Prevention system and method of use thereof for dental instruments

本発明は、一般に歯科医療器械に関し、特に歯科医療器械のための予防システム及び歯科医療器械のための予防方法に関する。

近年では、医者から患者へ、患者から医者へ、そして患者間において、感染症の感染の可能性が増大したために、様々な医療専門職が厳重な検査下におかれている。 これはとりわけ歯科医院において言え、歯科医院では歯科医療器具が、口腔内に見られる有害な可能性のある流体又は血中病原体（例えばＢ型肝炎ウイルスやＨＩＶウイルスなど）と、直接接触している。 Ｂ型肝炎ウイルス及びＨＩＶウイルスとの感染事例の数は増加することが予想されるため、歯科医師は患者がこのような感染症のキャリアであることを知っていながら又は知らずに、このような感染症を運ぶ患者を治療することが多くなるであろう。 その結果として、このような危険な感染症の不慮の感染の可能性が増大するであろう。

歯科医院に特有の病原体の感染ルートの１つに、高速及び低速の空気駆動歯科用ハンドピースを経由する感染ルートがある。 これらの器具は使用中に患者の口腔に直接接触し、しばしば血液、微小な破片、及び他の微生物及び粒状物質を収集するが、これらは、Ｂ型肝炎ウイルス及びＨＩＶウイルスの感染を含む、血中病原体の感染原因として示されたものである。
歯科用ハンドピースによる病原体の感染の可能性のため、米国職業安全保健管理局（Occupational Safety and Health Administration）は、各患者への使用後におけるこれら装置の適切な取り扱い及び殺菌のための詳細なガイドラインを発行した。 特に、適切なハンドピースの殺菌には、約３０分間にわたり約１０３，４２５パスカル（１５ポンド／平方インチ）の圧力及び１２１°Ｃで、器具を加圧滅菌することが必要とされる（殺菌剤を使用する低温滅菌による方法は、しばしば効果を生じないことがある）。 この要求は、必要なものとはいえ、歯科医師の通常の仕事日の間に実際に治療することが可能な患者数を劇的に減らすものとなる。 というのは、器具を加圧滅菌してかつ冷却するために要する時間が増大するからである（歯科用ハンドピースの価格は数百ドルから千ドル以上するものがあり、増加する患者を治療するためにこのような器具を数多く維持することは経済上困難である）。 さらに、反復的な加圧滅菌により、器具そのものの耐用年数が減少することも知られている。

高速の歯科用ハンドピースの使用に関する他の問題は、歯科医師が曝されている騒音レベルである。 代表的な高速歯科用ハンドピースは、２，０００〜３，５００ヘルツの騒音を生じ、その代表的な大きさは、約２，０００ヘルツにおいて８０デジベルである。 平均的な歯科医師は、何年にもわたって、歯科医療器具から生じる騒音に週何時間も曝されて過ごすため、開業した歯科医師は、すぐにある種の聴覚障害を経験することがある。

要約すると、口腔内で見られる、有害な可能性のある流体又は血中病原体との直接接触から、歯科用ハンドピースを予防する実用的手段を供給する装置及び方法の必要性が高まっている。 さらに、このような装置及び方法が、上述のようなハンドピースを使用する際に開業歯科医が曝される雑音レベルを低減することもできれば、非常に有利である。

選択された形状を有し、かつ施術領域に流体を与えるための流出口を有する、歯科用ハンドピースのための予防システムが開示される。 歯科用ハンドピースを収めるために、ハンドピースの形状と実質的に同様の形状を有するカバーが与えられる。 このカバーは、施術領域に通じる開孔を含む。 Ｓ字形状バルブは、ハンドピースの上記流出口から出た流体を上記カバーの開孔につなぐための経路を含む。

本発明の原理は、ハンドピース、内部カバー及び外部カバーを含む歯科医療システムにおいても実施される。 ハンドピースは、口内施術領域において歯科医療施術を実行するための、バー（burr）と、空気及び水の流出口と、を含む。 内部カバーは、ハンドピースの形状と実質的に合致する形状を有しておりハンドピースを収める。 また、内部カバーは、上記バーを受けるための第１開孔と、ハンドピースの空気及び水の流出口から流出する空気及び水を通すための第２開孔と、を含む。 外部カバーは、内部カバーの形状と実質的に合致する形状を有しており内部カバーを収める。 さらに、外部カバーは、上記バーを受けるための第１開孔と、内部カバーを通過する空気及び水を上記施術領域へ通すための第２開孔と、を含む。

歯科医療手順の間において、有害な可能性のある物質への曝露から歯科用ハンドピースを保護するための方法も開示される。 このような方法のひとつは、上記ハンドピースを、その形状と実質的に合致する形状を有する内部カバー内に収めるステップを含む。 内部カバーは、ハンドピースに連結したバーを受けるための第１開孔と、ハンドピース上の流出口から供給される流体を通すための第２開孔と、を含む。 上記方法は、これに加えて、上記内部カバーを外部カバー内に収めるステップを含む。 外部カバーは、上記バーを受けるための第１開孔と、内部カバーの第２開孔から出される流体を歯科医療施術領域に通すための第２開孔と、を含む。

さらに、歯科用ハンドピースと共に使用するためのバー・アセンブリが開示される。 このアセンブリは、歯科医療用バーと、この歯科医療用バーと連結され、かつバーの回転中に液体及び破片をハンドピースから遠ざけるように推進する推進手段を有するはね返り防止ガードを含む。

すなわち、本発明の原理は、歯科用ハンドピースが、歯科医療手順の間に、有害な可能性のある流体や血中病原体と直接接触することを予防するための実用的な手段を提供する。 さらに、２重カバーシステムにより、このような手順中に開業歯科医が曝される雑音レベルを実質的に低減する。

本発明及びその利点のより完全な理解のために、添付図面と共に理解される以下の説明の参照が行なわれる。

本発明の原理及びその利点は、図１〜７に示され説明される実施例を参照することにより、最もよく理解される。 なお、図１〜７において同じ参照符号は同じ部分を示しているものとする。

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の原理に基づく、歯科用ハンドピース・カバーシステム１００の内部部分の一組の透視図を示す。 これらの図面に示される主要な構成要素は、高速空気駆動歯科用ハンドピース１０１と、第１連結半体１０３ａ及び第２連結半体１０３ｂから成る第１カバー又は内部カバー１０２と、を含む。 内部カバー１０２の２つの半体１０３は鏡面対称であり、かつ、概ねハンドピース１０１を受けて収容するために適した寸法と形状を有する。
ハンドピース１０１の主要部分は、本体１０４、ハンドル１０５、ネック１０６、及びヘッド１０７である。 ネック１０６は本体１０４にある角度で配置され、これによりヘッド１０７が、本体１０４及びハンドル１０５に対してコントラアングル（contra-angle）に配置される。

ヘッド１０７は、バー（burr）開口１０８を通して受けられる交換可能な歯科医療用バーを駆動する空気駆動タービン、を収容する。 バー交換機構１０９は、ヘッド１０７の後面を介して利用可能に設けられる。 バーもまたソケット状の開口を用いて使用することとしてよく、このとき、ソケット状の開口は、バーを緩めるたり締め付けたりするために使用されるバー交換ツールを受けることとしてよい。

ヘッド１０７の前面のバー受入部１０８の直下には、空気供給チューブ及び開口１１１と、光ファイバー・ライト１１２が配置される。 ハンドピース１０１内の配管は、水及び加圧空気を、アダプタ１１３からそれぞれ開口１１０及び１１１へ、約３４，４７５〜４１３，７００パスカル（５〜６０ポンド／平方インチ）の圧力で運ぶ。

従来の歯科医療用の水源及び空気源に接続されるアダプタ１１３を、図１Ｃに示し、さらにより具体的な詳細を図２に示す。 アダプタ１１３は、水を導入するための開孔又受入部１１４と、空気を受け入れるための開孔又受入部１１５と、光ファイバ光源からヘッド１０７へ光を伝送するためのライトカバー１１６と、を含む。

内部カバー１０２の２つ半体１０３は、厚さが０．０１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で変動するプラスチックから組み立てられることが好ましい。 好適には吸収性帯体４４が、半体１０３の外縁に沿って接着されるか、さもなければ締め付けられる。 ２つの半体の対応する縁部が接触する箇所には、有害な流体又は粒子の進入出を防ぐために第１（内部）シールが設けられる。 さらに吸収性帯体１１７は、抗ウイルス物質、抗菌物質、抗生物質、又は殺菌物質を含む様々な物質で前処理又は後処理されて、有害物質の伝送に対する阻止力をさらに改善することとしてよい。
カバー半体１０３ａ及び１０３ｂを組み立てて内部カバー１０２を形成すると、光源１１２からの光と水開孔１１１からの水とが歯科医療の施術領域に至ることを可能とする開孔１１８が画定される。 特に、開孔１１８は片方向フローバルブとして作用して、内部カバー１０２の領域内への有害な流体及び破片の摂取から防御する。 また特に、進出開孔１１８は、空気圧縮器の圧力下における空気及び水の超過を許容するに足りる程度に広くに設けられるが、流体及び他の物質の摂取や、流体の表面張力、および寸法を縮小することで生じる毛管現象を、食い止めるに足りる程度に狭く設けられる。

開孔１１９は、内部カバー１０２のコネクタ終端に設けられる。 開孔１１９は、外部カバーを通過する開孔と連結しており、ヘッド１０７内の空気タービンを駆動するために使用される圧縮空気の散逸を可能とする。 ゴムやそれに類する物質からなる軟質挿入物１１９を含めて、振動及び雑音を減衰させることとしてよい。

図２は、カバー１０２の代替実施例を示す。 この場合では、カバー１０２の２つの半体２０１は、図１Ａ及び１Ｂの実施例の半体１０３に対して９０°の回転した状態で形成される。

さらに、図２は、本発明の原理に基づくもう一つの非常に重要な特徴を示している。 特に、環状の又は円錐状のバー開口カバー２０２が内部カバー１０２の半体２０１ｂを通過するよう形成される。 円錐形状バー開口は、バー・ツールを受け入れるとともに、内部カバー１０２への有害な物質及び流体の漏洩防止に役立つのに適している。

説明された実施例において、内部カバー１０２の２つの半体は、連結する１組のオス・タブ１２１及びこれに対応するメス開孔１２２、を備えるフリクション・ロック・クロージャによって相互に保持される。 各オス・タブ１２１は、対応する開孔１２２の側壁をつかむための隆起又はノッチを含んでいる。 タブ１２１は、内部カバー１０２の対応する半体１０３ｂ又は２０１ｂと一体に形成されることが好ましく、このとき、その厚さは０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの間に形成され、その幅は０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの間に形成されることとしてよい。 開孔１２２の側壁は、タブ１２１との連結性を向上するために形状付けられ又は角度を付けられることとしてよい。

図３は、本発明の原理に基づく外部カバー３００の概略図である。 内部カバー１０２のように、外部カバー３００は、射出成形及び／又は熱成形プラスチックから形成されることが好ましい。 ただし、ゴムなどの他の材料を使用してもよい。 図３は、ハンドピース１０１と内部カバー１０２とから成るアセンブリを受け入れる状態である開形態にある外部カバー３００を示す。 内部カバーと同様に、外部カバー３００は、２つの対称形の半体３０１ａ及び３０１ｂを含む。 ヒンジ機構３１０、例えばカバー３００の２つの半体３０１に一体に成形されたプラスチックの薄層が、半体３０１を相互に対して回転させてこれにより外部カバー３００が閉じることを可能とする。 カバー３００は、オス・タブ３０２及びメス開孔３０３を含むフリクション・ロック機構を使用して閉位置に保持される。 オス・タブ３０２及びメス開孔３０３は、対応する半体３０１の対向する縁部に設けられる。
内部カバー１０２に関して上述したように、オス・タブ３０２は、開孔３０３の側壁と連結するために適した隆起又はノッチを含んでいる。 開孔３０３の側壁もまた、タブ３０２による捕捉を改善するために形状付けられ又は角度を付けられることとしてよい。

抗生処理、抗ウイルス処理、又は殺菌処理が施された複数の帯体３０４及び３０５が、半体３０１ａ及び３０１ｂそれぞれの長さ方向沿いに配置される。 帯体３０４は、圧縮コットン（compressed cotton）から作られることが好適であるが、他の同様の吸収性材料を使用することとしてもよい。 これらは、アモキシシリンのような、例えば市販の複合物により処理されることとしてよい。
説明された実施例において、帯体３０４は傾斜が付けられ、また帯体３０５は湾曲しており、これにより、内部カバー／歯科用ハンドピース・アセンブリ１００は、外部カバー３００の領域内にぴったりと嵌合する。 帯体３０４及び３０５は、有害な流体及び破片の進入出に対する阻止力を与えることに加えて、開業歯科医及び患者が蒙る雑音を生み出すのに役立つ１組の機械的アブソーバ及びバッフルを与える。

開孔又は受入部３０６は、ハンドピース１０１から延びる歯科医療用バーの周囲に形成される。 さらなる開孔３０７は開孔３０６の直下に形成されて、供給源チューブ１１０〜１１１からの空気及び／又は光が、施術領域へと至ることを可能とする。 さらに、開孔３０８が、カバー３００の収容部終端に設けられ、バーを駆動する空気タービンから排気された圧縮空気を排出する。

図４は、外部カバー３００に受け入れられた、実施例１００又は実施例２００のいずれかによる歯科用ハンドピース／内部カバー・アセンブリを示す概略図である。 図４では、外部カバー３００の２つの半体は、未だ折り畳まれ互いにロックされてアセンブリの外側の包囲を完了するまで至っていない。 図５に、閉じられた様子を示す。

図６Ａ及び図６Ｂのそれぞれは、ハンドピース１０１の水流出口１１０、空気流出口１１２、及び光源１１２を、内部カバー１０２の開孔１０８と接続するために好適な保護バルブ６００の前面図及び後面図を示す。 バルブは、ハンドピース・インタフェース６０３で受けた空気、水及び光を内部カバー・インタフェース６０２へ伝送するための、チューブ及び光ファイバ・フィラメントを包囲する本体６０１を含む。

本体６０１は、硬質の又は半硬質の材料、例えば金属、プラスチック又はゴムで形成され、これにより本体６０１が逆Ｓ字形状を維持することを可能とする。 この形状は、施術領域からの逆流及び噴霧内に見られる生物学的汚染物や破片を捕捉するのに有利である。 特に、このような汚染物や破片は一般に、Ｓ字形状カーブの傾斜（スロープ）が反転する位置の直上の領域６０４に捕捉される。

包囲された水経路６０５は、図６Ａにおいて破線で示されている。 領域６０４内では、水経路は側面方向に広くなり垂直方向に細くなっている。 この形状はとりわけ汚染物を保持し易く、ハンドピース流出口に向かう破片及び汚染物の侵入に対する更なる保護を加えるものである。 また簡単と明確化のために図面には示されていないが、空気経路についても同様の形状が使用される。

内部カバー・インタフェース６０６には、メッシュ又はフィルタ６０６が設けられる。 フィルタ６０６は、圧縮コットンのような、例えば吸収性材料に、アモキシシリンのような対生物学的汚染物質を含浸させて作ることとしてよい。 ハンドピースから水又は空気が伝送されてこないときには、カバー６０９を使用する。 カバー６０９は、本体６０１に対して回転して閉位置及び開位置の間を行き来することが好ましい。 また、加圧された空気又は水が、内部カバー開孔１１８に向かって外側に流れていないときはいつでも、（内部カバー・インタフェース６０２をカバーする）閉位置に自動的に復帰するように、カバー６０９がバネ付勢されることとしてよい。

開孔６０８ａ、６０９ａ、及び６１０ａは、ハンドピース１０１の空気流出口１１２、水流出口１１０、及び光フィラメント１１２に、位置合わせされこれらと通じている。 また、これに対応する開孔６０８ｂ、６０９ｂ、及び６２０ｂは、内部カバー１０２を通過する開孔１１８に位置合わせされこれと通じている。
任意に、開孔の組６１１をバルブ本体６０１の側面を通過するように設けて、空気経路及び／又は水経路内に堆積しうる汚染物及び破片を、流れている空気又は水自身の圧力によって排出することとしてよい。

バルブ６００は、結合する構成要素の一方に設けられた少なくとも１つのオス・タブ突出部と、及び結合する対の他方の構成要素に設けられた対応する少なくとも１つのメス受入部と、を含むフリクション・ロック機構を介して、内部カバー１０２及びハンドピース１０１に連結することが好適である。 単フリクション・ロック機構６１２は、図６Ｂに示すように使用される。 ここに１つの突出部又は受け入れ部が、対応するインタフェース６０２／６０３の各々の１つの側面に設けられる。 または、突出部及び受入部の双方を所定のインタフェース６０２又は６０３の各側面上で使用する２重フリクション・ロック機構６１３を設けてもよい。

図７Ａは、本発明の原理を実施するバー・はね返り防止ガード・アセンブリ７００の略図である。 アセンブリ７００は、ハンドピース１０１のみとだけ共に使用してもよく、または内部カバー１０２及び外部カバー３００と組み合わせて使用してもよい。
アセンブリ７００は、バー７０１と、はね返り防止ガード７０２と、を含む。 図７Ａに示したアセンブリの図に加えて、バー７０１の側面図を図７Ｂに示し、はね返り防止ガード７０２の前面図を図７Ｃに示す。

はね返り防止ガード７０２は、はね返り防止ガード７０２の内側開孔７０３の縁を、バー７０１のＶ字形状ノッチ７０４へと、スナップ留めすることによって、バー７０１に固定される。 この固定構造において、はね返り防止ガード７０２はバー７０１の周りを回転する。 はね返り防止ガードの内面は、ファン翼と同様に作用する複数のフィン７０５を含む。 フィン７０５は、空気、液体及び固体破片をハンドピース１０１から強制的に遠ざける。 この方法によれば、ハンドピース１０１のバー終端の周囲に堆積する破片は、最小限に抑えられる。

図８Ａは、ハンドピース１０１の内部に設けられ、又はハンドピース１０１と、開業医が従来有する圧縮空気源及び水源と、を連結するアダプタの一部として設けられる、直列（in-line）空気及び水フィルタ８００の切開図である。 図８Ａは、フィルタ８００とハンドピース１０１とを連結するアダプタ８０２とともに、空気／水ホース（図示せず）の終端に設けられたアダプタ８０１内にフィルタ８００が配置される構成を示している。 アダプタ８０１は、アダプタ８０１のオス側ジャック８０３と、アダプタ８０２のメス側受入部８０４と、を含むフリクション・ロック機構によって、アダプタ８０２と結合する。

説明したフィルタ８００の実施例には、１つの水経路８０５及び１つの空気経路８０６が存在するが、代替実施例において、複数の水及び／又は空気経路を設け、本発明の原理を同様に適用してもよい。 水は吸収性物質８０７を介してフィルタリングされ、ここに吸収性物質８０７は、アモキシシリンのような抗生物質又は抗ウイルス物質を含浸させた圧縮コットンの帯体又はフィラメントとしてよい。 物質８０７は、微細孔８０８を有する被フィラメント式又はメッシュ材料とすることが好ましく、微細孔８０８は長方形、円形又は楕円形であってよい。 空気は吸収性物質８０９を通過し、ここに吸収性物質８０９は、気体をフィルタリングするのにより適するように、水経路のフィラメント材料よりも小さな、又は非常に小さな微細孔を有するプリフォームド・コットン（preformed cotton）のような物質としてよい。

以上、本発明を特定の実施例を参照して説明したが、これらの記載は、限定的に解釈されるべきであることを意味するものではない。 本発明のこれら説明を参照することにより、当業者には、開示された実施例の種々の変形や、本発明の代替実施例が明らかになるであろう。 開示された着想及び特定の実施例が、本発明と同じ目的を実行する他の構造に修正し設計するための基礎として、容易に利用可能であることが当業者に認識されるべきである。 また、そのような均等な構成が、添付された特許請求の範囲に記載された本発明の精神と範囲とから逸脱しないものと当業者に認識されるべきである。

したがって、前記特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内に含まれるいかなる変形例又は実施例をも網羅すると考えられる。

本発明の原理に基づく、歯科用ハンドピース・カバーシステムの内部部分の一組の透視図である。

本発明の原理に基づく、歯科用ハンドピース・カバーシステムの内部部分の一組の透視図である。

本発明の原理に基づく、歯科用ハンドピース・カバーシステムの内部部分の一組の透視図である。

詳細図及び従来の歯科医療用水源及び空気源に接続するアダプタを示す図である。

本発明の原理に基づく外部カバーの概略図である。

いずれかの実施例に基づく、外部カバーに収納された状態の歯科用ハンドピースと内部カバー・アセンブリを示す図である。

外部カバーに収納された状態の歯科用ハンドピースと内部カバー・アセンブリの収納図である。

対応するハンドの流出口から、空気、水及び光線を、内部カバーを通して開孔へ通過させるために適した保護バルブの前面図である。

対応するハンドの流出口から、空気、水及び光線を、内部カバーを通して開孔へ通過させるために適した保護バルブの後面図である。

バー・はね返り防止ガード・アセンブリを示す図である。

アセンブリ中のバー部分を示す図である。

アセンブリ中のはね返り防止ガード部分を示す図である。

図１Ａに示すような歯科用ハンドピースとの共用に適する直列（in-line）空気及び水フィルタと、このフィルタがハンドピース外部に配置される場合にフィルタとハンドピースを連結するためのアダプタの切開図である。