JP2009034309A - ステンレススチールバー - Google Patents

Abstract

【課題】 細かい凹凸の部分など、必要な場合には健全な象牙質でも切削できるが、健全な象牙質を切削しているときは、そのことを術者に感知させることができるスチールバーを提供する。
【解決手段】 基端側にハンドピースに着脱自在に結合される柄部１１を有し、先端に歯を切削するための刃の付いた作業部１２を有し、該作業部と前記柄部との間を、テーパー状の中間部１３で接続している。このスチールバーは、オーステナイト系ステンレススチールを伸線加工により加工硬化させ、ファイバー状組織としたものである。前記作業部を回転して健全象牙質を切削したとき、前記テーパー部が撓んで振動が生じることで、健全な象牙質を切削していることが分かり、削りすぎを防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は歯科の虫歯治療において、歯のう蝕部を切削するのに使用するステンレススチールバーに関する。

健康な歯は、表面がエナメル質で覆われており、その下に象牙質があり、象牙質の中に歯髄がある。象牙質には歯根が一体的に形成されている。

虫歯は、虫歯菌が繁殖することにより発生するが、虫歯菌は、通常、エナメル質の表面の凹部に付着し、エナメル質をう蝕し始める。エナメル質のう蝕が進行すると、う蝕部は、象牙質に達して軟化する。さらに放置すると、う蝕部は歯髄に達する。

う蝕部が、たとえば、象牙質までの場合、虫歯の治療は、歯からう蝕部を削り取って、できた穴に補綴物を詰めることによって行われる。

う蝕部の削り取りに使用する切削具は、対象となる部分がエナメル質の場合と象牙質の場合とで相違させている。

エナメル質は硬度がＨｖ２７０〜３００と非常に硬いので、歯科用バーで削っている。歯科用バーは、ハンドピース等の回転器具に取り付けられ、ダイヤモンドバーやタングステンカーバイドバー等が使用されている。

このような歯科用バーでは、硬いエナメル質の部分でも簡単に削り取ることができるので、その下にある象牙質はさらに容易に切削することができる。しかしながら、歯科用バーで象牙質のう蝕部を削ると、切削が容易なため、う蝕部以外の周辺部まで大きく削りすぎて、歯の損傷が大きくなってしまう。

そこで、従来は、歯科用バーでは、エナメル質のう蝕部分だけを削り、象牙質に達したら、スチールバーで切削するようにしている。スチールバーは、歯科用バーに比べて硬度が低いので、健全な象牙質部分を大きく切削することを防止することができる。

しかし、スチールバーによる切削には次のような問題がある。スチールバーは、炭素鋼からなり、熱処理によって硬度はＨｖ８００を越える。一方、象牙質のう蝕部は、硬度がＨｖ２０程度、健全な象牙質の硬度はＨｖ５０〜６０である。上記の硬度を有するスチールバーで象牙質のう蝕部を切削するのは、容易にできるが、健全な象牙質の部分を削っても、感触がう蝕部を削っているのとあまり変わらないので、健全な象牙質を大きく削ってしまう可能性があるという問題である。健全な象牙質まで大きく削ることは歯質の低下を招く原因となるため、回避しなければならない。

このような問題に対し、特許文献１（特表２００２−５３２１３３）では、虫歯でない健全な象牙質の硬度より低い硬度の切削具を使用することを提案している。すなわち、象牙質のう蝕部の硬度（Ｈｖ２０程度）と健全な象牙質の硬度（Ｈｖ５０〜６０）の中間の硬度の切削具を使用する。切削具がう蝕部を削り、健全な象牙質に達すると、切削具の刃が摩耗して切削できなくなるので、健全な象牙質を削る心配がない。
特表２００２−５３２１３３

しかし、う蝕部と健全な象牙質との境界が滑らかな面であればよいが、細かい凹凸があったりすると、特許文献１に記載の切削具では、細かい凹部内にあるう蝕部を完全に取り除くことができない。う蝕部を完全に取り除かないと感染源となり、完治を大きく阻む要因となる。

本発明は、このような実状から考えられたもので、細かい凹凸の部分など、必要な場合には健全な象牙質でも切削できるが、健全な象牙質を切削しているときは、そのことを術者に感知させることができるスチールバーを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明のスチールバーは、基端側にハンドピースに着脱自在に結合される柄部を有し、先端に歯を切削するための刃の付いた作業部を有し、該作業部と前記柄部との間の少なくとも一部がテーパー形状を有しているスチールバーにおいて、該スチールバーを伸線加工により加工硬化させ、ファイバー状組織としたオーステナイト系ステンレススチールで形成し、前記作業部を回転して健全象牙質及び/又はエナメル質にあたったとき、振動が生じること及び/又は切削抵抗が大きくなることを特徴としている。

前記作業部と柄部との間の最も細い部分の直径（最小径）が前記作業部の最も太い部分の直径（最大径）より小さく、前記作業部と柄部との間の長さが作業部の最大径以上である構成とすることができる。

本発明のステンレススチールバーによれば、オーステナイト系ステンレス製ではあるが、伸線加工によりファイバー状組織とし、加工硬化を受けているので、象牙質を切削するのに十分な硬度と強度を備えている。そして、象牙質のう蝕部は柔かいので、問題無く切削できる。ステンレススチールは、通常の炭素鋼よりも撓み易いので、切削がう蝕部から硬い健全な象牙質又はエナメル質へと移行すると、ステンレススチールバーが撓み、これによって回転しているステンレススチールバーに振動が発生すると共にすくい角度を鈍にしているため切削抵抗が大きくなる。切削箇所によっては、撓み及び振動は少ないが切削抵抗が大きくなる場合もある。振動及び／又は切削抵抗増加が生じても、健全な象牙質を切削することは可能であるが、術者は、この振動及び／又は切削抵抗増加を感知することで、健全な象牙質を切削していることを知ることができる。そして、切削している箇所に注意をすることで、削り過ぎを防止することができる。こうしてう蝕部に凹凸があっても、滑らかに削ることができ、う蝕部を残すことなく除去することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明のステンレススチールバーの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。従来例と比べると、テーパー部が若干相違する程度で、他は変わりない。

本発明のステンレススチールバーは、オーステナイト系ステンレススチールから形成されたものである。オーステナイト系ステンレススチールの線材を、１回以上、冷間線引き加工して所望の太さにしている。オーステナイト系ステンレスの組織は、線引き加工によって結晶粒が軸方向にファイバー状に伸長され、曲げ強度が向上されると共に、全長にわたってバラツキのない均一な強度を発揮させることが可能となる。このような素材では、同心円状の硬度分布を有している。即ち、表面近傍の硬度が最も高く、中心に向かって徐々に硬度が低くなる。伸線加工により最も硬くなる減面率があるが、これを限度として、伸線加工の回数や減面率を適当に選択することにより、所望の硬度の素材を得ることが可能となる。また、最も硬くなる限界を越えて伸線加工する場合は、伸線加工と伸線加工との間に焼鈍工程を設け、ファイバー組織を元の粒状組織に近づける場合もある。このようにオーステナイト系ステンレススチールから形成された本発明のステンレススチールバーは、加工硬化により硬さを持たせているので、刃部に硬さの均一性があるということと、従来のスチールバーよりやわらかく作業部と柄部の間が撓むということのために、健全な象牙質を切削したときの感触の違いが際立つという特徴がある。一方、従来のスチールバーは焼き入れにより硬さを出すため刃先ほど硬い状態になりやすく、健全な象牙質を切削しても感触の違いを認識しにくい。

この素材を所定の長さに切断し、球形状等の作業部、ハンドピースに結合される柄部、これらの中間のテーパー状の中間部を形成し、球形状の作業部に切削用の刃を形成し、ステンレススチールバーが出来上がる。

なお、以上でステンレススチールバーは完成し、使用可能となるが、この後、さらに、テンパー処理を行って刃先の表面を内部より僅かに硬くし、その後、エッチングなどによってバリを取り、刃先をやや鈍らせるようにしてもよい。

図１のステンレススチールバー１０は、基端側の柄部１１と、先端の作業部１２と、この作業部１２に形成された複数の刃１２ａと、作業部１２と柄部１１との間のテーパー状の中間部１３とを有する。

柄部１１は、ハンドピースに接続される取付部１１ａと、回転器具が把持するためのストレート部１１ｂとを有する。取付部１１ａは、回り止めの機能を備えるために、異形形状となっている。

作業部１２は、球形で、周囲に多数の円弧状の刃１２ａが形成されている。本発明の実施例では、この刃１２ａの硬度は、Ｈｖ６００〜７００程度となっている。これは、象牙質は勿論、エナメル質も切削できる硬度である。しかし、あえて刃１２ａのすくい角を鈍にして、エナメル質は切削できない構成としても良い。刃１２ａのすくい角度(切刃と回転中心を結ぶ線とすくい面とのなす角度)およびリード角を適当な値に設定することで、健全象牙質に達した際の感知しやすさ及び切削性のバランスをコントロールすることができる。すくい角度は０度〜−３０度、リード角は１０度〜３０度の範囲等とすることで、良好な切削性を発揮させるとともに健全象牙質に達したときに振動しやすくなり、切削抵抗が大きくなるため術者が健全象牙質に達したことを感知しやすくすることができる。すくい角度を０度またはリード角を３０度より大きく（正の方向へ増加）すると、切れ味が良すぎて健全象牙質に達したことを感知しにくくなる傾向になる。また、すくい角度を−３０度またはリード角を１０度より小さく（負の方向へ増加）すると、切削抵抗および振動が大きくなりすぎて切削性が悪くなる傾向になる。尚、排出性を考慮し逃げ角度はある程度大きくした方が良いが、すくい角度を鋭く（正の方向に大きい）した場合に逃げ角度を大きくすると刃の先端角が小さくなり耐久性に影響を与えるため、耐久性を考慮するとすくい角度は鈍角（負の方向に大きく）にすることが好ましい。このように、すくい角度およびリード角を適当な値に設定することで、上記相反する性能のバランスを取る事ができる。

本実施例における中間部１３はテーパ状であるが、最も細い作業部１２との接続部１３ａの径ｄは、作業部１２の最大径Ｄの４０〜６０%としている。また、中間部１３の長さＬ１は、作業部１２の最大径Ｄ以上あればよい。望ましくは、中間部１３の径が、作業部１２の径Ｄの６０％になる位置までの作業部１２からの長さＬ２は作業部１２の最大径をＤとして、１．０〜１０．０Ｄである。１．０未満であれば、中間部１３の強度が強すぎて、健全な象牙質を切削したときの振動が小さくなり、感知しにくくなるからである。１０．０Ｄを越えると、ステンレススチールバー１０としての強度が弱くなり、う蝕部を切削しているときも振動するようになるからである。なお、中間部１３の途中から作業部１２に向けてストレート状等にしてもよく、中間部１３の少なくとも一部がテーパー状であれば良い。

図２は、図１のステンレススチールバー１０で象牙質２２のう蝕部２２ａを切削している状態を示す図である。

虫歯２０の歯肉から突出した部分の表面はエナメル質２１で覆われており、その下に象牙質２２がある。象牙質２２の内部に歯随２３がある。図２のう蝕部２２ａは、エナメル質２１の部分から象牙質２２の中間まで進行している。この虫歯２０を治療する場合、まず、エナメル質２１のう蝕部を、歯科用バーで切削し、エナメル質２１に空けた穴から、図１のステンレススチールバー１０で象牙質２２のう蝕部２２ａを切削する。ステンレススチールバー１０は、図示しないハンドピースに取り付けられて回転する。

ステンレススチールバー１０の作業部１２がう蝕部２２ａを切削している間は、中間部１３は変形を受けることがないので、術者は振動を感じることなく切削を行うことになる。

図３は、ステンレススチールバー１０の作業部１２が健全な象牙質２２を切削している状態を示す図である。作業部１２が、健全な象牙質２２に達すると、健全な象牙質２２は、う蝕部２２ａに比べて硬いことから、中間部１３に反りが発生し、振動が起こる。術者はこの振動を感じて、健全な象牙質２２を切削していることを認識することができる。ステンレススチールバー１０は、健全な象牙質２２に達すると、湾曲して振動が生じるが、切削をすることは可能である。したがって、凹凸があって、細い凹部にあるう蝕部２２ａは、周囲の健全な象牙質２２と共に切削して、完全に取り除くことができる。

エッチング等で刃先を鈍らせたものとした場合や、すくい角度を前述したように、０度〜−３０度、リード角を１０度〜３０度の範囲にした場合には、切れ味が低下するので、健全な象牙質を切削する場合、切削抵抗が大きくなったり発生する振動が大きくなったりすることで、術者により明瞭に感知させることができる。また、刃先が鈍っているので、歯随を切削することを防止し易くなる。

本発明のステンレススチールバー１０は、オーステナイト系ステンレススチールを使用しているので、錆びにくいという特徴がある。スチールバーは、使い捨てではなく、繰り返し使用するが、一度使用したら、次に使用する前に、オートクレーブによる滅菌処理を行っている。鋼鉄製のスチールバーの場合、オートクレーブを繰り返すことで、錆が発生し、黒く変色する。これに対し、本発明のものは、ステンレススチール製なので、何回オートクレーブを繰り返しても錆びることなく使用することができる。

本発明のステンレススチールバーの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１のステンレススチールバーで虫歯のう蝕部を切削している状態を示す図である。 図１のステンレススチールバーで健全な象牙質を切削している状態を示す図である。

符号の説明

１０ ステンレススチールバー
１１ 柄部
１１ａ 取付部
１１ｂ ストレート部
１２ 作業部
１２ａ 刃
１３ 中間部
１３ａ 接続部
２０ 虫歯
２１ エナメル質
２２ 象牙質
２２ａ う蝕部
２３ 歯随
Ｄ 作業部の最大径
ｄ ネック部の最小径

Claims (2)

1. 基端側にハンドピースに着脱自在に結合される柄部を有し、先端に歯を切削するための刃の付いた作業部を有し、該作業部と前記柄部との間の少なくとも一部がテーパー形状を有しているスチールバーにおいて、該スチールバーを伸線加工により加工硬化させ、ファイバー状組織としたオーステナイト系ステンレススチールで形成し、前記作業部を回転して健全象牙質及び/又はエナメル質にあたったとき、振動が生じること及び/又は切削抵抗が大きくなることを特徴とするステンレススチールバー。
2. 前記作業部と柄部との間の最も細い直径が前記作業部の最大径より小さく、前記作業部と柄部との間の長さが作業部の最大径以上であることを特徴とする請求項１に記載のステンレススチールバー。

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