KR102452754B1 - 관의 세정을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR102452754B1
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덴츠플라이 시로나 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 레이저 빔을 전도하는 광 가이드(light guide)에 의한 원주방향으로 폐쇄된 관의 세정을 위한 방법 및 장치에 관한 것이고, 광 가이드로의 레이저 빔의 진입은 광 가이드의 자유 단부가 관 외부에 있고 및/또는 관 내의 광 가이드의 이동이 모니터링될 때 중단되고, 이동이 없거나 이동이 제 1 임계값 미만이면 신호가 트리거링(triggering)되고 및/또는 레이저 방사선이 턴 오프되거나 그것의 출력이 감소되고, 레이저 방사선의 턴 오프 또는 그것의 감소는 적어도 하나의 신호 변화 및/또는 제 2 임계치 및/또는 관으로의 광 가이드의 진입 전에 시작하고 상기 진입을 포함하는 시간의 적어도 하나 과정 동안 결정된 제 2 임계치에 대한 신호 변화에 의존하여 제어된다.

Description

관의 세정을 위한 방법 및 장치
본 발명은 레이저 빔을 전도하는 광 가이드(light guide)에 의해 원주방향으로 폐쇄된 관의 세정을 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 레이저 방사선 소스, 레이저 빔을 전도하는 광 가이드 뿐만 아니라, 핸드피스(handpiece)를 포함하는 장치에 관한 것이다.
의료 기구들은 종종, 박테리아 또는 이물질로 오염될 위험을 항상 가지는 수술 또는 진단 절차들 동안 체액들과 접촉한다. 내시경들 또는 수술 기구들과 같은 많은 기구들은 유체들 또는 예로서, 레이저 섬유들을 환자의 신체에 전달하기 위해 이용되고, 심지어 더 나쁜 체액들이 환자의 신체로부터 이들 채널을 통해 제거되는 작은 작동 채널들을 갖는다.
따라서, 디바이스들이 일회용들이 아닌 한 그들 디바이스들을 위한 효율적인 살균 절차들이 중요하다. 특히, 작동 채널들은 그들이 용이하게 액세스가능하지 않고 외부로부터 보이지 않기 때문에 위생적인 관점에서 문제가 된다.
통상적인 세정은 세정 유체에 담그고 및/또는 작동 관들을 통해 세정 유체를 플러싱(flushing)함으로써 행해진다. 전형적으로, 세정이 성공적인지에 대한 어떠한 직접적인 확인도 행해지지 않는다.
미국 특허 출원공개공보 US 2013/0273494 A는 의료 및 치과용 절단, 세척(irrigating), 이배큐에이팅(evacuating), 세정(cleaning), 및 드릴링 동작들에 사용되는 유체를 조절하도록 되어 있는 유체 조절 시스템에 관한 것이다.
WO 2008/003482 A1의 요지는 전달 시간 원리에 따라 비접촉식으로 거리를 광전자적으로 측정하기 위한 방법 및 장치이다.
광학 방사선(optical radiation)에 의해, 단단한 재료, 예를 들어 치과용 에나멜 또는 뼈와 같은 단단한 생물학적 재료를 가공하기 위해 제공되는 방법 및 장치가 US 2008/0021441 A1에 기재되어 있다.
US 2013/0310862 A1는 의료 장치에 관한 것이다. 이 장치는 압전 소자들에 의해 가압되는 액체 체임버(liquid chamger)를 포함한다.
임박한 파이버 캡 고장(imminent fiber cap failure)을 나타내는 것으로 알려진 트리거 임계치와의 비교를 위해 광 파이버 캡으로부터의 귀환 광을 전자 신호로 변환하기 위한 광검출기를 포함하는 레이저 시스템이 US 2018/0285017 A1에 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 레이저 빔들에 의해 원주방향으로 폐쇄된 관의 세정을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 이것과 관련하여, 한편으로 관이 손상되지 않도록 하는 것이 보장되어야 한다. 다른 한편으로, 사람들이 레이저 빔에 의해 위험에 처하지 않도록 하는 것이 또한 보장되어야 한다. 본 발명의 또 다른 양태는 관의 세정이 절차가 오류들을 회피하는 것을 돕는 단순한 방식으로 실행할 수 있다는 가능성을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 양태는 세정으로서의 치료가 실행될 소형 유닛을 제공하는 것이다.
장치는 특히, 잘못된 치료의 위험 없이 그것의 이용을 가능하게 할 것이다. 그것은 자동화된 관 세정 및 관 치료의 가능성을 제공할 것이다.
하나 이상의 양태들을 해결하기 위해, 본 발명은 레이저 빔을 전도하는 광 가이드에 의한 원주방향으로 폐쇄된 관의 세정을 위한 방법을 제공하고, 광 가이드로의 레이저 빔의 진입은 광 가이드의 자유 단부가 관 외부에 있고 및/또는 관 내의 광 가이드의 이동이 모니터링될 때 중단되고, 이동이 없거나 이동이 제 1 임계값 미만이면 신호가 트리거링(triggering)되고 및/또는 레이저 방사선이 턴 오프되거나 그것의 출력이 감소되고, 레이저 방사선의 턴 오프 또는 그것의 감소는 적어도 하나의 신호 변화 및/또는 제 2 임계치 및/또는 관으로의 광 가이드의 진입 전에 시작하고 상기 진입을 포함하는 시간의 적어도 하나 과정 동안 결정된 제 2 임계치에 대한 신호 변화에 의존하여 제어된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 레이저 방사선의 턴 오프 또는 그것의 감소는 적어도 2개의 신호 변화들 및/또는 서로 상이한 2개의 제 2 임계치들 및/또는 관으로의 광 가이드의 진입 전에 시작하고 상기 진입을 포함하는 시간의 적어도 2개의 과정들 동안 결정된 2개의 제 2 임계치들에 대한 신호 변화들에 의존하여 제어된다.
문제점을 해결하기 위한 독립적인 제안은 관 내의 광 가이드의 자유 단부의 위치가 확인되고 및/또는 모니터링되는 것을 제공한다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 관 내부에 존재하는 재료가 레이저-유도 유체역학적 유체 이동을 통해 제거되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 폐쇄 요소가 레이저 빔을 전도하는, 폐쇄 요소를 갖는 광 가이드의 하나의 자유 단부에 고정되는 것, 폐쇄 요소가 밀봉될 관의 영역에 배치되며 폐쇄 요소 에너지의 위치결정(positioning)이 도입된 후에, 폐쇄 요소가 용융되고 및/또는 연화되고 관에서 이 위치에 유지되며 그것을 단단히 밀봉하는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 폐쇄 요소가 광 가이드를 통해 또는 전기 에너지를 통해 투과된 레이저 방사선을 통해 용융되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 폐쇄 요소가 연결 재료에 의해 광 가이드의 자유 단부에 연결되는 것이 제공되고, 그의 용융 온도(T1)는 폐쇄 요소 재료의 용융 온도(T2)보다 높다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 관, 특히 그것의 개구부의 밀봉 후에, 폐쇄 재료가 관으로 도입되고 폐쇄 재료 내의 광 가이드가 레이저 빔이 도입되는 것과 동시에 관의 종축 방향으로 동일하게 이동되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 레이저 방사선을 통해 폐쇄 재료에 도입된에너지의 기계적 효과가 도입된 에너지의 거시적 열 효과보다 크다는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 밀봉 재료가 열 에너지의 도입을 통해 용융하고 및/또는 포밍(foaming)하며 냉각 후에 폐쇄된 공극 관 밀봉을 형성하는 밀봉 재료가 이용되는 것이 제공되고, 특히 구타 페르카(gutta percha) 재료에 의해 둘러싸인 탄산 수소 나트륨이 밀봉 재료로서 이용되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 체적 팽창 방식으로 서로 반응하는 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함하는 재료가 밀봉 재료로서 이용되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 재료가 특히 체적 산란 코어 재료 및 그것을 둘러싸는 팽창 재료를 포함하는 폐쇄 요소로서 이용되는 것이 제공된다
또 다른 독립적인 제안에 따르면, Er:YAG 레이저, Er:YSGG 레이저 또는 CTE 레이저가 레이저로 이용되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 레이저가 5㎲와 1000㎲ 사이, 바람직하게 25㎲와 400㎲ 사이, 특히 바람직하게 50㎲와 200㎲ 사이의 펄스 지속기간으로 동작되는 것이 제공된다.
또 다른 제안에 따르면, 0.5mJ와 50mJ 사이, 특히 1mJ와 10mJ 사이의 광 가이드로부터 빠져나오는 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔이 이용되는 것이 제공된다.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 광 가이드가 관 내부에 있는지 또는 관 외부에 있는지의 여부에 대한 검증은 다음을 통해 실행됨이 제공된다.
a) 광 가이드 주위의 영역으로부터 유도되는 광 가이드에 의해 수신된 방사선, 및/또는
b) 광 가이드의 끝에서 반사된 방사선의 변화하는 반사 성분을 통해, 및/또는
c) 광 가이드의 외부 금속화를 통한 임피던스의 변화의 측정, 및/또는
d) 비행 시간(time of flight; TOF) 측정으로 섬유 팁의 부근에서 가장 가까운 객체까지의 거리를 측정하는 것, 및/또는
e) TOF 칩들에 집적된 센서로 주위 광을 측정하는 것, 및/또는
f) 초음파 펄스들에 의해 섬유 팁의 부근에서 가장 가까운 객체까지의 거리를 측정하는 것.
또 다른 독립적인 제안에 따르면, 광 가이드의 위치결정이 옵션들 a) 내지 f)의 임의의 조합 또는 선택에 의해, 특히 단계들 a) + b) 또는 a) + c) 또는 b) + c) 또는 c) + f)에 의해 중복으로 검증되고, 특히 a) + b) + c) 또는 c) + d) 또는 d) + e) 또는 c) + d) + e)에 의한 것이 바람직함이 제공된다.
본 발명의 주제는 또한, 레이저 디바이스 내에 배치된 레이저 방사선 소스, 레이저 빔을 전도하는 광 가이드 뿐만 아니라, 핸드피스를 포함하는 장치이고, 핸드피스는 전달 디바이스에 분리가능하게, 바람직하게 회전가능하게 연결되고, 그를 통해 적어도 레이저 빔 및 액체는 핸드피스 뿐만 아니라, 광 가이드의 영역에서 그것의 개구 측으로 연장되는 액체를 가이드하는 제 1 라인에 공급될 수 있고, 레이저 빔은 핸드피스와 분리가능하게 연결된 광 가이드를 통해 관으로 지향되며, 적어도 하나의 사전 가압된 유체 용기는 레이저 디바이스에 부착된다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 핸드피스가 적어도 하나의 세정 유체 용기에 연결되거나 라인이 나오는 이러한 용기를 갖고, 그의 개구부는 광 가이드 측에서 연장하는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 세정 유체 용기가 그것이 분리되거나 그것에 플러깅 온(plugging on)될 수 있도록 핸드피스에 연결됨을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은, 디바이스가 치과용 터빈 연결기에 의해 제공된 치과용 의자의 압축된 공기에 의해 가압되는 상이한 세정 유체들(살균수 및/또는 NaOCl 및/또는 EDTA 및/또는 PDT-유체들)에 대한 또 다른 교환가능한 일회용 용기들을 갖는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 세정 유체 용기에 마이크로제어기에 의해 제어된 전자기적으로 작동가능한 밸브에 의해 제어될 수 있는 폐쇄가능한 출구 개구부가 제공됨을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 전자기 밸브가 용기에서 출구 밸브의 일부로서 밸브 오프너(valve opener)로서 강자성 재료 및 핸드피스에서 강자성 코어의 일부 및 자기 코일을 갖는 여기부로 분리되는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 가요성 멤브레인 또는 피스톤이 유체를 공기 유입구로부터 분리하는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 적어도 하나의 유체 용기가 레이저 디바이스에 부착되고 레이저 디바이스가 치과용 의자/치과용 치료 센터에 대한 어떠한 연결도 갖지 않으며 핸드피스를 빠져나가는 미분무수를 생성하기 위해 어떠한 공기도 필요하지 않다는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 광 가이드가 그것의 외부 표면에 금속화를 갖는다는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 광 가이드가 서로에 대해 전기적으로 절연되는 2개의 영역들을 갖는 그것의 외부 표면에 금속화를 갖는다는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 서로에 대해 절연된 영역들이 적어도 광 가이드의 팁에서 빗형 방식으로 서로 얽매이게 된다는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 금속화가 적어도 광 가이드의 전방 1/3에 걸쳐 소수성 특성들을 갖는다는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 이동 센서가 핸드피스에 집적되는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 전달 시스템에 대한 핸드피스 회전의 인식을 위해 이동 센서 및 회전 인코더가 핸드피스에 집적되는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 전달 디바이스와 핸드피스 사이의 광 가이드가 재료, 특히, GeO, 사파이어 또는 ZrF4로 만들어지며, 상기 재료는 최대 50mJ까지의 레이저 펄스들 및/또는 바람직하게 2.69㎛와 2.94㎛ 사이의 파장 범위에서, 뿐만 아니라 특히 부가적으로 400nm와 1000nm 사이의 파장 범위에서 5W의 평균 레이저 출력을 전도하는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 관에 도입될 광 가이드가 재료, 특히 OH 환원 실리카 또는 사파이어로 만들어지고, 상기 재료는 최대 50mJ까지의 레이저 펄스들 및/또는 바람직하게 2.69㎛와 2.94㎛ 사이의 파장 범위에서, 뿐만 아니라 특히 부가적으로 400nm와 1000nm 사이의 파장 범위에서 5W의 평균 레이저 출력을 전도하는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 광 가이드의 광 전도 코어의 직경이 150㎛와 600㎛ 사이, 특히 118㎛와 250㎛ 사이에 있으며, 광 가이드는 바람직하게, 그것의 외부 측에 보호 층을 갖는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 광 가이드가 200㎛와 300㎛ 사이의 외부 직경 및/또는 25mm와 40mm 사이의 길이를 갖는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 레이저가 특히 5㎲와 1000㎲ 사이의, 바람직하게 25㎲ 내지 400㎲, 특히 바람직하게 50㎲ 내지 200㎲ 범위의 펄스 지속기간, 및/또는 0.5mJ와 50mJ 사이, 특히 1mJ 내지 10mJ 사이의 펄스 에너지 및/또는 0.5W와 10W, 바람직하게 1W와 3W 사이의 평균 출력을 갖고, 50Hz 내지 2000Hz, 바람직하게 50Hz 내지 800Hz 범위의 펄스 반복 레이트를 갖는 다이오드 펌핑된 Er:YAG 레이저, Er:YSGG 레이저 또는 CTE 레이저임을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 장치에 제어 디바이스 뿐만 아니라, 공급 디바이스, 특히 의료 디바이스에 연결되는 레이저를 둘러싸는 하우징이 제공되고, 그를 통해 장치에 물 및/또는 압축된 공기가 공급될 수 있음을 제공한다.
본 발명에 따른 또 다른 제안은 제어 디바이스에 터치스크린이 제공되는 것을 제공한다.
또 다른 제안은 레이저 디바이스가 레이저 소스를 둘러싸는 테이블 탑 디바이스(table top device)이고, 공급 디바이스에 연결되지 않으며 부착된 자체의 사전 가압된 유체 용기를 가짐을 제공한다.
증기 기포들을 생성하기 위해 레이저를 이용하고 빠른 유체 움직임을 생성하는 것은 작은 기구 관들의 세정을 상당히 개선할 수 있다. 물론, 종종 중합체들 및 플라스틱들로 만들어지는 관들의 내부 표면을 손상시키지 않는 것이 중요하다. 따라서, 관 벽 재료의 절제 임계치 미만의 낮은 펄스 에너지를 갖는 레이저가 요구된다. 펄스 반복 레이트가 종래의 플래쉬램프 펌핑 레이저 시스템들을 이용하는 것보다 훨씬 높을 수 있고 펄스 당 더 낮은 펄스 에너지를 보상할 수 있기 때문에 다이오드 펌핑된 Er:YAG 레이저가 이 목적을 위해 이상적이다.
작동 관들에서 박테리아를 없애는 것은 200 내지 800Hz의 펄스 반복 레이트를 갖는 0.5W 정도의 저 전력 Er:YAG 레이저 방사선을 초과하는 상기 텍스트에서 설명된 바와 같은 과도 열 펄스들을 이용함으로써 증진될 수 있고, 상기 200 내지 800Hz의 펄스 반복 레이트는 박테리아를 없애고 관 벽 재료의 기본 온도를 용융점 또는 파괴 임계치들 미만으로 훨씬 낮게 유지하기 위해 100℃를 훨씬 초과하는 관 벽의 과도 로컬 피크 온도들에 도달하기에 완전히 충분하다.
세정 섬유가 민감한 섬유 벽들의 로컬 과열을 유발할 수 있기 때문에, 세정 섬유가 하나의 위치를 유지하지 않는 것이 중요하다. 따라서, 섬유의 움직임 검출은 이 세정 적용에서 부가적인 안전 특징이다.
레이저 안전 이유들로 인해, 세정 섬유가 관에 도입되기 전에 레이저 방출을 회피하는 것이 또한 도움이 된다. 따라서, "관 내 섬유 검출"에는 이 텍스트의 어딘가에 설명된 상세들이 제공된다.
부가적으로, 광역동 치료(photodynamic therapy; PDT) 프로토콜들은 메틸렌 블루 또는 톨루이딘 블루와 같은 유체들을 이용하여 적용될 수 있으며, 이들은 관에 적용되고 적절한 광은 관에서 아래로 이동하는 광에 결합된다. 메틸렌 블루에 대해, 약 150mW의 670nm가 요구되고 톨루이딘 블루에 대해, ~100mW의 635nm가 요구된다. 전통적인 PDT 절차들에 비해 장점은 레이저 에너지에 의해 PDT 유체를 교반하고, 증기 기포들, 인접한 유체 움직임을 빠르게 유도하고, PDT 유체를 가열하기 위한 Er:YAG/Er:YSGG 레이저 에너지의 동시 전달이다. 이것은 박테리아 및 이물질과의 유체들의 훨씬 더 강한 접촉을 허용한다.
게다가, 근관 세정의 예와 함께 이 텍스트에 설명된 바와 같이 관들에 남아있는 박테리아를 검출함으로써 세정 절차가 성공적인지의 여부를 아는 것이 도움이 된다.
물론, 이것은 이 세정 기술에 대한 유일한 적용은 아니다. 많은 생명 공학 절차들/생체반응기들은 제안된 절차 및 디바이스로 세정될 수 있는 작은 관들에서 박테리아, 조류 및 이물질 침착에 의해 위험에 처해 있다.
그리고 물론, 1mm 직경을 초과하는 더 큰 관들은 또한 이 절차로 세정될 수 있지만, 더 많은 레이저 펄스 에너지 및 다수의 세정 섬유들이 예로서, 어레이 또는 링 구조에 배치될 것을 요구하면, 요구된 펄스 에너지들은 n*0,1 내지 50mJ 정도이고, 여기서 n은 단일 세정 섬유들의 수이다.
더 긴 관들을 세정하는 경우, 관에 도입된 말단 섬유는 OH 환원 실리카보다 더 나은 투과를 가져야 한다. 이 경우 사파이어가 이상적인 후보 재료이다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조함으로써 당업자들에 의해 더 양호하게 이해될 수 있고 그것의 장점들이 당업자들에 의해 이해될 수 있다. 도면들이 특정 실시예들의 특정 상세들을 도시할지라도, 본 명세서에 개시된 본 발명은 이렇게 도시된 단지 실시예들로 제한되지 않는다.
도 1은 탈착가능한 플러그를 갖는 광 가이드의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 2는 팽창 플러그를 갖는 관에 삽입된 광 가이드의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 3은 팽창된 플러그를 갖는 도 2에 따른 장치를 묘사한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 5는 광 가이드 팁의 전극 배열의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 6은 레이저 시스템의 블록도.
도 7은 전달 시스템의 블록도.
도 8은 핸드피스의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 9는 핸드피스의 개략적인 다이어그램을 묘사한 도면.
도 10은 유체 카트리지들을 갖는 핸드피스의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 11은 밸브를 갖는 카트리지의 다이어그램을 묘사한 도면.
도 12는 광 가이드의 도면을 묘사한 도면.
도 13은 섬유 팁 및 TOF 검출을 갖는 핸드 피스를 묘사한 도면.
도 14는 TOF 검출의 상세들을 묘사한 도면.
도 15는 근관 치료에 대한 "관 내 섬유 검출"의 다양한 옵션들의 시간 다이어그램들을 묘사한 도면.
도 16은 비 의료 적용들에 대한 "관 내 섬유 검출"의 다양한 옵션들의 시간 다이어그램들을 묘사한 도면.
도 17은 디바이스의 남용에 대한 "관 내 섬유 검출"의 다양한 옵션들의 시간 다이어그램들을 묘사한 도면.
도 18은 레이저 시스템에서 세정 유체 용기의 배치를 묘사한 도면.
도 19는 세정 유체 용기의 상세들을 묘사한 도면.
이하에서, 본 발명은 관의 세정에 기초하여 설명될 것이고, 이러한 관은 그러나 본 발명을 제한하지는 않고 근관이다. 오히려, 본 발명에 따른 교시는 특히, 작은 직경들을 갖는 관들이 예를 들면, 도입부에서 설명된 바와 같이, 의료 기구들의 경우와 같이 세정되고 및/또는 폐쇄되어야 하는 모든 경우들에서 적용될 수 있다.
전통적인 근관 치료의 경우, 펄프 챔버가 개방되고, 펄프 조직이 제거되고 근관들은 근관의 원뿔형 형상이 성취될 때까지 기계적 파일들로 확대된다. 관은 주사기들을 통해 세정 유체들으로 수동적으로 플러싱된다. 그 다음, 조밀한 근관 충전을 성취하기 위해 관에 실러가 채워지고 원뿔형 구타-페르카 포인트들이 막히며 관에 응축된다.
이 절차를 위해, 관 확대는 관을 채우는 구타-페르카 포인트들의 원뿔형 형상과 일치하는 관의 원뿔형 형상을 생성하기 위해 필요하다. 재료 손실은 치아를 약화시킨다; 이 절차는 시간 소모적이고, 계측이 과도하거나 파일이 파손될 위험이 있다. 성공률은 치료를 받는 사람에 의존하여 70% 미만으로부터 95%까지이다.
더 용이하고, 시간이 덜 걸리며 기술에 민감한 절차는 평균 성공률을 높이고 환자의 편안함을 증가시키는데 도움이 될 수 있다
근관을 확대하지 않은 절차는 상기 언급된 단점들을 회피할 것이다. 그러나, 그것은 새로운 도전들을 생성한다. 관을 확대하지 않는 것은 동굴처럼 불규칙한 형상의 근관들을 야기한다. 따라서, 원뿔형 형상의 구타페르카 포인트들이 이러한 형상이 아닌 근관에 삽입될 수 없기 때문에, 전통적인 근관 세정 및 충전이 불가능하다. 새로운 충전 기술이 요구된다.
레이저 보조 근관 절차들은 기계 파일들을 통해 원뿔형 형상으로, 전형적으로 크기 #40 또는 그 이상으로 이미 확대된 근관들을 세척하기 위해 레이저 에너지에 의해 생성된 증기 기포들을 이용한다. 증기 기포 팽창 및 수축은 기포들 주변에서 물의 움직임을 야기하고, 상기 기포들은 이후 근관 벽들을 세정한다.
Fotona, Biolase 및 KaVo는 이러한 신경 치료를 위해 이용될 수 있는 치과용 레이저 시스템들을 판매하거나 판매했다. 이들 레이저들은 최대 공동들의 천공까지의 광범위한 치과용 표시들을 제공한다. 이들 디바이스들의 펄스 반복 레이트는 전형적으로 ~ 50Hz로 제한되고 그들은 공동 준비를 위해 필요한 최대 1J의 펄스 에너지들을 제공한다. 신경 치료에 대해, 50mJ 미만의 펄스 에너지는 50Hz 또는 펄스 반복 레이트(상이한 레이저들을 이용한 근관 치료에 관한 열 및 음향 문제점들, T.Ertl, H.Benthin, G. Mueller, SPIE Vol. 2327 레이저들의 의료 적용들 11(1994); 근관 치료에서의 레이저들의 적용, T. Ertl, H. Benthin, B. Majaron, G. Mueller, SPIE Vol 3192 피부과, 안과, 치과 및 내시경술에서 레이저들의 의료 적용들(1997)) 및 원뿔형 형상 섬유 팁들의 용도(원뿔형 조사 팁을 이용하는 Er:YAG 레이저에 의한 관 확대, S. Shoji, H.Hariu, H. Horiuchi, J ENDONTICS VOL.26, No. 8. AUGUST 2000; 454-458)와 조합하여 충분하다.
이들 전통적인 플래시 램프 펌핑된 Er:YAG/YSGG 레이저는 ~ 3%의 에너지 변환 효율을 가져서 큰 전원 및 유체 냉각을 갖는 부피가 큰 디바이스를 야기한다. 이것은 높은 가격을 야기하고 따라서, 매우 제한된 수의 이용자들을 야기한다.
부가적으로, 이들 레이저들은 클래스 4 디바이스들이며, 규제 환경은 치과용 실무에서 준수하기 위해 일부 노력들이 필요하다. 레이저 안전 영역이 선언되고 보호되어야 하며, 레이저 안전 담당관을 훈련시키고 지명해야 하며 DDS, 보조자 및 환자는 보안경들을 착용해야 한다.
실제 레이저 보조 신경 근관 절차는 5 내지 30mJ 펄스 에너지 범위의 펄스 에너지들을 이용하는데, 이는 상아질의 절제 임계치를 초과한다. 따라서, 근관에 레이저 섬유를 돌출시킬 때 잘못된 경로(비아 팔사(via falsa))를 생성하는 것이 가능하다.
DiVito에 의해 제공된 프로토콜(Erbium:YAG 레이저의 효과 및 근관 계측 후에 도말층의 제거 시에 새로운 설계의 방사형 및 벗겨진 팁들, E. DiVito, O. A. Peters, G. Olivi, Lasers Med Sci(2012) 27:273-280)에서, 레이저 애플리케이터는 펄프 챔버에 배치되고 근관들로 돌출되지 않는다. 심지어 레이저 애플리케이터를 근관으로 돌출시킬 필요가 없더라도, 절차는 근관들을 크기 #25 또는 #30으로 사전처리할 것을 요구한다. 레이저 에너지는 펄프 챔버에서 유체 이동을 생성하며, 상기 펄프 챔버는 근관들로 부분적으로 연장된다. 상기 방법에 유리하게, 어떠한 섬유도 관으로 돌출되어서는 안된다. 그러나, 단점들은 관의 기하학적 구조에 의존하는, 불균일한 결과들이고, 25 내지 30mJ의 상대적으로 높은 펄스 에너지들로 인해 환자의 입 밖에서조차 펄프 챔버 밖으로 부식성 세정 유체들이 튀는 것이 관측될 수 있다.
최근의 기술 개선은 다이오드 펌핑된 Er:YAG/YSGG 레이저들의 설계를 가능하게 했다.
신경 치료를 위해 구체적으로 개발된 다이오드 펌핑된 Er:YAG/Er:YSGG 레이저는 더 작은 디바이스 및 더 경제적인 해결책을 제공한다. 이 레이저 시스템은 팬텍 사에 의해 개발된 레이저 시스템에 기초한다(WO 2010/145802 Al, Bragangna, Heinrich, Pantec Biosolutions AG). 주된 이유는 전기 에너지의 광 에너지로의 변환의 개선된 효율이다. 이것은 훨씬 작은 전원을 이용하고 냉각 노력들을 감소시키는 것을 허용한다.
더 높은 펄스 반복 레이트(15Hz와 비교하여 최대 2000Hz)는 상아질의 절제 임계치 미만으로 펄스 에너지를 감소시키는 것을 허용한다. 이것은 그것이 신경 치료에서 중요한 합병증인 (근관 벽을 치근막으로 침투시키는) "비아 팔사"의 형성을 회피하기 때문에 중요하다.
전혀 예상하지 못하게, 50Hz와 2000Hz, 바람직하게 50Hz 내지 800Hz 사이의 펄스 반복 레이트들과 조합하여 0,8 내지 4mJ 범위의 펄스 에너지들은 효과적인 세정 유체들과 조합하여 근관들의 효율적인 세정을 허용한다. 낮은 펄스 에너지는 레이저 유체 밀도가 상아질의 절제 임계치 미만이기 때문에, 세정 유체들의 비산을 회피하고, 치료 동안 치아의 진동을 최소화하며, 치료 동안 레이저 섬유에 의한 근관 벽 천공을 회피한다.
본 발명에 따라 개시된 디바이스를 이용한 근관 치료로서의 관 치료는 펄프 챔버를 개방하고, 펄프 챔버에서 펄프 조직을 제거하고, 관 입구들을 찾고, 입구들을 약간 확대하고, 그에 이어서 정점에서 직경이 적어도 250㎛이고 직경이 더 큰 관상면을 갖는 경로를 생성한 최대 크기 #25까지의 파일 크기를 갖는 경로를 발견하는 것을 갖는 전통적인 절차와 같이 시작되고, 이는 정점에 가까운 동일하거나 더 작은 직경의 레이저 섬유를 돌출시키기 위해 필요하다. 어떠한 또 다른 관 팽창도 요구되지 않는다. 이것은 상당한 작동 시간을 절약하고 환자의 편안함을 증가시킨다.
펄프 챔버 및 근관들은 주사기로 수동으로 또는 디바이스의 유체 용기들로부터 자동으로 세정 유체로 채워지고 레이저 섬유는 정점 이전의 1mm까지 근관에 삽입된다.
파장 범위 2.69 내지 2.94㎛의 레이저 방사선은 물을 포함하는 유체들에 의해 강력하게 흡수되며 유체의 기화에 의해 증기 기포들을 생성하며 근관에서 물의 유체역학적 움직임을 유발한다. 이 유체 움직임은 관을 세정한다. 레이저가 활성화되고 레이저 섬유가 근관 위 아래로 이동된다. 세정은 필수적이고 필수적이지 않은 펄프 조직, 박테리아 및 고름을 제거할 뿐만 아니라, 치아 세관들을 개방하는 것으로 구성된다. 주요 세정 영역은 섬유 팁 주위에서 ~1 내지 2mm이며 전체 근관에서 약간 덜 효율적인 "원거리" 세정 효과들은 주로 증기 기포 형성 및 붕괴에 의해 야기된 근관 기하학적 구조와 음파들 사이의 상호작용으로서 공명 현상들에 의해 야기된다.
하나의 유체로 관을 세정한 후에, 관은 관으로부터 세정 유체를 제거하기 위해 통상적으로 종이 포인트들로 또는 레이저 에너지로(또는 둘 모두 조합됨) 건조된다. 부가적으로, 건조 프로세스를 지원하는 애플리케이터를 빠져나가는 압축된 공기가 이용될 수 있다. 그 다음, 선택적으로 또 다른 세정 유체들이 근관들에 순차적으로(수동으로 주사기들 또는 자동으로 디바이스를 이용하여) 채워지고 치료가 반복된다. 마지막으로 관이 다시 건조된다.
가능한 세정 유체들은 NaOCl(3 내지 10%), EDTA(10 내지 17%), 및 H2O2(3 내지 30%) 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 물일 수 있다.
Verdaasdonk et al. (WO 2013/049832 A2, Biolase inc., Netchitailo V., Boutoussov, D. Verdaasdonk, R. M. et al. 압력파 근관 세정 시스템)은 전형적으로 가스 기포들을 세정 유체에 부가함으로써 펄스당 5mJ보다 큰 레이저 에너지들을 이용한 세정 개선을 보고한다.
Verdaasdonk의 것과는 반대로, 유체가 치료 전에 가스 기포들을 포함하면, 제안된 범위의 낮은 펄스 에너지들을 통한 개시된 세정은 덜 효율적이다. 가스 기포들 또는 심지어 탈기된 유체들의 부가 없이 유체들로 최상의 결과들이 얻어진다.
근관이 깨끗하고 충분히 건조되며 박테리아가 없는지의 여부를 결정하기 위해, 근관의 청결 확인이 행해질 수 있다. 레이저 섬유의 조명/여기광을 근관으로 가이드하고 박테리아, 이물질 및 관 벽으로부터 동일한 섬유를 통해 투과된 광을 수집하는 분광/형광 방법들이 이용될 수 있다. 이것은 레이저 세정과 동시에 행해질 수 있다. 박테리아는 UV 광(예로서, 405nm)으로 여기될 때 가시 파장 범위(특히, 570nm 내지 650nm)에서 또는 적색 광 600 내지 700nm로 여기될 때 근적외선 범위(예로서, 750 내지 880nm)에서 형광 시그니처들을 방출한다. 상아질의 자가 형광이 약 530nm의 녹색 스펙트럼 영역에서 강한 방출을 갖기 때문에, 가시 범위의 여기가 바람직하다.
대안적으로, 전기 임피던스 분광법은 관 진단들을 위해 적용될 수 있다.
근관에서 세정한 후에 박테리아가 남아있는 경우, 박테리아는 높은 반복 레이트 레이저 에너지를 이용하는 특정 온도 처리에 의해 감소될 수 있고 및/또는 PDT 절차가 치료에 부가될 수 있다.
박테리아의 열 사멸을 위한 전제 조건은 근관 표면에서 레이저 방사선을 강력하게 흡수하는 것이다. 이 목적을 위해 오늘날 이용된 750nm와 980nm 사이의 방출 파장을 갖는 다이오드 레이저들은 상아질에서 강한 흡수를 갖지 않고, 따라서 치근막에서 그리고 근관 내부의 온도 상승이 거의 동일하기 때문에 이상적이지 않고 부분적으로 심지어 위험하다.
예로서, 제안된 다이오드 펌핑된 Er:YAG 레이저 디바이스의 2.69 내지 2.94㎛ 파장이 작업에 훨씬 양호하게 적응된다.
따라서, 200 내지 800Hz의 펄스 반복 레이트로 0.5W 정도의 저 전력 Er:YAG 레이저 방사선은 박테리아를 없애고 치주 온도들을 임계 43℃ 미만으로 훨씬 낮게 유지하기 위해 근관 벽에서 100℃를 훨씬 초과하여 로컬 피크 온도들에 도달하기에 완전히 충분하다.
PDT에 대해, 다양한 프로토콜들이 이용가능하다(예로서, Helbo, Dentofex, Wilson). 이 치료를 위해, 메틸렌 블루 또는 톨루이딘 블루와 같은 유체들이 근관에 적용되고 적절한 광이 근관 아래로 이동하는 광에 결합된다. 메틸렌 블루에 대해, 약 150mW의 670nm가 요구되고 톨루이딘 블루에 대해, ~100mW의 635nm가 요구된다. 전통적인 PDT 절차들에 비해 장점은 레이저 에너지에 의해 PDT 유체를 교반하고, 증기 기포들을 빠르게 유도하고, 인접한 유체 움직임을 야기하며, PDT 유체를 가열하기 위한 Er:YAG/Er:YSGG 레이저 에너지의 동시 전달이다. 이것은 박테리아와 유체들의 훨씬 더 강한 접촉을 허용하고 초음파에 의한 교반 또는 교반 없이 PDT와 비교하여 상아질 세관들로의 침투 깊이를 증가시킨다.
근관들로서 확대된 근관들(10)을 채우지 않는 것은 빈 공간들 없이 불규칙한 근관 공간을 커버할 수 있는 새로운 접근법을 요구한다. 이것은 저 점도 폐쇄 재료로 가능하다. 위험은 그러나, 정점에 걸친 충전 재료의 침투이다. 저 점도 재료로 관을 채우기 전에 정점 영역에 배치된 정점 "플러그"는 이것을 방지할 수 있다. 정점 플러그를 배치하기 위한 종래의 해결책들은 이미 개시되어 있지만(예로서, US2009/0220909 Al Mueller, Mannschedel, Coltene/Whaledent), ISO에 따른 관 준비를 요구하고 불규칙한 관들에는 적용될 수 없다. 게다가, 그들은 플러그를 배치하기 위한 레이저 시스템의 이용을 개시하지 않는다.
대략 레이저 섬유의 직경(250 내지 350㎛)을 갖는 작은 정점의 경우, 플러그(12)가 레이저 섬유(14)에 축방향으로 부착된다(도 1). 섬유 팁(18)과 플러그(12) 사이의 선택적인 연결 재료(16)는 플러그 재료와 섬유 팁(18) 사이의 접착 성을 개선할 수 있다.
플러그 재료는 써마필 밀폐 장치들을 예열하기 위해 실제로 이용된 외부 노(external furnace)에 삽입하기 전에 예열될 수 있다.
플러그 재료는 근관(10)에 삽입되기 이전에 실러(sealer)로 부가적으로 커버될 수 있다. 실러는 Berger et al., 덴츠플라이 인터내셔널 인코포레이티드의 US2014/0017636 Al에 개시된 바와 같이 구성될 수 있다.
플러그(12)를 갖는 레이저 섬유(14)는 근관(10)에서 돌출되고 정위치에서 약간의 압력으로 푸시된다. 적절한 작동 길이(정점까지의 길이 - 1mm)에서, 레이저가 활성화되고 플러그(12) 또는 연결 재료(16)가 레이저 섬유(14)에 대한 연결부에서 용융하기 시작한다. 플러그(12)는 레이저 섬유(14)와 약간 수직으로 응축될 수 있다. 그것은 레이저 섬유(14)를 제거하면서 플러그(12)를 정위치에 유지시킬 것이다. 다음 단계에서, 저 점도 재료가 관에 채워진다. 이 재료는 예로서, Berger et al., 덴츠플라이 인터내셔널 인코포레이티드의 US2014/0335475 Al에 개시된 바와 같이 근관 충전 재료일 수 있다.
오목부들 및 직접적으로 액세스가능하지 않은 영역들에서 근관 벽의 커버리지를 개선하기 위해, 저 점도 충전 재료는 레이저 방사선의 영향을 받을 수 있으며, 이는 재료에 의해 흡수되고 증기 기포들을 생성하며, 상기 증기 기포들은 근관 벽에 대해 재료를 가속시킨다. 마지막으로, 동일하거나 더 높은 점도를 갖는 재료(예로서, US 2014/0335475 A1에 따른)는 나머지 관 체적을 폐쇄하기 위해 관에 채워진다. 측면 및/또는 수직 응축이 적용될 수 있다.
플러그 재료를 위한 요건들:
Figure 112020042565031-pct00001
생체호환가능함
Figure 112020042565031-pct00002
상아질보다 낮은 경도(재치료의 경우에 관련됨), 구타-페르카는 옵션이다.
구타-페르카를 레이저 섬유(14)에 직접적으로 연결하는 경우, 구타-페르카 공식화는 실온에서 관(10)으로의 삽입 동안 그리고 저장 시에 레이저 섬유(14)에 안정적으로 연결되어야 하고 50℃와 200℃ 사이에서 용융되어야 한다. 구타 페르카는 수십 마이크로미터에 충분한 에너지를 축적할 수 있을 정도로 충분히 높은 흡수 계수를 갖고, 이는 레이저 섬유에 대한 인터페이스의 매우 로컬한 가열을 보장한다.
연결 재료가 이용되는 경우, 연결 재료(16)는 45℃와 200℃ 사이에서 용융되고 레이저 섬유(14) 및 플러그 재료에 충분히 부착해야 한다. 레이저 파장에서의 흡수 계수는 연결 재료를 2W 미만, 바람직하게 1 내지 3초 내에 100mW 미만의 전력으로 용융시키기 위해 수십 마이크로미터에 충분한 에너지를 축적하기에 충분히 높아야 한다. 이 재료는 45℃와 200℃ 사이에서 용융하고, 이는 저장 안정성(shelf stability)을 보장하고 열 적용 동안 정점 영역의 온도들을 충분히 낮게 유지한다.
대안적으로, 구타-페르카 플러그는 전기적으로 가열되는 애플리케이터에 부착될 수 있다. 총 직경 250㎛ 미만의 2개의 구리 와이어들에 의해 공급된 플라스틱 애플리케이터의 끝에 작은 SMD 저항기들(EIA01005, 0,2 x 0.2 x 0,4mm) 또는 반도체 재료가 이용될 수 있다.
섬유 직경 예로서, 0,5 내지 1mm보다 훨씬 넓은 넓은 정점(20)의 경우, 상기 언급된 접근법이 실패할 것이다.
이러한 상황에 대해, "주문형" (팝콘 또는 폴리우레탄 거품과 같은) 체적을 팽창시킬 수 있는 재료가 필요하다. 기초 재료는 정점(20)에서 정위치에서 돌출된 레이저 섬유(14)에 다시 부착될 수 있고, 이후 흡수 또는 UV 광에 의해 열로 변환된 레이저 에너지에 의해 그러나, 팽창가능한 재료(114)를 포함하는 플러그(112)에 의해 팽창이 개시된다. 플러그 재료(114)는 연결 재료의 용융 온도보다 낮은 온도들에서 팽창해야 한다. 플러그 재료(114)의 팽창 후에 그리고 플러그 재료(114)가 더 단단해지는 것을 허용하도록 몇 초의 냉각 후에, 레이저 전력은 제거 동안 플러그(112)를 그것의 정점 위치로부터 변위시킬 위험 없이 연결 재료를 최종적으로 용융하고 섬유 팁(14)을 관(10)로부터 제거하기 위해 짧은 시간 지속기간 예로서, 0.5 내지 2초 동안 증가된다.
이상적으로, 플러그 재료(114)의 팽창은 관 벽을 향해 지향된다. 이것을 성취하기 위해, 팽창가능한 재료는 연결 재료와 함께 섬유 팁(18)에 부착된 체적 산란 재료의 측에 배치되어야 한다. 팽창 후에, 이 체적 산란 재료(114)는 플러그(112)의 일부로서 관(16)에 유지될 것이다. 섬유 팁으로부터 플러그를 분리하기 위해, 연결 재료는 Er:YAG 레이저 방사선으로 가열된다. 이 경우, 연결 재료는 가시 범위의 방사선에 대해 투과해야 하며, 상기 가시 범위의 방사선은 팽창가능한 플러그 재료(114)를 가열하기 위해 플러그(112)의 체적 산란 부분(120)에 의해 팽창가능한 플러그 재료(114)로 산란된다.
플러그 재료는 치과용 복합 재료일 수 있다. 연결 재료는 200℃ 미만에서 연화되는 반투과(가시 파장 범위에서) 수지일 수 있다.
산란 재료(120)의 중간 부분 및 코어를 둘러싸는 팽창가능한 재료(114)을 갖는 플러그(112)가 도 2 및 도 3에 묘사된다
또 다른 옵션은 팽창가능한 플러그 재료로서 재료 성분 A를 레이저 섬유에 부착하고, 제 2 재료 B는 근관에 삽입하기 직전에 제 1 재료에 적용되며, 이는 체적 팽창과의 반응을 시작한다. 레이저 에너지는 그 다음, 플러그 재료 및 레이저 섬유의 연결을 용융시키기 위해 단지 이용될 것이고, 이는 플러그 재료가 그것이 팽창에 의해 그 자체를 근관 벽에 고정되기 전에 플러그 재료를 올바른 위치에 유지한다.
팽창 계수가 3인 재료는 #25(250㎛ 직경) 플러그와 #40(400㎛ 직경)의 정점 직경 사이의 갭을 채울 수 있다. 7의 팽창 계수는 #60(600㎛)의 정점 직경까지의 갭을 채울 수 있다.
전치들(anterior teeth)에서 종종 있는 경우인 직경이 더 큰 섬유 팁이 관 확대 없이 삽입될 수 있는 경우, 팽창 계수가 3인 재료가 #40(400㎛ 직경) 플러그와 #70(700㎛ 직경)의 정점 직경 사이의 갭을 채울 수 있다. 7의 팽창 계수는 이 예에서 #100(1000㎛)의 정점 직경까지의 갭을 채울 수 있다.
팽창가능한 재료에 대한 예는: 탄화수소나트륨(중탄산나트륨) + 구타페르카 입자들의 혼합물이다. 광섬유 팁을 통해 열이 가해질 때, 이하의 반응
Figure 112020042565031-pct00003
는 CO2를 방출하고 용융된 구타페르카 입자들과 함께 거품을 형성한다.
생리학적 범위에서 pH를 유지하기 위해, 습한 환경에서 부가적인 거품을 생성할 산(예로서, 시트르산)이 부가될 수 있다. 대안적으로, Berger et al., 덴츠플라이 인터내셔널 인코포레이티드의 US2014/0017636 Al 및 US2014/0335475 Al 둘 모두에서의 개시를 포함하는 구타페르카와 조합하는 임의의 생체호환가능한 기포제가 이용될 수 있다.
작은 중탄산나트륨 입자들은 폐쇄된 기포 거품을 생성하기 위해 구타-페르카로 캡슐화될 수 있다.
상이한 종류의 플러그들, 플러그 재료들, 연결 재료들, 및 팽창가능한 재료들의 예들은 표 1에 명시된다.
Figure 112020042565031-pct00004
본 발명에 따른 디바이스는 도 4에 원칙적으로 도시된다. 디바이스는 터치 스크린(42)을 갖는 데스크탑 디바이스(40) 및 집적된 냉각 요소들(44)을 갖는 하우징을 포함한다. 하우징은 물 및 압축된 공기를 공급하기 위해 치과용 유닛(6)의 터빈 연결기(연결기(46))에 연결된다. 데스크탑 하우징은 전달 시스템(50)으로 핸드피스(48)에 연결된다.
핸드피스(48)는 회전 결합을 통해 전달 시스템(50)에 연결된다. 섬유 팁(52)은 핸드피스에 연결될 수 있고 세정 유체를 갖는 일회용 용기들(54)이 부착되고 핸드피스로부터 제거될 수 있다. 하우징은 연결 라인(56)을 통해 핸드피스(48)와 연결된다.
휴대가능한 데스크탑 디바이스(40)는 에너지원으로서 레이저를 포함한다. 레이저 방사선은 물 및 압축된 공기 그리고 선택적으로 세정 유체들과 함께 전달 시스템을 이용하여 분리가능한 섬유 팁(52)을 통해 핸드피스(48)로 투과된다.
에너지원은 다이오드 펌핑된 Er:YAG-(파장 2.94㎛), Er:YSGG-(파장 2.78㎛) 또는 CTE 레이저(파장 2.69㎛)이다. 펄스 길이는 5와 1000㎲, 바람직하게 25와 400㎲, 가장 바람직하게 50과 200㎲ 사이이다. 펄스 에너지는 애플리케이터의 원위 단부에서 0,5와 50mJ, 바람직하게 1과 10mJ 사이에 있다. 이것은 공동 출구에서 대략 이중 펄스 에너지를 요구한다. 평균 전력은 0,5W와 10W, 바람직하게 1과 3W 사이이고, 피크 전력은 공동 출구에서 600W 미만이다.
게다가, 디바이스는 조준 빔 및 정점 플러그 가열을 위한 그리고 선택적으로 박테리아 검출 및 PDT를 위한 광원들을 구비한다.
조준 빔은 100% 반사 미러 측 및 정점 플러그 가열을 위한 다른 광원으로부터 Er:YAG 로드를 통해 결합되고 PDT는 이색성 빔 조합기로 광 경로에 결합된다. 고 출력 LED들 또는 레이저 다이오드들 예로서, ADL-63V0ANP(레이저 성분들)가 이용될 수 있다. 레이저 다이오드는 MID IR 레이저와 병렬로 동작될 수 있고 동시에 핸드피스로 송신된다. 형광 여기(박테리아 검출, 관 청결 검출)에 대해, 350 내지 700nm 범위의 cw 또는 펄싱된 레이저 다이오드들이 이용된다.
디바이스는 바람직하게, 레이저 공동 및 전자 장치를 위해 공기 냉각을 이용한다.
레이저 시스템의 개략적인 묘사는 도 6에 도시되고, 이는 자명하다.
특히, 본 발명은 박테리아 형광 검출을 위한 다음의 여기/검출 파장 범위들을 갖는 관 세정을 위해 이용된 동일한 광섬유를 통해 근관으로서 관의 청결 확인을 제공하는 다이오드 펌핑된 Er:YAG-/Er:YSGG/CTE:YAG 레이저에 의해 특징지워진다.
a) 여기 405 내지 450nm/검출 570 내지 650nm
b) 여기 600 내지 700nm/검출 750 내지 880nm.
게다가, 본 발명은 전기 임피던스 분광법을 이용하는 근관 세정을 위해 이용된 광섬유 팁의 금속화 층을 통해 근관으로서 관의 청결도 확인을 제공하는 다이오드 펌핑된 Er:YAG-/Er:YSGG/CTE:YAG 레이저에 의해 특징지워진다.
게다가, 본 발명은 근관 벽에서 100℃를 훨씬 초과하여 로컬 피크 온도들에 도달하고 치주 온도들을 임계 43℃ 미만으로 훨씬 낮게 유지하는 박테리아에 대해 치명적인 온도들의 부근의 최대 500㎛까지의 방사선 흡수를 통해 근관 내부 표면을 가열하기 위해 섬유 팁을 통해 근관으로서 관으로 에너지(200 내지 800Hz 펄스 반복 레이트를 갖는 0.05W 내지 3W)를 제공하는 다이오드 펌핑된 Er:YAG-/Er:YSGG/CTE:YAG 레이저에 의해 특징지워진다.
본 발명의 또 다른 특징은 메틸렌 블루 또는 톨루이딘 블루와 같은 유체들을 갖는 PDT를 동시에 개시하고 빠르게 유도된 증기 기포들 및 인접 유체 움직임 그리고 열로 인한 레이저 에너지에 의해 PDT 유체를 교반하기 위해 670nm에서 약 80 내지 200mW 및/또는 635nm에서 50 내지 150mW로 방출하는 부가적인 광원을 제공하는 다이오드 펌핑된 Er:YAG-/Er:YSGG/CTE:YAG 레이저이다.
치과용 터빈 연결기를 장치의 소켓에 플러깅함으로써 물 및 압축된 공기가 제공된다. 또 다른 교환가능한 용기들(54)이 핸드피스(48)에 직접적으로 배치되지 않으면, 디바이스는 상이한 세정 유체들(살균수, NaOCl, EDTA)을 위한 이들 용기들(54)을 가질 수 있다. 이들 세정 유체 용기들은 치과용 터빈 연결기(46)에 의해 제공된 치과용 의자의 압축된 공기에 의해 가압된다.
이들 용기들(54)로부터 핸드피스(48)로의 유체 흐름은 μC(내장된 마이크로제어기)를 통해 동작된 전자기 밸브들로 제어된다. 레이저 파라미터들 및 세정 유체들의 시퀀스, 레이저 보조 건조 및 압축된 공기를 제어하는 것은 관마다 완전히 자동화된 세정 프로세스를 허용한다(표 2). 치과의사는 단지 시작 버튼을 누르고 그 다음, 준비 부호(LED 또는 경고음)가 나타날 때까지 관에서 섬유를 위아래로 부드럽게 이동시킬 필요가 있다. 그 다음, 섬유(14)가 다음 관에 삽입되고 절차가 반복된다.
Figure 112020042565031-pct00005
파라미터 범위
최소-최대
[바람직한 최소-최대]
Figure 112020042565031-pct00006
관을 세정할 때 이용된 레이저 파라미터들은 표 3에 명시된다.
레이저 섬유(14)가 레이저 안전 위험들을 감소시키기 위해 근관(10)에 배치되면, 레이저가 단지 동작할 수 있음을 보장하기 위한 메커니즘들이 제공된다.
섬유 팁(18)이 근관(10)에 삽입될 때, 섬유(14)를 통해 수신된 광은 주위 광에 있는 섬유(14)에 비해 훨씬 적다. 레이저 시스템에서 검출기는 섬유 팁(18)으로부터 되돌아오는 광을 측정하고 절대 광 레벨 및 광 레벨의 변화를 검출한다(제 1 파생물). 이 검출은 임의의 마이크로제어기 또는 검출 소프트웨어와 독립적으로 행해질 수 있다. 그것은 페일 세이프 설계(fail-safe design)를 통한 고정된 유선 하드웨어에 기초하고, 이는 검출 유닛에서 하드웨어 오류의 경우 레이저 시스템을 디스에이블한다.
전자 장치는 또한, 섬유 팁(18)을 근관에 포함된 유체에 침지시키면서 굴절률 차가 변할 때 섬유 전달 시스템으로 방출된 광(예로서, 조준 빔)의 반사의 변화를 검출할 수 있다. 조준 빔의 광은 신호를 주위 광과 구별하기 위해 진폭 변조된다.
도 13은 "관내 섬유 검출"에 대한 또 다른 방법을 보여준다. 이 방법은 애플리케이션 핸드 피스(212)의 전방(210)과 관(216)의 입구(214) 사이의 거리 측정을 수행하며, 상기 관은 고체 재료/조직으로 둘러싸여 있다.
섬유 팁(218)이 관(216)에 진입할 때, 관 입구(214)를 둘러싸는 재료 사이의 거리(D)는 섬유 팁 길이(L)보다 작아지기 시작하며, 이는 섬유 팁(218)이 관에 진입했다는 표시자로서 이용될 수 있다.
기술적으로 이것은 레이저 펄스 방출과 수신 사이의 시간이 측정되는 광자들의 비행 시간(TOF) 측정들에 의해 또는 초음파 펄스 반사에 의해 행해질 수 있다. 방법들 둘 모두에서, 관 입구(214)를 둘러싸는 재료는 핸드 피스(212)로부터 관(216)을 포함하는 객체로 전송된 파들을 반사한다. 수mm 정도의 기계적 치수들을 갖는 저렴한 집적 회로들이 이용가능한 동안, TOF(예로서, STM VL53L0x, VL6180x)에 기초한 광학 거리 측정을 제공함에 따라, 이러한 칩(220)은 애플리케이터 핸드피스(212)의 전방 섹션(222)에 집적될 수 있다.
측정 범위는 0cm로부터 약 200cm까지 명시되며, 0으로부터 5cm까지의 거리 측정은 매우 정확하지 않다. 이것을 개선하기 위해, 도 14에 도시된 바와 같이, 광원 및 SPAD 센서들로서 TOF 센서들(220)의 민감한 섹션들 앞에 광섬유들(224)을 부가함으로써 거리가 가상적으로 확대될 수 있다. 이것은 부가적인 경로 길이를 제공하고 따라서, 더 양호한 측정가능한 영역으로 거리를 시프트한다. 섬유(224)는 2 내지 8cm의 길이를 가져야 한다. 거리 분해능을 또한 개선하기 위해, 2개 이상의 이러한 칩들은 중첩하는 시간 빈들을 생성하기 위해 동일한 영역상에 타겟팅하는 상이한 길이의 섬유들과 조합하여 이용될 수 있다.
이러한 IC들의 1회용 빈은 전형적으로 50ps이다. 따라서, 2개의 칩들의 경우 예로서, 25ps 또는 3개의 칩들의 경우 16ps 및 32ps의 지연 라인들로서 광섬유들을 통해 생성된 시간 지연 차들은 상이한 시간 빈들 사이를 보간하는 것을 가능하게 함으로써 거리 분해능을 개선할 것이다.
이용가능한 IC들 중 하나는 TOF 거리 측정과 주위 광의 검출을 조합하는 통합된 해결책을 이미 제공한다. 본 텍스트의 어딘가에서 설명된 주위 광 검출 방법과 달리, 주위 광은 레이저 방사선을 전달하는 섬유 팁(218)을 통해 수집되지 않지만, 애플리케이터 핸드 피스(212)의 원위 단부(210)에서, TOF 센서 광학계(228)의 개구(226)로 지향된 섬유 팁(218)을 갖지 않고 섬유 팁(218)을 향한 측으로부터 약간의 "보이는" 검출 방향으로 수집된다.
위생적인 이유들로 인해, 이러한 핸드 피스(212)는 전형적으로, 광학계 및 전자 장치를 포함하는 살균가능하지 않은 중앙 부분(230) 및 살균가능한 쉘 또는 하우징으로서 외부 엔벨로프(outer envelope)(232)로 구축된다. 이 쉘은 측정 방사선이 쉘을 통과하는 것을 허용하기 위해 부가적인 광학 윈도우들(234)을 가져야 한다(도 13 참조).
이 측정 방법들은 본 출원에서 설명된 모든 다른 "관 내 검출" 방법들과 조합될 수 있다. 시간에 따라 하나 또는 몇몇의 "관 내 섬유" 검출 방법들의 데이터를 기록하는 것은 도 15 및 도 16에서 도시된 바와 같이, 디바이스의 정상적인 이용의 전형적인 시간 프로파일을 정의하는 것을 허용한다. 비정상적인 시간 프로파일들은 디바이스의 남용을 검출하기 위해 이용될 수 있으며 레이저는 이미 활성화일 때 스위칭 온되지 않을 수 있거나 스위칭 오프된다(도 17 참조).
도 13은 외부 탈착가능하고 살균가능한 쉘(232)을 갖는 레이저 핸드 피스(212) 및 레이저 전달 섬유(236), 집속 렌즈(238), 편향 미러(240)로서의 광학 및 전자 요소들 그리고 TOF 칩(220), 지연 라인들(224)로서 2개의 광섬유들, 편향(242) 및 집속 소자(244)를 갖는 센서 광학계(228)를 포함하는 비행 시간 측정 요소들을 갖는 내부 부분(230)의 스케치를 보여준다. 광섬유 팁(218)은 핸드 피스(212)에 플러깅된다.
편향 및 집속 소자(228)는 TOF 레이저 빔 및 대응하는 광 경로를 섬유 팁(218)의 원위 단부 부근을 향해 칩(220)의 수신기 섹션으로 거꾸로 타겟팅하고 있다.
유체 스프레이(도 13에 표시되지 않음)를 이용하는 경우, 측정의 방해를 회피하기 위해 유체 스프레이는 주기적으로 스위칭 오프될 수 있다.
도 14는 거리 측정 요소들의 상세들을 보여준다. TOF 칩(220)은 방출기(246) 및 수신기(248)를 위한 2개의 개구들을 갖는다. 개구들 둘 모두는 집속 소자들(249)을 통해 섬유들(224) 및 섬유들(224)의 원위에 결합되고 광 방출기로부터 그리고 광 수신기로의 광은 집속 소자(244)를 통해 편향 광학계(242)(프리즘, 미러)에 결합된다. TOF 칩이 제 3 개구를 통해 부가적인 주위 광 측정을 제공하는 경우, 동일한 결합을 갖는 제 3 섬유가 이용된다.
도 15는 상이한 "관 내 섬유" 검출 측정들의 시간들 또는 시간 프로파일들(250, 252, 254, 256, 258)의 과정을 보여준다.
제 1 시간 프로파일(250)은 TOF 측정을 보여준다. 가장 중요한 것은 시간 프로파일(250)에서 3cm에서의 라인(262)에 대응하는 섬유 팁(218)의 길이(L)보다 작은 섬유 팁(218)의 원위 단부(260)와 집속 소자(238) 사이의 거리(D)의 기준이고, 이는 섬유(218)가 객체의 관(216)에 있어야 함을 나타낸다.
부가적으로, TOF 칩(220)의 주위 광 측정은 치료 유닛 광이, 더 가까이 올 때 환자의 피부로부터 그리고 치아로부터 반사되기 때문에 환자의 구강 외 영역에 접근할 때 주위 광의 증가를 검출한다(제 2 다이어그램(252)).
제 3 다이어그램(254)에서, 섬유 팁(218)을 통한 주위 광 측정은 섬유 팁(218)이 "어두운" 관(216)에 도입되는 순간에 가장 중요하며, 여기서 어떠한 주위 광도 이용가능하지 않다.
섬유 팁(218)을 통한 광 반사 측정을 이용할 때, 치아에 접근할 때 반사가 증가할 것이고 관(216)에서 작업할 때 최대가 될 것이다(제 4 다이어그램(256)).
마지막으로, 임피던스 측정 다이어그램(제 5 다이어그램(258))에서 가장 중요한 것은 시점(t5)이고, 여기서 임피던스가 거의 무한대로부터 레이저 방사선이 훨씬 더 작은 값으로 낮아질 때 섬유 팁의 금속 코팅이 전도성 유체로 채워진 관에 잠기게 된다.
다이어그램들(264, 266, 268, 270, 272)을 이용하는 비 의료 적용들의 경우는 도 16에서 보여진다. 비 의료 적용들은 예를 들면, 내시경들의 작동 채널들 또는 생체반응기들의 채널들 또는 튜브들이다. 다시, 제 1 다이어그램에서 264 TOF 측정은 측정된 거리가 섬유 팁의 길이보다 작을 때(예에서 10cm에서 시간(274)), 시간(t3 내지 t6)에서 가장 중요하고, 이는 팁이 객체의 관 내에 있어야 하기 때문이다.
TOF 칩에 집적된 주위 광 검출기로 측정된 주위 광은 객체에 더 가까워질 때 증가할 것이지만, 핸드 피스를 통한 주위 광의 쉐이딩(shading)으로 인해 객체에 심지어 더 가까워질 때 더 낮아질 수 있다(제 2 다이어그램(266)).
섬유 팁을 통한 주위 광 측정은 적어도 주위 광에 대해 반투과하지 않은 객체들에서 섬유 팁을 통해 관으로 진입할 때 시간(t3)에서 현저한 감소를 보여준다(제 3 다이어그램(268)).
제 4 다이어그램(270)에서의 반사된 광 측정은 객체에 접근할 때 시간(t3)에서 반사가 증가하는 것을 보여줄 것이고 섬유 팁이 고 산란, 저 흡수 객체의 관(시간(t3 내지 t6)) 내에 있을 때 최대가 될 것이다(제 4 다이어그램(270)).
마지막으로, 임피던스 측정은 세정 유체로 채워진 관에 섬유 팁의 금속 코팅된 표면을 침지할 때 시간(t3)에서 상당한 임피던스 감소를 보여준다(제 5 다이어그램(272)).
도 17은 예를 들면, 의료/치과용 적용의 경우에 사람의 눈에 접근함으로써 디바이스를 남용하는 시간 프로파일들 또는 시간(276, 278, 280, 282, 284)의 과정을 보여준다. 이 경우, 거리 측정은 섬유 팁 길이보다 결코 작지 않을 것이고(제 1 다이어그램(276)에서 시간(286)), 주위 광이 증가할 것이고(제 2 다이어그램(278)) 섬유 팁을 통한 주위 광 측정이 떨어지지 않을 것이며(제 3 다이어그램(280)) 임피던스 측정은 눈이 팁과 직접적으로 접촉하지 않는 한 감소하는 임피던스를 나타내지 않을 것이다(제 5 다이어그램(284)).
근관(10) 내부의 섬유 팁(18) 위치를 검출하기 위한 또 다른 방법은 섬유(14)의 표면을 금속화하고, 측정 전류(AC)를 전극(들)(180, 182)에 주입하며 근관(10)으로의 섬유의 삽입 동안 임피던스 변화를 측정하는 것이다. 섬유(14)는 환자에 의해 유지되거나 환자의 입(립 클립)에 부착된 상대 전극과 조합하여 하나의 전극으로서 완전히 금속화될 수 있다. 바람직한 해결책은 그러나, 상대 전극을 회피하는 이중 전극 개념, 즉 제 1 및 제 2 전극(180, 182)이다. 섬유 팁을 인덱싱함으로써 명확한 연결이 보장된다.
금속화 층은 섬유 팁의 원뿔형 부분을 제외하고 광섬유의 전체 코팅으로 구성될 수 있거나 동일한 외부 섬유 표면에 하나 이상의 전극들을 형성하는 구조화된 층일 수 있다.
금속화된 팁 구성은 바람직하게 이중 전극 금속화된 섬유 팁(도 5 참조)으로 "관이 여전히 젖어 있다"는 또 다른 검출을 가능하게 한다.
습식 관은 건식 관과 비교하여 상대적으로 유전율 상수가 상당히 높다. 상아질(
Figure 112020042565031-pct00007
및
Figure 112020042565031-pct00008
)과 비교하여
Figure 112020042565031-pct00009
및
Figure 112020042565031-pct00010
이다. 이것은 근관의 습도의 정도를 결정하기 위해 활용할 수 있다. 측정은 1Hz 내지 10GHz, 바람직하게 1kHz 내지 2.4GHz 범위일 수 있는 단일 주파수 또는 다중 단일 주파수들 또는 주파수 대역에 걸친 스윕(sweep)으로 행해진다. 전극들의 직접적인 가역적이지 않은 습윤을 회피하기 위해 소수성 코팅이 전극의 영역에서 적용된다.
200 내지 800Hz 펄스 반복 레이트로 0,1W 내지 1W의 레이저 에너지를 적용함으로써 레이저 기반 관 건조 절차와 조합하여 관 습도 검출을 이용하는 것은 피드백 제어된 관 건조 절차를 허용한다.
또 다른 임피던스 분광법은 근관(10)에서 박테리아 검출 및 관(10)을 세정하는 동안 길이 측정을 위해 이용될 수 있다. 박테리아 세포 벽들에 의해 생성된 고조파들을 분석하는 NuMed(특허 US 9119548B2)에 의해 제공된 임피던스 분광법의 특수 변형은 제안된 세정 디바이스로 통합되고 근관에서 박테리아 검출을 허용할 수 있다.
금속화된 섬유(14)를 이용하여, 임피던스 측정들을 통한 근관 길이 측정은 치료 동안 섬유 팁(18)의 정확한 위치를 나타내고 정점(20)을 초과하지 않기 위해 세정과 동시에 수행될 수 있다.
하부 턱 치료와 상부 턱 치료를 구별하기 위해, 관성 센서가 예로서, 이용된다(MEMs 디바이스 예로서, Kionix KXTF9). 상부 턱 또는 하부 턱 사례들을 치료하는 유체 리필 레이트가 상이하기 때문에 이것은 중요하다.
게다가, 이 관성 플랫폼은 섬유 팁(18)의 이동 방향(근관(10) 내부 또는 외부)에 대한 데이터를 제공한다. 이것은 적용이 절제 임계치를 초과하는 에너지 밀도를 요구하는 경우에 섬유 팁(18)을 근관(10) 내로 밀어 넣을 때 레이저를 스위칭 오프하기 위해 중요하다.
게다가, 움직임 센서에 의해 제공된 움직임 정보는 치과의사가 관 내에서 섬유를 계속 움직이고 있는지의 여부를 검출하고 치과의사가 치료 동안 이동을 멈추면 그에게 경고 정보를 상기시키며 레이저 파워를 감소시키거나 스위칭 오프하기 위해 이용될 수 있다.
부가적으로, 관성 플랫폼 데이터는 임피던스 기반 섬유 위치 측정으로부터 제공된 섬유 위치 데이터와 교차확인하기 위해 이용될 수 있다.
전달 시스템(50)은 휴대가능한 데스크탑 디바이스(40)를 치과용 드릴 핸드피스와 유사한 핸드피스(48)와 연결한다.
광 가이드의 토크를 회피하기 위해, 핸드피스(48)는 종축 주위에서 마찰이 적은 자유 회전으로 전달 시스템(50)에 연결된다.
레이저 방사선은 GeO, 사파이어, ZrF4 또는 2.69 내지 2.94㎛ 및 부가적으로 400nm 내지 1000nm의 파장 범위에서 방사선(최대 50mJ, 최대 5W 평균 전력, 500W 피크 전력)을 핸드피스로 송신할 수 있는 임의의 다른 광 가이드를 통해 전송된다. 광 가이드 섬유의 코어 직경은 150과 600㎛, 바람직하게 180 내지 250㎛ 사이이다. 광 가이드 단부 표면들은 습기에 대해 보호되며 반사 방지 재료로 코팅될 수 있다.
디바이스에 연결된 치과용 의자의 치과용 유닛에서 이용가능한 압축된 공기 및 물은 광 가이드와 함께 전달 시스템을 통해 가이드된다.
디바이스에 플러깅된 교환가능한 용기들로부터의 선택적인 또 다른 세정 유체들은 전달 시스템에서 핸드피스로 전송될 수 있다.
전선들은 핸드피스와 데스크탑 유닛 사이에 데이터 및 전력 전송을 제공한다. 와이어들 및 연결기들의 수를 낮게 유지하기 위해, SPI- 또는 I2C 버스 시스템이 이용된다.
굽힘 보호는 섬유(14)가 진동 굽힘을 위해 허용된 굽힘 반경을 초과하여 굽혀지지 않음을 보장한다.
전달 시스템(50)은 수리가 필요한 경우 디바이스로부터 분리가능하고 핸드피스(48)는 관례적으로 세정/살균을 위해 전달 시스템(50)으로부터 분리될 수 있다.
도 7은 자명한 전달 시스템(50)의 개략적인 묘사이다.
핸드피스에서의 움직임 센서의 배치에 대한 일 대안으로서, 센서는 전달 시스템의 가장 원위 부분에 배치될 수 있다. 이것은 살균 주기들이 센서 칩에 적용되는 것을 회피할 것이다. 그 다음 그러나, 핸드피스와 전달 시스템 사이의 회전 위치 검출이 부가되어야 한다.
핸드피스(48)는 물(라인(60)) 및 가압된 공기(라인(62))를 핸드피스(48)로 전달하는 것을 허용하는 회전 결합(58)을 갖는 전달 시스템(50)과 연결된다. 공기 및 물은 핸드피스(48)의 전방 섹션으로 전달되고, 노즐들(64)로 섬유(14)를 향해 도포된다. 레이저 방사선은 보호 윈도우(68), 렌즈(70), 및 편향 미러(72)를 통해, 광섬유(66)를 갖는 전달 시스템(50)으로부터 섬유(14)로 공급된다. 유체 용기들(54)은 핸드피스(48)에서 스내핑(snapping)된다. 움직임 센서(74)는 전달 시스템(50)의 전방 섹션에 배치되고 회전 인코더(76)와 조합하여 섬유 팁(18)의 움직임을 검출할 수 있다(또한 도 8 참조).
핸드헬드 애플리케이터에서, 착탈가능한 일회용 섬유(14)는 핸드피스(48)의 주요 방향에 대해 70 내지 130°정도의 각도 하에서 플러깅될 수 있다. 이 섬유 팁(18)은 근관에 도입된다.
핸드피스(48)는 작은 치과용 핸드피스와 비교가능하고, 이상적으로 콘트라 앵글(contra-angle)이다. 핸드피스(48)는 종축 주위로 회전가능하다. ~ 90°만큼 부착가능한 섬유(14)로의 레이저 빔 편향은 평평한 미러(72) 및 별개의 집속 소자 또는 집속 미러를 통해 수행된다.
일회용 섬유(14)는 적어도 2개의 전기 연결부들이 명백하게 핸드피스(48)에서의 접촉부들에 연결되는 것을 허용하기 위해 인덱싱 연결을 통한 고유한 위치결정을 허용하는 연결기로 핸드피스(48)에 연결된다.
핸드피스(48)의 단순한 버전에서, 핸드피스(48)로부터 직접적으로 치료하기 위해 물과 공기만이 이용가능하다. 다른 세정 유체들은 주사기를 이용하여 근관(10)들에 수동으로 도포된다.
가압된 공기와 물은 미분무를 형성할 수 있다. 미분무를 형성하기 위해 10 내지 30ml/분 물 및 5 내지 10l/분 공기가 이용된다.
유체 빔은 섬유(14) 종축으로부터 약 10 내지 20°의 각도를 갖는 섬유(14)의 마지막 1/3을 향해 지향된다. 핸드피스의 출구에서의 유속은 0,6 m/s보다 크다.
시작/중지 버튼은 핸드피스에 집적될 수 있다.
핸드피스(48)의 요소들을 갖는 그것의 개략적인 묘사가 도 9에 도시되고, 그것은 자명하다.
핸드피스(48)의 변형에서, NaOCl 및 EDTA를 위한 일회용 유체 용기들(54)/(카트리지들로 또한 칭해짐)은 애플리케이터에 직접적으로 부착된다. 카트리지(54)는 섬유(14)에 가까운 유체 가이던스(fluid guidance)를 갖는다(도 10 참조). 치료가 유체 당 1 내지 2ml 정도의 소량들의 유체만을 요구하기 때문에 핸드피스(48)에서의 직접 배치가 가능하다. 주요 목적은 부분 부식성 유체들을 핸드피스(48), 전달 시스템(50) 및 데스크탑 디바이스(40)로부터 분리한 채로 유지하는 것이다. 또 다른 목적은 이용 전후에 드리핑(dripping)하는 것을 회피하는 것이다. 이들 목적들을 성취하기 위한 저렴한 해결책은 전자기 밸브(78)를 일회용 카트리지(54)에서 출구 밸브의 일부로서 밸브(78) 오프너로서 강자성 재료 및 핸드피스(48)에서 자기 코일(80) 및 강자성 코어(82)의 일부를 갖는 여기부로 분리하는 것이다. 카트리지(54)는 핸드피스(48)에 카트리지(54)를 배치할 때의 기압 하에서 설정된다. 가요성 멤브레인 또는 피스톤(84)은 유체를 공기 유입구로부터 분리할 수 있다. 더 많은 상세들에 대해, 도 11을 참고한다.
디바이스의 또 다른 변형에서, 디바이스는 치과용 치료 센터에 연결되지 않는다. 치과용 치료 센터로부터의 유체 및 공기의 공급과 완전히 독립적인 디바이스를 얻기 위해, 분리가능한 유체 용기가 레이저 디바이스에(이전에 설명된 바와 같은 세정 유체들에 대해 제안된 바와 같은 핸드 피스가 아닌) 배치될 수 있다.
시스템을 가압하기 위해 레이저 디바이스 내부의 공기 압축기가 시끄럽기 때문에 분리가능한 유체 용기가 이용되며, 이는 스프레이 캔과 비교가능할 정도로 사전 가압된다. 레이저 디바이스 내부의 유체 전달 시스템에 대한 연결은 실린더가 O 링으로 진입하여 먼저 압력 밀집 밀봉을 생성하고 그 다음, 용기로부터 유체 공급 시스템으로의 통로를 개방함으로써 행해진다. 용기는 유체 10ml 내지 1l, 가장 바람직하게 100ml 내지 250ml로 부분적으로 채워진다. 용기의 나머지는 압력을 제공하는 가스를 위한 공간이다. 가스는 공기, 불활성 가스일 수 있다.
일 대안으로서, 실온에서 약 3 내지 8 bar의 증기압을 갖는 물질 예로서, 부탄은 유체 용기 내부를 가요성 멤브레인에 의해 분리된 2개의 구획들로 분할하는 것과 조합한다.
용기에서의 유체는 선택적으로 예로서, H202 또는 CHX과 같은 살균 성분들을 포함하는 살균수, 생리 식염수 또는 다른 유체들일 수 있으나, 그들로 제한되지 않는다.
내부 배관 및 밸브들을 생체막이 없도록 유지하기 위해, 치과용 치료 센터들로부터 알려진 바와 같은 매일/매주 세정을 위해 세정 유체 대신 살균 유체를 갖는 제 2 용기가 부착될 수 있다.
긴 살균 유체가 시스템에 있는 한, 시스템의 의도된 이용을 금지하기 위해, 살균 유체 용기는 식별을 위한 수단 예로서, 레이저 디바이스에 그것이 관 세정을 위해 이용될 수 없음을 통지하기 위한 RF ID 칩 또는 기계적 마커를 갖는다. 살균 유체 용기의 제거 후에, 살균 제어 소프트웨어는 먼저, 정상적인 세정 유체 용기를 부착하도록 요청하고 그 다음, 살균 유체를 완전히 교체하기 위해 충분한 유체가 배관 시스템으로 방출된다. 살균 절차를 완료한 후에, 디바이스는 관 세정을 위해 이용될 수 있거나 저장될 수 있다.
또 다른 옵션은 살균 유체 용기를 부가적으로 세정 유체 용기와 평행한 레이저 디바이스에 제 2 살균 유체 용기로서 배치하는 것이다.
치과용 치료 센터(치과용 의자)에 대한 어떠한 연결이 요구되지 않고 핸드 피스에 장착된 세정 유체 카트리지들을 이용하는 경우, 핸드 피스의 카트리지들의 가압을 지원하기 위해 제 2 용기에 가압된 가스가 단지 채워질 수 있다.
레이저 디바이스가 이 옵션에서, 치과용 치료 센터(치과용 의자)에 연결되어 있지 않기 때문에, 어떠한 가압된 공기도 이용가능하지 않다. 이 경우에, 특수 노즐과 조합하여 물에 의해서만 미분무수가 생성된다.
도 18은 핸드피스(212)를 가지는 테이블 탑 디바이스 형태의 레이저 디바이스(302)의 유체 용기(300)의 위치결정을 보여준다. 유체 용기(300)는 레이저 디바이스(302) 내에서 위아래로 나사로 조여져서, 유체 용기(300)와 레이저 디바이스(302) 사이에 유체 및 공기 밀봉된 연결이 확립된 후에만 유체가 용기(300)로부터 레이저 디바이스(302)의 배관 내로 가압되는 것을 가능하게 한다. 연결은 가역적이다. 용기(300)가 제거될 때, 유체 및 압력의 나머지가 용기에 여전히 남아 있어야 하면, 어떠한 유체 또는 가스도 용기(300)를 빠져나가지 않을 것이다. 제안된 해결책은 하나의 유체 용기로 제한되지 않는다. 디바이스의 일일/주간 소독 절차를 위한 용기의 교환을 회피하기 위해, 세정 유체 용기와 평행한 생체막 제거를 위해 레이저 디바이스에서와 동일한 방식으로 배치될 소독 유체를 갖는 별개의 용기가 존재할 수 있다.
도 19는 세정 유체(304) 및 가압된 가스 저장소(306)를 갖는 유체 용기(300)의 상세들을 보여준다. 용기와 레이저 디바이스의 배관 사이에 물 및 가스 밀봉 연결이 확립된 후에만 물 흐름을 허용하는 밸브 메커니즘(308)이 용기 캡(310)에 배치된다. 레이저 디바이스에서의 대응하는 부분은 용기에 대한 공기 및 가스 밀봉 연결을 확립하는 O 링(314)을 갖는 튜브(312)이다. 용기 상단의 나사산이 용기를 레이저 디바이스에 고정시킨다.
용기는 3 내지 10 bar 범위의 압력을 유지하는 금속 또는 강화 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 에어리스 작동 노즐을 통해 핸드피스 형태로 레이저 디바이스로부터 나오는 미분무수가 생성된다.
섬유 재료는 합리적인 손실 및 비용으로 400nm로부터 2.94㎛까지의 파장 범위의 투과를 허용해야 한다. OH 환원 실리카 섬유들은 2.94㎛에서 5cm 길이 이상의 ~50% 감쇠(프레넬 반사를 포함함)로 수용가능한 타협이다. 섬유(14)는 일회용이어서, 적당한 분해로 3개 내지 4개의 근관들이 생존한다. 섬유(14)의 단부(18)는 보호 층 또는 금속화 없이 원뿔형으로 성형된다. 대안적으로, 섬유(14)는 반구형일 수 있다. 섬유(14)는 200 내지 300㎛의 외부 직경 및 180 내지 240㎛의 코어 직경을 갖는다. 섬유(14)의 길이는 30와 40mm 사이이다. 성형된 플라스틱 부분은 섬유(14)를 핸드피스와 연결한다. 섬유(14)는 파절 저항성(fracture resistance)을 개선시키기 위해 부가적인 코팅을 가질 수 있고, 근관에서 삽입 길이를 측정하는 것을 허용하고, 치료 동안 정점까지의 거리를 결정하기 위해 표면 금속화를 가질 수 있다. 핸드피스(48)에 대한 결합에서 전극들의 접촉 표면들은 연결기들에 접촉한다. 핸드피스들(48)에 대한 결합 부분은 2개의 전극들의 명확한 연결을 허용하기 위해 단지 2개의 180°회전된 위치들을 허용한다. 전극들(180, 182)은 소수성 층으로 커버될 수 있다. 팁을 갖는 섬유(14)의 또 다른 상세들은 도 12로부터 학습될 수 있다.
소프트웨어는 레이저 파라미터들, 공기 및 물 흐름을 제어하고 연장된 핸드피스(48)에서 최대 2개의 부가적인 세정 유체들의 흐름을 변형한다.
시퀀서 프로그램들은 이하의 적용들을 위해 이용가능하다.
Figure 112020042565031-pct00011
세정/건조
Figure 112020042565031-pct00012
박테리아 검출
Figure 112020042565031-pct00013
열 박테리아 감소
Figure 112020042565031-pct00014
aPDT
Figure 112020042565031-pct00015
정점 플러그 배치
Figure 112020042565031-pct00016
폐쇄 지원
세정/건조 프로그램은 일련의 세정 및 건조 단계들을 제공한다(표 2 참조). 파라미터들은 개별적으로 프로그래밍되고 "선호되는 치료 프로그램들"로서 저장될 수 있다.
박테리아 검출은 형광 검출을 통해 근관에 남아있는 박테리아 및/또는 박테리아 잔류물들을 검출하는 프로그램이다.
열 박테리아 감소는 근관 내부 표면을 명확하게 정의된 방식으로 로컬로 가열하는 프로그램이다. 바람직하게 100와 2000Hz 사이의 펄스 반복 레이트들은 내부 관 표면에서 그리고 근관 벽의 수백분의 ㎛ 내에 남아있는 박테리아를 없앨 정도로 충분히 높은 온도들을 로컬로 발생하기 위해 낮은 펄스 에너지들(0,1 내지 1mJ)과 조합하여 이용된다. 이 프로그램에서 어떠한 유체들도 이용되지 않는다. 섬유 움직임은 로컬 과열의 임의의 위험을 회피하기 위해 움직임 검출기에 의해 모니터링된다.
aPDT 프로그램은 근관 벽을 따라 접촉 및 유체 교환을 증진하기 위해 aPDT 염료 유체에서 움직임을 생성하도록 레이저 생성된 증기 기포들과 예로서, Helbo로부터 알려진 전통적인 aPDT 시퀀스를 조합한다. 세정 유체 용기 대신에 aPDT 염료가 핸드피스에 삽입된다. aPDT 후에 염료는 레이저로 생성된 증기 기포들의 지원으로 물로 플러싱함으로써 근관을 자동으로 세정한다.
불규칙하고 형태가 없는 근관(10)에 대해, 상이한 폐쇄 전략이 요구된다. 이러한 폐쇄 방법을 지원하기 위해, 디바이스는 이하의 프로그램들을 제공한다:
정점 플러그 배치 프로그램은 구타 페르카 플러그가 부착된 섬유와 조합하여 이용된다. 레이저 열을 가함으로써 플러그를 정점 위치에서 부분적으로 용융하고 섬유 팁으로부터 그것을 분리한다.
폐쇄 지원 프로그램은 폐쇄 재료로 전체 근관 벽의 조밀한 커버리지를 증진하기 위해 근관 벽에 대해 근관의 정점 플러그 위에 배치된 저 점도 폐쇄 재료를 가속화하기 위해 이용된다. 그 목적을 위해, 근관 충전 재료에서 일시적인 증기 기포들이 생성된다. 인가된 열은 또한, 적용 동안 점도를 감소시켜 폐쇄 재료가 관의 임의의 틈새에서 크리핑(creeping)하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 레이저 파라미터들의 자동화된 제어 및 세정 유체들의 시퀀싱, 레이저 보조 건조 및 압축된 공기를 제공하고, 이는 완전히 자동화된 세정 프로세스를 허용한다.
본 발명이 근관의 세정의 도움으로 상기 설명되었을지라도, 본 발명에 따른 교시는 이미 설명한 바와 같이, 근관들의 직경들과 같이 더 작은 직경들의 관들이 세정될 관들, 특히 그들의 종방향으로 균등하게 연장되지 않는 이러한 관들의 세정을 위해 적합하다. 이와 관련하여, 도입부 설명들에 대한 참조가 행해진다.

Claims (38)

  1. 레이저 빔을 전도하는 광 가이드(light guide)에 의한 원주방향으로 폐쇄된 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법에 있어서,
    상기 광 가이드로의 상기 레이저 빔의 진입은 상기 광 가이드의 자유 단부가 상기 관 외부에 있거나 또는 상기 관 내의 상기 광 가이드의 이동이 모니터링될 때 중단되고, 이동이 없거나 상기 이동이 제 1 임계값 미만이면 신호가 트리거링되거나 또는 상기 레이저 방사선이 턴 오프되거나 상기 레이저 방사선의 출력이 감소되고, 상기 레이저 방사선의 턴 오프 또는 상기 레이저 방사선의 감소는 적어도 하나의 신호 변화 또는 제 2 임계치 또는 상기 관으로의 상기 광 가이드의 진입 전에 시작하고 상기 진입을 포함하는 시간의 적어도 하나의 과정 동안 결정된 상기 제 2 임계치에 대한 신호 변화에 의존하여 제어되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 방사선의 턴 오프 또는 상기 레이저 방사선의 감소는 적어도 2개의 신호 변화들 또는 서로 상이한 2개의 제 2 임계치들 또는 상기 관으로의 상기 광 가이드의 진입에 의존하여 결정된 시간의 적어도 2개의 과정들 동안 결정된 상기 2개의 제 2 임계치들에 대한 신호 변화들에 의존하여 제어되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 가이드가 상기 관 내부에 있는지 또는 상기 관 외부에 있는지의 여부에 대한 검증은,
    a) 상기 광 가이드 주위의 영역으로부터 유도되는 상기 광 가이드에 의해 수신된 방사선, 또는
    b) 상기 광 가이드의 끝에서 반사된 상기 방사선의 변화하는 반사 성분을 통해, 또는
    c) 상기 광 가이드의 외부 금속화를 통한 임피던스의 변화의 측정, 또는
    d) 비행 시간(time of flight; TOF) 측정으로 섬유 팁의 부근에서 가장 가까운 객체까지의 거리를 측정하는 것, 또는
    e) TOF 칩들에 집적된 센서로 주위 광을 측정하는 것, 또는
    f) 초음파 펄스들에 의해 상기 섬유 팁의 부근에서 상기 가장 가까운 객체까지의 상기 거리를 측정하는 것을 통해 실행되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광 가이드의 위치결정(positioning)은 단계들 a) + b) 또는 a) + c) 또는 b) + c) 또는 c) + f)에 의해, 또는 a) + b) + c) 또는 c) + d) 또는 d) + e) 또는 c) + d) + e)에 의해 중복으로 검증되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관에서의 상기 광 가이드(관 내 섬유)의 진입을 결정하기 위한 하나 또는 몇몇 검출 방법들의 데이터는 시간의 상기 적어도 하나의 경과에 걸쳐 기록되고 디바이스의 정상적인 이용의 전형적인 시간 프로파일들 뿐만 아니라, 상기 디바이스의 남용을 나타내는 비정상적인 시간 프로파일들을 한정하며 비정상적인 시간 프로파일이 검출되는 경우 상기 레이저를 스위칭 온하는 것을 방지하거나 이미 활성일 때 상기 레이저를 스위칭 오프하는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관 내의 상기 광 가이드의 자유 단부의 위치가 확인되거나 또는 모니터링되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관 내부에 존재하는 재료는 레이저-유도 유체역학적 유체 이동을 통해 제거되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    또 다른 세정 유체들로서 670nm에서 여기에 의한 메틸렌 블루 또는 635nm에서 여기에 의한 톨루이딘 블루와 같은 전통적인 광역동 치료(photodynamic therapy; PDT) 유체들로 박테리아를 없애는 것은 상기 유체들을 교반하기 위해 상기 레이저 유도 유체역학적 유체 움직임을 이용함으로써 증진되는, 관의 세정을 위한 비치료적/비수술적 방법.
  9. 레이저 디바이스(302) 내에 배치된 레이저 방사선 소스, 레이저 빔을 전도하는 광 가이드 뿐만 아니라, 핸드피스를 포함하는, 제 1 항의 방법에 따른 원주방향으로 폐쇄된 관의 세정을 위해 사용될 장치에 있어서,
    상기 핸드피스는 전달 디바이스에 분리가능하게 연결되고, 그를 통해 적어도 상기 레이저 빔 및 액체는 상기 핸드피스, 뿐만 아니라 상기 광 가이드의 영역에서 상기 핸드피스의 개구 측으로 연장되는 상기 액체를 가이드하는 제 1 라인에 공급될 수 있고,
    상기 액체를 가이드하는 상기 제 1 라인의 개구는 상기 액체가 상기 광 가이드의 종축에 대하여 10°와 20° 사이의 각을 갖고 상기 광 가이드의 마지막 1/3을 향해 지향되는 방식으로 배치되고,
    상기 레이저 빔은 상기 핸드피스와 분리가능하게 연결된 상기 광 가이드를 통해 상기 원주방향으로 폐쇄된 관으로 지향되고,
    상기 광 가이드가 상기 관에 배치될 때만 레이저 동작이 가능한 것을 보장하는 메커니즘이 제공되고,
    세정 유체를 포함하는 적어도 하나의 사전 가압된 유체 용기(300)는 상기 레이저 디바이스(302)에 부착되는, 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸드피스는 적어도 하나의 세정 유체 용기(54)에 연결되거나 라인이 나오는 이러한 용기를 갖고, 상기 용기의 개구부는 광 가이드 측에서 연장하고,
    상기 세정 유체 용기(54)는 상기 세정 유체 용기가 분리되거나 상기 핸드피스에 플러그 온(plug on)될 수 있도록 상기 핸드피스에 연결되고, 상기 세정 유체 용기(54)에는 마이크로제어기에 의해 제어된 전자기적으로 작동가능한 밸브(78)에 의해 제어될 수 있는 폐쇄가능한 출구 개구부가 제공되고, 상기 전자기적으로 작동가능한 밸브(78)는 용기(54)에서 상기 출구 밸브의 일부로서 밸브 오프너(valve opener)로서 강자성 재료 및 상기 핸드피스에서 강자성 코어(82)의 일부 및 자기 코일(80)을 갖는 여기부로 분리되는, 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 디바이스는 압축된 공기에 의해 가압되는 상이한 세정 유체들(살균수 및 NaOCl 및 EDTA 및 PDT-유체들 중 적어도 하나)을 위한 또 다른 교환가능한 일회용 용기들(54)을 갖는, 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 가이드(14)는 서로에 대해 전기적으로 절연되는 2개의 영역들을 갖는 상기 광 가이드의 외부 표면에 금속화를 갖는, 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    이동 센서(74)는 상기 핸드피스에 집적되는, 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    전달 디바이스와 상기 핸드피스 사이의 상기 광 가이드는 GeO, GeO2, 사파이어 또는 ZrF4의 재료로 만들어지며, 상기 재료는 최대 50mJ까지의 레이저 펄스들 또는 2.69㎛와 2.94㎛ 사이의 파장 범위에서 5W의 평균 레이저 출력을 전도하는, 장치.
  15. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 광 가이드(14)의 광 전도 코어의 직경은 150㎛와 300㎛ 사이에 있고, 상기 광 가이드는 상기 광 가이드의 외부 측에 보호 층을 갖고, 상기 광 가이드(14)는 200㎛와 600㎛ 사이의 외부 직경 및 25mm와 40mm 사이의 길이를 갖는, 장치.
  16. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저는 5㎲와 1000㎲ 사이의 펄스 지속기간, 및 0.5mJ와 50mJ 사이의 펄스 에너지, 및 50Hz 내지 2000Hz 범위의 펄스 반복 레이트로 0.5W와 10W 사이의 평균 출력을 갖는 다이오드 펌핑된 Er:YAG 레이저, Er:YSGG 레이저 또는 CTE 레이저인, 장치.
  17. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 장치에는 공급 디바이스에 연결되는 상기 레이저를 둘러싸는 하우징뿐만 아니라 제어 디바이스(40)가 제공되고, 상기 공급 디바이스를 통해 상기 장치에 물, 또는 압축된 공기, 또는 물과 압축된 공기가 공급될 수 있는, 장치.
  18. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    다이오드 펌핑된 Er:YAG-/Er:YSGG/CTE:YAG 레이저에 의해 박테리아 형광 검출을 위한 다음의 여기/검출 파장 범위들,
    a) 여기 405 내지 450nm/검출 570 내지 650nm
    b) 여기 600 내지 700nm/검출 750 내지 880nm을 이용하는 관 세정을 위해 이용된 동일한 광섬유 팁을 통해 상기 관의 청결 확인을 제공하는, 장치.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 레이저 디바이스(302)는 치과용 의자(치료 센터)의 가압된 공기와 물, 또는 가압된 공기, 또는 물에 대한 어떠한 연결도 갖지 않는, 장치.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 레이저 디바이스(302)는 테이블 탑 디바이스(table top device)인, 장치.
  21. 제 9 항에 있어서,
    에어리스 작동 노즐을 통해 상기 핸드 피스로부터 나오는 미분무수가 생성되는, 장치.
  22. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸드피스는 광학계 및 전자 장치를 포함하는 살균가능하지 않은 중앙 부분 및 측정 방사선이 쉘을 통과하는 것을 허용하기 위해 부가적인 광학 윈도우들을 갖는 상기 쉘 또는 하우징으로서 외부의 착탈가능한 살균가능한 엔벨로프(envelope)로 구축되는, 장치.
  23. 제 9 항, 제10항, 및 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광섬유들(224)은 부가적인 경로 길이를 제공하기 위해 적어도 하나의 비행 시간 센서(220)의 민감한 섹션들 앞의 상기 핸드피스 내부에 부가되는, 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 광섬유들(224)은 2 내지 8cm의 길이를 갖는, 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    2개 이상의 비행 시간 센서들(230) 또는 측정 칩들은 거리 분해능을 개선하기 위해 중첩하는 시간 빈들(overlapping time bins)을 생성하도록 동일한 영역을 타겟팅하는 상이한 길이의 섬유들과 조합하여 이용되는, 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    시간 지연 차들은 상기 상이한 시간 빈들 사이를 보간하는 것을 가능하게 함으로써 거리 분해능을 개선하기 위해 2개의 칩들의 경우 25ps 또는 3개의 칩들의 경우 16ps 및 32ps의 지연 라인들로서 광섬유들에 의해 생성되는, 장치.
  27. 제 9 항에 있어서,
    상기 용기(300)는 10ml 내지 1l 유체로 부분적으로 채워지는, 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 용기(300) 내의 유체는 살균수 또는 생리 식염수일 수 있는, 장치.
  29. 제 9 항에 있어서,
    살균 유체를 갖는 제 2 용기는 세정 유체 대신에 부착될 수 있는, 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 살균 유체를 갖는 상기 제 2 용기는 식별을 위한 수단을 갖는, 장치.
  31. 제 9 항에 있어서,
    살균 유체를 위한 제 2 용기는 상기 레이저 디바이스에, 부가적으로 상기 세정 유체 용기(300)에 부착되는, 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 2 용기에는 상기 핸드피스상에 장착된 카트리지들의 가압을 지원하기 위해 3 내지 8 bar 증기압을 생성하는 가압된 가스 또는 유체가 채워지는, 장치.
  33. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸드피스는 상기 전달 디바이스에 회전가능하게 연결되는, 장치.
  34. 제 12 항에 있어서,
    서로에 대해 절연된 상기 영역들은 적어도 상기 광 가이드(14)의 팁(18)에서 빗형 방식으로 서로 얽매이게 하는, 장치.
  35. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속화는 적어도 상기 광 가이드(14)의 전방 1/3에 걸쳐 소수성 특성들을 갖는, 장치.
  36. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동 센서(74) 및 회전 인코더(58)는 전달 시스템(50)에 대한 핸드피스 움직임 및 회전의 인식을 위해 상기 핸드피스에 도달하는 상기 전달 시스템에 집적되는, 장치.
  37. 제 14 항에 있어서,
    상기 레이저 펄스들은 부가적으로 400nm와 1000nm 사이의 파장 범위에 있는, 장치.
  38. 제 28 항에 있어서,
    생리 식염수는 살균 성분들(bactericidal ingredients)을 포함하는, 장치.

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