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Die Erfindung betrifft ein Instrument zur Aufbereitung des apikalen Teils eines Wurzelkanals eines menschlichen Zahns.
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Die Aufbereitung des apikalen Abschnitts des Wurzelkanals ist Teil einer Wurzelkanalbehandlung, die zum Ziel hat, einen Zahn zu erhalten, dessen Pulpa irreversibel entzündet oder bereits abgestorben ist. Das Pulpagewebe wird dabei zunächst aus dem Wurzelkanal entfernt. Auch soll eine Mindestschicht der Wurzelkanalwand hierbei abgetragen werden, um die zumeist bakteriell infizierten Anteile des Wurzeldentins zu entfernen und eine gewisse Formgebung zu erreichen. Abschließend wird der Wurzelkanal gespült und mit Füllmaterial gefüllt.
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Zur Entfernung des bakteriell infizierten Wurzeldentins werden Feilensysteme bestehend aus mehreren Feilen mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt, die entsprechend ihres Durchmessers unterschiedlich weit in den Wurzelkanal eingeführt werden und vornehmlich durch eine rotatorische Bewegung um ihre Längsachse das Wurzeldentin entfernen. Dabei sollten die Kanalwände möglichst gleichmäßig abgetragen werden, damit der Wurzelkanal seine grundsätzliche Form beibehält und die Zahnwurzel nicht unnötig geschwächt wird. Zudem ist es das Ziel, den Wurzelkanal so auszuformen, dass die nachfolgende Spülung effizient durchgeführt werden kann und der Wurzelkanal für die abschließende Füllung präpariert ist.
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Die
US 2007/0009850 A1 offenbart ein Feilensystem für die apikale Aufbereitung des Wurzelkanals, das mehrere Feilen mit unterschiedlichen Durchmessern von 0,08 mm bis 0,8 mm aufweist. Jede der Feilen ist dabei leicht konisch ausgebildet, so dass der Durchmesser ausgehend von einer Feilenspitze zu einem Griff der Feile ansteigt. Die Feilen sind aus einem sehr elastischen Material, so dass sie auch bei einem stärker gekrümmten Wurzelkanal bis zu dessen apikalen Abschnitt geführt werden können.
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Zudem ist eine Präparation des apikalen Abschnitts mit Feilen bekannt, die jeweils eine Konizität von 2% aufweisen (vgl. Appel, Dental-Spiegel 2007, Februar: „Step-back reloaded”). Bei dieser Präparation wird nach der sogenannten Step-back-Methode eine erste Feile mit kleinem Durchmesser bis zur Wurzelspitze Apex geführt. Nachfolgend werden dann Feilen mit größerem Durchmesser verwendet, wobei diese dann sukzessive um jeweils 0,5 mm weniger weit in den Wurzelkanal eingeführt werden. Dadurch entsteht ein gestufter, konisch ausgebildeter apikaler Abschnitt des Wurzelkanals, der insbesondere bei der Verwendung von thermoplastischen Materialen als Füllmaterial für die Wurzelfüllung Vorteile aufweisen soll. Jedoch ist diese Methode sehr zeitaufwändig und materialintensiv.
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Weitere Feilen zur Wurzelkanalbehandlung sind aus der
US 2012/0214125 A1 und der
US 2005/0282108 A1 bekannt. Die Feilen weisen jedoch Schafte auf, die aufgrund ihrer großen Querschnitte vergleichsweise unflexibel sind. Insbesondere bei stark gekrümmten Wurzelkanälen eignen sich diese Feilen nicht für die Aufbereitung des apikalen Abschnitts des Wurzelkanals.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein System oder ein Instrument bereit zu stellen, durch das die apikale Aufbereitung des Wurzelkanals vereinfacht wird und durch das der Wurzelkanal für nachfolgende Verfahrensschritte im Rahmen der Wurzelbehandlung möglichst vorteilhaft ausgeformt werden kann.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Das erfindungsgemäße Instrument umfasst einen Griff, einen im wesentlichen konusförmigen Kopf, der eine Kegelspitze und eine davon beabstandete Kegelbasis aufweist, und einen Schaft, der den Griff und den Kopf miteinander verbindet. Der Schaft ist gegenüber der Kegelbasis verjüngt ausgebildet, wobei ein Durchmesser an der Kegelspitze 0,25 bis 0,8 mm beträgt und wobei eine Konizität des konusförmigen Kopfes 8 bis 12% beträgt. Eine Querschnittsfläche des Schafts ist dabei kleiner als eine Querschnittsfläche der Kegelspitze.
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Der Durchmesser an der Kegelspitze nimmt bevorzugt Werte zwischen 0,25 mm und 0,5 mm an. Die Konizität des konusförmigen Kopfes kann auf Werte zwischen 8 und 10% beschränkt sein.
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In einem Ausführungsbeispiel ist ein Abstand zwischen der Kegelspitze und der Kegelbasis kleiner gleich 3 mm. Mit anderen Worten beträgt eine axiale Länge des Kopfes 3 mm oder weniger.
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Das erfindungsgemäße Instrument dient der Bearbeitung des apikalen Abschnitts des Wurzelkanals. Die Bearbeitung des koronalen und mittleren Teils des Wurzelkanals erfolgt zweckmäßig mit marktüblichen Instrumenten. Außerdem setzt die Verwendung des erfindungsgemäßen Instruments eine Mindestpräparation des apikalen Abschnittes mit herkömmlichen Instrumenten bis zu einer Mindestgröße von 0,20 mm voraus. Durch die Erfindung ist es möglich, auch bei stark gekrümmten Wurzelkanälen größere Durchmesser am apikalen Ende des Wurzelkanals zu präparieren und gleichzeitig eine entsprechend konische Zone im apikalen Abschnitt auszuformen, was mit herkömmlichen Instrumenten nicht ohne weiteres möglich ist.
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Bei einer unterstellten Konizität von 10% und einem Durchmesser an der Kegelspitze von 0,3 mm beträgt der Durchmesser des Kopfes in einem axialen Abstand von 1 mm zur Kegelspitze 0,33 mm (0,3 mm + 10%). Bei einer unterstellten axialen Länge des Kopfes von 3 mm beträgt ein Durchmesser der Kegelbasis 0,39 mm. Durch die vergleichsweise große Konizität des konusförmigen Kopfes wird bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Instruments der apikale Abschnitt des Wurzelkanals mit entsprechend dieser Konizität ausgeformt. Ausgehend von der Wurzelspitze weitet sich somit der Wurzelkanal vergleichsweise schnell auf. Wenn bei der Verfüllung des derart aufbereiteten Wurzelkanals Füllmaterial in den Wurzelkanal gedrückt wird, kann bedingt durch die besondere Konizität im apikalen Abschnitt eine übermäßige Überpressung des Füllmaterials durch die naturgemäße apikale Öffnung des Wurzelkanals (apikales Foramen) über die Wurzelspitze hinaus vermieden werden. Durch die Ausformung des apikalen Abschnitts wird das Füllmaterial in dem Wurzelkanal gehalten. Durch den derart aufbereiteten apikalen Abschnitt wird eine Art Auffangzone gebildet, in der sich durch die schräg erstreckenden Kanalwände das in den Wurzelkanal applizierte Füllmaterial staut. In der Auffangzone wird die entlang des Wurzelkanals wirkende Druckkomponente wenigstens zum Teil in seitliche oder laterale Druckkomponenten umgewandelt. Dadurch wird der Fluss durch die Wurzelspitze reduziert und das Füllmaterial wird in etwaige Ritzen, Nischen und Seitenkanäle des Wurzelkanals gedrückt.
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Bedingt durch das Merkmal, dass der Schaft gegenüber der Kegelbasis verjüngt ausgebildet ist, weist das erfindungsgemäße Instrument auch eine hohe Biegeflexibiltät auf, durch die es möglich ist, den Kopf auch bei einem gekrümmten Wurzelkanal bis zur Wurzelspitze zu führen. Die hohe Biegeflexibilität des Instruments ist dabei auf den zur Kegelbasis verjüngten Schaft zurückzuführen, der aufgrund des kleineren Querschnitts im Vergleich zur Kegelbasis ein deutlich kleineres Flächenträgheitsmoment aufweist. Je kleiner das Flächenträgheitsmoment, desto kleiner ist der Widerstand des Schaft gegen Durchbiegung. Durch die vergleichsweise hohe Biegeflexibilität wird zudem die Kraft reduziert, durch die der Kopf bei unter Biegespannung stehendem Schaft einseitig gegen die Kanalwand des apikalen Abschnitts gedrückt wird. Dies würde ansonsten dazu führen, dass bei rotierendem Instrument der Kopf ungleichmäßig Dentinmaterial abträgt und der Kopf nicht in zentrierter Lage innerhalb des Wurzelkanals gehalten werden kann.
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In einem Ausführungsbeispiel weist der Schaft einen kreisrunden Querschnitt auf. Ein Durchmesser des Schafts kann beispielsweise 0,15 bis 0,5 mm betragen. Bei einem Durchmesser von 0,5 mm würde dies zu einer Querschnittsfläche von 0,196 mm2 führen.
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Der Querschnitt des Schafts kann auch andere Formen aufnehmen, beispielsweise mehreckig (dreieckig, viereckig etc.) oder oval. Auch sei darauf hingewiesen, dass der Querschnitt in einer x-Richtung und in einer y-Richtung, die die Ebene des Querschnitts aufspannen, unterschiedliche Ausdehnungen haben kann. Beispielsweise kann der Querschnitt rechteckig sein, ohne dabei quadratisch sein zu müssen. Dies führt zu unterschiedlichen Flächenträgheitsmomenten in x-Richtung und y-Richtung.
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Der Durchmesser des Schafts ist kleiner als der Durchmesser an der Kegelspitze. Demnach ist die Querschnittsfläche des Schafts kleiner als die Querschnittsfläche der Kegelspitze. Bei beispielsweise einem Durchmesser an der Kegelspitze von 0,4 mm kann die Querschnittsfläche des Schafts kleiner als 0,12 mm2 sein. Das erfindungsgemäße Instrument stellt somit einerseits eine ausreichend große Konizität zur Verfügung, damit sich die oben beschriebene Auffangzone an der Wurzelspitze ausbildet, ohne dass dabei eine Vielzahl von einzelnen Feilen verwendet werden muss. Andererseits weist das Instrument eine ausreichend große Flexibilität auf, um den Kopf des Instruments auch bei gekrümmten Wurzelkanal bis zur Spitze des Wurzelkanals zu führen und ihn dort rotieren zu lassen, ohne dass dabei der Kopf durch einseitigen Abtrag aus der Mitte des Wurzelkanals läuft.
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Der Querschnitt des Schafts kann über die Länge des Schafts konstant sein. Es ist auch möglich, dass der Querschnitt hinsichtlich Form und/oder Größe mit der Länge des Schafts variiert, wobei der Querschnitt über die gesamte Länge aber kleiner ist als der Querschnitt der Kegelbasis.
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Zwischen dem Schaft und der Kegelspitze des Kopfes kann ein Übergangsbereich vorgesehen sein, so dass der Querschnitt ausgehend von der Kegelbasis sich nicht sprunghaft verkleinert. Beispielsweise kann der Übergangsbereich eine Länge von 0,5 bis 1,5 mm aufweisen, wobei in diesem Übergangsbereich der Querschnitt der Kegelbasis sanft auf den Querschnitt des Schafts reduziert wird. Die Reduzierung des Querschnitts im Übergangsbereich kann linear, degressiv oder progressiv erfolgen.
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Eine Länge des Schafts kann 15 bis 35 mm betragen. Der Schaft erstreckt sich dabei von der Kegelspitze oder, wenn ein Übergangsbereich vorgesehen ist, von einem der Kegelspitze abgewandten Ende des Übergangsbereich bis zu dem Griff.
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Der Griff kann dabei als Handgriff ausgebildet sein. Auch kann der Griff Mittel aufweisen, durch die eine drehfeste Aufnahme des Instruments in ein Spannfutter eines elektrischen Antriebs oder dergleichen möglich ist. Der Griff stellt somit den Bereich des Instruments ein, durch den ein Drehmoment in das Instrument eingeleitet werden kann und durch den das Instrument axial geführt werden kann.
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In einem Ausführungsbeispiel sind der Kopf und der Schaft einstückig ausgebildet. Vorzugsweise sind Kopf, Schaft und Griff einstückig ausgebildet. Ein bevorzugtes Material für das Instrument ist eine Legierung aus Nickel und Titan. Diese Legierung weist eine hohe Flexibilität bei gleichzeitig hoher Bruchfestigkeit auf.
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Alternativ können Kopf und Schaft auch aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein, wobei Kopf und Schaft dann erst nach erfolgter Herstellung durch geeignete Verfahren zusammen gefügt werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, das Material für den Schaft hinsichtlich hoher Flexibilität und das Material für den Kopf hinsichtlich Härte zu optimieren.
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An einer Mantelfläche des Kopfes kann wenigstens eine Schneidkante mit einem positiven Schneidkantenwinkel vorgesehen sein. Vorzugsweise sind zwei, drei oder mehr Schneidkanten in Umfangsrichtung des Kopfes gleichmäßig verteilt angeordnet. Durch den positiven Schneidkantenwinkel erfolgt der Abtrag des Dentins weniger in schneidender Form, sondern eher in schabender Form. Die Schneidkante kann dabei beispielsweise durch eine Erhebung oder Vertiefung ausgebildet sein, die in die Mantelfläche an- bzw. eingeformt ist.
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Die Schneidkante kann sich spiralförmig um eine Kegelmittelachse winden. Durch die Spiralförmigkeit lässt sich abgetragenes Dentinmaterial aus dem Wurzelkanals fördern. Auch ist es möglich, dass die Schneidkante geradlinig auf der Mantelfläche verläuft.
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Mit dem erfindungsgemäßen Instrument lässt sich ein Verfahren zur apikalen Aufbereitung eines Wurzelkanals durchführen, wobei nach erfolgter Entfernung des Pulpamaterial der Wurzelkanal mit Füllmaterial ausgefällt wird, wobei vor der Applikation des Füllmaterials im apikalen Abschnitt des Wurzelkanals ein konusförmiger Hohlraum ausgebildet wird, der ausgehend von der Wurzelspitze einen Durchmesser von 0,25 mm bis 0,5 mm aufweist und sich mit einer Konizität von 8 bis 10% aufweitet.
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Vorzugsweise wird als Füllmaterial ein thermoplastisches Material im erwärmten Zustand in den Wurzelkanal appliziert. Dies hat den Vorteil, dass das Füllmaterial durch die Verflüssigung auch in Seitenkanäle des Wurzelkanals gelangt. Durch die Ausformung des apikalen Abschnitts als Auffangzone wird ein Hinausdrücken des thermoplastischen Materials oder eines Versieglers (Sealer) durch die Wurzelspitze vermieden bzw. deutlich reduziert.
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Bei dem Verfahren zur apikalen Aufbereitung des Wurzelkanals kann das erfindungsgemäße Instrument um seine Längsachse um einen ersten Drehwinkel in eine erste Drehrichtung gedreht werden, wobei dann um einen zweiten Drehwinkel das Instrument in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung gedreht wird. Dem schließt sich dann wieder eine Drehung in die erste Drehrichtung an. Durch diese reziproke Drehbewegung des Instruments erfolgt eine Selbstzentrierung des Instruments innerhalb des Wurzelkanals, sodass die Gefahr reduziert wird, dass das Instrument vom originären Verlauf des Wurzelkanals abweicht. In einem Ausführungsbeispiel ist der Drehwinkel in die erste Drehrichtung (beispielsweise 180°) doppelt so groß wie der Drehwinkel in die entgegengesetzte Drehrichtung (beispielsweise 90°).
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Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Instrument;
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2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Instrument; und
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3 ein möglicher Querschnitt für einen Kopfes des erfindungsgemäßen Instruments, und
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4 einen weiteren möglichen Querschnitt für den Kopf.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Instrument, das in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Das Instrument 1 dient zur apikalen Aufbereitung eines Wurzelkanals eines menschlichen Zahns. Das Instrument 1 weist einen konusförmigen Kopf 10, einen Schaft 20 sowie einen Griff 30 auf. Der Griff 30 ist in 1 nur abschnittsweise dargestellt. Der Griff kann als Handgriff ausgebildet sein und/oder Mittel aufweisen, durch die eine drehfeste Verbindung des Instruments 10 in einem Bohrfutter eines vorzugsweise elektrischen Antriebs möglich ist.
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Der konusförmige Kopf 10 weist eine Kegelspitze 11 und eine Kegelbasis 12 auf. Eine axiale Länge des Kopfes 10, die einem Abstand zwischen der Kegelspitze 11 und der Kegelbasis 12 entspricht, ist in 1 mit B bezeichnet. Die Länge B kann 2,5 bis 3,0 mm betragen.
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Der Schaft, der in diesem Ausführungsbeispiel einen kreisrunden Querschnitt aufweist, verbindet den Kopf 10 mit dem Griff 30. Der Schaft 20 hat somit die Aufgabe, ein über den Griff 30 in das Instrument 10 eingeleitetes Drehmoment auf den Kopf 10 zu übertragen. Eine Länge des Schafts 20 ist mit A bezeichnet. Die Länge A kann Werte zwischen 15 und 35 mm annehmen.
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Ein Durchmesser der Kegelspitze 11 ist mit DS bezeichnet. Aufgrund der Kegelform des Kopfes 10 ist der Durchmesser DS an der Kegelspitze 11 kleiner als ein Durchmesser DB an der Kegelbasis 12. Der Kopf 10 soll eine Konizität von 10% aufweisen. Bei einem unterstellten Durchmesser DS an der Kegelspitze 11 von 0,4 mm ergibt sich ein Wert für den Durchmesser DB an der Kegelbasis, der 0,52 mm beträgt. Pro Millimeter gerechnet ab der Kegelspitze 11 wird der Durchmesser des konusförmigen Kopfes 10 um 0,04 mm oder 10% von dem Durchmesser DS größer.
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Ein Durchmesser D20 des Schafts 20 ist kleiner als der Durchmesser DB an der Kegelbasis 12 und auch kleiner als der Durchmesser DS an der Kegelspitze 11. Der Durchmesser D20 soll im Ausführungsbeispiel der 1 0,2 mm betragen. Insbesondere wenn der Durchmessser DS kleiner ist als die hier genannten 0,4 mm, kann der Durchmesser D20 auch kleinere Werte annehmen (beispielsweise 0,15 mm).
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An einer Mantelfläche 13 des konusförmigen Kopfes 10 sind Schneidkanten vorgesehen, die in der Darstellung der 1 jedoch nicht dargestellt sind. Auf diese wird näher in der Beschreibung zu den 3 und 4 eingegangen.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Instrument 1, wobei Bauteile oder Merkmale, die zu den Bauteilen oder Merkmalen des Ausführungsbeispiels der 1 ähnlich oder identisch sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Kegelspitze 11 weist hier eine Abrundung 14 auf. Zwischen dem Kopf 10 und dem Schaft 20 ist ein Übergangsbereich 40 vorgesehen, durch den der Durchmesser der Kegelbasis 12 degressiv auf den Durchmesser des Schafts 20 reduziert wird. Eine axiale Länge des Übergangsbereichs kann beispielsweise 0,5 bis 1,5 mm betragen.
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3 zeigt einen Querschnitt des konusförmigen Kopfes 10. Im Querschnitt weist der Kopf 10 die Form eines Dreiecks auf. Dadurch bilden sich drei Schneidkanten 15, 16, 17 aus, die sich in der Darstellung der 3 senkrecht zur Zeichenebene erstrecken. Die Längserstreckung der Schneidkanten 15, 16, 17 kann dabei spiralförmig sein.
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Jede Schneidkante 15, 16, 17 weist einen positiven Schneidkantenwinkel α auf. Der Schneidwinkel α ist dabei in der Ebene des Querschnitts der Winkel zwischen der Verbindungslinie zwischen zwei benachbarten Schneidkanten und der Verbindungsgeraden R zwischen der Mittelachse M des Kopfes 10 und der jeweiligen Schneidkante 15, 16, 17. In 3 ist zudem der Durchmesser D10 des Kopfes 10 eingezeichnet, der an der Kegelspitze 11 dem Durchmesser DS und an der Kegelbasis 12 dem Durchmesser DB entspricht. Aus 3 wird deutlich, dass sich der Durchmesser des Kopfes 10 auf die Umhüllende des Profils oder des Querschnitts des Kopfes 10 bezieht.
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4 zeigt den Kopf 10 mit vier Schneidkanten 15, 16, 17, 18. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 3 sind die Verbindungen zwischen zwei benachbarten Schneidkanten nicht geradlinig, sondern gebogen. Im Ausführungsbeispiel der 4 sind diese Verbindungsgeraden konkav, also nach innen gewölbt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Schneidwinkel α der Schneidkanten jeweils positiv. Der Winkel α bezieht sich dabei auf die Steigung der Verbindungsgeraden im Bereich der jeweiligen Schneidkante.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Instrument
- 10
- Kopf
- 11
- Kegelspitze
- 12
- Kegelbasis
- 13
- Mantelfläche
- 14
- Abrundung
- 15
- Schneidkante
- 16
- Schneidkante
- 17
- Schneidkante
- 18
- Schneidkante
- 20
- Schaft
- 30
- Griff
