JP2000083968A - 歯科用根管治療器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】根管を治療する歯科用根管治療器具の切削性能
を確保してコストの低減をはかる。 【解決手段】シャフト部１と、シャフト部１に連なる作
業部２とからなり、シャフト部１に柄３を一体成形す
る。作業部２の先端部４を尖端とする。作業部２の横断
面の形状を長方形とし、短辺２ｂと長辺２ｃとの辺比を
１：1.5 〜１：５程度とする。また作業部２を構成する
長方形の辺比を部分的に変化させて作業部２を軸方向に
異なる柔軟性を発揮させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科用根管治療器
具に関し、特に、リーマ，ファイルと呼ばれる根管を成
形するための治療器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯の根管は極めて細く且つ微妙に屈曲し
た形状を有しており、且つこの屈曲形状は個人差が大き
い。このような根管を切削して成形する治療器具とし
て、リーマやファイルが用いられている。リーマ，ファ
イルは螺旋状の切刃を有する切削用器具であり、切刃の
頂点を結ぶ線はテーパ状に形成されており、リーマは主
として回転操作、ファイルは主として押し引き操作して
根管を切削する。またファイルの中には比較的捻れ角度
が弱く回転切削も可能なＫファイルと、捻れ角度が最も
強く押し引き切削専用のＨファイル等がある。

【０００３】例えばファイルを利用して根管治療を行う
場合、医師はファイルを指に持って押し引き操作或いは
若干の回転操作をすることで根管を切削して成形する。
従って、医師はファイルの根管に対する切削部位を視認
することなく治療することとなる。このため、治療に熟
練が要求されると共にファイルの性能にも種々の高度な
要求がなされる。

【０００４】例えば、ファイルに要求される性能として
は、個人差の大きい根管の屈曲形状に対し柔軟に追従し
得ること、良好な切削性を有すること、切削した屑を押
し引き又は回転操作に伴って容易に排除し得ること、根
管形状，器具サイズに適切に応じた曲げに対する抵抗
や、捻りに対し高い破断角度特性を有すること、等があ
る。そしてこのような要求を満足させるために幾つかの
ファイルが提供されている。

【０００５】図５は市場に提供されているファイルの断
面形状を説明する図であり、同図に示す円はファイルの
任意位置に於ける切刃が内接する円である。図に於い
て、51は断面正方形のファイルであり、市場に提供され
ているファイルの中では高い断面二次モーメントを有す
る。このため、曲げや捻りに対し高い抵抗を発揮する
が、切刃51ａのすくい角（切刃51ａと円とのなす角度）
が小さく、切削性や切削屑の排除特性が悪く、根管追従
性も低い。

【０００６】また52は断面三角形のファイルであり、上
記ファイル51に比較して断面二次モーメントが小さく、
良好な根管追従性を有する。また切刃52ａのすくい角が
大きく且つ円との間に大きい空間を形成することが出来
るため、切削性及び切削屑の排除性共に良好である。し
かし、曲げや捻りに対する抵抗が小さすぎて特に小さい
サイズに於いては、医師の力が切刃に伝わり難く切削性
に支障をきたしたり、切刃の耐久性が若干低いという問
題がある。また53は断面菱形のファイルであり、上記断
面正方形のファイル51よりも切刃53ａのすくい角が大き
く且つ円との間に大きな空間を形成することが出来るた
め、切削性及び切削屑の排除性が良好であり、曲げや捻
りに対する抵抗も適度な値を有している。従って、根管
の切削には好ましく使用することが出来る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記断面菱形
のファイルであっても全く問題がないわけではなく、切
削作業に於ける切刃としての耐久性や、適度な柔軟性
と、これに相反する適度な剛性及び高い切削性等のバラ
ンスに未だ不満が残っており、且つ断面を正確な菱形に
整形するのにコストがかかり、製品が高価になるという
問題がある。

【０００８】本発明の目的は、切削性能及び切削屑の排
除性が良好で且つ曲げや捻りに強く、且つ根管に対し柔
軟に追従し、更に、コストを低減させることが出来る歯
科用根管治療器具を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る歯科用根管治療器具は、シャフト部と、
シャフト部に連なり螺旋状の切刃からなる作業部とを有
する歯科用根管治療器具であって、作業部の横断面が長
方形に形成されたものである。

【００１０】上記歯科用根管治療器具（以下、単に「治
療器具」という）では、作業部の横断面が長方形である
ため、長辺に沿った方向の断面二次モーメントと短辺に
沿った方向の断面二次モーメントでは値が大幅に異な
る。このため、作業部に於ける軸方向の任意の部位では
曲げ易さに方向性が生じる。しかし、作業部が長方形断
面を螺旋状に捻って形成されるため、作業部全体として
は曲げ易さの方向性が生じることがなく、根管を治療す
るのに必要な高度な柔軟性と剛性を発揮することが出来
る。また断面が長方形であるため、根管の内部に大きな
空間を形成することが可能となり、該空間を通して切削
屑を良好に排除することが出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、上記治療器具の好ましい実
施形態について図を用いて説明する。図１は本実施例に
係る治療器具の全体構成を説明する図であり夫々正面図
と側面図、図２は作業部の先端部分を拡大して示す図、
図３は作業部の断面形状を説明する図、図４は本実施例
に係る治療器具と従来のＫファイルの切削性能を比較し
た結果を示す図である。

【００１２】治療器具Ａは歯の根管を切削して成形する
ための器具であり、サイズが０６番（先端部位の太さが
0.06mm）〜１４０番（先端部位の太さが1.40mm）の範囲
で複数の太さを持った種類のものが提供されている。こ
の治療器具は、医師が指先に挟んで微妙な感触をたより
に操作して根管を切削して成形し、これに伴って根管の
径が大きくなるに対応してより太い治療器具Ａと交換し
つつ、更に、操作して目的の径と形状を持った根管にな
るように成形するものである。

【００１３】治療器具Ａはシャフト部１と、シャフト部
１に連なる作業部２とによって構成されている。本実施
例では、シャフト部１には医師が把持する柄３が一体的
に成形されている。また作業部２の先端部４は、サイズ
や作業部２の断面形状の如何に関わらず、図２に示すよ
うに所定角度（例えば６０度〜９０度）の尖端部として
構成されている。

【００１４】シャフト部１はストレート状或いはテーパ
状に形成され、一連の製造工程中で柄３にインサート成
形されて一体化される。しかし、治療器具としては、必
ずしもシャフト部に把手を一体成形したものである必要
はなく、例えば、シャフト部に図示しないエア工具等の
チャックに把持し得るような所定の柄を構成しても良い
し、柄を必要としない工具に装着し得るよう柄のない形
態としても良い。何れにしても、治療器具としては、本
実施例のように医師の手操作によるものに限定するもの
ではない。

【００１５】シャフト部１は柄３側から作業部２に接近
するに従って、断面が円形から作業部２の断面である長
方形に形成される。シャフト部１をこのように構成する
ことによって、急激に断面形状及び断面積を変化させる
ことなく、応力の集中を排除して治療中に作用する曲げ
力に対し良好に対抗することが可能である。また長方形
の長辺方向は剛性が高く、短辺方向は柔軟性に優れるこ
とから、根管の湾曲方向等に応じて回転させて長辺或い
は短辺を選択した後に押し引き操作をすることで、特に
指の入り難い奥歯の治療時に医師の微妙な力の入力，感
触の手助けとなる。

【００１６】作業部２は、図３に示すように、横断面が
長方形状に形成されており、且つ予め設定されたリード
を持って螺旋状に捻られている。そして螺旋状に形成さ
れることで、所定のピッチを持った各切刃２ａを結んだ
線がテーパ状に形成されている。しかし、作業部２は必
ずしもシャフト部１側から先端部４にかけて単純なテー
パ状に形成されることはなく、作業部２の途中が太く、
この部分からシャフト部１側及び先端部４側にかけてテ
ーパ状に形成したり、或いは途中の太い部分からシャフ
ト部１側にかけてストレート状に形成しても良い。

【００１７】即ち、作業部２は、短辺２ｂと長辺２ｃと
の比率が予め設定された値を有し且つシャフト側から先
端部４にかけて断面積が減少する長方形断面を持った中
間材を螺旋状に捻ることで形成されている。このため、
根管の治療に際し、作業部２を押し引きして軸方向に移
動させたとき、見掛け上、切刃２ａがリードに従って図
４の円５の円周に沿って回転し、この回転動作によって
根管の切削を行うことが可能となる。特に、切刃２ａと
円５とのなす角によって形成されるすくい角αが大きく
とれるため良好な切削性能を得ることが可能である。

【００１８】また作業部２の断面と円５との間に大きな
空間６を構成することが可能である。このため、作業部
２の押し引きに伴って切刃２ａによって切削された屑は
空間６に入り込み、該空間６を通って外部に排出され
る。このとき、空間６の面積が充分に大きいため、切削
屑の排除を容易に且つ確実に行うことが可能となる。

【００１９】長方形断面を構成する短辺２ｂと長辺２ｃ
との比率（辺比）は特に限定するものではない。即ち、
両者の比率を変化させることで、良好な切削性能を実現
することが可能である。しかし、辺比が大きくなると、
切削性能が向上するものの、曲げに対する抵抗が小さく
なり、且つ捻りに対する抵抗も小さくなる。

【００２０】上記の如き作業部２の長方形断面を如何な
る方法で実現するかを限定するものではない。即ち、長
方形断面の形状は、予めテーパ状に形成した素材を研削
加工することで、或いはプレス加工と研削加工を併用す
ることで形成することが可能である。このような加工は
断面正方形のＫファイルの加工手順と同一であり、単純
な加工工程によって作業部２を形成することで、製造コ
ストを削減して安価な治療器具Ａを提供することが可能
となる。

【００２１】本件発明者等は、短辺２ｂと長辺２ｃの辺
比が１：２〜１：４のテストピースを製作し、切削性
能，耐曲げ，耐捻りに対する実験を実施すると共に２辺
の比率が１：１である断面正方形のＫファイルとの比較
を実施した。

【００２２】切削性能に関する実験結果を図４に示して
説明する。先ず、テストピースは各辺比毎に、サイズを
１５番（先端部４の基部の太さが0.15mm）〜４０番（先
端部４の基部の太さが0.40mm）とし、更に、各サイズの
サンプル数を５として切削性能試験機（一定の荷重下，
ストロークで、毎分60回，計300 回の往復動作により切
削されたアクリル板の距離を測定）を用いて実験した。
この結果、各サイズを通して辺比１：３のものが最も切
削性能が良く、辺比１：２，１：４のものは略同様の切
削性能を示した。しかし、辺比の如何に関わらず、断面
正方形のＫファイルよりも充分に高い切削性能を実現し
ている。

【００２３】耐曲げ実験は、テストピースのサイズ及び
サンプル数は切削性能実験と同一の条件とし、専用の曲
げ試験機（テストピースの先端３mmを固定し、曲げ治具
を45度回転させた際の最大トルクを測定）を用いて実施
した。この実験では、断面積が最も大きい断面正方形の
Ｋファイルが最も強く、辺比が大きくなるのに従って弱
くなる結果を得た。このことは、各サイズの太さが先端
部４の基部で規定されるため、長辺の寸法は一定である
が辺比が大きくなるのに伴って短辺の寸法が小さくな
り、従って、辺比が大きくなるのに伴って断面積が小さ
くなることから、極めて当然の結果といえる。

【００２４】耐捻り実験は、テストピースのサイズ及び
サンプル数は切削性能実験と同一の条件とし、専用の捻
り試験機（テストピースの先端３mmと先端から17mmの部
位を治具に固定し、元端の治具を回転させることにより
テストピースを捻り、破断するまでの最大トルクと、破
断時の回転角度を測定）を用いて最大破断角度と捻りト
ルクを得ることで行った。この実験では、断面正方形の
Ｋファイルがサイズの変化に関わらず略一定の耐捻り性
能を発揮し、辺比が１：４のテストピースは多少のバラ
ツキが生じているものの傾向としてはサイズの変化に関
わらず略一定の耐捻り性能を有し、且つ破断角度は断面
正方形のＫファイルよりも大きい。また辺比が１：３の
テストピースは断面正方形のＫファイルと略同等の耐捻
り性能を発揮した。

【００２５】更に、上記各実験結果から、良好な切削性
能を得ることが可能で、且つ実用上差し支えのない強さ
を発揮し得る長方形の辺比は、下限が１：1.5 程度で上
限が１：５程度の範囲であると推定することが可能であ
る。

【００２６】また、上記耐曲げ実験の結果から辺比が大
きくなるに従って曲げに対する強度が小さくなることが
判明した。このことは、辺比を大きくすることによっ
て、強度的に弱くなるものの、柔軟性が向上することを
示している。

【００２７】上記各実験結果から、本実施例に係る治療
器具Ａと従来の断面菱形の治療器具との性能を比較し
た。この結果、治療器具Ａでは、切刃２ａの角度が90度
と大きいため耐久性に優れている。また断面菱形の治療
器具が根管の切削面に対する接触が切刃の２点であるの
に対し、治療器具Ａでは４点（２点が切刃となり、他の
２点が支え）であり、これらが有効に活用されること
で、菱形の治療器具の切削性能よりも高い切削性能を発
揮し得る。

【００２８】治療器具Ａを構成する作業部２が長手方向
（軸方向）に辺比が一定の長方形断面によって形成され
ている場合、該作業部２は全長にわたって径の増大に比
例した略同様の柔軟性を発揮することが可能である。し
かし、治療すべき根管の形状が複雑である場合やサイズ
によって、作業部２が長手方向に異なる柔軟性を有する
方が好ましいことがある。

【００２９】従って、上記実験結果から、作業部２の辺
比を長さ方向（軸方向）にわたって変化させ、所望の区
間を異なる辺比を持った長方形断面で形成することで異
なる柔軟性を発揮させることが可能である。

【００３０】即ち、番手の小さい治療器具Ａでは、作業
部２の先端部の太さが極めて細くなるため、柔軟性が勝
って良好な切削性能を得ることが困難になる場合があ
る。このような場合、例えば、作業部２に於けるシャフ
ト部１側の長方形断面の辺比を大きくし、先端部４側の
長方形断面の辺比を小さくすることによって、作業部２
の先端部４側の切削性能を向上させると共に耐曲げ性能
を向上させて多少曲げ難くし、且つシャフト部１側をよ
り柔軟性を発揮させるように構成することが可能であ
る。このような治療器具Ａは、根管の形状が複雑であれ
ばあるほど有利である。

【００３１】上記の如き作業部２に於ける辺比の変化
は、目的に応じて作業部２の１区間或いは複数区間に適
用することが可能であり、全長にわたって徐々に変化さ
せても、或いは１区間のみを急激に変化させても良い。
またシャフト部１側と先端部４側を同じ辺比とし、中間
部を変化させることも可能である。

【００３２】治療器具Ａを構成する素材として特に限定
するものではない。一般的にはステンレス鋼を用いる。
そしてステンレス鋼を用いる場合には、錆の発生のない
オーステナイトステンレス鋼を用いると共に線引き加工
によりファイバー状の組織としたものが好ましい。この
ように素材が全長にわたってファイバー状の組織を有す
ることにより、耐曲げ性能や耐捻り性能を向上させるこ
とが可能である。

【００３３】また治療器具Ａの素材として形状記憶合金
を用いることも可能である。この場合、予め形状記憶合
金に対し所定の熱処理を行って超弾性の範囲で用いるこ
とが好ましい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
治療器具では、作業部の横断面の形状を長方形とするこ
とで、切刃のすくい角を大きくすると共に切刃の前部に
形成される空間の面積を大きくすることが出来る。この
ため、切削性能を向上させることが出来、且つ切削屑の
排除を容易に且つ確実に行うことが出来る。

【００３５】また作業部の断面形状が長方形であるた
め、該断面の加工は従来の正方形断面からなるＫファイ
ルと異なることがない。このため、製造コストが増加す
ることがなく、安価な治療器具を実現することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る治療器具の全体構成を説明する
図であり夫々正面図と側面図である。

【図２】作業部の先端部分を拡大して示す図である。

【図３】作業部の断面形状を説明する図である。

【図４】本実施例に係る治療器具と従来のＫファイルの
切削性能を比較した結果を示す図である。

【図５】従来の歯科用根管治療器具の断面形状を説明す
る図である。

【符号の説明】

Ａ 治療器具 １ シャフト部 ２ 作業部 ２ａ 切刃 ２ｂ 短辺 ２ｃ 長辺 ３ 柄 ４ 先端部 ５ 円 ６ 空間

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年９月１７日（１９９８．９．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 敏之 栃木県塩谷郡高根沢町大字中阿久津743 マニー株式会社内 (72)発明者 村井 秀行 栃木県塩谷郡高根沢町大字中阿久津743 マニー株式会社内 Ｆターム(参考） 4C052 AA16 BB14 DD02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト部と、シャフト部に連なり螺旋
   状の切刃からなる作業部とを有する歯科用根管治療器具
   であって、作業部の横断面が長方形であることを特徴と
   する歯科用根管治療器具。