JP2009502349A - 歯内治療用ファイルのための可変ランド多高フルート（ｍｕｌｔｉｐｌｅｈｅｉｇｈｔｆｌｕｔｅ）輪郭設計 - Google Patents

Abstract

歯内の根管を形成し切り開くためのテーパ状の歯内治療用回転ファイルは、ファイルの長さに沿って螺旋状となる１つまたは複数のフルートを有する。１つまたは複数のフルートの直径は、シャンク部分と先端部分の間の少なくとも１つのフルート領域が、シャンク部分から先端部分への直線状テーパよりも小さい直径を有するように、ファイルのシャンク部分内の第１の直径からファイルの先端部分内のより小さい直径へと、不均一なやり方でテーパ状になる。フルートはまた、ランド付けすることができ、ランドの幅は、ファイルの長さに沿って変えることができる。特に、中間領域内のランドの幅は、先端またはシャンク部分内の幅よりも幅広である。

Description

本出願は、２００５年７月２８日出願の米国特許仮出願第６０／７０３，７６６号明細書の利益を主張する。

歯内治療学は、歯内の根管の病的状態の診断および治療に関する、歯科学の専門の１つである。死にかけの、または死んだ歯髄組織を有する歯の歯内治療では、図１に示すように、治療する歯科医が、歯の内部空間内への開口部を準備することが必要であり、その空間は、髄室と呼ばれ、そこから根管の通路が根管口にて、患者の顎内部で歯を支持する各歯根内へと分岐する。歯科医は、小さい歯内治療用ファイルを、歯内の各管内を通し、その終点または根尖口へと進ませた後に、より大きいファイルを用いて、根管口の高さにて管の最大直径を有し、根尖口にて最小直径を有するテーパ形状を備えるように、管を準備しなければならない。図２は、歯の管内にある、０．０２ｍｍ／ｍｍのテーパ状のＫファイルを示す。典型的なＫ型ファイルのセットでは、テーパは、全てのファイル上で、長さ１６ｍｍの標準切削フルートにわたり０．３２ｍｍであり、または、フルートの長さ１ｍｍ毎にテーパが０．０２ｍｍである。このテーパは、標準ＩＳＯ（国際標準化機構）テーパと呼ばれることがある。これらのファイルセットは、同一のテーパを有するが、多くのサイズとなる。ファイルを特徴付けるサイズ番号２５（図２の右上部分に示す）は、１００分の１ミリ単位のファイルの先端直径であり、ファイルの大きい端部における直径は、この先端直径よりも０．３２ｍｍ大きい。完全なセットは、０６、０８、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、および１４０の先端サイズを有するファイルを備えることになり、０８から６０のファイルサイズが、手順において通常使用される。製造業者によっては、いくつかのハーフサイズまたは非標準サイズも製作する。

根管の形成は、全て実質的に同じ比較的小さい（０．２ｍｍ／ｍｍ）テーパを有するが異なる先端直径を有する、ステンレス鋼のハンドファイル（ｈａｎｄ ｆｉｌｅ）を使用することによって、１９００年代前半から実現されてきたが、多くの異なるファイルサイズ、多くの手順ステップ、および一貫した結果に到達するための多大な訓練を必要とする。１９８０年代後半には、図３に示され、また特許文献１に記載されるような、より大きいテーパの形成ファイルを製作するために、形状記憶、極度の柔軟性、および際だった強度を有する新種のニッケルチタン合金が使用され、根管の形成を行うやり方を完全に変えた。ニッケルチタンの柔軟性は、ステンレス鋼よりも高かったため、より大きいテーパのファイルを、根管内で一般的に遭遇する湾曲部の周りで屈曲させることが可能であり、強度が加えられたため、この合金で製作されたファイルは、ステンレス鋼ファイルで一般的であったような破断を伴わずに、歯科用ハンドピース内で使用することができた。

この改善によって、より少ない機器を用いて実現される、より一貫し、より理想的に形成された管がもたらされ、必要とされる手順ステップがより少なくなり、結果的に、かかる時間がはるかに短く、歯科医が要求される訓練および経験が大幅に少なくなった。しかし、これらの回転切削機器は、主にそれらが根管壁を非常に急速に切削するということによる、それら自体の一連の問題をもっていた。ほとんどの根管は、それらの長さに沿っていくらかの大きさの湾曲を有するので、回転切削機器の設計における課題は、それらの切削フルートのジオメトリが中心となった。というのも、回転切削機器が、歯根を作る硬組織（象牙質）内を適切に切削するが、管の逸脱４９によって図５に示すように、治療される管の本来の通路をファイルが明らかに変化させるほど象牙質を有効に切削しないことが、決定的に重要であったからである。

作り出された最も安全なフルート設計のうちの１つは、図６および図７に示すように、螺旋状フルート空間が切削されて刃先が作り出された後に、テーパ状のニッケルチタンブランクの、本来の周縁の狭い部分が元のまま残される、Ａｒｐａｉｏ（特許文献２参照）によって説明されるようなランド付きフルートであった。ランドは、形成中に切削される管壁に対して中立的なすくい角を有し、かつ、ランドが管壁に乗るとき、ファイルが管内へとねじ込まれ、または管路を移動させる（変化させる）ことを妨げたため、刃先の強烈さが低減された。ランドの幅は、ファイル毎に変え、機器の切削挙動を、より強烈に、またはより強烈でなくすることができ、あるいは、ランドの幅は、ファイルの長さに沿って、より大きいシャンク端部からファイル先端へと変えることができた（たとえば、特許文献１参照）。

ランドの幅が増大される場合、ランドは、形成手順中の管路の移動防止に関してより安全になるが、切削がより遅くなり、ファイルが管の湾曲の周りを回転する度に蓄積されるサイクル疲労により、破断の可能性が上昇する。ランドが狭くされると、形成の目的で必要とされる回転数がより少ないので、破断の可能性が低減されるが、湾曲した管路が変化する可能性が高まる。本発明者の特許文献１に記載されるように、ファイルのより大きいシャンク端部にてより狭く、先端に近づくにつれて相対的により広くなるランド幅を有する試作品が製作されたとき、ファイルは、一貫した最適化されたランド幅をそれらの長さに沿って有するものよりも、大幅に速くは切削しなかったが、歯根中央部の移動が、許容不可能なレベルに増大した。

回転ファイルの使用中に遭遇する、切削効率を低減させる別の問題は、ファイルがその長さ全体に沿って動かなくなり、「テーパロック」と呼ばれるものを生み出すことである。テーパロックは、削りナイフブレード（ｗｈｉｔｔｌｉｎｇ ｋｎｉｆｅ ｂｌａｄｅ）がその長さに沿って長く係合しすぎる場合に生じるものと同様である。刻まれる木片による、切削への抵抗が生じる。テーパロックが生じるとき、臨床医は、ファイルを管内へとさらに切り込ませるために、ファイル上に下向きの圧力を加えたくなる。しかしこれは、機器の破断の主な原因である。現在、あるサイズのファイルがテーパロックにより失速した後に、根管内へとさらに切り込む唯一の方法は、それを取り外し、より狭いまたはより幅広のテーパのファイルに切り換え、その新しい機器を管内に再び導入することであり、新しい機器は、その長さ全体より短い長さに沿って象牙質に係合し、その結果、以前の機器よりも遠くまで前進する。

米国特許第５，９２１，７７５号明細書 米国特許第４，９３４，９３４号明細書

本明細書で説明される本発明は、特に、これらのファイルが湾曲した管内で使用されるとき、切削効率と、本来の管路の維持との間の動的なバランスの、劇的な改善をもたらす。

本発明は、テーパロックを大幅に減少させ、切削効率を上昇させ、管の本来の通路を維持するのにも役立つ、改善された回転ファイルフルートのジオメトリを有する。これは、ファイルの長さに沿った、多数の高さの輪郭、および多数のランド幅の変化を、生み出すことによって実現される。好ましい実施形態では、新しい機器の設計は、その中央においてわずかに小さく輪郭付けされた部分、すなわち、より狭いウェスト部を有し、先端およびシャンク領域にて、より細いランドを有し、小さく輪郭付けされた中央領域内にて、より広いランドを有する。

図１は、エナメル質１１、象牙質１２、髄室１３、および、歯髄１５を内部に有する根管空間１４から構成される、ヒトの歯１０を示す。歯は、歯肉組織１７によって覆われた歯槽骨１６内に埋め込まれている。

図２は、従来技術のファイル２４を使用して、髄室１３内にアクセス空腔２１が準備され、かつ根管２３がテーパ状の形に形成された後の、歯１０を示す。

図３は、先端３１、シャンク３２、およびハンドル３３を有する、別の従来技術の形成ファイル３０を示し、ファイルは、切削フルート３４と、０．０８ｍｍ／ｍｍのテーパ３８を有する、テーパ部分３５とを備える。

図４は、図３のハンドル３３の一代替形態として、シャンク３２を有するラッチグループ取付部３６を示す。

図５は、髄室１３内へのアクセス空腔２１を有する、歯槽骨１６内の臼歯４０を示し、根管２３が、髄室１３から離れて分岐する。近心根４６内に、ランド付きフルートをもたないテーパ状ファイル２４によって、湾曲した管２３が形成されており、近心根管２３の通路が、根壁４８を穿孔する点まで直線状にされる。感染した歯槽骨４９が、歯根穿孔部の隣に見られる。これは、この事故に共通する結果である。

図６は、ワイヤブランクの本来の周縁５１、フルート空間切抜部５２、および残りのランド５３を有する、従来技術のランド付きフルート５０の断面を示す。

図７は、先端３１、シャンク３２、ラッチグリップ取付部３６、フルート空間５２、および等幅にランド付けされたフルート５３を備える、図６のファイル５０の側面図である。

出願人は、フルートのジオメトリを変化させることによって、改善された回転ファイルを製作することができ、テーパロックの大幅な減少、切削効率の上昇、および、管の本来の通路を維持しながら根壁内への切り込みを最小化しまたはなくす能力の改善が、もたらされることを発見してきた。従来技術の装置は、ファイルの長さに沿って、均一なテーパを有する。出願人の以前の特許において開示された改善は、ランドの幅を変えることであった。本明細書で説明したファイル機能のさらなる改善をもたらすために、テーパの長さに沿って多数の高さまたは輪郭を有し、ファイルの長さに沿って多数のランド幅の変化を有する、回転ファイルが作り出されてきた。好ましい実施形態では、新しい機器の設計は、ファイルの長さの中央にあるわずかに小さく輪郭付けされた部分、すなわちより狭いウェスト部を有し、ファイルの先端およびシャンク領域にて、より細いランドを有し、より狭く輪郭付けされた中央ウェスト領域内で、より幅広のランドを有する。

ファイルのわずかにより狭い「ウェスト部」は、ファイルの先端およびシャンク上の輪郭がより高くなる結果として、テーパロックを減少させる。この構成の機器を使用することによって、以前に必要とされていた、それぞれ異なるテーパを有する３つまたは４つの機器の代わりに単一の機器を使用して、根管形成手順で必要とされる全ての形状を切削する能力が、開業医にもたらされる。

この幅可変ランドのジオメトリは、先端およびシャンク領域にてブレード部分がより鋭くなる結果として、より最適な切削効率をもたらし、一方、ファイルの中央領域内のより幅広のランドは、湾曲した管の中間点での管の直線化を妨げ、または最小化する。根管が大きく湾曲している可能性があるファイルの先端にて、ブレードを鋭くすることは、そのより狭いファイル部分の柔軟性が本質的により高いので安全であること、および、ファイルのより剛性の高いシャンク端部にて、ブレードを鋭くすることは、歯根の歯冠部アスペクト（ｃｏｒｏｎａｌ ａｓｐｅｃｔ）が根管のより先端の領域よりも厚くより直線的であるので安全であるということを、これらのファイルの使用が示してきた。

図８は、ランド付きフルートファイル７０の第１の実施形態を示し、ファイル７０は、先端領域７７の端部にある先端３１、ならびに、ファイル７０のハンドル端部７１へと向かう、シャンク３２および隣接するシャンク部分７９を有する。中央領域７２が、先端部分７７と、シャンク部分７９との間に配置される。より狭いウェスト輪郭７４が、中央領域７２内に配置される。先端領域７７およびシャンク領域７９が、細くランド付けされたフルート７６を有する一方、中央領域７２は、より幅広にランド付けされたフルート７８を有する。

図９は、ランド付けされたフルートファイル８０の第２の実施形態であり、ファイル８０は、先端領域８１と、ファイル８０のフルート付けされた長さに沿って、先端３１からファイルのほぼ４分の１から２分の１の長さを含む、中間領域８２と、ファイル８０のフルート付けされた長さに沿って、先端３１からファイルのほぼ２分の１から４分の３の長さを含む、中央領域８３と、ファイル８０のシャンク３２に隣接するシャンク領域８４とを有する。この実施形態は、中間領域８２、中央領域８３、およびシャンク領域８４内で、縮小された輪郭８６（直線状テーパ３８からのファイルの直径の縮小）を備え、先端、中間部分と中央部分との間、およびファイルのシャンク端部にて、拡大された輪郭８７（縮小された領域からのファイルの直径の拡大）を備える。この実施形態もまた、シャンクおよび先端領域にて細いフルートランド８８を、中間および中央領域においてより幅広のランド８９を有する。

図１０は、ファイル９０を備える、本発明の特徴を組み込む第３の実施形態を示し、ファイル９０は、ランドを備えず、先端領域９１、中央領域９２、およびシャンク領域９３を有する。第２の実施形態と同様、この実施形態は、中央領域９２内に、縮小された輪郭９４を、先端領域９１およびシャンク領域９３内に、拡大された輪郭９６を有する。

図１１は、ランドをもたないファイル１００を備える、本発明の特徴を組み込むさらなる実施形態を示す。図９の実施形態と同様、この実施形態は、縮小された輪郭を有する３つの部分１０４と、それらの間の、隣接部分と比べて拡大された輪郭１０５を有する部分とを備える。

本発明を、４つの実施形態を用いて図示および説明するが、より低い輪郭を有する１つまたは３つの領域、ならびに、より高い輪郭を有する端部および中間領域（より低い輪郭部分の間の領域）を備える図示の実施形態に、本発明を限定することは意図されない。ファイルは、ファイルの長さに沿って拡散された、２つの縮小された輪郭、または４つ以上のより低い（縮小された直径の）領域とともに形成することができる。本発明の基本的な特徴は、直線的な縁部がファイルの長さに沿って配置される場合、ランドが直線的な縁部に接触しない、より低い部分が存在することになるということである。２組のファイルが示され、第１の組は、縮小された輪郭領域内の幅広のランドと、高くなった輪郭領域内のより細いランドを有し、第２の組は、ランドをもたない。ただし、１つまたは複数の部分内でランドをもたず、別の部分内でランドを有するファイルを製作することもできることも、意図される。本発明の特徴を組み込む典型的なファイルは、ファイルのテーパに沿った直線から約０．０００１インチ（０．０００２５４ｃｍ）から約０．００４インチ（０．０１０１６ｃｍ）縮小された直径を有する、縮小された輪郭を有することになり、縮小された輪郭のこの領域の幅（ファイルの長さに沿った距離）は、フルート１つ分から、ファイルのフルート付けされた長さの約２分の１となる。フルート上のランドの幅は、通常、０（ランド無し）から約０．００４インチ（０．０１０１６ｃｍ）とすることができる。ただし、縮小された輪郭領域の、より大きい深さおよび長さ、または、多数の縮小された輪郭領域が存在する場合のこれらの領域の長さの合計は、本発明の範囲外ではない。より大きいランド幅を使用することもできるが、ランド幅がさらに増大されるにつれて、ファイルの切削能力は一般に低減される。

個人の顎内の歯の断面図である。 従来技術の歯内治療手順を示す、図１の歯の断面図である。 従来技術のニッケルチタンファイルの例を示す図である。 ファイルの従来技術のラッチグループ取付部を示す図である。 管壁の許容不可能な切削を示す、手順中の歯の断面図である。 従来技術の装置の形状を示す断面図である。 図６の従来技術の装置を示す側面図である。 本発明の特徴を組み込むファイルを示す側面図である。 本発明の特徴を組み込むファイルの第２の実施形態を示す側面図である。 本発明の特徴を組み込むファイルの第３の実施形態を示す側面図である。 本発明の特徴を組み込むファイルの第４の実施形態を示す側面図である。

Claims (15)

1. 歯内の根管を形成し切り開くための改善された歯内治療用機器であって、前記ファイルの長さに沿って螺旋状になる１つまたは複数のフルートを有する回転ファイルを備え、前記１つまたは複数のフルートが、前記ファイルのシャンク端部にて第１の外径を、前記ファイルの先端にて第２のより小さい外径を有し、前記第１および第２の外径が、ファイルのシャンク部分と先端部分との間の直線状のテーパラインと一致し、前記ファイルの前記シャンク部分と前記先端部分との間に位置する中間部分に沿った前記フルートの前記外径が、前記第１の直径より小さく、前記機器がさらに、前記１つまたは複数のフルートの前縁上の切刃を備え、前記改善が、前記シャンクと前記先端部分との間の前記直線状のテーパラインよりも小さいフルート直径を有する、前記中間部分内の少なくとも１つの領域を含むことを特徴とする改善された歯内治療用機器。
2. 前記フルートが、ランド付きフルートであることを特徴とする請求項１に記載の改善された歯内治療用機器。
3. 前記中間部分内の前記フルート上のランドが、前記シャンク部分または先端部分内のランドの幅より大きい幅を有することを特徴とする請求項２に記載の改善された歯内治療用機器。
4. 前記中間部分内の２つまたは複数の領域が、前記シャンク部分と前記先端部分との間の前記直線状のテーパラインよりも小さいフルート直径を有し、前記２つまたは複数の領域が、より大きい直径を有する中間フルートによって分割されることを特徴とする請求項１に記載の改善された歯内治療用機器。
5. 前記フルートが、ランド付きフルートであることを特徴とする請求項４に記載の改善された歯内治療用機器。
6. 前記中間部分内の１つまたは複数の前記フルート上の前記ランドが、前記シャンク部分または先端部分内の前記ランドの幅より大きい幅を有する直線状のテーパラインよりも、小さい直径を有することを特徴とする請求項５に記載の改善された歯内治療用機器。
7. より大きい直径を有する前記中間フルートが、前記直線状のテーパラインと一致することを特徴とする請求項４に記載の改善された歯内治療用機器。
8. 歯内の根管を形成し切り開くためのテーパ状の歯内治療用回転ファイルであって、前記ファイルの長さに沿って螺旋状になる１つまたは複数のフルートを備え、前記１つまたは複数のフルートの直径は、前記シャンク部分と前記先端部分との中間の少なくとも１つのフルート領域が、前記シャンク部分から前記先端部分への直線状テーパよりも小さい直径を有するように、前記ファイルのシャンク部分の第１の直径から前記ファイルの先端部分内のより小さい直径へと、非均一なやり方でテーパ状になることを特徴とする歯内治療用回転ファイル。
9. 前記フルートは、ランド付きフルートであることを特徴とする請求項８に記載の歯内治療用回転ファイル。
10. 前記中間部分内の前記フルート上のランドが、前記シャンク部分または先端部分内のランドの幅より大きい幅を有することを特徴とする請求項９に記載の歯内治療用回転ファイル。
11. 前記中間部分内の２つまたは複数の領域が、前記シャンク部分と前記先端部分との間の前記直線状テーパよりも小さいフルート直径を有し、前記２つまたは複数の領域が、より大きい直径を有する中間フルートによって分割されることを特徴とする請求項８に記載の歯内治療用回転ファイル。
12. 前記フルートが、ランド付きフルートであることを特徴とする請求項１１に記載の改善された歯内治療用機器。
13. 前記中間部分内の１つまたは複数の前記フルート上の前記ランドが、前記シャンク部分または先端部分内の前記ランドの幅より大きい幅を有する直線状のテーパラインよりも、小さい直径を有することを特徴とする請求項１２に記載の改善された歯内治療用機器。
14. より大きい直径を有する前記中間フルートが、前記直線状のテーパと一致することを特徴とする請求項１３に記載の改善された歯内治療用機器。
15. 前記ファイルの前記先端部分が、前記ファイルのフルート付けされた長さの２５パーセントから５０パーセントを含み、前記先端部分と前記シャンク部分の中間の前記フルート付き領域が、前記ファイルのフルート付けされた長さの５０パーセントから７５パーセントを含むことを特徴とする請求項８に記載の改善された歯内治療用機器。

Images