DE102009043052A1 - Dental treatment or examination device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung mit einem Grundkörper 3, 6 und mit einem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument 37, welches drehbar in dem Grundkörper 6 gelagert ist. Die Vorrichtung beinhaltet ferner ein OCT-System zur Untersuchung eines Tiefenbereichs im Zahn, das eine Lichtleitfaser 25 mit einem ersten Faserabschnitt 50 und einem zweiten Faserabschnitt 51 umfasst, in denen ein OCT-Messstrahl führbar ist. Der erste Faserabschnitt 50 ist dem Grundkörper 3, 6 zugeordnet und und zweite Faserabschnitt 51 ist mit dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument 37 verbunden, wobei der erste Faserabschnitt 50 ein Austrittsende 52 und der zweite Faserabschnitt 51 ein Eintrittsende 56 umfassen und das Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 und das Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 derart angeordnet sind, dass Licht des OCT-Messstrahls von dem Austrittsende 52 in das Eintrittsende 56 und umgekehrt transferierbar ist. Erfindungsgemäß ist ein optisches Element 57 zwischen dem Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 und dem Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 vorgesehen.The invention relates to a dental treatment or examination device with a base body 3, 6 and with a dental treatment or examination instrument 37 which is rotatably mounted in the base body 6. The device also contains an OCT system for examining a depth region in the tooth, which system comprises an optical fiber 25 with a first fiber section 50 and a second fiber section 51, in which an OCT measuring beam can be guided. The first fiber section 50 is assigned to the base body 3, 6 and the second fiber section 51 is connected to the dental treatment or examination instrument 37, the first fiber section 50 having an exit end 52 and the second fiber section 51 having an entry end 56 and the exit end 52 of the first Fiber section 50 and the entry end 56 of the second fiber section 51 are arranged such that light of the OCT measuring beam can be transferred from the exit end 52 to the entry end 56 and vice versa. According to the invention, an optical element 57 is provided between the exit end 52 of the first fiber section 50 and the entry end 56 of the second fiber section 51.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung mit einem Grundkörper und mit einem Zahnbehandlungs- oder Zahnuntersuchungsinstrument, welches drehbar in dem Grundkörper gelagert ist. Die Zahnbehandlungs- oder untersuchungsvorrichtung beinhaltet ferner ein OCT-System zur Untersuchung eines Tiefenbereichs im Zahn, das eine Lichtleitfaser mit einem ersten Faserabschnitt und einem zweiten Faserabschnitt umfasst, in denen ein OCT-Meßstrahl führbar ist. Der erste Faserabschnitt ist dem Grundkörper zugeordnet und der zweite Faserabschnitt ist mit dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument verbunden. Der erste Faserabschnitt umfasst ein Austrittsende und der zweite Faserabschnitt weist ein Eintrittsende auf. Dabei sind das erste Austrittsende und das zweite Eintrittsende derart angeordnet, dass Licht des OCT-Messstrahls von dem Austrittsende in das Eintrittsende und umgekehrt transferierbar ist.The invention relates to a dental treatment or examination device with a base body and with a dental or dental examination instrument, which is rotatably mounted in the base body. The dental treatment or examination device further includes an OCT system for examining a depth region in the tooth, which comprises an optical fiber having a first fiber section and a second fiber section, in which an OCT measuring beam can be guided. The first fiber section is associated with the body and the second fiber section is connected to the dental treatment or examination instrument. The first fiber section includes an exit end and the second fiber section has an entrance end. In this case, the first outlet end and the second inlet end are arranged such that light of the OCT measuring beam can be transferred from the outlet end into the inlet end and vice versa.

Ein Zahn besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten, nämlich dem Dentin, auch Zahnbein genannt, dem Zahnschmelz, mit dem das Dentin zu dessen Schutz überzogen ist, sowie der Pulpa, auch Zahnmark oder umgangssprachlich Zahnnerv genannt, welche die Nervenfasern und Blutgefäße des Zahnes enthält. Die Pulpa lässt sich unterteilen in die Kronenpulpa, die durch die Zahnkrone verläuft, und die Wurzelpulpa, die durch die Wurzel verläuft. Das Pulpagewebe ist außerordentlich empfindlich, beispielsweise gegenüber thermischen Reizen. Temperaturen über 42°C können das Pulpagewebe thermisch schädigen, sodass es zum Absterben von Pulpagewebe kommen kann.A tooth consists essentially of three components, namely the dentin, also referred to dentin, the enamel, which is coated with the dentin for its protection, as well as the pulp, also called dental pulp or colloquially tooth nerve, which contains the nerve fibers and blood vessels of the tooth. The pulp can be subdivided into the crown pulp that runs through the tooth crown and the root pulp that runs through the root. The pulp tissue is extremely sensitive, for example to thermal stimuli. Temperatures above 42 ° C can damage the pulp tissue thermally, which can lead to the death of pulp tissue.

Für das Präparieren von Zähnen ist die Kenntnis der Größe und der Ausdehnung der Kronenpulpa von Interesse, um ein unbeabsichtigtes Öffnen der Kronenpulpa beim Präparieren eines Zahnes zu vermeiden. Zum Ermitteln der Pulpaausdehnung kommen oft radiologische Darstellungsmethoden zur Anwendung. In radiologischen Darstellungen, wie beispielsweise bei Bissflügelaufnahmen, werden die tatsächlichen Abmessungen der Pulpa häufig aber nicht korrekt wiedergegeben. Insbesondere im Bereich der hinteren Backenzähne (Molaren) kann es zum Unterschätzen der Pulpaausdehnung kommen.For dissecting teeth, knowledge of the size and extent of the crown pulp is of interest in avoiding unintentional opening of the crown pulp when preparing a tooth. Radiographic imaging methods are often used to determine pulpal expansion. However, in radiological images, such as bite wing images, the actual dimensions of the pulp are often not reflected correctly. Especially in the area of the posterior molars (molars), the pulpal expansion can be underestimated.

Aus der DE 10 2005 044 889 A1 ist ein zahnmedizinisches Untersuchungs- und/oder Behandlungswerkzeug bekannt, welches ein Lumen aufweist, in dem ein Bildgebungskatheter zur Aufnahme von Bilddaten eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereiches angeordnet ist. Der Bildgebungskatheter wird zur Aufnahme von Bilddaten nach einer teilweisen Pulpaentfernung im Wurzelkanal herangezogen. Insbesondere kann der Bildgebungskatheter ein OCT-Katheter sein, also ein Katheter zum Durchführen einer optischen Kohärenztomografie.From the DE 10 2005 044 889 A1 For example, a dental examination and / or treatment tool is known which has a lumen in which an imaging catheter for receiving image data of an examination and / or treatment area is arranged. The imaging catheter is used to acquire image data following partial pulpal removal in the root canal. In particular, the imaging catheter may be an OCT catheter, that is, a catheter for performing an optical coherence tomography.

Aus der US 6 419 484 B1 ist eine weitere Zahnbehandlungsvorrichtung bekannt, die einen Grundkörper in Form eines Handgriffs und ein Zahnbehandlungsinstrument in Form eines Bohrers umfasst. Die Zahnbehandlungsvorrichtung beinhaltet ferner ein OCT-System zur Untersuchung eines Tiefenbereichs im Zahn. Eine Lichtleitfaser des OCT-Systems zur Führung eines OCT-Messstrahl ist in dem Grundkörper angeordnet und weist ein Austrittsende an einer Oberfläche des Grundkörpers auf. Das Austrittsende ist derart ausgestaltet, dass ein austretender OCT-Messstrahl vor dem Bohrer auf die zu untersuchende Oberfläche trifft.From the US Pat. No. 6,419,484 B1 Another dental treatment device is known, which comprises a base body in the form of a handle and a dental treatment instrument in the form of a drill. The dental treatment device further includes an OCT system for examining a depth range in the tooth. An optical fiber of the OCT system for guiding an OCT measuring beam is arranged in the base body and has an outlet end on a surface of the base body. The outlet end is designed such that an emerging OCT measuring beam impinges on the surface to be examined in front of the drill.

Aus der DE 10 2007 063 419 A1 ist eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung bekannt, welche einen Grundkörper in Form eines Bohrerkopfs und ein Zahnbehandlungsinstrument in Form eines Bohrwerkzeugs umfasst. Mit Hilfe eines OCT-Systems lässt sich ein Tiefenbereich im Zahn untersuchen und insbesondere ein Abstand einer Grenze zwischen Dentin und Pulpa und der Oberfläche des Zahns feststellen, so dass sichergestellt ist, dass während einer Behandlung die Pulpa nicht geöffnet wird. In einer Ausgestaltungsform umfasst das OCT-System eine Lichtleitfaser zur Führung eines OCT-Messstrahls mit einem ersten Faserabschnitt, der in dem Grundkörper angeordnet ist, und einem zweiten Faserabschnitt, der in einer Rotationsachse des Bohrwerkzeugs geführt ist und im Betrieb mit dem Bohrwerkzeug rotiert. Mit Hilfe eines nicht näher spezifierten Kopplers ist Licht des OCT-Messtrahls von einem Austrittsende des ersten Faserabschnitts in ein Eintrittsende des rotierenden zweiten Faserabschnitts transferierbar.From the DE 10 2007 063 419 A1 For example, a dental treatment or examination device is known, which comprises a base body in the form of a drill head and a dental treatment tool in the form of a drilling tool. With the help of an OCT system, it is possible to examine a depth range in the tooth and, in particular, to determine a distance between the dentin and pulp boundary and the surface of the tooth, so that the pulp is not opened during a treatment. In one embodiment, the OCT system comprises an optical fiber for guiding an OCT measuring beam with a first fiber section, which is arranged in the base body, and a second fiber section, which is guided in an axis of rotation of the drilling tool and rotates in operation with the drilling tool. With the aid of an unspecified coupler, light of the OCT measurement beam can be transferred from an exit end of the first fiber section into an entry end of the rotating second fiber section.

Bei einer Anordnung eines Faserabschnitts in einem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument, welches rotatorisch in einem Grundkörper gelagert ist, besteht ein Problem darin, einen OCT-Messstrahl im Betrieb zuverlässig und möglichst störungsfrei von dem feststehenden Grundkörper in das rotierende Instrument einzuleiten.In an arrangement of a fiber section in a dental treatment or -untersuchungsinstrument, which is rotatably mounted in a body, there is a problem in an OCT measuring beam during operation reliably and as smoothly as possible from the fixed body to initiate the rotating instrument.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung mit einem drehbar gelagerten Zahnbehandlungs- oder untersuchungsinstrument bereitzustellen, welches sich durch eine besonders betriebssichere und zuverlässige Einleitung des OCT-Messstrahls in das Instrument auszeichnet.An object of the present invention is thus to provide a dental treatment or examination device with a rotatably mounted dental treatment or examination instrument, which is characterized by a particularly reliable and reliable introduction of the OCT measuring beam into the instrument.

Die Aufgabe wird durch eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a dental treatment or examination device having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist ein optisches Element zwischen dem Austrittsende des ersten Faserabschnitts und dem Eintrittsende des zweiten Faserabschnitts vorgesehen. Mit Hilfe des optischen Elements ist eine Strahlformung des OCT-Messstrahls bei einem Eintritt in den zweiten Faserabschnitt der Lichtleitfaser und damit eine Anpassung des OCT-Messtrahls an die räumlichen Gegebenheiten möglich. According to the invention, an optical element is provided between the exit end of the first fiber section and the entrance end of the second fiber section. With the aid of the optical element, a beam shaping of the OCT measuring beam is possible upon entry into the second fiber section of the optical fiber and thus adaptation of the OCT measuring beam to the spatial conditions.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das optische Element als Abbildungsoptik ausgebildet, mittels derer das Austrittsende des ersten Faserabschnitts auf das Eintrittsende des zweiten Faserabschnitts abbildbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass das Licht des OCT-Messstrahls möglichst vollständig in den zweiten Faserabschnitt einleitbar ist.In one embodiment of the invention, the optical element is designed as imaging optics, by means of which the outlet end of the first fiber section can be imaged onto the inlet end of the second fiber section. This offers the advantage that the light of the OCT measuring beam can be introduced as completely as possible into the second fiber section.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Austrittsende des ersten Faserabschnitts und das Eintrittsende des zweiten Faserabschnitts beabstandet voneinander angeordnet. Damit sind das „ruhende” Faserende und das rotierende Faserende räumlich voneinander getrennt, so dass im Betrieb der OCT-Messstrahl berührungsfrei von dem ersten Faserabschnitt in den zweiten Faserabschnitt transferierbar ist. Insbesondere ist eine Gefahr einer Schwingungsübertragung von dem ersten Faserabschnitt zum zweiten Faserabschnitt verringert, so dass ein störungsarmer Betrieb ermöglicht ist.In a further embodiment of the invention, the outlet end of the first fiber section and the inlet end of the second fiber section are arranged at a distance from each other. Thus, the "dormant" fiber end and the rotating fiber end are spatially separated, so that in operation the OCT measuring beam is transferable from the first fiber section into the second fiber section without contact. In particular, a risk of vibration transmission from the first fiber section to the second fiber section is reduced, so that a low-noise operation is possible.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist das optische Element mit dem ersten Faserabschnitt oder dem zweiten Faserabschnitt verbunden. Bei einer Verbindung des optischen Elements mit dem ersten Faserabschnitt ruht das optische Element im Betrieb relativ zu dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument, während es bei einer Anordnung im zweiten Faserabschnitt zumindest teilweise mit dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument rotiert. Die räumliche Trennung zwischen dem ersten Faserabschnitt und dem zweiten Faserabschnitt bleibt dabei bestehen. Das optische Element kann dabei auch mittels einer entsprechenden Formgebung eines Austrittsquerschnitts des ersten Faserabschnitts oder eines Eintrittsquerschnitt des zweiten Faserabschnitts ausgeführt sein.In further embodiments of the invention, the optical element is connected to the first fiber section or the second fiber section. In connection of the optical element with the first fiber section, the optical element rests in operation relative to the dental treatment or examination instrument, while in an arrangement in the second fiber section at least partially rotates with the dental treatment or examination instrument. The spatial separation between the first fiber section and the second fiber section remains. The optical element can also be embodied by means of a corresponding shaping of an outlet cross section of the first fiber section or of an inlet cross section of the second fiber section.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das optische Element als Grinlinse ausgestaltet. Dadurch ist die Erfindung kompakt realisierbar.In a further embodiment of the invention, the optical element is designed as a Grin lens. As a result, the invention is compact.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument ein Bohrkopf vorgesehen. Zahnbohrer werden typischerweise mit hohen Drehzahlen betrieben, und eine Signalübertragung von einem feststehenden Teil des Bohrers in den Bohrkopf ist insbesondere aufgrund der auftretenden Vibrationen schwierig zu realisieren. Durch die Strahlformung des OCT-Messstrahls bei Eintritt in den zweiten Faserabschnitt ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Qualitätsverbesserung bei der Übertragung.In a further embodiment of the invention, a drill head is provided as a dental treatment or examination instrument. Dental drills are typically operated at high speeds, and signal transmission from a stationary part of the drill into the drill head is difficult to realize, particularly due to the vibrations that occur. By beamforming the OCT measuring beam as it enters the second fiber section, the present invention enables quality improvement in transmission.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. In detail:

1 eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung in Form eines schematischen Blockschaltbilds, 1 a dental treatment or examination device in the form of a schematic block diagram,

2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsform einer Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung und 2 a known from the prior art embodiment of a dental treatment or examination device and

3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zahnbehandlungs- oder Zahnuntersuchungsvorrichtung. 3 An embodiment of a dental treatment or dental examination device according to the invention.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung, die als zahnmedizinischer Bohrer ausgeführt ist, ist in 1 schematisch dargestellt. Der zahnmedizinische Bohrer umfasst einen Grundkörper 1 mit einem Handstück 3 und einer Werkzeugaufnahme 6 sowie ein Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument in Form eines Bohrwerkzeugs 37. Der zahnmedizinische Bohrer beinhaltet ferner ein OCT-System mit einem Weißlichtinterferometer 7, einer Analyseeinrichtung 9 sowie einer Steuereinheit 13. Die Analyseeinrichtung 9 und die Steuereinheit 13 sind mit dem Weißlichtinterferometer 7 zum Empfang des Interferometriesignals beziehungsweise zur Abgabe von Steuersignalen verbunden.A dental treatment or examination device known from the prior art, which is embodied as a dental drill, is known in 1 shown schematically. The dental drill includes a body 1 with a handpiece 3 and a tool holder 6 and a dental treatment or examination instrument in the form of a drilling tool 37 , The dental drill further includes an OCT system with a white light interferometer 7 , an analysis facility 9 and a control unit 13 , The analysis device 9 and the control unit 13 are with the white light interferometer 7 connected to the reception of the interferometry signal or to the output of control signals.

Das Weißlichtinterferometer beinhaltet eine breitbandige Lichtquelle 15, welche eine kurze bis sehr kurze Kohärenzlänge aufweist. Das von der Lichtquelle ausgesandte Licht wird im Folgenden als Weißlicht bezeichnet, auch wenn das breitbandige Spektrum des Lichtes nicht unbedingt weißes Licht zu ergeben braucht. Von Bedeutung ist lediglich, dass die Lichtquelle breitbandig ist, da die zeitliche Kohärenz des Lichtes mit zunehmender Bandbreite geringer wird. Das Weißlichtinterferometer 7 umfasst außerdem einen Referenzstrahlzweig 17 und einen Messstrahlzweig 19, einen Aufteiler und Überlagerer 21, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Strahlteiler dargestellt ist, und einen Detektor 23.The white light interferometer includes a broadband light source 15 which has a short to very short coherence length. The light emitted by the light source is referred to below as white light, even if the broadband spectrum of the light does not necessarily need to give white light. It is only important that the light source is broadband, since the temporal coherence of the light decreases with increasing bandwidth. The white light interferometer 7 also includes a reference beam branch 17 and a measuring beam branch 19 , a divider and superpositioner 21 , which is shown in the present embodiment as a beam splitter, and a detector 23 ,

Im Weißlichtinterferometer 7 wird das von der breitbandigen Lichtquelle 15 ausgesendete Weißlicht vom Strahlteiler 21 in einen Messstrahl und einen Referenzstrahl aufgeteilt, die dann in den Messstrahlzweig 19 beziehungsweise den Referenzstrahlzweig 17 eingekoppelt werden. Im Referenzzweig 17 wird der Referenzstrahl zu einem Reflektor 29 geleitet und von dort zurück zum Strahlteiler 21 gelenkt. In ähnlicher Weise wird der Messstrahl durch eine Lichtleitfaser 25 zu dem Bohrwerkzeug 37 geleitet und wie nachfolgend noch näher erläutert dort auf den Zahn gerichtet. Ein Teil des Messstrahls wird von Strukturen im Zahn reflektiert und durch die Lichtleitfaser 25 zurück zum Strahlteiler 21 geleitet. Dort wird der reflektierte Messstrahl dem reflektierten Referenzstrahl überlagert und beide Strahlen werden dem Detektor 23 zugeleitet. Im Detektor 23 wird mittels einer Fourier-Domain oder einer Time-Domain-Analyse ein Abstand der Struktur im Zahn von einer Oberfläche des Zahns ermittelt.In the white light interferometer 7 This will be from the broadband light source 15 emitted white light from the beam splitter 21 divided into a measuring beam and a reference beam, which then into the Meßstrahlzweig 19 or the reference beam branch 17 be coupled. In the reference branch 17 the reference beam becomes a reflector 29 and from there back to the beam splitter 21 directed. In Similarly, the measuring beam is through an optical fiber 25 to the drilling tool 37 directed and as explained in more detail below there directed to the tooth. Part of the measuring beam is reflected by structures in the tooth and by the optical fiber 25 back to the beam splitter 21 directed. There, the reflected measuring beam is superimposed on the reflected reference beam and both beams become the detector 23 fed. In the detector 23 a distance of the structure in the tooth from a surface of the tooth is determined by means of a Fourier domain or a time domain analysis.

In 2 sind das Handstück 3 mit der Werkzeugaufnahme 6 und das Bohrwerkzeug 37 des zahnmedizinischen Bohrers aus 1 im Detail dargestellt.In 2 are the handpiece 3 with the tool holder 6 and the drilling tool 37 of the dental drill 1 shown in detail.

Ebenfalls in 2 darstellt ist ein Zahn 39, bei dem die Pulpa 41, das Dentin 43 und der Zahnschmelz 45 zu erkennen sind. Das Bohrwerkzeug 37 findet dazu Verwendung, Zahnschmelz 45 und Dentin 43 aufzubohren, beispielsweise um Karies zu entfernen. Dabei soll das Bohrwerkzeug 37 die empfindliche Pulpa 41 nicht erreichen. Mit Hilfe des OCT-Systems lässt sich ein Abstand zwischen einer Oberfläche 47 des Zahns 39 und der Grenzschicht zwischen Pulpa 41 und Dentin 43 ermitteln, so dass bei einer Unterschreitung eines Mindestabstands geeignete Maßnahmen zur Vermeidung einer Öffnung der Pulpa, zum Beispiel ein automatisches Anhalten des Bohrwerkzeugs 37 oder ein Erzeugen eines optischen oder akustischen Warnsignals, ergriffen werden können.Also in 2 represents is a tooth 39 in which the pulp 41 , the dentin 43 and the enamel 45 can be seen. The drilling tool 37 finds use, enamel 45 and dentin 43 aufzubohren, for example, to remove tooth decay. In this case, the drilling tool 37 the sensitive pulp 41 do not reach. The OCT system can be used to distance a surface 47 of the tooth 39 and the boundary layer between pulp 41 and dentin 43 determine, so that falls below a minimum distance appropriate measures to prevent opening of the pulp, for example, an automatic stop of the drilling tool 37 or generating a visual or audible warning signal.

Um den OCT-Messstrahl dem Zahn 39 zuzuführen, ist die Lichtleitfaser 25 des Messstrahlzweiges 19 durch das Handstück 3, die Werkzeugaufnahme 6 und das Bohrwerkzeug 37 bis zu einer Austrittsöffnung 31 des Bohrwerkzeuges 37 geführt.To the OCT measuring beam to the tooth 39 to feed is the optical fiber 25 of the measuring beam branch 19 through the handpiece 3 , the tool holder 6 and the drilling tool 37 up to an exit opening 31 of the drilling tool 37 guided.

In 3 ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lichtleitfaser 25 im Bereich der Werkzeugaufnahme 6 und des Bohrwerkzeugs 37 dargestellt. In diesem Bereich umfasst die Lichtleitfaser 25 einen ersten Faserabschnitt 50 und einen zweiten Faserabschnitt 51.In 3 is the inventive design of the optical fiber 25 in the area of the tool holder 6 and the drilling tool 37 shown. In this area includes the optical fiber 25 a first fiber section 50 and a second fiber section 51 ,

Der erste Faserabschnitt 50 ist in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des Handgriffs 3 und der Werkzeugaufnahme 6 geführt und an einem Austrittsende 52 an einem Anschluss 53 der Werkzeugaufnahme 6 befestigt. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist der erste Faserabschnitt 50 zumindest teilweise innerhalb des Handgriffs 3 und/oder der Werkzeugaufnahme 6 geführt, wie beispielsweise in 2 gezeigt. In jedem Fall ist der erste Faserabschnitt 50 bevorzugt mit dem Handgriff 3 und/oder der Werkzeugaufnahme 6 fest verbunden, so dass Relativbewegungen zwischen dem ersten Faserabschnitt 50 und dem Handgriff 3 beziehungsweise der Werkzeugaufnahme 6 weitgehend unterdrückt sind. Der erste Faserabschnitt 50 weist ein Austrittsende 52 auf, an dem der OCT-Messstrahl aus dem ersten Faserabschnitt ausleitbar ist.The first fiber section 50 is in the in 3 shown embodiment outside of the handle 3 and the tool holder 6 guided and at an exit end 52 at a connection 53 the tool holder 6 attached. In a modified embodiment, the first fiber section 50 at least partially within the handle 3 and / or the tool holder 6 led, such as in 2 shown. In any case, the first fiber section 50 preferably with the handle 3 and / or the tool holder 6 firmly connected, so that relative movements between the first fiber section 50 and the handle 3 or the tool holder 6 are largely suppressed. The first fiber section 50 has an exit end 52 on, at which the OCT measuring beam can be diverted from the first fiber section.

Der zweite Faserabschnitt 51 ist entlang einer Rotationsachse 54 in dem Bohrwerkzeug 37 angeordnet und mit dem Bohrwerkzeug 37 verbunden, so dass er sich bei einer Rotation des Bohrwerkzeugs 37 mit diesem um die Rotationsachse 54 dreht. An einem Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 ist der OCT-Messstrahl aus dem relativ zu dem zweiten Faserabschnitt 51 ruhenden ersten Faserabschnitt 50 in den zweiten Faserabschnitt 51 des Lichtleiters 25 einleitbar. Der OCT-Messstrahl ist nachfolgend durch den zweiten Faserabschnitt 51 führbar. Über eine Austrittsöffnung 31 des Bohrwerkzeugs 37 lässt sich der OCT-Messstrahl wie oben bereits näher erläutert auf eine Zahnoberfläche richten.The second fiber section 51 is along a rotation axis 54 in the drilling tool 37 arranged and with the drilling tool 37 connected so that it turns during a rotation of the drilling tool 37 with this around the axis of rotation 54 rotates. At an entrance end 56 of the second fiber section 51 is the OCT measuring beam from the relative to the second fiber section 51 resting first fiber section 50 in the second fiber section 51 of the light guide 25 introduced. The OCT measuring beam is subsequently through the second fiber section 51 feasible. Via an outlet 31 of the drilling tool 37 can the OCT measuring beam as already explained in more detail on a tooth surface.

Zwischen dem Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 und dem Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 ist ein optisches Element in Form einer Abbildungsoptik 57 angeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel fest mit der Werkzeugaufnahme 6 verbunden ist und die zwei Linsen 58, 59 umfasst. Über eine erste Linse 58 wird ein aus dem Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 austretender OCT-Messstrahl kollimiert und über eine zweite Linse 59 auf das Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 abgebildet. Durch die Abbildung des Austrittsendes 52 auf das Eintrittsende 56 ist gewährleistet, dass das aus dem Austrittsende 52 austretende Licht nahezu vollständig in den zweiten Faserabschnitt 51 eingeleitet wird. In umgekehrter Abbildungsrichtung ist durch diese Anordnung ferner sichergestellt, dass der an der Zahnoberfläche reflektierte und in den zweiten Faserabschnitt 51 zurück eingespeiste Teil des OCT-Messstrahls nahezu vollständig in den ersten Faserabschnitt 50 transferiert wird. Die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Anordnung der ersten Linse 58 und der zweiten Linse 59 bietet darüber hinaus den Vorteil, dass das Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 und das Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 mit einem räumlichen Abstand zueinander angeordnet sind, so dass ein mechanischer Kontakt zwischen dem ruhenden ersten Faserabschnitt 50 und dem rotierenden zweiten Faserabschnitt 51 vermieden wird und die Gefahr einer Übertragung von Störungen zum Beispiel in Form von Schwingungen oder thermischen Lasten zwischen den beiden Faserabschnitten verringert ist. Die Linsen 58, 59 sind bevorzugt als Grin-Linsen ausgeführt.Between the exit end 52 of the first fiber section 50 and the entry end 56 of the second fiber section 51 is an optical element in the form of imaging optics 57 arranged, in this embodiment, fixed to the tool holder 6 connected and the two lenses 58 . 59 includes. About a first lens 58 becomes one from the exit end 52 of the first fiber section 50 emerging OCT measuring beam collimated and a second lens 59 on the entry end 56 of the second fiber section 51 displayed. By the illustration of the exit end 52 on the entry end 56 This ensures that the exit end 52 Exiting light almost completely in the second fiber section 51 is initiated. In the reverse imaging direction is further ensured by this arrangement that the reflected at the tooth surface and in the second fiber section 51 fed back part of the OCT measuring beam almost completely in the first fiber section 50 is transferred. The arrangement of the first lens described in this embodiment 58 and the second lens 59 In addition, offers the advantage that the exit end 52 of the first fiber section 50 and the entry end 56 of the second fiber section 51 are arranged with a spatial distance from each other, so that a mechanical contact between the stationary first fiber section 50 and the rotating second fiber section 51 is avoided and the risk of transmission of interference is reduced, for example in the form of vibrations or thermal loads between the two fiber sections. The lenses 58 . 59 are preferably designed as Grin lenses.

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Abbildungsoptik zwei refraktive optische Elemente in Form von Linsen 58, 59. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit können zur Strahlformung beim Übertritt des OCT-Messstrahls von dem ersten Faserabschnitt in den zweiten Faserabschnitt aber auch reflektive optische Elemente oder andere refraktive optische Elemente oder Kombinationen aus refraktiven und/oder reflektiven optischen Elementen vorgesehen sein.In this embodiment, the imaging optics comprise two refractive optical elements in the form of lenses 58 . 59 , Without limiting the general public can for beam shaping in Conversion of the OCT measuring beam of the first fiber portion in the second fiber portion but also be provided reflective optical elements or other refractive optical elements or combinations of refractive and / or reflective optical elements.

In einem modifizierten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Linse mit der Werkzeugaufnahme verbunden und ruht relativ zu dem zweiten Faserabschnitt, und die zweite Linse ist mit dem zweiten Faserabschnitt verbunden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das optische Element (gegebenenfalls mit den zwei Linsen) dem zweiten Faserabschnitt zugeordnet, so dass es beim Betrieb mit dem Bohrwerkzeug rotiert. Die räumliche Trennung zwischen dem ersten Faserabschnitt und dem zweiten Faserabschnitt bleibt dabei erhalten.In a modified embodiment, not shown, the first lens is connected to the tool holder and rests relative to the second fiber portion, and the second lens is connected to the second fiber portion. In another embodiment, the optical element (optionally with the two lenses) is associated with the second fiber section so that it rotates during operation with the drilling tool. The spatial separation between the first fiber section and the second fiber section is maintained.

In weiteren modifizierten, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als reine Untersuchungsvorrichtung mit einem rotierenden Untersuchungsinstrument ausgeführt, bei dem beispielsweise der OCT-Messstrahl unter einem Winkel zur Rotationsachse des Untersuchungsinstruments auf eine Zahnoberfläche gerichtet ist, so dass seitliche Begrenzungen eines Kanals in dem Zahn mittels OCT abtastbar sind. In wiederum einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Zahnbehandlungsinstrument ein Polierkopf vorgesehen.In further modified embodiments, not shown, the inventive device is designed as a pure examination device with a rotating examination instrument, in which, for example, the OCT measuring beam is directed at a tooth surface at an angle to the axis of rotation of the examination instrument, so that lateral boundaries of a channel in the tooth means OCT are scannable. In yet another embodiment, not shown, a polishing head is provided as a dental treatment instrument.

In einer erfindungsgemäßen Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung ist ein ruhender Faserabschnitt von einem rotierenden Faserabschnitt räumlich getrennt und eine Übertragung eines OCT-Messstrahls von dem ruhenden Faserabschnitt in den rotierenden Faserabschnitt und umgekehrt erfolgt über ein optisches Element. Damit ist eine Übertragungsqualität des Signals verbessert und eine Gefahr einer Übertragung physikalischer Störungen beispielsweise in Form von Schwingungen zwischen den beiden Faserabschnitten ist verringert.In a dental treatment or examination device according to the invention, a stationary fiber section is spatially separated from a rotating fiber section and an OCT measuring beam is transmitted from the stationary fiber section into the rotating fiber section and vice versa via an optical element. Thus, a transmission quality of the signal is improved and a risk of transmission of physical disturbances, for example in the form of vibrations between the two fiber sections is reduced.

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Claims (6)

Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung – mit einem Grundkörper (3, 6) und – mit einem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument (37), welches drehbar in dem Grundkörper (6) gelagert ist, und – mit einem OCT-System zur Untersuchung eines Tiefenbereichs im Zahn, das eine Lichtleitfaser (25) mit einem ersten Faserabschnitt (50) und einem zweiten Faserabschnitt (51) umfasst, in denen ein OCT-Meßstrahl führbar ist, wobei – der erster Faserabschnitt (50) dem Grundkörper (3, 6) zugeordnet ist und der zweite Faserabschnitt (51) mit dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument (37) verbunden ist, und – der erste Faserabschnitt (50) ein Austrittsende (52) und der zweite Faserabschnitt (51) ein Eintrittsende (56) umfassen und – das Austrittsende (52) des ersten Faserabschnitts (50) und das Eintrittsende (56) des zweiten Faserabschnitts (51) derart angeordnet sind, dass Licht des OCT-Messstrahls von dem Austrittsende (52) in das Eintrittsende (56) und umgekehrt transferierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Element (57) zwischen dem Austrittsende (52) des ersten Faserabschnitts (50) und dem Eintrittsende (56) des zweiten Faserabschnitts (51) vorgesehen ist.Dental treatment or examination device - with a basic body ( 3 . 6 ) and - with a dental treatment or examination instrument ( 37 ), which rotatably in the body ( 6 ) and, with an OCT system for examining a depth region in the tooth which is an optical fiber ( 25 ) with a first fiber section ( 50 ) and a second fiber section ( 51 ) in which an OCT measuring beam can be guided, wherein - the first fiber section ( 50 ) the main body ( 3 . 6 ) and the second fiber section ( 51 ) with the dental treatment or examination instrument ( 37 ), and - the first fiber section ( 50 ) an exit end ( 52 ) and the second fiber section ( 51 ) an entry end ( 56 ) and - the exit end ( 52 ) of the first fiber section ( 50 ) and the entry end ( 56 ) of the second fiber section ( 51 ) are arranged such that light of the OCT measuring beam from the exit end ( 52 ) into the entrance end ( 56 ) and vice versa, characterized in that an optical element ( 57 ) between the exit end ( 52 ) of the first fiber section ( 50 ) and the entry end ( 56 ) of the second fiber section ( 51 ) is provided. Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element als Abbildungsoptik (57) ausgebildet ist, mittels derer das Austrittsende (52) des ersten Faserabschnitts (50) auf das Eintrittsende (56) des zweiten Faserabschnitts (51) abbildbar ist.Dental treatment or examination device according to claim 1, characterized in that the optical element as imaging optics ( 57 ) is formed, by means of which the outlet end ( 52 ) of the first fiber section ( 50 ) on the entrance end ( 56 ) of the second fiber section ( 51 ) is mapped. Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsende (52) des ersten Faserabschnitts (50) und das Eintrittsende (56) des zweiten Faserabschnitts (51) beabstandet voneinander angeordnet sind.Dental treatment or examination device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the outlet end ( 52 ) of the first fiber section ( 50 ) and the entry end ( 56 ) of the second fiber section ( 51 ) are spaced from each other. Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (57) mit dem ersten Faserabschnitt (50) und/oder mit dem zweiten Faserabschnitt (51) verbunden ist.Dental treatment or examination device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optical element ( 57 ) with the first fiber section ( 50 ) and / or with the second fiber section ( 51 ) connected is. Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (57) als Grinlinse ausgestaltet ist.Dental treatment or examination device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optical element ( 57 ) is designed as a grin lens. Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument ein Bohrwerkzeug (37) vorgesehen ist.Dental treatment or examination device according to one of claims 1 to 5, characterized in that as a dental treatment or -untersuchungsinstrument a drilling tool ( 37 ) is provided.
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