JP2010035856A - 歯科用超音波振動治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯科用超音波振動チップの共振周波数が所定の値を超えて大きくなった時に、そのチップを破棄する等するようにし、チップの破損等による患者の危険を防止する。
【解決手段】超音波振動子１０と、該超音波振動子１０に着脱自在に装着されるチップ３０とから成り、該チップ３０を超音波振動させて歯科治療を行う。駆動（発振）回路４０は、その共振周波数を検知し、その共振周波数で前記振動子１０を共振振動させる。この共振周波数が所定周波数を超えた時に警報発生手段７０より警報を発生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯科用超音波振動治療装置に係り、例えば、超音波振動子に歯科治療チップを着脱自在に装着し、該チップを超音波振動させて歯石の除去等を行う歯科用超音波スケーラに係り、特に、使用時における振動周波数が所定値以上に高くなった時に、該チップが摩耗して破損等の恐れがあることを警告するようにした歯科用超音波振動治療装置に関する。

歯科治療において、歯石の除去、根管の平面化（ルートプレーニング）等を行うのに超音波スケーラを使用するが、この超音波スケーラは、ハンドピース内に設けられた超音波振動子にチップを着脱自在に装着し、該チップを超音波振動させ、その超音波振動にて歯牙の表面に付着している歯石等を除去するようにしている。

図３は、従来の超音波スケーラの一例を説明するための要部概略構成図で、図中、１１は、例えば、圧電素子等からなる周知の超音波振動部、１２は超音波伝達部（以下、これら超音波振動部１１と超音波伝達部１２とを一体化したものを超音波振動子１０という）で、これらがハンドピース１００内に収納されている。２０は前記超音波振動子１０を駆動する電圧を印加するリード線１３等を導くホースで、該ホース２０の図示しない端部は、例えば、歯科治療ユニットに着脱自在に連結され、該ユニット内に設けられた駆動回路（発振回路）より前記リード線１３を通して前記超音波振動部１１に駆動信号が与えられ、前記超音波振動子１０が超音波駆動される。歯科治療に当り、術者は、周知のように超音波振動子１０の先端に歯科用チップ例えばスケーラチップ３０を装着し、該スケーラチップ３０を前記超音波振動子１０にて超音波振動させて歯科治療を行う。

超音波振動子の駆動方式には自励発振振動方式と他励発振振動方式があり、自励発振振動方式は、発振回路が超音波振動子に対して一定の周波数を持った電気信号を一方的に送る方式であり、あらかじめ振動子が持つ共振周波数（振動子が最も効率良く振動できる周波数）を特定して、その周波数を出力する。一方、他励発振方式は、発振回路が振動子の共振周波数を読み取り、その周波数で発振させる。これらを超音波スケーラの発振回路として考えると、自励発振の場合は、超音波振動体（振動子１０＋チップ３０）の共振周波数が発振回路の出す周波数と一致するように設計する必要があり、チップが摩耗し共振周波数が、発振回路の出す周波数とズレると極端に振動しなくなることがある。他励発振の場合、振動子にチップが接続された状態（振動子１０＋チップ３０）の共振周波数を発振回路が読み取るため多種多様なチップとの組み合せの場合やチップが摩耗した場合でも、常に最適な状態で振動させることができる。しかし、チップが一番効率よく振動してしまうので、チップが振動しすぎて破損する恐れがある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、歯科用超音波振動チップを他励方式で効率よく超音波振動させるようにするとともに、その共振周波数が所定の値を超えて大きくなった時に、そのチップを破棄する等するようにし、チップの破損等による患者の危険を防止することを目的としてなされたものである。

請求項１の発明は、超音波振動子と、該超音波振動子に着脱自在に装着されるチップとから成り、前記チップを超音波振動させて歯科治療を行う歯科用超音波振動治療装置において、前記超音波振動子に前記チップを装着した状態で前記超音波振動子を共振振動させる駆動回路と、該駆動回路の共振周波数を検知し、該共振周波数が所定周波数を超えた時に警報を発生する警報発生手段とを有することを特徴としたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記チップの新品装着時における共振周波数を検出し、該検出周波数より高い前記所定周波数を記憶する記憶手段を有し、該チップ使用時の共振周波数が前記記憶手段に記憶された前記所定周波数を超えた時に前記警報を発するようにしたことを特徴としたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記チップとして、質量の異なる種々複数のチップを有し、これら種々複数のチップは前記超音波振動子に交換可能に装着可能であり、前記所定周波数は装着された当該各チップに対応するものであることを特徴としたものである。

本発明によると、例えば、歯石の除去等、超音波振動チップを用いる歯科治療中において、該超音波振動チップの摩耗を検知し、該チップが破損する前に、該チップを破棄するよう警告するようにしたので、歯科治療中に、チップが破損して患者に危害を加えるようなことはない。

図１は、本発明を超音波スケーラに適用した場合の一実施例を説明するための要部構成図で、図中、１００は超音波振動子１０を内蔵するハンドピースで、該ハンドピース１００内には、前述のように、超音波振動子１０が収容されており、該振動子１０に対してスケーラチップ３０を着脱自在に装着し、リード線１３を通して該振動子１０を前述の他励発振方式にて超音波振動させ、この超音波振動にて該スケーラチップ３０を共振振動させ、歯石の除去等を行っている。

超音波スケーラチップ３０を振動させる振動子１０を超音波振動させるのに、前述のように、自励発振振動方式と他励発振振動方式があり、他励発振振動方式を用いると、常に最適な状態で振動させることができ効率的であるが、スケーラチップが摩耗等して軽くなると、該スケーラチップが振動しすぎて破損してしまう恐れがある。

図１において、４０はリード線１３を通して超音波振動子１０を超音波駆動させるための駆動（発振）回路で、該駆動（発振）回路４０は、超音波振動体（超音波振動子１０＋チップ３０）が振動された時の共振振動数を検知し、その共振周波数で発振し、超音波振動体を該共振振動周波数にて振動させる。これにて、超音波振動体（振動子１０＋チップ３０）が、これらの質量及び長さに応じた共振周波数で超音波振動する。

超音波振動体（超音波振動子１０＋チップ３０）を振動させる周波数は、振動子１０の質量は一定不変であるから、チップ３０の質量及び長さの変化に応じて変化し、チップ３０の質量及び長さがチップの摩耗等によって軽く、短くなると共振周波数が高くなる。摩耗検出回路６０は、チップ３０の質量及び長さの変化によって変化する共振周波数の変化を監視しており、この共振周波数がチップ新品時における共振周波数に対して所定周波数以上に高くなった時に、警報回路７０より警告を発し、例えば、ディスプレイ（警告手段）上に「チップが摩耗しています。チップを交換して下さい」等の表示をする。なお、この警告は、音、光等、任意所望の手段を用いて行ってもよい。

チップ装着時の共振周波数は、他励発振振動方式を用いることにより、前述のようにして検出することができるが、本発明においては、新品チップ使用時、該新品チップの共振周波数ｆ₀を求め、これより高い周波数ｆ₁をメモリに記憶しておき、以降の使用時の共振周波数ｆxを、前記メモリに記憶された共振周波数ｆ₁と比較し、当該チップ使用時における共振周波数ｆxが前記新品時における共振周波数ｆ₀に対して所定周波数より高いｆ₁になった時に、警報（警告）手段７０により警告を発する。具体的には、３０ｋＨｚで使用するよう設計されているチップに対しては、振動子に新品チップを装着した状態で、発振回路４０を３０ｋＨｚを含む例えば２９ｋＨｚ〜３１ｋＨｚの間でスイープし、その間の最少駆動電流時における周波数を新品チップの共振周波数ｆ₀とし、メモリには、例えばこれより１ｋＨｚ高い３１ｋＨｚを所定周波数ｆ₁として記憶しておき、当該チップの実使用時における共振周波数ｆxが前記所定周波数ｆ₁になった時に警報を発する。

図２において、ｆ₀はチップが新品の時の共振周波数、ｆ₁は使用等によってチップが摩耗し、それ以上摩耗すると、破損の恐れがある共振周波数ｆは現在使用中のチップの共振周波数で、前述のように、新チップの使用に先立って当該チップの新品時における共振周波数ｆ₀より高い所定の周波数ｆ₁を設定しておく。チップは、使用によって摩耗し、振動が不安定になったり、チップが破損する恐れがあるので、使用中のチップの共振周波数ｆxが前記ｆ₁以上になった時に警報を発生して、操作者に、チップの交換を促す。なお、同種のチップでの操作誤差は、ほとんどないので（たとえ、あったとしてもごく僅かの誤差の範囲内なので）、前記設定値ｆ₁は、チップを交換する度に変えなくてもよく、また、同種のチップを取り換えて使用する場合（例えば、オートクレーブ中のチップに代えて同種他のチップを使用するような場合）、同一の設定値ｆ₁を使用することが可能である。

前記チップとして、例えば、根管拡大用チップ、歯肉線下イリゲーション用チップ、ルートプレーニングの歯石除去用チップ等、用途の異なる種々のチップがあり、更に、同用途のチップの中にも種々使用目的に応じた異種チップがあるが、これらチップは前記共振周波数ｆ₀が相当離れているので、各種毎に前記所定の共振周波数ｆ₁を設定しておけば、操作者は、使用するチップに気を使うことなく、従来の使用方法と全て同様の方法で使用することができ、単に、警報が発せられた時に、前記チップを破棄すればよい。

上述のように、本発明によれば、超音波振動子を用いた歯科治療において、警報が発せられた時に、当該使用中のチップを破棄すればよいので、チップの破損等によって患者が負傷するような恐れがなくなる。

本発明による歯科用超音波振動治療装置の超音波スケーラに適用した場合の一実施例を説明するための要部構成図である。 超音波振動子の共振周波数の変化を示す図である。 従来の超音波スケーラの一例を説明するための要部概略構成図である。

符号の説明

１０…超音波振動子、１１…超音波振動部、１２…超音波伝達部、１３…リード線、２０…インスツルメントホース、３０…超音波スケーラチップ、４０…駆動回路、５０…共振検出回路、６０…摩耗検出回路、７０…警報手段、１００…ハンドピース。

Claims (3)

1. 超音波振動子と、該超音波振動子に着脱自在に装着されるチップとから成り、前記チップを超音波振動させて歯科治療を行う歯科用超音波振動治療装置において、前記超音波振動子に前記チップを装着した状態で前記超音波振動子を共振振動させる駆動回路と、該駆動回路の共振周波数を検知し、該共振周波数が所定周波数を超えた時に警報を発生する警報発生手段とを有することを特徴とする歯科用超音波振動治療装置。
2. 前記チップの新品装着時における共振周波数を検出し、該検出周波数より高い前記所定周波数を記憶する記憶手段を有し、該チップ使用時の共振周波数が前記記憶手段に記憶された前記所定周波数を超えた時に前記警報を発するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の歯科用超音波振動治療装置。
3. 前記チップとして、質量の異なる種々複数のチップを有し、これら種々複数のチップは前記超音波振動子に交換可能に装着可能であり、前記所定周波数は装着された当該各チップに対応するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯科用超音波振動治療装置。

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