JPH02271854A - 歯科用根管処置装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は歯科用根管処理装置に関し、特に根管の拡大・
形成作業中根管長位置を自動的に測定でき、しかも根管
内に薬液等を注入した湿潤状態で根管長位置を自動的に
測定することができる装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に歯肉療法における根管治療において、根管内には
感染などにより壊死物質や細菌が存在する。とくに感染
した根管の場合は、象牙質内に細菌が奥深く侵入してお
り、再感染を防止するという観点から、これを含めて根
管内容物を機械的および化学的に除去する必要がある。

また、根尖孔（根尖狭窄Ｓ）まで根管系を確実に封鎖し
て根管由来の刺激源を完全に消滅させる必要もある。

このため、根尖周囲組織を傷つけずに、根管の終端であ
る根尖孔（根尖狭窄部）の位置を正確に検出する根管長
測定とリーマ・ファイルによる機械的根管拡大法によっ
て根尖狭窄部まで拡大、形成を確実に行うことが必要不
可欠とされている。

従来、この一連の操作は歯科医師の手指の感覚、根管内
にリーマを挿入した時のＸ線像およびインピーダンス法
による電気的根管長測定の方法を併用し、予め根管長を
求めた後、その長さまで手動によるリーマ・７アイルや
エンジン用リーマおよび超音波切削装置等の機械切削装
置により根管拡大を行う２段階による操作によって行わ
れている。

しかし、これら操作を迅速に行なうには、豊富な臨床経
験を持つ医師にとっても困難であるため、治療時間がか
かり、患者に相当な時間、苦痛を与える欠点がある。

この欠点を改良するものとして、第５図に示す様な装置
が知られている。即ち、第５図の装置は根管１に挿入す
る機械切削装置２に取り付けたり−マ３と口腔粘膜４に
接触させた片電極５との間の電気的根管長測定器６とリ
レースイッチ７で構成されている。

第５図に示した装置においては、機械切削装置２に取り
付けたり−マ３が根管１を拡大しなから根尖狭窄部８に
進み、リーマ３が根尖狭窄部８に至った時に生じるリー
マ３と片電極５間のインピーダンスの変化を電気的根管
長測定器６によって検出し、その出力をリレースイッチ
７に入力することによって機械切削装置２を停止させる
ものである。

この装置では周波数２００Ｈ２の交流電源を電気的根管
長測定器６内に備え、且つ根尖狭窄部８にリーマ３が到
達した時の値を予め測定しこの値を根尖挟窄部到達指示
値として予め設定して使用している。しかし、該根尖挟
窄部到達指示値は患者の年令、両種、根管の形状等によ
りバラツキを生じることが報告されており、この為に該
装置では正確な測定が困難である等の欠点を有する。

更に、該装置では根管内を乾燥状態にして使用すことが
条件ずけられており、根管の拡大及び形成時にリーマと
象牙質との摩擦によりリーマが破折する欠点も有する。

他方、近年ＩＫＨｚと５ＫＨｚの周波数を波形合成した
電圧波形を用いて、その各々の周波数に依存したインピ
ーダンスの差分から根管長位置を検出する装置が開発さ
れた。この装置はリーマがインピーダンス変化の少ない
根管内の任意の位置にある時、ＩＫＨｚと５ＫＨｚのイ
ンピーダンス応答の差を求め、この差の最小となる所を
根尖孔検出量と認識するものである。このため、患者の
年令、両種、根管の形状等に影響されずに正確な測定を
行うことができる。

しかし、歯自身のインピーダンスが小さい根尖挟窄部付
近では、根管内の清掃に用いる薬液等の導電性の良い物
質、すなわち抵抗率の低い物質の存在により周波数依存
性の該インピーダンス特性が変化し上記差分にバラツキ
を生じる。この為、根管内に薬液や血液が存在する条件
下では、前記従来装置では根尖孔や根尖狭窄部を正確に
測定できない不都合がある。更に、該装置は根管の拡大
および形成動作中は併用できない不都合も有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこの点を改良するもので、根管内に薬液や血液
等が存在した湿潤状態でも正確に根管長の測定を行うこ
とができ、しかも根管の拡大および形成動作中に併用可
能な根管長測定装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、入力信号として異なる２種類の周波数信号を
重畳させ、この入力信号のそれぞれに応答するインピー
ダンス特性の差分をインピーダンス変化の少ない根管内
の所定位置を基準として取り出し、この取り出された差
分と臨床的に求めた設定値とから根管内検出目標位置を
検出する様に構成した。

〔作用〕

したがって、インピーダンスが小さく根管内の薬液や血
液等により周波数依存性インピーダンス変化が大きい根
尖挟窄部付近でも該薬液や血液等の影響を受けることな
く正確に根管長位置を測定することができる。しかも、
根管内の条件変化による影響を受けないので根管の拡大
・形成動作中にも正確に根管長位置を測定できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明一実施例の要部ブロック構成図を示す。

第１図で第５図と同一の符号は第５図のものとそれぞれ
同一のものを示す。

即ち、第１図において、１１は１ＫＨｚの発信器、１２
は５ＫＨｚの発信器をそれぞれ示し、この出力はそれぞ
れ減衰器１３．１４に接続される。

この減衰器１３．１４の出力は加算器１５に接続され、
この加算器１５の出力がリーマ３に接続される。また、
片電極５は増幅器１６に接続される。

この増幅器１６の出力は、１ＫＨｚの狭帯域フィルタ１
７及び整流器１８を介して又５ＫＨｚの狭帯域フィルタ
１９及び整流器２０を介して本発明の特徴の１つである
オート−リファレンス部２１内の加減算器２２に接続さ
れる。この加減算器２２にはリファレンス回路２３が接
続される。また、前記加減算器２２の出力には表示器２
４が接続される。

更に、この加減算器２２の出力には本発明の第２の特徴
部である切削制御部２５の比較器２６が接続され、この
比較器２６の出力はパワー制御器２７に接続される。こ
のパワー制御器２７の出力は機械切削装置２に接続され
る。

第２図に前記オート・リファレンス部２１の詳細図を示
す。第２因において第１図と同一の符号はそれぞれ第１
図と同一のものを示す。即ち、第２図に示す様に整流器
１８の出力は加減算器２２の一端子に接続され、整流器
２０の出力は加減算器２２の子端子に接続される。この
加減算器２２の出力は表示器２４に接続されるとともに
オート・リファレンス部２１の比較器３０の被比較端子
に接続される。この比較器３０の比較出力はクロック発
生器３１に接続され、このタロツク発生＠３１の出力は
ランプ電圧発生器３２に接続され、このランプ電圧発生
器３２の出力がレベルシフタ３３に接続される。このレ
ベルシフタ３３の出力が前記加減算器２２の一端子に接
続される。また、３４はリセット回路を示し、このリセ
ット回路３４のリセット回路は前記ランプ電圧発生器３
２に接続されている。

〔動作〕

（ａ）測定原理の説明 まず、本発明の測定原理を第３図を用いて説明する。第
３図は周波数に対応したリーマと片電極間のインピーダ
ンス変化特性を実験的に求めたものである。第３図はＩ
ＫＨｚと５ＫＨｚとにおけるリーマ３と片電極５間のイ
ンピーダンス変化を縦軸に取り、リーマ３の根管内での
変位量（位置）を横軸に取って示したものである。第３
図中、縦軸が電圧表示になっているがインピーダンスに
反比例する電流変化を電圧変化に書き改めたものであり
、インピーダンス変化と等価である。

一般Ｃ二知られる様に、リーマ３が歯自身のインピーダ
ンスの大きい歯頚部付近（第３図中、Ｘｌと示す）に位
置している時には周波数依存性インピーダンス変化はほ
ぼ一定値あり、歯自身のインピーダンスの小さい根尖狭
窄部（第３図中、Ｘ。

と示す）付近では周波数依存性インピーダンス変化は著
しく変化を示す。即ち第３図において、リーマ３の位置
が歯頚部Ｘ１にある場合はインピーダンス変化は殆どな
く、電源周波数ＩＫＨｚに対してインピーダンス応答電
圧Ｖ、を生じ、５　Ｋ　Ｈｚに対してはインピーダンス
応答電圧Ｖ２を生じる。

しかし、上述の如く該インピーダンス特性は根尖挟窄部
付近では根管内の薬液の種類や根管内の血液等に影響さ
れ大きく変化するので、従来装置の如くリーマ３の変位
に対応する両周波数に対するインピーダンス特性間の差
分をこのまま求めると根尖挟窄部付近では求めた差分が
大きくノクラツキこのために測定結果が不正確となる。

これを改良する為、本発明では両周波数に対するインピ
ーダンスの相対的な変化を用いる点に特徴がある。

即ち、周波数変化のほぼ一定な歯頚部Ｘｌにおいて、ｖ
ｌとＶ、との差分を零にする補償（以下、「リファレン
ス補償」と言う）を行い根管内の薬液や血液等が該イン
ピーダンス特性に与える影響を除去するものである。

いま、Ｖｌおよびｖ２の差ΔΦは ΔΦ−Ｖ　２　　　　　Ｖ　＋・　・　・　・　・　（
１）であり、この差分ΔΦだけＶｌに加算し、ｌＫＨ２
の電源周波数に対する前記リーマの各位置での前記イン
ピーダンス応答電圧値を＋ΔΦだけ補償する。この補償
されたｖルーベルを用いて根尖狭窄部Ｘ！での両インピ
ーダンス特性の差分を求めると、 Ｖ　ｒ−（Ｖ２　＋ΔＶ２　）　　　（（Ｖ　ｌ”ΔΦ
）＋　ΔＶ、） −（Ｖ、＋　　ΔＶ、）−（（Ｖ、＋Ｖ、−Ｖ、）＋　
ΔＶ、） ■ΔＶ！　−△Ｖ、　　・　・　・　・　・　（２）と
なる。この（２）式においては、前記両インピーダンス
特性の差分からはＶ、およびｖ２は相殺され、各インピ
ーダンス特性の相対的な変化分に基づいた差分が測定さ
れ、根管内の上述の薬液や血液等による両インピーダン
ス特性の変動が除去されている。従って、リファレンス
補償操作を行った本発明の測定値は根管内の条件変化に
よる差分のバラツキが除去されたものとなり、根管内条
件に影響されない正確な測定が実現される。

（ｂ）実施例の動作 上述の様に構成した本発明一実施例の特徴ある動作を説
明する。ここでは根尖狭窄部を検出する例を示すが、本
発明は根管長の任意の位置を測定検出できるものである
。

第１図において、発振器１１および１２からそれぞれＩ
ＫＨｚおよび５ＫＨｚの電源電圧が出力され、この電源
電圧が減衰器１３および１４をそれぞれ通り、加算器１
５によって波形合成される。

ここで、前記減衰器によってＩＫＨｚと５ＫＨｚの加算
する割合を１＝１とし、合成波形の最大振幅を２０　ｍ
　Ｖ　ｐ　−ｐとなる様に調整して定電圧源として動作
させる。この合成波形をリーマ３と片電極５間に印加し
、この間に生じるインピーダンス変化の電圧応答波形を
増幅器１６で増幅し、この増幅出力をそれぞれ狭帯域フ
ィルタ１７および１９に通してＩＫＨｚと５ＫＨｚの正
弦波を抽出する。この抽出されたそれぞれの電圧波形を
整流器１８および２０でそれぞれ直流とする。この直流
に整流されたＩＫＨｚに対するインピーダンス応答電圧
は加減算器２２の減算端子に入力し、５ＫＨｚに対する
インピーダンス応答電圧は加算端子に入力する。加減算
器２２はこの差分を出力し、表示器２４はこれを表示す
る。

この状態で、歯科医師が機械切削装置２により根管ｌを
切削（拡大、形成）していき、リーマ３が歯頚部に到達
したことを目視により確認すると、スイッチ（因示せず
）を入力し、本発明の特徴であるオート・リファレンス
部２１を動作させる。

この本発明の特徴の１つであるリファレンス補償の動作
を第２図および第３図を参照して詳しく説明する。

この状態では、加減算器２２からは歯頚部ＸＩでのイン
ピーダンス応答電圧Ｖ□とＶｌの差分ΔΦが出力される
。このΔΦが比較器３０の被比較端子に入力し、比較器
３０が比較出力をクロック発生器３１に出力する。この
クロック信号によりランプ電圧発生器３２が制御され、
ランプ電圧を発生する。このランプ電圧はレベルシフタ
ー３３によりレベルシフトされ加減算器２２の他の減算
端子に入力する。以下、このループによる動作が加減算
器２２の出力が零、すなわち前記ΔΦがＩＫＨｚのイン
ピーダンス応答電圧ｖ１に加算されるまで繰り返えされ
る。このリファレンス補償が行われると加減算器２２の
出力は零となる。比較器３０が加減算器出力零を検出し
、比較器２２の出力が反転する。この反転した出力はク
ロック発生器３１を停止させる。クロックが停止された
時のランプ電圧発生器３２のランプ電圧（すなわち、差
分ΔΦの電圧）は、リセット回路３４からリセット信号
がランプ電圧発生器３２に入力されるまで保持される。

この様に本発明では、歯科医師がスイッチを操作するこ
とにより自動的にリファレンス補償が行われる。

リファレンス補償動作が終了後は前記第（２）式に示し
た様にＩＫＨｚのインピーダンス応答電圧と５ＫＨｚの
インピーダンス応答電圧との相対的な差が測定される。

即ち、リファレンス補償動作後は、加減算器２２から両
インピーダンス特性の差分Ｖｆ＝ΔＶ、−ΔＶｌが出力
される。この差分Ｖｆは比較器２６において予め設定さ
れた指示値と逐次比較される。

ここで前記設定値は予め求めたい根管内の位置（例えば
根尖狭窄部）をＸ線等を使用して臨床的に求め、この検
出目標位置での両インピーダンス応答電圧に対する前記
差分Ｖｆを予め求めて、この値を設定値として比較器２
６に記憶させたものである。

いま、リーマ３が検出目標位置である根尖狭窄部に到達
すると、比較器２６（第１図）が一致信号を出力し、根
尖狭窄部が自動的に正確に検出される。この一致信号は
パワー制御器２７に出力され、パワー制御器２７は機械
切削装置２を自動的に停止させる。

第４図に本実施例リファレンス補償動作終了後の前記加
減算器２２の出力波形を示す。第４図で縦軸は差分電圧
Ｖｆを示し、横軸は根尖狭窄部までの到達距離を示す。

第４図からも明白な様に、差分Ｖｆは歯頚部Ｘ、で零で
あり、検出目標位置である根尖狭窄部Ｘ、付近で著しく
増加している。

第４図中にαで示す値が予め設定された根尖狭窄部を検
出する為の設定値である。

〔効果〕

以上説明したように本発明によれば、入力信号として異
なる２種類の周波数信号を重畳させ、この入力信号のそ
れぞれに応答するインピーダンス特性の差分をインピー
ダンス変化の少ない根管内の所定位置を基準として取り
出し、この取り出された差分と臨床的に求めた設定値と
から根管内検出目標位置を検出する様に構成した。

従って、インピーダンスが小さく根管内の薬液や血液等
により周波数依存性インピーダンス変化が大きい根尖挟
窄部付近でも該薬液や血液等の影響を受けることなく正
確に根管長位置を測定することができる。しかも、根管
内の条件変化に影響を受けないので、根管の拡大・形成
処理をしながら本発明の装置を用いることができ、更に
湿潤状態で使用できるのでリーマが摩擦によって破折す
ることが無い等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部回路構成図。 第２図は本発明一実施例のオート・リファレンス部の詳
細図。 第３図は本発明の測定原理の説明図。 第４図は本発明一実施例のリファレンス補償動作終了後
の前記加減算器２２の出力波形図。 第５図は従来装置の説明図。 根管 機械切削装置 リーマ 口腔粘膜 片電極 根尖狭窄部 １ＫＨｚ発信器 ５ＫＨｚ発信器 オート・リファレンス部 加減算器 リファレンス回路 表示器 切削制御部 比較器 パワー制御器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、測定針と片電極間の２種類の異なる周波数信号に対
   応するインピーダンス変化により根管内位置を検出する
   歯科用根管処置装置において、前記２種類の異なる周波
   数信号に対応したそれぞれのインピーダンス変化特性を
   検出する第１の手段と、 前記根管内の所定位置での前記それぞれのインピーダン
   ス変化特性間の差分を検出し、この検出された差分に基
   づいて前記それぞれのインピーダンス変化特性間の差分
   を検出するための基準を定める第２の手段と、 前記基準に対応して求められた前記それぞれのインピー
   ダンス変化特性間の差分と予め臨床的に決定された設定
   値とから予め定めた根管長位置を検出する第３の手段と を備えたことを特徴とする歯科用根管処置装置。 ２、更に、前記第３の手段からの検出出力信号に応答し
   て根管の拡大・形成を行う切削装置の動作状態を制御す
   る第４の手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
   の歯科用根管処置装置。 ３、前記第２の手段が、 前記根管内の所定位置での前記インピーダンス変化特性
   間の差分を前記インピーダンス変化特性の一方に加算し
   て前記基準を定めるように構成されたことを特徴とする
   請求項１または２に記載の歯科用根管処置装置。 ４、前記第２の手段が、 前記それぞれのインピーダンス変化特性が加算端子と減
   算端子にそれぞれ接続され、両インピーダンス変化特性
   間の差分を出力する加減算器と、この加減算器の出力が
   零と一致するかを比較する比較器と、 前記比較器からの一致信号が出力されるまでランプ電圧
   を前記加減算器の減算端子に出力し、前記一致信号が比
   較器から出力されたときのランプ電圧を保持するランプ
   電圧発生器と を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
   載の歯科用根管処置装置。