ES2821482T3 - Sistema cableado e inalámbrico con interruptor de pie para operar un aparato de tratamiento dental o médico - Google Patents

Abstract

Un sistema para controlar un aparato de tratamiento dental o médico (12) que comprende: (a) un dispositivo de interruptor de pie (10) que contiene un primer interruptor y un segundo interruptor y que tiene un miembro que se presiona con el pie, el miembro que se presiona a una primera posición para activar el primer interruptor y el miembro que se presiona a una segunda posición para activar el segundo interruptor, el dispositivo que incluye además un elemento de comunicación para transmitir una primera señal de operación de manera cableada en respuesta al miembro que se presione a la primera posición y una segunda señal de operación de manera cableada en respuesta a que el miembro se presione a la segunda posición; y (b) un aparato de tratamiento dental o médico (12) que incluye un elemento de comunicación para recibir la primera y la segunda señal de operación desde el interruptor de pie, la primera señal que provoca que el aparato (12) opere en un primer modo y la segunda señal que provoca que el aparato (12) opere en un segundo modo, caracterizado porque el interruptor de pie (10) se adapta para transmitir señales de operación de una manera inalámbrica al aparato de tratamiento dental o médico (12), hasta que el aparato (12) transmita una señal de SOLICITUD DE INACTIVIDAD al interruptor de pie (10) y el interruptor de pie (10) responde al entrar a un modo inactivo, las señales de operación inalámbricas que se ignoran por el aparato (12).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema cableado e inalámbrico con interruptor de pie para operar un aparato de tratamiento dental o médico

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un sistema de interruptor de pie para operar un aparato de tratamiento dental o médico. El sistema incluye un dispositivo de interruptor de pie y una unidad base dental/médica, cada una que tiene un elemento de comunicación para transmitir y recibir señales. El interruptor de pie se puede conectar a la unidad base mediante un cable conector en un sistema cableado.

El dispositivo de interruptor de pie es particularmente adecuado para operar una unidad de raspador dental ultrasónico.

Breve descripción de la técnica relacionada

Actualmente, los profesionales dentales y médicos usan instrumentos que se controlan mediante sistemas de control de pie. Por ejemplo, los instrumentos de corte quirúrgicos, las herramientas endoscópicas, las herramientas de irrigación y aspiración, las fresas dentales y otras piezas de mano, los raspadores dentales ultrasónicos y las unidades de profilaxis dental se pueden activar con sistemas de control de pie. El sistema de control de pie incluye un dispositivo de interruptor de pie que se coloca en el piso fácilmente accesible al profesional. El interruptor de pie se usa para activar un aparato dental/médico, que incluye una unidad de operación base. Un cable conector se usa para asegurar el interruptor de pie a la unidad base en un sistema “cableado” o “conectado”. Alternativamente, en algunos casos se pueden usar sistemas de control de pie “ inalámbricos”, remotos, los cuales no usan un cable conector para activar la unidad base. Un cable de instrumentos flexible conecta el instrumento dental/médico, por ejemplo, una pieza de mano dental, a la unidad base. El profesional dental o médico activa la unidad base y/o el instrumento dental/médico acoplado simplemente al presionar el interruptor de pie con su pie. Usar tales sistemas permite que el profesional tenga las “manos libres”. El profesional no necesita ajustar manualmente botones, selectores, y similares en la unidad base para controlar su modo de operación. Más bien, el profesional puede controlar la operación de la unidad base mediante el uso del interruptor de pie.

Algunos interruptores de pie convencionales se denominan interruptores de múltiples posiciones o múltiples etapas. Un operador presiona el pedal del interruptor de pie a una determinada posición, y esta acción provoca que el aparato dental/médico se opere en un modo específico. El modo de operación seleccionado se basa en la posición del pedal del interruptor de pie. Por ejemplo, con un interruptor de pie de dos posiciones, un profesional dental puede presionar el pedal a una primera posición, de manera que el agua fluye a través de la pieza de mano para enjuagar los dientes de un paciente. Luego, el pedal del interruptor de pie se puede presionar a una segunda posición, de manera que un aerosol de limpieza que contiene medicamentos antimicrobianos fluye a través de la pieza de mano para limpiar los dientes.

En la industria se conocen diversos sistemas cableados e inalámbricos, que incluyen un dispositivo de interruptor de pie para controlar la unidad dental/médica. Por ejemplo, Warrin y otros, en las Patentes de Estados Unidos 5,125,837 y 5,419,703 describen una unidad de raspador dental ultrasónico que tiene una pieza de mano y un inserto de raspado que se pueden usar para raspar los dientes y proporcionar soluciones de lavado terapéuticas a bolsas periodontales en la boca. La unidad de raspador dental incluye un dispositivo de interruptor de pie que se conecta a la unidad base mediante un cable eléctrico. La unidad de raspador incluye, además, una pieza de mano que se conecta a la unidad base mediante un conducto que contiene alambres eléctricos y un tubo para enfriar agua. La unidad base incluye un interruptor que se puede establecer en una primera o segunda posición. El interruptor de pie también se puede presionar hacia una primera o segunda posición. Las posiciones del interruptor de la unidad base y del interruptor de pie hacen posible que el profesional use el aparato solamente para el raspado, solamente para el lavado, o simultáneamente para el lavado y el raspado.

En la Patente de Estados Unidos 5,754,016, de Jovanovic y otros, se describe un sistema cableado que usa un interruptor de pie para controlar una unidad de raspador dental ultrasónico. En este sistema un cable conecta la unidad base de raspador al interruptor de pie. La pieza de mano del raspador, la cual se monta en la unidad base, incluye una bobina de realimentación para controlar la amplitud y la vibración del inserto de raspado, el cual se coloca en la pieza de mano. La amplitud y la frecuencia de vibración del inserto de raspado se puede ajustar continuamente para mantener la potencia para el raspado constante. El dispositivo de interruptor de pie se conecta a un facilitador de aumento en la unidad base mediante un cable conector. El interruptor de pie puede incluir una primera y una segunda posición de contacto del interruptor eléctrico, mediante las cuales la primera posición del interruptor proporciona una potencia ultrasónica normal a la pieza de mano y la segunda posición del interruptor proporciona un aumento temporal en la potencia ultrasónica.

En la Solicitud de Patente de Estados Unidos Publicada US 2004/0115591, de Warner, se describe un sistema para controlar de manera remota múltiples dispositivos médicos y dentales. El sistema incluye una unidad manual inalámbrica y una unidad de control de pedal de pie. El profesional presiona primero un pulsador en la unidad portátil para transmitir una señal RF inalámbrica que contiene un “mensaje de selección de dispositivo”. Esta señal selecciona un dispositivo específico de la pluralidad de dispositivos que se controlarán mediante el movimiento del pedal de pie. Por ejemplo, el usuario puede seleccionar una fresa dental de una cantidad de dispositivos de tratamiento dental diferentes. A su vez, el usuario presiona el pedal de pie y una señal RF que contiene un “mensaje de accionamiento del dispositivo” se transmite a la fresa dental; de esa manera la fresa se activa.

En la Solicitud de Patente de Estados Unidos Publicada US 2005/0080403, de Takahashi, se describe un sistema para controlar un dispositivo médico con un interruptor de pie de control remoto. El interruptor de pie incluye un pedal que se presiona para encender el dispositivo médico. Al presionar el pedal, se transmite una señal RF junto con un código ID al dispositivo médico. El dispositivo médico, como el objetivo de control, recibe la señal transmitida, y almacena el código ID para identificar el interruptor de pie. Además, el dispositivo médico retorna el código ID y, por lo tanto, el interruptor de pie almacena el código ID para identificar ese dispositivo médico particular como el objetivo de control. El sistema descrito en la solicitud '403 se diseña particularmente para controlar múltiples dispositivos médicos en una sala de operación con un único interruptor de pie. Por ejemplo, el interruptor de pie se puede usar para controlar un aparato de operación ultrasónico y una cuchilla eléctrica.

En la Solicitud de Patente de Estados Unidos Publicada US 2005/0147940, de Mace, se describe un sistema de control de pie para instrumentos dentales. El sistema incluye un control de pie que responde al accionamiento mediante el movimiento del pie. El control de pie genera una señal de control electromagnética que se envía a un receptor que está conectado al instrumento dental. La señal de control se recibe mediante un circuito receptor que convierte la información de control en la forma requerida por el instrumento dental. El receptor se muestra como una unidad separada y se describe como que se ubica en un lugar que no interfiere con el procedimiento dental.

Aunque algunos sistemas de interruptor de pie convencionales pueden ser generalmente efectivos para controlar unidades dentales y médicas existe una necesidad de un sistema mejorado. Particularmente, sería conveniente tener un interruptor de pie que se pueda usar para activar una unidad dental/médica de manera eficiente en un sistema ya sea cableado o inalámbrico. También sería ventajoso tener un sistema, de manera que la unidad dental/médica sea capaz de responder inmediatamente a una señal transmitida por el interruptor de pie. También sería conveniente un sistema que incluya un interruptor de pie y una unidad dental/médica, cada uno que tiene un único código de identificación o dirección. Con tal sistema, el interruptor de pie se podría reprogramar para conocer la dirección de identificación de la unidad dental/médica específica asignada a este. En cambio, la unidad dental/médica se podría reprogramar para conocer la dirección de identificación del interruptor de pie específico asignado a esta. Cuando se envían las señales de comunicación, si el componente de transmisión (interruptor de pie o unidad dental/médica) no incluía ambas direcciones de identificación, entonces no sería capaz de comunicarse con el respectivo componente de recepción (interruptor de pie o unidad dental/médica). Esto evitaría que un interruptor de pie se comunique con la unidad dental/médica incorrecta. La presente invención proporciona un sistema de interruptor de pie que tiene estos objetos, características y ventajas, así como también otras.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un sistema para controlar un aparato de tratamiento dental o médico de acuerdo con la reivindicación 1. La presente invención se refiere a un sistema cableado e inalámbrico para controlar un aparato de tratamiento dental o médico. El sistema incluye un dispositivo de interruptor de pie y una unidad base dental/médica, cada una que tiene un elemento de comunicación para transmitir y recibir señales. El dispositivo de interruptor de pie contiene un primer y un segundo interruptor y tiene un miembro que se presiona con el pie, particularmente una cubierta móvil superior. Presionar el miembro a una primera posición activa el primer interruptor y presionar el miembro a una segunda posición activa el segundo interruptor. El dispositivo de interruptor de pie incluye, además, un elemento de comunicación para transmitir una primera señal de operación en respuesta al miembro que se presiona a la primera posición y una segunda señal de operación en respuesta a al miembro que se presiona a la segunda posición.

El aparato de tratamiento dental o médico incluye un elemento de comunicación para recibir la primera y la segunda señal de operación desde el interruptor de pie. La primera señal provoca que el aparato opere en un primer modo y la segunda señal provoca que el aparato opere en un segundo modo. De esta manera, se pueden activar los diferentes modos de operación en dependencia de la señal de conmutación, como, por ejemplo, potencia normal y potencia ultrasónica aumentada.

El sistema de esta invención incluye varias mejoras sobre los sistemas de control de pie convencionales. Por ejemplo, el presente sistema incluye un mecanismo de sincronización de identificación, en donde el aparato tiene una dirección de identificación “A” programada inicialmente y el interruptor de pie tiene una dirección de identificación “B” programada inicialmente. El aparato se reprograma subsecuentemente para incluir las direcciones de identificación “A” y “B” y el interruptor de pie se reprograma para incluir las direcciones de identificación “A” y “B”. Esta reprogramación se produce mediante una comunicación de sincronización entre el aparato y el interruptor de pie. Las direcciones de identificación “A” y “B” pueden ser cualquier código, marca, letra, número u otros símbolos arbitrarios, y cualquiera de sus secuencias y combinaciones.

Cuando el sistema opera en un modo inalámbrico, las señales de operación del interruptor de pie se transmiten de una manera inalámbrica, como, por ejemplo, mediante señales de radiofrecuencia (RF). Cuando el sistema opera en un modo cableado, las señales de operación provenientes del interruptor de pie se transmiten de una manera cableada, como, por ejemplo, mediante un cable conector. En el modo cableado, las señales de comunicación inalámbricas se transmiten aún desde el interruptor de pie al aparato, pero el aparato no actúa con estas señales. El interruptor de pie continúa el envío de señales inalámbricas hasta que el aparato transmite una señal de SOLICITUD DE INACTIVIDAD al interruptor de pie y el interruptor de pie responde mediante la entrada a un modo inactivo. Los sistemas inalámbricos y cableados de esta invención son particularmente preferidos para controlar la operación de un raspador dental ultrasónico.

Breve descripción de las figuras

Las características novedosas que son características de la presente invención se exponen en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, las modalidades preferidas de la invención, junto con otros objetivos y ventajas relacionadas, se entienden mejor mediante la referencia a la siguiente descripción detallada en relación con los dibujos adjuntos en los cuales:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de un profesional dental que usa un dispositivo de interruptor de pie para controlar la operación de un aparato raspador dental ultrasónico en un sistema inalámbrico, remoto;

la Figura 2 es una vista en perspectiva de una modalidad del sistema de la presente invención que muestra un profesional dental que usa un dispositivo de interruptor de pie para controlar la operación de un aparato raspador dental ultrasónico en un sistema cableado;

la Figura 3 es una vista ampliada en perspectiva lateral del dispositivo de interruptor de pie usado en el sistema que se muestra en las Figuras 1 y 2;

la Figura 3A es una vista inferior en perspectiva del dispositivo de interruptor de pie que se muestra en la Figura 3 con la puerta del compartimiento para baterías retirada;

la Figura 4 es una vista ampliada de una modalidad de un aparato raspador dental ultrasónico que se puede usar en los sistemas que se muestran en las Figuras 1 y 2;

la Figura 5 es una vista ampliada de la pieza de mano dental y del inserto de raspado que se puede usar con el aparato que se muestra en la Figura 4;

la Figura 6 es una vista ampliada de una modalidad de un aparato raspador dental ultrasónico que se puede usar en los sistemas que se muestran en las Figuras 1 y 2; y

la Figura 7 es una vista ampliada de la pieza de mano dental, el inserto de raspado y el inserto de pulido con aire que se puede usar con el aparato que se muestra en la Figura 6.

Descripción detallada de las modalidades preferidas

Con referencia a los dibujos, la Figura 1 ilustra una modalidad de un sistema que incluye el dispositivo de interruptor de pie (10). El dispositivo de interruptor de pie (10) mostrado en la Figura 1 se describe, además, en la Solicitud de Patente copendiente, cotransferida titulada “Footswitch for Activation a Dental or Medical Treatment Apparatus”, y publicada como W02007084605. El dispositivo de interruptor de pie (10) mostrado en la Figura 1 tiene propósitos ilustrativos solamente y no es restrictivo. Se debe entender que se pueden usar otros dispositivos de interruptor de pie (10) adecuados para controlar la operación del aparato de tratamiento dental/médico de acuerdo con el sistema de la presente invención.

En la Figura 1, se muestra a un profesional dental presionar el dispositivo de interruptor de pie (10) para activar un aparato de tratamiento dental, particularmente un aparato raspador dental ultrasónico (12), el cual está colocado en una bandeja (14) unida a una silla de dentista (15). Los profesionales dentales usan raspadores dentales ultrasónicos (12) para proporcionar atención terapéutica y preventiva a sus pacientes. El raspador ultrasónico (12) se usa principalmente para eliminar los depósitos de sarro y la placa sólida de las superficies de los dientes. El raspador dental ultrasónico (12) incluye una base de potencia o unidad de accionamiento (16), un cable de la pieza de mano flexible y ligero (18) conecta una pieza de mano (20) a la unidad base (16)- un inserto de raspado ultrasónico (22) se inserta en la pieza de mano (20). Se usan diferentes insertos de raspado (22) en dependencia de la salud del paciente, el diente a tratar y el tipo de depósitos de sarro/placa que se desea retirar. El inserto de raspado (22), que se basa en la tecnología magnetoestrictiva o piezoeléctrica, vibra a una frecuencia ultrasónica para eliminar los depósitos de las superficies de los dientes. En esencia, tanto los sistemas magnetoestrictivos como los piezoeléctricos convierten las señales eléctricas en movimiento mecánico del inserto de raspado (22), pero ellos usan diferentes mecanismos para hacerlo.

En un sistema piezoeléctrico los cristales de cerámica fijos en la pieza de mano (20) vibran para provocar que la punta (23) del inserto de raspado (22) se mueva en un patrón de recorrido lineal. En un sistema magnetoestrictivo, la pieza de mano (20) incluye una bobina energizante que rodea el inserto de raspado (22). El inserto de raspado (22) comprende un transductor que se forma a partir de una pila de placas laminares fabricadas de material magnetoestrictivo. La bobina energizante excita las placas de material magnetoestrictivo por medio de un campo magnético, de manera que las placas se expanden y se contraen longitudinalmente a frecuencias ultrasónicas. Esto provoca que la punta (23) del inserto de raspado (22) vibre en un patrón de recorrido elíptico. La punta (23) del inserto de raspado (22) vibra a una frecuencia ultrasónica, la cual se define generalmente como dentro del intervalo de 18 a 50 KHz (18 000 a 50 000 ciclos por segundo). Es común que el inserto de raspado (22) tenga una frecuencia de operación ya sea de 25 KHz o 30 KHz. Adicionalmente, el inserto de raspado ultrasónico (22) típicamente incluye un medio para suministrar agua u otro fluido a la punta (23) del inserto (22). El fluido enfría la punta (23) y proporciona otras ventajas como se discute más abajo.

51 bien el dispositivo de interruptor de pie (10) se describirá en la presente descripción para controlar la operación de un raspador dental ultrasónico (12) principalmente, se debe entender que el interruptor de pie (10) se puede usar para controlar la operación de cualquier aparato de tratamiento médico o dental de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, el dispositivo de interruptor de pie (10) se puede usar para controlar la operación de máquinas de electrocardiogramas, máquinas de rayos X, instrumentos de corte quirúrgicos, herramientas endoscópicas y laparoscópicas, analizadores de sangre, herramientas de diagnóstico, sillas de dentista, irrigadores dentales, sistemas de pulido con aire y profilaxis dental, fresas dentales, piezas de mano endodónticas y de periodoncia, y otros equipos dentales. El dispositivo de interruptor de pie (10) se muestra en la Figura 1 como que controla la operación de un raspador dental ultrasónico (12) con fines ilustrativos solamente, y no se debe interpretar la Figura 1 como limitante del alcance de la invención.

Como se muestra en la Figura 1, el dispositivo de interruptor de pie (10) se usa para operar un aparato de tratamiento dental/médico (12) en un sistema de control inalámbrico, remoto. El interruptor de pie (10) incluye un elemento de comunicación que transmite una señal de radiofrecuencia (RF) a un elemento de comunicación dentro de la unidad base (16) del aparato dental/médico (12) que recibe la señal. Cuando el elemento de comunicación en la unidad base (16) recibe la señal RF, esta activa la unidad base (16) y la pieza de mano (20) (u otro instrumento) acoplada a la unidad (16). Los paquetes de información inalámbricos que incluyen, por ejemplo, estado del interruptor, direcciones, frecuencia de operación, estado de la batería, modos de sincronización, códigos de identificación, estado del equipo, mensajes de alarma, y similares se pueden enviar de un lado a otro entre el dispositivo de interruptor de pie (10) y el aparato dental/médico (12) mediante el uso de los elementos de comunicación del interruptor de pie (10) y la unidad base (16) de acuerdo con esta modalidad de la invención. Aunque se prefiere que las señales de comunicación RF se usen en el sistema inalámbrico de esta invención, se reconoce que el sistema se puede configurar para usar otras señales de comunicación. Por ejemplo, se contempla que las señales inalámbricas infrarrojas o de ultrasonido se pudieran transmitir y recibir mediante los elementos de comunicación del interruptor de pie (10) y la unidad base (16).

De acuerdo con la presente invención, el dispositivo de interruptor de pie (10) se usa para operar el aparato dental/médico (12) en un sistema cableado como se muestra en la Figura 2. En tal sistema, el interruptor de pie (10) se conecta a la unidad base (16) mediante un cable conector (30). El dispositivo de interruptor de pie (10) se conecta a la unidad base (16) de esta manera. Las señales de conmutación se envían de un lado a otro entre el dispositivo de interruptor de pie (10) y la unidad base (16) mediante contactos eléctricos en el cable conector (30). Se debe señalar que, en el modo cableado, el interruptor de pie (10) aún transmite señales de comunicación RF inalámbricas a la ^{unidad base (16), pero las señales} rF ^{se ignoran por la unidad base (16). En otras palabras, la unidad base (16) no} responde ni actúa sobre las señales RF. El interruptor de pie (10) continuará la transmisión de señales RF hasta que ^{la unidad base (16) transmita una señal de “SOLICITUD} De ^{INACTIVIDAD” al interruptor de pie (10). En respuesta a} la señal de “SOLICITUD DE INACTIVIDAD” el interruptor de pie (10) entra en un modo inactivo y deja de transmitir señales RF a la unidad base (16).

Una característica ventajosa del dispositivo de interruptor de pie (10) es que se puede usar en sistemas inalámbricos o cableados. Un cable conector auxiliar (30) se puede incluir con el interruptor de pie (10) en un kit o paquete, y el cable (30) se puede instalar para conectar el interruptor de pie (10) a la unidad base (16) como se muestra en la Figura 2. Esta característica es particularmente importante en el caso de que el interruptor de pie (10) no sea capaz de comunicarse con la unidad base (16) mediante señales inalámbricas. Por ejemplo, si la carga de la batería del interruptor de pie (10) es demasiado baja, el interruptor de pie (10) no será capaz de comunicarse efectivamente con ^{la unidad base (16) mediante señales} rF. ^{Alternativamente, puede haber suficiente carga de la batería en el interruptor} de pie (10), pero el profesional puede desear usar el cable conector auxiliar (30) para preservar la vida de la batería. En otros casos, puede haber problemas con el elemento de comunicación o la electrónica del interruptor de pie (10) que evita la transmisión de señales inalámbricas a la unidad base (16). En vista de uno de los eventos anteriores, el cable conector auxiliar (30) se puede usar para conectar el interruptor de pie (10) a la unidad base (16). Luego, el interruptor de pie (10) se puede comunicar con la unidad base (16) mediante señales de conmutación transmitidas a través de los contactos eléctricos del cable conector (30). Usar el cable conector auxiliar (30) para conectar el interruptor de pie (10) a la unidad base' (16) permite que la unidad base (16) continúe recibiendo señales de conmutación desde el interruptor de pie (10) en situaciones en las que no es posible transmitir y/o recibir señales de conmutación inalámbricas.

Con referencia a la Figura 3, se muestra una vista en perspectiva lateral de un dispositivo de interruptor de pie (10), que se puede usar en el sistema inalámbrico o cableado de esta invención. El interruptor de pie (10) generalmente incluye una placa base (24), un cuerpo central o alojamiento (26), y una cubierta móvil superior (28). En el caso de que el operador desee usar un sistema cableado, un conector auxiliar (32) se proporciona en el dispositivo de interruptor de pie (10). Un extremo del cable conector (30) se inserta en el conector auxiliar (32), y el otro extremo del cable (30) se inserta en la unidad base (16) para cablear el sistema. El alojamiento central (26) del interruptor de pie (10) incluye una unidad de conmutación con al menos un primer y un segundo interruptor eléctrico.

Para activar el dispositivo de interruptor de pie (10), un operador presiona la cubierta superior con resorte a presión (28) a una primera posición, de manera que se cierra el primer contacto del interruptor. Una característica ventajosa del interruptor de pie (10) es que el operador puede presionar cualquier región de la cubierta superior (28) para activar el mecanismo de conmutación. Por ejemplo, el operador puede presionar la región central de la cubierta superior (28). Alternativamente, el operador puede presionar cualquier punto a lo largo del perímetro exterior de la cubierta superior (28). En otras palabras, el interruptor de pie (10) tiene un nivel de trescientos sesenta grados (360°) de perímetro de activación. Presionar la cubierta superior (28) a una primera posición provoca que el primer contacto del interruptor se cierre. El cierre del primer contacto del interruptor del interruptor de pie (10) se presenta a un microcontrolador localizado en el interruptor de pie (10) y a un microcontrolador localizado en la unidad base (16). Una señal de conmutación que indica el cierre del primer contacto del interruptor se transmite mediante el cable conector (30) a la unidad base (16) (sistemas cableados), o mediante una señal de conmutación RF enviada del interruptor de pie (10) a la unidad base (16) (sistemas inalámbricos).

Tras cerrar el primer contacto del interruptor, el interruptor de pie (10) se considera que opera en la Etapa 1, y la pieza de mano dental (20) (u otro instrumento), que está unido a la unidad base (16) se alimenta para funcionar en un primer modo de operación. En una primera modalidad del aparato raspador dental ultrasónico (12) (Figura 4), una pieza de mano dental (20) que contiene el inserto de raspado (22) se usa para raspar las superficies de los dientes como se describe en más detalle más abajo, y la Etapa 1 es un modo de potencia normal. En otras palabras, se suministra una potencia ultrasónica normal a la pieza de mano dental (20) cuando el interruptor de pie (10) se opera en la Etapa 1. Bajo la potencia normal el inserto de raspado (22) se puede usar para limpiar los depósitos de sarro regulares de las superficies de los dientes.

Un operador puede hacer que el dispositivo de interruptor de pie (10) funcione en la Etapa 2 al ejercer presión hacia abajo adicional sobre la cubierta superior (28). Cuando se aplica una fuerza suficiente a la cubierta superior (28), se cierra el segundo contacto del interruptor. El cierre del segundo contacto del interruptor se presenta al microcontrolador en la unidad base (16) mediante los contactos eléctricos en el cable conector (30) (sistemas cableados) o mediante una señal RF (sistemas inalámbricos) transmitida. Al cerrar el segundo contacto del interruptor se considera que el interruptor de pie (10) opera en la Etapa 2, y la pieza de mano dental ultrasónica (20) se alimenta para funcionar en un segundo modo. En esta primera modalidad la Etapa 2 es un modo de potencia aumentada. En otras palabras, un aumento en la potencia ultrasónica se suministra a la pieza de mano (20) cuando el dispositivo de interruptor de pie (10) funciona en la Etapa 2. Bajo esta potencia aumentada el inserto de raspado (22) se puede usar para quitar depósitos de sarro particularmente persistentes de las superficies de los dientes.

En una segunda modalidad del raspador ultrasónico (12) (Figura 6), una pieza de mano dental (70) que contiene un inserto de pulido con aire (72) se puede usar para limpiar las superficies de los dientes como se describe en más detalle más abajo. El interruptor de pie (10) se puede activarse para funcionar en la Etapa 1 de la misma manera que se describió anteriormente. Pero, en esta modalidad del raspador (12), la Etapa 1 es un modo de operación solo de lavado (enjuague). En este modo de la Etapa 1, solamente se descarga un fluido de enjuague desde la punta (88) del inserto de pulido con aire (72). Después de cerrar el segundo contacto del interruptor, de manera que el interruptor de pie (10) opera en la Etapa 2, se descarga una suspensión de aire/polvo/agua de la punta (88). La Etapa 2 se puede denominar un modo de suspensión de polvo y la suspensión se puede usar para pulir con aire las superficies de los dientes.

Debido a los diferentes niveles de presión que se deben aplicar a la cubierta superior (28), existe una sensación distinta entre operar el dispositivo de interruptor de pie (10) en la Etapa 1 frente a la Etapa 2. Básicamente, un operador puede presionar la cubierta superior (28) hasta que sienta un “clic”. El interruptor de pie (10) continuará la operación en la Etapa 1 siempre que el operador mantenga la presión mínima sobre la cubierta superior (28). Si el operador desea operar el interruptor de pie (10) en la Etapa 2, él o ella deben aplicar presión descendente adicional sobre la cubierta superior (28). En tal caso, el operador continúa presionando la cubierta superior (28) hacia abajo hasta que él o ella siente un segundo “clic” que indica que la Etapa 2 se ha activado. El dispositivo de interruptor de pie (10) continuará la operación en la etapa 2 siempre que el operador mantenga suficiente presión en la cubierta superior (28). Como la Etapa 2 requiere una cantidad de presión diferente para la activación que la Etapa 1, el operador puede sentir claramente cuando él o ella entra en la Etapa 2. Además, el operador comprenderá que él o ella deben mantener esta presión adicional para mantener al dispositivo de interruptor de pie (10) funcionando en la Etapa 2. Después de usar el interruptor de pie (10) durante un período de tiempo, el operador recibirá una “sensación” en cuanto a la cantidad de fuerza que se debe aplicar para activar la Etapa 1 contra la fuerza requerida para la Etapa 2.

Los diferentes modos de operación del interruptor de pie (10) y la unidad base (16) y las señales de comunicación transmitidas entre el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) se describen con más detalle más abajo.

Modo de potencia inicial

El alojamiento central (26) del interruptor de pie (10) incluye una placa de circuito impreso que tiene componentes electrónicos que incluyen un microcontrolador. La electrónica incluye, además, un elemento de comunicación (o transceptor) para transmitir y recibir señales RF. Los componentes electrónicos se acoplan a baterías (34A, 34B) que se colocan en el compartimiento para baterías del interruptor de pie (10) (Figura 3A). Las baterías (34A, 34b ) preferentemente suministran un total de 3 voltios al interruptor de pie (10). Los alambres de conexión van desde los terminales de batería (35) al conector de la placa de circuito (36), que conecta los alambres de conexión a la placa de circuito impreso. En la potencia inicial o modo de arranque, cuando la tensión de la batería se aplica por primera vez a la electrónica del interruptor de pie (10), el microcontrolador se ejecuta a través de una serie de comprobaciones. Las comprobaciones incluyen inicialización de hardware y software, comprobaciones de la interfaz de entrada/salida (I/O), comprobaciones de la memoria de acceso aleatorio (RAM), y memoria de solo lectura programable, borrable eléctricamente (EEPROM). Una vez que el hardware de interruptor de pie y el software se han inicializado, el elemento de comunicación del interruptor de pie (10) transmite una señal de “ACTIVO” a la unidad base del raspador dental (16) a una frecuencia preprogramada, que preferentemente es de cerca de 2,4 GHz. La unidad base (16), que tiene la misma dirección de identificación que el interruptor de pie (10), responde a la señal de “ACTIVO” mediante el envío de una señal de “RECONOCIMIENTO” y una señal de “SOLICITUD DE ESTADO DE LA BATERÍA”. Estas señales de comunicación se envían de manera inalámbrica, por ejemplo, mediante señales RF, como se discutió anteriormente. Las direcciones de identificación únicas se programan en la unidad base (16) y en el interruptor de pie (10) para asegurar que el interruptor de pie se use con la unidad base correcta. La sincronización de la dirección de la unidad base con la dirección del interruptor de pie se discute con más detalle más abajo.

En respuesta a la señal “SOLICITUD DE ESTADO DE LA BATERÍA” recibida desde la unidad base (16), el interruptor de pie (10) transmite una señal de “RECONOCIMIENTO” a la unidad base (16). El interruptor de pie (10) también mide la tensión de la batería y envía estos datos de la batería a la unidad base (16). Si la tensión de la batería es demasiado baja, el indicador de Batería Baja (42) en el centro de información (40) de la unidad base (16) se encenderá (Figuras 4 y 6). Si la tensión de la batería es suficiente, entonces el sistema entra en modo de espera, listo para la operación. Si no hay otras solicitudes de información u otras señales desde el interruptor de pie (10) o la unidad base (16), sobre las cuales se necesite actuar en ese momento, la unidad base (16) transmitirá una señal de “SOLICITUD DE INACTIVIDAD” al interruptor de pie (10). En respuesta, el interruptor de pie (10) entrará en un modo inactivo para preservar la vida de la batería. El modo inactivo del interruptor de pie (10) se describe con más detalle más abajo.

Modo de Prueba de Batería Cargada

Como el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) funcionan con un sistema de batería no recargable, un mecanismo para monitorear la batería se ha incorporado al diseño del interruptor de pie (10). Durante el arranque del microcontrolador en el interruptor de pie (10) y después de recibir una señal de “SOLICITUD DE ESTADO DE LA BATERÍA” desde la unidad base (16), el microcontrolador aplicará una carga a las baterías (34A, 34B) en el interruptor de pie (10) y medirá la tensión de las baterías bajo la condición cargada. El valor de la tensión medida se digitaliza y se transmite a la unidad base (16), donde se evalúa el valor de la batería. Si la tensión de la batería es demasiado baja, el indicador de batería (42) en el centro de información (40) de la unidad base (16) se enciende. Si la tensión de la batería es suficiente, entonces el sistema reanudará un modo de espera, listo para la operación

Modo inactivo

Cuando el interruptor de pie (10) está en modo inactivo, el microcontrolador y los elementos de comunicación del interruptor de pie (10) muestran una actividad mínima. En el modo inactivo los requerimientos de corriente eléctrica de las baterías (34A, 34B) se reducen significativamente, de manera que se extiende la vida de las baterías. El interruptor de pie (10) entra en el modo inactivo después de que se produzca uno los siguientes eventos: 1) un periodo de tiempo predeterminado ha pasado en el que no se han recibido señales de la unidad base (16); 2) no ha ocurrido ningún evento de conmutación; o 3) la unidad base (16) envía una señal de “SOLICITUD DE INACTIVIDAD” al interruptor de pie (10). El interruptor de pie (10) solo puede salir del modo inactivo mediante un evento de conmutación, particularmente mediante la activación del Interruptor 1, el Interruptor 2 o el Interruptor de Sincronización (38) localizado en el compartimiento para baterías del interruptor de pie (Figura 3A), o mediante la colocación de las baterías (34A, 34B) en el interruptor de pie (10) y la aplicación de la tensión de la batería.

Modo de sincronización

Para que el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) se comuniquen apropiadamente entre sí, las direcciones y las frecuencias de operación del interruptor de pie (10) y de la unidad base (16) se deben conocer entre sí. La unidad base (16) se programa inicialmente con una dirección de identificación cuando se fabrica la placa de circuito impreso de la unidad base (16). Esta dirección de identificación inicial de la unidad base (16) se puede denominar arbitrariamente la dirección de identificación “A”. El interruptor de pie (10) también se programa inicialmente con una dirección de identificación predeterminada cuando se fabrica la placa de circuito impreso del interruptor de pie. Esta dirección de identificación inicial del interruptor de pie (10) se puede denominar arbitrariamente como dirección de identificación “B”. Una vez que un interruptor de pie (10) se fabrica y se asigna a una unidad base (16), la dirección de identificación del interruptor de pie (10) se reprograma de manera que incluya la dirección de la unidad base (16). En otras palabras, el interruptor de pie (10) se reprograma para incluir direcciones de identificación “A” y “B”. Cada una de las direcciones de identificación “A” y “B” puede ser, por ejemplo, una secuencia de números que caen dentro del intervalo de 00,000,001 a 17,000,000. Por ejemplo, la unidad base (16) se puede programar inicialmente con una dirección de identificación “A” de “1,111,111” y el interruptor de pie (10) se puede programar inicialmente con una “dirección de identificación “B” de “2,222,222”. En cuyo caso el interruptor de pie (10) se debe reprogramar para que su dirección se lea “2,222,222 1,111,111” y la unidad base (16) se debe reprogramar para que su dirección se lea “1,111,111 2,222,222”. Se debe entender que las direcciones de identificación A y B anteriores son solo con propósitos ilustrativos y no pretenden ser restrictivas. Las direcciones de identificación A y B pueden ser cualquier código, marca, letra, número u otros símbolos arbitrarios y secuencias y sus combinaciones. Las direcciones de identificación programadas inicialmente A y B pueden ser idénticas, pero en la mayoría de los casos estas direcciones tendrán diferentes códigos, letras o números como se ilustró en el ejemplo anterior. Este proceso, denominado como sincronización de dirección del interruptor de pie (10) y la unidad base (16), incluye las siguientes etapas:

(i) apagar primero la unidad base (16) mediante el apagado del control principal de potencia, el interruptor de Encendido/Apagado en la unidad base (16);

(ii) colocar un nuevo conjunto de baterías “AA” en el interruptor de pie (10);

(iii) presionar y mantener un pulsador de Depuración (54) localizado en el centro de información (40) de la unidad base (16) (Figuras 4, 6), mientras que el interruptor de Encendido/Apagado del control de potencia en la unidad base (16) se enciende;

(iv) presionar y mantener el pulsador de Depuración (54) en la unidad base (16) hasta que los indicadores emisores de luz (42, 44, 46, 48, 50, y 52) en el centro de información (40) comienzan a parpadear en secuencia - después, liberar el pulsador de Depuración (54). Este parpadeo indica que la unidad base (16) está lista para reprogramar la dirección de identificación del interruptor de pie (10). Los indicadores emisores de luz (42, 44, 46, 48, 50, y 52) proporcionan información sobre los diferentes modos de operación del aparato raspador (12) y se discuten con más detalle más abajo;

(v) presionar un pulsador de sincronización (38) ubicado en el interruptor de pie (10) (Figura 3A). El pulsador de sincronización (38) se ubica normalmente en el compartimiento para baterías del interruptor de pie (10) y se puede codificar con colores para facilitar la identificación. Por ejemplo, el pulsador de sincronización puede ser de color rojo. En este punto, un diodo emisor de luz (LED) (39) localizado cerca del pulsador de sincronización (38) del interruptor de pie (10) comienza a parpadear. A su vez, los indicadores (42, 44, 46, 48, 50, y 52) en el centro de información (40) comienzan a parpadear simultáneamente.

Este parpadeo indica que el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) se comunican entre sí de manera inalámbrica. La dirección de identificación del interruptor de pie se está reprogramando para incluir la dirección del interruptor de pie programada originalmente (por ejemplo, 2,222,222) así como también la dirección de la unidad base (por ejemplo, 1,111,111). Al mismo tiempo, la dirección de identificación de la unidad base se está reprogramando para incluir la dirección de la unidad base programada originalmente (por ejemplo, 1,111,111) así como la dirección del interruptor de pie (por ejemplo, 2,222,222). Cuando el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) dejan de parpadear esto significa que se ha completado la reprogramación y que las direcciones de identificación del interruptor de pie (10) y de la unidad base (16) se sincronizaron. El interruptor de pie (10) ha comunicado su dirección de identificación programada inicialmente a la unidad base (16), y la unidad base (16) ha comunicado su dirección de identificación programada inicialmente al interruptor de pie (10). En el ejemplo anterior, después de la sincronización, la dirección de identificación del interruptor de pie (10) se leerá como la secuencia numérica: “2,222,222 1,111,111” y la dirección de identificación de la unidad base (16) se leerá como la secuencia numérica: “1,111,111 2,222,222”.

Esta comunicación de sincronización de arranque inicial entre la unidad base (16) y el interruptor de pie (10) es un mecanismo importante del sistema de la presente invención. La sincronización de las direcciones ocurre durante una primera comunicación inalámbrica entre la unidad base (16) y el interruptor de pie (10), antes de cualquier otra señal de comunicación. Ambas direcciones de identificación se incluyen en las comunicaciones subsecuentes entre el interruptor de pie (10) y la unidad base (16). En otras palabras, las señales de comunicación transmitidas del interruptor de pie (10) a la unidad base (16) incluyen las direcciones de identificación “A” y “B,” y las señales de comunicación transmitidas desde la unidad base (16) al interruptor de pie (10) incluyen, además, las direcciones de identificación “A” y “B”. Una vez que las direcciones de identificación se reprograman para que el interruptor de pie (10) conozca la dirección de la unidad base (16) y la unidad base (16) conozca la dirección del interruptor de pie (10), el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) se pueden comunicar entre sí. Si el interruptor de pie (10) no conoce la dirección de identificación de la unidad base (16) y la unidad base (16) no conoce la dirección de identificación del interruptor de pie (10), entonces el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) no se podrán comunicar entre sí. Este mecanismo de identificación evita que el interruptor de pie (10) se comunique con el aparato dental/médico (12) incorrecto. Por ejemplo, si hay múltiples aparatos dentales (12) e interruptores de pie (10) en una sala de operaciones dental, puede haber alguna confusión de cuál interruptor de pie controla a cuál aparato. Un interruptor de pie puede controlar una silla de dentista, donde el paciente se sienta, mientras que un segundo interruptor de pie puede controlar una cámara de rayos X. Aún otro interruptor de pie puede controlar un aparato raspador/de limpieza dental ultrasónico. El dentista deseará prestar atención al seleccionar y usar un interruptor de pie para que él o ella no active el aparato incorrecto.

El mecanismo de identificación de esta invención actúa como una comprobación de operación y evita que el aparato incorrecto se active por error.

Modo de operación normal

Al activar el Interruptor 1 o el Interruptor 2 del dispositivo de interruptor de pie (10), el elemento de comunicación (transceptor) en la electrónica del interruptor de pie (10) transmite una señal de “ACTIVO” y una señal de “ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR” (lo que indica si el Interruptor 1 o el Interruptor 2 se ha activado) a la unidad base (16). El elemento de comunicación en la electrónica de la unidad base (16) recibe las señales y la unidad opera en consecuencia. Por ejemplo, como se discutió anteriormente, activar el Interruptor 1 puede provocar que la unidad base (16) opere en un modo de potencia ultrasónica normal, mientras que activar el Interruptor 2 puede provocar que la unidad base (16) opere en un modo de potencia ultrasónica aumentada. Una vez que el Interruptor 1 o el Interruptor 2 se ha activado y el interruptor de pie (10) se considera “Encendido”, la unidad base (16) transmite una señal de “SOLICITUD DE ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR” a intervalos de tiempo predeterminados, y el interruptor de pie (30) responde mediante el envío de una señal de “ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR” a la unidad base (16). El envío y recepción de estas señales asegura que el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) están en sincronización constante entre sí. Esta comunicación de “señales de reconocimiento” significa que la unidad base (16) puede responder instantáneamente a cualquier cambio en la posición del Interruptor 1 o 2. Debido a estas señales de comunicación, la unidad base (16) responderá instantáneamente al cerrar o abrir el Interruptor 1 o 2 en el interruptor de pie (10). Por lo tanto, el profesional dental puede controlar de manera precisa y directa la operación de la unidad base (16) y los instrumentos mediante la activación del dispositivo de interruptor de pie (10). El profesional puede mantener sus manos libres mientras trabaja con el dispositivo de interruptor de pie (10) y tiene mayor capacidad de concentrarse en llevar a cabo el procedimiento dental.

Cuando el sistema es cableado, el interruptor de pie (10) transmite las señales de comunicación inalámbrica descritas con anterioridad a la unidad base (16), pero la unidad base (16) ignora las señales inalámbricas. La unidad base (16) no responde ni actúa ante las señales inalámbricas transmitidas por el interruptor de pie (10) en este modo, debido a que la unidad base recibe las señales de conmutación mediante los contactos eléctricos en el cable conector (30) como se discutió anteriormente. Eventualmente, la unidad base (16) transmite una señal de “SOLICITUD DE INACTIVIDAD” al interruptor de pie (10) que comunica al interruptor de pie (10) que no hay motivos para continuar el envío de señales inalámbricas, y el interruptor de pie debe entrar a un modo inactivo para preservar la vida de la batería. En respuesta a la señal de “SOLICITUD DE INACTIVIDAD”, el interruptor de pie (10) entra en un modo inactivo y deja de transmitir señales RF a la unidad base (16).El dentista activa el primer y el segundo interruptor al presionar débilmente la cubierta superior (28) del dispositivo de interruptor de pie (10), como se describió anteriormente, y la unidad base (16) responde inmediatamente. Preferentemente, el interruptor de pie envía una señal de “ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR” cada 250 milisegundos (ms) para asegurar una coordinación precisa entre el interruptor de pie (10) y la unidad base (16). Por supuesto, la señal de “ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR” se puede programarse de manera que se transmita a un intervalo de tiempo predeterminado diferente (por ejemplo, cada 800 milisegundos) si se desea dicha señal. Cada evento de conmutación (cerrar o abrir el primer o el segundo interruptor) en el interruptor de pie (10) genera una interrupción a la transmisión cada 250 ms (u otro intervalo de tiempo predeterminado) de las señales de “ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR”. La unidad base (16) recibe esta señal de interrupción y responde inmediatamente al evento de conmutación.

Si el interruptor de pie (10) envía la señal, “TODOS LOS INTERRUPTORES INACTIVOS”, la unidad base (16) responderá mediante el envío de una señal de “SOLICITUD DE INACTIVIDAD” que ordena al interruptor de pie (10) que vaya a la inactividad para preservar la vida de la batería. Si el interruptor de pie (10) está enviando señales de “ESTa Do DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR”, tales como señales del Interruptor (Posición) 1 ACTIVO o señales del Interruptor (Posición) 2 ACTIVO a la unidad base (16), y el interruptor de pie (10) deja de enviar tales señales de “ESTADO DE POSICIÓN DEL INTERRUPTOR” sin primero enviar una señal de “TODOS LOS INTERRUPTORES INACTIVOS”, la unidad base (16) esperará un periodo predeterminado de “tiempo de espera”, tal como, por ejemplo, 750 milisegundos, con la esperanza de recibir una respuesta del interruptor de pie (10). Si no se recibe ninguna respuesta durante el periodo de “tiempo de espera”, entonces el modo de operación actual, tal como, por ejemplo, el modo de potencia ultrasónica normal (Interruptor 1 activo) o el modo de potencia ultrasónica aumentada (interruptor 2 activo) se deshabilita.

Modo de respaldo de vigilancia

Un elemento de respaldo se incorpora preferentemente en el sistema de comunicación entre el interruptor de pie (10) y la unidad base (16). Este elemento de respaldo reduce significativamente cualquier posibilidad de que el sistema permanezca constantemente encendido si la comunicación entre el interruptor de pie (10) y la unidad base (16) se pierde por alguna razón. Cuando funciona en el modo normal, el interruptor de pie (10) continúa la transmisión de la información de estado del interruptor en el intervalo de tiempo predeterminado, por ejemplo, cada 250 ms. La unidad base (16) prevé esta actualización de estado del interruptor y opera un temporizador de cuenta regresiva. Si se pierden tres o más actualizaciones de estado del interruptor en secuencia, la unidad base (16) desactivará inmediatamente la potencia ultrasónica a la pieza de mano (20) e intentará restablecer la comunicación con el interruptor de pie (10).

Modo de cambio de frecuencia

El sistema de interruptor de pie (10) y unidad base (16) opera en una frecuencia seleccionada de dieciséis canales posibles que tienen frecuencias que varían de 2405 KHz a 2480 KHz. La separación entre canal y canal es de 5 KHz. La unidad base (16) monitorea constantemente el canal de frecuencia seleccionado. Un algoritmo de promedio del tiempo de potencia RF se incorpora en la unidad base (16). Cuando se detecta un nivel de potencia erróneo, por encima de un umbral predeterminado, la unidad base (16) envía una señal de “SOLICITUD DE CAMBIO DE CANAL” al interruptor de pie (10). El interruptor de pie (10) busca los canales de frecuencia restantes en secuencia para una detección de nivel de potencia por debajo del umbral aceptable. Una vez que se ha localizado un canal de frecuencia claro, tanto el interruptor de pie (10) como la unidad base (16) cambian al nuevo canal y reestablecen la comunicación. El cambio de los canales de frecuencia es indetectable por el profesional que opera el sistema.

Modo de escaneo

Si el interruptor de pie (10) transmite una señal y no recibe una señal de reconocimiento de la unidad base (16) en un periodo de tiempo dado, este buscará cada canal de frecuencia en busca de la unidad base (16) con la dirección correcta. Si la unidad base (16) se localiza en un canal de frecuencia diferente, el nuevo canal de frecuencia se carga en la memoria del sistema y se reanuda la operación en el canal de frecuencia correcto.

Con referencia a la Figura 4, se muestra en detalle una modalidad posible de un aparato raspador dental ultrasónico (12), que se puede usar en el sistema inalámbrico o cableado de la presente invención. Un cable de alimentación estándar (no se muestra) conecta la unidad base (16) a una salida eléctrica que suministra potencia (100-240 voltios). Un extremo del cable alimentación se inserta en un conector de entrada potencia localizado en el panel del lado posterior de la unidad (16), y el otro extremo se conecta a una salida de pared de CA estándar. Se usa una línea de suministro de agua (no se muestra), la cual puede incluir un filtro de agua, para proporcionar agua y otros fluidos de lavado al sistema de raspador dental. Un extremo de la línea de suministro de agua se inserta dentro de un conector localizado en el panel del lado posterior de la unidad base (16). El otro extremo de la línea de suministro de agua se conecta a una línea de agua de la oficina dental o a un dispositivo dispensador de fluido. Con un dispositivo dispensador de fluido, el profesional dental puede seleccionar ya sea agua o fluidos de medicamento para su administración al sistema de raspador dental. Un interruptor de encendido/apagado de control de potencia principal se ubica en el panel del lado inferior de la unidad base (16).

La unidad base (16) encierra una placa de circuito impreso (no se muestra) que tiene una electrónica que incluye un microcontrolador. La electrónica incluye, además, un elemento de comunicación (o transceptor) para transmitir y recibir señales RF. Un centro de información (40) se localiza en el panel del lado superior (cara) de la unidad base (16). El centro de información incluye varios indicadores gráficos (42, 44, 46, 48, 50 y 52) que se iluminan para indicar un modo de operación del sistema de raspador dental, así como también un indicador de pulsador de presión que se ilumina (54) para depurar el sistema de raspador.

Los indicadores emisores de luz gráficos (42, 44, 46, 48, 50, y 52) proporcionan información sobre qué modo de operación del sistema de raspador dental está funcionando en este en un momento dado. En la unidad base (16) mostrada en la Figura 4, los indicadores proporcionan información sobre la carga baja de la batería en el interruptor de pie (10); el servicio requerido; el aumento de potencia; la zona azul; el modo de enjuague; y el estado de potencia de 24 voltios. Se entiende que los indicadores (42, 44, 46, 48, 50, y 52) ilustrados en la Figura 4 representan solamente algunos ejemplos de los muchos indicadores posibles que se pueden emplear. Se pueden incluir indicadores diferentes en el centro de información (40) si se desea. En la modalidad ilustrada el indicador de Batería Baja (42) se ilumina cuando las baterías (34A, 34B) en el interruptor de pie (10) se acercan al final de la vida. Se recomienda que se reemplacen las baterías (34A, 34B) en este punto.

El indicador de Zona Azul (44) proporciona información sobre un tipo de procedimiento de raspado. Un área de la anatomía dental de un paciente donde la placa sólida y el sarro se tienden a acumular se encuentra en la superficie del diente que se encuentra por debajo de la cresta del tejido gingival (área subgingival), y esta área se debe limpiar completamente. No obstante, el área subgingival es particularmente sensible. El fluido gingival y la sangre se acumulan frecuentemente en el área subgingival a medida que el área se limpia con instrumentos de mano. Los pacientes a menudo se sienten muy incómodos durante este proceso de limpieza. Los profesionales dentales enfrentan la tarea difícil de limpiar el área subgingival completamente mientras mantienen al paciente cómodo. Para superar tales dificultades, la unidad base (16) se puede operar con una potencia ultrasónica baja durante un período de tiempo prolongado. Esto permite al profesional limpiar el área subgingival con alta eficiencia clínica, mientras que el paciente permanece cómodo. Cuando la unidad base (16) funciona bajo estas condiciones, se hace referencia a que opera en la zona azul y, en consecuencia, el indicador de Zona Azul (44) en el centro de información (40) se ilumina.

Con referencia al indicador de aumento de potencia (46), cuando se necesita un aumento temporal en la potencia ultrasónica para el aparato raspador (12), el profesional puede presionar más la cubierta superior (28) del interruptor de pie (10) a una segunda posición. Esta acción provoca que se active un segundo interruptor en el interruptor de pie (10). El interruptor de pie (10) entra en la Etapa 2, y existe un incremento temporal en la salida de potencia ultrasónica de la unidad base (16). El indicador de aumento de potencia (46) en el centro de información (40) se ilumina cuando la unidad base (16) se opera con potencia aumentada.

El indicador de servicio requerido (48) se ilumina cuando el sistema no funciona apropiadamente. El indicador de servicio requerido (48) se puede programar para iluminarse de diferentes maneras para indicar diferentes problemas con el sistema. Por ejemplo, el indicador de servicio requerido (48) puede parpadear cuando el sistema no opera de acuerdo con las especificaciones de fábrica. El indicador de servicio requerido (48) puede parpadear a una velocidad más rápida o más lenta si el estado de la pieza de mano (20) es incorrecto o falta de la unidad base (16). Por otro lado, el indicador de servicio requerido (48) puede emitir una luz estable si el sistema tiene sobrecalentamiento.

El indicador de enjuague (50) se ilumina cuando el sistema de raspador se opera en un modo de enjuague. Particularmente, el inserto de raspado (22) incluye un medio para suministrar un fluido de enjuague, tal como agua potable, a la punta (23) del inserto (22). Como se discutió anteriormente, una línea de suministro de agua conecta la unidad base (16) a un sistema dispensador de fluido en la oficina dental. El cable conector (18) de la pieza de mano incluye un conducto para transportar el fluido a la pieza de mano (20) y al inserto de raspado (22). El agua u otro fluido de enjuague se puede usar para irrigar el área en la cavidad oral, donde se lleva a cabo el trabajo dental, y limpiar el área de residuos. Cuando el sistema de raspador se opera en el modo de enjuague, se ilumina el indicador de Enjuague (50) en el centro de información (40). Girar el botón de ajuste de potencia ultrasónica (56), localizado en el panel del lado superior, en una dirección completamente contraria al sentido de las manecillas del reloj puede activar el modo de operación de enjuague. El profesional gira el botón de ajuste de potencia (56) en sentido contrario a las manecillas del reloj hasta que él o ella siente un “clic” para iniciar la etapa de enjuague.

Por último, el indicador de Encendido/Apagado (estado de potencia de 24 voltios) (52) se ilumina cuando el interruptor de encendido/apagado de control de potencia principal, localizado en el panel del lado inferior de la unidad base (16), permanece en una posición de “Encendido”.

Puede ser conveniente depurar las líneas del sistema de raspador dental con agua potable varias veces, por ejemplo, cuando se arranca el sistema al inicio del día. Para depurar el sistema, la pieza de mano (20), sin el inserto de raspado (22) posicionado en ella, se sostiene sobre un lavabo y el pulsador de Depuración (54) en la unidad base (16) se presiona. Durante la etapa de depuración, el agua se descarga a través de las líneas del sistema por un período de tiempo dado, por ejemplo, dos minutos. El pulsador de Depuración (54) se ilumina cuando la función de depuración se activa.

Un botón de ajuste de potencia ultrasónica (56) se localiza en el panel del lado superior de la unidad base (16). La cantidad de potencia ultrasónica que se transmite al inserto de raspado (22), se puede ajustar finamente al girar el botón de ajuste de potencia (56). Como se discutió anteriormente, se usa potencia ultrasónica para generar movimiento del inserto de raspado (22). Incrementar la potencia ultrasónica incrementa la distancia que la punta (23) del inserto de raspado (22) se mueve sin cambiar la frecuencia del movimiento de la punta. La unidad base (16) puede incluir una escala (57) con una serie de símbolos gráficos en puntos fijos que indican el nivel relativo de potencia ultrasónica transmitido al inserto de raspado (22). La escala (57) se imprime en el lado superior del panel de la unidad base (16) en un patrón semicircular alrededor del botón de ajuste de potencia (56). El profesional puede girar manualmente el botón (56), de manera que apunta a un símbolo en la escala (57). Al girar el botón (56) de esta manera, el profesional puede ajustar finamente el nivel de potencia ultrasónica en dependencia del procedimiento y las necesidades del paciente. Este elemento “interactivo” se puede usar como una alternativa al interruptor de pie (10) para ajustar la potencia ultrasónica de normal a aumentada. La porción de un tercio inferior de la escala (56) indica un nivel relativamente bajo de potencia ultrasónica y se considera la Zona Azul. Cuando el botón de ajuste de potencia (56) se gira de manera que señala a esta área, el indicador de Zona Azul (54) se iluminará.

Con referencia ahora a la Figura 5, la pieza de mano (20) y el inserto de raspado ultrasónico (22) usados en el raspador (12) de la Figura 4, se muestran en más detalle. La pieza de mano (20) incluye un alojamiento (58) con un puerto del inserto (60) para colocar el inserto de raspado (22) en este.

Además, la pieza de mano (20) incluye un botón de control de lavado (62) que se puede rotar para ajustar el flujo de fluido de lavado a través de la pieza de mano (20) y al inserto de raspado (22). El agua potable normalmente se usa como el fluido de lavado. Es importante que los fluidos de enfriamiento, tales como, por ejemplo, el agua, se suministren a la punta (23) del inserto de raspado (22) por varias razones.

Primero, a medida que la punta (23) del inserto de raspado (22) hace contacto con el diente y vibra de manera ultrasónica, se genera calor en la superficie del diente. El paciente puede experimentar una sensación dolorosa si se aplica presión excesiva al inserto de raspado (22) a medida que se limpia el diente. El fluido de enfriamiento, el cual se suministra a la punta (23) del inserto de raspado (22), elimina el calor de la superficie de los dientes y ayuda a minimizar el dolor. En segundo lugar, el fluido de enfriamiento se puede usar para irrigar el área de trabajo en la cavidad oral y limpiar el área de residuos. En tercer lugar, el elemento de calentamiento magnetoestrictivo del inserto de raspado (22) genera calor interno debido a la vibración de la pila laminar de material magnetoestrictivo. El fluido de enfriamiento se puede circular primero alrededor del transductor para enfriar la pila laminar. El calor interno se disipa por medio del fluido de enfriamiento a medida que este fluye sobre la pila laminar.

Girar el botón de control de flujo de lavado en una dirección en el sentido de las manecillas del reloj incrementa el flujo de fluido en la punta del inserto (23). Mientras que girar el botón de control de flujo de lavado en una dirección contraria al sentido de las manecillas del reloj disminuye el flujo de fluido en la punta del inserto (23). La velocidad de flujo del fluido a través de la pieza de mano (20) y a la punta del inserto (23) también determina la temperatura del fluido. En general, el fluido que fluye a una velocidad relativamente alta a través de la pieza de mano (20) tiene una temperatura más fría que el fluido que fluye a una velocidad relativamente baja.

La Figura 6 muestra una segunda modalidad posible de un aparato raspador dental ultrasónico (12) que se puede usarse en el sistema inalámbrico o cableado de la presente invención. La unidad base (16) que se muestra en la Figura 6 se puede usar para llevar a cabo los procedimientos de raspado ultrasónico y limpieza de pulido con aire. El sistema de raspado/limpieza que se muestra en la Figura 6 incluye muchos componentes similares a los del sistema de raspado ultrasónico que se muestra en la Figura 4, y los números de referencia similares se usan para identificar componentes similares. Como se describió anteriormente, el raspado ultrasónico se usa normalmente para eliminar depósitos de sarro y placa sólida de las superficies de los dientes. Los procedimientos de raspado ultrasónico también se pueden usar para el desbridamiento periodontal en el tratamiento de enfermedades periodontales. Por otra parte, el pulido con aire es un procedimiento de profilaxis usado para eliminar manchas extrínsecas de las superficies de los dientes, tales como, por ejemplo, manchas provocadas por el tabaco, el café y el té. También se puede usar el pulido con aire para eliminar los residuos blandos y preparar las superficies dentales para uniones y selladores.

Como se muestra en la Figura 7, se puede usar una única pieza de mano (70) para llevar a cabo ambos procedimientos de tratamiento, pero se colocan insertos dentales (22, 72) diferentes en la pieza de mano (70) en dependencia del procedimiento a llevar a cabo. La pieza de mano (70) incluye un alojamiento (74) con un puerto del inserto (76) para colocar un inserto (22, 72) seleccionado en este, y un puerto de administración de polvo (78) para administrar la suspensión de polvo. Cuando un profesional dental desea operar el sistema en un modo de raspado ultrasónico, él o ella coloca el inserto de raspado ultrasónico (22) en la pieza de mano (70). El inserto (22) se empuja y se gira suavemente en la pieza de mano (70) hasta que se asienta completamente. Ahora, el profesional puede usar la pieza de mano (70) con el inserto (22) para limpiar de manera ultrasónica los dientes de un paciente de la misma manera que se usa la pieza de mano (20) descrita anteriormente,

Si el profesional desea pulir los dientes del paciente, él o ella retira el inserto de raspado (22) y coloca un inserto de pulido con aire (72) en la pieza de mano (70). El inserto de pulido con aire (72) administra una suspensión de aire/polvo/agua para pulir las superficies de los dientes. La presión de aire y agua se usa para administrar una corriente controlada de polvo de limpieza a través de la pieza de mano (70). Preferentemente, se usa una composición en polvo de bicarbonato de sodio. El polvo de bicarbonato de sodio es soluble en agua y no deja residuos arenosos en las superficies de los dientes. El inserto de pulido con aire (72) incluye un elemento de calentamiento (80) para calentar el agua que pasa sobre el elemento (80). Se proporciona una entrada de agua (82) que permite que el agua pase sobre el elemento de calentamiento (80) y hacia dentro de una boquilla (84). Un tubo de entrada de polvo (86) se adapta para ajustarse al puerto de administración de polvo (78) de la pieza de mano (70). El aire y el polvo se dirigen a través del tubo de entrada de polvo (86) a la punta del inserto (88). El agua se dirige desde la boquilla (84) hasta la punta del inserto. Luego, la suspensión de aire/polvo/agua se descarga en la punta del inserto (88) al área objetivo.

Con referencia de nuevo a la Figura 6, se muestra la cámara (90) en la unidad base (16) que almacena y dispensa el polvo de limpieza. Si el profesional desea usar el polvo de limpieza, él o ella desatornilla la tapa de llenado de polvo (92), vierte el polvo en la cámara (90) y atornilla la tapa (92) de regreso sobre la cámara. El centro de la tapa de llenado (92) incluye un puntero de la tapa (94) que se moldea integralmente con un mango de la tapa con forma de T transparente (96). La velocidad de flujo del polvo se puede ajustar al girar el puntero de la tapa (94). Girar el puntero al símbolo “H” (posición de las 12:00) en la placa de cubierta de la cámara (90) administrará la suspensión de polvo a una velocidad necesaria para eliminar manchas gruesas. Girar el puntero al símbolo “L” (posición de las 6:00) administrará la suspensión de polvo a una velocidad adecuada para eliminar manchas ligeras. El puntero (94) se puede establecer en cualquier posición entre H y L al girarlo ya sea en una dirección en el sentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario a las manecillas del reloj. Por ejemplo, el puntero (94) se puede girar a la posición “M” para administrar polvo a una velocidad adecuada para eliminar manchas medias. El mango transparente (96) en el centro de la tapa de llenado (92) permite al profesional ver el polvo que se airea en la cámara (90) y que fluye hacia la pieza de mano (70) cuando el sistema dispensador del polvo se opera.

Las modalidades detalladas del aparato raspador dental ultrasónico (12) y de las piezas de mano (20, 72) acopladas se describieron anteriormente y se mostraron en las Figuras 4-7, pero se debe entender que estas modalidades son solo ilustrativas y no pretenden restringir la invención. Otros aparatos de tratamiento dental y médico se pueden usar en los sistemas inalámbricos y cableados de la invención.

Los expertos en la técnica apreciarán que se pueden hacer varias modificaciones a las modalidades y la descripción ilustradas en la presente descripción sin apartarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, el dispositivo de interruptor de pie (10) de esta invención podría contener más de dos interruptores. Más particularmente, como un ejemplo, el dispositivo de interruptor de pie (10) puede contener tres interruptores. Al activar el primer interruptor, el interruptor de pie funcionaría en la Etapa 1. Activar el segundo interruptor provocaría que el interruptor de pie funcionara en la Etapa 2 y activar el tercer interruptor provocaría que el interruptor de pie funcionara en la Etapa 3. En la Etapa 1, el aparato dental/médico podría operar bajo la potencia normal. En la Etapa 2, el aparato dental/médico podría operar bajo potencia intermedia, y en la Etapa 3, el aparato dental/médico podría funcionar bajo una potencia alta. En otra modalidad, el interruptor de pie (10) podría incluir un reóstato para detectar la posición descendente de la cubierta superior (28) del interruptor de pie (10), lo que permite que el operador tenga un control aparentemente análogo de un modo de operación del aparato dental/médico. Este modo de operación podría ser el control de potencia ultrasónica o posiblemente otros.

También se reconoce que el aparato dental/médico puede tener diferentes modos de operación, y el interruptor de pie se puede usar para controlar estos diferentes modos. En otras palabras, el interruptor de pie se puede usar para activar operaciones aparte de la potencia ultrasónica normal/potencia aumentada o solo enjuagar/limpiar con una suspensión de polvo. Por ejemplo, en el caso de una cuchilla quirúrgica eléctrica, cuando la Etapa 1 se activa, la cuchilla se puede programar para operar solamente en un modo de corte. Después, luego de activar la Etapa 2, la cuchilla puede funcionar simultáneamente en un modo de corte y un modo de lavado. En el modo de lavado, las soluciones antibacterianas se podrían dispensar en el área quirúrgica.

Lo anterior son solo algunos ejemplos de modificaciones que se pueden hacer a las modalidades y la descripción ilustradas en la presente descripción sin apartarse del alcance de la presente invención. Se pretende que todas estas modificaciones dentro del alcance de la presente invención se cubran mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para controlar un aparato de tratamiento dental o médico (12) que comprende:

(a) un dispositivo de interruptor de pie (10) que contiene un primer interruptor y un segundo interruptor y que tiene un miembro que se presiona con el pie, el miembro que se presiona a una primera posición para activar el primer interruptor y el miembro que se presiona a una segunda posición para activar el segundo interruptor, el dispositivo que incluye además un elemento de comunicación para transmitir una primera señal de operación de manera cableada en respuesta al miembro que se presione a la primera posición y una segunda señal de operación de manera cableada en respuesta a que el miembro se presione a la segunda posición; y (b) un aparato de tratamiento dental o médico (12) que incluye un elemento de comunicación para recibir la primera y la segunda señal de operación desde el interruptor de pie, la primera señal que provoca que el aparato (12) opere en un primer modo y la segunda señal que provoca que el aparato (12) opere en un segundo modo,

caracterizado porque

el interruptor de pie (10) se adapta para transmitir señales de operación de una manera inalámbrica al aparato de tratamiento dental o médico (12), hasta que el aparato (12) transmita una señal de SOLICITUD DE INACTIVIDAD al interruptor de pie (10) y el interruptor de pie (10) responde al entrar a un modo inactivo, las señales de operación inalámbricas que se ignoran por el aparato (12).

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema se usa para controlar la operación de un aparato de tratamiento dental (12).

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el aparato de tratamiento dental (12) es un raspador dental ultrasónico.

4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 3, en donde activar el primer interruptor provoca que el raspador opere a una potencia ultrasónica normal.

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 3, en donde activar el segundo interruptor provoca que el raspador opere a una potencia ultrasónica aumentada.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema se usa para controlar la operación de un aparato de tratamiento médico (12).