特許 7170029 歯内治療モータを制御するための装置および方法

(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】2022-11-02

(45)【発行日】2022-11-11

(54)【発明の名称】歯内治療モータを制御するための装置および方法

(51)【国際特許分類】

   A61C 1/02 20060101AFI20221104BHJP

   A61C 1/06 20060101ALI20221104BHJP

【ＦＩ】

A61C1/02 E

A61C1/06

【請求項の数】 25

(21)【出願番号】P 2020501594

(86)(22)【出願日】2018-03-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-04-16

(86)【国際出願番号】 EP2018057405

(87)【国際公開番号】W WO2018172507

(87)【国際公開日】2018-09-27

【審査請求日】2021-01-29

(31)【優先権主張番号】102017000032045

(32)【優先日】2017-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】519342172

【氏名又は名称】ペデュラ，エウジェニオ

【氏名又は名称原語表記】ＰＥＤＵＬＬＡ， ＥＵＧＥＮＩＯ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ペデュラ，エウジェニオ

【審査官】沼田 規好

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１７２８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５８２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｃ １／０２

Ａ６１Ｃ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯内治療機器を回転運動させるために電気モータ（９）を制御するための装置であって、前記装置は、意図された通りに使用されるときに、センサから受けた信号の関数として回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスを前記歯内治療機器に実行させるように構成され、前記回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスは、
－連続前方回転である初期回転運動（Ｍ１）を含み、前記初期回転運動において、前記電気モータ（９）は、通常回転方向に駆動され、所与のトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回るまで、この回転運動を維持し、
－前記装置は、第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回ると、第１の交互回転運動（Ｍ２）に切り替えるように構成され、前記第１の交互回転運動において、前記電気モータ（９）は、交互回転するように駆動され、前記初期回転運動（Ｍ１）よりも低いトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、第１の最小しきい値限界（Ｌｍ１）を下回るまで、この回転運動を維持し、
－前記装置は、第１の最小しきい値限界（Ｌｍ１）を下回ると、前記初期回転運動（Ｍ１）に戻るように切り替え、さらに、前記初期回転運動（Ｍ１）を維持するためのまたは第１の交互回転運動（Ｍ２）に切り替えるための条件を観察するように、構成される、装置。

【請求項2】

前記装置は、意図された通りに使用されるときに、第２の交互回転運動（Ｍ３）を前記歯内治療機器に実行させるように構成され、前記第２の交互回転運動において、前記電気モータは、交互回転するように駆動され、前記第１の交互回転運動（Ｍ２）よりも低いトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、
－前記第１の交互回転運動（Ｍ２）から前記第２の交互回転運動（Ｍ３）への切り替えは、第１の交互回転運動（Ｍ２）の実行中に第２の最大しきい値限界（ＬＭ２）を上回ったことによって引き起こされ、
－前記装置は、前記第２の交互回転運動（Ｍ３）において、第２の最小しきい値限界（Ｌｍ２）または第３の最小しきい値限界（Ｌｍ３）を下回ったときに、先行する前記回転運動のうちの１つ（Ｍ１またはＭ２）に戻るように切り替えるように構成され、
－前記先行する回転運動（Ｍ１，Ｍ２）を実行しているとき、前記先行する回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のうちの１つを維持するため、または、後続の回転運動に切り替えるための条件が観察される、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記装置は、意図された通りに使用されるときに、最終回転運動（Ｍ４）を前記歯内治療機器に実行させるように構成され、前記最終回転運動において、前記電気モータは、連続逆回転を行うように駆動され、前記先行する回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）よりも低いトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、前記第２の交互回転運動（Ｍ３）から前記最終回転運動（Ｍ４）への切り替えは、前記第２の交互回転運動（Ｍ３）の実行中に第３の最大しきい値限界（ＬＭ３）を上回ったことによって引き起こされる、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記装置は、最終回転運動Ｍ４において、前記電気モータ（９）の予め定められた最大回転角度α_４（α_{ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ}＞α_４）に達した後に、前記初期回転運動（Ｍ１）に自動的に切り替わり、さらに、前記初期回転運動（Ｍ１）を維持するためのまたは前記第１の交互回転運動Ｍ２に切り替えるための条件を観察するように、構成される、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の、歯内治療機器を回転運動させるために電気モータ（９）を制御するための装置であって、前記装置は、
－前記電気モータ（９）から信号（Ｓ＿ｍｔｒ）を受けるように、かつ、前記電気モータ（９）の第１の特性動作パラメータ（ＲＳＸ；ＲＤＸ；ＣＷＡＸ；ＣＣＷＡＸ；ＲＰＸ）を示す信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）を生成するように設計された第１のセンサ（８）と、
－前記電気モータ（９）および前記第１のセンサ（８）とデータ通信する制御部（２）とを備え、前記制御部（２）は、
－電源電圧（Ｓ＿ｄｒｖ）によって前記電気モータ（９）に電力を供給するように設計された駆動部（４）と、
－前記電気モータ（９）の第２の動作パラメータに比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を生成するように設計された第２のセンサ（６）とを含み、前記第２のセンサ（６）は前記駆動部（４）とデータ通信し、前記制御部はさらに、
－前記駆動部（４）、前記第１のセンサ（８）および前記第２のセンサ（６）とデータ通信する処理部（３）を含み、前記処理部（３）は、前記第１のセンサ（８）から受けた第１の信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）および前記第２のセンサ（６）から受けた第２の信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）の関数として前記電気モータ（９）に対して作用することにより前方回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスを前記歯内治療機器（７）に実行させるように設計され、回転運動（Ｍ１，Ｍ２）の前記シーケンスは、
－連続前方回転運動（Ｍ１）である初期回転運動（Ｍ１）を開始することを含み、前記連続前方回転運動において、前記電気モータ（９）は、第１の供給電力（ＰＳ１）、第１の回転速度（ＲＳ１）および第１の回転方向（ＲＤ１）に従って回転するように駆動され、回転運動の前記シーケンスは、
－第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回ったときに前記第１の交互回転運動（Ｍ２）を開始することを含み、前記第１の交互回転運動において、前記電気モータ（９）は、第２の供給電力値（ＰＳ２）、第２の回転速度（ＲＳ２）、第１の回転時計回り角度（ＣＷＡ２）、第１の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ２）、および、前記第１の回転時計回り角度（ＣＷＡ２）と前記第１の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ２）との間の第２の一時停止（ＲＰ２）に従って回転するように駆動される、装置。

【請求項6】

前記処理部（３）は、前方回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）のシーケンスを前記歯内治療機器（７）に実行させるように設計され、第２の最大しきい値限界（ＬＭ２）を上回ったときに第２の交互回転運動（Ｍ３）が開始され、前記第２の交互回転運動において、前記電気モータ（９）は、第３の供給電力値（ＰＳ３）、第３の回転速度（ＲＳ３）、第３の回転時計回り角度（ＣＷＡ３）、第３の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ３）、および、前記第３の回転時計回り角度（ＣＷＡ３）と前記第３の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ３）との間の第３の一時停止（ＲＰ３）に従って回転するように駆動される、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

第２の交互回転運動（Ｍ３）において第３の最大しきい値限界（ＬＭ３）を上回ったときに最終回転運動（Ｍ４）が開始され、前記最終回転運動（Ｍ４）において、前記電気モータ（９）は根管から前記歯内治療機器（７）を抜き取るように駆動される、請求項３～６のいずれか１項に記載の装置。

【請求項8】

最終回転運動Ｍ４は連続逆回転であり、前記連続逆回転において、前記電気モータ（９）は、第４の供給電力（ＰＳ４）、第４の回転速度（ＲＳ４）および第４の回転方向（ＲＤ４）に従って駆動される、請求項３～７のいずれか１項に記載の装置。

【請求項9】

前記前方回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）に関連する、前記電気モータ（９）の前記第１の特性動作パラメータが、以下のルール
ａ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ２＞ＣＣＷＡ２、
ｂ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ２＜ＣＣＷＡ２、
ｃ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ３＞ＣＣＷＡ３、
ｄ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ３＜ＣＣＷＡ３、
ｅ）ＲＳ１＞ＲＳ２＞ＲＳ３、
ｅ’’）ＲＳ１＜ＲＳ２＞ＲＳ３、
ｆ）｜ＣＷＡ２－ＣＣＷＡ２｜＞｜ＣＷＡ３－ＣＣＷＡ３｜、
ｇ）ＰＳ１＜ＰＳ２＜＝ＰＳ３、のうちの１つ以上を満たすように、選択される、請求項５に記載の装置。

【請求項10】

前記前方回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）に関連する、前記電気モータ（９）の前記第１の特性動作パラメータは、以下のルール
ａ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ２＞ＣＣＷＡ２、
ｂ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ２＜ＣＣＷＡ２、
ｃ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ３＞ＣＣＷＡ３、
ｄ）前記第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ３＜ＣＣＷＡ３、
ｅ’）ＲＳ１＜ＲＳ２＜ＲＳ３、
ｆ’）｜ＣＷＡ２－ＣＣＷＡ２｜＜｜ＣＷＡ３－ＣＣＷＡ３｜、
ｇ）ＰＳ１＜ＰＳ２＜＝ＰＳ３、のうちの１つ以上を満たすように、選択される、請求項５または請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記第２のセンサ（６）は、前記電気モータ（９）が取り出す電流に比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を生成し前記信号を前記処理部（３）に送るように設計された電流センサである、請求項５、６、９、１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項12】

前記第２のセンサ（６）は、前記電気モータ（９）が吸収する力に比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を生成し前記信号を前記処理部（３）に送るように設計された力センサである、請求項５、６、９、１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項13】

前記前方回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）のシーケンスにおける各回転運動（Ｍｉ）のための前記電気モータ（９）の前記第１の特性動作パラメータ（ＲＳＸ；ＲＤＸ；ＣＷＡＸ；ＣＣＷＡＸ；ＲＰＸ）の基準値（ＲＳｉ；ＲＤｉ；ＣＷＡｉ；ＣＣＷＡｉ；ＲＰｉ）は、前記処理部（３）とデータ通信するメモリモジュール（１１）に予め設定される、請求項５、請求項９、請求項１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項14】

前記前方回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）の各最大しきい値限界（ＬＭｉ）および各最小しきい値限界（Ｌｍｉ）の基準値（ＭＤｉ；ＭＰＣｉ；ｍＰＣｉ；ｍＤｉ）は、以下の値
ａ）前記回転運動（Ｍｉ）中の前記電気モータの最大駆動電力消費（ＭＰＣｉ）、
ｂ）前記最大駆動電力消費（ＭＰＣｉ）よりも大きいエネルギを前記電気モータ（９）が取り出すエネルギ取り出し時間（ＭＤｉ）、
ｃ）前記回転運動（Ｍｉ）における前記電気モータの最小駆動電力消費（ｍＰＣｉ）、
ｄ）前記最小駆動電力消費（ｍＰＣｉ）よりも小さいエネルギを前記電気モータ（９）が取り出すエネルギ取り出し時間（ｍＤｉ）、のうちの１つ以上を含む、請求項６に記載の装置。

【請求項15】

前記初期回転運動（Ｍ１）から前記第１の交互回転運動（Ｍ２）に切り替えるための前記第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）は、以下の条件
ａ）制御信号（Ｓ＿ｄｒｖ）の送信と前記第１のセンサ（８）から入力される前記フィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）の受信との間の経過時間（ｔ１）が、予め定められた値（ＭＤ）を超える、または、
ｂ）前記電気モータ（９）が取り出す電力が、前記電気モータ（９）が取り出すエネルギが（ＭＰＣ１）を上回る最大時間（ＭＤｉ）よりも長い時間（ｔ２）、前記電気モータの予め定められた最大駆動電力消費値（ＭＰＣ１）を超える、のうちの少なくとも１つによって与えられる、請求項５、請求項１１、請求項１２のいずれか１項に記載の装置。

【請求項16】

前記第１の交互回転運動（Ｍ２）中に前記電気モータ（９）が取り出す電力が、前記エネルギ取り出し時間（ｍＤ２）よりも長い時間（ｔ３）、前記電気モータ（９）の最小駆動電力消費（ｍＰＣ２）よりも小さい場合、前記処理部（３）は、前記連続前方回転運動（Ｍ１）を前記歯内治療機器（７）に実行させる、請求項１４に記載の装置。

【請求項17】

前記第２の交互回転運動（Ｍ３）中に、条件のうちの１つとして、
－前記電気モータ（９）が取り出す電力が、前記エネルギ取り出し時間（ｍＤ３）よりも長い時間（ｔ）、前記電気モータ（９）の前記最小駆動電力消費（ｍＰＣ３１）よりも小さい場合、前記処理部（３）は、前記連続前方回転運動（Ｍ１）を前記歯内治療機器（７）に実行させる、または、
－前記電気モータ（９）が取り出す電力が、前記エネルギ取り出し時間（ｍＤ３）よりも長い時間（ｔ）、前記電気モータ（９）の前記最小駆動電力消費（ｍＰＣ３２）よりも小さい場合、前記処理部（３）は、前記第１の交互回転運動（Ｍ２）を前記歯内治療機器（７）に実行させる、請求項１４または請求項１６に記載の装置。

【請求項18】

前記第１の交互回転運動Ｍ２および第２の交互回転運動Ｍ３のうちの少なくとも１つの期間において、前記電気モータの第１の特性動作パラメータは、前記電気モータ（９）の回転角度が通常回転段階における初期回転角度αｉと最終回転角度αｆとの範囲のみに決定されるように、構成される、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項９、請求項１０、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１７のいずれか１項に記載の装置。

【請求項19】

前記装置は、最終回転運動（Ｍ４）の開始の予め定められた回数ｎＩを超えたときに、警告音を自動的に作動させるように構成される、請求項３、請求項４、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の装置。

【請求項20】

前記装置は、最終回転運動Ｍ４の開始の予め定められた回数ｎＳを超えたときに、延長警告音を作動させ最終回転運動Ｍ４を恒久的に維持するように構成される、請求項３、請求項４、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の装置。

【請求項21】

請求項１～２０のいずれか１項に記載の制御装置を含む、歯内治療機器（７）を回転させるように設計された電気モータ（９）。

【請求項22】

歯内治療機器（７）を回転運動させるために電気モータ（９）を制御するコンピュータの電子プロセッサが実施する方法であって、前記制御する方法は、少なくとも１つのセンサから受けた信号の関数としての回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスを含み、前記回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスは、
－連続前方回転運動である初期回転運動（Ｍ１）を含み、前記初期回転運動において、前記電気モータ（９）は、通常回転方向に駆動され、所定のトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回るまで、この回転運動を維持し、
－第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回ると、前記シーケンスは第１の交互回転運動（Ｍ２）に切り替わり、前記第１の交互回転運動において、前記電気モータ（９）は、交互回転するように駆動され、初期回転運動（Ｍ１）よりも低いトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、第１の最小しきい値限界（Ｌｍ１）を下回るまで、この回転運動を維持し、
－第１の最小しきい値限界（Ｌｍ１）を下回ると、前記シーケンスは初期回転運動Ｍ１に戻るように切り替わり、前記初期回転運動Ｍ１中に、初期回転運動（Ｍ１）を維持するためのまたは第１の交互回転運動（Ｍ２）に切り替えるための条件がさらに観察される、方法。

【請求項23】

前記回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスは第２の交互回転運動（Ｍ３）を含み、前記第２の交互回転運動において、前記電気モータは、交互回転するように駆動され、前記第１の交互回転運動（Ｍ２）よりも低いトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、
－前記第１の交互回転運動（Ｍ２）から前記第２の交互回転運動（Ｍ３）への切り替えは、第１の交互回転運動（Ｍ２）の実行中に第２の最大しきい値限界（ＬＭ２）を上回ったことによって引き起こされ、
－前記第２の交互回転運動（Ｍ３）において、第２の最小しきい値限界（Ｌｍ２）または第３の最小しきい値限界（Ｌｍ３）を下回ったときに、前記シーケンスは先行する前記回転運動のうちの１つ（Ｍ１またはＭ２）に戻るように切り替わり、
－前記先行する回転運動（Ｍ１，Ｍ２）を実行しているとき、前記先行する回転運動（Ｍ１，Ｍ２）のうちの１つを維持するため、または、先行するもしくは後続の回転運動に切り替えるための条件が観察される、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記方法は最終回転運動（Ｍ４）を含み、前記最終回転運動において、前記電気モータは、連続逆回転を行うように駆動されてトルク強度を前記歯内治療機器に生じさせ、第２の交互回転運動（Ｍ３）から最終回転運動（Ｍ４）への切り替えは、前記第２の交互回転運動（Ｍ３）の実行中に第３の最大しきい値限界（ＬＭ３）を上回ったことによって引き起こされる、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記制御する方法は、
－前記電気モータ（９）の第１の特性動作パラメータ（ＲＳｘ；ＲＤｘ；ＲＰｘ；ＰＳｘ）を示す信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）を前記電気モータ（９）から受ける段階と、
－電源電圧（Ｓ＿ｄｒｖ）によって前記電気モータ（９）に電力を供給する段階と、
－前記電気モータ（９）の第２の動作パラメータに比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を受ける段階と、
－前記電気モータ（９）に対して作用することにより回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のシーケンスを前記歯内治療機器（７）に実行させる段階とを含み、前記回転運動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のシーケンスは、
－連続前方回転運動（Ｍ１）を開始すること（３２；３４）を含み、前記連続前方回転運動において、前記電気モータ（９）は、第１の供給電力（ＰＳ１）、第１の回転速度（ＲＳ１）および第１の回転方向（ＲＤ１）に従って回転するように駆動され、前記回転運動のシーケンスはさらに、
－第１の最大しきい値限界（Ｌ１）を上回ったとき（３８）に第１の交互回転運動（Ｍ２）を開始すること（４０）を含み、前記第１の交互回転運動において、前記電気モータ（９）は、第２の供給電力値（ＰＳ２）、第２の回転速度（ＲＳ２）、第１の回転時計回り角度（ＣＷＡ２）、第１の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ２）、および、前記第１の回転時計回り角度（ＣＷＡ２）と前記第１の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ２）との間の第２の一時停止（ＲＰ２）に従って回転するように駆動され、前記回転運動のシーケンスはさらに、
－第２の最大しきい値限界（Ｌ２）を上回ったとき（４４）に第２の交互回転運動（Ｍ３）を開始すること（４８）を含み、前記第２の交互回転運動において、前記電気モータ（９）は、第３の供給電力値（ＰＳ３）、第３の回転速度（ＲＳ３）、第３の回転時計回り角度（ＣＷＡ３）、第３の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ３）、および、前記第３の回転時計回り角度（ＣＷＡ３）と前記第３の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ３）との間の第３の一時停止（ＲＰ３）に従って回転するように駆動される、請求項２３または請求項２４のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置および方法に関する。

【0002】

本発明はまた、歯内治療機器を移動させるように設計された電気モータに関する。

【背景技術】

【0003】

市販されている既存の歯内治療装置は、主に、歯の表面に穴を開けるように設計された根管機器、特に、１つ以上の交換可能な歯内治療用やすりと、当該機器を予め定められた作業運転、典型的には単方向回転を行うように駆動するように設計された、対応する電気モータとを含む。

【0004】

特に、歯内治療用の専用マイクロモータはさまざまな種類のものがあるが、これらはすべて、作業中に装置が使用するタイプのやすりに関しては非常に良く似た特性を有する。使用されるモータはすべて、やすりの回転速度が１００ｒｐｍと１０００ｒｐｍとの間であり、トルクの最大限度はおよそ８Ｎ／ｃｍである。

【0005】

近年、歯内治療処置用にニッケルチタン機器を使用することが広く行われている。
上記機器は根管において使用することができ、歯内治療モータに接続されたハンドピースが与える連続回転移動は、１００ｒｐｍと１０００ｒｐｍとの間の回転速度を可能にする。

【0006】

この速度の連続回転は、高性能の高速作業を可能にする。
このような回転速度は、Ｎｉ－Ｔｉ機器には使用できるが、従来の鋼製機器には使用できない。なぜなら、Ｎｉ－Ｔｉ合金は超弾性であるので撓みやすく弾力がある（または形状記憶を有する）からである。そのため、機器は回転しながら根管に入り、曲がった経路を辿っているときでも変形することなく象牙質を周方向に切削することができる。

【0007】

機器を往復または交互運転するように駆動し、所定の角度で最初は時計回り、次は反時計回りにまたはその逆の順序で回転方向に回転させる装置は、周知である。治療中、この時計回り／反時計回りの回転サイクルを、非常に素早く繰り返すことができる。さらに、機器は、回転方向が２つあり、潜在的に有効な方向を２つ有し、各方向には特定の機能がある。たとえば、やすりは、２つの機能を有するように設計することができ、その場合、時計回りに回転しているときは切削し、反時計回りに回転しているときは研磨する、またはその逆である。

【0008】

このような周知の装置において、往復動作は、変更できない予め設定された角速度および角度で生じ、この往復動作は移動の開始から移動の終了まで継続される。

【0009】

最近、往復移動を実行することができ、機器のパフォーマンスを最適化し使用中の破損等の欠点を最小にするために、どちらの回転方向においても特定の回転速度および角速度値を必要とする、ニッケルチタン（Ｎｉ－Ｔｉ）根管機器が開発された。

【0010】

特に、当該機器は、連続運転され、予め定められた設定抵抗トルクに達すると固定角度で往復するようにされる。

【0011】

Moritaによって出願されたＵＳ２０１５０８６９３７Ａ１は、直接および逆回転を切削手段が検出した負荷／トルクの関数として制御する歯内治療機器を駆動するための方法を記載している。特に、モータは最初連続回転運動し、それは特定のトルク値に達するまで続く。予め定められたトルク値のうちの１つに達すると、予め定められた往復動作が開始される。

【0012】

Schlumbohmによって出願されたＤＥ１０２００７０１１７２５Ｂ４は、予め定められた値を有する往復またはねじり機能を有する歯内治療機器を記載している。連続移動からねじり移動に切り替わるときおよびその逆に切り替わるときに、遅延する瞬間がある。

【0013】

Nakanishiによって出願されたＥＰ２４３１００４は、切削工具に与えられる特定の負荷トルクが予め設定された限界を超えるとモータを流れるモータ電流を制限するように構成された歯科用ハンドピースに対するモータ制御方法を開示している。やすりの回転方向は時折変更されるだけである。

【0014】

Forum Engineeringによって出願されたＷＯ２０１０／１０９４６４は、円弧α（たとえば１２０度）にわたる特定の周波数のやすりの振動を含み、特定の角度位置から開始される歯内治療用システムを開示している。いくらかの時間が経過すると、振動中心の位置が前進し（たとえば６０度）、一方、その他のパラメータは一定に保たれる。振動中心の位置を円弧に沿って前進させることは、円全体が描かれるまで繰り返される。

【0015】

Morita Manufacturingによって出願されたＵＳ２０１３／０２２４６７７は、通常回転と、通常回転と逆の回転と、いわゆるねじり駆動とを実行することができる駆動部を含む歯科治療装置を開示している。この歯科装置は、検出された、切削工具に与えられた負荷を、予め定められた基準負荷と比較する、コントローラを含む。このような基準負荷を超えると、コントローラは、通常回転の回転角速度を逆回転よりも小さくする、または、通常回転の回転角度を逆回転の回転角度よりも小さくする。

【0016】

この先行技術の１つの欠点は、歯内治療機器に使用される材料の種類に依存することである。なぜなら、パラメータが固定であり使用される特定の材料に合わせて予め設定されるからである。周知の歯内治療装置の別の欠点は、根管の内部で移動しているときの機器の詰まりまたは破損のリスクである。実際、移動中に、機器が長すぎて根管の壁に当たった場合、機器に対し、制御されていない前方加速が突然生じる可能性がある。これは、機器の詰まりおよび損傷を引き起こす場合があり、根管内部の破損を引き起こすことさえある。

【0017】

周知の歯内治療装置の別の欠点は、往復移動中に、ハンドピースに対し、したがって歯内治療機器に対し、連続移動中に加えられる圧力よりも大きな圧力を手動で加える必要があることである。これは、歯の損傷を引き起こしその欠損（抽出）を生じさせる可能性がある、歯内治療機器の破損のリスク、破片が先端に向けて突き固められるリスク、および、象牙質の欠陥（微細な亀裂）が生じるリスクを高める。

【0018】

周知の歯内治療装置の別の欠点は、機器が固定された往復動作をしながら前方移動している間に、歯科材料が根管の底に向かって押し出されることである。

【0019】

先行技術のもう１つの欠点は、ねじり駆動とも呼ばれる、歯内治療機器の移動の周期的往復の有益な効果が、測定されたトルクに応答するモータ制御の設計時に常に考慮されてきたわけではないことである。

【0020】

先行技術のもう１つの欠点は、歯内治療用やすりに加えられる負荷を減じるための回転パターンは当該技術において周知であるが、機器が受ける抵抗に応じて切削力を低減または強化することができるパターンは開示されていないことである。しかしながら、歯科医が機器が「停止した」と感じて不必要な力を機器に加えることを防止するために前方回転角度および／または前方回転角速度を高める機能を提供することは重要である。

【0021】

本発明の主な目的は、特に歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置および方法を提供すること、たとえば、すべての移動モードにおいて、どのタイプの歯内治療機器でも、全く中断されない移動を実現することである。

【0022】

本発明の別の局面は、歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置および方法を提供すること、たとえば、歯内治療の成形中に根管に簡単に流体を浸透させ、機器を前方に移動させるのに必要な圧力を結果的に減じることである。

【0023】

本発明の別の局面は、歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置および方法を提供すること、たとえば、パラメータおよび角度が固定され予め定められている固定往復動作と比較して、先端を超えて押し出される破片および微細な亀裂を減じることである。

【0024】

本発明の別の局面は、効率的で安全な歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置および方法を提供することである。

【0025】

本発明の別の局面は、特に、使用し易い任意のニッケルチタン合金からなる歯内治療機器を移動させるために、電気モータを制御するための装置および方法を提供することである。

【0026】

本願に従うと、特に歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置および方法は、以下の利点を有する。
－従来のＮｉ－Ｔｉ機器および熱処理Ｎｉ－Ｔｉ機器双方に対して最適化された、歯内治療機器に使用される材料の高度の柔軟性を提供し、
－いかなるときも適切な速度およびトルク値での動作を可能にし、
－機器に過剰なトルクおよび圧力が加えられるリスクを低減し、
－歯内治療機器の材料の内部における応力の蓄積を低減し、
－停止のリスクを低減し、
－根管から材料および破片を連続的に除去することを可能にし、
－治療中の根管および使用されている機器のタイプの関数として連続的かつ自動的に移動が調整されるように歯内治療機器を作動させることを可能にする。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0027】

本発明は、添付の請求項１に明示されその好ましい実施形態が請求項２～２０に記載されている、特に歯内機器を移動させるために電気モータを制御するための装置に関する。

【0028】

本発明はまた、添付の請求項２１に明示されているもののような装置を用いて歯内機器を回転させるように設計された電気モータに関する。

【0029】

本発明はまた、添付の請求項２２～２５に明示されている、特に歯内機器を移動させるために電気モータを制御するための方法、および、請求項２６に明示されている、歯内機器を制御するための方法に関する。

【0030】

先行技術に残っている上述の問題は、ツールを移動させるために、特に歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置によって解決される。この装置は、少なくとも１つのセンサから受けた信号の関数として移動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスをツールに実行させるように構成されている。移動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスは、連続前方回転である初期移動（Ｍ１）を含み、初期移動において、モータは、通常回転方向に駆動され、高いトルク強度をツールに生じさせ、第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回るまで、このような移動を維持する。装置は、上記第１の最大しきい値限界（ＬＭ１）を上回ると、第１の交互移動（Ｍ２）に切り替えるように構成されている。第１の交互移動において、モータは、交互回転するように駆動され、初期移動（Ｍ１）よりも低いトルク強度をツールに生じさせ、第１の最小しきい値（Ｌｍ１）を下回るまで、このような移動を維持する。装置は、第１の最小しきい値（Ｌｍ１）を下回ると、初期移動（Ｍ１）に戻り、（Ｍ１）において移動（Ｍ１）を維持するまたは移動（Ｍ２）に戻るように切り替えるための条件を観察するように、構成されている。

【0031】

電気モータは、たとえば、ＡＣ、ＤＣもしくはＢＬ－ＤＣ（ブラシレスＤＣ）モータまたは周知のタイプのマイクロモータであってもよい。

【0032】

上記少なくとも１つのセンサは、上記電気モータから信号（Ｓ＿ｍｔｒ１）を受け、モータの特性動作パラメータのセットを示す信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）を処理部に転送するように、設計されている。

【0033】

装置は、意図された通りに使用されるときに、移動のシーケンスに従ってツールを移動させるように、構成される。これらの移動は、連続回転移動であってもよく、または、交互移動であってもよい。交互移動においては、通常方向の回転が繰り返され各回転の次が逆方向の回転である。移動は、回転速度に応じて、装置に供給される電力に応じて、通常移動および逆移動それぞれについて選択された回転角度に応じて、ならびに、ドライブシャフトの回転方向が逆にされるときの一時停止に応じて、強度が異なる。

【0034】

通常移動または連続前方移動は、機器の長手方向軸を中心とする回転方向の回転と理解され、好ましくは歯内治療用やすりである機器は、根管に対して相当な切削力を加える。

【0035】

逆移動は、機器の長手方向軸を中心とし通常回転とは反対の回転方向の回転と理解され、好ましくは歯内治療用やすりであるツールは、通常回転中に加えられる切削力よりも小さい切削力を加える。逆移動において、歯内治療用やすりは研磨機能を有するだけであってもよい。

【0036】

ねじり移動または交互移動は、歯内治療機器の長手方向軸を中心とする、通常方向における第１の回転角度の回転に続いて、歯内治療機器の同じ長手方向軸を中心とする、逆方向における第２の回転角度の回転が行われ、通常回転と逆回転とが周期的に繰り返される移動と理解される。交互移動は、連続移動ではないが、前方移動である。これは、規則的なパターンに従い、通常移動よりも低いトルク強度をツールに生じさせる。

【0037】

通常回転／逆回転が時計回り方向または反時計回り方向に従うか否かは、ツールのブレードのそれぞれの表面特性に応じて決まる。特に、これは、時計回りまたは反時計回りに回転するときのブレードの切削能力および／または研磨能力に応じて決まる。

【0038】

予め定められた最大または最小しきい値を超えたときに一方の移動から他方の移動に切り替わる可能性があるので、移動（Ｍ１，Ｍ２）ごとに選択されたパラメータに応じて、根管ごとに固有の処理シーケンスが生じることは、本発明の利点である。これらのシーケンスは、センサによる測定の結果に基づいて構築され、歯科医は従う予定のステップについて判断する必要はない。

【0039】

ある移動から次の移動への（Ｍ１からＭ２への）切り替え、および、新たな移動から先行する移動のうちの１つへの（Ｍ２からＭ１への）切り替えは、センサが受けるフィードバック値に基づいて自動的に選択される。フィードバック値は、処理部によって、予め定められたしきい値と比較される。センサから受ける値は、予め定められたしきい値と比較する前に処理してもよい。好ましくは、フィードバック値は、ツールが受けるトルク負荷を反映する。

【0040】

シーケンスを、センサから与えられるこのようなフィードバック信号に基づいて選択することは、歯科医がある程度の自由裁量でシーケンスを選択する場合と比較して、より正確で誤差が生じにくいことが判明している。言い換えると、開示される機器によって行われる根管治療は、歯科医の技術に依存しない。歯内治療機器用の従来の駆動手段を用いるとき、停止を回避し根管処理を中断せずに進めつつ、機器に加わるひずみを適宜緩和するために、歯科医は「つつく」移動または「上下」移動を実行しなければならない。本発明に係る装置を使用するとき、そのような上下移動はもはや必要ではない。なぜなら、この装置は、ツールの高トルク負荷回転治療に、または、ツールの低トルク負荷回転治療に切り替えることが可能であるからである。レベルが異なるトルク強度の移動と移動と間で自動的に切り替えることにより、やすりが妨害されることを回避し代わりに前進させることができる。いずれも機器の破損のリスクをともなう、過剰なトルクまたは制御されていないつつきの移動は、減じることができる。移動シーケンスの適応性のおかげで、歯科医は、根管を、先端に向けて連続的に軽い圧力を加えることによって治療することができる。機器が受けるトルク負荷は、モニタリングされ、信頼できる限度内に保たれる。より安全な連続前進が保証される。

【0041】

本発明の好ましい実施形態において、装置は、第１の交互移動（Ｍ２）よりも低いトルク強度をツールに対して生じさせる第２の交互移動（Ｍ３）をさらにツールに実行させるように構成される。第１の交互移動（Ｍ２）から第２の交互移動（Ｍ３）への切り替えは、第１の交互移動（Ｍ２）中に第２の最大しきい値（ＬＭ２）を上回ることがきっかけとなって生じる。装置は、第２の交互移動（Ｍ３）において、第２の最小しきい値（Ｌｍ２）または第３の最小しきい値（Ｌｍ３）を下回ったときに、先行する移動のうちの一方（Ｍ１またはＭ２）に戻るように切り替わる。特に、装置は、第３の最小しきい値（Ｌｍ３）を下回ったときに初期移動（Ｍ１）に戻るように切り替え、第２の最小しきい値（Ｌｍ２）を下回ったときに第１の交互移動（Ｍ２）に戻るように切り替える。このような先行する移動（Ｍ１，Ｍ２）を実行するときには、先行する移動（Ｍ１，Ｍ２）のうちの１つを維持するため、または、隣の移動に切り替えるための条件が、再び観察される。

【0042】

装置が、機器に与えられるより多くのレベルのトルク、したがってより多くの治療強度レベルを提供することは、この好ましい実施形態の利点である。これにより、根管の処理領域の形状および硬度により適応したより正確な治療が可能になる。

【0043】

交互移動のうちの一方（Ｍ２またはＭ３）から開始して、フィードバック値が予め定められた２つのしきい値のうちの少なくとも一方を下回った場合、シーケンスは、先行する移動のうちの一方に飛んで戻ることができる。このようにより高い強度に戻るように切り替えるので、歯科医は、根管の先端に向けて機器を押し出すことによって不必要な力を加える気にはならない。機器が受ける不必要なひずみを避けることができ、破損のリスクを低下させることができる。

【0044】

好ましい実施形態において、装置は、第１の交互移動（Ｍ２）または第２の交互移動（Ｍ３）において、予め定められた回転角度α_２（α_{ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ}＞α_２）またはα_３（α_{ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ}＞α_３）に達した後に、到達したしきい値とは関係なく、先行する、より高いトルクの移動または次のより低いトルクの移動に自動的に切り替えるように、構成される。したがって、より低いトルク強度の移動に切り替えるまたはより高いトルク強度の移動に切り替えるか否かは、モータから受ける特性パラメータ（Ｓ＿ｓｎｒ１，Ｓ＿ｓｎｒ２）が、ＲＳの平均値、モータが取り出す電流、モータが吸収する力よりも、大きいもしくは小さいか否か、または、予め定められたＲＳエラー値を超えるか否か、に応じて決まる。ユーザが停滞を経験しないことはこの実施形態の利点である。このような停滞の感覚は、機器がかなりの時間交互移動に留まっていることが原因となり得る。最大回転角度α_２およびα_３はしたがって、装置の制御された取り扱いを改善することができる。

【0045】

シーケンスが次の移動に飛ぶことは予測されない。たとえば、第２の交互移動（Ｍ３）が移動Ｍ１の直後に実行されることは予測されない。連続して進むことで、妨害されることなく（Ｍ１）から（Ｍ２）へと、さらに（Ｍ３）へと進み、治療の強度を指示および制御の下で減じることができる。しかしながら、ある強度低減レベルを飛ばすことは、好ましくはないものの、本発明の範囲に含まれる。

【0046】

言うまでもなく、さらに低いトルク強度をツールに生じさせる、より多くの交互移動Ｍ３’、Ｍ３’’、Ｍ３’’’などを、交互移動Ｍ３の後に行うことができる。この場合、第２の交互移動（Ｍ３）から次の交互移動（Ｍ３’）への切り替えは、第２の交互移動（Ｍ３）中に第３の最大しきい値（ＬＭ３）を上回ったことがきっかけとなって生じる。

【0047】

本発明の別の好ましい実施形態において、装置は、最終移動（Ｍ４）をツールにさらに実行させるように構成される。この最終移動において、モータは、連続逆回転を行うように駆動されて低いトルク強度をツールに生じさせる。第２の交互移動（Ｍ３）から最終移動（Ｍ４）への切り替えは、第２の交互移動（Ｍ３）の実行中に第３の最大しきい値（ＬＭ３）を上回ったことがきっかけとなって生じる。

【0048】

最終移動（Ｍ４）が実行されるときに、装置を根管から特に上手く取り出すことができる。最終移動は、破片を根管から取り除くことにも役立つ。最終移動（Ｍ４）は、１つの治療サイクルを終了させる移動を意味する。この最終移動は、１つの治療サイクル内において先行する移動よりも小さいトルクを機器に生じさせる。

【0049】

好ましい実施形態において、装置は、移動Ｍ４において、予め定められた回転角度α_４（α_{ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ}＞α_４）に達した後に、到達したしきい値とは関係なく、初期移動（Ｍ１）に自動的に切り替えるように、構成される。装置はこのように構成されてもよく、このような構成は、好ましくはＭ４の発生後に治療サイクルを繰り返す。治療サイクルを繰り返すことの利点は、ユーザが圧力を先端に向けて加えなくても、確実に治療を連続して進められることである。このようなサイクルの繰り返しについては以下でより詳細に説明する。

【0050】

好ましい実施形態において、ツールを移動させるため、特に歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための装置は、上記電気モータから信号（Ｓ＿ｍｔｒ１）を受け、当該モータの第１の特性動作パラメータ（ＲＳ；ＲＤ；ＲＰ；ＰＳ）を示す信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）を生成するように設計された第１のセンサを含む。

【0051】

装置は、上記モータおよび上記第１のセンサとデータ通信する制御部をさらに含み、この制御部は、
－電源電圧（Ｓ＿ｄｒｖ）を用いてモータに電力を供給するように設計された駆動部と、
－モータから受けた第２の動作パラメータに比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を生成するように設計された第２のセンサとを含み、第２のセンサは駆動部とデータ通信し、さらに、
－上記駆動部、第１のセンサおよび第２のセンタとデータ通信する処理部を含む。

【0052】

上記処理部は、第１のセンサから受けた第１の信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）および第２のセンサから受けた第２の信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）の関数として上記電気モータに対して作用することによって前方移動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスを歯内治療機器に実行させるように、設計される。上記移動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスは、連続前方移動（Ｍ１）で開始することを含み、この移動において、モータは、第１の供給電力（ＰＳ１）、第１の回転速度（ＲＳ１）および第１の回転方向（ＲＤ１）で駆動される。第１のしきい値限界（ＬＭ１）を上回ると、第１の交互移動（Ｍ２）が開始される。第１の交互移動において、モータは、第２の供給電力値（ＰＳ２）、第２の回転速度（ＲＳ２）、第１の回転時計回り角度（ＣＷＡ２）、第１の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ２）、および第１の回転時計回り角度（ＣＷＡ２）と第１の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ２）との間の第２の一時停止（ＲＰ２）に従って回転するように、駆動される。

【0053】

好ましくは、装置は、第１の交互移動（Ｍ２）において初期移動Ｍ１よりも低いトルク強度がツールに与えられるように、構成される。第１の最小しきい値（Ｌｍ１）を下回るまで、移動（Ｍ２）は維持される。Ｌｍ１を下回った場合、装置は、初期移動（Ｍ１）に戻るように切り替え、初期移動（Ｍ１）を維持するための、または第１の交互移動（Ｍ２）に戻るように切り替えるための条件を観察するように、構成される。

【0054】

この発明のために、モータの特性パラメータ「ＲＳＸ」はドライブシャフトの回転速度と理解され、モータの特性パラメータ「ＲＤＸ」はドライブシャフトの回転方向と理解され、モータの特性パラメータ「ＣＷＡＸ」はドライブシャフトの回転時計回り角度と理解され、モータの特性パラメータ「ＣＣＷＡＸ」はドライブシャフトの回転反時計回り角度と理解され、モータの特性パラメータ「ＲＰＸ」はドライブシャフトの回転方向が逆にされるときの交互移動のうちの一方（Ｍ２またはＭ３）における一時停止時間と理解される。

【0055】

好ましい実施形態において、装置は、電気モータから信号（Ｓ＿ｍｔｒ１）を受けるように設計された第１のセンサを含む。このセンサは、信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）を制御部内の処理部に転送する。この信号は、モータの第１の特性動作パラメータのセットを示す。特性パラメータは特に、ＲＳＸ、ＲＤＸ、ＣＷＡＸ、ＣＣＷＡＸおよびＲＰＸを含む。

【0056】

好ましい実施形態において、第１のセンサは、より好ましくはモータの前方移動の異なる６つの段階を識別することを可能にする３つのホール効果センサのセットからなる、ホール効果センサである。好ましくは、第１のセンサは、ドライブシャフトの角度位置をデジタル値に変換するエンコーダ位置センサであってもよい。１つまたは複数のホール効果センサにより、設定速度からのずれである測定誤差を検出することができる。速度誤差は、適切に較正された比例誘導コントローラによって計算することができる。３つのホール効果センサを用いることで、モータの関連特性パラメータを検出できる。さらに他の任意センサからのフィードバックを、計算した値の精度を検証するための指標として用いることができる。

【0057】

好ましい実施形態において、制御部は、モータおよび第１のセンサとデータ通信する。制御部は駆動部を含み、これは第２のセンサを含み、これは処理部を含む。

【0058】

駆動部は、電源電圧（Ｓ＿ｄｒｖ）を用いてモータに電力を供給するように設計される。好ましくは、駆動部はパワーレギュレータから信号（Ｓ＿ｄｒｖ）を受けて、モータに送られる電力を調整し、さらに、処理部から信号を受ける。特に、制御部は、ドライバに送られるＰＷＭ信号の周期を調整し、一方、パワーレギュレータは、ドライバに送られるＰＷＭ信号のデューティサイクルを調整する。

【0059】

第２のセンサは、モータの第２の動作パラメータを受けるように設計される。好ましくは、第２のセンサは、モータが取り出す電流を測定する。しかしながら、第２のセンサは、モータが吸収する力に比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を転送するように設計された力センサであってもよい。第２のセンサは、移動の切り替えを判断するためにモータに加えられる負荷の指標の役割を果たす。

【0060】

制御システムが、１つ、好ましくは２つのセンサユニットのフィードバックに基づいて、機器に与えられるトルクを評価できることは、本発明の利点である。

【0061】

第１および第２のセンサ、制御部、駆動部、処理部、ならびに各部間のデータ通信のさらなる詳細は、実施例および図面について述べるセクションにおいて提供される。

【0062】

処理部は、第１および第２のセンサから信号（Ｓ＿ｓｎｒ１，Ｓ＿ｓｎｒ２）を受け、先に述べた移動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスをツールに実行させるように設計される。処理部は、特に、センサから受けたデータを、メモリ部に格納されている予め定められた値と比較する。センサから受けた信号に基づいて、処理部は、予め定められたしきい値ＬＭ１，ＬＭ２，Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３のうちの少なくとも１つと比較することができる値を計算することができる。しきい値ＬＭ１，ＬＭ２，Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３は、歯内治療機器が受けるトルクを反映する。

【0063】

好ましい実施形態において、処理部は、前方移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）のシーケンスを歯内治療機器に実行させるように設計される。第２のしきい値限界（ＬＭ２）を上回ると、第２の交互移動（Ｍ３）が開始される。第２の交互移動において、モータは、第３の供給電力値（ＰＳ３）、第３の回転速度（ＲＳ３）、第３の回転時計回り角度（ＣＷＡ３）、第３の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ３）、および、上記第３の回転時計回り角度（ＣＷＡ３）と上記第３の回転反時計回り角度（ＣＣＷＡ３）との間の第３の一時停止（ＲＰ３）に従って回転するように、駆動される。

【0064】

第２のしきい値限界ＬＭ２は最大値であり、開始された第２の交互移動（Ｍ３）により、第１の交互移動（Ｍ２）よりも低いトルク強度がツールに生じる。装置はさらに、第２の交互移動（Ｍ３）において、第２の最小しきい値（Ｌｍ２）または第３の最小しきい値（Ｌｍ３）を下回ったときに先行する移動のうちの１つ（Ｍ１またはＭ２）に戻るように切り替えるように構成される。特に、装置は、第３の最小しきい値（Ｌｍ３）を下回ったときは初期移動（Ｍ１）に戻るように切り替え、第２の最小しきい値（Ｌｍ２）を下回ったときは第１の交互移動（Ｍ２）に戻るように切り替える。先行する移動（Ｍ１，Ｍ２）を実行するときに、先行する移動（Ｍ１，Ｍ２）のうちの１つを維持するための、または、隣の移動に切り替えるための条件が、観察される。

【0065】

本発明の好ましい実施形態において、装置は、第３のしきい値限界（ＬＭ３）を上回ったときに、歯内治療機器を根管から抜き取るようにモータが駆動される第４の逆移動（Ｍ４）を開始するように、構成される。たとえば、やすりのブレードは、逆移動（Ｍ４）を実行しているときにはツールが研磨機能のみを有するように、構成することができる。第４の移動により、ひずみを緩和し機器を安全に取り出すことができる。好ましくは、最終移動（Ｍ４）は連続逆回転であり、この回転において、モータは典型的に、第４の供給電力（ＰＳ４）、第４の回転速度（ＲＳ４）、および第４の回転方向（ＲＤ４）で駆動される。

【0066】

いくつかの交互移動および逆移動を有する利点は、根管の処理領域の形状および硬度に対するシーケンス（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の適応性が改善されることにある。トルク強度が低い移動からトルク強度が高い移動に戻るように切り替える利点は、先に述べた通りである。

【0067】

一実施形態において、前方移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）に関連するモータ（９）の特性動作パラメータは、以下のルール
ａ）第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ２＞ＣＣＷＡ２、
ｂ）第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ２＜ＣＣＷＡ２、
ｃ）第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ３＞ＣＣＷＡ３、
ｄ）第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ３＜ＣＣＷＡ３、
ｅ）ＲＳ１＞ＲＳ２＞ＲＳ３、
ｆ）｜ＣＷＡ２－ＣＣＷＡ２｜＞｜ＣＷＡ３－ＣＣＷＡ３｜、
ｇ）ＰＳ１＜ＰＳ２＜＝ＰＳ３、
のうちの１つ以上を満たすように、選択される。

【0068】

ルールａおよびｂの利点は、やすりの切削ブレードの特性とは関係なく、第１の交互移動において、通常または前方移動の回転角度が逆移動の回転角度よりも大きい点である。実際の切削作業を保証することができる。

【0069】

ルールｃおよびｄの利点は、やすりの切削ブレードの特性とは関係なく、第２の交互移動において、通常または前方移動の回転角度が逆移動の回転角度よりも大きい点である。実際の切削作業を保証することができる。

【0070】

ルールｅの利点は、回転速度ＲＳが、初期移動（Ｍ１）から第１の交互移動（Ｍ２）および第２の交互移動Ｍ３にかけて、連続的に低減される点である。減少するパラメータを選択することで、過剰な力または負荷が機器に加えられないことを保証し、破損のリスクが低減される。加えて、速度を下げることで、Ｎｉ－Ｔｉ歯内治療用やすりの手術中の破損の主な原因の１つである周期的な疲労の蓄積を減じることができる。回転速度を低減することは、周期疲労抵抗が低い根管治療の成形段階で通常使用される寸法が大きな機器にとっての利点である。周期疲労抵抗が低い機器は通常、ねじり抵抗が大きいので、ねじり応力が非常に高い可能性がある狭く圧迫された根管内でＮｉ－Ｔｉ歯内治療機器を使用するときは、ルールｅを示すことができる。

【0071】

ルールｆの効果は、定められた通りに交互移動のパラメータを設定することで、機器に加わる過剰な力または負荷を回避できる点である。ルールｆに従うと、通常回転の回転角度から逆回転の回転角度を減算したデルタは、第１の交互移動（Ｍ２）中において、第２の交互移動Ｍ３中よりも大きい。したがって、切削力が大きいやすりの指向面（directional surface）が第１の交互移動（Ｍ２）において根管を処理する量は、第２の交互移動（Ｍ３）において根管を処理する量よりも、多い。このルールはとりわけ、滑走経路の作成後に使用される成形機器、すなわち成形段階に、適用される。こうした機器は、使用開始時から切削するはずである。しかしながら、第１の交互移動（Ｍ２）から第２の交互移動（Ｍ３）へと、通常角度と逆角度との間のデルタが減じることで、根管を徐々に成形することができ、かつ破片の発生を減じることができる。発生する破片の量が減じられるので、破片は簡単に除去することができる。

【0072】

ルールｅもルールｆも、根管の成形段階に対して機器が使用されるときに特に適している。ルールｅは、根管治療の成形段階に熱処理Ｎｉ－Ｔｉ機器が使用されるときに特に適している。ルールｅは、根管治療の成形段階に従来のＮｉ－Ｔｉ機器が使用されるときは、ルールｅ’に変更してもよい。代替ルールｅ’’に従い、回転速度を、移動（Ｍ１）から移動（Ｍ２）にかけて増加させ、移動（Ｍ２）から移動（Ｍ３）にかけて再び低減してもよい（ＲＳ１＜ＲＳ２＞ＲＳ３）。

【0073】

このシーケンスが（Ｍ２またはＭ３のような）切削力が小さい移動に切り替わるとき、モータに供給される電力は、好ましくは増大される、または、少なくとも一定に保たれる。機器の摩擦が増大すると供給電力が増加されることはこのルール（ｇ）の利点である。このような増大した電力を供給することで、やすりに対する妨害を減じることができる。

【0074】

任意で、ひずみを緩和するために、交互移動中の通常回転と逆回転との間の一時停止の長さを、第１の交互移動（Ｍ２）から第２の交互移動（Ｍ３）にかけて増大することもできる。

【0075】

代替の実施形態において、前方移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）に関連するモータの特性動作パラメータは、ルールａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｇのうちの１つ以上を満たすように、選択される。しかしながら、この実施形態において、特性パラメータは、以下の代替ルールｅ’およびｆ’
ｅ’）ＲＳ１＜ＲＳ２＜ＲＳ３、
ｆ’）｜ＣＷＡ２－ＣＣＷＡ２｜＜｜ＣＷＡ３－ＣＣＷＡ３｜、
のうちの１つ以上を満たすように、選択される。

【0076】

代替ルールｅ’およびｆ’は、根管の滑走経路段階に機器が使用されるときに、特に適している。ルールｅ’は、根管治療の滑走経路段階に熱処理Ｎｉ－Ｔｉ機器が使用されるときに、特に適している。さらに別の代替ルールｅ’’は、根管治療の滑走経路段階に従来のＮｉ－Ｔｉ機器が使用されるときに、適している。代替ルールｅ’’に従い、回転速度を移動（Ｍ１）から移動（Ｍ２）にかけて増大させ、移動（Ｍ２）から移動（Ｍ３）にかけて再び低減することができる（ＲＳ１＜ＲＳ２＞ＲＳ３）。

【0077】

代替ルールｅ’は、機器に対してより大きな遠心力を加えることでトルク負荷を低下させることができるときに、好適となり得る。機器に与えられるトルクを減じることで、Ｎｉ－Ｔｉ歯内治療機器の手術中の破損の主な原因の１つであるねじり応力の蓄積が減じられる。回転速度が増加することは、ねじり抵抗が小さい根管治療の滑走経路段階で通常使用される寸法が小さな機器にとっての利点である。ねじり抵抗が小さい機器は通常周期的疲労抵抗が大きい。したがって、周期的な疲労応力が非常に高い可能性がある湾曲した根管でＮｉ－Ｔｉ歯内治療機器が使用されるときに、代替ルールｅ’を示すことができる。

【0078】

同様に、代替ルールｆ’は、Ｍ２よりもＭ３の方が切削力が大きいやすりを提供することでトルク負荷を低下させることができるときに、好適となり得る。これは、根管にアクセスした直後の、すなわち平滑な滑走経路を形成するために滑走経路機器を適用するときの、高性能の前進にとって好都合である。第１の交互移動（Ｍ２）から第２の交互移動（Ｍ３）にかけて通常角度と逆角度との間のデルタが増すことで、根管内部でやすりを容易に前進させることができる。

【0079】

一般的に言えば、Ｍ２とＭ３との間における回転速度および／または回転角度のデルタの増大または低減は、使用される材料（鋼鉄、従来のＮｉ－Ｔｉ、熱処理Ｎｉ－Ｔｉ）および関連するそれらの特性（可撓性、降伏強度、硬度、トルク抵抗、周期的疲労抵抗）、機器のサイズ、ならびに、治療対象の根管のタイプ（湾曲形状、狭窄形状）に応じて決まる。また、これは、実施する根管治療のタイプおよび段階に応じて決まる。

【0080】

本発明は、一方の移動から他方の移動への移行に対して異なる動作モードおよび異なる特性パラメータを与えることにより、適応性が極めて高いツールであることが、判明している。

【0081】

好ましくは、装置の第２のセンサは、モータが取り出す電流に比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を生成しこの信号を処理部に送るように設計された電流センサである。しかしながら、代替実施形態において、装置の第２のセンサは、モータが吸収する力に比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を生成しこの信号を処理部に送るように設計された力センサである。

【0082】

好ましい実施形態において、装置は、処理部とデータ通信するメモリモジュールに予め設定された、前方移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）のシーケンスのうちの各移動（Ｍｉ）の第１の特性パラメータ（ＲＳＸ；ＲＤＸ；ＣＷＡＸ；ＣＣＷＡＸ；ＲＰＸ）の基準値（ＲＳｉ；ＲＤｉ；ＣＷＡｉ；ＣＣＷＡｉ；ＲＰｉ）を格納するように構成されている。これらの値を格納することにより、処理部は、基準値を有効値と比較し、起こり得るずれおよび不一致をモニタリングすることができる。

【0083】

好ましい実施形態において、装置は、各最大しきい値限界（ＬＭｉ）および各最小しきい値（Ｌｍｉ）の基準値（ＭＤｉ；ＭＰＣｉ；ｍＰＣｉ；ｍＤｉ）を格納するように構成される。各最大しきい値限界（ＬＭｉ）および各最小しきい値限界（Ｌｍｉ）は、以下の値のうちの１つ以上を含む。
ａ）前方移動（Ｍｉ）中の電気モータの最大駆動電力消費（ＭＰＣｉ）、
ｂ）最大駆動電力消費（ＭＰＣｉ）よりも大きいエネルギを電気モータが取り出すエネルギ取り出し時間（ＭＤｉ）、
ｃ）前方移動（Ｍｉ）における電気モータの最小駆動電力消費（ｍＰＣｉ）、
ｄ）最小駆動電力消費（ｍＰＣｉ）よりも小さいエネルギを電気モータが取り出すエネルギ取り出し時間（ｍＤｉ）。

【0084】

動作中、処理部は、取り出した値ＲＳＸ；ＲＤＸ；ＣＷＡＸ；ＣＣＷＡＸ；ＲＰＸ；ＰＳＸを連続的に処理することができる。処理部は次に、時間の経過にともなって蓄積されたこのような処理結果を基準値ＭＤｉ；ＭＰＣｉ；ｍＰＣｉ；ｍＤｉと比較することができる。

【0085】

この発明のために、ＬＭｉは最大しきい値を意味するものとし、Ｌｍｉは最小しきい値を意味するものとし、これらのパラメータはいずれも、ツールが受けるトルクまたは負荷を反映する。本発明の一実施形態に従うと、制御信号（Ｓ＿ｄｒｖ）の送信と処理部による第１のセンサからのフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）の受信との間において経過する時間Ｔｉが予め定められた値（ＭＤｉ）を上回ったとき、
Ｔｉ＞ＭＤｉ、
または、電気モータが取り出す電力（Ｓ＿ｓｎｒ２）が、予め定められた最大時間（ＭＤｉ）よりも長い時間（Ｔｉ）、電気モータの予め定められた最大駆動電力消費値（ＭＰＣｉ）を上回ったとき、
（Ｔｉ＞ＭＤｉ）において（消費＞ＭＰＣｉ）、
最大しきい値限界ＬＭｉを上回る。

【0086】

制御信号の送信とフィードバック信号の入力との間の時間差に基づくこの方法の利点は、モータが取り出す力または電流を検出する第２のセンサが冗長にされることである。

【0087】

時間の経過にともなって消費される電力に基づくこの方法の利点は、予め定められた最小値ｍＰＣｉを下回る値を検出できることである。

【0088】

本発明に従うと、予め定められた最大時間（ｍＤｉ）よりも長い時間（Ｔｉ）、電気モータが取り出す電力（Ｓ＿ｓｎｒ２）が当該モータの予め定められた最小駆動電力消費値（ｍＰＣｉ）を下回るとき、
（Ｔｉ＞ｍＤｉ）において（消費＜ｍＰＣｉ）、
最小しきい値限界Ｌｍｉを下回る。

【0089】

指数の昇順Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４で移動シーケンスを進めることにより、機器に与えられるトルクは減じられる。

【0090】

しきい値トルクＲＳ、ＣＷＡ、ＣＣＷＡのさらなる詳細および典型的な値は、実施例および図面について述べるセクションにおいて提供される。

【0091】

好ましい実施形態において、装置は、交互移動（Ｍ２およびＭ３）中に、モータの特性パラメータが、通常回転段階内においてのみ決定されるように、構成される。なぜなら、摩擦、したがってトルクは、送りを生み出す角度が描かれたときに最大になるからである。

【0092】

さらに好ましい実施形態において、モータの特性パラメータは、通常回転の初期角度α_ｉと通常回転の最終角度α_ｆとの間に位置する回転の内角αを回転が描く、通常回転段階中においてのみ、決定される。通常回転段階の初期角度α_ｉ、好ましくはα_ｉ＝０度～１０度において測定された特性パラメータは無視するのが好都合であることが判明している。より好ましくは、無視すべきパラメータは、通常回転段階のα_ｉ＝０度～６度という角度において測定されたパラメータである。通常回転段階の最終角度α_ｆ、好ましくはα_ｆ＝（角度α－２０度）～（角度α－０度）、たとえば通常回転角度が１８０度の場合は１６２度～１８０度において測定された特性パラメータも無視することが好都合であることが判明している。

【0093】

この通常回転段階は、機器が受けるトルクを最も良く反映する値を提供するのに適している。通常、初期段階は、電流消費が多いおよび／または機器のレスポンスが遅い。なぜなら、回転方向を逆にするには一定量のエネルギが使用されるからである。一方、最終段階は、電流消費が少ないおよび／または機器のレスポンス遅延がほとんどない。特に、特性パラメータが決定される前に、定められた最小角度α_ｉを強要すると、値の安定度および信頼度が高くなる。

【0094】

好ましい実施形態において、装置は、逆移動Ｍ４の開始の予め定められた回数ｎＩ、好ましくは５と１５との間の予め定められた数、を超えたときに、警告音を自動的に作動させるように構成される。逆移動の開始の回数は、Ｍ４の開始の回数ｎＲを数えるカウンタによって評価できる。警告音を発することに加え、移動（Ｍ４）の期間を定める角度α_４を大きくする、たとえば２倍または３倍にすることによって、歯科医が治療を中断するおよび／または歯に注水することができるようにしてもよい。オペレータがペダルを解放することによって治療を中断することを選択した場合、カウンタｎＲはリセットされる。そうでなければカウンタはさらに増分され、次回逆移動（Ｍ４）に入ったときに同じ挙動を繰り返す。最も好ましくは、サイクル数ｎＩは１０である。

【0095】

この特徴により、機器から破片を定期的に除去することを歯科医に思い出させる。しかるべきときに破片が除去されない場合は、ブレードの切削力が損なわれるだけでなく、歯科医が破片を先端に向けて押し出して象牙質の破片が詰まることにより治療の進行が妨げられるリスクも生じる。この特徴は患者の安全に役立つ。しかしながら、歯科医には、歯科医が適当とみなした場合、別の治療サイクル数ｎＩに対してエンジンを再始動させるという選択肢がある。

【0096】

別の実施形態において、装置は、逆移動（Ｍ４）の開始の予め定められた回数ｎＳを超えると、延長警告音を自動的に作動させ逆移動（Ｍ４）を恒久的に維持するように、構成される。逆移動Ｍ４を終えるために、ユーザは、ペダルを解放することでエンジンを停止させなければならない。この特徴は、機器は何度も相当なトルクを受け破損のリスクを下げるためには交換すべきであることを示すために、提供される。

【0097】

ｎＩ回の治療サイクルの完了後にもｎＳ回の治療サイクルの完了後にも警告音を発することには、歯科医に状況の再評価を促すという利点がある。これらの警告音は、いつ注水しようと考えるか、およびいつ機器を交換するかについて、指標を提供する。

【0098】

さらに、このシステムは、治療する根管のタイプおよび形状に、より良く適応することができる。たとえば、治療対象の根管が狭すぎない場合は、機器にはほとんどトルクが生じず、逆移動（Ｍ４）を生じさせる値に到達することおよび治療サイクルの終了に到達することは難しいであろう。警告音は、機器が相当進んだ後に発せられる。逆に、治療対象の根管が非常に狭い場合は、機器には大きなトルクが発生し警告音の発生を生じさせる値に容易に到達するであろう。狭い根管の中にある機器は大きなひずみを受けるので、停止および狭い根管の注水を歯科医に思い出させる回数が多いことは適切である。機器に対する妨害および先端を詰まらせる破片の形成は、根管の注水を定期的に促す自動信号のおかげで、防止される。

【0099】

本発明はまた、ツール、特に歯内治療機器を移動させるために電気モータを制御するための方法に関し、この制御方法は、センサから受けた信号の関数としての移動（Ｍ１，Ｍ２）のシーケンスを含む。この方法はさらに、第２の交互移動（Ｍ３）および／または最終移動（Ｍ４）を含み得る。

【0100】

上記各移動の特性および一方から他方に切り替える条件は、先に述べた通りであり、実施例および図面を説明するセクションにおいて示されるであろう。

【0101】

本発明はまた、特に歯内治療機器を移動させるために、電気モータを制御するための方法に関し、これは、モータの第１の特性動作パラメータ（ＲＳＸ；ＲＤＸ；ＲＰＸ；ＰＳＸ）を示す信号（Ｓ＿ｓｎｒ１）を受ける段階と、モータに電源電圧（Ｓ＿ｄｒｖ）で電力を供給する段階と、モータの第２の動作パラメータに比例するフィードバック信号（Ｓ＿ｓｎｒ２）を受ける段階と、上記電気モータに対して作用することによって移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のシーケンスを歯内治療機器に実行させる段階とを含む。

【0102】

各移動の上記特性および一方から他方に切り替える条件は先に述べた通りである。
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら非限定的な例として示す非排他的な好ましい実施形態およびその変形の説明に示されている。

【図面の簡単な説明】

【0103】

【図1】本発明の一実施形態に係る歯内治療装置の概略機能ブロック図である。

【図2A】本発明の第１の実施形態に係る、電気モータを制御するための、特に歯内治療機器を移動させるための方法の概略フローチャートである。

【図2B】本発明の第１の実施形態に係る、電気モータを制御するための、特に歯内治療機器を移動させるための方法の概略フローチャートである。

【図3】図１の装置を含む歯内治療システムの概略図である。

【図4】逆移動Ｍ４の実施中に実行可能な、電気モータを制御するための方法の概略フローチャートである。

【図5】逆移動Ｍ４の実施中に実行可能な、電気モータを制御するための代替方法の概略フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0104】

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る歯内治療装置が全体として参照符号１で示されている。

【0105】

装置１は主に、歯内治療機器７に一連の移動を実施させるように設計された制御部２と、歯内治療機器７を回転駆動するように設計されたモータ９をと含む。

【0106】

減速ギア１０は、好ましくはモータ９と歯内治療機器７との間に配置される。
モータ９は、好ましくは電気モータであり、たとえば、ＡＣ、ＤＣもしくはＢＬ－ＤＣ（ブラシレスＤＣ）モータまたは周知のタイプのマイクロモータを含み得る。

【0107】

好ましくは、電気モータ９は（図３に示されるように）筒状シート内に配置された円筒形の本体を有する。

【0108】

電気モータ９は、ハンドピースを介して歯内治療機器７に接続されたドライブシャフトを動かすことができる。

【0109】

電気モータ９は第１のセンサ８に関連付けられる。第１のセンサ８は、モータ９から信号Ｓ＿ｍｔｒ１を受けるように、かつ、モータ９の第１の特性動作パラメータＲＳ、ＲＤ、ＲＰ、ＰＳを示す信号Ｓ＿ｓｎｒ１をリアルタイムで生成するように設計される。

【0110】

モータ９の第１の特性パラメータは、以下のうちの１つ以上を含み得る。それらは、ドライブシャフトの回転速度ＲＳ_ｉ、ドライブシャフトの回転方向ＲＤ_ｉ、ドライブシャフトの回転の時計回り角度ＣＷＡ_ｉ、ドライブシャフトの回転の反時計回り角度ＣＣＷＡ_ｉ、ドライブシャフト９の回転方向が逆にされたときの一時停止時間ＲＰ_ｉである（ｉは１～４の範囲に含まれ、たとえば、ＲＳ１，ＲＤ１，ＲＰ１，ＲＳ２；ＲＤ２，ＲＰ２，ＣＷＡ２，ＣＣＷＡ２などである）。

【0111】

第１のセンサ８は、好ましくは、ドライブシャフトに結合されこのシャフトの角度位置を検出するように、かつこのドライブシャフトに強固に接続された要素の位置のフィードバック制御を可能にするように設計された、誘導ブラシレスセンサである。第１の位置センサ８は、好ましくは、モータの前方移動の異なる６つの段階の識別を可能にする、３つのホール効果センサのセットである。

【0112】

第１のセンサ８は、ドライブシャフトに強固に接続されたロータと、電気モータ９の筐体上にあり使用時にロータに対面するように配置されたステータとを含む。

【0113】

第１のセンサ８は、好ましくはエンコーダ位置センサであってもよい。このようなセンサまたはエンコーダは、ドライブシャフトの角度位置を（適切にスケーリングされた）デジタル値に変換する。

【0114】

使用されるエンコーダは、抵抗、光、または磁気センサであってもよい。
制御装置はまた、電気モータ９および第１のセンサ８とデータ通信する制御部２を含む。

【0115】

制御部２は、モータ９に電源電圧Ｓ＿ｄｒｖを与えるように設計された駆動部４と、モータ９の第２の動作パラメータに比例するフィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ２を生成するように設計された第２のセンサ６とを含む。第２のセンサ６は駆動部４とデータ通信する。

【0116】

第２のセンサ６は、モータ９が取り出す電流に比例するフィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ２を生成するように、かつこの信号を処理部３に送信するように設計された、電流センサであってもよい。

【0117】

フィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ２は、好ましくは電気モータ９の電源範囲に含まれるアナログ電圧値である。

【0118】

これに代えて、第２のセンサ６は、モータ９によって吸収される力に比例するフィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ２を生成するように、かつこの信号を処理部３に送信するように設計された、力センサであってもよい。

【0119】

また、制御部２は、駆動部４、第１のセンサ８および第２のセンサ６とデータ通信する処理部３を含む。

【0120】

好ましくは、制御部２はまた、信号Ｓ＿ｐｗｒｌを駆動部４に送信するように設計されたパワーレギュレータ５に接続される。信号Ｓ＿ｐｗｒｌは、信号Ｓ＿ｄｒｖを送信することによってドライバ４がモータ９に送る電力を調整するために使用される。特に、制御部３は、ドライバ４に送信されるＰＷＭ信号の周期を調整し、パワーレギュレータ５は、ドライバ４に送信されるＰＷＭ信号のデューティサイクルを調整する。なお、一般的に、この文脈および後述のクレームにおいて、制御部２を異なる機能モジュール（メモリモジュールまたは演算モジュール）に分割されるものとして説明しているが、それは専らその機能を明らかにかつ十分に説明するためにすぎない。

【0121】

実際、上記制御部２は、説明した機能を実行するよう適切にプログラムされた１つの電子デバイスであればよく、上記異なるモジュールは、ハードウェアユニットおよび／またはプログラムされたデバイスに含まれるソフトウェアルーチンであってもよい。これに代えてまたはこれに加えて、このような機能は、上記機能モジュールを組み込んだ複数の電子デバイスによって実行されてもよい。

【0122】

また、制御部２は、メモリモジュールに含まれる命令を実行するための１つ以上のプロセッサを有し得る。

【0123】

上記機能モジュールも、これを組み込んだネットワークのアーキテクチャの機能として、異なるローカルまたはリモートプロセッサ間で分割されてもよい。

【0124】

このシステムはまた、説明したそれぞれの方法における説明した機能を実現するのに必要な手段および／またはメモリモジュールおよび／または演算モジュールすべてを含む。

【0125】

処理部３は、第１のセンサ８から入力された第１の信号Ｓ＿ｓｎｒ１と第２のセンサ６から受けた第２の信号Ｓ＿ｓｎｒ２との関数として電気モータ９に対し作用することにより、歯内治療機器７に移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のシーケンスを実行させるように構成される。

【0126】

移動（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のシーケンスは、連続前方移動（移動「Ｍ１」）で開始することを含む。この移動では、電気モータ９が、第１の供給電力ＰＳ１、第１の回転速度ＲＳ１および第１の回転方向ＲＤ１に従って回転するように駆動される。

【0127】

第１のしきい値限界Ｌ１を上回ると、処理部３は、モータに、第１の往復または交互移動（「Ｍ２」）を開始させる。この移動では、モータ９が、第２の供給電力値ＰＳ２、第２の回転速度ＲＳ２、第１の回転時計回り角度ＣＷＡ２、第１の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ２、および第１の回転時計回り角度ＣＷＡ２と第１の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ２との間の第２の一時停止ＲＰ２に従って回転するように駆動される。

【0128】

第２のしきい値限界Ｌ２を上回ると、処理部３は、好ましくはＭ２と異なる第２の交互移動（「Ｍ３」）をドライブシャフトに実行させる。第２の交互移動では、モータ（９）が、第３の供給電力値ＰＳ３、第３の回転速度ＲＳ３、第３の回転時計回り角度ＣＷＡ３、第３の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ３、および第３の回転時計回り角度ＣＷＡ３と第３の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ３との間の第３の一時停止ＲＰ３に従って回転するように駆動される。

【0129】

好ましくは、第３のしきい値限界Ｌ３を上回ると、処理部３は、モータに、第４の逆移動Ｍ４を実行させる。この移動では、モータ９が、歯内治療機器７を根管から抜き取るために駆動される。続いて、好ましくは数ミリ秒と数秒との間である、一定の時間（または遅延）後、モータは移動Ｍ１を維持することができる。

【0130】

移動Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４のシーケンスのうちの各移動Ｍｉの第１の特性パラメータの基準値ＲＳｉ、ＲＤｉ、ＣＷＡｉ、ＣＣＷＡｉ、ＲＰｉは、上記処理部３とデータ通信するメモリモジュール１１に予め設定される。たとえば、このメモリはまた、第１の交互移動Ｍ２の基準値ＲＳ２、ＲＤ２、ＣＷＡ２、ＣＣＷ２、ＲＰ２を含む。

【0131】

以下の２つの表は、非限定的な例として、しきい値トルク、ドライブシャフトの回転、ならびに時計回りおよび反時計回り角度回転（交互移動Ｍ２およびＭ３の場合）の値を示す。第１の表は従来のＮｉ－Ｔｉ歯内治療機器に関連し、第２の表は熱処理Ｎｉ－Ｔｉ歯内治療機器に関連している。これらの表はいずれも、根管治療の成形段階に適したシーケンスに関連する。

【0132】

【表1】

【0133】

連続前方移動Ｍ１は、好ましくは、使用される特定の歯内治療機器に応じて時計回りまたは反時計回りの、３６０度全体にわたる回転として発生する。歯内治療機器が連続前方移動Ｍ１中に根管内で大きな抵抗を受けると、３６０度の回転が終了する前に移動Ｍ２のトルクを超過し、結果として直ちに移動の切り替えが発生する。たとえば、トルクが突然増加すると、移動Ｍ１は、１５０度、２００度、３００度等の後、直ちに移動Ｍ２に切り替えることができる。たとえば、トルクが突然増加した場合、移動Ｍ１を、１５０度、２００度、３００度などの後に、直ちに移動Ｍ２に切り替えることができる。

【0134】

連続移動Ｍ１は、使用される歯内治療機器に応じて時計回りまたは反時計回り（適切な押しボタンを用いて前もって設定）とすることができる。実際、移動Ｍｉはすべて、方向を変えることができる。たとえば、機器が時計回りに切削するように設計されている場合、移動Ｍ１～Ｍ２およびＭ３すべての有力な角度は時計回り（ＣＷ）、Ｍ４は逆の反時計回り（ＣＣＷ）である。一方、使用される機器が、前に装置内で設定されて反時計回り回転用に設計されている場合、パラメータＭ１、Ｍ２およびＭ３はすべて同一であるが逆方向である、すなわち、反時計回り（ＣＣＷ）である有力な前方移動成分であり、移動Ｍ４は逆の時計回りである。

【0135】

一実施形態において、従来のＮｉ－Ｔｉ歯内治療機器の場合、ドライブシャフトの回転速度の値は、Ｍ１＝２７０ｒｐｍ、Ｍ２＝３００ｒｐｍ、Ｍ３＝２２０ｒｐｍであることが好都合である。

【0136】

好ましくは、逆移動Ｍ４の回転速度は、移動Ｍ１の回転速度と同一であるが逆方向である。

【0137】

上記実施形態において、熱処理Ｎｉ－Ｔｉ歯内治療機器の場合、ドライブシャフトの回転速度の値は、Ｍ１＝３７０ｒｐｍ、Ｍ２＝３２０ｒｐｍ、Ｍ３＝２７０ｒｐｍであることが好都合である。

【0138】

以下の２つの表は、しきい値トルク、ドライブシャフトの回転、ならびに時計回りおよび反時計回り角度回転（交互移動Ｍ２およびＭ３の場合）の値を示す。上述の例とは異なり、これらの表は、根管治療の滑走経路段階に適したシーケンスに関連する。第１の表は、従来のＮｉ－Ｔｉ歯内治療機器に関連し、第２の表は熱処理Ｎｉ－Ｔｉ歯内治療機器に関連している。

【0139】

【表2】

【0140】

ルールｅ’’に従うと、ドライブシャフトの回転速度ＲＳは、Ｍ１で２５０ｒｐｍ、Ｍ２で３２０ｒｐｍ、Ｍ３で２００ｒｐｍであることが好都合であることがわかっている。さらに好ましくは、Ｍ２の通常角度が１０２度（ＣＷＡ）であるのに対しＭ２の逆の角度は６０度（ＣＣＷＡ）である。好ましくは、Ｍ３の通常の角度が８４度（ＣＷＡ）であり、Ｍ３の逆の角度が２４度（ＣＣＷＡ）である。

【0141】

熱処理Ｎｉ－Ｔｉ歯内治療機器の駆動の代替例において、しきい値トルク、ドライブシャフトの回転、ならびに時計回りおよび反時計回り角度回転（交互移動Ｍ２およびＭ３の場合）の値は、以下の表に示されるように選択されている。

【0142】

【表3】

【0143】

ルールｅ’に従うと、ドライブシャフトの回転速度ＲＳは、Ｍ１で４８０ｒｐｍ、Ｍ２で５８０ｒｐｍ、Ｍ３で７５０ｒｐｍ、Ｍ４で３００ｒｐｍであることが好都合であることがわかっている。

【0144】

これに代えて、ルールｅに従うと、ドライブシャフトの回転速度ＲＳは、Ｍ１で６００ｒｐｍ、Ｍ２で５８０ｒｐｍ、Ｍ３で５００ｒｐｍを選択することができる。

【0145】

さらに好ましくは、Ｍ２の通常の角度は９０度（ＣＷＡ）であり、Ｍ２の逆の角度は６０度（ＣＣＷＡ）である。好ましくは、Ｍ３の通常の角度は７２度（ＣＷＡ）であり、逆の角度は３０度（ＣＣＷＡ）である。

【0146】

好ましくは、メモリモジュール１１はまた、各しきい値限界Ｌｉの基準値を含む。
各しきい値限界Ｌｉ（ｉ＝１、２、３、４）の基準値ＭＤｉ、ＭＰＣｉ、ｍＰＣｉ、ｍＤｉは、以下の値のうちの１つ以上を含む。
ａ）前方移動Ｍｉ中の電気モータの最大駆動電力消費ＭＰＣｉ、
ｂ）電気モータ９が取り出すエネルギが最大駆動電力消費ＭＰＣｉよりも大きい最大時間ＭＤｉ、
ｃ）前方移動Ｍｉにおける電気モータの最小駆動電力消費ｍＰＣｉ、
ｄ）電気モータ９が取り出すエネルギが最小駆動電力消費ｍＰＣｉよりも小さい最小時間ＭＤｉ。

【0147】

好ましくは、各しきい値限界Ｌｉの基準値ＭＤｉ、ＭＰＣｉ、ｍＰＣｉ、ｍＤｉ、および、前方移動のシーケンスにおける各移動Ｍｉの第１の特性パラメータの基準値ＲＳｉ、ＲＤｉ、ＣＷＡｉ、ＣＣＷＡｉ、ＲＰｉは、少なくとも従来のＮｉ－Ｔｉ機器および／または成形機器ならびに熱処理Ｎｉ－Ｔｉ機器および／または滑走経路機器の場合、メモリ１１に格納される。オペレータが、使用されているＮｉ－Ｔｉ機器のタイプを適切な押しボタンを用いて設定すると、プリセット値がメモリ１１から処理部３にロードされる。

【0148】

好ましくは、処理部にロードされるプリセット値のうちのいくつかは、オペレータが、ディスプレイ２３を含む制御パネル２２上の適切な押しボタン２５を用いて変更することができる。ディスプレイ２３はユーザインターフェイスモジュールとデータ通信し、ユーザインターフェイスモジュールは処理部３に接続される。特に、オペレータが変更できるプリセットパラメータは、回転角度ＣＷおよびＣＣＷならびに回転速度を含む。

【0149】

したがって、歯内治療機器の移動は、自動であり、やすりのタイプ（従来のＮｉ－Ｔまたは熱処理Ｎｉ－Ｔｉ）のおよび／または治療段階（成形段階、滑走経路段階）の関数として予め設定されるが、その速度および角度のしきい値は自由に変更可能である。

【0150】

患者に対する歯内治療の開始前、オペレータは、使用される歯内治療機器に応じて決まり以下の選択を含む２つのオプションを設定するだけでよい。
１．回転方向（切削ＣＷまたはＣＣＷ用のブレードで行う場合は機器の関数としてＣＷまたはＣＣＷ方向のうち有力なもの）、
２．使用されている機器（従来のＮｉ－Ｔｉまたは熱処理Ｎｉ－Ｔｉ）および／または実行する治療の段階（成形段階／滑走経路段階）の関数としての移動のタイプ。歯内治療装置１のオペレータは、制御パネル１３を用い、たとえば押しボタン１２を押すことにより、所定の歯内治療に対して特定の歯内治療機器またはやすりを選択する。特定の歯内治療機器が選択されると、処理部３は上記機器および歯内治療について最適化されたパラメータをメモリ１１からロードする。したがって、特定の予めプログラムされた作業方法が選択されると、処理部３は自動的に、回転の一方の方向または双方の方向について交互運動動作値を自動的にロードする。

【0151】

処理部３はまた、モータ９の第１の特性動作パラメータについての、先に概略を述べた代替ルールｅ’、ｅ’’およびｆ’を含む１つ以上の動作ルールを実行することができる。各前方移動Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に関連するモータ９の第１の特性動作パラメータは、好ましくは、以下のルール
ａ）第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ２＞ＣＣＷＡ２、
ｂ）第１の回転方向（ＲＤ１）が反時計回りの場合、ＣＷＡ２＜ＣＣＷＡ２、
ｃ）第１の回転方向（ＲＤ１）が時計回りの場合、ＣＷＡ３＞ＣＣＷＡ３、
ｄ）第１の回転方向ＲＤ１が反時計回りの場合、ＣＷＡ３＜ＣＣＷＡ３、
ｅ）ＲＳ１＞ＲＳ２＞ＲＳ３、
ｆ）｜ＣＷＡ２－ＣＣＷＡ２｜＞｜ＣＷＡ３－ＣＣＷＡ３｜、
ｇ）ＰＳ１＜ＰＳ２＜＝ＰＳ３、
のうちの１つ以上を満たすように、選択される。

【0152】

本発明はまた、図２Ａおよび図２Ｂのフローチャートに示されるように、特に歯内治療機器７を移動させるために電気モータ９を制御する方法に関する。歯内治療機器のオペレータが従来のＮｉ－Ｔｉ機器を使用するかまたは熱処理Ｎｉ－Ｔｉ機器を使用するかを判断すると、オペレータは、この情報を制御コンソール２２の押しボタン２５を用いてシステムに入力する。先に述べたように、オペレータはまた、使用されている歯内治療機器が時計回り（ＣＷ）に切削するためのブレードで構成されているのかまたは反時計回り（ＣＣＷ）に切削するためのブレードで構成されているのかを入力する。制御装置は、使用されている歯内治療機器に特徴的なしきい値を自動的に処理部３にロードする。

【0153】

特に、この制御方法は、
－第１の特性動作パラメータＲＳｉ、ＲＤｉ、ＲＰｉ、ＰＳｘを示す信号Ｓ＿ｓｎｒ１を、電気モータ９から、好ましくはモータ９に接続された第１のセンサ８を介して受ける段階と、
－電源電圧Ｓ＿ｄｒｖによってモータ９に電力を供給する段階と、
－モータ９の第２の動作パラメータに比例するフィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ２を、好ましくは第２のセンサ６から受ける段階と、
－好ましくはドライバ４によって生成された信号Ｓ＿ｄｒｖを用いて、電気モータ９に対して作用することにより、移動Ｍ１、Ｍ２，Ｍ３、Ｍ４のシーケンスを歯内治療機器７に実行させる段階とを、含む。

【0154】

移動Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のシーケンスは以下を含む。
－連続前方移動Ｍ１で開始すること３２；３４。この移動において、モータ９は、第１の供給電力ＰＳ１、第１の回転速度ＲＳ１、および第１の回転方向ＲＤ１に従って回転するように駆動される。
－第１のしきい値限界Ｌ１を上回る３８と、第１の交互移動Ｍ２が開始される４０。この移動において、モータ９は、第２の供給電力値ＰＳ２、第２の回転速度ＲＳ２、第１の回転時計回り角度ＣＷＡ２、第１の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ２、および第１の回転時計回り角度ＣＷＡ２と第１の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ２との間の第２の一時停止ＲＰ２に従って回転するように駆動される。
－第２のしきい値限界Ｌ２を上回る４４と、第２の交互移動Ｍ３が開始される４８。この移動において、モータ９は、第３の供給電力値ＰＳ３、第３の回転速度ＲＳ３、第３の回転時計回り角度ＣＷＡ３、第３の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ３、および第３の回転時計回り角度ＣＷＡ３と第３の回転反時計回り角度ＣＣＷＡ３との間の第３の一時停止ＲＰ３に従って回転するように駆動される。

【0155】

連続前方移動Ｍ１を第１の交互前方移動Ｍ２に切り替えるための第１のしきい値限界Ｌ１は、以下の条件のうちの少なくとも１つによって与えられる（図３の段階３８）。
ａ）制御信号Ｓ＿ｄｒｖの送信と第１のセンサ８から入力されるフィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ１の受信との間の経過時間ｔ１が、予め定められた値ＭＤを上回る、または、
ｂ）電気モータ９が取り出す電力が、電気モータ９が取り出すエネルギがＭＰＣ１を上回る最大時間ＭＤｉよりも長い時間ｔ２、モータの予め定められた最大駆動電力消費値ＭＰＣ１を上回る。（ａ）および（ｂ）の２つの条件が満たされない場合、連続前方移動Ｍ１が維持される（図３の段階３６）、
第１の交互前方移動Ｍ１から第２の交互前方移動Ｍ３に切り替えるための第２のしきい値限界Ｌ２は、以下の条件のうちの少なくとも１つによって与えられる（図３の段階４４）。
ａ）制御信号Ｓ＿ｄｒｖの送信と第２のセンサ８から入力されるフィードバック信号Ｓ＿ｓｎｒ１の受信との間の経過時間ｔ１が、予め定められた値ＭＤを上回る、または、
ｂ）電気モータ９が取り出す電力が、電気モータ９が取り出すエネルギがＭＰＣ２を上回る最大時間ＭＤ２よりも長い時間ｔ３、モータの予め定められた最大駆動電力消費ＭＰＣ２を上回る。

【0156】

（ａ）および（ｂ）の２つの条件が満たされない場合、この方法は図３の段階４６に飛ぶ。図３の段階４６において、第１の交互移動Ｍ２中に、電気モータ９が取り出す電力が、エネルギ取り出し時間ｍＤ２よりも長い時間ｔ３、電気モータ９の最小駆動電力消費ｍＰＣ２よりも小さい場合、処理部３は、歯内治療機器７に連続前方移動Ｍ１を行わせる。そうでなければ、移動Ｍ２が維持される（段階４２）。

【0157】

図３は、図１の装置１を含む歯内治療システム２０の実施形態を示す。特に、システム２０は、ハンドル２１に作動的に結合されたコンソール２２を含む。一実施形態において、ハンドル２１は、電気モータ９と、任意で減速ギア１０と、ハンドピース２７とを含む。ハンドピースのヘッドは歯内治療機器７に結合することができる。先に示したように、システム２０は、機器７を時計回りまたは反時計回りに回転させるように設計される。本明細書では時計回りの回転を機器の前方移動方向と説明し、反時計回りの回転を反対方向と説明しているが、この説明は非限定的な例として提供しているのであって、本発明の実施形態は、前方移動または逆移動の方向と、時計回りまたは反時計回りとの間の、特定の関係に限定されない。図３に示される実施形態において、コンソール２２は、たとえば、システムのオンオフのため、または、患者の治療に使用されているタイプの歯内治療機器を構成するための、ディスプレイ２３と、複数の押しボタン２５とを含み得る。システム２０は、好ましくは、歯内治療機器の移動Ｍｉを停止または再開させるために医師が作動させることができるペダル２４を含む。

【0158】

図４は、逆移動Ｍ４中に動作するメカニズムの実施形態を示す。Ｍ３において最大しきい値限界を上回ると（Ｒ）、逆移動Ｍ４のパラメータが設定される。Ｍ４に入るときに、カウンタがｎＲからｎＲ＋１に増大される。ｎＲ値が依然として予め定められた基準値ｎＩを下回っている一方で、逆移動Ｍ４は、特定の回転角度α_４の間維持される。予め定められた基準値ｎＲは、好ましくは５と１５との間にあり、最も好ましくは１０である。回転角度α_４の終了後、装置は通常の前方移動Ｍ１に戻るように切り替わる。カウントされたｎＲ値が予め定められた基準値ｎＩを上回ると直ちに、警告音が作動する。逆移動Ｍ４は、装置が通常の前方移動Ｍ１に戻るように切り替わるまで、特定の回転角度α_４の間維持される。逆移動Ｍ４は延長されてもよい。

【0159】

図５は、逆移動Ｍ４の間動作するメカニズムの別の実施形態を示す。Ｍ３において最大しきい値限界を上回ると（Ｒ）、逆移動Ｍ４のパラメータが設定される。Ｍ４に入るときに、カウンタがｎＲからｎＲ＋１に増大される。ｎＲ値が依然として予め定められた基準値ｎＩを下回っている一方で、逆移動Ｍ４は、特定の回転角度α_４の間維持される。これは図４を参照しながら説明した通りである。しかしながら、カウントされたｎＲ値が予め定められた基準値ｎＩを上回ると直ちに、別の評価が実行される。カウントされた値ｎＲは、ｎＩよりも大きい別の基準値ｎＳと比較される。ｎＲが依然として基準値ｎＳを下回っている一方で、警告音が作動し、逆移動Ｍ４が、装置が通常の前方移動Ｍ１に戻るように切り替わるまで、特定の回転角度α_４の間維持される。これは図４を参照しながら説明した通りである。しかしながら、Ｓｎ値を上回ると、装置は、長くされた警告音を発し、恒久的に逆移動４を実行する。このループという側面は、何度も相当なひずみを受けてきたやすりを交換するようユーザを促すために提供される。好ましくは、ｎＳ値は５０と９０との間になるように選択される。最も好ましい値は７０である。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】