DE19849660A1 - Zahnärztliches Handstück - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein zahnärztliches Handstück (1) mit einem Aufnahmemittel (2) für ein Dentalwerkzeug (3), an dem eine Bilderfassungsvorrichtung (4) angeordnet ist, die das Bild der Arbeitsfläche des Dentalwerkzeugs (3) erfaßt, und die mit einem Bildübertragungsmittel verbunden ist, welche das Bild von der Bilderfassungsvorrichtung (4) aus überträgt.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem zahnärztlichen Handstück.

Solche Handstücke sind seit Jahrzehnten bei Zahnärzten bekannt. Sie werden beispielsweise für Dentalbohrer verwendet, die in eine Kupplung im Handstück eingesteckt werden und so mit einem Antrieb des Werkzeugs verbunden sind. Mit einem solchen Schleifwerkzeug werden kranke Teile eines Zahnes entfernt. Frü­ her wurde der Dentalbohrer durch einen mechanischen Antrieb, der durch das Handstück geführt wurde, angetrieben. Heutzutage wird vorwiegend Druckluft zum Antrieb verwendet. Dazu sind im Handstück ein Zuluft- und Abluftkanal vor­ handen, die eine mit der Kupplung verbundene Turbine antreibt. Somit kann über den Luftdruck die Geschwindigkeit des Bohrwerkzeuges gesteuert werden. Der Nachteil an einem solchen Dentalbohrer ist jedoch, daß an gewissen Stellen die zu behandelnde Fläche des Zahnes nur über einen Spiegel, der über eine über dem Mund des Patienten angeordnete Lampe beleuchtet wird, beobachtet wer­ den kann, so daß der behandelnde Zahnarzt in der einen Hand den Spiegel und in der anderen Hand den Bohrer halten muß. Außerdem sind manche Behand­ lungsstellen so schwer zugänglich, daß der Zahnarzt dabei seinen Rücken stark verbiegen muß, was auf Dauer zu einem starken Rückenproblem im Berufsstand der Zahnärzte führt.

Weiterhin ist es bekannt, zur optischen Untersuchung der Zähne anstatt eines Spiegels eine Kamera zu verwenden, die in einer stabförmigen Sonde angeord­ net ist und deren Gesichtsfeld mit Leuchtelementen ausgeleuchtet wird. Eine sol­ che Kamera ist mit einem Monitor verbunden, so daß auch der Patient den Zu­ stand seiner Zähne sehen kann. Eine solche Kamera ist jedoch nur zu Diagnose­ zwecken geeignet, so daß zur Behandlung des geschädigten Zahnes wieder auf einen bekannten Bohrer, mit den oben erwähnten Nachteilen, zurückgegriffen werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Mittel zur Verfügung zu stellen, wel­ ches es dem behandelnden Zahnarzt erlaubt, eine Behandlung der Zähne auch an den durch konventionelle Methoden nur schwer zugänglichen Stellen der Zäh­ ne vornehmen zu können, ohne dabei in einer den Rücken des Zahnarztes stark belastenden Stellung verharren zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes zahnärztliches Handstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch ein erfindungsgemäßes zahnärztliches Handstück ist der Zahnarzt nicht mehr darauf angewiesen die zu behandelnde Stelle am Zahn direkt einsehen zu müssen, sondern er kann auf das von dem Bildübertragungsmittel zur Verfügung gestellten Bild zurückgreifen. Somit ist es für den behandelnden Zahnarzt nicht mehr nötig, seinen Rücken in eine diesen stark belastende Position zu bringen, damit er eine gute Sicht auf die zu behandelnde Stelle hat. Er kann die Behand­ lung dabei mit geradem Rücken und aufrecht sitzend vornehmen. Außerdem ist es auch nicht mehr nötig, in einer Hand den Spiegel und in der anderen Hand das Dentalwerkzeug zu halten, wenn er einen kranken Zahn behandelt, sondern er kann dies mit nur einer Hand tun. Dadurch kann die andere Hand für andere Tätigkeiten verwendet werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bilderfassungsvorrichtung über das Bildübertragungs­ mittel mit einem Monitor und/oder einem Auge verbunden ist. Durch die Übertra­ gung des Bildes der Arbeitsfläche auf einen Monitor ist es möglich, daß nicht nur der behandelnde Zahnarzt die Behandlung genau verfolgen kann, sondern auch andere Leute. Beispielsweise kann durch eine Übertragung auf einen großen Mo­ nitor ein Mittel zur Verbesserung der universitären Ausbildung der Zahnmedizin­ studenten zur Verfügung gestellt werden. Außerdem ist es möglich, den Monitor in jeder gewünschten Position aufzustellen, so daß der Zahnarzt die Stellung beim Behandeln des Zahnes einnehmen kann, die ihm individuell am meisten zu­ sagt, ohne an eine vorher festgelegte Blickrichtung gebunden zu sein. Eine Über­ tragung zum Auge kann beispielsweise auch über Bildleiter erfolgen, wie dies schon aus der Endoskopie bekannt ist. Die Enden der Bildleiter werden dann auf eine Brille aufgesetzt, so daß der Zahnarzt den Kopf frei bewegen kann und da­ bei trotzdem die zu behandelnde Stelle einsieht. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung einer speziellen Brille, in die das Signal übertragen wird, wie dies bei Cyber-Space-Anwendungen im Rahmen von "virtual reality" bekannt ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bilderfassungsvorrichtung einen Empfänger und ein Objektiv aufweist. Dies ist eine sehr einfach zu realisierende Anordnung, die da­ durch preiswert herzustellen ist.

Vorteilhaft ist es, wenn am Handstück mindestens ein Beleuchtungsmittel ange­ ordnet ist, das die Arbeitsfläche des Dentalwerkzeugs beleuchtet. Dadurch ist ei­ ne von einer äußeren Beleuchtung unabhängige gute Ausleuchtung der Arbeitsfläche gegeben und die Bilderfassungsvorrichtung kann ein gutes Bild zum Monitor übertragen. Es versteht sich von selbst, daß auch mehrere Be­ leuchtungsmittel verwendet werden können, die zu einer vorteilhaften Ausleuch­ tung der Arbeitsfläche führen. Dies ist jedoch nicht zwingend.

Vorteilhaft ist es, wenn das Handstück als Hülse ausgebildet ist, in der das Auf­ nahmemittel, die Bilderfassungsvorrichtung und/oder das Beleuchtungsmittel auf­ genommen sind. Dadurch wird eine kompakte Ausgestaltung der gesamten Vor­ richtung erreicht und die einzelnen Komponenten sind durch die Hülse gut geschützt.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Hülse lösbar mit dem Aufnahmemittel, der Bilderfassungsvorrichtung und/oder dem Beleuchtungsmittel verbunden ist. Zur Sterilisation wird die Hülse einfach von den genannten Komponenten abgezogen. Dadurch wird eine Sterilisierung der Hülse vereinfacht, da auf die im Handstück befindlichen empfindlichen Komponenten Bilderfassungsvorrichtung und/oder Be­ leuchtungsmittel keine Rücksicht genommen werden muß.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bilderfassungsvorrichtung und/oder das Beleuch­ tungsmittel zwischen dem Aufnahmemittel und dem Ende des Handstücks ange­ ordnet sind. Dadurch wird ein guter Blickwinkel auf die zu behandelnde Arbeits­ fläche des Zahnes erzielt, wobei das verwendete Dentalwerkzeug weder dem Lichtkegel des Beleuchtungsmittels noch dem Gesichtsfeld der Bilderfassungs­ vorrichtung hinderlich entgegensteht.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bilderfassungsvorrichtung eine große Tiefenschärfe hat. Dadurch ist nicht nur die Ebene scharf abgebildet, in der die Arbeitsfläche liegt, sondern auch ein Bereich vor und hinter dieser Arbeitsfläche. Dadurch ist ein besserer Eindruck von der Umgebung der zu behandelnden Arbeitsfläche sichtbar, was zu einer besseren Beurteilung der Gesamtlage durch den behan­ delnden Zahnarzt führt.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Bilderfassungsvorrichtung ein vergrößertes Bild der Arbeitsfläche liefert. Dadurch sieht der behandelnde Zahnarzt noch mehr Einzelheiten des kranken Zahns und kann somit noch genauer arbeiten.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Fokus der Bilderfassungsvorrichtung verän­ derbar ist. Dadurch können Dentalwerkzeuge mit unterschiedlicher Länge ver­ wendet werden und es ist trotzdem möglich, daß die Bilderfassungsvorrichtung ein scharfes Bild von den jeweiligen Arbeitsflächen, die an unterschiedlichen Stellen liegen, liefert. Somit ist für unterschiedliche Dentalwerkzeuge dasselbe Handstück verwendbar.

In diesem Zusammenhang ist es auch noch vorteilhaft, wenn das Gesichtsfeld der Bilderfassungsvorrichtung schwenkbar ist. Dadurch ist eine genaue Abstim­ mung zwischen Gesichtsfeld und Fokus möglich.

Vorteilhafterweise wird als Empfänger der Bilderfassungsvorrichtung ein CCD- Chip verwendet. Eine solche optische Abbildungseinrichtung ist zum einen sehr klein, so daß der CCD-Chip in vorteilhafter Weise im Handstück angeordnet sein kann und der Durchmesser des Handstücks trotzdem klein gehalten werden kann. Zum anderen ist die Technologie auf diesem Gebiet soweit vorgeschritten, daß eine solche Bilderfassungsvorrichtung sehr gute Bilder liefert.

Vorteilhaft ist es, wenn als Objektiv zu einem Bildleiter angeordnete Lichtleiter verwendet werden. Ein solcher Bildleiter ist flexibel und kann dadurch auch in ei­ nem Handstück verwendet werden, dessen Kopf schwenkbar ist. Der technische Aufwand zur Realisierung ist dabei geringer als bei einem herkömmlichen Objek­ tiv aus Linsen und Prismen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Bildleiter die Signale auf einen außerhalb des Handstücks angeordneten Empfänger, insbesondere eine elektronische Videokamera, überträgt. Dadurch wird eine besonders einfach ausgestaltete An­ ordnung zur Leitung des von der Bilderfassungsvorrichtung aufgenommenen Bil­ des verwendet, die trotzdem eine sehr gute Bildqualität am Ende des Bildleiters zuläßt.

Vorteilhaft ist es, wenn am Handstück eine Düse angeordnet ist, die mit Druckluft oder Wasser beaufschlagt werden kann und auf einen Lichteinlaß der Bilderfas­ sungsvorrichtung und/oder einen Lichtauslaß des Beleuchtungsmittels ausgerich­ tet ist. Dadurch ist es möglich, die während der Behandlung vom Zahn abgelö­ sten Partikel, die sich möglicherweise auf dem Lichteinlaß der Bilderfassungsvor­ richtung oder dem Lichtauslaß des Beleuchtungsmittels niederschlagen, wegzu­ blasen bzw. wegzuspülen. Dies ist nötig, da mit zunehmendem Niederschlag auf dem Lichteinlaß der Bilderfassungsvorrichtung bzw. dem Lichtauslaß des Be­ leuchtungsmittels eine Verschlechterung der Bildqualität einhergeht.

Eine andere vorteilhafte Alternative, das Problem der Bildverschlechterung durch Anlagerung von entfernten Zahnpartikeln oder auch getrübtes Wasser zu unter­ binden ist, daß der Lichteinlaß der Bilderfassungsvorrichtung und/oder der Licht­ auslaß des Beleuchtungsmittels von einer Folie überdeckt werden die in diesen Bereichen automatisch auswechselbar ist. Dies geschieht beispielsweise da­ durch, daß eine Folie auf eine erste Rolle aufgerollt ist, die an einem Ende dieser Bereiche angeordnet ist und am anderen Ende der Bereiche auf eine zweite Folie aufgerollt wird. Dies kann entweder kontinuierlich geschehen oder auch nur auf Anforderung des Zahnarztes, beispielsweise durch das Drücken eines Knopfes. Die Rolle, auf die die Folie aufgerollt wird, wird dann mittels eines Motors in Be­ wegung gesetzt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Bilderfassungsvorrichtung mit einem Bildspeicher verbunden ist. Dadurch ist es möglich, daß die Behandlung des Zahnarztes dokumentiert wird. Dies kann möglicherweise bei der Beurteilung ei­ nes Kunstfehlers oder bei einer Abrechnung durch die Krankenkasse von Bedeutung sein. Außerdem kann man auch gut durch das Nebeneinanderstellen von Bildern den Zustand vor der Behandlung und nach der Behandlung miteinan­ der vergleichen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn zwischen Bilderfassungsvorrichtung und Monitor und/oder Auge und/oder Bildspeicher flexible Lichtleiter benutzt werden. Dadurch ist eine flexible Zuleitung von einer Versorgungseinheit zum Handstück gewähr­ leistet und die Beweglichkeit des Handstücks in der Hand des Zahnarztes wird dadurch stark erhöht.

Als Dentalwerkzeuge kommen bevorzugt rotierende Dentalwerkzeuge, insbeson­ dere Bohrer, sowie auch Ultraschallsonden in Betracht. Damit sind die wichtig­ sten Krankheiten an den Zähnen behandelbar.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand des Ausfüh­ rungsbeispiels das anhand der folgenden Figuren beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Handstücks mit Zuleitung,

Fig. 2 eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels aus Richtung II in Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch das Handstück entlang der Linie A-A aus Fig. 1 und

Fig. 4 einen vergrößert dargestellten Querschnitt durch das Handstück entlang der Linie B-B aus Fig. 2.

Die beiden Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ansichten eines Handstücks 1 für einen Dentalbohrer 3 mit einer Zuleitung 9. In dem Handstück 1 ist ein bekanntes Auf­ nahmemittel 2 für den Dentalbohrer 3 vorhanden. Der Dentalbohrer 3 weist an seiner Spitze 14 eine Arbeitsfläche auf, die von zwei Beleuchtungsmitteln 7 be­ leuchtet wird. Die Spitze 14 des Dentalbohrers 3 und somit die Arbeitsfläche wird von einer Bilderfassungsvorrichtung 4, die innerhalb des hülsenförmig ausgebil­ deten Handstücks 1 angeordnet ist, beobachtet. Die Bilderfassungsvorrichtung 4 hat ein Gesichtsfeld 13, unter dem sie das Licht registriert. Sie ist hinter einem durchsichtigen Fenster 11 angeordnet, so daß das Licht ungehindert von ihr regi­ striert werden kann. Das durch das Fenster 11 eintretende Licht wird von der Bil­ derfassungsvorrichtung 4 registriert und mittels eines elektrischen Leiters 12 durch das Handstück 1 und die Zuleitung 9, die flexibel ist, zu einem nicht ge­ zeigten Monitor 10 geleitet. Zwischen dem Griffstück 1 und dem Monitor 10 ist ei­ ne ebenfalls nicht gezeigte, zur Bildverarbeitung dienende Elektronik angeordnet. Somit wird auf dem Monitor 10 ein exaktes und scharfes Bild, der unter dem Ge­ sichtsfeld 13 der Bilderfassungsvorrichtung 4 zu erkennenden Objekte gezeigt. Der Zahnarzt sieht dadurch problemlos, ohne daß er seinen Rücken in eine ver­ drehte, zu Verspannungen führende Position bringen muß, wo er den Dentalboh­ rer 3 ansetzen muß und wie weit er noch bohren muß. Außerdem ist es nicht mehr nötig, einen Spiegel zu benutzen, so daß der Zahnarzt seine zweite Hand frei hat.

Die Bilderfassungsvorrichtung (4) weist ein Objektiv 6 und als Empfänger einen CCD-Chip 5 auf. Hinter dem CCD-Chip 5 schließt sich eine Bildverarbeitungse­ lektronik 18 an, die das vom CCD-Chip 5 kommende Signal so vorbereitet, daß es problemlos zu dem nichtgezeigten Monitor 10 übermittelt werden kann. Im An­ schluß an das Ende 17 des Handstücks 1 sind in einer verbreiterten Hülse 16 mechanische Elemente angeordnet, die jedoch allgemein bekannt und nicht erfin­ dungswesentlich sind, so daß sie in diesem Rahmen nicht näher beschrieben werden müssen.

In Fig. 3 ist die Bilderfassungsvorrichtung 4 deutlicher zu erkennen. Vor einem CCD-Chip 5 ist ein Objektiv 6 angebracht, das Linsen und Prismen aufweist. Das Objektiv 6 ist so ausgelegt, daß das Gesichtsfeld 13 verschwenkbar ist und außerdem die Fokuslänge variiert werden kann. Dies geschieht durch bekannte Mittel und Verfahren, auf die in diesem Rahmen deshalb nicht einzugehen ist. Das Bild des angeleuchteten Objekts fällt durch das Fenster 11 in das Objektiv 6, das es auf den CCD-Chip 5 abbildet. Dort wird es registriert und zur Übermittlung des Bildes schließen sich die obengenannten Elemente an den CCD-Chip 5 an. Außer dem gezeigten Fenster 11 ist es genausogut möglich, eine fokusierende Linse zu verwenden.

Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch das Handstück 1. In einer zentralen Röhre 17 ist der CCD-Chip 5 und das Objektiv 6 der Bilderfassungsvor­ richtung 4 angeordnet. Die Beleuchtungsmittel 7 sind durch zwei Beleuchtungs­ kanäle 7a, 7b geführt: Hier handelt es sich um Lichtleiter, die problemlos durch die beiden Beleuchtungskanäle 7a, 7b gelegt werden können und eine gute Aus­ leuchtung des Gesichtsfelds 13 erlauben. Die beiden Beleuchtungskanäle 7a, 7b werden einfach innerhalb des Handstücks 1 in einem Radius zum Lichtauslaß der Beleuchtungsmittel 7 hin nach unten geführt, was bei der Verwendung von Licht­ leitern als Beleuchtungsmittel 7 problemlos möglich ist. Außerdem ist noch der Zuluftkanal 8a sowie der Abluftkanal 8b der Turbine zu sehen, die den Dental­ bohrer 3 antreibt. Eine solche Ausgestaltung mit Zuluftkanal 8a und Abluftkanal 8b ist aus den konventionellen luftdruckbetriebenen Dentalbohrern bekannt, so daß auf die nähere Ausgestaltung nicht eingegangen werden muß.

Claims (20)

1. Zahnärztliches Handstück (1) mit einem Aufnahmemittel (2) für ein Dental­ werkzeug (3), an dem eine Bilderfassungsvorrichtung (4) angeordnet ist, die das Bild der Ar­ beitsfläche des Dentalwerkzeugs (3) erfaßt, und die mit einem Bildübertra­ gungsmittel verbunden ist, welche das Bild von der Bilderfassungsvorrichtung (4) aus überträgt.

2. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) über das Bildübertragungsmittel mit einem Monitor (10) und/oder einem Auge verbunden ist.

3. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) einen Empfänger (5) und ein Ob­ jektiv (6) aufweist.

4. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Handstück (1) mindestens ein Beleuchtungsmittel (7) angeordnet ist, das die Arbeitsfläche des Dentalwerkzeugs (3) beleuchtet.

5. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Hülse ausgebildet ist, in der das Aufnahmemittel (2), die Bilderfassungsvorrichtung (4) und/oder das Beleuchtungsmittel (7) aufgenommen sind.

6. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse lösbar mit dem Aufnahmemittel (2), der Bilderfassungsvorrichtung (4) und/oder dem Beleuchtungsmittel (7) verbunden ist.

7. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) und/oder das Be­ leuchtungsmittel (7) zwischen dem Aufnahmemittel (2) und dem Ende (17) des Handstücks (1) angeordnet sind.

8. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) eine große Tiefen­ schärfe hat.

9. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) ein vergrößertes Bild der Arbeitsfläche liefert.

10. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokus der Bilderfassungsvorrichtung (4) veränder­ bar ist.

11. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesichtsfeld (13) der Bilderfassungsvorrichtung (4) schwenkbar ist.

12. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) als Empfänger (5) ei­ nen CCD-Chip (5) aufweist.

13. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der CCD-Chip im Handstück (1) angeordnet ist.

14. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Objektiv (6) zu einem Bildleiter angeordnete Licht­ leiter verwendet werden.

15. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildleiter die Signale auf einen außerhalb des Handstücks (1) angeordne­ ten Empfänger, insbesondere eine elektronische Videokamera, überträgt.

16. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an ihm eine Düse angeordnet ist, die mit Druckluft oder Wasser beaufschlagt werden kann und auf einen Lichteinlaß (11) der Bilder­ fassungsvorrichtung (4) und/oder einen Lichtauslaß des Beleuchtungsmittels (7) ausgerichtet ist.

17. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichteinlaß (11) der Bilderfassungsvorrichtung (4) und/oder der Lichtauslaß des Beleuchtungsmittels (7) von einer Folie über­ deckt werden, die in diesen Bereichen automatisch auswechselbar ist.

18. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungsvorrichtung (4) mit einem Bildspei­ cher verbunden ist.

19. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bilderfassungsvorrichtung (4) und Monitor (10) und/oder Auge und/oder Bildspeicher flexible Lichtleiter benutzt werden.

20. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Dentalwerkzeug (3) um ein rotierendes Dentalwerkzeug, insbesondere einen Bohrer, oder eine Ultraschallsonde handelt.