歯科用超音波振動治療装置
【課題】装着されたチップの種類に応じて、駆動共振周波数が自動的に設定され、かつ、自動的に当該装着されたチップの種類に応じた最適のパワー（推奨パワー）で該チップを駆動するようにし、チップが強力なパワーで駆動されるようなことをなくし、治療作業中にチップが破損するような恐れをなくす。
【解決手段】超音波振動子１０を有する単一の歯科治療用ハンドピース１００と、超音波振動子１０に着脱自在にかつ交換可能に装着される複数種の超音波スケーラチップ３０とからなる。スケーラチップ３０は前記振動子１０に装着された時に各種ごとに共振周波数がｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4と異なるので、チップが装着された時の共振周波数を検出することにより、どの種類にチップが装着されたかを判別し（回路６０）、装着されたチップに適したパワーで、該チップを駆動する（回路７０）。
【解決手段】超音波振動子１０を有する単一の歯科治療用ハンドピース１００と、超音波振動子１０に着脱自在にかつ交換可能に装着される複数種の超音波スケーラチップ３０とからなる。スケーラチップ３０は前記振動子１０に装着された時に各種ごとに共振周波数がｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4と異なるので、チップが装着された時の共振周波数を検出することにより、どの種類にチップが装着されたかを判別し（回路６０）、装着されたチップに適したパワーで、該チップを駆動する（回路７０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用超音波振動治療装置、例えば、単一の超音波振動子に各種歯科治療チップ、例えば、骨等を削るサージェリー用チップ、歯面に付着した歯石、歯垢等を除去するスケーリング用チップ、歯周ポケット内の歯石、歯垢を除去するペリオ用チップ、歯髄炎等を起こした歯根の根管洗浄、拡大をするエンド用チップ等の各種チップを着脱自在にかつ交換可能に装着して、歯牙の各種治療を行う歯科用超音波スケーラに係り、特に、装着されるチップの種類毎に共振周波数が異なるようにし、この共振周波数により装着されたチップの種類を判別し、当該装着されたチップに応じたパワーが当該振動子を駆動するようにした歯科用超音波振動治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科治療においては、前述のように、歯石の除去、根管の洗浄、拡大等を行うのに超音波スケーラを使用するが、この超音波スケーラは、ハンドピースの先端にチップを着脱自在に装着し、該チップを超音波振動させ、その超音波振動にて歯牙の表面に付着している歯石等を除去するようにしている。
【０００３】
図３は、従来の超音波スケーラの一例を説明するための要部概略構成図で、図中、１１は、例えば、圧電素子等からなる周知の超音波振動部、１２は超音波伝達部（以下、これら超音波振動部１１と超音波伝達部１２とを一体化したものを超音波振動子という）で、これらがハンドピース１００内に収納されている。２０は前記超音波振動子１１を駆動する電圧を印加するリード線１３等を導くホースで、該ホース２０の図示しない端部は、例えば、歯科治療ユニットに着脱自在に連結され、該ユニット内に設けられた駆動回路より前記リード線１３を通して前記超音波振動部１１に駆動信号が与えられ、前記超音波振動子１０が超音波駆動される。歯科治療に当り、術者は、周知のように超音波振動子１０の先端に歯科用チップ例えばスケーラチップ３０を装着し、該スケーラチップ３０を前記超音波振動子１０にて超音波振動させて歯科治療を行う。
【０００４】
超音波振動子の駆動方式には自励発振振動方式と他励発振振動方式があり、自励発振振動方式は、発振回路が発振体である超音波振動子に対して一定の周波数を持った電気信号を一方的に送る方式であり、あらかじめ振動子が持つ共振周波数（振動子が最も効率良く振動できる周波数）を特定して、その周波数で駆動（発振）させる。一方、他励発振方式は、発振回路が振動子の共振周波数を読み取り、その周波数で発振させる。これらを超音波スケーラの発振回路として考えると、自励発振の場合は、超音波振動体（振動子＋チップ）の共振周波数が発振回路の出す周波数と一致するように設計する必要があり、チップが摩耗し、共振周波数が発振回路の出す周波数とズレると極端に振動しなくなることがある。他励発振の場合、振動子にチップが接続された状態（振動子＋チップ）の共振周波数を発振回路が読み取り、その共振周波数で駆動するため多種多様なチップとの組み合せの場合でも、常に最適な共振状態で振動させることができる。しかし、超音波スケーラチップは、サージェリー用、スケーリング用、ペリオ用、エンド用等、各治療に応じて多種多様であり、各治療で推奨（最適の）出力パワーが異なる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、超音波スケーラチップは、例えば、サージェリー用、スケーリング用、ペリオ用、エンド用等、使用するチップによって推奨出力パワーが異なっているが、その推奨出力パワーより強いパワーで使用すると、チップが破損してしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、超音波スケーラの振動子に治療に使用するチップを装着して駆動した時に、その共振振動周波数により、どの治療に使用するチップであるかを判別し、当該チップに供給されるパワーを推奨パワーに自動的に設定するようにし、当該チップに強いパワーが供給されることのないようにし、歯科治療中に、当該チップが破損して患者に危害を加えることのないようにすることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、超音波振動子を有する単一の歯科治療用ハンドピースと、前記超音波振動子に着脱自在にかつ交換可能に装着される複数種の超音波振動チップとからなり、前記超音波振動チップは前記超音波振動子に装着され、振動された時に各種ごとに共振周波数が異なり、前記超音波振動子に印加されるパワーが装着されたチップの共振周波数に応じて自動的に異なるようにしたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装着されたチップの種類に応じて、駆動共振周波数が自動的に設定され、かつ、当該装着されたチップの種類に応じて自動的に最適のパワー（推奨パワー）が選択され、当該選択された最適なパワーで当該チップを駆動することができるので、チップが強力なパワーで駆動されるようなことはなく、従って、治療作業中にチップが破損するような恐れがなく、安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明を超音波スケーラに適用した場合の一実施例を説明するための要部構成図で、図中、１００は超音波振動子１０を内蔵するハンドピースで、該ハンドピース１００内には、前述のように、超音波振動子１０が収容されており、該振動子１０に対してスケーラチップ３０を着脱自在に装着し、リード線１３を通して該振動子１０を前述の他励発振方式にて超音波振動させ、この超音波振動にて該スケーラチップ３０を超音波振動させ、歯石の除去等を行っている。
【００１０】
超音波スケーラチップ３０を振動させる振動子１０を超音波振動させるのに、前述のように、自励発振振動方式と他励発振振動方式があり、他励発振振動方式を用いると、常に最適な共振状態で振動させることができ効率的であるが、使用するチップの種類毎に最適なパワー（推奨パワー）が決まっており、それより大きなパワーで振動させると、振動しすぎて破損してしまう恐れがある。
【００１１】
図１において、４０はリード線１３を通して超音波振動子１０を超音波駆動させるための駆動（発振）回路で、該駆動（発振）回路４０は、超音波振動体（超音波振動子１０＋チップ３０）が振動された時の共振振動数を検知し、その共振周波数で発振し、超音波振動体を該共振振動周波数にて振動させる。振動体を振動させる周波数は、振動子１０の質量が一定不変であるから、チップ３０の質量に応じて変化し、すなわち、使用するチップ（治療のために装着されたチップ）の種類によって共振周波数が変化するので、この共振周波数を検知することによって、装着されたチップの種類を判断することができる。しかし、装着されるチップは、治療内容によりその種類が異なっており、また、各種類ごとに最適な出力パワー（推奨パワー）が異なり、推奨パワーより大きなパワーで駆動すると、チップが破損してしまう恐れがある。
【００１２】
図１において、５０は共振周波数検出回路で、振動子にチップが装着されて駆動された時に、その共振周波数が、例えば、図２に示すように、チップ１（例えば、サージェリー用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ1、チップ２（例えば、スケーリング用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ2、チップ３（例えば、ペリオ用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ3、チップ４（例えば、エンド用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ4、を夫々予め求め、共振周波数記憶回路６０に記憶しておく（例えば、夫々の種類のチップについて実際に装着して駆動し、その時の共振周波数を求めるが、個々の製品については制作誤差等も考えられるので、実際に求めた周波数に対して、ある程度の幅を持たせて記憶しておく）。歯科治療に当り、所望のチップ、例えば、チップ３を選んで振動子１０に接続して駆動すると、該チップ３は、共振周波数ｆ3の範囲内で振動し、この共振周波数が共振周波数記憶回路に記憶された周波数ｆ3と一致するので、この一致を見ることにより、装着されたチップがチップ３（ペリオ用チップ）であることが自動的に判別される。つまり、装着されたチップの種類が自動的に判別される。
【００１３】
７０は、駆動パワー設定回路で、共振周波数判定回路６０で装着されたチップの種類が判別されると、その判別されたチップの種類に応じた駆動パワーを選択、設定する。例えば、図２に示すように、共振周波数がｆ1の範囲内ある時は、装着されたチップの種類がサージェリー用であるものと判断し、該サージェリー用チップを駆動するのに適した（推奨）パワーＶ1を自動的に選択し、該パワーにて振動体を駆動する。以下、同様に共振周波数がｆ2の範囲内の時は、スケーリング用チップを駆動するのに適した駆動パワーＶ2を自動的に選択，設定し、共振周波数がｆ3の範囲内の時は、ペリオ用チップを駆動するのに適したパワーＶ3を自動的に選択，設定し、共振周波数がｆ4の範囲内の時は、エンド用チップを駆動するのに適したパワーＶ4を自動的に選択，設定して、当該チップを駆動する。
【００１４】
上述のように、本発明によると、歯科治療に当り、術者が超音波振動治療用ハンドピースに、当該治療に適したチップを装着して該チップを駆動（振動）させると、該チップは、自動的に該チップに対して最適な（推奨された）パワーで駆動されるので、当該チップが過大なパワーで振動されるようなことはなく、歯科治療のチップが破損するような恐れはなく、安全である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を超音波スケーラに適用した場合の一実施例を説明するための要部構成図である。
【図２】超音波振動子の共振周波数と装着されたチップの種類、及び、駆動パワーとの関係を示す図である。
【図３】従来の超音波スケーラの一例を説明するための要部概略構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…超音波振動子、１２…超音波伝達部、１３…リード線、２０…インスツルメントホース、３０…超音波スケーラチップ、４０…駆動（発振）回路、５０…共振周波数検出回路、６０…共振周波数記憶回路、７０…駆動パワー設定回路、１００…ハンドピース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用超音波振動治療装置、例えば、単一の超音波振動子に各種歯科治療チップ、例えば、骨等を削るサージェリー用チップ、歯面に付着した歯石、歯垢等を除去するスケーリング用チップ、歯周ポケット内の歯石、歯垢を除去するペリオ用チップ、歯髄炎等を起こした歯根の根管洗浄、拡大をするエンド用チップ等の各種チップを着脱自在にかつ交換可能に装着して、歯牙の各種治療を行う歯科用超音波スケーラに係り、特に、装着されるチップの種類毎に共振周波数が異なるようにし、この共振周波数により装着されたチップの種類を判別し、当該装着されたチップに応じたパワーが当該振動子を駆動するようにした歯科用超音波振動治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科治療においては、前述のように、歯石の除去、根管の洗浄、拡大等を行うのに超音波スケーラを使用するが、この超音波スケーラは、ハンドピースの先端にチップを着脱自在に装着し、該チップを超音波振動させ、その超音波振動にて歯牙の表面に付着している歯石等を除去するようにしている。
【０００３】
図３は、従来の超音波スケーラの一例を説明するための要部概略構成図で、図中、１１は、例えば、圧電素子等からなる周知の超音波振動部、１２は超音波伝達部（以下、これら超音波振動部１１と超音波伝達部１２とを一体化したものを超音波振動子という）で、これらがハンドピース１００内に収納されている。２０は前記超音波振動子１１を駆動する電圧を印加するリード線１３等を導くホースで、該ホース２０の図示しない端部は、例えば、歯科治療ユニットに着脱自在に連結され、該ユニット内に設けられた駆動回路より前記リード線１３を通して前記超音波振動部１１に駆動信号が与えられ、前記超音波振動子１０が超音波駆動される。歯科治療に当り、術者は、周知のように超音波振動子１０の先端に歯科用チップ例えばスケーラチップ３０を装着し、該スケーラチップ３０を前記超音波振動子１０にて超音波振動させて歯科治療を行う。
【０００４】
超音波振動子の駆動方式には自励発振振動方式と他励発振振動方式があり、自励発振振動方式は、発振回路が発振体である超音波振動子に対して一定の周波数を持った電気信号を一方的に送る方式であり、あらかじめ振動子が持つ共振周波数（振動子が最も効率良く振動できる周波数）を特定して、その周波数で駆動（発振）させる。一方、他励発振方式は、発振回路が振動子の共振周波数を読み取り、その周波数で発振させる。これらを超音波スケーラの発振回路として考えると、自励発振の場合は、超音波振動体（振動子＋チップ）の共振周波数が発振回路の出す周波数と一致するように設計する必要があり、チップが摩耗し、共振周波数が発振回路の出す周波数とズレると極端に振動しなくなることがある。他励発振の場合、振動子にチップが接続された状態（振動子＋チップ）の共振周波数を発振回路が読み取り、その共振周波数で駆動するため多種多様なチップとの組み合せの場合でも、常に最適な共振状態で振動させることができる。しかし、超音波スケーラチップは、サージェリー用、スケーリング用、ペリオ用、エンド用等、各治療に応じて多種多様であり、各治療で推奨（最適の）出力パワーが異なる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、超音波スケーラチップは、例えば、サージェリー用、スケーリング用、ペリオ用、エンド用等、使用するチップによって推奨出力パワーが異なっているが、その推奨出力パワーより強いパワーで使用すると、チップが破損してしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、超音波スケーラの振動子に治療に使用するチップを装着して駆動した時に、その共振振動周波数により、どの治療に使用するチップであるかを判別し、当該チップに供給されるパワーを推奨パワーに自動的に設定するようにし、当該チップに強いパワーが供給されることのないようにし、歯科治療中に、当該チップが破損して患者に危害を加えることのないようにすることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、超音波振動子を有する単一の歯科治療用ハンドピースと、前記超音波振動子に着脱自在にかつ交換可能に装着される複数種の超音波振動チップとからなり、前記超音波振動チップは前記超音波振動子に装着され、振動された時に各種ごとに共振周波数が異なり、前記超音波振動子に印加されるパワーが装着されたチップの共振周波数に応じて自動的に異なるようにしたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装着されたチップの種類に応じて、駆動共振周波数が自動的に設定され、かつ、当該装着されたチップの種類に応じて自動的に最適のパワー（推奨パワー）が選択され、当該選択された最適なパワーで当該チップを駆動することができるので、チップが強力なパワーで駆動されるようなことはなく、従って、治療作業中にチップが破損するような恐れがなく、安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明を超音波スケーラに適用した場合の一実施例を説明するための要部構成図で、図中、１００は超音波振動子１０を内蔵するハンドピースで、該ハンドピース１００内には、前述のように、超音波振動子１０が収容されており、該振動子１０に対してスケーラチップ３０を着脱自在に装着し、リード線１３を通して該振動子１０を前述の他励発振方式にて超音波振動させ、この超音波振動にて該スケーラチップ３０を超音波振動させ、歯石の除去等を行っている。
【００１０】
超音波スケーラチップ３０を振動させる振動子１０を超音波振動させるのに、前述のように、自励発振振動方式と他励発振振動方式があり、他励発振振動方式を用いると、常に最適な共振状態で振動させることができ効率的であるが、使用するチップの種類毎に最適なパワー（推奨パワー）が決まっており、それより大きなパワーで振動させると、振動しすぎて破損してしまう恐れがある。
【００１１】
図１において、４０はリード線１３を通して超音波振動子１０を超音波駆動させるための駆動（発振）回路で、該駆動（発振）回路４０は、超音波振動体（超音波振動子１０＋チップ３０）が振動された時の共振振動数を検知し、その共振周波数で発振し、超音波振動体を該共振振動周波数にて振動させる。振動体を振動させる周波数は、振動子１０の質量が一定不変であるから、チップ３０の質量に応じて変化し、すなわち、使用するチップ（治療のために装着されたチップ）の種類によって共振周波数が変化するので、この共振周波数を検知することによって、装着されたチップの種類を判断することができる。しかし、装着されるチップは、治療内容によりその種類が異なっており、また、各種類ごとに最適な出力パワー（推奨パワー）が異なり、推奨パワーより大きなパワーで駆動すると、チップが破損してしまう恐れがある。
【００１２】
図１において、５０は共振周波数検出回路で、振動子にチップが装着されて駆動された時に、その共振周波数が、例えば、図２に示すように、チップ１（例えば、サージェリー用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ1、チップ２（例えば、スケーリング用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ2、チップ３（例えば、ペリオ用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ3、チップ４（例えば、エンド用チップ）を装着した時の共振周波数ｆ4、を夫々予め求め、共振周波数記憶回路６０に記憶しておく（例えば、夫々の種類のチップについて実際に装着して駆動し、その時の共振周波数を求めるが、個々の製品については制作誤差等も考えられるので、実際に求めた周波数に対して、ある程度の幅を持たせて記憶しておく）。歯科治療に当り、所望のチップ、例えば、チップ３を選んで振動子１０に接続して駆動すると、該チップ３は、共振周波数ｆ3の範囲内で振動し、この共振周波数が共振周波数記憶回路に記憶された周波数ｆ3と一致するので、この一致を見ることにより、装着されたチップがチップ３（ペリオ用チップ）であることが自動的に判別される。つまり、装着されたチップの種類が自動的に判別される。
【００１３】
７０は、駆動パワー設定回路で、共振周波数判定回路６０で装着されたチップの種類が判別されると、その判別されたチップの種類に応じた駆動パワーを選択、設定する。例えば、図２に示すように、共振周波数がｆ1の範囲内ある時は、装着されたチップの種類がサージェリー用であるものと判断し、該サージェリー用チップを駆動するのに適した（推奨）パワーＶ1を自動的に選択し、該パワーにて振動体を駆動する。以下、同様に共振周波数がｆ2の範囲内の時は、スケーリング用チップを駆動するのに適した駆動パワーＶ2を自動的に選択，設定し、共振周波数がｆ3の範囲内の時は、ペリオ用チップを駆動するのに適したパワーＶ3を自動的に選択，設定し、共振周波数がｆ4の範囲内の時は、エンド用チップを駆動するのに適したパワーＶ4を自動的に選択，設定して、当該チップを駆動する。
【００１４】
上述のように、本発明によると、歯科治療に当り、術者が超音波振動治療用ハンドピースに、当該治療に適したチップを装着して該チップを駆動（振動）させると、該チップは、自動的に該チップに対して最適な（推奨された）パワーで駆動されるので、当該チップが過大なパワーで振動されるようなことはなく、歯科治療のチップが破損するような恐れはなく、安全である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を超音波スケーラに適用した場合の一実施例を説明するための要部構成図である。
【図２】超音波振動子の共振周波数と装着されたチップの種類、及び、駆動パワーとの関係を示す図である。
【図３】従来の超音波スケーラの一例を説明するための要部概略構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…超音波振動子、１２…超音波伝達部、１３…リード線、２０…インスツルメントホース、３０…超音波スケーラチップ、４０…駆動（発振）回路、５０…共振周波数検出回路、６０…共振周波数記憶回路、７０…駆動パワー設定回路、１００…ハンドピース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子を有する単一の歯科治療用ハンドピースと、前記超音波振動子に着脱自在にかつ交換可能に装着される複数種の超音波振動チップとからなり、前記超音波振動チップは前記超音波振動子に装着され、振動された時に各種ごとに共振周波数が異なり、前記超音波振動子に印加されるパワーが装着されたチップの共振周波数に応じて自動的に異なるようにしたことを特徴とする歯科用超音波振動治療装置。
【請求項１】
超音波振動子を有する単一の歯科治療用ハンドピースと、前記超音波振動子に着脱自在にかつ交換可能に装着される複数種の超音波振動チップとからなり、前記超音波振動チップは前記超音波振動子に装着され、振動された時に各種ごとに共振周波数が異なり、前記超音波振動子に印加されるパワーが装着されたチップの共振周波数に応じて自動的に異なるようにしたことを特徴とする歯科用超音波振動治療装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−４２１２３（Ｐ２０１０−４２１２３Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７６４４（Ｐ２００８−２０７６４４）
【出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（０００１５０６７１）株式会社長田中央研究所 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（０００１５０６７１）株式会社長田中央研究所 (194)
【Ｆターム（参考）】
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