CN113395946A - 牙科用治疗装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

在本发明所涉及的牙科用治疗装置中，具备：由微型电机(7)及电机驱动器(13)等构成的驱动部、控制部(11)以及根管长度测量电路(12)。控制部(11)向保持在头部(2)上的切削工具(5)对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，在对切削工具(5)进行正转驱动，且根管长度测量电路(12)检测部切削工具(5)的前端到达基准位置的情况下，对切削工具(5)向正转驱动的反方向进行反转驱动，在对切削工具(5)进行反转驱动，且根管长度测量电路(12)检测到切削工具(5)的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制。

Description

牙科用治疗装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种具备手持件的牙科用治疗装置，特别涉及一种对齿的根管(以下也简称为根管)的内壁进行切削扩大的牙科用治疗装置及其驱动方法。

背景技术

在牙科治疗中，有时进行对根管进行切削扩大的治疗。在该治疗中，使用在手持件的头部安装有被称为锉刀或铰刀的切削工具的牙科用治疗装置，通过驱动切削工具来对根管进行切削扩大。在牙科用治疗装置驱动切削工具对根管进行切削扩大时，切削工具的刃会咬入根管壁，在切削工具被该咬入部分约束的状态下，通过进一步强制地使切削工具旋转，切削工具有时会被扭转而破损。

在专利文献1中公开的牙科用治疗装置中，公开了如下的手持件：为了防止切削工具的破损，电机的旋转方向每隔一定时间反转，切削工具每隔一定时间反复进行正转和反转，进行正反旋转动作的扭转驱动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/164875号

在切削工具中有如下工具：第一切削工具，在向顺时针方向驱动的情况下能够切削根管，但在向逆时针方向驱动的情况下不能切削根管或者切削效率降低；第二切削工具，在向逆时针方向驱动的情况下能够切削根管，但在向顺时针方向驱动的情况下不能切削根管或者切削效率降低。

在专利文献1中公开的牙科用治疗装置中，在将第一切削工具安装在头部上的情况下，通过以使顺时针方向的旋转角度大于逆时针方向的旋转角度的扭转驱动来进行驱动，能够高效地切削根管。另一方面，该牙科用治疗装置在将第二切削工具安装在头部上的情况下，通过以使逆时针方向的旋转角度大于顺时针方向的旋转角度来进行扭转驱动，能够高效地切削根管。

但是，在该牙科用治疗装置中，在本打算将第一切削工具安装在头部上，却错误地安装了第二切削工具的情况下，执行与使用者操作的驱动不同的动作。特别地，在包括根管长度测量电路的牙科用治疗装置中，在切削工具的前端到达根尖位置的情况下，进行如下控制，即，将以使顺时针方向的旋转角度大于逆时针方向的旋转角度的扭转驱动来进行驱动的部件切换为逆时针方向的驱动。此时，在安装在头部上的切削工具错误的情况下，成为不期望的动作(异常动作)。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种即使安装在头部上的切削工具错误的情况下也能够安全地进行驱动的牙科用治疗装置及其驱动方法。

本发明所涉及的牙科用治疗装置具备：驱动部，对保持在手持件的头部上的切削工具进行驱动；控制部，对驱动切削工具的驱动部进行控制；以及位置检测部，对通过电根管长度测量而得到的切削工具的前端在根管内的位置进行检测，控制部向保持在头部上的切削工具对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，在对切削工具进行正转驱动，且位置检测部检测到切削工具的前端到达基准位置的情况下，对切削工具向正转驱动的反方向进行反转驱动，在对切削工具进行反转驱动，且位置检测部检测到切削工具的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制。

本发明所涉及的其他牙科用治疗装置具备：驱动部，对保持在手持件的头部上的切削工具进行驱动；控制部，对驱动切削工具的驱动部进行控制；负荷检测部，对施加在切削工具上的负荷进行检测，控制部向保持在头部上的切削工具对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，在对切削工具进行正转驱动，且由负荷检测部检测到的施加在切削工具上的负荷在基准负荷以上的情况下，对切削工具向正转驱动的反方向进行反转驱动，在对切削工具进行反转驱动，且由负荷检测部检测到的施加在切削工具上的负荷不小于基准负荷的情况下，执行故障安全控制。

在本发明所涉及的牙科用治疗装置的驱动方法中，所述牙科用治疗装置具备：驱动部，对保持在手持件的头部上的切削工具进行驱动；控制部，对驱动所述切削工具的所述驱动部进行控制；位置检测部，对通过电根管长度测量而得到的所述切削工具的前端在根管内的位置进行检测，所述控制部执行的步骤包括：向保持在所述头部上的所述切削工具对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动的步骤；在对所述切削工具进行正转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端到达基准位置的情况下，对所述切削工具向所述正转驱动的反方向进行反转驱动的步骤；以及在对所述切削工具进行反转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制的步骤。

由于本发明所涉及的牙科用治疗装置在对切削工具进行反转驱动而变为不期望的动作时执行故障安全控制，因此即使在安装在头部上的切削工具错误的情况下，也能够安全地进行驱动。

附图说明

图1是示出本实施方式1所涉及的根管治疗器的结构的概略图。

图2是示出本实施方式1所涉及的根管治疗器的功能结构的框图。

图3是示出本实施方式1所涉及的根管治疗器的电路结构的电路图。

图4是示出切削工具的旋转方向的示意图。

图5是用于说明本实施方式1所涉及的根管治疗器的控制部的控制流程的框图。

图6是用于说明在本实施方式1所涉及的根管治疗器中执行的二阶段控制的流程图。

图7是用于说明在本实施方式1所涉及的根管治疗器中执行的二阶段控制的示意图。

图8是用于说明在本实施方式1所涉及的根管治疗器中设定的第一基准位置及第二基准位置的示意图。

图9是用于说明在本实施方式2所涉及的根管治疗器中执行的二阶段控制的流程图。

图10是示出通过软线与设置在手持件外的控制箱连接的根管治疗器的结构的概略图。

具体实施方式

(概要)

在对根管进行切削扩大的治疗中，根据人的不同，根管弯曲的程度或根管钙化堵塞的状况等不同，是非常困难的治疗。在使用作为牙科用治疗装置的根管治疗器对根管进行切削扩大的情况下，需要对从根管口到根尖位置的根管进行切削扩大，但已知有防止超过根尖位置进行切削扩大的技术。

具体地，根管治疗器在使用根管长度测量电路判断为切削工具的前端到达了根尖位置的情况下，将切削工具的驱动从正转驱动切换为反转驱动，防止超过根尖位置进行切削扩大。这里，正转驱动是向对切削对象物即根管壁进行切削的方向的驱动，在第一切削工具的情况下，是顺时针方向的驱动。反转驱动是正转驱动的反方向的驱动，在第一切削工具的情况下，是逆时针方向的驱动。由于第一切削工具以通过顺时针方向的驱动进行切削的方式形成有刃，因此如果将顺时针方向的驱动作为正转驱动进行驱动，则切削工具的前端以使螺钉咬入的方式向接近根尖位置的方向前进。反之，如果该第一切削工具将逆时针方向的驱动作为反转驱动进行驱动，则切削工具的前端以松开螺钉的方式向远离根尖位置的方向前进。

但是，在能够安装在根管治疗器的头部上的切削工具中，除了以通过顺时针方向的驱动进行切削的方式形成有刃的第一切削工具以外，还有以通过逆时针方向的驱动进行切削的方式形成有刃的第二切削工具。由于第二切削工具以通过逆时针方向的驱动进行切削的方式形成有刃，因此如果将逆时针方向的驱动作为正转驱动进行驱动，则切削工具的前端向接近根尖位置的方向前进。反之，如果该第二切削工具将顺时针方向的驱动作为反转驱动进行驱动，则切削工具的前端向远离根尖位置的方向前进。因此，在本打算将第一切削工具安装在根管治疗器的头部上却安装了第二切削工具的情况下，成为使用者不期望的动作(异常动作)。即，如果根管治疗器判断为切削工具的前端到达了根尖位置并通过反转驱动来驱动切削工具，则切削工具的前端不远离根尖位置，反之进一步向根尖位置的方向前进，成为使用者不期望的动作。

因此，在本说明书中说明的根管治疗器中，进行二阶段控制：在判断为切削工具的前端到达了根尖位置并通过反转驱动来驱动切削工具的情况下，当进行向根尖位置的方向进一步前进的动作时，判断为异常动作而停止驱动。另外，在本打算将第二切削工具安装在根管治疗器的头部上却安装了第一切削工具的情况下，根管治疗器中的驱动方向与正转驱动及反转驱动的关系相反。

另外，在根管治疗器中，不仅能够通过单纯的正转驱动、反转驱动，还能够通过组合了正转驱动和反转驱动的扭转驱动来驱动切削工具。根管治疗器在对第一切削工具进行扭转驱动的情况下，通过以使顺时针方向的旋转角度大于逆时针方向的旋转角度的扭转驱动来进行驱动，能够高效地切削根管。进而，根管治疗器在对第二切削工具进行扭转驱动的情况下，通过以使逆时针方向的旋转角度大于顺时针方向的旋转角度的扭转驱动来进行驱动，能够高效地切削根管。在通过扭转驱动来驱动切削工具的情况下，由于一定包括顺时针方向的驱动和逆时针方向的驱动，因此使用者不容易注意到错误的切削工具被安装在了根管治疗器的头部上。

另外，在本说明书中，将包括顺时针方向的驱动以及使顺时针方向的驱动的旋转角度大于逆时针方向的驱动的旋转角度的扭转驱动的驱动主要称为顺时针驱动。将包括逆时针方向的驱动以及使逆时针方向的驱动的旋转角度大于顺时针方向的驱动的旋转角度的扭转驱动的驱动主要称为逆时针驱动。另外，在对第一切削工具进行顺时针驱动的情况下称为正转驱动，在对第一切削工具进行逆时针驱动的情况下称为反转驱动，在对第二切削工具进行逆时针驱动的情况下称为正转驱动，在对第二切削工具进行顺时针驱动的情况下称为反转驱动。

如上所述，在本说明书中说明的根管治疗器中，对于在切削工具的前端到达根尖位置的情况下进行的从正转驱动向反转驱动的控制、在因安装在头部上的切削工具错误而进行了反转控制的情况下用于防止异常动作发生的故障安全(fail safe)控制的二阶段控制，以下使用附图对具体实施方式进行详细说明。

(实施方式1)

图1是示出本实施方式1所涉及的根管治疗器100的结构的概略图。图2是示出本实施方式1所涉及的根管治疗器的功能结构的框图。另外，将本实施方式1所涉及的牙科用治疗装置作为在用于牙科用根管治疗的手持件1中包括根管扩大及根管长度测量等系统的根管治疗器100进行说明。但是，本发明所涉及的牙科用治疗装置并不限于根管治疗器100，能够适用于具有同样结构的牙科用治疗装置。

图1所示的根管治疗器100在手持件1的内部包括用于牙科用根管治疗的手持件1、电机单元6、控制箱9。即，图1所示的根管治疗器100不是手持件1经由软管与控制箱连接的结构，而是无线型的根管治疗器。

牙科用根管治疗的手持件1具备头部2、与头部2连接的细径的颈部3、与该颈部3连接并由手指把持的把持部4。另外，在把持部4中内置有用于旋转驱动保持在头部2上的切削工具5(锉刀或铰刀等)的电机单元6和控制箱9。

如图2所示，在电机单元6中内置有微型电机7，经由向该微型电机7供给电源的电源供给用引线71及向后述的根管长度测量电路12传送信号的信号用引线8等，与控制箱9连接。这里，信号用引线8是经由电机单元6及手持件1内与切削工具5电导通来传递电信号的导电体的一部分。另外，切削工具5成为根管长度测量电路12的一个电极。

控制箱9具备控制部11、比较电路110、根管长度测量电路12、电机驱动器13、设定部14、操作部15、显示部16以及通知部17等。另外，引线19虽然在图1中没有图示，但也可以构成为例如从把持部4引出。引线19将一侧与根管长度测量电路12连接，将挂在患者的唇部上的口腔电极19a以电导通的状态安装在另一侧的前端。另外，口腔电极19a成为根管长度测量电路12的另一个电极。

控制部11进行根管扩大及根管长度测量系统整体的控制，主要部分由微型计算机构成。在控制部11上连接有比较电路110、根管长度测量电路12、电机驱动器13、设定部14、操作部15、显示部16以及通知部17。控制部11控制对切削对象物进行切削的切削工具5的旋转方向。具体地，控制部11按照驱动顺序，进行使切削工具5向顺时针(也称为右转)方向旋转的顺时针驱动、以及使切削工具5向逆时针(也称为左转)方向旋转的逆时针驱动中的任一种控制。这里，使切削工具旋转的方向(顺时针方向或逆时针方向)以从安装在头部2上的切削工具5侧朝向切削工具5的前端方向的情况为基准来考虑。另外，控制部11能够变更顺时针旋转的旋转角度、旋转速度或者旋转角速度(转速)、逆时针旋转的旋转角度、旋转速度或者旋转角速度(转速)、重复的次数等各个参数，进行使切削工具5旋转的驱动的控制。

这里，旋转角度是表示使切削工具5向顺时针方向或逆时针方向旋转的大小的旋转量，也可以由旋转次数或旋转角速度(转速)恒定的情况下的旋转时间(也称为驱动期间)等来规定。另外，旋转角度也可以由驱动电流量或转矩量等与切削工具5的驱动相关的量来规定。严格地说，根据切削工具或电机的负荷，例如有时必须修正控制上的旋转时间与实际的旋转角度的对应关系，但修正量极小，在本发明的实施中可以忽略。

比较电路110是对施加在切削工具5上的负荷进行检测所需的结构，是在需要对该负荷进行检测的情况下能够选择设置的结构。比较电路110能够在通过电机驱动器13使切削工具5向顺时针方向或逆时针方向旋转的任一时刻进行负荷的比较。具体地，比较电路110在使切削工具5向顺时针方向或逆时针方向旋转规定的旋转角度(例如180度)之后，能够比较施加在切削工具5上的负荷和基准负荷。

根管长度测量电路12是对切削工具5的前端在根管内的位置进行检测所需的结构，是在需要对该位置进行检测的情况下能够选择设置的结构。根管长度测量电路12将插入根管内的切削工具5作为一个电极，将挂在患者的唇部上的口腔电极19a作为另一个电极，构成闭合电路。另外，根管长度测量电路12通过在切削工具5与口腔电极19a之间施加测量电压，测量切削工具5与口腔电极19a之间的阻抗，能够测量从齿的根尖位置到切削工具5的前端的距离。在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端到达根尖位置时，能够将切削工具的插入量，即从根管口到切削工具的前端的距离作为根管长度。另外，测量切削工具5与口腔电极19a之间的阻抗，并测量根管长度的电根管长度测量方法是公知的方法，在实施方式1所涉及的根管治疗器100中，可以应用公知的所有的电根管长度测量方法。

电机驱动器13经由电源供给用引线71与微型电机7连接，基于来自控制部11的控制信号，控制向微型电机7供给的电源。电机驱动器13通过控制向微型电机7供给的电源，能够控制微型电机7的旋转方向、转速以及旋转角度等，即切削工具5的旋转方向、转速以及旋转角度等。另外，主要由微型电机7及电机驱动器13构成驱动部。

设定部14具有用于在把持部4的表面进行设定变更的选择按钮15b(参照图1)，通过操作该选择按钮15b来设定控制切削工具5的旋转方向、转速及旋转角度等的基准。另外，设定部14除了设定切削工具5的转速及旋转角度的参数之外，还能够设定是否进行根管长度测量等。另外，设定部14设定与施加在切削工具5上的负荷在比较电路110中进行比较的切换基准(用于切换驱动顺序或驱动模式的参数的基准)、基准负荷、时间等。

操作部15在把持部4的表面具有驱动开始/停止按钮15a(参照图1)，通过操作该驱动开始/停止按钮15a，能够开始或停止切削工具5的驱动。即，如果在切削工具5的驱动停止时操作驱动开始/停止按钮15a，则操作部15向控制部11发送开始切削工具5的驱动的指示信号。如果在切削工具5的驱动中操作驱动开始/停止按钮15a，则操作部15向控制部11发送停止切削工具5的驱动的指示信号。这里，切削工具5的驱动中是指从通过驱动开始/停止按钮15a的操作开始切削工具5的驱动到驱动停止的期间。因此，在检测到的负荷在基准负荷以上而强制地停止了切削工具5的驱动时，由于未通过驱动开始/停止按钮15a的操作来停止切削工具5的驱动，因此还包括在切削工具5的驱动中。

显示部16显示切削工具5的前端在根管内的位置、切削工具5的旋转方向、转速以及旋转角度等。另外，通知部17也可以在显示部16上显示用于通知使用者的信息。在无线型的根管治疗器100中，在把持部4上设置有显示部16。因此，使用者不用大幅改变视线，就能够确认是在向切削方向驱动切削工具5，还是在向非切削方向驱动，当前的切削工具5的位置是何种程度，施加在切削工具5上的负荷是何种程度，转速是多少等信息。

通知部17通过光、声音或振动等通知当前由控制部11进行的切削工具5的驱动状态。具体地，通知部17为了通知切削工具5的驱动状态，根据需要设置LED(Light EmittingDiode：发光二极管)、扬声器或振子等，改变通过顺时针方向的驱动和逆时针方向的驱动而发光的LED的颜色，或者改变从扬声器输出的声音。另外，在显示部16能够对使用者显示切削工具5的驱动状态的情况下，通知部17也可以不另外设置LED、扬声器、振子等。

接着，进一步对进行切削工具5的驱动控制的根管治疗器100的电路结构进行详细说明。图3是示出本实施方式1所涉及的根管治疗器100的电路结构的电路图。在图3所示的根管治疗器100中，图示了与切削工具5的驱动控制相关的微型电机7、控制部11、比较电路110、根管长度测量电路12、电机驱动器13以及设定部14的部分。

另外，电机驱动器13包括晶体管开关13a、晶体管驱动电路13b、旋转方向切换开关13c以及负荷检测用电阻13d。另外，旋转方向切换开关13c作为继电器元件进行说明，但也可以由FET等半导体开关元件构成电机驱动电路。设定部14包括基准负荷设定用的可变电阻14a、占空比设定用的可变电阻14b以及基准位置设定用的可变电阻14c。另外，在设定部14中还包括设定表示在比较电路110中对所检测到的负荷与基准负荷进行比较的时间的旋转角度(或旋转时间)的结构等，但该结构在图3中未图示。另外，图3所示的根管治疗器100与主电源20及主开关21连接。切削工具5经由未图示的适当的齿轮机构等保持在微型电机7上。

晶体管驱动电路13b根据从控制部11的端口11a输出的控制信号进行动作，控制晶体管开关13a的打开/关闭来驱动微型电机7。微型电机7根据旋转方向切换开关13c的状态向顺时针方向或逆时针方向旋转。在从控制部11的端口11a输出的控制信号例如是以一定的周期重复的脉冲波形的情况下，该脉冲波形的宽度，即占空比由设定部14的占空比设定用的可变电阻14b调整。微型电机7以与该占空比对应的转速驱动切削工具5。

旋转方向切换开关13c根据从控制部11的端口11b输出的控制信号，切换是向顺时针方向驱动切削工具5还是向逆时针方向驱动。控制部11基于输入到端口11c的负荷检测用电阻13d的电流量(或电压值)，对施加在切削工具5上的负荷进行检测。因此，负荷检测用电阻13d作为对施加在切削工具5上的负荷进行检测的负荷检测部发挥功能。另外，负荷检测部并不限于基于负荷检测用电阻13d的电流量(或电压值)来对施加在切削工具5上的负荷进行检测的结构，例如也可以是在切削工具5的驱动部分设置转矩传感器来对施加在切削工具5上的负荷进行检测的结构等其他结构。检测到的负荷例如由控制部11换算为施加在切削工具5上的转矩值，并显示在显示部16上。另外，在比较电路110中，对由控制部11换算的转矩值与使用基准负荷设定用的可变电阻14a设定的转矩值进行比较。当然，比较电路110也可以是不换算为转矩值而直接对负荷检测用电阻13d的电流量(或电压值)与可变电阻14a的电流量(或电压值)进行比较的结构。

另外，控制部11将由根管长度测量电路12测量的根管长度输入到端口11d。因此，根管长度测量电路12作为对切削工具5的前端在根管内的位置进行检测的位置检测部发挥功能。另外，控制部11将由负荷检测部检测到的施加在切削工具5上的负荷从端口11e向比较电路110输出，将由比较电路110与基准负荷进行比较后的比较结果从端口11e输入。因此，比较电路110作为对由负荷检测部检测到的负荷与基准负荷进行比较的负荷比较部发挥功能。另外，控制部11也可以将在上述模拟电路中说明的结构作为软件汇总到一个微型计算机中。

图4是示出切削工具5的旋转方向的示意图。在图4所示的切削工具5的旋转方向上，图示了从安装在头部2上的切削工具5侧朝向切削工具5的前端方向使切削工具5向右旋转的顺时针方向5a的方向的驱动和向左旋转的逆时针方向5b的方向的驱动。另外，交替进行以预定的旋转角度使切削工具5向顺时针方向5a旋转的驱动和以预定的旋转角度使切削工具5向逆时针方向5b旋转的驱动的驱动是扭转驱动。另外，在扭转驱动中，可以以相等的驱动量进行顺时针方向和逆时针方向的交替旋转，也可以以不同的驱动量进行。

[二阶段控制]

接着，对本实施方式1所涉及的根管治疗器100中的二阶段控制进行说明。图5是用于说明本实施方式1所涉及的根管治疗器100的控制部11的控制流程的框图。作为驱动切削工具5的控制，控制部11具有正转控制111、反转控制112、故障安全控制113这三个控制。正转控制111是为了对根管进行切削扩大而对切削工具5进行正转驱动的控制。即，在正转控制111中，例如在头部2上安装有第一切削工具的情况下，将切削工具5控制为主要进行顺时针驱动，在头部2上安装有第二切削工具的情况下，将切削工具5控制为主要进行逆时针驱动。

控制部11在通过正转控制111驱动切削工具5而进行根管的切削扩大时，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端到达基准位置(例如，根尖位置)的情况下，将控制从正转控制111转移到反转控制112。反转控制112是使驱动从正转驱动反转为反转驱动的控制。即，反转控制112例如在头部2上安装有第一切削工具的情况下，将切削工具5的驱动控制为主要进行逆时针驱动，在头部2上安装有第二切削工具的情况下，将切削工具5的驱动控制为主要进行顺时针驱动。另外，基准位置例如除了被设定为根尖位置以外，也可以是使用者在根管内预先设定的位置。

切削工具5一边通过正转驱动对根管进行切削扩大，一边使切削工具5的前端向接近根尖位置的方向前进，在反转驱动时，切削工具5的前端向远离基准位置的方向前进。因此，反转控制112通过对切削工具5进行反转驱动而向远离基准位置的方向控制驱动。通过对切削工具5进行反转驱动，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端未到达基准位置的位置的情况下，能够使控制从反转控制112返回到正转控制111。

但是，在安装在头部2上的切削工具5错误的情况下，即使通过反转控制112对切削工具5进行反转驱动，切削工具5的前端也会进一步向根尖位置的方向前进。因此，在通过反转控制112对切削工具5进行反转驱动时，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端向根尖位置的方向移动的情况下，作为检测到异常动作，控制从反转控制112转移到故障安全控制113。

故障安全控制113是停止切削工具5的驱动的控制。由此，在根管治疗器100中，即使安装在头部2上的切削工具5错误，也能够防止超过根尖位置进行切削扩大。故障安全控制113并不限于停止切削工具5的驱动的控制，只要即使安装在头部2上的切削工具5错误，也能够通过反转控制112的驱动来防止异常动作即可。故障安全控制113例如也可以包括降低切削工具5的旋转速度的控制、对切削工具5进行扭转驱动的控制、使切削工具5的驱动方向反转的控制、输出声音的控制、输出光的控制、以及使手持件1振动的控制中的至少任一种控制。具体地，故障安全控制113也可以进行使切削工具5的驱动方向反转的控制，通过使基于反转控制112的切削工具5的反转驱动变为正转驱动，来防止切削工具5错误的情况下的异常动作。另外，故障安全控制113也可以在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端向根尖位置的方向移动时，使用通知部17输出声音或光，进行通知异常动作的控制，来防止切削工具5错误的情况下的异常动作。

在通过故障安全控制113停止了切削工具5的驱动的情况下，继续该控制，直到进行解除操作为止。即，从故障安全控制113向正转控制111的恢复需要解除操作。作为解除操作，例如是根管长度测量电路12对切削工具5的前端到达比基准位置更靠向牙冠侧的位置即规定位置(例如，根管口)进行检测的操作。另外，解除操作并不限于此，例如也可以设定长按驱动开始/停止按钮15a等其他操作。

如图5所示，根管治疗器100为二阶段控制：在通过正转控制111驱动切削工具5的情况下，当切削工具5的前端到达基准位置时，进行切换为反转控制112的驱动的第一阶段的控制，进而当检测到异常动作时，进行切换为故障安全控制113的驱动的第二阶段的控制。使用流程图及示意图对该二阶段控制进行说明。图6是用于说明在本实施方式1所涉及的根管治疗器100中执行的二阶段控制的流程图。图7是用于说明在本实施方式1所涉及的根管治疗器100中执行的二阶段控制的示意图。另外，在以下的流程图及示意图中，为了简化说明，对通过使用第一切削工具对切削工具5进行正转驱动来进行根管的切削扩大的情况进行说明。

首先，控制部11判断驱动开始/停止按钮15a是否被使用者按下而进行了驱动操作(步骤S110)。在没有驱动操作的情况下(在步骤S110中为否)，控制部11使处理返回到步骤S110，变为使用者的驱动操作等待状态。在有驱动操作的情况下(在步骤S110中为是)，控制部11对切削工具5进行正转驱动(步骤S111)。即，是通过图5所示的正转控制111驱动切削工具5的情况，如图7的(a)所示，是在头部2上安装第一切削工具5A，进行根管的切削扩大的情况。

根管长度测量电路12在对切削工具5进行正转驱动期间，测量切削工具5的前端在根管内的位置。控制部11判断由根管长度测量电路12测量的切削工具5的前端的位置是否到达基准位置(例如，根尖位置)(步骤S112)。在切削工具5的前端的位置未到达基准位置的情况下(在步骤S112中为否)，控制部11使处理返回到步骤S111，继续判断切削工具5的前端的位置是否到达基准位置。

在切削工具5的前端的位置到达基准位置的情况下(在步骤S112中为是)，控制部11对切削工具5进行反转驱动(步骤S113)。即，是通过图5所示的反转控制112驱动切削工具5的情况，如图7的(b)所示，是第一切削工具5A的前端的位置到达根尖位置，对第一切削工具5A进行反转驱动的情况。

在对第一切削工具5A进行反转驱动的情况下，第一切削工具5A的前端向第一切削工具5A的前端的位置远离根尖位置的方向前进(图7的(c))。但是，在头部2上错误地安装了第二切削工具5B的情况下，由于第一切削工具5A的反转驱动变为第二切削工具5B的正转驱动，因此第二切削工具5B的前端进一步向根尖位置的方向前进(图7的(f))。本来，反转控制112的驱动是用于防止到达基准位置的切削工具5的前端进一步超过基准位置而前进的驱动。因此，控制部11在通过反转控制112驱动切削工具5，切削工具5的前端进一步向根尖位置的方向前进的情况下，作为使用者不期望的动作而判断为异常动作。

控制部11根据由根管长度测量电路12测量的切削工具5的前端的位置是否向根尖位置的方向移动来判断异常动作(步骤S114)。这里，对根管长度测量电路12判断切削工具5的前端的位置是否向根尖位置的方向移动进行详细说明。例如，根管长度测量电路12分别将对切削工具5进行反转驱动的基准位置设定为第一基准位置，将根尖位置或者相对于第一基准位置更靠向根尖侧的位置设定为第二基准位置。图8是用于说明在本实施方式1所涉及的根管治疗器中设定的第一基准位置及第二基准位置的示意图。在图8的(a)中，在根管长度测量电路12中以二十个点的块表示根管内的位置的情况下，分别在刻度1的块上设定第一基准位置，在根尖位置(APEX)的刻度的块上设定第二基准位置。即，将第二基准位置作为根尖位置设定为绝对位置。另外，设定第二基准位置的位置并不限于根尖位置，也可以设定在根尖位置的附近(例如，APEX刻度前后的两个块的范围)的位置。另外，在图8的(b)中，在根管长度测量电路12中以二十个点的块表示根管内的位置的情况下，分别在刻度1的块上设定第一基准位置，在比第一基准位置靠向根尖侧例如三个点的位置设定第二基准位置。即，将第二基准位置设定为相对于第一基准位置的相对位置。

控制部11通过设定第一基准位置及第二基准位置，将对切削工具5进行反转驱动，根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端到达第二基准位置的情况，作为根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端向根尖位置的方向移动，能够判断异常动作。即，控制部11在图8的(a)所示的根管长度测量电路12的显示中测量的切削工具5的前端的位置从图中上侧到达第一基准位置的情况下，对切削工具5进行反转驱动，在即使进行反转驱动，进一步测量的切削工具5的前端的位置也到达第二基准位置的情况下，停止切削工具5的驱动。另外，根管长度测量电路12对切削工具5的前端的位置是否向根尖位置的方向移动的判断并不限于设定第一基准位置及第二基准位置的情况。例如，也可以不设定第二基准位置，来判断是否从由根管长度测量电路12测量的切削工具5的前端的位置的移动方向向根尖位置的方向移动。

返回到图8，在切削工具5的前端的位置未向根尖位置的方向移动的情况下(在步骤S114中为否)，控制部11使处理返回到步骤S113，继续进行反转控制112的反转驱动。在切削工具5的前端的位置向根尖位置的方向移动的情况下(在步骤S114中为是)，控制部11判断为异常动作，作为故障安全控制113的控制，停止切削工具5的驱动(步骤S115)。另外，控制部11在判断为异常动作的情况下，也可以不停止切削工具5的驱动，而进行使切削工具5的驱动方向反转的控制(在该流程图中为正转驱动)。

在判断为异常动作而停止切削工具5的驱动时，控制部11判断是否由使用者进行了解除操作(步骤S116)。在未进行解除操作的情况下(在步骤S116中为否)，控制部11使处理返回到步骤S116，变为使用者的解除操作等待状态。在进行了解除操作的情况下(在步骤S116中为是)，控制部11结束故障安全控制113的切削工具5的驱动。即，控制部11返回到正转控制111的切削工具5的驱动。如上所述，在设定第一基准位置及第二基准位置的情况下，作为解除操作，例如考虑使切削工具5的前端移动直到由根管长度测量电路12测量的切削工具5的前端的位置到达第一基准位置的操作。另外，作为通过解除操作使切削工具5的前端移动的位置，并不限于第一基准位置，只要是比根尖位置更靠向牙冠侧的位置即规定位置即可。控制部11在图8的(a)所示的根管长度测量电路12的显示中，在进行了使通过故障安全控制113停止了驱动的切削工具5的前端的位置从第二基准位置返回到第一基准位置的解除操作的情况下，返回到正转控制111的切削工具5的驱动。

如上所述，本实施方式1所涉及的根管治疗器100具备由微型电机7及电机驱动器13等构成的驱动部、控制部11以及根管长度测量电路12。驱动部对保持在手持件1的头部2上的切削工具5进行驱动。控制部11对驱动切削工具5的驱动部进行控制。根管长度测量电路12对通过电根管长度测量而得到的切削工具5的前端在根管内的位置进行检测。控制部11向保持在头部2上的切削工具5对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，对切削工具5进行正转驱动，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端到达基准位置的情况下，对切削工具5向正转驱动的反方向进行反转驱动，对切削工具5进行反转驱动，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制。

由此，本实施方式1所涉及的根管治疗器100在通过反转控制112驱动切削工具5而变为不期望的动作时，通过故障安全控制113控制切削工具5的驱动，因此即使在安装在头部2上的切削工具5错误的情况下，也能够安全地进行驱动。

故障安全控制包括停止切削工具5的驱动的控制、降低切削工具5的旋转速度的控制、对切削工具5进行扭转驱动的控制、使切削工具5的驱动方向反转的控制、输出声音的控制、输出光的控制、以及使手持件1振动的控制中的至少任一种控制。

由此，本实施方式1所涉及的根管治疗器100能够提供适合切削工具5的驱动的适当的故障安全控制。

基准位置是使用者在根管内预先设定的位置或根尖位置。由此，能够由使用者任意地设定通过反转控制112对切削工具5进行反转驱动的位置。

控制部11在执行故障安全控制113的情况下，继续执行故障安全控制，直到进行解除操作。由此，维持故障安全控制113的切削工具5的驱动，直到确保安全的驱动。

解除操作是根管长度测量电路12对切削工具的前端到达比基准位置更靠向牙冠侧的位置即规定位置进行检测的操作。由此，即使解除故障安全控制113的切削工具5的驱动，也能够确保安全的驱动。

根管治疗器100进一步具备对使用者进行通知的通知部17。通知部17在对切削工具5进行反转驱动，根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端向根尖位置的方向移动的情况下，通知异常。由此，使用者能够识别在反转控制112的切削工具5的驱动中发生了异常动作。

根管治疗器100的驱动方法包括：向保持在头部2上的切削工具5对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动的步骤；对切削工具5进行正转驱动，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端到达基准位置的情况下，对切削工具5向正转驱动的反方向进行反转驱动的步骤；对切削工具5进行反转驱动，在根管长度测量电路12检测到切削工具5的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制的步骤。

由此，本实施方式1所涉及的根管治疗器100的驱动方法，在通过反转驱动驱动切削工具5而变为不期望的动作时，通过故障安全控制驱动切削工具5，因此即使在安装在头部2上的切削工具5错误的情况下，也能够安全地进行驱动。

(实施方式2)

在本实施方式1所涉及的根管治疗器100中，对基于切削工具5的前端的位置与基准位置的位置关系，切换为反转控制112的驱动以及故障安全控制113的驱动的二阶段控制进行了说明。但并不限于此，根管治疗器100也可以在切削工具5的前端的位置与基准位置的位置关系以外的条件下，进行切换为反转控制112的驱动以及故障安全控制113的驱动的二阶段控制。使用流程图对在本实施方式2所涉及的根管治疗器中执行的二阶段控制进行说明。图9是用于说明在本实施方式2所涉及的根管治疗器100中执行的二阶段控制的流程图。另外，由于在本实施方式2所涉及的根管治疗器100中，也使用与图1～图3所示的实施方式1所涉及的根管治疗器100相同的结构，因此对相同的结构使用相同的符号，不重复进行详细的说明。

首先，控制部11判断驱动开始/停止按钮15a是否被使用者按下而进行了驱动操作(步骤S120)。在没有驱动操作的情况下(在步骤S120中为否)，控制部11使处理返回到步骤S120，变为使用者的驱动操作等待状态。在有驱动操作的情况下(在步骤S120中为是)，控制部11以通常动作对切削工具5进行正转驱动(步骤S121)。即，是通过图5所示的正转控制111驱动切削工具5的情况。

通过负荷检测部判断施加在切削工具5上的负荷是否为基准负荷(步骤S122)。即，控制部11在施加在切削工具5上的负荷为基准负荷的情况下，为了防止切削工具5破损，从正转控制111的驱动切换为反转控制112的驱动。在施加在切削工具5上的负荷小于基准负荷的情况下(在步骤S122中为否)，控制部11使处理返回到步骤S121，继续判断施加在切削工具5上的负荷是否为基准负荷。

在施加在切削工具5上的负荷为基准负荷的情况下(在步骤S122中为是)，控制部11通过反转动作对切削工具5进行反转驱动(步骤S123)。即，是通过图5所示的反转控制112驱动切削工具5的情况。

在对第一切削工具5A进行反转驱动的情况下，由于第一切削工具5A向非切削方向旋转，因此咬入根管壁的切削工具5的刃被解除，施加在第一切削工具5A上的负荷变小。但是，在头部2上错误地安装了第二切削工具5B的情况下，由于第一切削工具5A的反转驱动变为第二切削工具5B的正转驱动，因此第二切削工具5B向切削方向旋转，咬入根管壁的切削工具5的刃进一步咬入，施加在第二切削工具5B上的负荷变大。本来，反转控制112的驱动是以使施加在切削工具5上的负荷小于基准负荷的方式进行驱动，从而防止切削工具5的破损的驱动。因此，控制部11通过反转控制112驱动切削工具5，在施加在切削工具5上的负荷大于基准负荷的情况下，作为使用者不期望的动作而判断为异常动作。

控制部11进行异常动作的判断，通过负荷检测部判断施加在切削工具5上的负荷是否大于基准负荷(步骤S124)。在施加在切削工具5上的负荷小于基准负荷的情况下(在步骤S124中为否)，控制部11使处理返回到步骤S123，继续反转控制112的反转驱动。在施加在切削工具5上的负荷大于基准负荷的情况下(在步骤S124中为是)，控制部11判断为异常动作，作为故障安全控制113的控制而停止切削工具5的驱动(步骤S125)。另外，控制部11在判断为异常动作的情况下，也可以不停止切削工具5的驱动，而进行使切削工具5的驱动方向反转的控制(在该流程图中为正转驱动)。

在判断为异常动作而停止切削工具5的驱动时，控制部11判断是否由使用者进行了解除操作(步骤S126)。在未进行解除操作的情况下(在步骤S126中为否)，控制部11使处理返回到步骤S126，变为使用者的解除操作等待状态。在进行了解除操作的情况下(在步骤S126中为是)，控制部11结束故障安全控制113的切削工具5的驱动。即，控制部11返回到正转控制111的切削工具5的驱动。

如上所述，本实施方式2所涉及的根管治疗器100具备由微型电机7及电机驱动器13等构成的驱动部、控制部11以及负荷检测部。驱动部对保持在手持件1的头部2上的切削工具5进行驱动。控制部11对驱动切削工具5的驱动部进行控制。负荷检测部对施加在切削工具5上的负荷进行检测。控制部11向保持在头部2上的切削工具5对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，对切削工具5进行正转驱动，在由负荷检测部检测到的施加在切削工具5上的负荷在基准负荷以上的情况下，对切削工具5向正转驱动的反方向进行反转驱动，对切削工具5进行反转驱动，在由负荷检测部检测到的施加在切削工具5上的负荷小于基准负荷的情况下，执行故障安全控制。

由此，本实施方式2所涉及的根管治疗器100在通过反转控制112驱动切削工具5而变为不期望的动作时，通过故障安全控制113控制切削工具5的驱动，因此即使在安装在头部2上的切削工具5错误的情况下，也能够安全地进行驱动。

也可以将在本实施方式2中说明的基于施加在切削工具5上的负荷与基准负荷的大小关系而切换为反转控制112以及故障安全控制113的二阶段控制的结构、和实施方式1所涉及的基于与根管治疗器100中的基准位置的关系的二阶段控制的结构组合。另外，只要是本实施方式2所涉及的仅根管治疗器100的结构，也可以是不包括根管长度测量系统，能够进行切削工具5的负荷检测的仅扩大根管的根管治疗器。

(变形例)

(1)在实施方式1～2所涉及的根管治疗器100中，对在无线型的根管治疗器中内置有电机单元6和控制箱9的结构进行了说明，但并不限于此，也可以是手持件1经由软管61与设置在外部的控制箱9连接的结构。图10是示出通过软线与设置在手持件1的外部的控制箱9连接的根管治疗器100a的结构的概略图。在该根管治疗器100a的结构中，对于与图1～图3所示的结构相同的结构，标注相同的符号，不重复进行详细的说明。

图10所示的根管治疗器100a包括用于牙科用根管治疗的手持件1、电机单元6、控制箱9。在牙科用根管治疗的手持件1中，在把持部4的基部上装卸自如地连接有用于对保持在头部2上的切削工具5(锉刀或铰刀等)进行旋转驱动的电机单元6。在将电机单元6与手持件1连接的状态下构成牙科用的器械10。

电机单元6内置有微型电机7，通过内置有向该微型电机7供给电源的电源供给用引线71及向根管长度测量电路12传送信号的信号用引线8等的软管61，与控制箱9连接。

如图10所示，控制箱9在主体侧部安装有用于在不使用时保持器械10的支架10a。另外，在控制箱9中，将脚踏控制器18与控制部11连接，将引线19与根管长度测量电路12连接。引线19从控制箱9引出，但也可以以从软管61的中途分支的方式引出。

设定部14在控制箱9的表面具有用于设定变更的选择按钮15b，通过操作该选择按钮15b来设定控制切削工具5的旋转方向、转速及旋转角度等的基准。

操作部15在控制箱9的表面具有驱动开始/停止按钮15a，通过操作该驱动开始/停止按钮15a，能够开始或停止切削工具5的驱动。

脚踏控制器18是通过脚踏操作进行基于微型电机7的切削工具5的驱动控制的操作接收部。另外，由微型电机7进行的切削工具5的驱动控制并不限于脚踏控制器18，也可以在手持件1的把持部4上设置操作开关(未图示)，并用该操作开关和脚踏控制器18进行切削工具5的驱动控制。另外，例如也可以在进行脚踏控制器18的脚踏操作的状态下，进一步通过根管长度测量电路12检测到切削工具5插入根管内，从而开始切削工具5的旋转。

另外，对根管治疗器100a的控制箱9载置在设置于牙科用诊疗台的侧部的托盘台或侧台上使用的结构进行了说明，但本发明并不限于此，也可以是在托盘台或侧台内嵌入控制箱9的结构。

(2)在实施方式1～2所涉及的根管治疗器100中，对驱动切削工具5的动力源使用微型电机7的情况进行了说明，但并不限于此，也可以是气动电机等其他驱动源。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明表示，而是由权利要求的范围表示，包括与权利要求的范围均等的意思以及范围内的所有变更。

附图标记说明

1…手持件；2…头部；3…颈部；4…把持部；5…切削工具；6…电机单元；7…微型电机；8…信号用引线；9…控制箱；10…器械；10a…支架；11…控制部；12…根管长度测量电路；13…电机驱动器；13a…晶体管开关；13b…晶体管驱动电路；13c…旋转方向切换开关；13d…负荷检测用电阻；14…设定部；14a、14b、14c…可变电阻；15…操作部；15a…驱动开始/停止按钮；15b…选择按钮；16…显示部；17…通知部；18…脚踏控制器；19…引线；19a…口腔电极；100…根管治疗器；110…比较电路。

Claims (10)

1.一种牙科用治疗装置，具备：

驱动部，对保持在手持件的头部上的切削工具进行驱动；

控制部，对驱动所述切削工具的所述驱动部进行控制；以及

位置检测部，对通过电根管长度测量而得到的所述切削工具的前端在根管内的位置进行检测，

所述控制部向保持在所述头部上的所述切削工具对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，

在对所述切削工具进行所述正转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端到达基准位置的情况下，对所述切削工具向所述正转驱动的反方向进行反转驱动，

在对所述切削工具进行所述反转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制。

2.根据权利要求1所述的牙科用治疗装置，其中，

所述故障安全控制包括停止所述切削工具的驱动的控制、降低所述切削工具的旋转速度的控制、对所述切削工具进行扭转驱动的控制、使所述切削工具的驱动方向反转的控制、输出声音的控制、输出光的控制以及使所述手持件振动的控制中的至少任一种控制。

3.根据权利要求1或2所述的牙科用治疗装置，其中，

所述基准位置是使用者在根管内预先设定的位置或根尖的位置。

4.根据权利要求1或2所述的牙科用治疗装置，其中，

所述位置检测部分别将使所述切削工具进行所述反转驱动的所述基准位置设定为第一基准位置，将根尖位置或者相对于所述第一基准位置更靠向根尖侧的位置设定为第二基准位置，

所述控制部对所述切削工具进行所述反转驱动，将所述位置检测部检测到所述切削工具的前端到达所述第二基准位置的情况作为所述位置检测部检测到所述切削工具的前端向根尖位置的方向移动，执行所述故障安全控制。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的牙科用治疗装置，其中，

所述控制部在执行所述故障安全控制的情况下，继续执行所述故障安全控制，直到进行解除操作。

6.根据权利要求5所述的牙科用治疗装置，其中，

所述解除操作是对所述切削工具的前端到达比根尖位置更靠向牙冠侧的位置的规定位置进行检测的操作。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的牙科用治疗装置，其中，

所述牙科用治疗装置还具备通知部，所述通知部对使用者进行通知，

在对所述切削工具进行所述反转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端向根尖位置的方向移动的情况下，所述通知部通知异常。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的牙科用治疗装置，其中，

所述牙科用治疗装置还具备负荷检测部，所述负荷检测部对施加在所述切削工具上的负荷进行检测，

在对所述切削工具进行所述正转驱动，且由所述负荷检测部检测到的施加在所述切削工具上的负荷在基准负荷以上的情况下，对所述切削工具向所述正转驱动的反方向进行反转驱动，

在对所述切削工具进行所述反转驱动，且由所述负荷检测部检测到的施加在所述切削工具上的负荷不小于所述基准负荷的情况下，执行所述故障安全控制。

9.一种牙科用治疗装置，具备：

驱动部，对保持在手持件的头部上的切削工具进行驱动；

控制部，对驱动所述切削工具的所述驱动部进行控制；以及

负荷检测部，对施加在所述切削工具上的负荷进行检测，

所述控制部向保持在所述头部上的所述切削工具对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动，

在对所述切削工具进行所述正转驱动，且由所述负荷检测部检测到的施加在所述切削工具上的负荷在基准负荷以上的情况下，对所述切削工具向所述正转驱动的反方向进行反转驱动，

在对所述切削工具进行所述反转驱动，且由所述负荷检测部检测到的施加在所述切削工具上的负荷不小于所述基准负荷的情况下，执行故障安全控制。

10.一种牙科用治疗装置的驱动方法，所述牙科用治疗装置具备：驱动部，对保持在手持件的头部上的切削工具进行驱动；控制部，对驱动所述切削工具的所述驱动部进行控制；位置检测部，对通过电根管长度测量而得到的所述切削工具的前端在根管内的位置进行检测，

所述控制部执行的步骤包括：

向保持在所述头部上的所述切削工具对切削对象物进行切削的方向进行正转驱动的步骤；

在对所述切削工具进行所述正转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端到达基准位置的情况下，对所述切削工具向所述正转驱动的反方向进行反转驱动的步骤；以及

在对所述切削工具进行所述反转驱动，且所述位置检测部检测到所述切削工具的前端向根尖位置的方向移动的情况下，执行故障安全控制的步骤。

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