JP6200508B2

JP6200508B2 - 放電洗浄器装置および方法

Info

Publication number: JP6200508B2
Application number: JP2015531901A
Authority: JP
Inventors: ギルバートフレゴソ; ブラッドビー．ヘッカーマン
Original assignee: American Eagle Instruments Inc
Current assignee: American Eagle Instruments Inc
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2032-12-17
Also published as: ES2733975T3; CA2884145A1; EP2895105B1; JP6403294B2; WO2014042665A1; US20150327963A1; ES2906402T3; JP2015528370A; EP2895105A1; CA2884145C; US11129698B2; JP2017104601A; US10232164B2; US20220000596A1; US20190083773A1; US20150238755A1; EP2895105A4; ES2724582T3; JP6936196B2; EP3597145B1

Description

本発明は、洗浄および消毒を目的として放電によって形成される音波を利用する装置および方法に関する。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１２年９月１１日提出された米国仮出願第６１／６９９，５６８号の利益を主張する。上記の出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

異物例えば、細菌および微生物は、歯の健康に対するリスクをもたらす。このような異物は、根管（ｃａｎａｌ）や歯の構造の到達しにくい他の領域に侵入し、歯の健康を損なう恐れがある。患者の歯内の健康に対する最大のリスクの１つをもたらすものは、このような異物の持続性によって生じる感染である。

根管の内容物を除去するための治療、したがって感染のリスクを抑えるための治療は、侵襲的な治療例えば抽出から、はるかに侵襲性の低いもの、但し常に有効であるわけではない洗浄まで範囲が広がる。洗浄には、抗菌性の溶液を利用して根管を洗い流すことが含まれる。根管を洗浄するために、この溶液は、下げられた圧力で洗浄のために振動させられる。機械的な器具のみでは、根管を消毒することはできないことを研究が証明している。これは歯根尖のリボン形状のおよび楕円形の根管を含めた根管の壁の大きな面積を機械的に清浄することができないので、このような領域にいる微生物が生き延びる可能性があるためである。洗浄溶液は一般に、このような微生物を撲滅させる必要があり、多様な化学物質がこの目的に使用されてきた。

理想的には、洗浄剤は細菌を消滅させ、壊死した組織を溶解し、根管を滑らかにし、スミア層を除去し、かつ健康な組織を刺激しない。目下のところ、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）およびエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を含む溶液が歯科医に好まれている。ＮａＯＣｌ溶液は通常、１％〜３％の濃度で使用され、組織を溶解し、消毒する（細菌を除去する）一方で、ＥＤＴＡはスミア層を除去する。洗浄処置において、ＮａＯＣｌを最初に使用して組織を溶解し消毒し、ＥＤＴＡが処置の終わりに導入されてスミア層を除去する。ＥＤＴＡを適用した後に、別のＮａＯＣｌまたは別の不活性溶液でさらに洗い流す。

抽出よりは確実に侵襲性が低いが洗浄にもその欠点がある。まず、洗浄には有効であることがわかっているＮａＯＣｌ、ＥＤＴＡおよび他の溶液は、漂白剤を含んだ苛性アルカリ溶液であり、これは、適用される際、口および周辺構造を著しく刺激する可能性がある。適用する際、このような溶液が根管の先端に、すなわち神経が骨にぶつかる根管の端部に穴をあけるリスクがある。このようなことが起こった場合、その結果は患者にとって大変痛みを伴うものであり、患者は、少なくとも２日、時には２ヶ月もの長期にわたってかなりの痛みの処置をされる、すなわち痛み止めの処方をされることになってしまう。第２に、現在の洗浄技術は５％までの失敗率を伴い、これはしばしば、処置が根管系において感染した全ての神経組織を除去し損なうことで残存する細菌が生き残ってしまうためである。第３に、洗浄溶液は、それらが適用される時のみ有効である。患者がＮａＯＣｌおよび／またはＥＤＴＡによって治療された後、この溶液は外に流れ出てしまい、治療が完了した後に好ましい残存する効果は存在しない。よって到達しにくい根管に残ったままの何らかの細菌が、無期限に残ったままになり、感染につながる可能性がある。

口や周辺構造に損傷および／または痛みを生じさせることなく、未解決の利点を生み出すようなやり方で到達しにくい歯の根管ですら効果的に洗浄するための方法および装置に対する要望がある。

本発明の目的は、口および周辺構造に損傷および／または痛みを生じさせずに、毒素、細菌および微生物を含めた異性因子を消滅させ、壊死した組織を溶解し、根管を滑らかにし、スミア層を除去することである。

本発明の別の目的は、漂白剤または他の化学剤の望ましくない副作用がない状態で特定の液体を洗浄に利用することであり、その一方で望ましい抗菌および他の口の健康に関する利点を達成することである。

本発明の別の目的は、利用する際、洗浄処置が完了した後、患者に残存する抗菌作用を提供する洗浄のための方法および装置を提供することである。

本発明の別の目的は、米国歯科協会（ＡＤＡ）ガイドラインに準拠した適切な根管処置のための歯の根管の清浄、洗浄を実現することである。

本発明の別の目的は、歯周病およびインプラント周囲炎の両方に関連した処置において歯周ポケットを洗浄することである。

本発明の一実施形態は、洗浄治療において、スパーク放電を生成し、異性因子を消滅させることを含め歯の根管および他の構造を洗浄する音響衝撃波およびＵＶ放射を形成し、また以下の、ＵＶ光、水和電子、ＯＨ基、Ｈ_２Ｏ_２、オゾン、ナノ粒子および／または陽イオンのうちの１つまたは複数を導入し、これらがデバイスの利用を中断した後も異性因子と戦うように作用する手持ち式の洗浄デバイスである。

本発明の一実施形態は、筐体と、低圧電源と、これに限定するものではないがタイミング回路を含めた低電圧を高電流電圧に変換する手段と、これに限定するものではないが高電圧点火器スイッチを含めた高電圧スパイクを生成する手段と、エアギャップスイッチとを備えることで、エネルギーが本実施形態の先端部におよび／またはその外側に埋め込まれた１つまたは複数の電極により完全に放電することを可能にする。本発明の一実施形態は、放電する前にエネルギーを蓄積するためのコンデンサを利用する。スパークギャップを利用しない本発明の一実施形態では、高インピーダンス状態の変圧器が、高電圧スパイクおよび電流を出力することで音響衝撃波を生じさせる。

本方法および装置の一実施形態の先端部は、これに限定するものではないが銀、銅、ステンレス鋼および／または鉄を含めた生物学的に不活性な材料から成る電極を利用し、これらは細菌に対して毒性を有し、抗病原体として作用する。電極によって形成されるナノ粒子が、根管内で細菌および異物と戦う。

本装置および方法の一実施形態は、装置の一実施形態において電極からのスパーク放電を利用して歯の構造を洗浄する、すなわち口および周辺構造に損傷および／または痛みを生じさせずに、毒物、細菌、ウイルスおよび微生物を含めた異性因子を消滅させ、壊死した組織を溶解し、根管を滑らかにし、スメア層を除去する一方で、このような異性因子に対して残存する抵抗を与える。本装置の一実施形態において電極からのスパーク放電を利用することで洗浄流体中に「衝撃波」を形成し、この衝撃波がその前面に大きな勾配を有するために、洗浄流体中に生じた圧力差が細菌の膜を破壊し、大抵の場合それらを壊滅させる、または弱らせる。このような波は効果を生むために細菌性の対象物に直接当たる必要がないため、波の作用は、到達するのが難しい根管および歯の構造に侵入することができる。本方法および装置の一実施形態を利用して形成される放電柱は、紫外線（ＵＶ）放射の供給源であり、これは洗浄流体中の水分子によって吸収される際、Ｈ_２Ｏ_２オゾンおよびＯＨ基を生成し、これらは微生物およびまた一部の有機化合物を破壊する。本発明の一実施形態のスパーク放電は付加的に水和電子、ナノ粒子および陽イオン（種々の実施形態において利用される金属電極からの）を散布し、これらは、洗浄処置が終了した後も異性因子に対して殺菌および抗菌作用を継続する。

本発明の一実施形態において、細菌などの汚染物質を撲滅するために装置の一実施形態において電極からのスパーク放電を利用する結果には、これに限定するものではないが細菌および微生物の細胞を機械的に破壊し、これらの細胞を化学的かつ永久的に変化させることでそれらが通常の生化学的活動を止め、細胞の遺伝系を不可逆的に変化させることが含まれてもよい。汚染物質によって被る細胞の損傷には、これに限定するものではないが細胞の中身を放出せずに細胞壁を破ること、細胞の壁および細胞の中身を分散させ細胞のＤＮＡ構造に損傷を与えることが含まれる。

本方法の一実施形態は、摩耗防止洗浄剤を利用しており、これに限定するものではないが食塩水および／または水が含まれる。利用することができる洗浄剤には、これに限定するものではないがグルタルアルデヒドおよび／または任意の抗生物質および／または殺菌溶液が含まれる。

本発明の一実施形態は、背景技術のセクションで考察した現行のＮａＯＣｌおよびＥＤＴＡプロトコルと併せて利用される。

本発明の一実施形態は、超音波エネルギーを利用してバイオフィルム（細菌のコロニー）を破壊してバイオフィルムを除去し、細菌を破壊する超音波先端部を利用する。本発明の一実施形態において、超音波パルスは１秒当たり２５〜３０ＫＨｚの速度で対象領域に提供されバイオフィルムを機械的に除去し細菌を破壊する。この用途で利用される先端部は、先端部を冷却し、水によって歯周ポケットを洗い流すために水を供給する外側および／または内側の水ラインシステムを備える。この洗い流す作用が、先端部の機械的作用が歯の構造からバイオフィルムおよび歯石内で分断した細菌の領域を清浄する。

本発明の実施形態は、圧電／磁歪スカラーおよび／またはウォーターピックにおける超音波治療において利用される。このような実施形態では、ハンドピースの外側のおよび／またはハンドピース内の貯蔵槽が、スパーク放電を生成する電極を含む。本発明の一実施形態において、電極はデバイスの先端部に埋め込まれる。水および／または流体は電極によって処理され、それが衝撃を受けた後、患者の口の中に投与される。

本発明の実施形態は、歯周病ならびにインプラント周囲炎のための治療に関連して歯周ポケットの洗浄に利用される。

本発明の実施形態の一態様の図である。

本発明の一実施形態の態様の図である。

本発明の一実施形態のワークフローの図である。

本発明の一実施形態の一態様の図である。

発明の詳細な説明

本発明の装置および方法は、電気スパーク放電を利用して液体に電流をパルス放出することで液体から細菌などの望ましくない微生物を撲滅する。本発明の実施形態は、歯内治療ならびに歯周病およびインプラント周囲炎の治療を含めた歯周治療において洗浄システムとして利用される。このような歯科洗浄システムには、これに限定するものではないが圧電／磁歪スカラーのための洗浄システム、歯のくぼみを清浄しバイオフィルムを除去するための洗浄システム、歯を清浄するためのウォーターピック洗浄システム、歯周ポケットを洗い流すための洗浄システム、および／または傷を消毒するための外科手術用洗浄システムが含まれる。本発明の一部の実施形態は、例えば歯内用途における歯の根管では、デバイスの外にある液体に直接パルス放出するが、その一方で本発明の一部の実施形態は、例えば圧電／磁歪スカラーおよび／またはウォーターピックでは、１つまたは複数の内側の貯蔵槽が中に含まれ、そこで使用される液体および／または水は、それが治療領域に放出される前に事前処理される（事前にパルス放出される）。

歯内処置に利用される本発明の一実施形態は、電極を備えた管を備えることで、このような処置の多くにおいて所望される音波を形成するスパークを出力し、利用される実施形態は、スパーク放電として装置の一実施形態の先端部を貫通する電気パルスを放出する。この電気パルスが、先端部が浸される液体を攪拌し、音波、すなわち衝撃波を形成し、毒素、細菌および微生物を含めた異性因子を消滅させる付加的な放電が壊死した組織を溶解し、根管を滑らかにし、スメア層を除去し、治療中も治療後も抗菌および殺菌の利点を提供する。よって本発明の一実施形態を利用して、細菌および他の感染因子を照射し、ＡＤＡガイドラインに従って適切な根管処置のための歯の根管の清浄および洗浄を行うことができる。

本発明の一実施形態は、圧電／磁歪スカラーとして使用される。後により詳細に考察するように、圧電／磁歪スカラーとして利用される本発明の一実施形態は、超音波エネルギーを利用してバイオフィルム（細菌のコロニー）を破壊してバイオフィルムを除去し細菌を崩壊させる超音波先端部を利用する。本発明の一実施形態において、超音波パルスは、１秒当たりおよそ２５〜３０ＫＨｚの速度で対象領域内に提供され、機械的にバイオフィルムを除去し、細菌を崩壊させる。この用途で利用される先端部は、先端部を冷却し水によって歯周ポケットを洗い流すために水を供給する外側および／または内側の水ラインシステムを備える。この洗い流す作用が、先端部の機械的作用が歯の構造内で分断したおよび／または歯の構造から破砕した細菌の領域を清浄する。

圧電／磁歪実施形態の一態様において、電流がパルス放出される水および／または流体は基本的に、それが先端部に供給する水ラインへと進む前に装置の内側の１つまたは複数の「保持チャンバ」内で事前処理される。この場合、先端部が使用される際、この処理済みの水がポケットを洗い流し、単に水または穏やかな化学薬剤と水を使用する現行の方法と比べて長期間の保護およびより優れた病原体の消滅を実現する。このような現行の治療は、殺菌作用を有するが、それはポケットを実際に洗い流す間のみである。この用途で利用される液体には、これに限定するものではないが２％のグルタルアルデヒド溶液が含まれる。内部貯蔵槽内の水／液体の事前処理は、使用される実施形態において歯周の傷の箇所を清浄するのにも使用される。このようなタイプの用途は、図１０においてより詳細に考察される。

歯内用途に戻ると、本発明の一実施形態は、スパーク放電を生成し、洗浄治療において、歯の根管および他の構造を洗浄する洗浄剤およびＵＶ放射において音響衝撃波を形成し、また以下の、水和電子、ＯＨ基、Ｈ_２Ｏ_２、オゾン、ナノ粒子および／または陽イオンのうちの１つまたは複数を導入し、これらはデバイスの利用を中断した後も異性因子と戦うように作用する。本発明の別の実施形態は、手持ち式とは対照的に設置型または卓上式モデルである。

本装置の手持ち式の型の一実施形態は、例えば歯内治療に利用され、装置を把持し操作するのに使用されるハンドルと、多様な電気構成要素が収容される本体と、１つまたは複数の電極を収容し、装置内の１つまたは複数の回路によって生成される音波を利用して選択された領域を洗浄するために患者の口の中で液体中に差し込まれる先端部とで構成される。装置の先端部の一実施形態は、可撓性の材料で構成されることで、歯の根管内の深いところにそれを位置決めすることができる。

装置の一実施形態は、低電圧電源と、以下でより詳細に考察される装置の内部回路とを含み、これは最初の低電圧電力を高電圧電力に変換し、この高電圧電力が先端部が浸される液体に電流をパルス放出する。本方法および装置の一実施形態の先端部は、生物学的に不活性な材料で構成された電極を利用しており、これに限定するものではないが細菌に対して毒性を有し抗病原体として作用する銀、銅、ステンレス鋼および／または鉄が含まれる。電極によって形成されるナノ粒子が、根管内の細菌および他の異物と戦う。

本発明の一実施形態において、スパーク放電自体が、洗浄治療中と治療後の両方で異性因子を破壊するため、利用される洗浄剤は、その独自の殺菌性または抗菌性を有する必要がない。例えばＮａＯＣｌおよびＥＤＴＡがこの方法と併せて使用される場合があるが、食塩水および水溶液もまたこの方法と共に効果的に使用される。一般に、洗浄プロトコルで利用される抗菌および／または殺菌流体は、この装置および方法と適合可能である。実際、液体の導電性は、音響パルスおよび異性因子に照射する付加的な粒子を伝達するのを助ける。かかるに水は導電性であるため、それは本方法および装置と共に十分に作用する。

図１〜２および図４〜５の実施形態では、装置の電源は装置のハンドル内に位置しており、回路は本体内にあるが、当業者は、このような配置は、装置の人間工学性を操作するまたは改善することが望まれる際、改変することができることを認識するであろう。本発明の別の実施形態は、流動電源を利用する場合もある。

本装置の一実施形態の先端部における１つまたは複数の電極からのスパーク放電の利用は、洗浄流体中に「衝撃波」を形成し、これはその前面に大きな勾配を有するため、洗浄流体中に生じた圧力差が細菌膜を損傷させ、および／またはそれらを破壊する。この波は、所与の半径において有効であるため、根管および到達するのが困難な歯の構造に侵入し、それらを効果的に洗浄する。

パルス衝撃波は、パルス放電および衝撃放電と呼ばれ、汚染物質を細胞レベルで損傷させる。このようなパルスは、細菌および微生物細胞を機械的に破壊し、化学的かつ永久的に細胞を変化させることでそれらは通常の生物学的な活動を止め、および／または細胞の遺伝系を不可逆的に変化させる。汚染物質によって被る細胞の損傷には、これに限定するものではないが細胞の内容物を放出せずに細胞壁を破ること、並びに細胞壁および細胞の内容物を分散させること、すなわちＤＮＡ破壊が含まれる。

先端部の実施形態は付加的にＵＶ放射を放出し、これは洗浄流体中の水分子によって吸収される際、オゾン、Ｈ_２Ｏ_２およびＯＨ基を生成し、これらが微生物およびまた一部の有機化合物を破壊する。本発明の一実施形態のスパーク放電は付加的に、水和電子、ナノ粒子および陽イオン（種々の実施形態において利用される金属電極から）を散布し、これらは洗浄処置が完了した後も異性因子に対して殺菌および抗菌作用を継続する。

本発明の実施形態の１つの利点は、それらが汚染物質に対して効果的であり、さらに相対的に短い期間にわたって比較的低い電力環境を利用し、高レベルの効率を達成することができる点である。例えば、本発明の一実施形態は、１から５分間で２０Ｈｚの間で、すなわち３〜２０ジュールのエネルギーで選択された媒体から異性因子を撲滅する。このような環境は、装置の使用および装置の実施形態による一例であり、電極環境および治療の期間は変化する。

図１は、本装置１００の一実施形態を描いている。簡素化するために、この実施形態の要素は、ブラックボックスとして描かれている。当業者は、それぞれの説明から構成要素を認識するであろう。また、これより後の図面、例えば図２は、個々の構成要素の視覚的な外観に関するより詳細な図面を提供している。

図１の実施形態において、電源、すなわち蓄電池１０１が、ハンドピース筐体（描かれていない）内に収容されている。中心電極１１５、大地帰路電極１１６および下部電極組立体１１７が、先端部内にまたは先端部に配置されており、これが、先端部の一部が沈められる液体と接触することで液体中に音波を形成する。図１における名前が付けられた要素の残りは、装置の本体部分の内部にある。図６〜図６Ａを参照して以下で説明するように、先端部は正極と負極両方の電極を収容するが、これらの電極の位置は本装置の実施形態全体において相互に入れ替えることが可能である。

図１を参照すると、筐体（描かれていない）は、電子回路および他の壊れやすい電気充電式の要素を取り囲んでいる。本発明のいくつかの実施形態において、筐体は、装置が操作者のむき出しの手または最小限に保護された手に保持されるので電気を伝えない材料でできている。筐体を形成するのに使用される材料には、これに限定するものではないがプラスチック、木、ガラス繊維、金属および／または複合材料が含まれる。本発明の一実施形態におけるプラスチック筐体の利用は、製造コストの削減を表している。本発明の別の実施形態では、筐体は導電性であり、大地帰路として機能する。筐体は、筐体の内側の蓄電池区画（描かれていない）内に蓄電池１０１を交換しやすくするための開口を含む。筐体はまた、清掃しやすく、１つまたは複数の蓄電池１０１を交換しやすくするように成型され、かつ操作者によって保持され操作されるように人間工学的に設計される。

当業者は、１つまたは複数の蓄電池１０１が単にこのようなデバイスのための多くの電源選択肢の１つであることを理解するであろう。例えば、本発明の別の実施形態は、電源として太陽電池を利用する。図１において、１つまたは複数の蓄電池１０１は、本実施形態のその後の構成要素によって、後により高い電圧に変換される低電圧電源として機能する。この装置の実施形態において利用される蓄電池１０１には、これに限定するものではないがイオンリチウム電池などのリチウム電池が含まれる。本発明の一部の実施形態において、リチウム電池は、それらが高い電流と、迅速な充電時間を有することが理由で利用されている。付加的にリチウムイオン電池は、そのサイズにしては高いエネルギー貯蔵密度を有し、これは、装置が小さくなるほど、操作者がそれを利用しやすくなるため本発明の実施形態において有利である。付加的にリチウムイオン電池は、そのサイズにしては高いエネルギー密度を有するため、メモリ問題がなく、迅速に充電することができるため電流を効率的に放出する。当業者は、リチウムおよびリチウムイオン電池は本発明の一部の実施形態に適合可能であるが、本装置の実施形態によって利用される電源の一例にすぎないことを理解するであろう。

蓄電池以外の低電圧電源が別の実施形態と併せて使用される。例えば卓上式の本発明の別の実施形態は、電線を利用してハンドピースを電源およびボックスに接続する。この実施形態は、標準的な電源コードを利用して、これに限定するものではないが１１０Ｖから２２０ａｃ５０／６０Ｈｚを含めた電力を供給する。

蓄電池区画および筐体によって、１つまたは複数の蓄電池１０１を交換しやすくすることが可能になる。したがって電源のメンテナンスが簡素化される。蓄電池区画に収容され装置に電力を与える１つおよび／または複数の蓄電池１０１には、これに限定するものではないが０．８ｖｄｃ〜３０ｖｄｃ蓄電池が含まれる。

ＤＣ低電圧調整器１０２が内部の蓄電池区画を備えた筐体に結合され、これは装置のこの実施形態において電子構成要素および集積回路における機能を調整する。低電圧調整器１０２には、金属−酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）１１０に動力を提供するＤＣ電圧スイッチング集積回路（ＩＣ）駆動装置１０３、および０．８ｖｄｃ〜３０ｖｄｃの蓄電池入力を３００ｖｄｃのバス電圧に変換する高電圧スイッチング変圧器１０４が結合される。高電圧スイッチング変圧器１０４は、これに限定するものではないが高周波数フェライト磁心変圧器が含まれる。

この実施形態において、フェライト磁心変圧器は、それが高い周波数を有し、小型であり、極めて効率的であり、高い電流を扱うことができるために利用されている。サイズが小さいことは、デバイスの手持ち式の実施形態において人間工学的に有利である。高い電流の許容性により、フェライト磁心変圧器が、フォトフラッシュ蓄積コンデンサなどの高電圧放電蓄積コンデンサフィルタ１０７を迅速に充電することが可能になる。装置内に生成される音響パルスは高速かつ反復的であるため、よってその作動において迅速な充電が望ましい。本発明の別の実施形態は、フェライト磁心変圧器に関して挙げられる１つまたは複数の利点を有する種々の変圧器を利用する。本発明の別の実施形態は、同様の電気特性を有する種々のコンデンサを利用する。

本実施形態において、変換後の３００ｖｄｃ電圧が、液体溶液中で音響衝撃波を推進させ、これが、歯内治療における洗浄を含めた洗浄に利用される所望される音響効果を生み出す。本発明の別の実施形態は、例えば蓄電池などの電源からの低い電圧をより高い電圧の電力に、例えば２５０ｖｄｃから５００ｖｄｃの電力に変換する。電圧の大きさは、関連する実施形態の用途に応じて変化する。

ブリッジ整流器１０５が、高電圧スイッチング変圧器１０４に結合され、高電圧スイッチング変圧器１０４のＡＣ出力を変換する。その後高電圧フィルタインダクタ１０６が、高電圧放電蓄積コンデンサフィルタが適切に作動するようにＡＣリップル電流を取り除く。

本発明の一実施形態において、フォトフラッシュ蓄積コンデンサが、高電圧放電蓄積コンデンサフィルタ１０７として使用されるが、これはフォトフラッシュ蓄積コンデンサが低インピーダンスを有し、過熱したり故障したりせずに、すなわちその電気特性に損傷を招くことなく複数の反復する放電に耐えることが可能であるためである。別の実施形態は、低インピーダンスを有する異なる高電圧エネルギー蓄積コンデンサおよび／またはコンデンサバンクを利用する。当業者は、上記に挙げた特性を有する他のコンデンサがフォトフラッシュ蓄積コンデンサに勝ることを理解するであろう。本発明の実施形態は、このような特性を有する１つまたは複数のコンデンサを利用する場合がある。複数のコンデンサが利用される場合、それらは同一であるまたは異なる種類の場合がある。

高電圧放電蓄積コンデンサフィルタ１０７が高放電負荷インダクタ１０８に結合されることで、高放電負荷インダクタ１０８が、高い放電電流の下で低インピーダンスから高インピーダンスに飽和し、これにより回路のスイッチング出力部を隔絶する。

このような隔絶が達成された後、高電圧放電点火器コンデンサ１０９が全てのエネルギーを高電圧放電点火器変圧器１１４へと放出し、極めて高い電圧パルスを発生させ、これを利用して液体を攪拌し、洗浄および消毒に利用される音波を形成する。この実施形態において、ＭＯＳＦＥＴ１１０は電圧放電点火器コンデンサ１０９を高電圧放電点火器変圧器１１４へと放電させる。本発明の別の実施形態は追加のトランジスタを利用し、これに限定するものではないがシリコン制御整流器（ＳＣＲ）トランジスタが含まれる。

ＭＯＳＦＥＴ１１０の作用は、マイクロコントローラデバイス１１８によって制御される。ＭＯＳＦＥＴ１１０の作用に加えて、マイクロコントローラ１１８は、装置のこの実施形態における機能を制御し、これに限定するものではないが周期時間、サイクル時間（Ｈｚ）および回路の出力部の電流が含まれる。パルス時間は、蓄積されたエネルギーの１つの機能であり、これは本実施形態ではマイクロ秒で表示される。マイクロコントローラデバイス１１８を利用して電流を設定することによって、電池残量が本実施形態において温存される。

高電圧放電点火器コンデンサ１０９によってエネルギーが放出されると、高電圧放電点火器変圧器１１４は高電圧パルスを形成する。高電圧パルスが、エアスパークギャップと液体溶液を分断することで、高電圧放電点火器コンデンサ１０９は、全てのそのエネルギーを放出することができる。高電圧放電点火器変圧器１１４は、高電圧ブロックコンデンサ１１３によって隔絶される。上記に述べたように、高電圧放電点火器変圧器１１４は、低インピーダンスデバイスであり、高電圧放電蓄積フィルタ１０７内に放電され蓄積される高い電流によって損傷を受ける。

本実施形態において、スパークギャップ１１２は、高電圧スイッチとして機能する。スパークギャップ１１２は、高電圧電源および高電圧放電蓄積フィルタ１０７内に蓄積されたエネルギーを隔絶する。装置の先端部が浸される液体溶液は、多少導電性であるため、スパークギャップ１１２なしで液体中で行われる充電は、回路の出力部に負荷をかける。スパークギャップ１１２によって、高電圧出力部が完全に充電することで高い電流の放出を達成することが可能になる。高電圧放電点火器変圧器１１４によって形成される高電圧パルスが、エアスパークギャップと液体溶液を分断し、高電圧放電点火器コンデンサ１０９がその全てのエネルギーを放出することを可能にし、このスパークギャップ１１２を高電圧スイッチにする。

装置の先端部は、随意選択で交換可能であり、図６〜６Ａを参照してより詳細に考察する。しかしながらこの先端部の構成要素は図１において描かれている。

図１を参照すると、先端部は、本発明の一実施形態において高電圧放電正極である中心電極１１５と、本発明の一実施形態において高電圧放電負極である大地帰路電極１１６と、発射室（描かれていない）を備える下部電極組立体１１７とを含む。中心電極１１５は、先端部の一部の実施形態においてその位置によりそのように呼ばれているが、先端部に埋め込まれており、大地帰路電極１１６は、先端部の外側に位置している。先端部の下部において、先端部にある電極を取り囲む導電性の筐体（描かれていない）と、先端部の中にある絶縁体（描かれていない）の両方にある穴によって液体溶液が発射室（描かれていない）へと進入することが可能になる。発射室は、下部電極組立体１１７を含む。これは、放電が行われる場所である。先端部にある下部電極組立体１１７が液体中に置かれることで、液体を攪拌し、目標とする領域の洗浄に利用される音波を形成する。

本発明の一実施形態において、中心電極１１５は負極であり、大地帰路電極１１６は正極である。パルスを生成するために異なる電荷を有する中心電極と帰路電極があるという条件で電極の電荷は変化する。装置は、中心電極１１５と、大地帰路電極１１６とを利用して放電を形成するが、これらは図６を参照してより詳細に考察される。

上記で述べたマイクロコントローラデバイス１１８には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１１９が結合され、ユーザが装置を正確に利用するのを助ける。この実施形態はプログラム可能であるため、ＬＣＤ１１９は選択された環境をユーザに表示する。

本発明の別の実施形態は、異なるディスプレイを利用し、一部の実施形態は、ディスプレイはユーザフレンドリーであるが、装置のコストに影響を及ぼす可能性があるためディスプレイを利用しない。マイクロコントローラ１１８に結合された開始／停止スイッチ１２０が装置を開始させ停止させる。第２のスイッチ、すなわち周期サイクルパルス時間選択スイッチ１２１によってユーザが周期時間およびサイクル時間を選択することが可能になる。本発明の別の実施形態において、ＬＣＤディスプレイ１１９、または代替のディスプレイは、開始／停止スイッチ１２０および周期サイクルパルス時間選択スイッチ１２１と同じ機能を含む開始／停止および／または選択制御装置を備えたタッチスクリーンと一体化される。またマイクロコントローラ１１８には、プログラム可能な電流制御トリムポット１２２が結合され、これはマイクロコントローラデバイス１１８とＤＣ電圧スイッチングＩＣ駆動装置１０３を接続するのに使用される。

図２は、装置２００の別の実施形態である。図２は、装置の形状および人間工学的な設計を反映するように設計されている。この実施形態は手持ち式であるためハンドピース筐体２０１は掴みやすく、装置の実施形態はユーザによって容易に操作される。装置２００の一端には、交換可能な先端部２１０があり、この実施形態は図６を参照してさらに考察される。

図１の実施形態と同様に図２のハンドピース筐体２０１は、例えばプラスチックなどの非導電性材料で成型されており、ハンドピース筐体２０１はまた、清掃しやすく、中の蓄電池２０２を容易に交換できるように成型されている。本発明の別の実施形態において、筐体は導電性であり、大地帰路として機能する。プラスチックを利用する実施形態、すなわち非導電性の筐体は製造コストを抑えることができる。

この実施形態では蓄電池２０２のための２つの区画が、非制限的な例として示されている。選択される蓄電池によって、装置によって生成される音響パルスを実現するために使用される数は変化する。本実施形態において利用される蓄電池２０２には、これに限定するものではないが０．８ｖｄｃ〜３０ｖｄｃ電池が含まれる。蓄電池２０２の低い電圧は、図１の実施形態でのようにこの実施形態において追加の構成要素によって後に増大され、例えば歯内洗浄において利用される音響作用を生む音響衝撃波を液体溶液中で駆動する。

蓄電池２０２は、電力接地２０４を備えた低電圧ＤＣ電源２０５を充電する。タイミング回路２０６が低電圧ＤＣ電源２０５から入力を取得し、また開始／停止スイッチ２０３から入力を取得する。ユーザによる開始／停止スイッチ２０３の作動が、装置が動作可能であるかどうかを制御する。このタイミング回路２０６は、高電圧点火器スイッチ回路２０９に電力を供給する。装置２００のこの実施形態において、開始／停止スイッチ２０３は実施形態の作動を制御する。

この実施形態２００において、高電圧点火器スイッチ回路２０９がスパークギャップスイッチ２０８に結合される。スパークギャップスイッチ２０８には高電圧ＤＣ電源２０７も結合される。低電圧ＤＣ電源２０５はタイミング回路２０６に入力し、これが高電圧ＤＣ電源２０７に入力する。

図３は、本発明の一態様の全体的なワークフロー３００である。図３を通して、簡素化するために図２の要素が参照される。しかしながら図２は、装置の一実施形態にすぎない。ワークフロー３００は装置の別の実施形態にも適用可能である。

図３を参照すると、１つまたは複数の蓄電池２０２が、電圧および電流を供給して回路を作動する（Ｓ３１０）。図２では手持ち式デバイスに適合するのに十分に小さい低電圧ＤＣ電源２０５およびタイミング回路４２０が低電圧を高電流／電圧に変換する（Ｓ３２０）。高電圧点火器スイッチ回路２０９が、電流が低い極めて鋭い高電圧スパイクを生成する（Ｓ３３０）。高電圧スパイクがエアギャップスイッチ２０８を切断する（Ｓ３４０）。スパークがエアギャップを埋める際、この隙間は導電性になり、それによって蓄積された全てのエネルギーを完全に放出することが可能になる（Ｓ３５０）。本発明の種々の実施形態において、このエネルギーは図１における高電圧コンデンサ１０９のようなコンデンサに蓄積される。図２および図３に戻ると、蓄積されたエネルギーが放出される際、装置２１０先端部の先端部は液体溶液中にあり、先端部２１０を貫通して進むエネルギーが液体中に音響衝撃波を形成する（Ｓ３６０）。波がひとたび形成されると、工程は蓄電池２０２が継続して電圧を回路に供給するので繰り返される（Ｓ３１０）。

本発明の一実施形態において、図３において実現されるスパーク放電は、細菌などの異性因子と戦うためにただ単に音波を出力するだけではない。（Ｓ３５０）におけるスパーク放電は、上記に述べた音響衝撃波、ＵＶ放射、水和電子、ＯＨ基、Ｈ_２Ｏ_２、ナノ粒子および陽イオン（図６において後に考察される、先端部における金属電極を利用する本発明の実施形態の）を出力する。

本装置の実施形態の先端部における電極によって生成されるプラスの放電は、高圧である衝撃波を形成するため、その圧力差によって細菌の膜を損傷させる。この圧力差による細菌に対する破壊作用は、より高速の放電によっておよび／または破壊される細胞に対する音波に対してさらに強力に実現される。

本発明の一実施形態において、衝撃波は、奇妙な形状にされたものを含め極めて小さい副根管の洗浄と合わさった主根管の完全な洗浄を達成する特定の圧力で微小な副根管を通過するように洗浄剤を押しやる。本発明の一実施形態を利用することによって、副根管が歯から生じた場合、放電が歯のすぐそばであるように先端部を位置決めすることができ、副根管に直接入るように洗浄剤を推し進める。本発明の一実施形態において、図６でさらに考察する先端部にある電極は、それが根管内を下方に進むことができる、および／または近接して配置することができるように小さいものである。

先端部の配置によって、方法は、先端部の放電の一部が空気中に進む場合がある。このような放電は付加的に、それが電子を活性化するように機能し、この電子が、最終的に異性因子を破壊する遊離基およびイオンを生成するプラズマ化学反応を始めるので異性因子の破壊を助ける。

ＯＨおよびＨ_２Ｏ_２に加えて、放電の他の生成物には、これに限定するものではないがＨ^＊、Ｏ^＊およびＯ_３（オゾン）が含まれ、これらはＯＨおよびＨ_２Ｏ_２と共に酸化剤として作用する。このような放電の電場は、複数種の微生物に対して致命的である。付加的にＨ_２Ｏ_２およびＯ_３は、遊離基へと分離し、これらの遊離基が有機化合物を酸化させる。ＯＨ^＊もまた有機化合物を酸化させる。これらの粒子は、洗浄剤の表面より上および下の両方で有機化合物を酸化させる。

ＵＶ照射もまた、洗浄剤中の有機化合物を酸化させる。よってこれらの酸化剤と衝撃波の組み合わせは、洗浄剤を滅菌するように機能する。

ＯＨ基、Ｈ_２Ｏ_２および水和電子が消散した後、すなわちわずか数日後、電極の腐食によって生成されたナノ粒子および金属の陽イオンが引き続き抗菌性の利益を提供する。ナノ粒子が細菌を破壊する１つの方法は、細菌に侵入し、毒性イオンを放出することによるものである。ナノ粒子が細菌に近接する際、毒性イオンの誘導された流れが現れ、これが殺菌効果を生む。よってこのような協働して残存する殺菌作用は、ナノ粒子およびそれらを放出している陽イオンの作用によって少なくとも一部が達成される。金属のナノ粒子および陽イオンの残存する作用は、これに限定するものではないが数ヶ月を含めた一定の期間にわたって実現される。

本発明の実施形態は、ＮａＯＣｌおよびＥＤＴＡプロトコルと合わせた場合と、それらなしでの場合の両方で使用することで、神経および感染した歯の材質を全て除去し、スメア層を清浄し細菌または病原体を消滅させることができる。ＮａＯＣｌおよびＥＤＴＡプロトコルと併せて使用する場合、本装置および方法は、このプロトコルの後に残った細菌および病原体を消滅させ、プロトコルによって実現されない残存効果を与えることになる。プロトコルなしで使用する場合、本装置および方法は、体内に毒物を取り込まずに記載された機能を提供することができる。使用することができる洗浄剤には、これに限定するものではないが食塩水、グルタルアルデヒドおよび／または抗生物質および／または殺菌溶液が含まれる。

図５は、本装置の一実施形態において利用される回路の一実施形態を描いている。この装置は、図３のワークフロー３００を実践する。図５の電気要素は、非導電性の筐体（描かれていない）の中に封入されている。図５に設けられる回路の詳細は、開示される方法を実践するのに利用される回路要素の可能な構成の一例である。当業者は、特定の要素は置き換えることが可能であり、それでもなお洗浄音波を形成することができることを理解するであろう。例えば、図５は、１７個のコンデンサＣ１〜Ｃ１７を特徴としており、これはいかにしてコンデンサを本装置の回路内で構成することができるかのほんの一例である。

図５における装置の機能は、マイクロチップコントローラＵ１を利用することによってプログラム可能である。マイクロチップコントローラＵ１は、これに限定するものではないが周期時間およびサイクル時間（Ｈｚ）を含めた全てのタイミング機能を制御する。パルス時間は、蓄積されたエネルギーの１つの作用であり、マイクロ秒で測定される。

図５の実施形態は、リチウム電池Ｖ１によって電力が供給される。リチウム電池Ｖ１は、０．８ｖｄｃ〜３０ｖｄｃの電圧範囲を有する低電圧電池である。本装置の別の実施形態は、この範囲内の電圧を有する追加の電源を利用する。図１〜図２を参照して考察するように、本実施形態において、この低電圧電源は後に高電圧に変換されて、装置の先端部（描かれていない）を貫通して流れる液体を攪拌し患者の口の中の歯の構造を洗浄する音波を形成する。安全フューズＦ１がこの実施形態では付加的に組み込まれている。フィルタコンデンサＣ４を使用して、本実施形態においてスイッチング電源または他のＩＣの要素によって生成される可能性のあるいかなる電気ノイズも解消する。スイッチング電源Ｕ２が低い電池電圧を高いバス電圧に変換し、このバス電圧は、これに限定するものではないが２５０ｖｄｃから５００ｖｄｃの範囲を含む。

図５に見られるように、このスイッチング電源Ｕ２は、全てのレベルおよび基準器を設定するのに補助的な受動要素および能動要素を利用する。これらの要素には、５ボルトの基準器、すなわち抵抗器Ｒ１３、Ｒ２１が含まれ、これらはスイッチング電源Ｕ２につながれる。一方で抵抗器Ｒ１５およびＲ１６は、電圧分圧器フィードバックループを形成し、高電圧バス出力につながれる。追加の抵抗器Ｒ１９およびＲ２０は、ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ３のゲートへの電流およびＩＣ最大電流駆動出力を制限する。ＭＯＳＦＥＴが、スイッチング電源Ｕ２と共に高周波変圧器をスイッチングし、所定の周波数でスイッチをオンおよびオフにするようにそれらを駆動する。抵抗器Ｒ１８は、電流感知抵抗器として働き、回路内の電気抵抗を実行する。一方で抵抗Ｒ２２およびコンデンサＣ８は、バッファフィルタとして作用して誘導負荷をスイッチングすることによって生じるスパイクを解消させる。

図５は、高周波数フェライト変圧器Ｔ１を利用しており、これに限定するものではないがフェライト磁心変圧器が含まれる。高周波数変圧器Ｔ１は、ＭＯＳＦＥＴピン１および３を含み、そう呼ばれるのはいわゆるそれらがＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ３につながれているためである。ＭＯＳＦＥＴピン２は、電源に、本実施形態では０．８ｖｄｃ〜３０ｖｄｃの蓄電池電源につながれる。高周波数変圧器Ｔ１のＡＣ出力ピン４、５は、ダイオードＤ１、Ｄ４、Ｄ７およびＤ８に給電し、これらは全波ブリッジ整流器として設定され、整流されたＡＣをＤＣに変換する。抵抗器Ｒ２３およびコンデンサＣ１３は、抵抗器Ｒ２４およびコンデンサＣ１のようにＲＣスナバとして作用し、ＲＣスナバはフィルタのように働き、スパイクおよび無線周波干渉（ＲＦＩ）ノイズを最小限に維持する。

本実施形態において、インダクタＬ１は、コンデンサＣ１、Ｃ１６、Ｃ１４およびＣ１１と共に、高電流率で放出されるエネルギーをフィルタにかけ蓄積する。具体的にはインダクタＬ１は、コンデンサＣ１、Ｃ１６、Ｃ１４およびＣ１１が放電される際飽和する。

回路の高電圧点火器部は、インダクタＬ５と、ＭＯＳＦＥＴＱ４と、コンデンサＣ６と、変圧器Ｔ２とで構成される。コンデンサＣ９はブロックコンデンサとして作用し、高放電コンデンサが蓄積した電流が変圧器Ｔ２を損傷させるのを阻止する。図１および図２における実施形態でのように、エアギャップＳＰ＿ギャップ１〜ＳＰ＿ギャップ２をスイッチとして利用し、これがコンデンサＣ１、Ｃ１６、Ｃ１４、Ｃ１１が充電される際に負荷を与える。バス電圧は、多少導電性である液体溶液を分解させるのに十分である。したがってコンデンサＣ９は、変圧器Ｔ２が負荷により故障しないように保護する。

図５は、本装置の一実施形態で利用される回路を描いている。回路は、図４と同様であるが、装置はユーザ入力のために異なる制御装置を利用する。図４の実施形態と図５の実施形態は共に、マイクロチップコントローラＵ１を利用することによってプログラム可能である。図５において、ユーザは、ユーザＢＣＤスイッチＢＣＤ１〜ＢＣＤ６を利用することで環境を調整して周期時間およびサイクル時間を設定する。このような環境は、マイクロチップコントローラＵ１によって実現される。発光ダイオード（ＬＥＤ）が、ＤＩＳ１〜ＤＩＳ６を表示し、ＤＩＳ５〜ＤＩＳ６にカウントダウンタイマーを、ディスプレイＤＩＳ３からＤＩＳ４にサイクル時間を、ディスプレイプレイＤＩＳ１〜ＤＩＳ２にパルス時間をユーザに表示する。

図５は、ＬＣＤディスプレイＬＣＤ１を利用してカウントダウンタイマー、サイクル時間およびパルス時間をユーザに表示する。

図５Ａはまた、装置の一実施形態の一態様によって利用される回路を描いている。図５Ａの回路を利用する装置の実施形態において、電源は先端部（描かれていない）に異なるように供給される。この実施形態は、音波を形成するのにスパークギャップを利用しない。

図５Ａを参照すると、電圧／電流は、インダクタＬ５に進み、これに限定するものではないが１つまたは複数の光放出コンデンサを含めた１つまたは複数のコンデンサＣ７、Ｃ１１、Ｃ１４、Ｃ１６に進む。図５Ａで利用される４つのコンデンサは、付加的な実施形態が用途によって必要に応じて異なる数のコンデンサを利用する際の一例として描かれている。充電されると、コンデンサＣ７、Ｃ１１、Ｃ１４、Ｃ１６は、変圧器Ｔ２の一次側において放電する。

この実施形態において、変圧器Ｔ２は、高電圧スパイクおよび電流を出力して、音響衝撃波を形成する。変圧器Ｔ２は、それが高電圧スパイクと、音響衝撃波を形成するのに十分な電流を出力するため頑丈である。変圧器Ｔ２は、太い電線とその構成によって頑丈にされる。太い電線だけでなく、変圧器Ｔ２の二次側は、回路から隔絶されており、先端部（描かれていない）にある電極に直接接続されている。

電圧／電流がインダクタＬ５を通り抜け、コンデンサＣ７、Ｃ１６、Ｃ１１およびＣ１４を充電する前に、ＭＯＳＦＥＴＱ４がマイクロチップコントローラＵ１からの指示を得る。マイクロチップコントローラＵ１は、ＭＯＳＦＥＴＱ４のゲートに、これに限定するものではないが５ボルトを含めた電圧を印加することで、それが電圧／電流を導く。ＭＯＳＦＥＴはその後、コンデンサＣ７、Ｃ１６、Ｃ１１およびＣ１４から蓄積された全てのエネルギーを変圧器Ｔ２へと放出し、これによりインダクタＬ５を一時的に飽和させる。変圧器Ｔ２は、このとき高インピーダンス状態にあり、高電圧スパイクおよび電流を出力して音響衝撃波を形成する。

装置の一実施形態の先端部６００の一実施形態が図６に示される。先端部６００は、一体式のユニットとして表されており、但しその機能性を理解するために構成要素に分解されている。使用する際、先端部６００の端部が患者の口の中に挿入され、欠損部を清浄するなどの一部の用途では洗浄される固有の歯の中に埋め込まれる場合もある。先端部６００は、先端部設計に組み込まれたコネクタ６０２によって装置の本体に接続する。図６の実施形態において、コネクタ６０２は、ねじ山を備えたねじ込み式のコネクタである。ねじ山の受入れ部は、装置の本体（描かれていない）に位置している。

先の図面で考察した手持ち部分のように、先端部６００は、筐体６０１で構成される。先端部６００のこの筐体６０１は、導電材料で構成され、これに限定するものではないがステンレス鋼などの金属が含まれる。この筐体６０１は、それが大地帰路電極を兼ねるために導電性である。筐体６０１は、患者の口の中および装置のユーザが洗浄したいと望む歯などの歯の構造の中に入るように先端部を操作するのに利用される屈曲部を有するように成形される。

筐体６０１は連続しているが、筐体の上部６０９と、筐体の下部６１０は異なる特徴を有する。内部要素を保護するために、本発明の一実施形態において、筐体の上部６０９は厚みがあり剛性である。筐体の下部６１０は、可撓性のステンレス鋼の管などの導電性かつ可撓性の材料で構成される。筐体の下部６１０は、第１の部分６１１と第２の部分６１２とで構成される。第１の部分６１１が密であるのに対して第２の下部６１２は多孔性である。多孔性の第２の下部６１２によって放電が先端部６００の下部において生じ、先端部を液体中に浸透させることが可能になる。

筐体６０１の内部には、中心電極導体６０３があり、これは先端部６００を貫通するように電荷を導く。この中心電極導体６０３は、絶縁体６０６の層を使用して先端部６００および中心電極導体６０３の長さ全体にわたって絶縁される。絶縁体６０８の多孔性の部分が、下部中心発射電極６０４を囲繞する。

本発明の一実施形態において、下部中心発射電極６０４は、図１において参照される中心電極１１５である。本発明の一実施形態において、下部の穿孔された帰路電極６０５は、図１で参照される大地帰路電極１１６であり、絶縁体６０６および穿孔された帰路電極６０５は、図１において参照される下部電極組立体１１７と、発射室とを備える。

本発明の一実施形態において、中心発射電極６０４は、正極または負極のどちらかであり、下部の穿孔された帰路電極６０５は、正極または負極のどちらかである。各々の実施形態において、中心発射電極６０４は、下部の穿孔された帰路電極６０５と反対の電荷を有する。当業者は、中心電極および大地電極が、電荷にかかわらず、本発明の実施形態の先端部において所望される電気的事象を生み出すように適合され得ることを理解するであろう。

図６に戻ると、下部中心発射電極６０４は、先端部６００の中に埋め込まれ、下部の穿孔された帰路電極６０５は、先端部６００の外側に位置している。先端部６００の多孔性の第２の下部６１２、下部中心発射電極６０４を囲繞する絶縁体６０８の多孔性の部分、および穿孔された帰路電極６０５によって、液体溶液が下部中心発射電極６０４と接触することが可能になる。導電性の液体が、下部の穿孔された帰路電極６０５と下部中心発射電極６０４の間の接続部を架橋することで、先端部は、先端部が対象とする領域に音波を送り出すことができる。下部中心発射電極６０４は、音響衝撃波を生じさせるエネルギーを液体溶液中に送り込み、下部の穿孔された外側の帰路電極６０５にある穴によって、音響衝撃波が液体溶液内に侵入することが可能になる。可撓性の外側および内側下部電極６０７が、対象とする領域に音波を供給するために先端部６００を位置決めするのを助ける。具体的には、可撓性の外側および内側下部電極６０７によって、根管および副根管の洗浄作業を行うために先端部６００が歯または根管内に入って作業することが可能になる。

本発明の一実施形態において、利用される電極には銀が含まれる。銀電極によって処理される水は、最も高い殺菌作用を有するが、これは銀イオンが、細菌に対して最も高い毒性を有するため、すなわちそれが抗病原体であるためである。このように銀電極によって生成されるナノ粒子もまた、根管において細菌および異物と戦う。本発明の別の実施形態は、生物学的に不活性なである別の材料から成る電極を利用する。電極を構成するのに使用される材料にはこれに限定するものではないが、銀、銅、ステンレス鋼および／または鉄が含まれる。

上記に述べたように、本装置の一実施形態の先端部は取り外し可能であり、異なる用途に対してより好適な異なる先端部によって切り換えることができる。先端部が取り外し可能である実施形態において、先端部の設計は、異なる用途の間で効果を最大限にするように変化させることができる。図６Ａは、その表面において発射するように設計された先端部の一実施形態を示している。先端部６３０は、底部６１４により大きな開口を有することでより広い表面に対して発射する。

図６の実施形態でのように図６Ａの先端部６３０は、コネクタ６０２を利用しており、これに限定するものではないがねじ山を備えたねじ込み式のコネクタが含まれる。この先端部６３０および図６の先端部６００の別の実施形態は、別の締め具を利用する場合もある。図６Ａに戻ると、ねじ山がコネクタ６０２として機能する場合、ねじ山の受入れ部は、装置の本体（描かれていない）に位置する。

先端部６３０は筐体６０１で構成され、これは、これに限定するものではないが金属を含めた導電性の材料で構成され、例えば大地帰路電極を兼ね、患者の口の中に入るように先端部を操作するのに利用される屈曲部を備えるように成形されたステンレス鋼などの金属が含まれる。筐体の上部６０９は、厚みがあり剛性である。筐体の下部６１０は、可撓性のステンレス鋼の管などの導電性かつ可撓性の材料で構成される。筐体の下部６１０は、第１の部分６１１と、第２の部分６１２とで構成される。第１の部分６１１が密であるのに対して第２の下部６１２は多孔性である。多孔性の第２の下部６１２によって放電が先端部６３０の下部において生じ、先端部を液体中に浸透させることが可能になる。

先端部６３０は少なくとも２つの電極、すなわち中心電極と大地電極を特徴とする。電極は、抗菌性を備えた金属および／または他の導電性の材料から成り、これに限定するものではないが銀が含まれる。

筐体６０１の内部には、中心電極導体６０３があり、これは先端部６３０を貫通するように電荷を導き、絶縁体６０６の層を使用して先端部６３０および中心電極導体６０３の長さ全体にわたって絶縁される。絶縁体６０８の多孔性の部分が、下部中心発射電極６０４を囲繞する。下部中心発射電極６０４は、先端部６３０の中に埋め込まれ、下部の穿孔された帰路電極６０５は先端部６３０の外側に位置している。先端部６３０の多孔性の第２の下部６１２、下部中心発射電極６０４を囲繞する絶縁体６０８の多孔性の部分および穿孔された帰路電極６０５によって、液体溶液が下部中心発射電極６０４と接触することが可能になる。導電性の液体が、下部の穿孔された帰路電極６０５と下部中心発射電極６０４の間の接続部を架橋することで、先端部は、先端部が対象とする領域に音波を送り出すことができる。下部中心発射電極６０４が、音響衝撃波を生じさせるエネルギーを液体溶液中に送り込み、下部の穿孔された外側の帰路電極６０５にある穴によって、音響衝撃波が液体溶液内に侵入することが可能になる。可撓性の外側および内側下部電極６０７が、対象とする領域に音波を供給するために先端部６３０を位置決めするのを助ける。具体的には、可撓性の外側および内側下部電極６０７によって、根管および副根管の洗浄作業を行うために先端部６３０が歯または根管内に入って作業することが可能になる。

先端部６３０の端部６１４は、スクリーン６１３に適合される。スクリーン６１３は、わずかな角度を有し底部により大きな開口を備える。先端部６３０は、その表面において発射するように一態様において利用される。これにより表面積がより大きくなることによって、これに限定するものではないがこの面におけるＵＶ、オゾン、衝撃波、基およびイオンパルスを含めた、より大きなおよびより集中した発射放出物の分散が可能になる。スクリーン６１３は、大地帰路の一部であり、電荷が先端部の端部を通過し治療される患者に治して悪影響を及ぼすのを阻止する。

上記で述べたように、本発明の一実施形態は、付加的な殺菌の利点を有するウォーターピック式デバイスのような圧電／磁歪スカラーのための洗浄システムを形成するのに使用することができる。このような用途において、水は、患者の口の中に放出される前に事前に処理される。

図７〜図９は、根管および歯の構造を洗浄する際の本発明の一実施形態の使用を例示している。これらの図は、洗浄する際の本装置の１つまたは複数の実施形態の一部の可能な配置を例示することを意図しているに過ぎず、包括的であることは意図されていない。当業者は、先端部が可撓性であることによって、患者の口の健康に対して有益であるような配置の多くの可能性を提示することを理解するであろう。

図７を参照すると、本装置の一実施形態における先端部７００は、洗浄流体レベル７３０の表面に、表面より上に、表面より下に放出物を発射するように位置決めされる。先に考察したように、先端部７００からのスパーク放電は、流体レベル７３０より上に放出される場合でも殺菌効果を有する。先端部７００を位置決めするために、歯７１０の主な冠状の空洞７２０は外科的に広げられている。この図面では主根管７４０ａ〜７４０ｂと、副根管７５０ａ〜７５０ｂを見ることができる。

図８を参照すると、本装置の一実施形態の発射先端部８００は流体ライン８３０より下に置かれており、実際には先端部８００は沈められる。先端部８００は、主根管８４０ａ内で発射されるが、その可撓性からして、先端部８００はまた、副根管８５０ａの近傍および／またはその中で発射させることもできる。

図９を参照すると、主根管９４０ｂを通り、３つの副根管９５０ｂ〜９５０ｄに隣接する３つの異なる放出箇所９６０ａ〜９６０ｃにおいて放出する本発明の一実施形態の先端部９００の進行状態が示されている。発射先端部９００およびプローブ（描かれていない）は、主根管９４０ｂを下って３つの副根管９５０ｂ〜９５０ｄへと移動される。先端部９００が、主根管９４０ｂを上下に移動する際、発射が副根管９５０ｂ〜９５０ｄに沿って９６０ａ〜９６０ｃ、ＵＶ、オゾン、衝撃波、基およびイオンパルスを横方向の開口部へと直接放出して十分な効力と効果を与える。食塩水が本実施形態では有益であるが、これはそれがこのような粒子をその目的地に伝達するためである。しかしながら上記に述べたように、使用され得る洗浄剤には、これに限定するものではないが食塩水、グルタルアルデヒドおよび／または抗生物質および／または殺菌溶液が含まれる。

本発明の特定の用途に関して、水および／または液体を内部または外部の貯蔵槽内に収集することによってそれを事前処理することが有利である。このような用途には、これに限定するものではないが圧電／磁歪スカラーなどの超音波スカラー、音波スケーラーおよびウォーターピックなどが含まれる。一方では一部の用途に関して、電極を先端部に配置するだけで水および／または液体を処理するのに十分である。ウォーターピック、圧電／磁気デバイスおよび／または歯周の傷の箇所の洗浄を含めた洗浄に利用される本発明の実施形態において、水および／または液体にパルス放出するのに利用される電極の位置には、これに限定するものではないがデバイスの実施形態のハンドルの内側または外側にある貯蔵槽および／またはデバイスの実施形態の先端部の中が含まれる。

このような用途には、これに限定するものではないが圧電／磁歪スカラーなどの超音波スカラー、音波スケーラーおよびウォーターピックなどが含まれる。図１０から図１６は、外部貯蔵槽内、内部貯蔵槽内、および／またはデバイスの一実施形態の先端部内にある電極を利用して目的とする処置で利用される水および／または液体を処理する本発明の実施形態である。

図１０は、圧電／磁歪スカラーとして利用することができる本発明のスタンドアローンユニット実施形態の一例である。水が、デバイス内を通るように移動され、内部で水は、これに限定するものではないがＵＶ、オゾン、衝撃波、基およびイオンパルスを含めた発射放出物の分散によって処理される。このようにデバイスを出た水には抗菌効果が備わっている。図１０の実施形態において、スパーク放電によって処理される水および／または別の液体は、電気パルスによって処理された後、入口１００２から出口１００７を通って外に出るように移動される。

図１０の実施形態において、水は入口１００２を通過するように流され、水は第１の発射室１００３へと進むが、これはこの時点では液体を貯蔵していない。発射地点１００４は、この第１の発射室１００３ならびに第２の発射室１００６全体にわたって位置決めされる。複数の発射地点１００４によって、この実施形態における面積を大きくすることができるため、エネルギー消費を削減する。よって複数の発射地点１００４を利用することで、パルスを生成するのに必要なエネルギーが少なくて済むことからコスト削減と言い換えることができる。

水および／または液体は第１の処理室１００３から、第２の発射室１００６へと進み、これは水および／または液体が貯蔵される貯蔵槽を含んでいる。第２の発射室１００６もまた、貯蔵槽内に分散された発射地点１００８の一群を含む。水および／または液体は、それが出口１００７を通り抜けて移動する前に、この第２の発射室１００６内にパルス放出される放出物によって処理され、この出口は洗浄で使用されるものに対する「供給管」として理解することができる。発射地点１００８によって、水および／または液体が第２の発射室１００６を出て出口１００７に進入し洗浄デバイスの端部に向かう前に、１００％の病原体の消滅を達成する試みにおいて水および／または液体をパルス放出物に曝すことができる。

本発明の一実施形態において、第２の発射室１００６における貯蔵槽は、さらなる殺菌効果のためにデバイスから取り外し別々に滅菌することができる。

この先端部および／または電極を利用して水および／または液体の貯蔵槽を処理すると仮定すると、それは歯以外の健康の目的での水の浄化にも有益である。例えばそれは、一種の高効率のフィルタとして飲料水に殺菌特性を注入するのに使用することもできる。

ウォーターピック、圧電／磁気超音波デバイス、および／または歯周の傷の箇所の洗浄を含めた洗浄として利用される本発明の実施形態において、水および／または液体に電流をパルス放出するのに利用される電極の位置には、これに限定するものではないが第１の発射室１００３、第２の発射室１００６および／またはデバイスの実施形態のハンドル内の貯蔵槽が含まれる。超音波用途で利用される場合、本発明の一実施形態は、先端部内ではなくハンドル内の貯蔵槽を利用する。図１０の描写は、図１１〜図１６に記載される実施形態の態様の機能を理解するために適用することができる。

図１１は、ウォーターピックおよび／または圧電／磁気超音波デバイスとして利用することができる、本デバイス１１００の一実施形態である。蓄電池１１１０は、このデバイス１１００において電源として機能する。デバイス１１００のこの実施形態は、それが先端部から患者の口に移動する前に処理される液体および／または水を保持するのに単一の貯蔵槽１１２０を利用する。デバイス１１００の先端部１１４０にある１セットの電極１１３０が放電を行って水および／または液体が先端部を出る前にそれを処理する。デバイス１１００は追加的に１つまたは複数のＰＣボード（描かれていない）によって電力が供給される。水ポンプ１１５０は１つまたは複数のマイクロコントローラ（描かれていない）によって駆動される。

デバイス１１００などの本発明の実施形態のサブセットにおいて、セラミック製の導電基板を電極として利用する場合がある。このようなタイプの電極は特に、水および／または液体が装置内で、例えば治療される領域内に放出される前に貯蔵槽内で一定の期間にわたって処理することができない場合に特に効果的である。セラミック製の導電電極は、短期間にわたって、かつ大容量の水がスパーク放電が短期間の間に形成される領域を通って流れる際に所望される抗病原体作用を生み出すパルスを形成することができる。デバイス１１００において、水および／または液体は、先端部１１４０を通り抜けるように汲み出され、単にその先端部１１４０内の電極によって処理されるだけである。よってスパーク放電に関する短いウィンドウが存在する。

別の例において、スカラー用途では、水および／または液体は迅速かつ加圧下で先端部を通り抜けるように汲み出される。スカラー用途の一実施形態において、水および／または液体の貯蔵槽は、歯科医院内の別の部屋に汲み出される。大量および高圧の流れは、液体および／または水が治療領域に誘導される前、その中にスパーク放電を放出するのに多くの時間を認めない。１つまたは複数のセラミック製の導電基板を使用することによって、所望の病原体の消滅率が、高圧の大量の水および／または液体にしては短縮された時間内で達成される。

図１１のデバイス１１００とは異なり、図１２では供給されるべき水および／または液体は、貯蔵槽内で処理され、これによりより長い治療時間が可能になる。図１１と同様に、図１２は、ウォーターピックおよび／または圧電／磁気超音波デバイスとして利用することができ、蓄電池１２１０によって作動し、単一の水貯蔵槽１２２０と、ＰＣボード（描かれていない）と、水ポンプ１２５０とを有し、少なくとも１つのマイクロコントローラ（描かれていない）によって駆動される本デバイス１２００の一実施形態である。しかしながらこのデバイス１２００において、スパーク放電を提供することで水および／または液体を処理する電極は実際には貯蔵槽１２２０内に置かれている。よって電極が水および／または液体を処理することができる時間が長くなる。

図１３は、本発明の少なくとも１つの態様によってウォーターピックおよび／または圧電／磁気超音波デバイスとして利用することができるデバイス１３００の別の実施形態である。この実施形態において、水および／または液体を処理するためにスパークパルスを放出する電極は、先端部１３４０と貯蔵槽１３２０の両方にある。電極の第１のセット１３３０ｂは、水および／または液体を処理し、それは貯蔵槽１３２０内にあり、電極の第２のセット１３３０ａは、水および／または液体がデバイス１３００を出る際に処理する。

図１４〜図１６は、ウォーターピックおよび／または圧電／磁気超音波デバイスとして利用することができる本発明の実施形態である。しかしながら図１４〜図１６におけるデバイスは、電源としてＡＣラインを利用しており蓄電池を持たない。これらの実施形態の機能は、図４〜図５および図１０を参照して考察される。図１４は、ユニット筐体１４６０内の１つの貯蔵槽１４２０と、その貯蔵槽内の１セットの電極１４３０とを備えた本発明の一実施形態１４００である。図１５における実施形態１５００は２つの貯蔵槽を有し、第１の貯蔵槽１５３０ａは筐体１５６０内に、第２の貯蔵槽１５３０ｂはハンドピース１５７０内にある。よって水および／または液体は、ユニット筐体１５６０内で処理されハンドピース１５７０内で再度処理される。図１６の実施形態１６００は、同様に水および／または液体を２回処理するが、ハンドピース１６７０内の第２の貯蔵槽は利用せず、この実施形態では、先端部１６４０内に電極の第２のセット１６３０ｂがある。デバイスのこの実施形態１６００はまた、ユニット筐体１６６０内に電極の第１のセット１６３０ａを備えた第１の貯蔵槽１６２０を利用する。

図１１〜図１６は、本発明の実施形態において貯蔵槽を備えた場合、および備えていない場合の電極の配置の例として提供されており、包括的であることは意図していない。当業者は、電極および／または貯蔵槽の配置が、本発明の原則に従って変化し得ることを理解するであろう。

図１７は、超音波処置における本出願の一実施形態の使用を例示している。図１７を参照すると、圧電／磁気先端部１７０３は、本方法に従って利用され歯１７０１にあるバイオフィルム１７０２を処置する。水は、内部の水ライン１７０４（これは図１１〜図１６において見ることができる）内を先端部１７０３を通って進む。先端部１７０３を通って、処理された水はデバイス１７０６（一部が描かれている）から外に１７０５を吹き付ける。この実施形態において、水は先端部１７０３内では処理されず、水が先端部１７０３に進入し、歯１７０１およびバイオフィルム１７０２に対して利用される前に、デバイス１７０６内のまたはデバイス１７０６に接続された他の場所でハンドピース内および／または貯蔵槽内などにおいて処理される。

本発明の一実施形態は、多様な歯科処置において歯科医院で使用される全ての水を処理する際に利用される。歯科処置において、水が口の中に噴霧され、同時に吸い出されることが多い。このような水を患者が飲み込むことは望ましくなく、これは処置が口の中の汚染物質を露出させ、摂取した場合、これは患者の健康に有害である可能性があるためである。しかしながら全ての水を摂取しないようにすることは不可能であり、歯科医院が設置されている場所の給水システムは、高品質ではないため、水の中に病原体が存在する可能性もある。健康状態があまりよくない個人の患者、例えば老人の患者を治療する場合、このとき露出されている歯の構造に進入する水からおよび／または患者に摂取される水からの病原体が、この患者の全身の健康を害する恐れがある。よって本発明の一実施形態は、医療従事者によって患者の口の中に投与される全ての水に関する供給システムの一部として利用することができる。この目的のために利用される実施形態は、多くの貯蔵槽を利用することで、いかなる投与される水も、投与される前に、それがすぐにほとんど同時に吸い出される場合でもスパーク放電によって処理される。

本発明の一実施形態は、衛生環境、例えば手術室などにおいて表面に水を吹きかけるのに使用することができる処理済みの水蒸気を形成するのに使用することができる。処理済みの水／液体を流体として供給する代わりに、本発明の一実施形態は、水を霧として供給し、これは表面に塗布される。放電によって電流がパルス放出される水および／または液体の殺菌性は、それがパルス放出される時間を超えて延長されるため、水および／または液体は、医療および／または他の環境において清浄剤として利用することができる。

装置の使用およびユーザが所与の環境から、すなわち根管から貯蔵槽まで撲滅したいと望む汚染物質の種類によって、印加されるパルスエネルギーおよび周波数は、装置の実施形態の消滅率において特定の役割を果たす。例えば、０．０１Ｈｚのパルス周波数を有する１ｋＪ／パルスまでのパルス率は、水中の大腸菌コロニーの完全な破壊を達成した。しかしながらパルス率を０．０３Ｊ／パルスまで下げると、このような微生物に対する効果は全くなくなる。ブドウ球菌の集団を撲滅するために機能する際、３０Ｈｚの周波数および１２．６から２５Ｊ／ｃｍ^３のエネルギー入力が、水中のコロニー全体を撲滅するのに効果的であることがわかっている。

本発明をその特定の実施形態に関して記載してきたが、歯科学に関連する特有の実施形態、多くの他の変形形態および修正形態が当業者に明らかになるであろう。そういうものとして、種々の実施形態を実現することができることは、本明細書で説明される装置、システムおよび方法の当面の好ましい実施形態の詳細な記載に基づいて当業者には容易に明白になるであろう。例えば、本発明の一実施形態は、孤立した場所の水などの水を浄化するのに利用される。このような実施形態は、１つまたは複数の蓄電池および／または１つまたは複数の太陽電池を電源として利用する。本発明の別の実施形態は、スイミングプールから微生物を撲滅するために塩素の代わりに利用される。本実施形態は、スイミングプールの既存の清浄システムに組み込まれる。電圧の漏出がないため、電気分解を恐れずに水を楽しむことができる。この実施形態はまた、１つまたは複数の蓄電池および／または１つまたは複数の太陽電池を電源として利用することができる。

本発明の実施形態に関する別の企図される統合には、これに限定するものではないが他の歯科用器具を清浄および滅菌すること、皿を洗浄し消毒するために自動皿洗い機の一実施形態に組み込むこと、安全な飲料水のために家庭用システムに本発明の一実施形態を組み込むこと、運動競技選手の足を治療するために器具に一実施形態を組み込むこと、消毒モップに一実施形態を組み込むこと、および／または常在病原菌、菌類および他の望ましくない有機物を殺傷するシャワーシステムに一実施形態を組み込むことが含まれる。

本明細書で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を記述する目的であり、本発明を制限することは意図していない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈がそうでないことをはっきりと指摘していなければ、複数形態も同様に含めることが意図されている。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」（およびｃｏｍｐｒｉｓｅの任意の形態、例えば「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｅ）」（およびｈａｖｅの任意の形態、例えば「ｈａｓ」および「ｈａｖｉｎｇ」）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」（およびｉｎｃｌｕｄｅの任意の形態、例えば「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」）、および「包含する（ｃｏｎｔａｉｎ）」）（およびｃｏｎｔａｉｎの任意の形態、例えば「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」）は、開放式の連結動詞である。結果として、１つまたは複数のステップまたは要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」または「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」方法またはデバイスは、１つまたは複数のステップまたは要素を所有しているが、このような１つまたは複数のステップまたは要素のみを所有するように限定されるわけではない。同様に、１つまたは複数の特徴を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」または「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」方法のステップまたはデバイスの要素は、このような１つまたは複数の特徴を所有しているが、このような１つまたは複数の特徴のみを所有するように限定されるわけではない。さらに特定の方法で構成されるデバイスまたは構造は、少なくともそのような方法において構成されるが、記載されない方法で構成される場合もある。

Claims

歯科に用いられる放電洗浄デバイスであって、
第１の電圧の電力を生成する電源と、
前記電源に結合され、前記第１の電圧の電力を前記第１の電圧より高い第２の電圧の電力に変換する回路と、
前記回路を作動するためのスイッチと、
前記回路に結合され、スパイクを形成する点火器と、
前記点火器に結合される電荷蓄積要素であって、前記電荷蓄積要素が、導電性になり電荷を蓄積し、導電性の溶液に放出するための高電圧スパイクを生成し、そして前記電荷蓄積要素が、前記電荷を蓄積するためのコンデンサと、前記コンデンサを放電するためのエアギャップスイッチまたは変圧器の少なくとも一方とを含む、前記電荷蓄積要素と、
第１の電荷を有する中心電極、第２の電荷を有する接地電極、および絶縁材から成り前記中心電極の部分を囲繞する層を有する、先端部であって、前記第１の電荷と前記第２の電荷が反対であり、前記先端部の一部が前記導電性の溶液に浸され、前記中心電極が、前記電荷蓄積要素から前記電荷を得て、前記先端部を貫通するように前記電荷を導き、この結果、前記導電性の溶液が前記絶縁材中の孔を貫通して前記先端部に進入する際、音響衝撃波が前記放電洗浄デバイスを出て前記導電性の溶液内に進む、前記先端部と
を備える、前記放電洗浄デバイス。
前記中心電極が、前記電荷をスパークとして前記導電性の溶液中に放出する、請求項１に記載のデバイス。
前記接地電極が穿孔された電極である、請求項１に記載のデバイス。
前記中心電極が前記電荷を前記エアギャップスイッチから前記先端部を通り抜けるように導き、そして前記接地電極が前記先端部の外側の面に取り付けられる、請求項１に記載のデバイス。
前記中心電極および前記接地電極が生物学的に不活性な材料で構成される、請求項１に記載のデバイス。
前記先端部が、ＵＶ放射、水和電子、ＯＨ基、Ｈ_２Ｏ_２、ナノ粒子、または陽イオンのうちの少なくとも１つを放出する、請求項１に記載のデバイス。
前記デバイスが手持ち式であり、そして前記第１の電圧の電力を生成する電源が蓄電池である、請求項１に記載のデバイス。
歯科に用いられる放電洗浄デバイスであって、
第１の電圧の電力を生成する電源と、
前記電源に結合され、前記第１の電圧の電力を前記第１の電圧より高い第２の電圧の電力に変換する回路と、
前記回路を作動するためのスイッチと、
前記回路に結合され、スパイクを形成する点火器と、
前記点火器に結合され、導電性になり電荷を蓄積し、そして導電性の溶液に放出するための高電圧スパイクを生成する電荷蓄積要素であって、前記電荷蓄積要素がコンデンサと、エアギャップスイッチまたは変圧器の少なくとも一方とを含む、前記電荷蓄積要素と、
入口と出口を有し、前記電荷蓄積要素に結合する、前記導電性の溶液を貯蔵するための貯蔵槽であって、前記導電性の溶液が前記入口を介して前記デバイスに進入し、前記出口を介して前記デバイスから出る貯蔵槽と
を備える、放電洗浄デバイス。
前記貯蔵槽が中心電極をさらに備え、該中心電極が前記電荷蓄積要素から電荷を受け取り、そして前記電荷をスパークとして前記貯蔵槽内の前記導電性の溶液中に放出する、請求項８に記載のデバイス。
前記中心電極が生物学的に不活性な材料で構成される、請求項９に記載のデバイス。
前記出口に結合された先端部をさらに備え、該先端部が接地電極を備え、該接地電極が前記電荷蓄積要素から電荷を受け取り、そして前記電荷を前記導電性の溶液中に放出し、前記電荷がこれにより前記先端部を通って前記デバイスから出る、請求項９に記載のデバイス。
前記デバイスが手持ち式であり、前記第１の電圧の電力を生成する電源が蓄電池である、請求項８に記載のデバイス。
歯科に用いられる放電洗浄デバイスを利用する方法であって、
第１電圧の電力を生成する電源と、
前記電源に結合され、前記第１電圧の電力を前記第１電圧より高い第２電圧の電力に変換する回路と、
前記回路を作動するためのスイッチと、
前記回路に結合され、スパイクを形成する点火器と、
前記点火器に結合され、導電性になり電荷を蓄積し、そして導電性の溶液に放出するための高電圧スパイクを生成する電荷蓄積要素であって、前記電荷蓄積要素が、前記電荷を蓄積するためのコンデンサと、前記コンデンサを放電するためのエアギャップスイッチまたは変圧器の少なくとも一方とを含む、前記電荷蓄積要素と、
第１の電荷を有する中心電極、第２の電荷を有する接地電極、および穿孔された絶縁材から成り前記中心電極の部分を囲繞する層を有する先端部であって、前記第１の電荷と前記第２の電荷が反対であり、前記中心電極が、前記電荷蓄積要素から前記電荷を得て、前記先端部を貫通するように前記電荷を導き、この結果、前記導電性の溶液が前記の穿孔された絶縁材を貫通して前記先端部に進入する際、音響衝撃波が前記デバイスを出て前記導電性の溶液内に進む、前記先端部と
を備える放電洗浄デバイスを得るステップと、
前記デバイスの前記先端部を前記導電性の溶液中に配置するステップと、
前記スイッチを前記デバイスに対して作用させ前記導電性の溶液中にスパークを放出するステップと
を含む方法。
前記先端部を配置するステップが、前記先端部を前記導電性の溶液の流体ラインより下に配向するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記先端部を配置するステップが、前記先端部を前記導電性の溶液の流体ラインより上に配向するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記先端部を作用させるステップが、前記先端部からＵＶ放射、水和電子、ＯＨ基、Ｈ_２Ｏ_２、ナノ粒子、または陽イオンのうちの少なくとも１つを放出するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記導電性の溶液が、食塩水、水およびグルタルアルデヒドのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
歯科に用いられる放電洗浄デバイスを利用する方法であって、
第１の電圧の電力を生成する電源と、
前記電源に結合され、前記第１の電圧の電力を前記第１の電圧より高い第２の電圧の電力に変換する回路と、
前記回路を作動するためのスイッチと、
前記回路に結合され、スパイクを形成する点火器と、
前記点火器に結合され、導電性になり電荷を蓄積し、そして導電性の溶液に放出するための高電圧スパイクを生成する電荷蓄積要素であって、前記電荷蓄積要素がコンデンサと、エアギャップスイッチまたは変圧器の少なくとも一方とを含む、前記電荷蓄積要素と、
入口と出口を有し、前記電荷蓄積要素に結合する、前記導電性の溶液を貯蔵するための貯蔵槽であって、前記導電性の溶液が前記入口を介してデバイスに進入し、前記出口を介して前記デバイスから出て、前記貯蔵槽が、前記電荷蓄積要素から電荷を受け取るとともに、前記電荷をスパークとして前記導電性の溶液中に放出する中心電極をさらに備える貯蔵槽とを備える放電洗浄デバイスを得るステップと、
前記スイッチで前記回路を作動させ、これによって、前記電荷をスパークとして前記導電性の溶液中に放出させ、続いてその導電性の溶液を前記貯蔵槽から放出するステップと
を含む方法。