JP2010510828A - 歯科用イルリガートル - Google Patents

Abstract

本発明は、洗浄剤溶液を洗浄溶液リザーバから歯科処置部位へ送達するための歯科用イルリガートルである。このイルリガートルは、１つまたは複数の湾曲したブレードを追加することによって変更された中空の歯科用ツールであって、ブレードは当該ツールの首部上に直接形成されており、あるいは首部に同軸状に取り付けられたスリーブ上に形成されているツールと、湾曲したブレードのそれぞれに関連付けられた１つまたは複数の入口と、入口を取り囲む水密空間を形成するハウジングであって、同時に、ツールを当該ハウジングに対して自由に動かすことを可能にするハウジングと、洗浄剤溶液を比較的低圧でリザーバからハウジングへ運ぶ供給ホースとを有している。歯科用ツールを歯科用ハンドピースの遠位端に取り付け、ハンドピースを作動させてツールを動かしたとき、洗浄溶液はツールの首部の中空内部に入り、湾曲したブレードの動きによって生じる力の結果として、比較的高圧で部位へ送達される。

Description

本発明は、歯科用洗浄装置の分野に関する。特に、本発明は、比較的低圧で洗浄剤溶液を受け取り、それを歯科治療用ファイルの中空内部を通して比較的高圧で送達する洗浄装置に関する。

根管処置の間、歯科医（または歯内治療医）は、組織残留物を除去して管を洗浄および成形するために、通常は歯内治療用ファイルを使用する。作業の間、管は象牙質の泥状体およびデブリ（堆積物）で詰まり始め、これは処置を妨げる。従来技術の根管処置はほとんど硬質のドリルを用いて行われるので、消毒作用のある洗浄剤溶液を導入して望ましくないデブリを洗い流すために、ドリルは定期的に管から引き出されなければならない。洗浄剤溶液は、デブリを管から効果的に洗い流すために、比較的高圧で供給されなければならない。さらに、根管処置を実施する理由が根管中の歯髄の感染であることが多々あり、また口内には多数の病原体が存在するため、特に管の空間を塞ぐ前に、また好ましくは処置全体の過程にわたって、管を徹底的に消毒することも必要である。

米国特許第４，６０８，０１７号明細書は、洗浄液を用いて歯の根管を洗浄するための従来型の歯内治療用洗浄器具を開示している。この器具は、従来型の歯科用ハンドピースと同様のハンドピースである。遠位端には、清浄な根管または部分的に洗浄された根管に挿入するように設計された吸引針が存在する。器具は、診療室の水道および圧縮空気の供給源に直接接続される。加圧された水は器具を通り、遠位端で吸引針を囲む環状のウォータ・ジェットの形で流出することができる。圧縮空気は器具内部のベンチュリ管を通って流れ、吸引針を通して水およびデブリを管から引き出すのに用いられる部分真空を生じさせる。水および空気の流量ならびに圧力は、手動で弁を調節することによって制御される。すすぎ水ではなく過酸化物溶液などの洗浄溶液を用いて洗浄を行うことが望ましいときには、そうした溶液を含む容器を設け、歯科用ユニットから圧縮空気を導入することによって加圧することができる。加圧された洗浄溶液はその後、供給管路によって器具の頭部へ送り込まれる。

米国特許第４，６０８，０１７号明細書に開示される歯内治療用洗浄器具は、歯内治療用ファイルを用いて管を成形および洗浄するのに用いられるハンドピースから独立した専用の装置である。使用時には、歯科医はファイルを用いた作業を中断してファイルをわきに置き、洗浄器具を取り上げ、ある時間にわたって洗浄器具を操作し、次いで洗浄器具をわきに置いた後、ファイルを用いた作業を続けなければならない。

米国特許第４，９７３，２４７号明細書は、典型的なガス駆動型の歯科用ハンドピース組立体を開示している。この組立体は、高速の歯科用切断ツールまたは穿孔ツールを駆動するためのタービンを作動させる圧縮ガスの供給源を有している。このタイプの歯科用ツールを用いて作業を行うときには、発生する摩擦熱のため、およびデブリを洗い流すために、冷却液および／または洗浄剤溶液を供給しなければならない。この特許に記載された発明はハンドピースに対する付加物であり、この付加物は、無菌の作業環境を得るために冷却液または推進流体として公共水道を用いることの代替を提供する。この付加物はダイアフラムによって分割されたカートリッジであり、ダイアフラムはその一方の側に冷却液を含む。ハンドピースの操作者が、タービン駆動ガスの向きをカートリッジの空の部分へ制御可能に変えることを可能にする機構が設けられる。カートリッジに導入されたガスはダイアフラムに圧力を加え、冷却液を加圧下でカートリッジから歯科用ツールの頭部へ向かって移動させ、そこで冷却液は、ツールのハンドピースへの接続点の近くに位置する開口部から作業領域へ吹き付けられる。無菌性の問題は、患者ごとに新しいカートリッジを供給することによって対処される。

米国特許第６，５２７，５５１号明細書は、扱い難く複雑で恒久的な設置を必要とする従来技術のシステムの欠点を克服することを目的とする歯科用洗浄装置を開示している。この発明は、歯科用送達システムに取り付けることができる洗浄剤リザーバであって、等張食塩水、水または薬物などの洗浄剤を含む洗浄剤リザーバを有している。洗浄剤を加圧するための標準的な空気圧源などの加圧手段がリザーバに接続可能である。ハンドピースは供給経路を介してリザーバに結合されており、また、シリンジの洗浄チップといった洗浄剤を分配するための歯科用ツールに適合させるために、標準的な歯科用ハンドピースのインターフェースを有している。

前述の複数の特許は、従来技術において洗浄剤溶液を歯科処置の部位に供給するために行われるアプローチの典型である。従来技術に属する従来の洗浄剤送達システムはいずれも、根管処置の洗浄段階および成形段階の間に根管の内部に洗浄剤を連続的に供給するという基本的な課題を解決するものではない。課題は、単に溶液を供給することに限定されるものではなく、十分な圧力で溶液を供給してデブリを追い出すこと、手術環境の無菌性を維持すること、および操作者にとって好都合であり、且つ患者にとってできるだけ快適であるシステムを用いて溶液を供給することにも限定される。

本発明の１つの目的は、適切な歯内治療用ファイルと共に使用することができ、根管を洗浄および成形する際にファイルを根管に挿入し係合させながら根管を連続的に洗い流すことを可能にする歯科用洗浄装置を提供することである。

本発明の他の目的は、比較的低圧で流体を受け入れ、この流体を比較的高圧で管の内部へ送達する歯科用洗浄装置を提供することである。

本発明の他の目的は、既存の歯科用ハンドピースに後付けすることができる洗浄装置を提供することである。

本発明の他の目的および利点は、説明の進行とともに明らかになるであろう。

本発明は、洗浄剤溶液を洗浄溶液リザーバから歯科処置の部位へ送達するための歯科用イルリガートルである。このイルリガートルは、
（ａ）１つまたは複数の湾曲したブレードを追加することによって変更された中空の歯科用ツールであって、これらブレードはツールの首部上に直接、または首部に同軸状に取り付けられるスリーブ上に形成されているツールと、
（ｂ）湾曲したブレードのそれぞれに関連付けられた１つまたは複数の入口と、
（ｃ）入口を取り囲む水密空間を形成するハウジングであって、ツールがハウジングに対して自由に動くことを可能にするハウジングと、
（ｄ）洗浄剤溶液を比較的低圧でリザーバからハウジングへ運ぶ供給ホースと
を有する。

歯科用ツールを歯科用ハンドピースの遠位端に取り付け、ハンドピースを作動させてツールを動かしたとき、洗浄剤溶液がツールの首部の中空内部に入り、湾曲したブレードの動きによって生じる力の結果として、比較的高圧で部位へ送達される。

作動させると、ハンドピースは、中空の歯科用ツールに対して回転運動、往復直線運動または振動運動を与えることができる。

ハンドピースが中空の歯科用ツールに回転運動を与える場合、湾曲したブレードは、湾曲したインペラ・ブレードであることが好ましい。湾曲したインペラ・ブレードは、首部もしくはスリーブの外面から外側へ、または首部もしくはスリーブの内部に向かって内側へ延びていてもよい。好ましい実施例では、湾曲したインペラ・ブレードの湾曲部はカージオイド曲線の形と一致している。

ハンドピースが中空の歯科用ツールに対して往復直線運動を与える実施例では、湾曲したブレードは首部もしくはスリーブの中空内部に配置される。

好ましい実施例では、本発明の歯科用イルリガートルの中空の歯科用ツールは、根管処置に使用するための歯内治療用ファイルである。

本発明の全体図である。 開放格子状構造を有する歯内治療用ファイルを示す図である。 開放格子状構造を有する歯内治療用ファイルを示す図である。 本発明の洗浄装置の一部の拡大図である。 ファイルの首部の拡大図である。 図４のＡ−Ａ面において得られる断面図である。 インペラ・ブレードのカージオイド形状を示す図である。 インペラ・ブレードがファイルの首部に取り付けられるスリーブ上に配置された本発明の一実施例を示す図である。 インペラ・ブレードの他の設計を示す図である。 中空の歯科用ツールに往復直線運動を与える歯科用ハンドピースと共に用いるように設計されたイルリガートル用のブレードを概略的に示す図である。 溶液を通る図９ａのブレードの上り行程中の移動抵抗のベクトルを、記号を用いて示す図である。 溶液を通る図９ａのブレードの下り行程中の移動抵抗のベクトルを、記号を用いて示す図である。

本発明は比較的高圧の洗浄剤溶液を、歯科用ハンドピースの遠位端に取り付けられた回転可能な中空の歯科用ツールの内部を通して、歯科処置部位へ送達する歯科用イルリガートル、すなわち送達システムである。歯科用ツールは、１つまたは複数の湾曲したブレード、および湾曲したブレードのそれぞれに関連付けられた少なくとも１つの入口を追加することによって修正される。ブレードおよび入口は、直接ツールの首部上に形成されており、あるいは首部の上へまたは首部内へ摺動させて首部に取り付けることができるスリーブ、またはツールの首部を歯科用ハンドピースに接続するカラーとして働くことができるスリーブ上に形成されている。洗浄剤は比較的低圧で、通常はゼロ気圧またはゼロ気圧をわずかに上回るゲージ圧力で、入口を取り囲む水密空間を形成するハウジングへ送達される。ツールは、歯科用ハンドピースの遠位端に取り付けられる。ハンドピースを作動させてツールを回転、長手方向に往復運動、または振動させると、ブレードの運動によって生じた力によって洗浄剤がツールの中空内部に引き込まれる。

本明細書において使用する「洗浄剤溶液」という用語は、根管からデブリを洗い流すための、および／または歯および／または歯科用ツールを冷却するための、および／または管を消毒するための任意の流体溶液を指す。

本発明は、本発明の発明者によって発明された新しいタイプの歯内治療用ファイルと共に、根管処置に用いるために開発されたものである。歯内治療用ファイルはあらかじめ同出願人による公開済みの国際特許出願（国際公開第２００５／０７０３２０号のパンフレット）に記載されており、その記載を、その中で参照される刊行物を含めて、参照によって本明細書に援用する。本発明の原理を示すために、根管処置を行うのにこのドリルを使用することを選択したが、本明細書における説明が展開すると、本発明を多くの他の用途に対して、多くの異なるタイプの中空ツールと共に使用するように適合させることが可能であることが当業者には明らかになるであろう。

図１は、本発明の全体図を示している。図１には、その首部（１２０）の近位端で従来型の歯科用ハンドピース（１２）に結合された、回転可能な歯科治療用ファイル（１０）が見られる。ファイル（１０）は、図１に、ならびにそれぞれ斜視図および側面図の形の図２ａおよび図２ｂの拡大図に示されている。歯科用ファイル（１０）は、形状記憶材料、好ましくはニッケル・チタン合金（ニチノール）で製造される。各図には、拡張された構成のツールの実施例が示され、ツールは製造中にそれに与えられた円筒形を有している。首部（１２０）の壁は頑丈であり、歯科用ハンドピース（１２）によって把持されること、または手動で使用するためのハンドルに取り付けることができる。歯科用ファイル（１０）本体の主要部分は、首部（１２０）から先端部（４）まで器具を縦に延びる長手方向の要素（６）、および隣接する長手方向の要素（６）をつなぐ短い円周方向の要素（２）で構成される開放された格子状構造である。

そのファイル構造は、根管に挿入されたときにファイルが圧縮されて直径を縮小させることを可能にする。ファイル（１０）が回転すると、根管の壁から物質が擦り取られ、歯科用ファイル（１０）本体の格子構造の開口部を通って中空内部に入り、吸引を使用することによって、またはファイルに流入する清浄な洗浄剤溶液の流れを生じさせることによって、器具の回転を停止することなく、または器具を根管から引き出すことなく、中空内部から物質を容易に除去することができる。形状記憶特性は、ファイルがその圧縮された構成から拡張された構成まで連続的に拡張するようにさせる。したがって、物質が壁から擦り取られるとき、ファイルは常に管の壁と接触した状態を保ちながら拡張し、管の本来の形を変えずに壁から物質を除去することができる。

図２ａおよび図２ｂに示す新規な設計のドリルによって、器具が動作している間、消毒作用のある溶液や食塩水などの流体が、器具の中心を通ってまたは器具の外面と管壁との間で、連続的に根管に流入および流出することが可能になり、したがって貴重な時間が節約され、切除処置および消毒処置が改善される。一定の流れがファイル効率を高め、象牙質の泥状体およびデブリによって管が塞がれるのを防止する。

次に図１および図３を参照して、本発明の洗浄システムの好ましい実施例について説明するが、図３は図１の領域「Ａ」の拡大底面斜視図である。本発明のシステムを、全体として数字（１００）で記述する。洗浄システム１００の主な特徴は、ドリル（１０）の首部（１２０）の上に作製された３つの湾曲したインペラ・ブレード（１２２）である。ブレード（１２２）は首部（１２０）の周縁に沿って等間隔に配置され、首部（１２０）から外側に向かって、矢印（１４）で示す歯科用ファイル（１０）の回転方向に湾曲して延びている（図３参照）。本明細書において以下に説明するように、洗浄装置（１００）はさらに、インペラ・ブレード（１２２）を取り囲むハウジング（１１２）を有している。

図には３つのブレード（１２２）を示しているが、パラメータの中でも特に首部（１２０）の直径に応じて、３つより少ない、または多いブレード（１２２）を設けることが可能であることを理解されたい。

図４はファイルの首部（１２０）の拡大図を示している。図５は、図４の面Ａ−Ａにおいて得られる断面図を示している。各インペラ・ブレード（１２２）の向かい側の湾曲部の内部に、首部（１２０）の壁を貫通する入口（１２４）が作製される。首部（１２０）のインペラ・ブレード（１２２）および関連する入口（１２４）を含む領域が液体で取り囲まれていると、ファイルをハンドピースによって高速で回転させたとき、湾曲したインペラ・ブレードの内側に低圧領域が生成され、液体が入口（１２２）を通ってドリルの内部に入る。入口（１２２）を通って入る液体は、高速で、且つ首部（１２０）の外部で供給される液体の圧力に比べてずっと高い圧力で、ファイルの底部の方へ、すなわち根管の中へ方向付けられる。

インペラ・ブレードの設計（デザイン）は本発明の一部ではない。当業者は、最適な設計に到達するために、首部（１２０）の内径および外径、流量、供給圧力、所望の送達圧力、液体の粘性などの要素を考慮に入れながら、流体の流れに関してよく知られた方法を用いることが可能であろう。本発明者は、図６に示すように、インペラ・ブレード（１２２）の湾曲部をカージオイド曲線（１２６）の形に一致させることによって、優れた結果を得ることができることを見出した。

図３〜図６に示す本発明の実施例では、インペラ・ブレード（１２２）は首部（１２０）から一体的に成形される。すなわち、ブレード（１２２）および首部（１２０）は単一部品として製造される。別の実施例では、図７に示すように、インペラ・ブレード（１２２）は別個のスリーブ（１２１）の上に形成される。スリーブ（１２１）は首部（１２０）のまわりに、入口（１２４ａ）が首部（１２０）の孔（１２４ｂ）と整列するように位置決めされる。スリーブ（１２１）は、止めねじなどの通常の手段によって適所に固定されることができ、あるいはスリーブ（１２１）を首部（１２０）に螺合してもよい。図７では、首部（１２０）に対するその向きを示すためにスリーブ（１２１）を短く示しているが、実際には、スリーブまたは首部は、それをハンドピースに取り付けるのに十分なだけ長手方向に延びていなければならない。

図８に示す本発明のさらに他の実施例では、インペラ・ブレード（１３２）は、内側に向かって首部（１１０）の中空内部の空間内へ湾曲して延びている。この実施例では、インペラ・ブレードを、中空の首部（１２０）に挿入されるブシュ上に形成することができる。

洗浄剤をインペラに供給するために、イルリガートルの一部として水密ハウジング（１１２）が設けられる。ハウジング（１１２）に関する多くの異なる実施可能な実施例が考えられる。すべての場合において、ハウジング（１１２）自体がハンドピースに対して回転するのを何らかの方法で抑えながら、歯科用ファイル（１０）が自由に回転できるようにしなければならない。洗浄剤溶液がハウジング（１１２）から漏出するのを防止しながらファイル（１０）の回転を可能にするために、ハウジング（１１２）の上端および下端にはＯリングなどのシールがあり、またツールが回転するときの摩擦を低減するために、Ｏリングに適切な潤滑剤、例えばシリコン・グリースが塗布される。ハウジングは、ハンドピース（１２）の遠位端に恒久的に取り付けることができ、またはハンドピース（１２）の遠位先端に対して着脱可能にすることができ、またはファイルに恒久的に取り付けられること、もしくはファイルの上へ摺動させるカプセルの形とすることができる。後者の場合には、ハンドピースに対するカプセルの回転を防止するための装置が設けられる。

供給ホース（１１０）を接続するためにハウジング（１１２）上にコネクタが設けられ、供給ホースは、洗浄剤をリザーバ（いずれの図面にも示さず）からハウジングの内部へ運ぶように設けられる。供給ホース（１１２）の一部分は、図１に示すようにハンドピース（１２）を通過するものであってもよく、または供給ホース（１１０）はリザーバをハウジング（１１２）に直接結合していてもよい。好ましい実施例では、歯科医がハウジングへの、すなわち根管内への洗浄剤の流れを制御することができるように、ある種類の弁が設けられる。通常通り、フット・ペダルを用いて弁を作動させると好都合である。

本明細書において前述した実施例では、歯科用ツールは、ツールに対して回転運動を与えるハンドピースに取り付けられている。本発明は、ツールに対して通常はツールの長手軸方向の往復直線運動、または任意の方向の振動運動を与えるハンドピースと共に用いることもできる。

図９ａには、中空の歯科用ツールの首部１２０、例えば本明細書において前述した歯内治療用ファイルの首部１２０に挿入されるブレード２００を概略的に示している。図９ａには、首部の内部への入口およびそれを取り囲むハウジングは示されていない。ツールは、ツールに対して往復直線運動を与える歯科用ハンドピースであって、ツールおよび取り付けられたブレードをハウジングに対して上下に動かす歯科用ハンドピースに接続される。図９ｃに示すように、ブレードは、下り行程ではブレードの「カップ」の内側にある液体のほとんどを下方へ押し流すように設計される。上り工程では、ブレードは液体を通って上方へ切り込み、液体をハウジングの壁に押し付け、ブレードの面のまわりで液体を下向きに首部の中へ押しやる。図９ｂおよび図９ｃに示す矢印は、ブレードが歯科用ツールの首部の内側で溶液を通って上下に動くときの移動抵抗のベクトルを、記号を用いて表したものである。

好ましい実施例では、洗浄剤溶液リザーバは輸液バッグと同様のプラスチック製バッグである。リザーバは、歯科医の椅子に取り付けられること、および処置中に使用する器具を並べるのに用いるテーブル上に置くことができる。テーブルが本質的に少なくともハウジング（１１２）と同じ高さにある限り、インペラの動作は、根管からデブリを除去するのに十分な速度で洗浄剤をバッグから引き出すのに十分であろう。したがって本発明のイルリガートル（１００）は、洗浄剤溶液が重力の影響で処置領域に向かって流れること、および効果的であるのに十分な高い圧力で到達することを可能にするのに十分な高さを得るために供給容器を患者より高いところに吊さなければならないという重力供給式イルリガートルの問題を回避する。

当分野において知られている、または当業者によって考案される、洗浄剤を本質的にゼロのゲージ圧力でハウジング（１１２）へ送達することができる任意の他のタイプのリザーバを、本発明の洗浄装置と共に用いることが可能である。例えば洗浄剤は、ばねを用いてバッグを押し付け、液体を内側に供給ホース（１１０）の中へ押し込む移動可能な面を有する容器の中に配置されたプラスチック製バッグ内に供給されてもよい。他のより費用のかかる別法では、リザーバはシリンジであり、このシリンジ・ポンプを用いて洗浄剤溶液がシリンジから押し出される。ポンプは一定の速度で、もしくはあらかじめ設定された時間間隔で、少量の洗浄剤溶液をシリンジから押し出すように構成されることができ、あるいはポンプを手動で作動させることができる。

通常、歯内治療用ファイル（１０）はそれぞれの処置後に処分され、同様に、本発明の洗浄システムの構成要素もすべて使い捨てであることが好ましいが、システムのすべてまたは一部を殺菌可能な材料から製造し、それらを再利用できるようにすることも可能である。

本発明のいくつかの実施例を例示のために説明してきたが、本発明の趣旨から逸脱することなく、または特許請求の範囲を超えることなく、多くの修正形態、変更形態および適応形態によって、また当業者の視野の範囲内である多数の同等物または別の解決策を用いて、本発明を実施可能であることは明らかであろう。

Claims (11)

1. 洗浄剤溶液を洗浄溶液リザーバから歯科処置部位へ送達するための歯科用イルリガートルであって、
   （ａ）１つまたは複数の湾曲したブレードを追加することによって変更された中空の歯科用ツールであって、前記ブレードは前記ツールの首部上に直接形成され、あるいは前記首部に同軸状に取り付けられるスリーブ上に形成されている歯科用ツールと、
   （ｂ）前記湾曲したブレードのそれぞれに関連付けられた１つまたは複数の入口と、
   （ｃ）前記入口を取り囲む水密空間を形成するハウジングであって、同時に、前記ツールが該ハウジングに対して自由に動くことを可能にするハウジングと、
   （ｄ）前記洗浄剤溶液を比較的低圧で前記リザーバから前記ハウジングへ運ぶ供給ホースと
   を有する歯科用イルリガートルにおいて、
   前記歯科用ツールが歯科用ハンドピースの遠位端に取り付けられ、また前記ハンドピースが作動されて前記ツールを動かしたとき、前記洗浄溶液は前記ツールの前記首部の中空内部に入り、前記湾曲したブレードの動きによって生じる力の結果として、比較的高圧で前記部位へ送達される歯科用イルリガートル。
2. 作動させたとき、前記ハンドピースは、前記中空の歯科用ツールに対して回転運動を与える請求項１に記載の歯科用イルリガートル。
3. 作動させたとき、前記ハンドピースは、前記中空の歯科用ツールに対して往復直線運動を与える請求項１に記載の歯科用イルリガートル。
4. 作動させたとき、前記ハンドピースは、前記中空の歯科用ツールに対して振動運動を与える請求項１に記載の歯科用イルリガートル。
5. 前記湾曲したブレードが、湾曲したインペラ・ブレードである請求項２に記載の歯科用イルリガートル。
6. 前記湾曲したインペラ・ブレードが、前記首部またはスリーブの外面から外側へ延びている請求項５に記載の歯科用イルリガートル。
7. 前記湾曲したインペラ・ブレードが、前記首部またはスリーブの内部に向かって内側へ延びている請求項５に記載の歯科用イルリガートル。
8. 前記湾曲したインペラ・ブレードの湾曲部が、カージオイド曲線の形と一致する請求項５に記載の歯科用イルリガートル。
9. 前記湾曲したブレードが、前記首部または前記スリーブの前記中空内部に配置されている請求項３に記載の歯科用イルリガートル。
10. 前記中空の歯科用ツールが歯内治療用ファイルである請求項１に記載の歯科用イルリガートル。
11. 前記歯科処置部位が根管である請求項１に記載の歯科用イルリガートル。
    

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