DE1115410B - Vorrichtung zur Pruefung der Pulpenvitalitaet eines Zahnes - Google Patents

Vorrichtung zur Pruefung der Pulpenvitalitaet eines Zahnes

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DE1115410B
DE1115410B DEM23465A DEM0023465A DE1115410B DE 1115410 B DE1115410 B DE 1115410B DE M23465 A DEM23465 A DE M23465A DE M0023465 A DEM0023465 A DE M0023465A DE 1115410 B DE1115410 B DE 1115410B
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Germany
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tooth
voltage
current
regulator
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DEM23465A
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Josef Hermann Stiegler
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MALEK NAEGELI GmbH
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MALEK NAEGELI GmbH
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0534Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body for testing vitality of teeth

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Description

  • Vorrichtung zur Prüfung der Pulpenvitalität eines Zahnes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Pulpenvitalität eines Zahnes, die eine Spannungsquelle, eine Prüfsonde und eine aus elektrischen Widerständen bestehende Regelvorrichtung für die der Prüfsonde zugeführte Spannung enthält.
  • Die in der Zahnpraxis bekannten elektrischen Pulpenvitalitätsprüfer sind mangels Rücksichtnahme auf die besonderen regionalen reizphysiologischen Verhältnisse mit dem Nachteil behaftet, daß bei Stromableitungen ins Zahnfleisch Reizreaktionen zustande kommen können, die eine lebende Pulpa vortäuschen, während der Zahn in Wirklichkeit tot ist.
  • Solche Fehldiagnosen können sich ergeben, wenn z. B. über eine gegen den Zahnfleischrand herabreichende Metallplombe oder auch durch Feuchtigkeit, Unreinheiten usw. ein Nebenschluß mit der äußeren Zahnumgebung entsteht. Die Stromempfindung bei elektrischer Reizung der äußeren Zahnumgebung ist zwar vom typischen Pulpenreiz sehr verschieden, das Unterscheidungsvermögen setzt aber eine Eigenerfahrung voraus, über die der Patient nicht verfügt.
  • Außerdem haben fast alle bekannten elektrischen Pulpenvitalitätsprüfer den Nachteil, daß der Patient einen sehr schmerzhaften Stromreiz erleidet, wenn der Behandler mit der Sonde vom Zahn auf die Schleimhaut abrutscht, was bei den üblichen, mit einer Metallspitze ausgestatteten Prüfsonden sehr leicht vorkommen kann.
  • Beide erwähnten Nachteile sind darauf zurückzuführen, daß die üblichen Pulpenprüfgeräte in ihren elektrischen Eigenschaften nur auf die Sicherheitsvorschriften, nicht aber auch auf die besondere Reizphysiologie des Zahnes und seiner Umgebung abgestellt sind, die in gewisser Hinsicht eine Sonderstellung einnimmt. Diese Sonderstellung ergibt sich aus den Schwellenwerten der Stromstärke für die Pulpa, den Erträglichkeitsgrenzwerten der Stromstärke für sie und den Schwellenwerten der Stromstärke für die äußere Schleimhautumgebung des Zahnes bei einer jeweils bestimmten Kontaktfläche der verwendeten Prüfsonde.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, unter Vermeidung der Mängel der bekannten Ausführungen eine Vorrichtung zur Prüfung der Pulpenvitalität zu entwickeln, bei der sowohl Fehldiagnosen wie schmerzhafte Reizungen des Patienten ausgeschlossen sind.
  • Wie die beiden schwedischen Erfinder Karl Nils Axelssort und Carl Hilding Björn offenbar erstmals exakt festgestellt haben (s. USA.-Patent 2 603 753), liegt der Schwellenwert eines normalen, gesunden Zahnes bei Benutzung einer Kontaktübertragungs- fläche auf den Zahn von 3 mm2 bei einigen Mikroampere; bei nur schwach vitalen Zähnen kann der Schwellenwert bis auf etwa 50 Mikroampere erhöht sein. Für den gesunden Zahn stellt diese Stromstärke bei sinusförmigem Reizstrom zugleich die Erträglichkeitsgrenze dar.
  • Eigene Untersuchungen haben nun ergeben, daß im Unterschied hierzu die Reizschwelle der äußeren Zahnumgebung (Schleimhaut) bei Benutzung der gleichen Prüfsonde (Holzstäbchenelektrode von 3 mm2 Querschnitt) mehr oder weniger über 250Mikroampere liegt; die Schwellenstromstärke der äußeren Zahnumgebung ist also mehr als fünfmal so groß wie der intradentale Erträglichkeitsgrenzwert der Stromstärke.
  • Als Widerstände im Patientenstromkreis wurden etwa 850 Kiloohm für den Stromweg durch den Zahn und etwa 50 Kiloohm für den Stromweg durch die Mundschleimhaut gefunden.
  • Um nun zu erreichen, daß bei auf den Zahn aufgesetzter Prüfsonde ein Strom von maximal 50 Mikroampere durch den Zahn fließt, daß bei auf das Zahnfleisch aufgesetzter Sonde die auftretende Stromstärke dagegen nicht größer als 250 Mikroampere ist, könnte man nun an sich auf den Gedanken kommen, einem Transformator bzw. eine sonstige Reizspannungsquelle von entsprechend hohem Innenwiderstand zu verwenden. Praktisch zeigt es sich jedoch, daß ein solcher Transformator selbst bei Verwendung des dünnsten wirtschaftlich möglichen Drahtes von 0,05 mm Durchmesser untragbare Dimensionen annehmen würde.
  • Eine derartige Lösung scheidet daher aus.
  • Gemäß der Erfindung wird die gewonnene Erkenntnis über die unterschiedliche Reizschwelle von Zahn und Zahnumgebung (Schleimhaut) demgegenüber in der Weise zur Lösung der vorstehend erläuterten Aufgabe benutzt, daß die Spannung der Spannungsquelle mindestens doppelt so groß ist wie die maximal erforderliche Reizspannung am gesunden Zahn und daß die Spannungsquelle in einer an sich bekannten, aus einem Vorwiderstand und einem Reglerpotentiometer bestehenden Spannungsteilerschaltung liegt, wobei die Widerstandswerte der Glieder dieser Spannungsteilerschaltung derart bemessen sind, daß bei voll aufgedrehtem Regler der durch den Zahn fließende Strom der Erträglichkeitsgrenze des gesunden Zahnes entspricht, während der ausgangsseitige Kurzschlußstrom bei voll aufgedrehtem Regler unterhalb der Reizschwellenstromstärke der den Zahn umgebenden Mundschleimhaut bleibt.
  • Ein wesentliches Merkmal der neuen Prüfvorrichtung liegt somit darin, daß die Spannungsquelle für eine Spannung ausgelegt wird, die mindestens doppelt so groß wie die maximale Reizspannung am Zahn ist. Hierin liegt ein entscheidender Unterschied gegenüber den bekannten Prüfvorrichtungen.
  • Die in diesen bekannten Geräten verwendeten Transformatoren sind nämlich meist Mehrzwecktransformatoren, die nicht nur den Pulpenvitalitätsprüfer, sondern auch noch andere Geräte der Dentalpraxis, wie z. B. Endoskopielämpchen, Glühkauter usw., zu speisen haben. Zu diesem Zweck wird die Sekundärseite des Transformators mit Anzapfungen versehen, an denen die für die einzelnen Geräte benötigten Spannungen abgenommen werden. Da jedoch die genannten anderen, vom Transformator von Fall zu Fall zu versorgenden Geräte, abgesehen von der Spannung, auch andere, und zwar rund 4000mal größere Stromstärken verlangen als der Pulpenvitalitätsprüfer im Maximalfall, so ergibt sich schon allein aus der Diskrepanz dieser Anforderungen die Unmöglichkeit, einen Mehrzwecktransformator so zu konstruieren, daß er eine konstruktive Ersparnis bringt, den Sicherheitsvorschriften entspricht und außerdem die für die Versorgungen der Spannungsteilerkette des Pulpenvitalitätsprüfers notwendige, verhältnismäßig hohe Spannung liefert.
  • Durch die bei der neuen Prüfvorrichtung gewählte Strom-Spannungs-Ch arakteristik ist demgegenüber gewährleistet, daß nicht nur die Sicherheitsvorschriften eingehalten, sondern auch Fehldiagnosen bei zufälliger und versehentlicher Stromleitung durch die Mundschleimhaut ausgeschlossen sind.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt Fig. 1 die Schaltung der neuen Prüfvorrichtung, Fig. 2 die Anordnung mit am Zahnfleisch 9 anliegender Prüfsonde 8, Fig. 3 die Anordnung mit auf den Zahn 10 aufgesetzter Sonde 8, Fig. 4 ein Diagramm der durch den Zahn bzw. das Zahnfleisch fließenden Stromstärke in Abhängigkeit von dem an den Klemmen 6, 7 liegenden, durch den Zahn bzw. das Zahnfleisch gebildeten Außenwiderstand.
  • Die an 220 Volt angeschlossene Primärwicklung 1 des Netztransformators besteht aus 24000 Windungen Kupferdraht von 0,05 mm Durchmesser, die Sekundär- wícklung-2 aus 15 200 Windungen desselben Drahtes.
  • Der sekundäre Kurzschlußstrom soll 7 Milliampere, die primäre Leeraufnahme 5 Milliampere keinesfalls überschreiten.
  • Der in der Spannungsteilerkette liegende Vorwiderstand 4 besitzt einen Wert Rw = 0,5 Megohm, der Widerstand Rr des Reglerpotentiometers5 ist ebenso groß. 7 ist der Anschluß für die neutrale Elektrode, 6 der Anschluß für die Zahnprüfsonde.
  • Die Sekundärspannung des Transformators beträgt bei der angegebenen Last wenig über 110 Volt. Der Einfluß der Belastung durch den Patientenstromkreis kann auf die Spannung U an den Klemmen 6, 7 wegen des hohen Vorwiderstandes Rw vernachlässigt werden.
  • Für ein mit Selbstunterbrecher und Induktionsspule arbeitendes Batteriegerät, das einen faradaischen Strom liefert, gelten die folgenden Daten als Richtschnur: Primärwicklung der Induktionsspule 880 Windungen Kupferdraht von 0,3 mm Durchmesser; Sekundärwicklung 35200 Windungen Kupferdraht von 0,06 mm oder 0,08 mm Durchmesser; die Dimensionen der sekundär angeschlossenen Spannungsteilerkette sind die gleichen wie beim Netzgerät. Aus dem Übersetzungsverhältnis von 1: 40 ergibt sich bei Betrieb mit einer 4-Volt-Normalbatterie eine Spannung von 160 Volt an der Spannungsteilerkette. Diese Spannung bedeutet hier jedoch die Scheitelspannung des Öffnungsinduktionsstoßes, während der beim Netzgerät angegebene Wert die Effektivspannung darstellt.
  • Die Strom-Spannungs-Beziehungen der neuen Prüfvorrichtung lassen sich aus der Schaltung ohne weiteres ableiten; hierbei bedeuten: gesuchte Werte: U = Spannung an den Enden der Spannungsteilerkette (Klemmen 6, 7) (Spannung der Reizspannungsquelle bei Belastung mit der Spannungsteilerkette), Rw = erforderlicher Vorschaltwiderstand 4; gegebene Werte: Rk = Körperwiderstand bei Stromleitung durch den Zahn (Durchschnittswert 850 Kiloohm), Rr = Widerstand des Reglerpotentiometers 5 (ganze Widerstandsbahn), = = Stromstärke durch den Zahn bei voll aufgedrehtem Regler (50 Mikroampere), = = maximal zulässige (unterschwellige) Stromstärke durch das Zahnfleisch bei voll aufgedrehtem Regler (250 Mikroampere).
  • Da der Widerstand über die Mundschleimhaut (Zahnfleisch) mindestens zehnmal kleiner ist als der Widerstand über den Zahn (er beträgt etwa 50 Kiloohm), kann er vernachlässigt, d. h. gleich Null gesetzt werden.
  • Die Stromstärke I,, die fließt, wenn der Ausgang (Patientenstromkreis) bei voll aufgedrehtem Reglerpotentiometer kurzgeschlossen wird, ist 1s = Ru Hieraus ergibt sich die Beziehung: Rw = --- Rr Rk ' Ilc Rw= - Ik) jsiR:);%Y>;.
  • Der Nebenanschluß beim Regler braucht im mathematischen Sinne kein exakter potentiometrischer zu sein; ein exakter Neben schluß würde nämlich wegen des in diesem Falle wesentlich kleineren Wertes von Rr ungünstige Verhältnisse schaffen, da dann Rw und U allzu große Werte erhalten müßten. Es hat sich praktisch als vorteilhaft erwiesen, unter Verzicht auf einen idealen Nebenschluß für Rr = 0,5 Megohm zu wählen. Keinesfalls soll Rr kleiner als 0,35 Megohm sein.
  • Das in Fig. 1 veranschaulichte Netzgerät gibt bei den angegebenen Werten ein Ik von 50 Mikroampere und ein 18 von 220 Mikroampere. Die Stromcharakteristik der Prüfvorrichtung (in Abhängigkeit von dem Ausgangswiderstand an den Klemmen 6, 7) ist in Fig. 4 dargestellt: Das Diagramm zeigt, daß sich die Stromstärke im Bereich von 500 bis 1500 Kiloohm, der den praktisch vorkommenden Zahnwiderständen entspricht, in der Größe von etwa 40 bis 80 Mikroampere bewegt, wobei die Kurve in diesem Bereich - wie gewünscht - ziemlich flach verläuft.
  • Sinkt der Widerstand dagegen (bei Ableitung ins Zahnfleisch) auf den zwanzigsten Teil des Durchschnittswertes (R2) des Zahnes, also auch Rl = 50 Kiloohm, was dem Widerstand des Zahnfleisches entspricht, so steigt die Stromstärke nur auf etwa das Dreifache (etwa 220 Mikroampere) an, bleibt also noch knapp unter der Empfindlichkeitsgrenze der Zahnumgebung, die bei etwa 250 Mikroampere liegt.
  • Bei der neuen Prüfvorrichtung ist im übrigen zu berücksichtigen, daß das Gerät im reizphysiologischen Effekt nur dann die verlangten Eigenschaften aufweist, wenn man es zusammen mit einer Zahnprüfsonde von gerade jenem Übertraguagskontaktquerschnitt verwendet, für welchen die angegebenen Schwellenwerte und Erträglichkeitsgrenzwerte Geltung haben. Denn diese Werte haben in Wahrheit nicht den Charakter einer Stromstärke, sondern einer Stromdichte, also einer auf einen bestimmten Einströmungsquerschnitt bezogenen Stromstärke. Die angegebenen Werte gelten daher nicht für Metallspitzensonden, sondern für Holzstäbchenelektroden von 3 mm2 Querschnitt, wie sie von Axel sso n und Björn angegeben werden, wobei Querschnittstoleranzen von i 25°/o durchaus zulässig sind.
  • Da diese Elektrodenform wohl als die ideale Lösung des Problems einer einwandfreien Stromeinspeisung in den Zahn zu betrachten ist, erübrigt es sich, auf andere Elektroden einzugehen, die den mit einem Elektrolyten getränkten Holzstäbchenelektroden in fast allen maßgeblichen physikalischen Eigenschaften unterlegen sind.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Prüfung der Pulpenvitalität eines Zahnes, die eine Spannungsquelle, eine Prüfsonde und eine aus elektrischen Widerständen bestehende Regelvorrichtung für die der Prüfsonde zugeführte Spannung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Spannungsquelle mindestens doppelt so groß ist wie die maximal erforderliche Reizspannung am gesunden Zahn und daß die Spannungsquelle in einer an sich bekannten, aus einem Vorwiderstand und einem Reglerpotentiometer bestehenden Spannungsteilerschaltung liegt, wobei die Widerstandswerte der Glieder dieser Spannungsteilerschaltung derart bemessen sind, daß bei voll aufgedrehtem Regler der durch den Zahn fließende Strom der Erträglichkeitsgrenze des gesunden Zahnes entspricht, während der ausgangsseitige Kurzschlußstrom bei voll aufgedrehtem Regler unterhalb der Reizschwellenstromstärke der den Zahn umgebenden Mundschleimhaut bleibt.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 603 753, 2 522 052; österreichische Patentschrift Nr. 183 170.
DEM23465A 1953-06-18 1954-06-18 Vorrichtung zur Pruefung der Pulpenvitalitaet eines Zahnes Pending DE1115410B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3018568A1 (de) * 1979-05-14 1980-11-27 Dery Tibor Apparat zur bestimmung und zur digitalen anzeige der lage des zahnwurzelbehandlungsmittels im zahnkanal

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2522052A (en) * 1947-07-03 1950-09-12 James J Logan Tooth pulp tester
US2603753A (en) * 1946-04-29 1952-07-15 Axelsson Karl Nils Apparatus for examining teeth
AT183170B (de) * 1953-06-18 1955-09-10 Josef Hermann Ing Stiegler Vorrichtung zur elektrischen Prüfung der Pulpenvitalität

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