CN211271336U - 用离子电流进行消毒的装置 - Google Patents

Abstract

一种用离子电流进行消毒的装置，所述装置(100)包括设置有数据处理单元(110)的主体，所述数据处理单元适于向恒定电流发生器(120)提供产生电流的信号，所述电流被供给到与所述恒定电流发生器(120)电气相连的一对电极(131,132)，所述装置(100)还包括用户界面装置(140)，所述用户界面装置构造成允许在与所述数据处理单元(110)电气连接的存储器(150)中预先存储的多个病理之间选择所确定的病理，其中针对所述多个病理的每个病理在所述存储器中预先存储在所述治疗过程中通过所述恒定电流发生器(120)输送的电流值和/或电荷值的区间和/或输送电流和/或电荷的特定值，并且其中所述一对电极(131,132)包括细长型的第一电极(131)和适于被病患握住的第二电极(132)。

Description

用离子电流进行消毒的装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于离子电流的消毒装置，其用于对受到病原体感染的牙管(duct of the teeth)进行消毒。

背景技术

治疗受感染牙齿的原理在专业文献以及多个专利文献中是已知的，其中我们仅以非限制性的方式举例如下：DE 27 28 494 A，DE 28 06 297 A，US 2 276 623 A，EP 1 134002(最后提出的文献的申请人对应于本专利申请的申请人)。

在DE 27 28 494 A中描述了由销形原电池元件构成的系统,其适于实施持久的离子电流。该系统不需要施加外部电流源。所述销由圆球状锌部分(第一电极)和经过充分铜处理的针(第二电极)构成，并能够插入牙通道(tooth channel)内。在第一电极和以单个部分实现的第二电极之间的过渡部分中，存在一种用于避免电流耗散的绝缘套。该系统与本专利申请中采用的系统完全不同，原因如下：

1)在牙中引入具有氢氧化钙(Ca(OH)₂)和氢氧化铜(Cu(OH)₂)的溶液(水性浆料)；

2)从治疗开始到结束，无法精确控制从一个电极到另一个电极的进入口腔的总电荷量；

3)系统在口腔中停留相当长的时间，而本实用新型可以想到介入治疗会在几分钟或至少约四分之一小时内完成；

4)该系统需要形成一个腔/座用相关的粘合剂来容纳锌球(第一电极)，因此介入治疗更具侵入性；

5)该系统不需要任何外部仪器；

6)没有证据直接证明该治疗方法具有所需效果(例如，如果绝缘不完美，则存在不可控制的电流耗散)。

文献DE 28 06 297 A则描述了一种牙周病(periodontosis)的牙科治疗方法，该方法包括将含有银的电极(或在浸银布中的电极)引入龈袋中。系统连接到恒定直流电的外部源。银离子产生消毒的效果。该方法涉及的治疗约持续10分钟(参见DE 28 06 297 A的第六页第三段)。然而这个时间段完全是偶然的且是参考性的，仅建议用于病理学(牙周病)和抗菌治疗方法(横向于牙齿引入而不是在牙齿的通道中引入电极)，这个方法的保护范围完全不同于本实用新型的保护范围。此外，银离子代替OH^-离子以用于消毒。

在文献US 2 276 623 A使用与电极作用相同的针并且在牙通道中引入所述针，所述针在牙通道中推入碘溶液。使针在牙通道中前进直至距顶端洞一预定距离。电流应当保持恒定，但是事实上无法控制电流的真实值，也无法控制电流的时间并因此无法控制电荷量。此外，也没有描述对针(负电极)的任何适当电绝缘方法，因此也无法控制电流耗散，从而无法控制治疗的效果。实际上，细长管(15)被采用来对有利于负电极的电线(11)进行电绝缘(如下文所述，这不是避免电流耗散的根本)，但在针(17)的侧壁和牙通道的上壁之间却没有进行电绝缘。由两个布置成分别与患者的脸颊(口腔)外侧和内侧接触的圆板构成的正电极使得治疗对患者来说仅略微舒适。

文献EP 1 134 002描述了用于对牙管(牙通道)和牙本质小管(dentinaltubules)进行消毒的精密仪器。得益于该文件，适用于精确计量输送的电荷量的装置(以库仑为单位)的可用性的重要性被首次提出。所述装置因此具有电压发生器和用于在电路中保持恒定电流的装置，以及相关的定时器。该装置通过OH^-离子通过牙本质小管来产生抗菌的功效。然而，在该文件中没有讨论以下内容：

a)如何对针状电极的上部相对于牙齿的根管的上部近端部分形成适当的电绝缘，这导致电流在横向的方向上耗散，为此，不能确定所传递的电流完全通过上述的牙本质小管。换句话说，如根据专利申请EP 1 134 002的装置所描述的，保持电路中恒定电流也是无法完全确定的，一旦由操作者(在整个治疗期间进行一次)初始设定，所述输送的电流乘以由操作者设定(并有定时器控制)的治疗时间的量实际上对应于实际上穿过牙本质小管、应当对应于列线图值(由经验定义)的总电荷量，直到保证治疗有效性结束。

b)在分别治疗犬齿、臼齿和前磨牙的情况下，电流(所输送的电流)应当为何值，电流通过牙本质小管的时间段应当为多长。换句话说，在EP 1 134 002中(尽管区分了各种病理)的软件没有提供对各种牙齿的区分，也没有提供适应于各种牙齿的精确数据，因此只能控制电流和定时器。

事实上，该问题已被提及，并且提出牙齿在牙弓中的位置应该被考虑在内，但是这没有被设法完成从而在技术上解决。

一旦治疗完成，也无法确认治疗的有效性，因为没有提供能够确定由OH^-离子在牙齿基部(对应于牙本质小管的出口)产生的碱度值的探条(sound)。因此，尽管还假设在针(电极)的较上的部分中提供了电绝缘(这实际上仅由本实用新型提供)，然而由于耗散还能在另一种模式(参见下述)下发生，所以无法确定实际上通过的电荷量的精确值。

可以想到的是，装置能够测量显示牙齿状况的pH(或其它参数)以便设置在治疗过程中输送的电流强度。在牙齿治疗的活动过程中，有必要对牙齿经受治疗的特定区域中出现的OH^-离子进行精确地监控，使得可以在不干预周围部分的情况下以最大可能的精度进行消毒。

提供特定功能的传感器是已知的，例如用于测量pH值的传感器。提供了一些用于检测牙龈腐烂的深度的探条，它们包括针和手柄，其中针具有锥形刻度，以便可以进行测量。针尖可以针对腐烂的特定点成形。

所述探条可以容易地适配于所测量的pH水平、测量温度和其它参数。由于牙医可以准确地将探条针的尖端驱动至牙的特定区域,能够使用对应针尖本身而定位的传感器来获得pH水平的精确和直接的测量值。牙医还能够用针尖上的温度传感器准确测量温度。

然后有必要再次简要介绍与可测量的pH水平相关的牙齿结构。与颌骨形成一体、被牙龈覆盖的牙齿具有插入牙本质(牙质的一部分)和牙釉质中的牙髓。牙釉质基本上由矿物质构成，所述矿物质的主要成分是羟基磷灰石。牙本质由65％的矿物质、18％的有机物和12％的水组成。如已经指出的，在牙本质中构成有管状结构，其在牙齿的腐烂发展和牙齿受细菌侵害的过程中起到重要作用。这些管状部分通过立即检测到牙齿受到侵害来获取信息，然后产生新的更强的组织以阻止细菌的侵入。关于腐烂的形成，一些研究已经提出，牙菌斑中的微生物会产生一系列种类的酸，从而产生腐烂。腐烂的pH已经经过多次实验测量：已发现具有最小腐烂程度的患者具有pH在5.2和6.7之间的牙菌斑，而具有严重腐烂程度的患者具有pH在4.0和5.2之间的牙菌斑。到能够基于客观参数而对腐烂进行适当且完全的治疗结束，已经在临床治疗腐烂本身的范围内进行了基于pH值的研究。更多复发性结果参考牙菌膜(coagulated film)的测试，该测试针对良好状况下的牙菌膜区域具有大约6.8至7.3的pH值；而另一方面，对于在使得人无法在夜里安睡的痛苦腐烂的牙齿急性腐烂的情况中，牙菌膜的限定特征在于pH特征值在5.4至5.8之间。对于慢性牙齿腐烂，牙菌膜最小检测pH值介于6.3和6.6之间。

从急性和慢性腐烂的角度来看，已经确定了用于识别是否对腐烂进行治疗还是在一定程度上不对腐烂采取措施的值的相对范围(cfr,东京医科牙科大学的Dott MuramakiKeiko和Kitasako Yuichi的研究)。

在引用的研究中，应当注意，能够使用pH图像检测系统来检查腐烂活动。使用非酸性红色溶液将腐烂物染成红色，并且可以清楚地区分良好状况与腐烂的牙齿区域以进行治疗。已经发现，在同一颗牙齿中，腐烂的中心部一般具有较低的pH值，而在向牙齿良好区域移动时，pH值会升高至较高的值(与腐烂部分的pH值相比较)。

因此，已经开发出一种pH微传感器，其适用于对具有腐烂已经停止或仍然活性的牙本质的表面pH进行准确的评估。特别是已经对与pH图像有关的技术的使用进行了研究，并且对于所有这些技术，已经相对于健康牙本质的pH值统计报告了慢性或急性腐烂的pH值。利用所有各种检测技术，已发现活性和停止的腐烂的固有pH值的相关重合。

pH图像传感器的基本原理是电位检测的新技术，称为LAPS(Light AddressablePotentiometric Sensor,光可寻址电位传感器，具有可寻址光的电位传感器)。在该传感器中，将多层绝缘膜放置在二氧化硅基板上，然后将样品(电解质)布置在绝缘膜上。当光照射在二氧化硅基板的相对(未被覆盖)侧时，产生了光电流，这对应于样品的pH值。通过改变光源的位置，可以获得与样品中的pH分布有关的图像。为了详细理解，当测量pH时,我们应该考虑到，当在传感器外部施加反极化时，电场的作用是使半导体的电子移动，从而产生其中没有电子的区域(对于n型半导体)的耗尽层，从而使得传感器产生电容。然后，当以间歇的方式施加光时，由AC光电效应产生了静电电容。目前已经提供了对大多数相关问题(测量速度，pH测量的准确度和空间分辨率)的替代解决方案。还应注意，这种种类的装置适合于对牙本质进行实时pH测量，并且实际上提供了用于提供给用户的便携式装置的用途，所述装置可以立即评估用户的牙齿的状态,并能够用药物或其他物质实时干预牙齿，改变其pH值。

申请人还注意到，医生在治疗病牙期间发现的问题之一在于需要对复杂电子设备进行手动编程。事实上，很多时候，从业者面临着通过使用具有技术性非常高的电压或电流命令的电子设备来紧急干预患者的需要。

申请人还注意到，在当电流经过神经辐射到的部分时，应在特定路径上引导电流通过，以避免可能通过身体的非正确脱敏化或非正确麻醉点的(在两个电极之间的路径中的)杂散电流泄漏，其会引起疼痛并且无论如何都会降低治疗效果。

本实用新型的范围因此在于描述一种采用离子电流来进行杀菌消毒的装置，其能够解决上述缺陷。

本实用新型的范围因此在于描述一种用于所述装置的电极，其能够解决上述缺陷。

实用新型内容

根据本实用新型，实现了一种用离子电流进行消毒的装置，所述装置的特征在于，包括设置有数据处理单元的主体，所述数据处理单元适于向恒定电流发生器提供产生电流的信号，所述电流被供给到与所述恒定电流发生器电气相连的一对电极，所述装置还包括用户界面装置，所述用户界面装置构造成允许在与所述数据处理单元电气连接的存储器中预先存储的多个病理之间选择所确定的病理，其中针对所述多个病理的每个病理在所述存储器中预先存储在所述治疗过程中通过所述恒定电流发生器输送的电流值和/或电荷值的区间和/或输送电流和/或电荷的特定值，并且其中所述一对电极包括细长型的第一电极和适于被病患握住的第二电极，所述第一电极适合于引入或通过任何方式放置在人体的感染或发炎部分的附近，该部分是骨头或牙齿或其相应腔体。

根据本实用新型的优选实施例，所述第二电极包括通导电流的材料或由其构成；更优选地，所述第二电极由易于手持的物体构成，例如是包括选自金、铝、铜、铁和铅的金属导体或由其构成的圆柱状物体。

有利地，在所述存储器内，对于所述多个病理的每个病理，存储有电流值的第一区间和电流值的第二区间以及至少第一电荷值；所述第一区间和所述第二区间由所述数据处理单元根据用户对所述数据处理单元施加的选择命令而交替选择。

有利地，所述用户界面装置构造成允许在患者的多个敏感程度中择一选择，并允许根据所述用户执行的所述选择将产生电流的所述信号传输到所述恒定电流发生器，对产生电流的所述信号的所述传输的执行与所述选择命令有关。

根据优选实施例，该设备可以包括自主电源，例如可充电或可更换电池，以为本实用新型的设备供电。

有利地，所述装置包括电流传感机构，其测量在第一和第二电极之间流动的电流，所述电流传感机构与所述数据处理单元交互以计算所述电流通过的电阻并在所述电阻超过预先存储在所述存储器的阈值和/或电阻值的变化的导数超过预定值的情况下中断所述第一和第二电极之间流通的电流；所述数据处理单元连续计算所述电阻值。

根据本实用新型的优选和非限制性方面，所述电流值的区间包括在0.5mA和5mA之间，且所述电荷值包括在100mC至1000mC之间；并且其中对于在预先存储的所述多种病理之间选择的每种病理，产生电流和/或电荷的信号要求包含有与所选择的病理相关的区间中的电流和/或电荷。根据优选的实施例，所述装置包括电流调节器(current dimmer)，以允许根据患者的灵敏度修改电流而不停止所述装置。根据更优选的实施例，本实用新型的装置配备有恒定电流调节控制装置，其包括DC电源，电流命令发生器，电流监视器，比较器和电流补偿器，可选地包括脉冲宽度调制(PWM)控制电路和功率转换电路。

根据优选实施例，电流调节器具有至少两个可调节的电流水平以输送恒定电流，更优选地，具有三个、四个或五个可调节的电流水平。

有利地，所述装置包括能够读取由所述装置产生和发射的信息的软件。或者，所述装置本身可以包含用户界面以编程牙医的动作。装置因此包含控制器和适当的可操作软件以控制牙医的动作模式从而准确地执行牙科治疗。

基本单元包括操作该装置的功能组件的控制器或控制单元，并且包括微处理器或计算单元，该微处理器或计算单元可操作以执行软件指令来跟踪干预的动作和持续时间以使得牙医准确地知道做什么。

所述软件通过在平板电脑上显示的2D或3D图表或书面信息来为牙医提供所要执行的牙科治疗的指导。该软件为牙医提供指导以跟踪牙科治疗的进展。例如，得益于所述装置的数字化，牙医能够暂时停止牙科治疗并通过选择尚未被处理的牙的(多)通道来恢复治疗。

该软件设计为允许牙医根据患者的病理学和待治疗的牙齿种类(门牙，臼齿，前磨牙或犬牙)接收或输入信息。

根据本实用新型的优选方面，软件被设计为生成2D或3D图像以指导牙科治疗的操作。

根据优选实施例，本实用新型涉及一种用离子电流进行消毒的装置，所述装置(100)包括主体，该主体设有适于向恒定电流发生器(120)提供产生电流的信号的数据处理单元(110)，所述电流被供给到与所述恒定电流发生器电气相连的一对电极(131,132)，并且装置(100)还包括用户界面装置(140)，所述用户界面装置构造成允许在与所述数据处理单元(110)电气连接的存储器(150)中预先存储的多个病理之间选择所确定的病理，

其中，针对所述多个病理的每个病理在所述存储器中预先存储在所述治疗过程中通过所述恒定电流发生器(120)输送的电流值和/或电荷值的区间和/或输送电流和/或电荷的特定值，

其中所述一对电极(131,132)包括细长型的第一电极(131)和适于被病患握住的第二电极(132)，所述第一电极(131)适合于引入或通过任何方式放置在人体的感染或发炎部分的附近，该部分是骨头或牙齿或其相应腔体；其中所述第二电极是正电极；

其中，在所述存储器(150)内，对于所述多个病理的每个病理，存储有电流值的第一区间和电流值的第二区间以及至少第一电荷值；所述第一区间和所述第二区间由所述数据处理单元根据用户对所述数据处理单元施加的选择命令而交替选择；并且其中

所述装置包括电流调节器，并且可选地

所述装置包括能够读取由所述装置产生和发送的信息的软件，所述软件通过在平板电脑上显示的2D或3D图表或书面信息来为牙医提供所要执行的牙科治疗的指导和/或为牙医提供用于跟踪牙科治疗的进展的指导。

有利地，所述第一电极(131)是细长的种类。

有利地，所述第一电极包括针状部，所述针状部在其末端处具有逐渐变细的锥形尖头部；所述第一电极还包括电绝缘部，所述电绝缘部由厚度小于所述针状部的截面的电绝缘材料层或涂料覆盖层。有利地，通过专门设计用于包裹具有小直径的高度弯曲表面的涂料进行绝缘。

有利地，所述第一电极包括针状部，所述针状部在其末端处具有尺寸大于针状部的截面的圆头部；所述第一电极还包括电绝缘部，所述电绝缘部由厚度小于所述针状部的截面厚度的电绝缘材料层或涂料覆盖。有利地，可替换地，所述电极在其针状部的第一末端包括适于引入所述牙齿的多个通道的双尖头。

有利地，所述第一末端可以具有多于两个的尖头。在具有以许多通道为特征的牙齿的情况下，这是有利的。

详细来说，所述用户界面装置构造成允许在多种种类的骨骼或牙齿之间选择特定种类的骨骼或牙齿，并且其中所述数据处理单元向根据所述特定选择的骨骼或牙齿种类来向所述恒定电流发生器发送产生电流的信号，所述恒定电流发生器根据所述信号向所述一对电极输送的所述电流和/或电荷量。

详细来说，根据所述牙齿的通道的数量来选择所述牙齿种类，并且其中所述数据处理单元针对所选择的牙齿种类的每个通道计算向所述一对电极输送所述电流的预定时间，并且所述数据处理单元被构造成用于在所述通道的所述治疗的预定时间结束的情况下在所述用户界面装置上执行发送警报装置的循环，其中所述循环的执行次数等于通道的数量减1；所述数据处理单元构造成等待用户命令，以发出用于治疗相邻通道的产生电流的信号，直到循环被停止的时刻。

根据本实用新型的优选方面，本文所述的装置具体设想用于牙齿的消毒。

根据本实用新型的优选方面，本文所述的装置具体设想用于身体的金属部件的消毒。

根据本实用新型，还描述了一种用离子电流对物体进行消毒的方法，所述方法的特征在于包括以下步骤，将第一和第二电极定位在所述物体的导电部分上，随后，通过与所述第一和第二电极电连接的用离子电流进行消毒的装置来输送直流电并向所述第一和第二电极提供电流；并且其中要输送到所述电极的所述电流是在预先存储在所述装置的存储器中的多个值之间选择的，并且当电流被输送时，使得在所述物体的潮湿部分内或附近产生OH^-离子从而实现所述消毒。

有利地，所述方法包括手动预选定要输送到所述第一和第二电极的电荷量的步骤；所述选定的电荷量随着在物体上假定或验证的细菌数量的增加而增加，并且其中所述装置向所述第一和第二电极输送恒定的电流，并直接根据预选定的电荷量来改变输送时间。

详细来说，所述物体是适于插入人体部分内的金属假体，并且其中所述方法包括在输送所述电流之前润湿所述金属假体的步骤。

或者，所述物体是导电的食品容器，其由具有至少部分湿润构造的食物填充，并且其中所述第一和所述第二电极之间的第一电极直接布置在所述容器上，而所述第一和第二电极之间的第二电极定位成与所述食物的至少部分潮湿的部分直接接触。

有利地，最后，该方法包括在输送所述直流电流期间连续电子验证所述第一和第二电极之间的电阻量的步骤，所述电子验证步骤由所述装置的数据处理单元执行，并且所述方法还包括在所述电阻值或其时间导数增加超过预定水平的情况下，中断向所述第一和第二电极输送电流的步骤。

附图说明

现在将参考附图中所示的特定和非限制性实施例来描述本实用新型，其中：

图1示出了本实用新型的装置的基础结构框图；

图2示出了本实用新型的电极的详细视图；

图3示出了本实用新型的装置的电路框图；

图4示出了本实用新型的装置的运行流程图；

图5示出了第一电极的端部的第一可替代实施例；

图6示出了第一电极的端部的第二可替代实施例；

图7示出了时间-pH图；

图8示出了第二个时间-pH图；

图9示出了牙齿根部感染的多个点。

具体实施方式

基于OH^-离子的通过来对根管和牙本质小管进行消毒以获得防止腐烂效果的过程中，具有以下优点：

装置是外部供电的种类，因此其部件不会停留在患者的口腔中，牙医进行治疗的时间在几分钟到最多四分之一小时的范围内，因此不会对患者产生不适；负电极通过牙通道的上部来与牙齿隔离，而负电极的剩余部分(下部)则保持在牙通道的腔体(或自由空间)中，这样降低了电流耗散的风险，从而保证了有效性水平的显著提高；操作者能够根据感染/病理种类以及牙齿在牙弓中的位置来设定装置，

在基于正确的电绝缘任何情况下，装置能够以精确和有效的方式运行，保证通过牙本质小管的正确的电荷量，并且电子系统中不需要由操作者设定时间值和(恒定)电流值，这种系统不易出错，因为只需按下用于每个特定情况的按键来使系统(通过内部相关的查询表)自动地选择电流和时间值；

该装置具有pH探条(例如针状)，其检测碱度(已转移至牙本质小管和牙根管的OH^-离子)：将这些数据实时传递至控制单元(微处理器)，该控制单元在所测值与标称值相差太大的情况下停止装置的运行(从而停止治疗)，此外通过控制集成在采用离子电流来实现消毒过程的装置中的闭环来启动监控；

优选地，存在对由pH探条检测到的监测水平进行显示的显示器。因此，也能够在视觉上确认治疗在正确地进行。

如果与标称电荷量(所需电荷量)的值相比存在显着差异，则将负电极(其为一次性种类)替换为另一电极，并确保在正确/精确位置引入新电极且没有缺陷(错误的电绝缘)。因此，可以立即重复进行治疗。无论如何，该事件原本应被认为是非常不可能的。如上所述，本实用新型是基于对受感染牙齿的消毒问题的深入研究，所述深入研究具有的积极结果将保证满足多种条件(要求)。此外，一旦基于详细的研究而获得了所有必要的参数/变量，有必要将这些结果付诸实践，以实现最有效/最精确的系统。

首先，有可能发现必须将负电极与实际被插入电极的牙通道的上游区域进行任何接触的隔离。

电极不应与金属、布料、物体和湿气(唾液)接触。如果这个第一条件无法被满足，则电流耗散会导致OH^-离子在所需点(即在主要牙通道和次要牙通道中，以及在此之前无人注意到的牙本质小管中)中的产生显著降低。

这意味着负电极的电绝缘是非常重要的。

根据附图，本实用新型的负极由一次性种类的电极构成，其包括以蜡，软木，橡胶或其它优选不昂贵的材料制得的绝缘“帽”1。因此，如果条件需要，也可以使得电极通过金属(牙冠)210(图1)，这在已知技术的OH^-离子的灭菌系统中是不可能的。

详细来说，如图1所示，本实用新型的装置100是启动用于治疗牙齿或骨感染的多个电极。详细来说，关于牙齿200与本实用新型的装置之间的尺寸比不是按比例呈现的。

详细来说，在本说明书的过程中，将明确地参考牙通道的治疗。

详细来说，所述装置100包括一对电极131,132，其配置成用于发送通过人体的电流。

将所述一对电极的第一电极131的形状塑造成能够插入牙通道内；与之相反，第二电极132则被配置用于接收从第一电极131向患者的手流动的电流信号。

如图1中示意性地所示，将第一电极131引入到牙齿200的牙根管220c内，所述牙齿的上部具有牙冠210。详细来说，针状部131s理想上延伸到牙根管道的顶点。

第一电极131具有帽体131t，其允许牙根管相对于其它外部环境形成绝缘。帽体131t具有相对于牙齿的针状主体131s的截面的尺寸明显更大的截面，从而能够使其自身被阻挡在牙根管的近中上部。

在帽体131t中延伸有多个允许由离子电流产生的气体联通到根管外部的通道131c；这有利地降低由于产生在牙根管自身中的过压而损坏牙齿的风险。

如将更详细地描述的，使电流在第一电极131和第二电极132之间流动，实现OH^-离子的产生，这能够对感染的牙根管和紧邻的周围的牙龈部分进行消毒。在牙齿内部，更具体地牙根管中，由于离子电流的作用，产生H+离子，其在潮湿的周围环境中产生电解质泡沫。

应定期干燥所述电解泡沫，以避免因湿度而产生的电流衍生物发生与周围环境的接触。由于所述原因，本实用新型的装置100任选地具有pH探条，其适合于检测过量浓度的电解质泡沫的存在。

如果牙科医生不能定期干燥所述泡沫，或者如果不能正确地进行该操作，则探条p会针对耗散发出信号，并且牙医应该进行干预以进行泡沫干燥操作(这可能发生在这样的情况，即牙医在治疗期间暂时去了另外一间房而忘记进行操作)。无论如何，可以看出pH探条构成了用于正确进行消毒操作的另一安全装置。

优选地，帽体131t由非昂贵的材料实现，非限制性的例子是蜡，软木，橡胶或其他类似材料。

如图2所示，在第一种实现形式中，将电极131在使用时引入患者的牙齿200的通道中，该电极131包括引入电绝缘的帽体131t中的针状导电体131s。

电绝缘帽体131t具有第一中心孔，用于允许所述针状导电体通过；电绝缘帽体还包括在其第一下表面和第二上表面之间穿过的多个孔131c，其允许在治疗期间产生的气体通过。

所述导电体131s的上部，即更靠近帽体的部分，被电绝缘材料的层或膜覆盖。因此，观察位于所述帽体之下的导电体131s的区域可以注意到第一电绝缘区和第二导电区。

在本实用新型的优选和非限制性实现形式中，导电体的第一电绝缘区域通过特殊涂料而变得绝缘。实际上，所述涂料被特别设想成用于特征为被剧烈弯曲(如果清楚地观察到的话)的小直径的覆盖元件，这将使得稳定的覆盖变得困难甚至不可能。

所述第二区是在使用中更深地延伸到牙齿的牙根管中的区域。

所述绝缘体可用于减少由于存在于牙齿上部的湿气和唾液而耗散的、无法成为对牙通道治疗的一部分的电流的损失。

如图5所示，在第一替代形式中，所述针状导电体131的末端部分是尖端形状131w，其与所述针状导电体131的轴线密切对应。

在帽体131t的上方的针状导电体以优选90°的角度弯曲，并且其被引入与所述导电体131s分别电绝缘的握柄或把手131p。握柄或把手的电绝缘对于避免医生的手和握着第二电极132的患者的手之间的不期望的次要导电电路是非常重要的。

优选地，所述握柄或把手131p由金属材料制得，具体来说由手术用不锈钢制得。针状导电体被引入所述握柄或把手的孔中；所述孔由电绝缘层131m覆盖。

在所述握柄或把手的后侧延伸有连接至恒定电流发生器的电缆，这将在本说明书的后续部分中更好地描述。

在图6示出的第二实施例中，所述电极131不同于所示出的第一实施例的地方在于其圆球状的端部131z，所述圆球状端部相对于所述针状导电体131s的其它部分来说具有更大的直径。

这样的优点在于能够在牙通道内无论是在顶点水平(zenith level)还是在方位角水平(azimuth level)上都具有更均匀的电流分布。因此，基本上来说，在牙通道的最深点,特别是在大尺寸通道中，具有更好的电流分布，这有助于提高治疗效果。

本实用新型的系统中的电极的第三实施例的特征在于，所述角度是小于90°的角度，并且优选地是小于60°的角度。

第一电极131的第四实施例(未示出)有利地包括其末端部分是多尖形状的所述针状导电体131s，所述多尖形状的优选地但非限制性地为叉型。这种种类的电极在对多牙根管牙齿(即牙齿具有多个牙根通道)进行消毒时是尤其有利的。

第一电极131的第五实施例(未示出)不包括针状主体，而包括薄片状导电主体。当牙根管的感染部分是牙齿的上中间部分时，所述主体特别有用，所述主体的特征在于直径大于牙根管的顶端部分。所述弯曲的薄片状主体使得电流密度显著地更加均匀并因此更有效地分布在待消毒的部分上。

本实用新型中描述的电极的所有五个实施例可以设置有用于启动或/停用电流通过的按键。所述按键方便地定位在握柄或把手131p的对应位置，并且由具有液压密封的材料覆盖，使得牙医手上存在的湿气或流体不会干扰中断导电体131s中电流的流动。所述按键控制定位在把手本身中的开关。

根据本实用新型的特征方面，装置100的运行的多个控制参数由控制单元自动地管理，以避免医生需要根据所治疗的牙科病理学的严重性手动选择要施加的电流或电荷量强度。

详细来说，图3所示，本实用新型的装置100包括微处理器或数据处理单元110，其电连接至用户界面装置140，所述用户界面装置使得由数据处理单元生成的菜单可视化并且也使得由用户或从业者设置并发送到数据处理单元以用于后续处理的接收命令可视化，所述用户界面优选但不限制于通过触敏显示器来实现。数据处理单元此外还连接至存储器150。在所述存储器内预先存储一个以下示出的表。

病理	电荷(毫库mC)	电流(毫安mA)	电流(毫安mA)
						普通患者	敏感患者
健康牙髓	400	2.5-3	1.5-2
				牙髓坏死	500	3	2-2.5
化脓	500	3	2-2.5
				局部区域	600-800	3	2-2.5

在本实用新型的系统的设计和研究阶段，若干研究已经为每种种类的病理学的典型标准化参数进行了定义。

如在上所示的表中，在与数据处理单元相关联的存储器内，存在用于严重性递增的四个病理程度的多个默认值。详细来说：

-对于病理第一程度来说，牙髓基本上是健康的但具有引起牙髓炎的充血。

-对于病理第二程度来说，其与牙髓坏死有关；

-对于病理第三程度来说，其与牙髓化脓性炎症有关；

-对于病理第四程度来说，其与局部区域炎症有关。

在所述表的第一列中，存在多种典型的牙齿的牙根管的病理。详细来说，随着同一列的行数的增加过程，在病理学上越来越严重。

在所述表的第二列中的是以库伦表示的电荷量值，它们与所述多种病理明确相关。

在所述表的第三和第四列中的是在治疗受损的牙齿的过程中应当在所述第一和第二电极131,132之间流通的电流值。

因此，对于每种病理，存在一组三个数值区间，其中第一个区间是待输送的电荷量，第二个和三个区间是待输送的电流。

第三和第四列的特征在于其分别与输送给敏感或普通患者的电流值相关联。待输送给普通患者的电流值比待输送给敏感患者的电流值高。

输送到一对电极131,132的电荷量和电流之间的关联性也实现了对治疗干预的持续时间的限定，因为电荷量是每单位时间和电流的乘积。

如果需要有利的且可再现的结果，则不能忽视该时间上的计算因素。优选地，这样会知道确切的病理，即感染程度，其延伸的实体，并且如果可能的话，最后重要的是还会知道引起病理的细菌或细菌的性质。

用于获得上述表格的必要值以用作由数据处理单元执行的软件的基础的体外实验如下进行。

使感染的(被拔出)牙齿的根部浸泡在包含NaCl(氯化钠)凝胶和酚酞的溶液中。将正电极部分地浸泡在液体溶液中，而将负电极(以其绝缘帽体)引入牙齿的主要通道中直达通道长度的2/3。然后通入预定强度的电流。在一定时间量后，可以验证随后出现的“红色反应”，该“红色反应”的出现对应于在主通道的孔，然后是次要牙通道的孔，然后是浸入溶液中的牙根的整个表面上。数字表示从次要通道或牙本质小管中排出的OH^-离子。

所述红色反应是由通过通道转移后扩散到含有酚酞的溶液中OH^-离子的碱性引起的。这个实验直到这个确切的阶段，基本上由Pierre Bernard开发，并不构成新颖性。用于本专利申请的实际重要结果是本实验的以下内容。实际上，Pierre Bernard没有意识到，取决于OH^-离子通过的通道的直径，OH-离子与酚酞的反应出现得或快或慢。实际上他也没有意识到在一定时间后牙齿根部的整个表面都会变成红色。

所有这些重复出现的响应，如本专利申请的发明人所做的那样，都能通过电子显微镜以及基于牙小管的微观表现来发现。事实上，在牙小管中通过是缓慢的且仅能在实验末尾才能被观察到。同时，这也解释了本实用新型的技术是精确的并且适合于以完全可靠的方式对牙齿进行消毒。

随后已经(都是体外实验)在牙齿的已用各种水平的电荷量和通过速度(电流强度)处理的牙通道上进行了重复的细菌学分析。这使得能够对应用于本实用新型的技术对象的一组值进行逐步稳定。考虑到上述实验，根据本实用新型，考虑使用(用于测量由牙齿根部附近的OH^-离子产生的碱性)例如针状的pH探条，将所得到的检测数据传送到微处理器，并且持续监测pH，这可以被本实用新型的装置的显示器显示，因此，可以(在与标称预定值的线性时间函数有巨大差异的情况下)中断治疗并因此重复进行治疗(见上文)。

有利地，可以在显示器上示出治疗时间和通过电极传递的电荷量和/或电流的值这样的一些参数。

此外，数据处理单元110利用产生电流的信号控制恒定电流发生器120，其电流值被关联于待治疗的牙齿的病理种类。用户通过用户界面装置140上的功能手动设置治疗牙齿的病理种类。

恒定电流发生器120包括直接与第一电极131电连接的输出端。

恒定电流发生器被电压发生器170馈电并且具有辅助控制输入端，电流传感器180连接到该辅助控制输入端，电流传感器180又由自动启动/停用级190控制。有利地，自动启动/停用级190允许根据由电流积分器200计算的、第一和第二电极131,132之间建立的电阻参数来中断电流的输送。

详细来说，当以下的情况交替地或组合地发生时，对恒定电流发生器120在输出端上输送的电流执行中断：

在第一和第二电极131,132之间发现的电阻值高于预先存储在存储器150中的电阻阈值；和/或

电阻值随时间导数变化而变化，该时间导数的值高于存储在存储器150中的预定值。

在明显的系统故障的情况下或在两个电极中的一个被主动或偶然抽出的情况下，这有利于防止本实用新型的装置100的内部电路被强制。

参考图4的流程图，牙医首先检测病理的严重程度，并通过触敏监视器将其归类到四个程度中的一个。技术上来说，在该阶段，数据处理单元110从存储器150上加载病理的四个程度的名字并将其发送到所述监视器140(或模块1000)。

牙医随后根据归类，通过点触触敏监视器140的相关病理程度来选择病理四个严重程度中的一个(模块1010)。

因此，这样的选择使得命令在触屏监视器140和数据处理单元110之间传递(模块1020)；这最后从存储器150加载对应于所选病理程度的参数(详细地说是必要的电流和相应的电荷量)并且用生成电流的信号向电流发生器发送这些参数，使得恒定电流发生器120向电极输送的电流强度等于与所选病理程度相关联的电流强度。

随后数据处理单元110向所述触敏监视器140发送信号(模块1030)以投射出待治疗的牙通道的数量的请求菜单。牙医选择待治疗的牙通道的数量(模块1040)，该数字暂时存储在数据处理单元或存储器中以用于确定执行治疗所需的时间。然后，数据处理单元110使得在触敏显示器140上传输在所述触屏监视器上的两种患者种类之间进行选择的消息(模块1050)。所述两种患者种类对应为：

-正常患者；或者

-敏感患者。

根据牙医通过点触而在触敏监视器140上选择的患者种类(模块1060)，数据处理单元110重新控制提供给电流发生器的电流强度的值，详细来说：

-如果所选的患者种类是“普通”，为了治疗将使用对所确定病理程度是可接受的电流值区间的较高值的一列；

-如果所选的患者种类是“敏感”，为了治疗将使用对所确定病理程度是可接受的电流值区间的较低值的一列。

这样的优点在于，牙医能够根据患者的敏感性在预选治疗参数上具有更高的容易度，因此患者在治疗中的疼痛阈值也显着低于正常值，而不需要手动修改电流值。

随后将第一电极施加在牙通道中并将第二电极放入患者的手中(模块1070)。

在牙医点触触敏监视器140的相应的虚拟的治疗启动按键时治疗开始，从数据处理单元生成的信号开始；通过按下该按钮，数据处理单元命令电流发生器有效开启。所述电流流过位于患者牙齿中的针状主体131s，并从此最后流至第二电极132从而闭合电路。

数据处理单元110开始对治疗的减小的剩余时间进行计时，并在所述时间结束时停用所述电路。所述时间计时(模块1120)根据待提供的电荷量预先确定，所述电荷量取决于由牙医从存储器150中存储的多种病理中预先选择的病理。

在计时结束时，如果待治疗的通道数量为1，则治疗结束。与之相反，如果待治疗的通道数量大于1，则数据处理单元(根据待治疗的通道数量)将待治疗牙通道的修改的图像的传输命令重复多次，接着对用于启动治疗的虚拟按键的进行重新投影，这次是在与前一个通道相邻的通道上。发送所述图像的次数等于牙通道数量减1。

在对牙根管进行消毒的所有循环中，所提供的电流的值应当保持恒定。因此，不依赖于所遇到的电阻值，电压发生器给出了明显的限制。

在治疗的所有时间中，数据处理单元110对电极通过时遇到的电阻进行系统性控制。该控制尤其在治疗开始前进行(模块1090)，使得能够在电极被错误定位时避免输送电流。在这种情况下，所述控制也是基于电阻的控制。

而在使用本实用新型提出的装置进行治疗的过程中，牙医可以在第一电极和第二电极131,132之间强制传递的连续电流高达5mA的最大值，或低达0.5mA的最小值，因此，除了在前面提到的表中的检测到的这些区间外，以防止触电事件来确保患者的安全的方式来确定5mA的最大极限。以相同的方式，可以手动增加治疗的持续时间，并且可以通过在第一电极131的手柄131p上按下启动和停用按键来手动中断电流的传递。

虽然电流主要是连续型的，但是对于所确定的特定种类的病理的治疗使用脉冲电流可能是必要的，所述脉冲电流的平均值无论如何不超过最大5mA。

在手柄131p上按下启动按键的情况下，从所述按键向数据处理单元110发送了一个中断对治疗持续时间进行计时的停止信号。有利地，这允许了在一个或多个中断出现的情况下保持治疗的有效持续时间不变。

在该领域中要求保护控制系统中的一种与患者在治疗过程中表现出的不同灵敏度相一致的自适应程序。如果没有收到初始响应并且性能表现不再像先前所证明的那样是线性的，则所述自适应程序将或多或少地在一定时间段内传递电荷。

在下文中描述用于诊断牙齿状况的传感器单元的布置。该诊断操作基于传感器，所述传感器被配置成放置在患者的牙齿200上，尤其是准确地以其特定区域与患者的牙齿200接触。传感器单元能够提供可检测信号，所述可检测信号显示例如氢离子、钙离子、细菌和细菌代谢物的特定物质的存在。所述传感器还将数据传递给数据处理单元110的专门用于管理检测到的信号的部分，所述数据处理单元11构造成，与该传感器单元以及与构成采用离子电流进行消毒的系统的其它单元均能够交互操作。数据处理单元110处理所检测到的参数然后提供导出的信号，该信号指示牙齿的被监测区域中的状况。此外，处理器还能够将导出的信号发送到存储器，并且可能通过使用一组诊断消息来在特定设备上显示检测到的测量趋势。最重要的是，处理器能够与用于自动控制的程序(该程序留存在数据处理单元110中，根据下文指定的特定算法，能够在消毒处理中提供对引入所输送的电荷量的校正)交互操作，所述程序相对于牙齿而被启动。

实际上，传感器单元能够实时提供涉及所述物质浓度的信号，而数据处理单元110和存储器150可以一方面从传感器获取与牙齿状态有关的信息，同时使用离子电流来干预消毒过程，交互地提供处理时间的变化，并因此提供消毒系统中使用的库仑量的变化。

此外，在另一个实施例中，传感器单元能够以这样的方式运行，即提供正在被治疗的牙齿的进一步可视化功能和一系列能够表示干预期间的相关完整性的参数。由传感器提供的数据所再现的诊断检测种类指示了被检测者的牙齿状况，尤其是指示了被检测者牙齿的因腐烂而受关注的区域的状况，并且该诊断检测种类是由在优化牙齿恢复的范围中使用离子电流执行消毒过程的装置来干预设定过程的基础。

根据本实用新型的典型传感器构造成细长形状，优选为尖头形状，该结构具有适于被用户的手指抓握的手柄的末端和适于布置在牙齿附近的敏感端部。

传感器的另一种结构能够根据不同pH域的最小变化而进行响应，具有针对预定值范围内的pH变化而优化的精细灵敏度。

所述装置的特定应用包括对其它参数进行检测，例如唾液中的氢离子浓度、牙垢的密度、口腔中包含的氢离子和细菌的浓度。如上所述，传感器与不直接作用于牙齿的其它种类的传感器配合，例如可以是用于检测实际牙齿周围的酸度、离子量和细菌含量(例如指的是，利用连接到用于测量和检测的仪器的毛细管而从口中提取的唾液，或指的是从被实施治疗的牙齿周围提取和干燥的唾液)的使用装置。

pH探针适当地解决了碱化等级的评估问题。为以下提供了可应用的算法：

a-初步离线检测牙齿特定点的相应pH值；

b-初步检测龋齿对治疗过程的特异性敏感度。

根据所述的最初检测，根据将被作为治疗对象的牙齿的种类，以及根据突出显示的龋齿的实体，针对一个区间ΔTx自动发送一定数量的库仑q，该时间段ΔTx是在设置表中预先确定的，该设置表考虑了进行初始化所根据的不同参数。在图表的横坐标上显示了时间从而显示了所提供的电荷量，而在纵坐标上基于时间变化从而基于所提供的库伦值显示了的pH值。每束直线对应于所确定的具有初始规定pH值的牙齿种类，并且对应于相关的增量线性化(incremental linear)治疗。显然，对治疗的敏感度取决于龋齿的种类、pH或其它客观参数因素，所述龋齿的种类可以是较多或较少的质密性并因此可以是对离子电流处理的较多或较少的可渗透性。

关于特定种类的牙齿和牙齿的初始评估，根据在预定时间间隔测量的pH1和pH2的值的差，获得龋齿对OH^-离子的“渗透系数”。所述pH在与预定量的电荷相关的时间单位内增加，能够定义控制系统用以管理整个消毒过程的预设参数。

事实上，如图8所示，在所述前置后，启动在治疗过程中为特定病例提供恒定的电荷量输送的循环，当ΔTx周期结束时循环结束。基本上，pH随时间单位的增加趋势，而非pH值表示,与龋齿种类相关的对治疗的敏感度，所述龋齿的种类可以是较多或较少的质密性并因此可以是对所供应的电荷种类较低的可渗透性。

更具体地，定义了预设阶段，其中根据牙齿的种类和牙齿的初始pH，针对每种种类的牙齿，在标准化的Δt期间发送第一恒定量(测试剂量)的电荷。

当循环110结束时，随着前置的Δt间隔结束时，再次对与前次检测区域相同的、对应于治疗区域的牙齿区域的pH(和/或Ca²⁺，和/或SO₄ ^2-)进行检测。这种随着测试电离处理的间隔Δt周期的双次检测，使得机器获取与被离子电流治疗的特定种类的龋齿的响应相关的第一信息。根据第一次测试的典型值(平均值)分别基于以下值确定，例如如图7所报告的，确实检测到pHi在两种情况下的不同增加趋势，其中第一种情况下以低值开始而第二种情况则从已经更高的值开始。虽然在先前的解决方案中，这种情况通常被定义为肉芽肿或感染，但是不知道其质密深度或程度或其对OH^-离子的不可渗透性是多少，在本实用新型中这首先考虑初始pH(初始pH等于4显然不同于初始pH等于5)并且从该值开始，考虑龋齿对电离处理的特定反应性而不仅仅是牙医在视觉上看到的。最重要的是，重要的是初始化提供了初步措施，即根据pH值和首先提供的请求种类检测不同种类的响应。

一旦确定了龋齿的种类和牙齿感染区域对离子电流治疗的敏感性，处理器就能够根据相关病理学确定每颗牙齿的ΔTx间隔(x取决于先前描述的初步评估)，在此期间提供电流并通过循环地定序被检测的pH与待输送的库仑量之间的调节关系来持续控制电流的输送。事实上，根据线性插值过程，如从循环中突出显示，pH值相对于库仑输送量的增加是以离散的时间间隔来动态控制的，其中控制位置与输送电流的不同输入参数相关。控制系统提供了释放的电荷量和由于中和反应而增加的本文中所测量的pH值之间基本上线性和直接成比例的趋势。

连续实线显示了单面龋齿(simple caries)的趋势，而虚线显示了海绵状龋齿(细胞之间具有气泡状空间)的趋势，点划线则显示了更质密的龋齿的趋势。

将对pH变化的实时检测考虑在内是至关重要的，在图8中用Z表示的曲线显示了这样种类的数据组，其中，在超过pH的特定阈值时，pH不再如之前评估的那样随着时间单位的增加而增加，因此从根本上说，对应于ΔTx2的最初预期时间将不再足以达到期望的结果。控制系统自身对工作曲线Z做平移，被平移的曲线与目标pH的到达时间ΔTx3相关联，ΔTx3>ΔTx2。

在该发现的另一个实施例中，线性化趋势的显着偏差提供了相对于时间单位的输送电流流量成比例地降低或增加，相应地，pH也相对于预期增加或降低。

同样显而易见的是，除了pH之外的许多参数可以同时进行优化，使得最终获得检测过程得到优化，从而能够更精细地设定输送的电荷流量的变化。

根据前面的描述，本实用新型的装置100的优点是显而易见的。它使得控制能够以更容易的方式进行，使得牙医或任何医生能够快速地根据预设的参数来选择特定的预定义治疗。

此外，本实用新型的装置在寻找电极潜在错误定位方面是恒定有效的，这种错误定位会损害治疗有效性的或者对于患者健康有害。

即使在整个本说明书中明确参考了对牙通道的消毒，也可以将本实用新型的装置也可应用于例如对体内的金属部件(例如假体)进行消毒。

此外，本实用新型的另一个应用是例如对含有食物的金属罐的进行消毒。

Claims (5)

1.一种用离子电流进行消毒的装置，其特征在于，所述装置(100)包括：

与恒定电流发生器(120)电气相连的一对电极(131,132)；

适于向所述恒定电流发生器(120)提供产生电流的信号的数据处理单元(110)，所述电流被供给到所述一对电极(131,132)；

用于针对多个病理的每个病理预先存储在治疗的过程中通过所述恒定电流发生器(120)输送的电流值的第一区间和第二区间和/或电荷值的区间和/或输送电流和/或电荷的特定值的存储器(150)，其与所述数据处理单元(110)电气连接，所述第一区间和所述第二区间由所述数据处理单元根据用户对所述数据处理单元施加的选择命令而交替选择；

构造成允许在所述存储器(150)中预先存储的所述多个病理之间选择所确定的病理的用户界面装置(140)；以及

电流调节器，

其中，所述一对电极(131,132)包括细长型的适合于引入或通过任何方式放置在人体的感染或发炎部分的附近的第一电极(131)和适于被病患握住的其是正电极的第二电极(132)，该部分是骨头或牙齿或其相应腔体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,所述装置包括测量在所述第一和第二电极(131,132)之间流动的电流的电流传感机构，所述电流传感机构与所述数据处理单元(110)交互以计算所述电流通过的电阻并在所述电阻超过预先存储在所述存储器(150)的阈值和/或电阻值的变化的导数超过预定值的情况下中断所述第一和第二电极(131,132)之间流通的电流；所述数据处理单元(110)连续计算所述电阻值。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电极(131)包括针状部(131s)，所述针状部(131s)终止于自身的端部，所述端部在尖头逐渐变细；所述第一电极(131)还包括电绝缘部，其由厚度小于所述针状部(131s)截面的厚度的一层电绝缘材料或涂料覆盖。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电极(131)包括针状部(131s)，所述针状部(131s)终止于自身的端部，所述端部具有尺寸比所述针状部(131s)的尺寸截面大的圆头部；所述第一电极(131)还包括电绝缘部，其由厚度小于所述针状部(131s)截面的厚度的一层电绝缘材料或涂料覆盖。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有针状部(131s)，在该针状部的第一末端包括适于引入所述牙齿的多个通道的双尖头。

Images