(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-14
(54)【発明の名称】超音波歯科治療装置の先端要素、当該歯科治療装置の運動変換部分、当該先端要素を有する歯科治療装置、および当該先端要素の先端カード装置
(51)【国際特許分類】
A61C 1/07 20060101AFI20220407BHJP
A61C 17/20 20060101ALI20220407BHJP
A61C 3/03 20060101ALI20220407BHJP
【FI】
A61C1/07 A
A61C17/20
A61C3/03
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021549689
(86)(22)【出願日】2020-03-05
(85)【翻訳文提出日】2021-08-24
(86)【国際出願番号】 EP2020055948
(87)【国際公開番号】W WO2020178410
(87)【国際公開日】2020-09-10
(32)【優先日】2019-03-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500000485
【氏名又は名称】フェルトン ホールディング ソシエテ アノニム
【氏名又は名称原語表記】Ferton Holding SA
【住所又は居所原語表記】rue Saint Maurice 34 CH-2800 Delemont,Switzerland
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【氏名又は名称】本田 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100082418
【氏名又は名称】山口 朔生
(74)【代理人】
【識別番号】100167601
【氏名又は名称】大島 信之
(74)【代理人】
【識別番号】100201329
【氏名又は名称】山口 真二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100220917
【氏名又は名称】松本 忠大
(72)【発明者】
【氏名】ヴイエ、ロマン
(72)【発明者】
【氏名】ビアネメ、アレックス
【テーマコード(参考)】
4C052
【Fターム(参考)】
4C052AA15
4C052BB07
4C052CC14
(57)【要約】
好ましくは歯科治療装置、特に歯石除去器の先端要素(1)であって、先端要素(1)は、使用中に超音波振動を実現し、-先端要素(1)をハンドピースに可逆的に装着するための第1の端部部分(10)、-歯科工具を形成する第2の端部部分(20)、および-第1の端部(10)と第2の端部部分(20)との間に配置された運動変換部分(30)、を有し、第1の振動方向(V1)を有する超音波振動を第2の振動方向(V2)を有する超音波振動に変換するために、運動変換部分(30)は、第1の湾曲サブ部分(31)および第2の湾曲サブ(32)を有する、先端要素(1)。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
好ましくは歯科治療装置、特に歯石除去器の先端要素(1)であって、
使用中に超音波振動を実現し、
ハンドピースに可逆的に装着するための第1の端部部分(10)、
歯科工具を形成する第2の端部部分(20)、および、
前記第1の端部(10)と前記第2の端部部分(20)との間に配置された運動変換部分(30)、を有し、
第1の振動方向(V1)を有する超音波振動を第2の振動方向(V2)を有する超音波振動に変換するために、前記運動変換部分(30)は、第1の湾曲サブ部分(31)および第2の湾曲サブ(32)を有する、
先端要素(1)。
【請求項2】
前記先端要素(1)のコースは、前記第1の湾曲サブ部分(31)では第1の角度(α1)で湾曲し、第2の湾曲サブ部分(32)では第2の角度(α2)で湾曲し、前記第1の角度(α1)と前記第2の角度(α2)との差は、15°よりも小さく、さらに好ましくは5°よりも小さく、最も好ましくは2.5°よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の先端要素(1)。
【請求項3】
前記第1の角度(α1)および/または前記第2の角度(α2)は、80°~140°、さらに好ましくは85°~125°、最もおそらくは90°~100°、あるいは大概は90°でさえあることを特徴とする、請求項2に記載の先端要素(1)。
【請求項4】
を満たしている第1の曲率半径Rα1が前記第1の湾曲サブ部分(31)に割り当てられ、式中D1は、1.2~4mmの範囲内であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項5】
前記運動変換部分(30)は、第1の長さ(L1)を有し、前記運動変換部分(30)内の前記先端要素(1)の前記コースは、第2の長さ(L2)を有する横方向のシフトを起こし、前記第1の長さ(L1)は前記第2の長さ(L2)よりも長いことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項6】
前記第1の長さ(L1)および/または前記第2の長さ(L2)は、3~8mmの範囲内であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項7】
前記先端要素(1)は、中心領域(D)およびカバー領域(S)を有し、前記カバー領域(S)は、前記中心領域(D)を包囲し、前記先端要素(1)の前記コースに沿って前記カバー領域(S)は、特に前記運動変換部分(30)で前記先端要素(S)の前記コースに垂直な方向に延伸を変更することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項8】
前記運動変換部分(30)で前記カバー領域(S)は、前記先端要素(1)の前記コースに垂直な第1の断面(I-I)が、特に前記運動変換部分(30)の始まりで測定された第1の断面積(S1)を有し、かつ/または前記運動変換部分(30)で、前記先端要素(1)の前記コースに垂直な第2の断面(H-H)が、特に前記運動変換部分(30)の終わりで測定された第2の断面積(S2)を有し、前記第1の断面積(S1)は前記第2の断面積(S2)よりも大きいことを特徴とする、請求項7に記載の先端要素(1)。
【請求項9】
前記カバー領域(S)は、特に前記運動変換部分(30)で前記先端要素(1)の前記コースに沿って円錐形状、階段形状および/または指数関数的形状であることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項10】
前記第2の端部部分(20)で、前記先端要素(1)の前記コースは、前記第1の湾曲サブ部分(31)および前記第2の湾曲サブ部分(32)を含む主平面(M)に対して第3の角度(α3)で傾斜方向(T)に湾曲し、前記第3の角度(α3)は、-75°~+75°、好ましくは-35°~35°または約0°であることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項11】
前記第2の端部部分(20)で前記先端要素(1)の前記コースは、前記第2の端部部分(20)の一部を含み、前記傾斜方向(T)に延在する平面内で第4の角度(α4)で湾曲していることを特徴とする、請求項1~10のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項12】
前記第1の長さ(L1)は、前記第2の長さ(L2)に等しいかそれよりも短く、かつ/または、前記第1の断面積(S1)は、前記第2の断面積(S2)に等しいかそれよりも小さいことを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の先端要素(1)。
【請求項13】
請求項1~12のいずれか一項に記載の先端要素(1)の、
運動変換部分(30)。
【請求項14】
請求項1~12のいずれか一項に記載の先端要素(1)を含む、
歯科治療装置。
【請求項15】
請求項1~12のいずれか一項に記載の先端要素(1)の状態をチェックするための先端カード装置であって、
前記先端要素(1)を突起領域に対して固定した向きに配置するための保持要素を備えている、
先端カード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超音波歯科治療装置の先端要素、当該歯科治療装置の運動変換部分、当該先端要素を有する歯科治療装置、および当該先端要素の先端カード装置に関する。
【背景技術】
【0002】
歯石は、多くの場合、特に歯ブラシのような家庭でのケア治療または水噴霧治療の過程でアクセスしにくい口腔領域で進行する。このような領域は、専門家によるケア治療の過程、とりわけ歯石除去の過程でもアクセスしにくく、形成された歯石は硬く、歯に強力に付着する。
【0003】
超音波歯石除去器具は、超音波振動の力があり、歯への影響が少ないことから、硬い歯石を効果的に除去することがよく知られている。超音波歯石除去器具の除去能力は、その超音波振動力によって達成され、この超音波振動力は、先端要素の所与の剛性に対する振幅、すなわち振動振幅に比例するように近づけられる。したがって、先端要素の形状を決定するときに、有効性を確実にするために器具の抵抗の限界内で振幅を最適にする必要がある。
【0004】
先端要素の低侵襲性は、一次元方向または並進方向に制御された超音波振動によって確保される。歯石は、低振幅だが高速であり、超音波運動の周波数が高いために高加速である超音波運動の力によって、切られるのではなく弾き飛ばされる。これによって歯と器具との間の接触力を小さくする。
【0005】
歯への影響が少ないかまったくない状態で歯石を弾き飛ばすためには、先端要素の特徴的な平面状屈曲運動が歯の表面に対して完全に接線上でなければならない。アクセスしにくい領域の場合、特に臼歯および小臼歯の近心および遠心にアクセスする場合、従来の直線状の先端要素を用いて先端要素の接線上の位置決めを確実にすることは難しくなる。
【0006】
このような領域で歯石を適切に除去するためには、先端要素が特定の角度、好ましくは35°で傾斜している必要があることがわかった。ところが、これらの器具は効率が低いことが知られており、さらに、振動運動を的確に制御できないことがわかった。例えば、実際の振幅は、全力稼働時で30μm未満であり、平面状屈曲運動を確実にできない。とりわけその形状が特殊であるため、歯石に超音波振動を送って除去できない。
【0007】
例えば平面状運動に対して別の角度にするなどの他の解決策では、振動運動の適切な進路変更を確実にできない。逆に、振動運動の適切な進路変更を確実にする解決策は、先端要素を歯に対して適切に位置調整するのを保証できず、歯の損傷リスクが増す。
【0008】
さらに、ドイツ国特許発明第4238384号明細書(特許文献1)は、第1の線形振動をこの第1の線形振動に垂直な別の第2の線形振動に変換する運動変換に関するものである。これは、径方向の振動を用いるもので、増幅なしで振動の向きを変える。したがって、ドイツ国特許発明第4238384号明細書のシステムは、歯石除去を意図したものではなく、低振幅かつ低効率の器具を意図したものである。さらに、運動変換を実現する要素は、ハンドピースと先端要素との間に配置され、可逆的に装着可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】ドイツ国特許発明第4238384号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の目的は、使用中に超音波振動を実現する改良した先端要素であって、特に、その効率、傾斜方向に沿った運動制御および低侵襲性に関して改良した先端要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この目的は、請求項1に記載の先端要素、請求項13に記載の運動変換部分、請求項14に記載の歯科治療装置、請求項15に記載の先端カード装置によって達成される。従属請求項、本文および図面には好適な実施形態が組み込まれている。
【0012】
本発明の第1の態様によれば、歯科治療装置、特に歯石除去器の先端要素が提供され、先端要素は、使用中に超音波振動を実現し、先端要素をハンドピースに可逆的に装着するための第1の端部部分、歯科工具を形成する第2の端部部分、および、第1の端部部分と第2の端部部分との間に配置された運動変換部分を有し、第1の振動方向を有する超音波振動を第2の振動方向を有する超音波振動に変換するために、運動変換部分は、第1の湾曲サブ部分および第2の湾曲サブ部分を有する。
【0013】
第1の端部部分は、先端要素の近位端部を形成し、第2の端部部分は先端要素の遠位端部を形成する。
【0014】
先行技術とは異なり、本発明による先端要素は、第2の振動方向を有する超音波振動を変換するために第1の湾曲サブ部分および第2の湾曲サブ部分を有する運動変換部分を含む。すなわち先端要素は、運動変換部分で少なくとも2箇所で湾曲している。運動変換部分により、先端要素の前後運動、すなわち第1の方向を有する超音波振動の少なくとも一部を、特に第1の端部部分で遮断し、この前後運動を運動変換部分の終わりで少なくとも部分的に上下運動、すなわち第2の方向を有する超音波振動に変換することが有利に可能である。例えば、前後運動は、長尺方向に平行に行われ、上下運動は、前後運動に垂直の方向である。
【0015】
さらに、特に運動変換部分の終わりで超音波振動の振幅を微調整することが有利に可能である。これにより、歯石を適切に除去するための効率を適応させることが可能である。運動変換部分による運動変換の制御は、第2の端部部分の異なる形態、特にアクセスしにくい領域にある歯石を除去するように設計されている形態に適応できることがさらにわかった。したがって、特に1つの特定の平面内に第2の端部部分を制御した運動を有利に利用して、使用中に歯に対する打撃を回避できる。
【0016】
特に、先端要素は、チタンを含まない、または先端要素は、チタン量を80重量%未満、好ましくは60重量%未満、最も好ましくは40重量%未満しか含まないことが想定される。したがって、先端要素は、チタン製の部分を含むことを構想できる。例えば、先端要素の前方端部はチタン製である。中心部分またはスリーブ部分のみをチタン製とすると考えることもできる。例えば、先端要素は、チタン層のみでコーティングされる。好ましくは、チタンを含まないとは、チタンの量が0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、さらに好ましくは0.02重量%未満であることを意味する。
【0017】
さらに、好ましくは、先端要素は、1つの平面のみに延在しないことが想定される。言い換えれば、第1の端部部分、第2の部分および運動変換部分の延伸部が容積を画成する。なぜなら、これらの部分は、第1の端部部分、第2の部分および運動変換部分が延伸できる共通の平面内に位置していないか配置されていないからである。言い換えれば、第1の端部部分、第2の部分および運動変換部分は、3つの独立したベクトルからなる1セットを画成する。
【0018】
さらに、好ましくは、先端要素は、特に尖った先端の領域にボールがない。すなわち先端要素は、その前方端部に向かって先細りになっているにすぎず、ボールのような前方端部になっていないことが想定される。
【0019】
好ましくは、先端要素は、先端要素のなかでも特に先端要素の第1の端部部分に超音波振動を誘導する作動ユニットを含むハンドピースに可逆的に装着できることが想定される。例えば、作動ユニットは、圧電変換器を備えている。さらに、(圧電変換器を含む)ハンドピースと先端要素との間に超音波振動の連続性を確保するために、ハンドピースおよび先端要素は、先端要素をハンドピースの対応する凹部に挿入するために、好ましくはハンドピースおよび第1の(近位)端部部分の前側に、インターフェースを有する。例えば、先端要素の第1の端部部分は、ハンドピースにねじ締めできるか、あるいはハンドピースおよび第1の端部部分は、キーロック原理機構を形成するように構成される。好ましくは、先端要素の第1の端部部分は、ハンドピースにねじ締めされる。
【0020】
とりわけ、作動ユニットは、第1の振動方向を有する超音波振動を第1の端部部分で誘導し、第1の振動方向は、ハンドピースの長尺方向に平行で、通常、ハンドピースのアクチュエータの内部で長尺方向に積み重ねた圧電変換器によって始動される。第2の端部部分は、特に、使用中に歯と接触している尖った端部に向かって先細りになっている。歯の損傷を避けるため、好ましくは、先端要素、特に先端要素の第2の(遠位)端部部分は、なめらかな縁になっていることが想定される。好ましくは、先端要素の第1の端部部分の断面は、先端要素の第2の端部部分の断面よりも大きい。
【0021】
特に、先端要素は、単一の部品である。すなわち先端要素は、一体に製作されている。とりわけ、第1の端部部分は運動変換部分に入り込んでおり、かつ/または運動変換部分は第2の端部部分に入り込んでいる。さらに、第2の端部部分は、平面状屈曲運動を特に尖った端部で行うように構成されることが想定される。「平面状」とは、運動が単一の平面、すなわち二次元の平面で行われ、その平面に垂直な運動要素がないという意味である。
【0022】
好適な実施形態によれば、先端要素のコースは、第1の湾曲サブ部分では第1の角度で湾曲し、第2の湾曲サブ部分では第2の角度で湾曲し、第1の角度と第2の角度との差は、15°よりも小さく、さらに好ましくは5°よりも小さく、最も好ましくは2°よりも小さいことが想定される。特に、第1の湾曲サブ部分および第2の湾曲サブ部分は、互いに逆だが同じ平面上の方向に湾曲する。したがって、第1の湾曲サブ部分および第2の湾曲サブ部分は、好ましくは一切ねじれのない平面を形成することを構想できる。好ましくは、第1の角度および第2の角度は、運動変換部分の前方の先端要素のコースと運動変換部分の後方の先端要素のコースとの間で先端要素のコースの平行な横のシフトを実現するために、可能な限り互いに等しくなるように形成される。好ましくは、運動変換部分は、第1の振動方向および/またはハンドピースの長尺方向に平行ではない先端要素のコースによって指定される。運動変換部分は、好ましくは「S」字型である。
【0023】
好ましくは、第1の角度および/または第2の角度は、80°~140°、さらに好ましくは85°~125°、最もおそらくは90°~100°、あるいは大概は90°でさえあることが想定される。第1の角度を可能な限り90°近くに設定することによって、第1の振動方向を有する超音波振動全体をほぼ遮断し、運動変換部分の終わりでエネルギーを第2の振動方向を有する振動にほぼ完全に変換することが有利に可能である。
【0024】
を満たしている第1の曲率半径Rα1が第1の湾曲サブ部分に割り当てられ、式中D1は、1.2~4mmの範囲内であることが特に想定される。第2の湾曲サブ部分に割り当てられる第2の曲率半径Rα2は、長さL1およびL2ならびに角度α1によって決定される。
【0025】
特に、運動変換部分は、第1の長さを有し、運動変換部分内の先端要素のコースは、第2の長さを有する横方向のシフトを起こし、第1の長さは第2の長さよりも長いことが想定される。第1の長さを第2の長さよりも長く設定することによって、超音波振動の振幅、特に第2の端部部分の尖った端部での超音波振動の振幅を増幅することが有利に可能である。好ましくは、第1の長さおよび第2の長さは、楕円形共振器を形成するような寸法であり、第1の長さは、楕円形共振器の長軸を形成し、第2の長さは短軸を形成する。
【0026】
好ましくは、第1の長さおよび/または第2の長さは、3~8mmの範囲内である。そのため、第1の長さおよび第2の長さは、第1の振動方向を有する超音波振動を、第2の振動方向を有する超音波振動に変換するような寸法である。同時に、第1の長さおよび第2の長さは、ハンドピースに装着されている先端要素を簡単に扱うのに十分小さい。
【0027】
さらに、第1の長さは、第2の長さに等しいかそれよりも長く、かつ/または第1の断面積は、第2の断面積に等しいかそれよりも大きいことが特に想定される。そのため、例えば第1の長さと第2の長さとの比および/またはそれに応じて第1の断面積と第2の断面積との比を変更することによって、振幅を調整することが可能である。
【0028】
さらに、先端要素は、中心領域およびカバー領域を有し、カバー領域は、中心領域を包囲し、先端要素のコースに沿ってカバー領域は、特に運動変換部分で先端要素のコースに垂直な方向に延伸を変更することが特に想定される。そのため、先端要素の尖った端部で振幅を適応させる別の可能性が、カバー領域のサイズを適応させることによって提供される。好ましくは、中心領域およびカバー領域は、互いに同心である。好ましくは、カバー領域のサイズの変更は、運動変換部分内で行われる。中心領域は、好ましくは筒状で、液体流、好ましくは水を運搬するためのチャネルを形成する。
【0029】
好ましくは、運動変換部分でカバー領域は、先端要素のコースに垂直な第1の断面が、特に運動変換部分の始まりで測定された第1の断面積を有し、かつ/または運動変換部分で、先端要素のコースに垂直な第2の断面が、特に運動変換部分の終わりで測定された第2の断面積を有し、第1の断面積は第2の断面積よりも大きいことが想定される。中心領域のサイズは、一定のままである。とりわけ第1の断面積が第2の断面積よりも大きい場合、第2の端部部分の尖った端部で超音波振動の振幅を増幅することが有利に可能である。実際、特に第1の長さが第2の長さよりも長い状態で形成した楕円形共振器と組み合わせてサイズ変更した場合、(水が中心領域を通るとき)全力で振幅215umに到達することが可能であることがわかった。比較すると、運動変換部分がなく、第1の湾曲サブ部分および第2の湾曲サブ部分を有する同種類の先端要素では、同じ条件で振幅は60μmになる。その結果、それに応じて運動変換部分を適応させることによって振幅を少なくとも2.5倍に増幅することが可能である。
【0030】
好ましくは、カバー領域は、特に運動変換部分で先端要素のコースに沿って円錐形状、階段形状および/または指数関数的形状である。有利には、カバー領域の形状を先端要素のコースに沿って適応させることによって先端要素の尖った端部で超音波振動の振幅を適応させることが可能である。
【0031】
さらに、好ましくは第2の端部部分で、先端要素のコースは、第1の湾曲サブ部分および第2の湾曲サブ部分を含む主平面に対して第3の角度で傾斜方向に湾曲し、第3の角度は、-75°~+75°、好ましくは-35°~35°または約0°であることが想定されることが好ましい。とりわけ、第3の角度および/または第3の曲率半径は、計画した用途に応じて適用される。例えば、先端要素が直線状の場合、第3の角度は0°である。臼歯または小臼歯の近心および遠位治療に好適である曲線状の器具の場合、第3の角度は、治療する面積に適応される。例えば、第3の角度の範囲は、口の象限に応じて-75°~75°である。第3の角度が-35°~35°である場合、さもなければ先端要素がアクセスしにくい領域へのアクセスが簡単になる。
【0032】
1つの実施形態では、第2の端部部分で先端要素のコースは、第2の端部部分の一部を含み、傾斜方向に延在する平面内で第4の角度で湾曲していることが想定される。これは、歯科用途に特に有用である。特に、第2の端部部分は、第2の端部部分が特に第3の角度で傾斜した平面を画成するように湾曲している。使用中、尖った端部は、前記平面で超音波振動を起こして歯から歯石を除去する。したがって、第2の端部部分、特にその尖った端部は、平面状屈曲運動、例えば歯の表面に対して接線上の運動を行う。有利には、運動変換部分の形状は、尖った先端が前記平面以外で余計な動きをしないようにする。さもなければその動きで歯を打撃して損傷を起こすおそれがある。
【0033】
本発明の別の態様は、前述の請求項のうちの1つに記載の先端要素の運動変換部分である。先端要素に関して前述した特徴および利点はすべて、運動変換部分にも同様に適用でき、その逆も適用できる。第1の端部部分、第2の端部部分および/または変換部分は、一つに組み合わせて所望の先端要素を形成できることを検討可能である。例えば、変換部分および第2の端部部分は、第2の端部部分を運動変換部分に可逆的に装着するためのインターフェースを提供する。そのため、第2の端部領域を取り換え、例えば異なる形で湾曲した別の第2の端部部分を用いて第3の角度および/または第4の角度を変更することが可能である。
【0034】
さらに、本発明は、本発明による先端要素を有する歯科治療装置に関する。先端要素の文脈で記載した特徴および利点はすべて、歯科治療装置にも同様に適用され、その逆も適用される。好ましくは、歯科治療装置は、線形の超音波振動を先端要素、とりわけ作動ユニットに可逆的に装着可能な先端要素に誘導するための作動ユニットを含む。特に、先端要素は、その前側で歯科治療装置にねじ締めされる。
【0035】
好ましくは、歯科治療装置は、30Hz未満の周波数、好ましくは20Hz~30Hzの周波数を有する先端要素の線形振動を確立するように構成される。
【0036】
本発明の別の態様は、本発明による先端要素の状態をチェックする先端カード装置であって、先端要素を突起領域に対して固定した向きに配置するための保持要素を備えている、先端カード装置に関する。そのため、変換部分および/または第2の端部部分は、使用中に変形したかどうかをチェックすることが有利に可能であり、使用者は、先端要素を取り換える必要があるかどうかを知らされる。したがって、保持要素は、例えば同じ突起領域で先端要素の形状をチェックすることを可能にする特定の向きに先端要素を変えることによって、先端要素を様々な視点からチェックできるように構成される。突起領域が箱、特に開いた箱または透明の箱を形成し、それによって先端要素の形状を様々な視点からチェックすることを可能にすることも考えられる。先端要素の文脈で記載した特徴および利点はすべて、先端カード装置にも同様に適用され、その逆も適用される。
【0037】
まだ明示的に記載していないいかなる場合も、本発明に記載した範囲を限定したり拡大したりしない限り、個々の実施形態またはその個々の態様および特徴を互いに組み合わせたり入れ替えたりできるが、これは、そのような組み合わせまたは入れ替えに意味があり、本発明の趣旨に沿っている場合である。本発明の1つの実施形態に関して記載している利点は、適用可能な場合はいつでも、本発明の他の実施形態の利点でもある。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【
図1】好適な実施形態による先端要素を第1の斜視図で概略的に示した図である。
【
図2】
図1の先端要素を第2の斜視図で概略的に示した図である。
【
図3】
図1および
図2に示した先端要素の第2の端部部分を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
図1および
図2には、本発明の好適な実施形態による先端要素1を示している。例えば、先端要素1は、歯石除去用先端部、すなわち歯石除去によって歯をクリーニングするために使用される先端要素1である。好ましくは、使用中、先端要素1はハンドピース(図示せず)に可逆的に装着され、特に取り付けた状態では、ハンドピースおよび先端要素1は医療器具を形成し、好ましくは歯科器具を形成する。特に、先端要素1およびハンドピースは、ハンドピースと先端要素1のそれぞれに割り当てられた対応するインターフェースを介して互いに接続される。
【0040】
歯から歯石(tartar)、歯石(calculus)および/または歯垢を除去するため、先端要素1を有するハンドピースは、先端要素1が歯の表面と接触するように歯の方へ誘導される。好ましくは、ハンドピースは、ハンドピースに接続された先端要素1の動き、特に超音波運動を作動させる作動ユニットを含む。この超音波運動は、シミ、歯垢および/または象牙質の歯石を除去するのをサポートする。先端要素1は、歯肉縁下または歯肉縁上の治療に使用され得る。
【0041】
特に、先端要素1は、第1の端部部分10と、先端要素1のコースに沿って第1の端部部分10とは反対側の第2の端部部分20とを有する。第1の近位端部部分10は、例えば先端要素1をハンドピースの対応する凹部に差し込むことによってハンドピースに装着されるように構成される。この使用では、作動ユニットは、超音波振動を第1の端部部分10に伝達または誘導し、超音波振動を第1の振動方向V1に沿って引き起こす。例えば、作動ユニットは、そのような超音波運動を実現するための圧電変換器を含む。ハンドピースは、さらに、動作中にハンドピースを冷却するための水の入口および/または出口を有する冷却回路などの冷却ユニットを含んでいることがある。
【0042】
第2の遠位端部部分20は、好ましくは先端要素1の使用中に歯と接触している工具を形成する。
図1の本実施形態では、使用中に歯と対向する前側に尖った先端40を形成するために、第2の端部部分20がコースまたは先端要素1に沿って先細りになることが想定される。
【0043】
超音波振動の振幅を変更するため、特に第2の端部部分20にある先端要素1の尖った端部40では、先端要素1の形状がそれに相応じて適応している。特に、第1の端部部分10と第2の端部部分20との間には運動変換部分30が設けられる。運動変換部分30は、好ましくはS字型で、第1の湾曲サブ部分31および第2の湾曲サブ部分32を有する。好ましくは、第2の湾曲サブ部分32は、先端要素1のコースに沿って第1の湾曲サブ部分31から直接続いている。特に、先端要素1は、第1のサブ部分31では第1の角度α1で湾曲し、第2の湾曲サブ部分32では第2の角度α2で湾曲し、第1の角度α1と第2の角度α2との差は、15°未満、さらに好ましくは5°未満、最も好ましくは2°未満である。とりわけ、第1の湾曲サブ部分31および第2の湾曲サブ部分32は、S字様の形状を形成するよう逆方向に湾曲している。
【0044】
さらに、第1の角度α1および/または第2の角度α2は80°~140°、さらに好ましくは85°~125°、最もおそらくは90°~100°、あるいは大概は90°でさえある。特に、第1の湾曲サブ部分31内の先端要素1のコースは、大概は方向を約90°変更している。その結果、第1の振動方向V1を有する超音波振動を遮断し、先端要素1の第1の端部部分10で第1の振動方向V1を有する超音波振動を運動変換部分30の端部で第2の振動方向V2を有する超音波振動に変換することが可能であり、第2の振動方向V2は、大概は第1の振動方向V1に垂直に延在している。このように、運動の変換を実現できる。特に、先端要素1のコースに平行な超音波振動、すなわち前後運動は、運動変換部分30の端部で、先端要素1のコースに垂直な超音波振動、すなわち先端要素1の上下運動に変換される。
【0045】
実際には、第1の湾曲サブ部分31には第1の曲率半径Rα1を割り当てることが可能で、曲率半径Rα1は、
【0046】
を満たし、式中D1は、1.2~4mmの範囲内で、第1の断面での先端要素のカバーおよび中心領域の長さに相当する。同じことが、第2の湾曲サブ部分32に割り当てることが可能な第2の曲率半径Rα2に当てはまる。
【0047】
このほか、好ましくは、運動変換部分30は、第1の振動方向V1に平行な方向に測定した第1の長さL1に沿って延在することが想定される。第1の湾曲サブ部分31および第2の湾曲サブ部分32の形状により、第2の湾曲サブ部分32の後方の先端要素1のコースは、第1の湾曲サブ部分31の前方の先端要素1のコースに横方向または径方向にシフトする(第1の端部部分10から第2の端部部分20の方向に見た場合)。好ましくは、第2の長さL2は、運動変換部分30によって引き起こされる径方向のシフトに割り当てられる。
【0048】
第1の長さL1と第2の長さL2とを特定の比率に設定することにより、超音波振動の振幅を変更することが有利に可能である。例えば、第2の長さL2が第1の長さL1よりも短い場合、振幅は増幅され、第2の長さL2が第1の長さL1よりも長い場合、振幅は減少する。とりわけ、第1の長さL1および第2の長さL2は、楕円形共振器の軸を形成する。振幅は、第2の長さL2が第1の長さL1と等しい場合、大概は一定のままである。この場合、第1の長さL1および第2の長さL2は、円の半径を表す。
【0049】
さらに、先端要素1は、中心領域Dおよびカバー領域Sを有し、先端要素1のコースに垂直な第1の断面I-Iでは、中心領域Dは、カバー領域Sに包囲され、好ましくは第1の断面I-Iでは完全に包囲される。好ましくは、中心領域は筒状で、液体流、好ましくは水を運搬するためのチャネルを形成する。カバー領域Sの寸法を運動変換部分30でコースに沿って変更することによって、超音波振動の振幅を適応させることが有利に可能である。これは、第1の長さL1と第2の長さL2との比による振幅の変更に加えて行うことが可能である。
特に、カバー領域Sは、先端要素1のコースに垂直な第1の断面I-Iでは第1の断面積S1を有し、先端要素1のコースに垂直な第2の断面H-Hでは第2の断面積S2を有する。好ましくは、第1の断面積S1は、運動変換部分30の始まりに割り当てられ、第2の断面積S2は、運動変換部分30の終わりに割り当てられる。したがって、運動変換部分30の始まりは、好ましくは、先端要素1のコースに垂直で、第1の振動方向V1に垂直な先端要素1の最後の断面(第1の端部部分10から第2の端部部分20の方向に見た場合)によって画成される。運動変換部分30の終わりは、好ましくは先端要素1のコースに垂直な断面によって画成され、前記断面(第1の端部部分10から第2の端部部分20の方向に見た場合)は、第1の湾曲サブ部分31および第2の湾曲サブ部分32に沿って続き、第1の湾曲サブ部分31および第2の湾曲サブ部分32の後ろで初めて再び第1の振動方向V1に垂直である。
【0050】
さらに、第1の断面I-IでのカバーSおよび中心領域Dには第1の長さD1が割り当てられ、第2の断面H-HでのカバーSおよび中心領域Dには第2の長さD2が割り当てられる。カバー領域Sおよび中心領域Dが筒状である場合、D1とD2との両方で、中心領域とカバー領域とを合わせた直径を表す。中心領域の直径は、好ましくは先端要素に沿って一定である。
【0051】
カバー領域Sの第2の断面積S2を第1の断面積S1よりも小さく設定することによって、超音波振動の振幅を増幅することが有利に可能である。あるいは、第2の断面積S2を第1の断面積S1と等しく設定することによって振幅を維持するか、第2の断面積S2を第1の断面積S1よりも大きく設定することによって振幅を小さくすることが可能である。
【0052】
好ましくは、カバー部分Sは、運動変換部分30にある先端要素1のコースに沿って円錐形、指数関数的および/または段階的な形状である。
【0053】
図2は、第1の湾曲サブ部分31および第2の湾曲サブ部分32を含む主平面Mに平行な斜視図で先端要素1を示している。このように斜視になっているため、この図では運動変換部分30の2箇所で湾曲した構造が見られない。
図2に示した実施形態では、先端要素1の第2の端部部分20は、第1の湾曲サブ部分31および第2のサブ部分32を含む主平面Mに対して第3の角度α3で傾斜した方向Tに湾曲し、第3の角度α3は、図示した実施形態では35°である。第3の角度α3で湾曲することにより、第2の端部部分20の少なくとも一部は、先端要素1の使用中に平面状屈曲運動を行うように傾斜方向Tに沿って延在する。第3の角度α3または対応する第3の曲率半径Rα3は、先端要素1の計画された用途、特に先端要素1が意図されている口腔の領域に左右される。
【0054】
図3は、
図1および
図2に例示した先端要素1の第2の端部部分20を示している。とりわけ、傾斜方向Tに沿って延在する第2の端部部分20の部分は、第4の角度α4で湾曲し、傾斜方向Tを含む平面を形成する。第4の角度α4または対応する第4の曲率半径Rα4は、アクセスする表面に応じて適応し、好ましくは90°~135°の範囲、さらに好ましくは110°~120°の範囲、最も好ましくは大概117°である。好ましくは、第2の端部部分20のコースの第3の角度α3での湾曲は、第2の端部部分20のコースの第4の角度α4での湾曲に対して垂直である。
【0055】
運動変換部分30に加えて、先端要素(部分20)の適用部分の形状は、振動の方向に多大な影響を及ぼす。確実に正しい向きにするため、超音波振動が制御されていないときに寄生運動によってもたらされることがある打撃運動を制限するために反軸対称構造が維持される。反軸対称構造は、特定の二次モーメント、すなわち選択的剛性のおかげで寄生運動をフィルタリングすることによって振動に優先的な方向を与え、経路を再設定した方向の振動のみを選択する。
【符号の説明】
【0056】
1 先端要素
10 第1の端部部分
20 第2の端部部分
30 運動変換部分
31 第1の湾曲サブ部分
32 第2の湾曲サブ部分
40 尖った先端
V1 第1の振動方向
V2 第2の振動方向
α1 第1の角度
α2 第2の角度
α3 第3の角度
α4 第4の角度
I-I 第1の断面
H-H 第2の断面
L1 第1の長さ
L2 第2の長さ
S 中心領域
D カバー領域
S1 第1の断面積
S2 第2の断面積
D1 第1の別の長さ
D2 第2の別の長さ
Rα1 第1の曲率半径
Rα2 第2の曲率半径
Rα3 第3の曲率半径
Rα4 第4の曲率半径
M 主平面
T 傾斜方向
【国際調査報告】