專(zhuān)利名稱(chēng)：制造牙髓器械的方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明屬于牙髓領(lǐng)域，具體屬于用于制造牙根管以接受杜仲膠等填充材料的牙髓器械。更具體地說(shuō)，本發(fā)明屬于牙髓銼的制造方法領(lǐng)域。
2.相關(guān)技術(shù)當(dāng)活齒的牙根管被感染或膿腫時(shí)會(huì)產(chǎn)生不適，且在多數(shù)情況下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的疼痛。在牙科學(xué)早期，唯一的解決辦法是拔除牙齒。然而最近，牙醫(yī)已經(jīng)學(xué)會(huì)成功去除已被感染的形成牙神經(jīng)的牙髓物質(zhì)，并在仔細(xì)準(zhǔn)備含有神經(jīng)物質(zhì)的管道之后用諸如杜仲膠之類(lèi)的惰性填充材料重新填充該管道，從而允許患者保留牙齒。
為成功修復(fù)牙根管，牙醫(yī)必需小心地并盡可能地除去被感染的牙髓物質(zhì)以防止持續(xù)感染或者將來(lái)感染周?chē)M織。去除過(guò)程通常包括對(duì)牙根管進(jìn)行成形以便用惰性材料有效且成功地填充和密封，從而消除將來(lái)在清潔且成形的牙根管內(nèi)發(fā)生感染的可能性。
清潔并成形牙根管以準(zhǔn)備用諸如杜仲膠之類(lèi)的材料填充是用金屬銼刀實(shí)現(xiàn)的，該金屬銼刀包括除去牙根管內(nèi)組織的切割表面。所述切割表面通常是由形成于銼刀中的螺旋凹槽形成的?？商峁┮粋€(gè)或多個(gè)螺旋切割表面，所述表面可根據(jù)需要軸向隔開(kāi)。
一些已有牙髓器械和制造方法描述于美國(guó)專(zhuān)利No.4,934,934、美國(guó)專(zhuān)利No.5,653,590和美國(guó)專(zhuān)利No.5,762,541。
由于牙根管很少是直的，通常有彎曲和扭轉(zhuǎn)，因此一些牙髓銼具有柔性至少是有利的。目前優(yōu)選的組成材料包括不銹鋼，更優(yōu)選鎳-鈦(Ni-Ti)合金。這種材料，尤其是Ni-Ti合金，具有良好的柔性、彈性和強(qiáng)度，且在使用中不太可能失效。為避免銼刀在清潔過(guò)程中破損，柔性和強(qiáng)度是重要的。
牙髓器械可設(shè)計(jì)成手工操作的或者與在使用時(shí)能使銼刀旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)頭配合。手動(dòng)使用的牙髓器械通常具有附于器械近端的放大直徑的塑料手柄，該手柄的形狀便于牙醫(yī)拇指和食指間的操作。與動(dòng)力機(jī)頭一起使用的器械在機(jī)械近端具有一桿，該桿的形狀為可移動(dòng)地容納在動(dòng)力機(jī)頭的夾盤(pán)內(nèi)，從而牙醫(yī)然后可根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)器械。
制造已有牙髓銼的一種現(xiàn)有方法是通過(guò)磨削(grinding)操作。在磨削操作中，使金屬(通常是鈦合金)桿以相對(duì)緩慢的進(jìn)料速度前進(jìn)通過(guò)旋轉(zhuǎn)的磨削輪?？裳刂鴹U的長(zhǎng)度改變切口深度以制造錐形的牙髓銼。這種方法描述于美國(guó)專(zhuān)利No.5,762,541。
用這種方法逐漸變細(xì)和磨削桿要求具有許多移動(dòng)部分的復(fù)雜且精確的機(jī)械加工設(shè)備以進(jìn)行桿的磨削、旋轉(zhuǎn)和逐漸變細(xì)。這種方法非常復(fù)雜且相對(duì)昂貴。
本領(lǐng)域的一種改進(jìn)是提供能夠用復(fù)雜性降低的機(jī)械以合理花費(fèi)制造牙髓器械的替代方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種制造牙髓器械的方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明包括以下步驟(a)提供具有有多邊形橫截面的切割部分的金屬桿；(b)扭轉(zhuǎn)桿以在金屬桿的切割部分中形成一個(gè)或多個(gè)刃口；和(c)化學(xué)蝕刻(chemically milling)桿的切割部分以變尖銳或進(jìn)一步變尖銳刃口。除了使刃口尖銳，化學(xué)蝕刻也可形成具有所需錐度的切割部分。金屬桿可具有任何一種多邊形橫截面，如三角形、方形或是通過(guò)直邊或曲邊連接的任何規(guī)則或不規(guī)則形狀。金屬桿的切割部分通常是扭轉(zhuǎn)的，這可通過(guò)維持切割部分的一端固定而扭轉(zhuǎn)相對(duì)末端實(shí)現(xiàn)。扭轉(zhuǎn)桿使多邊形的頂點(diǎn)被扭轉(zhuǎn)從而沿桿的切割部分形成螺旋切割表面。
將了解，切割表面可用本領(lǐng)域已知的任何方式形成。例如，可用任何已知方法(例如，磨削、切割、顆粒噴砂、機(jī)械加工、激光顯微機(jī)械加工等)形成未逐漸變細(xì)的銼(或者甚至是具有最初錐度的銼)，然后用化學(xué)蝕刻過(guò)程變尖銳以形成具有所需銳度的牙髓器械?；瘜W(xué)蝕刻過(guò)程也可用來(lái)形成錐形的或進(jìn)一步逐漸變細(xì)銼。當(dāng)銼刀是通過(guò)磨削或機(jī)械加工形成的時(shí)，化學(xué)蝕刻也可除去能夠傳播和加劇破損的微觀裂紋或裂紋從而形成更加均勻和連續(xù)的表面。因此化學(xué)蝕刻形成了不容易破損同時(shí)更加耐破損的牙髓銼。
一旦形成了具有切割表面的中間器械，便可通過(guò)化學(xué)蝕刻過(guò)程使中間器械的切割部分變尖銳。一實(shí)施例中，中間器械被置于化學(xué)浴中?；瘜W(xué)浴組合物可包含氫氟酸、硝酸、水和濕潤(rùn)劑。銼刀任何特定部分與化學(xué)蝕刻液的接觸時(shí)間越長(zhǎng)則從該部分剝離或除去的金屬材料的量就越大。一實(shí)施例中，至少金屬桿的切割部分被浸沒(méi)在化學(xué)蝕刻組合物中并用化學(xué)蝕刻液浸透。浸泡時(shí)間能夠使化學(xué)蝕刻液除去切割部分外部的金屬氧化物層。然后可以預(yù)定速率逐漸抽出切割部分從而使錐形的切割部分具有所需圓錐角。在另一實(shí)施例中，不需要浸泡，可將切割部分逐漸插入和/或逐漸抽出化學(xué)蝕刻液，從而形成具有所需圓錐角的錐形切割部分。
特定的浸泡時(shí)間(任選的)以及從化學(xué)蝕刻組合物中插入和/或抽出的速率取決于所用化學(xué)蝕刻組合物、形成中間銼的材料類(lèi)型、桿的起始厚度以及要形成的錐度。使用時(shí)，浸泡時(shí)間的優(yōu)選范圍約為1分鐘到約1小時(shí)，更優(yōu)選從約3分鐘到約30分鐘，最優(yōu)選從約5分鐘到約20分鐘。浸泡可除去否則可能影響形成光滑錐體的金屬氧化物層。
插入和/或抽出速率的優(yōu)選范圍為約0.1-6毫米/分鐘，更優(yōu)選為約0.5-3毫米/分鐘，最優(yōu)選為約0.8-1.2毫米/分鐘。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可任選在牙髓銼和/或化學(xué)浴中通入弱電流以增強(qiáng)化學(xué)蝕刻過(guò)程。當(dāng)膚淺地涉及“電拋光”時(shí)，用任選電流進(jìn)行的化學(xué)蝕刻被認(rèn)為實(shí)質(zhì)上是由于提高了溫度而并非是通過(guò)反向電鍍而提高了化學(xué)蝕刻速率。
本發(fā)明的這些和其它益處、優(yōu)點(diǎn)和特征從以下描述和附加權(quán)利要求將變得非常明顯，或者可通過(guò)如下文所列出的本發(fā)明的實(shí)踐而了解。
附圖簡(jiǎn)述為了解上述益處以及本發(fā)明的其它益處、優(yōu)點(diǎn)和特征，將參考附圖所示的本發(fā)明的特定實(shí)施例提供以上本發(fā)明簡(jiǎn)述的更加具體的描述。應(yīng)理解，這些附圖僅描述了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制，通過(guò)使用附圖將用其它特征和細(xì)節(jié)來(lái)描述和闡述本發(fā)明，圖中

圖1是具有兩個(gè)根的牙齒的截面圖，牙髓器械已經(jīng)位于一個(gè)牙根中；圖2是示例性牙髓器械切割部分的透視圖；圖3A-3G例舉了用本發(fā)明方法制造的一些示例性牙髓器械的幾種不同的多邊形橫截面；圖4是用來(lái)扭轉(zhuǎn)金屬桿以制造本發(fā)明所述牙髓器械的裝置的分解圖；圖5A和5B描述了用來(lái)在牙髓銼中機(jī)械加工或研磨刃口的機(jī)械加工設(shè)備；圖6A-6E描述了被化學(xué)蝕刻的示例性的金屬桿，使金屬桿的切割部分成錐形；和圖7A和7B描述了示例性的錐形金屬桿。
優(yōu)選實(shí)施例詳述現(xiàn)在將特別參考闡述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖提供本發(fā)明牙髓器械的詳細(xì)描述和制造方法。應(yīng)該了解，類(lèi)似的參考標(biāo)記將提供給類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。為提供解釋本發(fā)明范圍的語(yǔ)境，現(xiàn)在將定義一些用于本說(shuō)明書(shū)的術(shù)語(yǔ)。
文中，術(shù)語(yǔ)牙髓“器械”指牙髓銼和用于牙根管或其它牙髓手術(shù)的其它器械。術(shù)語(yǔ)“中間銼”或“中間器械”應(yīng)該指化學(xué)蝕刻之前的金屬基材。
文中，術(shù)語(yǔ)“多邊形”和“多邊形的”指被直邊或曲邊圍繞和連接的形狀。非限制性的例子包括三角形、方形、矩形、五邊形、球面三角形或者任何其它規(guī)則或不規(guī)則的形狀，其中包括但不限于如圖3A-3G所例舉的這里所述的形狀。
文中，術(shù)語(yǔ)“化學(xué)蝕刻”、“剝離”和“蝕刻”指通過(guò)使材料暴露于化學(xué)浴而對(duì)其進(jìn)行操作或成形的過(guò)程。當(dāng)暴露于化學(xué)浴時(shí)發(fā)生成形，此時(shí)少量材料由于化學(xué)浴的化學(xué)作用而被“剝離”或“蝕刻”下來(lái)?！盎瘜W(xué)蝕刻”可包括在牙髓器械和/或化學(xué)浴中通電流以增強(qiáng)剝離過(guò)程。
文中，術(shù)語(yǔ)“浸泡時(shí)間”指金屬桿暴露于化學(xué)浴的化學(xué)蝕刻組合物并保持固定狀態(tài)的時(shí)間。任選浸泡金屬桿和除去否則可能會(huì)影響形成光滑錐體的金屬氧化物層。
I.示例性牙髓器械參考圖1和2，示例性的牙髓器械10包括具有近端14和遠(yuǎn)端16的金屬桿12。金屬桿12的至少一部分包括牙髓器械的切割部分18，該部分位于近端14和遠(yuǎn)端16之間。在該實(shí)施例中，切割部分18包括至少一個(gè)圍繞金屬桿12螺旋延伸的螺旋刃口20?？稍诮饘贄U12的近端14附近提供一個(gè)手柄19以便于使用者或牙齒機(jī)頭(例如，往復(fù)式機(jī)頭)抓住牙髓器械10。
切割部分18在近端14和遠(yuǎn)端16之間宜為錐形，其直徑或?qū)挾认蜻h(yuǎn)端16逐漸減小。錐度可以是連續(xù)的或逐漸增加的(即步進(jìn)的)。錐度可以是任何所需數(shù)量，但優(yōu)選在約0.02毫米/毫米和約0.06毫米/毫米之間。任何器具的特定錐度將取決于所需用途和牙醫(yī)的偏愛(ài)。例如，當(dāng)準(zhǔn)備用來(lái)接受錐度約0.02毫米/毫米的杜仲膠錐體的牙根管時(shí)，0.0225毫米/毫米的錐度是優(yōu)選的。
切割部分18的長(zhǎng)度約為2毫米直至桿12的全長(zhǎng)，即可以長(zhǎng)達(dá)約30毫米或更長(zhǎng)。在示例性實(shí)施例中，如圖1所示，切割部分18的長(zhǎng)度足以充分延伸牙根管的全部深度。然而應(yīng)理解，切割部分可像牙冠銼那樣在到達(dá)尖端16之前結(jié)束，或者可像根尖銼那樣在尖端16附近有一小段長(zhǎng)度。
圖1和2所示器械的切割部分18的截面構(gòu)型為三角形并由三條直邊構(gòu)成，從圖3A可以最好地看出來(lái)。三角形的頂點(diǎn)22a形成了刃口20。切割部分18可以有任何多邊形的橫截面，從而當(dāng)桿扭轉(zhuǎn)時(shí)可形成刃口20。
合適的多邊形橫截面的一些非限制性例子示于圖3A-3G。圖3A例舉了三角形橫截面，其中的頂點(diǎn)22a形成了三個(gè)刃口20。圖3B例舉了方形橫截面，其中線的交點(diǎn)22b形成了四個(gè)刃口。圖3C例舉了通過(guò)四個(gè)曲邊連接的橫截面，其中兩條邊是凹邊另兩條是凸邊。凹邊和凸邊的交點(diǎn)22c形成了四個(gè)刃口。
圖3D和3E例舉了另一種球面三角形橫截面，圖3D的三角形橫截面在三角形的頂點(diǎn)22d之間具有凹面，而圖3E的三角形橫截面在三角形的頂點(diǎn)22e之間具有凸面。
圖3F例舉了由被四條直邊間隔開(kāi)的四條凹形曲邊連接而成的橫截面。直邊和曲邊之間的交點(diǎn)22f形成八個(gè)刃口。圖3G例舉了由被三條凸起的曲邊隔開(kāi)的三條凹形曲邊連接而成的不規(guī)則多邊形橫截面。六條曲邊之間的交點(diǎn)22g形成了六個(gè)切割表面。
扭轉(zhuǎn)時(shí)，各橫截面的頂點(diǎn)或邊緣22a-g形成螺旋刃口20。
II.制造方法圖4、5A、5B和6A-6E例舉了本發(fā)明所述牙髓器械的制造方法的示例性實(shí)施例。如下文將進(jìn)一步描述的，該方法包括已發(fā)現(xiàn)可從金屬線材有效制造所需類(lèi)型牙髓器械的獨(dú)特工藝。所述金屬線材可由任何合適的金屬材料形成，如不銹鋼、鎳-鈦合金(Ni-Ti)、鎳-鈦-鉻合金、鎳-鈦-銅合金、鎳-鈦-鈮合金或任何其它超彈性金屬材料。盡管可使用任何合適的金屬材料，優(yōu)選鎳-鈦合金，這是由于它們不僅堅(jiān)固而且具有柔性和彈性。Ni-Ti合金的鈦含量?jī)?yōu)選為約20-80％，更優(yōu)選為約30-70％，最優(yōu)選為約40-60％。一實(shí)施例中，合金的余量可含有鎳和少量不會(huì)對(duì)該材料用作牙髓器械造成不良影響的其它成分。
用來(lái)制造牙髓器械的金屬線材可以已經(jīng)被拉制成所選擇的多邊形截面形狀?；蛘撸鼋饘倬€材可具有圓形橫截面，然后再用精通本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法制成所需橫截面形狀。就金屬線材厚度而言，根據(jù)已有標(biāo)準(zhǔn)，牙髓器械的尺寸為，遠(yuǎn)端16的厚度范圍為1.4毫米(型號(hào)140)到0.06毫米(型號(hào)06)。
圖4描述了進(jìn)行如一個(gè)實(shí)施例所述的示例性制造方法第一個(gè)步驟的示例性裝置(分解圖表示)。該示例性裝置包括夾頭(collet)26、機(jī)架蓋(housing cap)28、插入件(insert)30、插入件外罩(insert housing)32和線圈組34。首先將連續(xù)的金屬線材切割成所需長(zhǎng)度。金屬線段24的位置延伸到夾頭26之外，這是一種熟知的構(gòu)造。金屬線段24延伸到夾頭26之外并進(jìn)入幾乎被機(jī)架蓋28包圍的插入件30。為容納金屬線段24，插入件30包括貫穿其中心的具有與金屬線段24相同橫截面形狀的通道。該通道略大于金屬線段24以使金屬線段24在插入件30內(nèi)留有間隙。通道的末端可加寬以便于將金屬線段24插入通道。
插入件30是由硬質(zhì)材料形成的，優(yōu)選陶瓷如金屬陶瓷。插入件30和機(jī)架蓋28容納在插入件外罩32內(nèi)。線圈組34(用于加熱)圍繞插入件外罩和插入件。金屬線段24被加熱然后扭轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)是通過(guò)旋轉(zhuǎn)和縮回夾頭26完成的。
在扭轉(zhuǎn)之前可用任何已知方法加熱金屬線段24。合適的加熱方法的例子包括電阻加熱、對(duì)流加熱、用焊炬直接加熱或RF高頻感應(yīng)加熱。RF高頻感應(yīng)加熱是優(yōu)選的加熱方法。在RF高頻感應(yīng)加熱中，當(dāng)金屬線段24穿過(guò)施加電流的線圈組34時(shí)被加熱。電流和線圈組34形成了當(dāng)金屬線段24穿過(guò)線圈組34時(shí)可能聚焦于金屬線段的加熱場(chǎng)。加熱金屬線段24使得隨后易于扭轉(zhuǎn)金屬線段。
為避免金屬線段24在加熱時(shí)氧化，可能的話(huà)優(yōu)選在惰性環(huán)境中如在稀有氣體環(huán)境下進(jìn)行加熱。惰性氣體的例子包括但不限于氦氣、氬氣以及在加熱的金屬不會(huì)與氮?dú)獍l(fā)生不良反應(yīng)形成易碎產(chǎn)物的情況下甚至包括氮?dú)?。由于鈦能夠與氮?dú)夥磻?yīng)形成易碎的氮化鈦，當(dāng)從鈦合金制造牙髓銼時(shí)就不宜使用氮?dú)?。氮?dú)膺m用于其它金屬如不銹鋼。
插入件30和夾頭26一起發(fā)揮作用來(lái)扭轉(zhuǎn)金屬線段24。當(dāng)金屬線段24的兩端被夾緊時(shí)夾頭26旋轉(zhuǎn)，從而使金屬線段24圍繞其縱軸線扭轉(zhuǎn)。這使得金屬線段24多邊形橫截面的頂點(diǎn)或交點(diǎn)22形成如上文參照?qǐng)D1和2所述的螺旋刃口20。夾頭26在旋轉(zhuǎn)期間或之后縮回，使金屬線段24離開(kāi)插入件30。
圖5A和5B描述了在化學(xué)蝕刻之前形成牙髓器械的刃口或表面的另一個(gè)實(shí)施例，化學(xué)蝕刻可產(chǎn)生所需錐形和/或進(jìn)一步加深刃口。根據(jù)該實(shí)施例，金屬桿40(可以是連續(xù)的)延伸穿過(guò)軸向供料頭42和常規(guī)構(gòu)造的分度頭(indexing block)44。工件固定夾具46被定位成可支持桿40的前端靠近旋轉(zhuǎn)磨削輪48的邊緣。然后使兩個(gè)頭42和44前進(jìn)從而使桿40以每分鐘約3-8英寸的較慢進(jìn)料速度軸向移動(dòng)越過(guò)旋轉(zhuǎn)磨削輪48。在這種軸向運(yùn)動(dòng)同時(shí)，分度頭44使桿40以受控速度圍繞其軸線緩慢旋轉(zhuǎn)，這樣可使桿40的研磨表面呈螺旋構(gòu)型。
對(duì)于每個(gè)磨削的刃口，桿40宜僅移動(dòng)越過(guò)磨削輪48一次。因此桿40相對(duì)于磨削輪48的位置為一次通過(guò)時(shí)移除該切口的全部深度。磨削輪48在最大切除點(diǎn)上優(yōu)選移除桿40直徑的至少約25％，最大切除點(diǎn)沿垂直延伸到所形成刃口的直徑方向。
磨削輪48以不超過(guò)每分鐘3000英尺，優(yōu)選不超過(guò)每分鐘2200英尺的相對(duì)較慢的表面速度旋轉(zhuǎn)。此外，磨削輪48由相對(duì)細(xì)的砂粒(例如，大于約200、優(yōu)選大于約220粒度)構(gòu)成。磨削輪48定向于圍繞基本平行于推進(jìn)桿40的軸線的軸線旋轉(zhuǎn)，從而磨削輪48可形成通常是平的磨削表面。同時(shí)，由于桿40圍繞其軸線緩慢旋轉(zhuǎn)，這種平的表面呈螺旋構(gòu)型。如果所述器械在化學(xué)蝕刻之前具有錐形工作段，則分度頭44的軸線相對(duì)于磨削輪48的旋轉(zhuǎn)軸線略微傾斜以便沿工作長(zhǎng)度提供受控且可變的切割深度。
當(dāng)桿40推進(jìn)越過(guò)旋轉(zhuǎn)的輪48的距離足以沿所需工作段形成第一切割表面時(shí)，支持供料頭42、分度頭44和夾具46的工作臺(tái)50側(cè)向移動(dòng)，然后軸向、向后、再然后側(cè)向移動(dòng)到其原始位置。同時(shí)，桿40圍繞其軸線被旋轉(zhuǎn)地分度。該桿分度的角度將取決于最終器械上所需切割表面的數(shù)目，當(dāng)要形成三個(gè)面時(shí)桿以120°分度。然后使桿軸向推進(jìn)同時(shí)緩慢旋轉(zhuǎn)，以形成第二切割表面。工作臺(tái)50然后以上述相同方式再次側(cè)向和向后移動(dòng)，桿40再旋轉(zhuǎn)地分度另一120°。然后重復(fù)磨削過(guò)程以形成器械的第三切割表面。
桿40然后可用常規(guī)技術(shù)切斷，如使桿40軸向推進(jìn)然后側(cè)向移動(dòng)磨削輪使其貫穿桿40。然后用下文更加詳細(xì)描述的化學(xué)蝕刻進(jìn)一步處理切斷的桿40。有關(guān)機(jī)械加工或磨削工藝的更加詳細(xì)的描述見(jiàn)于美國(guó)專(zhuān)利No.5,762,541，該專(zhuān)利中有關(guān)通過(guò)機(jī)械加工和磨削形成刃口的工藝通過(guò)引用納入本文，該工藝按照本發(fā)明進(jìn)行了修飾和改進(jìn)以便包括化學(xué)蝕刻過(guò)程。
一旦一定長(zhǎng)度的金屬線段24被切斷并扭轉(zhuǎn)形成金屬桿12(或已對(duì)桿40進(jìn)行機(jī)械加工、研磨或其它處理以形成具有刃口或表面的所需中間材料)，便可對(duì)桿進(jìn)行化學(xué)蝕刻。盡管目前的實(shí)施例是在扭轉(zhuǎn)、切割、機(jī)械加工、磨削、噴鋼砂處理等之后化學(xué)蝕刻桿，但對(duì)順序沒(méi)有規(guī)定，扭轉(zhuǎn)和/或其它處理可在化學(xué)蝕刻之后進(jìn)行。在任何一種情況下，通過(guò)化學(xué)蝕刻金屬桿12的至少一部分切割部分18使切割部分18變?yōu)殄F形和/或削尖。
通過(guò)將切割部分18放入含有化學(xué)蝕刻組合物的浴槽來(lái)化學(xué)蝕刻桿12的切割部分18。所述組合物可含有酸、水和濕潤(rùn)劑。合適的酸包括氫氟酸和硝酸。一種目前優(yōu)選的組合物含有約10％氫氟酸、約20％硝酸、約0.8％Dapco 6001、濕潤(rùn)劑，余量為水。上述百分比為體積百分比。
化學(xué)蝕刻液的溫度宜維持在約15-105℃，更優(yōu)選約25-90℃，最優(yōu)選約35-65℃。此外，宜攪拌化學(xué)蝕刻液。適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣燃s為1-1200RPM。
可通過(guò)將切割部分18逐漸插入和/或抽出化學(xué)蝕刻組合物36而使各桿12的切割部分18變?yōu)殄F形。圖6A-6E例舉了通過(guò)逐漸抽出切割部分18來(lái)使尖端變細(xì)。將桿12插入和/或抽出組合物36的速率將取決于所用化學(xué)蝕刻組合物36、形成桿12的材料類(lèi)型、桿12的起始厚度以及要達(dá)到的錐度。插入和/或抽出速度越慢則處理時(shí)間越長(zhǎng)，這通常導(dǎo)致切割部分18更加尖銳。
一實(shí)施例中，可能需要將至少所述切割部分在所述化學(xué)蝕刻組合物中浸泡預(yù)定浸泡時(shí)間，然后再?gòu)幕瘜W(xué)蝕刻組合物中抽出。此時(shí)，優(yōu)選的浸泡時(shí)間為約1-60分鐘，更優(yōu)選3分鐘到約30分鐘，最優(yōu)選約5分鐘到約20分鐘。浸泡剝離了外部金屬氧化物層，從而得到更加光滑的錐形。
被蝕刻組合物剝離下的金屬材料的量與金屬桿任何特定部分的處理時(shí)間成比例。為從牙髓銼10的遠(yuǎn)端16上剝離或蝕刻更多金屬，可使牙髓器械10的遠(yuǎn)端16在組合物36中的浸沒(méi)時(shí)間長(zhǎng)于其余桿12的切割部分18。以預(yù)定速率從組合物36中逐漸插入和/或抽出桿12的切割部分18得到具有錐形切割部分18的金屬桿。
可以任何所需速率插入和/或抽出金屬桿12，但優(yōu)選以約0.1-6毫米/分鐘，更優(yōu)選約0.5-3毫米/分鐘，最優(yōu)選約0.8-1.2毫米/分鐘的速率插入和/或抽出桿12。具體的插入和/或抽出速率取決于實(shí)際采用的化學(xué)蝕刻組合物36、形成桿12的材料類(lèi)型、桿12的起始厚度以及要達(dá)到的錐度。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將能夠選擇將得到給定金屬桿所需錐度的速率。
優(yōu)選從化學(xué)蝕刻組合物36中連續(xù)地插入和/或抽出金屬桿12以形成光滑的錐形，但也可從化學(xué)蝕刻組合物中逐漸增加地插入和/或抽出桿12。逐漸增加的插入和/或抽出導(dǎo)致步進(jìn)式的錐形而不是光滑的錐形，在某些應(yīng)用中可能需要這樣。
圖6A-6E例舉了化學(xué)蝕刻過(guò)程中的不同階段，其中將桿12從蝕刻組合物36中逐漸抽出。圖6A例舉了化學(xué)蝕刻過(guò)程開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)，其中各金屬桿12的整個(gè)切割部分18被浸沒(méi)在組合物36中。圖6B例舉了化學(xué)蝕刻過(guò)程的中間階段，其中已從蝕刻組合物36中部分抽出桿12的切割部分18。圖6C例舉了更進(jìn)一步的中間階段，其中切割部分18已被進(jìn)一步抽出，而圖6D例舉了再進(jìn)一步的中間階段，其中切割部分18已被幾乎完全抽出。圖6E例舉了已從蝕刻組合物36中完全抽出切割部分18的階段。
圖7A-7B例舉了具有連續(xù)變細(xì)的切割部分18的示例性牙髓器械10。圖7A所示器械的錐度約為0.02毫米/毫米，而圖7B所示器械的錐度約為0.06毫米/毫米。
一些情況下，由于刃口附近的金屬層被除去，化學(xué)蝕刻過(guò)程導(dǎo)致更加尖銳的刃口。一些情況下，化學(xué)蝕刻過(guò)程可以只用來(lái)加深刃口而非形成錐形器械。此時(shí)，可將器械的完整長(zhǎng)度在化學(xué)浴中浸泡大致相同的時(shí)間。一些情況下，在化學(xué)蝕刻之前器械可能已被削尖(例如，通過(guò)磨削、切割或機(jī)械加工)。在通過(guò)磨削或機(jī)械加工形成器械的情況下，化學(xué)蝕刻可用來(lái)除去磨削造成的微觀裂紋或裂紋，這兩種裂紋在使用過(guò)程中易于傳播，造成銼刀在人的牙根管內(nèi)斷裂。化學(xué)蝕刻可除去這種裂紋，產(chǎn)生非常連續(xù)的表面并使銼刀在使用時(shí)更耐折斷。
可任選在牙髓器械和/或化學(xué)浴中通入電流以增強(qiáng)化學(xué)蝕刻過(guò)程。多數(shù)情況下，宜使用弱電流以便僅增強(qiáng)化學(xué)蝕刻而不會(huì)引起電拋光或反向電鍍。據(jù)信，在牙髓器械和/或化學(xué)浴中通入相對(duì)弱的電流能夠通過(guò)提高發(fā)生化學(xué)蝕刻過(guò)程的溫度而增強(qiáng)化學(xué)蝕刻過(guò)程。例如，提高刃口附近含水酸的溫度能夠提高酸從牙髓器械剝離金屬原子的速率。無(wú)論是否在牙髓器械和/或化學(xué)浴中通入電流，使用這里所述類(lèi)型的化學(xué)蝕刻液將通常導(dǎo)致“化學(xué)蝕刻”。
化學(xué)蝕刻之后，然后用常規(guī)方式進(jìn)一步處理?xiàng)U12以形成如圖1所示的完整器械(例如，在近端14添加手柄或管19，任選對(duì)桿12進(jìn)行表面精加工等等)。發(fā)現(xiàn)所描述并要求權(quán)利的方法能制得廉價(jià)的高質(zhì)量牙髓器械。此外，就至少一些多邊形橫截面而言，發(fā)現(xiàn)通過(guò)化學(xué)蝕刻削尖能使經(jīng)過(guò)化學(xué)蝕刻的切割表面更加尖銳。該方法適合在工業(yè)上根據(jù)需要同時(shí)制造或多或少的器械，且不需要現(xiàn)有制造方法所需的復(fù)雜機(jī)械研磨機(jī)器。
應(yīng)理解，可用本領(lǐng)域已知的其它方法代替扭轉(zhuǎn)形成牙髓器械的切割表面或邊緣。例如，它們可通過(guò)切割、磨削、噴鋼砂處理、機(jī)械加工、激光顯微機(jī)械加工等形成。
還應(yīng)理解，這里要求權(quán)利的發(fā)明還可以其它特定形式實(shí)踐而不背離其精神或?qū)嵸|(zhì)特征。所描述的實(shí)施例在所有方面都只認(rèn)為是例舉而非限制。因此，本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求而非上述描述表示。在權(quán)利要求的含義和等價(jià)范圍內(nèi)的所有變化都包括在其范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造用于進(jìn)行牙髓手術(shù)的牙髓器械的方法，所述方法包括(a)提供具有切割部分的中間器械，所述切割部分包含一個(gè)或多個(gè)刃口；和(b)化學(xué)蝕刻所述切割部分的至少一部分以使所述一個(gè)或多個(gè)刃口變得尖銳，從而形成具有所需銳度的牙髓器械。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻導(dǎo)致該牙髓器械具有相比中間器械有較少微觀裂紋或裂紋的更加連續(xù)的表面。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割部分的至少一部分是通過(guò)機(jī)械加工、磨削、切割、激光顯微機(jī)械加工、機(jī)械加工或噴鋼砂處理金屬桿中的至少一種方法形成的，從而在所述切割部分中形成所述一個(gè)或多個(gè)刃口。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割部分的至少一部分是通過(guò)扭轉(zhuǎn)具有多邊形的橫截面的金屬桿形成的，從而在所述切割部分中形成螺旋刃口。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一部分所述化學(xué)蝕刻用酸性化學(xué)蝕刻組合物進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述酸性化學(xué)蝕刻組合物包含氫氟酸、硝酸、水和濕潤(rùn)劑中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻通過(guò)以預(yù)定速率從所述化學(xué)蝕刻組合物中逐漸插入和/或抽出所述切割部分的至少一部分而進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述切割部分的至少一部分在所述化學(xué)蝕刻組合物中浸泡約1-60分鐘的預(yù)定浸泡時(shí)間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述切割部分的至少一部分以約0.1-6毫米/分鐘的速率從所述化學(xué)蝕刻組合物中插入和/或抽出以形成具有所需錐度的切割部分。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述切割部分的至少一部分以約0.5-3毫米/分鐘的速率從所述化學(xué)蝕刻組合物中插入和/或抽出以形成具有所需錐度的切割部分。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述切割部分的至少一部分以約0.8-1.2毫米/分鐘的速率從所述化學(xué)蝕刻組合物中插入和/或抽出以形成具有所需錐度的切割部分。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻產(chǎn)生錐度在約0.02毫米/毫米和約0.06毫米/毫米之間的切割部分。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻不使所述牙髓器械顯著變細(xì)。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述化學(xué)蝕刻之前所述中間器械已成為錐形。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻還包括使電流通過(guò)所述中間器械或用于所述化學(xué)蝕刻的化學(xué)組合物中的至少一個(gè)。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻包括同時(shí)化學(xué)蝕刻多個(gè)中間器械。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中間器械包括鎳-鈦合金。
18.一種用權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述方法制造的牙髓器械。
19.一種適用于進(jìn)行牙髓手術(shù)的牙髓器械，其包括金屬桿，所述桿具有近端和遠(yuǎn)端，從而限定了所述遠(yuǎn)端附近錐形的切割部分；和至少一個(gè)圍繞所述切割部分延伸的螺旋刃口，所述刃口通過(guò)磨削、機(jī)械加工或扭轉(zhuǎn)所述金屬桿并化學(xué)蝕刻所述切割部分的至少一部分形成，以使所述至少一個(gè)刃口變得尖銳。
20.如權(quán)利要求19所述的牙髓器械，其特征在于，所述化學(xué)蝕刻除去所述至少一個(gè)螺旋刃口中可能由于磨削、機(jī)械加工或扭轉(zhuǎn)所述桿而形成的任何微觀裂紋或裂紋。
21.如權(quán)利要求19所述的牙髓器械，其特征在于，所述金屬桿由鎳-鈦合金形成。
全文摘要
一種制造牙髓銼(10)的方法，所述方法包括化學(xué)蝕刻過(guò)程以產(chǎn)生具有所需銳度的牙髓銼。所述化學(xué)蝕刻過(guò)程形成了牙髓銼(10)的錐形部分(18)。該過(guò)程包括以下步驟(a)在金屬桿(12)的切割部分中形成螺旋刃口，和(b)化學(xué)蝕刻桿(12)的切割部分(18)以便使切割部分(18)至少變得尖銳并任選成為錐形。桿(12)可由任何理想的金屬材料如不銹鋼或鎳鈦合金形成。刃口可通過(guò)扭轉(zhuǎn)、切割、磨削、機(jī)械加工、激光顯微機(jī)械加工或噴鋼砂處理形成?；瘜W(xué)蝕刻也可除去裂紋或微觀裂紋，形成能更好抵抗破裂或破損的更加連續(xù)的刃口。
文檔編號(hào)A61C5/02GK101056726SQ200580038916
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者P·劉易斯, B·L·霍布森, D·E·菲希爾 申請(qǐng)人:厄耳他拉登脫產(chǎn)品股份有限公司