JP2010506652A - 根管充填用根管治療器及びその発熱チップ - Google Patents

Abstract

本発明は、直流電源及び印刷回路基板が備えられる本体と、該本体に接続される発熱チップと、スイッチと、前記発熱チップに供給される電源を断続する制御回路とを備える根管充填用根管治療器に関する。また、前記発熱チップは、抵抗チューブとしての第１金属と、該第１金属内に配置され、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックする第２金属と、前記第１金属内に配置され、電源を供給する第３金属と、接合部と、前記第１金属内に配置され、第２金属及び第３金属の表面を覆う絶縁材と、第１導電性チューブと、第２導電性チューブと、前記第１及び第２導電性チューブが接続固定される絶縁材とを備え、熱電対の熱起電力により温度を感知する。
【選択図】図４

Description

本発明は、根管充填用根管治療器及びその発熱チップに関する。特に、根管充填用根管治療器は、直流（ＤＣ）電源及び印刷回路基板が備えられる本体と、該本体に接続され、抵抗チューブである第１金属、熱電対を形成する第２金属及び第３金属、当該第２金属及び第３金属を覆う絶縁材を備える発熱チップと、該発熱チップを作動させるスイッチと、前記発熱チップに供給される電源を断続する制御回路とを備える。

一般的に、歯科医院で虫歯を治療する方法としては、歯の虫歯部位を穿孔器具を用いて除去し、歯髄が損傷した場合は、損傷したり感染した歯髄を除去した後、治療部位の根管に充填材（根管充填用セメントまたはシーラー）を満たして密閉させた状態で補綴する方法を利用している。このように根管を充填するときは、その充填材が根管に浸透してこれを完全に閉鎖できるように補助する臨時充填物として、ガッタパーチャ（Ｇｕｔｔａ−Ｐｅｒｃｈａ）コーンを用いる。ガッタパーチャは、天然の植物性抽出物であって、常温では固体状態であるが、加圧または加熱して半固形化したゴムの形で提供される。これを通常、「ガッタパーチャコーン」と呼ぶ。

これに、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ワックス、色素などを入れ、ローラやミキサなどで練り込んで板状に押し出した後、これを切断して、サイズごとに円錐形状に作る。こうして作られたガッタパーチャコーンは、最近、根管治療に最も多く使用されている材料であって、歯根端に対する毒性がほとんどなく、生体に最も適しているものとして知られている。現在市販されているガッタパーチャコーンは、規格化されたコーン（ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｃｏｎｅ）と補助コーン（ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｃｏｎｅ）とに分類されるが、規格化されたコーンは、歯科用ファイル（ｆｉｌｅ）と同じ形状に作られている。

神経治療時においては、穿孔器具で歯髄感染部を穿孔して感染した神経組織などを除去した後、根管にそれ以上感染源が生じないように根管壁に充填材を塗布し、前記根管に適したサイズのガッタパーチャコーンを挿入して前記充填材を主根管及び副根管に固定させる。このとき、前記ガッタパーチャコーンは、根管壁及び根尖側に完全に密着させることが重要である。

こうして根管が充填されると、Ｘ線撮影により充填状態を確認した後、前記ガッタパーチャコーンを除去し、ガッタパーチャコーンの除去には、加熱したエクスカベータ（ｅｘｃａｖａｔｏｒ）や、加熱した歯髄用充填器（ｅｎｄｏｄｏｎｔｉｃ ｐｌｕｇｇｅｒ）、加熱したスプレッダなどが用いられる。

一般的に、根管充填用根管治療器は、ハンドピースと、これに電源を供給する電源部及びハンドピースを制御する制御部を備える制御ボックスとからなる。すなわち、治療のために医師が握るハンドピースと制御ボックスとが別個に備えられており、これらはケーブルでつながる。

以下、図１及び図２を参照して従来技術に係る熱加圧垂直根管治療充填材の処理構成を説明する。

図１は、従来技術に係る根管充填用根管治療器の構成を示す構成図であり、図２は、図１に示す根管充填用根管治療器の発熱チップの概略的な断面図である。これらの図に示すように、従来技術に係る根管充填用根管治療器１００は、発熱チップ１１０と、ハンドピース１２０と、ケーブル１３０と、制御ボックス１４０とを備える。前記制御ボックス１４０は、電源スイッチ１４２と、制御部１４１と、作動状態を表示する表示部（図示せず）とを備える。また、前記ハンドピース１２０には、ガッタパーチャに熱を供給して溶融または切断させる発熱チップ１１０が装着される。そして、前記ハンドピース１２０と制御ボックス１４０とはケーブル１３０でつながり、前記ハンドピース１２０に必要な電源は、前記ケーブル１３０を介して制御ボックス１４０から供給される。

また、従来技術に係る発熱チップ１１０は、発熱コア１１４と、該発熱コアを覆う絶縁体膜１１２と、前記発熱コアの端部にいくほど狭くなる円錐状の抵抗発熱体層１１１とを備え、前記絶縁体膜１１２が発熱コア１１４の端部１１３を覆わないことにより、前記発熱コア１１４の端部１１３は、前記抵抗発熱体層１１１に接続される。

そのため、前記抵抗発熱体層１１１と発熱コア１１４とを介して電流が流れると、前記発熱コア１１４と抵抗発熱体層１１１とが接続される端部１１３で電流密度が高くなり、前記端部１１３で熱が最も多く発生するようになる。

しかしながら、このような従来技術に係る根管充填用根管治療器は、制御ボックスとハンドピースとが別途に備えられることにより、携帯や移動が不便という問題だけでなく、発熱チップの発熱効率も良くないという問題がある。

そこで、本発明は、上記の諸問題を解決するためになされたものであって、第１金属、第２金属、及び第３金属を備える発熱チップを備え、前記第１金属は、抵抗チューブであり、前記第２金属は、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）金属であり、前記第３金属は、電源を供給し、熱電対の（−）極であり、第２金属と第３金属とは、発熱チップの端部から所定距離離隔した地点または発熱チップの端部で接合されて熱起電力が発生することにより、発熱効率が優れ、前記第２金属及び第３金属の熱電対の熱起電力により温度を感知する根管充填用根管治療器及びその発熱チップを提供するためのものである。

本発明の他の目的及び長所は、以下の説明により理解することができ、実施形態を参照して明確に知ることができる。また、本発明の目的及び長所がクレーム及びこれらの結合により達成できることは、本発明の属する分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

本発明の一形態によれば、直流電源及び印刷回路基板が備えられる本体と、該本体に接続され、抵抗チューブである第１金属、熱電対を形成する第２金属及び第３金属、当該第２金属及び第３金属を覆う絶縁材を備える発熱チップと、該発熱チップを作動させるスイッチと、前記発熱チップに供給される電源を断続する制御回路とを備える根管充填用根管治療器を提供する。

本発明の他の形態によれば、抵抗チューブとしての第１金属と、該第１金属内に配置され、小さい電気抵抗を有し、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極である第２金属と、前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極である第３金属と、前記第２金属の一端と前記第３金属とが接合される接合部と、前記第１金属内に配置され、前記第２金属及び第３金属の表面を覆う絶縁材と、前記第２金属の他端部に接合される第１導電性チューブと、前記第３金属の他端部に接合される第２導電性チューブと、前記第１及び第２導電性チューブが接続固定される絶縁材とを備え、前記第２金属及び第３金属の熱電対の熱起電力により温度を感知する根管充填用根管治療器の発熱チップを提供する。

本発明によれば、抵抗チューブである第１金属、熱電対を形成する第２金属及び第３金属、当該第２金属及び第３金属を覆う絶縁材を備える発熱チップと、該発熱チップに供給される電源を断続する制御回路とを備える根管充填用根管治療器を提供する。また、根管充填用根管治療器の発熱チップは、抵抗チューブとしての第１金属と、該第１金属内に配置され、電気抵抗の少ない金属からなり、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極である第２金属と、前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極である第３金属と、前記第２金属の一端と前記第３金属とが接合される接合部と、前記第１金属内に配置され、第２金属及び第３金属の表面を覆う絶縁材と、前記第２金属の他端部に接合される第１導電性チューブと、前記第３金属の他端部に接合される第２導電性チューブと、前記第１及び第２導電性チューブが接続固定される絶縁材とを備えることにより、発熱効率が優れ、前記第２金属及び第３金属の熱電対の熱起電力により温度を感知する効果を有する。

従来技術に係る根管充填用根管治療器の構成を示す構成図である。 図１に示す根管充填用根管治療器及びその発熱チップの概略的な断面図である。 本発明に係る根管充填用根管治療器の概略的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る図３の発熱チップの前方部の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る図３の発熱チップの前方部の断面図である。 図３に示す発熱チップの後方部の断面図である。 本発明の一実施形態に係る図４のＡ−Ａ'断面図である。 本発明の他の実施形態に係る図４のＡ−Ａ'断面図である。 本発明に係る根管充填用根管治療器及びその発熱チップの他の実施形態を概略的に示す断面図である。 図９に示す発熱チップの端部Ｂの詳細図である。 図１０に示す発熱チップのＡ−Ａ'断面図である。 本発明に係る根管充填用根管治療器において発熱チップの加熱と温度測定を制御する制御回路の概略的な回路図である。

上述した目的、特徴及び長所は、添付した図面に関する以下の実施形態によりさらに明確になるはずである。

以下、図３ないし図９を参照して本発明に係る根管充填用根管治療器及びその発熱チップの好ましい具体例に対する構成、機能及び効果について詳細に説明する。

図３は、本発明に係る根管充填用根管治療器の概略的な斜視図である。同図に示すように、前記根管充填治療器２００は、オペレータが容易に握ることができるようにペン状からなり、発熱チップ２１０と、本体２２０と、スイッチ２３０と、表示部２４０と、発光体２５０とを備える。前記本体２２０は、内部に直流電源及びメイン印刷回路基板が備えられる。

前記発熱チップ２１０は、前記本体２２０の前方に装着されて熱を発生し、所望の位置にガッタパーチャを溶かして根管内部を充填するためのものである。また、前記表示部２４０は、発熱チップの作動状態を表示し、作動状態設定ボタン２４１（電源スイッチまたは温度調節スイッチ）によって操作される。

そして、前記発熱チップ２１０は、前記スイッチ２３０、２３１により発熱チップ２１０を作動させる。また、患部を照明できるように、本体２２０の前方部に発光体２５０が装着可能である。そして、前記本体２２０には、バッテリー充填用端子２４２が形成される。

図４は、本発明の一実施形態に係る図３の発熱チップの前方部の断面図であり、図５は、本発明の他の実施形態に係る図３の発熱チップの前方部の断面図であり、図６は、図３に示す発熱チップの後方部の断面図であり、図７は、本発明の一実施形態に係る図４のＡ−Ａ'断面図であり、図８は、本発明の他の実施形態に係る図４のＡ−Ａ'断面図である。

図４に示すように、前記発熱チップ２１０は、第１金属２１１ａと、第２金属２１２と、第３金属２１３と、絶縁材２１４とを備える。

前記第１金属２１１ａは、抵抗チューブであって、ニッケル、ニッケル合金、チタン合金、及びこれらの組合せのいずれか１つからなる。そして、前記第２金属２１２は、前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極であり、電気抵抗の少ない金属からなり、銅、銅合金、銀合金、及びこれらの組合せのいずれか１つからなる。また、前記第３金属２１３は、前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極であり、ニッケルまたはニッケル合金からなる。

また、前記第２金属及び第３金属の断面積を大きくして電源が供給される場合、抵抗値が少なく、内部において第２金属及び第３金属の低い熱を発生させる反面、第１金属の表面で高熱を発生させ、絶縁材の被覆が保護される。

そして、前記絶縁材２１４ａは、前記第１金属内に配置され、第２金属２１２及び第３金属２１３の表面を覆い、セラミックエポキシまたはエナメルからなる。そして、第２金属と第３金属とは、発熱チップの端部から所定距離離隔した地点で熱電対接合（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）である接合部２１５が形成され得、発熱チップの端部２１６で熱電対接合である接合部が形成され得、熱起電力が発生する。また、前記接合部２１５は、発熱チップの端部から内側へ０．５〜１．０ｍｍとなる地点にスポットなどにより接合されることが好ましい。そして、前記第１金属２１１ａは、厚さ０．５〜１．０ｍｍのテーパー状に形成されることが好ましい。また、前記第３金属２１３と前記第１金属とは、端部で互いに接合される接合部が形成される。

本発明に係る発熱チップの他の実施形態として、図５に示すように、前記第２金属と第３金属とは、発熱チップの端部で接合されて具現され得る。

次に、図６に示すように、発熱チップの後方部には、第１及び第２導電性チューブ２１８ａ、２１８ｂが備えられ、前記第２金属２１２は、第１導電性チューブ２１８ａに接合されて熱電対端子２１７ａが形成され、前記熱電対端子は、スポットまたは半田付けにより具現される。

前記第３金属２１３は、前記第２導電性チューブ２１８ｂに接合されて熱電対端子２１７ｂが形成され、前記熱電対端子２１７ｂは、スポットまたは半田付けにより具現される。そして、前記第１及び第２導電性チューブ２１８ａ、２１８ｂは一直線上で絶縁材２１４ｂに接続固定される。また、前記第１金属２１１ｂが発熱チップの後方部に追加に形成され得、これは、電源の供給が多い部分で熱を発生させるようにするためのものである。

そして、図７及び図８に示すように、前記第１金属２１１内に配置される第２金属２１２及び第３金属２１３の形状は、互いに対向する半円形状または円形状となる。そして、前記絶縁材２１４ａは、前記第１金属２１１ａ、第２金属２１２、及び第３金属２１３が接触しないように絶縁する。

図９は、本発明に係る根管充填用根管治療器及びその発熱チップの他の実施形態を概略的に示す断面図であり、図１０は、図９に示す発熱チップの端部Ｂの詳細図である。これらの図に示すように、発熱チップ３１０は、第１金属３１１ａ、３１１ｂと、第２金属３１２と、第３金属３１３と、第１及び第２導電性チューブ３１８ａ、３１８ｂと、絶縁材３１４ａ、３１４ｂ、３１９ａ、３１９ｂとを備える。

前記第１金属３１１ａ、３１１ｂ、２１１ａは、抵抗チューブであって、第１金属３１１ａは、ニッケル合金からなることが好ましい。そして、前記第３金属３１３は、チューブ型からなり、前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極である。

前記第３金属３１３は、ニッケルまたはニッケル合金からなる。また、前記第２金属３１２は、ワイヤ型からなり、前記第３金属３１３内に配置され、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極であり、銅または銅合金からなることが好ましい。

そして、図１０に示す発熱チップのＡ−Ａ'断面図である図１１に示すように、ワイヤ型の第２金属３１２の外周にセラミックエポキシである絶縁材３１９ａが位置し、前記第３金属３１３の外周に絶縁材３１９ｂが位置する。

そして、前記発熱チップの端部３２０において第２金属３１２の端部と第３金属３１３の端部とが接合される熱電対接合が形成され、前記熱電対接合により熱起電力をチェックする。

また、前記第１導電性チューブ３１８ａは、第２金属３１２と接合される端子であり、熱電対端子３１７により第１導電性チューブ３１８ａと第２金属３１２とが接合される。そして、前記第２導電性チューブ３１８ｂは、第３金属３１３と接合される端子である。

本発明の実施形態に係る前記発熱チップ２１０、３１０は、図３及び図９にそれぞれ示すように、「Ｌ」状の折れ曲がった形状からなることが好ましい。

図１２は、本発明の根管充填用根管治療器において発熱チップの加熱と温度測定を制御する制御回路の概略的な回路図である。同図に示すように、制御回路は、ヒータと、スイッチＳＷと、ヒータドライバ４００と、アンプ６００と、コンパレータ５００とを備える。前記ヒータは、発熱チップの第１金属である抵抗チューブワイヤ１（Ｓ）と、第２金属である熱電対ワイヤ３（Ａ）と、第３金属である導電性ワイヤ２（Ｃ）とを備える。

前記スイッチＳＷは、発熱チップの電源供給を断続する。前記ヒータドライバ４００は、前記発熱チップに電源を提供する。前記アンプ６００は、前記発熱チップの接合部で発生した微小電圧を増幅させる。前記コンパレータ５００は、前記アンプにより増幅された接合部の電圧と、設定温度とを比較する。

このような構成からなり、前記発熱チップの加熱は、スイッチＳＷをＯＦＦにし、熱電対ワイヤ３（Ａ）と導電性ワイヤ２（Ｃ）とを一極とし、抵抗チューブワイヤ１（Ｓ）を一極として交流電圧を加える。この場合、発熱チップの接合部２１５及び第１金属の端部に熱が発生する。一定の時間後、ヒータドライバ４００に加える電圧をＯＦＦにし、スイッチをＯＮにする。

この場合、すでに加えた電圧により、発熱チップの端部の周囲は一定の温度が上昇した状態であり、前記接合部２１５で熱起電力により微小電圧が発生する。前記微小電圧を、アンプ６００を介してコンパレータ５００に伝達し、設定温度と比較して、ヒータドライバ４００に電圧を加え、再度温度を測定する。このような過程を繰り返すことで設定された温度まで到達できるように電流を調整する。

本発明は、２００６年１０月１８日付け及び２００６年１１月１０日付けで韓国特許庁に韓国特許出願第２００６−０１０１５４１号及び韓国特許出願第２００６−０１１１２４２号としてそれぞれ出願された内容を含んでおり、これは、本明細書に参照として統合される。

以上で説明した本発明は、上述した実施形態及び添付した図面により限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることが、本発明の属する分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

Claims (13)

1. 直流電源及び印刷回路基板が備えられる本体と、
   該本体に接続され、抵抗チューブである第１金属、熱電対を形成する第２金属及び第３金属、当該第２金属及び第３金属を覆う絶縁材を備える発熱チップと、
   該発熱チップを作動させるスイッチと、
   前記発熱チップに供給される電源を断続する制御回路とを備えることを特徴とする根管充填用根管治療器。
2. 前記第２金属は、第１金属内に配置され、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極であり、
   前記第３金属は、第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極であり、
   前記第２金属と前記第３金属とが接合される接合部が形成され、
   前記第２金属及び第３金属の熱電対の熱起電力により温度を感知することを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
3. 前記第１金属は、ニッケル、ニッケル合金、チタン合金、及びこれらの組合せのいずれか１つからなり、
   前記第２金属は、銅、銅合金、銀合金、及びこれらの組合せのいずれか１つからなり、
   前記第３金属は、ニッケルまたはニッケル合金からなり、
   前記絶縁材は、セラミックエポキシ、エナメル、及びこれらの組合せのいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
4. 前記発熱チップは、第１金属及び前記第３金属の一端部が接合される接合部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
5. 前記第２金属の一端と第３金属とが接合されて接合部を形成し、前記接合部は、発熱チップの端部から所定距離離隔した地点であることを特徴とする請求項２に記載の根管充填用根管治療器。
6. 前記接合部は、発熱チップの端部から内側へ０．５〜１．０ｍｍとなる地点であることを特徴とする請求項５に記載の根管充填用根管治療器。
7. 前記第２金属と前記第３金属とが接合される接合部は、発熱チップの端部であることを特徴とする請求項２に記載の根管充填用根管治療器。
8. 前記第２金属及び第３金属の断面形状は、互いに対向する半円形状であることを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
9. 前記第２金属及び第３金属の断面形状は、円形状であることを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
10. 前記発熱チップは、
    前記第２金属の他端部に接合される第１導電性チューブと、
    前記第３金属の他端部に接合される第２導電性チューブと、
    前記第１及び第２導電性チューブが接続固定される絶縁材とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
11. 前記制御回路は、
    発熱チップの第１金属である抵抗チューブワイヤ、第３金属である導電性ワイヤ、及び第２金属である熱電対ワイヤを備えるヒータと、
    前記発熱チップの電源供給を断続するスイッチと、
    前記発熱チップに電源を供給するヒータドライバと、
    前記発熱チップの接合部で発生した微小電圧を増幅させるアンプと、
    該アンプにより増幅された接合部の電圧と、設定温度とを比較するコンパレータとを備えることを特徴とする請求項１に記載の根管充填用根管治療器。
12. 抵抗チューブとしての第１金属と、
    該第１金属内に配置され、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極である第２金属と、
    前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極である第３金属と、
    前記第２金属の一端と前記第３金属とが接合される接合部と、
    前記第１金属内に配置され、前記第２金属及び第３金属の表面を覆う絶縁材と、
    前記第２金属の他端部に接合される第１導電性チューブと、
    前記第３金属の他端部に接合される第２導電性チューブと、
    前記第１及び第２導電性チューブが接続固定される絶縁材とを備え、
    前記第２金属及び第３金属の熱電対の熱起電力により温度を感知することを特徴とする根管充填用根管治療器の発熱チップ。
13. 抵抗チューブとしての第１金属と、
    チューブ型からなり、前記第１金属内に配置され、電源を供給し、熱電対の（−）極である第３金属と、
    ワイヤ型からなり、前記第３金属内に配置され、電源を供給し、熱起電力の（＋）極をチェックし、熱電対の（＋）極である第２金属と、
    該第２金属の一端と前記第３金属の一端とが接合される熱電対接合と、
    前記第１金属内に配置され、前記第３金属の表面を覆う第１絶縁材と、
    前記第３金属内に配置され、前記第２金属の表面を覆う第２絶縁材と、
    前記第２金属の他端部に接合される第１導電性チューブと、
    前記第３金属の他端部に接合される第２導電性チューブと、
    前記第１及び第２導電性チューブが接続固定される第３絶縁材とを備え、
    前記第２金属及び第３金属の熱電対の熱起電力により温度を感知することを特徴とする根管充填用根管治療器の発熱チップ。

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