JPH01502646A - 患者の組織を電気的に無痛覚にする装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 患者の組織を電気的に無痛覚にする装置技術分野 本発明は医学技術に関するものであり、更に詳しくいえば、患者の組織を電気的 に無痛覚にする装置に関するものである。

従来の技術 現在は、歯の組織を治療するために麻酔薬によりまたは物理的に歯に麻酔をかけ る方法が用いられている。麻酔薬による方法は患者にアレルギー反応をひき起す ことがあるから、この分野においても最も有望なものは物理的な方法である。そ の物理的な方法は直流電流を用いることを基にしている。治療すべき歯の組織に 直流電流が流されると局部的な麻酔効果がひき起される。しかし、直流電流が歯 の組織に流れるとそれらの組織に分極が生じ、その結果として麻酔効果が失われ ることになる。この効果の回復は歯の組織の減極により行われる。その減極は電 流を逆の向きに過渡的に流すことにより行われる。

電流の使用を基にした電気的に無痛覚にする装置のそれ以上の開発は麻酔効果を 高めることを目的としている。

病んでいる歯組織を処置するための電気的に無痛覚にする装置の１つの技術状態 は、直列接続された直流調整器と、直流安定器と、トグルスイッチとして構成さ れた直流極性反転スイッチと、患者の体に直接当て、患者に治療効果を及ぼす手 段に接続し、かつ直流極性反転スイッチへ接続する電極とを備え、前記電極の１ つは、たとえば患者の耳たぶ、に取付けられるクリップであり、他の電極は実際 に歯科治療機械の手持ち器具に固定されるクランプである。

病んでいる歯組織の治療中にその歯組織を電気的に無痛覚にするために、極性反 転スイッチは、負電位がクリップ電極に加えられ、正電位が他の電極に加えられ るような位置へ医師によりセットされる。病んでいる歯組織を通る電極の電気回 路が閉じられると麻酔効果が認められる。その麻酔効果には含まれている組織の 分極も伴う。

組織の分極過程は麻酔効果に悪影響を及ぼし、その結果として患者が痛みの感覚 を感するようになる。痛みの発生に対する患者の応答は、歯の治療を中止させ、 トグルスイッチの極性を反転させ、その後で病んでいる歯組織を減極させるよう に歯の治療なしに電極を過渡的に閉じるための医師への合図として機能する。減 極の後で、電気的無痛覚を行い、歯の治療を再開するために、医師は極性トグル スイッチをセットする。

以上の説明から、病んでいる歯組織の分極にもがかわらず、上記局部麻酔装置は 患者の感する痛み感覚を完全に無くすことはできない。というのは、分極が、患 者の痛み感覚に対して医師により前記装置において行われるからである。

患者の組織を電気的に無痛覚とするもう１つの従来の装置は、直列接続された非 対象パルス発生器と、電流調整器と、電流安定器とを備え、発生器の出力端子に おけるそれのパルスのいくつかの持続時間が長くて、分極を伴いつつ患者の組織 を無痛覚とし、他のパルスの持続時間はより短くて患者の組織を減極し、患者に 直接当てる電極が前記電流調整器に接続され、その電極は患者に無痛覚効果を及 ぼす手段に接続されるように構成されるものとして知られている。

上記の装置においては、非対称パルス発生器の動作は、電極の電気回路が患者の 組織を通じて閉じられるか否かとは無関係に起る。そのことが、電極の電気回路 が閉じられた時に行われるパルス発生器の起動が任意の極性をもち得る理由であ る。

上記装置はぜん息、不眠症、顔面まひの患者はもちろん、薬物におぼれやすい患 者の治療のために用いられる。

その他に、この装置は無痛覚症およびまひ症に応用できる。しかし、歯科治療機 械と治療される歯の電気的接触がしばしば短時間失われることがある病んでいる 歯組織の治療のための予防口腔病学においてはその装置はほとんど用いられない 。その理由は、持続時間が長いパルスだけが病んでいる歯組織に作用することが あり、したがってそれに電気的無痛覚効果を発揮するのに、組織の分極を行う持 続時間の短いパルスが、歯科治療機械と含まれている歯との間の電気的接触が失 われるのと時間的に一致することがあるからである。比較的対称パルスの持続時 間が長くなると、そのような時間的な一致が生ずる確率がもっと高くなる。

以上の説明の全てから、患者の組織の電気的に無痛覚にする装置は、含まれてい る組織の分極ための電気パルスを発生するが、患者の病んでいる歯組織に対する 効果は確実でなく、その結果として分極により痛みを感することがある。

発明の開示 本発明の主な目的は、病んでいる歯組織を通る電極の電気回路の各閉成に同期し て周期的に行われる患者の病んでいる歯組織の減極によって、前記組織の分極に よりひき起される痛みの感じを減少させることのできる患者の組織を電気的に無 痛覚にする装置を得ることである。

上記目的は、互いに直列接続された、非対称パルス発生器と、電流調整器と、電 流安定器とを備え、患者発生器の出力端子におけるそれのパルスのいくつかの持 続時間が長くて、分極を伴いつつ患者の組織を無痛覚とし、発生器により発生さ れる他のパルスの持続時間はより短くて患者の組織を減極し、前記電流調整器に 患者に直接当てる電極が接続され、その電極は患者に無痛覚効果を及ぼす手段へ 接続されるように構成された患者の組織を電気的に無痛覚にする装置において、 患者の組織を通る電極の電気回路の開成に応じてパルスを発生されるようにされ たパルス整形器と、持続時間が短いパルスから発生器を開始させるようにされて いる非対称パルス発生器のトリガ器とを直列接続して更に備え、前記パルス整形 器の入力端子が電極の一方へ接続され、前記トリガ器の出力端子が非対称パルス 発生器の入力端子へ接続される、患者の組織を電気的に無痛覚にする装置により 達成される。

患者の組織を電気的に無痛覚にする装置においては、電極の患者の組織を通る電 気回路の開成に応じてパルスを発生するようにされたパルス整形器は比較器とし て構成すると便利である。

入力端子が電極の一方へ接続される、電極の患者の組織を通る電気回路の閉成に 応じてパルスを発生するようにされたパルス整形器と、出力端子が非対称パルス 発生器の入力端子へ接続される、持続時間が短いパルスから発生器を開始させる ようにされている非対称パルス発生器のトリガ器とを設けることにより、歯科治 療機械と含まれている歯の間の電気的接触が失われることを伴う歯の治療中の任 意の時間間隔の場合に減極を行うパルスにより患者の病んでいる歯組織に正当な 作用が加えられるようにして、組織の分極により失われた無痛覚効果を回復し、 したがって麻酔の効果を高くする。

比較器の態様で、電極の患者の組織を通る電気回路の開成に応じてパルスを発生 するようにされたパルス整形器実施例が装置の減極速度を高（し、そのためにも 麻酔の効果が高くなる。

図面の概要 本発明の特定の実施例についての以下の詳しい説明を添付図面を参照しながら読 むことから、本発明は一層明らかとなるであろう。

第１図は患者の組織を電気的に無痛覚にする本発明の装置のブロック図、第２図 は患者の組織を通る電極回路の閉成に応答してパルスを発生するようにされてい るパルス整形器として比較器を組込んだ、患者の組織を電気的に無痛覚にする本 発明の装置の概略電気回路図、第３図は患者の組織を通る電極回路の開成に応答 して発生される非対称電流パルスのタイムチャートである。

好適な実施例の説明 患者の組織を電気的に無痛覚にする装置は非対称パルスの発生器１（第１図）を 有する。この発生器の出力端子における前記パルスのいくつかの持続時間は、患 者の組織の分極を伴ってそれらの組織を無痛覚にするように長く、前記発生器に より発生される他のパルスの持続時間は、患者の組織を減極するように短い。前 記発生器の出力端子は電流調整器２の入力端子へ接続される。この電流調整器の 出力端子は電流安定器３の入力端子へ接続特表千１−５０２６４６　（，３） される。電流安定器３の前記入力端子と前記出力端子へ、患者と、患者に治療作 用を及ぼす手段とに直接接続するようにされているそれぞれの電極４．５が接続 される。

この装置は、患者の組織を通る電極回路の閉成に応じてパルスを発生するように されたパルス整形器６も含む。

このパルス整形器の入力端子は電極の一方、たとえば電極４へ接続される。この 装置は、持続時間が短いパルスから非対称パルス発生器を開始させるようにされ ている発生器のトリガ器７も有する。このトリガ器の入力端子はパルス整形器６ の出力端子へ接続され、それの出力端子は非対称パルス発生器１の入力端子へ接 続される。

ここで提案している患者の組織を電気的に無痛覚にする装置は、病んでいる歯組 織の治療のために用いられるようにされる。したがって、患者に治療作用を及ぼ す手段として用いられるのは歯科治療機械である。電極５は歯科治療機械の手持 ち具８（第２図）に固定されるクランプとして作られ、電極４は患者の耳たぶに 固定されるクリップとして形成される。

ここで説明している装置の実施例においては、電流安定器３は、実際には演算増 幅器を用いて構成された、浮動負荷を有する制御双極反転電流源であって、それ の出力端子は電極５へ接続される。この電極５は歯科治療機械の手持ち具８へ接 続される。安定器３の非反転入力端子は接地され、電極４は安定器の反転入力端 子へ接続される。電流調整器２は直列接続されたダイオード９および抵抗１０と 、ダイオード９および抵抗１０に並列接続される抵抗１１とで構成される。

患者の組織の電気的無痛覚装置の動作の理解を促進するために、第３図は、患者 の組織を通る電極電気回路の閉成に応じて発生される非対称電流パルスのタイム チャートを表す。このタイムチャートにおいては、時間ｒｔＪが横軸にとられ、 患者の組織を無痛覚にする電流！、と、患者の組織を激する電流■、が縦軸にと られる。

抵抗１１（第２図）の抵抗値は電気的に無痛覚にする電流！　（第３図）の強さ に依存し、抵抗１０（第２図）の抵抗値は減極電流１．（第３図）に依存する。

抵抗１０（第１１図）と前記抵抗１１の並列接続のために、電流ｌ、は電気的に 無痛覚にする電流ｌ、より大きい。

前記演算増幅器の反転入力端子へダイオード９が抵抗１０を介して接続される。

ここで説明している装置の実施例においては、非対称パルス発生器１は実際には 、演算増幅器１２を用いて構成された制御双極である。正と負のパルスの非対称 性は、演算増幅器１２を負帰還回路に、直列接続されたダイオード１４および抵 抗１５と、この直列回路に並列接続された抵抗１３とが挿入される。ダイオード １４のカソードは演算増幅器１２の反転入力端子へ接続される。演算増幅器１２ の出力端子における負パルスの持続時間は、抵抗１３の値と、演算増幅器１２の 反転入力端子に接続されているコンデンサ１６の容量とに主として依存し、正パ ルスの持続時間は抵抗１５の値およびコンデンサ１６の容量の関数である。発生 器１により発生される非対称パルスの持続時間、したがって電気的無痛覚および 減極の持続時間は、抵抗１３と１５の値の比を変えることにより制御される。

非対称パルスの発生器１は抵抗１７．１８．１９．および２０を有する。それら の抵抗１７と１８は、非対称パルス発生器１の出力電圧が、非対称パルス発生器 を持続時間の短いパルスから開始させるトリガ器の出力電圧を越えた場合に生ず ることがある擬似発生をなくすために分圧器を構成する。抵抗１９と２０は演算 増幅器１２の正帰還回路を構成する。コンデンサ１６と抵抗１７゜２０は接地さ れ、抵抗１８．１９は演算増幅器１２の出力端子へ接続され、抵抗２０．１９は 演算増幅器１２の非反転出力端子へ接続され、抵抗１７．１８は抵抗１３と１５ の接続点へ接続される。

持続時間の短いパルスから発生器を開始させる非対称パルス発生器のトリガ器は 、装置の与えられた特定の実施例においては、ダイオード２１と、抵抗２２と、 ダイオード２３とを有する。ダイオード２３はダイオード２１に組合わされて演 算増幅器１２の入力端子を分離させる。ダイオード２１と２３のカソードが一緒 に接続されて、持続時間の短いパルスから非対称パルス発生器を開始させる非対 称パルス発生器のトリガ器７の入力端子として機能する。ダイオード２３のアノ ードは演算増幅器１２の非反転入力端子へ接続され、ダイオード２１のアノード は抵抗２２へ接続され、抵抗２２は演算増幅器１２の反転入力端子へ接続される 。

患者の組織を通る電極回路の閉成に応答してパルスを発生するようにされている パルス整形器６は、装置のこの特定の実施例においては、演算増幅器を用いて構 成された比較器として作られる。比較器２４の反転入力端子における基準電圧が 、抵抗２５．２６を用いて構成された分圧器によりセットされる。抵抗２５は接 地され、抵抗２６は電源の負極へ接続される。

演算増幅器１２と、比較器２４と、電流安定器３とは双極電源（図示せず）から 電力を受ける。

次に、患者の組織を電気的に無痛覚にする装置の動作を説明する。

歯科治療機械の手持ち具８（第２図）に固定されている電極の電気回路と、患者 の耳たぶに固定された電極４の電気回路とは、電極５（第１図）が治療されてい る患者の歯に接触すると、直ちに閉じられる。はぼ零の電圧が演算増幅器１２の 入力端子（実際には演算増幅器の非反転入力端子）の間にセットされ、正電圧が 比較器２４の出力端子の間にセットされる。持続時間が短いパルスから非対称パ ルスを開始させるトリガ器７のダイオード２１とダイオード２３は不能状態にさ れ、非対称パルス発生器１の演算増幅器１２の出力端子において持続時間の短い 正パルスが整形されるように、抵抗１３と、ダイオード１４と、抵抗１５および １８とを通じて再び充電される。そのようにして形成された正パルスは電流調整 器２のダイオード９と抵抗１０．１１の回路を流れて、電流安定器３として機能 する演算増幅器の出力端子に持続時間の短い負パルスを形成して、患者の組織、 すなわち、病んでいる歯組織を減極する。そのようなパルスの持続時間τ（第３ 図）と電流ｌｄの強さが、患者の組織を通る電極４（第２図）と電極５の回路が 閉成される時刻に開始される減極操作を決定する。持続時間τは５〜１５０ｓｓ 以内にセットされ、電流１ｄの強さは８０〜１５０μＡ以内にセットされる。

減極操作に続いて、持続時間の長いパルスにより電気的に無痛覚にする操作が行 われる。電気的に無痛覚にする電流！　（第３図）の強さは電流調整器２の抵抗 １１（第２図）の値のみに依存し、電気的に無痛覚にするための持続時間は、発 生器１のコンデンサー６の容量と、抵抗１３．１８，１９．２０の抵抗値とに依 存する。それらのパルスの持続時間は３〜５ｓ以内にセットされ、電流！　の持 続時間は３０〜１００μＡ以内にセットされる。

歯の治療に費される時間１１　（第３図）とｔ２は非対称パルス発生器１（第２ 図）の発振周期Ｔより短く、減極操作は繰返しセットされることはない。しかし 、歯の治療に要する時間ｔＳ　（第３図）が周期Ｔをこえると、減極操作は自動 的に再開される。第３図に期間ｔ４−ｔ５として示されている歯治療の中断の場 合には、病んでいる歯組織の分極によりひき起される患者の痛み感覚を減少する 減極を行う電流パルスによる、病んでいる歯組織に対する作用が確実に行われる から、無痛覚にする効率が高くなる。

ここで提案している患者の組織を電気的に無痛覚にする装置は、複雑でない表面 、中度の虫歯および重い虫歯、とくにペリサービカル（ｐｅｒｌｃｅｒｖｉｃａ ｌ）虫歯の場合に、急性歯髄炎または慢性歯髄炎の冠状歯髄の切断および歯髄腔 の開放の場合に、予防口腔病学的処置を与えられた患者に対して臨床的に試みら れた。処置された全ての患者に対して電気的無痛覚電流は６０μＡ１減極電流は １００μＡ１電気的無痛覚電流パルスの持続時間は５ｓ。

減極電流パルスの持続時間は５０■Ｓであった。

被験者群は１０才から５９才までの男性と女性の患者１００名で構成した。病ん でいる歯組織の治療が終った時に患者に質問することにより無痛覚作用の効率が 定められた。４０名の患者に対しては、病んでいる歯組織の治療中に装置の動作 を定期的に中断したが、その結果として３８名の患者が痛みを感じ始めた。重い 虫歯およびベリサービカル（Ｐｅｒｌｃｅｒｖｌｃａｌ）虫歯の場合には、９５ ％のケースで完全な無痛覚および部分的な無痛覚が観察され、表面虫歯の場合に は８８パーセントのケースにおいて無痛覚が観察されたことが注目された。４１ 〜５７オの患者５名には無痛覚効果が認められなかった。また、高齢の患者では それ以下の年齢とくに若い患者よりも、完全な無痛覚効果が認められるのははる かに少なかった。

同じ患者の異なる歯の治療中に無痛覚効果が認められたり、認められなかったり することも見出された。

歯髄腔を開いている間、および急性および慢性の歯髄炎の冠状虫歯の切断中の完 全な無痛化または部分的な無痛化が９１パーセントの患者に対して観察された。

この装置は副作用を生ぜず、使用の禁忌兆候を有することが見出されている。

産業的な応用 本発明は、複雑でない表面虫歯、中程度の虫歯および重い虫歯、とくにペリサー ビヵル（ｐｅｒｌｃｅｒｖｉｃａｌ）虫歯の処置、および歯髄腔の開放と、急性 または慢性の歯髄炎の場合の冠状歯髄の切断において、病んでいる歯組織の処置 のための禁止的な口腔病学において有利に使用できる。本発明は子供の口腔病学 に応用される場合に最も有用である。

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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに直列接続された、非対称パルス発生器（１）と、電流調整器（２）と 、電流安定器（３）とを備え、前記非対称パルス発生器の出力端子におけるパル スのいくつかの持続時間は長くて、分極を伴いつつ患者の組織を無痛覚とし、前 記非対称パルス発生器により発生される他のパルスの持続時間はより短くて患者 の組織を減極し、前記電流調整器に患者に直接当てる電極（４，５）が接続され 、それらの電極は患者に無痛覚効果を及ぼす手段へ接続されるように構成された 患者の組織を電気的に無痛覚にする装置において、電極の患者の組織を通る電気 回路の閉成に応じてパルスを発生するようにされたパルス整形器（６）と、持続 時間が短いパルスから発生器を開始させるようにされている非対称パルス発生器 のトリガ器（７）とを直列接続して更に備え、前記パルス整形器の入力端子が電 極（４，５）の一方へ接続され、前記トリガ器の出力端子が非対称パルス発生器 （１）の入力端子へ接続されることを特徴とする患者の組織を電気的に無痛覚に する装置。
2. ２．患者の組織を通る電極の電気回路の閉成に応じてパルスを発生するようにさ れたパルス整形器（６）は比較器（２４）として構成されることを特徴とする請 求項１記載の患者の組織を電気的に無痛覚にする装置。