BRPI0707193A2 - aparelho dentário - Google Patents

Abstract

APARELHO DENTáRIO. A presente invenção refere-se a um aparelho para uso na limpeza de canais radiculares dentários utilizando uma lima endodóntica. A lima é montada em uma cabeça de broca acionada por um motor elétrico, O motor é normalmente acionado em uma direção dianteira, mas, periodicamente, a rotação do motor é invertida por um espaço de tempo muito curto. A duração da inversão de motor é tão curta que, embora o motor gire na direção inversa, a inércia e a folga de engrenagem na transmissão en.tre o eixo de saída de motor e a cabeça de broca é tal que a direção de rotação da lima no canal radicular não se altera.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHODENTÁRIO".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um trabalho de canal radiculardentário, e em especial a um aparelho para a formação e limpeza de um ca-nal radicular preparatório para o enchimento desse canal.

Endodontia é o nome dado ao tratamento do canal radicular. Otratamento convencional de endodontia envolve a remoção de um tecidonervoso ou polpa irreversivelmente danificada e um pouco de dentina, se-guido da limpeza e desinfecção do espaço do canal radicular e posterior ob-turação ou enchimento do canal para formar uma vedação capaz de impediruma futura penetração bacteriana.

A formação e a limpeza do canal radicular são feitas usando-seuma lima endodôntica que pode ser montada em uma broca motorizada oupode ser manipulada com as mãos. A lima se movimenta dentro e fora docanal e, quando é manipulada com as mãos, pode ser girada em ambos ossentidos, como dando corda em um relógio, bem como pode ser girada con-tinuamente em uma direção.

Uma lima endodôntica é uma sonda muito fina com uma porçãode trabalho tendo sulcos helicoidais que se afunilam em um ponto, e sendocapaz de, pelo menos, certa flexibilidade para poder se direcionar ao longode um canal radicular não totalmente reto. As limas endodônticas são proje-tadas para serem acionadas a motor ou acionadas à mão. As limas aciona-das a motor (à qual o presente relatório descritivo diz respeito) têm uma por-ção de mandril montado em uma cabeça de broca e que se encaixa na ca-beça de broca de modo que a lima possa ser acionada em rotação. No pre-sente relatório descritivo, o processo de rotação de uma lima endodônticaem um canal radicular será referido como formação e enchimento.

As limas endodônticas, porém, ficam obstruídas com os resí-duos que nem sempre podem ser transportados para fora da borda cortanteda lima ao longo do sulco helicoidal da lima, e a presente invenção visa re-solver este problema. Isto provoca uma redução da eficiência de corte e, emcasos graves, pode resultar à quebra da lima no dente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com a invenção, é provido um aparelho para a for-mação e limpeza de um canal radicular, o aparelho compreendendo umabroca acionada por um motor elétrico através de um sistema de transmissão,um meio para a montagem de uma lima endodôntica em uma cabeça debroca, um meio para fazer com que o motor gire a uma velocidade normalem uma direção rotacional normal e para intermitentemente fazer com que omotor rode a uma velocidade e/ou direção substancialmente diferentes davelocidade normal ou direção por um espaço de tempo muito curto.

De preferência, a velocidade substancialmente diferente da ve-locidade normal é uma velocidade na direção oposta de rotação, ou seja, omotor gira intermitentemente em uma direção inversa, em comparação aosentido normal de velocidade.

Em uma broca dentária convencional com um motor elétrico pa-ra girar o mandril de broca, existe certo grau de jogo no trem de transmissãoentre o motor em si e a cabeça de broca, ou seja, nas engrenagens da peçamanual dentária. Este jogo pode ser o resultado de uma folga de engrena-gem em um trem de engrenagem, ou qualquer outro tipo de jogo, ou absor-ção da energia entre o motor e a lima endodôntica. Há também uma inérciaa se considerada no trem de transmissão e no motor.

Uma lima endodôntica tem sulcos, pelo menos, alguns dosquais, quando a lima está sendo conduzida, ficando em contato de atritocom as paredes do canal radicular. A porção da lima entre a parte que ficaem contato com as paredes do canal radicular e a parte montada na cabeçade broca é carregada por meio de torção e, sendo assim, armazena energiasob a forma de energia de torção. Quando ocorre esta torção, a lima se "en-rola" e o enrolamento da lima resultará em uma expansão radial da parte dalima entre a parte em contato de atrito com as paredes do canal radicular e aparte montada na cabeça de broca.

A inversão da direção do motor e, em seguida, o retorno ao sen-tido original de rotação produz um pulso na transmissão entre o motor e acabeça de broca. O pulso resulta em uma ruptura da ligação entre o motor eos sulcos da broca, um resultado do que a energia armazenada na lima a-través da torção anterior dos sulcos é liberada de modo a impulsionar ossulcos.

Quando a energia de torção é liberada, os sulcos podem se de-senrolar e reduzir de diâmetro. Dependendo da sua posição ao longo de seucomprimento no qual a lima fica em contato de atrito com as paredes do ca-nal radicular, a parte da lima que se desenrola pode momentaneamente girarem ambas as direções.

Preferencialmente, a direção da corrente que aciona o motor éinvertida, a fim de interromper a velocidade normal do motor. A inversão dadireção da corrente para um curto período de tempo pode ou não fazer comque o motor rode de fato em um sentido inverso, mas provocará uma inter-rupção na velocidade normal do motor.

Um pulso na transmissão pode também ser alcançado por meioda desaceleração ou aceleração intermitente do motor a uma freqüência quegarantirá uma mudança na velocidade de rotação, porém nenhuma mudançana direção de rotação do motor. Isso pode incluir a desaceleração do motora uma parada e a aceleração do motor de volta a sua velocidade normal defuncionamento.

As mudanças intermitentes na rotação do motor, de preferência,acontecem regularmente, embora um programa aleatório de mudanças sejatambém eficaz.

A velocidade normal pode ser tipicamente de uma faixa de 300rpm a 650 rpm.

O curto espaço de tempo durante o qual a velocidade normal éinterrompida pode ser, por exemplo, da faixa de 1 a 4 milissegundos, e estainterrupção pode ocorrer, por exemplo, a uma freqüência de até 100 Hz. Afreqüência é, no entanto, muito dependente sobre a velocidade de rotação. Aexigência é manter as engrenagens em engranze no trem de transmissão eisso vai exigir o mesmo número de graus de rotação seja qual for a veloci-dade. Assim, a velocidade vai influenciar a taxa na qual o "desenrolamento"é obtido. Em velocidades mais altas de rotação dianteira, o período do pulsode inversão precisará ser mais curto do que em baixas velocidades ou o pul-so de inversão poderá ser de uma magnitude pretendida a fim de acionar omotor em marcha a ré a uma velocidade diferente daquela, ou menor do quea velocidade na direção dianteira. Neste último caso, o tempo muito curtopara que a velocidade normal seja interrompida poderá ser de até 10 milis-segundos.

Especialmente para as limas rotativas mais rápidas (de até 2000rpm), pode ser apenas necessário gerar uma redução substancial na veloci-dade de rotação a fim de atingir o efeito da presente invenção, embora umacorrente inversa possa ser necessária a fim de se obter uma desaceleraçãosuficiente.

O motor é de preferência um motor escalonado, que pode facil-mente mudar sua velocidade e/ou direção, mas a presente invenção podetambém ser usada com um motor continuamente rotativo, particularmente sea freqüência e a extensão das interrupções intermitentes na rotação normaldo niotor puder ser estabelecidas e programadas no circuito de transmissãodo motor.

A presente invenção também se estende a um método de for-mação e limpeza de um canal radicular utilizando uma broca dentária acio-nada por meio de um motor elétrico, no qual uma lima endodôntica é monta-da na cabeça de broca, o motor é operado a uma velocidade normal em umadireção rotacional normal na qual os sulcos da lima ficam em um modo decorte e, enquanto a lima se encontra dentro do canal radicular, o motor éacionado de maneira intermitente a uma velocidade e/ou direção substanci-almente diferentes da velocidade ou direção normal para um espaço detempo muito curto.

De preferência, a velocidade substancialmente diferente da ve-locidade normal é uma velocidade na direção oposta de rotação, ou seja, omotor gira intermitentemente em uma direção inversa, em comparação àdireção da velocidade normal.

A presente invenção não se limita a um trabalho dentário de ca-nal radicular (é possível que a mesma venha a ser utilizada em uma prepa-ração pós-espaço), ou mesmo no trabalho dentário em geral. O método dapresente invenção pode ser aplicado a qualquer operação onde se desejaimprimir um pulso ou vibração a uma coroa cortante rotativa (por exemplo,uma broca ou uma lima), enquanto que a coroa.cortante está trabalhando,sem que a coroa cortante pare de girar e cortar.

É amplamente aceito que uma proporção significativa da cargasobre uma lima endodôntica rotativa seja associada aos resíduos de dentinacriados pelo processo de corte - tanto o componente de atrito como tambémo componente de execução / descarga.

Para avaliar a eficiência de corte, o número de revoluções nosentido horário (corte) completas para atingir uma profundidade de corte re-querida em uma amostra de material de teste pode ser medido, e esta técni-ca pode ser utilizada para avaliar os parâmetros ótimos para a rotação domotor. O número de revoluções no sentido horário (corte) completadas podeser usado como um meio de avaliar a eficiência de descarga de resíduos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção será descrita a seguir em mais detalhes, atítulo de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

A figura 1 mostra uma lima endodôntica em um escala ampliadaem um estado relaxado;

a figura 2 mostra a lima da figura 1 após o encaixe em um canalradicular, com a lima "enrolada";

a figura 3 é vista esquemática de uma peça de mão dentáriacom um motor elétrico e um trem de transmissão entre o motor e a cabeçade broca;

a figura 4 mostra uma seção através de uma peça de mão den-tária ligada a um motor elétrico; e

a figura 5 é uma ilustração esquemática de um circuito de con-trole para uso na execução da presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

A lima endodôntica 10 mostrada na figura 1 tem um mandril 12,que é formado de modo a se encaixar na cabeça de broca de uma peça demão de broca, e uma porção de trabalho sulcada no sentido helicoidal 14. Alima é projetada de modo a girar em uma direção, e os sulcos têm uma bor-da dianteira que corta ou raspa a dentina das paredes do canal radicular dodente. Conforme as limas giram, as mesmas cortam a dentina das paredesdo dente e também recolhem o tecido de polpa macia restante.

A lima é feita de uma liga metálica flexível, de modo que possadobrar, mesmo que esteja ainda girando, de modo a seguir as curvas de umcanal radicular, que podem seguir uma trajetória sinuosa. A flexibilidade daliga também significa que a lima se "enrola", ou seja, a lima será torcidaquando um torque é aplicado à cabeça da lima e quando parte da lima seencontra em contato de atrito com as paredes do canal radicular. Este enro-Iamento da lima resultará em uma expansão radial da parte da lima entre aparte em contato de atrito com as paredes do canal radicular e o mandril 12.

Quando a lima se enrola, as lâminas se desenrolam. A lima au-menta de diâmetro e aumenta o seu comprimento. Isto pode ser visto na fi-gura 2, na qual a lima é mostrada dentro do canal radicular de um dente 15.

O aumento do diâmetro faz com que as lâminas mantenham o seu encaixecom a parede de dentina e produza uma ação de enchimento no eixo geo-métrico ao longo do canal (além da ação de enchimento causada pelo vetoraxial das rotações). Conforme a lima gira, o espaçamento de sulco tambémaumenta.

Quando a lima relaxa, as lâminas giram e se movem para forada parede de canal e adicionalmente se deslocam axialmente, o espaça-mento de sulco também se torna menor - isto desloca as aparas de dentina,uma vez que as lâminas se movimentam para fora da parede de canal e asaparas não são levadas apicalmente (isto é, não no sentido do fundo do ca-nal). Isto é o "bombeamento" das aparas de dentina. Isto cria um outro me-canismo para a remoção de detritos.

O mecanismo de enchimento de uma lima endodôntica é rela-cionado ao ângulo de saída (o ângulo que a borda dianteira de sulco faz àparede do canal), e a outros parâmetros, tais como a velocidade de rotação,o torque de transmissão e a força de avanço. Um ângulo de saída positivobombeia melhor e restaura a posição relaxada de corte dos sulcos sem mo-ver o material apicalmente - o mesmo atua como uma válvula de retenção.As limas com os nomes comerciais Hero Shaper, GT e Pro-Taper podem serparticularmente adequadas.

O mecanismo será também proporcional ao diâmetro da lima -as limas de maior diâmetro são menos propensas a experimentar as gran-des melhorias das limas finas.

A presente invenção se aplica às limas projetadas para girarcontinuamente. Embora as limas mostradas nas figuras sejam de uma formacônica, as técnicas descritas no presente documento podem se aplicar tam-bém às limas de formatos alternativos.

A figura 3 mostra uma disposição para o acionamento de umalima endodôntica 10. A lima é montada na cabeça 16 de uma peça de mãodentária 18. A peça de mão se conecta a um alojamento 20, e um motor 22fica contido dentro deste alojamento. Quando a peça de mão é ligada aoalojamento 20, o motor irá impulsionar a lima, 10 em rotação.

O motor é controlado a partir de uma unidade de controle sepa-rada 24. A unidade de controle é ajustada para acionar o motor (que é depreferência um motor escalonado) em uma direção dianteira e periodicamen-te inverter o sentido de rotação do motor. O motor será apenas operado emsentido inverso (caso seja operado) por períodos muito curtos (por exemplo,a corrente inversa pode ser aplicada por 2 milissegundos) antes de a corren-te inverter para um movimento dianteiro, e o jogo na transmissão do motorpara a lima significará que a lima realmente nunca girará no sentido inverso.O motor nunca pára de girar, embora haja um estado monetário de zero rpmquando a rotação do motor inverte, ao mudar de uma rotação dianteira parauma rotação inversa. No entanto, o movimento dianteiro da lima se desace-lerará e, em seguida, se acelerará, o que induzirá um impulso na lima.

A figura 4 mostra a trajetória de transmissão de uma peça demão de broca convencional através da qual o motor 22 gira a cabeça debroca 16. O motor tem um eixo de saída 40 estriado na referência numérica42 para o rotor de motor. A extremidade externa do eixo 40 tem um grampo44, que vem a ser um encaixe de empurrar para um soquete carregado àmola 46, que, por sua vez, é encaixado a uma primeira porção de eixo detransmissão 48. Esta porção de eixo de transmissão reúne uma segundaporção de eixo de transmissão 50 em uma junta universal 52. A porção deeixo de transmissão 50 termina em uma engrenagem biselada 54 que seengranza com uma engrenagem biselada correspondente 56 montada porrotação sobre um eixo geométrico em ângulos retos na direção de rotaçãoda porção de eixo 50. A engrenagem biselada 56 é rápida com uma chapade transmissão 58, que se encaixa em uma porção não-redonda sobre omandril de uma broca dentária ou, neste caso, de uma lima endodôntica.

Entre cada um desses componentes deste trem de transmissão,há um pequeno grau de jogo ou folga de engrenagem e, no total este seráde tal ordem que o curto período de reversão de rotação do motor será talque a chapa de transmissão 58 não seja invertida por si só.

O pulso pode ser uma variação momentânea no torque aplicadoao mandril de broca. Acredita-se que a lima se desenrole um pouco, enquan-to o torque é reduzido e, em seguida, se enrole novamente quando um maiortorque é re-aplicado. A alteração da quantidade de energia de torção arma-zenada na lima resultará em uma mudança das dimensões físicas dos sul-cos. É mesmo possível que a mudança nas dimensões físicas dos sulcosresulte em parte da porção estriada da lima que gira em um sentido inverso,de modo que a borda traseira de um sulco se torne a borda dianteira por umcurto período de tempo.

A figura 5 mostra detalhes da unidade de controle de motor 24.

Um módulo de controle de operador 26 permite que o operador defina a lar-gura de pulso (ou seja, a duração da inversão de motor) e a taxa (a freqüên-cia da inversão de motor) e um vídeo 28 exibe a rpm do motor, a direção derotação, a tensão e a corrente. A corrente e a tensão podem ser utilizadascomo uma medida do trabalho realizado pela lima para uma profundidadedeterminada de corte no canal. O módulo 26 alimenta um microprocessador30 que gera um trem de pulso modulado de largura de pulso na freqüênciaselecionada. O microprocessador também mede a corrente e a tensão domotor.

Uma controladora de motor 32 provê uma comutação de saídade suprimento de motor, um controle de limite e direção da corrente, e umcodificador 34 retroalimenta os dados de rotação para o processador 28.

Uma fonte de alimentação 36 supre força para todas as funçõesdo processador e provê o suprimento de corrente contínua ao motor 22.

A magnitude e/ou a freqüência do pulso traseiro requeridas sãosusceptíveis a serem inversamente proporcionais ao diâmetro da lima e pro-vavelmente serão proporcionais à velocidade na qual a lima é conduzida.

Se a freqüência de pulsos é aumentada, isto reduz o tempopermitido para a lima se desacelerar o suficiente para apresentar um efeitosignificativo sobre a taxa de desenvolvimento da lima através do canal radi-cular.

Quanto maior a flexibilidade da lima, tanto mais longo o pulso.

Como resultado da maior eficiência disponível como resultadoda presente invenção, pode ser possível usar limas feitas de diferentes ligasou mesmo de materiais compósitos. Por exemplo, pode ser possível se utili-zar um aço inoxidável a uma rpm verdadeiramente baixa.

Os testes têm mostrado excelentes resultados quando o motor éacionado invertido por períodos muito curtos. O mesmo efeito pode muitobem ser produzido por meio da aplicação de pulsos momentâneos de acele-ração dianteira e desaceleração. Isto poderia muito bem ser benéfico comuma coroa cortante de broca rígida. Isso também cobriria o eventual uso deuma rápida aplicação de "clareamento" ou "polimento" na frente e atrás, oumesmo vibrações com uma determinada forma de onda.

A freqüência das inversões de motor pode variar com relação àprofundidade de inserção da lima endodôntica dentro do canal. Devido àforma cônica da lima, conforme a lima entra no canal, o diâmetro maior daporção da lima no canal pode exigir uma duração menor ou uma freqüênciamaior dos pulsos.

É possível monitorar eletronicamente a taxa de progresso api-cal, e a retroalimentação a partir deste monitoramento pode ser usada paraajustar a duração e/ou a freqüência das interrupções de motor a fim de obteravanços mais favoráveis.

Claims (19)

1. Aparelho para a formação e limpeza de um canal radicular, oaparelho compreendendo uma broca acionada por um motor elétrico atravésde um sistema de transmissão, um meio para a montagem de uma lima en-dodôntica em uma cabeça de broca, um meio para fazer com que o motorgire a uma velocidade normal em uma direção rotacional normal e para fazercom que o motor gire intermitentemente a uma velocidade e/ou direçãosubstancialmente diferentes da velocidade ou dir.eção normal por um espaçode tempo muito curto.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que a veloci-dade substancialmente diferente da velocidade normal é a velocidade nadireção oposta de rotação.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2,em que o motor é um motor escalonado.

4. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o sistema de transmissão inclui um comando por eixo motor e en-grenagens de engraze e/ou grampos.

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 4, em que o tempo no qual o motor é invertido é inferior ao necessário paraproduzir uma rotação de inversão da lima endodôntica.

6. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que as mudanças intermitentes de rotação do motor de preferência ocor-rem regularmente.

7. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que a velocidade normal é da faixa de 300 rpm a 650 rpm.

8. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o curto espaço de tempo durante o qual a velocidade normal é inter-rompida é da faixa de 1 a 4 milissegundos.

9. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que a interrupção ocorre a uma freqüência de até 100 Hz.

10. Método de formação e limpeza de um canal radicular utili-zando uma broca dentária acionada por um motor elétrico, em que uma limaendodôntica é montada na cabeça de broca, o motor é operado a uma velo-cidade normal em uma direção rotacional normal na qual os sulcos da limase encontram em um modo de corte e, enquanto a lima está dentro do canalradicular, o motor é acionado intermitentemente a uma velocidade e/ou dire-ção substancialmente diferentes da velocidade normal ou direção por umespaço de tempo muito curto.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que a veloci-dade substancialmente diferente da velocidade normal é uma velocidade nadireção oposta da rotação.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, em que o tempono qual o motor é invertido é inferior ao necessário para produzir uma rota-ção invertida da lima endodôntica.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10a 12, em que as mudanças intermitentes na rotação de motor de preferênciaocorrem regularmente.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10a 13, em que a velocidade normal é da faixa de 300 rpm a 650 rpm.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10a 14, em que o espaço de tempo muito curto durante o qual a velocidadenormal é interrompida é da faixa de 1 a 4 milissegundos.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10a 15, em que a interrupção ocorre com uma freqüência de até 100 Hz.

17. Método de operação de uma ferramenta rotativa usandouma broca acionada por um motor elétrico, em que uma coroa cortante rota-tória é montada na cabeça de broca, o motor é operado em uma primeiradireção na qual a coroa cortante gira em uma direção dianteira, e, enquantoa coroa cortante é encaixada com uma peça de trabalho, o motor é orientadoem um sentido inverso por um período de tempo curto o suficiente para nãoresultar em nenhuma mudança na direção de rotação da coroa cortante.

18. Aparelho para a formação e limpeza de um canal radicularsubstancialmente de acordo com o aqui descrito, com referência aos dese-nhos em anexo.

19. Método para a formação e limpeza de um canal radicularsubstancialmente de acordo com o aqui descrito, com referência aos dese-nhos em anexo.