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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Sachgebiet der Erfindung:
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Die
Erfindung betrifft ein Untersuchungsverfahren zum Untersuchen einer
Standzeit einer endodontischen Feile gemäß Anspruch 1 und eine Untersuchungsausrüstung zum
Untersuchen einer Standzeit einer endodontischen Feile gemäß Anspruch
3.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Endodontik
bzw. Zahnwurzelbehandlung. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung
auf ein neuartiges Untersuchungs- und Prüfverfahren, mit dem die verbleibende
Haltbarkeitsfestigkeit bzw. Standzeit endodontischer Feilen nicht
zerstörend
untersucht werden kann, und auf eine Ausrüstung zum Durchführen einer
solchen Untersuchung; die endodontischen Feilen werden hauptsächlich aus
rostfreiem Stahl oder superelastischer TiNi-Legierung für den Zweck
einer Reinigung des erkrankten Bereichs der Wurzelkanäle hergestellt.
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Beschreibung des Stands der Technik:
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Die
okklusale Oberfläche
eines Zahns wird mit einem koronalen Körper, der aus einer harten Emailstruktur
hergestellt ist, gebildet, unter der die Dentin-Struktur vorgefunden
wird. Unterhalb der Dentin-Struktur ist eine Pulpe-Kammer vorhanden und
sie erstreckt sich zu einem Wurzelkanal zu dem Wurzelscheitelpunkt
bzw. zu der Wurzelspitze hin. Wenn der Zahnzerfall auftritt, wird
Karies durch den Befall der Email- bzw. Überzugsschicht eingeleitet. Später wird
die Zahnkaries fortschreiten, um den Wurzelkanal zu befallen. Die
Wurzelkanaltherapie kann als die komplette Entfernung der irreversibel
beschädigten
Dental-Pulpe, der eine Reinigung, eine Formung und ein Füllung des
Wurzelkanalsystems folgt, bezeichnet werden, so daß der Zahn
als eine funktionale Einheit in dem Dentalbogen verbleiben kann.
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Bestimmte
Prinzipien müssen
während
der Präparation
aller Wurzelkanäle
eingehalten werden: (1) immer Beibehalten der ursprünglichen,
preoperativen Form des Wurzelkanals und Arbeiten innerhalb der Grenzen
dieses Kanals, (2) Herstellen einer kontinuierlich konisch zulaufenden,
dreidimensionalen Form, die ihren engsten Querschnittsdurchmesser an
der Spitzeneinschnürung
besitzt, (3) Erzeugen einer ausreichenden Breite in dem Kanal, um
die Verwendung einer Strahlung bei dem Entfernen von organischen
Resten und Bakterien aus dem gesamten Kanal zu verwenden und um
einen adäquaten
Raum für
eine Kondensation für
das Festkern-Wurzelkanalfüllmaterial,
wie beispielsweise Guttapercha, zu ermöglichen.
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Feilen
sind die nützlichsten
Instrumente in der Endodontik für
den Zweck des Entfernens von hartem Gewebe bei der Kanalerweiterung.
Sie werden durch Verdrillen eines Rohlings hergestellt, der ein
quadratischer (oder manchmal dreieckförmiger) Stab ist, was eine
Reihe von Schneidnuten bzw. -riefen erzeugt. Mechanische oder maschinenangetriebene
Instrumente sind auf dem Schall- und Ultraschallgebiet mit einer
Verringerung in der Präparationszeit
entwickelt worden. Dasjenige, was verbessert worden ist, ist die
Bestrahlung und gleichzeitige Entfernung von toxischem Material
aus dem Wurzelkanal.
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Eine
endodontische Feile besitzt normalerweise zwei Funktionen; diese
sind eine Feilwirkung und eine Ausräumwirkung. Wenn die Feilwirkung
eingesetzt wird, kratzen die Riefen gegen die Wände, was einen Teil des Dentins
aushöhlt
und dieses aus dem Kanal entfernt. Wenn die Ausräumwirkung verwendet wird, sollte
eine Drehung im Uhrzeigersinn eingesetzt werden. Die Riefen, die
die Wände
berühren,
kratzen an dem Dentin und nehmen es weg, um die Präparation
zu erweitern.
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Aufgrund
der Komplexität
und Unregelmäßigkeit
der Wurzelkanalmorphologie gestaltet die Feilwirkung und die Ausräumwirkung
die gesamte endodontische Therapie komplizierter und stellt eine Herausforderung
dar. Um solche komplizierten und unregelmäßig geformten Wurzelkanäle zu bearbeiten,
sollte die endodontische Feile sehr elastisch sein, insbesondere
der Spitzenbereich davon. Weiterhin ist eine Vielfalt von Größen im Hinblick
auf den Spitzen-Durchmesser und den Schaftdurchmesser und der Länge ebenso
vorhanden.
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In
neuerer Zeit ist TiNi-Material umfangreich verwendet worden, um
die endodontischen Feilen herzustellen, da diese Legierungen einzigartige
Charakteristika einer Superelastizität besitzen. Eine superelastische
Eigenschaft verringert die Möglichkeit für verfahrensmäßige Fehler,
wie beispielsweise Reißen,
Ablagern und Transport von Feilen. Während die superelastischen
Eigenschaften von TiNi-Instrumenten höchst wünschenswert sind, kann ein
Instrumentenbruch dennoch innerhalb des Kanals auftreten. Dies bedeutet,
daß dann,
wenn die endodontische Feile gebrochen und in dem Bereich des Wurzelkanals
belassen wurde, dies nicht auf falsche ärztliche Behandlung beruht.
Allerdings ist, falls der Endodontist versäumt, dieses Beweismittel auf
der Karte des Patienten zu vermerken, und es versäumt, diesen
Vorfall dem Patienten mitzuteilen, dies die ärztliche Fehlbehandlung.
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M.
L. Zuolo et al. beobachteten, daß die endodontischen Feilen
aufgrund verschieddener mechanischer Gründe ausfielen; sie können eine schnelle
Abnutzung, einen Bruch, Ausplatzungen und Vertiefungen auf den Rillen
und eine Verdrillung des Schafts umfassen [Journal of Endodontics,
Vol. 18, Seite 336–339,
1992]. Weiterhin haben J. P. Pruett et al den Ermüdungsbeschädigungsvorgang bei
niedrigem Zyklus an superelastischen TiNi-Endodontik-Feilen untersucht
[Journal of Endodontics, Vol. 23, Seite 77–85; 1997]. Sie haben herausgefunden,
daß alle
getesteten TiNi-Feilen aufgrund von Ermüdung ausfielen und die Anzahl
von Zyklen, um zu ermüden,
von dem Krümmungswinkel
abhing (der anzeigt, wie scharf die Wurzelspitze gedreht und geformt
wird).
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Wenn
die Feile, die dahingehend bewertet ist, daß sie nicht beschädigt ist,
wird sie sterilisiert und erneut bei dem nächsten Patienten verwendet werden
(oder recycelt werden). Die normalerweise praktizierte Sterilisation
ist eine Autoklaven-Sterilisation bei 120°C für 30 Minuten bei 20 psi Druck.
B. F. Mitchell fanden heraus, daß Feilen aus rostfreiem Stahl
eine Abnahme in der Bruchwiderstandsfähigkeit einer wiederholten
Autoklaven-Sterilisation folgend gezeigt haben [Oral Surgery, Vol.
55, Seite 204–207;
1983]. Im Gegensatz dazu beobachteten E. P. Kiss et al, daß, ungeachtet
der Größe der TiNi-Drehfeilen,
mehrfache (fünf)
Zyklen einer Autoklaven-Sterilisation zu einer signifikanten Erhöhung in der
torsionsmäßigen Bruchbeständigkeit
führten [Journal
Dental Research, Abstract 547; 1997]. Allerdings beobachtete Y.
Oshida, daß die
progressive Beschädigung
an TiNi-Feilen dahingehend befunden wurde, dominant gegenüber dem
Wiederaufbereitungsvorgang durch den Autoklaven (falls vorhanden)
zu sein [unveröffentlichte
Daten; 1998].
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird, obwohl der Bruch und das Belassen
des Abschnitts der endodontischen Feile in dem Wurzelkanal keine ärztliche
Fehlbehandlung ist, dies viele Probleme bei bestimmten Patienten
hervorrufen. Wenn der Patient hypersensitiv auf ein Nickelelement
ist, wird er an einer Nickelallergiereaktion leiden. Für einen
noch ernsteren Fall wird das aufgelöste Nickelelement als eine
Karzinogenizität
wirken. Da der Nickelgehalt in den TiNi-Feilen (ungefähr 50 Gewichts-%) höher als derjenige
in Feilen aus rostfreiem Stahl (ungefähr 8 Gewichts-%) ist, werden
die vorstehenden potentiellen Probleme verschlechtert, wenn die
superelastischen TiNi-Feilen brechen und hinter dem Wurzelkanalbereich
verbleiben. Obwohl die Biokompatiblität eines TiNi-Implantats ausreichend
gut dokumentiert wurde, basiert sie auf den in vitro Studien unter
Verwendung von künstlichem
Speichel, der eine Chlorkonzentration mit ungefähr sieben (7) mal löslicher als
diejenige einer dentinalen Flüssigkeit
besitzt. Demzufolge kann leicht erkannt werden, daß die Auflösung eines
Nickelelements aus dem gebrochenen TiNi viel höher sein würde als der Fall in der intraoralen
Umgebung.
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Gerade
in Verbindung mit diesem potentiell schädlichen Element, das Materialien
enthält,
existieren keine wissenschaftlichen Standards, um die kumulative
Schädigung
an TiNi-Feilen oder solchen aus rostfreiem Stahl vor dem mechanischen
Bruch zu bewerten. Dasjenige, was normalerweise bei dem Endodontisten
praktiziert wird, ist der Grad eines Biegens des Spitzenbereichs
der Feilen und die Schneideffektivität der verwendeten Feilen, die
zwei Hauptparameter für
den Endodontisten, die progressive Beschädigung abzuschätzen und
zu beurteilen, ob sie nach der Autoklaven-Sterilisation recycelt werden kann oder
nicht oder ausgesondert werden sollte, ist. Diese Beobachtung wird
normalerweise durch entweder die bloßen Augen oder unter einer
Linse mit relativ niedriger Vergrößerung (zum Beispiel ×20) durchgeführt. Demzufolge
sind dies die makroskopischen Untersuchungen und sind nur auf die
Oberflächenschichten
beschränkt.
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Aus
der
WO 95/10245 A1 sind
endodontische Feilen zur Wurzelkanalbehandlung bekannt. Die endodontischen
Feilen haben einen Kern aus einer ersten Metalllegierung, der vor
einem Mantel aus einer zweiten Metalllegierung koaxial umgeben ist. Die
beiden Metalllegierungen sind unterschiedlich flexibel. Durch eine
Wahl der Anteile der beiden Metalllegierungen an der endodontischen
Feile wird deren Flexibilität
auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Dadurch kann die Flexibilität von endodontischen
Feilen den Bedürfnissen
bei der Wurzelkanalbehandlung von Zähnen angepasst werden. Behandlungsfehler,
die meist auf nicht ausreichend flexible endodontische Feilen zurückzuführen sind,
wie z. B. Perforationen des Wurzelkanals oder unerwünschte Vorsprünge werden
durch die endodontischen Feilen nach der
WO 95/10245 vermieden.
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Das
US-Patent
US 4 518 356
A beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der optimalen
Länge von
endodontischen Ultraschallfeilen. Das US-Patent geht von der Beobachtung
aus, dass die Feilen bei der Behandlung schwingen und mit der Zeit
brechen. Dabei brechen die Feilen dann nicht an der Stelle der größten Biegung
sondern an den Knotenpunkten. Bei dem Verfahren zur Bestimmung der
optimalen Länge wird
eine Vielzahl von endodontischen Feilen unterschiedlicher Länge aber
mit identischem Querschnitt im Wasser getestet. Dabei wird eine
vorbestimmte Anzahl dieser Feilen für feste Zeitintervalle beobachtet,
bis die Feilen einer bestimmten Länge brechen. Von den übrigen Feilen
wird die Länge
bestimmt, welche als Grundlage für
die Produktion weiterer Feilen dient.
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Das
US-Patent
US 4 708 651
A beschreibt ein Werkzeug zum Biegen endodontischer Feilen
in vorgegebenen Radien. Das Werkzeug ist pinzettenartig geformt,
wobei ein freies Ende der Pinzette als im Durchmesser gestuft reduzierter
Zylinder ausgebildet ist. Mit dem verbleibenden freien Ende der
Pinzette kann eine endodontische Feile auf einer Stufe fixiert werden,
so dass sie auf der Stufe gebogen werden kann. Der gestufte Zylinder
dient somit als Biegeform.
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In
Anbetracht dieses Stands der Technik verbleibt das Erfordernis für ein neuartiges
Untersuchungsverfahren für
eine endodontische Feile, das zuverlässiger für den Endodontisten ist und
sicherer für
den endodontischen Patienten ist, und für die Herstellung der Ausrüstung zum
Durchführen
dieser neuartigen Untersuchung bei endodontischen Feilen. Die vorliegende
Erfindung wendet sich diesen Erfordernissen zu.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend erwähnten Nachteile,
die den derzeitigen Praktiken, die durch den Endodontisten vorgenommen
werden, zugeordnet sind, zu beheben. Es ist deshalb eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Untersuchungsverfahren
zu schaffen, um die kumulative Beschädigung zu überwachen und um zu bestimmen,
daß die
endodontische Feile ihre Haltbarkeitsgrenze erreicht hat, und eine
Ausrüstung
zu schaffen, mit der diese Untersuchung in einer nicht zerstörenden Art
und Weise bei endodontischen Feilen durchgeführt werden kann.
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Die
Aufgabe ist durch das Untersuchungsverfahren nach dem Anspruch 1
bzw. durch die entsprechende Versuchungsausrüstung nach Anspruch 3 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
des Untersuchungsverfahrens bzw. der Untersuchungsausrüstung sind
Gegenstand der entsprechenden abhängigen Patentansprüche.
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Um
die Aufgabe zu lösen,
wird, gemäß einer ersten,
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, ein Untersuchungsverfahren für endodontische
Feilen geschaffen, um die kumulative Beschädigung der Feilen, die zum
Reinigen des erkrankten Bereichs der Wurzelkanäle eingesetzt werden, zu bewerten.
Das Untersuchungsverfahren weist verschiedene Vorgänge auf,
umfassend einen Datenmeßvorgang,
um die Daten zu messen, die sich auf den elektrischen Widerstand
der endodontischen Feilen beziehen, einen Beurteilungsvorgang, um
die gemessenen Daten, die durch den vorherigen Vorgang erhalten
sind, mit solchen kritischen Schwellwertsfestigkeitsdaten zu vergleichen,
die im voraus erhalten wurden, und um zu beurteilen, ob die Feile
bis zu dem kritischen Niveau beschädigt worden ist oder nicht,
und einen Alarmvorgang, um zu warnen, immer wenn der vorherige Vorgang
anzeigt, daß die
Feile ihr kritisches Niveau der kumulativen Beschädigung erreicht
hat, so daß sie
ausgesondert oder geglüht
werden sollte, um die beschädigte
Feile in einen nicht betriebsmäßigen Zustand
zu versetzen.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsformen des
Untersuchungsverfahrens der vorliegenden Erfindung umfaßt, wenn
die Feile dahingehend beurteilt wird, ihr kritisches Beschädigungsniveau
während des
Beurteilungsvorgangs zu erreichen, der Beurteilungsvorgang weiterhin
einen Einstellvorgang für
einen unbenutzten Zustand der Feile umfaßt, so daß die Feile nicht weiter benutzt
werden kann bzw. benutzt werden sollte.
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Gemäß der zweiten,
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Ausrüstung geschaffen, um die Untersuchung,
wie sie vorstehend erwähnt
ist, durchzuführen.
Die Ausrüstung
weist eine Feilenabschnitt-Halteeinrichtung auf, um die endodontische
Feile, die untersucht werden soll, zu halten, die Dateneingabeeinrichtung,
um die Daten einzugeben, die von dem Feilenabschnitt erhalten sind,
eine elektrische Widerstandsdatenmeßeinrichtung, um den elektrischen
Widerstand von dem Feilenabschnitt zu messen, der untersucht werden
soll, eine Speichereinrichtung für
die inspizierten Informationen, um die Daten über den elektrischen Widerstand,
der von dem Feilenabschnitt gemessen ist, zu speichern, eine Beurteilungseinrichtung,
um eine Beurteilung vorzunehmen, ob der Feilenabschnitt beschädigt worden
ist oder nicht, und sein kritisches Festigkeitsniveau einer kumulativen
Beschädigung
erreicht ist, was auf Daten in Bezug auf die Widerstandswerte basiert,
gemessen von der vorstehend erwähnten
Widerstandsdatenmeßeinrichtung und
Widerstandswertdaten einer kritischen Festigkeit entsprechend der
Daten über
den Feilenabschnitt, die von der Untersuchungsinformationsspeichereinrichtung
ausgelesen sind, und eine Alarmeinrichtung, um einen Alarm auszugeben,
wenn der Feilenabschnitt sein kritisches Festigkeitsniveau der kumulativen
Beschädigung
erreicht.
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Die
Untersuchungsausrüstung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
Haltekörper
enthält,
um eine Vielzahl von Feilen, die einen kompletten Satz von Feilen
bilden, und ein Kit-Gehäuse
zu halten, das durch den Haltekörper
vorgesehen ist.
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Die
Untersuchungsausrüstung
der vorliegenden Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Daten, über den
vorstehend erwähnten
Widerstandswert, der Widerstandswert der endodontischen Feilen,
der durch die Widerstandsdatenmeßeinrichtung gemessen ist,
sind.
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Weiterhin
ist die Untersuchungsausrüstung der
vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Daten, über den
vorstehend erwähnten
Widerstandswert, die prozentualen Änderungen im Widerstand, erhalten
durch den Feilenabschnitt, gemessen durch die vorstehend erwähnte Widerstandsdatenmeßeinrichtung,
sind.
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Die
Untersuchungsausrüstung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung eine
elastische Biegedeformationseinrichtung umfaßt, um eine elastische Biegedeformation
auf den Feilenabschnitt aufzubringen, wenn die Widerstandsdaten
gemessen werden. Der Grund für
eine Einschränkung
auf ”elastische” Biegedeformation
basiert auf der Tatsache, daß dann,
wenn Metall plastisch gebogen wird, die innere Störung der
kristallinen Struktur stattfindet, was zu einer Erhöhung des
elektrischen Widerstands führt.
Allerdings werden, während
der Messung des Widerstands, wenn der Feilenabschnitt elastisch
gebogen wird, dann die Kontaktpunkte dichter, so daß die Genauigkeit
einer Messung des Widerstands verbessert werden wird.
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Weiterhin
ist die Untersuchungsausrüstung gemäß der vorliegenden
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung mit einer Einstelleinrichtung
für einen
nicht verwendbaren Zustand von Feilen versehen ist, um den Feilenabschnitt
auf einen unbenutzbaren Zustand zu setzen, wenn der Alarm abgegeben
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Beispiels der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Kit-Gehäuses der 1.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Untersuchungseinheit der 1.
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4 zeigt
eine strukturelle Ansicht einer endodontischen Feile der 1.
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5 zeigt
eine Ansicht zum Erläutern
einer Beziehung zwischen der Dauerhaltbarkeitsgrenze und dem Widerstandswert
der endodontischen Feile.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend
wird die Erfindung in größerem Detail
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
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Wie
nun insbesondere die 1 zeigt, ist dort ein bevorzugtes
Design zum Schaffen eines Feilenabschnitt-Haltekörpers 5 dargestellt,
der Halteteile 9, 10 aufweist. Mit den Halteteilen 9, 10 verbunden
ist ein Endabschnitt endodontischer bzw. Zahnbehandlungsfeilen und
Untersuchungselektroden 9a, 10a jeweils. Andererseits
ist eine Untersuchungseinheit 30 mit den Untersuchungselektroden 9a, 10a über Zuleitungskabel
bzw. -drähte 15, 16 verbunden.
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Weiterhin
ist an dem Seitenwandabschnitt eines Kit-Gehäuses 1 eine Induktionsheizkomponente A
installiert. Die Induktionsheizkomponente A besitzt eine einzige
Funktion, den Spitzenabschnitt der endodontischen Feile zu glühen, die
untersucht und dahingehend eingeschätzt wurde, nicht weiterhin
nutzbar zu sein, da die Feile ihr kritisches Festigkeitsniveau aufgrund
der kumulativen Beschädigung
erreicht hat. Die geglühte
Feile verliert deren Behandlungsfähigkeit des Wurzelkanals. Ein
Mittel zum Versetzen der beschädigten
Feilen in einen nicht verwendbaren Zustand ist nicht auf ein Glühen der
Feile beschränkt,
um sie schwach und weich zu gestalten, sondern der Spitzenabschnitt
der beschädigten
Feile kann auch abgeschnitten werden. Alternativ kann sie plastisch
unter Verwendung der vorstehend erwähnten Biegedeformationseinrichtung
gebogen werden, wenn die aufgebrachte Kraft kontrolliert wird, so
daß offensichtlich
zu sehen ist, daß sie
eine Form einer Nichtverwendbarkeit besitzt. Die Position zum installieren
der Induktionsheizkomponenten A entspricht dem Spitzenabschnitt
von Feilen, die an dem Feilenabschnitt-Haltekörper 5 eingesetzt
sind.
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Weiterhin
ist eine Drückkomponente
B auf dem Deckel 2 vorgesehen. Die Drückkomponente B ist in Übereinstimmung
mit dem Spitzenabschnitt des Feilenabschnitts, der untersucht werden
soll (der auf dem Feilenabschnitt-Haltekörper 5 gehalten ist),
positioniert und besitzt eine Funktion, eine Biegedeformation auf
die endodontischen Feilen während
der Untersuchung aufzubringen.
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Mit
der Untersuchungseinheit 30 wird die CPU 21, die
die gesamten Betriebsweisen steuert, mit den Zuleitungsdrähten 15, 16 mit
einem Eingangsanschluß über die
Sammelschiene B verbunden und wird weiterhin mit einem Widerstandsmeßabschnitt 20 verbunden,
um den elektrischen Widerstand der endodontischen Feilen zu messen.
Mit der CPU 21 wird ein Dateneingangsabschnitt 22,
der Daten-Informationen in Bezug auf die Größe und den Typ des Materials
der Feilen eingibt, über
die Sammelschiene B verbunden. Weiterhin ist auch eine Anzeige 18 mit
der CPU 21 über
die Sammelschiene B verbunden. Die Anzeige 18 besitzt eine
Anzeigefunktion verschiedener Daten, die während der Durchführung der
Untersuchung erzeugt sind.
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Ähnlich sind
ein ROM 24 und ein RAM 23 auch mit der CPU 21 über die
Sammelschiene B verbunden. Der ROM 24 speichert alle Steuerprogramme,
die erforderlich sind, um die geeignete Untersuchung durchzuführen. Der
RAM 23 speichert die Widerstandsdaten der kritischen Schwellwertfestigkeit bzw.
Stärke
der endodontischen Feilen entsprechend zu den Daten über die
Größe und den
Typ des Materials der Feilenabschnitte, die untersucht werden sollen.
Verschiedene Daten, die während
der Untersuchung erzeugt sind, werden auch in den RAM 23 eingeschrieben.
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Weiterhin
sind eine Berechnungs-Beurteilungs-Komponente 25 und ein
Alarm 19 mit der CPU 21 über die Sammelschiene B verbunden.
Die Berechnungs-Beurteilungs-Komponente 25 kann
beurteilen, ob die endodontische Feile, die untersucht wird, ihr
kritisches Festigkeitsniveau einer kumulativen Beschädigung erreicht
hat, und zwar basierend auf dem Widerstandswert, der durch die Widerstandsmeßkomponente 20 gemessen
ist, und den Widerstandsdaten über
die kritische Festigkeit, die in Bezug auf die Untersuchungsdaten
von dem RAM 23 ausgelesen sind. Wenn die Festigkeit der
endodontischen Feile, die untersucht wird, dahingehend beurteilt
wird, daß sie
deren kritisches Niveau der vorbestimmten, zulässigen Festigkeit erreicht
hat, beginnt der Alarm 19 damit, einen Alarm auszugeben.
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In
Bezug auf die Glüheinrichtung
wird, unter Verwendung einer Induktionsheizquelle, die zuvor beschrieben
ist, die erforderliche Einrichtung, um die Feile, die dahingehend
beurteilt wird, ihre kritische Grenze einer kumulativen Beschädigung zu
erreichen, unbenutzbar zu machen, nicht nur auf die Induktionsheizkomponente
A beschränkt,
sondern auch auf andere Typen von Einrichtungen, die eingesetzt
werden können,
wie zuvor beschrieben ist. Die Induktionsheizkomponente A kann auch
als eine Halterung des Feilenabschnitts verwendet werden, wie dies
der Feilenabschnitt-Haltekörper 5 tut,
allerdings kann die Induktionsheizkomponente A auch auf einer unterschiedlichen
Stelle innerhalb der Untersuchungseinheit 30 vorgesehen
werden.
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Weiterhin
kann, als eine andere Ausführungsform,
die Induktionsheizkomponente nicht in der Untersuchungseinheit 30 installiert
werden, sondern in der separaten Einheit (die nicht dargestellt ist).
Ein Drücken
der Komponenten B kann in Bezug auf die aufgebrachte Kraft kontrolliert
werden, um die elastische zu einer plastischen Deformation umzuformen,
so daß die
beschädigte
Feile in einen nicht benutzbaren Zustand versetzt werden kann. Ähnlich kann
die Schneideinrichtung (nicht dargestellt) eingesetzt werden, um
dieselben Zwecke zu erzielen.
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Die
Induktionsheizkomponente A und die Drückkomponente B sind mit der
CPU 21 über
die Sammelschiene B verbunden. Die Induktionsheizkomponente A ist
an dem Flächenbereich
nahe zu dem Spitzenbereich des Feilenabschnitts, der untersucht
werden soll, vorgesehen und mit den Leitungsdrähten 31, 32 verbunden,
womit der Feilenabschnitt, der beurteilt wird, daß er unbrauchbar
ist, bereit ist, geglüht
zu werden, so daß die
endodontische Feile, die bereits über ihr kritisches Niveau hinaus
beschädigt
ist, nicht wiederverwendet oder recycelt werden kann. Die Drückkomponente
B ist auch mit den Leitungsdrähten 31, 32 verbunden,
um die elastische Biegedeformation, positioniert an einem Flächenbereich
in der Nähe
des Spitzenbereichs des Feilenabschnitts, aufzubringen.
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Die
Untersuchungseinheit 30, gemäß der vorliegenden Erfindung,
ist in einem rechteckigen Gehäuse 17,
wie in 3 zu sehen ist, untergebracht. Die Anzeige 18 ist
ungefähr
in dem mittleren Bereich der Frontplatte davon gelegen. Auf einer
Seite der Frontplatte ist der Dateneingabeabschnitt 22 vorgesehen
und ein Alarm 19 ist an dem unteren Abschnitt unterhalb
der Anzeige 18 plaziert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie in 2 zu sehen ist, sind eine groß dimensionierte, endodontische
Feile 11, eine endodontische Feile 12 mittlerer
Größe und eine
endodontische Feile 13 kleiner Größe zusammen als ein Satz in
einem Kit-Gehäuse 1 untergebracht.
Diese endodontischen Feilen 11, 12, 13 werden
an den Haltestücken 6, 7 gehalten, die
an der Bodenplatte des Kit-Gehäuses 1 vorgesehen
sind. Weiterhin ist an einem Endabschnitt der Bodenplatte des Kit-Gehäuses 1 der
Feilenabschnitt-Haltekörper 5 vorgesehen,
der aus Haltestücken 9, 10 besteht,
an denen die Elektroden 9a, 10a jeweils fest angeklebt
sind. Der Feilenabschnitt-Haltekörper 5 ist
in der Lage, alle möglichen
Größen von Feilen,
wie beispielsweise Feilen 11, 12, 13,
zu halten, und ist in einer solchen Art und Weise aufgebaut, daß beide
Enden der Feilenabschnitte der endodontischen Feilen in Kontakt
mit den jeweiligen Elektroden 9a, 10a sein können.
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Während das
Kit-Gehäuse 1 mit
dem Deckel 2 geschlossen ist, wenn die endodontischen Feilen 11, 12, 13 aufbewahrt
werden, kann der Deckel während
der endodontischen Behandlung geöffnet
werden und eine geeignet ausgewählte
Feile 11, 12 oder 13 kann an dem Feilenabschnitt-Haltekörper 5 plaziert
werden, so daß die
Feile, die gerade bei dem Patienten verwendet werden soll, noch
nicht deren kritisches Festigkeitsniveau durch kumulative Beschädigung erreicht
hat.
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Weiterhin
werden die jeweiligen Feilenabschnitte 11a, 12a, 13a an
den endodontischen Feilen 11, 12, 13 gebildet.
Ein Einspannstab 14, der für alle unterschiedlichen Größen von
Feilen gemeinsam ist, ist an der anderen Endseite von dem Feilenabschnitt der
endodontischen Feilen 11, 12, 13 vorgesehen. Bei
der endodontischen Therapie wird, wie in 4 zu sehen
ist, die ausgewählte
Feile, zum Beispiel Feile 13, an einem Motor 27 über einen
gemeinsamen Einspannstab 14 befestigt, so daß die Feile 13 unter einer
hohen Geschwindigkeit durch den Motor 27
sich drehen kann,
um den erkrankten Bereich des Wurzelkanals zu reinigen. Als eine
alternative Art und Weise zum Verwenden der endodontischen Feilen kann
die ausgewählte
Feile an einem Drehgriff befestigt werden, der manuell durch den
Endodontisten (nicht dargestellt) betätigt werden kann.
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Für die Zwecke,
ein weiteres Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu fördern,
einschließlich
deren verschiedener Aspekte und Vorteile, werden die nachfolgenden
strukturellen und betriebsmäßigen Beispiele
angegeben. Es wird verständlich
werden, daß diese
Beispiele erläuternd,
und nicht einschränkend,
für die
vorliegende Erfindung sind.
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Als
ein klinisches Beispiel für
die endodontische Therapie wählt
ein Endodontist eine geeignete Größe einer Feile aus dem Feilensatz
(11, 12, 13) gemäß den morphologischen Daten über den
spezifischen Zahn des Patienten aus, die radiologisch erhalten werden
können.
Zum Beispiel wird, wenn der Endodontist die Feile 13 auswählt, die
einen Durchmesser von 0,3 mm an dem Spitzenbereich davon, 1,0 mm Durchmesser
an dem Basisbereich und 30 mm einer Länge besitzt, wird die Feile 13 eingesetzt und
an dem Feilenabschnitt-Haltekörper 5 des Kit-Gehäuses 1 gehalten.
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Dem
Einsetzen der Feile 13 an dem Feilenabschnitt-Haltekörper 5 folgend
betätigt
der Benutzer (der ein Endodontist oder ein Dentalassistent sein kann)
den Dateneingabeabschnitt 22, um die elektrische Leitfähigkeit,
k, des Typs des Materials der ausgewählten, endodontischen Feile 13,
den Querschnittsflächenbereich,
Sc, und die Länge,
L, davon einzugeben, und betätigt
die Starttaste, um die Ausrüstung
zu starten.
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In
einem Fall, bei dem der elektrische Widerstand gemessen und inspiziert
wird, während
die elastische Biegedeformation auf die endodontische Feile aufgebracht
wird, wird der Dateneingabebereich 22 betätigt, die
Daten bei der drückenden
Inspektion werden eingegeben und die Starttaste wird betätigt, um
die Ausrüstung
unter Halten des Deckels geschlossen zu starten.
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Mit
den vorstehenden Bedingungen wird der elektrische Widerstand des
Feilenabschnitts 13a der endodontischen Feile 13 über den
Widerstandsmeßabschnitt 20 gemessen,
wobei beide Enden des Feilenabschnitts 13a der Feile 13 über Leitungsdrähte 15, 16 verbunden
sind. Diese Messung wird unter dem Befehl von der CPU 21 ausgeführt und
die gemessenen Daten werden in dem RAM 23 gespeichert.
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Allgemein
wird, während
der Durchführung einer
endodontischen Reinigung des Wurzelkanals, die endodontische Feile 11, 12, 13 einer
komplizierten, äußeren Kraft
unterworfen, die bewirken könnte, daß sich die
Feile verdrillt, biegt, dehnt oder abnutzt. In vielen Fällen wird
der Kehlen- bzw. Rinnenabschnitt entwickelt, um eine teilweise Verlängerung
zu zeigen. Alle diese plastischen Deformationen werden die ursprünglichen,
mechanischen Eigenschaften der endodontischen Feilen, einschließlich statischer
Zugspannung, Elastizität
und Ermüdungsfestigkeit,
verschlechtern. Wenn irgendeine dieser Beschädigungen auftritt oder irgendeine
Kombination von diesen die innere Zerstörung der Materialintegrität verursacht,
wird das Material einfach brechen. Der Bruch kann einen Spannungsbruch,
einen Biegebruch, oder den Ausfall aufgrund von Ermüdung umfassen. Es
ist ausreichend dokumentiert, daß diese Fehler niemals unter
einer Belastung, ähnlich
eines Versprödungsausfalls,
auftreten, sondern sie treten nach einer bestimmten Zeitperiode
auf, was durch die Tatsache charakterisiert ist, daß diese
Ausfälle
aufgrund der kumulativen Beschädigung
folgen. Wenn die kumulative Beschädigung – innere Störung bzw. Zerstörung in
den metallischen, kristallinen Strukturen – ihr kritisches Niveau erreicht,
dann fängt
das Material an, auszufallen. Diese progressiven Beschädigungsvorgänge sind
irreversibel. Wenn die endodontische Feile einen dieser kumulativen
Beschädigungsvorgänge erfährt, wird
sie unter irgendeiner Dehnung, einer Biegung oder einem einfachen
Ermüdungsausfall leiden.
Durch irgendeine dieser irreversiblen Deformationen wird die Feile
nicht weiter bei einem Feilvorgang oder einem Ausreibvorgang arbeiten.
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Genauer
gesagt wird, wenn während
eines Beschädigungsvorgangs
der endodontischen Feile 13 der Feilenabschnitt 13a verdrillt
bzw. verdreht, gebogen oder teilweise abgenutzt wird, die schmale Zone 35 gebildet,
wie in 5 dargestellt ist. Unter der Annahme, daß der Rest
des Abschnitts, mit Ausnahme der schmalen Zone 35 der Feile,
dimensionsmäßig unverändert ist,
kann der Widerstand, R, des gesamten Feilenabschnitts 13a eine
Summe von Rc (Widerstand der schmalen Zone 35) und von
Ro (Widerstand der Feile, mit Ausnahme der schmalen Zone 35)
sein. Wenn ΔL
die Länge
der schmalen Zone 35 ist, Sc der Querschnittsflächenbereich
der schmalen Zone 35 ist, So der Querschnittsflächenbereich
des Feilenabschnitts 13a ist, L die Länge des Feilenabschnitts 13a ist,
und k die elektrische Leitfähigkeit
des Feilenabschnitts 13a ist, kann der gesamte Widerstand,
R, der Feile 13a durch die nachfolgende Gleichung (1) angegeben
werden. R = Ro + Rc = Ro + 1/k{(1 – ΔL)/So + ΔL/Sc} =
Ro + ΔL/k(1/Sc – 1/So) (1)
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Wie
deutlich aus der vorstehenden Gleichung (1) verständlich wird,
erhöht
sich, wenn die schmale Zone 35 einmal in dem Feilenabschnitt 13a der
endodontischen Feile 13 gebildet ist, der Widerstandswert
des Feilenabschnitts 13a proportional zu der Länge ΔL der schmalen
Zone und umgekehrt proportional zu dem Querschnittsflächenbereich
Sc davon. Die Änderungen
im Widerstandswert treten nicht nur aufgrund der dimensionsmäßigen Änderungen,
wie vorstehend beschrieben ist, auf, sondern auch aufgrund der inneren,
zerstörten
bzw. veränderten,
kristallinen Strukturen, die als Dislokationen bzw. Verschiebungen
bekannt sind. Demzufolge können die
merkbaren Änderungen
im elektrischen Widerstand von der Stufe an beobachtet werden, die
unmittelbar vor den dimensionsmäßigen Änderungen
vorliegt, so daß ein
Auftreten der schmalen Zone 35 beobachtet werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die kritischen Werte des Widerstands entsprechend der
elektrischen Leitfähigkeit,
k, basierend auf dem Typ des Materials für die Feilen 11, 12, 13,
der Querschnittsflächenbereich,
Sc, basierend auf dessen Größe, und
die Länge,
L, zuvor gemessen und alle notwendigen Referenzdaten werden in dem
RAM 23 gespeichert.
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Wenn
die gemessenen Daten, die durch den Widerstandsmeßbereich 20 vorgenommen
sind, in dem RAM 23 gespeichert sind, werden der Widerstandswert
für die
kritische Festigkeit entsprechend der elektrischen Leitfähigkeit,
k, der Querschnittsflächenbereich,
Sc, und die Länge,
L, der Feile 13 und die gemessenen Daten des Widerstands,
vorgenommen durch den Widerstandsmeßbereich 20 in Bezug auf
die Feile 13, von dem RAM 23 durch einen Befehl von
der CPU 21 ausgelesen; dann gibt der gemessene Widerstandswert
der Feile 13 an, ob der Widerstandswert der Feile das kritische
Niveau der Festigkeit erreicht oder nicht, und zwar durch den Berechnungs-Beurteilungs-Bereich 25,
der unter dem Befehl der CPU 21 betrieben wird.
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Wenn
der Berechnungs-Beurteilungs-Bereich 25 beurteilt, daß der gemessene
Widerstandswert der Feile 13 innerhalb der gefährlichen
Zone liegt, die zuvor in Bezug auf das kritische Niveau der Festigkeit
der kumulativen Beschädigung
bestimmt ist, befehligt die CPU 21 den Alarm 19 dahingehend, einen
hörbaren
Alarm auszugeben, und gleichzeitig wird eine Nachricht ”Da die
endodontische Feile bereits ihre kritische Festigkeit erreicht hat,
benutze diese bitte nicht” auf
der Anzeige 18 angezeigt.
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Im
nächsten
Schritt wird der Spitzenbereich der Feile 13 durch die
Induktionsheizkomponente A geglüht,
so daß die
beschädigte
Feile nicht mehr beetriebsfähig
ist. In einer alternativen Art und Weise kann der Spitzenbereich
abgeschnitten oder plastisch permanent verbogen werden.
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In
dem vorstehenden Fall kann die verbleibende Lebensdauer der endodontischen
Feile geschätzt
werden, und zwar basierend auf dem gemessenen Widerstand (der sich
direkt auf den Umfang der Beschädigung
bezieht), und kann auf der Anzeige 18 angezeigt werden.
Wenn die Daten, die sich auf die Änderungsrate des Widerstands
beziehen, eingeschrieben bzw. gespeichert sind, kann die Genauigkeit
der Schätzung
der verbleibenden Lebensdauer verbessert werden.
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Andererseits
befehligt, wenn der Berechnungs-Beurteilungs-Abschnitt 25 beurteilt,
daß der gemessene
Widerstand der endodontischen Feile außerhalb der gefährlichen
Zone liegt, die bereits durch den elektrischen Widerstand in Bezug
auf die kritische Festigkeit bestimmt ist, die CPU 21 die
Anzeige 18, die Nachricht ”Diese endodontische Feile ist
(wieder)-benutzbar” zu
schicken und anzuzeigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden, nachdem ein Endodontist oder ein Dentalassistent die
endodontische Feile, die geeignet aus den Feilensätzen 11, 12, 13 ausgewählt ist,
die in dem Kit-Gehäuse 1 bevorratet
sind, auf den Feilenabschnitt-Haltekörper 5 des
Kit-Gehäuses 1 aufgesetzt
hat, und Daten in Bezug auf die endodontische Feile von dem Dateneingangsabschnitt 22 eingibt,
der Widerstand des Feilenabschnitts, gemessen durch den Widerstandsmeßabschnitt 20,
und der Widerstand der kritischen Festigkeit in Bezug auf die Daten über die Feile,
ausgelesen von dem RAM 23, zusammengebracht und durch die
Untersuchungseinheit 30 verglichen. Dann beginnt, wenn
der Berechnungs-Beurteilungs-Abschnitt 25 beurteilt, daß die Feile
bereits deren kritische Festigkeit erreicht hat, der Alarm damit, ein
hörbares
Signal auszugeben, so daß der
Endodontist oder der Assistent erkennt, daß die Feile nicht weiter benutzbar
ist. Als Folge kann eine sicherere und zuverlässigere endodontische Therapie
als mit der herkömmlichen
Art und Weise eines Abschätzens
des Umfangs der Beschädigung
an den Feilen praktiziert werden. Weiterhin kann, mit der vorstehenden,
neuartigen Art und Weise zum Begutachten der beschädigten Feile,
irgendein mit Nickel in Bezug stehendes Risiko (einschließlich einer
allergischen Reaktion oder von Krebs, wie zuvor beschrieben ist) eliminiert
werden.
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In
der vorstehend erwähnten
Ausführungsform
wird die endodontische Feile, die dahingehend beurteilt wurde, ihre
kritische Festigkeit zu erreichen, und die ausgesondert ist, einem
Glühen
unterworfen, so daß der
Spitzenbereich nicht mehr in Funktion ist. Die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das Vorstehende eingeschränkt, sondern der
Spitzenbereich der endodontischen Feile (die bereits ihre kritische
Festigkeit erreicht hat) kann auch gebrochen oder permanent verbogen
werden, so daß sie
nicht mehr verwendet oder in irgendeiner anderen Weise recycelt
werden kann.
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In
den vorstehend erläuternden
Ausführungsformen
ist die Beurteilung der Festigkeit, basierend auf dem Widerstandswert,
der an der endodontischen Feile gemessen ist, beschrieben worden,
allerdings kann die Festigkeit basierend auf den Änderungsraten
im Widerstand der endodontischen Feilen auch beurteilt werden.
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Weiterhin
werden gemäß der vorliegenden Erfindung
die Daten über
den Feilenabschnitt, der begutachtet werden soll, in Bezug auf die
elektrische Leitfähigkeit,
k, den Querschnittsflächenbereich,
Sc, und die Länge,
L, von dem Dateneingabebereich eingegeben, allerdings können Daten über Muster,
die zuvor in Bezug auf die endodontische Feile bestimmt sind, über einen
Balkencode oder dergleichen eingegeben werden. Durch irgendeine
Einrichtung zum Eingeben von Daten sollten, wenn die Feile dahingehend
beurteilt wurde, aussortiert zu werden, und die Feile zerstört wurde,
alle Daten und/oder der Balkencode aus dem Speicher entfernt werden.
Der Balkencode ist jeder individuellen endodontischen Feile zugeordnet,
um die Feile selbst, die Größe, die
Dimension, den Typ des Materials und am wichtigsten eine progressive
Beschädigung
bis zu dem Augenblick zu identifizieren, zu dem sie zugeordnet sind,
das kritische Festigkeitsniveau zu erreichen. Da keine der derzeit
vertriebenen Feilen irgendeinen Typ eines Balkencodes besitzt, wird
das Anbringen des Identifikations-Balkencodes auf die endodontische
Feile das erste sein, was vorzunehmen ist.
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Weiterhin
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung, da der Feilenabschnitt-Haltekörper 5, der eine Vielzahl
von endodontischen Feilen als einen Satz hält, und ein Kit-Gehäuse, das
Feilenhaltestücke
besitzt, vorgesehen sind, während
die endodontische Feile innerhalb des Kit-Gehäuses durch die Feilenabschnitthalteeinrichtung
innerhalb des Kit-Gehäuses
gehalten wird, eine schnelle und einfache Untersuchung der endodontischen
Feile erreicht werden.
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Während diese
Erfindung im Detail in der vorstehenden Beschreibung erläutert worden
ist, wird ersichtlich werden, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf die spezifischen Ausführungsformen, die
offenbart sind, eingeschränkt
ist. Im Gegensatz dazu werden viele Modifikationen und Variationen Fachleuten
auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden und können, ohne
den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, praktiziert
werden. Zum Beispiel können
gemäß der Erfindung
die Änderungen
in der Länge
des Feilenabschnitts der endodontischen Feile auch als ein kumulativer
Beschädigungs-Indikator
verwendet werden. Wiederum sollte die ursprüngliche Länge jeder Feile vor einer Benutzung
eingegeben werden. Daten über
die Längenänderungen
können
mit den internen Änderungen
in Bezug auf Widerstandsänderungen
kooperieren, so daß durch
kontinuierliches Überwachen
der Länge
des Feilenabschnitts das kritische Niveau einer Festigkeit einer
kumulativen Beschädigung
bestimmt werden kann.