СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ НАКОНЕЧНИК Российский патент 2017 года по МПК A61C5/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к стоматологическому наконечнику для эндодонтической обработки корневого канала. Настоящее изобретение также относится к комплекту деталей, содержащему стоматологический наконечник и эндодонтический бурав. Наконец, настоящее изобретение относится к способу управления электрическим двигателем стоматологического наконечника.

Уровень техники

Эндодонтическая обработка корневого канала включает в себя подготовку корневого канала путем извлечения всей мягкой зубной ткани и формирования корневого канала с последующим закрытием корневого канала подходящим наполнителем. Как правило, процедура состоит в открытии коронки с помощью нескольких боров и алмазных режущих инструментов. После получения доступа к коронке пульпу зуба удаляют посредством эндодонтических инструментов, оставляя пространство корневого канала пустым. Данное пространство затем дезинфицируют. Впоследствии пространство канала заполняют инертным материалом, таким как гуттаперча, а затем коронку зуба восстанавливают, что может вовлечь замену натуральной коронки зуба коронкой, изготовленной из металла или фарфора.

Вследствие малых размеров корневого канала эндодонтические инструменты, такие как буравы и дрильборы, обычно должны быть малых размеров и быть изготовленными из твердых материалов для резания дентина. Ввиду этих ограничений и ограниченной эластичности материала эндодонтического инструмента в процессе обработки имеется опасность поломки эндодонтического инструмента.

Известна подготовка корневого канала с использованием вращательных эндодонтических буравов, приводимых в действие стоматологическими наконечниками. Стоматологические наконечники способны приложить к эндодонтическому бураву высокий вращающий момент, который достаточен для поломки эндодонтического бурава в корневом канале. В этом аварийном случае часть эндодонтического бурава остается в корневом канале. Как следствие, требуется выполнение трудоемких дополнительных этапов обработки, которые неудобны для пациента, или даже может возникнуть необходимость в удалении обрабатываемого зуба.

Из уровня техники известен ряд мер по предотвращению поломки вращательного эндодонтического бурава в корневом канале в ходе выполнения процедуры.

В общем, такие меры приводят к усложнению подготовки корневого канала и, таким образом, как можно полагать, не желательны в контексте эндодонтической обработки.

Прежде всего, системы эндодонтических буравов, содержащие комплекты буравов, используемых в последовательности, например в рамках методики "от коронки вниз" или методики "шаг назад". В методике "от коронки вниз" инструменты с большими конусами сопровождаются инструментами с меньшими конусами с целью срезания дентина в направлении от коронки до апекса, а не вдоль полной внутренней поверхностной длины корневого канала или вдоль длины поверхности бурава.

Соответственно, при использовании вращательных эндодонтических буравов невозможно подготовить весь корневой канал с помощью единственного вращательного эндодонтического бурава без принятия высокого риска поломки бурава в корневом канале в ходе процедуры.

В качестве альтернативы эндодонтической обработке корневого канала с использованием вращательных эндодонтических буравов были предложены стоматологические наконечники, которые чередуют направление вращения вращательного эндодонтического бурава с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением, противоположным первому направлению (возвратно-вращательное движение). Первое направление может быть направлением резания эндодонтического бурава, причем дуга вращения в этом случае больше дуги вращения во втором направлении, которое является противоположным первому направлению.

Учитывая, что эндодонтический бурав периодически изменяет направление вращения, риск поломки бурава в корневом канале уменьшен, при условии, что стоматологический наконечник не прилагает вращающего момента, сопоставимого с пределом упругости эндодонтического бурава, в то время как эндодонтический бурав остановлен в корневом канале.

Однако также и в случае, когда эндодонтический бурав остановлен в корневом канале во время вращения в первом направлении, которое обычно является направлением резания, возможно, что последующее вращение в противоположном направлении освободит бурав таким образом, чтобы подготовка корневого канала посредством эндодонтической обработки не была прервана.

ЕР 10013364.4 настоящего заявителя раскрывает стоматологический наконечник, который позволяет подготавливать корневой канал при использовании единственного бурава в возвратно-вращательном режиме.

Однако поскольку инструменты обработки корневого канала в возвратно-вращательном режиме производят резание на их полной длине или, по меньшей мере, на большем числе режущих граней или при большей площади поверхности по сравнению с инструментами в непрерывном вращательном режиме или в рамках эндодонтической методики «от коронки вниз» или «шаг назад», при использовании возвратно-вращательных эндодонтических буравов должен быть приложен более высокий вращающий момент, прежде всего в длинных узких корневых каналах.

Соответственно, в случае возвратно-вращательного движения эндодонтического бурава возможно застревание эндодонтического бурава в корневом канале по следующей причине.

На практике, стоматологический наконечник поставляет максимальный вращающий момент заданной величины, ограничиваемый параметрами приемлемого размера и веса стоматологического наконечника. В случае если максимальный вращающий момент приложен к эндодонтическому бураву в первом направлении, являющемся направлением резания, эндодонтический бурав будет врезаться в стенку корневого канала с максимальным вращающим моментом и затем остановится. Поскольку коэффициент трения скольжения μ_S меньше коэффициента трения покоя μ_K, максимальный вращающий момент на стоматологическом наконечнике окажется недостаточным для освобождения эндодонтического бурава при изменении направления вращения. Соответственно, несмотря на возвратно-вращательное движение эндодонтического бурава, эндодонтический бурав может остаться неподвижным в корневом канале.

С целью решения данной проблемы было предложено ограничить вращающий момент, прикладываемый к эндодонтическому инструменту. С этой целью было предложено ввести пороговое значение вращающего момента, которое ограничивает вращающий момент, прикладываемый к эндодонтическому инструменту. Однако контроль вращающего момента на возвратно-вращательном эндодонтическом бураве является сложной проблемой. В отличие от ситуации с вращательным эндодонтическим буравом, который приводится в непрерывном вращательном режиме, вращающий момент, прикладываемый к эндодонтическому бураву, который работает в возвратно-вращательном режиме, не пропорционален току, потребляемому электрическим двигателем на протяжении всей последовательности вращения. Чередование направления вращения в зависимости от времени вызывает эффекты с временной зависимостью для тока, потребляемого электрическим двигателем. Например, эффекты вследствие ускорения и замедления эндодонтического бурава, ограничение возможности усреднения по временному интервалу, наличие времен реакции в процессе измерения, или эффекты вследствие перемагничивания, результатом которых является поставка ошибочных данных, которые не могут быть использованы для получения реалистического значения вращающего момента, отображающего состояние эндодонтического бурава.

US 2002/0064756 описывает стоматологический наконечник для формирования корневых каналов, который содержит двигатель, режущий инструмент, приводимый в действие двигателем, а также средства управления, выполненные для автоматического и периодического реверсирования двигателя согласно заданным периодам вращения инструмента в одном направлении и в противоположном направлении соответственно. Средства для измерения приложенного к инструменту нагружающего момента могут также быть активированы в процессе непрерывного вращения таким образом, чтобы средства управления полностью реверсировали двигатель, когда вращающий момент, измеренный средствами измерения нагружающего момента, достигает заданного контрольного значения в процессе непрерывного вращения.

Согласно US 2002/0064756, помимо обеспечения реверсирования двигателя при достижении заданного контрольного значения приложенным к инструменту нагружающим моментом, стоматологический наконечник может также использовать другой способ управления, не предусматривающий измерение приложенного к инструменту нагружающего момента. В рамках такого способа, после отключения средств измерения вращающего момента двигатель и, соответственно, инструмент работают в возвратно-вращательном режиме, с заданными периодами вращения TF и TR в этих двух направлениях соответственно. Соответственно, US 2002/0064756 не раскрывает способа, в рамках которого контроль вращающего момента выполнялся бы в процессе возвратно-вращательного движения инструмента. В публикации US 2002/0064756 определенно заявлено, что в процессе контроля над F+R (прямым и обратным вращениями) ни нагружающий момент, ни скорость не подвергаются измерению. В публикации US 2002/0064756 признано, что относительно скорости двигатель реверсируется в очень быстром темпе и поэтому непрерывно находится в переходном состоянии, когда его эксплуатационные характеристики очень далеки от стандартных, и таким образом не могут быть признаны значимыми. Кроме того, в режиме F+R инструмент, как полагают, не подвергается какому-либо скручиванию, поскольку предполагается, что реверсирование движения происходит задолго до того, как инструмент может быть зажат в зубном корневом канале.

Однако предположения, сделанные в публикации US 2002/0064756, неправильны, поскольку, несмотря на возвратно-вращательное движение, согласно US 2002/0064756 происходит отказ инструмента.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала, который может быть использован для подготовки корневого канала при использовании единственного возвратно-вращательного эндодонтического бурава, при одновременном обеспечении компактности и малого веса стоматологического наконечника и сведении к минимуму риска застревания или поломки эндодонтического бурава в корневом канале.

Кроме того, дальнейшей целью настоящего изобретения является комплект деталей, содержащий стоматологический наконечник и соответствующий возвратно-вращательный эндодонтический бурав.

Наконец, целью настоящего изобретения является способ управления стоматологическим наконечником таким образом, чтобы риск застревания возвратно-вращательного эндодонтического бурава в корневом канале был минимизирован, при одновременном обеспечении компактности и малого веса стоматологического наконечника.

Данная цель достигнута в предлагаемом в изобретении стоматологическом наконечнике для эндодонтической обработки корневого канала, содержащем:

(I) зажимной патрон для крепления и удержания эндодонтического бурава,

(II) электрический двигатель, имеющий вал для привода эндодонтического бурава,

(III) блок управления для управления двигателем, который получает поток входных данных,

причем при наблюдении за потоком входных данных блок управления определяет потребляемый электрическим двигателем ток и управляет двигателем в возвратно-вращательном режиме, в котором направление вращения бурава чередуется с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением, противоположным первому направлению, причем в возвратно-вращательном режиме работы блок управления управляет электрическим двигателем таким образом, что бурав непрерывно вращается во втором направлении, если во время вращения в первом направлении наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает комплект деталей, содержащий стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала и эндодонтический бурав.

Наконец, в настоящем изобретении предлагается способ управления электрическим двигателем стоматологического наконечника, включающий:

(I) обеспечение предлагаемого в изобретении стоматологического наконечника,

(II) наблюдение за входными данными посредством блока управления,

(III) управление электрическим двигателем в возвратно-вращательном режиме, в котором направление вращения бурава чередуется с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением,

(IV) управление электрическим двигателем в возвратно-вращательном режиме таким образом, что бурав непрерывно вращается во втором направлении, если во время вращения в первом направлении наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента.

Настоящее изобретение основано на осознании того, что контроль вращающего момента в направлении вращения, противоположном первому направлению, не является необходимым и может даже быть вредным для успеха эндодонтической обработки. Наоборот, ввиду различий между трением скольжения и трением качения, приемлемо приложить максимальный вращающий момент к стоматологическому наконечнику во втором направлении вращения, противоположном первому направлению, при условии, что вращающий момент, приложенный к эндодонтическому бураву во время вращения в первом направлении, ограничен определенным пороговым значением вращающего момента, который должен быть самое большее на уровне максимального вращающего момента, поставляемого стоматологическим наконечником, откорректированном в соответствии с отношением коэффициента трения скольжения μ_S к коэффициенту трения покоя μ_K, и должен быть меньше предела упругости эндодонтического бурава.

Соответственно, настоящее изобретение основано на представлении о том, что катастрофическую поломку эндодонтического бурава можно предотвратить путем избирательного назначения порогового значения вращающего момента в первом направлении и контроля над подготовкой корневого канала для достижения этого порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении, сопровождаемом вращением эндодонтического инструмента во втором направлении без назначения порогового значения вращающего момента или с назначением увеличенного порогового значения вращающего момента для того, чтобы удалить бурав из корневого канала с целью очистки.

Согласно настоящему изобретению контроль вращающего момента приспосабливает ограниченные ресурсы компактного и легкого стоматологического наконечника к возвратно-вращательной эндодонтической обработке, причем катастрофическую поломку эндодонтического бурава предотвращают за счет использования определенного возвратно-вращательного движения и за счет того, что контроль вращающего момента всегда обеспечивает дополнительный вращающий момент в направлении вращения, противоположном направлению резания, таким образом, чтобы эндодонтический бурав мог быть эффективно освобожден в случае временного застревания в корневом канале.

Настоящее изобретение также предоставляет следующие дополнительные преимущества:

- поскольку вращающий момент повышается также при заполнении канавок бурава продуктами резания, вероятность достижения пороговых значений вращающего момента возрастает при заполнении канавок;

- соответственно, меньше продуктов резания остается в канавках и, таким образом, меньше потенциально зараженных продуктов резания запрессовывается в дентиновые канальцы. Обратная связь указывает на повышение усилия на стоматологическом наконечнике согласно изобретению и на потребность в очистке стенок канала с целью создания большего пространства для снижения, тем самым, усилия на стоматологическом наконечнике;

- практикующий стоматолог получает обратную связь о неправильном применении бурава и о необходимости очистки канавок бурава и вычищения корневого канала. Это помогает практикующему врачу правильно использовать бурав/предотвращать неправильное использование бурава;

- механические детали, например контругловой наконечник и его привод, защищены и в результате имеют более длительный срок службы;

- стоматологический наконечник может быть выполнено меньшего веса;

- источник электропитания может быть меньших размеров, менее дорогим и меньшего веса.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает систему для выполнения эндодонтических процедур.

Фиг. 2 показывает в крупном масштабе изображение беспроводного стоматологического наконечника.

Фиг. 3 показывает временной ряд, измеренный в ходе возвратно-вращательной эндодонтической обработки, из которого может быть получена информация по вращающему моменту, приложенному к эндодонтическому бураву.

Фиг. 4 является блок-схемой варианта эндодонтической процедуры с использованием стоматологического наконечника согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 показывает кривую входного потока данных, полученного блоком управления, отображающую ток, потребляемый электродвигателем, как функцию времени, и кривую порогового значения вращающего момента, заданного программным обеспечением в процессе возвратно-вращательного движения.

Фиг. 6 показывает кривые скорости инструмента и вращающего момента, приложенного к инструменту, а также порогового значения вращающего момента, заданного программным обеспечением в процессе возвратно-вращательного движения.

Фиг. 7 показывает продолжение кривых скорости инструмента и вращающего момента, приложенного к инструменту, а также порогового значения вращающего момента, заданного программным обеспечением в процессе возвратно-вращательного движения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

В рамках настоящего раскрытия первое направление вращения может быть направлением резания возвратно-вращательного эндодонтического бурава, направлением, в котором вращение продолжается дольше, чем вращение в противоположном направлении, или перемещение производится на больший угол. Второе направление является направлением, в котором эндодонтический бурав освобождается и/или удаляется из корневого канала.

Стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала согласно настоящему изобретению содержит:

(I) зажимной патрон для крепления и удержания эндодонтического бурава,

(II) электрический двигатель, имеющий вал для привода эндодонтического бурава,

(III) блок управления для управления двигателем, который получает поток входных данных.

Как показано на фиг. 1, стоматологический наконечник 10 содержит блок управления 20. Эндодонтический инструмент или бурав 16 надежно удержан в зажимном патроне 17 головки 18 стоматологического наконечника и выполнен для вращения вокруг его продольной оси. Бурав 16 может быть представлен произвольным эндодонтическим инструментом надлежащей конструкции. Головка 18 является составным компонентом обычного контруглового наконечника 19, содержащего трансмиссию и шестерни, необходимые для вращения бурава 16. Электрический двигатель 12 прикреплен к контругловому наконечнику 19 обычно посредством дополнительных резьбовых деталей и входит в зацепление с трансмиссией контруглового наконечника 19 для вращения бурава 16. Электрический двигатель 12 соединен управляющим кабелем 15 с блоком 20 управления, который, как правило, содержит микропроцессорный модуль. Блок 20 управления способен осуществлять программное электронное управление параметрами работы двигателя, такими как скорость, вращающий момент и направление вращения, для выбранного бурава эндодонтического типа.

Блок 20 управления содержит средства программного обеспечения для регулирования режима или способа вращения эндодонтического бурава 16. Предпочтительно, параметры настройки могут быть отображены на дисплее. Кроме того, микропроцессор, предпочтительно, может быть оснащен кнопками 22а, 22b, позволяющими задавать интервалы времени между прямыми и обратными перемещениями. Кроме того, микропроцессор может быть присоединен к пользовательскому интерфейсу, оснащенному кнопками, позволяющими изменять, отключать и подключать параметры настройки.

Согласно предпочтительному осуществлению блок управления соединен с ножной педалью (не показана) или с ручным выключателем (фиг. 2), выполненными для остановки непрерывного вращения и/или чередующегося вращения эндодонтического бурава.

Предпочтительно, эндодонтический бурав 16 выполнен с удлиненной конусной металлической частью бурава, имеющей ближний конец, дальний конец и, по меньшей мере, три отнесенных друг от друга винтовые канавки со спиральными ребрами между ними. Дальний конец наделен размерами и формой для выбранного обработанного апекса корневого канала, и суженная часть выполнена для получения требуемой законченной конфигурации корневого канала.

Настоящее изобретение также предлагает комплект деталей, содержащий стоматологический наконечник согласно изобретению и эндодонтический бурав.

Как показано на фиг. 2, стоматологический наконечник может быть беспроводным. Соответственно, блок управления может быть встроен в стоматологический наконечник. Альтернативно, блок управления может быть соединен со стоматологическим наконечником беспроводным соединением. В случае, когда блок управления соединен со стоматологическим наконечником беспроводным соединением, блок управления может быть снабжен ножной педалью, как в случае стоматологического наконечника, показанного на фиг. 1.

Согласно предпочтительному варианту осуществления электродвигатель является бесщеточным электродвигателем. Предпочтительно, электродвигатель питается постоянным током (ПТ) и имеет электронную систему коммутации. Согласно предпочтительному варианту осуществления отношения силы тока к вращающему моменту и частоты к скорости линейны в ходе работы с непрерывным вращением. В частности, электродвигатель может быть шаговым двигателем. Бесщеточный электродвигатель согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения предлагает преимущества по сравнению со щеточными электродвигателями постоянного тока, состоящие в большем вращающем моменте на единицу веса, большем вращающем моменте на один Ватт (повышенная эффективность), в повышенной надежности, сниженной шумности, более продолжительном сроке службы (отсутствует эрозия щеток и коллектора), устранении ионизирующих искр от коллектора и общем уменьшении электромагнитных помех (ЭМП).

Согласно предпочтительному варианту осуществления вращение в первом направлении и во втором направлении определяют несколько датчиков Холла. Предпочтительно, датчики Холла обеспечивают блок управления потоком входных данных, относящихся к положению вала, направлению вращения и/или скорости вращения в первом и втором направлении.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления вращающий момент определяется посредством прохождения потребляемого двигателем тока через резистор и определения падения напряжения. Кроме того, блок управления может использовать потребляемый электродвигателем ток и один или несколько параметров эндодонтического бурава для определения предварительно заданного условия порогового значения вращающего момента. Параметры эндодонтического бурава могут быть введены или изменены пользователем или могут быть извлечены из носителя данных.

Фиг. 3 показывает данные, относящиеся к вращающему моменту, приложенному к эндодонтическому бураву в ходе возвратно-вращательной подготовки корневого канала. Отрицательные значения вращающего момента представляют вращающий момент во время вращения в первом направлении. Положительные значения вращающего момента представляют вращающий момент во время вращения во втором направлении. Вращающий момент изменяется от приблизительно -4 Н*см до приблизительно +1 Н*см в этом варианте.

Стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала согласно настоящему изобретению отличается тем, что при наблюдении за потоком входных данных блок управления определяет потребляемый электродвигателем ток и управляет двигателем таким образом, что бурав чередует направление вращения с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением, противоположным первому направлению.

Предпочтительный режим работы в процессе переменного вращения состоит в том, что продолжительность вращения в первом направлении превышает продолжительность вращения во втором направлении, противоположном первому направлению, тем самым бурав 16 вращается в ходе нескольких перемещений в первом и во втором направлениях, и завершает цикл вращения таким образом, чтобы очистка корневого канала происходила в результате нескольких циклов. Вращение в первом направлении является, предпочтительно, вращением в диапазоне от 45 до 360 градусов, наиболее предпочтительно от 60 до 270 градусов. Вращение во втором направлении является, предпочтительно, вращением на более малый угол по сравнению с вращением в первом направлении и управляется таким образом, чтобы находиться в диапазоне от 30 до 270 градусов, предпочтительно 45-180 градусов.

Стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала согласно настоящему изобретению также отличается тем, что блок управления управляет электрическим двигателем таким образом, что бурав непрерывно вращается во втором направлении, когда наблюдаемые данные указывают на выполнение предварительно заданного условия порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении.

Фиг. 4 показывает блок-схему программного обеспечения, посредством которого блок управления управляет электродвигателем. Соответственно, когда программное обеспечение инициализируется, программное обеспечение определяет, приводится ли эндодонтический бурав в возвратно-вращательное движение. В случае подтверждения, программное обеспечение определяет, направлена ли дуга вращения во втором направлении. В случае подтверждения, программное обеспечение отключает контроль вращающего момента и заканчивает цикл. Однако если программное обеспечение решает, что вращение происходит в первом направлении, применяется пороговое значение вращающего момента. Программное обеспечение может определять пороговое значение вращающего момента на основании постоянной величины, запрограммированной в программном обеспечении. Альтернативно, программное обеспечение может восстановить значение для порогового значения вращающего момента из ячейки памяти, которое или изменено вводом пользователя, или является частью базы данных, или определено положением эндодонтического бурава в корневом канале. Опционально, программное обеспечение может приспособить значение порогового значения вращающего момента путем учета дополнительных параметров. Как только пороговое значение вращающего момента установлено, и контроль вращающего момента активирован, программное обеспечение заканчивает цикл. Вслед за завершением цикла программное обеспечение может начать проверку относительно того, приводится ли бурав в возвратно-вращательное движение.

Предпочтительно, программное обеспечение получает значение для порогового значения вращающего момента из таблицы и приспосабливает пороговое значение вращающего момента на основании дополнительных параметров, таких как тип эндодонтического бурава, срок службы определенного эндодонтического бурава, и опционально, дополнительного ввода со стороны пользователя.

Как показано на фиг. 5, результат измерения тока, потребляемого электрическим двигателем, демонстрирует пики каждый раз, когда двигатель изменяет направление вращения, за счет тока, необходимого для реверса. Такие пики нельзя рассматривать как действительные результаты измерения вращающего момента. Пики проигнорированы путем установки порогового значения вращающего момента на максимальном уровне при вращении во втором направлении. Во время вращения в первом направлении пороговое значение настроено на требуемом уровне. Когда результат измерения входного потока данных, полученного блоком управления, который соответствует вращающему моменту, приложенному к эндодонтическому бураву в первом направлении, достигает заданного значения, блок управления управляет электродвигателем таким образом, что бурав непрерывно вращается во втором направлении.

Как показано на фиг. 6 и 7, наблюдаемый максимум вращающего момента, полученный из входного потока данных во время вращения в первом направлении, значительно ниже наблюдаемого максимума вращающего момента, полученного из входного потока данных во время вращения во втором направлении. Кроме того, наблюдаемая максимальная скорость вращения, полученная из входного потока данных во время вращения в первом направлении, значительно ниже наблюдаемой максимальной скорости вращения, полученной из входного потока данных во время вращения во втором направлении. Различия частично объясняются искажениями измерений. В случае если такие искаженные измерения были приняты в качестве основания контроля над возвратно-вращательным движением, эффективность эндодонтической обработки не может быть оптимизирована, поскольку значение порогового значения вращающего момента преждевременно закончит возвратно-вращательное движение на основании входного потока данных, полученного во время вращения во втором направлении. Поэтому согласно настоящему изобретению важно обеспечить уверенное определение состояния инструмента относительно вращательного направления, что невозможно при использовании моста на основе полевых МОП-транзисторов, содержащего верхние плечи, управляемые широтно-модулированными сигналами для обеспечения работы двигателя в возвратно-вращательном режиме, и нижние плечи, заземленные через низкоомный резистор, от которого получен сигнал обратной связи для средств измерения вращающего момента нагрузки, как раскрыто в US 2002/0064756.

Согласно настоящему изобретению вращающий момент, приложенный в возвратно-вращательном режиме, измеряется и управляется таким образом, что приложенный вращающий момент не превышает первое пороговое значение (Т), заданное следующей формулой:

T=T_MAX⋅μ_S/μ_k

где T_MAX является максимальным возможным уровнем вращающего момента стоматологического наконечника или клиническим максимумом вращающего момента, в зависимости от того, какая величина меньше, μ_S/μ_K является отношением коэффициента трения скольжения к коэффициенту трения покоя. В частности, предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента содержит максимальный вращающий момент в диапазоне от 0,5 до 15 Н*см. Более предпочтительно, предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента содержит максимальный вращающий момент в диапазоне от 2 до 10 Н*см, еще более предпочтительно предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента содержит максимальный вращающий момент в диапазоне от 3 до 6 Н*см. Соответственно, электрический двигатель имеет достаточный вращающий момент для освобождения бурава, который временно застревает в корневом канале, несмотря на то, что коэффициент трения скольжения μ_S меньше коэффициента трения покоя μ_K.

Предпочтительно, блок управления приводит в действие пользовательскую обратную связь в виде визуального и/или акустического предупреждения и/или вибрации стоматологического наконечника вследствие изменения режима вращения, когда наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие предупреждения порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении. Альтернативно или дополнительно, пользователь может воспрепятствовать тому, чтобы блок управления управлял электрическим двигателем на основании предварительно заданного условия порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении. Альтернативно или дополнительно, блок управления может наблюдать за местоположением наконечника бурава в корневом канале. Кроме того, любая из функций может быть дезактивирована, или пороговое значение вращающего момента повышено или понижено пользователем.

После того, как блок управления задал электрическому двигателю непрерывное вращение бурава во втором направлении для освобождения бурава и удаления продуктов резания из корневого канала, блок управления может продолжить работу согласно различным альтернативам:

а. превышено заданное пороговое значение вращающего момента

I. остановка (перезапуск путем отпускания и нажимания ножной педали),

II. и/или последующий автоматический перезапуск в возвратно-вращательном режиме,

б. превышены заданный угол вращения или время вращения,

I. остановка (перезапуск путем отпускания и нажимания ножной педали),

II. и/или последующий автоматический перезапуск в возвратно-вращательном режиме.

Изобретение относится к стоматологии. Стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала содержит зажимной патрон для крепления и удержания эндодонтического бурава, электрический двигатель, имеющий вал для привода эндодонтического бурава, блок управления для управления двигателем, который получает поток входных данных, отличающийся тем, что при наблюдении за потоком входных данных блок управления определяет потребленный электрическим двигателем ток и управляет двигателем, чередуя направление вращения бурава с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением, противоположным первому направлению. Бурав непрерывно вращается во втором направлении, когда наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Стоматологический наконечник для эндодонтической обработки корневого канала, содержащий:

(I) зажимной патрон для крепления и удержания эндодонтического бурава,

(II) электрический двигатель, имеющий вал для привода эндодонтического бурава,

(III) блок управления для управления двигателем, который получает поток входных данных,

причем при наблюдении за потоком входных данных блок управления определяет потребляемый электрическим двигателем ток и управляет двигателем в возвратно-вращательном режиме, в котором направление вращения бурава чередуется с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением, противоположным первому направлению, причем в возвратно-вращательном режиме работы блок управления управляет электрическим двигателем таким образом, что бурав непрерывно вращается во втором направлении, если во время вращения в первом направлении наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента.

2. Стоматологический наконечник по п. 1, причем блок управления соединен с ножной педалью для остановки непрерывного вращения и/или чередующегося вращения эндодонтического бурава.

3. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем электрический двигатель является бесщеточным электрическим двигателем.

4. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем вращение в первом направлении определяется несколькими датчиками Холла.

5. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем вращение в первом направлении определяется несколькими датчиками Холла, которые обеспечивают блок управления потоком входных данных, относящихся к положению вала, направлению вращения и/или скорости вращения в первом и втором направлениях.

6. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем вращающий момент определяется посредством прохождения потребляемого двигателем тока через резистор и определения падения напряжения.

7. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем блок управления использует потребляемый электродвигателем ток и один или несколько параметров эндодонтического бурава для определения предварительно заданного условия порогового значения вращающего момента, причем предпочтительно параметры эндодонтического бурава вводятся или изменяются пользователем или извлекаются из носителя данных.

8. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем блок управления приводит в действие акустическое предупреждение, когда наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие предупреждения порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении.

9. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем блок управления наблюдает за местоположением наконечника бурава в корневом канале.

10. Стоматологический наконечник по п. 1 или 2, причем пользователь может препятствовать блоку управления управлять электрическим двигателем на основании предварительно заданного условия порогового значения вращающего момента во время вращения в первом направлении или предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента содержит максимальный вращающий момент в диапазоне от 0,5 до 15 Н*см.

11. Комплект деталей, содержащий стоматологический наконечник по одному из пп. 1-10 и эндодонтический бурав.

12. Комплект деталей по п. 11, причем первое направление является направлением резания эндодонтического бурава.

13. Способ управления электрическим двигателем стоматологического наконечника по одному из пп. 1-10, включающий:

(I) обеспечение стоматологического наконечника по одному из пп. 1-10,

(II) наблюдение за входными данными посредством блока управления,

(III) управление электрическим двигателем в возвратно-вращательном режиме, в котором направление вращения бурава чередуется с частотой от 1 до 20 Гц между первым направлением и вторым направлением,

(IV) управление электрическим двигателем в возвратно-вращательном режиме таким образом, что бурав непрерывно вращается во втором направлении, если во время вращения в первом направлении наблюдаемые данные выполняют предварительно заданное условие порогового значения вращающего момента.