(57)【要約】高圧水噴射を用いて歯に穿孔し腐食した工具物質を除去する装置および方法を開示する。本発明によるシステムは、歯（３２）の腐食部分に水流（２８）を定めるために用いるアプリケータ（１６）に作動可能に接続した加圧水源（１２）を含むことができる。本発明は、単一または多数の水流オリフィスを利用した水流、純水または粒子混入流、および一定高圧または脈動圧力を利用して、エナメルを含む口腔物質の除去を達成する。
2004506472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯質の穿孔装置であって、
加圧液体流を供給するように構成された加圧液体源と、
前記液体源に作動可能に接続され、前記加圧液体を受容するアプリケータと、を備え、前記アプリケータが、前記加圧液体の第１流を前記歯質に向けて送出するように選択的に配置された第１オリフィスを有し、前記液体流が歯質に対して穿孔可能である、穿孔装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、更に、前記加圧液体中に懸濁された研磨材を備える、装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、前記研磨材は、酸化アルミニウム、軽石、重曹、およびイルミナイトのうちから選択される、装置。
【請求項４】
請求項２記載の装置において、前記研磨材が１乃至３０ミクロンの平均粒子サイズを有する、装置。
【請求項５】
請求項２記載の装置において、前記研磨材が酸化アルミニウムである、装置。
【請求項６】
請求項２記載の装置において、前記加圧液体における研磨材の体積濃度が、約３％乃至２０％の範囲である、装置。
【請求項７】
請求項２記載の装置において、前記研磨材は前記加圧液体全体にわたってほぼ均質に混合される、装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、装置。
【請求項９】
請求項１記載の装置において、前記液体は３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、装置。
【請求項１１】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスの直径が約０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）である、装置。
【請求項１２】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスの直径が約０．００４インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）である、装置。
【請求項１３】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスが円形である、装置。
【請求項１４】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスが楕円形およびその他の非円形オリフィスのいずれかである、装置。
【請求項１５】
請求項１記載の装置であって、更に、第２オリフィスを備える、装置。
【請求項１６】
請求項１記載の装置において、前記加圧液体源は前記液体圧力に周期的変化を誘発するように適合されている、装置。
【請求項１７】
歯質の穿孔装置であって、
１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に液体を加圧可能なポンプと、
前記ポンプに作動可能に接続され、前記加圧液体を受容するアプリケータであって、直径が０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍ）のオリフィス・サイズを有する、アプリケータと、
を備える穿孔装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の装置であって、更に、前記液体が前記オリフィスから退出した後に、研磨材を前記液体と混合する研磨材源を備える、装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の装置であって、更に、前記アプリケータに結合され、前記液体および研磨材の混合物を再合焦する再合焦ノズルを備える、装置。
【請求項２０】
歯質の穿孔装置であって、
酸化アルミニウムおよび水のスラリを加圧するように構成された圧力源と、
前記圧力源に作動可能に結合され、所定の許容量の歯質を除去するのに適した力で前記スラリを射出可能なスラリ・アプリケータと、
を備える穿孔装置。
【請求項２１】
歯の穿孔方法であって、
液体を加圧するステップと、
オリフィスを有するアプリケータに前記加圧液体を送るステップと、
第１オリフィスからの加圧液体流を絞って、歯の表面に射出するステップであって、前記液体の速度が前記歯に穿孔するのに十分である、ステップと、
から成る方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、更に、前記加圧液体中に懸濁される研磨材を懸濁させるステップを含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材は、酸化アルミニウム、軽石、重曹、およびイルミナイトのうちから選択される、方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材が１乃至３０ミクロンの平均粒子サイズを有する、方法。
【請求項２５】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材の体積濃度が、約３％乃至２０％の範囲である、方法。
【請求項２６】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材は前記加圧液体全体にわたってほぼ均質に混合される、方法。
【請求項２７】
請求項２１記載の方法において、前記加圧液体が水である、方法。
【請求項２８】
請求項２１記載の方法において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、方法。
【請求項２９】
請求項２１記載の方法において、前記液体は３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、方法。
【請求項３０】
請求項２１記載の方法において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、方法。
【請求項３１】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスの直径が約０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）である、方法。
【請求項３２】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスの直径が約０．００４インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）である、方法。
【請求項３３】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスが円形である、方法。
【請求項３４】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスが楕円形である、方法。
【請求項３５】
請求項２１記載の方法であって、更に、第２オリフィスを備える、方法。
【請求項３６】
歯の腐食部分を除去する方法であって、
研磨スラリを加圧するステップと、
歯の腐食部分に対して加圧スラリの細流を射出するステップと、
前記歯の腐食部分を穿孔除去するステップと、
から成る方法。
【請求項３７】
歯質の穿孔方法であって、
スラリを約１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の圧力に加圧するステップであって、前記スラリが酸化アルミニウム粒子を４％乃至２０％の体積濃度で含み、前記酸化アルミニウム粒子の直径が１乃至３０ミクロンの平均粒子サイズを有する、ステップと、
直径が０．００４インチ（０．１０２ｍｍ）乃至０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）の円形オリフィスを介して前記加圧スラリを歯質に対して噴出させるステップと、
から成る方法。
【請求項３８】
歯質除去システムであって、
加圧液体源と、
液体内に高圧を発生可能なポンプであって、前記液体源に作動可能に結合されている、ポンプと、
高圧導管と、
歯のエナメルに制御可能に穿孔するのに有効な力で、前記加圧液体流を歯に向けて射出する、手持ち型アプリケータと、
を備えるシステム。
【請求項３９】
請求項３８記載のシステムであって、更に、前記ポンプよりも前に当該システムに接続されている研磨材供給装置を備える、システム。
【請求項４０】
請求項３８記載のシステムであって、更に、前記ポンプよりも後に当該システムに接続されている研磨材供給装置を備える、システム。
【請求項４１】
歯質除去システムであって、
液体源と、
油圧ポンプと、
前記液体源に受容可能に結合され、前記油圧ポンプからの動作入力を受ける増強ポンプであって、液体内に高い圧力を発生する、増強ポンプと、
高圧導管と、
制御可能に歯のエナメルに穿孔するのに有効な力で、前記加圧液体流を歯に向けて射出する、手持ち型アプリケータと、
を備えるシステム。
【請求項４２】
請求項４１記載の装置であって、更に、前記アプリケータに送出可能に結合された研磨材源を備え、研磨材は前記射出液体流と混合される、装置。
【請求項４３】
歯質の穿孔装置であって、
酸化アルミニウムおよび水のスラリを、１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧するポンプと、前記スラリは、酸化アルミニウムを４％乃至２０％の体積濃度で有し、該酸化アルミニウムはほぼ１ミクロン乃至３０ミクロンの粒子サイズを有することと、
円形オリフィスまたは非円形オリフィスを介して、前記スラリの高圧流を射出することとを備える、穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は、歯を穿孔して腐食したエナメルまたはその他の歯質（ｔｏｏｔｈ ｍａｔｔｅｒ）を除去し、歯科修復充填物を受容するのに適当な大きさおよび形状の表面を設ける分野に関する。更に具体的には、本発明は、１つ以上の高圧水流を用い、水中に懸濁された研磨材を用いるか、または用いずに歯を穿孔する方法および装置に関する。
【０００２】
２．技術的背景
米国歯科協会調査局によれば、１９９０年だけでも米国内において推定１５１，８１０，０００回もの歯科充填処置が行われた。現在、陥凹充填処置において歯質を除去するための最も普及している周知の方法は、高速穿孔過程によるものである。穿孔は、多くの場合かなりの不快感および不安を伴う。殆どの人は、歯科医に行き陥凹を埋めてもらうことを非常に不快で苦痛な体験だと思っている。典型的な穿孔過程に伴う音、臭い、および苦痛から、歯科医を訪れることに嫌悪感を抱く人もいる。
【０００３】
高速歯科用ドリルとは、端部にビットを配し、電気または空気動力源で駆動される機械式ドリルである。ドリル・ビットは、その回転ヘッドが歯に接触すると、歯の小片を除去するように設計されている。この除去方法は、金属またはセラミックの部分を除去するときの工業用ドリルと全く同様に機能する。歯科用ドリルは、一般に、手持ち式であり、虫歯を除去するために歯の殆どの領域において容易に位置決めができる。穿孔過程は、多くの場合、穿孔される歯を冷却するための水と、この水および歯くずを除去するための吸引装置（ｖａｃｕｕｍ）を必要とする。穿孔過程には、低コストであり、歯科分野において広く認められているという利点がある。しかしながら、歯科用途における穿孔には多くの不都合がある。回転ビットの切除動作は、エナメルを損傷し、歯の構造を弱化させる虞れがある。この過程は、患者にとって侵襲的であり、ドリル・ビットの大きさのために、必要よりもかなり多くの健康な物質も除去しなければならないことも多い。
【０００４】
多くの場合、患者はエナメルの腐食によって既にストレスを受けている可能性がある歯神経近傍における研削や振動による不快感を体験している。この過程の間、患者には、ドリル・モータの一定で高いピッチの唸り音が聞こえ、多くの人にはこれに痛みと不快感が伴い、紛れもない恐怖と感じる人もいる。穿孔処置の苦痛および不快感を相殺するために、大量の鎮痛剤が必要となる場合もあるが、薬剤の効き目が現れるまで待機する必要があり、その結果、過程が更に長引く可能性がある。また、薬剤の使用により、処置のコストも増大する。これらの問題の結果、歯を穿孔する過程では、患者には数分または数時間にもおよぶ不快感および不安が伴う。
【０００５】
歯科用穿孔の欠点を克服するために、腐食した歯質を除去する代替方法が研究されている。係る方法の１つが空気研磨である。空気研磨装置は、加圧空気を用いて歯の上に小研磨粒子を推進させ給送することにより、表面を研磨して取り除く。空気研磨装置は、浅い表面陥凹に対しては非常に有効に用いられ、高速ドリルよりも健康な歯をより多く保存できる場合が多い。また、研磨粒子の歯に対する衝撃が非常に小さいので、振動は気にならず、痛め止めの注射は通常不要である。このため、時間が節約でき、患者の安心感が増す。しかしながら、空気研磨法は、歯の外部エナメル層の下に穿孔し、軟質組織にまでおよぶ場合、さほど時間効率的ではない。これは、部分的に、象牙質と呼ばれるエナメル面直下にある軟質組織が部分的に研磨粒子の衝撃を吸収するためである。粒子は、歯のこの部分から跳ね返り易く、研磨材流（ａｂｒａｓｉｖｅ ｓｔｒｅａｍ） の掘削効果が弱まってしまう。
【０００６】
近年導入された穿孔に代わる別の方法に、レーザ穿孔および切除技術がある。レーザは、歯科業界において歯質を除去する最も正確な方法である。これらは、制御性がよく、現在利用可能な方法全ての中でも最小の切除幅で、歯の表面および下地組織を貫通することができる。レーザの使用により、切除する歯に隣接する領域に、熱影響ゾーン（ｈｅａｔ−ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ）を生ずるが、数々の研究により、この影響は歯の健康に永続的な損傷を起こす程大きくないことが示されている。レーザは歯科用途では大きな効果を挙げているが、これらを使用する歯科医は非常に少ない。その主な理由は、これらのコストが代替法よりも著しく高いからである。また、殆どの歯科医は、現在の方法に対して大きな改善があることが分からなくては、技術に投資する気にはならない。
【０００７】
新たな腐食除去方法を開発するに当たり、腐食した歯質を除去可能としつつ、健康な歯質をできるだけ多く保存するのに一層適した装置および方法が求められている。健康な歯質をその場に多く残すことは、歯全体の力を維持し、後に歯がかける可能性を最少に抑えるのに有効である。高速ドリルの場合、最少切除寸法は、切除工具の幅によって制限される。腐食した部分に十分到達するためには、比較的大量の健康な歯質を除去しなければならない。空気研磨およびレーザ法は、切除量を減らすことができ、したがって以前に可能であったよりもはるかに多くの健康な歯を保存することができる。しかし、更に一層正確に切除できるようになっても、過程の速度、除去可能な物質の種類、および必要な機器のコストが制約となる。これらの方法は一度に歯の比較的小さな領域を除去できるに過ぎないので、除去する物質の領域が大きくなる程、必要な時間も長くなる。
【０００８】
以上のことから、歯の穿孔装置および方法の改良が求められている。係る方法は、患者の不快感を極力抑えて、エナメルやその他の腐食物質を迅速に除去するのに効果的でなければならない。従って、係る装置は、動作が静かで、患者の口に同時に挿入しなければならない器具を最低限に抑えることが当然好ましい。更に、係る装置は、稼動に費用がかからず、現在の歯科医院のシステムと容易に一体化できる機器と共に機能してしかるべきである。係る機器は、自己冷却式で精度が高く、健康な歯構造を保存できなければならない。更に、係る方法は、患者の苦痛を最小限にし、歯科医に行くことを考えるだけで既に大きな不安となるような患者に、心理的なストレスを与えないようにしなければならない。
【０００９】
（発明の概要）
本方法および装置は、小さなオリフィスを通した高圧液体、即ち、水噴射を利用して、歯科修復処置のために腐食した歯を切除し除去する。水噴射は、周囲の物質を損なうことなく、他の方法よりも遥かに容易に多くの物質を切除することができる。本装置は、高速導管を通じてアプリケータに水のような加圧液体流を供給するように構成された圧力源を備える。アプリケータは、第１液体流を口腔面に向けるように位置付けた第１オリフィスを有し、オリフィスから射出される液体流の速度は、歯のエナメルのような歯質内に穿孔することができる。
【００１０】
また、水噴射歯科用工具は、加圧液体中に懸濁させた研磨材を有することもできる。研磨材は、液体と混合し、ほぼ均質化したスラリを作成するのが通例である。スラリ内の研磨材は、直径が１乃至３０ミクロンのサイズとするとよく、３％乃至２０％の範囲の研磨材体積濃度を有する。本装置および方法では、いずれの数の研磨材でも用いることができる。酸化アルミニウム、軽石、重曹、およびイルミナイト（ｉｌｌｍｉｎｉｔｅ） は、現在歯科分野で用いられている研磨材であり、水噴射システムで用いると、十分な量の歯質および口腔物質を除去することもできる。スラリは、高圧の下でアプリケータから射出される。通例では、スラリの圧力は、１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲であり、好ましくは、３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）の範囲とするとよい。スラリおよびオリフィスのサイズのように、別の要因に応じて、別の実施形態では２５０ｐｓｉ未満のスラリ圧力が有用となる場合もある。
【００１１】
アプリケータ内のオリフィスは、異なる穿孔要件毎に種々の形状を有することもできる。一実施形態ではオリフィスは円形であり、別の実施形態ではオリフィスは楕円形である。しかしながら、広範囲の歯科用途のために、別の形状のオリフィスを水噴射に実施することもできる。オリフィスのサイズは、０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）の範囲とするとよい。加えて、アプリケータは、水流を歯に向けるために１つよりも多いオリフィスを有してもよく、更に液体圧力に周期的変化を導入することができてもよい。
【００１２】
また、本方法は、本手順を具体化することによって、別の装置によって実施してもよい。その過程は、液体を加圧することを含む。圧力は、スラリの組成に応じて、あらゆる数の範囲とすることもできる。次いで、加圧液体をアプリケータ内に送り込む。アプリケータは、歯に穿孔するのに十分な直径を有する任意の数のオリフィスを備えることができる。次に、アプリケータは、歯に穿孔するのに十分な速度で、高圧液体またはスラリ流をオリフィスから射出する。
【００１３】
本装置および方法の動作、特徴、および利点は、以下の説明および添付した特許請求の範囲から一層明らかとなるか、あるいは以下に明記する本発明の実施によって習得することができる。
【００１４】
（詳細な説明）
本発明の現時点における好適な実施形態は、図面を参照することにより最も良く理解されよう。図面全体において、同様の部分には同様の番号を付することとする。本発明の構成部品は、ここに全体的に説明し図に示すが、多種多様の異なる構成に配し構築できることは容易に理解されよう。したがって、以下に続く本発明の装置、システム、および方法の実施形態の更に詳細な説明は、図１乃至図８に示すように、特許を請求する本発明の範囲を限定することを意図しているのではなく、単に本発明の現時点における好適な実施形態を表すに過ぎない。
【００１５】
図１を参照すると、水噴射歯科用工具１０は、加圧液体源１２および液体流アプリケータ１６を有するものとして示されている。加圧液体源１２およびアプリケータ１６は作動可能に接続されており、アプリケータ１６が圧力源１２から高圧液体を受容するようになっている。加圧液体源は、高圧液体ポンプ、または加圧気体タンク、加重ピストン、または圧縮可撓性ブラダーのようなその他の圧力発生装置としてもよい。加圧液体源１２およびアプリケータ１６は、高圧に耐えることができる任意の液体移送装置によって接続され得る。本システム１０では、高圧ホース、ブロックの穿孔部（ｄｒｉｌｌｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ） 、またはその他のいずれかの同様の高圧導管２０を用いることができる。一旦高圧液体がアプリケータ１６に到達すると、水噴射１０からオリフィス２４を通って射出される。オリフィス２４の直径は、高圧導管２０の直径よりも小さい。
【００１６】
係るノズル・システムの一定体積流量によって、高圧液体がオリフィスを通過すると、高速液体に変換される。液体２８の細流は、アプリケータ１６によって、図１に示す歯３２のような、所望の口腔物質に向けられる。高速液体流２８は歯の表面に衝撃を与え、それにより水は減速する。液体流２８の減速により、歯３２において、歯３２に向かう方向および液体流２８の同じ方向に反作用力が生ずる。力は、質量と加速度の積に等しいので、液体の減速度と歯３２に衝突した液体の質量との積から、歯質を除去するのに十分な力が歯３２の上で生ずる。図１は、可能な虫歯除去処置を示す。しかしながら、この水噴射歯科用工具１０は、欠けた部分を滑らかにする際におけるように、健康な歯質を除去したり、歯根処置におけるように、軟質口腔物質を除去することも可能である。水噴射歯科用工具１０は、従来のドリルと同じ多くの用途に用いることができる。
【００１７】
図１に示す歯科用工具には、種々の実施形態が存在する。例えば、図２が示す水噴射では、液体を研磨材と組み合わせて研磨スラリを作成する。スラリとは、液体、多くの場合においては水と、数種類の精細分割粒子状物質のいずれかとの混合である。スラリは、液体と同様に水噴射システムを通じて移動するが、これに加えて、研磨を行い歯質または他の同様の物質の除去を容易にする。口腔環境では、液体と混合するために選択する粒子は、適用対象の衛生規格（ｈｅａｌｔｈ ｓｔａｎｄａｒｄ） を考慮の上選択しなければならない。酸化アルミニウムのような研磨材は、歯科用途では既に用いられており、米国食品医薬品局（Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ） によってこの材料は歯科用途に承認されているので、好ましい。軽石、重曹、およびイルミナイト（ｉｌｌｍｉｎｉｔｅ） のような他の研磨材も、口腔環境では安全であり、歯質の除去に用いることができる。安全であることに加えて、研磨材は、粒子サイズ、体積濃度、硬さ、および不溶性というような、その他の重要な物理的特性を有していなければならない。
【００１８】
スラリ研磨材の粒子サイズは、液体流によって除去する物質量を決定し制御する際の要因となる。虫歯物質を除去するための一実施形態では、研磨粒子サイズは、１乃至３０ミクロンの範囲であることが好ましい。通例では、粒子サイズを分類するには、研磨材が通過する濾網またはフィルタのサイズを基準とする。粒子サイズに対する本章および別の章における言及は、研磨材をいずれか１つの粒子サイズに限定するように解釈されてはならない。例えば、ある量の２０ミクロン酸化アルミニウムは、２０ミクロンよりも大きな粒子または小さな粒子もある程度の割合で含んでいる場合もある。これは、選別過程においてよく見られることである。むしろ、ある量の２０ミクロン酸化アルミニウムは、完全ではないが、ほぼ２０ミクロンの粒子で構成されるであろう。更に、液体および研磨粒子の他に、スラリには別の物質が存在する場合もある。例えば、スラリの用途および種類を多種多様に広げるために、様々な種類の鎮痛剤や洗浄材をスラリ内に含む場合もある。また、スラリ内に研磨粒子を懸濁させるのを促進する種々の物質を用いる場合もある。
【００１９】
好適な実施形態では、スラリ内の液体は、４％乃至１７％体積濃度の研磨材を有する。この好ましい範囲によって、スラリは、切除に適した量の研磨材を保持しつつ、全体として液体のままであることが可能である。研磨材対液体の比率を適正にすることにより、水噴射の機能を最適化することができる。ポンプ、圧力増幅器、またはその他の圧力源における液体の加圧を可能にするためには、スラリはほぼ液体のままでなければならない。しかしながら、安全性および動力発生の理由からシステムを低圧力範囲で動作させることも望ましい。
【００２０】
一実施形態では、４％乃至１７％の体積濃度が好ましいが、他の範囲もこの開示内容の範囲に該当する。例えば、本装置は、研磨材を用いなくても、口腔物質を除去することができる。これは、かなり腐食が進んだ歯や、歯茎の処置を伴う状況で用いられ得る。この水噴射システムでは、研磨材の濃度を更に高めて用いることもできるが、スラリがスラッジになるのを防止するように注意しなければならない。加えて、研磨材の濃度を高めると、作業領域周囲に汚い残留物を生ずる可能性もある。体積濃度を１７％にすると、効率的な切除が可能な優れた混合物が得られるが、作業領域周囲に研磨粒子からの噴霧残留物が残る。体積濃度が１１％の混合物では、これよりも濃度が高い研磨材よりもかなり汚染が少なくなるが、１７％研磨材による場合ほど効率的な切除は行われない。したがって、加圧液体における研磨材の体積濃度を選択する際には、個々の環境および用途を考慮しなければならない。
【００２１】
現在においては、スラリに好ましい液体は、その安全性および入手可能性から、水である。しかしながら、その他の液体も、圧力を生ずることができ、研磨材を懸濁させることができるのであれば、用いることができる。水は優れた溶剤であり、水噴射において使用可能な研磨材の種類が限られてしまう。例えば、重曹は水噴射の用途に用いることができるが、水に溶解してしまうため、その研磨材としての特徴が生かされない。加えて、システム全体を通じて係る研磨材を均質に保持することが難しい場合もある。スラリを均質に保つと、スラリの高圧流に歯を晒す時間の較正および計時に役立つ。水以外の液体では、研磨材の可溶性が低ければ、水噴射に用いることができる。
【００２２】
図２に戻り、この実施形態は、水噴射歯科用工具４０においてスラリを混合するために可能な２つの機器および場所を有するシステムを示す。このシステムは、液体源４８から液体を受容するポンプまたはその他の圧力源４４を有する。研磨材ミキサ５０，５２は、ポンプのいずれの側に位置してもよい。このシステムはミキサ５０，５２の双方を必要とする訳ではないが、通例では一方または他方を有する。ポンプ４４の上流側にあるミキサ５０は、研磨材供給装置５６から、システムを通過する液体の体積に基づいて、ある量の研磨材を受容する。上流側ミキサ５０は、液体および研磨材の双方を受容し、これらを混ぜ合わせて適当な濃度のスラリを形成する。次に、スラリはポンプに進入し、高圧に加圧される。一旦、スラリが加圧されると、該スラリは高圧導管６０を通って流出する。スラリはアプリケータ６４に入り、切除する物質に向けられる。しかしながら、この実施形態にはいくつかの不都合がある。ポンプにおいて加圧されるスラリのために、ポンプの構成部品が磨耗し、ポンプの漏洩や故障を招く虞れがある。
【００２３】
この損傷を回避するために、下流側ミキサ５２によって研磨材を加圧液体に加えるとよい。この研磨材混合過程では、研磨材は、一回の一括形態で、または間欠的に加圧液体内にスラリとして、高い差圧の水流に注入されなければならない。一回の一括注入手順では、通常、限られた穿孔時間および深さに適した量の一回分がシステム内に供給される。しかし、歯科修復作業では、通院毎に行う歯科穿孔処置は僅かに過ぎないのが通例であるので、下流側ミキサ構成は歯科処置に非常に適している。あるいは、低圧の実施形態では、追加の変更や作業を全く伴うことなく、圧力源の下流において研磨材を適当に追加することもできる。更に別の実施形態では、システムは研磨材と液体を全く混合しなくてもよく、研磨材を含まない液体だけを用いて切除機能を果たすこともできる。
【００２４】
個々の用途に対して設計を選択する際には、各研磨材注入方法の利点および欠点を考慮しなければならない。ここでは、ポンプまたはその他の圧力源の下流にミキサ５２を配置することが、ポンプまたは圧力源を長持ちさせるためには好ましい。１回分の研磨材を研磨材供給装置に装填すれば、多数回の口腔処置に固定量の研磨材を供給することができる。しかしながら、システムに対する磨耗を極力抑えてスラリを加圧できるポンプがあれば、好ましい。
【００２５】
スラリがどこで混合されるかには係わらず、混合物はスラリとしてアプリケータ６４に入り、オリフィス６８から退出する。図３は、図２のアプリケータ６４の断面図を示す。アプリケータの本体７６内には、水噴射システムにおけるような高圧に耐えることができる管、即ちチャネル７２が存在する。チャネル７２は、その中をスラリが通過するように示されており、スラリは液体８４内で粒子８０で表されている。スラリ混合物は、チャネル７２を通過し、チャネル７２の端部に結合されているノズル８８に入る。ノズル８８は、オリフィス９６を支持するコレット９２を有する。スラリは、混合物の内圧によって、小さなオリフィス９６を通過させられる。スラリの圧力対速度の力学的関係は、ベルヌーイの式によって最良に関係付けることができる。ベルヌーイの式は、一定流量を有する流体系における２点に対する液体の圧力、速度、密度、および高さ（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ） を関係付ける。水噴射では、システムに入る液体の体積は、オリフィス９６から退出する水の体積に等しい。何故なら、他に液体の入出力源がないからである。この理由のため、ベルヌーイの式は水噴射の計算に適している。以下の式では、システムの加圧点において最初の測定を行い、液体がオリフィスから退出した直後に２回目の測定を行う。以下にこの式を示す。
【００２６】
【数１】
2004506472.tif 000003
上記式中、
Ｐ１＝システム内部の液体の圧力
Ｐ２＝オリフィスから退出する液体の圧力
Ｖ１＝システム内部の液体の速度
Ｖ２＝オリフィスから退出する液体の速度
ρ＝液体の密度
ｇ＝重力
ｚ１＝システム内部の液体の高さ
ｚ２＝オリフィスから退出する液体の高さ
【００２７】
この式によって、種々の設計パラメータに応じて水噴射システムの特徴を形成することができる。歯科水噴射用途において重要な要因は、液体流の退出速度、アプリケータと歯との間の距離、液体の内圧、水流の大きさ、および液体の密度である。例えば、退出速度が既知であるとすると、上述の式を用いれば、既知の退出速度を得るために必要な内圧について解くことができる。これは、歯科医がスラリ流の切除速度と切除深さの関係を理解している場合に有用であろう。しかしながら、圧力計算を簡略化するために、いくつかの仮定を設けることが可能であり、そうするべきである。第１に、液体がシステムを通過する際の最少摩擦損失の仮定がある。摩擦損失は生ずるが、この損失を無視しても、精度が幾分落ちるだけで、計算が大幅に簡略化する。第２に、液体がノズルから退出するときの圧力を大気圧（約１４．７ｐｓｉ）と仮定する。液体退出位置における圧力は実際には多少変動する場合もあるが、大したことはない。第３に、第１点および第２点間における高さの変化は、２つの圧力の差圧と比較した場合、極小さいものであると仮定する。最後に、水の第１速度は、第２点における退出速度と比較した場合、０であると仮定することができる。これらの仮定に従い、水の内圧について式を解く。
【００２８】
【数２】
2004506472.tif 000004
この式は、毎秒１００インチ乃至毎秒１０００インチの速度を得るためには、システム内の圧力はそれぞれ約２００ｐｓｉ乃至１８，０００ｐｓｉでなければならないことを示す。したがって、較正の目的のために、退出速度を関連する圧力に対して評価 （ｓｃａｌｅ）することができる。図２および図３に示す実施形態では、好ましい動作圧力は１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の間である。最適な圧力範囲は、好ましい研磨材の種類、体積濃度、オリフィスのサイズ、液体の種類、およびその他の要因によって左右される得る。異なる値や材料を用いる場合には、別の圧力範囲が好ましい場合もある。例えば、研磨材のサイズが大きく濃度が高い場合、特定の用途に対して本システムは全体的に低い圧力で作動することもできる。係る実施形態は、本発明の水噴射歯科用工具の範囲に該当するものとする。
【００２９】
本発明のシステムでは１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の圧力範囲が好ましいが、現在好ましいスラリの特性では、水噴射が最も実用的に動作するのは３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）の範囲である。現在好ましいスラリは、体積濃度が１１％の２０ミクロン酸化アルミニウム／水スラリである。この圧力範囲にすれば、低価格の機器および安全性の高い操作で歯の穿孔が制御可能である。直感的にわかるように、液体の圧力が高い程、水流が歯を穿孔する速度は高い。したがって、穿孔処置の最適制御を可能とするには、低圧を維持するとよい。用いる圧力が低い程、必要な機器も安価ですむ。高圧ポンプ、バルブ、およびホースのコストのために、水噴射歯科用工具の価格実現可能性が制限される場合もある。低圧動作であれば、機械を手頃な価格に抑えることができる。更に、低圧範囲は高圧範囲よりも安全である。何故なら、液体に蓄積されるエネルギが少ないからである。単一の処置中に高圧および低圧の双方を用いる別の実施形態も可能である。本システムは、流体の圧力を変動させ、これによってオリフィスから退出する液体の速度を変動させるように構成することもできる。変動装置は、流体に圧力スパイクを生成可能なポンプ、または種々の間隔で流体流を切断するバルブであり得る。
【００３０】
図に戻ると、図４は、射出後研磨材ミキサを有する水噴射システムの別の実施形態を示している。図２のシステムと同様、水噴射システムは、液体を加圧する増強ポンプ１０８に液体を供給する低圧液体源１０４を有する。典型的な増強ポンプ１０８は、端部と端部とが整合された２つのシリンダで構成することができ、一方のシリンダが大きく、他方のシリンダは小さい。ポンプ１０８では、圧力は力を面積で除算した値に等しいという単純な原理を用いている。面積が減少すれば、その結果、力は増大する。したがって、大きなピストンが液体を小さいシリンダ内に送り込むと、２つのシリンダ面積間の差に比例して圧力は上昇する。圧力が増大する一方で、その系は液体の流量を犠牲にする。しかしながら、水噴射は低流量である必要があるので、増強ポンプは水噴射歯科用工具には非常に適している。増強ポンプ１０８内のピストンは、油圧１１２または空気ポンプで駆動して、液体を加圧するとよい。一旦液体を加圧すると、高圧導管１１６を通過してアプリケータ１２０に向かう。アプリケータ１２０は、研磨材源１２４から研磨材を受容する。アプリケータにおいて、研磨材は液体と混合され、得られたスラリが歯またはその他の口腔物質に向けて射出される。
【００３１】
本水噴射歯科用工具において、アプリケータ１２０は、歯科用ドリル型機器と同様、手持ち操作が可能である。これによって、歯科医が熟知した方法で工具を柔軟に使用することが可能となる。あるいは、患者の口の上の場所に配した位置決め装置にアプリケータを取り付け、自在アーム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｒｍ）またはその他の位置決め装置によって、異なる操作位置に水噴射流を設定することもできる。別の実施形態では、液体流が歯に衝突する場所を較正し、歯科医がアプリケータ１２０を位置決めし易くすることもできる。アプリケータ１２０にスタイラスを設け、水流衝突位置を示すようにしてもよい。あるいは、アプリケータは、穿孔位置を示す光またはレーザを有してもよい。本アプリケータ１２０では、本開示の目的および機能を同じくする別の実施形態も存在可能である。
【００３２】
図５は、射出後研磨材ミキサを有するアプリケータの断面図を示す。同様のアプリケータと同じように、液体１４０はアプリケータ１２０のチャネル１４４を通過する。チャネル１４４は、アプリケータの本体１４８内に固定されており、図５では、ホース状導管として示されている。液体１４０は、ノズル１５２に進入する際には、研磨材が全く懸濁されていない。図５のノズルは、図３のノズル６４と全体的に同一である。液体はノズル１５２に入り、オリフィス・ディスク１６０のオリフィス１５６から高圧で押し出される。射出の時点では、水流１６４には研磨材が含まれていない。図５の実施形態では、研磨材１６８は、オリフィス１５６を離れた後、再合焦ノズル（ｒｅｆｏｃｕｓｉｎｇ ｎｏｚｚｌｅ） １７２において高圧水流１６４に混合される。研磨材１６８は、退出する液体流によって発生する減圧によって、研磨材供給管１７６を通って再合焦ノズル１７２に引き込まれる。一旦研磨材が再合焦ノズル１７２に入ると、液体流１６４と混合されてスラリが形成される。再合焦ノズルのテーパ部によって、液体流１６４は再度細流に再合焦され、作業領域１７８に射出される。
【００３３】
図３および図５に示すように、水噴射除去工具は、オリフィス・ディスク９６，１６０を支持するコレット９２，１５８を有する。スラリは、オリフィス・ディスク９６，１６０からそれぞれ射出される。図６は、コレット１８２内に保持され、円形オリフィス１８４を有するオリフィス・ディスク１８０の図である。円形オリフィス１８４は、歯の一点にスラリ流を合焦させることができる。コレットにネジ部を設けると、ノズルに着脱可能に取り付けることができるので、コレットおよびノズル構造体全体を交換することなく、オリフィス・ディスクを容易に交換することが可能となる。図７は、楕円形オリフィス１９４を有するオリフィス・ディスク１９０の別の実施形態を示す。楕円形オリフィス１９４は、虫歯またはその他の口腔物質の矩形領域を除去することができる。このような形状のオリフィスは、歯の中に広く浅い孔を形成することができる。しかしながら、広範囲の歯科用途のための水噴射においては、別の形状のオリフィスを装備することができる。加えて、オリフィス・ディスク内のオリフィスは、更にテーパ状出口を有することもでき、こうすれば、水流がオリフィスから退出する際に、水流の直径を広げることができる。種々のテーパ角を用いて多数の水流および噴霧特性を得ることができる。
【００３４】
これらのオリフィス・ディスク１８０， １９０は、一般にサファイアまたはダイアモンドのように、研磨材によって容易に磨耗しない材料で形成される。オリフィスのサイズおよび形状も、水噴射歯科用工具の重要な設計要素である。出口オリフィスのサイズが、退出するスラリの量および歯における切除の直径を決定する。好適な実施形態のサイズは、０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）の範囲である。しかしながら、種々の用途毎に別のサイズにすることは、当業者に周知であろう。一定流過程の間にオリフィスのサイズを変化させると、次の式にしたがって絞り効果が得られる。
【００３５】
Ｖ１Ａ１＝Ｖ２Ａ２
上記式中、
Ｖ１＝システム内部の液体速度
Ｖ２＝オリフィスから退出する液体速度
Ａ１＝管の断面積
Ａ２＝オリフィスの断面積
【００３６】
この式は、液体がオリフィスから退出する際にはその速度が上昇することを示すが、絞りの効果は、一般に、システム内の大きな圧力と比較すると、取るに足りない程度である。しかしながら、圧力が低い場合、絞り効果は水噴射システムに対して著しい効果を有する場合がある。
【００３７】
図８は、第１オリフィス２０４および第２オリフィス２０８を有するオリフィス・ディスク２００を示す。オリフィス２０４，２０８に多少角度を付けると、２つの水流２１２，２１６が歯の上の同一位置で合流し、歯質を除去する速度を高めたり、あるいは孔の形状を変化させることができる。用途に応じて、２つよりも多いオリフィスを有する別の実施形態も可能である。
【００３８】
本水噴射歯科用工具には複数の用途や変形があり、これらは本開示の一部として実施することができる。水噴射を用いて歯質を除去するために開示した方法は、以下のステップの多くを実行することができるが、別のパラメータ範囲を含んでもよい。第１に、液体を加圧する。典型的な圧力は１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）であるが、３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）が好ましい。次に、加圧液体をアプリケータに送り、歯に孔を開けるのに十分な速度でオリフィスから射出させる。オリフィスの範囲は、０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８ｍｍ（０．２０３ｍｍ）とするとよい。また、本方法は、液体内に研磨材を混合し、この研磨材をスラリに懸濁させるステップも含むことができる。現時点における好ましい研磨材の１つは、体積濃度が４％乃至２０％の研磨用酸化アルミニウムを含むスラリである。研磨材のサイズは、４乃至７ミクロンの範囲とするとよい。
【００３９】
本発明は、ここに広義に記載し以下に特許請求する、その構造、方法、またはその他の本質的な特性から逸脱することなく、他の具体的形態でも実施可能である。本装置およびシステムは、骨や指の爪のエッチングのような、当業者には公知の別の用途でも使用可能である。先に記載した実施形態は、あらゆる観点において、限定ではなく、例示としてのみ解釈するものとする。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付した特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味および均等の範囲に該当するあらゆる変更は、本発明の範囲に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】水噴射歯科用工具の概略ブロック図。
【図２】研磨材ミキサを備えた、水噴射歯科用工具の別の可能な実施形態の概略ブロック図。
【図３】スラリ・アプリケータの断面図。
【図４】研磨材供給源および増強ポンプを備えた、水噴射歯科用工具の別の可能な実施形態の概略ブロック図。
【図５】射出後研磨材ミキサを有するアプリケータの断面図。
【図６】円形オリフィスを備えた液体スラリ・オリフィス・ディスクの端面図。
【図７】楕円オリフィスを備えた液体スラリ・オリフィス・ディスクの端面図。
【図８】第１および第２オリフィスを備えたアプリケータの可能な実施形態の断面図。
【図２】
2004506472.tif 000005
【図４】
2004506472.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004506472.tif 000007
2004506472.tif 000008
2004506472.tif 000009
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2004506472.tif 000011
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2004506472.tif 000027
2004506472.tif 000028
2004506472.tif 000029
2004506472.tif 000030
2004506472.tif 000031
2004506472.tif 000032
2004506472.tif 000033
2004506472.tif 000034
2004506472.tif 000035
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004506472.tif 000036
2004506472.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月18日(2002.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯質の穿孔装置であって、
加圧液体流を供給するように構成された加圧液体源と、
前記液体源に作動可能に接続され、前記加圧液体を受容するアプリケータと、を備え、前記アプリケータが、前記加圧液体の第１流を前記歯質に向けて送出するように選択的に配置された第１オリフィスを有し、前記液体流が歯質に対して穿孔可能である、穿孔装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、更に、前記加圧液体中に懸濁された研磨材を備える、装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、前記研磨材は、酸化アルミニウム、軽石、重曹、およびイルミナイトのうちから選択される、装置。
【請求項４】
請求項２記載の装置において、前記研磨材が１乃至３０ミクロンの平均粒子サイズを有する、装置。
【請求項５】
請求項２記載の装置において、前記研磨材が酸化アルミニウムである、装置。
【請求項６】
請求項２記載の装置において、前記加圧液体における研磨材の体積濃度が、約３％乃至２０％の範囲である、装置。
【請求項７】
請求項２記載の装置において、前記研磨材は前記加圧液体全体にわたってほぼ均質に混合される、装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、装置。
【請求項９】
請求項１記載の装置において、前記液体は３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、装置。
【請求項１１】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスの直径が約０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）である、装置。
【請求項１２】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスの直径が約０．００４インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）である、装置。
【請求項１３】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスが円形である、装置。
【請求項１４】
請求項１記載の装置において、前記第１オリフィスが楕円形およびその他の非円形オリフィスのいずれかである、装置。
【請求項１５】
請求項１記載の装置であって、更に、第２オリフィスを備える、装置。
【請求項１６】
請求項１記載の装置において、前記加圧液体源は前記液体圧力に周期的変化を誘発するように適合されている、装置。
【請求項１７】
歯質の穿孔装置であって、
１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に液体を加圧可能なポンプと、
前記ポンプに作動可能に接続され、前記加圧液体を受容するアプリケータであって、直径が０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍ）のオリフィス・サイズを有する、アプリケータと、
を備える穿孔装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の装置であって、更に、前記液体が前記オリフィスから退出した後に、研磨材を前記液体と混合する研磨材源を備える、装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の装置であって、更に、前記アプリケータに結合され、前記液体および研磨材の混合物を再合焦する再合焦ノズルを備える、装置。
【請求項２０】
歯質の穿孔装置であって、
酸化アルミニウムおよび水のスラリを加圧するように構成された圧力源と、
前記圧力源に作動可能に結合され、歯の中に歯科修復充填材を配置可能とするのに十分な所定量の歯質をその歯から除去するのに適した力で前記スラリを射出可能なスラリ・アプリケータと、
を備える穿孔装置。
【請求項２１】
歯の穿孔方法であって、
液体を加圧するステップと、
オリフィスを有するアプリケータに前記加圧液体を送るステップと、
第１オリフィスからの加圧液体流を絞って、歯の表面に射出するステップであって、前記液体の速度が前記歯に穿孔するのに十分である、ステップと、
から成る方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、更に、前記加圧液体中に研磨材を懸濁させるステップを含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材は、酸化アルミニウム、軽石、重曹、およびイルミナイトのうちから選択される、方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材が１乃至３０ミクロンの平均粒子サイズを有する、方法。
【請求項２５】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材の体積濃度が、約３％乃至２０％の範囲である、方法。
【請求項２６】
請求項２２記載の方法において、前記研磨材は前記加圧液体全体にわたってほぼ均質に混合される、方法。
【請求項２７】
請求項２１記載の方法において、前記加圧液体が水である、方法。
【請求項２８】
請求項２１記載の方法において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、方法。
【請求項２９】
請求項２１記載の方法において、前記液体は３．４５ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（５００ｐｓｉ乃至２，５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、方法。
【請求項３０】
請求項２１記載の方法において、前記液体は１．７２ＭＰａ乃至１７．２ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至５００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧される、方法。
【請求項３１】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスの直径が約０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００８インチ（０．２０３ｍｍ）である、方法。
【請求項３２】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスの直径が約０．００４インチ（０．０７６ｍｍ）乃至０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）である、方法。
【請求項３３】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスが円形である、方法。
【請求項３４】
請求項２１記載の方法において、前記第１オリフィスが楕円形である、方法。
【請求項３５】
請求項２１記載の方法であって、更に、第２オリフィスを備える、方法。
【請求項３６】
歯の腐食部分を除去する方法であって、
研磨スラリを加圧するステップと、
歯の腐食部分に対して加圧スラリの細流を射出するステップと、
前記歯の腐食部分を穿孔除去するステップと、
から成る方法。
【請求項３７】
歯質の穿孔方法であって、
スラリを約１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の圧力に加圧するステップであって、前記スラリが酸化アルミニウム粒子を４％乃至２０％の体積濃度で含み、前記酸化アルミニウム粒子の直径が１乃至３０ミクロンの平均粒子サイズを有する、ステップと、
直径が０．００４インチ（０．１０２ｍｍ）乃至０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）の円形オリフィスを介して前記加圧スラリを歯質に対して噴出させるステップと、
から成る方法。
【請求項３８】
歯質除去システムであって、
加圧液体源と、
液体内に高圧を発生可能なポンプであって、前記液体源に作動可能に結合されている、ポンプと、
高圧導管と、
歯のエナメルに制御可能に穿孔するのに有効な力で、前記加圧液体流を歯に向けて射出する、手持ち型アプリケータと、
を備えるシステム。
【請求項３９】
請求項３８記載のシステムであって、更に、前記ポンプよりも前に当該システムに接続されている研磨材供給装置を備える、システム。
【請求項４０】
請求項３８記載のシステムであって、更に、前記ポンプよりも後に当該システムに接続されている研磨材供給装置を備える、システム。
【請求項４１】
歯質除去システムであって、
液体源と、
油圧ポンプと、
前記液体源に受容可能に結合され、前記油圧ポンプからの動作入力を受ける増強ポンプであって、液体内に高い圧力を発生する、増強ポンプと、
高圧導管と、
制御可能に歯のエナメルに穿孔するのに有効な力で、前記加圧液体流を歯に向けて射出する、手持ち型アプリケータと、
を備えるシステム。
【請求項４２】
請求項４１記載の装置であって、更に、前記アプリケータに送出可能に結合された研磨材源を備え、研磨材は前記射出液体流と混合される、装置。
【請求項４３】
歯質の穿孔装置であって、
酸化アルミニウムおよび水のスラリを、１．７２ＭＰａ乃至１１７ＭＰａ（２５０ｐｓｉ乃至１７，０００ｐｓｉ）の範囲の圧力に加圧するポンプと、前記スラリは、酸化アルミニウムを４％乃至２０％の体積濃度で有し、該酸化アルミニウムはほぼ１ミクロン乃至３０ミクロンの粒子サイズを有することと、
前記スラリを歯質内に孔を形成するような流れで射出するように構成されたアプリケータとを備える、穿孔装置。
【国際調査報告】
2004506472.tif 000038