Brevet FR2333484A1 — publié le 19770701

La présente invention concerne un appareil de formation d'une couche de renforcement d'un agent de retard de carie dentaire sur la surface d'une dL-nt, en 3a soumettant à des ondes ultrasonores en présence de l'agent de retard de carie dentaire et d'une pièce de propagation d'ondes ultrasunores. Il est déjà connu pour éviter la carie dentaire de recouvrir la surface d'une dent avec un airent de retard de carie, tel que le fluorure d'etain, le fluorure de sodium ou la fluoroamine. Mais Si la surface de la dent n'est que revetue par cet agent de retard de carie, le revêtement adhère mal et il se dissout en une courte période. Il est donc impossible d'obtenir un effet durable de retard de carie. En outres si un revetement d'agent de retard de carie dentaire est formé sur la surface d'une dent, l'effet qui consiste à éviter la dissolution du calcium de la surface Ce la dent n'est pas suffisant. Un procédé a été récemment proposé selon lequel des ondes ultrasonores sont appliquées à la surface d'une dent en présence d'un agent de retard de carie dentaire, de manière à former une couche de renforcement de cet agent sur la surface de la dent. Les effets obtenus par ce procédé sont illustrés par les figures 1 et 2 qui montrent facilement que des effets excellents contre la dissolution du calcium et le renforcement de la surface de la dent peuvent etre obtenus.Plus particulierement, la figure 1 est un graphe montrant les quantités d'ions Ca++ dissous pour un échantillon (a) d'une dent humaine coupée et non traitée, un échantillon (b) d'une dent humaine coupée qui a été plongée dans une solution de SnF2 à 8 % en 5 minutes, et un échantillon (c) d'une dent humaine qui a été soumise à des vibrations ultrasonores à 19 kil@- hertz, en étant plongée dans une solution à 8 * de SnF2 pendant 3 minutes, et plongée dans une solution tampon contenant 0,1 mole par litre d'acide acétique, à 370C pendant 5 heures.La figure 2 est un graphe de la dureté Vickers mesurée sur les échantillons (a), (b) et (c) après qu'ils ont été plongés dans une solution tampon de 0,1 mole par litre d'acide acétique pendant 5 heures pour éliminer la chaux. Le procédé mentionné ci-dessus était basé sur une nouvelle découverte et par conséquent, aucun appareil n'existait jusqu'à présent pour sa mise en oeuvre. Des recherches ont donc été faites en vue de développer un appareil qui convient pour la mise en oeuvre de ce procédé. Tout d'abord, une fraise à ultrasons a été utilisée comme vibrateur ultrasonore. Etant donné que cette fraise (St destinée à effectuer l'opération de fraisage sur une partie locale très limitée, si elle est utilisée pour la mise en oeuvre du procédé de formation d'une couche de renforcement d'un agent de retard de carie dentaire sur une surface relativement grande d'une dent, le rendement de l'opération est extrernement faible. Il s'est donc avéré que l'utilisation de cette fraise ultrasonore n'est pas pratique.En outre, etant donné que des vibrateurs du type à vibrations verticales sont utilisés dans les fraises ultrasonores connues, il est difficile d'appliquer directement les ondes al- trasonores à la face masticatrice d'ure dent st il est pratiquement impossible d'appliquer ces ondes sur la iace postérieure. 1-n outre étant donné qu'une fréquence préférable pour la mise en oeuvre du procédé est relativement basse, lorsqu'une fraise ultrasonore connue ou autre est utilisée comme vibrateur, ses- dimensions doi- vent etre augmentées et il est difficile de la placer dans une posi- tion appropriée dans la cavité buccale. Dans un cas extrême, il est difficile de placer le vibrateur dans la cavité buccale.Par conséquent, un traitement efficace avec des ondes ultrasonores de fréquence basse est impossible en utilisant une fraise ultrasonore connue ou similaire. L'invention a donc pour objet essentiel de réaliser un appareil destiné à la mise on oeuvre du procédé de formation d'une couche de renforcement d'lm agent de retard de carie dentaire siir la surface d'une dent1 par application d'ondes ultrasonores à la surface de la dent en présence d'un agent de retard de carie dentaire, au moyen d'un vibrateur générateur de vibrations ultrasonores de torsion auquel est relié une pince vibrante en forme de lame dont la surface est suffisante pour couvrir totalement ou partiellement une dentition humaine; l'irradiation par les ondes ultrasonores peut E faire non seulement sur les faces antérieures des dents mais également sur les faces masticatrices et les faces posterieures et un traitement de retard de carie dentaire peut ainsi être appliqué de facon efficace sur les faces antérieure postérieure et masticatrice d'unn dent, en une seule fois. Selon l'invention, un appareil destiné à former une couche de ronforcement d'un agent d@ retard de carie dentaire sur les surfaces des dents humaines en les soumettant à des ondes ultrasonores en preselice d'un agent de retard de carie dentaire sur les surfaces de ces dents, comporte un vibrateur qui produit des vibrations ultrasonores de torsion et une pièce vibrante accouplée avec le vibrateur, cette pièce vibrante comprenant une queue dont l'axe est l'axe central des vibrations de torsion, et une lame dans une direction qui s'écarte de l'axe central de la queue et dont la surface est suffisante pour couvrir horizontalement au moins une partie d'une dentition humaine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 et 2 sont des graphes illustrant l'effet de retard à la carie dentaire par des ondes ultrasonores, en ce qui concerne la quantte des ions de calcium dissous et la dureté après élimination. de chaux, la figure 3 est une vue d'ensemble d'un mode de réalisation de l'invention, les figures 4 a 10 illustrant différents modes de réalisation de la pièce vibrante de l'appareil selon l'invention, dans chacune de ces figures une vue de face étant représentée en (aj et des vues de côté étant représentées en (b) et en (c), la figure 11 illustre les conditions d'expérience pour l'examen de la relation entre l'angle de rayonnement et l'effet du traitement,et la figure 12 est un graphe montrant les résultats de ces expériences, en ce qui concerne la dureté Vickers. La figure 3 représente donc un vibrateur @ à torsion qui prodnit des vibrations ultrasonores a' torsion provoquant à leur tour des vibrations ultrasonores dans uiie partie terminale IA du vibrateur dont l'axe 2 est le centre de vibration. Une pièce vibrante 3 est accouplée avec la partie terminale 1A du vibrateur 1 et elle reçoit les vibrations de torsion. Cette pièce vibrante 3 comporte une queue 4 dont l'axe coincide avec l'axe des vibra tions, et une mince lame 5 dirigée dans une direction perpendiculaire à l'axe de la queue 4, de manière que la lame 5 produise des vibrations ultrasoneres alternatives de faible amplitude autour de l'axe 2, et ravonne des ondes ultrasonores.Dans le cas présent, et en fonction de 3n longueur de la lame , par exemple dan 3 s modes de réalisation des figures 4, 5, 9 et 10, des vibrations de déformation sont produites dans la lame @, et des ondes ditrasonores sont émises par la surface de cette lame. dans une dire@ tion qui lui est perpendiculaire. Selon l'invention, un vibratear à torsion de type coun@ pour être utilisé comme vibrateur 1 et par conséquent, il n'y a pas li@@ de le décrire. S:ir les figures, la référence numérique 100 désigne un oscillateur. Différents modes de réalisation de la pièce vibrante 3 accouplée avec la partie terminale 1A du vibrateur 1 seront maintenant décrits. La figure 4 représente en (a) et en (b) un mode d réalisati@. de la pièce vibrante 3 dans lequel la lame 5 est disposée sur un côté .'e la queue 4, en faisant avec elle un angle A pratiquement droit, e-t l'épaisseur de la lame 5 est petite Par rapport à cette de la queue 4. Quand cette pièce vibrante 3 est accouplé avec la partie terminale 1A du vibrateur 1 et que des vibrations de torsion lui sont imprimée, comme le montre la finire 4 en la lame 5 vibre avec une petite amplitude, comme l'indique la flèche 6, et des ondes ultrasonores sont émises dans la direction perpendiculaire à la lame. l'amplitude des vibrations augmente progressivement:: a partir de l'axe de la queue vers l'extrémité de la lame 5, mais un rayonnement efficace des ondes ultrasonores peut être obteut dans une partie relativement importante de la surface de la lame 5. Le fait que la lame 5 soit perpendiculaire à l'axe central, permet d'obtenir non seulement des vibrations ultrasonores de cette lame, mais offre également l'avantage que l'opération de mise en place de la lame 5 au voisinage non seulement de la face antérieure des dents mais également des faces supérieure et postérieure est considérablement facilitée en réglant l'angle d'introduction de la lame 5 dans la bouche, le vibrateur 1 étant tenu à la main , ou encore en réglant l'angle de la lame 5. Par conséquent, toutes les faces des dents peuvent être traitées très facilement et avec sécurité en une courte période. En outre, si la lame 5 est maintenue horizontalement et disposée entre les dents supérieures et inférieures, les faces inférieures des dents supérieures et les faces supérieures des dents inférieures peuvent être traitées simultanément en une seule fois.Le traitement est donc considéra- belement facilité, et appliqué en une très courte période. La figure 5 représente un mode de réalisation de la pièce vibrante 3 dans lequel la lame 5 se prolonge des deux côtés, perpendioulairement à l'axe central 2. En plus de l'effet pre@ité obtenu avec le mode de réalisation de la figure 4, ce dernier mode de réalisation presente l'avantage qu les incisives peuvent etre traitées avec une efficacité particulière. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation de la pièce vibrante 3 dans lequel la lame 5 a une largeur suffisante pour couvrir plusieurs molaires. Dans ce mode de réalisation, la pièce vibrante 7 est introduite dans la bouche par I 'avant, et plusieurs molaires peuvent être traitées simultanément. Comme le montre la figure t; en (b), l'épaisseur de la lame 5 diminue progressivement à partir de l'axe vers son extrémité et par conséquent, la distribution des masses et la rigidité conviennent bien à l'émission d'ondes ultrasonores dans la plage des fréquences relativement basses, par exemple de 19 kilohertz à 28 kilohertz. Ce choix approprié de la distribution des masses ou de a rigidité en jouant sur l'épaisseur de la lame 5 peut s'appliquer se façon similaire non seulement aux précédents modes de réalisation mais également à ceux qui seront décrits ci-apres. La figure 7 illustre un autre mode encore de réalisation de la pièce vibrante 7 dont la lame 5 fait avec l'axe central 2 un angle qui nsest pas droit, mais de l'ordre de 45 . Avec ce mode de réalisation, il est très facile d'amener la lame 5au voisinage des dents Cet angle B peut autre choisi en option et des pièces vibrantes 3 appropriées peuvent être réalisées et utilisées en fonction des différences entre les dimensions des cavités buccales et les formes des rangées de dents et des gencives. La figure 8 illustre un autre mode encore de réalisation de la pièce vibrante 3 dans lequel la lame 5 n'est pas plane mais présente une section incurvée comme cela apparat en (b) et en (c) sur cette figure. Comme cela est représenté en (c), des ondes ultrasonores émises par la face concave se propagent comme l'indi- que la flèche 7 et sont concentrées pratiquement en un point. Ce mode de réalisation convient bien pour soumettre une région étroite et limitée à de fortes ondes ultrasonores. Dans chacun des modes de réalisation des figures 9 et 1O, la lame r; est réalisée tie manière que toute la dentition puisse être traitée. Autrement dit, les dimensions et la forme de la lame.5 correspondent à celles des rangées de dents supérieure et inférieure d'une personne humaine. Dans chacun de ces modes de réalisation, la @ame 5 est maintenne horizontalement dans la cavité buccale et elle est disposée entre les dents supérieures et les dents inférieures, de sorte que Les faces inférieures des dents supérieures et les faces supérieures des dents inférieures peuvent être traitées simultanément, et le traitement peut etre appliqué en une très courte periode. Selon l'invention, une pièce vibrante 3 constituée par une combinaison appropriée de deux ou plusieurs des précédents modes de réalisation, ou leur modification, peut également convenir. un métal ou une matière plastique est utilisé pour la réalisa- tion de la pièce vibrante 3 dans chacun de ces modes de réalisation en raison du prix et des possibilités de moulage. ne façon géné- rale, il est préférable d'utiliser un métal qui n'a aucun effet toxique sur le corps humain pendant le traitement dans la cavité buccale, et une rigidité appropriée, comme par exemple l'acier inoxydable, le titane, le nickel, un alliage de fer et d'aluminium ou autres. Dans chacun des précédents modes de réalisation, la pièce vibrante 3 peut être accouplée avec le vibrateur 1 par tout moyen susceptible de transmettre les vibrations avec sécurité, par exemple par fixation avec un adhésif, par soudage, soudage å l'étain, soudage a chaud ou boulonnage. La formation d'une couche de renforcement d'un agent de retard de carie dentaire sur les surfaces des dents au moyen de l'appareil selon l'invention sera maintenant décrite Tout d'abord, un agent de retard de carie dentaire, par exem ple une poudre connue, une solution ou une pâte contenant comme ingrédients du fluorure d'étain, du fluorure de sodium, de la fluoroamine ou autres pouvant convenir, est placée, etendne ou déposée sur les surfaces des dents à traiter. Ensuite, la pince vibrante 3 de l'appareil selon l'invention est amenée au voisinage de l'agent de retard de carie applique sur les surfaces des dents, par l'intermédiaire d d'un élément de propagation d 'ondes ultrasonore res, par exemple un liquide se trouvant naturellement dans la cav@ té buccale humaine, ou de l'eau amenée artificiellement. Quand des ondes ultrasonores c'une fréquence relativement basse, par exemple 14 à 28 kilohertz, sont émises, l'ingrédient de l'agent de retard de carie peut pénétrer dans les parties superficielles des dents, et une couche serrée de renforcement peut être formée dans cette région relativement étendue, au moyen d'un traitement en une seule opération. Si la pièce vibrante 3 de chacun des précédents modes de réalisation est utilisée à l'intérieur d'un porte-empreinte séparé (non représenté) qui convient au traitement des dents de toute une rangée ou dune partie d'une rangée, les pertes de l'élément de propagation d'ondes ultrasonores ou de l'agent de retard de carie peuvent etre limitées et le traitement peut être appliqué avec sécurité. Les appareils de chacun des précédents modes de réalisation peuvent être utilisés non seulement pour soumettre les surfaces des dents directement à des ondes ultrasonores, mais aussi indirectement. Par exemple, la surface d'une dent à traiter est recouverte préalablement avec un agent de retard de carie dentaire, et un récipient souple rempli d'un élément de propagation des ondes ultrasonores, de l'eau par exemple, est disposé de manière à recouvrir la surface revetue de la dent. Ensuite, la pièce vibrante 3 de l'apparei' selon l'invention est placée étroitement en contact avec ce recipient souple et des vibrations ultrasonores sont émises dans cette position. Dans ce cas également, le traitement pet être appliqué avec efficacité. Le fait que, selon l'invention, le renforcement-des surfaces des dents avec un agent de retard de carie dentaire est obtenu de façon efficace, non seulement pour 3es faces perpendiculaires à la direction de rayonnement mais également sur les faces obli- ques ou parallèles à cette direction, a été confirmé par les expériences ci-apres faites sur la relation entre l'angle de rayon nement des ondes ultrasonores et l'effet du traitement.Plus partie culièrement, une source de vibrations en forme de spatule, d'une largeur de 8mm et d'une longueur de 2 centimètres, comme le montre la figure 4, a été utilisée comme pièce vibrante 3 et la lame 5 a été mise en vibration avec une amplitude allant jusque 10 microns environ, de manière à émettre des ondes ultrasonores dans la direction perpendiculaire à la surface de la lame 5.En utilisant cette pièce vibrante 3, un échantillon a été soumis à des ondes ultrasonores d'une fréquence de 28 kilohertz, en présence de SnF2, et l'effet de traitoment a été examiné en changeant la position de la pièce vibrante 3 par rapport @ la surface à traiter de l'échantillon 7, comme le montre la figure 11: autr ment dit, la position (a) avec un angle de 0 , la position (b) avec un angle de 45 et la position (c) avec un angle de 90 ont été adoptées. Sept dents ont été examinées dans chacune de ces positions et des valeurs moyennes ont té calculées. Les résultats obtenus sent illustrés par la figure 12 qui montre que l'effet est à peine influencé par l'angle de rayonnement, et qu'un effet excellent est obtenu dans chaque cas. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils décrits et illustrés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Appareil de formation d'une couche de renforcement d'un agent de retard de carie dentaire sur les surfaces des dents bumaines, en les soumettant @ des ondes altrasonores en présence de l'agent de retard de carie sur les surfaces des dents, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un vibrateur produisant des vibrations ultrasonores de torsion et une pièce vibrante accouplée avec ledit vibrateur, ladite pièce vibrante comprenant une queue dont l'axe coincide avec l'axe central des vibrations de torsion, et une lame disposée dans une direction faisant un certaln angle avec l'axe de ladite queue et dont la surface est suffisante pour couvrir horizontalement une partie au moins drune dentition humaine. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame est disposée d'un coté et dans une direction perpendiculaire à l'axe de ladite queue, la lame' étant plane et son épais- seur étant inférieure à celle de ladite queue. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de ladite lame est suffisamment large pour couvrir horizontalement plusieurs dEnts humaines, la lame étant plane et son épaisseur diminuant progressivement depuis l'axe central de la queue Jusqu @ à son extrémité. 4 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame est disposée dans une direction faisant avec l'axe de ladite queue un angle de l'ordre de 450, ladite lame étant plane et son épaisseur étant inférieure à 7'épaisseur de ladite queue. 5 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale de ladite lame est incurve. 6 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de la lame suffit pour couvrir horizontalement une dentition humaine dans sa totalité.