentos de esterilização eficientes para estes dispositivos são importantes desde que os dispositivos não sejam descartáveis. Especialmente os canais de trabalho são problemáticos de um ponto de vista de higiene, já que estes não são facilmente acessíveis e não visíveis de fora.

[0004] A limpeza convencional é feita embebendo em fluido de limpeza e/ou descarregando um fluido de limpeza através dos canais de trabalho. Tipicamente nenhuma verificação direta é feita se a limpeza teve sucesso.

SUMÁRIO

[0005] Um objetivo da presente invenção é prover um método e uma disposição para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de feixes de laser. Em conexão com isto, precisa ser assegurado por um lado que o canal não será danificado. Por outro lado, deve também ser assegurado que pessoas não sejam colocadas em risco pelo feixe de laser. Outro aspecto da invenção é prover a possibilidade que a limpeza do canal possa ser executada em um modo simples, em que o procedimento ajuda a evitar erros. Outro aspecto da invenção é prover uma unidade compacta por meio da qual o tratamento como limpeza será executado.

[0006] A disposição deverá, especificamente, permitir a sua utilização sem o risco de um tratamento incorreto. Esta deverá prover a possibilidade de uma limpeza de canal e tratamento de canal automatizados.

[0007] Para resolver um ou mais aspectos, a invenção provê um método para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de uma guia de luz que conduz um feixe de laser, em que a entrada do feixe de laser na guia de luz é interrompida quando a extremidade livre da guia de luz está fora do canal e/ou o movimento da guia de luz dentro do canal é monitorado e se não existir nenhum movimento ou o movimento estiver abaixo de um primeiro valor limite, então um sinal é disparado e/ou a radiação de laser é desligada ou sua saída é reduzida, e em que o desligamento da radiação de laser ou sua redução é controlado na dependência de pelo menos uma mudança de sinal e/ou um segundo limite e/ou uma mudança de sinal em relação ao segundo limite determinado durante pelo menos um período de tempo que começa antes e inclui a entrada da guia de luz dentro do canal.

[0008] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que o desligamento da radiação de laser ou sua redução é controlado na dependência de pelo menos duas mudanças de sinal e/ou dois segundos limites diferentes um do outro e/ou mudanças de sinal relativas aos dois segundos limites determinados durante pelo menos dois períodos de tempo começando antes e incluindo a entrada da guia de luz dentro do canal.

[0009] Uma proposta independente para resolver o problema provê que a posição da extremidade livre da guia de luz dentro do canal seja verificada e/ou monitorada.

[0010] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que um material presente no interior do canal seja removido através de movimento de fluido hidrodinâmico induzido por laser.

[0011] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que um elemento de fechamento está preso em uma extremidade livre de uma guia de luz que conduz um feixe de laser, a guia de luz com o elemento de fechamento é introduzida dentro do canal, que o elemento de fechamento está posicionado na região do canal a ser vedado e após o posicionamento do elemento de fechamento energia é introduzida, o elemento de fechamento funde e/ou amacia e permanece na sua posição dentro do canal e veda-o ajustadamente.

[0012] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que o elemento de fechamento é fundido através da radiação de laser transmitida através da guia de luz ou através de energia elétrica.

[0013] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que o elemento de fechamento está conectado na extremidade livre da guia de luz por meio de um material de conexão, com a sua temperatura de fusão T1 sendo mais alto do que a temperatura de fusão T2 do material de elemento de fechamento.

[0014] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que após a vedação do canal, especificamente sua abertura, um material de fechamento é introduzido no canal e a guia de luz dentro do material de fechamento é movida na direção de eixo geométrico longitudinal do canal ao mesmo tempo que o feixe de laser é introduzido.

[0015] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que o efeito mecânico da energia introduzida no material de fechamento através da radiação de laser é maior do que o efeito térmico macroscópico da energia introduzida.

[0016] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que um material de vedação é utilizado que funde e/ou espuma através da introdução de energia térmica e forma uma vedação de canal de poros fechados após resfriamento, especificamente que o carbonato de hidrogênio de sódio envolvido por material guttapercha é utilizado como o material de vedação.

[0017] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que um material que compreende um primeiro componente e um segundo componente os quais reagem um com o outro em um modo de expansão de volume é utilizado como o material de vedação.

[0018] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que um material é utilizado como um elemento de fechamento que compreende especificamente um material de núcleo de dispersão de volume e um material de expansão que o envolve.

[0019] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que um laser Er: YAG, laser Er:YSGG ou laser CTE é utilizado como o laser.

[0020] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que o laser é operado com uma duração de pulso entre 5 μs e 1000 μs, de preferência entre 25 μs e 400 μs, e especialmente de preferência entre 50 μs e 200 μs.

[0021] De acordo com uma proposta adicional está provido que um feixe de laser é utilizado que tem uma energia de pulso que sai da guia de luz entre 0,5 mJ e 50 mJ, especificamente entre 1 mJ e 10 mJ.

[0022] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que uma verificação de se a guia de luz está dentro do canal ou fora do canal é executada através

[0023] a) a radiação recebida pela guia de luz que é derivada da área que circunda a guia de luz, e/ou

[0024] b) através do componente de reflexão variável da radiação refletida no final da guia de luz, e/ou

[0025] c) medição de uma mudança em impedância através de uma metalização externa da guia de luz, e/ou

[0026] d) medir a distância para o objeto mais próximo na vizinhança da ponta da fibra com medição de tempo de voo (TOF), e/ou

[0027] e) medir a luz ambiente com um sensor integrado nos chips de TOF, e/ou

[0028] f) medir a distância para o objeto mais próximo na vizinhança da ponta da fibra por pulsos de ultrassom.

[0029] De acordo com uma proposta independente adicional está provido que o posicionamento da guia de luz é verificado redundantemente por qualquer combinação ou seleção de opções a) até f), especificamente por meio das etapas a) + b) ou a) + c) ou b) + c) ou c) + f), especialmente preferido por meio de a) + b) + c) ou c) + d) ou d) + e) ou c) + d) + e).

[0030] O assunto da invenção é também uma disposição que compreende uma fonte de radiação de laser disposta dentro de um dispositivo de laser, uma guia de luz que conduz um feixe de laser, assim como uma peça de mão, em que a peça de mão está conectada destacável, de preferência rotacionalmente, a um dispositivo de fornecimento, através do qual pelo menos o feixe de laser e um líquido podem ser alimentados para a peça de mão, assim como uma primeira linha que guia o líquido, que estende com o seu lado de abertura na região da guia de luz, e com o feixe de laser sendo direcionado para dentro de um canal através da guia de luz conectada destacável com a peça de mão, em que pelo menos um contentor de fluido pré- pressurizado está preso no dispositivo de laser.

[0031] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a peça de mão está conectada a pelo menos um contentor de fluido de limpeza ou tem tal contentor, do qual uma linha emana, a abertura da qual estende no lado de guia de luz.

[0032] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê o contentor de fluido de limpeza está conectado na peça de mão de modo que este possa ser destacado ou plugado nesta.

[0033] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que o dispositivo tem contentores trocáveis, descartáveis adicionais para diferentes fluidos de limpeza (como água estéril e/ou NaOCl e/ou EDTA e/ou fluidos PDT) os quais são pressurizados por ar comprimido de uma cadeira dental provido por um conector de turbina dental.

[0034] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que o contentor de fluido de limpeza está provido com uma abertura de saída fechável que pode ser controlada por uma válvula eletroma- gneticamente atuável controlada por um microcontrolador.

[0035] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a válvula eletromagnética é separada em uma parte excitação com uma bobina magnética e uma parte de núcleo ferromagnético na peça de mão e um material ferromagnético como abridor de válvula como parte da válvula de saída em um contentor.

[0036] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que uma membrana flexível ou um pistão separa o fluido de uma entrada de ar.

[0037] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que pelo menos um contentor de fluido está preso no dispositivo de laser e o dispositivo de laser não tem conexão com uma cadeira dental / centro de tratamento dental e nenhum ar é necessário para gerar a névoa de água que sai da peça de mão.

[0038] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a guia de luz tem uma metalização sobre sua superfície externa.

[0039] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a guia de luz tem uma metalização sobre sua superfície externa com duas regiões que são eletricamente isoladas uma com relação à outra.

[0040] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que as regiões isoladas uma com relação à outra emaranham uma na outra em um modo como pente pelo menos na ponta da guia de luz.

[0041] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a metalização tem características hidrofóbicas sobre pelo menos os 1/3 anteriores da guia de luz.

[0042] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que um sensor de movimento está integrado na peça de mão.

[0043] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que um sensor de movimento e um codificador de rotação estão integrados na peça de mão para reconhecimento da rotação de peça de mão com relação a um sistema de fornecimento.

[0044] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a guia de luz entre um dispositivo de fornecimento e a peça de mão é feita de um material, especificamente de GeO, safira ou ZrF4, a qual conduz pulsos de laser até 50 mJ e/ou uma saída de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda de preferência entre 2,69 μm e 2,94 μm, assim como especificamente além disso na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm.

[0045] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a guia de luz a ser introduzida dentro do canal é feita de um material, especificamente de sílica reduzida com OH ou safira, a qual conduz pulsos de laser até 50 mJ e/ou uma saída de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda de preferência entre 2,69 μm e 2,94 μm, assim como especificamente além disso na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm.

[0046] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que o diâmetro do núcleo de condução de luz da guia de luz fica entre 150 μm e 600 μm, especificamente entre 118 μm e 250 μm, em que a guia de luz de preferência tem uma camada protetora sobre seu lado externo.

[0047] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a guia de luz tem um diâmetro externo entre 200 μm e 300 μm e/ou um comprimento entre 25 mm e 40 mm.

[0048] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que o laser é um laser Er:YAG bombeado por diodo, laser Er:YSGG ou laser CTE com, especificamente, uma duração de pulso entre 5 μs e 1000 μs, de preferência na faixa de 25 μs a 400 μs, especialmente preferido 50 μs a 200 μs, e/ou uma energia de pulso entre 0,5 mJ e 50 mJ, especificamente entre 1 mJ e 10 mJ e/ou uma saída média entre 0,5 W e 10 W, de preferência entre 1 W e 3 W, com uma taxa de repetição de pulso na faixa de 50 Hz a 2000 Hz, de preferência 50 Hz a 800 Hz.

[0049] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que a disposição está provida com um dispositivo de controle, assim como um alojamento que envolve o laser, o qual está conectado a um dispositivo de suprimento, especificamente um médico, através do qual a disposição pode ser suprida com água e/ou ar comprimido.

[0050] Uma proposta adicional de acordo com a invenção provê que o dispositivo de controle está provido com uma tela de toque.

[0051] Uma proposta adicional provê que o dispositivo de laser é um dispositivo de mesa que envolve a fonte de laser, e não está conectado a um dispositivo de suprimento e tem seu próprio contentor de fluido pré-pressurizado preso.

[0052] Utilizar um laser para gerar bolhas de vapor e gerar rápido movimento de fluido pode aperfeiçoar a limpeza de pequenos canais de instrumento significativamente. É claro, é importante não danificar a superfície interna dos canais, os quais são frequentemente feitos de polímeros e plásticos. Portanto, um laser com baixa energia de pulso abaixo do limite de ablação do material de parede do canal é requerido. Um laser Er: YAG bombeado por diodo é ideal para este propósito, já que a taxa de repetição de pulso pode ser muito mais alta do que com os sistemas de laser bombeados por lanterna convencionais e podem compensar por uma energia de pulso mais baixa por pulso.

[0053] Matar bactérias dentro dos canais de trabalho pode ser melhorado utilizando pulsos de calor transientes, como descrito no texto acima. Radiação de laser Er:YAG de baixa potência na ordem de 0,5 W com taxa de repetição de pulso de 200-800 Hz é totalmente suficiente para atingir temperaturas de pico locais transientes sobre a parede de canal bem acima de 100°C para matar bactérias e manter a temperatura de base do material de parede de canal bem abaixo do ponto de fusão ou limites de destruição.

[0054] É importante não permanecer em uma posição com a fibra de limpeza, porque isto poderia causar um superaquecimento local das paredes de canal sensíveis. Portanto, a detecção de movimento da fibra é uma característica de segurança adicional na sua aplicação de limpeza.

[0055] Por razões de segurança de laser, é ainda útil evitar a emissão de laser antes da fibra de limpeza ser introduzida no canal. Portanto uma " detecção de fibra dentro de canal" está provida com detalhes descritos em outra parte neste texto.

[0056] Além disto, os protocolos de PDT (terapia fotodinâmica) podem ser aplicados utilizando fluidos como Azul de Metileno ou Azul de Toluidina, os quais são aplicados dentro do canal e a luz apropriada é acoplada na luz que passa dentro do canal. Para Azul de Metileno 670 nm com aproximadamente 150 mW são requeridos e 635 nm com ~ 100 mW para Azul de Toluidina. A vantagem sobre procedimentos de PDT tradicionais é o fornecimento simultâneo de energia laser Er: YAG / Er:YSGG para agitar o fluido de PDT por energia de laser, rapidamente induzir bolhas de vapor, movimento de fluido adjacente e aquecer o fluido de PDT. Isto permite um contato muito mais intenso dos fluidos com as bactérias e detritos.

[0057] Ainda é útil saber se o procedimento de limpeza teve sucesso detectando bactérias restantes dentro dos canais, como descrito neste texto com o exemplo de limpeza de canal de raiz.

[0058] É claro, esta não é a única aplicação para esta tecnologia de limpeza. Muitos procedimentos / biorreatores de biotecnologia estão ameaçados por bactérias, algas e deposição de detritos dentro de pequenos canais os quais podem ser limpos com o procedimento e dispositivo propostos.

[0059] E, é claro maiores canais que excedem 1 mm de diâmetro podem ser limpos com este procedimento também, porém, no entanto requerendo mais energia de pulso de laser e múltiplas fibras de limpeza posicionadas, por exemplo, em uma rede ou estrutura de anel. As energias de pulso requeridas são então na ordem de n * 0,1 -50 mJ, onde n é o número de fibras de limpeza únicas.

[0060] No caso de limpar canais mais longos a fibra de terminal introduzida no canal deve ter uma melhor transmissão do que sílica reduzida com OH. Neste caso safira é o material candidato ideal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0061] A presente invenção pode ser melhor compreendida e suas vantagens apreciadas por aqueles versados na técnica referindo aos desenhos acompanhantes. Apesar dos desenhos ilustrarem certos detalhes de certas modalidades, a invenção aqui descrita não está limitada a somente as modalidades assim ilustradas.

[0062] Figura 1 apresenta um diagrama de um guia de luz com plugue removível,

[0063] Figura 2 apresenta um diagrama de a guia de luz inserido em um canal com um plugue de expansão,

[0064] Figura 3 apresenta a disposição de acordo com a Figura 2 com um plugue expandido,

[0065] Figura 4 apresenta um diagrama da disposição de acordo com a invenção,

[0066] Figura 5 apresenta um diagrama de uma disposição de eletrodo da ponta de guia de luz,

[0067] Figura 6 apresenta um diagrama de blocos de um sistema de laser,

[0068] Figura 7 apresenta um diagrama de blocos do sistema de fornecimento,

[0069] Figura 8 apresenta um diagrama de uma peça de mão,

[0070] Figura 9 apresenta um diagrama esquemático de uma peça de mão,

[0071] Figura 10 apresenta um diagrama de uma peça de mão com cartuchos de fluido,

[0072] Figura 11 apresenta um diagrama de um cartucho com válvula,

[0073] Figura 12 apresenta um diagrama de uma guia de luz,

[0074] Figura 13 apresenta uma peça de mão com ponta de fibra e detecção de TOF,

[0075] Figura 14 apresenta detalhes da detecção de TOF,

[0076] Figura 15 apresenta diagramas de tempo das várias opções de "detecção de fibra dentro de canal" para tratamento de canal de raiz,

[0077] Figura 16 apresenta diagramas de tempo das várias opções de "detecção de fibra dentro de canal" para aplicações não médicas,

[0078] Figura 17 apresenta diagramas de tempo das várias opções de "detecção de fibra dentro de canal" para abuso do dispositivo,

[0079] Figura 18 apresenta a colocação do contentor de fluido de limpeza no sistema de laser,

[0080] Figura 19 apresenta detalhes do contentor de fluido de limpeza.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0081] A seguir, a invenção será explicada com base na limpeza de um canal, tal canal sendo um canal de raiz, no entanto, sem limitar a invenção. Ao invés, o ensinamento de acordo com a invenção pode ser aplicado em todos os casos onde especificamente canais com pequenos diâmetros devem ser limpos e/ou fechados, como é, por exemplo, o caso com instrumentos médicos, como explicado na introdução.

[0082] No caso de um tratamento de canal de raiz tradicional, a câmara poupa é aberta, o tecido de polpa removido e os canais de raiz são alargados com limas mecânicas até que uma forma cônica do canal de raiz é conseguida. O canal é manualmente lavado com fluidos de limpeza através de seringas. Então o canal é preenchido com um vedante e pontas de guttapercha cônicas são plugados e condensados dentro do canal para conseguir um enchimento de canal de raiz denso.

[0083] Para este procedimento o alargamento de canal é necessário para criar uma forma cônica do canal consistente com a forma cônica das pontas de guttapercha que enchem o canal. A perda de material enfraquece o dente; o procedimento é demorado, corre o risco de excesso de instrumentação e fratura de lima. A taxa de sucesso varia de abaixo de 70% a 95% dependendo de quem está fazendo o tratamento.

[0084] Um procedimento mais fácil, menos demorado e sensível à técnica poderia ajudar a aumentar a taxa de sucesso média e aumentar o conforto para o paciente.

[0085] Um procedimento sem alargar o canal de raiz evitaria as desvantagens acima mencionadas. No entanto, este cria novos desafios. Não alargar o canal resulta em canais de raiz de forma irregular como uma caverna. Portanto uma limpeza e enchimento de canal de raiz tradicional não é possível, porque as ponta de guttapercha conicamente formadas não podem ser inseridas em tal canal de raiz não formado. Uma nova tecnologia de enchimento é requerida.

[0086] Os procedimentos de canal de raiz assistidos por laser utilizam bolhas de vapor geradas por energia de laser para limpar os canais de raiz os quais já são alargados com limas mecânicas para uma forma cônica tipicamente para um tamanho #40 ou mais. A expansão e contração de bolhas de vapor causa o movimento de água na vizinhança das bolhas, o que então limpa as paredes de canal de raiz.

[0087] Fotona, Biolase e KaVo vendem ou venderam sistemas de laser dentais os quais podem ser utilizados para tal tratamento endodôntico. Estes lasers oferecem uma ampla gama de indicações dentárias até a perfuração de cavidades. A taxa de repetição de pulso destes dispositivos é tipicamente limitada a ~ 50 Hz e estas oferecem energias de pulso até 1 J, o que é necessário para a preparação de cavidade. Para tratamento endodôntico uma energia de pulso abaixo de 50 mJ é suficiente em combinação com taxa de repetição de pulso de 50 Hz (Thermal and acoustic problems on root canal treatment with different lasers, T. Ertl, H. Benthin, G. Müller, SPIE vol. 2327 Medical Applications of Lasers 11 (1994); Application of lasers in endodontics, T. Ertl, H. Benthin, B. Majaron, G. Müller, SPIE Vol 3192 Medical Applications of Lasers in Dermatology, Ophtalmology, Dentistry and Endoscopy (1997)) e a utilização de pontas de fibra de forma cônica (Canal Enlargement by Er:YAG Laser Using a Cone-Shaped Irradiation Tip, S. Shoji, H. Hariu, H. Horiuchil, J ENDONTICS VOL. 8. AUGUST 2000; 454 - 458).

[0088] Estes lasers Er: YAG / YSGG bombeados por lâmpadas de flash tradicionais têm uma eficiência de conversão de energia de ~ 3% resultando em um grande suprimento de energia e um dispositivo volumoso com resfriamento de fluido. Isto leva a um preço alto e assim um número muito limitado de usuários.

[0089] Além disso, estes lasers são dispositivos de classe 4, o ambiente regulatório precisa de alguns esforços em uma prática dental para cumprir. Uma área de segurança de laser deve ser declarada e protegida, um oficial de segurança a laser deve ser treinado e nomeado e DDS, assistente e paciente precisam utilizar óculos de proteção de olhos.

[0090] O procedimento de canal de raiz endodôntico assistido por laser atual utiliza energias de pulso na faixa de 5-30 mJ de energia de pulso, o que está acima do limite de ablação da dentina. Portanto gerar um percurso errado (via falsa) é possível, quando introduzindo a fibra de laser dentro do canal de raiz.

[0091] Em um protocolo provido por DiVito (Effectiveness of the Erbium: YAG laser and new design radial and stripped tips in removing the smear layer after root canal instrumentation, E DiVito, O. A. Peters, G. Olivi, Lasers Med Sci (2012) 27:273-280) o aplicador de laser é colocado dentro da câmara de polpa e não projetado dentro dos canais de raiz. Mesmo sem a necessidade de projetar o aplicador de laser dentro do canal de raiz o procedimento requer pré-tratamento dos canais de raiz para o tamanho #25 ou "30. A energia de laser gera movimento de fluido dentro da câmara de polpa, o qual estende para dentro dos canais de raiz parcialmente. Em favor do método nenhuma fibra deve ser projetada dentro do canal. No entanto desvantagens são resultados inconsistentes, dependendo da geometria de canal e respingos de fluidos de limpeza corrosivos para fora da câmara de polpa mesmo para fora da boca do paciente podem ser observados devido às energias de pulso relativamente altas de 25-30 mJ.

[0092] Um aperfeiçoamento de tecnologia recente permitiu o projeto de lasers Er: YAG / YSGG bombeados por diodo.

[0093] Um laser Er: YAG / Er:YSGG bombeados por diodo desenvolvido especificamente para tratamento endodôntico oferece um menor dispositivo e solução mais econômica. Este sistema de laser está baseado no sistema de laser desenvolvido pela Pantec. (WO 2010/145802 A1, Bragangna, Heinrich, Pantec Biosolutions AG). A razão principal é uma eficiência aperfeiçoada da conversão de energia elétrica em energia de luz. Isto permite utilizar uma fonte de energia muito menor e reduzir os esforços de resfriamento.

[0094] Uma taxa de repetição de pulso mais alta (até 2000 Hz comparada com 50 Hz) permite diminuir a energia de pulso abaixo do limite de ablação da dentina. Isto é importante, porque isto evita a formação de uma "via falsa" (penetrar a parede de canal de raiz para dentro periodonto), o que é uma complicação significativa no tratamento endodôntico.

[0095] Energias de pulso na faixa de 0,8 - 4 mJ em combinação com taxas de repetição de pulso entre 50 Hz e 2000 Hz de preferência 50 Hz 800 Hz totalmente inesperadas permitem em combinação com fluidos de limpeza efetivos uma eficiente limpeza dos canais de raiz. A baixa energia de pulso evita os respingos dos fluidos de limpeza, minimiza a vibração do dente durante o tratamento e evita uma perfuração de parede de canal de raiz pela fibra de laser durante o treinamento, porque a densidade de energia de laser está abaixo do limite de ablação da dentina.

[0096] O tratamento de canal como um tratamento de canal de raiz com o dispositivo descrito de acordo com a invenção começa como o procedimento tradicional com a abertura da câmara de polpa, removendo o tecido de polpa dentro da câmara de polpa, pesquisando pelas entradas de canal e ligeiramente alargando as entradas, seguido por descoberta de percurso com tamanho de lima até o tamanho #25 o que criou um percurso com pelo menos 250 μm de diâmetro no vértice e mais diâmetro mais coronal, o que é necessário para projetar uma fibra de laser com o mesmo ou menor diâmetro próximo do vértice.

[0097] Nenhum alargamento de canal adicional é requerido. Isto economiza um tempo de trabalho significativo e aumenta o conforto do paciente.

[0098] A câmara de polpa e os canais de raiz são preenchidos com fluido de limpeza ou manualmente com uma seringa ou automaticamente de contentores de fluido do dispositivo e a fibra laser é inserida no canal de raiz até 1 mm antes do vértice.

[0099] A radiação de laser em uma faixa de comprimento de onda de 2,69 - 2,94 μm é fortemente absorvida por fluidos que contêm água e cria bolhas de vapor por vaporização do fluido e causa um movimento hidrodinâmico da água dentro do canal de raiz. Este movimento de fluido limpa o canal. O laser é ativado e a fibra de laser é movida para cima e para baixo do canal da raiz. A limpeza consiste em remover o tecido de polpa vital e não vital, bactérias e pus assim como abrindo os túbulos dentinários. A área de limpeza principal é de ~ 1 - 2 mm ao redor da ponta de fibra e alguns efeitos de limpeza de "maior distância" menos eficientes dentro de todo o canal de raiz, principalmente causados por fenômenos de ressonância como interação entre a geometria de canal de raiz e ondas acústicas causadas pela formação e colapso de bolhas de vapor.

[0100] Após a limpeza, do canal com um fluido o canal é seco ou convencionalmente com pontas de papel ou com energia de laser (ou ambas combinadas) para remover o fluido de limpeza do canal. Além disso ar comprimido pode ser utilizado que sai do aplicador que suporta o processo de secagem. Então opcionalmente fluidos de limpeza adicionais são enchidos dentro dos canais de raiz sequencialmente (manualmente com seringas ou automaticamente com o dispositivo) e o tratamento é repetido. Finalmente, o canal é seco novamente.

[0101] Possíveis fluidos de limpeza podem ser água, que compreende NaOCl (3 - 10%), EDTA (10 - 17%), e H2O2 (3 - 30%) ou suas misturas.

[0102] Verdaasdonk et al, (WO 2013 / 049832 A2, Biolase inc., Netchitailo V., Boutoussov, D. Verdaasdonk, R. M. et al. Pressure wave root canal cleaning system) reportam sobre aperfeiçoamento de limpeza com energias de laser, tipicamente maiores do que 5 mJ por pulso adicionando bolhas de gás ao fluido de limpeza.

[0103] Ao contrário a Verdaasdonk, uma descrição de limpeza com baixas energias de pulso na faixa proposta é menos eficiente, se o fluido contiver bolhas de gás antes do tratamento. Melhores resultados são obtidos com fluidos sem adição de bolhas de gás ou mesmo fluidos desgaseificados.

[0104] Para decidir, se um canal de raiz está limpo e seco o suficiente e livre de bactérias, uma verificação de limpeza do canal de raiz pode ser feita. Métodos espectroscópicos / fluorescentes podem ser utilizados guiando uma luz de iluminação / excitação na fibra do laser dentro do canal de raiz e coletando a luz reemetida de bactérias, detritos e parede de canal com a mesma fibra. Isto pode ser feito simultaneamente à limpeza de laser. As bactérias emitem assinaturas de fluorescência na faixa de comprimento de onda visível (especialmente 570 nm 650 nm) quando excitadas com luz UV (por exemplo, 405 nm) ou na faixa de próximo de infravermelho (por exemplo, 750 - 880 nm), quando excitadas com luz vermelha 600 - 700 nm. A excitação na faixa visível é preferível, porque a autofluorescência de dentina tem uma forte emissão na área espectral verde ao redor de 530 nm.

[0105] Alternativamente, a espectroscopia de impedância elétrica pode ser aplicada para diagnósticos de canal.

[0106] No caso que as bactérias permaneçam após a limpeza dentro do canal de raiz, as bactérias podem ser reduzidas por um tratamento de temperatura específico utilizando energia de laser de alta taxa de repetição e/ou um procedimento de PDT 10 pode ser adicionado ao tratamento.

[0107] Um pré-requisito para a eliminação térmica de bactérias é uma forte absorção da radiação de laser na superfície de canal de raiz. Lasers de diodo com comprimento de onda de emissão entre 750 nm e 980 nm utilizados atualmente para este propósito não têm uma forte absorção em dentina, portanto, não são ideais em parte até perigosos, já que o aumento de temperatura no periodonto e dentro do canal de raiz é quase igual.

[0108] Um comprimento de onda de 2,69 - 2,94 μm, por exemplo, do dispositivo de laser Er:YAG bombeado por diodo proposto é muito melhor adaptado para a tarefa.

[0109] Portanto, uma radiação de laser Er:YAG de baixa potência na ordem de 0,5 W com taxa de repetição de pulso de 200 - 800 Hz é totalmente suficiente para atingir temperaturas de pico locais sobre a parede de canal de raiz bem acima de 100°C para exterminar bactérias e manter as temperaturas periodontais bem abaixo de 43°C críticos.

[0110] Para PDT, vários protocolos estão disponíveis (por exemplo, Helbo, Dentofex, Wilson). Para este tratamento fluidos como Azul de Metileno ou Azul de Toluidina são aplicados dentro do canal de raiz e a luz apropriada é acoplada dentro da passagem de luz para dentro do canal de raiz. Para Azul de Metileno 670 nm com aproximadamente 150 mW são requeridos e 635 mn com ~ 100 mW para Azul de Toluidina. A vantagem sobre os procedimentos de PDT tradicionais é o fornecimento simultâneo de energia de laser Er:YAG / Er:YSGG para agitar o fluido PDT por energia laser, rapidamente induzindo bolhas de vapor, causando movimento de fluido adjacente, e aquecendo o fluido PDT. Isto permite um contato muito mais intenso dos fluidos com as bactérias e aumenta a profundidade de penetração dentro dos túbulos dentinários comparado com PDT sem agitação ou agitação com ultrassom.

[0111] O enchimento de canais não alargados como canais de raiz requer uma nova proposta capaz de cobrir o espaço de canal de raiz irregular sem vazios. Isto é possível com um material de obturação de baixa viscosidade. O risco é, no entanto, uma penetração do material de enchimento sobre o vértice.

[0112] Um "plugue" apical colocado na região apical antes do enchimento do canal com o material de baixa viscosidade pode impedir isto. Soluções convencionais para aplicar um plugue apical já estão descritas (por exemplo, US2009/0220909 A1 Müller, Mannschedel, Coltene/Whaledent) mas requerem, no entanto uma preparação de canal de acordo com ISO e não podem ser aplicadas em canais irregulares. Ainda estas não descrevem a utilização de um sistema de laser para colocar o plugue.

[0113] No caso de um pequeno vértice um diâmetro na ordem de fibra de laser (250 - 350 μm) um plugue 12 é preso axialmente na fibra de laser 14 (Figura 1). Opcionalmente um material de conexão 16 entre a ponta de fibra 18 e o plugue 12 pode aperfeiçoar a adesão entre o material de plugue e a ponta de fibra 18.

[0114] O material de plugue pode ser pré-aquecido antes da inserção em um forno externo atualmente utilizado para pré-aquecer obturadores Thermafil.

[0115] O material de plugue pode ser coberto além disso com um vedante antes da inserção no canal de raiz 10. O vedante pode ser composto como descrito na US2014/0017636 A1 Berger et al., Dentsply intl. inc.

[0116] A fibra de laser 14 com o plugue 12 é projetada dentro do canal de raiz 10 e empurrada com ligeira pressão em posição. Em um comprimento de trabalho apropriado (comprimento até o vértice - 1 mm) o laser é ativado e o plugue 12 ou o material de conexão 16 começa a fundir na conexão com a fibra de laser 14. O plugue 12 pode ser ligeiramente verticalmente condensado com a fibra de laser 14. Isto manterá o plugue 12 em posição enquanto removendo a fibra de laser 14. Na próxima etapa o material de baixa viscosidade é enchido dentro do canal. Este material pode ser, por exemplo, um material de enchimento de canal de raiz como descrito na US 2014/0335475 A1 Berger et al., Dentsply intl. inc.

[0117] Para aperfeiçoar a cobertura da parede de canal de raiz dentro de rebaixos e áreas não diretamente acessíveis, o material de enchimento de baixa viscosidade pode ser sujeito à radiação de laser, a qual é absorvida pelo material e cria bolhas de vapor, as quais aceleram o material contra a parede de canal de raiz. Finalmente, um material com a mesma ou mais alta viscosidade (por exemplo, de acordo com US 2014/0335475 A1) é enchido dentro do canal para obturar o volume de canal restante. Condensação lateral e/ou vertical podem ser aplicadas.

[0118] Requisitos para o material de plugue:

[0119] • Biocompatível

[0120] • Dureza mais baixa do que a dentina (relevante no caso de um retratamento), guttapercha é uma opção.

[0121] No caso de uma conexão direta da guttapercha na fibra de laser 14, a formulação de guttapercha deve ter uma conexão estável com a fibra de laser 14 em armazenamento e durante a inserção no canal 10 em temperaturas ambientes e deve fundir entre 50°C e 200°C. O guttapercha tem um coeficiente de absorção alto o suficiente para depositar energia suficiente em poucos 10os de micrômetros, o que assegura um aquecimento muito local da interface na fibra de laser.

[0122] No caso de um material de conexão ser utilizado o material de conexão 16 deve fundir entre 45°C e 200°C e prender suficientemente na fibra de laser 14 e no material de plugue. O coeficiente de absorção no comprimento de onda de laser deve seja alto o suficiente para depositar energia suficiente em poucos 10o2 de micrômetros para fundir o material de conexão com uma potência menor do que 2 W, de preferência abaixo de 100 mW em 1 - 3 segundos. O material funde entre 45°C e 200°C, o que assegura estabilidade de prateleira e mantém as temperaturas na região apical baixas o suficiente durante a aplicação de calor.

[0123] Alternativamente, o plugue de guttapercha pode ser preso no aplicador o qual é aquecido eletricamente. Um pequeno resistor SMD (EIA01005, 0,2 x 0,2 x 0,4 mm) ou material de semicondutor na ponta de um aplicador plástico alimentado por 2 fios de cobre com menos do que 250 μm de diâmetro total pode ser utilizado.

[0124] No caso de um vértice largo 20 muito mais largo do que o diâmetro de fibra, por exemplo, 0,5 - 1 mm, a proposta acima descrita falharia.

[0125] Para tal situação um material é necessário que possa expandir o volume "sob demanda" (como pipoca ou espuma de poliuretano). O material de base poderia ser preso novamente na fibra de laser 14 projetada em posição no vértice 20 e então a expansão é iniciada por ou energia de laser convertida para calor por absorção ou luz UV, mas com um plugue 112 compreendendo um material expansível 114. O material de plugue 114 deve expandir em temperaturas mais baixas do que a temperatura de fusão do material de conexão. Após a expansão do material de plugue 114 e após alguns segundos de resfriamento para permitir que o material de plugue 114 fique mais duro, a potência de laser é aumentada por uma curta duração de tempo, por exemplo, 0,5 - 2 segundos para finalmente fundir o material de conexão e remover a ponta de fibra 14 do canal 10 sem o perigo de deslocar o plugue 112 de sua posição apical durante a remoção.

[0126] Idealmente, a expansão do material do tampão 114 é direcionada para a parede de canal. Para conseguir isto, o material expansível deve ser colocado sobre o lado de um material de dispersão de volume preso na ponta da fibra 18 com um material de conexão. Após a expansão, este material de dispersão de volume 114 permanecerá dentro do canal 16 como parte do plugue 112. Para separar o plugue da ponta de fibra, o material de conexão é aquecido com radiação de laser Er:YAG. Neste caso, o material de conexão deve ser transparente para radiação na faixa visível, o qual é disperso pela parte de dispersão de volume 120 do plugue 112 para dentro do material de plugue expansível 114 para aquecer o material de plugue expansível 114.

[0127] O material de plugue pode ser um material composto dental. O material de conexão pode ser uma resina translúcida (na faixa de comprimento de onda visível) que amacia a menos de 200°C.

[0128] O plugue 112 com a parte média do material de dispersão 120 e o material expansível 114 que circunda o núcleo está representado nas Figuras 2 e 3.

[0129] Outra opção é prender um componente de material A como material de plugue expansível na fibra de laser e um segundo material B é aplicado no primeiro material logo antes da inserção no canal de raiz, o que inicia uma reação com expansão de volume. A energia de laser seria então somente utilizada para fundir a conexão do material de plugue e a fibra laser, a qual manteve o material do plugue na posição correta antes deste fixar-se na parede de canal de raiz por expansão.

[0130] Um material com um fator de expansão de 3 pode encher a folga entre um plugue #25 (250 μm de diâmetro) e um diâmetro de vértice de #40 (400 μm de diâmetro). Um fator de expansão de 7 pode encher a folga para um diâmetro de vértice de #60 (600 μm).

[0131] No caso de uma ponta de fibra com maior diâmetro poder ser inserida sem alargamento de canal, o que é frequentemente o caso em dentes anteriores, um material com um fator de expansão de 3 poderia encher a folga entre um plugue #40 (400 μm de diâmetro) e um diâmetro de vértice de #70 (700 μm de diâmetro). Um fator de expansão de 7 poderia encher a folga neste exemplo até um diâmetro de vértice de #100 (1000 μm).

[0132] Exemplo de um material expansível: Uma mistura de Natriohidrogencarbonato (bicarbonato de sódio) + partículas de guttapercha. Quando calor é aplicado através da ponta de fibra ótica, a seguinte reação 2 NaHCO3 ^ Na2CO3 + CO2 t + H2O libera CO2 e forma uma espuma com as partículas fundidas de Guttapercha.

[0133] Para manter o pH na faixa fisiológica, um ácido (por exemplo, ácido cítrico) pode ser adicionado o que produzirá espuma adicional em um ambiente úmido. Alternativamente, qualquer agente espumante biocompatível em combinação com Guttapercha, incluindo a descrição na US2014/0017636 A1 e US 2014/0335475 A1 ambas para Berger et al., Dentsply intl. inc. pode ser utilizado.

[0134] Pequenas partículas de bicarbonato de sódio podem se encapsuladas em guttapercha para criar uma espuma de bolhas fechadas.

[0135] Exemplos de diferentes tipos de plugues, materiais de plugue, materiais de conexão, e materiais expansíveis estão especificados na Tabela I.

Tabela I

[0136] Um dispositivo de acordo com a invenção está mostrado em princípio na Figura 4. O dispositivo compreende um dispositivo de mesa 40 com uma tela de toque 42 e um alojamento com elementos de resfriamento integrados 44. O alojamento está conectado no conector de turbina de uma unidade dental 6 (conector 46) para ter suprimento de água e ar comprimido.

[0137] O alojamento de mesa está conectado a uma peça de mão 48 com um sistema de fornecimento 50.

[0138] A peça de mão 48 está conectada no sistema de fornecimento 50 através de um acoplamento de rotação. Uma ponta de fibra 52 pode estar conectada na peça de mão e contentores descartáveis 54 com o fluido de limpeza podem ser presos e removidos da peça de mão. O alojamento está conectado com a peça de mão 48 através de uma linha de conexão 56.

[0139] O dispositivo de mesa portátil 40 compreende um laser como fonte de energia. A radiação de laser é transmitida com um sistema de fornecimento juntamente com água e ar comprimido e opcionalmente fluidos de limpeza para a peça de mão 48 com ponta de fibra destacável 52.

[0140] A fonte de energia é um ER:YAG bombeado por diodo - (Comprimento de onda 2,94 μm), Er:YSGG - Comprimento de onda 2,78 μm) ou Laser CTE (comprimento de onda 2,69 μm). O comprimento de pulso está entre 5 _ 1000 μs, de preferência 25 - 400 μs mais de preferência 50 - 200 μs. A energia de pulso está entre 0,5 - 50 mJ, de preferência 1 - 10 mJ na extremidade mais distante do aplicador. Isto requer aproximadamente o dobro de energia de pulso na saída de cavidade. A potência média está entre 0,5 - 10 W de preferência 1 - 3 W e a potência de pico é < 600 W na saída de cavidade.

[0141] Ainda, o dispositivo está equipado com fontes de luz para direcionar o feixe e aquecimento do plugue apical e opcional para detecção de bactérias para PDT.

[0142] O feixe direcionado é acoplado através da haste de Er: YAG do lado de espelho de 100% de reflexão e a outra fonte de luz para aquecimento de plugue apical e PDT está acoplada no percurso de luz com um combinador de feixe dicroico. LEDs de alta potência ou diodos de laser, por exemplo, ADL-63V0ANP (Componentes de Laser) podem ser utilizados. O diodo de laser pode ser operado em paralelo com o laser MID IR e é simultaneamente transmitido para a peça de mão. Para excitação de fluorescência (detecção de bactérias, detecção de limpeza de canal) diodos de laser cw ou pulsados na faixa de 350 - 700 nm são utilizados.

[0143] O dispositivo utiliza de preferência resfriamento a ar para cavidades de laser e eletrônica.

[0144] Uma apresentação esquemática do sistema de laser está mostrada na Figura 6 a qual é autoexplicativa.

[0145] Especialmente, a invenção está caracterizada por um laser Er:YAG- / Er:YSGG / CTE:YAG bombeado por diodo que provê uma verificação de limpeza do canal como canal de raiz através da mesma fibra ótica utilizada para a limpeza de canal com as seguintes faixas de comprimento de onda de excitação / detecção para detecção de fluorescência de bactérias.

[0146] a) Excitação 405 - 450 nm / detecção 570 - 650 nm

[0147] b) Excitação 600 - 700 nm / detecção 750 - 880 nm.

[0148] Ainda, a invenção está caracterizada por um laser Er:YAG- / Er:YSGG / CTE:YAG que provê uma verificação de limpeza do canal como canal de raiz através de uma camada de metalização sobre a ponta de fibra ótica utilizada para a limpeza de canal de raiz utilizando espectroscopia de impedância elétrica.

[0149] Além disso, a invenção está caracterizada por um laser Er:YAG- / Er:YSGG / CTE:YAG bombeado por diodo que provê energia (0,05 W - 3 W com taxa de repetição de pulso 200 - 800 Hz) dentro do canal como canal de raiz através de uma ponta de fibra ótica para aquecer a superfície interna de canal de raiz através de absorção de radiação até uma vizinhança de 500 μm para temperaturas letais para bactérias atingindo temperaturas de pico locais sobre a parede de canal de raiz bem acima de 100°C e mantendo as temperaturas periodontais bem abaixo de 43°C críticos.

[0150] Uma característica adicional da invenção é um laser Er:YAG- / Er:YSGG / CTE:YAG bombeado por diodo que provê uma fonte de luz adicional que emite a 670 nm com aproximadamente 80 - 200 mW e/ou 635 nm com 50 - 150 mW para simultaneamente iniciar PDT com fluidos como Azul de Metileno ou Azul de Toluidina e agitar o fluido de PDT por energia de laser com bolhas de vapor rapidamente induzidas e movimento e calor de fluido adjacente.

[0151] Água e ar comprimido são providos plugando um conector de turbina dental em um soquete do dispositivo. O dispositivo pode ter contentores intercambiáveis adicionais 54 para diferentes fluidos de limpeza (água estéril, NaOCl, EDTA), se estes contentores 54 não forem posicionados diretamente na peça de mão 48. Estes contentores de fluido de limpeza são pressurizados pelo ar comprimido da cadeira dental provido pelo conector de turbina dental 46.

[0152] O fluxo de fluido destes contentores 54 para a peça de mão 48 é controlado com válvulas eletromagnéticas operadas através do μC (microcontrolador embutido). O controle dos parâmetros de laser e o sequenciamento dos fluidos de limpeza, secagem assistida por laser e ar comprimido permite um processo de limpeza totalmente automatizado por canal (TABELA II). O dentista precisa apenas pressionar um botão de partida e então mover suavemente a fibra dentro do canal para cima e para baixo até que um sinal de pronto aparece (LED ou Bipe). Então a fibra 14 é inserida no próximo canal e o procedimento é repetido.

TAB ELA II Faixa de Parâmetros Min - max [min - max preferidos]

TABELA III

[0153] Os parâmetros de laser utilizados quando limpando um canal estão especificados na TABELA III.

[0154] Mecanismos são providos para assegurar que o laser possa somente operar, se a fibra de laser 14 estiver colocada dentro do canal de raiz 10 para reduzir os riscos de segurança de laser.

[0155] Quando a ponta de fibra 18 está inserida no canal de raiz 10 a luz recebida através da fibra 14 é muito menor se comparada com a fibra 14 em luz ambiente. Um detector no sistema de laser mede a luz que retorna da ponta de fibra 18 e detecta o nível de luz absoluto e a mudança em nível de luz (primeira derivada). Esta detecção pode ser feita independentemente de qualquer microcontrolador ou software de detecção. Esta está baseada em um hardware com fio fixo com um projeto de prova a falhas que desabilita o sistema de laser em caso de uma falha de hardware na unidade de detecção.

[0156] A eletrônica ainda pode detectar a mudança de reflexão de luz emitida para dentro do sistema de fornecimento de fibra (por exemplo, o feixe direcionado) quando a diferença de índice de refração muda enquanto imergindo a ponta de fibra 18 no fluido contido dentro do canal de raiz. A luz do feixe direcionado é modulada em amplitude para diferenciar o sinal da luz ambiente.

[0157] A Figura 13 mostra outro método para a "detecção de fibra dentro de canal". O método executa uma medição de distância entre uma frente 210 de uma peça de mão de aplicação 212 e uma entrada 214 de um canal 216, o qual está circundado por material / tecido sólido.

[0158] Quando uma ponta de fibra 218 entra no canal 216 a distância D entre o material que circunda a entrada de canal 214 começa a ficar menor do que o comprimento de ponta de fibra L, o que pode ser utilizado como um indicador que a ponta de fibra 218 entrou em um canal.

[0159] Tecnicamente isto pode ser feito por reflexão de pulso de ultrassom ou por medições de fótons de tempo de voo (TOF), onde o tempo entre a emissão e recepção de pulsos de laser é medido. Em ambos os métodos o material que circunda o canal 214 reflete as ondas enviadas da peça de mão 212 para o objeto que contém o canal 216. Enquanto isto circuitos integrados baratos com dimensões mecânicas na ordem de poucos mm estão disponíveis oferecendo medição de distância ótica com base em TOF (por exemplo, STM VL53L0x, VL6180x), tal como um chip 220 pode ser integrado em uma seção dianteira 222 da peça de mão de aplicador 212.

[0160] A faixa de medições é especificada de 0 cm a aproximadamente 200 cm, enquanto a medição de distância de 0 a 5 cm não é muito precisa. Para aperfeiçoar isto a distância pode ser virtualmente aumentada adicionando fibras óticas 224 na frente das seções sensíveis dos sensores de TOF 220, como sensores SPAD e a fonte de luz, como mostrado na Figura 14. Isto fornece um comprimento de percurso adicional e assim desloca a distância para uma região melhor mensurável. As fibras 224 devem ter um comprimento de 2 - 8 cm. Para adicionalmente aperfeiçoar a resolução de distância, dois ou mais tais chips podem ser utilizados em combinação com fibras de diferentes comprimentos visando sobre a mesma região para criar intervalos de tempo sobrepostos.

[0161] Um intervalo de tempo de tais ICs é tipicamente 50 ps. Portanto as diferenças de retardo de tempo criadas com fibras óticas como linhas de retardo de, por exemplo, 25 ps no caso de dois chips ou 16 ps e 32 ps no caso de 3 chips aperfeiçoará a resolução de distância, permitindo interpolar entre os diferentes intervalos de tempo.

[0162] Um dos ICs disponíveis oferece já uma solução integrada que combina a medição de distância de TOF com a detecção de luz ambiente. Diferentemente ao método de detecção de luz ambiente descrito em outro local no texto a luz ambiente não é coletada através da ponta de fibra 218 que fornece a radiação de laser mas na extremidade mais distante 210 da peça de mão de aplicador 212, com uma direção de detecção "olhando" ligeiramente do lado na direção da ponta de fibra 218 sem ter a ponta de fibra 218 direcionada dentro da abertura 226 da ótica de sensor de TOF 228.

[0163] Por razões higiênicas tal peça de mão 212 é tipicamente construída com uma parte central não esterilizável 230 que contém ótica e eletrônica e um envelope externo 232 como envoltório ou alojamento o qual é esterilizável. Este envoltório deve ter janelas óticas adicionais 234 para permitir que a radiação de medição passe através do envoltório. (Veja a Figura 13).

[0164] Estes métodos de medição podem ser combinados com todos os outros métodos de "detecção dentro de canal" descritos no pedido. Registrar os dados de um ou diversos métodos de detecção de "fibra dentro de canal" ao longo do tempo permite definir um perfil de tempo típico de uma utilização normal do dispositivo, como mostrado nas Figuras 15 e 16. Perfis de tempo anormais podem ser utilizados para detectar um abuso do dispositivo e o laser pode não ser ligado ou é desligado quando já ativo. (Ver Figura 17).

[0165] A Figura 13 mostra um esboço da peça de mão de laser 212 com o envoltório externo removível e esterilizável 232 e a parte interna 230 com componentes óticos e eletrônicos como uma fibra de fornecimento de laser 236, a lente de focalização 238, o espelho de deflexão 240 e os componentes de medição de Tempo de voo que compreendem o chip de TOF 220, duas fibras óticas como linhas de retardo 224, a ótica de sensor 228 com deflexão 242 e elemento de focalização 244. A ponta de fibra ótica 218 está plugada na peça de mão 212.

[0166] O Elemento de deflexão e focalização 228 está visando o feixe de laser de TOF e percurso de luz correspondente de volta para a seção de receptor do chip 220 na direção da vizinhança da extremidade mais distante da ponta de fibra 218.

[0167] No caso de utilizar um spray de fluido (não mostrado na Figura 13), o spray de fluido pode ser desligado periodicamente para evitar perturbação da medição.

[0168] A Figura 14 mostra detalhes de componentes de medição de distância. O chip de TOF 220 tem duas aberturas para o emissor 246 e receptor 248. Ambas as aberturas estão acopladas com elementos de focalização 249 dentro de fibras óticas 224 e mais distante das fibras 224 a luz do emissor de luz e para o receptor de luz são acopladas através do elemento de focalização 244 dentro da ótica de deflexão 242 (prisma, espelho). No caso do chip de TOF prover medição de luz ambiente adicional através de uma terceira abertura, uma terceira fibra com o mesmo acoplamento é utilizada.

[0169] A Figura 15 mostra o curso de tempos ou perfis de tempo 250, 252, 254, 256, 258 das diferentes medições de detecção de "fibra dentro de canal".

[0170] O primeiro perfil de tempo 250 mostra a medição de TOF. Mais importante é o critério da distância D entre o elemento de focalização 238 e uma extremidade mais distante 260 da ponta de fibra 218 menor do que o comprimento L da ponta de fibra 218 que corresponde no perfil de tempo 250 para a linha 262 em 3 cm, o que indica que a fibra 218 deve estar dentro do canal 216 de um objeto.

[0171] Além disso, a medição de luz ambiente do chip de TOF 220 detecta um aumento da luz ambiente quando aproximando da área extraoral do paciente porque a luz de unidade de tratamento é refletida da pele do paciente e dos dentes quando ficando mais próxima (segundo diagrama 252).

[0172] No terceiro diagrama 254 a medição de luz ambiente através da ponta de fibra 218 é mais significativa no momento que a ponta de fibra 218 é introduzida no canal "escuro" 216, onde nenhuma luz ambiente está disponível.

[0173] Quando utilizando medição de reflexão de luz através da ponta de fibra 218, a reflexão aumentará quando aproximando do dente e será máxima quando trabalhando dentro do canal 216 (quarta diagrama 256).

[0174] Finalmente no diagrama de medição de impedância (quinto diagrama 258) mais importante é o ponto no tempo t5, onde o revestimento metálico da ponta de fibra imerge dentro do canal cheio com fluido condutivo, quando a impedância diminui para próximo de indefinida para uma radiação de laser com um valor muito menor.

[0175] No caso de aplicações não médicas utilizando os diagramas 264, 266, 268, 270, 272, são vistas na Figura 16. Aplicações não médicas são, por exemplo, canais de trabalho de endoscópios ou canais ou tubos de biorreatores. Novamente no primeiro diagrama a medição de TOF 264 é mais significativa no tempo t3 até t6, quando a distância medida é menor do que o comprimento da ponta de fibra (tempo 274 em 10 cm no exemplo) porque a ponta deve estar dentro de um canal do objeto.

[0176] A luz ambiente medida com o detector de luz ambiente integrado no chip de TOF aumentará quando chegando mais próximo do objeto, mas pode ficar mais baixa quando chegando ainda mais próximo do objeto devido ao sombreamento da luz ambiente com a peça de mão (segundo diagrama 266).

[0177] A medição da luz ambiente através da ponta de fibra mostra uma significativa diminuição no tempo t3, quando entrando no canal com a ponta de fibra, pelo menos em objetos os quais não são translúcidos para a luz ambiente (terceiro diagrama 268).

[0178] A medição de luz refletida no quarto diagrama 270 mostrará uma reflexão crescente no tempo t3 quando se aproximando do objeto e será máxima quando a ponta de fibra está dentro do canal (tempo t3 até t6) de um objeto altamente dispersando, de baixa absorvência (quarto diagonal 270).

[0179] Finalmente a medição da impedância mostra uma queda significativa de impedância no tempo t3 quando imergindo a superfície revestida metálica da ponta de fibra do canal cheio com fluido de limpeza (quinto diagrama 272).

[0180] A Figura 17 mostra perfis de tempo ou curso de tempo 276, 278, 280, 282, 284 de abusar do dispositivo aproximando do olho de uma pessoa, por exemplo, no caso de uma aplicação médica / dental. Neste caso, a medição da distância nunca será menor do que o comprimento de ponta de fibra (tempo 286 no primeiro diagrama 276), a luz ambiente aumentará (segundo diagrama 278) e a medição de luz ambiente através da ponta de fibra não diminuirá (terceiro diagrama 280) e a medição de impedância não mostrará uma impedância decrescente desde que o olho não seja tocado diretamente com a ponta (quinto diagonal 284).

[0181] Outro método para detectar a posição de ponta de fibra 18 dentro de um canal de raiz 10 é 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 de raiz 10. A fibra 14 pode ser totalmente metalizada como um eletrodo em combinação com um contraeletrodo seguro pelo paciente ou preso na boca do paciente (clipe labial). Uma solução preferida é, no entanto, um conceito de eletrodo duplo, isto é, um primeiro e um segundo eletrodos 180, 182, evitando um contraeletrodo. Uma conexão não ambígua é garantida indexando a ponta de fibra.

[0182] A camada de metalização pode consistir em um revestimento total da fibra ótica exceto a parte cônica da ponta de fibra ou pode ser uma camada estruturada que forma um ou mais eletrodos sobre a mesma superfície de fibra externa.

[0183] Uma configuração de ponta metalizada permite ainda uma detecção de "canal está ainda úmido" de preferência com uma ponta de fibra metalizada de eletrodo duplo (ver Figura 5).

[0184] Um canal úmido tem uma constante de permissividade relativa significativamente mais alta comparada com um canal seco. H2O: ε: 80 - 90 e ε: 3 - 30 comprado com ε de dentina: 1 - 8 e ε: 0,3 - 5. Isto pode ser utilizado para determinar o grau de umidade do canal de raiz. A medição é feita com uma única frequência ou múltiplas únicas frequências ou uma varredura sobre uma banda de frequência, a qual pode ser na faixa de 1 Hz a 10 GHz, de preferência 1 kHz - 2,4 GHz. Um revestimento hidrofóbico é aplicado na área do eletrodo para evitar um molhamento não reversível direto dos eletrodos.

[0185] Utilizando a detecção de umidade de canal em combinação com um procedimento de secagem de canal baseado em laser, aplicando energia laser com 0,1 - 1 W com taxa de repetição de pulso de 200 - 800 Hz permite um procedimento de secagem de canal controlado por retorno.

[0186] Espectroscopia de impedância adicional pode ser utilizada para detecção de bactérias dentro de canal de raiz 10 e medição de comprimento durante a limpeza do canal 10. Uma variante especial de espectroscopia de impedância oferecida por NuMed (Patente US 9119548B2) que analisa o harmônico gerado por paredes de células de bactérias, pode ser integrada no dispositivo de limpeza proposto e permite detecção de bactérias dentro do canal de raiz.

[0187] Utilizando a fibra metalizada 14, a medição de comprimento do canal de raiz com medições de impedância pode ser executada simultaneamente com a limpeza para indicar a posição correta da ponta de fibra 18 durante o tratamento e não exceder o vértice 20.

[0188] Para diferenciar um tratamento de maxilar superior de um maxilar inferior um sensor inercial, por exemplo, é utilizado (dispositivo MEMs, por exemplo, Kionix KXTF9). Isto é importante já que a taxa de recarga de fluido é diferente tratando casos de maxilar superior ou inferior.

[0189] Ainda esta plataforma inercial provê dados para a direção do movimento da ponta de fibra 18 (para dentro ou para fora do canal de raiz 10). Isto é importante para desligar o laser quando empurrando a ponta de fibra 18 para dentro do canal de raiz 10, no caso de uma aplicação requerer uma densidade de energia acima do limite de ablação.

[0190] Ainda as informações de movimento providas pelo sensor de movimento podem ser utilizadas para detectar se o dentista está continuamente movendo a fibra dentro do canal e lembrar o dentista com informações de aviso, se este parar o movimento durante o tratamento e reduzir ou desligar a potência de laser.

[0191] Além disso os dados de plataforma inercial podem ser utilizados para verificação cruzada com os dados de posição da fibra providos da medição de posição de fibra baseada em impedância.

[0192] O sistema de fornecimento 50 conecta o dispositivo de mesa portátil 40 com a peça de mão 48 similar a uma peça de mão de broca dental.

[0193] Para evitar um torque sobre a guia de luz a peça de mão 48 está conectada no sistema de fornecimento 50 com livre rotação com baixo atrito ao redor do eixo geométrico longitudinal.

[0194] A radiação de laser é transportada através de uma guia de luz de GeO, safira, ZrF4 ou qualquer outra guia de luz capaz de transmitir radiação (até 50 mJ, até 5 W de potência média, 500 W de potência de pico) na faixa de comprimento de onda 2,69 - 2,94 μm e adicionalmente 400 nm - 1000 nm para a peça de mão. O diâmetro de núcleo da fibra de guia de luz é entre 150 e 600 μm, de preferência 180 a 250 μm. As superfícies de extremidade de guia de luz são protegidas contra umidade e podem ser revestidas com um material antirreflexivo.

[0195] Ar comprimido e a água disponíveis na unidade dental da cadeira dental, conectados no dispositivo são guiados através do sistema de fornecimento juntamente com a guia de luz.

[0196] Fluidos de limpeza adicionais opcionais de contentores intercambiáveis plugáveis no dispositivo podem ser transportados no sistema de fornecimento para a peça de mão.

[0197] Fios elétricos proveem transporte de dados e energia entre a peça de mão e a unidade de mesa. Para manter o número de fios e conectores baixo, um sistema de barramento SPI ou I2C é utilizado.

[0198] Uma proteção de dobramento assegura que a fibra 14 não é dobrada além do raio de dobramento permitido para dobramento oscilante.

[0199] O sistema de fornecimento 50 é destacável do dispositivo no caso de uma necessidade para reparo e a peça de mão 48 pode ser destacada do sistema de abastecimento 50 rotineiramente para limpeza / esterilização.

[0200] A Figura 7 é uma apresentação esquemática do sistema de fornecimento 50 a qual é autoexplicativa.

[0201] Como uma alternativa à colocação do sensor de movimento na peça de mão, o sensor pode ser colocado na parte mais distante do sistema de fornecimento. Isto evitaria que ciclos de esterilização fossem aplicados ao chip de sensor. Então, no entanto uma detecção de posição de rotação entre a peça de mão e o sistema de fornecimento deve ser adicionada.

[0202] A peça de mão 48 está conectada com o sistema de fornecimento 50 com um acoplamento rotacional 58, o qual permite fornecer água (linha 60) e ar pressurizado (linha 62) para a peça de mão 48. O ar e água são fornecidos para a seção dianteira da peça de mão 48 e são aplicados na direção da fibra 14 com bocais 64. A radiação de laser é suprida do sistema de fornecimento 50 com uma fibra ótica 66, através de uma janela de proteção 68, uma lente 70, e um espelho de deflexão 72 para a fibra 14. Contentores de fluido 54 são encaixados sobre a peça de mão 48. Um sensor de movimento 74 está colocado na seção dianteira do sistema de fornecimento 50 e pode detectar em combinação com um codificador de rotação 76 o movimento da ponta de fibra 18 (ver também Figura 8).

[0203] No aplicador de mão uma fibra removível, descartável 14 pode ser plugada sob um ângulo na ordem de 70 - 130° à direção principal da peça de mão 48. Esta ponta de fibra 18 é introduzida no canal de raiz.

[0204] A peça de mão 48 é comparável a uma pequena peça de mão dental, idealmente contra-ângulo. A peça de mão 48 é rotativa ao redor do eixo geométrico longitudinal.

[0205] A deflexão de feixe de laser dentro da fibra fixável 14 por ~ 90° é executada com o espelho plano 72 e um elemento de focalização separado ou um espelho de focalização.

[0206] A fibra descartável 14 está conectada na peça de mão 48 com um conector que permite um posicionamento único com uma conexão de indexação para permitir pelo menos 2 conexões elétricas na ambiguamente sendo conectadas a contatos na peça de mão 48.

[0207] Em uma simples versão da peça de mão 48, somente água e ar estão disponíveis para o tratamento diretamente da peça de mão 48. Outros fluidos de limpeza são aplicados manualmente com uma seringa dentro dos canais de raiz 10.

[0208] Ar e água pressurizados podem formar uma névoa. 10 - 30 ml/min de água e 5 - 10 l/min de ar são utilizados para formar a névoa.

[0209] Um feixe de fluido é direcionado na direção do último 1/3 de fibra 14 com um ângulo de cerca de 10 - 20° do eixo geométrico longitudinal de fibra 14. A velocidade de água na saída de peça de mão é maior do que 0,6 m/s.

[0210] Um botão Liga / Desliga pode estar integrado na peça de mão.

[0211] Uma apresentação esquemática da peça de mão 48 com seus componentes está mostrada na Figura 9, a qual é autoexplicativa.

[0212] Em uma variante da peça de mão 48 contentores de fluido descartáveis 54 / (também denominados de cartuchos) para NaOCl e EDTA estão diretamente presos no aplicador. O cartucho 54 tem uma orientação de fluido próxima à fibra 14 (ver Figura 10). Uma colocação direta na peça de mão 48 é possível, já que o tratamento requer somente pequenas quantidades de fluido na ordem de 1 - 2 ml por fluido. O objetivo principal é manter os fluidos parcialmente corrosivos separados da peça de mão 48, do sistema de fornecimento 50 e do dispositivo de mesa 40. Um objetivo adicional é evitar gotejamentos antes e após a utilização. Uma solução barata para atingir estes objetivos é a separação de uma válvula eletromagnética 78 dentro da parte de excitação com a bobina magnética 80 e uma parte do núcleo ferromagnético 82 dentro da peça de mão 48 e um material ferromagnético como abridor de válvula 78 como parte da válvula de saída do cartucho descartável 54. O cartucho 54 é colocado sob pressão de ar quando colocando o cartucho 54 na peça de mão 48. Uma membrana flexível ou um pistão 84 pode separar o fluido da entrada de ar. Para mais detalhes, ver Figura 11.

[0213] Em uma variante adicional do dispositivo, o dispositivo não está conectado no centro de tratamento dental. Para obter o dispositivo completamente independente do suprimento com fluido e ar do centro de tratamento dental um contentor de fluido destacável pode ser colocado sobre o dispositivo a laser (não sobre a peça de mão como proposto para os fluidos de limpeza como anteriormente descrito).

[0214] Como um compressor de ar dentro do dispositivo de laser para pressurizar o sistema é ruidoso, um contentor de fluido destacável é utilizado, o qual é pré-pressurizado comparável com uma lata de spray. A conexão no sistema de fornecimento de fluido dentro do dispositivo a laser é feita por um cilindro que entra em um O-ring para primeiro criar uma vedação densa à pressão e então abrir o percurso do contentor para o sistema de suprimento de fluido. O contentor é parcialmente cheio com fluido 10 ml - 1 l, mais de preferência 100 ml - 250 ml. O restante do contentor é um espaço para o gás que provê a pressão. O gás pode ser ar, gás inerte.

[0215] Como uma alternativa uma substância com uma pressão de vapor de aproximadamente 3 - 8 bar na temperatura ambiente, por exemplo, Butano em combinação com um particionamento no interior do contentor de fluido em dois compartimentos, separados por uma membrana flexível.

[0216] O fluido dentro do contentor pode ser água esterilizada, solução salina fisiológica ou outros fluidos, opcionalmente contendo ingredientes bactericidas como, por exemplo, H2O2 ou CHX, mas não limitado a estes.

[0217] Para manter a tubulação interna e válvulas livres de biofilme um segundo contentor com um fluido de esterilização pode ser preso ao invés do fluido de limpeza para limpeza diária / semanal como conhecido dos centros de tratamento dental.

[0218] Para proibir a utilização pretendida do sistema desde que o fluido de esterilização está dentro do sistema, o contentor de fluido de esterilização tem um meio para identificação, por exemplo, um chip de RFID ou um marcador mecânico para informar o dispositivo de laser que este não pode ser utilizado para limpeza de canal. Após a remoção do contentor de fluido de esterilização o software de controle de esterilização solicita primeiro que um contentor de fluido de limpeza normal seja preso e então fluido suficiente é liberado para dentro do sistema de tubulação para completamente substituir o fluido de esterilização. Após completar o procedimento de esterilização, o dispositivo pode ser utilizado para a limpeza de canal ou pode ser armazenado.

[0219] Outra opção é colocar o contentor de fluido de esterilização adicional como um segundo no dispositivo de laser paralelo ao contentor de fluido de limpeza.

[0220] No caso de nenhuma conexão a um centro de tratamento dental (cadeira dental) ser desejada e utilizar cartuchos de fluido de limpeza montados na peça de mão, o segundo contentor pode apenas ser cheio com gás pressurizado para suportar a pressurização dos cartuchos na peça de mão.

[0221] Como o dispositivo de laser nesta opção não está conectado a um centro de tratamento dental (cadeira dental) nenhum ar pressurizado está disponível. Neste caso, a névoa de água é gerada por água comente em combinação com um bocal especial.

[0222] A Figura 18 mostra o posicionamento de um contentor de fluido 300 sobre um dispositivo de laser 302 na forma de um dispositivo de mesa que tem uma peça de mão 212. O contentor de fluido 300 está parafusado de cima para baixo no dispositivo laser 302, permitindo que o fluido seja pressionado para fora do contentor 300 para dentro da tubulação do dispositivo de laser 302 somente após uma conexão estanque a fluido e ar é estabelecida entre o contentor de fluido 300 e o dispositivo de laser 302. A conexão é reversível. Se existir um restante de fluido e pressão ainda dentro do contentor 300 quando este é removido, nenhum fluido ou gás sairá do contentor 300. A solução proposta não está limitada a um contentor de fluido. Pode existir um contentor separado com fluido de desinfecção colocado no mesmo modo no dispositivo de laser para remoção de biofilme paralelo ao contentor de fluido de limpeza, para evitar a troca do contentor para um procedimento de desinfecção diário / semanal do dispositivo.

[0223] A Figura 19 mostra detalhes do contentor de fluido 300 com o fluido de limpeza 304 e o reservatório de gás pressurizado 306. Um mecanismo de válvula 308 colocado dentro de uma tampa de contentor 310 o qual permite o fluxo de água somente após uma conexão estanque a água e gás tenha sido estabelecida entre o contentor e a tubulação do dispositivo de laser. A parte correspondente no dispositivo de laser é um tubo 312 com um O-ring 314, o qual estabelece uma conexão estanque a ar e gás para o contentor. Uma rosca de parafuso no topo de contentor fixa o contentor no dispositivo de laser.

[0224] O contentor pode ser feito de metal ou plástico reforçado que suporta uma pressão na faixa de 3 - 10 bar. A névoa de água é gerada emanando do dispositivo de laser na forma de uma peça de mão através de um bocal de trabalho sem ar.

[0225] O material da fibra deve permitir a transmissão de uma faixa de comprimento de onda de 400 nm a 2,94 μm com perda e custo razoáveis. Fibras de sílica reduzidas por OH são um compromisso aceitável com ~ 50% de atenuação sobre 5 cm de comprimento a 2,94 μm (incluindo a reflexão Fresnel). A fibra 14 é um descartável que sobrevive 3 - 4 canais de raiz com moderada degradação. A extremidade 18 da fibra 14 está formada conicamente sem camada de proteção ou metalização. Alternativamente, a fibra 14 pode ser hemisférica. A fibra 14 tem um diâmetro externo de 200 a 300 μm e um diâmetro de núcleo de 180 - 240 μm. O comprimento da fibra 14 está entre 30 - 40 mm. Uma parte plástica moldada conecta a fibra 14 com a peça de mão. A fibra 14 pode ter um revestimento adicional para aperfeiçoar a resistência à fratura e pode ter uma metalização de superfície para permitir medir o comprimento de inserção no canal de raiz, para determinar a distância para o vértice durante o tratamento. As superfícies de contato dos eletrodos contatam a conectores dentro do acoplamento para a peça de mão 48. A parte de acoplamento para as peças de mão 48 permite somente 2 posições giradas de 180° para permitir uma conexão não ambígua dos dois eletrodos. Os eletrodos 180, 182 podem ser cobertos com uma camada hidrofóbica. Detalhes adicionais da fibra 14 com sua ponta podem ser aprendidos da Figura 12.

[0226] Um software controla os parâmetros de laser, fluxo de ar e água e na variante de peça de mão estendida 48 o fluxo de até dois fluidos de limpeza adicionais.

[0227] Programas sequenciadores estão disponíveis para as seguintes aplicações:

[0228] • Limpeza / Secagem

[0229] • Detecção de bactérias

[0230] • Redução térmica de bactérias

[0231] • aPDT

[0232] • Colocação de plugue apical

[0233] • Suporte de obturação

[0234] O programa de limpeza / secagem provê uma sequência de etapas de limpeza e secagem (ver TABELA Il). Os parâmetros podem ser programados individualmente e armazenados como "Programas de tratamento preferidos".

[0235] A detecção de bactérias é um programa para detectar as bactérias restantes e/ou resíduos de bactérias dentro do canal de raiz através da detecção de fluorescência.

[0236] A redução térmica de bactérias é um programa para aquecer a superfície de canal de raiz interna localmente em um modo definido claro. Taxas de repetição de pulso de preferência entre 100 e 2000 Hz são utilizadas em combinação com baixas energias de pulso (0,1 - 1 mJ) para gerar localmente temperaturas sobre a superfície de raiz interna e dentro de poucos 100o2 de μm na parede de canal de raiz alta o suficiente para exterminar as bactérias restantes. Nenhum fluido é utilizado neste programa. O movimento de fibra é monitorado pelo detector de movimento para evitar qualquer risco de superaquecimento local.

[0237] O programa de aPDT combina a sequência de aPDT tradicional conhecida, por exemplo, de Helbo com as bolhas de vapor geradas por laser para criar o movimento no fluido de corante de aPDT para melhorar o contato e a troca de fluido ao longo da parede de canal de raiz. Ao invés de um contentor de fluido de limpeza, um corante de aPDT é inserido na peça de mão. Após o aPDT o corante é lavado para fora do canal de raiz automaticamente enxaguando com água com suporte de bolhas de vapor geradas por laser.

[0238] Para um canal de raiz irregular, não formado 10, uma diferente estratégia de obturação é requerida. Para suportar tal método de obturação o dispositivo oferece os seguintes programas:

[0239] O programa de colocação de plugue apical é utilizado em combinação com uma fibra com um plugue de guttapercha preso. Com o calor de laser aplicado para parcialmente fundir o plugue na posição apical e destacá-lo da ponta de fibra.

[0240] O programa de suporte de obturação é utilizado para acelerar um material de obturação de baixa viscosidade colocado sobre o plugue apical dentro do canal de raiz contra a parede de canal de raiz para melhorar a densa cobertura de toda a parede de canal de raiz com material de obturação. Para este propósito bolhas de vapor transientes são geradas no material de enchimento de canal de raiz. O calor aplicado pode ainda reduzir a viscosidade durante a aplicação adicionalmente permitindo que o material de obturação se arraste dentro de qualquer nicho do canal.

[0241] A invenção provê um controle automatizado dos parâmetros do laser e o sequenciamento dos fluidos de limpeza, secagem assistida a laser e ar comprimido, o que permite um processo de limpeza totalmente automatizado.

[0242] Apesar da invenção ter sido acima explicada com o auxílio da limpeza de um canal de raiz, o ensinamento de acordo com a invenção é, como já foi explicado, adequado para a limpeza de canais nos quais canais de menores diâmetros que aqueles de canais de raiz devem ser limpos, especificamente tais canais os quais não estendem uniformemente em sua direção longitudinal. Com referência a isto, referência é feita às explicações introdutórias.

Claims (32)

1. Método para a limpeza de um canal circunferencialmente fechado por meio de uma guia de luz (14) que conduz um feixe de laser, caracterizado pelo fato de que a entrada do feixe de laser na guia de luz (14) é interrompida quando a extremidade livre da guia de luz (14) está fora do canal sendo que uma verificação de se a guia de luz (14) está dentro do canal ou fora do canal é executada através de a) uma radiação recebida pela guia de luz (14) que é derivada da área que circunda a guia de luz (14), e/ou b) a mudança de componente de reflexão da radiação refletida no final da guia de luz (14), e/ou c) medição de uma mudança em impedância através de uma metalização externa da guia de luz (14), e/ou d) medição da distância para o objeto mais próximo na vizinhança da ponta da fibra com medição de tempo de voo (TOF), e/ou e) medição da luz ambiente com um sensor integrado nos chips de TOF, e/ou f) medir a distância para o objeto mais próximo na vizinhança da ponta da fibra por pulsos de ultrassom, e sendo que o posicionamento da guia de luz (14) é verificado redundantemente por qualquer combinação ou seleção de opções a) até f), especificamente por meio das etapas a) + b) ou a) + c) ou b) + c) ou c) + f), especialmente preferido por meio de a) + b) + c) ou c) + d) ou d) + e) ou c) + d) + e).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de um ou diversos métodos de detecção para determinar a entrada da guia de luz (14) dentro do canal (fibra dentro de canal) são registrados sobre pelo menos um período de tempo e definem perfis de tempo típicos de um uso normal do dispositivo assim como perfis de tempo anormais os quais indicam um abuso do dispositivo e proíbem ligar o laser ou desligar o laser quando já ativo em caso de um perfil de tempo anormal ser detectado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a posição da extremidade livre da guia de luz (14) dentro do canal é verificada e/ou monitorada.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material presente no interior do canal é removido através de movimento de fluido hidrodinâmico induzido por laser.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o movimento da guia de luz (14) dentro do canal é monitorado e se não existir nenhum movimento ou o movimento estiver abaixo de um primeiro valor limite, então um sinal é disparado e/ou a radiação de laser é desligada ou sua saída é reduzida, e em que o desligamento da radiação de laser ou sua redução é controlado na dependência de pelo menos uma mudança de sinal e/ou um segundo limite e/ou uma mudança de sinal em relação ao segundo limite determinado durante pelo menos um período de tempo que começa antes e inclui a entrada da guia de luz (14) dentro do canal.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o desligamento da radiação de laser ou sua redução é controlado na dependência de pelo menos duas mudanças de sinal e/ou dois segundos limites diferentes um do outro e/ou mudanças de sinal em relação aos dois segundos limites determinadas durante pelo menos dois períodos de tempo determinados na dependência da entrada da guia de luz (14) dentro do canal.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a exterminação de bactérias com fluidos de PDT (terapia fotodinâmica) tradicionais como Azul de Metileno com excitação de 670 nm ou Azul de Toluidina com excitação de 635 nm, como fluidos de limpeza adicionais são melhorados utilizando o movimento de fluido hidrodinâmico induzido por laser para agitar estes fluidos.

8. Disposição para a limpeza de um canal, para ser utilizada para um método como definido na reivindicação 1, caracterizada pelo de compreender uma fonte de radiação de laser disposta dentro de um dispositivo de laser (302), uma guia de luz (14) que conduz um feixe de laser assim como uma peça de mão (212), em que a peça de mão (212) está conectada destacável, de preferência rotacionalmente, a um dispositivo de fornecimento, através do qual pelo menos o feixe de laser e um líquido podem ser alimentados para a peça de mão (212), assim como uma primeira linha que guia o líquido, que estende com o seu lado de abertura na região da guia de luz (14), sendo que a abertura da primeira linha que guia o líquido está disposta de tal modo que o líquido é direcionado na direção do 1/3 último da guia de luz (14) com um ângulo entre 10° e 20° com relação ao eixo geométrico longitudinal da guia de luz (14), em que o feixe de laser é direcionado para dentro de um canal através da guia de luz (14) a qual está conectada destacável com a peça de mão (212), e sendo que pelo menos um contentor de fluido pré- pressurizado (300) que contém fluido de limpeza está preso no dispositivo de laser (302).

9. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a peça de mão (48) está conectada a pelo menos um contentor de fluido de limpeza (54) ou tem tal contentor, do qual uma linha emana, a abertura do qual se estende no lado de guia de luz.

10. Disposição, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que o contentor de fluido de limpeza (54) de preferência está conectado na peça de mão (48) de modo que este possa ser destacado ou plugado nesta, e em que o contentor de fluido de limpeza (54) de preferência está provido com uma abertura de saída fechável que pode ser controlada por uma válvula eletromagneticamente atuável (78) controlada por um microcontrolador, e de preferência a válvula eletromagneticamente atuável (78) está separada em uma parte de excitação com uma bobina magnética (80) e uma parte de um núcleo ferromagnético (82) na peça de mão (48) e um material ferromagnético como abridor de válvula como parte da válvula de saída em um contentor (54).

11. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizada pelo fato de que o dispositivo tem contentores trocáveis, descartáveis adicionais (54) para diferentes fluidos de limpeza (como água estéril e/ou NaOCl e/ou EDTA e/ou fluidos PDT) os quais são pressurizados por ar comprimido.

12. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada pelo fato de que a guia de luz (14) tem uma metalização sobre sua superfície externa, de preferência a guia de luz (14) tem uma metalização sobre sua superfície externa com duas regiões que são eletricamente isoladas uma com relação à outra, especialmente as regiões isoladas uma com relação à outra emaranham uma na outra em um modo como pente pelo menos na ponta (18) da guia de luz (14), e sendo que a metalização de preferência tem características hidrofóbicas sobre pelo menos os 1/3 anteriores da guia de luz (14).

13. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que um sensor de movimento (74) está integrado na peça de mão (48), de preferência um sensor de movimento (74) e um codificador de rotação (58) estão integrados em um sistema de fornecimento que avança dentro da peça de mão (48) para reconhecimento da rotação de peça de mão (48) com relação ao sistema de fornecimento (50).

14. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizada pelo fato de que a guia de luz (14) entre um dispositivo de fornecimento e a peça de mão (48) é feita de um material, especificamente de GeO, GeO2, safira ou ZrF4, a qual conduz pulsos de laser até 50 mJ e/ou uma saída de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda de preferência entre 2,69 μm e 2,94 μm, assim como especificamente além disso na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm, e/ou em que a guia de luz (14) a ser introduzida dentro do canal (10) é feita de um material, especificamente de sílica reduzida com OH ou safira, a qual conduz pulsos de laser até 50 mJ e/ou uma saída de laser média de 5 W na faixa de comprimento de onda de preferência entre 2,69 μm e 2,94 μm, assim como especificamente além disso na faixa de comprimento de onda entre 400 nm e 1000 nm.

15. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizada pelo fato de que o diâmetro do núcleo de condução de luz da guia de luz (14) fica entre 150 μm e 300 μm, especificamente entre 118 μm e 250 μm, em que a guia de luz (14) de preferência tem uma camada protetora sobre seu lado externo, e/ou em que a guia de luz (14) tem um diâmetro externo entre 200 μm e 600 μm e/ou um comprimento entre 25 mm e 40 mm.

16. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 15, caracterizada pelo fato de que o laser é um laser Er:YAG bombeado por diodo, laser Er:YSGG ou laser CTE com, especificamente, uma duração de pulso entre 5 μs e 1000 μs, de preferência na faixa de 25 μs a 400 μs, especialmente preferido 50 μs a 200 μs, e/ou uma energia de pulso entre 0,5 mJ e 50 mJ, especificamente entre 1 mJ e 10 mJ e/ou uma saída média entre 0,5 W e 10 W, de preferência entre 1 W e 3 W, com uma taxa de repetição de pulso na faixa de 50 Hz a 2000 Hz, de preferência 50 Hz a 800 Hz.

17. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 16, caracterizada pelo fato de que a disposição está provida com um dispositivo de controle (40) de preferência com uma tela de toque (42), assim como um alojamento que envolve o laser, o qual está conectado a um dispositivo de suprimento, especificamente um médico, através do qual a disposição pode ser suprida com água e/ou ar comprimido.

18. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 17, caracterizada pelo fato de compreender um laser Er:YAG- / Er:YSGG / CTE:YAG bombeado por diodo que provê uma verificação de limpeza do canal através da mesma ponta de fibra ótica utilizada para a limpeza de canal utilizando as seguintes faixas de comprimento de onda de excitação / detecção para detecção de fluorescência de bactérias, a) excitação 405 - 450 nm / detecção 570 - 650 nm b) excitação 600 - 700 nm / detecção 750 - 880 nm.

19. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de laser (302) não tem conexão com ar pressurizado e/ou água de uma cadeira dental (centro de tratamento).

20. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de laser (302) é um dispositivo de mesa.

21. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a névoa de água é gerada ao emanar da peça de mão (48) através de um bocal de trabalho sem ar.

22. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a peça de mão (212) é construída com uma parte central, não esterilizável que contém ótica e eletrônica e um envelope externo removível, esterilizável como alojamento ou envoltório com janelas óticas adicionais para permitir que uma radiação de medição passe através do envoltório.

23. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 22, caracterizada pelo fato de que fibras óticas (224) são adicionadas dentro da peça de mão (212) na frente de seções sensíveis de pelo menos um sensor de tempo de voo (220) para prover um comprimento de percurso adicional.

24. Disposição, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que as fibras óticas (224) têm um comprimento de 2 - 8 cm.

25. Disposição, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que dois ou mais sensores de tempo de voo (230) ou chips de medição são utilizados em combinação com fibras de diferentes comprimentos visando sobre a mesma região para criar intervalos de tempo sobrepostos para aperfeiçoar a resolução de distância.

26. Disposição, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que diferenças de retardo de tempo são criadas com fibras óticas como linhas de retardo de, por exemplo, 25 ps no caso de dois chips ou 16 ps e 32 ps no caso de 3 chips para aperfeiçoar a resolução de distância permitindo interpolar entre os diferentes intervalos de tempo.

27. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o contentor (300) está parcialmente cheio com 10 ml - 1 l, mais de preferência 100 ml - 250 ml de fluido.

28. Disposição, de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que o fluido dentro do contentor (300) pode ser água esterilizada, solução salina fisiológica opcionalmente contendo ingredientes bactericidas como, por exemplo, H2O2 ou CHX (clorexidina).

29. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que um segundo contentor com um fluido de esterilização pode ser preso ao invés do fluido de limpeza para, por exemplo, limpeza diária ou semanal.

30. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o contentor de fluido de esterilização tem meios para identificação, por exemplo, chip RFID ou um marcador mecânico.

31. Disposição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que um segundo contentor para fluido de esterilização está preso no dispositivo de laser (302) além do contentor de fluido de limpeza (300).

32. Disposição, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que, o segundo contentor está cheio com gás pressurizado ou um fluido que gera 3 - 8 bar de pressão de vapor para suportar a pressurização dos cartuchos montados na peça de mão (212).

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