(57)【要約】      （修正有）【課題】曲がりにくい及びニッケルチタン合金による低い切削性および掘削性が改善された根管用器具を提供する。【解決手段】根管用器具１は形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコア７を有し、コア７は、研磨粒子を有するコーティングを有する。このために、コア自身７は、ニッケルチタン合金またはプラスチック材料、好ましくは炭素繊維強化プラスチック材料から製造され、コーティングの柔軟性は、コア７の柔軟性に適合させられる構成とする。【選択図】図１
2007050237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコア（７）と、
該コア（７）上に存在し研磨粒子を有するコーティング（８）と
を含んでなる根管用器具であって、
前記コアが、
ニッケルチタン合金、または、
プラスチック材料
を含み、かつ、
前記コーティング（８）の柔軟性が、前記コア（７）の柔軟性に適合させられている
ことを特徴とする根管用器具。
【請求項２】
前記コア（７）が、コーティングされた領域（８）とコーティングされていない領域（１５）とを交互に有することを特徴とする請求項１記載の根管用器具。
【請求項３】
形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコア（７）
を含んでなる根管用器具であって、
前記コアが、
ニッケルチタン合金、または、
プラスチック材料
を含み、かつ、
前記コアの近端が、研磨粒子を有する研削体又は研磨体を有する
ことを特徴とする根管用器具。
【請求項４】
前記研磨粒子が、セラミック粒子、ダイヤモンド粒子、コランダム粒子、窒化ホウ素粒子、炭化ホウ素粒子、ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子、及び／又は炭化ケイ素粒子を含むことを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項５】
前記の研削体又は研磨体が、球形、円錐形または楕円形液滴形状を有する請求項３又は４に記載の根管用器具。
【請求項６】
前記コア（７）が、前記根管用器具（１）の前記近端（１０）の方向に進むにつれてより細くなることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項７】
前記根管用器具（１）が、繊維強化プラスチック材料からなるコア（７）を有することを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項８】
前記根管用器具（１）が、炭素繊維強化プラスチック材料からなるコア（７）を有することを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項９】
前記ニッケルチタン合金または導電性プラスチック材料からなるコア（７）を有する前記根管用器具（１）が、研磨粒子（９）を固定する粘着力発生素材（１７）として、構造化された金属コーティングを有することを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１０】
繊維強化プラスチック材料からなる前記コア（７）が粘着力発生素材（１７）を含み、その粘着力発生素材（１７）が、前記コア（７）の繊維を１つにまとめて保持し、かつ、その粘着力発生素材（１７）の中には研磨粒子（９）が固定され、その研磨粒子（９）が、前記根管用器具（１）の外面（１２）から突き出ていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１１】
前記コーティング（７）の少なくとも前記近端（１０）が、コーティングされておらず、かつ、自動的に中心にくることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１２】
前記コア（７）の少なくとも１つのさらなる領域（１１）がコーティングされていないことを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１３】
前記コア（７）がその外面（１２）上に接着剤のコーティングを有し、そのコーティングの中に前記研磨粒子（９）が固定され、かつ、そのコーティングから前記研磨粒子（９）が突き出ていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１４】
前記コア（７）が、ＰＰ、ＰＥ又はエポキシ樹脂からなる粘着力発生素材（１７）の中に埋め込まれた繊維、好ましくは炭素繊維を含み、前記研磨粒子（９）が、前記コア（７）の表面（１２）上に存在する粘着力発生素材（１７）の中に固定され、かつ、該粘着力発生素材（１７）から突き出ていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１５】
前記根管用器具（１）が、前記コア（７）上における楕円形領域または円形領域（１４）の形で、少なくとも１つのさらなる非コーティング領域を有することを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１６】
研磨粒子（９）を有する前記の構造化されたコーティング（８）が円形アイランド又は楕円形アイランド（１３）を含み、それらの円形アイランド又は楕円形アイランド（１３）がコーティングされていない領域（１５）によって取り囲まれていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１７】
前記コーティング（８）が前記コア（７）上に螺旋状に配置され、かつ、前記コア（７）の螺旋状部分がコーティングされていないことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１８】
前記コア（７）がストリップ状にコーティングされていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項１９】
前記コーティング（８）が前記コア（７）上にリング状または楕円状に配列された状態で配置され、かつ、コーティング領域および非コーティング領域（１５）が前記コア上に交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２０】
前記コーティング（８）が菱形部（１６）を含み、その菱形部（１６）が前記コアのコーティングされていない２つの反対方向に延びる螺旋構造領域によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２１】
前記コーティング（８）が、請求項１６〜２０のいずれか１項に記載された構造を組み合わせた形態を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２２】
前記コア（７）の長さｌが、数ミリメートルであり、好ましくは１０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２３】
前記コア（７）の厚さｄが、サブミリメートルの範囲にあり、好ましくは０．１〜３ｍｍであることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２４】
その中に研磨粒子（９）が固定される前記粘着力発生素材（１７）の厚さｈが、好ましくは０．１μｍ〜５０μｍであることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２５】
前記研磨粒子（９）の平均粒径ｋが、好ましくは１〜５００μｍであることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具。
【請求項２６】
歯（３）の根管治療における、先行する請求項のいずれか１項に記載の根管用器具（１）の使用。
【請求項２７】
ニッケルチタン合金または導電性プラスチック材料、好ましくは炭素繊維強化プラスチック材料からなるサブミリメートルの厚さのコア（７）を製造する方法ステップと、
絶縁層によって粘着力発生素材（１７）の電着から保護される、前記コア（７）の表面（１２）の領域を被覆する方法ステップと、
研磨粒子（９）を有する粘着力発生素材（１７）からなるコーティング（８）を、数マイクロメートルだけ、絶縁層によって被覆されていない前記コア（７）の外面（１２）の領域上に電着する方法ステップと、
前記絶縁層を除去する方法ステップと
を含む、根管用器具（１）の製造方法。
【請求項２８】
プラスチック材料、好ましくは炭素繊維強化プラスチック材料からなるサブミリメートルの厚さのコア（７）を製造する方法ステップと、
接着剤または柔軟性プラスチック素材からなる柔軟性層の粘着力発生素材（１７）を、前記コア（７）の表面（１２）の部分的領域に付加する方法ステップと、
研磨粒子（９）が粘着力発生素材（１７）から突き出るように前記研磨粒子（９）を前記粘着力発生素材（１７）の中に固定する方法ステップと
を含む、根管用器具（１）の製造方法。
【請求項２９】
前記の付加および研磨粒子（９）の固定が、プラスチック材料と研磨粒子（９）との混合物の射出成形または押出成形を実行し、それに続いて、研磨粒子（９）のチップをプラスチック材料から除去することによって実行されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記の付加および研磨粒子（９）の固定が、同時押出成形または２段階射出成形によってプラスチック材料と研磨粒子（９）との混合物でプラスチックコアを覆い、それに続いて、研磨粒子（９）のチップをプラスチック材料から除去することによって実行されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
炭素繊維強化プラスチック材料からなるサブミリメートルの厚さのコア（７）の製造が、予め用意された圧縮金型、又はプラスチック材料で予めコーティングされた炭素繊維のプリプレグによって実行されることを特徴とする請求項２７〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
接着剤からなる柔軟性層の粘着力発生素材（１７）の付加が、炭素繊維強化プラスチックコアを接着剤の溶液の中に浸漬し、それに続いて、接着剤コーティングされたコア（７）を粒子粉末中において転がした結果として研磨粒子（９）が付加され、その研磨粒子（９）が、接着剤を完全に硬化させた結果として接着剤の中に固定されることによって実行されることを特徴とする請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコア（７）を有し、かつ、研削体または研磨体を近端に有し、その研削体または研磨体が、研磨粒子を有し、かつ、近端に接合された根管用器具の製造方法であって、前記の研削体又は研磨体が、前記コアの近端にはんだ付けされ、溶接され、または圧着されることを特徴とする前記根管用器具の製造方法。
【請求項３４】
チタンニッケル合金または炭素繊維強化プラスチック材料のようなプラスチック材料からなるサブミリメートルの厚さの基礎プレートを製造する方法ステップと、
研磨粒子（９）を含むコーティング（８）によって前記基礎プレートをコーティングする方法ステップと、
４面または３面の断面（１８）の少なくとも１つの面（１９、２０）がコーティング（８）を有するように、前記基礎プレートを４面または３面の断面（１８）を有する長手方向に延びるストリップに分割する方法ステップと、
前記ストリップを捻り、研磨粒子によって占められた切れ刃（２２、２３）を有する根管用ドリルビット（２１）を形成する方法ステップと
を含む、根管用器具（１）の製造方法。
【請求項３５】
長方形（２４）、三角形、または平行四辺形（２５）の形態を有する前記の４面の断面（１８）が、高速ダイヤモンドソーの鋸歯が前記基礎プレートの上面に対して直角または斜めに配置された結果として、前記基礎プレートから形成されることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記コーティングのために、研磨粒子を有するプラスチック素材（１７）が付加されることを特徴とする請求項３４又は３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記コーティングのために、研磨粒子を有する青銅層（２６）が、サブミリメートルの厚さの導電性基礎プレート上に電着されることを特徴とする請求項３４〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記コーティングによって、１〜５００μｍの平均粒径ｋを有する研磨粒子（９）が付加され、コーティング（８）の中に固定されることを特徴とする請求項３４〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記分割の過程において、空気ベアリングと、１００μｍに等しいかまたはそれより薄い厚さでかつ最大１ｍｍの切り込み歯丈のダイヤモンド鋸歯とを有する高速ソーが使用されることを特徴とする請求項３４〜３６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、形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコアを有し、かつ、研磨粒子を有するコーティングをコア上に有する根管用器具に関する。そのような種類の一つの根管用器具は、刊行物米国特許第４，１９０，９５８号明細書によって知られている。
【背景技術】
【０００２】
さらに、この刊行物からは、一般的なきわめて太くて柔軟性のない歯科用ドリルビットとは対照的に、歯内根管用器具は、１／２ミリメートルより小さい直径を有するきわめて細いものであり、かつ、歯の中の根管の湾曲状態に追随できるように、きわめて柔軟性のあるものであることがわかる。このように、この刊行物においては、曲線の根管に追随できるためには曲線状態が必要であると仮定し、ドリルビットが曲線状態から直線状態に戻るように、形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料から製造されたドリルビットが提案されている。さらに、ドリルビットは、曲線状態において回転するとき、この形状記憶効果を有していなければならない。
【０００３】
この刊行物におけるコアのために提案された材料は、炭素含有クロム鋼からなる標準的な材料であり、それは、ダイヤモンドコーティングを有する。ダイヤモンドコーティングの研磨粒子は、電気分解的に堆積され、または焼結され、または標準的な方法で生成された粘着力発生物質の中に固定される。
【０００４】
そのような種類の根管用器具の欠点は、ほんの１／２ミリメートル程度の小さな直径の場合、電気分解的に堆積されあるいは焼結された粘着力発生物質によってコーティングされた炭素含有クロム鋼ワイヤは、きわめて曲がりにくく、そのために、それは、柔軟性弾性材料からなるコアを有するにもかかわらず、根管の湾曲状態に追随することができないことである。このように、弾性のあるコアおよびダイヤモンド粒子を含む比較的に曲がりにくいコーティングを有するそのような根管用器具は、実際には実現することができない。なぜなら、電気分解的に堆積されあるいは焼結されるダイヤモンド含有粘着力発生物質をコア上に約１０ｍｍ〜１２ｍｍの長さにわたってコーティングすることは、事実上、細いクロム鋼ワイヤの柔軟性を完全に奪い去るからである。
【０００５】
１９９８年から、ニッケルチタン合金から製造された新しい器具が歯内治療において使用されている。この材料は、ニッケル約５５重量％及びチタン４５重量％を含んでなり、約２重量％のほんの少しの割合のニッケルは、コバルト又はアルミニウムに置き換えられることが可能である。それらの応力−歪関係において、ニッケルチタン合金は、いわゆる超弾性を呈する。なぜなら、米国特許第４，１９０，９５８号明細書から知ることのできるクロム炭素鋼のフック弾性に加えて、それらのニッケルチタン合金は、クロム炭素鋼の場合には知られていないかなりの形状記憶効果を有するからである。この形状記憶効果は、米国特許第４，１９０，９５８号の出願された年である１９７８年にはまだ完全には知られていなかったこの材料が、変形した場合にオーステナイト組織から部分的なマルテンサイト組織に切り替わることができ、負荷がなくなれば室温でもとのオーステナイト組織を再び達成することができ、それによって、もとの形状を実現するという事実から得られる。
【０００６】
したがって、歯内治療のための根管用器具は、研削しあるいは機械加工することによって、捻られたこの新しい種類の合金からなるストリップまたはロッドから形成される。しかしながら、この合金もまた欠点を有する。この合金のビッカース硬度ＨＶは３０３ＨＶ〜３６２ＨＶで、炭素含有クロム鋼の５２２ＨＶ〜５４２ＨＶと比較すれば、炭素含有クロム鋼よりもほぼ１／３だけ小さい。したがって、従来技術においては、根管用器具の柔軟性が必要とされない領域では、鋼鉄の器具を使用することが、それらの切削性能のため推奨されている。しかしながら、ニッケルチタンから製造された根管用器具の場合には、小さなビッカース硬度による材料除去の限られた速度が考慮されなければならない。さらに、ニッケルチタンから製造された根管用器具は、通常、過負荷が発生した場合に破断するかもしれない高い危険性を回避するために、トルク制限駆動手段とともに使用される。したがって、一方においては、そのような歯内用器具を使用する分野を拡大する必要があり、また、他方においては、十分な硬度の欠如を解消する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコアを有し、かつ研磨粒子を有するコーティングをコア上に有し、しかも、従来技術における曲がりにくいものになるという欠点およびニッケルチタン合金に基づいた根管用器具の低い切削性能および掘削性能という問題を克服する、根管用器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、独立請求項の主題によって解決される。本発明の有益な発展形態が、従属項から得られる。
【０００９】
本発明によれば、形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコアを有し、かつ、研磨粒子を有するコーティングを前記コア上に有する根管用器具が提供される。このために、コアは、ニッケルチタン合金から製造されるか、あるいは、プラスチック材料、好ましくは炭素繊維強化プラスチック材料を含む。さらに、前記の研磨粒子を有するコーティングの柔軟性は、前記コアの柔軟性に適合させられる。
【００１０】
このコーティングの柔軟性は、粘着力発生物質によって達成されてもよく、その粘着力発生物質の中に研磨粒子が固定され、粘着力発生物質自身は高い柔軟性を有し、その結果として、柔軟性弾性材料からなるコアの形状の変化に追随することができる。このためには、例えばシリコーンベースのゴム弾性材料またはエラストマープラスチック材料が適切であり、前記研磨粒子が、一方において粘着力発生物質の中に保持され、他方において粘着力発生素材から外へ十分に遠くまで突き出ており、それによって、それらの研磨粒子は切削機能をなすことができる。
【００１１】
研磨粒子として、好ましくは、ダイヤモンド粒子、並びに／あるいはコランダム粒子及び／又は窒化ホウ素粒子及び／又は炭化ホウ素粒子及び／又はケイ素粒子及び／又は窒化ケイ素粒子及び／又は炭化ケイ素粒子のようなセラミック粒子が使用される。好ましくは、ダイヤモンド粒子のような硬い粒子が切削および研削するための根管用器具に使用されるが、セルサイト粒子、酸化鉄粒子及び／又はチョーク粒子のようなより軟らかい粒子が研磨剤として使用される。
【００１２】
例えば青銅のような電気分解的に堆積された曲がりにくい粘着力発生素材の場合、あるいは、例えば焼結されたアルミニウム素材のような焼結された曲がりにくい粘着力発生素材の場合、コアは、交互に（好ましくは周期的交互に）現れるコーティング領域および非コーティング領域を有するように提供され、それによって、例えば、研磨粒子を有する領域としてリンクチェーン状にまたは螺旋状に構造化された粘着力発生素材が付加され、それによって、コーティングのない領域は根管用器具の柔軟性を維持する。
【００１３】
このために、根管用器具は、好ましくは構造化されてもよく、それによって、その根管用器具は、ニッケルチタン合金または導電性プラスチック材料、好ましくは炭素繊維強化導電性プラスチック素材からなるコアを有し、そのコアは、研磨粒子を固定する粘着力発生素材として、構造化された金属コーティングを有する。好ましくは青銅からなる金属コーティングを構造化した結果として、上述した柔軟性が維持される。なぜなら、構造化された金属コーティングは、根管用器具の柔軟性弾性コアの表面における部分的領域のみに制限されるからである。研磨粒子を固定する粘着力発生素材としてのこの金属コーティングは、良好な導電率を有するニッケルチタン合金からなるコア上に電着されてもよく、あるいは、銀粒子のような導電性の粒子が添加されているプラスチック材料からなるコア上に生成されてもよい。
【００１４】
導電性材料からなるそのようなコアを得ることができなければ、電着された金属コーティングの代わりに、炭素繊維強化プラスチック材料のようなプラスチック材料からなるコア上において、好ましくは、プラスチック材料から製造された粘着力発生素材を使用してもよい。このプラスチック材料からなる粘着力発生素材は、同時に、炭素繊維のようなコアの繊維を１つにまとめて保持することができ、かつ、研磨粒子をプラスチック素材の中に固定することができ、一部の研磨粒子は、根管用器具の外面から突き出る。
【００１５】
これは、押出成形法によって繊維含有コアが圧縮され、射出成形によってプラスチック材料と研磨粒子との押出可能な混合物が供給され、それによって、複合材料部材が形成されることによって達成される。これに続いて、例えば、レーザーまたは溶解によって材料を除去することによって、研磨粒子がプラスチック材料の中に固定されたままの状態で、研磨粒子の先端を露出させてもよい。コアのための埋め込みプラスチック材料の柔軟性は、上述した金属粘着力発生素材の場合には必要とされるコーティングを構造化する手段を必要とせずに、有利には、プロセス過程において、コアの柔軟性に適合させられる。
【００１６】
さらに、プラスチック材料と研磨粒子（９）との混合物の射出成形または押出成形が実行されてもよい。それに続いて、研磨粒子（９）のチップをプラスチック材料から除去してもよい。あるいは、同時押出成形または２段階射出成形によって、プラスチックコアがプラスチック材料と研磨粒子（９）との混合物で覆われてもよく、それに続いて、研磨粒子（９）のチップをプラスチック材料から除去してもよい。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様においては、コアの少なくとも近端(proximal  end)は、コーティングされていない。これは、根管用エレメントが根管の湾曲状態に追随するという利点を有し、コーティングされていない近端は、根管を取り囲む歯のセメント質によって導かれ、根管からそれを取り囲む歯のセメント質を貫通することがない。したがって、コーティングされていない近端は、取り囲む歯のより硬いセメント質を傷つけることなく、根管用器具を根管のより柔らかい組織に沿って自動的に案内する。根管用器具の近端に続いて現れる研磨剤コーティングのみによって、使用される粒子の寸法および性質に応じて、歯のセメント質は、処理され、材料を除去され、あるいは、研磨される。
【００１８】
本発明のさらなる好ましい実施態様においては、コアは、その外面上に接着剤のコーティングを有し、そのコーティングの中に研磨粒子が固定され、そのコーティングから研磨粒子が突き出る。そのような種類の研磨剤のコーティングは、コアの材料に関係なくコアの外面上に研磨粒子を保持することができるという利点を有する。これは、研磨粒子を有するそのような種類の接着剤の層を、ニッケルチタン合金からなるコアの上面およびプラスチック材料とりわけガラス繊維強化プラスチック材料または炭素繊維強化プラスチック材料からなるコアの上面のどちらにでも付加できることを意味する。
【００１９】
本発明のさらなる好ましい実施態様においては、コアは、ポリプロピレン、ポリエチレン又はエポキシ樹脂からなる粘着力発生素材の中に埋め込まれた炭素繊維を含み、炭素繊維の粘着力発生素材はシースを形成し、該シースは研磨粒子を固定し、かつ、該シースから研磨粒子が突き出る。この根管用器具の構造は、単一の射出成形手順でそれを製造できるという利点を有する。なぜなら、研磨粒子のための粘着力発生素材は、同時に、炭素繊維のための接着ボンドを提供するからである。
【００２０】
ここで、粘着力発生剤が根管用器具の柔軟性を阻害する傾向を有する場合のために、以下に、異なる構造を有するコーティングを示す。
【００２１】
そのような場合において、根管用器具は、好ましくは、コアの外面における楕円形領域または円形領域からなる少なくとも１つのさらなる非コーティング領域を有してもよい。コーティングがない状態に維持されたそれらの楕円形領域および円形領域の効果は、コーティングが柔軟性をほとんど制限しないことである。さらに、切削性能が比較的に長い期間にわたり維持される。なぜなら、除去された歯の材料は、比較的にゆっくりと、根管用器具の比較的に大きな空間を塞ぐからである。
【００２２】
研磨粒子を有する構造化された金属コーティングが、金属コーティングのない領域によって取り囲まれた円形構造または楕円形構造を含む場合、コーティングとコアとの間で柔軟性を適合させるための条件は、よりさらに有益である。このコーティング構造の結果として、コーティングのないコア表面材料からなる連続領域が達成され、そのため、柔軟性の減少が最小限に抑制されることがこの構造から期待できる。
【００２３】
好ましくは、コーティングがコア上に螺旋状に配置され、かつ、コアの螺旋状部分は、コーティングされない。この螺旋状の構造化は、コーティングされたコア表面領域とコーティングされていないコア表面領域とが長手方向に連続的に交互に現れるという利点を有する。さらに、コーティングのそのような螺旋状の構造化は、大きな製造コストを伴うことなく実施することができる。螺旋状構造の結果として、除去された歯の材料は、好都合にも、先端から遠端への方向に運搬される。
【００２４】
本発明のさらなる好ましい実施態様においては、ストリップ状にコーティングされたコアが提供され、それによって、コーティングされたストリップとコーティングされていないストリップとがコア表面上に交互に現れる。最後に、リング状または楕円状に配列された状態でコアを取り巻いたコーティングが提供され、それによって、コーティング領域と非コーティング領域とが、コア上に長手方向にリング状または楕円状に配列された状態で交互に現れる。この構造もまた利点を有する。なぜなら、楕円状のリングは、回転するとき、リング状の軌跡が根管の中を研削する可能性がないというさらなる利点を有するからである。
【００２５】
さらに、コアの２つの反対方向に延びる螺旋状に構造化されたコーティングのない領域によって取り囲まれた菱形部を有するコーティングが提供される。そのような種類の菱形構造は、２つの反対方向に延びる螺旋構造によって、きわめて簡単に生成することができ、その螺旋構造は、材料を除去することによってコーティングの中に導入される。その除去は、レーザー、または、その他の選択的な除去または溶解方法によって、コーティングの粘着力発生素材を除去することであってもよい。
【００２６】
ここで、以下に根管用器具の大きさの程度が説明され、重要な変数はそのようなコアの長さｌである。なぜなら、長さｌは歯冠から根管の端部まで延びなければならないからである。これに関して、根管用器具の長さｌは、好ましくは１０〜４０ｍｍである。根管用器具のコアの直径ｄは近端に近づくにつれてより細くなってもよいが、結果的には、コアの全長にわたる直径ｄは、好ましくは０．１〜３ｍｍである。その中に研磨粒子が固定される粘着力発生素材の厚さｈに関しては、０．１〜５０μｍの程度の大きさが提供される。根管用器具の切削性能は研磨粒子の粒径ｋに大きく依存し、その粒径ｋは、１〜５００μｍの範囲にある。粒子が大きくなればなるほど、および／または硬くなればなるほど、材料除去速度および根管の加工表面の粗さはより大きくなる。粒子が小さくなればなるほど、および／または軟らかくなればなるほど、根管の表面はより滑らかとなり、かつより均一となる。処理中、好都合にも、相当な程度まで研磨することによってバクテリアの付着を減少させることができる。
【００２７】
そのような根管用器具は、好ましくは歯根を治療するのに使用される。そのため、歯のエナメル質は通常、歯の上部領域がすでに部分的に破壊されており、そのために、歯の象牙質が露出しており、象牙質を通って根管の中に歯の治療を施すことができる。
【００２８】
根管用器具を製造するための第１の方法は、以下の方法ステップを含む。最初に、上述した程度の大きさを有するサブミリメートルの厚さのコアが、ニッケルチタン合金または導電性のプラスチック材料、好ましくは炭素繊維強化プラスチック材料から製造される。そして、粘着力発生素材の電着から保護されるべきコアの外面の領域が被覆される。そのために、好ましくは、電気的絶縁体であるラッカーが選択的に塗布される。そして、研磨粒子を有する粘着力発生素材からなる数マイクロメートルの厚さのコーティングが、絶縁層によって被覆されないコアの外面の領域上に堆積させられる。その後に、絶縁層は除去されてもよい。
【００２９】
そのような方法は、３つの信頼性のある方法ステップにおいて根管用器具を製造することができるという利点を有し、コアが第１の方法ステップにおいて製造され、構造化が第２の方法ステップにおいて用意され、コーティングが、それまでに、第３の方法ステップにおいて実行される。
【００３０】
根管用器具を製造するための別の方法は、以下の方法ステップを含む。最初に、サブミリメートルサイズのコアがこの場合にも製造されるが、今回は、繊維強化非導電性プラスチック材料から製造される。そして、接着剤または柔軟性のあるプラスチック素材からなる柔軟性層の粘着力発生素材が、コアの表面の部分的領域に付加される。それに続いて、研磨粒子が、それらが粘着力発生素材から突き出る程度に粘着力発生素材の中に固定される。この方法は、研磨粒子を保持する接着剤またはプラスチック素材からなる層の特性に依存して、構造化が提供されてもよくあるいは提供されなくてもよいという利点を有する。製造の観点からは、接着剤またはプラスチック素材からなる層が、それの柔軟性がコアの柔軟性に完全に適合させられ、それによって、研磨粒子のための粘着力提供コーティングの構造化が必要とされないならば、それは有益なことである。
【００３１】
本発明を実現する好ましい手段においては、プラスチック材料および研磨粒子の同時押出成形または同時射出成形が、プラスチックコア上において実行される。そして、研磨粒子のチップがプラスチック材料から除去され、それによって高い切削能力が提供される。粘着力発生素材および研磨粒子の同時押出成形または同時射出成形は、製造を簡素化し、比較的に経済的な根管用器具を提供する。
【００３２】
さらに、好ましくは、炭素繊維強化プラスチック材料からなるサブミリメートルの厚さのコアが製造され、それは、予め準備された圧縮金型、またはプラスチック材料を予めコーティングされた炭素繊維のプリプレグによって実行される。炭素繊維のそのようなプリプレグは、大きな製造コストを伴うことなくサブミリメートルの厚さのコアに加工することができ、そして、そのコアに、研磨粒子を有する適切なコーティングが付加されてもよい。
【００３３】
本発明による方法を実施するさらなる例は、繊維強化プラスチックコアを接着剤の溶液の中に浸漬することによって生成される接着剤からなる柔軟性層の粘着力発生素材を提供する。そして、研磨粒子が、接着剤がコーティングされたコアを粒子粉末中において転がすことによって付加されてもよく、接着剤を完全に硬化させた結果として、その粒子は接着剤の中に固定される。この方法はまた大量生産に適している。
【００３４】
これまでに説明された方法は、円形コアに基づくものであり、その円形コアは、好ましくは近端に近づくにつれてより細くなる。以下の方法例は基礎プレートに基づくものであり、その基礎プレートは最初にコーティングされ、そして適切なストリップに切断され、そしてそのストリップは捻ることによって仕上げられ、コーティングされた根管用ドリルビットを形成する。このために、根管用器具を製造するための方法は、以下の方法ステップを含む。最初に、チタンニッケル合金または繊維強化プラスチック材料からなるサブミリメートルの厚さの基礎プレートが製造される。そして、基礎プレートは、研磨粒子を有するコーティングを提供される。最後に、基礎プレートは、４面の断面の中の狭い面または３面の断面の１つの面がコーティングを有するような形で、４面または３面の断面を有する長手方向に延びるストリップに分割される。そして、ストリップを捻ることが実行され、研磨粒子を有する切れ刃を備えた根管用ドリルビットが、形成される。この方法は、それが本発明による根管用ドリルビットを提供するという利点を有し、そのドリルビットは、それらの切削性能の点において、クロム鋼ドリルビットに匹敵し、さらに、根管の中に挿入するのに十分な柔軟性がある。
【００３５】
４面の断面は、好ましくは長方形または平行四辺形を含む。平行四辺形は、分割線が表面に対して垂直でない状態で、表面に対して傾斜した状態で、あるいは表面に対して傾いた状態で、コーティングされた基礎プレートに提供されたときに形成される。分割された後、形状が長方形および／または平行四辺形および／または三角形の断面を有するストリップは捻られてもよく、平行四辺形は、捻られたときにそれが鋭角の切れ刃を提供するという利点を有する。
【００３６】
基礎プレートをコーティングするために、研磨粒子を有するプラスチック素材が両面上に付加されてもよく、それによって、根管用ドリルビットの切削性能はさらに改善される。コーティングするために、電着が、適切な電解液槽内において、サブミリメートルのプレート上に実行されてもよい。これは多数の根管用ドリルビットを同時にコーティングすることができるという利点を有する。この場合の研磨粒子の平均粒径ｋは、１〜５００μｍの範囲にある。準備された基礎プレートの長手方向に延びるストリップへの分割は、好ましくは空気ベアリング並びに最大１００μｍの厚さおよび最大１ｍｍの切り込み歯丈ｔを有するダイヤモンド鋸歯を有する高速ソーによって実行される。
【００３７】
ここで、添付の図面を参照して、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明の第１の実施態様による根管用器具１の使用中の概略図である。根管用器具１は、駆動装置（図示しない）への押込結合部２７を有し、その駆動装置は、押込結合部２７が回転方向Ｂにトルク保護回転することをもたらす。さらに、根管用器具１は、細いコア７を有し、そのコア７は、根管用器具１の近端(proximal  end)１０に近づくにつれてより細くなる。このコア７の遠端(distal  end)２８は、形状に基づいた接続および摩擦に基づいた接続によって、押込結合部２７の材料の中に埋め込まれる。上部遠位領域２９において、コア７の外面１２は、コーティングされておらず、下部近位領域３１において、コア７は、研磨粒子を有するコーティング８を有する。
【００３９】
このような種類の根管用器具１は、歯３の歯冠６のエナメル質５に存在する開口３３から挿入され、象牙質４を通り、歯根３４に到達し、それの高い柔軟性によって、それは、歯の根管２の湾曲状態に追随する。そのために、根管用器具１の近端１０は、根管用器具１の近端１０が研磨粒子によって占められたコア７の下部近位領域３１を、根管の湾曲状態に沿って、根管用器具１の回転運動および研削運動の結果としてそれを取り囲む象牙質４およびセメント質３２をあまりにも早く貫通することなく、かつ、根管２の湾曲状態に追随して、セメント質３２よりも軟らかい歯根管２の材質の中に案内することを保証するために、適切な研磨粒子を有するコーティング８がない状態のままである。
【００４０】
図２は、図１に示される根管用器具１の概略拡大図である。この根管用器具１の場合、コア７の上部遠位領域２９は、根管用器具１のコア７の全長ｌのうち長さｌ1だけ、研磨粒子９を有するコーティング８がない。押込結合部２７の中に埋め込まれた遠端２８における直径ｄ1は、０．１〜３ｍｍである。上部遠位領域２９におけるコーティングのない領域１１は、約５ｍｍの長さｌ1を有し、それに対して、研磨粒子によって占められた領域は、好ましくは、０．５〜２５ｍｍの長さｌ2を有する。コア７は、近端１０のコーティングされていない領域１５に近づくにつれて直径ｄ2まで細くなり、直径ｄ2は０．１〜１．２ｍｍである。
【００４１】
本発明のこの第１の実施態様においては、コア７は、炭素繊維強化プラスチック材料から製造され、下部近位領域３１におけるコア７の外面１２上のプラスチック材料は、研磨粒子９がプラスチック材料の外面１２から突き出るように、それらの研磨粒子９を固定する。したがって、コアの炭素繊維を１つにまとめて保持するプラスチック材料は、同時に、根管用器具１の下部近位領域３１における外面１２上に研磨粒子９を固定する役割をなす。このようにして、研磨粒子９を有するコーティング８の柔軟性がコア７の柔軟性に最適に適合することが保証される。
【００４２】
研磨粒子でコーティングされたコア７の下部近位領域３１の図２に示される湾曲状態は、根管の湾曲状態に追随する。図２は、休止状態における根管用器具１を示していない。根管用器具１の休止状態においては、炭素繊維の超弾性のおかげで、根管用器具１は、ここでは破線３５によって示されるそれの元々の長手方向に延びた直線形状に戻る。
【００４３】
図３〜図８は、とりわけ、根管用器具１の下部近位領域３１におけるコーティング８を構造化する点において異なる本発明の様々な実施態様を示す。図１および図２の場合と同じ機能を有する構成要素は、図３〜図８において、同じ符号によって示され、それらの構成要素は、個別に説明されない。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施態様による根管用器具３０の概略図である。この根管用器具３０は、導電性材料からなるコア７を有する。
【００４５】
この導電性材料は、ニッケルチタン合金であってもよく、それは、ニッケル約４５重量％及びチタン約５５重量％を含み、また、それは、その超弾性が特徴であり、クロム炭素鋼が有することを知られているようなフック弾性に加えて、この合金の形状記憶効果によるさらなる弾性がさらに作用することを特徴とし、変形によって発生する機械的負荷の結果として一時的に、マルテンサイトと呼ばれる６面構造がオーステナイトと呼ばれる立方ホスト構造を形成し、マルテンサイト構造は、負荷がなくなれば再びホスト構造を形成する。
【００４６】
研磨粒子９のための粘着力発生剤として、金属コーティングが、コア７に使用されるそのような金属材料上に電着させられてもよく、その電着と同時に、研磨粒子９が、コア７の外面１２上に配置される。配置されるコーティングの図３に示されるリング状構造を実現するために、この実施態様においては同様にリング状である非コーティング領域１５は、電着槽内において、絶縁層によって保護されてもよい。リング状構造のコーティング８を堆積させた後、絶縁層は、それに続いて除去されてもよい。
【００４７】
金属コア７の代わりに、例えばスパッタリングによって外面１２を導電性粒子でコーティングすることによってか、または、プラスチック材料に銀のような金属粒子からなる充填材を含め、それによって、導電性コア７を製造することによって、プラスチック材料からなるコア７が電着のために準備されてもよい。図３に示される構造化されたコーティング９からなる円形リングの代わりに、楕円状リングをコアの表面１２上に配置させてもよい。
【００４８】
図４は、本発明の第３の実施態様による根管用器具４０の概略図である。この場合、コーティング８の柔軟性は、螺旋状コーティング８の構造によってコア７の柔軟性に適合する。したがって、螺旋状にコーティングされた構造は、根管用器具４０の下部近位領域３１において螺旋状の非コーティング領域１５と交互に現れる。
【００４９】
図５は、本発明の第４の実施態様による根管用器具５０の概略図である。この実施態様においては、コーティング８は、菱形部１６が研磨粒子によって占められるように構造化されており、それらの菱形部は、２つの反対方向に延びる螺旋状の非コーティング領域１５によって取り囲まれる。菱形部１６のこのパターンは、図４においてすでに説明したように適切に準備することによって、生成されてもよい。
【００５０】
図６は、本発明の第５の実施態様による根管用器具６０の概略図である。本発明のこの実施態様において、コーティング１５のない領域によって取り囲まれた楕円形のアイランド１３は、研磨粒子によって占められる。この場合、非コーティング領域１５は、連続領域を形成し、それは、本発明のこの実施態様の柔軟性を改善する。
【００５１】
図７は、本発明の第６の実施態様による根管用器具７０の概略図である。本発明のこの第６の実施態様において、コーティング８内の丸い円形領域１４は、粒子コーティングのない状態に維持されている。同様に、これらの非コーティング円形領域１４によって、コーティング８の柔軟性をコア７の柔軟性に適合させることができる。
【００５２】
原理的には、図２〜図７に示されるコーティング構造を組み合わせた形態も可能である。
【００５３】
図８は、本発明の第７の実施態様による根管用器具８０の概略図である。この場合、コア７の製造は、コアとして近端１０に近づくにつれて細くなる予め製造された円錐形ロッドから開始するのではなく、ニッケルチタン合金および／またはプラスチック材料のようなコア材料を用いて製造された基礎プレートから開始する。基礎プレートは、片面あるいは両面上に、研磨粒子を有する粘着力発生素材１７でコーティングされる。その後この基礎プレートは、長方形、平行四辺形、または、三角形の断面を有するストリップに分割されてもよい。そのストリップを捻ることの結果として、根管用ドリルビット２１を有する図８に示される根管用器具８０が製造されてもよい。原理的には、最初に、コーティングされていないニッケルチタンプレートからストリップを製造し、その後にコーティングを実行し、最後にそのストリップまたはバーを捻ることも可能である。
【００５４】
このために、炭素繊維強化プラスチック基礎プレートの場合、熱可塑性材料が使用され、その熱可塑性材料は、ストリップが製造された後に、捻るために加熱される。ニッケルチタン合金からなる金属ストリップを捻るとき、同様に、その金属ストリップは、オーステナイト組織を維持するために加熱される。粒子１７からなる充填材を含む粘着力発生素材を０．５μｍ〜５０μｍの厚さｈで基礎プレートにコーティングした結果として、この根管用ドリルビット２１は根管用器具８０を提供し、この根管用器具８０はそれの切れ刃２２および２３上に研磨粒子を有する。
【００５５】
図９は、図８における切断線Ａ−Ａに沿った根管用器具８０の概略断面図を示す。狭い面１９および２０を有する長方形２４の形状において４面を有する断面１８は、基礎プレートを個々のストリップに分割した結果として生じ、コーティング８に垂直な方向に切断される。研磨粒子９が両側の狭い面１９および２０を占めることができるように、基礎プレートは、２つの面上に研磨粒子９を有する粘着力発生素材１７でコーティングされる。粘着力発生素材１７は、研磨粒子９が埋め込まれた青銅層２６であってもよい。研磨粒子９の結果として、切れ刃２２および２３は根管用ドリルビット２１が矢印Ｃの方向に回転するときに有効なものとなり、反対方向Ｄに回転するときには、反対側に配置された切れ刃３６および３７が、材料を除去する。
【００５６】
図１０は、図８における切断線Ａ−Ａに沿った図８に示される根管用器具８０の変形の概略断面図を示す。図９の場合と同じ機能を有する構成要素は、同じ符号で示され、個別に説明されない。
【００５７】
この変形における相違点は、根管用ドリルビット２１のコアの４面を有する断面１８である。この断面は、平行四辺形２５を含み、この平行四辺形は、両面に粘着力発生素材１７をコーティングされた基礎プレートがそのコーティングに対して所定の傾斜角でストリップに分割された結果として生じる。本発明のこの実施態様において、根管用ドリルビット２１の切削作用は、それらの研磨粒子９を有する切れ刃２２および２３が材料の除去を助ける回転方向Ｃのみにおいて得られる。
【００５８】
それらの材料除去作用において、それらの切れ刃２２および２３上に研磨粒子９を有するそのような根管用ドリルビット２１は、クロム炭素鋼と比較して小さなビッカース硬度のためにそれらの材料除去速度において欠点を有する従来技術から知ることができるニッケルチタン合金から製造された根管用ドリルビットよりも優れている。したがって、この根管用器具は、理想的な形で、ニッケルチタン合金および／またはプラスチック材料の大きな柔軟性を、研磨粒子の大きな切削能力および研磨能力と組み合わせ、それによって新しく非常に効果的な根管用器具を構成する。
【００５９】
図１１は、図８における切断線Ａ−Ａに沿った図８に示される根管用器具８０の変形の概略断面図を示す。図８、図９、または、図１０の場合と同じ機能を有する構成要素は、同じ符号で示され、個別に説明されない。
【００６０】
この第３の変形における相違点は、根管用ドリルビット２１のコアの三角形の断面１８である。この断面は三角形３８を含み、この三角形３８は、両面に粘着力発生素材１７をコーティングされた基礎プレートがそのコーティングに対して２つの所定の傾斜角でストリップに分割された結果として生じる。本発明のこの実施態様において、根管用ドリルビット２１の切削作用は、それらの研磨粒子９を有する切れ刃２２および２３が材料の除去を助ける回転方向Ｃおよび回転方向Ｄの両方において得られる。
【００６１】
図１２は、本発明の第８の実施態様による根管用器具９０の概略図である。根管用器具９０は、形状記憶効果を有する柔軟性弾性材料からなるコア（７）を有する。それの近端１０には、研磨粒子９を有する研削体または研磨体３９が配置される。この研削体または研磨体３９はコア（７）の一部分であるか、あるいは、コア７にねじ込まれ、接合され、はんだ付けされ、もしくは溶接され、あるいは、コア７の近端１０上に電着させられ、あるいは、射出成形技術によって近端１０に付着させられる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施態様による根管用器具の使用中の概略図である。
【図２】図１に示される根管用器具の概略拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施態様による根管用器具の概略図である。
【図４】本発明の第３の実施態様による根管用器具の概略図である。
【図５】本発明の第４の実施態様による根管用器具の概略図である。
【図６】本発明の第５の実施態様による根管用器具の概略図である。
【図７】本発明の第６の実施態様による根管用器具の概略図である。
【図８】本発明の第７の実施態様による根管用器具の概略図である。
【図９】図８に示される根管用器具の切断線Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図１０】図８に示される根管用器具の変形の切断線Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図１１】図８に示される根管用器具のさらなる変形の切断線Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図１２】本発明の第８の実施態様による根管用器具の概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  根管用器具
２  根管
３  歯
４  象牙質
５  エナメル質
６  歯冠
７  コア
８  コーティング
９  研磨粒子
１０  近端
１１  さらなる非コーティング領域
１２  コアの外面
１３  楕円形アイランド
１４  円形領域
１５  コーティングのない領域
１６  菱形部
１７  粘着力発生素材
１８  ４面の断面
１９  狭い面
２０  狭い面
２１  根管用ドリルビット
２２  切れ刃
２３  切れ刃
２４  長方形
２５  平行四辺形
２６  青銅層
２７  押込結合部
２８  遠端
２９  上部遠位領域
３０  根管用器具（第２の実施態様）
３１  下部近位領域
３２  セメント質
３３  開口
３４  歯根
３５  破線
３６  切れ刃
３７  切れ刃
３８  三角形
３９  研削体または研磨体
４０  根管用器具（第３の実施態様）
５０  根管用器具（第４の実施態様）
６０  根管用器具（第５の実施態様）
７０  根管用器具（第６の実施態様）
８０  根管用器具（第７の実施態様）
９０  根管用器具（第８の実施態様）
Ａ−Ａ  切断線
Ｂ  回転方向
Ｃ  回転方向
Ｄ  回転方向
ｄ  コアの直径
ｄ1  遠端におけるコアの直径
ｄ2  近端におけるコアの直径
ｈ  粘着力発生素材の厚さ
ｌ  コアの長さ
ｌ1  遠位領域のコアの長さ
ｌ2  近位領域のコアの長さ
【図１】
2007050237.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007050237.tif 000011
【図１０】
2007050237.tif 000012
【図１１】
2007050237.tif 000013
【図１２】
2007050237.tif 000014
【外国語明細書】
2007050237000001.pdf