JP2005537059A - 歯内治療器具 - Google Patents

Abstract

本発明は、ランド無しの歯内治療器具（１０）に関するものであって、長尺シャフト（１６）の実働長さ部分（２０）に沿って形成された複数の溝（２２）を具備している。溝（２２）は、歯（１４）の歯管（１２）を成形するための研削エッジ（１８）を形成している。研削エッジ（１８）は、シャフト（１６）の外径のところに位置している。研削エッジ（１８）の後方側に位置した溝周縁面（３２）は、シャフト（１６）の中心軸からの径方向距離を、歯内治療器具の研削方向とは逆向きの方向において減少させるようにして延在している。

Description

本発明は、広義には、歯内治療に関するものである。より詳細には、歯管を摘出したり広げたりするための器具および方法に関するものである。

歯内治療の分野において、最も重要で繊細な作業の１つは、歯管を洗浄または摘出することであって、これにより、歯管の中央軸を実質的に維持しつつ適切な寸法のキャビティを形成することである。このステップは重要であり、歯管内に有害な組織を残すことがないようにして、空隙なく歯管を完全に充填することができる。

歯管を洗浄して広げるに際しては、ヤスリやリーマーと称されるような器具が使用される。通常、ヤスリやリーマーは、器具の長手方向の一部に沿って螺旋状をなす溝を有しており、歯管を成形するために使用する研削エッジを形成している。ヤスリやリーマーといったような器具の分類は、溝のピッチに依存する。比較的大きなピッチを有した器具は、回転モードにおいて良好に研削を行うことができる。すなわち、このような器具は、リーマーである。比較的小さなピッチを有した器具は、往復移動モードにおいて良好に研削を行うことができる。すなわち、このような器具は、ヤスリである。そのようなヤスリやリーマーを使用した洗浄成形操作時には、器具は、通常、器具の長手方向軸に沿って回転されつつ歯管内へと導出入される。

歯管ヤスリとしては、様々な断面幾何形状のものを使用することができる。歯管ヤスリは、典型的には、２つ、３つ、４つ、あるいは、それ以上の数の研削エッジを有している。ヤスリは、研削エッジの形状に応じて、ランド付きヤスリまたはランド無しヤスリのいずれかとして、分類することができる。ランド無しヤスリは、一般に、尖鋭な研削エッジを有している。研削エッジは、図２に示すように、ヤスリの中央軸から延在している。図２は、ランド無しヤスリ（１１０）の横断面を示している。ランド無しヤスリ（１１０）は、３つの溝（１１２）と、３つの研削エッジ（１１４，１１４ａ）と、を有している。ここでは、明瞭化のために、螺旋形状の図示は省略されている。尖鋭な研削エッジ（１１４）は、比較的脆弱である。そのため、使用時に過度の力が印加される場合には、研削エッジ（１１４ａ）として図示しているように、研削方向（ＣＤ）とは逆向きに、曲げたりあるいは折り返したりすることができる。研削エッジ（１１４ａ）におけるこのような曲げは、研削エッジの有効性を著しく低減させる。すなわち、器具（１１０）を不適切なものとする。

ランド付きヤスリは、ランド無しヤスリに関する強度的問題点を解決するために開発された。図３に示すように、ランド付きヤスリ（１２０）の研削エッジ（１２２）は、尖鋭ポイントによって終端しているのではない。そうではなく、研削エッジ（１２２）は、この研削エッジ（１２２）の直接的背面のところに位置する材料からなる厚い部分によって補強されている。そのような厚い部分は、ローブ状突起を形成しており、ランド面（１２４）の前方位置に研削エッジ（１２２）が位置している。ランド付きヤスリは、前方エッジのところにおいて強度が増強されたものではあるけれども、ランド付きヤスリにおいては、ヤスリと歯との間の摩擦が著しく大きなものとなる。このような大きな摩擦は、歯管内においてかなりの熱を発生させ、ヤスリに応力をもたらし、器具の故障や破損を招きかねない。実際、歯管の摘出や充填を行うに際して使用される従来的な歯内治療器具に関する問題点の１つは、器具に対する捻れ限界を超えることにより、器具が破損してしまうことである。

図３に示すようなタイプのランド付きヤスリに関する摩擦増大という問題点を解決しようとする試みとして、図４に示すような、ランドの表面積を低減させたようなヤスリが開発された。改良型ランド付きヤスリ（１３０）は、３つの溝（１３２）を有していて、表面積を低減させたランド（１３６）の前方位置に３つの研削エッジ（１３４）を形成している。ランド（１３６）の残部（１３８）は、歯に対しての接触表面積を低減させ得るよう、段状をなして凹んでいる。このような改良型ランド付きヤスリは、ランド無しヤスリと比較して、改良された強度をもたらすものではあるけれども、なおも、望ましくない摩擦を、歯管内において発生させるものである。なお、本出願人の知る限りにおいては、本出願に関連性を有する先行技術文献は存在しない。

上述したように、研削エッジのところにおいて改良された強度を示すとともに、上述したような従来的歯内治療器具に関する様々な問題点を克服し得るような、歯内治療器具が要望されている。

本発明は、歯管の成形に使用するための歯内治療器具を提供する。本発明による歯内治療器具においては、研削エッジの強度が最適化されており、なおかつ、歯管内において発生する摩擦が最小化されている。歯内治療器具は、長尺シャフトを具備しているとともに、この長尺シャフトの少なくとも一部に沿って実働長さ部分が設けられている。少なくとも１つのランド無し溝が、実働長さ部分の外表面上に形成されており、シャフトの中心軸から第１径方向距離をなすところに研削エッジを形成している。研削エッジの後方側においては、シャフトの外面は、中心軸からの径方向距離が減少しており、歯の歯管の内面に対して接触しない溝周縁面を形成している。有利には、溝周縁面は、研削エッジに対して強度を付与しつつも、歯管内面に対して摩擦を生成しない。

例示としての実施形態においては、研削エッジの後方側における溝周縁面の境界は、研削エッジのところにおける接線方向力と径方向力との合力ベクトルによって規定される作用ラインに沿ったものとされる。この構成は、研削エッジの補強に関しての溝周縁面の効果を最大化する。それは、この境界よりも径方向外側に位置した材料は、研削エッジの補強には寄与しないからである。

本発明においては、歯の歯管を成形するための方法は、ａ）中心軸を有した長尺シャフトであるとともに、この長尺シャフトの少なくとも一部に沿って実働長さ部分が設けられ、この実働長さ部分が外表面を有しているような、長尺シャフトと；外表面上に形成された少なくとも１つのランド無し溝であるとともに、中心軸から第１径方向距離をなすところに研削エッジを有した少なくとも１つのランド無し溝と；外表面上に形成されるとともに研削エッジを起点として歯内治療器具の研削方向とは逆向きに延在する少なくとも１つの溝周縁面と；を具備し、溝周縁面が、中心軸から、第１径方向距離よりも短い径方向距離をなすところに、位置しているような、歯内治療器具を準備するステップと、ｂ）この歯内治療器具を歯管内へと挿入するステップと、ｃ）歯内治療器具を操作することによって、歯の一部を除去するステップと、を具備している。

本発明の様々な目的や特徴点は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭となるであろう。

添付図面は、本明細書の一部を構成するものであって、本発明を説明するために、本発明に関する上記一般的説明や以下の詳細な説明と一緒に、本発明のいくつかの実施形態を例示している。

図１および図２には、歯（１４）の歯管（１２）を成形するために使用されるような、本発明による歯内治療器具（１０）の一例が示されている。この歯内治療器具（１０）は、例えば歯科医といったような人が手動で把持するためのハンドル（１５）と、歯（１４）を成形するための複数の研削エッジ（１８）を有した長尺シャフト（１６）と、を備えている。シャフト（１６）の一部は、実働長さ部分（２０）とされており、複数の螺旋溝（２２）を有している。螺旋溝（２２）は、歯内治療器具（１０）の研削エッジ（１８）を形成している。使用時には、器具（１０）の実働長さ部分（２０）が、例えばドリル（図示せず）といったような他の器具を使用して前もって穴開けされた上方内部（２４）を通して、歯（１４）の歯管（１２）内へと挿入される。ヤスリやリーマーは、典型的には、手動で操作されるものではあるけれども、本発明による器具（１０）は、動力源付き装置と一緒に使用し得るように構成することもできる。従来と同様に、器具（１０）は、矢印（Ａ）方向に回転させることができる、あるいは、矢印（Ｂ）方向に往復動させることができる。これにより、歯管（１２）を洗浄して広げることができる。

図５には、器具（１０）の実働長さ部分（２０）の一部が断面図によって示されている。ここでは、明瞭化のために、螺旋形状の図示は省略されている。図示例による実施形態においては、器具（１０）は、３つの溝（２２）によって規定された３つの研削エッジ（１８）を有している。各溝の周縁面（３２）は、研削方向（ＣＤ）とは逆向きに、研削エッジ（１８）から後方エッジ（３４）までにわたって延在している。この実施形態においては３つの研削エッジ（１８）が例示されているけれども、器具（１０）が、所望に応じて、これよりも少数のあるいはこれよりも多数の研削エッジ（１８）を有し得ることは、理解されるであろう。

器具（１０）を回転させて研削動作を行った際に前方エッジを構成する研削エッジ（１８）は、器具（１０）の中心軸（Ｏ）から、外径（３０）のところに位置した距離（Ｒ_１ ）という長さの分だけ、径方向外側に位置している。研削エッジ（１８）の後方側においては、すなわち、前方エッジから後方エッジ（３４）へと向かう方向においては、溝の周縁面（３２）は、中心軸（Ｏ）から、研削エッジ（１８）の径方向距離（Ｒ_１ ）よりも短い距離のところにおいて径方向外側に位置している。有利なことに、この構成であると、溝の周縁面（３２）が歯管（１２）内において歯（１４）の内面に対して接触しないことを、確保することができる。図５に示す実施形態においては、溝の周縁面（３２）は、研削方向（ＣＤ）とは逆向きに、研削エッジ（１８）から後方エッジ（３４）に向けて、器具（１０）の中心軸（Ｏ）からの径方向距離が、Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３ と順次的に小さくなっている。他の実施形態においては、詳細に後述するように、溝の周縁面（３２）の境界が、研削エッジ（１８）が歯（１４）に対して印加する力のラインによって決定される。

図６および図７は、歯管（１２）の成形時に、歯内治療器具（４０）にかかる力を示している。器具（４０）が、歯管（１２）内に挿入されていて、研削エッジ（４２）によって歯からチップを研削することにより歯管を広げるよう操作されていることのために、歯科医は、器具（４０）に対して、軸方向力（Ｆ_ａ ）とトルク（Ｔ_０ ）とを、印加する。歯科医によって印加されたトルク（Ｔ_０ ）は、ヤスリのタイプと、ヤスリの幾何形状と、印加された軸方向力（Ｆ_ａ ）と、の関数となる。実際には、軸方向力（Ｆ_ａ ）の測定値は、約２０ｇから、１０００ｇを超えることもある。研削エッジ（４２）のところにおいては、器具（４０）は、歯管の壁に対しての器具（４０）の押圧に関連した押圧力（Ｆ_ｒａ）と、研削エッジ（４２）のところにおいて外径（４８）に対して接線方向をなす接線方向研削力（Ｆ_ｔ ）と、を受ける。接線方向研削力（Ｆ_ｔ ）は、接線方向研削摩擦力（Ｆ）の一成分であって、トルク（Ｔ_０ ）と研削器具（４０）の幾何形状とに関連している。力（Ｆ_ｆ ）は、接線方向摩擦力であって、研削エッジ（４２）の強度には影響を及ぼさない。

径方向力（Ｆ_ｒａ）および接線方向研削力（Ｆ_ｔ ）は、歯管（１２）からチップを研削するために研削エッジ（４２）のところにおいて器具（４０）によってもたらされなければならないような合力（Ｆ_ｒ ）を分解したものと見なすことができる。合力（Ｆ_ｒ ）は、作用ライン（４４）に沿って印加される。この作用ライン（４４）は、研削エッジ（４２）のところにおける外径（４８）の接線方向ライン（４６）に対して、角度（β）を形成する。この角度（β）は、以下の式によって決定することができる。

ここで、Ｒ_１ ＝研削エッジのところにおける半径であり、Ｆ_ａ ＝器具に沿った軸方向力であり、α＝ヤスリの側面のテーパー角度であり、Ｔ_０ ＝ヤスリに対して印加されたトルクであり、θ＝ヤスリの螺旋角度である。

研削エッジ（１８）のところにおいて器具（４０）によって印加される合力（Ｆ_ｒ ）が、研削エッジ（１８）のところにおける外径（４８）の接線方向ライン（４６）に対して角度（β）を形成するライン（４４）に沿って作用することにより、研削器具（４０）をなす材料のうちの、合力（Ｆ_ｒ ）の作用ライン（４４）よりも径方向外側に位置した材料（５０）は、器具（４０）の研削エッジ（４２）に対しての強度増大効果をもたらさないことが、理解されるであろう。よって、このような材料（５０）は、図８に示すように、器具（４０）の研削エッジ（４２）のところにおける強度に影響を及ぼすことなく、省略することができる。よって、例示としての実施形態においては、本発明による器具（１０）は、溝の周縁面（３２）が、合力（Ｆ_ｒ ）に対応した作用ラインに沿って形成されているようにして、構成されている。すなわち、本発明による器具（１０）は、溝の周縁面（３２）が、研削エッジ（１８）のところにおける外径（３０）に対する接線方向に対して、上記の式によって決定されたような角度（β）のところにほぼ位置しているようにして、構成されている。角度（β）は、与えられた器具の実働長さ部分（２０）に沿って一定のものとすることができる。あるいは、角度（β）は、所望によっては、実働長さ部分（２０）に沿って変化するものとすることもできる。

いくつかの実施形態に関する説明によって本発明について説明したけれども、また、いくつかの実施形態について細部にわたってまで例示したけれども、上記説明や例示は、そのような細部にまで本発明の範囲を制限したり限定したりすることを意図したものではない。付加的な利点や変形は、当業者には自明であろう。したがって、本発明に関する広義の範囲は、特定の細部や上記装置や上記方法に限定されるものではない。よって、本出願人が意図した発明範囲を逸脱することなく、そのような細部に変形や修正を加えることができる。

ヤスリによる成形対象をなす歯管を有した歯を示す断面図である。 ヤスリのシャフトを詳細に示す図である。 従来技術によるランド無しヤスリを示す断面図である。 従来技術によるランド付きヤスリを示す断面図である。 従来技術による改良型ランド付きヤスリを示す断面図である。 本発明によるヤスリの一例を示す断面図である。 ヤスリのシャフトを概略的に示す図であって、ヤスリに対して作用する様々な力を示している。 ランド付きヤスリを示す断面図であって、ヤスリに対して作用する様々な力を示している。 ランド付きヤスリを示す断面図であって、ヤスリに対して作用する様々な力を示している。

符号の説明

１０ 歯内治療器具
１２ 歯管
１４ 歯
１６ 長尺シャフト
１８ 研削エッジ
２０ 実働長さ部分
２２ 螺旋溝
３０ 外径
３２ 溝の周縁面
４０ 歯内治療器具
４２ 研削エッジ
４４ 作用ライン
４６ 接線方向ライン
４８ 外径
ＣＤ 研削方向
Ｆ_ａ 軸方向力
Ｆ_ｒ 合力
Ｆ_ｒａ 径方向力
Ｆ_ｔ 接線方向研削力
Ｏ 中心軸
Ｒ_１ 第１径方向距離
Ｔ_０ トルク
α 側面のテーパー角度
β 角度
θ 螺旋角度

Claims (6)

1. 歯内治療器具であって、
   中心軸を有した長尺シャフトであるとともに、この長尺シャフトの少なくとも一部に沿って実働長さ部分が設けられ、この実働長さ部分が外表面を有しているような、長尺シャフトと；
   前記外表面上に形成された少なくとも１つのランド無し溝であるとともに、前記中心軸から第１径方向距離をなすところに研削エッジを有した少なくとも１つのランド無し溝と；
   前記外表面上に形成されるとともに前記研削エッジを起点として前記歯内治療器具の研削方向とは逆向きに延在する少なくとも１つの溝周縁面と；
   を具備し、
   前記溝周縁面が、前記中心軸から、前記第１径方向距離よりも短い径方向距離をなすところに、位置していることを特徴とする歯内治療器具。
2. 請求項１記載の歯内治療器具において、
   前記溝周縁面が、前記中心軸からの径方向距離を前記研削方向とは逆向きの方向において減少させつつ、形成されていることを特徴とする歯内治療器具。
3. 請求項１記載の歯内治療器具において、
   前記溝周縁面が、前記歯内治療器具を使用して歯の歯質を研削する際に前記研削エッジのところにおける接線方向力と径方向力との合力ベクトルによって規定される作用ラインのところに配置されているまたはその作用ラインよりも径方向内側に配置されていることを特徴とする歯内治療器具。
4. 請求項１記載の歯内治療器具において、
   前記シャフトが、外径を有し、
   前記溝周縁面が、前記研削エッジのところにおける前記外径に対しての接線方向に対して角度（β）をなすラインのところに配置されまたはそのラインよりも径方向内側に配置され、
   前記角度（β）が、Ｒ_１ を前記溝の半径とし、Ｆ_ａ を前記歯内治療器具に沿った軸方向力とし、αを前記歯内治療器具の側面のテーパー角度とし、Ｔ_０ を前記歯内治療器具に対して印加されたトルクとし、θを前記歯内治療器具の螺旋角度としたときに、
   

   

   という式によって計算された角度とされていることを特徴とする歯内治療器具。
5. 歯の歯管を成形するための方法であって、
   中心軸を有した長尺シャフトであるとともに、この長尺シャフトの少なくとも一部に沿って実働長さ部分が設けられ、この実働長さ部分が外表面を有しているような、長尺シャフトと；前記外表面上に形成された少なくとも１つのランド無し溝であるとともに、前記中心軸から第１径方向距離をなすところに研削エッジを有した少なくとも１つのランド無し溝と；前記外表面上に形成されるとともに前記研削エッジを起点として前記歯内治療器具の研削方向とは逆向きに延在する少なくとも１つの溝周縁面と；を具備し、前記溝周縁面が、前記中心軸から、前記第１径方向距離よりも短い径方向距離をなすところに、位置しているような、歯内治療器具を準備し、
   この歯内治療器具を歯管内へと挿入し、
   前記歯内治療器具を操作することによって、歯の一部を除去する、
   ことを特徴とする方法。
6. 請求項５記載の方法において、
   前記シャフトを、外径を有したものとし、
   前記溝周縁面を、前記研削エッジのところにおける前記外径に対しての接線方向に対して角度（β）をなすラインのところに配置されたものまたはそのラインよりも径方向内側に配置されたものとし、
   Ｒ_１ を前記溝の半径とし、Ｆ_ａ を前記歯内治療器具に沿った軸方向力とし、αを前記歯内治療器具の側面のテーパー角度とし、Ｔ_０ を前記歯内治療器具に対して印加されたトルクとし、θを前記歯内治療器具の螺旋角度としたときに、前記角度（β）を、
   

   

   という式によって計算された角度とすることを特徴とする方法。

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