Brevet FR3016283A1 — publié le 20150717

Entraînement pour contre angle en dentisterie : L'automatisation de la technique endodontique est de pratique courante en dentisterie. Elle est représentée par différents moyens d'entraînement mécaniques donnant aux limes endodontiques un mouvement leur permettant la pénétration du canal et sa mise en forme. Dans une première solution proposée, le mouvement imposée à la lime est un mouvement de coupe des parois canalaires en rotation alternative. Cependant la friction des limes sur les parois du canal imposent aux limes une torsion alternative 10 dans les deux sens , ce qui aboutit à leur fracture. Plus récemment l'apparition d'alliages titane nickel dont la résistance à la torsion et la flexibilité sont plus élevées a permis une rotation lente ,ou une rotation alternative des limes pour la coupe de la dentine canalaire,(brevet US 2012/0107766A1) cette rotation étant limitée à la résistance de ces métaux à la torsion d'une part et à l'effet de coupe des lames sur la dentine d'autre part. Ces 15 mesures n'étant pas précisées car la dentine canalaire peut présenter une dureté variable éventuellement dans un même canal et la résistance à la torsion dépendant de la partie de la lime engagée dans le canal, car cette résistance dépend du volume de métal dans la section en tension. Pour éviter les inconvénients de la rotation des instruments canalaires en friction, Lévy (EP0161196 Al) a proposé une tête d'entraînement donnant à la lime un mouvement longitudinal 20 alternatif d'amplitude variable. Selon cette invention l'amplitude des mouvements alternatifs longitudinaux serait en grande partie fonction de la friction rencontrée par la lime en mouvement dans le canal lors de la coupe de la dentine. Ainsi l'amplitude des mouvements longitudinaux varierait de 0,35 millimètre à 1,5 millimètre : Avec une forte friction de la lime sur les parois l'amplitude serait donc de 0,35 millimètre, et avec une friction faible elle serait de 1,5 millimètre. 25 Ceci aussi bien sur la montée que sur la descente de l'instrument dans le canal. Par ailleurs l'axe du porte instrument endodontique est libre de rotation ce qui permet à la lime lors de la montée et de la descente de tourner sur son axe, ceci étant provoqué par l'oblicité des lames de l'instrument. Cependant lors de fortes frictions au cours de la descente, la lime viendra en contact forcé sur les 30 parois ,sans avancer ce qui a pour effet une sensation de percussion désagréable, perçue par le patient. Un autre inconvénient est représenté par le fait qu'on ne peut dissocier l'énergie développée lors des mouvements de descente ou de montée de la lime et de différencier l'efficacité de la lime lors de la montée ou de la descente. Or il est important de favoriser , par exemple,l'effet de coupe en 35 traction une fois la lime engagée en douceur dans le canal. L'objet de l'invention est tout d'abord d'éviter l'utilisation de l'énergie mécanique en rotation forcée produite par un moteur électrique pour la mise en mouvement du contre angle donc de l'instrument qui y est attaché ; en effet la transformation de la rotation en mouvement longitudinal alternatif oblige à un déplacement alternatif obligatoire minimum , dans le brevet Levy, ce 40 déplacement est de 0,35mm. Le second objectif est de régler la force développée pour le déplacement de la lime de façon indépendante aussi bien en montée qu'en descente et d'informer le praticien de la position de la lime par rapport à un minimum requis de la vibration ; Pour cela selon l'invention le mouvement linéaire alternatif est généré par une bobine(2) plate 45 entre deux champs magnétiques inverses : la bobine(2) étant alimentée par un courant continu de trés basse tension (3)suivant une fréquence et une intensité choisies, 50 La bobine plate(2) est évidée au centre (sans conducteur). Sa partie droite (6)est prise en sandwich dans un flux magnétique inverse de celui soumis à la partie gauche (5). Ces deux flux sont constitués chacun par deux puissants aimants(1) dont l'effet magnétique s'ajoute (figure 1). Si l'on considère séparément le faisceau de fils conducteurs de droite (6)et celui de gauche (5)sur la figure 1 chaque couple d'aimant n'agit que sur le faisceau concerné par son flux: Lorsqu'on alimente la bobine (2) dans un premier sens (3),son faisceau de droite(6)est parcouru par un courant inverse du faisceau de gauche(5), ceci du à la structure rectangulaire de la bobine. En les soumettant chacun à un flux magnétique inverse, les forces de Lapace engendrées sont rendues de direction et de sens identiques et donc s'ajoutent : ce qui entraîne un déplacement de la bobine(2) dans une première direction . En inversant le sens du courant (4) dans la bobine on obtient son déplacement inverse, dans le plan de la bobine et perpendiculairement aux faisceaux actifs (5,6). À noter que les faisceaux haut et bas de la bobine sont sans action car hors du flux magnétique. 15 La fréquence de ces inversions ,contrôlée par un potentiomètre(ou tout autre dispositif de réglage numérique) au niveau de l'alimentation de la bobine(2), détermine la fréquence de battement de la bobine(2). L'intensité du courant continu TBT contrôlée par un potentiomètre au niveau de l'alimentation de la bobine détermine la force du déplacement engendré et ce dans les deux sens de déplacement et 20 indépendamment l'un de l'autre. La bobine(2) est solidaire d' un socle plat comportant un bras (7) sur un axe permettant une rotation du support (7) Le déplacement de la bobine(2) est transmis par ce bras (7) à un axe de transmission(8) en connexion avec un contre angle (9). 25 Les champs inverses sont provoqués de façon avantageuse, à l'aide de 4 aimants au néodyme de dimension adéquate (par exemple : 12mmx6mmx2mm) Ces aimants permettent un mouvement linaire alternatif jusqu'à 20mm ,la fréquence optimum est comprise entre 20 et 40 hertz .La course linéaire totale pouvant être réglée par un réducteur de course dans les deux sens.L'alimentation de la bobine(2) est obtenue par un courant continu 30 TBT(très basse tension) de 5 à 12volts de façon préférentielle mais non limitative. Le débattement de course de la bobine(2) pourra être indiqué à l'opérateur par des capteurs situé sur l'axe de transmission(8) : par exemple lors d' un débattement minimum dans les deux sens, ces capteurs indiqueraient un frottement important empêchant le déplacement de l'instrument attaché au contre angle(9) inséré dans le cylindre porte instrument (12) . 35 Le mouvement linéaire alternatif horizontal est transmis par un axe rigide (8)à la tête du contre angle(9) contenant le cylindre porte instrument (12)et transformé en un mouvement alternatif vertical à l'aide d'un dispositif mécanique. Ce dispositif comporte le bras(8) relié à un réducteur à bascule(11) : ce bras (8)se termine par une bague orientable laissant passer l'axe du réducteur à bascule(11 )qui 40 y coulisse à frottement doux. Ce réducteur à bascule(11) comporte à son extrémité une fourche (13)qui s'insère dans une fente appropriée dans le cylindre porte instrument(12). Cette fourche (13)faisant un angle d'environ 40°avec le réducteur (11) et laissant le cylindre porte instrument(12) libre de toute rotation à l'intérieur de la tête du contre angle (9). L'axe de rotation (14) sur la bascule (11) permet de réduire l'amplitude des déplacements alternatifs de la 45 fourche(13) donc du cylindre porte instrument(12) 50 3 .Ainsi suivant l'invention, la bobine(2) alimentée alternativement provoque un mouvement linéaire alternatif vertical d'un instrument endodontique ou d'un instrument de détartrage ou de surfaçage radiculaire inséré dans le cylindre porte instrument(12). La fréquence d'alimentation de la bobine(2)dans un sens du courant comme dans l'autre conditionne la fréquence du déplacement de l'instrument dans un sens comme dans l'autre et la force des déplacements de l'instrument peut être réglée par ajustage de l'intensité du courant qui alimente la bobine motrice(2) : ce réglage est obtenu de façon indépendante pour les deux sens de déplacement de la bobine(2) .Le réglage de ces 2 paramètres est obtenu par action sur les potentiomètres appropriés situés sur l'alimentation de la bobine(2). Ces réglages étant établis ils constituent une sécurité car le lien magnétique fait office de limiteur d'effort et supprime par simple amortissement magnétique, l'effet « marteau piqueur » signalé dans l'invention Levy. Le dispositif suivant l'invention comporte donc un boiter comportant l'électronique d'alimentation avec réglage de l'intensité et de la fréquence et d'un écran de contrôle visuel associé à une alarme 20 auditive sous forme de signaux différenciés,connectés aux capteurs situés sur l'axe de transmission (8) le premier signal est obtenu quand par exemple une lime ne peut atteindre en descente une distance minimale de vibration choisie par le praticien, car empêchée par un frottement excessif, par exemple sur la dentine canalaire,les forces de frottement étant supérieures à la 25 force de déplacement de l'instrument : le praticien averti pourra choisir d'augmenter la force de déplacement en augmentant l'intensité sur la bobine (2)ou de changer l'instrument pour un diamètre plus petit ou enfin d' augmenter la force de coupe en traction pour permettre par exemple un élargissement du diamètre du canal dans sa partie supérieure coronaire suivant le principe bien connu de la « crown clown technique » 30 Le second signal interviendra quand par exemple la lime ne peut atteindre une distance établie de coupe (par exemple les 2/3 de la distance maximale de coupe en traction) dans ce cas le praticien pourra choisir d'augmenter la puissance de la bobine ou d'augmenter la fréquence. Ces alarmes étant obtenues grâce à des micro capteurs eux mêmes connectés aux alarmes 35 auditives et ou visuelles dans le boîtier de commande. Le boîtier comporte aussi l'électronique d'alimentation permettant la transformation du courant électrique du secteur en alimentation en courant continu de très basse tension. Suivant un premier montage : Il est avantageux d'intégrer l'électronique d'alimentation, de fonctionnement ainsi que la bobine 40 (2)et les aimants(1) dans un même boîtier. Le déplacement de la bobine(2) est alors transmis par câble semi rigide à l'axe de transmission(8) se prolongeant dans un contre angle(9) contenant seulement un réducteur à bascule(11) relié au cylindre porte instrument(12) Le déplacement longitudinal du câble est transmis dans le corps du contre angle(9) à la bascule réductrice(11) comportant la fourche(13) insérée dans le noyau porte instrument(12) pour lui 45 conférer une vibration verticale. 50 Il peut être aussi avantageux de transformer ce déplacement longitudinal de la bobine(2)en une rotation alternative du noyau porte instrument (12)installé dans la tête d'un contre angle spécifique, ceci s'obtient en reliant l'axe de transmission (8) latéralement au noyau cylindrique porte instrument(12) qui pivotera alternativement dans son logement en fonction du déplacement du câble rigide donc de la bobine.(2) Suivant un autre montage l'ensemble bobine aimant peut adopter une forme circulaire remplaçant la partie rectiligne d'un contre angle (9) ; Ce montage comporte suivant les figures 3 et 4, un aimant central constituant le pôle intérieur (19) et présentant longitudinalement de part et d'autre de son axe 2 cannelures destinées à recevoir les 2 tiges guide (16) de la bobine (15) permettant de guider cette bobine (15) lors de son déplacement. La bobine (15) est un cylindre abritant dans sa partie interne les deux tiges guide (16) et sur sa partie externe une ou plusieurs couches de fil de cuivre alimentées en courant continu TBT, à partir des commandes du boîtier ,en intensité et en fréquence. L'ensemble est recouvert d'un tube (17) représentant le pôle extérieur . L'immobilisation des pièces polaires se faisant à l'aide du lien magnétique (18) d'un coté et de la tête du contre angle (9) de l'autre.La pièce représentant le lien magnétique laissant passer les 2 fils d'alimentation (3 et 4) de la bobine (15) en très basse tension. Les deux tiges guide sont solidarisées à la sortie de ce montage pour être connectées à la tige rigide (8) se continuant par le dispositif à bascule (11) dans cette option seul un cordon d'alimentation réunit le boîtier de commande au contre angle (9) L'opérateur pouvant alors choisir : -par réglage des potentiomètres (ou tout autre dispositif de réglage comme des potentiomètres numériques)sur la fréquence l'alimentation(3 et 4) en courant continu TBT de la bobine (15), la fréquence des inversions d'alimentation d'un sens (3) ou de l'autre(4),provoquant le déplacement alternatif de la bobine(15) -ainsi que par réglage par deux potentiomètres,ou tout autre dispositif de réglage, l'intensité de la force de déplacement de la dite bobine (15) dans ses allers et retours et ce indépendamment pour l'aller et pour le retour. Ces déplacements étant transmis par un réducteur à bascule(11) et un cylindre porte instruments (12) aux instruments endodontiques ou de surfaçage radiculaire pour la parodontologie. 45 50 REVENDICATIONS1)Dispositif pour contre angle utilisé en dentisterie caractérisé en ce qu'il comporte une bobine(2,15) alimentée par un courant continu TBT(3,4) et qui ,soumise à un flux magnétique, se déplace alternativement dans un sens comme dans l'autre lors de l'inversion alternative du courant d'alimentation (3,4). Ces déplacements alternatifs de la bobine(2,15) sont transmis par des moyens mécaniques (7,8)à un cylindre porte instrument(12) du contre angle(9) 2)Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la bobine est de forme rectangulaire(2) alimentée par un courant continu TBT et dont les parties droite(6) et gauche (5) soumises à un flux magnétique induit par deux aimants provoquent un déplacement de ladite bobine (2). L'inversion du courant de l'alimentation de la bobine (2) provoquant alors son déplacement inverse.Ces déplacements alternatifs de la bobine(2) sont transmis par des moyens mécaniques(7 et 8) à un cylindre porte instrument (12) du contre angle(9) 3)Dispositif suivant la revendication 1,caractérisé en ce qu'il comporte un aimant central de forme circulaire constituant le pôle intérieur (19) et présentant longitudinalement de part et d'autre de son axe deux cannelures destinées à recevoir les tiges guide (16) d'une bobine (15) permettant de guider la bobine (15) lors de son déplacement. La bobine (15) est un cylindre abritant dans sa partie interne les deux tiges guide (16) et sur sa partie externe une double couche de fil de cuivre alimentée en courant continu TBT. L'ensemble est recouvert d'un cylindre (17) représentant le pôle extérieur. L'immobilisation des pièces polaires se faisant par un lien magnétique d'un côté et la tête du contre angle (9) de l'autre : les 2 tiges guides étant solidarisées pour être connectées à la tige rigide (8) se continuant par un dispositif à bascule (11) 4)Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'alimentation (3et4)de la bobine (2 , 15) comporte un potentiomètre de réglage de la fréquence des inversions de courant provoquant le déplacement alternatif de ladite bobine 5)Dispositif suivant la revendication 1, ou la revendication2, ou la revendication3, caractérisé en ce que l'alimentation (3et4) de la bobine (2 ,15) comporte deux potentiomètres permettant le réglage de l'intensité de la force de déplacement de la bobine (2,15) dans ses allers et retours et ce indépendamment pour l'aller et pour le retour 40 45 50