DE202012013267U1

DE202012013267U1 - Endodontische Instrumente

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Publication number: DE202012013267U1
Application number: DE202012013267.9U
Authority: DE
Original assignee: Dentsply International Inc
Current assignee: Dentsply Sirona Inc
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2022-11-17
Also published as: CA3071905C; BR112014011906B1; KR102062412B1; JP2016105810A; CA2856275C; ES2649521T3; EP2773282B2; EP3001973B1; EP2773282A1; KR20140105762A; JP5883512B2; EP3345566B1; CA3071905A1; IL232609A0; JP2014533557A; US8916009B2; CA2856275A1; CN107080598B; JP6595358B2; CN104114123A

Abstract

Eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile, die erhältlich ist durch ein Verfahren, welches folgenden Schritt umfasst: Erwärmen mindestens eines Abschnitts einer gegebenenfalls gekühlten, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile auf eine Temperatur von 300°C bis 600°C für einen Zeitraum von 20 Minuten bis 120 Minuten, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern, und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile zu bilden, und wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-superelastischen, nicht-linearen Feile 20°C bis 40°C beträgt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf ein zähnärztliches Instrument, insbesondere eine rotierende Feile, gerichtet, die zur Formgebung und zur Reinigung von Zahnkanälen nützlich ist, und die durch ein Verfahren zur Behandlung eines zähnärztlichen Instruments erhältlich ist.
Hintergrund der Erfindung
Die endodontischen Instrumente (einschließlich der Feilen und Aufweiter) werden für die Reinigung und Formgebung der Wurzelkanäle der infizierten Zähne verwendet. Sie können entweder in der Art der Drehung oder der Hin- und Herbewegung im Wurzelkanal von Zahnärzten verwendet werden, entweder manuell oder mit Hilfe von dentalen Handstücken, auf welche die Instrumente montiert werden. Die Instrumente werden im Allgemeinen der Reihe nach verwendet (in Abhängigkeit der verschiedenen chirurgischen Techniken für einen Wurzelkanal), um das gewünschte Ergebnis der Reinigung und Formgebung zu erzielen. Das endodontische Instrument wird einer wesentlichen zyklischen Biegung und einer Drehbelastung unterworfen, wenn es im Verfahren zur Reinigung und Formgebung eines Wurzelkanals eingesetzt wird. Aufgrund der komplexen Krümmung der Wurzelkanäle können mehrere verschiedene ungewollte Verfahrensunfälle in der endodontischen Praxis auftreten, wie zum Beispiel Stufenbildung, eine (ungewollte) Beförderung, eine Perforation oder ein Zerfall des Instruments.
Im Laufe der Zeit haben endodontische rotierende Instrumente aus Formgedächtnis-Legierungen (Shape Memory Alloys, SMA) eine bessere Gesamtleistung gezeigt als die Instrumente aus rostfreiem Stahl. Jedoch wurde das Auftreten von ungewollten Verfahrenszwischenfällen, wie sie vorstehend erwähnt sind, nicht erheblich vermindert. Daher besteht ein Bedarf an neuen endodontischen Instrumenten mit verbesserten Gesamteigenschaften, insbesondere mit einer Flexibilität und Beständigkeit gegenüber Brüchen, sei es durch eine zyklische Ermüdung oder durch eine Dreh-Überlastung.
US-Patent 4,889,487 diskutiert eine endodontische Feile mit einer oder mehreren verlängerten, bogenförmigen Biegungen für die Verwendung zur Vergrößerung und Formgebung des Wurzelkanals. Da nicht alle Wurzelkanäle die gleiche Geometrie aufweisen, ergibt eine herkömmliche, verjüngte Feile typischerweise einen kreisförmigen Querschnitt und begrenzt dadurch die Entfernung des Dentins und des weichen Gewebes aus dem Kanal auf eine Kanalöffnung, die im Allgemeinen eine (einzige) Größe aufweist und dem kreisförmigen Querschnitt der herkömmlichen Feile entspricht. Dieses Patent diskutiert das Krimpen der Feile zwischen zwei Stempelgliedern, um die Feile in den gewünschten Biegungsradius zu formen. Das Problem beim Krimpen einer Feile liegt darin, dass das zum Krimpen verwendete Werkzeug die Riffelung der Feile potentiell zerstören kann, so dass es weniger effizient beim Schneiden wird. Ein weiterer Gesichtspunkt beim Krimpen einer Feile ist es, dass es die Feile inhärent schwächt, in dem Sinn, dass die gekrimpte Fläche dadurch anfälliger für Brüche innerhalb des Kanals wird. Das US-Patent 7,713,059 diskutiert ein Instrument zur Reinigung und/oder Formgebung und/oder Aufweitung eines Kanals für einen Wurzelkanal. Dieses Design mit einem inneren Volumen, das vom Instrument eingeschlossen ist, und seine äußere Kontur können sich als Folge der Kräfte verändern, die während der Verwendung auf das Instrument wirken.
US 2010/233 648 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer endodontischen Feile. Ein möglicher Vorteil der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen rotierenden Feilen ist ein Verfahren zur Bildung einer nicht-superelastischen Feile. Ein weiterer möglicher Vorteil der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen rotierenden Feilen ist ein Verfahren zur Bildung einer nicht-linearen Feile (zum Beispiel einer nicht-superelastischen, nicht-linearen Feile), die in der Lage sein kann, die Gestalt und die Geometrie entweder durch Ausdehnung oder durch Einklappen zu verändern, während ein Wurzelkanal geformt wird. Auch kann durch Formgebung der rotierenden Feile mit diesem Verfahren, in dem eine Fixiervorrichtung verwendet wird, um eine Formgedächtnis-Legierung (zum Beispiel NiTi) in ihrer Gestalt festzulegen, verhindert werden, dass die Furche zerstört wird, und die Geometrie kann während des Prozesses der Präparation des Wurzelkanals aufrecht erhalten werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung versucht eine Verbesserung der früheren endodontischen Instrumente, indem sie einen verbesserten Prozess zur Herstellung von endodontischen Instrumenten bereitstellt. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von nicht-linearen, nicht-superelastischen Feilen bereit, welches die Schritte von Anspruch 1 umfasst.
Ebenso wird ein Verfahren zur Herstellung einer nicht-linearen superelastischen Feile offenbart, welches folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer superelastischen linearen Feile mit einem Schaft und einer Feilenachse; Bereitstellen einer Fixiervorrichtung einschließlich eines Innengliedes und eines Deckgliedes, wobei mindestens ein Glied des Innengliedes und des Deckgliedes eine Feilenrille aufweist, die durch ein oder mehrere Verschiebungsglieder definiert wird, und die Feilenrille für die Aufnahme des Schafts konfiguriert wird und mindestens ein Abschnitt der Feilenrille sich entlang einer vorbestimmten, nicht-linearen Feilenbahn in einer spiralförmigen Weise erstreckt; Einsetzen mindestens eines Abschnitts des Schafts in die Fixiervorrichtung entlang der Feilenrille, wobei der Abschnitt des Schafts einen ersten Abschnitt des Schafts umfasst; In Kontakt Bringen des ersten Abschnitts des Schafts mit einem ersten Verschiebungsglied von einem oder mehreren Verschiebungsgliedern, so dass der erste Abschnitt des Schafts aus der Feilenachse verschoben wird und dadurch ein erster versetzter Abschnitt des Schafts gebildet wird, wobei der erste versetzte Abschnitt des Schafts und die Feilenachse eine erste Ebene definieren; In Kontakt Bringen eines zweiten Abschnitts des Schafts mit einem zweiten Verschiebungsglied von einem oder mehreren Verschiebungsgliedern, so dass der zweite Abschnitt des Schafts von der Feilenachse verschoben wird und dadurch ein zweiter versetzter Abschnitt des Schafts gebildet wird, wobei der zweite versetzte Abschnitt des Schafts eine zweite Ebene definiert, die von der ersten Ebene verschieden ist; und Erwärmen des Abschnitts des Schafts auf eine Temperatur von mindestens etwa 300°C für einen Zeitraum von mindestens etwa 5 Minuten, um den Abschnitt des Schafts in seiner Gestalt festzulegen, und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden.
Ebenso wird eine nicht-lineare Feile offenbart, die eine Feilenachse und einen Schaft mit einem proximalen Ende und einer Spitze mit einem dazwischen liegenden Arbeitsabschnitt umfasst; wobei der Schaft mindestens einen versetzten Abschnitt, einschließlich eines ersten versetzten Abschnitts, aufweist, der erste versetzte Abschnitt aus der Feilenachse verschoben ist, so dass der erste versetzte Abschnitt und die Feilenachse eine erste Ebene definieren.
Ebenso wird eine nicht-lineare Feile offenbart, die eine Feilenachse und einen Schaft mit einem proximalen Ende und einer Spitze mit einem dazwischen liegenden Arbeitsabschnitt umfasst; wobei der Schaft mindestens einen versetzten Abschnitt, einschließlich eines ersten versetzten Abschnitts und eines zweiten versetzten Abschnitts, aufweist, wobei jeweils der erste versetzte Abschnitt und der zweite versetzte Abschnitt aus der Feilenachse verschoben sind, so dass der erste versetzte Abschnitt des Schafts und die Feilenachse eine erste Ebene definieren und der zweite versetzte Abschnitt eine zweite Ebene definiert, die von der ersten Ebene verschieden ist.
Ebenso wird ein Verfahren zur Reinigung und Formgebung eines Wurzelkanals eines Zahns offenbart, wobei der Zahn eine Zahnmarkkammer und eine Dentinschicht umfasst, welche im Allgemeinen die Zahnmarkkammer umgibt, wobei der Wurzelkanal einen der Zahnmarkkammer benachbarten, proximalen Abschnitt aufweist und sich zum benachbarten apikalen Abschnitt des Zahnes verjüngt, wobei die Dentin/Mark-Grenzschicht im Allgemeinen die Wurzelkanalwand definiert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einführen der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile, einschließlich einer Feilenachse und eines Schafts mit einem proximalen Ende und einer Spitze mit einem dazwischen liegenden Arbeitsabschnitt, in den Wurzelkanal, wobei der Schaft mindestens einen versetzten Abschnitt, einschließlich eines ersten versetzten Abschnitts, aufweist, und der erste versetzte Abschnitt aus der Feilenachse verschoben ist, so dass der erste versetzte Abschnitt und die Feilenachse eine erste Ebene definieren; Drehen, Hin- und Herbewegen oder senkrechte Schwingungsbewegungen oder eine Kombination derselben und axiales Vorwärtsschieben der nicht-linearen Feile innerhalb des Wurzelkanals; In Kontakt Bringen des ersten versetzten Abschnitts mit der Wurzelkanalwand, so dass der erste versetzte Abschnitt zusammenklappt, um die Entfernung der Dentinschicht zu minimieren und dadurch einen zweiten versetzten Abschnitt auszudehnen, um den Oberflächenkontakt mit der verbleibenden Markkammer für deren Entfernung zu erhöhen.
Ebenso wird ein Verfahren zur Reinigung und Formgebung eines Wurzelkanals eines Zahns offenbart, wobei der Zahn eine Zahnmarkkammer und eine Dentinschicht umfasst, welche im Allgemeinen die Zahnmarkkammer umgibt, der Wurzelkanal einen der Zahnmarkkammer benachbarten, proximalen Abschnitt aufweist und sich zum benachbarten, apikalen Abschnitt des Zahns verjüngt, die Dentin/Mark-Grenzfläche im Allgemeinen die Wurzelkanalwand definiert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einführen der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile, einschließlich einer Feilenachse und eines Schafts mit einem proximalen Ende und einer Spitze mit einem dazwischen liegenden Arbeitsabschnitt, in den Wurzelkanal, wobei der Schaft mindestens einen versetzten Abschnitt, einschließlich eines ersten versetzten Abschnitts und eines zweiten versetzten Abschnitts, aufweist, wobei jeweils der erste versetzte Abschnitt und der zweite versetzte Abschnitt aus der Feilenachse verschoben sind, so dass der erste versetzte Abschnitt des Schafts und die Feilenachse eine erste Ebene definieren, und der zweite versetzte Abschnitt eine zweite Ebene definiert, die von der ersten Ebene verschieden ist; Drehen, Hin- und Herbewegen, vertikale Schwingungsbewegungen oder eine Kombination derselben und axiales Vorwärtsschieben der nicht-linearen Feile innerhalb des Wurzelkanals; In Kontakt Bringen eines ersten Abschnitts des kontinuierlichen versetzten Abschnitts mit der Wurzelkanalwand, so dass der erste versetzte Abschnitt zusammenklappt, um die Entfernung der Dentinschicht zu minimieren, und dadurch einen zweiten Abschnitt des kontinuierlichen versetzten Abschnitts auszudehnen, um den Oberflächenkontakt mit der verbleibenden Markkammer für deren Entfernung zu erhöhen.
Ebenso wird ein Verfahren zur Herstellung einer nicht-superelastischen Feile offenbart, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer superelastischen Feile mit einer Austenit-Endtemperatur und Erwärmen von mindestens einem Abschnitt der superelastischen Feile auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 600°C für einen Zeitraum von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern und dadurch die nicht-superelastische Feile zu bilden, wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen Feile bei etwa 20°C bis etwa 40°C liegt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A–1C sind Ansichten von erhöhter Position von typischen endodontischen Instrumenten mit verschiedenen Graden der Verjüngung der Feile.
2 ist eine Querschnittsansicht von erhöhter Position eines humanen Mahlzahns, welche das Wurzelsystem und die Kronenfläche zeigt, die durch ein Loch penetriert wurde, um das Wurzelkanalsystem freizulegen.
3 ist eine Differential-Scanning-Kalorimetrie-Kurve (DSC-Kurve), welche die Phasenübergangstemperaturen der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung für den Biegetest, um die Steifigkeit der Wurzelkanalinstrumente, wie in ISO 3630-1: 2008 (Dentistry – Root-canal instrument – Part I: General requirements and test methods) beschrieben, zu messen. Die Vorrichtung für den Biegetest umfasst einen reversiblen Getriebemotor 1', einen Stop 2', eine Vorrichtung zur Messung des Drehmoments 3' und einen Sperrstift 4'.
5 ist eine Tabelle, welche die Testergebnisse aus dem in 4 gezeigten Testverfahren zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung, die verwendet wird, um die Beständigkeit der endodontischen Instrumente in Bezug auf eine Biege- und Rotationsermüdung zu testen.
7 ist ein schematischer Graph der Beziehung zwischen unterschiedlichen NiTi-Mikrostrukturen (Austenit versus Martensit) und der durchschnittlichen zyklischen Ermüdungslebensdauer von endodontischen rotierenden Instrumenten, die aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung hergestellt sind.
8 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für einen Drehtest, der verwendet wird, um die Bruchbeständigkeit durch Verdrehen und die gewinkelte Biegung, wie in ISO 3630-1: 2008 (Dentistry – Root-canal instrument – Part I: General requirements and test methods) beschrieben, zu messen. Die Vorrichtung für den Drehtest umfasst einen reversiblen Getriebemotor 1'', ein Futter mit Klemmbacken aus gehärtetem Stahl 2'', ein Futter mit Klemmbacken aus weicher Bronze 3'', eine Vorrichtung zur Messung des Drehmoments 4'' und ein lineares Kugellager 5''. Die Vorrichtung für den Drehtest umfasst ferner Details des Testfutters, welches ein Futter mit Klemmbacken aus gehärtetem Stahl 1'' und aus weicher Bronze 2'' umfasst.
9 ist ein schematischer Graph der Beziehung zwischen verschiedenen metallurgischen Strukturen und dem durchschnittlichen „maximalem Ausmaß der Drehung bis zum Bruch” eines endodontischen rotierenden Instruments, das aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung hergestellt ist.
10 ist ein schematischer Graph der Beziehung zwischen verschiedenen metallurgischen Strukturen und dem durchschnittlichen „maximalen Drehmoment” eines endodontischen rotierenden Instruments, das aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung hergestellt ist.
11 zeigt eine Wurzel mit einem hochgradig gekrümmten Kanal und einer komplexen Kanalgestalt.
12A–12C zeigen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen zweidimensionalen Feile.
13 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer Fixiervorrichtung zur Formung der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile der 12A.
14 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer variablen Fixiervorrichtung zur Formung der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feilen der 12A–12C.
15A–16C zeigen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer Fixiervorrichtung zur Formung von vielen verschiedenen, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feilen.
17 zeigt einen Längsquerschnitt eines Wurzelkanals unter Verwendung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile der vorliegenden Erfindung während einer Zahnpräparation.
18 zeigt einen Längsquerschnitt einer Zahnpräparation unter Verwendung einer herkömmlichen linearen Feile während einer Drehung derselben im Zahnkanal der 17.
19A zeigt einen Längsquerschnitt einer Zahnpräparation unter Verwendung der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile der 17 während der Drehung derselben in dem Wurzelkanal der 17.
19B zeigt die Zahnpräparation der 19A, die entlang des Querschnitts der Achse A-A aufgenommen wurde.
20 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließlich der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen, dreidimensionalen Feile.
21–23 zeigen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer Fixiervorrichtung zur Formung der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile der 20.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Superelastische Materialien sind typischerweise Metalllegierungen, welche nach erheblicher Verformung zu ihrer ursprünglichen Gestalt zurückkehren. Beispiele für Anstrengungen im Stand der Technik in Richtung superelastischer Materialien findet man in US 6,149,501 , welche durch Bezugnahme für alle Zwecke in diese Beschreibung aufgenommen wird.
Die Superelastizität kann im Allgemeinen als eine vollständige Rückkehr zur ursprünglichen Position nach Verformung definiert werden. In der Industrie wird jedoch Wert darauf gelegt, dass weniger als 0,5% dauerhafte Verformung (nach einer Dehnung bis zu 6% Auslenkung) akzeptabel sind. Wenn zum Beispiel die Feile nicht zu ihrer ursprünglichen Position zurückkehrt, kann sie nicht länger als eine superelastische Formgedächtnis-Legierung (SMA) betrachtet werden (zum Beispiel kann sie nicht als eine superelastische Formgedächtnis-Legierung betrachtet werden, falls sie nicht im Allgemeinen zu ihrer ursprünglichen Position zurückkehrt, wie zum Beispiel einer im Allgemeinen geraden Position). Superelastische Legierungen, wie zum Beispiel Nickeltitan (NiTi) oder andere können etliche Male mehr einer Belastung widerstehen als herkömmliche Materialien, wie zum Beispiel rostfreier Stahl, ohne dass sie plastisch verformt werden.
Diese Erfindung betrifft zahnärztliche Instrumente im Allgemeinen. Insbesondere betrifft diese Erfindung endodontische Instrumente für die Verwendung zu Reinigungs- und Formgebungsverfahren in Wurzelkanälen. Die vorliegende Erfindung stellt eine Neuerung eines endodontischen Instruments bereit, das aus Formgedächtnis-Legierungen (SMA) hergestellt ist, wie zum Beispiel Nickeltitan (NiTi) basierte Systeme, Kupfer-basierte Systeme, Eisen-basierte Systeme oder eine Kombination derselben (zum Beispiel Materialien, die aus einer Gruppe ausgewählt werden, welche aus nahezu gleich-atomigen Ni-Ti, Ni-Ti-Nb-Legierungen, Ni-Ti-Fe-Legierungen, Ni-Ti-Cu-Legierungen, beta-Phase-Titan und Kombinationen derselben besteht).
In einer ersten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bildung eines endodontischen Instruments bereit, das aus Formgedächtnis-Legierungen in einem nicht-superelastischen, martensitischen Zustand hergestellt ist. Die nicht-superelastische Feile kann eine stärkere Flexibilität und eine erhöhte Ermüdungsbeständigkeit durch eine optimierte Mikrostruktur bereitstellen, während die Wurzelkanäle effektiv präpariert und gereinigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein endodontisches Instrument, das aus einer Formgedächtnis-Legierung hergestellt ist und in einer vorbestimmten, nicht-linearen Gestalt festgelegt wird, sowie Verfahren zur Herstellung desselben. Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare superelastische Feile kann eine erhöhte Fähigkeit bereitstellen, die Gestalt und die Geometrie entweder durch Ausdehnung oder durch Zusammenklappen zu verändern, während die Kanäle präpariert und gereinigt werden.
In Bezug auf die Zeichnungen zeigen die 1A–1C Ansichten von einem erhöhten Punkt von typischen zahnärztlichen Instrumenten, die im Allgemeinen durch die Bezugszeichen 10A, 10B und 10C bezeichnet werden, welche für die Präparation und/oder Reinigung von Wurzelkanälen eines Zahnes verwendet werden. 2 zeigt das endodontische Instrument der 1A, welches innerhalb eines der Wurzelkanäle eines Zahnes angeordnet ist. Während sich das endodontische Instrument in dieser Position befindet, wird es typischerweise einer erheblichen zyklischen Verbiegung und einer Drehbelastung unterworfen, wie es im Verfahren zur Reinigung und Formgebung eines Zahnkanals verwendet wird.
Eine endodontische Feile ist ein gutes Beispiel eines Produkts, das einem Ermüdungsversagen unterliegt und wobei der Bruch des Produkts ein ernsthaftes Ereignis darstellt. Die endodontischen Feilen 10A, 10B und 10C, weisen jeweils im Allgemeinen einen verlängerten Schaftabschnitt 12 mit einem proximalen Ende 14 auf, an welchem sie mit einem Handgriff 16 (normalerweise aus Plastik hergestellt) befestigt sein können, wie in 1A gezeigt, oder die mit dem Befestigungsende 17 für die Befestigung an einem Handstück (zum Beispiel einer Rotationsvorrichtung) befestigt sein können, wie in den 1B und 1C gezeigt. Der Schaftabschnitt 12 der Feile (zum Beispiel Arbeitsabschnitt) ist so konfiguriert, dass er in den Wurzelkanal des Zahns eingeführt und wieder entfernt werden kann. Wie in den 1A bis 1C gezeigt, können endodontische Feilen mit unterschiedlichen Längen und/oder verschiedenen Feilenverjüngungen gebildet werden. Insbesondere kann das distale Ende 18 der Feilen 10A und 10C einen verminderten Durchmesser aufweisen, im Vergleich zum proximalen Ende 14, und das Ende ist typischerweise spitz zulaufend. Zum Beispiel wird Wert darauf gelegt, dass der Durchmesser so vermindert werden kann, dass der Schaftabschnitt 12 eine Verjüngung von mehr als etwa 0%, bevorzugt eine Verjüngung von etwa 1% bis etwa 10%, und stärker bevorzugt eine Verjüngung von etwa 2% bis etwa 6% aufweist. Wie in 1B gezeigt, wird überdies darauf Wert gelegt, dass der Schaftabschnitt 12 eine Verjüngung von etwa 0% umfassen kann, während die Feile auch einen verminderten Durchmesser am distalen Ende 18 (zum Beispiel an der Spitze) der Feile 10B aufweist.
Wie in dieser Beschreibung definiert, bezieht sich die Feilenlänge auf die Länge des Schafts vom proximalen Ende zur Spitze der Feile in einem normalen Zustand relativ zur Feilenachse (zum Beispiel auf den Abstand entlang der Feilenachse vom proximalen Ende zur Spitze der Feile). Die Schaftlänge bezieht sich auf die tatsächliche Länge des Schafts vom proximalen Ende zur Spitze der Feile in einem normalen Zustand (zum Beispiel auf den Abstand entlang des Schafts vom proximalen Ende zur Spitze der Feile). Zum Beispiel wird eine nicht-lineare Feile im Allgemeinen eine Schaftlänge aufweisen, die größer als ihre Feilenlänge in einem normalen Zustand sein kann (aufgrund der gekrümmten Abschnitte), während eine lineare Feile im Allgemeinen eine Schaftlänge aufweisen wird, die im Allgemeinen die gleiche wie die Feilenlänge in einem normalen Zustand sein kann.
2 erläutert einen typischen Zahn 20, in diesem Fall einen Mahlzahn, der mehrere Wurzeln 22A und 22B aufweist, welche in einem gesunden Zahn mit Zahnmark-Material 21A gefüllt sind, welches im Allgemeinen von Dentin 21B mit einer dazwischen liegenden Dentin-Zahnmark-Grenzschicht 21C umgeben ist. Die Dentin-Zahnmark-Grenzschicht definiert im Allgemeinen die Wurzelkanäle 22A und 22B. Wenn dieses Zahnmark-Material infiziert wird, kommt es zu einer Abszessbildung im Zahn und der vom Abszess erzeugte Druck verursacht einen intensiven Zahnschmerz. Zahnärzte behandeln diese Krankheit, indem sie ein Wurzelkanalverfahren ausführen, bei welchem die Wurzelkanäle 22A und 22B von dem Zahnmark-Material gereinigt werden. Um dies zu tun, wird ein Loch 24 in die Zahnkrone 26 gebohrt, um einen Zugang zu den Wurzelkanälen 22A und 22B zu erhalten. Der Zahnarzt führt eine Feile 10 durch das Loch 24 in die Kanäle ein, um die Entfernung des Zahnmark-Materials zu erleichtern. 2 zeigt den Zahn, der von Zahnmark-Material frei ist.
Die endodontischen Werkzeuge 10A–10C der 1A–1C und 2 sind, wie zuvor dargelegt, ein Beispiel eines Instrumententyps, der ein hohes Ausmaß an Flexibilität zusammen mit einer Beständigkeit gegenüber zyklischer Ermüdung und Drehbelastung erfordert. Es ist ersichtlich, dass der Zahnarzt mit einem ernsthaften Problem konfrontiert ist, falls beim Prozess der Behandlung eines Wurzelkanals 22A ein unterer Abschnitt der Zahnfeile 10A–10C im Kanal bricht, besonders wenn der Wurzelkanal unterhalb des abgebrochenen Abschnitts nicht gänzlich von infiziertem Zahnmark-Material gereinigt worden ist. Es ist daher bei der Herstellung endodontischer Feilen wichtig, Feilen bereitzustellen, die eine große Flexibilität und gleichzeitig eine hohe Ermüdungsbeständigkeit aufweisen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass die endodontischen Feilen, welche in den 1A–1C und 2 gezeigt sind, und deren Verwendung lediglich ein Beispiel darstellen, um die Notwendigkeit für ein strukturelles Material für die Verwendung zum Aufbau des Schaftabschnitts 12 darzulegen, um eine hohe Flexibilität und, was sehr wichtig ist, eine hohe Ermüdungsbeständigkeit zu erreichen. Es ist wichtig zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung keine endodontischen Feilen per se betrifft, sondern Verfahren zur Behandlung eines Materials, und insbesondere die Behandlung einer Legierung betrifft, um ein Metall mit idealen Eigenschaften für die Verwendung zur Herstellung von endodontischen Werkzeugen und ähnlichen medizinischen und nicht-medizinischen Vorrichtungen herzustellen, welche eine hohe Ermüdungsbeständigkeit erfordern.
Nicht-superelastische Instrumente und Verfahren zu deren Herstellung
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Instrument (zum Beispiel eine endodontische Feile), die aus Formgedächtnis-Legierungen in ihrem martensitischen Zustand hergestellt sind, und Verfahren zu deren Herstellung. Der martensitische Zustand der nicht-superelastischen Feile kann eine höhere Flexibilität und eine erhöhte Ermüdungsbeständigkeit durch eine optimierte Mikrostruktur ermöglichen, während der Wurzelkanal wirksam präpariert und gereinigt wird.
Eine Formgedächtnis-Legierung ist eine Legierung, die sich an ihre ursprüngliche Gestalt „erinnert”, welche in der Lage ist, zu ihrer vorgeformten Gestalt durch Erwärmen zurückzukehren. In besonderer Weise kann die Temperatur, oberhalb welcher die gebogenen Materialien wieder gerade werden, eine wünschenswerte Eigenschaft der Formgedächtnis-Legierung (zum Beispiel einer NiTi-basierten Legierung) in der „Formgedächtnis”-Form (oder im martensitischen Zustand) sein. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, das vorstehende Material über die Austenit-Endtemperatur (A_f) zu Erwärmen, um seine vorgeformte Gestalt (zum Beispiel eine vollständig gerade Position) zu erreichen.
Formgedächtnis-Legierungen können als superelastisch bei dieser „Anwendungs”-Temperatur angesehen werden (zum Beispiel einer Temperatur oberhalb von A_f), sobald sie imstande sind, zu ihrer ursprünglichen Gestalt (zum Beispiel einer vorher verformten Gestalt, wie zum Beispiel ihrer ursprünglichen geraden Position, ihrer ursprünglich gekrümmten Position oder andere Positionen) zurückzukehren. Darüber hinaus kann durch Kühlen (zum Beispiel unter Verwendung von Trockeneis, flüssigem Stickstoff oder anderen Mitteln) des Formgedächtnis-Materials in einem verformten Zustand (zum Beispiel Biegen des Materials) dieses in einer verformten Position verbleiben. Sobald das Formgedächtnis-Material aus der kalten Umgebung entfernt wird, wird das Material zur geraden Form bei Raumtemperatur zurückkehren.
In wünschenswerter Weise kann Martensit die primäre metallurgische Phase im Instrument der vorliegenden Erfindung sein, welches sich von standardmäßigen rotierenden NiTi-Instrumenten mit vorwiegender Austenit-Struktur bei Umgebungstemperatur unterscheidet. Es wird Wert darauf gelegt, dass die martensitische Phase in einer Menge von mehr als 0%, bevorzugt von mehr als etwa 25%, und bevorzugt von mehr als etwa 50% bei Umgebungstemperatur vorliegen kann. Darüber hinaus kann die martensitische Phase in einer Menge zwischen etwa 25% und etwa 100%, bevorzugt zwischen etwa 50% und etwa 100% und am stärksten bevorzugt zwischen etwa 75% und etwa 100% bei Umgebungstemperatur vorliegen. Es wird überdies Wert darauf gelegt, dass die martensitische Phase die einzige vorhandene Phase (zum Beispiel M-Phase) bei Umgebungstemperatur sein kann, obwohl dies nicht erforderlich ist.
Gegebenenfalls kann die austenitische Phase bei Umgebungstemperatur vorhanden sein. Wenn die austenitische Phase umfasst ist, kann sie in einem inneren Bereich (zum Beispiel dem Kernbereich des Instruments) vorhanden sein, der im Allgemeinen von der martensitischen Phase als einer äußeren Schicht (zum Beispiel einer Oberflächenschicht des Instruments) bei Umgebungstemperatur umgeben ist. Es wird ebenso Wert darauf gelegt, dass die martensitische Phase und die austenitische Phase (wenn sie vorhanden sind) in verschiedener Weise über das gesamte Instrument bei Umgebungstemperatur vorliegen können.
Es wird davon ausgegangen, dass die typischen superelastischen rotierenden NiTi-Instrumente eine Austenit-Endtemperatur unterhalb der Umgebungstemperatur (25°C) aufweisen. In wünschenswerter Weise kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine nicht-superelastische Feile mit einer höheren Austenit-Endtemperatur (der endgültigen A_f-Temperatur, die in der Differential-Scanning-Kalorimetrie gemessen wird) als der Umgebungstemperatur (25°C) bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Austenit-Endtemperatur mindestens etwa 3°C, mindestens etwa 5°C, mindestens etwa 7°C, bevorzugt mindestens etwa 10°C und stärker bevorzugt mindestens etwa 12°C höher als die Umgebungstemperatur (25°C) sein. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass die Austenit-Endtemperatur weniger als etwa 60°C, weniger als etwa 50°C, bevorzugt weniger als etwa 40°C und stärker bevorzugt weniger als 38°C betragen kann. Zum Beispiel kann die Austenit-Endtemperatur im Bereich von etwa 28°C bis etwa 60°C, von etwa 30°C bis etwa 50°C, bevorzugt von etwa 32°C bis etwa 40°C und stärker bevorzugt von etwa 35°C bis etwa 38°C oder von etwa 37°C bis etwa 40°C liegen.
Aufgrund der höheren Austenit-Endtemperatur kann das Instrument der vorliegenden Erfindung nicht vollständig in seine ursprüngliche Gestalt (zum Beispiel in den geraden Zustand) zurückkehren, nachdem es geknickt oder gebogen wurde. Dies steht im Gegensatz zu den herkömmlichen superelastischen, rotierenden NiTi-Instrumenten mit der Fähigkeit, zu ihrer ursprünglichen Gestalt (zum Beispiel dem geraden Zustand) über einen umkehrbaren Phasenübergang (Martensit in Austenit) bei der Entlastung zurückzukehren, aufgrund dessen, dass der A_f-Wert eines herkömmlichen Instruments niedriger ist als die Umgebungstemperatur.
Endodontische Instrumente, die aus NiTi-Formgedächtnis-Legierungen in martensitischem Zustand (zum Beispiel nicht-superelastischer Zustand) hergestellt sind, können eine erhöhte Gesamtleistung im Vergleich zu ihren austenitischen Gegenstücken (zum Beispiel herkömmliche superelastische NiTi-Instrumente) aufweisen, insbesondere bezüglich der Flexibilität und der Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden.
Die Stärke und Schneideeffizienz von endodontischen Instrumenten kann durch Bereitstellung von ternären Formgedächtnis-Legierungen NiTiX (X: Co, Cr, Fe, Nb, etc.) verbessert werden, die auf dem Mechanismus der Legierungsverstärkung in einem nicht-superelastischen Zustand beruhen.
Insbesondere weist das nicht-superelastische Instrument in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbesserte und wünschenswerte Eigenschaften für eine erfolgreiche Wurzelkanalchirurgie auf, einschließlich einer höheren Flexibilität und einer geringeren Steifigkeit, einer verbesserten Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden, einem höheren Rotationsgrad gegenüber einem Torsionsbruch, einer besseren Anpassung an die Gestalt von hochgradig gekrümmten Kanälen (eine geringere Wahrscheinlichkeit für Vorsprünge oder ein Durchstoßen), eine minimale Möglichkeit für den Zerfall des Instruments und/oder anderweitige Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen endodontischen Instrumenten, die aus einer Formgedächtnis-Legierung in superelastischem Zustand (zum Beispiel in einer vollständig austenitischen Phase in der Mikrostruktur) gebildet sind und/oder im Allgemeinen eine lineare Gestalt aufweisen.
In einer Ausführungsform können die endodontischen Instrumente, die aus Formgedächtnis-Legierungen (zum Beispiel NiTi) in ihrem martensitischen Zustand (nicht-superelastischer Zustand) hergestellt sind, durch eines der folgenden, hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Ein Verfahren (zum Beispiel Verfahren 1) zur Bildung einer nicht-superelastischen Feile kann die Schritte der nachträglichen Hitzebehandlung einer Feile (zum Beispiel der Furchen eines Feilenschafts) umfassen, nachdem sie gemäß einem vorbestimmten mechanischen Design (d. h. nach dem Furchen-Schleifprozess in einem typischen Verfahren zur Herstellung von Feilen) hergestellt wurde.
Dieses Verfahren zur Bildung des nicht-superelastischen Instruments kann eine nachträgliche Hitzebehandlung mit einem Erwärmungsschritt bei einer Temperatur von mindestens etwa 300°C, mindestens etwa 350°C, bevorzugt mindestens etwa 400°C und stärker bevorzugt mindestens etwa 450°C umfassen. Es wird überdies Wert darauf gelegt, dass der Erwärmungsschritt eine Erwärmung auf eine Temperatur von weniger als etwa 650°C, weniger als etwa 600°C, bevorzugt weniger als 550°C und stärker bevorzugt weniger als 525°C umfassen kann. Zum Beispiel kann der Erwärmungsschritt ein Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von etwa 300°C bis etwa 650°C (zum Beispiel von etwa 300°C bis etwa 600°C), von etwa 350°C bis etwa 600°C (zum Beispiel von etwa 370°C bis etwa 510°C), bevorzugt von etwa 400°C bis etwa 550°C und stärker bevorzugt von etwa 450°C bis etwa 525°C umfassen.
Der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile kann das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur für einen Zeitraum von mindestens etwa 1 Minute, bevorzugt mindestens etwa 3 Minuten und stärker bevorzugt mindestens etwa 5 Minuten umfassen, um die superelastische Feile in ihrer Gestalt festzulegen und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile ein Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur für einen Zeitraum von weniger als etwa 45 Minuten, bevorzugt weniger als etwa 30 Minuten und stärker bevorzugt weniger als etwa 20 Minuten umfassen kann. Zum Beispiel kann der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile ein Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 45 Minuten, bevorzugt von etwa 3 Minuten bis etwa 30 Minuten und stärker bevorzugt von etwa 5 Minuten bis etwa 20 Minuten umfassen.
Der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung eines nicht-superelastischen Instruments kann das Erwärmen des superelastischen Instruments für einen Zeitraum von mindestens etwa 5 Minuten, bevorzugt mindestens etwa 30 Minuten und stärker bevorzugt mindestens etwa 40 Minuten umfassen. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung eines nicht-superelastischen Instruments das Erwärmen des superelastischen Instruments für einen Zeitraum von weniger als etwa 200 Minuten, bevorzugt weniger als etwa 120 Minuten und stärker bevorzugt weniger als etwa 90 Minuten umfassen kann. Zum Beispiel kann der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung eines nicht-superelastischen Instruments das Erwärmen des superelastischen Instruments für einen Zeitraum von etwa 5 Minuten bis etwa 200 Minuten (zum Beispiel von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten oder von etwa 10 Minuten bis etwa 60 Minuten), bevorzugt von etwa 30 Minuten bis etwa 120 Minuten, und stärker bevorzugt von etwa 40 Minuten bis etwa 90 Minuten (zum Beispiel von etwa 40 Minuten bis etwa 70 Minuten) umfassen. Typischerweise erfolgt der Erwärmungsschritt unter einer definierten Atmosphäre. Vorzugsweise kann die definierte Atmosphäre ein reaktives Gas (zum Beispiel Sauerstoff, Luft oder andere Gase) umfassen (oder aus diesen bestehen), obwohl dies nicht erforderlich ist. Wenn ein reaktives Gas verwendet wird, reagiert das reaktive Gas, wie zum Beispiel Luft, mit der Oberfläche des Instruments, so dass eine Oxidationsschicht (zum Beispiel eine blaue Oxidationsschicht) gebildet werden kann. Gegebenenfalls kann die definierte Atmosphäre ein nicht-reaktives Gas (zum Beispiel Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und/oder Radon) umfassen (oder aus ihm bestehen).
Wie vorstehend erwähnt, kann der nachträgliche Hitzebehandlungsschritt (zum Beispiel ein zusätzlicher thermischer Prozess) des Verfahrens 1 nach dem Verfahren zur Herstellung von herkömmlichen rotierenden NiTi-Feilen (Schleifen der Furchen) unter Verwendung regelmäßiger superelastischer NiTi-Drähte verwendet werden. Insbesondere kann ein zusätzlicher thermischer Prozess nach dem Furchen-Schleifverfahren (eines Verfahrens zur Herstellung von herkömmlichen rotierenden NiTi-Feilen) durchgeführt werden, so dass eine nachträgliche Hitzebehandlung in einem Temperaturbereich von 370–510°C für einen Zeitraum (typischerweise 10–60 Minuten, in Abhängigkeit von der Feilengröße, der Verjüngung und/oder dem Bedürfnis des Feilendesigns) erfolgt. Es wird Wert darauf gelegt, dass sich Nickel-reiche Präzipitate während dieses nachträglichen Hitzebehandlungsprozesses bilden. Dementsprechend kann das Verhältnis Ti/Ni ansteigen und eine gewünschte Austenit-Endtemperatur (die endgültige A_f-Temperatur) erreicht werden. Nach einer nachträglichen Hitzebehandlung kann ein Handgriff (zum Beispiel aus Bronze, Stahl oder dergleichen oder aus einem anderen Material) installiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform können die endodontischen Instrumente, die aus Formgedächtnis-Legierungen (zum Beispiel NiTi) hergestellt sind, in ihrem martensitischen Zustand (nicht-superelastischen Zustand) durch eines der folgenden, hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Ein weiteres Verfahren (zum Beispiel Verfahren 2) zur Bildung eines nicht-superelastischen Instruments kann die Schritte der nachträglichen Hitzebehandlung einer Feile (zum Beispiel der Furchen eines Feilenschafts) während der Herstellung des superelastischen Instruments (zum Beispiel während des Schleifprozesses) umfassen, so dass die Temperatur des Instruments höher sein kann als die Austenit-Endtemperatur.
Dieses Verfahren kann (gleichzeitig) eine Hitzebehandlung des SMA-Drahts vor und/oder während des Schleifprozesses umfassen, so dass das Schleifen direkt auf die martensitischen SMA-Drähte (zum Beispiel NiTi-Drähte) angewendet werden kann. Es wird jedoch Wert darauf gelegt, dass martensitische SMA-Drähte (zum Beispiel NiTi-Drähte) während des Schleifprozesses auf eine Temperatur erhitzt werden können, die höher als ihre Austenit-Endtemperaturen sind. Daher können sich martensitische SMA-Drähte (zum Beispiel NiTi-Drähte) vorübergehend in superelastische Drähte (eine steifere Struktur im austenitischen Zustand) umwandeln, um den Schleifprozess während des Verfahrens zur Herstellung des Instruments zu erleichtern. In vorteilhafter Weise können sich die Instrumente in den martensitischen Zustand bei Umgebungstemperatur nach dem Furchenschleifprozess zurückverwandeln.
In einer Ausführungsform kann zum Beispiel das Verfahren 2 einen nicht-superelastischen Draht umfassen. Der nicht-superelastische Draht kann in einer Herstellungsumgebung mit einer Temperatur bereitgestellt werden, die höher ist als die Austenit-Endtemperatur (mindestens 25°C). Der nicht-superelastische Draht kann sich bei dieser höheren Temperatur in den superelastischen Zustand verwandeln. Dann bilden sich Furchen und Rillen auf der Feile, um die (halbfertige) rotierende Feile zu bilden. Darüber hinaus kann die (halbfertige) rotierende Feile aus der Herstellungsumgebung mit einer höheren (wärmeren) Temperatur entfernt werden. Der nicht-superelastische Draht kann eine nicht-superelastische rotierende Feile bei (oder oberhalb) von Raumtemperatur bei etwa 25°C bilden.
Es wird davon ausgegangen, dass eine Formgedächtnis-Legierung, wie eine NiTi-Legierung, im Allgemeinen zwei primäre kristallographische Strukturen aufweist, welche temperaturabhängig sind (d. h. Austenit bei höheren Temperaturen und Martensit bei niedrigeren Temperaturen). Dieser temperaturabhängige diffusionslose Phasenübergang erfolgt von Martensit (M) zu Austenit (A) (zum Beispiel M → A) während des Erwärmens. Es wird überdies Wert darauf gelegt, dass eine umgekehrte Umwandlung von Austenit zu Martensit (A → M) bei der Kühlung eingeleitet wird. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Zwischenphase (R) während der Phasenübergänge auftreten, d. h. entweder (M) → (R) → (A) während des Erwärmens oder (A) → (R) → (M) während des Kühlens. Die R-Phase wird als eine Zwischenphase zwischen der Austenitphase (A) und der Martensitphase (M) definiert. Jedoch wird Wert darauf gelegt, dass während der Umwandlung sowohl die martensitische Phase als auch die austenitische Phase zusätzlich zu der optionalen R-Phase vorhanden sein können.
Die Phasenübergangstemperaturen können unter Verwendung der Differential-Scanning-Kalorimetrie-Kurve (DSC-Kurve), wie in 3 gezeigt, bestimmt werden. Zum Beispiel kann der A_f-Wert (Austenit-Endtemperatur) aus dem graphischen Schnittpunkt der Grundlinie mit der Verlängerung der Geraden der maximalen Neigung des Peaks der Heizkurve erhalten werden. Die endgültige A_f-Temperatur des endodontischen Instruments, das aus einer Formgedächtnis-Legierung hergestellt ist, wurde im DSC-Test in allgemeiner Übereinstimmung mit dem Protokoll ASTM Standard F2004-05 „Standard Test Method for Transformation Temperature of Nickel-Titanium Alloys by Thermal Analysis" gemessen, wie zum Beispiel unter Verwendung von Heiz- oder Kühl-Geschwindigkeiten von 10 ± 0,5°C/min, wobei als Spülgas entweder Helium oder Stickstoff eingesetzt wurde, mit der Ausnahme, dass das gefurchte Segment, welches aus der Probe des rotierenden Instruments geschnitten wurde, keines weiteren thermischen Annealing-Prozesses bedurfte (d. h. 850°C für 30 Minuten im Vakuum), wobei das Verfahren typischerweise für die Messung von Übergangstemperaturen der Barren unter vollständig austenitischen Bedingungen verwendet wird.
Insbesondere stellt 3 eine schematische Differential-Scanning-Kalorimetrie-Kurve (DSC-Kurve) einer Formgedächtnis-Legierung (Nickel-Titan) sowohl beim Heiz- als auch beim Kühlzyklus bereit. Die Werte A_f (Austenit-Endtemperatur), A_s (Austenit-Anfangstemperatur), M_r (Martensit-Endtemperatur), M_s (Martensit-Anfangstemperatur) können aus dem graphischen Schnittpunkt der Grundlinie mit der Verlängerung der Geraden an der maximalen Neigung des geeigneten Kurvenpeaks erhalten werden. Die Martensit-Anfangstemperatur (M_s) ist als die Temperatur definiert, bei der die Transformation von Austenit zu Martensit während des Kühlens beginnt. Die Martensit-Endtemperatur (M_f): die Temperatur, bei der die Transformation von Austenit zu Martensit während des Kühlens aufhört; die Austenit-Anfangstemperatur (A_s) ist als diejenige Temperatur definiert, bei der die Umwandlung von Martensit zu Austenit während des Heizens beginnt. Die Austenit-Endtemperatur (A_f) ist als die Temperatur definiert, bei der die Umwandlung von Martensit in Austenit während des Erwärmens aufhört.
Die experimentellen Ergebnisse haben gezeigt, dass die vorliegende Erfindung (zum Beispiel ein zusätzlicher Hitzebehandlungsprozess zur Bildung endodontischer Instrumente) zu wünschenswerten Eigenschaften führt. Insbesondere können die endodontischen Instrumente, die aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung in ihrem martensitischen Zustand hergestellt sind, eine oder mehrere der folgenden wünschenswerten Eigenschaften für die Wurzelkanalchirurgie umfassen: (1) höhere Flexibilität und geringere Steifigkeit; (2) verbesserte Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden; (3) ein höherer Grad an Rotation gegenüber einem Torsionsbruch; (4) eine bessere Anpassung an das gekrümmte Kanalprofil, insbesondere für Wurzelkanäle mit beträchtlichen Krümmungen und komplexem Profil und Kombinationen derselben in Bezug auf herkömmliche superelastische Instrumente von ähnlicher Gestalt und/oder Größe.
Um zum Beispiel die Auswirkung der unterschiedlichen metallurgischen Strukturen (Austenit vs. Martensit) zu vergleichen, wurden zwei unterschiedliche Instrumentproben unter Verwendung unterschiedlicher thermischer Bearbeitungen hergestellt, um zwei unterschiedliche Strukturen darzustellen: (1) superelastische Instrumente mit voller austenitischer Mikrostruktur und (2) ein Instrument mit martensitischer Mikrostruktur. In einem spezifischen Beispiel, das auf DSC-Messungen beruht, betragen die endgültigen A_f-Temperaturen für diese beiden Instrumente mit unterschiedlichen Mikrostrukturen 17°C (für Instrument 1 mit voller austenitischer Mikrostruktur) bzw. 37°C (für Instrument 2 mit martensitischer Mikrostruktur). Alle Proben-Instrumente waren vom gleichen geometrischen Design. Alle Tests wurden bei Umgebungstemperatur, ca. 23°C, durchgeführt.
I. Steifigkeitstest: Die endodontischen Instrumente, die aus einer Ni-Ti-Formgedächtnis-Legierung in ihrem martensitischen Zustand hergestellt sind, zeigen eine höhere Flexibilität und geringere Steifigkeit im Vergleich zu Ni-Ti-Formgedächtnis-Legierungen in ihrem austenitischen Zustand.
In diesem Steifigkeitstest wurde die Steifigkeit aller Proben-Instrumente durch eine Verdrehung des Wurzelkanalinstruments um 45° unter Verwendung einer Testvorrichtung, wie sie in 4 gezeigt ist, bestimmt.
Wie in den Testergebnissen in 5 gezeigt, zeigen die rotierenden Instrumente mit martensitischer Mikrostruktur bei Umgebungstemperatur eine höhere Flexibilität und geringe Steifigkeit (wie durch eine geringeres maximales Drehmoment beim Biegen angegeben). Im Vergleich mit dem regulären superelastischen Instrument mit einer endgültigen A_f-Temperatur von 17°C haben die Instrumente mit der martensitischen Mikrostruktur (der endgültigen A_f-Temperatur von ca. 37°C) eine 23% Abnahme im Biege-Drehmoment gezeigt. Die geringere Steifigkeit der martensitischen Instrumente kann auf den geringeren Young-Modul von Martensit zurückgeführt werden (ca. 30–40 GPa), während Austenit etwa 80–90 GPa bei Umgebungstemperatur aufweist.
5 zeigt einen schematischen Graph der Beziehung zwischen unterschiedlichen NiTi-Mikrostrukturen (reguläre superelastische oder austenitische vs. martensitische Struktur) und dem durchschnittlichen maximalen Drehmoment der endodontischen rotierenden Instrumente, die aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung hergestellt sind, im Biegungstest. Wie aus 5 abgeleitet werden kann, kann ein geringeres maximales Drehmoment (weniger steif oder mehr flexibel) durch eine martensitische Mikrostruktur erzielt werden, welche durch den höheren A_f-Wert (Austenit-Endtemperaturen) angegeben ist. In einer Ausführungsform kann das Verhältnis des maximalen Drehmoments (Flexibilität/Steifigkeit) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile weniger als etwa 1:0,9 (zum Beispiel weniger als etwa 1:0,85 und bevorzugt weniger als etwa 1:0,8) bei etwa 25°C betragen.
II. Biegungs-Rotations-Ermüdungstest: Endodontische Instrumente, die aus einer Ni-Ti-Formgedächtnis-Legierung in ihrem martensitischen Zustand hergestellt sind, zeigen eine höhere Ermüdungslebensdauer.
In diesem Biegungstest, wird die Ermüdungsbeständigkeit aller Proben-Instrumente durch ein Biegungs-Rotations-Ermüdungs-Testgerät, wie in 6 gezeigt, gemessen. Gemäß den in 7 gezeigten Testergebnissen beträgt die durchschnittliche zyklische Ermüdungslebensdauer der Instrumente im martensitischen Zustand (A_f-Temperatur 37°C) etwa das 3-fache des austenitischen Gegenstücks (A_f-Temperatur 17°C).
Wie in der schematischen Darstellung der 6 gezeigt, kann die Testvorrichtung verwendet werden, um die Biege-Rotations-Ermüdungsbeständigkeit der endodontischen Instrumente zu testen. Die Probe eines rotierenden endodontischen Instruments kann im Allgemeinen frei innerhalb eines simulierten Kanals aus rostfreiem Stahl mit einem definierten Radius und einer definierten Krümmung rotieren.
Der schematische Graph der 7 zeigt die Beziehung zwischen unterschiedlichen NiTi-Mikrostrukturen (austenitische vs. martensitische Strukturen) und einer durchschnittlichen zyklischen Ermüdungslebensdauer von rotierenden endodontischen Instrumenten, die aus einer Ni-Ti-Formgedächtnis-Legierung hergestellt sind. Insbesondere zeigt 7, dass eine längere zyklische Ermüdungslebensdauer durch eine martensitische Mikrostruktur bei Umgebungstemperatur erzielt werden kann, welche durch einen höheren A_f-Wert (Austenit-Endtemperatur) angegeben ist. Es wird Wert darauf gelegt, dass das Verhältnis der Gesamtzahl der Zyklen bis zur Ermüdung (Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden) der nicht-superelastischen rotierenden Feilen zu den superelastischen rotierenden Feilen mindestens etwa 1,25:1 (zum Beispiel mindestens etwa 1,5:1, bevorzugt mindestens etwa 2:1) bei etwa 25°C betragen kann.
III. Drehmomenttest: Die endodontischen Instrumente, die aus NiTi-Formgedächtnis-Legierungen in ihrem martensitischen Zustand hergestellt sind, zeigen einen höheren Grad an Rotation gegenüber einem Torsionsbruch.
In diesem Torsionstest wird unter Verwendung einer Testvorrichtung, wie in 8 gezeigt, die Bruchbeständigkeit von Wurzelkanalinstrumenten bestimmt, um einen durchschnittlichen maximalen Rotationsgrad bis zu einem Torsionsbruch zu messen. Gemäß den Testergebnissen in den 9 und 10 zeigen die Instrumente mit einer martensitischen Mikrostruktur einen höheren Rotationsgrad und ein maximales Drehmoment bis zu einem Torsionsbruch als ihre austenitischen Gegenstücke.
Es wird Wert darauf gelegt, dass der häufigste Zerfall des Instruments entweder durch zyklisches Ermüden oder durch Torsionsbruch verursacht wird; der Zerfall der Instrumente, die aus Formgedächtnis-Legierungen mit martensitischer Mikrostruktur hergestellt sind, kann, gemäß den Testergebnissen im (II) Biegerotations-Ermüdungstest und (III) Drehmomenttest, erheblich vermindert werden.
Der schematische Graph der 9 zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen metallurgischen Strukturen und dem durchschnittlichen „maximalen Rotationsgrad bis zum Bruch” von endodontischen rotierenden Instrumenten, die aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung hergestellt sind. Insbesondere zeigt 9, dass ein höherer Rotationsgrad durch eine martensitische Mikrostruktur erreicht werden kann. Es wird Wert darauf gelegt, dass das Verhältnis des maximalen Rotationsgrades bis zum Bruch (Torsionseigenschaft) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,05:1 (zum Beispiel mindestens etwa 1,075:1, bevorzugt mindestens etwa 1,1:1) bei etwa 25°C betragen kann.
Der schematische Graph von 10 zeigt die Beziehung zwischen unterschiedlichen metallurgischen Strukturen und dem durchschnittlichen „maximalen Drehmoment” von endodontischen rotierenden Instrumenten, die aus einer NiTi-Formgedächtnis-Legierung hergestellt sind. Insbesondere zeigt 10, dass eine höhere Drehmomentbeständigkeit durch eine martensitische Mikrostruktur erreicht werden kann. Es wird Wert darauf gelegt, dass das Verhältnis des maximalen Drehmoments (Torsionsbeständigkeit) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,05:1 (zum Beispiel mindestens etwa 1,075:1, bevorzugt mindestens etwa 1,09:1) bei etwa 25°C betragen kann.
IV. Endodontische Instrumente, die aus NiTi-Formgedächtnis-Legierungen in ihrem martensitischen Zustand hergestellt sind, zeigen eine erhöhte Anpassung an ein gekrümmtes Kanalprofil relativ zu herkömmlichen superelastischen Instrumenten von ähnlicher Gestalt und/oder Größe.
Ohne auf Vorsprünge, einen (ungewollten) Transport und/oder ein Durchstoßen einzugehen, wird Wert darauf gelegt, dass die Instrumente, die aus Formgedächtnis-Legierungen in ihrer martensitischen Mikrostruktur gebildet sind, beim Reinigen und Präparieren des hochgradig gekrümmten Kanals, wie in 11 gezeigt, verwendet werden können. In vorteilhafter Weise neigen diese Instrumente dazu, sich wegen der (1) hohen Flexibilität aufgrund des Vorliegens von Martensit; (2) wegen der besseren Re-Orientierung und Selbst-Anpassungsfähigkeit der martensitischen Varianten aufgrund der geringen Symmetrie der monoklinen Kristallstruktur des Martensits in Bezug auf die kubische Kristallstruktur des Austenits, unter den einwirkenden dynamischen Belastungen, während der Wurzelkanal-Chirurgie der Krümmung des Wurzelkanals besser anzupassen.
Eine zweite Hitzebehandlung kann verwendet werden, um die Steifigkeit der nicht-superelastischen Feile zu kontrollieren, indem eine oder mehrere Biegungen darin bereitgestellt werden, während die Materialeigenschaften der Feile optimiert werden. Dies kann durch eine Hitzebehandlung der nicht-superelastischen Feile mit bestimmten Parametern bewerkstelligt werden, um die Steifigkeit der Feile einzustellen (zum Beispiel um die nicht-superelastische Feile steifer oder weniger steif zu machen). Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile gebildet werden durch eine weitere Hitzebehandlung einer nicht-superelastischen Feile unter Verwendung eines hier beschriebenen Hitzebehandlungsverfahrens zur Formung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile, obwohl dies nicht erforderlich ist. Es wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile (zum Beispiel wie unten stehend diskutiert) im Allgemeinen das Positionieren der nicht-superelastischen Feile innerhalb einer Fixiervorrichtung, so dass die nicht-superelastische Feile in eine nicht-lineare Feilenbahn ausgerichtet werden kann, und das Erwärmen der Fixiervorrichtung einschließlich der nicht-superelastischen Feile auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 650°C (zum Beispiel etwa 450°C bis etwa 550°C) für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 45 Minuten (zum Beispiel etwa 3 Minuten bis etwa 30 Minuten und bevorzugt etwa 5 Minuten bis etwa 20 Minuten) umfassen kann, um dadurch die nicht-superelastische Feile in ihrer Gestalt festzulegen, um eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile zu bilden, wenn sie nach dem Hitzebehandlungsprozess für nicht-superelastische Materialien verwendet wird.
Es kann ersehen werden, dass eine Feile in Übereinstimmung mit dieser Offenbarung auch unter Bezugnahme auf eine oder mehrere der folgenden Kombinationen beschrieben werden kann.

A. Ein Verfahren zur Herstellung einer nicht-superelastischen rotierenden Feile, welches die folgenden Schritte umfasst: (i) Bereitstellen einer superelastischen rotierenden Feile mit einer Austenit-Endtemperatur; und (ii) Erwärmen der superelastischen rotierenden Feile auf eine Temperatur von mindestens etwa 300°C für einen Zeitraum von mindestens etwa 5 Minuten, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern, und dadurch die nicht-superelastische rotierende Feile zu bilden; wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen rotierenden Feile größer als etwa 25°C ist.
B. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen rotierenden Feile größer als 27°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 27°C und 35°C).
C. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen rotierenden Feile größer als 30°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 30°C und 35°C).
D. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen rotierenden Feile größer als 33°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 33°C und 35°C).
E. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die geänderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen rotierenden Feile größer als 35°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 35°C und 40°C).
F. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die geänderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen rotierenden Feile größer als 37°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 37°C und 45°C).
G. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperatur im Erwärmungsschritt im Bereich von etwa 300°C bis etwa 600°C liegt.
H. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperatur im Erwärmungsschritt im Bereich von etwa 370°C bis etwa 510°C liegt.
I. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Zeitraum des Erwärmungsschritts im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten liegt.
J. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Zeitraum des Erwärmungsschritts im Bereich von etwa 10 Minuten bis etwa 60 Minuten liegt.
K. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die superelastische rotierende Feile eine Formgedächtnis-Legierung umfasst.
L. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung Nickel und Titan umfasst.
M. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-basierte binäre Legierung ist.
N. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-basierte ternäre Legierung ist.
O. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Nickel-Titan-basierte ternäre Legierung der Formel Ni-Ti-X entspricht, wobei X Co, Cr, Fe oder Nb darstellt.
P. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Kupfer-basierte Legierung, eine Eisen-basierte Legierung oder eine Kombination von beiden umfasst.
Q. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Kupfer-basierte Legierung ist, die CuZnAl oder CuAlNi umfasst.
R. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Eisen-basierte Legierung ist, die FeNiAl, FeNiCo, FeMnSiCrNi oder FeNiCoAlTaB umfasst.
S. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des maximalen Drehmoments (Flexibilität/Steifigkeit) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile weniger als etwa 8:9 bei etwa 25°C beträgt.
T. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Gesamtzahl der Zyklen bis zur Ermüdung (Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,25:1 bei etwa 25°C beträgt.
U. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des maximalen Drehmoments bis zum Bruch (Torsionseigenschaft) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,05:1 bei etwa 25°C beträgt.
V. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des maximalen Drehmoments (Torsionsbeständigkeit) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,05:1 bei etwa 25°C beträgt.
W. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches überdies den Schritt des Bereitstellens eines Handgriffs und das Befestigen des Handgriffs an einem Abschnitt der nicht-superelastischen rotierenden Feile umfasst.
X. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für die binäre NiTi-Legierung der Gewichtsprozentsatz des Nickels im Bereich von etwa 45% bis etwa 60% (zum Beispiel etwa 54,5% bis etwa 57%) liegen kann, wobei der Rest eine Titan-Zusammensetzung von etwa 35% bis etwa 55% (zum Beispiel etwa 43% bis etwa 45,5%) ausmacht.
Y. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Element X in der ternären Legierung NiTiX weniger als 15% (zum Beispiel weniger als etwa 10%) in Gewichtsprozent ausmachen kann.
Z. Verfahren zur Herstellung einer nicht-superelastischen rotierenden Feile, welches folgende Schritte umfasst: (i) Bereitstellen eines nicht-superelastischen Drahtes mit einer Austenit-Endtemperatur von mehr als etwa 25°C; (ii) Erwärmen des nicht-superelastischen Drahtes auf eine Herstellungstemperatur, die höher ist als jene Austenit-Endtemperatur; und (iii) Bilden von Furchen, Rillen oder einer Kombination von beiden auf dem superelastischen Draht, um eine rotierende Feile zu bilden; wobei die rotierende Feile bei einer Temperatur, die im Bereich von etwa 25°C bis etwa zur Austenit-Endtemperatur liegt, nicht-superelastisch ist.
AA. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als 26°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 26°C und 35°C).
BB. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als 27°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 27°C und 35°C).
CC. Verfahren nach Anspruch 23 und 24, wobei die Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als 30°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 30°C und 35°C).
DD. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als 33°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 33°C und 40°C).
EE. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als 35°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 35°C und 40°C).
FF. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als 37°C ist (zum Beispiel zwischen etwa 37°C und 45°C).
GG. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Herstellungstemperatur im Erwärmungsschritt im Bereich von etwa 5°C bis etwa 200°C liegt.
HH. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Herstellungstemperatur im Erwärmungsschritt im Bereich von etwa 10°C bis etwa 50°C liegt.
II. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der nicht-superelastische Draht eine Formgedächtnis-Legierung umfasst.
JJ. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung Nickel und Titan umfasst.
KK. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-basierte binäre Legierung ist.
LL. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-basierte ternäre Legierung ist.
MM. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Nickel-Titan-basierte ternäre Legierung der Formel Ni-Ti-X entspricht, wobei X Co, Cr, Fe oder Nb darstellt.
NN. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Kupfer-basierte Legierung, eine Eisen-basierte Legierung oder eine Kombination derselben umfasst.
OO. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Kupfer-basierte Legierung ist, die CuZnAl oder CuAlNi umfasst.
PP. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Eisen-basierte Legierung ist, die FeNiAl, FeNiCo, FeMnSiCrNi oder FeNiCoAlTaB umfasst.
QQ. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches überdies den Schritt der Bereitstellung eines Handgriffs und das Befestigen des Handgriffs an einem Abschnitt der nicht-superelastischen, rotierenden Feile umfasst.
RR. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Handgriff distal von den Furchen, Rillen oder einer Kombination derselben angeordnet ist.
SS. Verfahren zur Herstellung einer nicht-superelastischen, rotierenden Feile, umfassend die Schritte der Bereitstellung einer superelastischen, rotierenden Feile mit einer Austenit-Endtemperatur; und Erwärmen der superelastischen, rotierenden Feile auf eine Temperatur von mindestens etwa 300°C für einen Zeitraum von mindestens etwa 5 Minuten, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern und dadurch die nicht-superelastische, rotierende Feile zu bilden; wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der nicht-superelastischen, rotierenden Feile größer als etwa 25°C ist.

Nicht-lineare Instrumente und Verfahren zu deren Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrachtet darüber hinaus nicht-lineare Instrumente (zum Beispiel endodontische Instrumente) und Verfahren zu deren Herstellung. Ein Feilendesign kann durch Verwendung einer Fixiervorrichtung, um Abschnitte einer herkömmlichen Feile (zum Beispiel einer linearen Feile) abzubiegen, so dass die Geometrie der Feile zu einer vorbestimmten, nicht-linearen endgültigen Gestalt angeordnet werden kann, und durch Erwärmen der Feile erstellt werden, um eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden. Insbesondere umfasst es die Formgebung einer Feile zu einer gewünschten Geometrie (zum Beispiel im Allgemeinen einer nicht-linearen Gestalt), um den Oberflächenkontakt mit dem Zahnmark-Material und/oder dem infizierten Material des Wurzelkanals relativ zur Wand des Wurzelkanals (zum Beispiel Dentin/Zahnmark-Grenzfläche) während der Reinigung und/oder während der Präparation der Wurzelkanäle mit verschiedenen Krümmungen (zum Beispiel mit extremen Krümmungen) besser zu verteilen. Unter einem wünschenswerten Gesichtspunkt kann die nicht-linear gestaltete Feile so konfiguriert werden, dass sie sich ausdehnt und dadurch gewährleistet, dass die Wände des Wurzelkanals gereinigt werden (zum Beispiel Entfernen des Zahnmarks und/oder des infizierten Materials), während die Entfernung des Dentins und/oder des Zahnmark-Materials minimiert wird. In einem weiteren wünschenswerten Gesichtspunkt kann die Feile mit nicht-linearer Gestalt so konfiguriert werden, dass sie bei Kontakt mit einem oder mit mehreren Abschnitten der Wurzelkanalwände zusammenklappt, wenn die Wurzelkanalwände enger sind als die Biegungen der nicht-linear gestalteten rotierenden Feile, um eine übermäßige Entfernung des Dentins und/oder des Zahnmark-Materials zu vermindern. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Bildung einer nicht-linearen Feile umfassen, welches dadurch bewerkstelligt werden kann, dass die herkömmliche Feile in einer Fixiervorrichtung angeordnet wird und anschließend die Fixiervorrichtung zusammen mit der Feile für eine Zeit in einer Heizkammer angeordnet wird, um die Feile auf die vorbestimmte Geometrie festzulegen und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden.
Die 12A, 12B und 12C zeigen verschiedene Feilen (zum Beispiel Zahnfeilen) der vorliegenden Erfindung mit einer nicht-linearen Gestalt. Die nicht-linearen Feilen 20, 108 und/oder 110 der 12A–12C erstrecken sich im Allgemeinen entlang einer Feilenachse 26 und umfassen einen gestreckten, nicht-linearen Schaftabschnitt 22 mit einer Spitze 28, einem proximalen Ende 24 und einem dazwischen liegenden Arbeitsabschnitt. Das proximale Ende 28 kann mit einem Handgriff (nicht gezeigt) verbunden sein oder kann ein Befestigungsende 27 für die Befestigung an einem Handstück (zum Beispiel einer Rotationsvorrichtung) umfassen. Der Schaft 22 umfasst mindestens einen versetzten Abschnitt 30 und vorzugweise eine Mehrzahl von versetzten Abschnitten 30 (zum Beispiel Biegungen), wobei mindestens ein Abschnitt des Schafts 22 sich entlang einer Achse erstreckt, die sich von der Feilenachse 26 unterscheidet und dadurch im Allgemeinen nicht-linear wird. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der nicht-lineare Schaftabschnitt 22 innerhalb einer gemeinsamen Ebene (zum Beispiel in einem zweidimensionalen Raum).
Es wird Wert darauf gelegt, dass die nicht-linearen Feilen eine Mehrzahl von versetzten Abschnitten 30 umfassen können (zum Beispiel mindestens etwa 2 versetzte Abschnitte, mindestens etwa 3 versetzte Abschnitte, wie zum Beispiel in den nicht-linearen Feilen 20 und 108, mindestens etwa 4 versetzte Abschnitte, wie zum Beispiel in der nicht-linearen Feile 110 oder anderweitig). Insbesondere kann die nicht-lineare Feile 20 eine Geometrie aufweisen, die ähnlich zu einem im Allgemeinen C-förmigen Profil ist, einem im Allgemeinen S-förmigen Profil, einem Profil mit im Allgemeinen sinusförmiger Gestalt oder einem anderweitig geformten nicht-linearen Profil. Es wird Wert darauf gelegt, dass die nicht-lineare Feile eine im Allgemeinen geringere Schaftlänge 22 und/oder eine im Allgemeinen größere Feilenverjüngung wie in der nicht-linearen Feile 108 haben kann oder dass sie eine im Allgemeinen längere Schaftlänge 22 und/oder eine im Allgemeinen geringere Feilenverjüngung als in den nicht-linearen Feilen 20 und 110 umfassen kann, obwohl dies nicht erforderlich ist. Gegebenenfalls kann das Spitzenende 28 aus der Feilenachse 26 versetzt sein (12A und 12B) oder es kann sich entlang der Feilenachse 26 erstrecken (12C).
Im Allgemeinen kann der versetzte Abschnitt 30 einen Abschnitt des Schafts 22 umfassen, der sich im Allgemeinen zwischen zwei Orten entlang der Feilenachse erstreckt. Zum Beispiel kann sich der versetzte Abschnitt zwischen einem ersten Schaftort 34A, wo der Schaft beginnt, sich von der Feilenachse 26 weg zu erstrecken, und einem zweiten Schaftort 34B erstrecken, wo der Schaft zu der Feilenachse 26 zurückkehrt. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass sich der versetzte Abschnitt von oder zu den Endabschnitten des Schafts 22 erstreckt (zum Beispiel die Spitze 28, das proximale Ende 24 und/oder anderweitige Abschnitte). Der versetzte Abschnitt 30 kann einen Scheitel 32 umfassen. Der Scheitel 32 kann im Allgemeinen der entfernteste Punkt innerhalb des entsprechenden versetzten Abschnitts 30 entlang des Schaftabschnitts 22 mit dem größten Abstand von der Feilenachse 26 sein. Der maximale Abstand (zum Beispiel die maximale Verschiebung) zwischen dem Scheitel 32 und der Feilenachse 26 kann als der Scheitel-Verschiebungsabstand 36 definiert werden.
In einer Ausführungsform mit einer Mehrzahl von versetzten Abschnitten 30 kann jeder versetzte Abschnitt 30 (zum Beispiel 30A, 30B, etc.) einen Scheitel 32 (zum Beispiel 32A, 32B, etc.) und einen entsprechenden Scheitel-Verschiebungsabstand aufweisen. Wie zum Beispiel in 12 zu sehen ist, umfasst der Schaft 22 einen ersten versetzten Abschnitt 30A (der eine erste untere Kurve definiert) mit einem ersten Scheitel 32A (Apex der Kurve), einen zweiten versetzten Abschnitt 30B (der eine zweite obere Kurve definiert) mit einem Scheitel 32B (Apex der Kurve) und einen dritten versetzten Abschnitt 30C mit einem Scheitel 32C (die Spitze 28 der Feile). Im ersten versetzten Abschnitt 30A erstreckt sich der Schaft 22 von der Feilenachse 26 weg (zum Beispiel bei zunehmendem Verschiebungsabstand) an dem Schaftort 32A (zum Beispiel nahe dem proximalen Ende 24 der Feile 20) und die Verschiebung von der Feilenachse weg setzt sich bis zum äußersten Punkt am ersten Scheitel 32A des ersten versetzten Abschnitts 30A fort. Vom ersten Scheitel 32A erstreckt sich der Schaft 22 auf die Feilenachse 26 zu, so dass die Größe der Verschiebung abnimmt (relativ zum ersten Scheitel-Verschiebungsabstand 36A), bis sich der Schaft 22 auf die Feilenachse 26 zu und/oder durch die Feilenachse 26 an dem Schaftort 34B erstreckt (zum Beispiel Wendepunkt). Der Schaft 22 erstreckt sich über die Feilenachse 26 am Schaftort 34B, um den zweiten versetzten Abschnitt 30B zu definieren, wobei sich der Schaft 22 wieder einmal fortlaufend von der Feilenachse 26 weg erstreckt (zum Beispiel zunehmender Verschiebungsabstand) zum äußersten Punkt des zweiten versetzten Abschnitts 30B am zweiten Scheitel 32B. Vom zweiten Scheitel 32B erstreckt sich der Schaft 22 auf die Feilenachse 26 zu, so dass die Größe der Verschiebung abnimmt (relativ zum zweiten Scheitel-Verschiebungsabstand 36B), bis sich der Schaft 22 zur Feilenachse 26 am Schaftort 34C erstreckt. Der Schaft 22 erstreckt sich dann durch die Feilenachse 26 am Schaftort 34C und erstreckt sich fortlaufend weg von der Feilenachse 26 (zum Beispiel zunehmender Verschiebungsabstand), um den dritten versetzten Abschnitt 30C mit einem dritten Scheitel 32C zu definieren (mit einem dritten Scheitel-Verschiebungsabstand 36C) an der Spitze 28 der nicht-linearen Feile 20.
12B zeigt eine nicht-lineare Feile 108 mit einer Geometrie, die im Allgemeinen ähnlich zur nicht-linearen Feile 20 der 12A ist. Die nicht-lineare Feile 108 kann sich von der nicht-linearen Feile 20 dadurch unterscheiden, dass die nicht-lineare Feile 108 eine kleinere Schaftlänge und/oder gesamte Feilenlänge umfassen kann. 12C zeigt eine nicht-lineare Feile 110 mit einer Schaftlänge und/oder einer gesamten Feilenlänge, die im Allgemeinen ähnlich zu der nicht-linearen Feile 20 der 12A ist. Die nicht-lineare Feile 110 kann sich von der nicht-linearen Feile 20 dadurch unterscheiden, dass die nicht-lineare Feile 110 einen zusätzlichen versetzten Abschnitt umfassen kann und dadurch viele Biegungen (zum Beispiel vier Biegungen) ausbildet, so dass die nicht-lineare Feile 110 zwei Paare von oberen und unteren Kurven umfasst, wobei jede Kurve sich im Allgemeinen auf die Feilenachse erstreckt und/oder durch die Feilenachse hindurch geht.
Vorzugsweise nimmt der Scheitel-Verschiebungsabstand von einem versetzten Abschnitt zu einem anderen versetzten Abschnitt ab, je näher der versetzte Abschnitt relativ zur Spitze 28 der nicht-linearen Feile 20 ist, obwohl dies nicht erforderlich ist. Zum Beispiel kann in 12 der erste Scheitel-Verschiebungsabstand 36A größer sein als der zweite Scheitel-Verschiebungsabstand 36B, der größer sein kann als der dritte Scheitel-Verschiebungsabstand 36C. Es wird jedoch Wert darauf gelegt, dass der Scheitel-Verschiebungsabstand von einem versetzten Abschnitt zu einem anderen versetzten Abschnitt variieren kann oder der gleiche sein kann. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der Scheitel-Verschiebungsabstand von einem versetzten Abschnitt zu einem anderen versetzten Abschnitt zunehmen oder abnehmen kann, unabhängig von dem Ort des versetzten Abschnitts relativ zur Spitze 28, dem proximalen Ende 24 der proximalen Feile 20, einem oder mehreren benachbarten versetzten Abschnitten und/oder anderweitig.
Es wird Wert darauf gelegt, dass der Schaft 22 aus der Feilenachse 26 entlang des versetzten Abschnitts 30 in einem Ausmaß verschoben sein kann, das größer als etwa 0,0 mm ist, bevorzugt größer als etwa 0,05 mm, und stärker bevorzugt größer als 0,5 mm. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der Schaft 22 aus der Feilenachse 26 entlang des versetzten Abschnitts 30 in einem Ausmaß von weniger als etwa 7 mm, bevorzugt weniger als etwa 6 mm und stärker bevorzugt weniger als etwa 5 mm verschoben sein kann. Zum Beispiel kann der Schaft 22 aus der Feilenachse 26 entlang des versetzten Abschnitts 30 in einem Ausmaß verschoben sein, das größer als etwa 0,0 mm bis etwa 7 mm ist, bevorzugt von etwa 0,05 mm bis etwa 6 mm und stärker bevorzugt von etwa 0,5 mm bis etwa 5 mm.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Fixiervorrichtung 40 zur Bildung der nicht-linearen Feile 20. Die Fixiervorrichtung 40 kann in verschiedenen Größen mit einer Breite, Länge und/oder Dicke bereitgestellt werden, die ausreichend ist, um ein zahnärztliches Instrument gemäß der vorliegenden Erfindung aufzunehmen. In einer Ausführungsform umfasst die Fixiervorrichtung 40 eine Basis 41 mit einer oberen Fläche 42 (zum Beispiel einer im Allgemeinen flachen Fläche), einer Rückwand 43, einer Vorderwand 44 und linken und rechten Seitenwänden 45. Die Basis umfasst ein oder mehrere Verschiebungsglieder 46, die eine nicht-lineare Feilenbahn zur Aufnahme eines herkömmlichen zahnärztlichen Instruments definieren (zum Beispiel einer Feile 10A, 10B, 10C, oder anderer Feilen). Die Basis 41 kann eine Mehrzahl von Verschiebungsgliedern 46 umfassen, die um die Basis angeordnet sind, damit, wenn sie mit dem Schaft 22 in Kontakt kommen, ein oder mehrere Abschnitte des Schafts 22 von der Feilenachse 26 weg oder auf diese zu abgelenkt werden können. Gegebenenfalls kann die Basis 41 überdies ein oder mehrere Führungsglieder 48 umfassen, welche bei der Aufrechterhaltung der Abschnitte des Schafts 22 entlang der Feilenachse 26 unterstützen. Es wird Wert darauf gelegt, dass ein oder mehrere Verschiebungsglieder 46, die Führungsglieder oder eine Kombination von beiden eine Einheit mit der Basis 41 darstellen oder von dieser getrennt sein können. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass ein oder mehrere Verschiebungsglieder 46, die Führungsglieder oder eine Kombination von beiden fest mit der Basis befestigt sein können oder in einstellbarer Weise vorliegen können, um die nicht-lineare Feilenbahn dadurch zu definieren. In einer spezifischen Ausführungsform, wie sie in 13 gezeigt ist, umfasst die Basis 41 eine Mehrzahl von Führungsgliedern 48 mit einem ersten Paar von entsprechenden Führungsgliedern 50A und 50B und einem zweiten Paar von Führungsgliedern 52A und 52B und eine Mehrzahl von Verschiebungsgliedern 46 mit einem ersten Verschiebungsglied 54A, einem zweiten Verschiebungsglied 56, einem ersten Paar von entsprechenden Verschiebungsgliedern 58A und 58B, und einem zweiten Paar von entsprechenden Verschiebungsgliedern 60A und 60B.
Die Verschiebungsglieder 46 und die Führungsglieder 48 (zum Beispiel Stifte oder dergleichen), wenn sie in 13 enthalten sind, erstrecken sich aufwärts (zum Beispiel im Allgemeinen senkrecht) von der Basis 41 und können in einer Konfiguration angeordnet sein, um eine vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn zu definieren. Es wird Wert darauf gelegt, dass eine herkömmliche Feile (zum Beispiel eine im Allgemeinen lineare Feile) auf eines oder mehrere der Verschiebungsglieder 46 und der Führungsglieder 48 gerichtet ist, ein oder mehrere Abschnitte des Schafts 22 von der Feilenachse 26 weg verschoben sein können (zum Beispiel auf die Rückwand 43 oder die Vorderwand 44 zu) oder auf die Feilenachse 26 zu, so dass sich die Abschnitte des Schafts 22 der vorbestimmten nicht-linearen Feilenbahn der Fixiervorrichtung 40 anpassen können, um den Schaft der herkömmlichen Feile zu einer nicht-lineare Gestalt (zum Beispiel eine gekrümmte Feile) auszurichten.
Insbesondere kann eine herkömmliche Feile in die Fixiervorrichtung 40 eingesetzt werden, so dass sich die Spitze 18 durch das erste Paar von entsprechenden Führungsgliedern 50A, 50B und anschließend durch das zweite Paar von entsprechenden Führungsgliedern 52A, 52B erstreckt. Jedes Führungsglied eines entsprechenden Paares kann ausreichend voneinander beabstandet sein, um zu ermöglichen, dass der Schaft 12 zwischen ihnen hindurch passt, während er im Allgemeinen die Feile entlang der Feilenachse 26 verbleibt. Als solche kann es im Allgemeinen eine geringe oder keine Schaftverschiebung von der Feilenachse 26 geben, da die herkömmliche Feile durch jedes Paar von Führungsgliedern 46 geführt wird. Wenn die Spitze 18 der herkömmlichen Feile fortlaufend in die Fixiervorrichtung eingesetzt wird, kann die Spitze 18 mit dem ersten Verschiebungsglied 54A in Kontakt kommen, welches vorzugsweise die Spitze 18 von der Feilenachse 26 wegbiegt (zum Beispiel auf die Rückwand 43 oder die Vorderwand 44 zu, im Allgemeinen entlang der oberen Fläche 42 und innerhalb einer gemeinsamen Ebene). Wenn die verbleibenden Verschiebungsglieder 46 mit der Spitze 18 (sowie verschiedene Abschnitte des Schafts 12) in Kontakt kommen, werden in ähnlicher Weise Abschnitte der herkömmlichen Feile fortlaufend auf die Feilenachse 26 zu- und weggebogen, bis die Spitze 18 das letzte Verschiebungsglied 46 erreicht (sich zum Beispiel durch das letzte Verschiebungsglied 46 erstreckt) (zum Beispiel das Paar von entsprechenden Verschiebungsgliedern 60A, 60B), so dass der Schaft 12 der herkömmlichen Feile zu einer vorbestimmten Gestalt ausgerichtet wird, die durch die nicht-lineare Feilenbahn der Fixiervorrichtung 40 definiert ist. Daher kann die herkömmliche Feile, welche entlang der nicht-linearen Feilenbahn der Fixiervorrichtung 40 positioniert ist, einem Hitzebehandlungsprozess unterworfen werden, wie nachfolgend diskutiert, um eine oder mehrere herkömmliche Feilen in ihrer Gestalt festzulegen und dadurch eine oder mehrere, in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feilen zu bilden (zum Beispiel die nicht-lineare Feile 20 der 12A, die nicht-lineare Feile 108 der 12B, die nicht-lineare Feile 110 der 12C oder dergleichen).
Herkömmliche Feilen mit verschiedener Größe können durch Variation der Tiefe des Einführens in die Fixiervorrichtung so angepasst werden, dass sich die Spitze 18 bis zum letzten Verschiebungsglied 46, dem optionalen Führungsglied 48, dem Ende der Fixiervorrichtung oder einem beliebigen Verschiebungsglied/Führungsglied dazwischen erstreckt (zum Beispiel kontaktiert), bis die herkömmliche Feile in der vorbestimmten Gestalt ausgerichtet ist. Darüber hinaus können die Führungsglieder, die Verschiebungsglieder oder eine Kombination von beiden mit einem ausreichenden Abstand mit der Basis 41 befestigt sein, um die vorgeschriebene Feilenbahn zu definieren, während sie in der Lage sind, Feilen mit verschiedener Größe, mit unterschiedlichen Dicken, Verjüngungen, Materialien und/oder Längen anzupassen.
Es wird Wert darauf gelegt, dass in einer anderen Ausführungsform die vorliegende Erfindung auf Feilen mit verschiedener Größe, mit unterschiedlichen Dicken, Verjüngungen, Materialien und/oder Längen durch Bereitstellung einer einstellbaren Fixiervorrichtung 70 mit einer oder mehreren einstellbaren Verschiebungsgliedern 76, einem oder mehreren einstellbaren Führungsgliedern 78 oder einer Kombination von beiden, angepasst werden kann. Die einstellbaren Glieder 76 und 78 können so angeordnet werden, um eine Repositionierung des mindestens einen Gliedes entlang der oberen Fläche 42 der Basis 41 zu ermöglichen. Insbesondere kann die Fixiervorrichtung 70, die in 14 gezeigt ist, einen oder mehrere (zum Beispiel zwei) Verschiebungsglieder (zum Beispiel Stifte) umfassen, die in mindestens einer Richtung beweglich sind (in eine andere Richtung wie zum Beispiel quer zwischen der Rückwand 43 und der Vorderwand 44), um die gewünschte nicht-lineare endgültige Geometrie der Feile zu erreichen.
Zu diesem Zweck können ein oder mehrere einstellbare Glieder im Allgemeinen quer relativ zur Feilenachse 26 umgestellt werden (zum Beispiel auf die Rückwand 43 oder die Vorderwand 44 zu), um einen dickeren Schaft, einen dünneren Schaft, einen Schaft mit einer größeren Feilenverjüngung, einen Schaft mit einer geringeren Feilenverjüngung oder Kombinationen derselben aufzunehmen. Zum Beispiel kann mindestens ein Verschiebungsglied und/oder Führungsglieder (zum Beispiel 50A, 52A, 58A, 60A) der entsprechenden Verschiebungsglieder und/oder der entsprechenden Führungsglieder quer relativ zu den anderen entsprechenden Verschiebungsgliedern und/oder den anderen entsprechenden Führungsgliedern (zum Beispiel 50B, 52B, 58B, 60B) umgestellt werden, um den dazwischen liegenden Abstand zu erhöhen oder zu vermindern und um dadurch der Fixiervorrichtung zu ermöglichen, herkömmliche Feilen mit verschiedenen Schaftdicken aufzunehmen. Darüber hinaus können ein oder mehrere einstellbare Glieder im Allgemeinen quer relativ zur Feilenachse 26 (zum Beispiel auf die Rückwand 43 oder die Vorderwand 44 zu) umgestellt werden, um den versetzten Abschnitt 30 quer zu erhöhen oder zu vermindern und dadurch den Scheitel-Verschiebungsabstand zu erhöhen bzw. zu vermindern. Zum Beispiel kann durch Umstellung in Querrichtung von mindestens einem Verschiebungsglied 46 (zum Beispiel 54, 56) der Schaft 22 weiter aus der Feilenachse 26 weg geschoben werden, um dadurch eine größere Biegung (zum Beispiel eine Kurve) mit einem größeren Verschiebungsabstand zu bilden.
Gegebenenfalls oder zusätzlich können ein oder mehrere einstellbare Glieder im Allgemeinen in Längsrichtung relativ zur Feilenachse umgestellt werden (zum Beispiel auf die linke oder rechte Seitenwand 45 zu), um Feilen mit verschiedenen Längen aufzunehmen oder den Längsabstand des versetzten Abschnitts 30 zu erhöhen oder zu vermindern. Es wird in Erwägung gezogen, dass der Längsabstand des versetzten Abschnitts 30 als die Distanz entlang der Feilenachse 26 zwischen zwei benachbarten Abschnitten des Schafts definiert wird, welche die Feilenachse 26 schneiden (zum Beispiel als der Abstand entlang der Feilenachse 26 zwischen den Schaftorten 34A und 34B, dem Schaftort 34C und der Spitze 28 oder an anderen Orten). Zum Beispiel kann der Längsabstand zwischen dem ersten Paar der entsprechenden Führungsglieder 50A, 50B und dem zweiten Paar der entsprechenden Verschiebungsglieder 60A, 60B im Allgemeinen in Längsrichtung in Bezug auf die linken und rechten Seitenwände 45 erhöht oder vermindert werden, um längere bzw. kürze Schäfte 22 aufzunehmen. Darüber hinaus kann der Längsabstand des versetzten Abschnitts 30 erhöht oder vermindert werden, indem der Längsabstand zwischen zwei oder mehreren der Verschiebungsglieder 46, der Führungsglieder 48 bzw. der Kombinationen derselben erhöht oder vermindert wird. Zum Beispiel kann der Abstand zwischen dem zweiten Paar der Führungsglieder 52A, 52B und dem Verschiebungsglied 56 im Allgemeinen in Längsrichtung in Bezug auf die linken und rechten Seitenwände 45 erhöht oder vermindert werden, um dadurch den dazwischen liegenden Längsabstand zu erhöhen. In diesem Beispiel kann eine Erhöhung oder Verminderung des Längsabstandes eines versetzten Abschnitts ebenso die Verschiebung des Schafts 22 in Querrichtung durch ein Verschiebungsglied (zum Beispiel Verschiebungsglied 54) umfassen, obwohl dies nicht erforderlich ist.
14 zeigt ein spezifisches Beispiel einer einstellbaren Fixiervorrichtung 50 mit ähnlichen Eigenschaften, wie in der Fixiervorrichtung 40 beschrieben, und sie umfasst ferner ein erstes einstellbares Verschiebungsglied 76A und ein zweites einstellbares Verschiebungsglied 76B. Die einstellbaren Verschiebungsglieder 76A und 76B können so angeordnet werden, dass sie in Querrichtung (zum Beispiel auf die Vorwände und Rückwände 43, 44 zu) eingestellt werden, um die versetzten Abschnitte 30A, 30B relativ zur Feilenachse 26 zu erhöhen und/oder zu vermindern. Das einstellbare Verschiebungsglied 76 kann vor, während und/oder nach dem Einsetzen der herkömmlichen Feile in die Fixiervorrichtung 50 eingestellt (oder erneut eingestellt) werden, um die gewünschte Feilenbahn zur Bildung der vorbestimmten, nicht-linear gestalteten Feile zu erhalten.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Fixiervorrichtung 50 einstellbare Führungsglieder (nicht gezeigt) umfassen. Zum Zwecke dieser Offenbarung kann ein einstellbares Glied ein einstellbares Verschiebungsglied, ein einstellbares Führungsglied oder eine Kombination von beiden umfassen. Das einstellbare Glied (zum Beispiel das einstellbare Verschiebungsglied 76) kann einstellbar an der Basis 41 befestigt werden, welche es dem einstellbaren Glied ermöglicht, sich innerhalb der Aussparung 78 (78A, 78B) zu bewegen, wenn eine unterschiedliche, vorbestimmte Feilenbahn gewünscht wird, um herkömmliche Feilen von unterschiedlicher Größe aufzunehmen, oder dergleichen und Kombinationen derselben. Es wird Wert darauf gelegt, dass die Aussparung 78 in Querrichtung (zum Beispiel im Allgemeinen senkrecht) in Bezug auf die Feilenachse 26 (zum Beispiel so, dass sie sich auf die Rückwände und Vorderwände 43, 44 zu erstreckt, wie in 14 gezeigt), in Längsrichtung (zum Beispiel im Allgemeinen parallel) in Bezug auf die Feilenachse 26 (zum Beispiel so, dass sie sich auf die linken oder rechten Seitenwände 45 zu erstreckt), diagonal oder anderweitig bereitgestellt werden kann.
Sobald ein oder mehrere der einstellbaren Glieder in eine gewünschte Position bewegt wurden, um mindestens einen Abschnitt einer vorbestimmten Feilenbahn zu bilden, kann das einstellbare Glied vorübergehend in der gewünschten Position befestigt werden, um den Abschnitt der vorbestimmten Feilenbahn beizubehalten. Das einstellbare Glied kann, falls gewünscht, dann umgestellt werden, um eine andere Feilenbahn zu bilden. Es wird Wert darauf gelegt, dass ein beliebiges einstellbares Sicherungsmittel verwendet werden kann, das ausreichend ist, um das einstellbare Glied entfernbar zu befestigen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Fixiervorrichtung zum Formen einer oder mehrerer nicht-linear gestalteter Feilen bereitgestellt werden. Wie in einem spezifischen Beispiel gezeigt, sehen 15A–16C eine Fixiervorrichtung 80 vor, welche ein Basisteil 81 mit einer oberen Fläche 82, einer Rückwand 83, eine Vorderwand 84, und linke und rechte Seitenwände 85 umfasst. Die obere Fläche 82 kann mindestens eine Rille 90 umfassen, welche eine vorbestimmte Feilenbahn zur Aufnahme einer herkömmlichen Feile (zum Beispiel im Allgemeinen einer linearen Feile) definiert. Vorzugsweise kann die Fixiervorrichtung 80 eine Mehrzahl von Feilenrillen 90 umfassen, welche ähnlich sein können oder welche von der einen Feilenrille 90 zur anderen variieren können. Wie in den 15A–16C gezeigt, umfasst die Fixiervorrichtung 80 eine Mehrzahl von ähnlichen Rillen 90. Die Feilenrille 90 kann in einer ausgesparten Mulde der oberen Fläche 82 gebildet werden. Die Feilenrille 90 kann sich (zum Beispiel im Allgemeinen quer) zu einer oder beiden der Rückwände 83 und der Vorderwände 84 erstrecken, so dass sich, wie in 16 gezeigt, eine Öffnung der jeweiligen oberen und/oder unteren Wände hierdurch erstrecken kann. Da sich die Feilenrille durch mindestens eine der Vorwände oder Rückwände 83, 84 erstreckt, kann es wünschenswert sein, einen Handgriffabschnitt 16, ein Befestigungsende 17, das Spitzenende 18 oder andere Teile aufzunehmen, welche außerhalb oder teilweise außerhalb der Fixiervorrichtung 80 angeordnet werden können. Es wird ferner Wert darauf gelegt, dass sich die Feilenrille 90 vollständig innerhalb der Frontfläche 82 erstreckt, so dass sich das eine Ende der Feilenrille 90 nicht durch eine der Rückwände oder Vorwände 83, 84 erstreckt. In diesem Fall kann die Feilenrille 90 ferner einen Abschnitt umfassen, der ausreichend beabstandet ist, um den Handgriffabschnitt 16, das Befestigungsende 17 oder andere Teile aufzunehmen.
Darüber hinaus kann die Feilenrille 90 von einer beliebigen Größe oder Länge sein, die ausreichend ist, um Feilen verschiedener Größe aufzunehmen. Die Breite und/oder Höhe der Feilenrille 90 kann im Allgemeinen mindestens dem weitesten und/oder dicksten Abschnitt des Feilenschafts entsprechen (zum Beispiel im Allgemeinen in der Nähe des proximalen Endes der Feile), so dass die Feilenbewegung (zum Beispiel quer und/oder drehend) begrenzt oder erheblich beseitigt werden kann. Es ist möglich, dass die Höhe der Feilenrille 90 weniger als die Höhe (zum Beispiel die Dicke) der Feile beträgt, wenn das Deckglied 100 überdies einen entsprechenden Raum (zum Beispiel Feilenrille) umfasst, um eine oder mehrere Abschnitte der Feile aufzunehmen, die sich über die obere Fläche 82 erstrecken.
Vorzugsweise kann die obere Fläche 82 der Fixiervorrichtung 81 und/oder die Basis der Feilenrille 90 im Allgemeinen flach sein, obwohl dies nicht erforderlich ist. Es wird Wert darauf gelegt, dass die obere Fläche 82, die Basis der Rille 90, oder eine Kombination von beiden variieren kann (zum Beispiel in Form einer Neigung, einer Krümmung und/oder anderweitig), um eine oder mehrere Feilen aufzunehmen, welche das gleiche oder ein unterschiedliches Ausmaß der Feilenverjüngung aufweisen. Als solche kann die Höhe der Feilenrille konstant bleiben oder in Abhängigkeit davon variieren, ob die obere Fläche 82 und/oder die Basis der Feilenrille 90 im Allgemeinen flach bleibt oder variiert, um verschiedene Feilenabmessungen (zum Beispiel Feilenverjüngung, Höhe, Dicke und/oder andere Größen der Feile) aufzunehmen. In wünschenswerter Weise ergänzt die Feilenrille 90 im Allgemeinen die Feilentiefe und/oder die Höhe so, dass die Feilenbewegung (zum Beispiel in Längsrichtung, Querrichtung, radial oder in anderer Weise) begrenzt werden kann oder innerhalb eines oder mehrerer Abschnitte der Feilenrille 90 (zum Beispiel sobald die Feile in eine gewünschte Position und/oder Gestalt innerhalb der vorbestimmten Feilenbahn ausgerichtet ist) erheblichem Widerstand ausgesetzt ist.
Die Fixiervorrichtung 80 kann auch eine oder mehrere Verschiebungsabschnitte 86, eine oder mehrere Führungsabschnitte 88, oder eine Kombination von beiden umfassen, welche die vorbestimmte Feilenbahn und die Rille 90 definieren. Wie vorstehend diskutiert, kann der Verschiebungsabschnitt 86 im Allgemeinen für die Verschiebung des Schafts 22 von der Feilenachse 26 weg oder auf diese zu konfiguriert sein, während der Führungsabschnitt 88 im Allgemeinen für die Beibehaltung des Schafts 22 und/oder des proximalen Endes 24 im Allgemeinen entlang der Feilenachse 26 konfiguriert sein kann.
Vorzugsweise kann die Fixiervorrichtung 80 eine Mehrzahl von Rillen 90 umfassen, wobei jede durch eine oder mehrere Verschiebungsabschnitte 86 definiert ist, die ein erstes Paar von entsprechenden Verschiebungsabschnitten 92A, 92B und ein zweites Paar von entsprechenden Verschiebungsabschnitten 94A, 94B aufweisen. Die Fixiervorrichtung 80 kann darüber hinaus eine oder mehrere Führungsabschnitte 88 mit einem ersten Paar von entsprechenden Führungsabschnitten 96A, 96B und einem zweiten Paar von entsprechenden Führungsabschnitten 98A, 98B umfassen, um überdies jede Rille 90 zu definieren. Zusammen können die Verschiebungsabschnitte 86 und die Führungsabschnitte 88 angeordnet werden, um die Rille 90 und eine vorbestimmte Feilenbahn hierin für die Aufnahme- und Ausrichtungsabschnitte einer herkömmlichen Feile zu einer vorbestimmten, nicht-linearen Gestalt zu definieren (zum Beispiel mit einer oder mehreren Kurven, wie zum Beispiel im Allgemeinen einer S-Form, einer C-Form oder einer anderen Form).
Die Fixiervorrichtung 80 kann ferner ein Deckglied 100 umfassen, das so angeordnet ist, dass es paarweise zum Basisglied 81 passt. Das Deckglied 100 kann eine Bodenfläche 101, eine obere Fläche 102, eine Rückwand 103, eine Vorderwand 104 und linke und rechte Seitenwände 105 umfassen. Die paarweise Übereinstimmung des Basisglieds 81 und des Deckglieds 100 kann mittels einer Befestigungseinrichtung bewerkstelligt werden. Die Befestigungseinrichtung kann eine beliebige bekannte Struktur sein, die in der Lage ist, das Deckglied 100 mit dem Basisglied 81 entfernbar zu befestigen, damit im Allgemeinen die Feile innerhalb der Feilenrille 90 gehalten wird, während die Bewegung der Feile darin begrenzt oder erheblich beseitigt wird. In einem nicht begrenzenden Beispiel, wie in den 15A–16C gezeigt, umfasst die Fixiervorrichtung 80 überdies eine Befestigungseinrichtung 102 mit Nabenabschnitten 104, welche so angeordnet sein können, dass sie von den entsprechenden Öffnungsabschnitten 106 aufgenommen werden können, um dadurch im Allgemeinen das Basisglied 81 relativ zum Deckglied 100 in einer geschlossenen Position zu erhalten. Insbesondere nachdem eine oder mehrere herkömmliche Feilen innerhalb einer oder mehrerer Feilenrillen 90 ausgerichtet worden sind, kann das Deckglied 100 über dem Basisglied 81 angeordnet werden, so dass die Öffnungen 106 des Deckglieds 100 im Allgemeinen mit den Nabenabschnitten 104 übereinstimmen. Das Deckglied 100 kann anschließend auf das Basisglied 81 herabgesenkt werden, so dass die obere Fläche 82 des Basisglieds 81 in der Nähe der Bodenfläche 101 des Deckglieds 101 zu liegen kommt. Es wird Wert darauf gelegt, dass mindestens ein Abschnitt der oberen Fläche 82 in Kontakt mit mindestens einem Abschnitt der Bodenfläche 101 treten kann, und vorzugsweise kann ein wesentlicher Abschnitt der oberen Fläche 82 mit einem wesentlichen Abschnitt der Bodenfläche 101 in Kontakt treten, obwohl dies nicht erforderlich ist. Sobald das Deckglied 100 mit dem Basisglied 81 mittels der Befestigungseinrichtung befestigt worden ist, werden eine oder mehrere hierin angeordnete Feilen (zum Beispiel mit einer oder mehreren Feilenrillen 90) im Allgemeinen am Platz gehalten, so dass eine Bewegung der Feile innerhalb der Rille 90 reduziert oder im Wesentlichen beseitigt werden kann. Als solche umfasst der Nabenabschnitt 104 vorzugsweise eine Gestalt und eine Größe (zum Beispiel im Allgemeinen eine zylindrische oder eine andere Größe), welche so dimensioniert werden kann, dass sie der Öffnung 104 entspricht, so dass, sobald der Nabenabschnitt 104 in die Öffnung 104 eingeführt wurde, es im Allgemeinen eine kleine oder im Wesentlichen keine Bewegung innerhalb der Öffnung 106 gibt. Danach können eine oder mehrere herkömmliche Feilen, welche innerhalb einer oder mehrerer Feilenrillen 90 angeordnet sind, so dass sie entlang der nicht-linearen Feilenbahn der Fixiervorrichtung 80 ausgerichtet sind, einem Wärmebehandlungsprozess unterzogen werden, wie nachstehend diskutiert, um eine oder mehrere herkömmliche Feilen in ihrer Gestalt festzulegen und dadurch eine oder mehrere, in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feilen zu bilden (zum Beispiel eine nicht-lineare Feile 20 der 12A, eine nicht-lineare Feile 108 der 12B, eine nicht-lineare Feile 110 der 12C, oder andere).
Gegebenenfalls kann die Fixiervorrichtung 80 ein oder mehrere einstellbare Glieder (nicht gezeigt) umfassen. Wenn die einstellbaren Glieder umfasst sind, können sie beweglich (und vorübergehend feststellbar) sein, um die verschiedenen Feilenrillen-Gestaltungen bereitzustellen.
Wie in 17 gezeigt, umgibt ein Längs-Querschnitt eines Zahnabschnitts 120 einschließlich des Dentins 122 im Allgemeinen einen Wurzelkanal 124 (zum Beispiel Zahnmark und/oder Nervengewebe) mit einer Wurzelkanalwand 125, wobei der Wurzelkanal 124 durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile 126, präpariert wird (zum Beispiel gereinigt und/oder ausgeformt). Die Präparation (zum Beispiel Reinigen und/oder Ausformen) des Wurzelkanals 124 kann einen Operator umfassen, der die nicht-lineare Feile 126 im Allgemeinen auf den Apex 128 des Wurzelkanals 124 zu (vorwärts) (zum Beispiel drängend) bewegt (während die Feile gedreht, hin- und herbewegt, senkrecht geschwungen oder in anderer Weise bewegt wird und Kombinationen derselben), um einen infizierten Bereich zu entfernen, der das Zahnmark, zusammen mit Bakterien, zerfallenem Nervengewebe und damit in Beziehung stehenden Trümmern aus dem Zahn 120, umfassen kann. Sobald der Wurzelkanal 124 gereinigt worden ist, kann der Wurzelkanal 124 neu ausgeformt werden und/oder vergrößert werden, um einen besseren Zugang für die nachfolgende Füllung zu ermöglichen.
Es wird Wert darauf gelegt, dass während der Entfernung des infizierten Bereichs des Wurzelkanals 124 und des umgebenden Bereichs die nicht-lineare Feile 126 typischerweise einem Widerstand begegnen kann, da Abschnitte der nicht-linearen Feile 126 mit dem zu entfernenden Material (zum Beispiel Dentin, Zahnmark, Nervengewebe und/oder infiziertes Material) innerhalb des Zahns in Kontakt kommen. Dieser Feilen-Widerstand und gegebenenfalls jede nach unten gerichtete Kraft durch den Operator in Richtung Apex des Wurzelkanals während der Verwendung der nicht-linearen Feile können verursachen, dass sich die nicht-lineare Feile ausdehnt (zum Beispiel im Allgemeinen an mindestens einem versetzten Abschnitt 130 zunimmt), zusammenklappt (zum Beispiel im Allgemeinen an mindestens einem versetzten Abschnitt 130 abnimmt), oder eine Kombination von beiden. Das Ausdehnen und/oder das Zusammenklappen des versetzten Abschnitts 130 tritt im Allgemeinen in Querrichtung, in Längsrichtung, oder einer Kombination von beiden relativ zur Feilenachse auf, so dass der Oberflächenkontakt mit dem Wurzelkanal (zum Beispiel mit dem zu entfernenden Material) erhöht werden kann. Wenn insbesondere die Feile auf Widerstand stößt (zum Beispiel ein Kontakt mit dem Dentin und/oder der Wurzelkanalwand), können ein oder mehrere versetzte Abschnitte entlang einer Bahn des geringsten Widerstands verformt werden (zum Beispiel auf das Zahnmark-Material zu), so dass die Entfernung des Dentins minimiert werden kann, während der Kontakt mit dem Zahnmark-Material maximiert wird, und dadurch die Entfernung des Zahnmark-Materials maximiert wird.
18 zeigt einen ähnlichen Längs-Querschnitt des Wurzelkanals 124, der in 17 gezeigt ist, während er gereinigt und/oder ausgeformt wird, unter Verwendung einer vergleichbaren herkömmlichen linearen Feile 132 (zum Beispiel im Allgemeinen einer Feile von ähnlicher Schaftlänge, Dicke und Verjüngung). Es wird davon ausgegangen, dass aufgrund der linearen Gestalt der linearen Feile 132 die Wurzelkanalöffnung 134 (zum Beispiel die Feilenreinigungsbahn) im Allgemeinen mit einem Durchmesser geformt wird, der im Allgemeinen zum Durchmesser des Schafts der linearen Feile 132 äquivalent ist. Die lineare Feile 132A und die lineare Feile 132B zeigen verschiedene Positionen der linearen Feile 132 während ihrer Drehung. Wie in den verschiedenen Positionen der linearen Feile 132A, 132B gezeigt, kann im Allgemeinen eine geringe oder im Wesentlichen keine Aufweitung der Wurzelkanalöffnung 134 (zum Beispiel eine Feilenreinigungsbahn), während der Drehung der herkömmlichen linearen Feile 132 (zum Beispiel wird die Wurzelkanalöffnung 134 im Allgemeinen mit einem Durchmesser gebildet, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Schafts der linearen Feile 132 ähnlich ist), wie in 18 gezeigt, auftreten.
Als solche kann die nicht-lineare Feile 126 der vorliegenden Erfindung einen erhöhten Oberflächenkontakt des zu entfernenden Materials innerhalb der Wurzelkanalkammer 124 bereitstellen, um dadurch die Materialentfernung zu erhöhen, während die Reinigung und/oder die Ausformung desselben erfolgt, im Vergleich zu einer vergleichbaren herkömmlichen linearen Feile mit im Allgemeinen der gleichen Feilenbreite sowie der gleichen Feilenverjüngung.
19A zeigt einen weiteren Längs-Querschnitt der Zahnpräparation, die in 17 gezeigt ist, einschließlich der gleichen nicht-linearen Feile 126 durch verschiedene Positionen während einer Drehung der nicht-linearen Feile 126 bei im Allgemeinen der gleichen Tiefe innerhalb des Wurzelkanals 124. 19B zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A der in 19A gezeigten Zahnpräparation. Die 19A und 19B umfassen eine nicht-lineare Feile 126A an einer ersten Position (zum Beispiel bei etwa 0 Grad der Rotation und bei etwa 360 Grad der Rotation), eine nicht-lineare Feile 126B an einer zweiten Position (zum Beispiel bei etwa 90 Grad der Rotation), eine nicht-lineare Feile 126C an einer dritten Position (zum Beispiel bei etwa 180 Grad der Rotation) und eine nicht-lineare Feile 126D an einer vierten Position (zum Beispiel bei etwa 270 Grad der Rotation).
Die nicht-lineare Feile 126 kann so konfiguriert werden, dass sie eine Wurzelkanalöffnung 136 mit einem Durchmesser D (zum Beispiel der Breite) größer als der Durchmesser (zum Beispiel Breite) des Schafts der nicht-linearen Feile 126 erzeugt. Es wird Wert darauf gelegt, dass der Durchmesser D in verschiedenen Tiefen entlang der Wurzelkanalöffnung 136 der gleiche oder unterschiedlich sein kann. Wenn der Durchmesser D der Wurzelkanalöffnung 136 relativ zum Durchmesser des Feilenschafts bezogen wird, werden beide Durchmesser typischerweise im Allgemeinen auf die gleiche relative Tiefe (zum Beispiel Querschnitt) des Wurzelkanals gemessen.
Die nicht-lineare Feile 126 kann konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser zu erzeugen, der mindestens etwa 10% größer, mindestens etwa 25% größer, mindestens etwa 50% größer und mindestens etwa 75% größer als der Durchmesser (zum Beispiel Breite) einer Wurzelkanalöffnung ist, die mit dem Schaft der nicht-linearen Feile 126 erzeugt wurde. Darüber hinaus kann die nicht-lineare Feile 126 konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser von weniger als etwa 1000% größer, weniger als etwa 750% größer, weniger als etwa 500% größer und weniger als etwa 200% größer als der Durchmesser einer Wurzelkanalöffnung zu erzeugen, die mit dem Schaft der nicht-linearen Feile 126 erzeugt worden ist. Zum Beispiel kann die nicht-lineare Feile 126 konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser zu erzeugen, der im Bereich von etwa 10% bis etwa 1000%, von etwa 25% bis etwa 750%, von etwa 50% bis etwa 500% und von etwa 75% bis etwa 200% größer ist als der Durchmesser einer Wurzelkanalöffnung, die mit dem Schaft der nicht-linearen Feile 126 erzeugt worden ist. In wünschenswerter Weise kann die nicht-lineare Feile 126 konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser zu erzeugen, der im Bereich von etwa 100% bis etwa 1000%, und vorzugsweise von etwa 200% bis etwa 500% größer ist als der Durchmesser des Schafts der nicht-linearen Feile 126. Es wird Wert darauf gelegt, dass die nicht-lineare Feile 126 konfiguriert werden kann, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser (zum Beispiel Breite) zu erzeugen, der größer ist als 1000% im Vergleich zu dem Durchmesser (zum Beispiel Breite) einer Wurzelkanalöffnung, die mit dem Schaft der nicht-linearen Feile 126 erzeugt wurde, in Abhängigkeit von der nach unten wirkenden Kraft des Operators auf die Spitze des Wurzelkanals zu, der Größe und/oder der Gestalt des Wurzelkanals, der Steifigkeit der Feile, der Größe und/oder der Gestalt der Verschiebung der nicht-linearen Feile oder aus anderen Gründen, und Kombinationen derselben. In einem spezifischen Beispiel, wie in 19B gezeigt, kann eine im Allgemeinen ovale Wurzelkanalöffnung 136A mit einer Öffnungswand 137A durch die Drehung der nicht-linearen Feile 126 gebildet werden. Wie vorstehend erwähnt kann die Gestalt der Wurzelkanalöffnung mit ovaler Gestalt im Allgemeinen durch verschiedene Parameter beeinflusst werden, wie zum Beispiel die Gestalt des Wurzelkanals 124 (zum Beispiel die Wurzelkanalwand 138) oder anderweitig. Die Wurzelkanalöffnung 132 mit einer im Allgemeinen ovalen Gestalt kann einen Längsdurchmesser (zum Beispiel im Allgemeinen entlang des Querschnitts A-A) und einen Querdurchmesser aufweisen. Insbesondere kann der Längsdurchmesser (zum Beispiel von der nicht-linearen Feile 126C zur nicht-linearen Feile 126A) einen Durchmesser aufweisen, der mindestens etwa 200% (zum Beispiel mindestens etwa 300%) größer ist als der Durchmesser des Schafts der nicht-linearen Feile 126, und der Querdurchmesser (zum Beispiel von der nicht-linearen Feile 126D zur nicht-linearen Feile 126B) kann einen Durchmesser aufweisen, der mindestens etwa 100% (zum Beispiel mindestens etwa 200%) größer ist als der Durchmesser des Schafts der nicht-linearen Feile 126.
Die nicht-lineare Feile kann konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser zu bilden, der mindestens etwa 10% (zum Beispiel 0,1-fach), mindestens etwa 25%, mindestens etwa 50% und mindestens etwa 75% größer ist als der Durchmesser einer Wurzelkanalöffnung, die durch eine herkömmliche lineare Feile gebildet worden ist (zum Beispiel mit einer im Allgemeinen ähnlichen Schaftlänge, Dicke und einer Verjüngung der nicht-linearen Feile 126). Darüber hinaus kann die nicht-lineare Feile konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser zu bilden, der weniger als etwa 1000% (zum Beispiel 10-fach), weniger als etwa 750%, weniger als etwa 500% und weniger als etwa 200 größer als der Durchmesser einer Wurzelkanalöffnung ist, die durch eine herkömmliche lineare Feile (zum Beispiel mit einer im Allgemeinen ähnlichen Schaftlänge, Dicke und einer Verjüngung der nicht-linearen Feile 126) gebildet wurde. Zum Beispiel kann die nicht-lineare Feile konfiguriert werden, um eine Wurzelkanalöffnung mit einem Durchmesser zu bilden, der im Bereich von etwa 10% bis etwa 1000%, von etwa 25% bis etwa 750%, von etwa 50% bis etwa 500%, und von etwa 75% bis etwa 200% größer ist als der Durchmesser einer Wurzelkanalöffnung, die mit einer herkömmlichen linearen Feile gebildet wurde (zum Beispiel mit einer im Allgemeinen ähnlichen Schaftlänge, Dicke und einer Verjüngung der nicht-linearen Feile 126). In einem spezifischen Beispiel zum Vergleich der Wurzelkanalreinigung und/oder Ausformung, wie in den Wurzelkanälen 124 der 18 und 19B gezeigt, wird Wert darauf gelegt, dass die nicht-lineare Feile 126 der vorliegenden Erfindung konfiguriert werden kann, um einen erhöhten Oberflächenkontakt mit dem Wurzelkanal 124 bereitzustellen, so dass eine Wurzelkanalöffnung 136 mit einem Durchmesser D gebildet werden kann, der größer sein kann als der Durchmesser P der Wurzelkanalöffnung 134, der mit der herkömmlichen linearen Feile 132 gebildet worden ist (zum Beispiel mit einer im Allgemeinen ähnlichen Schaftlänge, Dicke und Verjüngung der nicht-linearen Feile 126).
In einer weiteren Ausführungsform kann die Gestaltung und das Material für die nicht-lineare Feile konfiguriert werden, um die Feile an die Gestalt des Wurzelkanals anzupassen, welche mindestens gleich der Geometrie des natürlichen Wurzelkanals ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung eine nicht-lineare Feile (zum Beispiel Zahnfeile), die sich von einer Feilenachse in mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (zum Beispiel dem dreidimensionalen Raum, 3D) erstreckt, und Verfahren zu deren Herstellung umfassen. 20 zeigt eine nicht-lineare Feile 140 (zum Beispiel eine korkenzieher-ähnliche Gestalt oder eine andere Gestalt), die sich im Allgemeinen entlang der zentralen Feilenachse 146 erstreckt und einen verlängerten nicht-linearen Schaftabschnitt 142 mit einer Spitze 148, einem proximalen Ende 144 und einem dazwischen liegenden Arbeitsabschnitt umfassen kann. Das proximale Ende 144 kann an einem Handgriff (nicht gezeigt) befestigt sein oder kann ein Befestigungsende 147 für die Befestigung an einem Handstück (zum Beispiel einer Drehvorrichtung) umfassen. Ähnlich zu den coplanaren (zum Beispiel zweidimensionalen) nicht-linearen Feilen, die vorstehend diskutiert wurden, kann die dreidimensionale (zum Beispiel 3D) nicht-lineare Feile 140 in verschiedenen vorbestimmten, nicht-linearen Gestalten mit unterschiedlichen Schaftlängen, Breiten und/oder Feilenverjüngungen gebildet werden.
In vorteilhafter Weise kann der Schaft 142 mindestens einen versetzten Abschnitt 150 mit mindestens einem Schaftabschnitt 142 umfassen, der aus der Feilenachse 146 entlang von mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen verschoben ist, um dadurch eine im Allgemeinen nicht-lineare (zum Beispiel 3D) Feile 140 zu bilden. Der versetzte Abschnitt 150 kann einen Scheitel 152 umfassen, der im Allgemeinen der äußerste Abschnitt des Schafts 142 entlang des versetzten Abschnitts 150 relativ zur Feilenachse 146 darstellt. Der Abstand (zum Beispiel der Querabstand) von der Feilenachse 146 zum Scheitel 152 (zum Beispiel eine innere Biegung 156 des Scheitels 152) kann durch den Scheitel-Verschiebungsabstand 154 (zum Beispiel dem maximalen Verschiebungsabstand des versetzten Abschnitts 150) definiert werden.
Es wird Wert darauf gelegt, dass sich der Schaft 142 von der Feilenachse 146 weg (und gegebenenfalls auf die Feilenachse 146 zu) erstrecken kann, um einen einzelnen versetzten Abschnitt 150 mit einer Biegung, Kurve und/oder einer anderen Form zu bilden. Darüber hinaus kann sich der Schaft 142 mehrfach von der Feilenachse 146 weg und auf diese zu erstrecken, um eine Mehrzahl von versetzten Abschnitten 150 mit einer Mehrzahl von Biegungen und/oder Kurven zu bilden, die ähnlich den nicht-linearen Feilen 20, 108 und 110 sind. Die versetzten Abschnitte 150 können sich zwischen beliebigen Abschnitten des Schafts 142 erstrecken (zum Beispiel im Allgemeinen zwischen dem proximalen Ende 144 und dem Spitzenende 148). In wünschenswerter Weise kann der Schaft 142 im Allgemeinen einen kontinuierlichen versetzten Abschnitt 150A umfassen, wie in 20 gezeigt ist. In dieser spezifischen Ausführungsform können sich der fortlaufende versetzte Abschnitt 150A des Schafts 142 von dem Schaftort 156 zur Spitze 148 erstrecken. Da sich der kontinuierliche versetzte Abschnitt 150A des Schafts 142 von der Feilenachse 146 weg entlang einer verschobenen Feilenbahn erstreckt, kann ein kontinuierlicher Verschiebungsabstand 158 bereitgestellt werden, der einen Abstand definiert, dass der Schaft 142 (zum Beispiel die innere Kante des Schafts 142) von der Feilenachse 146 verschoben wird. Der versetzte Abschnitt 150A des Schafts 142 kann kontinuierlich verschoben werden (zum Beispiel entlang der verschobenen Feilenbahn) von der Feilenachse 146 (zum Beispiel in einer im Allgemeinen radial verschobenen Weise), um dadurch eine im Allgemeinen spiralenförmige Gestalt zu definieren.
Es wird Wert darauf gelegt, dass der versetzte Abschnitt 150 des Schafts 142 von der Feilenachse 146 in einem Ausmaß verschoben sein kann (zum Beispiel Verschiebungsabstand 158), das größer als etwa 0,0 mm ist, bevorzugt größer als etwa 0,05 mm und stärker bevorzugt größer als 0,5 mm. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der versetzte Abschnitt 150 des Schafts 142 aus der Feilenachse 146 in einer Menge von weniger als etwa 7 mm, bevorzugt weniger als etwa 6 mm und stärker bevorzugt weniger als etwa 5 mm verschoben sein kann. Zum Beispiel kann der versetzte Abschnitt 150 des Schafts 142 von der Feilenachse 146 in einem Ausmaß verschoben sein, das größer als 0,0 mm bis etwa 7 mm, bevorzugt von etwa 0,05 mm bis etwa 6 mm, und stärker bevorzugt von etwa 0,5 mm bis etwa 5 mm ist.
Es wird ferner Wert darauf gelegt, dass mindestens etwa 10%, bevorzugt mindestens etwa 25%, und stärker bevorzugt mindestens etwa 50% des Schafts 142 (zum Beispiel entlang einer oder mehrerer Längsabschnitte des Schafts zwischen dem proximalen Ende und der Spitze) kontinuierlich radial von der Feilenachse 146 verschoben sein können. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass weniger als etwa 100%, vorzugsweise weniger als etwa 95% und stärker bevorzugt weniger als etwa 90% des Schafts 142 (zum Beispiel entlang einer oder mehrerer Längsabschnitte des Schafts zwischen dem proximalen Ende und der Spitze) kontinuierlich radial von der Feilenachse 146 verschoben sein können. Zum Beispiel können etwa 10% bis etwa 100%, bevorzugt etwa 25% bis etwa 95%, und stärker bevorzugt etwa 5% bis etwa 90% des Schafts 142 (zum Beispiel entlang einer oder mehrerer Längsabschnitte des Schafts zwischen dem proximalen Ende und der Spitze) kontinuierlich radial von der Feilenachse 146 verschoben sein.
In diesem spezifischen Beispiel, wie in 20 gezeigt, umfasst die spiralenförmige, nicht-lineare Feile 140 einen kontinuierlichen versetzten Abschnitt 150A. In wünschenswerter Weise umfasst der kontinuierliche versetzte Abschnitt 150A einen zunehmenden Verschiebungsabstand 158, wenn der kontinuierliche versetzte Abschnitt 150A sich auf die Spitze 148 zu erstreckt. Wenn der kontinuierliche versetzte Abschnitt 158A umfasst ist, erstreckt er sich von der Feilenachse 146 an einem Schaftort 194 und wird kontinuierlich entlang des verbleibenden Abschnitts des Schafts 142 zur Spitze 148 verschoben, um dadurch einen Abschnitt 159 zu bilden, der von der Feilenachse beabstandet ist und sich entlang der Feilenachse 146 erstreckt.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem dehnbaren und/oder zusammenklappbaren Design, wie hier diskutiert, ist im Allgemeinen eine gefurchte Feile, die durch Wicklung der nicht-linearen Feile zu einer nicht-linearen Gestalt (zum Beispiel durch spiralförmiges Wickeln) gebildet wird, so dass sich eine dreidimensional gebogenene anstatt einer zweidimensional gebogenen Feile, wie vorstehend gezeigt, ergibt.
Die vorliegende Erfindung kann eine Fixiervorrichtung zur Bildung einer Feile mit nicht-linearer Gestalt umfassen, die sich über mindestens zwei Ebenen (zum Beispiel in einem dreidimensionalen Raum) erstreckt. Wie in einem spezifischen Beispiel gezeigt, sehen die 21 bis 23 eine Fixiervorrichtung 160 vor, die ein inneres Glied 162 mit einem ersten Ende 164, einem zweiten Ende 166, einer äußeren Fläche 168 und einer Feilenrille 170 definiert, eine vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn für die Aufnahme einer herkömmlichen Feile (zum Beispiel einer im Allgemeinen linearen Feile). Das innere Glied 162 kann ein im Allgemeinen zylindrisch geformtes Glied sein, oder ein anderweitig geformtes Glied. Das innere Glied 162 erstreckt sich im Allgemeinen entlang einer Fixierachse 163. Sobald der Schaft 142 von dem inneren Glied 162 aufgenommen wurde, kann sich die Feilenachse 163 in wünschenswerter Weise entlang der Schaftachse 146 erstrecken, oder sie kann mindestens im Allgemeinen parallel zur Schaftachse 146 verlaufen, obwohl dies nicht erforderlich ist. Im Allgemeinen kann das innere Glied 162 eine ausreichende Größe mit einer Dicke (zum Beispiel einer Breite und/oder einem Durchmesser) aufweisen, die in der Lage sind, eine darauf gebildete Feilenrille 170 als eine ausgesparte Mulde entlang der äußeren Fläche 168 aufzunehmen. Die ausgesparte Mulde der Feilenrille 170 kann mehrere Seitenwände 172 und eine Basisfläche 174 aufweisen, die sich dazwischen an einem Bodenabschnitt der Seitenwände 172 erstreckt. In wünschenswerter Weise kann die Dicke (zum Beispiel der Durchmesser) des inneren Gliedes 162 (zum Beispiel im Allgemeinen die Feilenrille 170 umfassend) größer sein als die Dicke (zum Beispiel die Breite und/oder der Durchmesser) des Schafts 142 der nicht-linearen Feile 140. Die erhöhte Dicke des inneren Gliedes 162 erlaubt die Bildung der Rille 170 in einer ausreichenden Größe, um den Schaft 142 aufzunehmen, während ein oder mehrere Verschiebungsabschnitte für die Verschiebung von einem oder mehreren Abschnitten des Schafts 142 bereitgestellt werden, die innerhalb der Rille 170 des inneren Gliedes 142 angeordnet sind.
Die Feilenrille 170 kann sich (zum Beispiel im Allgemeinen der Länge nach) entlang eines beliebigen Abschnitts des inneren Gliedes 162 erstrecken, jedoch kann sich die Feilenrille 170 vorzugsweise entlang der äußeren Fläche 168 vom ersten Ende 164 zum zweiten Ende 166 des inneren Gliedes 162 erstrecken, obwohl dies nicht erforderlich ist. Insbesondere, wie in den 22A und 22B gezeigt, kann die Feilenrille 170 überdies eine erste Öffnung 176 an einem ersten Ende 164 zur Aufnahme der herkömmlichen Feile umfassen und kann sich über das innere Glied 162 hindurch zu einer zweiten Öffnung 178 am zweiten Ende 166 erstrecken. Da sich die Feilenrille 170 durch mindestens eines der ersten oder zweiten Enden 164, 166 erstreckt, kann es wünschenswert sein, einen Handgriffabschnitt (nicht gezeigt), ein Befestigungsende 147, das Spitzenende 148 oder dergleichen aufzunehmen, welche außerhalb oder teilweise außerhalb der Fixiervorrichtung 160 angeordnet sein können. Es wird überdies Wert darauf gelegt, dass sich die Feilenrille 170 vollständig innerhalb der äußeren Fläche 168 erstrecken kann, so dass kein Ende der Feilenrille 170 sich über die ersten und zweiten Enden 164, 166 erstreckt. In diesem Fall kann die Rille 170 überdies einen Abschnitt umfassen, der ausreichend beabstandet ist, um einen Handgriffabschnitt, das Befestigungsende oder andere Bestandteile aufzunehmen.
Darüber hinaus kann die Feilenrille 170 so dimensioniert sein, dass sie im Allgemeinen eine beliebige Größe oder Länge aufweist, welche ausreichend ist, um Feilen verschiedener Größe aufzunehmen. Es wird Wert darauf gelegt, dass die Breite und/oder Höhe der Feilenrille 170 den entsprechenden Abschnitt des Feilenschafts ergänzen kann, damit er von der Feilenrille 170 aufgenommen wird. In wünschenswerter Weise entspricht die Breite und/oder Höhe der Feilenrille mindestens dem breitesten und/oder dicksten Abschnitt des Feilenschafts (zum Beispiel im Allgemeinen in der Nähe des proximalen Endes der Feile), so dass die Feilenbewegung begrenzt werden kann oder im Wesentlichen auf Widerstand trifft, sobald die herkömmliche Feile innerhalb der Feilenrille 170 angeordnet ist. Es ist möglich, dass die Höhe der Feilenrille 170 weniger als die Höhe (zum Beispiel die Dicke) der Feile beträgt, falls ein Deckglied umfasst ist, das einen entsprechenden Raum, wie zum Beispiel eine entsprechende Feilenrille (nicht gezeigt) aufweist, um einen oder mehrere Abschnitte der Feile aufzunehmen, die sich über die äußere Fläche 168 erstrecken können.
Die Höhe der Feilenrille 170 kann im Allgemeinen über die gesamte Länge der Feilenrille 170 konstant gehalten werden, obwohl dies nicht erforderlich ist. Jedoch wird Wert darauf gelegt, dass die Höhe der Feilenrille 170 variieren kann (zum Beispiel die Basis 174 und/oder die äußere Fläche 168 können geneigt, gekrümmt, gebogen und/oder anderweitig geformt sein), um verschiedene Feilenabmessungen aufzunehmen (zum Beispiel eine Feilenverjüngung, Höhe, Dicke und/oder andere Größen der Feile). In wünschenswerter Weise ergänzt die Feilenrille 170 im Allgemeinen die Feilendimensionen (zum Beispiel die Breite und/oder Höhe), so dass die Feilenbewegung (zum Beispiel in Längsrichtung, Querrichtung, radial oder in einer anderen Richtung) innerhalb eines oder mehrerer Abschnitte der Feilenrille 170 begrenzt werden kann oder im Wesentlichen auf Widerstand trifft (zum Beispiel sobald die Feile innerhalb der vorbestimmten Feilenbahn der Feilenrille 170 zu einer gewünschten Position und/oder Gestalt ausgerichtet ist.) Zum Beispiel kann, wie in den 22A und 22B gezeigt, die Höhe der Rille 170 vom ersten Ende 164 zum zweiten Ende 166 variieren, wobei das erste Ende 164 die größere Höhe der Feilenrille aufweist (um das proximale Ende 144 der nicht-linearen Feile 140 mit einer im Allgemeinen längeren Feilenbreite aufzunehmen) als das zweite Ende 166 mit einer geringeren Höhe der Feilenrille (um die Spitze 148 der nicht-linearen Feile 140 mit einer im Allgemeinen geringeren Feilenbreite aufzunehmen). Es wird in Betracht gezogen, dass die Höhe der Feilenrille 170 im Allgemeinen in umgekehrter Beziehung zum Verschiebungsabstand 158 oder zum Scheitel-Verschiebungsabstand sein kann. Als solches kann der kontinuierliche versetzte Abschnitt 150 des Schafts 142 nahe dem proximalen Ende 144 einen kleineren Verschiebungsabstand relativ zu dem kontinuierlichen versetzten Abstand 150 des Schafts 142 in der Nähe der Spitze 148 mit einem größeren Verschiebungsabstand aufweisen. In wünschenswerter Weise nimmt die Höhe der Feilenrille 170 im Allgemeinen vom ersten Ende 164 zum zweiten Ende 166 ab, um die Feilenverjüngung der herkömmlichen Feile aufzunehmen, so dass der oberste Abschnitt der Feile (zum Beispiel erstreckt sich der Kopf der Feile im Allgemeinen zwischen den Kopfabschnitten der Rillenseitenwände 172), im Allgemeinen mit der oberen Fläche 168 des Innenglieds 162 bündig abschließen kann, obwohl dies nicht erforderlich ist. Jedoch wird Wert darauf gelegt, dass sich die Höhe der Feile oberhalb oder unterhalb des Kopfes der Feilenrille 170 erstreckt.
Das Innenglied 162 kann ebenso einen oder mehrere Verschiebungsabschnitte 180, einen oder mehrere Führungsabschnitte 182 oder eine Kombination von beiden umfassen, welche die vorbestimmte nicht-lineare Feilenbahn und die Rille 170 definieren. Wie vorstehend diskutiert, kann der Verschiebungsabschnitt 180 im Allgemeinen für die Verschiebung des Schafts 142 weg von der Feilenachse 146 oder auf diese zu konfiguriert sein, während der Führungsabschnitt 182 im Allgemeinen so konfiguriert sein kann, dass der Schaft 142 und/oder das proximale Ende 144 im Allgemeinen entlang der Feilenachse 146 gehalten werden.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Feilenrille 170 als eine ausgesparte Mulde entlang der äußeren Fläche 168 gebildet werden, so dass sich die Feilenrille 170 in einer windungs-ähnlichen (zum Beispiel spiralförmigen) Weise um das zylinderförmige Innenglied 162 erstrecken kann. Die Rille 170 kann teilweise um das Innenglied 162 gewunden sein oder sie kann um das Innenglied 162 ein- oder mehrfach gewunden sein. Wie in den 21–22B gezeigt, kann sich die Feilenrille 170 entlang einer vollständigen Spirale erstrecken (zum Beispiel vom ersten Ende 164 zu einem Mittelabschnitt 184 des Innengliedes 162) und kann sich kontinuierlich entlang einer teilweisen Spirale (zum Beispiel vom Mittelabschnitt 184 zum zweiten Ende 166) um das Innenglied 162 erstrecken. Das Innenglied 162 kann ebenso den Verschiebungsabstand der Fixiervorrichtung 186 umfassen, welcher als der Abstand zwischen der Basis 174 der Feilenrille 170 und der Fixierachse 163 definiert werden kann (und/oder der Fixierachse 146, wenn sie colinear sind). Ähnlich zum Verschiebungsabstand 158 definiert der Verschiebungsabstand der Fixiervorrichtung 186 einen oder mehrere Abschnitte des Schafts 142, die aus der Feilenachse 146 verschoben werden können. Insbesondere kann in einem spezifischen, nicht begrenzenden Beispiel, wie es in den 21–22B gezeigt ist, das Innenglied 162 eine kontinuierlichen (zum Beispiel variablen) Verschiebungsabstand der Fixiervorrichtung 186 umfassen, der sich im Allgemeinen von einem ersten Abschnitt 190 des Innenglieds 162 in der Nähe des ersten Endes 164 zum zweiten Ende 166 des Innenglieds 162 erstreckt. Das Innenglied 162, einschließlich des kontinuierlichen Verschiebungsabstands der Fixiervorrichtung 186, kann zu einer nicht-linearen Feile 140 mit einer Öffnung 192 führen, die sich in Längsrichtung im Allgemeinen entlang der Feilenachse 146 erstreckt. Es wird Wert darauf gelegt, dass sich die erhaltene Öffnung 192 im Allgemeinen von einem Schaftort 194 zum Ende des Schafts 142 (zum Beispiel zur Spitze 148) erstreckt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch nicht auf einen einzelnen und/oder kontinuierlichen versetzten Abschnitt 150 beschränkt sein und kann eine Mehrzahl von versetzten Abschnitten 150 umfassen, so dass der Schaft 142 ein oder mehrfach von der Feilenachse 146 weg verschoben wird und anschließend zur Feilenachse, wie hier diskutiert wurde, zurückkehrt. In wünschenswerter Weise können die Verschiebungsabstände 180 und die Führungsabschnitte 182 so positioniert sein, dass sie die Rille 170 und eine hierin vorbestimmte Feilenbahn für die Aufnahme und Ausrichtung der Abschnitte einer herkömmlichen Feile zu einer vorbestimmten nicht-linearen Gestalt definieren (zum Beispiel mit einer oder mehreren Kurven, wie zum Beispiel im Allgemeinen spiralförmig, korkenzieher-förmig oder von einer anderen Gestalt).
Die Fixiervorrichtung 160 kann ferner ein Deckglied 200 umfassen, das für die paarungsweise Übereinstimmung mit dem Innenglied 162 konfiguriert ist. Das Deckglied 200 kann eine innere Fläche 202, eine äußere Fläche 204 umfassen, die sich jeweils im Allgemeinen zwischen einem ersten Ende 206 und einem zweiten Ende 208 erstrecken. Im Allgemeinen kann das Deckglied 200 so konfiguriert sein, dass es paarweise zum Innenglied 162 passt und dadurch die Feilenrille 170 zumindest teilweise umschließt. In wünschenswerter Weise kann die innere Fläche 102 des Deckglieds 200 im Wesentlichen oder vollständig die Feilenrille 170 umschließen, während eine Öffnung und/oder ein durchgehendes Loch an einem oder beiden Enden der Feilenrille 170 bereitgestellt wird (zum Beispiel an einem ersten und/oder zweiten Ende 164, 166 des Innenglieds 162), um eine durchgehende Passage des Schafts 142 zu ermöglichen. Überdies wird Wert darauf gelegt, dass die innere Fläche 202 so konfiguriert ist, dass sie paarweise (zum Beispiel entspricht oder ergänzt) zur äußeren Fläche 168 des Innenglieds 162 passt. Wie in den 21 und 23 gezeigt, kann das Deckglied 200 ein im Allgemeinen zylindrisches durchgehendes Loch 210 umfassen, das durch die innere Fläche 202 definiert wird. Das zylindrische durchgehende Loch 210 kann einen ausreichenden Abstand aufweisen, um den Innendurchmesser 162 und den Schaft 142 aufzunehmen, der sich hierdurch erstreckt, wie in 21 gezeigt ist. Typischerweise kann der Abstand zwischen der äußeren Fläche 168 des Innenglieds 162 und der Innenfläche 204 des Deckglieds 200 minimiert werden, um im Wesentlichen mindestens einen Abschnitt des Schafts 142 innerhalb der Feilenrille 170 zu erhalten, so dass der Schaft 142 im Allgemeinen entlang der vorbestimmten nicht-linearen Feilenbahn gehalten werden kann. Insbesondere kann der Abstand zwischen der äußeren Fläche 168 des Innenglieds 162 und der Innenfläche 204 des Deckglieds 200 minimiert werden, um die Bewegung (zum Beispiel radial) des Schafts 142 innerhalb der Feilenrille 170 zu reduzieren oder im Wesentlichen zu verhindern. Die äußere Gestalt des Deckglieds 200 kann von zylindrischer Gestalt sein, jedoch kommt auch eine beliebige Gestalt und/oder Größe des Deckglieds 200 in Betracht.
Das paarweise Aufeinanderpassen des Innenglieds 162 und des Deckglieds 200 kann mittels eines beliebigen Befestigungsmittels bewerkstelligt werden, das im Stand der Technik bekannt ist. Das Befestigungsmittel kann ein Festsetzen durch Reibung sein oder irgendein anderes Befestigungsmittel. Das Befestigungsmittel kann eine beliebige bekannte Struktur aufweisen, die in der Lage ist, das Deckglied 200 mit dem Innenglied 162 entfernbar zu befestigen, so dass im Allgemeinen der Schaft 142 innerhalb der Feilenrille 170 gehalten wird. Gegebenenfalls kann dies bewerkstelligt werden, während ebenso die Bewegung des Schafts 142 hierin begrenzt wird oder im Wesentlichen beseitigt wird. Danach kann die Feile (zum Beispiel der Schaft 142), die innerhalb der Feilenrille 170 angeordnet ist, damit sie entlang der nicht-linearen Feilenbahn der Fixiervorrichtung 160 ausgerichtet wird, einem Hitze-Behandlungsprozess unterzogen werden, wie nachstehend diskutiert, um die herkömmliche Feile in ihrer Gestalt festzulegen, und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden (zum Beispiel eine dreidimensionale, spiralförmige Feile 140 oder von einer anderen Gestalt).
In einem spezifischen Beispiel zur Bildung der nicht-linearen Feile 140 kann, wie in 21 gezeigt, das Verfahren das Wickeln einer spiralig gefurchten Feile (zum Beispiel Nickel-Titan-Feile) entlang des inneren Gliedes (zum Beispiel spiralförmiger Stift) umfassen. Durch das Anordnen des Deckgliedes (zum Beispiel Röhrenabdeckung) über dem inneren Glied, welches die gefurchte Feile umfasst, kann das innere Glied, welches die gefurchte Feile umfasst, durch die Öffnung des Deckgliedes eingesetzt werden, um dadurch die gefurchte Feile in einer spiralförmigen Konfiguration zu halten. Gegebenenfalls kann das Deckglied über dem inneren Glied vor dem Einsetzen der gefurchten Feile in die Fixiervorrichtung (zum Beispiel Feilenrille) angeordnet werden. Es erfolgt das Erwärmen der Fixiervorrichtung einschließlich der gefurchten Feile in einer Heizvorrichtung (zum Beispiel einem Ofen), so dass die gefurchte Feile zu einer spiralförmigen Konfiguration um das innere Glied festgelegt werden kann.
Wie vorstehend diskutiert, kann das Verfahren zur Herstellung des in seiner Gestalt festgelegten zahnärztlichen Instruments das Anordnen einer herkömmlichen Feile (zum Beispiel einer gefurchten linearen Ni-Ti-Feile) in einer Biegefixiervorrichtung umfassen, um dadurch die herkömmliche Feile zu einer vorbestimmten Gestalt (zum Beispiel einer nicht-linearen Gestalt) auszurichten und anschließend die Biege-Fixiervorrichtung hitzezubehandeln, welche eine Festlegung der Gestalt bewirkt (nachfolgend diskutiert), um die herkömmliche Feile in ihrer Gestalt festzulegen und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden, welche der vorbestimmten Gestalt entspricht. Die Anzahl der Biegungen (zum Beispiel der versetzten Abschnitte) und/oder die Anordnung der Biegungen kann aus einer Mehrzahl von Konfigurationen gewählt werden, zusätzlich zu denjenigen, die hierin beschrieben sind. Die Gestalt der Fixiervorrichtung und/oder der Prozess zur Festlegung der Gestalt der Feile können sich aus verschiedenen Konfigurationen ergeben, um eine nicht-lineare Feile und/oder eine Massenproduktion von nicht-linearen Feilen des hierin offenbarten Typs und Designs oder eines anderen Designs zu bilden. Insbesondere kann das Design des Innenglieds zu einer Mehrzahl von Konfigurationen variiert werden, um Spiralen oder andere geometrische Formen mit einem größeren oder kleineren Durchmesser, einem Ausmaß der Gesamtverjüngung (zu unterscheiden von der Feilenverjüngung), mehr oder weniger Spiralen, oder andere Geometrien zu bilden.
Im Allgemeinen kann das Verfahren zur Bildung der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile folgendes umfassen: 1) Bereitstellen einer herkömmlichen Feile (zum Beispiel einer linearen Feile) mit einer Feilenachse; 2) Bereitstellen einer Fixiervorrichtung mit einer vorbestimmten, nicht-linearen Feilenbahn (zum Beispiel zweidimensional, dreidimensional oder anderweitig); 3) Einsetzen der herkömmlichen Feile in die Fixiervorrichtung, so dass ein erster Abschnitt der herkömmlichen Feile (zum Beispiel ein Schaft der Feile) aus der Feilenachse innerhalb einer ersten Ebene verschoben wird (zum Beispiel, um eine zweidimensionale, nicht-lineare Feile zu bilden); 4) gegebenenfalls Verschieben eines zweiten Abschnitts der herkömmlichen Feile aus der Feilenachse mit einer zweiten Ebene, die sich von der ersten Ebene unterscheidet (zum Beispiel um eine dreidimensionale, nicht-lineare Feile zu bilden); und 5) Hitzebehandeln der nicht-linearen Feile, um dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden.
Es wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile ein Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur von mindestens etwa 300°C, bevorzugt mindestens etwa 350°C und stärker bevorzugt mindestens etwa 450°C umfassen kann. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur von weniger als etwa 600°C, bevorzugt weniger als etwa 550°C und stärker bevorzugt weniger als etwa 500°C umfassen kann. Zum Beispiel kann der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 650°C, bevorzugt von etwa 350°C bis etwa 600°C und stärker bevorzugt von etwa 450°C bis etwa 550°C umfassen.
Der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile kann das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur für einen Zeitraum von mindestens etwa 1 Minute, bevorzugt mindestens etwa 3 Minuten und stärker bevorzugt mindestens etwa 5 Minuten umfassen, um die superelastische Feile in ihrer Gestalt festzulegen und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden. Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur für einen Zeitraum von weniger als etwa 45 Minuten, bevorzugt weniger als etwa 30 Minuten und stärker bevorzugt weniger als etwa 20 Minuten umfassen kann. Zum Beispiel kann der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 45 Minuten, bevorzugt von etwa 3 Minuten bis etwa 30 Minuten und stärker bevorzugt von etwa 5 Minuten bis etwa 20 Minuten umfassen.
Die Parameter zur Festlegung der Gestalt des Hitzebehandlungsprozesses können das Erwärmen des Materials (zum Beispiel Nickel-Titan oder ein anderes Material) auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 600°C (zum Beispiel etwa 400°C bis etwa 550°C) oder eine andere Temperatur für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 45 Minuten (zum Beispiel etwa 1 Minute bis etwa 30 Minuten) oder einen anderen Zeitraum umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Festlegung der Gestalt einer Feile kann eine typische Temperatur zur Festlegung der Gestalt und die Zeit in der Heizvorrichtung (zum Beispiel einem Ofen) annähernd 500°C (+/–50°C) für 10 Minuten (+/–5 Minuten) betragen, welche es ermöglichen, dass die Feile dauerhaft eine unterschiedliche Gestalt einnimmt (zum Beispiel eine nicht-lineare Gestalt).
Nach der Hitzebehandlung zur Festlegung der Gestalt kann man die nicht-lineare Feile kühlen lassen. Der Kühlschritt kann das schrittweise Vermindern der Temperatur des Heizapparats umfassen, das Quenchen und/oder eine Luftkühlung der nicht-linearen Feile entweder direkt oder während sie sich innerhalb der Fixiervorrichtung befindet. Sobald die Hitzebehandlung zur Festlegung der Gestalt vollendet worden ist, kann die Fixiervorrichtung bevorzugt im Heizapparat aus dem Heizapparat entfernt werden und sie kann an der Luft abkühlen. Sobald anschließend die Fixiervorrichtung abgekühlt ist, kann die Feile aus der Fixiervorrichtung entfernt werden, um dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden, welche in ihrer Gestalt dauerhaft zu einer neuen, nicht-linearen Geometrie festgelegt sein kann.
Die in ihrer Gestalt festgelegte endodontische Feile (zum Beispiel rotierende Feilen), welche hier betrachtet wurde, kann eine oder mehrere Biegungen entlang der Länge des Feilenschafts aufweisen, um einen maximalen Oberflächenkontakt mit dem Wurzelkanal sicherzustellen, wenn er während eines Wurzelkanalverfahrens gereinigt und präpariert wird. Es ist allseits bekannt, dass die Wurzelkanäle innerhalb einer Zahnstruktur in ihrem Querschnitt nicht gleichförmig sind. Die meisten Wurzelkanäle sind unregelmäßig in ihrer Geometrie und können verschiedene Querschnittsgeometrien aufweisen, einschließlich einer elliptischen, bandförmigen, gedehnten, engen Geometrie und dergleichen. Bei herkömmlichen Feilen (zum Beispiel linearen Feilen) ist der Querschnitt der Feile im Allgemeinen kreisförmig in der Geometrie, und die Feile wird daher typischerweise mehr Dentin aus dem Wurzelkanal entfernen, um sicherzustellen, dass alle Wände des Wurzelkanals gesäubert und präpariert sind, oder weniger Dentin aus dem Wurzelkanal entfernen, da entweder die Feile eine zu geringe Größe aufweist, oder die Wurzelkanalgeometrie zu groß ist, damit eine herkömmliche Feile ihn reinigen kann. Im Falle einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile kann die Feile so konfiguriert werden, dass sie sich „ausdehnt”, um dadurch den Oberflächenkontakt mit den Wänden des Wurzelkanals, die gereinigt werden, zu maximieren (zum Beispiel durch Zunahme des Gesamtdurchmessers der nicht-linearen Feile während der Drehung) oder zusammenklappen, um dadurch den Oberflächenkontakt zu vermindern (zum Beispiel durch Verminderung des Gesamtumfangs der nicht-linearen Feile während der Drehung), falls die Wurzelkanalwände enger als die Kurven der geformten Feile sind. Der Gesamtumfang der nicht-linearen Feile während der Drehung, Hin- und Herbewegung, senkrechten Schwingung oder anderen Bewegungen und Kombinationen derselben können als der Abstand um den Umfang der Öffnung definiert werden, der durch die nicht-lineare Feile während deren Drehung in Bezug auf eine bestimmte Tiefe der Feile innerhalb des Wurzelkanals definiert wird. Es wird Wert darauf gelegt, dass die Ausdehnung und/oder das Zusammenklappen der nicht-linearen Feile als Reaktion auf die Geometrie der Wurzelkanalwand 138 (zum Beispiel Dentin/Zahnmark-Grenzfläche) erfolgen kann, die sich in radialer Richtung entlang verschiedener Tiefen des Wurzelkanals verändern kann (zum Beispiel in Längsrichtung). Wie in den 19A–19B gezeigt, kann zum Beispiel eine Wurzelkanalöffnung 136A mit einer Öffnungswand 137A während der Rotation, Hin- und Herbewegung, senkrechten Schwingung oder anderen Bewegungen und Kombinationen derselben der nicht-linearen Feile 126 in einer Tiefe gebildet werden, die durch den Querschnitt A-A dargestellt wird. Der Abstand um die Öffnungswand 137A definiert den Gesamtumfang der Wurzelkanalöffnung 136A in Bezug auf die Tiefe der nicht-linearen Feile am Querschnitt A-A. Insbesondere definiert die Wurzelkanalöffnung 136 das Loch/die Öffnung, welche durch die nicht-lineare Feile während der Rotation, der Hin- und Herbewegung, der senkrechten Schwingung oder einer anderen Bewegung und Kombinationen derselben geschaffen wird, und die Öffnungswand 137 definiert die Material(zum Beispiel Dentin, Zahnmark oder anderes Material)/Loch-Grenzfläche.
Im Allgemeinen kann während der Ausdehnung der nicht-linearen Feile die Amplitude (zum Beispiel der Verschiebungsabstand) von mindestens einem versetzten Abschnitt (zum Beispiel einem gekrümmten Abschnitt) zunehmen (zum Beispiel Zunahme des Verschiebungsabstands), um dadurch im Allgemeinen den Gesamtumfang, der durch die Drehung der nicht-linearen Feile gebildet wird, zu erhöhen. Es wird Wert darauf gelegt, dass durch die Zunahme des Gesamtumfangs während der Drehung der nicht-linearen Feile der Oberflächenkontakt mit dem Wurzelkanal zunehmen kann, so dass eine größere Wurzelkanalöffnung gebildet werden kann. Während des Zusammenklappens der nicht-linearen Feile kann die Amplitude von mindestens einem gekrümmten Abschnitt im Allgemeinen abnehmen (zum Beispiel eine Abnahme des Verschiebungsabstands), um dadurch den Gesamtumfang, der durch die Drehung der nicht-linearen Feile gebildet wird, im Allgemeinen zu vermindern. Es wird Wert darauf gelegt, dass durch die Abnahme des Gesamtumfangs, der durch die Drehung der nicht-linearen Feile gebildet wird, der Oberflächenkontakt mit dem Wurzelkanal abnehmen kann, so dass eine kleinere Wurzelkanalöffnung gebildet werden kann. In wünschenswerter Weise können sich ein oder mehrere Abschnitte der nicht-linearen Feile ausdehnen, während ein oder mehrere andere Abschnitte zusammenklappen können, um dadurch den Oberflächenkontakt der nicht-linearen Feile mit dem Wurzelkanal zu optimieren, so dass die Menge des entfernten Wurzelkanalmaterials relativ zu einer im Allgemeinen ähnlichen linearen Feile erhöht werden kann. Somit kann sich die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile innerhalb des Wurzelkanals ausdehnen und/oder zusammenklappen, wo es notwendig ist, um die Reinigung und/oder Präparation des Wurzelkanals relativ zur Geometrie der Wurzelkanalwand zu optimieren.
Faktoren, wie zum Beispiel die Feilensteifigkeit, können die Reinigung und/oder Präparation eines Wurzelkanals beeinflussen. Das Ausmaß der Steifigkeit der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile kann durch verschiedene Variablen optimiert werden, um sicherzustellen, dass sich die Feile ausdehnen kann, wenn die nicht-lineare Feile einen verhältnismäßig großen Abschnitt des Wurzelkanals präparieren und/oder reinigen kann, und/oder zusammenklappen kann, wenn die nicht-lineare Feile einen verhältnismäßig kleinen Abschnitt des Wurzelkanals präparieren und/oder reinigen kann. In einer Ausführungsform kann die Steifigkeit der Biegungen (zum Beispiel der versetzten Abschnitte) durch die Gestaltung des Querschnitts der Feile gesteuert werden. Bei herkömmlichen linearen rotierenden Feilen können die Schäfte mit einer Feilenverjüngung verfügbar sein, bei der der Durchmesser des Schafts im Allgemeinen zunimmt, die Spitze einen bestimmten Spitzendurchmesser von der Feilenspitze (mit einem bestimmten Spitzendurchmesser) entlang der Länge des Feilenschafts (oder an mindestens einem Abschnitt derselben) aufweist. Die Feilenverjüngung kann im Allgemeinen durch die Rate der Zunahme des Durchmessers entlang der Länge des Feilenschafts definiert werden. Zum Beispiel wird eine Feile mit einer 4% Verjüngung im Allgemeinen eine Zunahme des Durchmessers von etwa 0,04 mm, bezogen auf jeden 1,0 mm in der Länge des Schaftabschnitts von der Spitze der Feile, aufweisen. Mit den in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feilen, die so konfiguriert sind, dass sie sich an einem oder mehreren versetzten Abschnitten ausdehnen und/oder zusammenklappen, kann der Oberflächenkontakt mit den Wurzelkanalwänden im Allgemeinen, relativ zu einer ähnlichen herkömmlichen Feile (zum Beispiel einer linearen Feile) mit einer ähnlichen Verjüngung, erhöht werden. Daher kann aufgrund der Fähigkeit, den Gesamtumfang der Kanalöffnung, welcher durch die nicht-lineare Feile während der Drehung oder anderweitig gebildet wird, zu erhöhen, die Feilenverjüngung (zum Beispiel durch Verminderung der Schaftsteifigkeit) in der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile vermindert werden, um dadurch die Beständigkeit gegenüber zyklischer Ermüdung und die Flexibilität der nicht-linearen Feile zu vermindern. Um einen ähnlichen Gesamtumfang einer Kanalöffnung unter Verwendung einer herkömmlichen linearen Feile zu erreichen, wird die Feilenverjüngung typischerweise stark erhöht (zum Beispiel durch Erhöhung der Schaftsteifigkeit), um dadurch die Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden und die Flexibilität der nicht-linearen Feile zu erhöhen. Als solches kann die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile einen geringeren Grad der Feilenverjüngung umfassen, um eine Kanalöffnung mit einem Gesamtumfang zu bilden, relativ zu einer herkömmlichen linearen Feile mit einem erhöhten Grad der Feilenverjüngung, um eine Kanalöffnung mit dem gleichen Gesamtumfang zu bilden.
Die Steifigkeit der nicht-linearen Feile kann durch eine zunehmende Masse im Querschnitt (zum Beispiel eine größere Verjüngung oder einen dickeren Schaft) optimiert werden, um die nicht-lineare Feile steifer zu machen, oder durch eine abnehmende Masse im Querschnitt (zum Beispiel eine geringere Verjüngung oder einen dünneren Schaft), um die nicht-lineare Feile weniger steif zu machen. Durch Erhöhung der Masse im Querschnitt kann das Ausdehnen oder das Zusammenklappen eines versetzten Abschnitts der Feile reduziert oder im Wesentlichen eingeschränkt werden, während eine abnehmende Masse im Querschnitt die Ausdehnung oder das Zusammenklappen des versetzten Abschnitts des Feilenschafts erhöhen kann. Gegebenenfalls oder zusätzlich zur Einstellung der Masse des Querschnitts kann die Steifigkeit der nicht-linearen Feile durch Erhöhung der Anzahl der versetzten Abschnitte (zum Beispiel durch Erhöhung der Steifigkeit) oder durch Verminderung der Anzahl der versetzten Abschnitte (abnehmende Steifigkeit) optimiert werden. Darüber hinaus kann die Steifigkeit der nicht-linearen Feile durch Erhöhung der Ablenkung der versetzten Abschnitte, relativ zur Längsachse der nicht-linearen Feile (zum Beispiel des Abstands von der Längsachse der Feile zum Scheitel der Ablenkung), um die Steifigkeit zu erhöhen, oder durch Verminderung des Ablenkungsgrads der versetzten Abschnitte optimiert werden, relativ zur Längsachse der nicht-linearen Feile (zum Beispiel im Allgemeinen des Abstands von der Längsachse der nicht-linearen Feile zum Scheitel und/oder der Innenkante des versetzten Abschnitts des Schafts), um die Steifigkeit zu erhöhen.
Eine zweite Hitzebehandlung kann verwendet werden, um die Steifigkeit der Biegungen durch Optimierung der Materialeigenschaften der Feile zu steuern. Dies kann durch eine Hitzebehandlung der in ihrer Gestalt festgelegten Feile bei bestimmten Parametern bewerkstelligt werden, um die Steifigkeit der Feile (zum Beispiel um die Feile mehr oder weniger steif zu machen) einzustellen. In einer Ausführungsform kann zum Beispiel eine nicht-superelastische, in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile gebildet werden, indem eine weitere Hitzebehandlung einer in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile unter Verwendung des hier beschriebenen Hitzebehandlungsverfahrens zur Bildung einer nicht-superelastischen Feile verwendet wird, obwohl dies nicht erforderlich ist. Es wird Wert darauf gelegt, dass der Hitzebehandlungsprozess zur Bildung einer nicht-superelastischen Feile im Allgemeinen das Erwärmen einer superelastischen Feile auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 600°C (zum Beispiel etwa 400°C bis etwa 500°C) für einen Zeitraum von etwa 20 Minuten bis etwa 120 Minuten (zum Beispiel etwa 35 Minuten bis etwa 80 Minuten) und bevorzugt etwa 40 Minuten bis etwa 70 Minuten) umfassen kann, um dadurch die Austenit-Endtemperatur auf mehr als 20°C (zum Beispiel mehr als etwa 25°C und bevorzugt mehr als 30°C, zwischen etwa 20°C und etwa 60°C, zwischen etwa 20°C und etwa 40°C, bevorzugt zwischen etwa 30°C und etwa 40°C und stärker bevorzugt zwischen 35°C und etwa 40°C) zu erhöhen, wenn die Feile nach dem formgebenden Hitzebehandlungsprozess verwendet wird.
Ein weiteres Verfahren zur Steuerung der Steifigkeit liegt in der chemischen Zusammensetzung des Nickel-Titan durch Zugabe eines tertiären Elements zum Nickel-Titan, wie zum Beispiel Fe, Cu, Cr, etc. oder durch Variation der Prozentanteile des Nickels, des Titans oder des tertiären Elements oder anderweitig, wie hier diskutiert wird.
Es wird Wert darauf gelegt, dass der Erwärmungsschritt für die nicht-superelastische Hitzebehandlung und/oder die nicht-lineare Hitzebehandlung durch irgendein bekanntes Heizmittel bewerkstelligt werden kann (zum Beispiel elektrischer Heizprozess, Strahlungs- oder Induktionsheizung oder mit einem erhitzten Fluid, wie zum Beispiel Dampf oder Öl oder dergleichen, oder einer Kombination dieser Maßnahmen erfolgen kann), die ausreichend sind, um die Instrumente auf die hier beschriebenen Temperaturen zu Erwärmen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Heizschritt das Erwärmen des Instruments in einem Ofen unter einer kontrollierten Atmosphäre, wie hier diskutiert, umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Heizschritt das Heizen (zum Beispiel selektives Heizen) eines Instruments (zum Beispiel ein oder mehrere Abschnitte des Instruments) umfassen, während das Instrument, wie es hier beschrieben ist, gegebenenfalls in eine Fixiervorrichtung eingesetzt wird (zum Zwecke der Veränderung oder Aufrechterhaltung des Profils mit einer gewünschten Gestalt). Die Temperaturkontrolle ist im Allgemeinen von erheblicher Bedeutung in solchen Prozessen zum Zwecke der Erreichung oder Aufrechterhaltung eines gewünschten metallurgischen Zustands und/oder zur Durchführung der Hitzebehandlungsschritte, wie zum Beispiel der Nitridierung und dergleichen. Eine Widerstandsheizung, wenn ein elektrischer Strom durch das Instrument fließt, so dass Hitze erzeugt wird, kann erfolgen, da die Widerstandsheizung sehr schnell und gut steuerbar erfolgen kann, so dass genaue Temperaturen erzielt werden können und/oder ausgewählte Bereiche des Instruments erhitzt werden können.
Wenn eine Widerstandsheizung verwendet wird, kann der Erwärmungsschritt auch das In Kontakt Bringen des Instruments mit einer flüssigen oder gasförmigen Flüssigkeit, während des Verlaufs des Formungs- und Behandlungsprozesses umfassen. Dieses Fluid kann ein Quench-Fluid umfassen, um die Temperatur des Instruments zu kontrollieren, oder sie kann ein Behandlungsfluid umfassen, wie zum Beispiel jene Fluide, die chemisch mit dem Metall des Instruments reagieren können; solche Behandlungsfluide können Nitridierungs-Fluide umfassen oder andere Fluide. Andererseits kann dieses Fluid ein Behandlungs-Fluid umfassen, wie zum Beispiel jene Art, die chemisch mit dem Metall des Instruments nicht reagiert.
Die elektrische Widerstandsheizung kann so aufgefasst werden, dass sie einen Prozess bedeutet, bei dem ein elektrischer Gleich- oder Wechselstrom unmittelbar auf das Instrument einwirkt, um das Heizen dieses Instruments zu veranlassen. Im Allgemeinen kann ein elektrischer Strom direkt auf das Instrument und/oder die Fixiervorrichtung einwirken, wenn dieses Instrument vorhanden ist, damit dieses Instrument erhitzt wird. In einer Ausführungsform kann das erhitzte Instrument oder Abschnitte des Instruments der Hitze unterworfen werden, um die Konfiguration des Instruments zu erhalten, während es in der Fixiervorrichtung in einer nicht-linearen Orientierung, wie hierin beschrieben, angeordnet ist (zum Beispiel in einer formgebenden Hitzebehandlung). Unter anderen Umständen verändert das Erwärmen den metallurgischen Zustand des Instruments. Insbesondere kann die elektrische Widerstandsheizung ein selektives Heizen eines oder mehrerer Abschnitte des Instruments ermöglichen oder sie kann ein Erwärmen des gesamten Instruments bereitstellen, um, wie hier diskutiert, den metallurgischen Zustand des Instruments oder von Teilen desselben zu verändern (zum Beispiel nicht-superelastische Hitzebehandlung). Es wird Wert darauf gelegt, dass ein oder mehrere Abschnitte des Instruments selektiv erhitzt werden können, so dass ein oder mehrere Abschnitte des Instruments einen erhöhten A_f-Wert umfassen, um einen nicht-superelastischen Abschnitt zu bilden, während ein oder mehrere unterschiedliche Abschnitte des Instruments einen unterschiedlichen A_f-Wert aufweisen können (zum Beispiel nicht-superelastischer oder superelastischer Abschnitt). Darüber hinaus wird Wert darauf gelegt, dass ein oder mehrere Abschnitte des Instruments selektiv erhitzt werden können, so dass ein oder mehrere Abschnitte des Instruments einen erhöhten A_f-Wert aufweisen können, um einen nicht-superelastischen Abschnitt zu bilden, während ein oder mehrere andere Abschnitte des Instruments einen geringeren A_f-Wert aufweisen können, um einen superelastischen Abschnitt zu bilden. Das Ausmaß des Erwärmens kann mit großer Genauigkeit durch Kontrolle des Flusses des elektrischen Stroms gesteuert werden. Im Anschluss daran wird der elektrische Strom unterbrochen, und das Instrument kann abkühlen. Das Profil des Kühlens kann durch Verwendung von Quench-Mitteln gesteuert werden.
Es wird Wert darauf gelegt, dass beim Erwärmen des Instruments unter Verwendung einer Widerstandsheizung ein Paar von einander beabstandeten Elektrodenkontakten, welche eine elektrisch leitende Verbindung zum Instrument oder einem dazwischen liegenden Abschnitt bilden, in elektrischer Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle stehen (zum Beispiel einem Generator, Batterien oder anderen Stromquellen). Sobald die Kontakte am Instrument angeordnet werden, wird Elektrizität zwischen den voneinander beabstandeten Kontakten fließen, um dadurch eine ausreichende Hitze bereitzustellen und die spezifische Hitzebehandlung durchzuführen. Wenn unter bestimmten Umständen nur bestimmte Abschnitte des Instruments einem Hitzebehandlungszyklus, wie vorstehend diskutiert, unterzogen werden sollen, können die Kontakte so verteilt werden, dass der elektrischer Strom lediglich durch jene Abschnitte des Instruments fließt. Dementsprechend liegen alle diese Ausführungsformen im Rahmen dieser Erfindung. Ebenso können unter bestimmten Umständen bestimmte Abschnitte eines Instruments spezifischen Hitzebehandlungsschritten unterworfen werden, die von den Hitzebehandlungsschritten getrennt sind, welche auf den Rest des Instruments angewendet werden. Zum Beispiel kann ein gesamtes Instrument hitzebehandelt werden, um darin einen ersten metallurgischen Übergang auszulösen (zum Beispiel eine nicht-superelastische Hitzebehandlung) und ausgewählte Abschnitte dieses Instruments können anschließend erneut behandelt werden, um jene ausgewählten Abschnitte zu einer spezifischen Geometrie umzuformen (zum Beispiel einer nicht-linearen Hitzebehandlung der Feile) und/oder einem zweiten metallurgischen Zustand. Zum Beispiel kann ein Instrument so bearbeitet werden, dass sich ein Glied von hoher Härte mit ausgewählten Flächen von niedriger Härte darin ergibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4889487 [0004]
US 7713059 [0004]
US 2010/233648 [0005]
US 6149501 [0034]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 3630-1: 2008 (Dentistry – Root-canal instrument – Part I: General requirements and test methods) [0016]
ISO 3630-1: 2008 (Dentistry – Root-canal instrument – Part I: General requirements and test methods) [0020]
ASTM Standard F2004-05 „Standard Test Method for Transformation Temperature of Nickel-Titanium Alloys by Thermal Analysis” [0066]

Claims

Eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile, die erhältlich ist durch ein Verfahren, welches folgenden Schritt umfasst: Erwärmen mindestens eines Abschnitts einer gegebenenfalls gekühlten, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile auf eine Temperatur von 300°C bis 600°C für einen Zeitraum von 20 Minuten bis 120 Minuten, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern, und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile zu bilden, und wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-superelastischen, nicht-linearen Feile 20°C bis 40°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach Anspruch 1, wobei das Verfahren vor dem Erwärmen mindestens eines Abschnitts der gekühlten, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile folgende Schritte umfasst: (i) Bereitstellen einer superelastischen Feile mit einem Schaft (22) und einer Feilenachse (26); (ii) Bereitstellen einer Fixiervorrichtung (40, 50) einschließlich einer Feilenrille (90), die durch eine oder mehrere Verschiebungsglieder (46) definiert wird, wobei die Feilenrille (90) für die Aufnahme des Schaftes (22) konfiguriert ist; (iii) Einsetzen mindestens eines Teils des Schaftes (22) in die Fixiervorrichtung (40, 50), entlang der Feilenrille (90), wobei der Abschnitt des Schaftes (22) einen ersten Abschnitt des Schaftes (22) umfasst; (iv) In Kontakt Bringen des ersten Abschnittes des Schaftes (22) mit einem ersten Verschiebungsglied (54A) von einem oder mehreren Verschiebungsgliedern (46), so dass der erste Abschnitt des Schaftes (22) aus der Feilenachse (26) verschoben wird und dadurch einen ersten versetzten Abschnitt des Schaftes (22) bildet; (v) Erwärmen des Abschnittes des Schaftes (22), während er in die Fixiervorrichtung (40, 50) eingesetzt wird, auf eine Temperatur von 450°C bis 550°C für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 45 Minuten, um den Abschnitt des Schaftes (22) in seiner Gestalt festzulegen, und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden; und (vi) ferner umfassend den Schritt des Kühlens des Schaftes (22), um eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach Anspruch 2, wobei das Verfahren überdies den Schritt des Kühlens des Abschnitts des Schaftes (22) umfasst, um eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden, und des Erwärmens mindestens eines Abschnitts der gekühlten, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile auf eine Temperatur von etwa 400°C bis etwa 500°C für einen Zeitraum von etwa 40 Minuten bis etwa 70 Minuten, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile zu bilden, und wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-superelastischen, nicht-linearen Feile etwa 20°C bis etwa 40°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Verfahren überdies den Schritt des In Kontakt Bringens eines zweiten Abschnitts des Schafts (22) mit einem zweiten Verschiebungsglied (54B) von einem oder mehreren Verschiebungsgliedern (46) umfasst, so dass der zweite Abschnitt des Schafts (22) aus der Feilenachse (26) verschoben wird, und dadurch einen zweiten versetzten Abschnitt des Schaftes (22) bildet, wobei der erste versetzte Abschnitt des Schafts (22) und die Feilenachse (26) eine erste Ebene definieren und der zweite versetzte Abschnitt eine zweite Ebene definiert, die von der ersten Ebene verschieden ist.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im Erwärmungsschritt der Abschnitt des Schafts (22) auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 650°C, bevorzugt auf etwa 350°C bis etwa 600°C, und stärker bevorzugt auf etwa 450°C bis etwa 550°C für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 45 Minuten erhitzt wird, um den Abschnitt des Schafts (22) in seiner Gestalt festzulegen und dadurch die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren überdies den Schritt des Kühlens des Abschnitts des Schafts (22), um die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden, und des Erwärmens mindestens eines Abschnitts der gekühlten, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile auf eine Temperatur von etwa 300°C bis etwa 600°C für einen Zeitraum von etwa 30 Minuten bis etwa 120 Minuten umfasst, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile zu bilden, und wobei die veränderte Austenit-Endtemperatur der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-superelastischen, nicht-linearen Feile etwa 20°C bis etwa 40°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren überdies den Schritt des Kühlens des Abschnitts des Schafts (22), um die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-lineare Feile zu bilden, und des Erwärmens mindestens eines Abschnitts der gekühlten, in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-linearen Feile auf eine Temperatur von etwa 400°C bis etwa 500°C für einen Zeitraum von etwa 40 Minuten bis etwa 70 Minuten umfasst, um die Austenit-Endtemperatur zu verändern und dadurch eine in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile zu bilden, und wobei die geänderte Austenit-Endtemperatur der in ihrer Gestalt festgelegten, nicht-superelastischen, nicht-linearen Feile etwa 20°C bis etwa 40°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Verschiebungsglieder (46) überdies ein zweites Verschiebungsglied (54B) umfassen und die Feilenrille (90) durch ein Paar von Führungsgliedern für die Aufnahme eines dazwischen liegenden Führungsabschnitts des Schafts (22) definiert ist, wobei das Paar von Führungsgliedern so konfiguriert ist, dass der Führungsabschnitt des Schafts (22) nicht aus der Feilenachse (26) verschoben werden kann, während das erste Verschiebungsglied (54A) den ersten Abschnitt des Schafts (22) von der Feilenachse (26) weg verschiebt und das zweite Verschiebungsglied (54B) einen Abschnitt des Schafts (22) zur Feilenachse (26) hin verschiebt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Verschiebungsglied (54A), das zweite Verschiebungsglied (54B) und das Paar von Führungsgliedern, welche die Feilenrille (90) definieren, eine vorbestimmte, gekrümmte, nicht-lineare Feilenbahn bilden, welche den Abschnitt des Schafts (22) zu einem im Allgemeinen C-förmigen Profil ausrichtet.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Verschiebungsglieder (46) überdies ein zweites Verschiebungsglied (54B) und ein drittes Verschiebungsglied umfassen, und die Feilenrille (90) überdies durch ein Paar von Führungsgliedern für die Aufnahme eines dazwischen liegenden Führungsabschnitts des Schafts (22) definiert ist, wobei das Paar von Führungsgliedern so konfiguriert ist, dass der Führungsabschnitt des Schafts (22) nicht aus der Feilenachse (26) verschoben werden kann, während das erste Verschiebungsglied (54A) den ersten Abschnitt des Schafts (22) von der Feilenachse (26) weg verschiebt, das zweite Verschiebungsglied (54B) einen zweiten Abschnitt des Schafts (22) von dem ersten Verschiebungsglied (54A) weg und zurück durch die Feilenachse (26) verschiebt, und das dritte Verschiebungsglied einen dritten Abschnitt des Schafts (22) von dem zweiten Verschiebungsglied (54B) und auf die Feilenachse (26) zu verschiebt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Verschiebungsglied (54A), das zweite Verschiebungsglied (54B), das dritte Verschiebungsglied und das Paar von Führungsgliedern, welche die Feilenrille (90) definieren, eine vorbestimmte, gekrümmte, nicht-lineare Feilenbahn mit mindestens zwei bogenförmigen Abschnitten bilden, die den Abschnitt des Schafts (22) zu einem im Allgemeinen S-förmigen Profil ausrichten.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feilenrille (90) eine erste vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn definiert und mindestens eines von dem einen oder den mehreren Verschiebungsgliedern (46) in Bezug auf die Feilenachse (26) beweglich sind, so dass die Feilenrille (90) eine variable Feilenrille (90) ist, die so konfiguriert ist, um die erste vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn oder eine zweite vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn zu definieren, welche von der ersten vorbestimmten, nicht-linearen Feilenbahn verschieden ist.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Verschiebungsglieder (46) mindestens zwei Verschiebungsglieder umfasst, die entweder unabhängig oder gleichzeitig in Bezug auf die Feilenachse (26) beweglich sind, so dass die Feilenrille (90) eine variable Feilenrille (90) ist, die so konfiguriert ist, um die erste vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn oder eine zweite vorbestimmte, nicht-lineare Feilenbahn zu definieren, welche von der ersten vorbestimmten, nicht-linearen Feilenbahn verschieden ist.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die superelastische rotierende Feile eine Formgedächtnis-Legierung umfasst.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung Nickel und Titan umfasst.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-basierte binäre Legierung ist.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-basierte ternäre Legierung ist.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Nickel-Titan-basierte ternäre Legierung der Formel Ni-Ti-X entspricht, wobei X Co, Cr, Fe oder Nb darstellt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Kupfer-basierte Legierung, eine Eisen-basierte Legierung oder eine Kombination von beiden umfasst.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Kupfer-basierte Legierung ist, die CuZnAl oder CuAlNi umfasst.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Formgedächtnis-Legierung eine Eisen-basierte Legierung ist, die FeNiAl, FeNiCo, FeMnSiCrNi oder FeNiCoAlTaB umfasst.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des maximalen Drehmoments (Flexibilität/Steifigkeit) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile weniger als etwa 8:9 bei etwa 25°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Gesamtzahl der Zyklen bis zur Ermüdung (Beständigkeit gegenüber zyklischem Ermüden) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,25:1 bei etwa 25°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des maximalen Drehmoments bis zum Bruch (Torsionseigenschaft) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,05:1 bei etwa 25°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des maximalen Drehmoments (Torsionsbeständigkeit) der nicht-superelastischen rotierenden Feile zu der superelastischen rotierenden Feile mindestens etwa 1,05:1 bei etwa 25°C beträgt.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches überdies den Schritt des Bereitstellens eines Handgriffs und das Befestigen des Handgriffs an einem Abschnitt der nicht-superelastischen rotierenden Feile umfasst.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für die binäre NiTi-Legierung der Gewichtsprozentsatz des Nickels im Bereich von etwa 45% bis etwa 60% (zum Beispiel etwa 54,5% bis etwa 57%) liegen kann, wobei der Rest eine Titan-Zusammensetzung von etwa 35% bis etwa 55% (zum Beispiel etwa 43% bis etwa 45,5%) ausmacht.
Die in ihrer Gestalt festgelegte, nicht-superelastische, nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Element X in der ternären Legierung NiTiX weniger als 15% (zum Beispiel weniger als etwa 10%) in Gewichtsprozent ausmachen kann.
In ihrer Gestalt festgelegte, superelastische, nicht-lineare Feile, umfassend eine Feilenachse und einen Schaft, der ein proximales Ende und eine Spitze mit einem dazwischen liegenden Arbeitsbereich aufweist, wobei der Schaft mindestens einen versetzten Bereich einschließlich eines ersten versetzten Bereichs aufweist, wobei der erste versetzte Bereich von der Feilenachse versetzt ist, so dass der erste versetzte Bereich und die Feilenachse eine Ebene definieren.
Die nicht-lineare Feile nach Anspruch 29, wobei sich der erste versetzte Bereich zwischen einem ersten Schaftbereich und einem zweiten Schaftbereich erstreckt, die eine Kurve mit einem Scheitelpunkt definieren, wobei der Scheitelpunkt vom ersten Schaftbereich und zweiten Schaftbereich versetzt ist, wobei jeder erste und zweite Schaftbereich sich im Allgemeinen auf der Feilenachse befindet so dass die nicht-lineare Feile ein C-förmiges Profil beinhaltet.
Die nicht-lineare Feile nach Anspruch 29 oder 30, wobei der mindestens eine versetzte Bereich ferner einen zweiten versetzten Bereich, der von der Feilenachse verschoben ist, wobei sich der erste versetzte Bereich zwischen einem ersten Schaftbereich und einem zweiten Schaftbereich erstreckt, die eine erste Kurve mit einem ersten Scheitelpunkt definieren, und wobei sich der zweite versetzte Bereich zwischen dem zweiten Schaftbereich und einem dritten Schaftbereich erstreckt, die eine zweite Kurve mit einem zweiten Scheitelpunkt definieren, wobei der erste und zweite Schaftbereich und zweiten Schaftbereich im Allgemeinen auf der Feilenachse liegen, so dass die nicht-lineare Feile ein im Allgemeinen S-förmiges Profil beinhaltet.
In ihrer Gestalt festgelegte, superelastische, nicht-lineare Feile, umfassend eine Feilenachse und einen Schaft, der ein proximales Ende und eine Spitze mit einem dazwischen liegenden Arbeitsbereich aufweist, wobei der Schaft mindestens einen versetzten Bereich einschließlich eines ersten versetzten Bereichs und eines zweiten versetzten Bereichs aufweist, wobei jeweils der erste und zweite versetzte Bereich von der Feilenachse versetzt ist, so dass der erste versetzte Bereich und die Feilenachse eine erste Ebene definieren und der zweite versetzte Bereich und die Feilenachse eine zweite Ebene definieren, die von der ersten Ebene verschieden ist.
Die nicht-lineare Feile nach Anspruch 32, wobei der erste versetzte Bereich und der zweite versetzte Bereich einen kontinuierlich versetzten Bereich definieren, der sich spiralförmig erstreckt und kontinuierlich radial von der Feilenachse versetzt ist.
Die nicht-lineare Feile nach Anspruch 32 oder 33, wobei der Schaft eine Schaftlänge beinhaltet und der kontinuierlich versetzte Bereich sich spiralförmig über mindestens 50% der Schaftlänge erstreckt.
Die nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche 32 oder 33, wobei der kontinuierlich versetzte Bereich sich zwischen einem ersten Schaftbereich und einem zweiten Schaftbereich erstreckt, wobei der zweite Schaftbereich weiter versetzt ist von der Feilenachse als der erste Bereich des Schaftes und der zweite Schaftbereich sich näher an der Spitze befindet als der erste Schaftbereich.
Die nicht-lineare Feile nach einem der vorstehenden Ansprüche 32–35, wobei sich die Entfernung zwischen dem Schaft und der Feilenachse von dem ersten Schaftbereich zu dem zweiten Schaftbereich kontinuierlich vergrößert.