Эндодонтический инструмент для прохождения корневых каналов
Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в области стоматологии для очистки корневого канала. Эндодонтический инструмент для очистки корневого канала, следующий естественной геометрии упомянутого канала, изготовлен из материала с эффектом памяти формы, имеет первое, статическое, состояние и второе, динамическое, состояние. Первое, статическое, состояние соответствует практически прямолинейной геометрии, что способствует частичному введению инструмента в упомянутый корневой канал, а второе, динамическое, состояние соответствует структурированной геометрии, обеспечивающей гибкость и эластичность. Эндодонтический инструмент предназначен для приведения во вращение для очистки внутренних стенок упомянутого корневого канала с соблюдением его естественной геометрии, при этом он включает твердый хвостовик для крепления во вращающемся суппорте и рабочую часть для введения в упомянутый корневой канал. В динамическом состоянии инструмента рабочая часть состоит из первого активного и практически прямолинейного участка, и по меньшей мере второго активного участка, расположенного в удлинении упомянутого первого активного участка, причем упомянутый по меньшей мере второй активный участок имеет свободный конец и изогнутую форму между местом соединения с упомянутым первым активным участком и упомянутым свободным концом. Инструмент изготовлен из металлического сплава с эффектом памяти формы, переход которого из мартенситной фазы в аустенитную происходит естественным образом при температуре тела от 32°С до 37°С, причем инструмент находится в своем динамическом состоянии при этой температуре. Изобретение позволяет точно подготовить корневой канал независимо от его морфологических особенностей за счет возможности точно следовать профилю канала. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к эндодонтическому инструменту для подготовки зуба пациента, а именно для очистки корневого канала с соблюдением естественной геометрии упомянутого канала, причем упомянутый инструмент изготовлен из материала с эффектом памяти формы, имеет первое, статическое, состояние и второе, динамическое, состояние, причем упомянутое первое, статическое, состояние соответствует практически прямолинейной геометрии, что способствует частичному введению инструмента в упомянутый корневой канал, а упомянутое второе, динамическое, состояние соответствует структурированной геометрии, обеспечивающей гибкость и эластичность, причем упомянутый эндодонтический инструмент приводят во вращение для очистки внутренних стенок упомянутого корневого канала, соблюдая его естественную геометрию, и он имеет жесткий хвостовик для крепления во вращающемся держателе и рабочую часть для введения в упомянутый корневой канал.
Известный уровень техники
Очистка и формирование корневого канала с целью последующего внесения пломбировочного материала обычно осуществляется с помощью инструментов для прохождения корневых каналов, имеющих активную часть, называемую рабочей частью, предназначенной для формирования, обработки и очистки внутренних стенок корневого канала с целью его подготовки к введению материалов для обработки и последующего заполнения с тем, чтобы избежать проникновения кислорода, который может вызвать размножение бактерий в зубе и, в частности, вблизи корня.
Этот вид инструмента для прохождения корневых каналов обычно содержит активную часть конусообразной формы, называемую режущим участком, с одной или несколькими режущими кромками, расположенными по всей длине упомянутой активной части. Такие инструменты имеют тенденцию «резать» стенки канала, то есть, срезать дентин без учета естественной формы канала. Между тем, недавние исследования показали, что не рекомендуется срезать дентин, потому что эта манипуляция приводит к ослаблению стенок зуба. Наиболее продвинутые эндодонтисты стараются соблюдать указания и пытаются найти вращаемые инструменты, которые обеспечивают прохождение корневого канала и полную очистку его стенок независимо от профиля и общей морфологии упомянутого канала, которая, как известно, у разных людей сильно различается. С одной стороны, известно, что профиль корневых каналов у пациентов чрезвычайно разный, что часто эти каналы имеют на своем протяжении поперечное сечение неправильной овальной формы, одно или несколько сужений и изогнутые участки.
Однако практически все существующие эндодонтические инструменты для прохождения корневых каналов априори имеют прямолинейную форму, хотя некоторые из них обладают определенной эластичностью, что позволяет им адаптироваться в большей или меньшей степени к продольному профилю корневого канала. Тем не менее, эта эластичность не гарантирует эффективную очистку всех стенок, если они имеют разные кривизну и сечение. Кроме того, охватываемая форма пространства, очищаемого классическим инструментом, приводимым во вращение вокруг своей продольной оси, является почти цилиндрической или конической по причине осевой симметрии этого инструмента, поэтому стенки корневого канала, имеющего овальное сечение, нельзя очистить одним инструментом, а нужно иметь ряд инструментов с увеличивающимся сечением. Таким образом, врачу приходится менять инструменты при обработке корневого канала, постепенно увеличивая их диаметр, что неудобно и, кроме того, не гарантирует, что очистка стенок будет проведена эффективно и без ущерба для дентина.
Почти все инструменты для расширения корневых каналов, предлагаемые на рынке, не отвечают требованиям практикующих врачей, так как, с одной стороны, они не соответствуют морфологии каналов, а с другой - имеют несколько режущих кромок, которые режут и фрезеруют дентин стенок канала вместо того, чтобы просто следовать его профилю и очищать поверхность стенок. Кроме того, их относительная твердость позволяет фрезеровать при каждом проходе только цилиндрические или конические отверстия и даже поступательное перемещение по оси вращение инструмента, параллельно ему самому, не позволяет очистить всю поверхность стенок, если они имеют овальную форму неправильного сечения и сужающиеся участки.
Таким образом, существует потребность в инструментах нового типа, которые удовлетворяют требованиям практикующих врачей, а именно в инструментах, обладающих эластичностью, достаточной для того, чтобы следовать профилю канала, захватывать все шероховатости и неровности стенок канала и зачищать их для удаления внутренней биопленки, не затрагивая дентин.
Международная заявка WO 2012/079183 А1 описывает эндодонтический инструмент, имеющий сжатую форму с прямолинейной геометрией, когда он находится в состоянии, называемом мартенситным, в нерабочем положении или в статическом состоянии, и структурированную форму, когда он находится в аустенитном состоянии, в рабочем положении или в динамическом режиме, причем переход из мартенситного состояния в аустенитное происходит под влиянием изменения температуры. В динамическом состоянии инструмент имеет скрученную форму с витками по всей длине, которые могут замедлять и тормозить вращение инструмента, испытывающего значительную механическую нагрузку.
Американский патент US 5,836,764, описывает эндодонтический инструмент, содержащий предварительно изогнутую концевую часть, что способствует его введению в искривленный корневой канал. Но, тем не менее, это не решает проблему введения оконечности эндодонтического инструмента в каналы сложной формы и он не может ни в коем случае адаптироваться к таким формам путем изменения формы в процессе его применения в отличие от инструментов, изготовленных из материала с изменяющейся формой.
Описание изобретения
Целью изобретения является создание инструмента, который отвечает всем требованиям практикующих врачей, касающимся подготовки корневых каналов. Эта цель достигается за счет эффективного удовлетворения обязательным требованиям для обеспечения подготовки канала благодаря точному следованию его профилю, очистке его стенок, не затрагивая фрезерованием дентин, в котором он находится, то есть, соскабливанию со стенок мягкого материала, образующего биопленку, не затрагивая более твердую костную ткань, называемую дентин. Инструмент согласно изобретению предназначен для успешного выполнения таких манипуляций независимо от морфологии канала, в частности, если канал частично или целиком имеет поперечное сечение овальной формы, если на его протяжении есть сужения, если он имеет прямолинейную форму или искривлен с меняющимися углами на своем протяжении, и если его стенки гладкие или имеют неровности.
Указанная цель достигается с помощью эндодонтического инструмента согласно изобретению в соответствии с описанием, приведенным во вводной части, и в динамическом состоянии инструмента упомянутая рабочая часть состоит из первого активного и практически прямолинейного участка и по меньшей мере второго активного участка, имеющего свободный конец и изогнутую форму между местом соединения с упомянутым первым активным участком и упомянутым свободным концом, причем упомянутый второй активный и изогнутый участок имеет стрелу (d), длина которой находится в пределах от половины самого большого поперечного сечения (а) упомянутого корневого канала до половины самого маленького поперечного сечения (b) упомянутого корневого канала.
Предусмотрены разные варианты осуществления изобретения. Упомянутый свободный конец может иметь структурированную геометрию.
Упомянутый свободный конец может иметь скошенный край. Упомянутый скошенный край имеет угол скоса от 30° до 60° и предпочтительно равен по меньшей мере приблизительно 45°.
Упомянутый свободный конец может иметь форму ласточкина хвоста. Упомянутый ласточкин хвост предпочтительно имеет угол раскрытия от 60° до 30°, предпочтительно, примерно 45°.
Упомянутый свободный конец может иметь расширяющуюся форму. Упомянутая свободный конец предпочтительно имеет расширение, определяемое радиусом кривизны (R1).
Упомянутый свободный конец предпочтительно имеет расширение, определяемое углом в пределах от 120° до 150°.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения инструмент изготовлен из металлического сплава с эффектом памяти формы, у которого переход из мартенситного состояния в аустенитное происходит естественным образом при температуре корпуса от 32°С до 37°С.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения инструмент изготовлен из металлического сплава с эффектом памяти формы, у которого переход из мартенситного состояния в аустенитное происходит путем повышения температуры за счет введения теплой жидкости или принудительной вибрации под воздействием ультразвука.
Инструмент может быть с успехом изготовлен из металлического сплава, обладающего свойствами суперэластичности, приобретенными в результате термообработки.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение и его преимущества станут понятными из дальнейшего подробного описания предпочтительных вариантов изготовления инструмента со ссылками на приложенные чертежи, которые приведены в качестве примера и не имеют ограничительного характера, где:
на Фиг. 1 изображен инструмент согласно изобретению, находящийся в статическом состоянии в корневом канале зуба, подлежащего обработке;
на Фиг. 2 показан инструмент согласно изобретению, находящийся в динамическом состоянии в корневом канале зуба, подлежащего обработке;
на Фиг. 2А и 2В показан зуб пациента в поперечных разрезах, соответственно разрез А-А и разрез В-В, параллельный А-А, расположеных на разных уровнях;
на Фиг. 3 показан вид, аналогичный Фиг. 2, на котором изображен инструмент согласно изобретению, находящийся в динамическом состоянии в корневом канале во время второго этапа обработки;
на Фиг. 4 показан вид, аналогичный Фиг. 3, на котором изображен инструмент согласно изобретению, находящийся в динамическом состоянии в корневом канале во время третьего этапа обработки;
на Фиг. 5 и 6 показан первый вариант выполнения инструмента согласно изобретению, находящегося соответственно в статическом состоянии и в динамическом состоянии;
на Фиг. 7 показан второй вариант выполнения инструмента согласно изобретению, находящегося в динамическом состоянии;
на Фиг. 7А показана в увеличенном виде оконечность инструмента, изображенного на Фиг. 7;
на Фиг. 8 показан третий вариант выполнения инструмента согласно изобретению, находящегося в динамическом состоянии;
на Фиг. 8А показана в увеличенном виде оконечность инструмента, изображенного на Фиг. 8;
на Фиг. 9 показан второй вариант выполнения инструмента согласно изобретению, находящегося в динамическом состоянии, и
на Фиг. 9А показана в увеличенном виде оконечность инструмента, изображенного на Фиг. 9.
Наилучшие способы осуществления изобретения
Изображенный на фигурах эндодонтический инструмент 10, разработанный для подготовки зуба 100 пациента к лечению корня, представляет собой инструмент для очистки корневого канала 101 зуба 100. В отличие от других известных инструментов, предназначенных для такой подготовки, инструмент 10 осуществляет очистку внутренних стенок полости без «фрезерования» или «расширения» канала, следуя его естественной траектории и не затрагивая твердую часть зуба.
Его конструкция предусматривает по крайне мере одно статическое состояние, проиллюстрированное, в частности, на Фиг. 1, и одно динамическое состояние, проиллюстрированное на Фиг. 2. Следует отметить, что инструмент имеет практически прямолинейный профиль и, кроме того, обладает большой гибкостью и эластичностью, что позволяет легко вводить его в корневой канал 101 зуба 100. В динамическом состоянии инструмент имеет изогнутый профиль с по меньшей мере одним изгибом, что позволяет выполнить задачу по очистке стенок вышеуказанного корневого канала при полном контакте с внутренней поверхностью стенок корневого канала.
Эндодонтический инструмент 10 имеет жесткий хвостовик 11 для крепления во вращающемся держателе 102 устройства 103, называемого угловым наконечником, и рабочую часть 12. Упомянутая рабочая часть включает отрезок со свободным концом 13, предназначенный для введения в вышеуказанный корневой канал 101. Рабочая часть 12 состоит из первого и практически прямого активного участка 14, расположенного в удлинении упомянутого жесткого хвостовика 11, и второго активного участка 15, включающего упомянутый отрезок со свободным концом 13. В статическом состоянии (см. Фиг. 1) упомянутый второй активный участок 15 является практически прямым, а в упомянутом динамическом состоянии (см. Фиг. 2) упомянутый второй активный участок 15 имеет изогнутую форму между местом соединения с упомянутым первым активным участком 14 и упомянутым свободным концом 13. Изогнутая форма активного участка 15 может иметь вид дуги окружности или любой другой профиль, близкий к дуге окружности (см., в частности, Фиг. 2 и 6), стрела d которой есть расстояние между вершиной S дуги и прямой линией, которая соединяет две оконечности М и N. В рамках настоящего изобретения стрела d этой дуги имеет длину, которая практически находится в пределах от половины самого маленького среднего поперечного сечения а корневого канала 101 до половины самого большого сечения b этого канала, когда упомянутый инструмент 10 находится в динамическом состоянии.
На Фиг. 2 показан инструмент в динамическом состоянии на первой стадии обработки, когда свободный конец 13 введен до конца в корневой канал 101. Когда инструмент вращается, его свободный конец, погруженный до верхушки корневого канала, очищает его стенки, удаляя покрывающие их мягкие ткани и не затрагивая дентин. При вращении эти ткани выталкиваются вверх по каналу для последующего удаления. Следует отметить, что эта манипуляция осуществляется независимо от ширины канала, его геометрии, его поперечных размеров, наличия или отсутствия шероховатостей, благодаря гибкому свободному концу 13 с его изогнутой формой, который вращается в соприкосновении с поверхностью стенок.
На Фиг. 2А и 2В показаны соответственно разрезы по А-А и В-В зуба 100 с изображением сечений овальной формы 101а и 101b корневого канала 101 и сечений активного участка 15 рабочей части 12. Разумеется, канал 101 может иметь более сложные формы, например, С-образное или S-образное поперечное сечение. Гибкая рабочая часть позволяет обрабатывать каналы любого типа независимо от их геометрии, поэтому в качестве исходного профиля канала можно представить такой, который имеет поперечное сечение более или менее овальной формы, а длина превышает в 1- 10 раз соответствующее поперечное сечение.
Инструмент 10 специально сконструирован для обработки таких корневых каналов, сечение которых не имеет круглой формы по меньшей мере на одной части их траектории или каналов сложного профиля, имеющих по всей длине по меньшей мере одну трещину или угловое смещение. Это объясняется тем, что такие каналы создают многочисленные трудности: введение инструмента в канал на всю длину последнего независимо от его геометрической сложности, придание активной формы рабочей части и эффективная очистка стенок благодаря свободному вращению рабочей части, без замедления и торможения. Установлено, что упомянутая форма с одним изогнутым отрезком, расположенным в продолжении прямолинейного отрезка, обеспечивает максимум преимуществ при выполнении поставленной задачи.
На Фиг. 3 и 4 показан инструмент 10 на двух разных стадиях обработки с перемещением вдоль канала между двумя манипуляциями. Перемещая инструмент такимо образом, специалист может обработать всю поверхность стенок канала по всей его длине.
Инструмент 10 предпочтительно выполнен из металлического сплава с эффектом памяти формы, поэтому он переходит из статического состояния, проиллюстрированного на Фиг. 1, в динамическое состояние, проиллюстрированное на Фиг. 2, благодаря повышению температуры. Он может также обладать суперэластичностью, достигаемой за счет выбора сплава и специальной обработки, в том числе термообработки.
В особо предпочтительном варианте, если инструмент обладает эффектом памяти формы, статическое состояние достигается при температуре окружающей среды, то есть порядка 20°С, а динамическое состояние достигается при температуре тела, то есть порядка 32°С - 37°С. Такое повышение температуры может быть достигнуто естественным образом после введения рабочей части 12 в корневой канал 101 или подачей тепла извне, например, посредством локализованной инъекции теплой жидкости, излучения или нагрева с использованием эффекта Джоуля.
Инструмент 10, находясь в статическом состоянии, показанном на Фиг. 5, или в начальной стадии работы, показанной на Фиг. 1, имеет практически прямолинейный профиль. В момент начала вращения, как показано на Фиг. 2, сопровождаемого, например, орошением жидкостью, которая достигает температуры тела, в результате чего срабатывает эффект памяти формы, инструмент принимает заранее определенную форму, изображенную на Фиг. 6. Именно в этом состоянии рабочая часть 12, а точнее, второй активный участок 15 инструмента 10 опирается на стенки канала. Второй активный участок 15 имеет стрелу d дуги, образованной упомянутым активным участком 15. Стрела d есть расстояние, которое отделяет вершину S дуги от сегмента MN, который соединяет два конца дуги, соответствующей изгибу активного участка 15. Длина этой стрелы находится в пределах от половины самого маленького сечения а корневого канала 101 до половины самого большого сечения b этого канала. Таким образом, вследствие вращения инструмента упомянутый активный участок 15 действует как венчик, который трется о стенки канала и удаляет мягкие ткани, которые покрывают поверхность. Его назначение состоит в очистке поверхности стенок независимо от их геометрии.
Если инструмент 10 обладает эффектом памяти формы, то в динамическом состоянии он находится в аустенитной фазе, то есть является очень гибким и эластичным, что позволяет ему скоблить стенки корневого канала 101. Переход из одного из этих состояний в другое может быть связан с изменением температуры или с возможным применением вынужденных ультразвуковых колебаний. Следует отметить, что второй активный участок 15 инструмента 10 контактирует со стенками канала независимо от геометрии канала. Эта особенность изображена, в частности, на Фиг. 3 и 4, на которых показан инструмент 10 на разных уровнях прохождения канала. Второй активный участок 15 может выполнять свою задачу по очистке поверхности стенок канала независимо от узости канала, или сужения прохода, или поперечного сечения канала 101.
Следует отметить, что второй активный участок 15 инструмента 10, являющийся сегментом рабочей части 12, имеет предпочтительно один единственный изогнутый элемент, имеющий форму дуги только когда инструмент находится в активном состоянии. В пассивном состоянии второй активный участок 15 остается прямолинейным.
В процессе использования, то есть когда активный участок 15 осуществляет очистку стенок канала, можно уменьшить силу «скобления» посредством введения с помощью шприца орошающей жидкости при температуре окружающей среды. В результате такого охлаждения NiTi из аустенитной фазы переходит в мартенситную фазу, вследствие чего уменьшается сила «скобления», воздействующая на стенки канала.
Спустя какое-то время эффект суперэластичности восстанавливается вследствие повышения температуры орошающей жидкости, вызываемого температурой тела или в силу нагрева, обусловленного силой трения инструмента.
На Фиг. 7 и на Фиг. 7А, представляющей собой детализированный вид, показан еще один вариант выполнения инструмента 10, в котором оконечность 16 концевого участка 13 имеет скошенный край, один угол которого может находиться в пределах от 60° до 30°, предпочтительно близко к 45°. Такой угловой срез обладает режущими свойствами и позволяет в случае необходимости срезать ткани в верхушечной части корневого канала.
На Фиг. 8 и на Фиг. 8А, представляющей собой детализированный вид, показан еще один вариант выполнения инструмента 10, в котором оконечность 16 концевого участка 13 имеет кольцевую канавку в форме ласточкиного хвоста с перпендикулярным расположением относительно оси оконечности 16 и углом раствора в пределах от 60° до 30°, предпочтительнее близко к 45°. Такая канавка имеет два режущих края, которые, как и в предыдущем варианте, необходимы для срезания тканей в верхушечной части корневого канала.
На Фиг. 9 и на Фиг. 9А, представляющей собой детальный вид, показан еще один вариант выполнения инструмента 10, в котором оконечность 16 концевого участка 13 имеет расширяющийся профиль с радиусом кривизны R1, причем угол расширения находится в пределах от 120° до 150°. Кромка расширяющегося профиля обладает режущими свойствами, что позволяет в случае необходимости срезать ткани со стенок корневого канала.
Описанные выше варианты выполнения инструмента обеспечивают улучшение работы инструмента по очистке стенок. В некоторых случаях профиль конечности может быть адаптирован для выполнения специальных видов обработки, обеспечивающих удаление материала со стенок корневого канала или для удаления старого пломбировочного материала.
Описанные варианты осуществления изобретения не имеют ограничительного характера, возможно внесение изменений или вариантов, очевидных для специалиста в данной области. В частности, могут быть использованы другие материалы, как, например, пластмассы, композиции синтетических материалов, волокна, в частности, углеродное волокно.
1. Эндодонтический инструмент для подготовки зуба пациента, а именно, инструмент для очистки корневого канала, следующий естественной геометрии упомянутого канала, изготовленный из материала с эффектом памяти формы, имеющий первое, статическое, состояние и второе, динамическое, состояние, причем упомянутое первое, статическое, состояние соответствует практически прямолинейной геометрии, что способствует частичному введению инструмента в упомянутый корневой канал, а упомянутое второе, динамическое, состояние соответствует структурированной геометрии, обеспечивающей гибкость и эластичность, причем упомянутый эндодонтический инструмент предназначен для приведения во вращение для очистки внутренних стенок упомянутого корневого канала с соблюдением его естественной геометрии, при этом он включает твердый хвостовик для крепления во вращающемся суппорте и рабочую часть для введения в упомянутый корневой канал, причем в динамическом состоянии инструмента упомянутая рабочая часть состоит из первого активного и практически прямолинейного участка, и по меньшей мере второго активного участка, расположенного в удлинении упомянутого первого активного участка, причем упомянутый по меньшей мере второй активный участок имеет свободный конец и изогнутую форму между местом соединения с упомянутым первым активным участком и упомянутым свободным концом, отличающийся тем, что он изготовлен из металлического сплава с эффектом памяти формы, переход которого из мартенситной фазы в аустенитную происходит естественным образом при температуре тела от 32°С до 37°С, причем инструмент находится в своем динамическом состоянии при этой температуре.
2. Эндодонтический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый свободный конец имеет геометрически структурированную форму.
3. Эндодонтический инструмент по п. 2, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый свободный конец имеет скошенный край.
4. Эндодонтический инструмент по п. 3, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый скошенный край имеет угол в пределах от 30° до 60°, предпочтительно приблизительно равный 45°.
5. Эндодонтический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый свободный конец имеет форму ласточкиного хвоста.
6. Эндодонтический инструмент по п. 5, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, угол раствора упомянутого ласточкиного хвоста находится в пределах от 60° до 30°, предпочтительно близкий к 45°.
7. Эндодонтический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый свободный конец имеет расширение.
8. Эндодонтический инструмент по п. 7, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый свободный конец имеет расширение с радиусом кривизны (R1).
9. Эндодонтический инструмент по п. 7, отличающийся тем, что, при нахождении инструмента в его динамическом состоянии, упомянутый свободный конец имеет угол расширения в пределах от 120° до 150°.
10. Эндодонтический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он изготовлен из металлического сплава с эффектом памяти формы, переход которого из мартенситной фазы в аустенитную происходит вследствие повышения температуры путем впрыскивания теплой жидкости.
11. Эндодонтический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он изготовлен из металлического сплава, обладающего суперэластичностью вследствие термообработки.
12. Эндодонтический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он изготовлен из металлического сплава с эффектом памяти формы, и его переход из мартенситной фазы в аустенитную происходит за счет принудительной вибрации под воздействием ультразвука.
