Патент на изобретение №2341225

(54) СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ НАКОНЕЧНИК

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для препарирования твердых тканей зуба, в том числе при лечении каналов зубов, препарирования костной ткани, в том числе при введении имплантатов. Стоматологический наконечник содержит корпус и головку. В головке расположена турбина со средством для установки зубоврачебного инструмента. Корпус имеет гнездо для установки головки и снабжен каналами для подвода и отвода рабочей среды. На внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки установлены соединенные с индикатором пьезоэлектрические датчики, которые воспринимают горизонтальные и вертикальные нагрузки, или по окружности внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки выполнен паз в виде кольцевой канавки. В канавке установлен пьезоэлектрический датчик в виде кольца или в виде незамкнутого кольца. Стоматологический наконечник позволяет повысить качество лечебного процесса путем обеспечения безопасности обработки твердых тканей зуба, позволяет увеличить срок службы стоматологических наконечников благодаря предложенному расположению датчиков, а именно совпадающими с основными направлениями давления на зуб, создаваемого рукой врача – боковыми (горизонтальными) и вертикальными – и позволяет обеспечить возможность надежного контроля силы нажатия рабочего инструмента и, соответственно, исключения перегрева обрабатываемой поверхности. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и предполагает усовершенствование стоматологических наконечников, предназначенных для препарирования твердых тканей зуба, в том числе при лечении каналов зубов, препарирования костной ткани, в том числе при введении имплантатов.

Препарирование осуществляется путем непосредственного контакта рабочих поверхностей наконечника и/или дополнительных приспособлений наконечника с обрабатываемой поверхностью. В процессе работы врач прижимает режущий, шлифующий инструмент к зубу с определенной силой, которая зависит от силы давления, оказываемого рукой врача, а также твердости обрабатываемой поверхности. Чем тверже поверхность, тем большее усилие совершает врач, и, как следствие, возникает риск неконтролируемого перегрева тканей. Повышение температуры свыше 42 градусов по Цельсию приводит к коагуляции белка и, как следствие, может приводить к гибели клеток живой ткани зуба – пульпы.

На сегодняшний день активно развиваются устройства, действующие по т.н. «интерактивному» принципу, иначе называемому «принципом обратной связи». Введение принципа обратной связи в процесс лечения зубов повышает качество лечебного процесса. Примером такого принципа может служить устройство, используемое в стоматологических наконечниках для лечения корневых каналов. Принцип действия этого устройства основан на том, при определенном сопротивлении вращению инструмента в канале зуба вращение переключается в обратное направление. (Т.н. “torque-control”). Это нужно для исключения заклинивания инструмента в канале корня. В частности, по такому принципу работает устройство по патенту №2281043 (приоритет от 02.06.2000 г., патентообладатель Эрслайн С.А. (СН). Однако данный принцип совершенно не приемлем при препарировании кариозной полости или при протезировании, так как не упрощает работу, а препятствует работе врача.

Наиболее близкой конструкцией, взятой за прототип, является конструкция стоматологического наконечника по патенту №2233138 (приоритет от 2003.04.24, патентообладатель Роговский Ю.М.), включающая в себя головку с расположенной в ней турбиной со средством для установки зубоврачебного инструмента и корпус наконечника, имеющий гнездо для установки головки и снабженный каналами для подвода и отвода рабочей среды. Для охлаждения обрабатываемой поверхности в нем используется вода и воздух, которые выходят в виде аэрозоля. Однако при этом трудно избежать точечного перегрева тканей в точке непосредственного контакта с зубом. Для исключения перегрева обрабатываемой поверхности давление на зуб при работе с вращающимися на высокой скорости борами (до 400 об/мин) не должно превышать определенной величины, по разным источникам 10-40 г. Без дополнительных приспособлений рука человека не может контролировать величины такого порядка.

С другой стороны, работа с избыточным давлением на наконечник приводит к его преждевременному износу. Наиболее распространенной проблемой, требующей технического обслуживания наконечника, является дефект вращающихся деталей наконечника.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества лечебного процесса путем обеспечения безопасности обработки твердых тканей зуба, а также увеличение срока службы стоматологических наконечников.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного изобретения, состоит в создании возможности контроля силы нажатия рабочего инструмента на обрабатываемую поверхность по принципу «обратной связи». Точными, надежными датчиками, измеряющими силу воздействия, являются датчики на основе пьезоэлектрического кристалла. Действие такого датчика основано на том, что пьезоэлектрический кристалл создает электрический потенциал в ответ на механическое воздействие. Благодаря предложенному расположению датчиков, а именно совпадающими с основными направлениями давления на зуб, создаваемого рукой врача – боковыми (горизонтальными) и вертикальными – заявленное решение обеспечивает возможность надежного контроля силы нажатия рабочего инструмента и, соответственно, исключения перегрева обрабатываемой поверхности.

Поставленная задача достигается за счет того, что в известном стоматологическом наконечнике, содержащем головку с расположенной в ней турбиной со средством для установки зубоврачебного инструмента, корпус наконечника, имеющий гнездо для установки головки и снабженный каналами для подвода и отвода рабочей среды, на внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки установлены пьезоэлектрические датчики, воспринимающие горизонтальные и вертикальные нагрузки и соединенные с индикатором. А также за счет того, что датчики установлены в трех пазах, выполненных на внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки, причем два – по боковым поверхностям корпуса наконечника и один – на верхней поверхности, при этом индикатор выполнен в виде светодиода и установлен в отверстии, выполненном на верхней поверхности корпуса наконечника, в поле зрения врача. Пьезоэлектрические датчики могут быть выполнены в виде единого кольца или незамкнутого кольца, установленного в пазу, выполненном в виде кольцевой канавки по окружности внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки.

Заявленная совокупность признаков не известна заявителю из доступных источников информации.

Заявленное решение проиллюстрировано чертежами.

Фиг.1 – общий вид стоматологического наконечника.

Фиг.2 – вид сверху на фиг.1.

Фиг.3 – схема установки трех датчиков (с вырезом).

Фиг.4 – схема установки кольцевого датчика.

Наконечник стоматологический (фиг.1) состоит из головки 1 наконечника и корпуса 2 ручки наконечника.

Корпус 2 наконечника снабжен гнездом 3 (посадочное место с уплотнителем) для установки головки 1. В головке 1 наконечника находятся вращающиеся детали (т.н. «роторная группа»). Внутри корпуса 2 наконечника находятся трубки для подачи воды и воздуха и оптическое волокно (световод). К корпусу наконечника крепится шланг, подающий воду и/или воздух. В большинстве случаев корпус наконечника имеет изгиб, обеспечивающий более удобное удерживание инструмента. Этот изгиб визуально разделяет корпус наконечника на две части.

На фиг.3 представлена схема установки трех датчиков. На внутренней поверхности корпуса наконечника в непосредственной близости от головки выполнены пазы 4, в которых установлены отдельно стоящие, независимые друг от друга пьезоэлектрические датчики 5. (Размер и форма зависят от производителя датчиков). Количество датчиков не менее трех, совпадающее с основными направлениями давления на зуб, создаваемого рукой врача. Два датчика отслеживают боковые (горизонтальные) нагрузки, верхний датчик контролирует вертикальные нагрузки. Пьезоэлектрические датчики 5 соединены со светодиодом 6, расположенном в отверстии 7 на верхней поверхности корпуса наконечника таким образом, чтобы электрический импульс передавался от датчиков к светодиоду (на фиг.3 соединение отмечено пунктирными линиями). Оно может быть сделано в виде отдельных проводов либо в виде электрической платы. Благодаря этому соединению каждый раз, когда сила нажатия превышает заданную нагрузку, электрический импульс заставляет светодиод 6 загораться. Степень нагрузки может задаваться производителем в зависимости от точности установленных пьезоэлектрических датчиков и желаемых параметров чувствительности изделия.

На фиг.4 представлена схема работы устройства, в котором пьезоэлектрический датчик выполнен в виде единого кольца 8 (или незамкнутого кольца), установленного в пазу 9, выполненном в виде кольцевой канавки по окружности внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки. Если датчик выполнен в виде незамкнутого кольца, то в пазу он устанавливается разомкнутой частью вниз. В этом случае воздействие на датчик в любом направлении вызывает электрический импульс, который вызывает свечение светодиода 6.

В обоих вариантах от единственного датчика или трех датчиков осуществляется отвод электрического импульса к светодиоду, расположенному на верхней части корпуса наконечника, в непосредственной близости к соединению головки и корпуса наконечника. Расположение светодиода обусловлено тем, что находится всегда в поле зрения врача.

Несмотря на явное преимущество схемы, основанной на световой индикации, авторы полагают, что в предпочтениях врачей могут быть различия. В качестве альтернативы светодиоду в схему устройства может быть включена возможность подачи звукового или вибрационного сигнала. В такой версии звуковой индикатор может располагаться в корпусе наконечника.

С технологической точки зрения усовершенствованию подвергнется, прежде всего, внутренняя поверхность корпуса наконечника. Соединение головки и корпуса наконечника, а также сама головка остаются неизменными. Это обусловлено тем, что корпус наконечника в отличие от головки является менее сложным элементом конструкции, и его изменения не повлекут за собой сколько-нибудь значительных изменений в конструкции наконечника. В частности, потребуется создать пазы для установки датчиков и отверстие для светодиода.

По прогнозам стоимость модернизированного наконечника стоматологического незначительно повысит стоимость «обычного» наконечника стоматологического.

Хотя настоящее изобретение пояснено и описано здесь со ссылкой на некоторые конкретные варианты осуществления, настоящее изобретение, тем не менее, не должно рассматриваться как ограниченное указанными деталями. В деталях могут быть сделаны различные модификации в объеме и интервале эквивалентов формулы изобретения и без отклонения от изобретения.

При внедрении предлагаемого усовершенствования производитель без значительных материальных затрат и человеческих ресурсов может вывести на рынок стоматологических инструментов новую модификацию стоматологического наконечника, обеспечив себе дополнительные маркетинговые преимущества. Врач-стоматолог, использующий усовершенствованный стоматологический наконечник, имеет возможность контролировать свою работу с целью уменьшения агрессивности воздействия на зуб, снизить риск часто встречающегося осложнения при препарировании зубов, сохранить работоспособность инструмента и, соответственно, повысить срок службы его.

Формула изобретения

1. Стоматологический наконечник, содержащий головку с расположенной в ней турбиной со средством для установки зубоврачебного инструмента, корпус наконечника, имеющий гнездо для установки головки и снабженный каналами для подвода и отвода рабочей среды, отличающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки установлены соединенные с индикатором пьезоэлектрические датчики, воспринимающие горизонтальные и вертикальные нагрузки, или по окружности внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки выполнен паз в виде кольцевой канавки, в которой установлен пьезоэлектрический датчик в виде кольца или в виде незамкнутого кольца.

2. Стоматологический наконечник по п.1, отличающийся тем, что датчики установлены в трех пазах, выполненных на внутренней поверхности корпуса в непосредственной близости от головки, причем два – по боковым поверхностям корпуса наконечника и один на верхней поверхности.

3. Стоматологический наконечник по п.1, отличающийся тем, что индикатор выполнен в виде светодиода.

4. Стоматологический наконечник по п.3, отличающийся тем, что светодиод установлен в отверстии, выполненном на верхней поверхности корпуса наконечника, в поле зрения врача.

РИСУНКИ