JP6711771B2 - 歯科用治療装置、およびその駆動方法 - 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歯科用治療装置、およびその駆動方法に関する。

歯科治療において、歯牙の根管を切削拡大する治療が行われることがある。当該治療には、ハンドピースのヘッド部にファイル或いはリーマと称される切削工具を取付けた歯科用治療装置が用いられ、切削工具を駆動することで歯牙の根管を切削拡大している。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制御として、様々な制御（例えば、特許文献１、特許文献２など）が提案されている。

特許文献１で開示している歯科用治療装置では、回転方向切換スイッチの状態に応じてモータを正転または逆転に駆動して、切削工具の回転を正転（右回り、時計回り）または逆転（左回り、反時計回り）に制御している。また、特許文献１で開示している歯科用治療装置では、切削工具に加わる負荷を検出する負荷トルク検出用抵抗を備え、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モータを正転から逆転に切換え、切削工具の回転を正転から逆転へ制御している。

特許文献２で開示している歯科用治療装置では、時計回りに第１の回転角度だけ切削工具を回転させて歯牙の切削を行い、続いて反時計回りに第２の回転角度だけ切削工具を回転させて歯牙の積極的な切削を行わない制御をしている。さらに、特許文献２で開示している歯科用治療装置では、切削工具が根管内を進むときに根管表面からの物質が排出されるように、第１の回転角度が第２の回転角度よりも大きくなるように制御している。

特許第３２６４６０７号公報 特表２００３−５０４１１３号公報

歯牙の根管は、人により形状や状況が異なっており、特に根管が湾曲している程度や根管が石灰化して閉塞している状況などが人により異なっている。そのため、従来の歯科用治療装置では、モータで切削工具を駆動して根管の切削拡大を行う場合、根管の形状や状況に関わらず一定のパターンで切削工具の駆動することになり、根管の形状や状況に対して不適切な駆動が行われる可能性があった。不適切な駆動が行われた場合、切削効率が悪くなるだけでなく、必要のない部分を切削したり、切削工具に負担を与え破損させたりする虞れがあった。

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、ヘッド部に取付けた切削工具を駆動する歯科用治療装置において、根管の形状や状況に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる歯科用治療装置、およびその駆動方法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、ヘッド部に保持される切削工具を駆動する駆動部と、第１駆動シーケンス〜第３駆動シーケンスのいずれか一つの駆動シーケンスに従い駆動部を制御する制御部とを備え、第１駆動シーケンスは、切削対象物を切削する切削方向に切削工具を回転する第１駆動による回転角度が、切削方向とは逆回転方向の非切削方向に切削工具を回転する第２駆動による回転角度より大きい第１駆動パターンと、第１駆動による回転角度が、第２駆動による回転角度より小さい第２駆動パターンとの組み合わせからなり、第２駆動シーケンスは、第１駆動による回転角度が、第２駆動による回転角度と同じ第３駆動パターンと、第２駆動パターンとの組み合わせからなり、第３駆動シーケンスは、第１駆動パターンと、第３駆動パターンとの組み合わせからなる。

本発明に係る歯科用治療装置の駆動方法は、ハンドピースのヘッド部に保持される切削工具を駆動する歯科用治療装置の駆動方法であって、制御部により、第１駆動シーケンス〜第３駆動シーケンスのいずれか一つの駆動シーケンスに従い切削工具が駆動され、第１駆動シーケンスは、切削対象物を切削する切削方向に切削工具を回転する第１駆動による回転角度が、切削方向とは逆回転方向の非切削方向に切削工具を回転する第２駆動による回転角度より大きい第１駆動パターンと、第１駆動による回転角度が、第２駆動による回転角度より小さい第２駆動パターンとの組み合わせからなり、第２駆動シーケンスは、第１駆動による回転角度が、第２駆動による回転角度と同じ第３駆動パターンと、第２駆動パターンとの組み合わせからなり、第３駆動シーケンスは、第１駆動パターンと、第３駆動パターンとの組み合わせからなる。

本発明に係る別の歯科用治療装置は、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、ヘッド部に保持される切削工具を駆動する駆動部と、駆動シーケンスに従い駆動部を制御する制御部とを備え、切削工具の回転角度は、切削工具が切削対象物を切削する切削方向に回転する切削回転角度と、切削工具が切削方向とは逆回転方向の非切削方向に回転する非切削回転角度とを含み、駆動シーケンスは、切削回転角度と非切削回転角度とのうち、少なくとも一方の角度を複数種類含む。

本発明に係る歯科用治療装置は、複数の駆動パターンのうち少なくとも１つの駆動パターンは、他の駆動パターンと異なる駆動シーケンスに従い駆動部を制御し、切削対象物を切削する切削方向に切削工具を回転する駆動と、切削方向とは逆回転方向の非切削方向に切削工具を回転する駆動とを有する駆動パターンを少なくとも１つ含むので、複合的な機能を持ち、根管の形状や状況に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる。

本発明に係る根管治療器に用いる基本的な駆動パターンを説明するための図である。 本発明に係る根管治療器に用いる駆動シーケンスの一例を説明するための図である。 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。 切削工具の回転方向を示した模式図である。 図３に示す表示部に設ける液晶表示パネルの表示例を示す図である。 根管の直線化を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る根管治療器が制御する駆動シーケンスの一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る根管治療器が制御する駆動シーケンスの一覧を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る根管治療器が制御する駆動シーケンスの別の一覧を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る根管治療器が制御する駆動シーケンスのさらに別の一覧を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る根管治療器において、駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る根管治療器において、切削工具に加わる負荷に基づく制御を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係る根管治療器において、切削工具の位置に応じた制御を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４の変形例に係る根管治療器において、根管の領域に応じた制御を説明するための概念図である。 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。

（本発明の概要）
歯牙の根管を切削拡大する治療は、人により根管が湾曲している程度や根管が石灰化して閉塞している状況などが異なっており、非常に難しい治療である。特に、従来の根管治療器では、単純な回転運動で切削工具を駆動することしか行わないため、根管の形状に沿った切削拡大を行えなかったり、切削工具に負荷がかかり破損したりする可能性があった。そこで、従来の根管治療器では切削拡大が困難な歯牙の根管については、術者が手指で切削工具を操作して切削拡大を行っていた。

術者が手指で切削工具を操作して困難な切削拡大が行なえるのは、根管の形状や状況に合わせて切削工具を操作しているためである。そこで、本発明に係る根管治療器では、モータで切削工具を駆動する根管治療器でありながら単純な回転運動で切削工具を駆動するのではなく、根管の形状や状況にあった駆動パターンを複数組み合わせて切削工具を駆動している。

まず、切削工具の駆動は、以下に説明する５つの基本的な駆動パターンに分解することができる。本発明に係る根管治療器でも、この５つの基本的な駆動パターンを組み合わせて切削工具を駆動する。具体的に、図１は、本発明に係る根管治療器に用いる基本的な駆動パターンを説明するための図である。図１に示す矢印は、切削工具の回転方向を示している。図１においては、ヘッド部に取付ける切削工具の側から切削工具の先端方向を向いた場合を基準に回転方向が記載されている。なお、通常の切削工具は、時計回り方向に回転させると歯牙の根管を切削することができるが、反時計回り方向に回転させると歯牙の根管を切削することができない或いは切削効率が低下する。そのため、以下、時計回り方向の方向を切削方向、反時計回り方向を非切削方向とし、時計回り方向の回転角度を切削方向の回転角度、反時計回り方向の回転角度を非切削方向の回転角度として定義する。もちろん、切削工具５には、反時計回り方向の方向に駆動した場合に歯牙の根管を切削することができるが、時計回り方向の駆動した場合には歯牙の根管を切削することができない或いは切削効率が低下する切削工具を採用することも可能であり、この場合には切削方向と非切削方向との関係が逆となる。

図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンは、切削方向に１８０度回転、非切削方向に９０度回転する。図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンは、切削方向に９０度回転、非切削方向に１８０度回転する。図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンは、切削方向に１８０度回転、非切削方向に１８０度回転する。図１（ｄ）に示す基本的な駆動パターンは、切削方向に３６０度回転、非切削方向に０度回転する。なお、図１（ｄ）に示す基本的な駆動パターンは、通常、連続して切削方向に回転することを示し、例外的に、切削方向に３６０度回転だけ回転して停止することも含むものとする。図１（ｅ）に示す基本的な駆動パターンは、切削方向に０度回転、非切削方向に３６０度回転する。なお、図１（ｅ）に示す基本的な駆動パターンも、通常、連続して非切削方向に回転することを示し、例外的に、非切削方向に３６０度回転だけ回転して停止することも含むものとする。

図１に示す基本的な駆動パターンで記載された回転角度は例示であって、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンは、少なくとも切削方向の回転角度が非切削方向の回転角度より大きければよい。また、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンは、少なくとも切削方向の回転角度が非切削方向の回転角度より小さければよい。図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンは、切削方向の回転角度と非切削方向の回転角度とが同じであればよい。

術者が手指で切削工具を操作して切削拡大を行う場合、例えば、術者は、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンのように切削方向に回転させながら切削拡大していき、強い抵抗を感じると非切削方向に回転させて切削工具の食い込みを解除する。さらに、術者は、根管の湾曲が大きくなる部分になると、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンのように切削方向の回転角度を非切削方向の回転角度よりも小さくして、湾曲した根管の内側の部分と外側の部分との切削度合いが同等となるようなに調整する。

術者が根管の形状や状況に合わせて基本的な駆動パターンを切替える代わりに、本発明に係る根管治療器では、異なる駆動パターン組み合わせて１つの駆動シーケンスとして予め設定しておき、当該駆動シーケンスに基づき切削工具を駆動する。つまり、駆動シーケンスでは、同じ駆動パターンを繰返すだけのシーケンスは含まれない。図２は、本発明に係る根管治療器に用いる駆動シーケンスの一例を説明するための図である。図２に示す実線の矢印は、切削工具の回転方向を示し、破線の矢印は駆動パターンを組み合わせたＳＥＴ（後述）の繰返しを示している。図２においても、ヘッド部に取付ける切削工具の側から切削工具の先端方向を向いた場合を基準に回転方向が記載されている。そのため、時計回り方向の矢印が切削工具の切削方向の回転を、反時計回り方向の矢印が切削工具の非切削方向の回転をそれぞれ示している。

なお、本願において、駆動パターンとは、図１に示す基本的な駆動パターン以外に、当該基本的な駆動パターンを組み合わせたパターンも含むものとし、これを狭義の駆動パターンと定義する。

例えば、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンのみ、または図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンと図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンとを組み合わせたパターンを１つの狭義の駆動パターンとしてもよい。

次に、繰返しを含めた駆動パターンの単位をセット（ＳＥＴ）とし、広義の駆動パターンと定義する。例えば、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンのみを４回繰返す、または図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンと図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンとを組み合わせた駆動パターンを３回繰返すことをそれぞれ１つのセット（ＳＥＴ）とする。

次に、異なるセット（ＳＥＴ）を２つ以上組み合わせたものを駆動シーケンスとする。つまり、駆動シーケンスは、狭義または広義の駆動パターンを組み合わせたものである。

次に、繰返しを含めた駆動パターンの単位をセット（ＳＥＴ）とし、広義の駆動パターンと定義する。例えば、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンのみを４回繰返す、または図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンと図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンとを組み合わせた駆動パターンを３回繰返すことを１つのセット（ＳＥＴ）とする。

次に、異なるセット（ＳＥＴ）或いは異なる駆動パターンを組み合わせたものを駆動シーケンスとする。つまり、駆動シーケンスは、狭義または広義の駆動パターンを組み合わせたものである。

図２に示す駆動シーケンスは、ＳＥＴ１とＳＥＴ２とで構成され、ＳＥＴ１が実行された後ＳＥＴ２が実行され、さらにＳＥＴ２が実行された後ＳＥＴ１に戻り、その後交互に繰返し実行される。ＳＥＴ１は、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンを４回繰返すことで構成されている。つまり、ＳＥＴ１の駆動では、切削工具５を切削方向に合計７２０度、非切削方向に合計３６０度それぞれ回転させているので、結果的に切削工具５を切削方向に１周させている。ＳＥＴ２は、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンを４回繰返すことで構成されている。つまり、ＳＥＴ２の駆動では、切削工具５を切削方向に合計３６０度、非切削方向に合計７２０度それぞれ回転させているので、結果的に切削工具５を非切削方向に１周させている。

ＳＥＴ２の駆動は、切削工具を切削方向に９０度回転させ、非切削方向に１８０度回転させる駆動パターンである。ＳＥＴ２の駆動は、特に湾曲が大きい根管に対し、湾曲した根管の内側の部分と外側の部分との切削度合いが同等となることを狙って切削拡大する方法である。このＳＥＴ２の駆動は、バランスドフォーステクニック（Balanced force technique）と呼ばれる駆動で、切削工具が根管の形状に沿うように切削拡大する駆動である。

このように、図２に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１を主として根管を切削拡大させる機能として用い、ＳＥＴ２を主として根管の形状を維持させる機能として用いている。なお、図２に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１の駆動で切削工具を非切削方向にも回転させるので、切削工具の食い込みを防止して、切削工具の破折を低減することもできる。また、図２に示す駆動シーケンスでは、従来、術者が根管の形状や状況に合わせて選択的に行っていたバランスドフォーステクニックの駆動を、駆動シーケンスの中の１つの駆動パターンとして含ませている。そのため、１つの駆動シーケンスの駆動期間内に必ずバランスドフォーステクニックの駆動を行う期間が存在することになり、術者の能力に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる。

なお、１つの駆動シーケンスにおいて、切削方向、非切削方向の回転角度の合計が同一であれば、通常のファイルであっても、切削方向と非切削方向との関係が逆となるファイルであっても、同等の効果を得ることができる。

なお、図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンは、切削工具を切削方向に９０度、非切削方向に９０度交互に回転させる切削方法であり、閉塞している根管の予備拡大や穿通に有効な方法である。図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンは、ウォッチワインディングテクニック（Watch winding technique）と呼ばれる駆動である。駆動シーケンスに図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンを含ませた場合、１つの駆動シーケンスの駆動期間内に必ずウォッチワインディングテクニックの駆動を行う期間が存在することになり、術者の能力に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる。

また、図２に示す駆動シーケンスでは、切削方向に回転する切削回転角度と非切削方向に回転する非切削回転角度とのうち、少なくとも一方の角度を複数種類含んでいる。具体的に、図２に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１の駆動で切削工具を切削方向に１８０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動で切削工具を切削方向に９０度回転させており、同じ方向の角度を複数種類含んでいる。なお、ＳＥＴ２の駆動では、切削方向の回転角度（９０度）が、非切削方向の回転角度（１８０度）より小さい回転角度となっている。

さらに、根管治療においては、径が太い切削工具で根管の切削拡大する前に、径が細い切削工具で予め切削を行って、進入経路（グライドパスと呼ばれることがある）を確保することが必要となる場合がある。しかし、径が細い切削工具をモータで駆動した場合、切削工具の破損の可能性が、径が太い切削工具に比べて高くなる。そこで、本発明に係る根管治療器では、駆動シーケンスの中に切削工具に加わる負荷を低減する駆動パターン（例えば、図１（ｂ））を含ませることで、径が細い切削工具でもモータで駆動することを可能になる。よって、本発明に係る根管治療器では、径が細い切削工具で予め進入経路を確保する切削を安全、確実に行うことができる。

以上に説明した本発明の概要について、さらに具体的な実施の形態として図面を参照しながら以下に説明する。

（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。

［歯科用治療装置の構成］
図３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４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３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（ファイル或いはリーマなど）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を構成する。

モータユニット６は、図４に示すようにマイクロモータ７を内蔵し、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に連結してある。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、比較回路１１０、根管長測定回路１２、モータドライバ１３、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には、図３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のホルダ１０ａを取付けてある。また、制御ボックス９には、フートコントローラ１８を制御部１１に連結し、リード線１９を根管長測定回路１２に連結してある。リード線１９は、制御ボックス９から引き出されているが、ホース６１の途中から分岐するように引き出してもよい。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を電気的に導通する状態で取付けてある。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、比較回路１１０、根管長測定回路１２、モータドライバ１３、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を接続してある。制御部１１は、切削対象物を切削する切削工具５の回転方向を制御している。具体的に、制御部１１は、切削工具５を時計回り（右回りともいう）方向に回転させる正転駆動、切削工具５を反時計回り（左回りともいう）方向に回転させる逆転駆動、および切削工具５を時計回り方向と反時計回り方向とに交互に回転させるツイスト駆動（レシプロ駆動）のいずれかの制御を行う。ここで、切削工具の回す方向（時計回り方向や反時計回り方向）は、ヘッド部２に取付ける切削工具５の側から切削工具５の先端方向を向いた場合を基準に考えるものとする。さらに、制御部１１は、時計回りの回転角度、回転速度、あるいは回転角速度（回転数）、反時計回りの回転角度、回転速度、あるいは回転角速度（回転数）のそれぞれのパラメータを変更して、切削工具５を回転させる駆動の制御を行うことができる。

ここで、回転角度は、回転角速度（回転数）を一定にした場合の回転時間（駆動期間ともいう）などで規定してもよい。また、回転角度は、駆動電流量やトルク量などの切削工具５の駆動に関連する量で規定してもよい。なお、以下の説明では回転角度を用いて説明するが、回転回数と置き換えてもよい。たとえば、切削工具５の回転回数を２分の１回転とすることと、切削工具５が１８０度回転することとは同じことである。また、切削工具５の回転速度が１２０回毎分と一定の場合に切削工具５を０．２５秒駆動することと、切削工具５が１８０度回転することとは同じことである。厳密には切削工具やモータのかかる負荷によって、例えば制御上の回転時間と実際の回転角度とは対応関係を補正しなければならない場合があるが、補正量は極めて小さく本発明の実施においては無視することができる。以降の実施の形態では、回転数を用いて切削工具５の回転の速さを表す。なお、回転数の単位には、回毎分（rpm：revolutions per minute）を用いる。

比較回路１１０は、切削工具５に加わる負荷を検出するために必要な構成であり、当該負荷の検出が必要な場合に選択して設けることが可能な構成である。比較回路１１０は、モータドライバ１３により切削工具５を時計回り方向または反時計回り方向に回転させているいずれかの時点で、負荷の比較を行うことが可能である。具体的に、比較回路１１０は、切削工具５を時計回り方向または反時計回り方向に所定の回転角度（例えば１８０度）回転させた後に、切削工具５に加わる負荷と基準負荷とを比較することができる。

根管長測定回路１２は、切削工具５の先端の根管内での位置を検出するために必要な構成であり、当該位置の検出が必要な場合に選択して設けることが可能な構成である。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との間に測定電圧を印加し、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、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に接続し、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度など、つまり切削工具５の回転方向、回転数および回転角度などを制御することができる。

設定部１４は、切削工具５の回転方向、回転数および回転角度などを制御する基準を設定する。また、設定部１４は、切削工具５に加わる負荷と比較回路１１０おいて比較する切替基準（駆動シーケンス、または駆動パターンのパラメータを切替えるための基準）、基準負荷、タイミングなどを設定する。さらに、設定部１４は、根管長測定回路１２を用いて予め根尖位置を基準位置、根尖位置から所定距離にある位置を切替位置（駆動シーケンス、または駆動パターンのパラメータを切替えるための基準）としてそれぞれ設定したりすることができる。なお、根管治療器１００は、設定部１４に予め基準位置を設定しておくことで、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の回転方向、回転数および回転角度のパラメータを変更することができる。

操作部１５は、切削工具５の回転数および回転角度のパラメータを設定する他、根管長測定を行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、正転駆動とツイスト駆動との切換えを手動で行うことができる。

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度などを表示する。さらに、報知部１７が術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、正転方向の駆動と逆転方向の駆動とで発光する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、術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（図示せず）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の駆動制御を行うようにしてもよい。また、たとえば、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、さらに切削工具５が根管内に挿入されたことを根管長測定回路１２が検出したことで、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するトレーテーブルやサイドテーブル上に載置して使用す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よい。

次に、切削工具５の駆動制御を行う根管治療器１００の回路構成について、さらに詳しく説明する。図５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５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、比較回路１１０、根管長測定回路１２、モータドライバ１３、および設定部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。なお、回転方向切換スイッチ１３ｃは、リレー素子として説明するが、ＦＥＴなどの半導体のスイッチ素子でモータ駆動回路を構成してもよい。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、設定部１４には、比較回路１１０において検出した負荷と基準負荷とを比較するタイミングを示す回転角度（または回転時間）を設定する構成なども含まれるが、当該構成については図５に図示していない。また、図５に示す根管治療器１００には、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に保持してある。

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の状態に応じて時計回り方向または反時計回り方向に回転する。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、そのパルス波形の幅、すなわちデューティ比は、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た回転数で切削工具５を駆動する。

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を時計回り方向に駆動するか、反時計回り方向に駆動するかを切換える。制御部１１は、ポート１１ｃに入力される負荷検出用抵抗１３ｄの電流量（または電圧値）に基づき、切削工具５に加わる負荷を検出する。そのため、負荷検出用抵抗１３ｄは、切削工具５に加わる負荷を検出する負荷検出部として機能している。なお、負荷検出部は、負荷検出用抵抗１３ｄの電流量（または電圧値）に基づいて切削工具５に加わる負荷を検出する構成に限定されるものではなく、たとえば切削工具５の駆動部分にトルクセンサを設けて切削工具５に加わる負荷を検出する構成など別の構成であってもよい。検出される負荷は、たとえば切削工具５に加わるトルク値に制御部１１で換算され、表示部１６に表示される。また、比較回路１１０では、制御部１１で換算されたトルク値と、基準負荷設定用の可変抵抗１４ａを用いて設定したトルク値とを比較している。もちろん、比較回路１１０は、トルク値に換算せずに負荷検出用抵抗１３ｄの電流量（または電圧値）と可変抵抗１４ａの電流量（または電圧値）とを直接比較する構成でもよい。

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に入力する。そのため、根管長測定回路１２は、切削工具５の先端の根管内での位置を検出する位置検出部として機能している。また、制御部１１は、負荷検出部で検出した切削工具５に加わる負荷をポート１１ｅから比較回路１１０へ出力し、比較回路１１０が基準負荷と比較した比較結果をポート１１ｅから入力する。そのため、比較回路１１０は、負荷検出部で検出した負荷と基準負荷とを比較する負荷比較部として機能している。なお、制御部１１は、上記アナログ回路で説明した構成を、ひとつのマイクロコンピュータにソフトウェアとしてまとめてもよい。

図６は、切削工具５の回転方向を示した模式図である。図６に示す切削工具５の回転方向では、ヘッド部２に取付ける切削工具５の側から切削工具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時計回り方向５ａの方向の駆動と、左回りに回転させる反時計回り方向５ｂの方向の駆動とが図示されている。なお、予め定められた回転角度で時計回り方向５ａに切削工具５を回転させる駆動と、予め定められた回転角度で反時計回り方向５ｂに切削工具５を回転させる駆動とを交互に行う駆動が、ツイスト駆動である。

次に、図３に示す表示部１６に設ける液晶表示パネルの表示について説明する。図７は、図３に示す表示部１６に設ける液晶表示パネルの表示例を示す図である。

図７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、根管長を複数のゾーンに分け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、負荷検出部（負荷検出用抵抗１３ｄ、図５参照）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、負荷を複数のゾーンに分け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、負荷検出部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、設定部１４（図５参照）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、負荷検出部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（時計回り方向、反時計回り方向）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。

実施の形態１に係る根管治療器１００では、ヘッド部２に取付けた切削工具５を制御部１１に予め設定されている駆動シーケンスに従い駆動する。駆動シーケンスには、複数の駆動パターンが含まれ、複数の駆動パターンのうち少なくとも１つの駆動パターンが、他の駆動パターンと異なっている。

具体的に、本発明の実施の形態１に係る根管治療器１００では、図２に示す駆動シーケンスに従い駆動する。図２に示す駆動シーケンスには、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンが含まれ、切削方向に１８０度だけ切削工具５を回転させ、さらに非切削方向に９０度だけ切削工具５を回転させる駆動を４回繰返している。また、図２に示す駆動シーケンスには、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンが含まれ、切削方向に９０度だけ切削工具５を回転させ、さらに非切削方向に１８０度だけ切削工具５を回転させる駆動を４回繰返している。つまり、根管治療器１００は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンとＳＥＴ２で採用した２駆動パターンとを順に繰返す駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する。

なお、駆動シーケンスにおいて、切削工具５を切削方向および非切削方向にそれぞれ１周させることは、切削効率を確保する点で重要である。そのため、それぞれＳＥＴの駆動で、駆動パターンを４回繰り返すのではなく、規定の回転角度分だけ回転させることができない場合を考慮して、予め駆動パターンを５回繰り返すように設定してもよい。

図２に示した駆動シーケンスは、切削工具５を切削方向に１８０度、非切削方向に９０度回転させるツイスト駆動であるＳＥＴ１で採用した駆動パターンと、切削工具５を切削方向に９０度、非切削方向に１８０度回転させるバランスドフォーステクニックと呼ばれる駆動のＳＥＴ２で採用した駆動パターンとを組み合わせた駆動である。そのため、根管治療器１００では、従来、術者が根管の形状や状況に合わせて選択的に行っていたバランスドフォーステクニックの駆動を、最初から１つの駆動シーケンスの中に駆動パターンとして含ませることで、１つの駆動シーケンスの駆動期間内に必ずバランスドフォーステクニックの駆動を行う期間が存在することになり、術者の能力に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる。

特に、湾曲が大きい根管を切削する場合、単純にツイスト駆動のみ、あるいは連続回転で切削したのでは、切削工具５が根管の湾曲に追従せずに本来の切削拡大では必要のない部分を切削して根管を直線化したり、レッジ（ledge）と呼ばれる窪みを生じさせたりすることが考えられる。ここで、図８は、根管の直線化を説明するための図である。図８に示す根管５１に対して切削拡大を行った場合、斜線部５１ａまで歯牙が切削され湾曲していた根管５１が直線化している。しかし、根管治療器１００では、当該駆動シーケンスに従いツイスト駆動のＳＥＴ１で採用した駆動パターンの後に、バランスドフォーステクニックの駆動であるＳＥＴ２で採用した駆動パターンで駆動する期間が設けてあるので、根管の湾曲した形状に沿うように切削拡大することができ、根管の直線化や、レッジの発生を抑制することができる。

また、図２に示した駆動シーケンスは、ＳＥＴ１の期間はバランスドフォーステクニックの駆動であるＳＥＴ２の期間より切削効率が高いので、バランスドフォーステクニックの欠点である切削効率の低下を補うことができる。つまり、図２に示した駆動シーケンスは、従来の単一パターンの駆動では不可能であった、切削効率と根管形態を保った切削の両立を実現できるのである。

なお、図２に示した駆動シーケンスにおいて、より切削効率を高めるには、例えばＳＥＴ１で採用する駆動パターンをツイスト駆動（レシプロ駆動）ではなく、切削工具５を切削方向のみ回転させる駆動パターンに置換えることで実現できる。つまり、当該駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１で採用する駆動パターンにおいて非切削方向に切削工具５を回転させない分だけ切削効率を高めることができる。

以上のように、本実施の形態１に係る根管治療器１００が制御する駆動シーケンスは、複数の駆動パターンを含み、複数の駆動パターンのうち少なくとも１つの駆動パターンが、他の駆動パターンと異なっているだけでなく、切削方向に切削工具５を回転する駆動（切削方向の駆動）と、非切削方向に切削工具５を回転する駆動（非切削方向の駆動）と有する駆動パターンを少なくとも１つ含んでいればよい。

換言すれば、本実施の形態１に係る根管治療器１００が制御する駆動シーケンスは、第１駆動パターンおよび第２駆動パターンの少なくとも２つ以上の駆動パターンを含んでおり、第１駆動パターンが切削方向の駆動および非切削方向の駆動を有し、第２駆動パターンが切削方向の駆動および非切削方向の駆動のうち少なくとも一方の駆動を有している。そのため、本実施の形態１に係る根管治療器１００は、１つの駆動シーケンスの中に複数の駆動パターンを含ませることで、１つの駆動シーケンスの駆動期間内に根管の形状や状況にあった駆動を行う期間が存在することになり、術者が意識して根管の形状や状況にあった駆動パターンを選択する必要がない。よって、本実施の形態１に係る根管治療器１００は、術者の能力、根管の形状や状況に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１に係る根管治療器１００は、切削工具５を切削方向に１８０度、非切削方向に９０度回転させる駆動を４回繰返す駆動パターンと、切削工具５を切削方向に９０度、非切削方向に１８０度回転させる駆動を４回繰返す駆動パターンとを含む駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する構成を説明した。実施の形態１に係る根管治療器１００では、複数の駆動パターンのうち少なくとも１つの駆動パターンが、他の駆動パターンと異なっていれば、各々の駆動パターンに対しては特に条件を課していなかった。一方、本実施の形態２に係る根管治療器１００では、各々の駆動パターンに対して新たに条件を課す場合について説明する。なお、本実施の形態２に係る根管治療器１００でも、図３〜図５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。

本実施の形態２に係る根管治療器１００では、１つの駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのうち少なく１つは切削方向の駆動と非切削方向の駆動とを必ず含む駆動パターンに限定する。つまり、当該駆動パターンは、図１に示す基本的な駆動パターンのうち図１（ａ）〜図１（ｃ）の３つの駆動パターンに限定する条件が課されている。本実施の形態２に係る根管治療器１００では、このような条件が課されている駆動パターン（第１駆動パターン）と、このような条件が課されていない駆動パターン（第２駆動パターン）とを組み合わせた駆動シーケンスに基づいて切削工具５を駆動する。なお、本実施の形態２に係る駆動パターンでは、話を簡単にするために、切削方向の回転を非切削方向の回転の先に行うか、切削方向の回転を非切削方向の回転の後に行うかで区別しないものとする。もちろん、駆動パターンについて、切削方向の回転を非切削方向の回転の先に行うか、切削方向の回転を非切削方向の回転の後に行うかで区別してもよい。

以下、具体的に本実施の形態２に係る根管治療器１００で制御される駆動シーケンスについて説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係る根管治療器１００が制御する駆動シーケンスの一例を説明するための図である。図９に示す実線の矢印は、切削工具５の回転方向を示し、破線の矢印はＳＥＴ１からＳＥＴ２へ、あるいはＳＥＴ２からＳＥＴ１へ移行する様子を示している。図９においても、ヘッド部２に取付ける切削工具５の側から切削工具５の先端方向を向いた場合を基準に回転方向が記載されている。そのため、時計回り方向の矢印が切削工具５の切削方向の回転を、反時計回り方向の矢印が切削工具５の非切削方向の回転をそれぞれ示している。

図９（ａ）に示す駆動シーケンスは、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ１と、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ２とを組み合わせ、それぞれの回転角度を変更したものである。具体的に、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝６０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝６０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１２０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。

図９（ａ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで主に根管を切削する。ＳＥＴ１での駆動では、回転角度β_１＝６０度分だけ非切削方向に回転するので切削工具５の根管の内壁への食い込みを解除する効果は少ない。一方、ＳＥＴ２での駆動では、非切削方向に回転角度β_２＝１２０度回転させるので、切削工具５の根管の内壁への食い込みを解除する効果が大きく、切削工具５の破損を防止できる。また、図９（ａ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンとＳＥＴ２で採用した駆動パターンとで同じ回転数で駆動しており、回転数を変化させる駆動は行っていない。

図９（ａ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１の駆動の結果として、切削方向に切削工具５を１２０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動の結果として、非切削方向に切削工具５を６０度回転させている。そのため、１回の駆動シーケンスの駆動の結果、切削方向に切削工具５を６０度回転させることが可能で、当該駆動シーケンスを６回繰返すことで、切削工具５を切削方向に１周させることができる。

なお、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_１＝１８０度と非切削方向の駆動による回転角度β_１＝６０度との比率が６対２と６対１〜６対５の範囲内であり、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_２＝６０度と非切削方向の駆動による回転角度β_２＝１２０度との比率が１．５対３と２対３〜１対３の範囲内である。

図９（ｂ）に示す駆動シーケンスも、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ１と、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ２とを組み合わせ、それぞれの回転角度を変更したものである。具体的に、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、５００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝６０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１５０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝３回と設定されている。ＳＥＴ２の駆動では、図９（ｂ）に図示しているＳＥＴ２で採用した駆動パターンが連続して３回行われた駆動パターンとなる。

図９（ｂ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで主に根管を切削し、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンで切削工具５の根管の内壁への食い込み防止と解除を行っている。図９（ｂ）に示す駆動シーケンスは、図９（ａ）に示す駆動シーケンスに比べＳＥＴ２で採用した駆動パターンの繰返し回数が多いので、切削工具５の破損をより防止することができる。また、図９（ｂ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンがバランスドフォーステクニックの駆動としても機能している。なお、図９（ｂ）に示す駆動シーケンスでは、切削回転数Ｎ_１を３００ｒｐｍから５００ｒｐｍにすることで切削効率の向上を図っている。

図９（ｂ）に示す駆動シーケンスは、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に切削工具５を９０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動の結果として非切削方向に切削工具５を９０度×３回＝２７０度回転させている。そのため、１回の駆動シーケンスの駆動の結果、非切削方向に切削工具５を１８０度回転させることが可能で、当該駆動シーケンスを２回繰返すことで、切削工具５を非切削方向に１周させることができる。

なお、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_１＝１８０度と非切削方向の駆動による回転角度β_１＝９０度との比率が６対３と６対１〜６対５の範囲内であり、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_２＝６０度と非切削方向の駆動による回転角度β_２＝１５０度との比率が１．２対３と２対３〜１対３の範囲内である。

図９（ｃ）に示す駆動シーケンスも、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ１と、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ２とを組み合わせ、それぞれの回転角度を変更したものである。具体的に、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝５００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝５回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝９０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１８０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数３回と設定されている。

図９（ｃ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に切削工具５を９０度×５回＝４５０度回転させており、切削方向の回転角度α_１と非切削方向の回転角度β_１との差分を累積した累積差分値が１周＝３６０度（設定値）を超える値となっているので切削効率が向上する。つまり、１つのＳＥＴ１の駆動において切削工具５を切削方向に１周以上させることができれば、根管を切削する駆動（切削方向の駆動）を十分確保できているので切削効率が向上する。なお、図９（ｃ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ２の駆動の結果として非切削方向に切削工具５を９０度×３回＝２７０度回転させている。そのため、１回の駆動シーケンスの駆動の結果、切削方向に切削工具５を１８０度回転させことが可能で、当該駆動シーケンスを２回繰返すことで、切削工具５を切削方向に１周させることができる。

図９（ｃ）に示す駆動シーケンスでも、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで主に根管を切削し、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンで切削工具５の根管の内壁への食い込み防止と解除を行っている。なお、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_１＝１８０度と非切削方向の駆動による回転角度β_１＝９０度との比率が６対３と６対１〜６対５の範囲内であり、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_２＝９０度と非切削方向の駆動による回転角度β_２＝１８０度との比率が１．５対３と２対３〜１対３の範囲内である。

図９（ｄ）に示す駆動シーケンスも、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ１と、図１（ｂ）に示す基本的な駆動パターンを採用したＳＥＴ２とを組み合わせ、それぞれの回転角度を変更したものである。具体的に、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝５００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝５回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝９０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１８０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝５回と設定されている。

図９（ｄ）に示す駆動シーケンスは、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで主に根管を切削し、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンで切削工具５の根管の内壁への食い込み防止と解除を行っている。また、図９（ｄ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンがバランスドフォーステクニックの駆動としても機能している。図９（ｄ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に切削工具５を９０度×５回＝４５０度回転させており、切削方向の回転角度α_１と非切削方向の回転角度β_１との差分を累積した累積差分値が１周＝３６０度（設定値）を超える値となっているので切削効率が向上する。

なお、図９（ｄ）に示す駆動シーケンスでは、ＳＥＴ２の駆動の結果として非切削方向にも切削工具５を９０度×５回＝４５０度回転させており、切削方向の回転角度α_２と非切削方向の回転角度β_２との差分を累積した累積差分値も１周＝３６０度（設定値）を超える値となっている。

ＳＥＴ１およびＳＥＴ２の駆動の結果は、ともに切削方向の駆動による回転角度と非切削方向の駆動による回転角度との差分を累積した累積差分値が設定値（３６０度）を超える条件（第１条件）として満たしている。また、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンは、非切削方向の駆動による回転角度β_１に対して切削方向の駆動による回転角度α_１が大きい切削駆動パターンで、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンは、切削方向の駆動による回転角度α_２に対して非切削方向の駆動による回転角度β_２が大きい非切削駆動パターンである。

なお、駆動シーケンスにおいて、切削方向の駆動による回転角度と非切削方向の駆動による回転角度との差分を累積した累積差分値が０（ゼロ）の場合は、切削工具５の切削方向に依存しない駆動が可能となる。

その他、根管治療器１００において採用される駆動シーケンスの例を説明する。図１０は、本発明の実施の形態２に係る根管治療器１００が制御する駆動シーケンスの一覧を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態２に係る根管治療器１００が制御する駆動シーケンスの別の一覧を示す図である。図１２は、本発明の実施の形態２に係る根管治療器１００が制御する駆動シーケンスのさらに別の一覧を示す図である。図１０〜図１２には、駆動シーケンスＭ１〜駆動シーケンスＭ１８の１８個の駆動シーケンス例が記載されているが、本発明はこれに限定されず、他の駆動シーケンスであってもよい。なお、図１０〜図１２に示す表において、ＳＥＴ１において切削方向の回転角度を切削回転角度α_１、非切削方向の回転角度を非切削回転角度β_１、切削方向の回転数を切削回転数Ｎ_１、非切削方向の回転数を非切削回転数Ｎ_２とする。同様に、ＳＥＴ２において切削方向の回転角度を切削回転角度α_２、非切削方向の回転角度を非切削回転角度β_２、切削方向の回転数を切削回転数Ｎ_３、非切削方向の回転数を非切削回転数Ｎ_４とする。ＳＥＴ３において切削方向の回転角度を切削回転角度α_３、非切削方向の回転角度を非切削回転角度β_３、切削方向の回転数を切削回転数Ｎ_５、非切削方向の回転数を非切削回転数Ｎ_６とする。ＳＥＴ４において切削方向の回転角度を切削回転角度α_４、非切削方向の回転角度を非切削回転角度β_４、切削方向の回転数を切削回転数Ｎ_７、非切削方向の回転数を非切削回転数Ｎ_８とする。

図１０に示す駆動シーケンスＭ４では、図１（ａ）、図１（ｂ）図１（ｅ）のそれぞれに示す基本的な駆動パターンを組み合わせ、それぞれの回転角度を変更したものである。駆動シーケンスＭ４および図１２に示す駆動シーケンスＭ１６で示すように、駆動シーケンスに含まれる駆動パターンは、２つに限定されるものではなく２つ以上であればよい。

具体的に、駆動シーケンスＭ４においてＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝９回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝９０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１８０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝３回と設定されている。ＳＥＴ３で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_３＝０度、切削回転数Ｎ_５＝０ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_３＝３６０度、非切削回転数Ｎ_６＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。ＳＥＴ４で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_４＝９０度、切削回転数Ｎ_７＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_４＝１８０度、非切削回転数Ｎ_８＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝２回と設定されている。

駆動シーケンスＭ４は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで主に根管を切削し、ＳＥＴ２およびＳＥＴ４で採用した駆動パターンでバランスドフォーステクニックの駆動を行い根管の形状に沿うように切削拡大し、ＳＥＴ３で採用した駆動パターンで根管の内壁への食い込みの解除を行っている。駆動シーケンスＭ４は、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に切削工具５を９０度×９回＝８１０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動の結果として非切削方向に切削工具５を９０度×３回＝２７０度回転させ、ＳＥＴ３の駆動の結果として非切削方向に切削工具５を３６０度回転させ、ＳＥＴ４の駆動の結果として非切削方向に切削工具５を９０度×２回＝１８０度回転させている。

図１１に示す駆動シーケンスＭ９では、図１（ａ）に示す基本的な駆動パターンと、図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンとを組み合わせた構成である。具体的に、駆動シーケンスＭ９においてＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝６０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝６０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝５回と設定されている。つまり、駆動シーケンスＭ９は、切削方向の駆動による回転角度と非切削方向の駆動による回転角度とが同じ対称駆動パターンであるＳＥＴ２で採用した駆動パターンと、切削方向の駆動による回転角度と非切削方向の駆動による回転角度とが異なる非対称駆動パターンであるＳＥＴ１で採用した駆動パターンとを含んでいる。なお、対称駆動パターンであるＳＥＴ２で採用した駆動パターンは、繰返し回数が５回と複数回繰返されている。

駆動シーケンスでＭ９は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで主に根管を切削し、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでウォッチワインディングテクニックの駆動を行うことで閉塞気味の根管の予備拡大や閉塞根管の穿通を考慮した駆動となっている。駆動シーケンスＭ９は、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に切削工具５を９０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動の結果として切削工具５を０度回転させている。そのため、１回の駆動シーケンスの駆動の結果、切削方向に切削工具５を９０度回転させることが可能で、当該駆動シーケンスを４回繰返すことで、切削工具５を切削方向に１周させることができる。

図１２に示す駆動シーケンスＭ１８では、図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンと、図１（ｄ）に示す基本的な駆動パターンとを組み合わせた構成である。具体的に、駆動シーケンスＭ１８においてＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝９０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝２回以上と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝４５度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝０度、非切削回転数Ｎ_４＝０ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。

駆動シーケンスでＭ１８は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで切削工具５をツイスト駆動させ、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでツイスト駆動する位置を移動させることを考慮した駆動となっている。そのため、駆動シーケンスでＭ１８は、閉塞根管の穿通に非常に有効な駆動を行うことができる。駆動シーケンスＭ１８は、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削工具５を０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動の結果として切削工具５を切削方向に４５度回転させている。そのため、１回の駆動シーケンスの駆動の結果、切削方向に切削工具５を４５度回転させることが可能で、当該駆動シーケンスを８回繰返すことで、切削工具５を切削方向に１周させることができる。

図１２に示す駆動シーケンスＭ１９は、Ｍ１８と同様に、図１（ｃ）に示す基本的な駆動パターンと、図１（ｄ）に示す基本的な駆動パターンとを組み合わせた構成である。駆動シーケンスＭ１９は、根管治療器１００において術者の手指の動きをより忠実に再現することを目指した駆動シーケンスである。具体的に、駆動シーケンスＭ１９においてＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝１００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝１８０度、非切削回転数Ｎ_２＝１００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝１８０度、切削回転数Ｎ_３＝１００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝２７０度、非切削回転数Ｎ_４＝１００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回と設定されている。ＳＥＴ１の駆動は、手指によるウォッチワインディングテクニックの動きに類似するものであり、ＳＥＴ２の駆動は、手指によるバランスドフォーステクニックの動きに類似するものである。また、それぞれの回転数は、手指による回転速度と同等の１００ｒｐｍに設定されている。したがって、Ｍ１９の駆動によれば、術者は、手指の感覚と同等の感覚をもって根管拡大を行うことができる。

駆動シーケンスでＭ１９は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで切削工具５をツイスト駆動させ、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでツイスト駆動する位置を非切削方向に移動させることを考慮した駆動である。駆動シーケンスＭ１９は、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削工具５を０度回転させ、ＳＥＴ２の駆動の結果として切削工具５を非切削方向に９０度回転させている。そのため、１回の駆動シーケンスの駆動の結果、非切削方向に切削工具５を９０度回転させることが可能で、当該駆動シーケンスを４回繰返すことで、切削工具５を非切削方向に１周させることができる。

次に、本発明の実施の形態２に係る根管治療器１００が、駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する処理についてフローチャートに基づいて説明する。

図１３は、本発明の実施の形態２に係る根管治療器１００において、駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する処理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、予め設定されている駆動シーケンスを読込み、読込んだ駆動シーケンスのＳＥＴ１で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する（ステップＳ１３１）。

例えば、制御部１１は、図１０に示す駆動シーケンスＭ１に従い切削工具５を駆動する場合、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍと設定されているパラメータに従い切削工具５を駆動する。ここで、制御部１１は、術者が操作部１５で複数の駆動シーケンスから、実行する駆動シーケンスを選択するようにしてもよい。

つまり、制御部１１は、複数の駆動シーケンス（図１０〜図１２に示す駆動シーケンス）を記憶する記憶部（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）と、記憶部で記憶した複数の駆動シーケンスのうち、駆動部の制御に用いる駆動シーケンスの選択を可能とする選択部である操作部１５とを含むようにしてもよい。また、制御部１１は、実行する駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータ（回転角度、回転角速度、繰返し回数など）を術者が操作部１５で入力できるようにしてもよい。つまり、各々の駆動パターンで予め定められるパラメータを入力する操作部１５で、術者によるパラメータの入力を受付け可能にしてもよい。

次に、制御部１１は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンで設定されている繰返し回数が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３２）。例えば、図１０に示す駆動シーケンスＭ１では、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンの繰返し回数が５回に設定されているので、制御部１１は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンの繰返し回数が５回になったか否かを判断する。繰返し回数が終了したと判断した場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、制御部１１は、読込んだ駆動シーケンスのＳＥＴ２で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する（ステップＳ１３３）。例えば、制御部１１は、図１０に示す駆動シーケンスＭ１に従い切削工具５を駆動する場合、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンで切削方向の回転角度α_２＝９０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１８０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍと設定されているパラメータに従い切削工具５を駆動する。繰返し回数が終了していないと判断した場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ１３１に戻す。

次に、制御部１１は、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンで設定されている繰返し回数が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３４）。例えば、図１０に示す駆動シーケンスＭ１では、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンの繰返し回数も５回に設定されているので、制御部１１は、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンの繰返し回数が５回になったか否かを判断する。繰返し回数が終了したと判断した場合（ステップＳ１３４：ＹＥＳ）、制御部１１は、読込んだ駆動シーケンスに他の駆動パターンが含まれていないか否か判断する（ステップＳ１３５）。繰返し回数が終了していないと判断した場合（ステップＳ１３４：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ１３３に戻す。

次に、読込んだ駆動シーケンスに他の駆動パターン（例えば、ＳＥＴ３、ＳＥＴ４で採用した駆動パターン）が含まれている場合（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）、制御部１１は、読込んだ駆動シーケンスの他の駆動パターンに従い切削工具５を駆動する（ステップＳ１３６）。制御部１１は、設定されている繰返し回数、他の駆動パターンに従い切削工具５を駆動した後、処理をステップＳ１３５に戻す。つまり、制御部１１は、読込んだ駆動シーケンスに含まれているＳＥＴで採用した駆動パターンを順に読み出して、切削工具５を駆動する。例えば、図１０に示す駆動シーケンスＭ１では、ＳＥＴ２以降の駆動パターンが含まれていないが、駆動シーケンスＭ４では、ＳＥＴ３およびＳＥＴ４で採用した駆動パターンが含まれているので、制御部１１は、ＳＥＴ３およびＳＥＴ４で採用した駆動パターンを順に読み出して、切削工具５を駆動する。

次に、読込んだ駆動シーケンスに他の駆動パターンが含まれていない場合（ステップＳ１３５：ＮＯ）、制御部１１は、駆動を終了する操作が操作部１５から入力されているか否かを判断する（ステップＳ１３７）。駆動を終了する操作が操作部１５から入力されている場合（ステップＳ１３７：ＹＥＳ）、制御部１１は駆動を終了する。駆動を終了する操作が操作部１５から入力されていない場合（ステップＳ１３７：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１３１の処理に戻り、読込んだ駆動シーケンスのＳＥＴ１で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する（ステップＳ１３１）。

以上のように、本実施の形態２に係る根管治療器１００の駆動方法は、制御部１１が駆動シーケンスに従い切削工具５の駆動し、当該駆動シーケンスには複数の駆動パターンを含み、少なくとも１つの駆動パターン）が他の駆動パターンと異なり、切削方向に切削工具５を回転する駆動と、非切削方向に切削工具５を回転する駆動とを有する駆動パターンを少なくとも１つ含んでいる。そのため、本実施の形態２に係る根管治療器１００の駆動方法では、１つの駆動シーケンスの中に複数の駆動パターンを含ませることで、１つの駆動シーケンスの駆動期間内に根管の形状や状況にあった駆動を行う期間を設けることができ、術者が意識して駆動パターンを選択する必要がない。よって、本実施の形態２に係る根管治療器１００の駆動方法は、術者の能力、根管の形状や状況に関わらず歯牙の根管を適切に切削することができる。

なお、図１０〜図１２に示す駆動シーケンスにおいて、制御部１１は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンとＳＥＴ２で採用した駆動パターンとを連続で駆動することを前提に説明したが、これに限定されない。例えば、駆動パターンの間に停止動作を設定してもよい。具体的に、駆動シーケンスＭ１において、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンを５回繰返した後に停止動作（例えば、５００ｍ秒）を設定し、その後ＳＥＴ２で採用した駆動パターンを５回繰返してもよい。さらに、駆動パターンにおいて切削方向の駆動と非切削方向の駆動との間にも停止動作を設定してもよい。例えば、駆動シーケンスＭ１のＳＥＴ１で採用した駆動パターンにおいて、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削工具５を回転させた後に停止動作（例えば、５０ｍ秒）を設定し、その後、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、切削工具５を回転させてもよい。つまり、駆動パターンは、駆動の間での停止動作の有無も１つのパラメータとして各々の駆動パターンで予め定められてもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態１で説明した、駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する制御に、切削工具５に加わる負荷に基づく制御を組み合わせた場合について説明する。なお、実施の形態３に係る根管治療器は、図３〜図５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。

図１４は、本発明の実施の形態３に係る根管治療器１００において、切削工具５に加わる負荷に基づく制御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、予め設定されている第１駆動シーケンスを読込み、読込んだ第１駆動シーケンスのＳＥＴ１で採用した駆動パターンから順に切削工具５を駆動する（ステップＳ１４１）。例えば、制御部１１は、図１０に示す駆動シーケンスＭ２を第１駆動シーケンスとして予め設定されており、駆動シーケンスＭ２のＳＥＴ１およびＳＥＴ２で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する。具体的に、制御部１１は、駆動シーケンスＭ２においてＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に１８０度×９回＝１６２０度、切削工具５を回転するため、主に根管の切削を目的に切削工具５を駆動している。

次に、制御部１１は、負荷検出部で検出した切削工具５に加わる負荷を取得する（ステップＳ１４２）。具体的に、制御部１１は、切削工具５を切削方向に回して駆動したときに加わる負荷を負荷検出部で検出し、検出した負荷を取得する。次に、比較回路１１０は、取得した負荷と、設定部１４で設定した切替負荷とを比較する（ステップＳ１４３）。これにより、第１駆動シーケンスでの駆動が、必要以上の負荷が切削工具５に加わっていることが検出でき、当該負荷を軽減するために駆動シーケンスを切替える。なお、切替負荷は、基準負荷より小さい値に設定されている。

取得した負荷が切替負荷以上となると判断した場合（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）、制御部１１は、第２駆動シーケンスを読込み、読込んだ第２駆動シーケンスのＳＥＴ１で採用した駆動パターンから順に切削工具５を駆動する（ステップＳ１４４）。例えば、制御部１１は、切替負荷以上の負荷が切削工具５に加わると、図１０に示す駆動シーケンスＭ３である第２駆動シーケンスにシーケンスを切替え、駆動シーケンスＭ３のＳＥＴ１およびＳＥＴ２で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する。具体的に、制御部１１は、駆動シーケンスＭ３においてＳＥＴ２の駆動の結果として切削工具５を非切削方向に３６０度回転させて根管壁への食い込みを解除する駆動を行い、切削工具５に加わる負荷を低減している。

なお、ステップＳ１４４の処理において、第１駆動シーケンスから第２駆動シーケンスへと駆動シーケンス自体を切替える例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１１は、切替負荷以上の負荷が切削工具５に加わった場合、駆動シーケンス自体を切替えることなく、第１駆動シーケンスで採用した駆動パターンの回転角度、回転角速度、繰返し回数などのパラメータを変更してもよい。

取得した負荷が切替負荷未満となると判断した場合（ステップＳ１４３：ＮＯ）、または第２駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動している場合（ステップＳ１４４）、制御部１１は、負荷検出部で検出した切削工具５に加わる負荷をさらに取得する（ステップＳ１４５）。次に、比較回路１１０は、取得した負荷と、設定部１４で設定した基準負荷とを比較する（ステップＳ１４６）。取得した負荷が基準負荷以上となると判断した場合（ステップＳ１４６：ＹＥＳ）、制御部１１は、切削工具５の駆動を停止する、または非切削回転方向に切削工具５を回す（ステップＳ１４７）。つまり、第２駆動シーケンスにシーケンスを切替えても切削工具５に加わる負荷を低減することができず、切削工具５に加わる負荷が基準負荷を超えた場合や、第１駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動していても基準負荷を超えた場合に、制御部１１は、切削工具５の駆動を停止等する。なお、制御部１１は、取得した負荷が基準負荷以上となると判断した場合、駆動パターンの回転角度、回転角速度、繰返し回数などのパラメータを変更してもよい。

取得した負荷が基準負荷未満となると判断した場合（ステップＳ１４６：ＮＯ）、または切削工具５の駆動を停止等している場合（ステップＳ１４７）、制御部１１は、駆動を終了する操作が操作部１５から入力されているか否かを判断する（ステップＳ１４８）。駆動を終了する操作が操作部１５から入力されている場合（ステップＳ１４８：ＹＥＳ）、制御部１１は駆動を終了する。駆動を終了する操作が操作部１５から入力されていない場合（ステップＳ１４８：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１４９の処理に進む。

次に、制御部１１は、負荷検出部で検出した切削工具５に加わる負荷を取得する（ステップＳ１４９）。取得した負荷が切替負荷以上となると判断した場合（ステップＳ１４９ａ：ＹＥＳ）、制御部１１は、第２駆動シーケンスの駆動を維持してステップＳ１４４の処理に戻る。取得した負荷が切替負荷未満となると判断した場合（ステップＳ１４９ａ：ＮＯ）、第１駆動シーケンスの駆動に切替えるためステップＳ１４１の処理に戻る。

以上のように、制御部１１は、負荷検出部で検出した切削工具５に加わる負荷に応じて、駆動シーケンスを選択、または記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する。具体的に、制御部１１は、切削工具５に加わる負荷が切替基準未満なら第１駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動し、切削工具５に加わる負荷が切替基準以上なら第２駆動シーケンスまたは駆動パターンのパラメータを変更した第１駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する。そのため、本実施の形態３に係る根管治療器１００は、切削工具５に加わる負荷に応じた駆動パターンに従い切削工具５を駆動することができ、切削工具５に加わる負荷を低減することができる。また、制御部１１は、取得した負荷が基準負荷以上となると判断した場合、切削工具５の回転を非切削回転方向に駆動（非切削方向の駆動）または切削工具５の回転を停止する駆動に制御するので、加わる負荷による切削工具の破損を防止することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態１で説明した、駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する制御に、根管長測定回路１２から取得した切削工具５の位置（根管長測定回路１２で得られる切削工具５の先端の根管内での位置）に基づく制御を組み合わせた場合について説明する。なお、本実施の形態４に係る根管治療器１００は、図３〜図５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。

まず、切削工具５の位置に応じた制御として、制御部１１は、切削工具５の位置が根尖に近くなった場合（切替位置に到達した場合）に、駆動シーケンスを切替える制御を行う。具体的に、制御部１１は、切削工具５の位置が根尖に近くなった場合、図１２に示す駆動シーケンスＭ１７の様なツイスト駆動にシーケンスを切替える。なお、制御部１１は、駆動シーケンスＭ１７のＳＥＴ１のみの駆動シーケンス（純粋なツイスト駆動）に切替えてもよい。

図１５は、本発明の実施の形態４に係る根管治療器１００において、切削工具５の位置に応じた制御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、予め設定されている第１駆動シーケンスを読込み、読込んだ第１駆動シーケンスのＳＥＴ１で採用した駆動パターンから順に切削工具５を駆動する（ステップＳ１５１）。例えば、制御部１１は、図１０に示す駆動シーケンスＭ５を第１駆動シーケンスとして予め設定されており、駆動シーケンスＭ５のＳＥＴ１およびＳＥＴ２で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する。具体的に、制御部１１は、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に３６０度×３回＝１０８０度、切削工具５を回転するため、主に根管の切削を目的に切削工具５を駆動している。

次に、制御部１１は、根管長測定回路１２で得られる切削工具５の位置を取得する（ステップＳ１５２）。制御部１１は、根管長測定回路１２から取得した切削工具５の位置が切替位置に到達したか否か（切削工具の位置≦切替位置）を判断する（ステップＳ１５３）
取得した切削工具５の位置が切替位置に到達したと判断した場合（ステップＳ１５３：ＹＥＳ）、制御部１１は、第２駆動シーケンスを読込み、読込んだ第２駆動シーケンスのＳＥＴ１で採用した駆動パターンから順に切削工具５を駆動する（ステップＳ１５４）。例えば、制御部１１は、切削工具５の位置が根尖に近くなった場合に、回転角度が小さいツイスト駆動（具体的に、切削方向の回転角度α_１＝９０度、非切削方向の回転角度β_１＝９０度）を含む駆動シーケンスＭ１７である第２駆動シーケンスにシーケンスを切替え、駆動シーケンスＭ１７のＳＥＴ１およびＳＥＴ２で採用した駆動パターンに従い切削工具５を駆動する。

なお、ステップＳ１５４の処理において、第１駆動シーケンスから第２駆動シーケンスへと駆動シーケンス自体を切替える例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１１は、切替位置に到達したと判断した場合、駆動シーケンス自体を切替えることなく、第１駆動シーケンスで採用した駆動パターンの回転角度、回転角速度、繰返し回数などのパラメータを変更してもよい。

取得した切削工具５の位置が切替位置に到達していないと判断した場合（ステップＳ１５３：ＮＯ）、または第２駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動している場合（ステップＳ１５４）、制御部１１は、根管長測定回路１２で得られる切削工具５の位置をさらに取得する（ステップＳ１５５）。次に、制御部１１は、根管長測定回路１２から取得した切削工具５の位置が基準位置に到達したか否か（切削工具の位置≦基準位置）を判断する（ステップＳ１５６）。取得した切削工具５の位置が基準位置に到達したと判断した場合（ステップＳ１５６：ＹＥＳ）、制御部１１は、切削工具５の駆動を停止する、または非切削回転方向に切削工具５を回す（ステップＳ１５７）。なお、制御部１１は、取得した切削工具５の位置が基準位置に到達したと判断した場合、駆動パターンの回転角度、回転角速度、繰返し回数などのパラメータを変更してもよい。

取得した切削工具５の位置が基準位置に到達していないと判断した場合（ステップＳ１５６：ＮＯ）、または切削工具５の駆動を停止等している場合（ステップＳ１５７）、制御部１１は、駆動を終了する操作が操作部１５から入力されているか否かを判断する（ステップＳ１５８）。駆動を終了する操作が操作部１５から入力されている場合（ステップＳ１５８：ＹＥＳ）、制御部１１は駆動を終了する。駆動を終了する操作が操作部１５から入力されていない場合（ステップＳ１５８：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１５９の処理に進む。

次に、制御部１１は、根管長測定回路１２で得られる切削工具５の位置を取得する（ステップＳ１５９）。根管長測定回路１２から取得した切削工具５の位置が切替位置に到達したと判断した場合（ステップＳ１５９ａ：ＹＥＳ）、制御部１１は、第２駆動シーケンスの駆動を維持してステップＳ１５４の処理に戻る。取得した切削工具５の位置が切替位置に到達していないと判断した場合（ステップＳ１５９ａ：ＮＯ）、第１駆動シーケンスの駆動に切替えるためステップＳ１５１の処理に戻る。

以上のように、制御部１１は、根管長測定回路１２で検出した切削工具５の位置に応じて、駆動シーケンスを選択、または記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する。具体的に、制御部１１は、切削工具５の位置が切替位置に到達していないなら第１駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動し、切削工具５の位置が切替位置に到達したなら第２駆動シーケンスまたは駆動パターンのパラメータを変更した第１駆動シーケンスに従い切削工具５を駆動する。そのため、本実施の形態４に係る根管治療器１００は、切削工具５の位置に応じた駆動パターンに従い切削工具５を駆動することができ、切削工具５の位置にあった切削を行うことができる。また、制御部１１は、根管長測定回路１２で検出した切削工具５の位置が基準位置に到達したと判断した場合、切削工具５の回転を非切削回転方向に駆動（非切削方向の駆動）または切削工具５の回転を停止する駆動に制御するので、基準位置（根尖位置）近傍での作業を安全に行うことができる。

（変形例）
前述の本実施の形態４に係る根管治療器１００では、切替位置に到達したか否かにより駆動シーケンスの切替、または記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する制御について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、本実施の形態４の変形例に係る根管治療器１００は、歯牙の根管を複数の領域に分け、その領域に応じて駆動シーケンスの切替、または記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する制御を行ってもよい。図１６は、本発明の実施の形態４の変形例に係る根管治療器１００において、根管の領域に応じた制御を説明するための概念図である。図１６に示す歯牙５０では、根管口から根尖に至る根管をＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域の順に３つの領域に分けている。

まず、制御部１１は、切削工具５の先端がＡ領域内にある場合、図１１に示す駆動シーケンスＭ１２に従い切削工具５を駆動する。具体的に駆動シーケンスＭ１２は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンとＳＥＴ２で採用した駆動パターンとを含んでいる。ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１０回で切削工具５を駆動する。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝９０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１８０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝５回で切削工具５を駆動する。駆動シーケンスＭ１２では、ＳＥＴ１の駆動の結果として切削方向に切削工具５を１８０度×１０回＝１８００度回転させており、主に根管の切削を目的に切削工具５を駆動している。つまり、根管口に近いＡ領域では、根管も太く、湾曲も少ないため、制御部１１は、切削効率の高い駆動シーケンスＭ１２に従い切削工具５を駆動する。

次に、制御部１１は、切削工具５の先端がＢ領域内にある場合、図１２に示す駆動シーケンスＭ１６に従い切削工具５を駆動する。具体的に駆動シーケンスＭ１６は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターン〜ＳＥＴ４で採用した駆動パターンの４つのパターンを含んでいる。ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝１８０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝２回で切削工具５を駆動する。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝９０度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝１８０度、非切削回転数Ｎ_４＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回で切削工具５を駆動する。ＳＥＴ３で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_３＝１８０度、切削回転数Ｎ_５＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_３＝９０度、非切削回転数Ｎ_６＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝２回で切削工具５を駆動する。ＳＥＴ４で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_４＝９０度、切削回転数Ｎ_７＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_４＝９０度、非切削回転数Ｎ_８＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝１回で切削工具５を駆動する。駆動シーケンスＭ１６では、ＳＥＴ２で採用した駆動パターンにおいてバランスドフォーステクニックの駆動を行い根管の形状に沿うように切削拡大し、ＳＥＴ４で採用した駆動パターンにおいてウォッチワインディングテクニックの駆動で切削工具５を駆動している。つまり、Ｂ領域では、根管も次第に細くなり、湾曲が生じ始めるが、根尖位置まで距離があるため、制御部１１は、切削効率を考慮しつつ根管の形状に沿う駆動シーケンスＭ１６に従い切削工具５を駆動する。

次に、制御部１１は、切削工具５の先端がＣ領域内にある場合、図１２に示す駆動シーケンスＭ１８に従い切削工具５を駆動する。具体的に駆動シーケンスＭ１８は、ＳＥＴ１で採用した駆動パターンとＳＥＴ２で採用した駆動パターンとを含んでいる。ＳＥＴ１で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_１＝９０度、切削回転数Ｎ_１＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_１＝９０度、非切削回転数Ｎ_２＝３００ｒｐｍ、繰返し回数＝２回以上で切削工具５を駆動する。ＳＥＴ２で採用した駆動パターンでは、切削方向の回転角度α_２＝４５度、切削回転数Ｎ_３＝３００ｒｐｍ、非切削方向の回転角度β_２＝０度、非切削回転数Ｎ_４＝０ｒｐｍ、繰返し回数＝１回で切削工具５を駆動する。駆動シーケンスＭ１８では、他の領域より小さい切削方向の回転角度（例えば９０度）で切削工具５をツイスト駆動している。つまり、根尖に近いＣ領域では、根管も細く、湾曲も大きいため、制御部１１は、切削効率よりも切削工具５への負担を軽減した駆動シーケンスＭ１８に従い切削工具５を駆動する。

なお、制御部１１は、切削工具５の先端が位置する領域に応じて、駆動シーケンス自体を切替える例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１１は、切削工具５の先端が位置する領域に応じて、駆動シーケンス自体を切替えることなく、駆動シーケンスで採用した駆動パターンの回転角度、回転角速度、繰返し回数などのパラメータを変更してもよい。

以上のように、本変形例に係る根管治療器１００では、歯牙の根管を複数の領域に分け、その領域に応じて駆動シーケンスの切替、または記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する制御を行うことで、根管の形状や状況にあった駆動パターンに従って切削工具５駆動することができ、歯牙の根管を適切に切削することができる。なお、制御部１１は、Ａ領域とＢ領域との間に第１切替位置を設け、Ｂ領域とＣ領域との間にも第２切替位置を設けることで、領域に応じて駆動シーケンスを切替える制御を行うことができる。

なお、制御部１１は、Ａ領域より上側の領域において単純な切削方向の回転運動のみ駆動しておき、Ａ領域より当該変形例で説明した運動に切替えてもよい。

（その他の変形例）
さらに、実施の形態１〜４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よい。図１７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１７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、術者は、視線を大きく変えることなく、切削工具５を切削方向に駆動しているのか、非切削方向に駆動しているのか、現在の切削工具５の位置はどの程度か、切削工具５にかかっている負荷はどの程度か、回転数はいくらか、といった情報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１〜４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、エアモータなどの別の駆動源であってもよい。

実施の形態１〜４に係る根管治療器１００では、駆動シーケンス、切替負荷、切替位置、基準負荷、および基準位置などの設定値を記憶したレシピのうちから少なくとも１つの設定値を図４に示す設定部１４で設定する構成でもよい。例えば、設定部１４は、患者の性別や身長などを選択することで予め定められたレシピから駆動シーケンスなどの設定値を自動的に設定する構成でもよい。また、設定部１４は、術者の好みの駆動シーケンスなどの設定値を予めレシピとして記憶させたり、患者毎に最適な駆動シーケンスなどの設定値を予めレシピとして記憶させたりする構成でもよい。

さらに、実施の形態１〜４に係る根管治療器１００では、ヘッド部２に保持する切削工具５の種類に応じて、駆動シーケンス、切替負荷、切替位置、基準負荷、および基準位置などの設定値を予めレシピとして設定部１４に記憶させておき、術者がヘッド部２に保持させた切削工具５の種類に基づき記憶させてあるレシピを設定部１４から読出すことで、駆動シーケンスなどの設定値を設定する構成でもよい。もちろん、設定部１４は、ヘッド部２に切削工具５の種類を識別することができるセンサを設け、当該センサからの検出結果に基づき記憶させてあるレシピを読出すことで、駆動シーケンスなどの設定値を設定する構成でもよい。

また、実施の形態１〜４に係る根管治療器１００の構成を適宜組み合わせて構成してもよい。例えば、実施の形態３と実施の形態４とを組み合わせた根管治療器１００では、負荷検出部で検出した切削工具５に加わる負荷および根管長測定回路１２で検出した切削工具５の位置に応じて、駆動シーケンスを選択、または記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更してもよい。

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、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 設定部、１４ａ，１４ｂ，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 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、１１０ 比較回路。

Claims (16)

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、
   前記ヘッド部に保持される前記切削工具を駆動する駆動部と、
   第１駆動シーケンス〜第３駆動シーケンスのいずれか一つの駆動シーケンスに従い前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記第１駆動シーケンスは、
   切削対象物を切削する切削方向に前記切削工具を回転する第１駆動による回転角度が、前記切削方向とは逆回転方向の非切削方向に前記切削工具を回転する第２駆動による回転角度より大きい第１駆動パターンと、
   前記第１駆動による回転角度が、前記第２駆動による回転角度より小さい第２駆動パターンとの組み合わせからなり、
   前記第２駆動シーケンスは、
   前記第１駆動による回転角度が、前記第２駆動による回転角度と同じ第３駆動パターンと、
   前記第２駆動パターンとの組み合わせからなり、
   前記第３駆動シーケンスは、
   前記第１駆動パターンと、
   前記第３駆動パターンとの組み合わせからなる、歯科用治療装置。
2. 前記駆動シーケンスは、種類の異なる駆動パターンが切り替わる前後で前記切削工具の回転方向が異なる、請求項１に記載の歯科用治療装置。
3. 前記第１駆動パターンおよび前記第２駆動パターンが繰返し実行される際に、前記第１駆動による回転角度と前記第２駆動による回転角度との割合が変化する、請求項１または請求項２に記載の歯科用治療装置。
4. 前記第１駆動パターン、前記第２駆動パターン、および前記第３駆動パターンは、回転角度、回転角速度および繰返し回数のうち少なくとも一つのパラメータを各々の駆動パターンで予め定めてある、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
5. 前記第１駆動パターンおよび前記第２駆動パターンは、１回の繰返し回数における前記第１駆動による回転角度と前記第２駆動による回転角度との差分が各々の駆動パターンにおいて異なる、請求項４に記載の歯科用治療装置。
6. 前記第１駆動シーケンスは、
   前記第１駆動による回転角度と前記第２駆動による回転角度との差分を累積した累積差分値が設定値を超えるまで前記第１駆動パターンを繰り返し、前記第１駆動パターンを前記第２駆動パターンに切り替え、
   前記累積差分値が前記設定値を超えるまで前記第２駆動パターンを繰り返し、前記第２駆動パターンを前記第１駆動パターンに戻す、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
7. 前記第１駆動パターンは、前記第１駆動による回転角度と前記第２駆動による回転角度との比率が６対１〜６対５であり、
   前記第２駆動パターンは、前記第１駆動による回転角度と前記第２駆動による回転角度との比率が２対３〜１対３である、請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
8. 前記第１駆動パターンおよび前記第２駆動パターンは、駆動の間での停止動作の有無も一つのパラメータとして各々の駆動パターンで予め定められている、請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
9. 各々の駆動パターンで予め定められるパラメータを入力する入力部をさらに設け、
   前記入力部は、使用者によるパラメータの入力を受付け可能である、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。
10. 前記制御部は、
    複数の前記駆動シーケンスを記憶する記憶部と、
    前記記憶部で記憶した複数の前記駆動シーケンスのうち、前記駆動部の制御に用いる前記駆動シーケンスの選択を可能とする選択部と含む、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
11. 前記選択部で選択する前記駆動シーケンスを、使用者の操作により設定することが可能な操作部をさらに備える、請求項１０に記載の歯科用治療装置。
12. 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切削工具に加わる負荷に応じて、前記駆動部の制御に用いる前記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
13. 前記制御部は、前記負荷検出部で検出した前記切削工具に加わる負荷が基準負荷以上になる場合、前記第２駆動または停止動作となる駆動に制御する、請求項１２に記載の歯科用治療装置。
14. 電気的根管長測定で得られる前記切削工具の先端の根管内での位置を検出する位置検出部をさらに備え、
    前記制御部は、前記位置検出部で検出した位置に応じて、前記駆動部の制御に用いる前記駆動シーケンスに含まれる駆動パターンのパラメータを変更する、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の歯科用治療装置。
15. 前記制御部は、前記位置検出部で検出した位置が基準位置に達した場合、前記第２駆動または停止動作となる駆動に制御する、請求項１４に記載の歯科用治療装置。
16. ハンドピースのヘッド部に保持される切削工具を駆動する歯科用治療装置の駆動方法であって、
    制御部により、第１駆動シーケンス〜第３駆動シーケンスのいずれか一つの駆動シーケンスに従い前記切削工具が駆動され、
    前記第１駆動シーケンスは、
    切削対象物を切削する切削方向に前記切削工具を回転する第１駆動による回転角度が、前記切削方向とは逆回転方向の非切削方向に前記切削工具を回転する第２駆動による回転角度より大きい第１駆動パターンと、
    前記第１駆動による回転角度が、前記第２駆動による回転角度より小さい第２駆動パターンとの組み合わせからなり、
    前記第２駆動シーケンスは、
    前記第１駆動による回転角度が、前記第２駆動による回転角度と同じ第３駆動パターンと、
    前記第２駆動パターンとの組み合わせからなり、
    前記第３駆動シーケンスは、
    前記第１駆動パターンと、
    前記第３駆動パターンとの組み合わせからなる、歯科用治療装置の駆動方法。

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