Способ извлечения обломка инструмента из корневого канала зуба и экстрактор для его осуществления - RU2257868C1

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретние

Заявляемое изобретение относится к стоматологии и предназаначено для извлечения обломков металлических инструментов, которые могут сломаться и застрять в корневом канале зуба, например, при эндодонтическом лечении.

Уровень техники

Известны устройства для извлечения обломков инструмента из корневого канала зуба [1, 2] (патенты США №5879160 и №6227855) с помощью механического зажима, вводимого в канал через цилиндрическую трубку и обеспечивающего захват обломка. Далее зажим вместе с трубкой и захваченным обломком удаляются из канала. Общими с заявляемым изобретением признаками является то, что вводят инструмент в корневой канал до контакта с обломком и извлекают инструмент вместе с захваченным обломком. Однако указанный инструмент требует нежелательное предварительное расширение корневого канала вплоть до застрявшего обломка, т.к. захвату требуется обхватить обломок. Также из-за сложного доступа в узкий корневой канал (проходной диаметр порядка 0,2-1 мм) трудно эффективно проконтролировать контакт и захват обломка инструментом. Кроме того, корневой канал зачастую имеет изогнутую форму, а передать на зажим достаточное механическое усилие для надежного захвата обломка в таких условиях затруднительно. Поэтому часто не удается достичь необходимой силы сцепления инструмента с обломком, застрявшим в корневом канале с некоторым усилием, и его не удается извлечь.

Известно также похожее по принципу действия устройство [3] (заявка на патент США №20030124485) для извлечения обломков инструмента из корневого канала зуба с помощью проволочной петли, вводимой в канал через цилиндрическую трубку и обеспечивающей захват обломка. Однако указанный инструмент также требует нежелательное предварительное расширение корневого канала вплоть до застрявшего обломка, а достичь необходимой силы сцепления проволочной петли с металлическим обломком случайной формы в отсутствии контроля захвата также затруднительно.

Известно устройство для извлечения обломков инструмента из корневого канала зуба [4] (патент США №4746292) с помощью адгезива, вводимого в канал через цилиндрическую трубку и обеспечивающего приклеивание обломка к трубке с последующим извлечением. Общими с заявляемым изобретением признаками является то, что вводят инструмент в корневой канал до контакта с обломком и извлекают инструмент вместе с захваченным обломком. Однако указанный инструмент требует нежелательное предварительное расширение корневого канала вплоть до застрявшего обломка таким образом, чтобы цилиндрическая трубка охватывала обломок. Кроме того, самотвердеющий адгезив достигает нужной прочности достаточно медленно, а пациент вынужден при этом оставаться в лечебном кресле, что создает дополнительное неудобство. Кроме того, из-за неконтролируемой формы обломка и неплотности охвата его цилиндрической трубкой возможно вытекание адгезива в корневой канал и приклеивание цилиндрической трубки к стенкам канала, что является недопустимым.

Наиболее близким по решению технической задачи к настоящему изобретению является техническое решение [5] (патент США №4337038), выбранное за прототип. В нем предложены способ и устройство для извлечения обломков инструмента из корневого канала зуба за счет электролитического растворения этого металлического обломка. Согласно прототипу, используют первый металлический изолированный электрод в виде цилиндрической трубки, вводимой в корневой канал зуба, не доходя с небольшим зазором до металлического обломка. Кроме того, используют второй изолированный электрод в форме иголки, проходящей внутри указанной цилиндрической трубки и выдвигаемой до достижения электрического контакта с металлическим обломком. В зазор между обломком и цилиндрической трубкой подают физиологически приемлемый электролит, на игольчатый электрод подают положительный потенциал и пропускают между указанными электродами электрический ток физиологически приемлемого уровня до тех пор, пока обломок не растворится в результате электролиза.

Общими с заявляемым изобретением признаками прототипа являются следующие: вводят в корневой канал, по крайней мере, два изолированных друг от друга металлических электрода, при этом добиваются электрического контакта между одним электродом и извлекаемым металлическим обломком, а затем пропускают через электроды электрический ток. Однако согласно прототипу, приходится пропускать значительный ток в течение значительного промежутка времени, чтобы растворить металлический обломок, что создает неудобство для пациента. Кроме того, растворенные катионы металла, из которого состоит обломок, и анионы электролита в силу своей высокой подвижности в растворе будут рассеиваться во влажных окружающих тканях зуба, которые, как известно, имеют множество пор. Это может приводить к нежелательным токсическим последствиям.

Сущность изобретения

Предлагаемое изобретение имеет целью создание способа и инструмента для быстрого и надежного извлечения обломков металлических инструментов, которые могут сломаться и застрять в корневом канале зуба, например, при эндодонтическом лечении. Инструменты для эндодонтического лечения, как правило, выполняются из стали или Ni-Ti сплавов и имеют конусообразную форму с острым окончанием и режущие элементы по всей длине для обработки корневого канала и удаления инфицированного дентина при лечении. Обычно используются наборы инструментов определенного ряда типоразмеров для работы в корневых каналах различной формы и диаметра. Диаметр инструментов в самой толстой части обычно порядка 1 мм, а в концевой заостренной части на расстоянии 5 мм от заостренного конца диаметр составляет порядка 0,2-0,3 мм. К сожалению, в процессе механической обработки корневого канала зуба эти инструменты подвержены неожиданному обламыванию с застреванием обломка в канале. Если не удалить обломок, то успешно завершить эндодонтическое лечение зуба с удалением инфицированных тканей зуба и заполнением корневого канала, например, гуттаперчей, невозможно, что в результате часто приводит к клиническим осложнениям. Для решения поставленной задачи в известном способе [5] для извлечения металлического обломка из корневого канала зуба, заключающемся в том, что вводят в корневой канал, по крайней мере, два изолированных друг от друга металлических электрода, при этом добиваются электрического контакта между одним электродом и извлекаемым металлическим обломком, а затем пропускают через электроды электрический ток, согласно заявляемому изобретению, вводят в корневой канал изолированные друг от друга электроды такой формы, которая обеспечивает при их введении одновременный электрический контакт обоих электродов с металлическим обломком, далее пропускают через замкнутую цепь, образованную первым электродом, металлическим обломком и вторым электродом, электрический импульс с силой тока и длительностью, достаточными для прикрепления обломка к электродам за счет нагрева в местах контакта, а затем извлекают электроды из корневого канала вместе с обломком. При этом дополнительное расширение корневого канала, как правило, не требуется, т.к. указанные изолированные электроды могут быть выполнены в виде сборки цилиндрической формы, диаметр торца которой выбирается близким к проходному диаметру корневого канала в области обломка, что позволяет быстро ввести электроды в корневой канал до контакта «торец в торец» с обломком. Длительность указанного электрического импульса, необходимого для прикрепления обломка к электродам за счет нагрева в местах контакта, может составлять доли секунды, в отличие от прототипа, где необходимо значительное время для растворения обломка за счет электролиза. Также прочность прикрепления обломка к электродам будет достаточной для извлечения электродов вместе с обломком за счет локального контактного микроприваривания при нагреве. Рассеивание материала обломка в отличие от прототипа в тканях зуба не происходит, т.к. обломок извлекается целиком. Все это позволяет провести извлечение металлического обломка инструмента быстро и эффективно.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, перед введением электродов в корневой канал вносят физиологически приемлемое вещество, уменьшающее силу зажатия обломка инструмента в корневом канале. Это позволяет облегчить извлечение обломка, если при первой попытке сила прикрепления обломка к электродам окажется недостаточной, и обломок оторвется от электродов во время их извлечения из канала.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, перед введением электродов в корневой канал вводят до касания с обломком цилиндрический элемент и прикладывают к указанному элементу ультразвуковые колебания физиологически приемлемой интенсивности, уменьшающие силу зажатия («расшатывание») обломка инструмента в корневом канале. Это также позволяет облегчить извлечение обломка, если при первой попытке сила прикрепления обломка к электродам окажется недостаточной, и обломок оторвется от электродов во время их извлечения из канала.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, контролируют силу тока и его длительность для достижения оптимального прикрепления обломка к электродам при минимальном тепловом воздействии на окружающие ткани зуба, т.е. выбирают силу тока в зависимости от сопротивления контакта между обломком и электродами и отключают ток в момент достижения определенного значения сопротивления контакта, свидетельствующего о прикреплении обломка к электродам.

Также для решения поставленной задачи в известном устройстве [5] для извлечения металлического обломка из корневого канала зуба, включающем источник электрического тока и два подключенных к нему изолированных друг от друга металлических электрода, поперечные размеры которых позволяют ввести их одновременно в корневой канал до контакта одного из них с металлическим обломком, в соответствии с заявляемым изобретением, указанные электроды имеют такую конфигурацию, что при введении в корневой канал они позволяют добиться электрического контакта каждого из электродов с извлекаемым металлическим обломком, а источник электрического тока выполнен с возможностью пропустить через замкнутую цепь, образованную первым электродом, металлическим обломком и вторым электродом импульс тока, достаточный для прикрепления обломка к электродам за счет нагрева в местах контакта. В отличие от прототипа электрический ток используется только для прикрепления обломка к электродам, а не растворения обломка целиком.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения указанные изолированные электроды выполнены в виде сборки цилиндрической формы, а каждый из указанных электродов имеет форму полуцилиндра, при этом полуцилиндры скреплены между собой своими плоскими поверхностями, между которыми по всей длине находится диэлектрик, а торцы электродов, контактирующие с обломком, свободны от диэлектрика. Форма двух указанных электродов может быть достаточно произвольной, однако наилучшим с точки зрения простоты изготовления, прочности на разрыв, минимизации полного электрического сопротивления электродов и соответственно прилагаемого к электродам электрического напряжения, является вариант, когда оба электрода имеют одинаковую площадь поперечного сечения по всей своей длине и имеют форму полуцилиндров.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, указанные торцы изолированных электродов имеют плоскую форму для контакта с обломком плоской формы со стороны подводимых электродов. Это обеспечивает наибольшую возможную площадь контакта электродов с обломком плоской формы.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения указанные торцы изолированных электродов имеют вогнутую форму для контакта с обломком выпуклой формы со стороны подводимых электродов. Это обеспечивает наибольшую возможную площадь контакта электродов с обломком выпуклой формы, в том числе и с зазубринами произвольного вида.

Также в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения цилиндрическая сборка изолированных электродов имеет на конце конусообразное сужение, близкое к форме корневого канала в области контакта с обломком. Это позволяет получить наименьшее суммарное электрическое сопротивление электродов, т.к. корневой канал, как правило, имеет конусообразную форму, а также часто позволяет автоматически добиться соосного расположения и наилучшего контакта обломка и электродов.

Также, в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, электроды в указанной цилиндрической сборке, за исключением торцов, покрыты полимерным диэлектрическим материалом. Это диэлектрическое покрытие на поверхности цилиндрической сборки дает дополнительное скрепление электродов между собой, а также обеспечивает прохождение электрического тока только в зоне обломка.

Также, в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, в качестве полимерного диэлектрического материала используется тефлон. Этот полимер обладает наиболее высокой температурной стойкостью, хорошими диэлектрическими и механическими свойствами.

Также, в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, электроды выполнены из материала, аналогичного материалу обломка металлического инструмента. Это обеспечивает одинаковые условия нагрева электрическим током областей контакта электродов и обломка и наилучшие условия для их контактной микросварки и прочного взаимного скрепления.

Также, в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, указанные металлические электроды вне области возможного контакта с обломком покрыты материалом с удельным сопротивлением электрическому току, меньшим, чем у материала электрода. Это обеспечивает уменьшение прикладываемого электрического напряжения при заданном значении силы тока, т.к. для заметного уменьшения полного сопротивления электродов без увеличения поперечного сечения сборки достаточно нанести тонкий слой более электропроводного материала.

Также, в соответствии с другими предпочтительными вариантами заявляемого изобретения, в качестве указанного материала с высокой электропроводностью используют медь, серебро, или золото.

Также, в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, источник электрического тока выполнен на основе конденсатора, заряжаемого до заданного постоянного напряжения от источника питания, а затем разряжамого при импульсном включении управляемого ключа через указанные электроды и обломок. Это позволяет сформировать импульс электрического тока необходимой величины и длительности при питании, в том числе от аккумулятора без подключения к сети.

Также, в соответствии с другим предпочтительным вариантом заявляемого изобретения, источник электрического тока выполнен с возможностью индикации наличия контакта и величины электрического сопротивления между указанными электродами и металлическим обломком, а также выполнен с возможностью формирования указанного импульса тока по команде. Это позволяет контролировать ввод электродов в корневой канал до момента контакта с обломком, выбрать наилучшее взаимное положение электродов и обломка для контактной микросварки, а затем произвести микроприваривание по команде врача.

Также, в соответствии с другими предпочтительными вариантами заявляемого изобретения, источник электрического тока выполнен с возможностью поддержания стабильного напряжения или силы тока на участке цепи между указанными электродами и металлическим обломком для достижения оптимальной прочности контактной микросварки обломка к электродам и своевременного отключения после достижения оптимальной прочности. Это позволяет в ряде случаев обеспечить наилучшее скрепление обломка с электродами и его надежное извлечение.

Перечень фигур чертежей

На фиг.1 изображена схема зуба и взаимное расположение обломка инструмента в корневом канале и двух изолированных друг от друга электродов для его извлечения.

На фиг.2 изображен вариант цилиндрической сборки изолированных электродов для извлечения обломка инструмента из корневого канала с плоскими торцами.

На фиг.3 изображен вариант цилиндрической сборки изолированных электродов с вогнутыми торцами для извлечения обломка инструмента из канала.

На фиг.4 изображен вариант цилиндрической сборки изолированных электродов с коническим наконечником для извлечения обломка инструмента из корневого канала.

На фиг.5 изображен вариант блок-схемы источника электрического тока для подключения к двум изолированным электродам, который обеспечивает прикрепление обломка к электродам за счет импульсного нагрева в местах их контакта и последующее извлечение обломка вместе с электродами из корневого канала.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Предлагаемый способ извлечения обломка металлического инструмента из корневого канала зуба поясняется фиг.1 и состоит в том, что вводят через вход 1 в корневой канал зуба 2 два изолированных друг от друга электрода 3 и 4 до контакта с обломком инструмента 5, который застрял, например, в апекальной (верхней) части 6 корневого канала. Затем пропускают импульс электрического тока по цепи, образованной последовательно электродом 3, обломком 5 и электродом 4, и обеспечивают микроприваривание обломка 5 к электродам 3, 4 за счет локального нагрева в местах их контакта. Далее извлекают электроды 3, 4 вместе с прикрепленньм к ним обломком 5 из зуба 2. Уровень десны в области зуба 2 показан схематически линией 7. Положение обломка инструмента 5 в корневом канале 6, а также в ряде случаев его форму, обращенную к входу 1 в корневой канал, определяют с помощью рентгеновских снимков и на этом основании выбирают электроды 3, 4 нужной формы и размеров. При введении электродов 3, 4 в корневой канал 6 момент контакта электродов 3, 4 и обломка 5 определяют по изменению электрического сопротивления в цепи.

Известно, что мощность тепловой энергии Р, которая выделяется при прохождении электрического тока на выбранном участке цепи, равна:

где I - сила тока в цепи;

R - сопротивление участка цепи.

При прохождении электрического импульса сила тока по всей цепи одинакова, поэтому энергия выделяется в основном в зоне 8 контакта электродов 3, 4 с обломком 5, т.к. сопротивление контакта имеет наибольшее значение в этой цепи и значительно превышает сопротивление самих электродов 3, 4 и подводящих проводов 9, 10 источника тока (источник на фиг.1 не показан для простоты чтения схемы). За счет этого достигается исключительно локальный нагрев только в зоне 8 контакта электродов 3, 4 с обломком 5, а сами электроды 3, 4 и подводящие провода 9, 10 нагреваются незначительно. При этом электрическое напряжение, прикладываемое к электродам от импульсного источника тока, находится на физиологически приемлемом уровне (не более 12 В) и прикладывается в основном в области обломка 5, находящегося внутри корневого канала 6 зуба 2 вне мягких тканей пациента. Также указанный импульс тока пропускают в течение весьма короткого контролируемого промежутка времени (0, 1 секунды и менее). В этих условиях нагрев торцов электродов 3, 4 и контактирующего с ними металлического обломка 5 происходит локально и кратковременно, что не приводит к повышению температуры окружающих тканей зуба выше физиологически приемлемого уровня. Для облегчения условий прикрепления обломка 5 к электродам 3, 4 при импульсном нагреве и для уменьшения теплопередачи на окружающие ткани зуба корневой канал 1 и 6 перед пропусканием электрического импульса можно предварительно осушить известными стоматологическими средствами. Электроды 3 и 4 имеют продолжения в виде контактных элементов 11 и 12, которые закрепляются в миниатюрной рукоятке 13 в контактных группах 14 и 15 с проводами 9 и 10 для подключения к указанному импульсному источнику тока. Форма контактных элементов 11 и 12 может быть достаточно произвольной и соответствующей форме контактных групп 14 и 15, например цилиндрической.

Врач вводит электроды 3, 4 через вход 1 в корневой канал зуба 2 и извлекает их вместе с обломком 5, держась за рукоятку 13, поэтому сила, удерживающая электроды 3, 4 в рукоятке 13, должна превышать возможное усилие при извлечении зажатого в корневом канале 6 обломка 5. Также конструкция контактных групп 14 и 15 в рукоятке 13 должна обеспечивать возможность достаточно быстрой смены электродов 3, 4, в том числе для подбора размера электродов по диаметру канала и размеру обломка. Поэтому контактные элементы 11 и 12 электродов 3,4 могут зажиматься в контактных группах 14 и 15 рукоятки 13 с помощью винтов 16 и 17 или с помощью зажимов цангового типа. Также целесообразно, чтобы подводящие провода 9 и 10 выходили из рукоятки 13 перпендикулярно электродам 3, 4 для уменьшения общей длины рукоятки 13 и облегчения доступа к задним зубам (молярам) во рту у пациента.

Если обломок инструмента 5 зажат в корневом канале 6 со значительной силой и первая попытка извлечь его не удалась, то в корневой канал 6 перед второй попыткой вносят физиологически приемлемое вещество, уменьшающее силу зажатия обломка инструмента в корневом канале. В этом качестве применяют, например, раствор гипохлорита натрия и/или препарат для химического расширения канала (например, на основе ЭДТА), частично растворяющий и размягчающий корневой дентин вокруг обломка 5. Также можно ввести в корневой канал 6 до касания с обломком 5 наконечник источника ультразвуковых колебаний с физиологически приемлемой интенсивностью, которым расшатывают обломок инструмента 5 в корневом канале 6 и уменьшают силу его зажатия.

Хотя форма электродов 3, 4 может быть достаточно произвольной, однако с точки зрения электрических параметров оптимально, чтобы площадь их поперечного сечения и соответственно электрическая проводимость были одинаковыми и максимальными. В частности, возможна коаксиальная конструкция электродов 3, 4, однако в этом случае не всегда можно добиться одновременного контакта электродов 3, 4 с обломком 5, имеющим, например, близкий к оси острый выступ. При этом будет контакт с внутренним коаксиальным электродом и может не быть с внешним коаксиальным. Наилучший вариант конфигурации указанных электродов в той их части, которая вводится в канал, приведен на фиг.2. При этом электроды 3 и 4 имеют форму полуцилиндров, между которыми находится слой диэлектрика 18. В качестве диэлектрика 18, который при этом должен обладать адгезивными свойствами для скрепления электродов 3, 4 между собой, могут использоваться композитные материалы, различные полимеры, а также эмали. Вся сборка электродов 19 со слоем диэлектрика 18 при этом имеет цилиндрическую форму. Размеры указанных электродов 3, 4 ограничены типичными размерами корневого канала 1 и 6 зуба 2, поэтому их длина должна быть до 30 мм, а поперечный диаметр на торце от 0,1 мм до 1,5 мм. В комплект экстрактора для извлечения металлического обломка 5 должен входить набор сборок электродов 19 различных фиксированных диаметров и длин, что позволит врачу подобрать сборку 19 максимального диаметра, которую тем не менее можно ввести через вход 1 в корневой канал до контакта с обломком 5. Кроме того, указанная конфигурация сборки электродов 19 позволяет добиться результата и в том случае, если обломок 5 со стороны входа 1 в корневой канал имеет выступ неправильной формы, несоосный с осью корневого канала. При этом может оказаться, что обломок 5 касается только одного из электродов 3, 4 и не касается другого, а электрическая цепь остается разомкнутой и ток для микроприваривания пропустить невозможно. В этом случае врач поворачивает сборку электродов 19 за рукоятку 13 в пределах 180° вокруг ее оси, при этом в некотором положении будет достигнут одновременный контакт обоих электродов 3, 4 с обломком 5, когда радиус-вектор, проведенный от оси канала к несоосному выступу обломка 5, совпадет с ориентацией полосы диэлектрика 18.

Электроды 3, 4 в сборке 19 могут иметь также внешнее диэлектрическое покрытие 20 из того же материала, что и диэлектрик 18, как показано на фиг.2. В качестве такого диэлектрика целесообразно использовать, например, тефлон. Внешнее диэлектрическое покрытие 20 не нарушает гибкость сборки электродов 19 и придает ей дополнительную прочность при деформациях во время введения в искривленный корневой канал, а также хорошую электро- и теплоизоляцию электродов от окружающих тканей зуба. Кроме того, электроды с таким покрытием могут подвергаться многократной влажной или сухой стерилизации.

В связи с тем, что обломок инструмента 5 может иметь достаточно произвольную форму в зоне разлома, в комплект экстрактора могут входить наборы сборок электродов с различной конфигурацией торцевой поверхности, т.к. для надежного скрепления обломка 5 со сборкой электродов 3, 4 их форма должна, по возможности, соответствовать друг другу для максимальной площади контакта между ними. Для прикрепления сборки электродов к обломку 5 с торцом плоской формы используется сборка электродов 19 с плоским торцом 21 на фиг.2. Для прикрепления сборки электродов к обломку с торцом выпуклой формы используется сборка электродов 22 с вогнутым торцом 23 на фиг.3. Одним из вариантов такого торца 23 может быть клиновидный торец на фиг.3.

Также известно, что корневой канал зуба, как правило, имеет коническую форму с сужением к апикальной (верхней) части 6. Поэтому в наборе сборок электродов к экстрактору целесообразно иметь изображенную на фиг.4 сборку 24 с концевой частью конической формы. Такая форма электродов 3, 4 позволяет максимально использовать имеющееся пространство корневого канала для увеличения прочности и уменьшения электрического сопротивления сборки электродов. При этом дополнительно обеспечивается центровка сборки электродов 24 относительно оси корневого канала в зоне 8 и предпочтительное контактирование в ряде случаев обломка 5 с торцом 25 сборки электродов 24.

Также желательно, чтобы электроды 3, 4 были выполнены из металла или сплава, аналогичного материалу обломка 5 металлического инструмента. Известно, что при близких показателях электропроводности, теплоемкости и температуры плавления контактирующих электродов и обломка обеспечиваются наилучшие условия микросварки при минимально возможном энерговкладе. Стоматологические инструменты для работы в корневых каналах зубов чаще всего изготавливаются из различных сталей, в том числе нержавеющей, а также сплава Ni-Ti. Поэтому желательно, чтобы в комплект экстрактора входили наборы электродов из соответствующих материалов.

Также известно, что удельное электрическое сопротивление вышеуказанных материалов для стоматологических инструментов значительно выше, чем, например, у меди, серебра или золота. Поэтому подводящие провода 9, 10 от импульсного источника тока к электродам 3, 4 выполняются из медной проволоки с поперечным сечением больше диаметра электродов 3, 4, но при этом имеющей достаточную гибкость для удобства манипуляций врача. Также для дальнейшего уменьшения электрического сопротивления цепи и снижения прикладываемого напряжения на указанных электродах 3, 4 по наружной поверхности перед нанесением диэлектрического покрытия 20 можно электролитически осадить слой металла с высокой электропроводностью (медь, серебро, золото) заданной толщины по всей длине электродов 3, 4, за исключением зоны вблизи торцов 21, 23, 25.

Для указанного импульсного источника тока могут быть использованы разнообразные схемы, например, с источником постоянного напряжения, коммутируемым на электроды 3, 4 для формирования заданного импульса и т.п. Однако оптимальной является схема с накопительным конденсатором, приведенная на фиг.5. Управление источником тока осуществляет микроконтроллер 26 на базе выпускаемых промышленностью однокристальных микро-ЭВМ со встроенными аналого-цифровым преобразователем (АЦП), имеющим несколько входных каналов, цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) и цифровым портом ввода-вывода. Сильноточный (до 200 А в импульсе) ключ, выполненный, например, на выпускаемом промышленностью полевом транзисторе 27 для коммутации тока через электроды 3, 4 и обломок 5 подключен к управляющему выходу 28 микроконтроллера 26. Электролитический конденсатор 29 емкостью не менее 0,1 Ф, рабочим напряжением не менее 15 В и с малым внутренним сопротивлением через ключ 30 или ограничивающий резистор подключен к батарее аккумуляторов 31 или другому источнику постоянного напряжения не более 12 В. Один из каналов АЦП в микроконтроллере 26 через вход 32, имеющий необходимый усилитель или делитель напряжения, подключен к конденсатору 29 для измерения напряжения на нем. Микроконтроллер 26 также имеет возможность управлять ключом 30 через управляющий выход 33, а через входы 32 и 34 измерять электрическое сопротивление цепи, проходящей через подводящие провода 9, 10 и электроды 3, 4. К микроконтроллеру 26 через порт 35 также подключен блок индикации 36, который может отображать измеренное значение сопротивления с помощью, например, цифрового индикатора на жидких кристаллах или светоизлучающих диодах и источника звукового сигнала определенной частоты. Кроме того, цифровой вход 37 микроконтроллера 26 подключен к кнопке «Пуск» или ножной педали для запуска импульса тока через электроды 3, 4 и обломок 5. Питание микроконтроллера 26 и блока индикации 36 осуществляется также от источника питания 31, включаемого с помощью тумблера 38, а при необходимости в составе микроконтроллера 26 используется интегральный преобразователь постоянного напряжения к нужному уровню.

Цикл извлечения обломка 5 из корневого канала 6 зуба 2 осуществляется следующим образом. После включения тумблера 38 запускается микроконтроллер 26, который устанавливает транзистор 27 в закрытое состояние и открывает ключ 30, через который начинает заряжаться конденсатор 29. После достижения заданного значения напряжения на конденсаторе 29 микроконтроллер 26 закрывает ключ 30. Далее микроконтроллер 26 переходит в режим периодического измерения и отображения в блоке индикации 36 электрического сопротивления на участке цепи между входами 32 и 34.

При введении доктором электродов 3, 4 во входную часть корневого канала 1 блок индикации 36 отображает визуально и звуковым сигналом большое сопротивление (разрыв цепи), а в момент контакта обоих электродов 3 и 4 с обломком 5 начинает отображать величину сопротивления контакта, составляющую доли Ома. Доктор имеет возможность за счет поворота рукоятки 13 и легкого усилия, прилагаемого к ней, добиться наилучшего контакта, т.е. наименьшего значения индицируемого сопротивления. Затем врач нажимает кнопку «Пуск» или ножную педаль, и микроконтроллер 26 открывает транзистор 27 для пропускания импульса электрического тока по через электроды 3, 4 и обломок инструмента 5 по цепи, как показано стрелками на фиг.5.

Из литературы [6] известно, что качество контактной микросварки и соответственно надежность прикрепления обломка 5 к электродам 3, 4 можно удушить, если управлять параметрами источника тока во время импульса. В частности, импульсный источник тока может быть выполнен с возможностью поддержания постоянного напряжения на участке цепи между указанными электродами и металлическим обломком для достижения оптимальной прочности прикрепления обломка к электродам и своевременного отключения после уменьшения сопротивления контакта до оптимального уровня и соответственно достижения необходимой прочности. Для этого микроконтроллер 26, измеряя напряжение между электродами 3, 4 во время импульса тока, управляет током через транзистор 27 и поддерживает выбранное значение напряжения между электродами 3, 4. Управление током транзистора 27 может осуществляться как выходным напряжением ЦАП, так и известным методом широтно-импульсной модуляции, по программе, выполняемой микроконтроллером 26.

Кроме того, импульсный источник может быть выполнен с возможностью поддержания стабильного значения (или заранее выбранной временной диаграммы) тока в цепи между электродами 3, 4 и металлическим обломком 5 для поддержания стабильной температуры в зоне контакта во время импульса микроприваривания. Для этого микроконтроллер 26, измеряя ток между электродами 3, 4 во время импульса тока, управляет по программе током через транзистор 27 либо через выходное напряжение ЦАП, либо методом широтно-импульсной модуляции.

Все возможные варианты реализации заявленного изобретения не ограничиваются описанными выше частными примерами его осуществления. Эти примеры также не ограничивают общность заявленных технических решений в соответствии с ниже приведенной формулой изобретения.

Для осуществления заявляемого изобретения используются широко распространенные электронные компоненты: полевые транзисторы в качестве ключа, конденсаторы, микропроцессоры и др. Заявленное изобретение может быть использовано в медицине, в частности в стоматологии при эндодонтическом лечении.

Источники информации

1. Патент США №5879160, май 1999, Ruddle

2. Патент США №6227855, май 2001, Hickok и др.

3. Заявка на патент США №20030124485, сентябрь 2002, Teraushi

4. Патент США №4746292, май 1988, Johnson

5. Патент США №4337038, июнь 1982, Saito (прототип)

6. "Оборудование для контактной сварки", под редакцией В.В.Смирнова, Санкт-Петербург, Энергоатомиздат, 2000.

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии, и предназначено для извлечения из корневого канала зуба обломка металлического инструмента. Способ включает введение в корневой канал двух изолированных друг от друга металлических электродов. В собранном виде электроды имеют форму цилиндра. Электроды вводят до электрического контакта с извлекаемым обломком. Через замкнутую цепь, образованную первым электродом, металлическим обломком и вторым электродом, пропускают электрический импульс с силой тока и длительностью, достаточными для прикрепления обломка к электродам за счет нагрева в местах контакта. Извлекают электроды из зубного канала вместе с обломком. Для извлечения обломков различной формы в состав экстрактора входит набор соответствующих электродов. Электроды могут иметь дополнительные токопроводящие и диэлектрические покрытия. Электрический импульс физиологически приемлемого уровня формируют в блоке питания, включающем конденсатор, заряжаемый от батареи и разряжаемый импульсом через управляемый электронный ключ. Способ и экстрактор позволяют быстро и надежно извлечь обломки металлического инструмента, который застрял в корневом канале. 2 н. и 18 з.п. ф-лы., 5 ил.

Формула