JP5795276B2 - 歯科用治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハンドピースを備えた歯科用治療装置に関し、特に、歯牙の根管の内壁を切削拡大する切削工具または該切削工具を駆動する歯科用治療装置に関する。

ハンドピースを備えた歯科用治療装置には、たとえば、ハンドピースのヘッド部に切削工具を取付け、駆動することで歯牙の根管を切削拡大する治療を行なうものがある。歯科用治療装置が切削工具を駆動して歯牙の根管を切削拡大するとき、切削工具に加わる負荷により破損するのを防止するなどのために、特許文献１〜３にさまざまな駆動制御が開示されている。

特許文献１に開示してある歯科用治療装置は、切削工具に加わる負荷を検出する検出手段と、検出された負荷があらかじめ設定された基準に達すると切削工具駆動用モータを逆転させる制御手段とを備えている。

特許文献２に開示してある歯科用治療装置は、切削工具を駆動する駆動手段と、切削工具に加わる負荷を検出する負荷検出手段と、切削工具を用いて根管長を測定する根管長測定手段と、基準負荷を予め任意に設定する基準負荷設定手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備えている。制御手段は、負荷検出手段により検出された検出負荷が、基準負荷を超えたとき、切削工具に加わる負荷を小さくするように、切削工具の駆動の停止、駆動量の低下、回転の反転、回転の正転と反転の繰り返し動作のいずれかにより駆動手段を制御する。さらに、制御手段は、根管長測定手段による根管長の測定値に基づき、切削工具から根尖までの距離が小さくなるに従って切削工具の駆動量を低下させるように駆動手段を制御する。

特許文献３に開示してある歯科用治療装置は、切削工具を駆動する駆動手段と、根管長を測定する根管長測定手段と、根管長測定手段による根管長の測定値に応じて切削工具の駆動力が変化するように、駆動手段を制御する制御手段とを備えている。制御手段は、切削工具の回転数を制御する回転数制御手段を含んでいる。回転数制御手段は、根管長測定手段による根管長の測定値に基づき、切削工具から根尖までの距離が小さくなるに従って切削工具の回転数を低下させるように駆動手段を制御する。

また、切削工具には、一方向に回転させることで歯牙を切削するように刃が形成してある形状のもの以外に、近年、一方向と逆方向とを交互に回転させることで歯牙を切削するように刃が形成してある形状のものがある。そして、一方向と逆方向とを交互に回転させる切削工具を駆動する歯科用治療装置が、特許文献４に開示してある。

特許文献４に開示してある歯科用治療装置は、切削工具を時計回りまたは反時計回りに所望の第１の回転角度だけ回転し、次に連続して該器具を第１の回転角度とは反対方向に第２の回転角度だけ回転する。そして、切削片が根管の表面から上方に排出されるように、第１回転角度は第２の回転角度よりも大きい。

特許第３２６４６０７号公報 特許第３６７６７５３号公報 特許第３６１５２０９号公報 特表２００３−５０４１１３号公報

しかし、切削工具は、長さが数十ｍｍ程度の針形状であり、一方向に回転させることで歯牙を切削するように刃が形成してある形状（通常形状）と、一方向と逆方向とを交互に回転させることで歯牙を切削するように刃が形成してある形状（ツイスト形状）とを使用者が一見するだけで見分けることは困難であった。

また、ハンドピースのヘッド部には、通常形状の切削工具も、ツイスト形状の切削工具も保持することが可能であるため、使用者は、通常形状の切削工具と、ツイスト形状の切削工具とを必要に応じて取換えて使用している。

そのため、歯科用治療装置を使用する臨床現場では、通常形状の切削工具と、ツイスト形状の切削工具とが混在することがあり、使用者が施術中に通常形状の切削工具と、ツイスト形状の切削工具とを識別する作業は煩雑であった。

また、通常形状の切削工具に対して、誤って一方向と逆方向とを交互に回転させる駆動を行なった場合や、ツイスト形状の切削工具に対して、誤って一方向に回転させる駆動を行なった場合、歯科用治療装置は、必要とする切削能力が得られなかったり、過剰な切削能力が得られたりする問題があった。

それゆえに、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、切削工具を識別する使用者の作業を軽減し、切削工具の形状にあった適切な駆動を選択することが可能な歯科用治療装置を提供することを目的とする。

本発明に係る歯科用治療装置は、ヘッド部に、切削工具を駆動可能に保持するハンドピースと、切削工具を駆動するための動力源と、切削工具が切削対象物を切削する回転方向を正転、正転の逆回転方向を逆転とする場合に、切削工具を正転して駆動する第１駆動と、切削工具を予め決められたパターンで正転と逆転とを繰返して駆動する第２駆動とを切換可能に、切削工具を駆動する駆動部と、第１駆動と第２駆動とを切換える制御部とを備え、制御部は、切削工具の駆動状態を表わす駆動情報に基づいて、第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別して、前記第１駆動と前記第２駆動とを切換える。

好ましくは、制御部で切換えた駆動が、第１駆動または第２駆動のいずれの駆動であるかを使用者に対して報知する報知部をさらに備える。

好ましくは、切削工具は、第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別するための識別タグ、または識別形状を有する場合、制御部は、切削工具の識別タグ、または識別形状に基づいて、切削工具の駆動前に第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別する。

好ましくは、駆動している切削工具に加わる負荷を検出する負荷検出部をさらに備え、制御部は、負荷検出部で検出した負荷を駆動情報とし、第１駆動で切削工具を駆動して切削対象物を切削するときに生じる切削工具の負荷と、第２駆動で切削工具を駆動して切削対象物を切削するときに生じる切削工具の負荷との差に基づいて、第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別する。

好ましくは、制御部は、負荷が予め定められた基準負荷以上になると、第１駆動から第２駆動へ、または第２駆動から第１駆動へ制御を切換える。

好ましくは、根管内での切削工具の先端の位置を電気的に測定する根管長測定部をさらに備え、制御部は、管長測定部で測定した切削工具の先端の位置を駆動情報とし、第１駆動で切削工具を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化と、第２駆動で切削工具を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化との差に基づいて、第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別する。

好ましくは、制御部は、切削工具の先端の位置が予め定められた基準位置に達すると、第１駆動から第２駆動へ、または第２駆動から第１駆動へ制御を切換える。

好ましくは、報知部は、表示部であり、ハンドピースに設けてある。
好ましくは、動力源は、電動駆動モータである。

本発明に係る歯科用治療装置は、切削工具から得られる情報に基づいて第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別し、第１駆動と第２駆動とを切換えるので、切削工具の形状にあった適切な駆動を選択することが可能で、切削工具を識別する使用者の作業を軽減することができる。また、本発明に係る歯科用治療装置は、切削工具から得られる情報に基づいて第１駆動に適した切削工具か、第２駆動に適した切削工具かを識別し、第１駆動と第２駆動とを切換えることで、切削工具の破損を防止することができるとともに、安全に切削対象物を切削することができる。

本発明の実施の形態１に係る根管治療器の外観の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る根管治療器の機能の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る根管治療器の回路構成を示す回路図である。 通常駆動する場合と、ツイスト駆動する場合との切削工具の回転方向を示した模式図である。 図１に示す表示部に設けられる液晶表示パネルの表示例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る根管治療器において、ヘッド部に保持した切削工具の形状にあった適切な駆動を選択する方法を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態２に係る根管治療器において、切削工具の駆動の切換えの一例を示すフローチャートである。 本実施の形態２に係る根管治療器において、切削工具の駆動の切換えの別の一例を示すフローチャートである。 コードレスタイプの根管治療器の構成を示す概略図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る歯科用治療装置は、歯科用根管治療のハンドピースを組み込んだ根管拡大及び根管長測定システムを含む根管治療器である。しかし、本発明に係る歯科用治療装置は、根管治療器に限定されるものではなく、同様の構成を有する歯科用治療装置について適用することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る根管治療器の外観の構成を示す概略図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る根管治療器の機能の構成を示すブロック図である。図１に示す根管治療器１００は、歯科用根管治療のためのハンドピース１、モータユニット６、制御ボックス９を含んでいる。

歯科用根管治療のハンドピース１は、ヘッド部２と、ヘッド部２に連接される細径のネック部３と、該ネック部３に連接され手指によって把持される把持部４とを備えている。そして、把持部４の基部には、ヘッド部２に保持される切削工具５を回転駆動させるためのモータユニット６が着脱自在に接続される。ハンドピース１にモータユニット６が連結された状態で歯科用のインスツルメント１０が構成される。

モータユニット６は、図２に示すようにマイクロモータ７が内蔵され、該マイクロモータ７へ電源を供給する電源供給用リード線７１および、後述する根管長測定回路１２へ信号を伝送する信号用リード線８などを内装するホース６１を介して、制御ボックス９に連結されている。ここで、信号用リード線８は、モータユニット６及びハンドピース１内を経て切削工具５と電気的に導通し、電気信号を伝達する導電体の一部である。なお、切削工具５は、根管長測定回路１２の一方の電極となる。

制御ボックス９は、制御部１１、根管長測定回路１２、モータドライバ１３、基準設定部１４、操作部１５、表示部１６および報知部１７などを備えている。なお、制御ボックス９は、図１に示すように、本体側部にインスツルメント１０を不使用時に保持するためホルダ１０ａが取付けられている。また、制御ボックス９には、フートコントローラ１８が連結され、さらに、根管長測定回路１２に電気的に接続するリード線１９が連結されている。リード線１９は、ホース６１の途中から分岐する形をとることもある。リード線１９の先端には、患者の唇に掛けられる口腔電極１９ａが電気的に導通する状態で取付けられている。なお、口腔電極１９ａは、根管長測定回路１２の他方の電極となる。

制御部１１は、根管拡大及び根管長測定システム全体の制御を行なうもので、主要部はマイクロコンピュータで構成されている。制御部１１には、根管長測定回路１２、モータドライバ１３、基準設定部１４、操作部１５、表示部１６、報知部１７およびフートコントローラ１８が接続されている。制御部１１は、切削工具５が切削対象物を切削する回転方向を正転、正転の逆回転方向を逆転とする場合に、正転して駆動する正転駆動と、逆転して駆動する逆転駆動とを切換えることができる。さらに、制御部１１は、切削工具５を正転して駆動する通常駆動（第１駆動）と、切削工具５を予め決められたパターンで正転と逆転とを繰返して駆動するツイスト駆動（第２駆動）とを切換えることができる。

根管長測定回路１２は、歯牙の根管内に挿入した切削工具５を一方の電極、患者の唇に掛けた口腔電極１９ａを他方の電極として閉回路を構成する。そして、根管長測定回路１２は、切削工具５と口腔電極１９ａとの間に電圧を印加し、切削工具５と口腔電極１９ａとの間のインピーダンスを計測することによって、歯牙の根尖位置から切削工具５の先端までの距離を測定することができる。切削工具５の先端が根尖位置に到達したことを根管長測定回路１２が検出したとき、切削工具の挿入量、すなわち根管口から切削工具の先端までの距離を根管長とすることができる。なお、切削工具５と口腔電極１９ａとの間のインピーダンスを計測して、根管長を測定する電気的根管長測定方法は公知のものであり、本発明の実施の形態１に係る根管治療器１００には、公知になっているすべての電気的根管長測定方法を適用することができる。

モータドライバ１３は、電源供給用リード線７１を介してマイクロモータ７に接続され、制御部１１からの制御信号に基づいて、マイクロモータ７に供給する電源を制御している。モータドライバ１３は、マイクロモータ７に供給する電源を制御することで、マイクロモータ７の回転方向、回転数および回転角など、つまり切削工具５の回転方向、回転数および回転角などを制御することができる。

基準設定部１４は、切削工具５の駆動を切換える基準を設定する。たとえば、基準設定部１４は、根管長測定回路１２を用いて予め根尖位置や根尖位置から所定距離にある位置を基準位置として設定しておき、切削工具５の先端がこの基準位置に達したとき、切削工具５の駆動を自動的に切換える。また、基準設定部１４は、予め切削工具５が許容する負荷を基準負荷として設定しておき、切削工具５の負荷がこの基準負荷に達したとき、切削工具５の駆動を自動的に切換える。なお、切換える切削工具５の駆動には、停止或いは逆回転させる駆動を含んでもよい。また、このような自動切換え等の制御を行なうか否かの選択は、操作部１５で行なうことができる。

操作部１５は、自動切換え等の制御を行なうか否かの選択を行なう他、根管長測定を行なうか否かの選択なども設定することができる。また、操作部１５は、正転駆動と逆転駆動との切換えや、通常駆動とツイスト駆動との切換えを手動で行なうことができる。

表示部１６は、後述するように根管内での切削工具５の先端の位置や切削工具５の回転方向、回転数および回転角などを表示する。さらに、報知部１７が使用者に対して報知するための情報を、表示部１６に表示することもできる。

報知部１７は、現在、制御部１１で行なっている切削工具５の駆動状態を、光、音や振動などにより報知する。具体的に、報知部１７は、切削工具５の駆動状態を報知するために、必要に応じてＬＥＤ（Light Emitting Diode），スピーカーや振動子などを設け、通常駆動とツイスト駆動とで発光するＬＥＤの色を変えたり、スピーカーから出力する音を変えたりする。なお、報知部１７は、表示部１６で、使用者に対して切削工具５の駆動状態を表示することができる場合、ＬＥＤ，スピーカーや振動子など別途設けなくてもよい。

フートコントローラ１８は、マイクロモータ７による切削工具５の駆動制御を足踏操作によって行なう操作部である。なお、マイクロモータ７による切削工具５の駆動制御は、フートコントローラ１８に限定されるものではなく、ハンドピース１の把持部４に操作スイッチ（不図示）を設け、この操作スイッチとフートコントローラ１８とを併用して切削工具５の駆動制御を行なうようにしてもよい。また、例えば、フートコントローラ１８の足踏操作がなされている状態で、さらに根管長測定回路１２によって切削工具５が根管内に挿入されたことが検知されたことをもって、切削工具５の回転を開始するようにしてもよい。

なお、根管治療器１００の制御ボックス９は、歯科用診療台の側部に設置されるトレーテーブルやサイドテーブル上に載置されて使用される構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、トレーテーブルやサイドテーブル内に制御ボックス９を組込んだ構成であっても良い。

次に、切削工具５の駆動制御を行なう根管治療器１００の回路構成について、さらに詳しく説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る根管治療器１００の回路構成を示す回路図である。図３に示す根管治療器１００には、切削工具５の駆動制御に関わるマイクロモータ７、制御部１１、根管長測定回路１２、モータドライバ１３、および基準設定部１４の部分について図示してある。

さらに、モータドライバ１３は、トランジスタスイッチ１３ａ、トランジスタドライバ回路１３ｂ、回転方向切換スイッチ１３ｃ、および負荷検出用抵抗１３ｄを含んでいる。基準設定部１４は、基準負荷設定用の可変抵抗１４ａ、デューティ設定用の可変抵抗１４ｂ、および基準位置設定用の可変抵抗１４ｃを含んでいる。なお、基準設定部１４は、根管治療器１００の主電源２０、およびメインスイッチ２１に接続してある。切削工具５は、図示していないが適宜の歯車機構等を介してマイクロモータ７に保持されている。

トランジスタドライバ回路１３ｂは、制御部１１のポート１１ａから出力する制御信号で作動し、トランジスタスイッチ１３ａのオン・オフを制御してマイクロモータ７を駆動する。マイクロモータ７は、回転方向切換スイッチ１３ｃの状態に応じて正転または逆転する。制御部１１のポート１１ａから出力する制御信号が、たとえば一定の周期で繰返されるパルス波形である場合、そのパルスの幅、すなわちデューティ比は、基準設定部１４のデューティ設定用の可変抵抗１４ｂによって調整される。マイクロモータ７は、このデューティ比に対応して切削工具５を回転駆動している。

回転方向切換スイッチ１３ｃは、制御部１１のポート１１ｂから出力する制御信号で、切削工具５を正転して駆動するか、逆転して駆動するかを切換える。制御部１１は、負荷検出用抵抗１３ｄの抵抗値をポート１１ｃに入力することで、切削工具５に加わる負荷を検出している。さらに、制御部１１は、根管長測定回路１２で測定した根管長をポート１１ｄに入力している。以上の構成によって、マイクロモータ７及び切削工具５を、正転のみの通常駆動、逆転のみの通常駆動、所定角度の正転と逆転を繰り返すツイスト駆動といった種々の駆動方法で駆動させる。

次に、切削工具５の形状と、駆動制御の関係について説明する。
切削工具５には、正転させることで歯牙の根管の内壁を切削するように刃が形成してある形状（通常形状）と、正転と逆転とを交互に回転させることで歯牙の根管の内壁を切削するように刃が形成してある形状（ツイスト形状）とがある。そして、使用者は、通常形状の切削工具５と、ツイスト形状の切削工具５とを自由に交換することが可能である。そのため、臨床現場では、通常形状の切削工具５と、ツイスト形状の切削工具５とが混在することがあり、使用者が施術中に通常形状の切削工具５が、ツイスト形状の切削工具５かを識別して、切削工具５の形状にあった適切な駆動を選択する必要があった。

図４は、通常駆動する場合と、ツイスト駆動する場合との切削工具５の回転方向を示した模式図である。図４（ａ）は、通常駆動する場合の切削工具５の回転方向を示し、図４（ｂ）は、ツイスト駆動する場合の切削工具５の回転方向を示す。図４（ａ）に示す通常駆動では、切削工具５の先端方向を向いて切削工具５を右回りに回転しており、この回転が正転である。根管治療器１００は、通常形状の切削工具５をヘッド部２に保持した場合、図４（ａ）に示す通常駆動を行なうことで、歯牙の根管の内壁を適切に切削することができる。

一方、図４（ｂ）に示すツイスト駆動では、切削工具５の先端方向を向いて切削工具５を右回りに回転させる正転と、左回りに回転させる逆転とを交互に行なう。ツイスト駆動では、たとえば、正転方向に９０度の回転と、逆転方向に９０度の回転とを交互に行なう。根管治療器１００は、ツイスト形状の切削工具５をヘッド部２に保持した場合、図４（ｂ）に示すツイスト駆動を行なうことで、歯牙の根管の内壁を適切に切削することができる。

次に、図１に示す表示部１６に設けられる液晶表示パネルの表示について説明する。図５は、図１に示す表示部１６に設けられる液晶表示パネルの表示例を示す図である。

図５に示す表示部１６は、液晶表示パネルであり、測定した根管長を詳細に表示するための多数の要素を含むドット表示部５２と、根管長をゾーン分けして段階的に表示するためのゾーン表示部５４と、各ゾーンの境界を示す境界表示部５６と、根尖までの到達率を表示する到達率表示部５８とが設けてある。

ドット表示部５２は、切削工具５の先端が根尖に近づくにつれ、上から下に向かって要素が順に表示されるようになっている。目盛「ＡＰＥＸ」の位置が根尖の位置を表わし、当該目盛まで要素が到達したとき、切削工具５の先端が根尖の位置にほぼ到達したことを示す。

また、表示部１６には、負荷検出用抵抗１３ｄで検出した負荷を表示するための多数の要素を含むドット表示部６０と、負荷をゾーン分けして段階的に表示するためのゾーン表示部６２とが設けてある。ドット表示部６０は、負荷検出用抵抗１３ｄで検出した負荷が大きくなるに従って、上から下に向かって要素が順に表示される。

たとえば、ドット表示部６０には、歯牙を切削しているときに加わる切削工具５の負荷を、斜線で示した要素６０ａで表示する。なお、ドット表示部６０は、表示が頻繁に切換わるのを防ぐため、ピークホールド機能を有し、所定時間内に検出した負荷の最大値を一定時間表示するようにしてもよい。

また、ドット表示部６０には、基準負荷設定用の可変抵抗１４ａで設定した基準負荷に対応する要素６０ｂを表示してもよい。要素６０ｂをドット表示部６０に表示することで、基準負荷に対して、負荷検出用抵抗１３ｄで検出した負荷にどの程度マージンが存在しているのかを視覚化することができる。

さらに、表示部１６には、切削工具５の回転数や切削工具５に加わる負荷を数値で表示する数値表示部６４と、切削工具５の回転の向き（正転Ｓ、逆転Ｒ）および切削工具５の回転数の大小を表示する回転表示部６８とが設けてある。

次に、本実施の形態１に係る根管治療器１００が、切削工具５から得られる情報に基づいて通常駆動とツイスト駆動とを切換える構成について説明する。まず、切削工具５から得られる情報として、切削工具を識別するための識別情報を利用する場合を示す。具体的に、切削工具５が、図４に示すように通常形状の切削工具（第１切削工具）か、ツイスト形状の切削工具（第２切削工具）かを識別するための識別タグ５ａ，５ｂを有している場合について説明する。

識別タグ５ａは、たとえばＩＣタグであり、切削工具５の形状が通常形状であることや、製造番号などの情報が書込まれている。同様に、識別タグ５ｂも、たとえばＩＣタグであり、切削工具５の形状がツイスト形状であることや、製造番号などの情報が書込まれている。識別タグ５ａ，５ｂを有している切削工具５を図４に示すようにヘッド部２に保持した場合、予めヘッド部２に設けてあるＩＣタグ読取りセンサ（図示せず）が、切削工具５の識別タグ５ａ，５ｂから切削工具５の形状の情報を読出す。ＩＣタグ読取りセンサは、読出した切削工具５の形状の情報を制御部１１に出力し、制御部１１が、切削工具５の駆動制御を通常駆動またはツイスト駆動に切換えるように制御する。

なお、通常形状の切削工具か、ツイスト形状の切削工具かを識別するための識別情報は、ＩＣタグに限定されず、二次元バーコードや磁気によるタグなどであってもよい。さらに、通常形状の切削工具か、ツイスト形状の切削工具かにより切削工具５の保持部の形状を変更することで識別情報としてもよい（識別形状）。たとえば、通常形状の切削工具の場合、ヘッド部２に保持したときに、ヘッド部２内に設けたある接点に接触しない形状であるが、ツイスト形状の切削工具の場合、ヘッド部２に保持したときに、ヘッド部２内に設けたある接点に接触する形状である。

次に、切削工具５から得られる情報として、切削工具の駆動状態を表わす駆動情報を利用する場合を示す。具体的に、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差を利用して、保持した切削工具５の形状を識別する。

図６は、本発明の実施の形態１に係る根管治療器１００において、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状にあった適切な駆動を選択する方法を説明するためのフローチャートである。まず、制御部１１は、切削工具５が識別タグを有しているか否かを判定する（ステップＳ６１）。制御部１１は、切削工具５が識別タグを有していると判定した場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、当該識別タグから読出した識別情報に基づき切削工具５の形状がツイスト形状であるか否かを判定する（ステップＳ６２）。

制御部１１は、ステップＳ６２で切削工具５の形状がツイスト形状であると判定した場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ヘッド部２に保持した切削工具５をツイスト駆動で駆動する（ステップＳ６３）。一方、制御部１１は、ステップＳ６２で切削工具５の形状がツイスト形状でないと判定した場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動する（ステップＳ６４）。

ステップＳ６１に戻って、制御部１１は、切削工具５が識別タグを有していないと判定した場合（ステップＳ６１：ＮＯ）、切削工具５の形状を判定するための駆動（判定用駆動）を実施する（ステップＳ６５）。なお、切削工具５が識別タグを有していない場合に判定用駆動を実施する例について説明するが、切削工具５が識別タグを有している場合に判定用駆動を実施してもよい。ここで、判定用駆動は、専用の切削対象物を利用して切削を実施しても、施術の対象である歯牙の根管の内壁を利用して切削を実施してもよい。また、施術の対象である歯牙の根管の内壁を利用して判定用駆動を実施する場合、歯牙を切削する期間の一部、たとえば切削を始めてからの一定期間を判定用駆動として利用してもよい。

ここで、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差を利用して、保持した切削工具５の形状を識別することができる原理について説明する。通常形状の切削工具５は、通常駆動で駆動したとき（正転のとき）に切削対象物を切削できるように刃が形成してあるため、正転のときに加わる負荷が大きく、逆転のときに加わる負荷が小さくなる。一方、ツイスト形状の切削工具５は、正転と逆転とを交互に回転させて切削対象物を切削できるように刃が形成してあるため、通常形状の切削工具５に比べて正転のときに加わる負荷が小さく、逆転のときに加わる負荷が大きくなる。

そのため、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状が通常形状の場合、通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差は、ツイスト形状の場合に比べて大きくなる。よって、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差が、予め定めた基準値以上になるか否かにより、保持した切削工具５の形状を識別することができる。

制御部１１は、ステップＳ６５で実施した判定用駆動の結果、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差が、予め定めた基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６６）。

制御部１１は、通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差が、予め定めた基準値以上であると判断した場合（ステップＳ６６：ＹＥＳ）、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動する（ステップＳ６７）。

一方、制御部１１は、通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差が、予め定めた基準値未満であると判断した場合（ステップＳ６６：ＮＯ）、ヘッド部２に保持した切削工具５をツイスト駆動で駆動する（ステップＳ６３）。

ここで、図６に示すフローチャートでは、ステップＳ６５で切削工具５の形状を判定するための駆動（判定用駆動）を実施することを明示してあるが、根管治療器１００を使用する使用者は、当該ステップを必ずしも意識する必要はない。つまり、使用者は、ステップＳ６５を意識することなく施術の対象である歯牙の根管の内壁の切削を開始するだけで、根管治療器１００は、自動的に判定用駆動を実施し、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状を判定して、切削工具５の形状にあった適切な駆動を選択してもよい。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る根管治療器１００では、切削工具５から得られる情報に基づいて通常駆動とツイスト駆動とを切換えることで、使用者が、ヘッド部２に保持している切削工具５が通常形状であるか、ツイスト形状であるかを識別して、切削工具５の形状にあった適切な駆動を選択することができる。具体的に、切削工具５から得られる情報には、識別タグまたは識別形状などの識別情報や、切削工具５に加わる負荷などの切削工具５の駆動状態を表わす駆動情報がある。

なお、切削工具５から得られる駆動情報は、図６で示したヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動したときに加わる負荷と、ツイスト駆動で駆動したときに加わる負荷との差に限定されるものではない。切削工具５から得られる他の駆動情報として、たとえば、通常駆動で切削工具５を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化と、ツイスト駆動で切削工具を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化との差であってもよい。なお、切削工具５の位置は、根管長測定回路１２により電気的に測定することができる。

ここで、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化と、ツイスト駆動で切削工具５を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化との差を利用して、保持した切削工具５の形状を識別することができる原理について説明する。通常形状の切削工具５は、正転のときに切削対象物を切削し、切削方向に前進するように刃が形成してあるため、正転のとき切削方向に対して前進し、逆転のとき切削方向に対して後退する。一方、ツイスト形状の切削工具５は、正転と逆転とを交互に回転させて切削対象物を切削できるように刃が形成してあるため、通常形状の切削工具５に比べて正転のとき切削方向に対して前進する距離が短く、逆転のとき切削方向に対して後退する距離も短い。

そのため、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状が通常形状の場合、通常駆動で駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化と、ツイスト駆動で切削工具５を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化との差が、ツイスト形状の場合に比べて大きくなる。よって、ヘッド部２に保持した切削工具５を通常駆動で駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化と、ツイスト駆動で切削工具５を駆動して切削対象物を切削するときの位置の変化との差が、予め定めた基準値以上になるか否かにより、保持した切削工具５の形状を識別することができる。なお、根管治療器１００は、図６に示すステップＳ６６の判断を、切削工具５の位置の変化の差が、予め定めた基準値以上になるか否かの判断に変更することでも、同様に切削工具５の形状にあった適切な駆動を選択することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１に係る根管治療器１００では、切削対象物を切削する前に、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状を識別して、通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換えて駆動する構成について説明した。一方、本実施の形態２に係る根管治療器では、切削対象物を切削している途中で、通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換えて切削工具５を駆動する構成について説明する。

実施の形態２に係る根管治療器は、図１〜図３に示した実施の形態１に係る根管治療器１００と同じ構成を用いるため、同じ符号を用いて詳しい説明を繰返さない。

切削工具５では、湾曲した根管を切削拡大するために柔軟性の高いニッケル・チタン合金などが用いられる。しかし、過度の負荷が加わると切削工具５は破損するため、切削工具５に過度の負荷が加わらないように切削工具５を駆動する必要があった。そこで、実施の形態２に係る根管治療器１００は、切削工具５に加わる負荷によって、通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換える構成を有している。

図７は、本実施の形態２に係る根管治療器１００において、切削工具５の駆動の切換えの一例を示すフローチャートである。まず、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状が通常形状の場合、根管治療器１００は、実施の形態１で示したように、切削工具５の形状を識別して、通常駆動に切換えて切削工具５を駆動する（ステップＳ７１）。

制御部１１は、負荷検出用抵抗１３ｄで検出した負荷が基準負荷以上か否かを判定する（ステップＳ７２）。基準負荷は、たとえば切削工具５が許容する負荷の上限値であり、基準設定部１４の基準負荷設定用の可変抵抗１４ａを用いて予め設定してある。また、基準負荷は、図５に示す表示部１６において、要素６０ｂとして表示される。

制御部１１は、負荷検出用抵抗１３ｄで検出した負荷が基準負荷以上であると判定した場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、通常駆動からツイスト駆動に切換えて切削工具５を駆動する（ステップＳ７３）。これにより、根管治療器１００は、切削工具５に加わる負荷が軽減され、切削工具５の破損を防止することができる。

一方、制御部１１は、負荷検出用抵抗１３ｄで検出した負荷が基準負荷未満であると判定した場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、通常駆動を維持して切削工具５を駆動する（ステップＳ７４）。

なお、切削工具５に加わる負荷によって、通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換える構成は、前述の構成に限定されるものではない。たとえば、根管治療器１００は、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状がツイスト形状の場合、駆動開始時、ツイスト駆動で切削工具５を駆動しているが、負荷がある値以下になるとツイスト駆動から通常駆動に切換えて切削工具５を駆動してもよい。これにより、根管治療器１００は、ツイスト駆動では切削対象物を十分に切削できないときに、通常駆動に切換えて切削対象物を効率よく切削することができる。また、基準値を複数設定する構成としてもよい。その場合、たとえば、切削工具５に加わる負荷が第１基準値以上であると判定した場合、通常駆動からツイスト駆動に切換え、第２基準値以上であると判定した場合、ツイスト駆動から逆転のみの通常駆動に更に切換えることができる。

次に、根管治療器１００は、根尖の近傍では慎重に切削する必要があるため、切削工具５の位置によって通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換える構成を有している。

図８は、本実施の形態２に係る根管治療器１００において、切削工具５の駆動の切換えの別の一例を示すフローチャートである。まず、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状が通常形状の場合、根管治療器１００は、実施の形態１で示したように、切削工具５の形状を識別して、通常駆動に切換えて切削工具５を駆動する（ステップＳ８１）。

制御部１１は、根管長測定回路１２で測定した切削工具５の先端の位置が基準位置に達したか否かを判定する（ステップＳ８２）。基準位置は、たとえば根尖の位置からある長さ離れた位置であり、基準設定部１４の基準位置設定用の可変抵抗１４ｃを用いて予め設定してある。また、基準位置は、図５に示す表示部１６において、ドット表示部５２に表示してもよい。

制御部１１は、根管長測定回路１２で測定した切削工具５の先端の位置が基準位置に達したと判定した場合（ステップＳ８２：ＹＥＳ）、通常駆動からツイスト駆動に切換えて切削工具５を駆動する（ステップＳ８３）。これにより、根管治療器１００は、根尖の近傍をより慎重に切削することができる。

一方、制御部１１は、根管長測定回路１２で測定した切削工具５の先端の位置が基準位置に達していないと判定した場合（ステップＳ８２：ＮＯ）、通常駆動を維持して切削工具５を駆動する（ステップＳ８４）。

なお、切削工具５の位置によって、通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換える構成は、前述の構成に限定されるものではない。たとえば、根管治療器１００は、ヘッド部２に保持した切削工具５の形状がツイスト形状の場合、駆動開始時、ツイスト駆動で切削工具５を駆動しているが、切削工具５の位置がある範囲内にあるときツイスト駆動から通常駆動に切換えて切削工具５を駆動してもよい。これにより、根管治療器１００は、ツイスト駆動では切削対象物を十分に切削できない範囲を、通常駆動に切換えて切削対象物を効率よく切削することができる。また、基準位置を複数設定する構成としてもよい。その場合、たとえば、切削工具５の先端が第１基準位置に達したと判定した場合、通常駆動からツイスト駆動に切換え、第１基準位置よりも根尖に近い第２基準位置に達したと判定した場合、ツイスト駆動から逆転のみの通常駆動に更に切換えることができる。

以上のように、本実施の形態２に係る根管治療器１００は、切削工具５に加わる負荷や、切削工具５の位置によって通常駆動とツイスト駆動とを適切に切換えるので、切削工具５の破損を防止することができるとともに、安全に根管を切削することができる。

なお、実施の形態１および２に係る根管治療器１００では、ハンドピース１が、ホース６１を介して、制御ボックス９に連結されている構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コードレスタイプの根管治療器として構成しても良い。図９は、コードレスタイプの根管治療器の構成を示す概略図である。図９に示すコードレスタイプの根管治療器は、ハンドピース１の把持部４にバッテリーパック、マイクロモータ及び制御ボックスに相当する制御系を組み込み、各種操作部を把持部４の表面に設けてある。さらに、コードレスタイプの根管治療器には、把持部４に表示部１６が設けてある。そのため、使用者は、視線を大きく変えることなく、切削工具５を通常駆動で駆動しているのか、ツイスト駆動で駆動しているのかを確認することができる。図示していないが、口腔電極１９ａ用のリード線１９を把持部４より導出するよう構成してもよい。

また、実施の形態１および２に係る根管治療器１００では、切削工具５を駆動する動力源にマイクロモータ７を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エアタービンなどの別の駆動源であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハンドピース、２ ヘッド部、３ ネック部、４ 把持部、５ 切削工具、５ａ，５ｂ 識別タグ、６ モータユニット、７ マイクロモータ、８ 信号用リード線、９ 制御ボックス、１０ インスツルメント、１０ａ ホルダ、１１ 制御部、１１ａ〜１１ｄ ポート、１２ 根管長測定回路、１３ モータドライバ、１３ａ トランジスタスイッチ、１３ｂ トランジスタドライバ回路、１３ｃ 回転方向切換スイッチ、１３ｄ 負荷検出用抵抗、１４ 基準設定部、１４ａ〜１４ｃ 可変抵抗、１５ 操作部、１６ 表示部、１７ 報知部、１８ フートコントローラ、１９ リード線、１９ａ 口腔電極、２０ 主電源、２１ メインスイッチ、５２，６０ ドット表示部、５４，６２ ゾーン表示部、５６ 境界表示部、５８ 到達率表示部、６０ａ，６０ｂ 要素、６１ ホース、６４ 数値表示部、６８ 回転表示部、７１ 電源供給用リード線、１００ 根管治療器。

Claims (9)

1. ヘッド部に、切削工具を駆動可能に保持するハンドピースと、
   前記切削工具を駆動するための動力源と、
   前記切削工具が切削対象物を切削する回転方向を正転、前記正転の逆回転方向を逆転とする場合に、前記切削工具を前記正転して駆動する第１駆動と、前記切削工具を予め決められたパターンで前記正転と前記逆転とを繰返して駆動する第２駆動とを切換可能に、前記切削工具を駆動する駆動部と、
   前記第１駆動と前記第２駆動とを切換える制御部とを備え、
   前記制御部は、前記切削工具の駆動状態を表わす駆動情報に基づいて、前記第１駆動に適した前記切削工具か、前記第２駆動に適した前記切削工具かを識別して、前記第１駆動と前記第２駆動とを切換える、歯科用治療装置。
2. 前記制御部で切換えた駆動が、前記第１駆動または前記第２駆動のいずれの駆動であるかを使用者に対して報知する報知部をさらに備える、請求項１に記載の歯科用治療装置。
3. 前記切削工具は、前記第１駆動に適した前記切削工具か、前記第２駆動に適した前記切削工具かを識別するための識別タグ、または識別形状を有する場合、
   前記制御部は、前記切削工具の前記識別タグ、または前記識別形状に基づいて、前記切削工具の駆動前に前記第１駆動に適した前記切削工具か、前記第２駆動に適した前記切削工具かを識別する、請求項１または請求項２に記載の歯科用治療装置。
4. 駆動している前記切削工具に加わる負荷を検出する負荷検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記負荷検出部で検出した前記負荷を前記駆動情報とし、前記第１駆動で前記切削工具を駆動して前記切削対象物を切削するときに生じる前記切削工具の前記負荷と、前記第２駆動で前記切削工具を駆動して前記切削対象物を切削するときに生じる前記切削工具の前記負荷との差に基づいて、前記第１駆動に適した前記切削工具か、前記第２駆動に適した前記切削工具かを識別する、請求項１または請求項２に記載の歯科用治療装置。
5. 前記制御部は、前記負荷が予め定められた基準負荷以上になると、前記第１駆動から前記第２駆動へ、または前記第２駆動から前記第１駆動へ制御を切換える、請求項４に記載の歯科用治療装置。
6. 根管内での前記切削工具の先端の位置を電気的に測定する根管長測定部をさらに備え、
   前記制御部は、前記根管長測定部で測定した前記切削工具の先端の前記位置を前記駆動情報とし、前記第１駆動で前記切削工具を駆動して前記切削対象物を切削するときの前記位置の変化と、前記第２駆動で前記切削工具を駆動して前記切削対象物を切削するときの前記位置の変化との差に基づいて、前記第１駆動に適した前記切削工具か、前記第２駆動に適した前記切削工具かを識別する、請求項１または請求項２に記載の歯科用治療装置。
7. 前記制御部は、前記位置が予め定められた基準位置に達すると、前記第１駆動から前記第２駆動へ、または前記第２駆動から前記第１駆動へ制御を切換える、請求項６に記載の歯科用治療装置。
8. 前記報知部は、表示部であり、前記ハンドピースに設けてある、請求項２に記載の歯科用治療装置。
9. 前記動力源は、電動駆動モータである、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。

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