РОТАЦИОННЫЙ ЭНДОДОНТИЧЕСКИЙ ФАЙЛ С ФРИКЦИОННЫМ ЗАЖИМОМ
ROTARY ENDODONTIC FILE WITH FRICTION CLAMP

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к эндодонтическим устройствам и более конкр к ротационному эндодонтическому файлу с фрикционным эластомерным зажимом для применения со стандартным наконечником для бормашины.
Предшествующий уровень техники
Современное эндодонтическое лечение включает удаление поврежденной пульпы с последующей очисткой и формированием внутриканального пространства, промыванием и заполнением биосовместимым материалом, таким как гуттаперча и внутриканальный пломбировочный наполнитель.
Формирование канала выполняют либо вручную с применением ряда ручных файлов из нержавеющей стали или механически с применением ротационных никелево-титановых файлов, приспособленных для установки на стандартный или специализированный наконечник для бормашины.
Ручной способ, основанный на опыте дантиста, физически трудно выполним и занимает много времени. Использование файлов требует последовательной смены множества разных каналорасширителей, с постепенным увеличением их от наименьшего к наибольшему размеру. Достижение ими апикальной конструкции для расширения и удаления загрязненного слоя ограничено. Причиной такого ограничения является умеренная эластичность стальных файлов и риск образования трещин при приложении избыточного усилия.
Хотя область эластичных ротационных никелево-титановых эндодонтических файлов существенно развилась за последние несколько лет, все еще часто отмечаются поломки (разъединение) никелево-титановых ротационных файлов, и поэтому их применение ограничено. Для преодоления проблемы поломок разработан большой диапазон систем специализированных наконечников для бормашин с низкооборотным приводом, оснащенных контурами ограничения для контроля вращательного момента и скорости, требующий высокого уровня профессиональных навыков для работы. В результате стоимость файлов и соответствующего оборудования для эндодонтического лечения существенно возрастает, и обычно их используют только эксперты в области эндодонтического лечения, в то время как рядовые стоматологи применяют стандартный наконечник для бормашины в рискованной процедуре.
Кроме того, круглое поперечное сечение файла препятствует адекватной очистке, если поперечное сечение канала является овальным или суженным по форме. В таких случаях увеличение поперечного сечения канала для вмещения файла с округлым поперечным сечением может ослабить или повредить стенку апикальной части канала. Тот же самый риск перфорации возникает в случает искривленного канала корня зуба, где файлы имеют тенденцию к следованию по пути наименьшего сопротивления, жестко воздействуя на выпуклую стенку в пределах досягаемости файла и недостаточно воздействуя на вогнутые части.
Патентная заявка US 20070099149, озаглавленная «Эндодонтическое устройство и способ его применения и производства», соответствующая заявке IL 171705 на имя автора настоящей заявки, раскрывает эндодонтическое устройство для очистки, заполнения или развертывания каналов корня зуба. Устройство содержит один или несколько металлических гибких тяжей, имеющих край, рабочую секцию, соединительную секцию и соединительную головку, связанную с ними. Тяжи покрыты вдоль рабочей секции тонким слоем связующего агента, содержащего встроенные абразивные частицы. Гибкие продольные тяжи сконструированы так, что их внешние поверхности служат в качестве активных шлифовальных поверхностей.
При использовании секцию из тяжей эндодонтического файла вставляют в канал корня зуба к верхушке, и тяж или тяжи механически вращают наконечником для бормашины с высокой скоростью. Тонкая, гибкая часть устройства центробежно воздействует на стенку канала, следуя естественной кривизне и сложному поперечному сечению канала корня зуба точным образом. Содержание заявки US 20070099149 включено в настоящую заявку посредством ссылки.
Заявка WO 2008/102352, озаглавленная «Эндодонтический файл», соответствующая заявке IL 181439 на имя автора настоящей заявки и также включенная в настоящую заявку посредством ссылки, дополнительно предполагает применение эндодонтического файла, содержащего по меньшей мере одну нить и проволоку, намотанную вокруг по меньшей мере основной части нити, где проволока имеет абразивную внешнюю поверхность.
Однако в обеих вышеупомянутых ссылках файл плотно захватывается и принудительно вращается стандартным или специализированным высокоскоростным наконечником для бормашины, обычно не имеющим средств или даже технической возможности, при такой высокой скорости вращения, контролировать вращательный момент из-за высокой инерции мотора как такового. В результате файл, несмотря на то, что он предназначен для работы при такой высокой скорости, может разрушаться, если во время работы по какой-либо причине возникает защемление или блокирование нити в канале корня зуба.
Соответственно, существует потребность в ограничении передаваемого вращающего момента для предотвращения поломки проволочного эндодонтического файла в случае защемления. Такая дополнительная мера безопасности при работе позволит применять высокоскоростной ротационный эндодонтический файл тем дантистам, которые в настоящее время воздерживаются от применения таких устройств, опасаясь повредить слой дентина или перфорировать канал корня зуба.
Краткое изложение сущности изобретения
В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается эндодонтический файл, содержащий по меньшей мере центральную продольную нить, спирально намотанную проволоку, по меньшей мере частично окружающую нить, и эластомерный зажим, частично покрывающий спирально намотанную проволоку рядом с ее первым концо, и имеющий внешний диаметр, слегка превышающий внутренний диаметр ствола стоматологического инструмента, при этом при установке в ствол он поддерживается в нем только за счет трения.
Указанный эластомерный зажим предпочтительно является цилиндрическим с коническим удлинением, сужающимся до очень тонкого покрытия по направлению к активной части спирально намотанной проволоки. Продольные гребни того же самого эластомерного материала могут, необязательно, быть сформированы циркулярно вокруг цилиндрической части зажима.
Далее, настоящее изобретение обеспечивает способ безопасного ограничения вращающего момента, придаваемого эндодонтическому файлу в соответствии с настоящим изобретением, используемому со стоматологическим инструментом, где указанный способ включает:
- устновку зажима указанного файла в несущий ствол стоматологического инструмента; и
- передачу вращающего движения файлу только за счет трения, где указанный передаваемый вращающий момент ограничивается процентом сжатия указанного эластомерного зажима во время вставления в несущий ствол и коэффициентом трения между эластомерным материалом зажима и металлическим стволом наконечника бормашины, таким образом, что если сдвиговое усилие между файлом и каналом корня зуба возрастает сверх предварительно заданного значения, зажим проскальзывает в стволе наконечника бормашины, файл не ломается и не возникает нежелательного повреждения слоя дентина.
Далее, настоящее изобретение обеспечивает способ обработки канала корня зуба при эндодонтическом лечении с применением эндодонтического файла в соответствии с настоящим изобретением, где указанный способ включает:
- открывание канала корня зуба с применением ручного файла наименьшей применимой толщины;
- присоединение за счет силы трения эндодонтического файла к стандартному или специализированному наконечнику бормашины;
- помещение рабочей секции файла в канал корня зуба;
- установку наконечника бормашины для вращения со скоростью от 6000 до 30000 об/мин;
- обеспечение промывания;
- использование итоговой центробежной силы, действующей около сужающейся рабочей секции файла, направленной на внутренний слой дентина стенки канала, следуя естественной кривизне и сложному поперечному сечению канала корня зуба точным образом, обеспечивая таким образом полную подготовку канала за единичную процедуру с экономией времени.
Краткое описание чертежей
Для понимания настоящего изобретения и визуализации его осуществления на практике далее описаны варианты осуществления настоящего изобретения с использованием примера, никоим образом не ограничивающего рамки настоящего изобретения, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
на Фиг.1 в перспективе изображен собранный эндодонтический файл в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.2 в перспективе изображен поперечный разрез эндодонтического файла, изображенного на Фиг.1;
на Фиг.3а, 3b, 3с изображен вид сверху различных компонентов эндодонтического файла, изображенного на Фиг.1;
на Фиг.4а, 4b наглядно представлен указанный файл при операции в различных рабочих условиях;
на Фиг.5 приведено наглядное изображение, демонстрирующее первый режим работы файла в канале корня зуба;
на Фиг.6 приведено наглядное изображение, демонстрирующее второй режим работы файла в канале корня зуба;
на Фиг.7 приведено увеличенное изображение концевой части файла, показанного на Фиг.6; и
на Фиг.8 в перспективе изображен файл перед установкой в головку наконечника бормашины.
Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения
В следующем описании некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения компоненты, идентичные на более чем одной фигуре, или компоненты, которые обладают общей функцией, обозначаются одинаковыми справочными символами.
На Фиг.1 и 2 показан эндодонтический файл 10, применяемый со стоматологическим инструментом, таким как наконечник бормашины 52 (Фиг.8), к которому присоединен эластомерный зажим 16 файла 10, поддерживаемый только силой трения, который по диаметру только слегка шире внутреннего диаметра несущего ствола стоматологического инструмента. Файл 10 обеспечивает полную подготовку канала в простой, экономящей время процедуре после выполнения первого отверстия в канале, обычно с применением наименьшего ручного файла с толщиной, обычно составляющей размер 0,15. Файл 10 состоит по меньшей мере из трех основных элементов, центральной продольной нити 12, спирально намотанной проволоки 14, по меньшей мере частично окружающей нить 12, и эластомерного зажима 16, частично покрывающего спирально намотанную проволоку 14 рядом с ее первым концом.
Со ссылкой на Фиг.1-3с указанная центральная продольная нить 12 может быть изготовлена из витых тонких проволок из нержавеющей стали, сваренных вместе на первом конце лазером или другим способом с нагреванием, для формирования полусферической глобулы 18, предпочтительно имеющей тот же самый диаметр, что и нить 12. Обычная нить 12 имеет диаметр от 0,2 мм до 0,3 мм и скручена из 15-25 проволок. Нить 12 прочно прикреплена на своем втором конце к спирально намотанной проволоке 14 посредством тугой намотки нескольких оборотов 20 спирально намотанной проволоки 14 вокруг нити 12. Нить 12 может, необязательно, быть закреплена путем низкотемпературной пайки, высокотемпературной пайки, сварки или приклеивания к спирально намотанной проволоке 12. Нить 12 длиннее окружающей спирально намотанной проволоки 14, при этом остается открытая часть 22 рядом с глобулой 18, которая циркулярно, спирально или продольно покрыта абразивным слоем 24 (Фиг.3с). Глобула 18 предпочтительно имеет гладкую полировку и не покрыта абразивным слоем. В одном варианте осуществления настоящего изобретения открытая часть 22 нити 12 покрыта одним кольцом абразивного слоя шириной примерно 1 мм, расположенным на расстоянии примерно 1 мм от глобулы 18. Открытая часть 22 имеет длину от 3 мм до 6 мм.
Окружающая спирально намотанная проволока 14 может быть изготовлена из нержавеющей стали диаметром 0,2-0,4 мм. Спирально намотанная проволока 14 делится по длине на две части, неактивную часть 26 (Фиг.3b), в основном покрытую эластомерным зажимом 16, и активную часть 30, обычно имеющую длину от 8 мм до 15 мм. По меньшей мере часть внешней поверхности активной части 30 покрыта абразивным слоем 32 (Фиг.3с). Во втором варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть внешней поверхности активной части 30 покрыта прерывистым слоем абразивного покрытия 32. Как специально показано на Фиг.3с, прерывистое спиральное покрытие применяется так, чтобы покрыть чередующиеся витки спирально намотанной проволоки 14. Абразивные слои 32 и 24 активной части 30 и обнаженной части 22, соответственно, состоят из абразивных частиц, встроенных в носитель, такой как тонкий слой никеля или эластомерного связующего агента. Обычные абразивы выбраны из группы, включающей оксид алюминия, карбид кремния, цирконий или алмазную пыль. Общая длина активной части 30 и обнаженной части 22 составляет рабочую секцию 38, как подробно описано ниже, обычно с длиной от 12 мм до 18 мм. Шаг 33 спирально намотанной проволоки 14, в частности в активной части 30, больше диаметра проволоки, так что соседние витки отделяются в определенной степени, обеспечивая достаточное свободное пространство для захвата дебриса. Может, необязательно, применяться вариабельный шаг, так чтобы различные части спирально намотанной проволоки 14 принимали различные значения шага. По меньшей мере часть активного участка 30 спирально намотанной проволоки 14 предпочтительно сужается 34 при шлифовании, полировке или травлении, до получения более тонкого хвоста 36, близкого по диаметру к нити 12. В другом варианте осуществления настоящего изобретения только суженная часть 34 активной части 30 по меньшей мере частично покрыта абразивным слоем. Однако нужно отметить, что только несколько оборотов 20 туго намотаны вокруг нити 12, а основная часть спирально намотанной проволоки 14 по длине свободно намотана вокруг нити 12, включая суженную часть 34 (Фиг.3b), так что существует кольцевой зазор от 0,2 мм до 0,8 мм между нитью 12 и спирально намотанной проволокой 14 по меньшей мере по всей длине активной части 30. Свободный радиальный зазор нити 12 в спирально намотанной проволоке 14 вносит вклад в предотвращение высокой нагрузки на нить 12 при введении в изогнутый канал, и в независимую работу нити, когда движение спирально намотанной проволоки 14 ограничивается, как разъяснено ниже.
Зажим 16 изготовлен из эластомерного материала, такого как резина или термопластический эластомер, предпочтительно полученного путем литьевого формования или формования под давлением непосредственно над нитью 12 и спирально намотанной проволокой 14. Указанный эластомерный зажим может, необязательно, быть эластично растянут, связан или спрессован поверх спирально намотанной проволоки 14. Зажим 16 предпочтительно является цилиндрическим 42 с коническим удлинением 44, сужающимся до очень тонкой оболочки 46 по направлению к активной части 30 спирально намотанной проволоки 14. Коническое удлинение 44 зажима 16 составляет переходную зону гибкости между захватывающим цилиндром 42 и активной частью 30 спирально намотанной проволоки 14. Специфические свойства жесткости материала зажима 16 выбирают для обеспечения эффективного снятия напряжения спирально намотанной проволоки вдоль конического удлинения 44 эластомерного зажима 16 при эксплуатации. Цилиндрическую часть 42 зажима 16 укрепляют под действием силы трения в несущем стволе стандартного или специализированного наконечника бормашины 52 (Фиг.8) для обеспечения вращательного движения файла без применения других средств фиксации. Продольные гребни 48 из того же самого эластомерного материала могут, необязательно, быть сформированы по окружности вокруг цилиндрической части 42, дополнительно улучшая удерживающую силу ствола наконечника бормашины. Необходимо понимать, что нарушение момента вращения ограничивается процентом сжатия цилиндра 42 или гребней 48 при установке в несущий ствол и коэффициентом трения между эластомерным материалом зажима 16 и металлическим стволом наконечника бормашины. Соответственно, максимальный передаваемый вращательный момент можно рассчитать или иным образом экспериментально определить для любой специфической комбинации внешнего диаметра и исходного эластомерного материала цилиндра 42 или гребней 48. Далее, необходимый максимальный передаваемый вращающий момент можно точно контролировать и воспроизводить при массовом производстве файлов 10, изготовленных в соответствии с настоящим изобретением.
Зажим 16 не обязательно снабжается короткой верхней секцией 50 с уменьшенным диаметром, на котором металлический колпачок (не показан) может быть присоединен с использованием токопроводящего материала с центральной нитью 12 с применением токопроводящего соединения, такого как припой, лазерная сварка или эпоксид, наполненный металлом. Указанный металлический колпачок может, как общеизвестно, служить в качестве электрической базисной точки для обнаружения кончика.
Со ссылкой на Фигуры с 4а по 8 описан способ применения файла 10. При работе файл 10 прикрепляют к стандартному или специализированному наконечнику для бормашины 52 (Фиг.8), как описано выше, и вставляют в канал корня 54 зуба 56 (Фиг.5). Осуществляют продвижение вручную назад и вперед при вращении наконечника бормашины со скоростью от 6000 до 30000 об/мин с промыванием. Тонкая рабочая секция 38 файла 10 воздействует при вращении на внутренний слой дентина 58 стенки канала, точным образом следуя естественной кривизне и сложному поперечному сечению канала корня зуба. Абразивное покрытие мягко полирует и шлифует слой дентина 58, оставляя гладкую и чистую поверхность без следов загрязнений. Движение назад и вперед обеспечивает, как общеизвестно, введение смазки и вымывание дебриса с постоянным промыванием водой, подаваемой наконечником бормашины.
Направление вращения файла, как показано стрелками на Фиг.4а-7, осуществляется в том смысле, что оно дополнительно усиливает скрученность нити 12 и спирально намотанной проволоки 14. Необходимо понять, что противоположное направление, ослабляющее скрученность нити 12 и спирально намотанной проволоки 14, также может обеспечить лучший уровень удаления дебриса.
Файл 10 имеет два режима работы относительно его положения в канале корня зуба; если пенетрация канала проходит в верхней части или верхних двух третях, также известных как корональная треть и средняя треть (Фиг.5), то файл работает в первом режиме работы как единый гибкий блок, включающий рабочую часть 38 и коническое удлинение 44 зажима 16 (Фиг.4b). Второй режим работы файла приспособлен для узкой апикальной трети (Фиг.6) или нижней части канала корня зуба, имеющей глубину, составляющую примерно половину глубины верхней части, где движение спирально намотанной проволоки 14 вдоль активной части 30 также сужается, позволяя в основном центральной продольной нити 12 использовать свободный радиальный зазор в спирально намотанной проволоке 14 и независимо генерировать центробежную силу (Фиг.4а, 7), облегчая пенетрацию файла 10, расширяющего апикальное сужение, и очищающего его во время одной и той же процедуры. При достижении апикального сужения, пространство для глобулы 18 на конце нити 12 ограничивается, так что даже если нарушается дополнительное циркулярное движение, она вращается вокруг своей оси, предотвращая таким образом перфорацию апикальной ткани. При работе не требуется применения значительной осевой силы по сравнению с никелево-титановыми файлами из предшествующего уровня техники.
Передача вращательного момента от наконечника бормашины к файлу 10 основана только на силе трения. Уникальный эффект этого способа позволяет отнести зажим файла 16 к разряду безопасного сцепления. Это гарантирует, что когда сдвиговое усилие между файлом 10 и каналом корня зуба по какой-либо причине возрастает сверх определенного значения, то зажим 16 скользит в стволе наконечника бормашины, при этом файл не ломается и не возникает какого-либо нежелательного повреждения слоя дентина. Стандартный механизм запирания наконечника бормашины защелкиванием устраняется.
Специалисту в данной области техники ясно, что настоящее изобретение не ограничивается деталями предшествующих иллюстрированных вариантов осуществления, а объем изобретения приведен в приложенной формуле изобретения.