JP2003504113A - 歯内治療器具類用の回転ハンドピース - Google Patents

歯内治療器具類用の回転ハンドピース

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Abstract

(57)【要約】 本発明は歯内ハンドピース、その制御システムおよび歯内ファイルを回転して歯根管を清掃するためのハンドピースの使用法に関する。発明の制御システムはファイルを時計回りまたは反時計回りに所望の第1の回転角度だけ回転し、次に連続して該器具を第1の回転角度とは反対方向に第2の回転角度だけ回転する。ここで、前記の連続する諸回転により、ファイルが前記根管の清掃時に前進するとき、前記根管の清掃時にはぎ取られた切削片が前記清掃された根管の表面から上方に排出されるように、前記第1の回転角度は前記第2の回転角度よりも大きくされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】
1.発明の分野 本発明は歯の根管を清掃し拡張する回転歯内ファイル(file:やすり)用のハ
ンドピースに関するものである。より詳しくは、本発明はハンドピースおよびそ
の制御システムと使用法とに関わり、ファイルの破損の危険性を低減しつつ切削
片の除去を改善するものである。
【0002】 2.従来技術の説明 感染歯を処置する歯内治療において重要な手順は、ガッタパーチャなどの不活
性閉塞材料の充填に先だって歯の歯根管を清掃し、拡大することである。こうし
た手順で歯から感染組織を首尾よく除去していれば、患者の歯を抜くことなく保
持できる可能性が高まる。挫滅組織除去(デブリドマン)および根管からの感染
物質清掃を行い、閉塞物を受容するように根管を成形する手順は、時間がかかる
ものであり、通常は一連の歯内ファイルを使用する。該歯内ファイルは、回転し
根管内に入り込んで根管表面を清掃し、挫滅組織除去物質を根管から排出して取
り除くものである。
【0003】 かつては、歯内ファイルは歯科医によって手持ちで使用され、相当の技術を要
する単調なプロセスを伴っていた。程なくして、ハンドピースを用いてファイル
の回転も含めて手作業による技術を機械的に再現することによって効率の有益な
改善がもたらされることが明らかになった。しかしながらモータ駆動あるいはエ
ンジン駆動されるファイルには、歯科医の「感触(感覚)」と手順の制御が犠牲
になるという問題がある。ファイルは通例螺旋形のカッティングエッジを備えて
おり、根管表面を突き通るあるいは根管表面にねじ入る危険性がある。そのよう
な場合、ファイルがきつい湾曲部その他の根管の不整部を通り抜ける際に「ロッ
クアップされて(とらわれて)」しまい、過度のトルクを受けてファイルが破損
することがある。加えて、湾曲部付近での器具の回転は内部応力を生成して金属
疲労を起こすが、これもファイルを破損させる可能性がある。金属疲労は湾曲の
度合いが大きいほどおよび/または曲率半径が小さいほど早まる。そのような破
損が起こった場合、破損したファイルを引き抜くために、またはその他の修復作
業(これは抜歯さえ含むが)にきわめて難しい作業を要する。エンジン駆動され
る器具類では、側方穿孔(lateral perforation)、ストレートニング(straigh
tening)、ジッピング(zipping)、レッジング(ledging)の危険性もすべて高
まる。
【0004】 様々な回転ハンドピースの設計およびそれらの使用技法が開発されているが、
そのうちのあるものは、ファイルの動きを単純な回転から往復運動する楕円パタ
ーンに変更して手作業による手順を再現することを焦点としている。また他のハ
ンドピースの改良は、エンジンパラメータ制御を焦点としており、特に回転速度
を落とし、ファイル類に加わるトルクを制限してファイルの破損を防止している
【0005】 歯内治療予備プロセス全体の当初の制約は、ファイルに柔軟性が欠けているこ
とであった。これは概してエンジン駆動方式に水をさすものであり、特にアグレ
ッシブK−ファイル(aggressive K-file)についてはそうであった。それに対
し、ねじ入りを起こさない、高い柔軟性を有するニッケル・チタン合金製のラジ
アルランド(径接触面)式のカッティングエッジなどを含む新たなファイル設計
が、エンジン駆動方式に新たな可能性を与えた。これらのファイルは根管の湾曲
により良好に追従するが、それでもなお湾曲した根管内で回転する際に金属疲労
のおそれがある。もちろん新規なファイルおよび手順は切削物の十全な排出を保
証するものでなければならない。
【0006】 本発明の一つの目的は、ハンドピースおよびその制御システムと使用方法であ
って、適切な速度とトルクで動作し、ファイルに過度なトルクを与えてファイル
を破損することを防止するように積極的に機能し、金属内内部応力の蓄積を低減
し、触覚的フィードバックを改善し、切削片の除去を確実に改善し、他方で閉塞
物を受容するように根管を成形するようなものを提供することである。
【0007】
【発明の概要】
本発明は回転ハンドピース、それに関連する制御システム、および歯内器具即
ちファイルを回転するための使用方法であって、ロックアップの可能性即ち過度
なトルクおよび内部応力をファイルに与える可能性を低減しつつも切削片の根管
からの排出を維持するようなものを含む。本発明の中心的特徴はハンドピースフ
ァイルを駆動する電気モータ用の制御システムを有する点であり、該制御システ
ムは、好ましくは時計回りに切削または平坦化を行う第1の回転角度だけファイ
ルを回転させ、続いて好ましくは反時計回りに第2の回転角度だけファイルを回
転させ、その際、ファイルが根管内を進むときに根管表面から鮮創された物質が
清掃された表面から排出されるように、第1の回転角度は第2の回転角度よりも
大きくされている。
【0008】 本発明の好適な回転ハンドピースでは、第1の回転角度は約90度〜180度(120
度)であり、逆方向の第2の回転角度は約45度〜120度(90度)である。
【0009】
【好適な実施形態の説明】
図1は歯内ハンドピース10とその制御システム20との好適な実施形態を図
式的に示している。歯内器具、即ちファイル11はハンドピースヘッド12のチ
ャックにしっかりと保持され、その長手軸線まわりに回転する。なお、歯内器具
は実用的な設計のいかなるものであってもよい。ヘッド12は従来のコントラア
ングルの一体部品であり、ファイル11を所望の回転速度で回転させるのに必要
な駆動トレイン(駆動伝達系)およびギア(不図示)を提供する。ファイル11
の回転速度は駆動モータの回転速度のたとえば1/16に減速される。電気モー
タ14は、たとえば相補的にねじ切りされた部品によって上記コントラアングル
13に固定され、コントラアングルはコントラアングル駆動トレインに係合して
ファイルを回転させる。モータ14は制御ケーブル15によって制御システム2
0のマイクロプロセッサとキーボード16(一部を図式的に示す)に接続されて
おり、これにより選択されたコントラアングルの種類および減速性能、そして選
択されたファイルに対して所望のモータパラメータ値(速度、トルク、回転方向
等々)を電気的に制御し、入力/出力プログラミングを行うことができる。この
ようなモータおよび制御システムはイタリアのATR, SAS of Pistoiaによって販
売されているATR Endojolly Tecnika Electrodontic Micromotorであり、ATR Us
ers Manual, Report Number 99/45に説明されている。このATR Users Manual, R
eport Number 99/45は上記ATR Endojolly Tecnika Electrodontic Micromotorの
ハードウエア、ソフトウエア、仕様、動作を説明しており、ここに引用によって
本明細書に取り込む。
【0010】 ソフトウエア(不図示)を含むマイクロプロセッサ16は歯内ファイル11の
回転の様式即ち回転方法を設定する。この方法は本発明の重要な要素である。AT
Rマイクロプロセッサのキーボード16は制御(CTRL)キー17と「正転および
逆転」(F+R)キー18とを含み、正回転キー19の0.05〜2.5秒の間の設定およ
び逆回転キー21の設定にアクセスする。この設定はディスプレイ22上に表さ
れている。更にキーボード16は正転と逆転との間の時間をほぼゼロから2.5秒
の遅延までの間で設定できる同様のキー(不図示)を備える。
【0011】 マイクロプロセッサはまた、ファイルに加わるトルクの最大値を設定する入力
キー(不図示)を有している。この制限値は過度の破壊応力を防止するためのも
のである。この許容最大トルク値は用いられるファイルの種類(即ちたとえばニ
ッケル・チタン)に応じて設定される。
【0012】 オペレータが特定のトルク設定をプログラムしている場合、動作時にATRマイ
クロプロセッサおよびモータは、ファイルが制限値を越えた場合にファイルの回
転方向を変える電気的応答を行う。たとえば、制御システムはおよそ1乃至1・
1/2(1と2分の1)回転だけ逆回転させ、その後自動的に時計回り方向の正
回転を続させるようにプログラムされる。本発明の独自な様式では、ファイルを
正回転即ち時計回り方向に所定角度回転させ、そこで自動的に逆転して、限られ
た回転角度だけ反時計回りに回転させるように制御システムをプログラムする。
好ましい制御動作は、一連の正・逆回転を経るファイルの回転が、一連の切削と
切削片排出のサイクルによる根管清掃を行う回転の一周期を完了するように、正
回転が逆回転より大きいことである。
【0013】 好適な制御では、時計回り即ち正回転は90度〜180度の間に設定され、反時
計周りの逆回転の回転角は上記第1の回転角よりも小さくなるようにおよそ45度
〜120度の間に設定される。ひとたびこれらの回転角を設定すると、歯内治療師
は回転速度やトルクなどのハンドピースの他のパラメータも設定し終えており、
根管清掃は完了まで進行する。たとえば、毎分250回転するファイルで所望の第
1の回転角が約120度で第2の回転角が90度の場合、歯内治療師は0.08秒の正回
転および0.06秒の逆回転、そして正回転と逆回転の間のほぼゼロあるいはその他
の所望の時間を入力するであろう。
【0014】 別の好適な制御動作を図2に示す。図2は一つの逆転サイクルで回転されるフ
ァイル11の断面を図式的に示している。第一の正回転30aは180度、それに
続く逆回転31は90度、それに続く第2の正回転30bは180度であって、
ファイルが根管内を進む間このサイクルが続く。
【0015】 添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明はこ
れらの実施形態そのものには限定されるものではなく、当業者は請求の範囲の独
立請求項に記載される本発明の概念を逸脱することなく、様々な変更および変形
を行い得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の歯内ハンドピースの実施形態およびその制御システムの一部を示す概
念図である。
【図2】 好適な第1および第2回転角度を示すファイルの断面概念図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 歯の根管を清掃および拡張するためのハンドピースであって
    、該ハンドピースに固定された歯内器具を回転させる回転ハンドピースにおいて
    、 前記歯内器具をその長手軸線回りに回転するように前記ハンドピースに固定す
    るチャックと、 前記器具を回転させる電気モータと、 入力および出力手段を有し前記器具の回転を制御する前記モータ用の制御シス
    テムと、を備え、 前記制御システムは、 前記器具を時計回りまたは反時計回りに第1の回転角度だけ回転させ、 それに連続して、前記器具を前記第1の回転角度とは反対向きに第2の回転角
    度だけ回転させ、 前記の連続する諸回転により、ファイルが前記根管の清掃時に前進するとき、
    前記根管の清掃時にはぎ取られた切削片が前記清掃された根管の表面から上方に
    排出されるように、前記第1の回転角度は前記第2の回転角度よりも大いことを
    特徴とする回転ハンドピース。
  2. 【請求項2】 前記時計回りの第1の回転角度は少なくとも約90度乃至18
    0度であり、前記第2の回転角度は約45度乃至120度であることを特徴とす
    る請求項1記載の回転ハンドピース。
  3. 【請求項3】 前記第1の回転角度は約120度であり、前記第2の回転角
    度は約90度であることを特徴とする請求項2記載の回転ハンドピース。
  4. 【請求項4】 前記ハンドピース駆動システムは、設定値を越えた場合にの
    み当初の回転方向の逆転を開始させるトルクセンサを更に備えることを特徴とす
    る請求項1記載の回転ハンドピース。
  5. 【請求項5】 歯の根管を清掃し、拡張する方法であって、 (a)歯内器具を、前記器具に加わるトルクと回転を選択的に検知しかつ制限
    する検知制御装置を有するハンドピースによって回転することと、 (b) 前記回転器具を前記根管内で前進させ、前記根管が清掃されるかまた
    は設定されたトルク制限値を超えるまで、根管表面はほぼ清掃され、そのとき出
    る切削片は、排出されることと、 (c) 前記設定されたトルク制限値に達したとき前記器具の回転方向を逆転
    して、前記器具が第1の回転角度だけ回転し回転方向を逆転して前記器具が前記
    第1の回転角度とは反対の回転方向に第2の回転角度だけ回転するというシーケ
    ンスを開始し、前記諸回転は連続的に行われ、前記第1の回転角度は前記第2の
    回転角度よりも大きいことと、 (d) 前記連続的に回転する器具を前記根管内で所望の深さまで前進させ、
    それにより、根管表面が該根管から排出される切削片に関して清掃されることと
    、 を含む方法。
  6. 【請求項6】 前記第1の回転角度は約120度であり、前記第2の回転角
    度は90度であることを特徴とする請求項5記載の方法。
JP2001508890A 1999-07-13 2000-07-12 歯内治療器具類用の回転ハンドピース Pending JP2003504113A (ja)

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