特許7061999導電性の加熱層を含むカートリッジを有する歯内治療材料を提供するための装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-21
(45)【発行日】2022-05-02
(54)【発明の名称】導電性の加熱層を含むカートリッジを有する歯内治療材料を提供するための装置
(51)【国際特許分類】
A61C 5/55 20170101AFI20220422BHJP
【ＦＩ】
A61C5/55
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2019513892
(86)(22)【出願日】2017-09-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-09-19
(86)【国際出願番号】 US2017050983
(87)【国際公開番号】W WO2018049338
(87)【国際公開日】2018-03-15
【審査請求日】2020-09-10
(31)【優先権主張番号】62/393,030
(32)【優先日】2016-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/393,029
(32)【優先日】2016-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519081536
【氏名又は名称】タルサ デンタル プロダクツ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】リー，ネイサン
【審査官】土谷 秀人
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００７９５３８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－２１３４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭４９－０８６７６９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特表２００６－５２８０４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４２６５６１８（ＵＳ，Ａ）
【文献】国際公開第８７／０００２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第４７０４０８８（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｃ ５／００
Ｈ０５Ｂ ３／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯内治療材料を収容するように構成されたチャンバー構造と、前記チャンバー構造に隣接して設けられた導電性の加熱層と、
カートリッジの第１の側面に配置され、前記加熱層と電気的に接触している、第１の電極と、
カートリッジの第２の側面に配置され、前記加熱層と電気的に接触している、第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に配置され、前記加熱層と電気的に接触している第３の電極と、
前記チャンバー構造、前記加熱層および電極を収納する、外側スリーブと
を含み、
前記外側スリーブと前記加熱層との間に空隙が形成されている、
カートリッジであって、
前記加熱層は、
前記第１の電極および前記第３の電極の間に第１の電気抵抗と、
前記第３の電極および前記第２の電極の間に第２の電気抵抗と、
を有し、第１の電気抵抗が第２の電気抵抗と異なる、
カートリッジ。
【請求項2】
チャンバー構造の外表面に形成された電気絶縁層をさらに含み、前記加熱層が、前記電気絶縁層上に形成されている、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項3】
前記加熱層上および電極間に形成された断熱層をさらに含み、前記空隙が、前記断熱層と前記外側スリーブとの間に形成されている、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項4】
前記外側スリーブが、前記第１の電極と電気的に接触する１つの電極と、前記第２の電極と電気的に接触する別の電極とを含む、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項5】
前記加熱層が、前記第１の電極および前記第２の電極の間に異なる電気抵抗の少なくとも２つの領域を有する、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項6】
前記歯内治療材料が前記チャンバー構造から針へと移動することができる、前記カートリッジの端部から延びている針をさらに備える、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項7】
請求項６に記載のカートリッジと、前記カートリッジが取り付けられているハンドルアセンブリであって、前記ハンドルアセンブリは、前記カートリッジの一部に作用してチャンバー構造内に含まれる歯内治療材料をカートリッジから針を通して吐出するように構成されているプランジャを含む、ハンドルアセンブリと、
を含む、歯内治療適用装置。
【請求項8】
前記チャンバー構造内に収容される歯内治療材料をさらに備える、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項9】
前記歯内治療材料がガッタパーチャである、請求項８に記載のカートリッジ。
【請求項10】
ハンドルアセンブリと、歯内治療材料を収容するためのカートリッジであって、ハンドルアセンブリに取り付けられている、カートリッジと
を備える歯内治療材料適用装置であって、
前記カートリッジが、
歯内治療材料を収容するように構成されたチャンバー構造と、
前記チャンバー構造に隣接して設けられた導電性の加熱層と、
カートリッジの第１の側面に配置され、前記加熱層と電気的に接触している、第１の電極と、
カートリッジの第２の側面に配置され、前記加熱層と電気的に接触している、第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間にカートリッジの長さに沿って配置されている、第３の電極と、
前記チャンバー構造、前記加熱層および電極を収納する、外側スリーブと
を含み、
前記カートリッジ内の前記外側スリーブと前記加熱層との間に空隙が設けられており、
当該装置は、電極間に電流が印加されると、前記第１の電極と前記第３の電極との間の加熱層が、前記第３の電極と前記第２の電極との間の加熱層よりも多くの熱が発生するように構成されている、歯内治療材料適用装置。
【請求項11】
前記カートリッジ内の前記加熱層上で、前記第１の電極、前記第２の電極および前記第３の電極間に設けられた断熱層をさらに備え、前記空隙は、前記断熱層と前記外側スリーブとの間に設けられている、請求項１０に記載の歯内治療材料適用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権の主張
本出願は、両出願ともに２０１６年９月１１日に出願された米国特許仮出願第６２／３９３，０２９号および米国特許仮出願第６２／３９３，０３０号の優先権を主張するものであり、これらの仮出願のすべての公開が参照により組み込まれる。
本出願は、両出願ともに２０１６年９月１１日に出願された米国特許仮出願第６２／３９３，０２９号および米国特許仮出願第６２／３９３，０３０号の優先権を主張するものであり、これらの仮出願のすべての公開が参照により組み込まれる。
【0002】
本発明は、根管処置のような歯科処置に使用するための歯内治療材料を提供するための装置に関する。特に、本発明は、歯内治療材料を収容するカートリッジ内に抵抗加熱要素を有する歯内治療材料適用装置に関する。
【背景技術】
【0003】
歯根管治療は、歯髄腔および根管内の感染した歯髄組織を取り除くために行われる歯内療法の一種である。感染した歯髄が除去された後、空いている空間は歯内治療材料で満たされる。根管治療の最終的な目的は、歯根系内部の感染を排除し、根管の端部の小さな開口部（当技術分野では根尖と呼ばれる）を三次元的に堅固に密閉または閉塞することである。したがって、歯根管治療は一般的に、成形、浄化、および閉塞（すなわち充填および封止）の３つの工程を含む。根尖または根管の三次元的に完全な閉鎖に失敗すると、微小漏洩につながり、将来の根管系内への細菌の定着、再感染、および歯の喪失の可能性につながる。実際、微小漏洩は歯の不全の最も一般的な原因である。
【0004】
浄化され成形された根管腔の充填は慣例的に低熱歯内療法用化合物、最も頻繁には歯科用ガッタパーチャが用いられてきた。従来、根管処置工程は、根管を塞ぐために準備された根管内に根管充填材および／または密封ポイントもしくはコーンを配置することを含み、理想的には微小漏出を排除する方法であった。しかしながら、従来の充填ポイントおよびその適用方法は、根管根尖の良好な密封をもたらすのにあまり適していない。
【0005】
根管腔に歯科用根管充填材を適用するための一般的な方法は、加熱ガッタパーチャ法である。この技術の一部は、ガッタパーチャ材料を予熱して軟化させ、次いで軟化させたガッタパーチャ材料を細い針を通して根管腔に注入することである。現在、加熱ガッタパーチャ法を行うための様々な種類の適用装置がある。このような適用装置の１つは従来のグルーガンと類似している。この種の装置は、ガン形状の塗布装置の一部である加熱バレルを備える。使用者は、一本の円筒形の棒状のガッタパーチャを加熱チャンバーに入れ、細い針をバレルの前部に取り付ける。ガンバレル内の加熱要素を作動させてガッタパーチャ材料を軟化させた後、歯科医は引き金を引いてピストンロッドを加熱されたガンバレル内に押し込み、軟化したガッタパーチャ材料を細い針を通して患者の準備された根管内に押し込む。しかし、ガッタパーチャロッドは加熱チャンバーに直接挿入され、吐出される前に軟化されるので、チャンバー内に高い粘着性の残留物を残す。適用装置を次の使用のために準備するために残留物を化学薬品で洗浄しなければならない。しかし、洗浄用化学物質由来の蒸気は、例えば妊婦にとって有害となり得る。さらに、患者間のクロスコンタミネーションは危険である。
【0006】
グルーガンタイプの装置に関連する問題のいくつかに対処するために他のタイプの適用装置が設計されてきた。例えば、ある種の装置は、使い捨ての金属カートリッジに入れられたガッタパーチャロッドを使用する。この種のカートリッジは一般的に約２．８～３．０ｍｍの直径と、約１８ｍｍの長さを有する。カートリッジの一方の端部は細い針に接続され、カートリッジの他方の端部は端部を密封するための小さなナイロンボールまたはペレットを有する。第１のタイプの適用装置における機械的なトリガ構造の代わりに、第２のタイプの適用装置は、針を通ってガッタパーチャ材料を押し出すためのピストンを前方に動かすためのマイクロモータを有する。ガッタパーチャ材料を含むカートリッジは使い捨てであるため、この種の装置は清浄化がより容易である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記の両方の種類の装置における加熱要素は、加熱パッドおよび／または加熱コイルが加熱バレルの本体に配置された、共通の設計を共有する。この加熱要素の設計は、ｉｎ ｖｉｖｏ臨床用途において問題となり得る。例えば、加熱バレルの本体上に加熱コイルを配置すると、バレルはかさばる。そのため、患者の口の後ろ側の臼歯部に到達するためにデバイスを使用するのが困難な場合がある。他の問題は、歯内治療材料と装置の加熱チャンバー内に設けられた加熱要素との間に空隙があり得るため、加熱機構が効率的ではないことがあり得る。これに関して、ガッタパーチャ歯内治療材料は、一般に、装置から容易に流れるように十分に柔らかくなるために、約９０℃～約１２５℃に加熱される必要がある。しかし、使用者はしばしば、十分な熱を加熱要素からガッタパーチャを収容するカートリッジに伝達させるために、装置をさらにより高い温度に加熱するように設定しなければならない。そして、より高い作動温度は問題を引き起こす可能性がある。例えば、熱い装置を使用するときに患者を火傷させる危険性が高まる。したがって、患者を保護するために熱保護スリーブがしばしば装置本体の周りに使用され、その結果スリーブは装置をさらに大きくし、操作するのを困難にする。さらに、適用装置内の加熱要素はより高い温度で熱を供給することができなければならないことを考えると、加熱機構はより多くの空間を占め、これはさらに装置の全体的なサイズを増大させる。別の問題は、歯内治療材料と加熱チャンバーとの間の空気の空間が常に一定ではないことを考えると、加熱要素から歯内治療材料への熱伝達が一定ではないことである。過度の熱伝達の場合、歯内治療材料は過加熱されて液化し、使用者が装置を使用する準備が整う前に歯内治療材料が流れ落ち、場合によっては針から流れ出ることがある。
【0008】
したがって、従来の装置の欠点を克服する温かい歯内治療材料適用装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
一態様によれば、本発明は、歯内治療材料を収容するように構成されたチャンバー構造を含むカートリッジを提供する。導電性の加熱層がチャンバー構造に隣接して設けられる。カートリッジはまた、カートリッジの第１の側面に配置された第１の電極を含み、第１の電極は加熱層と電気的に接触しており、第２の電極はカートリッジの第２の側面に配置されている。外側スリーブはチャンバー構造、加熱層、および電極を、外側スリーブと加熱層との間にエアギャップが設けられるように格納する（した）。
【0010】
他の態様によれば、本発明は、歯内治療材料を収容するように構成されたチャンバー構造、およびチャンバー構造に隣接して設けられた導電性の加熱層を含むカートリッジを提供する。カートリッジはまた、カートリッジの第１の側面に配置され、加熱層と電気的に接触する第１の電極と、カートリッジの第２の側面に配置され、加熱層と電気的に接触する第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間にカートリッジの長さに沿うように配置される第３の電極とを含む。外側スリーブは、チャンバー構造、加熱層、および電極を格納する。
【0011】
さらに別の態様によれば、本発明は、ハンドルアセンブリと、歯内治療材料を収容するように構成されたカートリッジとを含み、カートリッジがハンドルアセンブリに取り付けられている歯内治療材料適用装置を提供する。カートリッジは、歯内治療材料を収容するように構成されたチャンバー構造と、チャンバー構造に隣接して設けられた導電性の加熱層と、カートリッジの第１の側面に配置された加熱層と電気的に接触する第１の電極と、カートリッジの第２の側面に配置された加熱層と電気的に接触する第２の電極、第１の電極と第２の電極の間にカートリッジの長さに沿うように配置される第３の電極と、チャンバー構造、加熱層、電極を収納する外側スリーブとを含む。適用装置は、電極間に電流が印加されると、第３の電極と第２の電極との間の加熱層よりも第１の電極と第３の電極との間の加熱層により多くの熱が発生するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係る歯内治療材料適用装置を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るカートリッジの部品を示す図である。
【図5】本発明の他の実施形態に係るカートリッジの部品を示す図である。
【図6】本発明のさらに他の実施形態に係るカートリッジを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明は、歯内治療材料を加熱するための抵抗加熱要素を有する歯内治療材料適用装置に関する。本明細書では、装置は、歯内治療材料、特にガッタパーチャと併せて使用される装置として記載される。しかしながら、これらの記載は単なる例示として理解されるべきである。実際、当業者にとっては容易に明らかであるが、本明細書に記載の適用装置は、非歯内治療材料を含む他の材料を適用するために使用することができる。
【0014】
図１は、本発明の一実施形態に係る、カートリッジ１００およびハンドルアセンブリ２００を含む歯内治療材料適用装置１０の図である。ハンドルアセンブリ２００は、ハンドル２０４に取り付けられたバレル２０２を含む。バレル２０２は、プッシュロッド２０５を受け入れる大きさの中空の内部チャンバーを有する。プッシュロッド２０５は、トリガ２０６をハンドル２０４に向かって握ることによって前方に動かす（すなわちハンドル２０４から離れる）ことができる。後述するように、プッシュロッド２０５の前方への移動により、プッシュロッド２０５のプランジャ端部２０８がカートリッジ１００から歯内治療材料を押し出す。
【0015】
当業者にとっては明らかであるが、図１に示す特定のハンドルアセンブリ２００とは異なるハンドルアセンブリを、本明細書に記載の発明と共に使用することができる。これに関して、ハンドルアセンブリに必要とされる唯一の機能は、本明細書に記載されるようにカートリッジから歯内治療材料を吐出することを容易にすることである。示した実施形態の代替形態では、使用者によって生成された力を使用するのではなく、ハンドルアセンブリは、プッシュロッドを動かしてそれによって歯内治療材料をカートリッジから押し出すモータを含む。このようなモータはステッパ式モータであってもよく、ステッパモータは、モータの電源が入れられるとプッシュロッドを動かすためにプッシュロッドに設けられた溝と噛み合うギア歯を含む。このようなステッパモータの一例は圧電モータであり、圧電モータは、本明細書に記載のように歯内治療材料をカートリッジから押し出すのに使用するための電力を出力することができる小型でエネルギー効率の高いアセンブリである。モータを用いる実施形態においては、モータは、ハンドルアセンブリ内に設けられたバッテリによって電力供給されることができ、またはハンドルアセンブリは、圧電モータに電力を供給するために配線を備えることができる。本明細書に記載されているようなカートリッジと共に使用することができるハンドルアセンブリのさらに別の例が、米国特許出願公開第２０１５／００７９５３８号（Ａ１）に記載されており、この文献の開示全体が本明細書組み込まれる。
【0016】
カートリッジ１００は、その一端がハンドルアセンブリ２００のバレル２０２に取り付けられる外側スリーブ１０２を含む（図１では、カートリッジ１００はバレル２０２から取り外されて示されている）。これに関して、カートリッジ１００の端部は、バレル２０２の端部に設けられたねじ構造体を受けるねじ山など、ハンドルアセンブリ２００に接続するための機械的構造体を含むことができる。あるいは、スリーブ１０２は、バレル２０２の端部の外側を覆って密接に嵌合するような、またはその逆になるような大きさとすることができる。当業者であれば、カートリッジ１００をハンドルアセンブリ２００のバレル２０２に取り付けることができる多くの代替方法を認識するであろう。
【0017】
図２、図３、および図４は、カートリッジ１００の図である。カートリッジ１００は、その一部がスリーブ１０２内に配置されている歯内治療材料ユニット１０６を含む。以下に詳細に説明するように、歯内治療材料ユニット１０６は、チャンバー構造１１０から延びる針１０８を通して吐出される歯内治療材料を保持するためのチャンバー構造１１０を含む。チャンバー構造１１０を含む歯内治療材料ユニット１０６の一部は、スリーブ１０２の端部から延びる針１０８とともに、スリーブ１０２内に配置される。針１０８は、ねじ継手、溶接、接着、または他の適切な取り付け手段によってチャンバー構造１１０に取り付けることができる。シーリング構造１１２（時にボールシールと呼ばれる）はチャンバー構造１１０内に移動可能に設けられている。これにより、歯内治療材料は、針１０８およびシーリング構造１１２との間のチャンバー構造１１０内に封止される。適用装置１０が使用されるとき、ハンドルアセンブリ２００のプランジャ２０８は、シーリング構造１１２をカートリッジ１００の端部にある針１０８に向かって押し、シーリング構造１１２はそれによって歯内治療材料を、針１０８を通してカートリッジ１００から押し出す。
【0018】
本発明の実施形態では、チャンバー構造１１０はステンレス鋼などの金属材料から形成することができる。以下に説明するように、歯内治療材料ユニット１０６を構成するために、チャンバー構造１１０の外側に追加の材料層が設けられる。
【0019】
図３および図４に示すように、電気絶縁層１１４がチャンバー構造１１０の外表面に塗工される。本発明の特定の実施形態では、電気絶縁層はエポキシ（ポリエポキシド）などの材料とすることができる。電気絶縁層１１４は、堆積、コーティング、シルクスクリーン印刷、スプレーブラッシングなどによってチャンバー構造１１０に塗工することができる。他の実施形態では、電気絶縁層は、絶縁電気テープなどの異なる形態とすることができる。
【0020】
導電層１１６は、電気絶縁層１１４の上に塗工される。以下に説明するように、適用装置１０の作動中に、導電層１１４に電流が印加されると、導電層１１６内に抵抗熱が発生し、その熱によって隣接するチャンバー構造１１０に収容されている歯内治療材料が加熱される。電気絶縁層１１４と同様に、導電層１１６は、堆積、コーティング、シルクスクリーン印刷、スプレーブラッシングなどを用いて塗工することができる。導電層１１６は多くの異なる形態を取り得る。特定の実施形態では、導電層１１６は、銅粒子、カーボンチューブ、および／または銀粒子を含む塗料で、電気絶縁層１１４上に塗工された材料とすることができる。特定の実施形態では、導電性塗料は、６００ｎｍ～３０μｍの範囲の大きさを有する銅粒子と、１００ｎｍ～５０μｍの範囲の大きさを有するカーボンチューブとを含有する。これに関して、導電層１１６中の金属導電性要素の割合は、歯内治療材料を軟化させるのに必要な温度を生み出すのに望ましい発熱抵抗値に基づく。例えば、歯内治療材料がガッタパーチャである本発明の実施形態では、最適作業温度範囲は約７０℃～約２００℃である。ガッタパーチャをこれらの温度に加熱するために、導電層１１６の最適な抵抗値は、約０．２オーム～約２．０オームの間である。
【0021】
一対の電極１１８および１２０は、導電層１１６に電流を供給するために用いられ、電極１１８および１２０は導電層１１６と電気的に接触するように設けられ、歯内治療材料ユニット１０６の両側面に設けられている。電極１１８および１２０はまた、後述するように、スリーブ１０２内に設けられた対応する電極１２２および１２４と電気的に接触している。電極１１８および１２０は、例えば、銅リングであり得る。
【0022】
電極１１８および１２０の間の導電層１１６上には断熱層１２６が設けられている。電気絶縁層１１４および導電層１１６と同様に、断熱層１２６は様々な異なる形態とすることができ、様々な技法を用いて適用することができる。本発明の特定の実施形態では、断熱層１２６は、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）（すなわち、ポリテトラフルオロエチレン）であり、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）は、デラウェア州ウィルミントンのＣｈｅｍｏｕｒｓ社によって製造された断熱材料である。
【0023】
上述したように、歯内治療材料ユニット１０６はスリーブ１０２内に設けられ、針１０８はスリーブ１０２の端部から延びている。スリーブ１０２は、例えばプラスチック材料から形成することができる。プラスチック材料の例としては、ＺＹＴＥＬ（登録商標）ＨＴＮ９２Ｇ４５ＤＨ２が挙げられ、これはデラウェア州ウィリントンのＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されたガラスフィラービーズを有するポリアミド樹脂である。図４に示すように、スリーブ１０２の内面は断熱層１２４から離間している。したがって、空隙１２８は、歯内治療材料ユニット１０６のほぼ全てとスリーブ１０２との間に形成される。空隙１２８は、チャンバー構造１０６内に含まれる歯内治療材料が導電層１１６内の抵抗加熱によって加熱されたときにスリーブ１０２が著しく加熱されるのを防ぐための非常に効果的な断熱材として機能する。これは、適用装置１０を用いて歯内治療材料を適用するときに外側スリーブ１０２が患者の口と接触することがあり、スリーブ１０２が熱すぎるとスリーブ１０２によって火傷させる可能性があるため、好都合である。
【0024】
本発明に係るカートリッジ内の加熱要素として一体化された導電層を用いること、および絶縁層とエアギャップを一体化してさらに絶縁性を高めることにより、歯内治療材料カートリッジのサイズは、従来の加熱された歯内治療材料カートリッジと比較して有意に小さくすることができる。例えば、本明細書に記載されているようなカートリッジ構成では、カートリッジは、約１０ｍｍ以下の直径を有し得るが、従来の加熱された歯内治療材料カートリッジは、約２０ｍｍを超える直径を有していた。上述したように、適用装置のカートリッジ部分はしばしば患者の口の中で操作しなければならないので、この差は重要である。
【0025】
また上述したように、図４に示すように、歯内治療材料ユニット１０６に設けられた電極１１８および１２０は、スリーブ１０２の内面に設けられた電極１２２および１２４に電気的に接触している。そして電極１２２および１２４は、ハンドルアセンブリ２００のバレル２０２に隣接するスリーブ１０２の端部に設けられたさらなる電極（図示せず）への電気的接続を備えている。スリーブ１０２がプラスチックから形成される場合、電極および他の電気的接続は、スリーブ１０２を形成するために使用される射出成形プロセスに埋め込まれてもよい。このように、ハンドルアセンブリ２０２内の電源（例えば、バッテリー）は、電極１１８、１２０、１２６および１２８を介して導電層１１６内に抵抗加熱のための電流を供給することができる。この点に関して、カートリッジ１００およびハンドルアセンブリ２００の間の電気的接続は、上述した米国特許出願公開第２０１５／００７９５３８号（Ａ１）に記載されているカートリッジとハンドルアセンブリとの間の電気的接続と同様であり得る。さらに、例えばハンドルアセンブリ２００内の制御ユニットのように、適切なスイッチおよび／または制御電子機器が、カートリッジ１００とハンドルアセンブリ２００との組み合わせに備えられてもよい。当業者であれば、本明細書に記載されるように適用装置１０を使用して動作目的を達成するためにこのような調節を容易に実施することができるであろう。さらに、当業者であれば、カートリッジ１００内の導電層１１６に電力を供給するための多数の代替案を理解するであろう。例えば、ハンドルアセンブリ２００内に電源を提供する代わりに、歯内治療材料適用装置１０は、外部電源に接続するための配線を備えることができる。
【0026】
カートリッジ１００内の歯内治療材料の加熱温度を制御するために、制御ユニットは、カートリッジ１００から受信された信号に基づいてカートリッジ１００に供給されるべき電力を決定するように構成することができる。例えば、ハンドルアセンブリ２００に設けられた制御ユニットは、特定のカートリッジの抵抗値に基づいて作動温度を調整することができ、制御ユニットは、特定量の電力がカートリッジに供給されたときのフィードバックに基づいて抵抗値を決定することができる。さらに、制御ユニットはまた、特定のカートリッジの歯内治療材料の粘度等級に基づいてカートリッジ１００の加熱を制御することができ、例えば、特定のカートリッジは、カートリッジがハンドルアセンブリ２００に取り付けられたときに制御ユニットが検出する信号送信装置を含むことができる。
【0027】
針１０８、歯内治療チャンバー構造１０６、およびスリーブ１０２を有するカートリッジ１００は、歯内治療材料がカートリッジ１００から吐出された後に使い捨て可能であり得る。したがって、ハンドルアセンブリ２００は、上述したように、他のカートリッジと共に使用することができる。ただし、本明細書では針１０８、チャンバー構造１０６、およびスリーブ１０２の組み合わせを「カートリッジ」と呼ぶが、他の実施形態では、これらおよび他の構造の異なる組み合わせをカートリッジとして組み合わせて使用することができ、他の構造は適用装置１０で再使用可能であることに留意されたい。例えば、他の実施形態では、チャンバー構造１０６および針１０８は使い捨てユニット（すなわち「カートリッジ」）として共に提供され、一方、スリーブ１０２は適用装置１０の再使用可能な部分である。。このような実施形態では、チャンバー構造１０６および針１０８は、スリーブ１０２から容易に取り外し可能にされる。別の実施形態では、針１０８およびスリーブ１０２がチャンバー構造１０６から取り外し可能に作製され、そこでは針１０８およびスリーブ１０２は再使用可能部分であり、チャンバー構造１０６は使い捨て部分（すなわち「カートリッジ」）である。
【0028】
図５は、本発明の他の実施形態に係る歯内治療材料ユニット４０１を有するカートリッジ４００を示す。この歯内治療材料ユニット４０１は、上述の歯内治療材料ユニット１０６と同様の構成を有する。例えば、歯内治療材料ユニット４０１は、歯内治療材料ユニット４０６が嵌め込まれる外側スリーブ１０２を有し、歯内治療材料ユニット４０１は、歯内治療材料チャンバー構造を加熱するための導電性の加熱層を含む。歯内治療材料ユニット４０１は、３つの電極４０２、４０４、および４０６を含むという点で、上述のユニット１０６と異なる。電極４０２および４０４の２つは針４０８のより近くに設けられ、他方の電極４０６は歯内治療材料ユニット４０１の反対側に設けられる。特定の実施形態では、２つの電極４０２および４０４は正極であり、電極４０６は負極である。３つの電極４０２、４０４、および４０６が設けられた構成では、２つの異なる加熱領域Ａおよび加熱領域Ｂを歯内治療材料ユニット４０１内に作り出すことができる。そして、電極４０２および４０４に供給される電力を調整することによって、２つの加熱領域ＡおよびＢにおいて異なる加熱レベルを達成することができる。特に、加熱領域Ｂの導電層よりも加熱領域Ａの導電層においてより大きな加熱を提供することができる。加熱領域Ａにおいてより大きな加熱をすることによって、歯内治療材料が針１０８に近づくにつれて十分に軟化されることが確実にされる。
【0029】
歯内治療材料が針に隣接するチャンバー構造の端部で確実に軟化するための追加のまたは代替の方法として、本発明の実施形態では、チャンバー構造の壁自体を針に隣接する端部でより厚くすることができる。チャンバー構造のより厚い端部は、より大きなヒートシンクを提供し、それによって、材料が針に近づくにつれて、歯内治療材料により多くの熱を提供する。
【0030】
本発明の他の実施形態では、上述の歯内治療材料ユニット１０６のように、２つの電極のみを使用して２つの領域の加熱効果が達成される。これらの実施形態では、導電層は、歯内治療材料ユニット１０６の長さに沿って異なる抵抗値を備えている。この場合、針に近い導電層部分がより発熱する抵抗値を有し、針から遠い導電層部分より発熱する。したがって、歯内治療材料が針に近づくにつれて歯内治療材料が十分に軟化することが確実にされる。ガッタパーチャがカートリッジ内で使用される歯内治療材料である場合、針の近くの導電層の抵抗値は０．２オームであり得る一方、残りの導電層の抵抗値は０．５オームであり得る。当業者は、例えば導電層の異なる部分における金属導電性要素の割合を調整することによって、導電層の一部の抵抗値を調整することができる方法を理解するであろう。さらに、本発明の他の実施形態は、異なる加熱領域を作り出すために、３つの電極および導電層の異なる抵抗値部分との両方を含む。
【0031】
本発明のさらに他の実施形態では、歯内治療材料ユニットの本体は主に非金属材料から形成されている。すなわち、上述のカートリッジの歯内治療材料チャンバー構造、熱抵抗層、および導電層部分は、非金属材料から形成される。このような非金属材料は射出成形セラミックまたは射出成形複合材料を含む。非金属歯内治療材料ユニットを有する実施形態では、カーボン、金、銀、クロム、パラジウム、白金、銅、またはモリブデンなどの電気熱伝導性加熱材料を非金属材料に添加することができる。特定の実施形態では、歯内治療材料チャンバー構造の総重量（コーティング層、針、シーリング構造、および歯内治療材料を含まない総重量）の約１５％～約５０％の重量濃度の二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）が使用される。他の実施形態では、１００ｎｍ～１μｍのカーボンチューブが使用され、カーボンチューブは、歯内治療材料チャンバー構造の総重量の約５％～約３０％の重量濃度範囲にある。当業者であれば理解されるように、二珪化モリブデン、カーボンチューブ、または他の熱伝導性加熱要素の濃度は、使用されるべき電力レベルおよび必要とされる作業温度に基づいて選択され得る。非金属製カートリッジ本体を用いる実施形態では、電極を上述の実施形態と同じ方法で適用することができ、さらなる熱抵抗層を前述の実施形態と同じ方法で本体に適用することができる。また、スリーブを非金属歯内治療材料ユニットの上に用いることができる。
【0032】
図６および図７は、本発明のさらなる実施形態に係るカートリッジ５００を示す。本実施形態では、外側スリーブ５０２と、歯内治療材料チャンバー構造、電気絶縁層、および電気導電（加熱）層を有する歯内治療材料ユニット５０４が、上述の実施形態と同様に形成される。しかしながら、本実施形態では、歯内治療材料ユニット５０４とスリーブ５０２との間に絶縁シース５０８が設けられている。絶縁シース５０８は、様々な材料、特にプラスチック材料から作製することができる。歯内治療材料ユニット５０４の外表面には複数のスペーサペグ５１０が形成され、同様に、絶縁シース５０８の外表面にも複数のスペーサペグ５１４が形成されている。したがって、歯内治療材料ユニット５０４は、絶縁シース５０８から離間しており、絶縁シース５０８は、外側スリーブ５０２から離間している。構造間の空間は断熱エアギャップ５１６および５１８となる。エアギャップ５１６および５１８と断熱シース５０８との組み合わせは、歯内治療材料ユニット５０４が加熱されたときにスリーブ５０２が著しく加熱されないように高度に効果的な断熱を提供する。上述したように、このことは、適用装置が歯内治療材料を適用するために使用されるときに外側スリーブ５０２が患者の口と接触する可能性があり、外側スリーブ５０２が熱くなりすぎると火傷を引き起こす可能性があるため好都合である。電極はまた、上述の実施形態と同様の方法で、スリーブ５０２内および歯内治療材料ユニット５０４内に設けることができることに留意されたい。さらに、絶縁シース５０８は、歯内治療材料ユニット５０４を固定するための係止リングを含むことができ、例えば、ペグ５１０のいくつかは、歯内治療材料ユニット５０４がシース５０８内に挿入されるときに係止リングにセットされることができ、歯内ユニット５０４がシース５０８内で回転すると、ペグ５１０が係止リングによってロック位置にセットされる。
【0033】
本明細書に記載の発明を用いて、歯内治療材料適用装置は、カートリッジ内の導電層の形態の一体型加熱要素を有する小型のカートリッジを備えることができる。このような一体型加熱要素層は、従来の加熱された歯内治療材料カートリッジと比較してカートリッジのサイズを減少させることを可能にし、これにより装置を患者の口内でより容易に操作できるようになり、適用装置の使用性を向上させる。さらに、一体型加熱層を有するカートリッジ内で発生した熱は、従来の加熱された歯内治療材料カートリッジよりも均質である。適用装置は、異なる加熱特性および異なる歯内治療材料を有するカートリッジに容易に適合可能である。さらにまた、熱は装置内で断熱され、これにより、装置が患者に接触した場合に装置の外表面により火傷を負う危険性が低減される。
【0034】
本発明をある特定の例示的な実施形態において説明してきたが、この開示に照らして当業者には多くの追加の修正および変形が明らかであろう。したがって、本発明は、具体的に記載されたものとは別の方法で実施され得ることを理解されたい。したがって、本発明の例示的な実施形態は、あらゆる点で例示的であり限定的ではないと見なすべきであり、本発明の範囲は上記の説明ではなくむしろ本願によって支持可能な請求項およびその均等物によって決定される。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本明細書に記載の装置は、歯内治療に使用される装置など、歯科処置に使用される市販品に使用することができる。したがって、本明細書に記載の装置は明らかに産業上の利用可能性を有する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】