JPH10501437A - 歯科用空隙洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に歯髄腔（１）及び歯根管（２）の洗浄に用いられる歯科用空隙洗浄装置において、結合管を介して、洗浄されるべき空隙（１，２）に交番圧力発生器（９）が直接連通せしめられている。交番圧力発生器（９）には、すすぎ液（１６）が流れる給液管（１４）と排液管（１９）とが結合されており、両管は流れ抵抗を与える縮径部（１７，１８）をそれぞれ有する。すすぎ液（１６）が流れるとき、交番圧力発生器（９）により空隙（１，２）内にキャビテーションが生起され、気泡の発生及び収縮が誘導されて、空隙内の微細構造までが洗浄される。この空隙洗浄装置は構造が単純でサイズが小さい点で優れている。

Description

【発明の詳細な説明】 歯科用空隙洗浄装置 本発明は、特に歯髄腔及び歯根管の洗浄に用いられる歯科用空隙洗浄装置に関 する。本発明の歯科用空隙洗浄装置は、空隙にすすぎ液（rinse）を供給するた めの少なくとも１つの給液管と、空隙からすすぎ液を排出するための少なくとも １つの排液管とを有し、給液管から排液管への圧力勾配によりすすぎ液の流れが 生成される。また、本発明の歯科用空隙洗浄装置では、交番圧力発生器（altern ating pressure generator）及びそれと空隙とを連通せしめる結合要素により、 空隙内にキャビテーションが生起され、気泡の発生及び収縮が誘導される。 このような型の装置は、国際特許出願の公開番号第ＷＯ９２／１２６８５号の 明細書にも記載されており、該装置においては、入口管を介してピストンポンプ にすすぎ液を供給できるようになっている。また、このピストンポンプは、給液 管とそれに管継手で取着された結合管とからなる結合要素を介して歯髄腔と連通 している。更に、結合管の口の中に入る部分に、管継手によってベンチュリノズ ルのような流れの方向に縮径してゆく吸込み部が備えられている。ピストンポン プの圧縮段階においては、入口管は弁により遮断され、すすぎ液が結合要素を介 して歯髄腔から歯根管に至るまで供給され得るようになる。吸込み部においてす すぎ液の流速を上げることにより、圧縮段階における歯髄腔内の静圧が低下して 、そこに供給された治療薬溶液の蒸気圧よりも低くなり、結合管、歯髄腔、及び 歯根管内において気泡が発生する。 ピストン引き込み段階において、すすぎ液の流速は低下し、この結果管継手内 の静圧が上昇して、圧縮段階で発生した気泡は蒸気圧が過大に なると一気に収縮する。キャビテーションとして知られるこの現象により、歯髄 腔及び歯根管の、特に微細な壁部分の洗浄が行われる。 この装置は微細構造に至るまでの洗浄効果を発揮するが、ポンプ装置にピスト ン周期の一定の時点で駆動される弁を設けているために、前記装置のサイズは、 特に歯根の治療に用いられるものとしては、比較的大きいものとなる。更に、歯 髄腔への給液管の長さが比較的長いために圧力損失が発生し、この圧力損失をピ ストンポンプの出力圧を比較的高めることで補償することが必要になる。しかし 、特に歯根管の洗浄においては、すすぎ液と治療薬溶液が歯根管を通して体循環 しないようにしなければならず、このためピストンポンプの高い動作圧力をでき る限り正確に制御する必要がある。例えば、吸込み部における必要な圧力条件を 得るために、給液管の長さ及び直径は正確に特定されなければならない。従って 、装置の構造上の変化が吸込み部の圧力条件に比較的大きな影響を及ぼし、装置 が適切に機能を発揮することに悪影響を及ぼすこともあることから、特定の使用 条件にデバイスを合わせるためのコストが比較的嵩むことになる。その上、使用 時に２種類の溶液をそれぞれ環させるためのコストも比較的大きくなる。 スイス国特許出願第ＣＨ６５７５２０Ａ５号の明細書に記載されている歯根管 洗浄用装置では、歯根管内に深く挿入することができる長い給液小管によりすす ぎ液を注入している。給液小管の周りにはそれより長さの短い排液小管が設けら れており、排液小管の端部は歯冠を通して延びているが歯髄腔には殆ど入ってお らず、他の一端は例えば水流ポンプのような真空ポンプに結合されている。給液 小管はすすぎ液で満たされた給液コンテナに結合されている。 歯髄腔から延出している排液小管の端部を吸引することにより、すすぎ液が給 液小管を通して歯髄腔及び歯根管内に導入される。即ち、吸引 空間と供給空間とが完全に分離されているため、すすぎ液と使用済みの溶液との 混合が起こらない。給液小管を歯根管内に深く挿入できることから、歯根管の壁 部が平滑な場合は、この装置で十分な処置を行うことができる。しかし、治療を 受ける患者に与える痛みを考慮して、加えられる圧力は低く抑制されるので、特 に歯根管の壁部が平滑でない場合は、十分な効果が上げられないことがある。 従って本発明の目的は、単純な構造でサイズが小さく、従って取り扱い上の問 題がなく、さまざまな使用条件の下で使用可能なことを特徴とする、高い洗浄効 果を発揮できる歯科用空隙洗浄装置を提供することである。 この目的は、以下のような本発明の構成により達成される。即ち、圧力勾配を 生成するために、給液コンテナが集液コンテナより一定の重力に関して高い位置 に配置されて、すすぎ液の流れが形成されており、両コンテナの高さの差によっ て、すすぎ液の流れとともにキャビテーション条件を調節することができるよう にされている。また、交番圧力発生器に結合された給液管及び排液管の双方が流 れ抵抗を与える構造を備えており、これによって交番圧力発生器によりキャビテ ーションを引き起こすための圧力差が生成でき、コンテナの高さの差に応じて給 液管から排液管へのすすぎ液の流れを生成している。 すすぎ液の流れを引き起こす一定の圧力条件は簡単に制御することができるの で、所望の圧力条件を、機械的に単純な機構により調節することができる。その 上、給液管及び排液管に設けられた流れ抵抗を与える構造は、１つには汚れを除 去するのに十分な給液管から排液管へのすすぎ液の流れが発生が確保されるよう に、１つには空隙内でのすすぎ液の循環を引き起こすのに必要な圧力差の発生が 確保されるように設計されている。この結果、洗浄に必要なすすぎ液の量が最小 限で済むことにな り、特に、溶液の循環が１回で済むことになる。 好適実施例において、給液管と排液管の双方は、断面積の小さい部分、即ち縮 径部を介して交番圧力発生器に結合されている。すすぎ液の流れは、集液コンテ ナと、それより高い位置に配置された給液コンテナとの間の圧力差によって引き 起こされる。交番圧力発生器は電動モータにより駆動されるピストンポンプによ り形成されており、ポンプ内空間に連通している短めの結合管により、歯髄腔と 結合されている。コンテナ間の高さの差及び電動モータの回転速度を変化させる ことにより、１つにはすすぎ液の流れを、また１つにはキャビテーション条件を 簡単に調節することができる。 本発明の他の利点及び適切な実施例は、以下の実施例の説明を図面とともに参 照することにより、明らかとなろう。 第１図は、給液管と排液管とがそれぞれ縮径部を備えた、本発明の歯髄腔及び 歯根管洗浄用装置の模式図である。 第２図は、ピストンポンプ式の交番圧力発生器を側面図であって、部分的に断 面が示され、または拡大されて示されている。 第３図は、第２図の交番圧力発生器の正面図であって、部分的に断面が示され 、または拡大されて示されている。 第１図に示すのは、歯髄腔１及び歯根管２からなる歯３の空隙洗浄用装置の模 式図である。第１図を参照すると、歯根管２は、後に除去される歯髄４で満たさ れている。結合管７は、歯冠５に形成された孔を通して歯髄腔１内に導入されて おり、歯冠５の部分では密封材６により外囲されている。結合管７の他の端部は 、交番圧力発生器９のポンプ内空間８に結合されている。第１図の実施例におい ては、交番圧力発生器９は、シリンダ１０内を摺動するピストン１１を備えてお り、コンロッド１２により、モータにより駆動されるクランクシャフト１３に結 合されてい る。このモータは第１図には示されていない。 第１図においては短く省略されて示されているが、給液管１４は交番圧力発生 器９のポンプ内空間８に連通されており、大気圧を受ける給液コンテナ１５に結 合されている。すすぎ液１６は、例えば２〜３％のＮａＯＣｌ溶液であり、この すすぎ液で満たされた給液コンテナ１５は、第１図に示すように、重力の方向に 関して歯髄腔１に結合されている結合管７の部分と概ね同じ高さの位置に配置さ れている。給液管１４は縮径部１７を介してポンプ内空間８に連通している。 更に、排液管１９は、第１図に短く省略されて示されているように、縮径部１ ８を介してポンプ内空間８に結合されており、別の一端は、集液コンテナ２０に 結合されている。第１図の実施例においては、集液コンテナ２０は、重力の方向 に関して歯髄腔１及び歯根管２からなる歯の空隙より低い位置に配置されている 。 給液管１４及び排液管１９の他の部分より断面積の小さい縮径部１７及び１８ は、この実施例における給液管１４及び排液管１９における流れに流れ抵抗を与 える主たる要素である。このような給液管１４及び排液管１９における流れ抵抗 を与える構造は、１つには、ポンプ内空間８の容積の増大時若しくは減少時に生 起する、また縮径部１７及び１８における流れ抵抗によって誘導される圧力差に よって、気泡の生成及び収縮を伴うキャビテーションが発生するように、また１ つには、給液コンテナ１５を結合管７と同じ高さに配置し、集液コンテナ２０を 歯髄腔１及び歯根管２からなる歯の空隙より低い位置に配置することによって、 給液管１４及び排液管１９を通してすすぎ液１６の流れが発生するように構成さ れる。 歯髄腔１及び歯根管２における気泡の発生及び収縮のために、ポンプ内空間８ と歯髄腔１または歯根管２との間ですすぎ液１６の循環が起こ ると共に、歯髄４が溶解され、歯髄腔１及び歯根管２の壁部分の微細構造が洗浄 され、更に溶解された歯髄４がポンプ内空間８に運ばれることになる。溶解した 物質は、給液コンテナ１５から集液コンテナ２０へのすすぎ液１６の流れによっ て、溶解した物質が除去される。 歯３の治療においては、すすぎ液１６が歯根管２から体内に入り体循環するの を避けるために、集液コンテナ２０と歯髄腔１または歯根管２との高さの差は比 較的小さい適切な程度に維持される。密封された空隙の洗浄において、例えば短 時間で高い洗浄効果を上げることを目的とする場合は、給液コンテナ１５は洗浄 される空隙より高い適当な高さに配置されて、すすぎ液１６の強い流れを得るこ とができる。給液管１４における静水圧によってのみすすぎ液１６の流れを発生 させることが必要な場合は、給液コンテナ１５は、空隙より高い位置に配置され 、集液コンテナ２０は空隙と概ね同程度の高さに配置される。 例えば砂の細粒子のような固体物質とすすぎ液１６とを混合して、空隙の壁部 分に対する研磨効果を得たい場合は、縮径部１７及び１８の代わりに多数の曲げ 部分を設けて給液管１４及び排液管１９における流れ抵抗を増大させることが適 切なこともある。更に、ここに示されていない実施例として、粗面、若しくは連 続した短い長さの縮径部を設けることによって流れ抵抗を増大させているものも あり得る。特に、給液管１４及び排液管１９の長さがそれぞれ比較的短い場合に は、その長さ全体に亘って断面積を比較的小さくすることが、製造上適切である こともある。また、図面には示されていないが、シリンダ１０とピストン１１の 接合面上での摩損を避けるため、ポンプ内空間８の終端部に弾性を有する隔膜（ diaphragm）を設け、これにより振動の刺激作用によってポンプ内空間８の容積 が周期的に変化するようになっている実施例もある。 第２図は、電動モータ２１によって駆動される交番圧力発生器９の側 面図であって、部分的に断面が示され、または拡大されて示されている。電動モ ータ２１の回転速度は、第２図には示されていない制御ユニットによって調節さ れ得る。電動モータ２１の軸２２は、モータ軸２２に対してオフセットされてい る偏心軸２４を備えた駆動偏心軸部材２３に固着されている。偏心軸２４は、ピ ストン１１の案内用凹部２６（guiding recess）内を移動自在に取り付けられて いるスライダ取付部（slider mounting）２５に嵌入されている。モータ軸２２ が回転すると、スライダ取付部２５が移動して、モータ軸２２の中心軸２８と偏 心軸２４の中心軸２７との間の距離によって設定されたストロークが、ピストン １１に伝達され得る。 第２図に示す交番圧力発生器９の実施例においては、シリンダ１０は、ベース 部分３０と一体に設けられており、ベース部分３０は結合管７と共に、給液管１ ４、及び第２図には示されていない排液管１９のそれぞれの縮径部１７及び１８ のための管継手２９を有している。 第３図は、第２図の交番圧力発生器９を拡大し、部分的には断面で示した正面 図である。スライダ取付部２５は、ピストン１１の摺動方向に対して直角の方向 にも移動できるように案内用凹部２６内に嵌め込まれている。縮径部１７及び１ ９は、ポンプ内空間８の結合管７に隣接する領域に結合されている。シリンダ１ ０の長手方向に沿った案内用凹部２６の長さは、ピストン１１のストロークに対 し僅かに余裕がある程度の大きさであり、このためピストン１１が最大限の速度 で運動しても、それが妨げられることはない。 以下、特に歯３の歯根管の治療に用いるための特定の実施例における、流れ及 びキャビテーションに影響を与える構成要素の寸法或いは設計上のパラメータに ついて説明する。この特定の実施例においては、縮径部１７及び１８の長さは約 ５ｍｍ、直径は約０．８ｍｍである。給液管１ ４及び排液管１９の直径は、それぞれ約１．２ｍｍである。ピストン１１の直径 は約３ｍｍ、ストロークは約０．８ｍｍである。回転速度は、約１０，０００〜 １５，０００ｒｐｍ間を調節可能であることが望ましい。寸法或いはパラメータ を以上のように設定することにより、歯髄腔１より高い位置に配置された給液コ ンテナ１５と集液コンテナ２０との間の距離を０〜５０ｃｍの間で変化させるだ けで、すすぎ液１６の流速を、０〜８ｍｍ／分の間で調節することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．空隙（１，２）にすすぎ液（１６）を供給するための少なくとも１つの給液 管（１４）と、 前記空隙（１、２）から前記すすぎ液（１６）を排出するための少なくとも１ つの排液管（１９）と、 交番圧力発生器（９）と、 前記交番圧力発生器と前記空隙とを連通せしめる結合要素と、 給液コンテナ（１５）と、 集液コンテナ（２０）とを有する、特に歯髄腔及び歯根管の洗浄に用いられる 歯科用空隙洗浄装置において、 前記給液管（１４）から前記排液管（１９）への圧力勾配によりすすぎ液（１ ６）の流れが生成されることを特徴とし、 前記交番圧力発生器及び前記結合要素により、気泡の発生及び収縮を誘導して 前記空隙（１、２）内にキャビテーションを発生せしめることを特徴とし、 前記給液コンテナ（１５）を、重力の方向に関して前記集液コンテナ（２０） より高い位置に配置して、前記圧力勾配を生成することにより、前記すすぎ液（ １６）の流れが形成され、両コンテナ（１５，２０）の高さの差に応じて前記す すぎ液（１６）の流れ及びキャビテーションの条件が調節できることを特徴とし 、 前記交番圧力発生器（９）に結合された前記給液管（１４）及び前記排液管（ １９）の双方が流れ抵抗を与える構造を備えており、これによって前記交番圧力 発生器により前記キャビテーションを引き起こす圧力差を生成し、前記両コンテ ナの高さの差に応じて前記給液管（１４）から前記排液管（１９）への前記すす ぎ液（１６）の流れを形成することができることを特徴とする歯科用空隙洗浄装 置。 ２．前記交番圧力発生器（９）が、ポンプ内空間（８）の容積を周期的に変化さ せ得るように動き得るピストン（１１）を備えていることを特徴とする請求項１ に記載の歯科用空隙洗浄装置。 ３．前記交番圧力発生器（９）が、ポンプ内空間（８）の容積を周期的に変化さ せ得る弾性を有する隔膜を備えていることを特徴とする請求項１に記載の歯科用 空隙洗浄装置。 ４．前記ポンプ内空間の容積の変化の周期を調節できる制御機構ユニットを有す ることを特徴とする請求項２若しくは３に記載の歯科用空隙洗浄装置。 ５．前記交番圧力発生器（９）が、電動モータ（２１）により駆動されることを 特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の歯科用空隙洗浄装置。 ６．電動モータ（２１）のシャフト（２２）が、その回転運動をピストン（１１ ）の運動に変換し得る駆動要素（２３）に取着されていることを特徴とする請求 項２、４及び５の何れかに記載の歯科用空隙洗浄装置。 ７．前記交番圧力発生器（９）が、結合管（７）を介して前記空隙（１，２）と 連通しており、前記交番圧力発生器（９）が前記空隙（１，２）の近くに配置さ れるように、前記結合管の長さが、前記給液管（１４）及び前記排液管（１９） の長さと比較して比較的短く、かつ前記ポンプ内空間（８）に直接取り付けられ ていることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の歯科用空隙洗浄装置。 ８．前記給液管（１４）及び前記排液管（１９）が、前記ポンプ内空間（８）に 結合されていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の歯科用空隙洗 浄装置。