CN1972640B - 超声牙钻装置的插头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及插头(130)，其包含构成标识元件(140)的卡槽的凹腔(131)，以便能够选择与要安装在外科手柄(120)上的超声插头(130)相适应的超声波的功率和振幅范围。该标识元件由熔点高于130℃的弹性材料构成，以使其能够耐受振动以及消毒温度。该标识元件(140)具有与适合其用途的超声波的功率和振幅范围相对应的颜色或图案。

Description

超声牙钻装置的插头
技术领域
本发明涉及牙科治疗器械，更特别地，涉及超声器械，例如包含以超声频振动的装置的刮牙(scaler)器械。
背景技术
这种器械基本包含手柄，该手柄包括与被称作“尖头”或“音极(sonotrode)”的振动装置机械连接的换能器，同时将手柄连接到超声发生器上。
尖头是根据预定治疗而呈现各种形状的可拆卸件。特别在美国专利No.6312256和No.4283175中描述了这类尖头的例子。发生器发送的超声波的振幅或功率还取决于待实施的治疗类型。例如，对于牙周清创术，所需功率/振幅明显低于去除牙垢(除牙垢)所需的功率/振幅。类似地，用于牙周清创术的尖头类型与用于除牙垢的不同。因此，对于每种牙科治疗，都存在一类或多类设计成以特定功率和振幅范围的超声波工作的尖头。
目前，存在包含具有可根据所实施的治疗功能和根据所用尖头功能所调节的功率的超声发生器的牙科治疗器械。为了使这些器械更便于执业者使用，为超声发生器配备自动选择适合治疗的功率范围的按键。这些按键通过颜色或等效标记识别以使执业者能够选择适合的功率范围。
然而，如上所述，在该器械上使用专用于每种治疗的并设计成以预定功率范围之一工作的尖头。因此，执业者还必须验证安装在手柄上的尖头确实与所选功率范围相匹配，或相反地，必须选择与安装在手柄上的尖头相符的功率范围。为此，现有解决方案之一在于，将每一尖头打包在特定的支架构件上。该支架构件具有与选择功率范围用的按键上的标记相符的标记。例如，如果这些按键用颜色代码识别，则每一支架具有与用于为支架上安装的尖头选择最佳功率范围的按键相符的颜色代码。
然而，该解决方案仍然具有缺点。一旦将尖头安装在手柄上，它就与其支架分离，并因此与能够识别适当功率范围的装置分离。由此，在治疗过程中，执业者难以确保所选功率范围确实与手柄上存在的尖头相匹配。此外，由于支架和尖头可分离，存在将尖头放到错误支架上(也就是，将尖头装入标识为与该尖头不匹配的功率范围的支架中)的风险，反之亦然。
另一解决方案在于，通过粘贴标签或通过在其上涂施涂料或清漆来标记尖头。然而，由于尖头承受的严酷条件，这种解决方案是不令人满意的。在操作中，尖头以数十千赫兹的频率以及数百微米的振幅振动，并且在潮湿环境中这样做。此外，在每次使用之前，该尖头必须在产生大约130℃温度的高压灭菌器中灭菌。尖头标记不能承受这种使用条件并非常迅速地消失。
发明内容
本发明的目的是提出用于识别适合承受该装置使用条件(振动、温度、...)的尖头的方法，以提供简单可靠地验证该尖头可用的功率和振幅范围的手段。
通过下述超声尖头实现该目的：根据本发明，该尖头包括至少一个构成标识元件的卡槽的凹腔，该标识元件是由熔点高于130℃的弹性材料制成的。
由此，本发明的尖头具有使其能够被永久标记的设计，因为标识器就整合在尖头结构中。在尖头中形成的凹腔充当标识元件的卡槽并防止其脱离该尖头。标识元件是由弹性材料制成的，由此使其能够承受尖头的振动。此外，标识元件的材料具有高于130℃的熔点以使其能够承受消毒温度。
一种这样的材料具体可以由聚四氟乙烯(PTFE)或由高弹体构成。
在本发明的一个实施方案中，凹腔是环形槽，且标识元件是嵌在该槽中的环。
该凹腔还可以具有圆形或长圆形之类的各种形状，而标识元件则具有与凹腔形状相匹配的形状。
在本发明的一个实施方案中，标识元件具有与该尖头运行时预计使用的超声波功率和振幅范围对应的颜色。该颜色可以特别通过在该环的材料中加入作为填料的颜料来获得。
凹腔优选与尖头底端相距特定距离，从而在将尖头安装在手柄上时至少部分从手柄上伸出。由此，即使尖头安装在手柄上，嵌在凹腔中的标识元件也仍然可见。
本发明还提供了包含至少一个连接到超声发生器上的外科手柄的超声牙科治疗器械，该超声发生器包括选择超声波的功率和振幅范围的装置，该器械进一步包括至少一个如上所述的尖头。
超声发生器的选择器装置可以是按键或等同物，各自具有与特定功率和振幅范围对应的不同的颜色或图案。
附图说明
根据作为非限制性实施例给出的本发明的特定实施方案的下列描述并参照附图，看出本发明的其它特征和优点，其中：
-图1是构成本发明的实施方案的超声刮牙器的透视图；
-图2是安装构成本发明的实施方案的尖头之前的透视图；
-图3是表明构成本发明的实施方案的尖头(该尖头安装在手柄上)的部分截面图；
-图4是图2和3的尖头的四个不同实施方案的透视图；
-图5是根据本发明的另一实施方案的尖头的透视图；且
-图6是根据本发明的再一实施方案的尖头的透视图。
具体实施方式
图1显示了超声刮牙器100，其包含与装有尖头130的手柄120相连的超声发生器110。按照公知的方式，手柄120包括换能器(未标示)，例如由压电材料构成并与尖头130机械连接以将振动波传送到该尖头上，该波的振幅随超声发生器110发出的功率而定。
发生器包括显示装置111和各自对应于特定功率范围的一系列按键113至116。作为例子，图1中用横条阴影表示的按键113对应于最低功率和振幅配置，例如用非常细的尖头对脆弱表面进行精细处理时推荐使用的配置。图1中用垂直阴影标识的按键114，对应于适合使用具有细长形状的尖头的牙髓(endodontonic)用途的中等功率和振幅范围。图1中用右斜纹标识的按键115对应于适合预防性治疗(例如除牙垢)的高功率和振幅水平。图中用左斜纹标识的按键116用于选择最大功率和振幅范围，其是例如在舌尖手术中必须的。在图1中，按键113至116用不同图案化(阴影化)的各个按键标识。然而，可以使用任何其它的标识方式，例如给予各个按键特定的颜色。
由此，发生器110含有针对各种临床用途选择最佳功率范围的装置。一经选择，可以通过相应的发光按键或通过发生器上的特殊显示(例如，显示从业者按下的按键的图案或颜色的显示屏112)来识别功率范围。在所选功率范围内，可以通过调节按键117或踏板装置118来调节功率。
为了根据在发生器110上可以选择的功率和振幅范围来确定尖头，本发明提出将标记整合在尖头结构中。
图2显示了构成本发明的第一实施方案的尖头130。这一实施方案中的尖头具有构成环140(其构成尖头-识别元件)的卡槽的环形槽131。
环140是由能够承受施加在尖头上的超声振动以及承受高压灭菌器的高温的材料制成的，该材料还是生物相容的，因为该尖头是在患者口腔中进行护理或手术时使用的。任何符合这三种性质的材料类型均适用于制造标识元件，在这种情况下，标识元件是环140。一种这样的材料是聚四氟乙烯(PTFE)，其是特别适合本发明的预计用途的材料。PTFE在破坏伸长(250％至450％)、弹性模量(大约7500千克/平方厘米(kg/cm2))和抗冲击性(至少16千克-厘米/厘米(kg.cm/cm))方面表现出非常高的性能，由此确保对尖头的超声振动良好的耐受性。此外，PTFE具有显著的热性能，因为其熔点为327℃，其远高于高压灭菌器中的温度(大约130℃)。其还表现出足够小(对于23℃至60℃的温度，大约10×105，对于100℃至200℃的温度，21×105)的热膨胀系数以防止其在灭菌温度的作用下膨胀。最后，PTFE是化学和生理学惰性的防漏材料，因此其对于医疗用途是生物相容的。具有类似性质的其它材料当然可用于形成环140。在这些材料中，可以提到硅树脂(silicone)之类的高弹体。
为了使尖头能够视觉识别，例如通过识别出图案或颜色，对构成环140的材料进行附加处理以在其中整合与对应于适当功率范围的发生器按键上所呈现的相同的图案和颜色。为了通过颜色代码进行识别，使用直接并入材料的染料或颜料将该环的材料着色。因此，颜色遍布该材料而不仅在其表面上，由此能够确保尖头的标记永久不变，即使该环的暴露表面被磨损或损坏。例如，在由PTFE制成的环的情况下，将PTFE与颜料填料混合以赋予该环特定颜色。
如图2和3中所示，将尖头拧到固定在手柄120的换能器(未标示)上的元件123上。该元件123被衬套121围绕，该衬套121在尖头安装在手柄上时覆盖尖头的一部分基底133。凹槽131优选与尖头130的底端133a相距d，这样即使尖头如图3所示安装在手柄上，该环也能够伸出衬套的边缘121a以保持可见。
由此，根据本发明，可以通过整合在尖头结构中的环清楚地识别使用该尖头时的功率和振幅范围。图4显示了四个尖头10、20、30和40，各自设计成在图1的超声发生器100可提供的四种功率和振幅范围之一下工作。如图4中可以看出，尖头10具有环11，其表现出与图1的发生器100的按键113类似的图案。执业者因此可以容易地识别使用该尖头时的功率和振幅范围。类似地，各个尖头20、30和40在功率和振幅方面具有自己的工作范围，并各自含有分别表现出与按键114、115或116相同的图案的环21、31或41。类似地，当使用颜色代码进行识别时，各个环11、12、31和41呈现出与发生器上相关按键的颜色相对应的不同颜色。
根据本发明的用于标记尖头的方法不限于使用如上所述嵌在环形槽中的环形式的标识元件。该尖头可以具有一个或多个各种形状的凹腔，以容纳由与尖头140所用相同的材料制成的各种标识元件。
图5显示了本发明的另实施方案中的尖头230。与图3和4中所示的尖头不同，尖头230没有环形环，而是具有用于容纳丸片240形式的标识元件的凹腔231，该丸片240与环140类似地由熔点高于130℃的弹性材料制成。作为具体例子，该材料可以是经过附加处理(例如将PTFE与颜料填料混合)的PTFE以在其中加入与发生器的按键上呈现的相同并与适当的功率和振幅范围相对应的图案或颜色。在尖头230中形成凹腔231，其与尖头基底的距离足以确保在尖头安装在手柄上时它们仍然可见。
在根据本发明具有视觉标识的尖头的再一实施方案中，能够视觉识别尖头的工作功率和振幅范围的凹腔和标识元件可以是长圆形的。如图6中所示，尖头330具有长圆形的凹腔331，其充当同样是长圆形的标识元件340的卡槽。凹腔331与尖头基底的距离足以在尖头安装在手柄上时仍然可见。
为了确保弹性材料元件牢固固定，在尖头上用机器制成的为识别元件提供卡槽的凹腔可以具有比凹腔底部的面积小的面积(例如锥形凹腔)以朝着尖头的表面形成收缩。在图5和6中，凹腔231和331各自的边缘2311和3311可以朝凹腔底部倾斜以使尖头表面处的面积小于凹腔底部的面积。在这些情况下，弹性材料元件或其插入凹腔中的部分具有与凹腔底部接近的尺寸并用力将该元件插入凹腔。由此，在没有对该元件施加高牵引力的情况下，该元件不会脱离凹腔。
可以在所述元件和凹腔之间使用粘合剂以进一步改进标识元件的固着性。使用PTFE或硅树脂(它们是据说具有“低表面能”的材料)时，应该使用丙烯酸粘合剂之类的适当的粘合剂。
本发明的尖头可以与牙科用的牙周器械一起使用，例如图1的超声治疗器械，其在功能上和人机工程学上组织成最终产品。这些尖头还可以与整合到专用产品的其它组件中的组件形式的器械(例如用于口腔外科的工作站(即OEM组件))一起使用。

Claims (13)

1.安装在外科手柄(120)上的超声尖头(130；240；340)，该超声尖头的特征在于，其包括至少一个构成标识元件(140；240；340)的卡槽的凹腔(131；231；331)，并且该标识元件是由具有高于130℃的熔点的弹性材料制成的。
2.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该凹腔是环形槽(131)且该标识元件是嵌在所述环形槽中的环(140)。
3.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该凹腔(231)是圆形的且该标识元件是嵌在所述凹腔中的丸片(241)。
4.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该凹腔(331)是长圆形的且该标识元件是嵌在所述凹腔中的长圆形元件(341)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声尖头，其特征在于该凹腔具有朝该凹腔的底部倾斜的边缘以在该超声尖头的表面处形成收缩。
6.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该标识元件(140；240；340)的材料是生物相容的。
7.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该标识元件(140；240；340)是由聚四氟乙烯PTFE制成的。
8.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该标识元件(140；240；340)是由高弹体制成的。
9.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该标识元件(140；240；340)呈现出与该超声尖头运行时预计使用的超声波功率和振幅范围相对应的颜色。 
10.根据权利要求9的超声尖头，其特征在于该标识元件(140；240；340)的材料包括颜料填料以赋予该标识元件所述相对应的颜色。
11.根据权利要求1所述的超声尖头，其特征在于该凹腔(131)与该超声尖头(130)的底端(133a)相距一定距离d，以在将该超声尖头安装在手柄(120)上时，该凹腔(131)至少部分从该手柄(120)上伸出。
12.超声刮牙器(100)，其包含至少一个与超声发生器(110)相连的外科手柄(120)，该超声发生器包括选择超声波功率和振幅范围的装置，该超声刮牙器的特征在于其进一步包含至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的超声尖头(130；230；330)。
13.根据权利要求12所述的超声刮牙器，其特征在于选择超声波功率和振幅范围的装置包括选择按键(113、114、115、116)，各个按键呈现出与特定功率和振幅范围相对应的不同的颜色或图案。 
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