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Verfahren zum Untersuchen und Bestimmen der Charakte-
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ristika eines Gebisses sowie Vorrichtung zur Verwendung in demselben,
Analyseinstrument, Materialstück, Kombination eines Materialstückes mit Haltemitteln,
Polariskop, sowie bleibende Aufzeichnungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Untersuchen und Bestimmen der Charakteristika eines Gebisses, insbesondere eines
menschlichen Gebisses, eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Untersuchung und
Bestimmung der Charakteristika eines Gebisses, insbesondere eines menschlichen Gebisses,
ein Analyseninstrument zum Analysieren von Abschnitten eines Materials, ein Materialstück
zur
Verwendung bei der Prüfung und Bewertung des Bisses gegenüber Zähne oder Zahnreihen,
wobei das Materialstück zuerst zwischen die Zähne oder Zahnreihen gelegt wird, daraufhin
die Kiefer veranlaßt werden, sich auf diesem Material zu schließen und in dieses
ein Muster des Bisses einzudrücken und das dabei entstandene, gemusterte Material
der polariskopischen Betrachtung unterworfen wird; die Kombination eines Materialstückes
mit Haltemitteln, ein Polariskop zur Verwendung für die Untersuchung und Bewertung
des Bisses von gegenüberliegenden Zähnen oder Zahnreihen, wobei zuerst zwischen
die Zähne oder Zahnreihen ein Materialstück, welches Photogedächtnis zeigt, gelegt
wird, ausschließend die Zahnreihen dann veranlaßt werden, sich auf dem Material
zu schließen und in dieses ein Photogedächtnismuster des Bisses einzudrücken und
das so entstandene Material der Betrachtung mittels des Polariskops unterworfen
wird, sowie die bleibende Aufzeichnung des Photogedächtnisses.
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Es ist häufig außerordentlich wünschenswert, die tatsächlichen Charakteristika
des Bisses zur Erstellung korrekter Diagnosen und geeigneter Behandlung zu wissen,
und zwar sowohl für medizinische, und insbesondere dentale wissenschaftliche Zwecke,
als auch in der täglichen Praxis von Medizinern und insbesondere Dentisten.
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Um genaue Informationen über den Biß zu erhalten, ist es nicht genügend,
einfach das zu untersuchende Gebiß zu röntgen, welches im wesentlichen aus zwei
gegenüberliegenden Kiefern mit Zähnen und/oder Prothesen, besteht. Es genügt genausowenig,
einen Abdruck des Gebisses in einer Masse zu nehmen, die anfangs plastisch ist und
anschließend schrittweise härtet. Diese bei kannten Untersuchungsverfahren liefern
tatsächlich bestimmte Daten über die Struktur und die Charakteristika
des
Gebisses. Nichtsdestoweniger liefern sie nur relativ grobe Anhaltspunkte über die
tatsächlichen Okklusionscharakteristika gegenüberliegender Zähne oder Zahnreihen
und überhaupt keine Informationen über die wirklichen Drucke oder Kontaktkräfte,
die zwischen gegenüberliegenden Zähnen auftreten. Es ist, wie bereits oben festgestellt,
außerordentlich TA7ichtig, itöglichst genaue Informationen demzumindest qualitativer,
bevorzugt aber auch quantitativer Natur zu erhalten, nicht
nur
in bezug auf die Okklusion, d.h., die normal geschlossene Stellung der Zähne, sondern
auch bezüglich der Mastikation, d.h., der Charakteristika, die während dem Kauen
gelten, weiterhin ebenfalls bezüglich der Inzision, das sind die Charakteristika,
welche während der Schneidphase des Beißens gelten.
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Für gnathologische Untersuchungen der Zahnreihen ist ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bekanntgeworden, welche
einen piezoelektrischen Umwandler verwendeten der zwischen die zu untersuchenden
Zähne gesetzt und anschließend dem Beiß-Druck unterworfen wird. Daraufhin produziert
der druckempfindliche Umwandler ein elektrisches Signal, das angezeigt oder mit
Hilfe eines Instrumentes, das vorher zur Aufzeichnung der Kraft, die auf den Umwandler
angewandt wurde, geeicht wurde, aufgezeichnet werden kann.
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Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind nur dazu befähigt,
die gesamte angewandte. Kraft zu messen und geben keine Information über die Verteilung
der Kontaktkräfte zwischen den beiden Zahnreihen. Zum Beispiel ist es nicht möglich,
verschiedene derartige Umwandler auf verschiedene Stellen längs einer Zahnreihe
anzubringen und dadurch eine tatsächliche Messung der wirkenden Kontaktkräfte zu
erhalten. Dies tritt auf, da sowohl die piezoelektrischen Umwandler als auch die
beiden Zahnreihen verhältnismäßig steif sind. Ein erster Umwandler kann die gesamte
Mastikationskraft absorbieren, während ein zweiter völlig unbeaufschlagt bleibt
oder nur zu einem unwesentlichen Grad beaufschlagt wird.
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Weiterhin würde, sogar falls die Zahnreihen sich in einer etwas elastischen
Art auf die Anwendung von Kaukraft hin deformieren würden, die auf die piezoelektrischen
Emwandler an verschiedenen Punkten angewandt würde, dieses immer noch keine vernünftige,
genaue Darstellung der wirklichen Charakteristika geben, weder in bezug auf die
Okklusion1 noch die Mastikation oder das Inzisions-Beinen.
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Es ist ebenfalls offensichtlich, daß diese Nachteile nicht durch Herabsetzten
der Rigidität derartiger Umwandler umgangen werden können, z.B., indem sie mit einem
elastischen Gummi-Umschlag oder ähnlichem umwickelt würden. Dieses gilt, da eine
derartige Anordnung nur dazu im Stande ist, lokalisierte Kräfte mit einer relativ
großen Ungenauigkeit zu messen, während es nicht möglich ist, die tatsächlichen
Beiß- oder Mastikationskraft-Charakteristika an allen aktuellen Kontaktpunkten eines
Gebisses zu erfassen. Weiterhin ist diese bekannte Anordnung nicht dazu fähig, zwischen
Okklusion und Mastikation zu unterscheiden, wodurch die mit dieser bekannten Instrumentierung
erhaltenen Resultate auch keine Indikation der mechanischgeometrischen Zusammenhänge
zwischen gegenüberliegenden Zahnkuppen liefern.
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Diese bekannte Instrumentierung liefert auch keine Resultate, die
die unterschiedlichen Effekte der Mundbewegungen während dem öffnen und dem Schließen
der Zahnreihen, die die Nahrungsaufnahme begleiten, berücksichtigen. Daher können
sie keine Informationen über die dynamischen Charakteristika liefern.
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Um demzumindest qualitativ verwendbare Daten zu erhalten, verwenden
Dentalkliniken zur Zeit Kohlepapier, das in Streifenform zwischen die Zahnreihen
gelegt wird und das, nach dem Beißen, bestimmte qualitative Informationen über die
herrschenden Kontaktkräfte und die mechanisch-geometrischen Verhältnisse zwischen
den Kuppen gegenüberliegender natürlicher Zähne und/ oder Prothesen, liefern. Diese
Methode ist relativ praktisch und, da sie einfach und schnell ist, für klinische
Anwendung geeignet. Nichtsdestoweniger liefert sie keinerlei quantitative Daten
und besitzt sogar in einem qualitativen Sinn nur geringe Genauigkeit.
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Untersuchungsmethoden durch Abdruck der Zahnreihen in plastischen
Materialien, wie z.B. Wachsplatten oder Kunststoff, der später härtet, die bereits
kurz vorher erwähnt worden sind, sind nicht nur unfähig, Daten über Kontaktkräfte
zu liefern, sondern auch sehr schwierig in bezug auf Beziehungen zwischen gegenüberliegenden
Zahnkuppen zu interpretieren. Diese Verfahren sind nicht befähigt, praktische Aufzeichnungen
der gemachten Beobachtungen zu liefern.
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Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, bekannte Methoden, Vorrichtungen
und Instrumente des oben beschriebenen Typs weiterzuentwickeln, wobei gleichzeitig
deren Nachteile umgangen werden sollen und ein Verfahren, Vorrichtungen und Instrumentation
zu liefern, welche dazu befähigt sind, qualitativ und quantitativ gnathologische
Untersuchungen und Bestimmung von Okklusion, Mastikation und Inzision in dem gesamten
Biß zu liefern. Eine weitere erwünschte Fähigkeit besteht
darin,
daß differenzierende Daten geber Okklusion und Mastikation geliefert werden sollen,
und ebenfalls Informationen betreffend die mechanisch-geometrische Beziehung zwischen
gegenüberliegenden Kuppen und dynamische Charakteristika während Mastikation erh31tlich
sein sollen. Schließlich wird gewünscht, daß die Resultate nicht nur einfach erhältlich
sein sollen, sondern auch aufzeichenbar.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Verfahren zur
Untersuchung und Bestimmung der Charakteristika eines Gebisses geliefert wird, welches
Einsetzen eines streifenförmigen Abschnittes eines nicht vollständig elastischen
(d.h. elastoplastischen), optisch isotropen und mechanisch doppelbrechenden Materials
(d.h. Doppelbrechung auf mechanische Beanspruchung hin) zwischen die zu untersuchenden
Zähne; Veranlassen der Kiefer, die die zu unter- l sucnenden Zähne halten, gegen
den streifenähnlichen Abschnitt zu drücken; Entnehmen des streifenähnlichen, durch
die zu untersuchenden Zähne deformierten Abschnittes; und Untersuchen der in dem
streifenähnlichen Abschnitt gebildeten Abdrücke unter polarisiertem Licht umfaßt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung bei der Untersuchung
und Bestimmung von Charakteristika eines Gebisses ist dadurch gekennzeichnet, daß
es demzumindest einen allgemein streifenähnlichen Abschnitt eines Materials, welches
nicht völlig elastisch, optisch isotrop ist und mechanische Doppelbrechung zeigt,
aufweist. Das erfindungsgemäße Analyseninstrument zum Analysieren von Abschnitten
eines Materials ist
dadurch gekennzeichnet, daß das Material nicht
völlig elastisch, optisch isotrop ist und mechanische Doppelbrechung zeigt, wenn
dieses Biß-Kräften ausgesetzt worden ist; daß es Beleuchtungsmittel, einen ersten
linear oder zirkular polarisierenden Filter zur Herstellung der Polarisation, einen
zweiten linear oder zirkular polarisierenden Filter für die Analyse, Mittel zum
Halten der zu analysierenden Abschnitte Vergrößerungsmittel, angebracht oberhalb
der Beleuchtungsmittel, sowie der polarisierenden Filter, aufweist.
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Das erfindungsgemäße Materialstück zur Verwendung bei der Prüfung
und Bewertung des Bisses gegenüberliegender Zähne oder Zahnreihen ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Materialstück zumindest eine Schicht einer Substanz aufweist, die Photogedächtnis
unter den Beiß-Bedingungen zeigt. Die erfindungsgemäße Kombination eines Materialstückes
mit Haltemitteln ist dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel zum Halten des Materilastückes
entlang der bogenförmigen Kante ausgebildet sind.
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Das erfindungsgemäße Polariskop ist gekennzeichnet durch Mittel zum
Halten des Materialstückes für die
Betrachtung die Haltemittel
so konstruiert sind, daß das durch den Biß in das Material eingedrückte Photogedächtnis
nicht wesentlich durch die Haltemittel gestört wird. Die bleibende erfindungsgemäße
Aufzeichnung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die Schritte Sichtbarmachen
des Photogedächtnisses in einem Polariskop und zusätzliches Aufzeichnen dieses sichtbaren
Photogedächtnisses hergestellt ist.
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Um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erreichen, wird zwischen die
zu untersuchenden Zähne zumindest ein streifenähnlicher Abschnitt eines Materials,
welches nicht völlig elastisch, optisch isotrop ist und mechanische Doppelbrechung
zeigt, gelegt. Die Kiefern, die die zu untersuchenden Zähne tragen, werden daraufhin
gegen den streifenähnlichen Abschnitt zusammengepreßt.
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Der streioenahnliche Abschnitt, der durch die Zähne deformiert worden
ist, wird entfernt, um untersucht zu werden. Abschließend werden die so entstandenen
Eindrücke im streifenähnlichen Abschnitt unter polarisiertem Licht analysiert.
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Bevorzugt wird der streifenähnliche Abschnitt unter Druck zwischen
den Zähnen oder zu untersuchenden Zahnreihen für eine vorherbestimmte Beharrungszeit,
welche z.B. eine Minute sein kann, nach dem Biß-Schließen und vor Entnahme gehalten.
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Das hier bisher und auch weiterhin als nicht vollständig elastisches
Material bezeichnete ist ein Material, welches elasto-plastisch ist. Derartiges
Material
reaqiert auf eine Druckstelle, die durch Beißen auf ihm
hergestellt wurde, indem es diese so unveränderlich wie möglich,demzumindest für
einen vorherbestimmten Zeitraum, aufrechterhält, wodurch deren Analyse und ihre
Aufzeichnung, falls erwünscht, möglich gemacht werden.
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Die Bezugnahme hierin auf ein Material, welches optisch isotrop ist
und mechanische Doppelbrechung zeigt, bedeutet ein Material, das ursprünglich nicht
doppelbrechend aufgrund seiner optischen Isotropie ist, aber welches unter Beanspruchung
doppelbrechend wird.
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Wie wohl bekannt ist, tritt Doppelbrechung nur in optisch anisotropen
Medien, wie z.B. Kristallen mit nichtkubischem Gitter, auf. Diese spalten einen
einfallenden Strahl in zwei Strahlen auf, welche im allgemeinen vershiedene Gruppenorientierungen
und verschiedene Snppen- und Phasengeschwindigkeiten haben, die beide den konventionellen
Brechungsgesetzen gehorchen. Wenn die Medien nicht absorbierend sind, sind beide
Somonentenstrahlen linear und gegenseitig senkrecht zueinander polarisiert.
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Zusätzlich zur oben beschriebenen natürlichen Doppelbrechung optisch
anisotroper Kristalle existiert etwas, welches als Deformations- oder Beanspruchungs-Doppelbrechung
bezeichnet wird, was durch externe mechanische Belastung oder Einwirken auf normale
isotrope Medien hergestellt wird. Ein derartiges optisch isotropes Material, welches
Druck oder Zug ausgesetzt wird, kann sich dann wie ein Kristall benehmen, der eine
einzige optische Achse hat, wobei die Achse in
Richtung des Drucks
oder Zugs orientiert ist.
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Die inneren Spannungen, die durch die Belastung hervorgerufen werden,
sind Ursache des Phänomens, welches hier als mechanische Doppelbrechung bezeichnet
wird. Die unterschiedlichen inneren Beanspruchungen können Hinweise auf die angewandte
Belastung liefern, vorausgesetzt, daß das verwendete Material geeignet geeicht wurde.
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Um nicht nur den erwünschten Effekt der mechanischen Doppelbrechung
auf Belastung hin zu erhalten, sondern auch, um die Phänomene, die durch Beanspruchung
für zumindest einen Zeitraum, der für die Prüfung genügt, zustande kommen, zu konservieren
und gegebenenfalls aufzuzeichnen, wird erfindungsgemäß ein Material eingesetzt,
das nicht völlig elastisch ist. Von dem in Frage stehenden Material kann also gesagt
werden, daß es elasto-plastisches Gedächnis zeigt.
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Bevorzugt wird nach der Erfindung ein elasto-plastisches Material,
welches flexibel und folienartig ist, verwendet. Es wird besonders bevorzugt, eine
Folie mit sehr gleichmäßiger Anfangsdicke zu verwenden.
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Besonders geeignete Materialien sind Polymere, unter denen Polyamide,
wie z.B. Nylon oder Polyethylen, bevorzugt sind. Nichtsdestoweniger können noch
andere Materialien verwendet werden.
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Wenn ein zweiseitiger Abdruck erwünscht wird, wird bevorzugt ein einziger
streifenartiger Folienabschnitt verwendet. Dieser liefert einen Abdruck einer Zahnreihe
auf
der oberen Oberfläche der Folie und einen Abdruck der gegenüberliegenden Zahnreihe
auf der unteren Oberfläche der Folie. Dieses genügt, um nicht nur eine quantitative
Bestimmung der Kontaktkräfte vorzunehmen, sondern auch, um ihren Zusammenhang mit
den mechanisch geometrischen Eigenschaften der entsprechenden Zähne zu bestimmen.
Es ist z.B. möglich, festzustellen, daß die bei einem vorgegebenen, gegenüberliegenden
Paar Zähne produzierte Kontaktkraft durch eine Kuppe des oberen Zahns, der mit einer
bogenförmigen Anordnung von Kuppen im gegenüberliegenden unteren Zahn in Eingriff
kommt, hergestellt wird, und ähnliches.
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Andererseits werden,wenn aus irgendeinem Grund getrennte Untersuchung
der oberen und unteren Zahnreihe erwünscht wird, bevorzugt zwei Folienabschnitte
verwendet, die leicht, nachdem der Abdruck genommen worden ist, voneinander trennbar
sind.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erwindung wird
ein Trenner zwischen zwei Folienstreifen gelegt. Dieser Trenner ist bevorzugt aus
elastischem oder deformierbarem Material und hat eine Dicke von 0,5 bis 3 mm. Dieses
bringt den weiteren Vorteil, daß die elastische Trennschicht die Gegenwart von Nahrungsmitteln
zwischen beiden Zahnreihen simulieren kann.
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Die Analyse der Abschnitte, die den Beißkräften unterworfen worden
sind, kann erfindungsgemäß durchgeführt werden, indem eine weiße oder monochromatische
Lichtquelle zur Beleuchtung, ein polarisierender Filter, der als erster linear oder
zirkularer Polarisator,
ein zweiter, linear oder zurkular polarisierender
Filter, der als Analysator wirkt, ein Halter für die zu analysierenden Abschnitte
sowie Vergrößerungsmittel, die oberhalb der Beleuchtungsmittel und der polarisierenden
Filter angeordnet sind1 eingesetzt werden. Bevorzugt ist der Halter für die Abschnitte
in Form einer Scheren klammer, die relatives Kippen ermöglicht.
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Eine weitere bevorzugte Aus führungs form der Erfindung, die den Einsatz
von Reflexionsoptik für Beanspruchungsanalysen ermöglicht, beinhaltet Anordnen der
Beleuchtungsmittel und des ersten polarisierenden Filters, der als Polarisator dient,
auf der gleichen (oberen) Seite des zu analysierenden Abschnittes wie der zweite
polarisierende Filter und die Vergreßerungsmittel.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Aus führungsbei spiele anhand der
Zeichnungen erläutert sind. Dabei zeigt: Fig. 1 Eine Übersichtsdarstellung in geschnittener
Ansicht einer Vorrichtung zum Untersuchen und Bestimmten der Biß-Charakteristika
eines menschlichen Gebisses, welche zwei parallele Folienabschnitte und einen elastischen
Trenner aufweist; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1, längs des
Pfeiles II; Fig. 3a eine zeichnerische Darstellung einer Vorrichtung zum Analysieren
der erhaltenen Resultate unter Verwendung von durchfallendem Licht; Fig. 3b eine
zeichnerische Darstellung einer Vorrichtung zum Analysieren der erhaltenen Ergebnisse
unter Verwendung von Lichtreflexion;
Fig. 4 eine Darstellung der
vergrößerten Abdrücke eines Zahnes oder von Zahnkuppen, die mit Hilfe der Instrumente
der Fig. 3 betrachtet werden; Fig. 5 eine Schereeklanrr zum Halten der Abschnitte;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer besonders bevorzugten Vorrichtungsform,
um den Biß zu untersuchen; Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform
der erfindunggemäßen Vorrichtung sowie eines Halters für dieselbe; Fig. 8 eine zeichnerische
Darstellung eines Querschnittes einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer
derartigen Vorrichtung; und Fig. 9 eine zeichnerische Darstellung einer besonders
bevorzugten Anwendungsform einer derartigen Vorrichtung.
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Die Fig. 1 der Abbildung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
in der zwei streifenartige Abschnitte 1 und 2 parallel mit Abstand zu-einander angeordnet
sind, wobei eine Trennschicht 3 zwischen den beiden Abschnitten 1 und 2 liegt. Die
Abschnitte 1 und 2 sind aus elastoplastischem Material und zeigen mechanische Doppelbrechung.
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Die beiden Abschnitte 1 und 2 bestehen aus flexibler Folie mit einer-
außerordentlich'gleichbleibenden Dicke von, z.B., 0,15 mm. Das Folienmaterial kann
aus transparentem Polyamid und insbesondere aus Nylon bestehen.
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Die Trennschicht 3 besteht aus einem elastischen oder deformierbaren
Material, z.B. Gummi, und kann eine Dicke von beispielsweise 1,8 mm haben.
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Für die gnathologische Untersuchung von Okklusionen, Mastikationen
und Inzisionen wird die dreischichtige Struktur der Fig. 1 zwischen die beiden Zahnreihen
4 und 5 gelegt, die diagrammartig in Fig. 1 dargestellt sind.
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Die beiden Zahnreihen 4 und 5 werden daraufhin aufeinander zu bewegt
und zusammengepreßt.
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Die Vorrichtung der Fig. 1 bleibt für einen Zeitraum von 10 bis 60
Sekunden unter den zusammenpressenden Bedingungen zwischen den oberen Zähnen 7 der
oberen Zahnreihe 4 und den unteren Zähnen 8 der unteren Zahnreihe 5.
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Anschließend wird der Biß geeigneterweise gelockert und die Vorrichtung
aus dem Mund entfernt.
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Die Vorrichtung oder Anordnung der Fig. 1, die derart verwendet worden
ist, wird anschließepd mit Hilfe det Fig. 3a oder 3b dargestellten Vorrichtung analysiert.
Das analytische Instrument der Fig. 3a oder 3b schließt Beleuchtungsmittel ein,
welche eine weiße Lichtquelle 9, eine Glasdiffusionsplatte 10, zwei lineare oder
zirkular polarisierende Filter 11 und 12 und, zum Zusammenhalten der Folienabschnitte
1 und 2, die analysiert werden sollen, einen Halter in Form von Scherenklammern
15, die gegeneinander gekippt werden können, aufweisen.
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Über dem oberen polarisierenden Filter 12 befindet sich ein Okular
oder eine Vergrößerungslinse 13. Normalerweise genügt eine 3- bis 10-fache Vergrößerung
durch die Linse 13.
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Um die Untersuchungsergebnisse aufzuzeichnen, kann eine Kamera 14
oberhalb oder anstatt des Okkulars 13 angeordnet werden, welche schwenkbar auf dem
Ständer 16 befestigt ist. Es ist derart möglich, die Abdrücke ohne Störung durch
die Kamera 14 zu beobachten oder zu prüfen, alternativ dazu, mit Hilfe der Fotografie
aufzuzeichnen.
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Die Fig. 2 zeigt sehr vereinfacht die Eindrücke 17 der oberen Zähne
7, wie sie dem unbewaffneten Auge als gleichmäßige Punkte erscheinen. Andererseits
zeigt die Fig. 4, ebenfalls sehr vereinfacht, den Anblick für das Auge oder die
Kamera durch die Vorrichtung einer der BeidenFiguren 3. Die unregelmäßigen Felder,
die in Fig. 4 durch unterschiedliches Schattieren und Punkte dargestellt sind, zeigen
in Wirklichkeit verschiedene Farben (Isochromaten). Wenn das für die Folien 1 und
2 eingesetzte Material geeignet geeicht worden ist, kann quantitativ die Kontaktkraft,
die durch das Zubeißen entwickelt wird, bestimmt werden.
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Zusätzlich zeigen diese Abdrücke die mechanisch-geometrischen Zusammenhänge.
Zum Beispiel machen sie es möglich, festzustellen, auf welchen Stellen und dementsprechend
also auch bei welchen Kuppen die Kontaktkräfte bei den untersuchten Zähnen auftreten.
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Die derart erhältlichen Abdrücke reproduzieren also die gesamte Kraftverteilung
längs der gesamten Zahnreihen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
die hier diskutiert wird, simuliert die elastische Trennschicht 3 die Bedingungen,
die während deS durchschnittlihhen Nahrungsaufnaime auftreten.
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Die entsprechenden Eindrücke der Zähne 8 des Unterkiefers 5 befinden
sich im schnitt 2, der vom Abschnitt 1 nach dem Abdruck getrennt werden kann. Durch
Verwendung geeigneter Positionidersgsmiitte:L, z.B. genau angeordneter IXöcher 18,
können die beiden Abschnitte 1 und 2 auch übereinandergelegt werden und gleichzeitig
betrachtet werden. Hierdurch können Informationen über die Be-Beziehungen zwischen
gegenüberliegenden Zahnkuppen erhalten werden.
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Wie leicht gesehen werden kann, ermöglicht das Verfahren, die Vorrichtungen
und die Instrumentation, die diese Erfindung beinhaltet, nicht nur Bestimmung der
Sontaktkräfte von normalen Zahn-Sätzen, sondern auch der Kräfte, die auftreten,
wenn Träger für Implantate verwendet werden. Hierdurch wird eine beachtliche Möglichkeit
für notwendige Einstellungen geliefert, so daß relativ uniforme Belastungen des
Implantatträgers oder ähnliches, erreicht werden können.
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Das gleiche gilt offensichtlich auch für Prothesenarbeit, so daß die
Bestimmung der vorhergehenden Kontaktkräfte Probleme umgehen kann und das Erreichen
im wesentlichen gleichbleibender Kräfte für Okklusion und/oder Mastikation und/oder
Inzision möglich ist.
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Weiterhin eignet sich die Erfindung beachtlich gut für das Anlegen
offizieller Akten, insbesondere, um Fingerabdrücke und andere, personenidentifizierende
Indizien weiter zu ergänzen. Die Resultate ändern sich nicht über große Zeiträume
oder ändern sich zumindest nicht derartig, daß die Indentifikation einer bestimmten
Person ausgeschlossen ist, wenn an dieser Person nicht
in der Zwischenzeit
größere prothetische Arbeit geleistet wurde.
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Die Phänomene, die bei der Ausführung der Erfindung eingesetzt werden,
können wir folgt beschrieben werden.
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Materialien, die sich für den Gebrauch als Abschnitte 1 und 2 eignen,
haben bestimmte spezifische Charakteristika. Insbesondere entsteht ein entsprechender,
lokalisierter Zug, wenn ein dünner Streifen eines derartigen Materials lokalisierter
Beanspruchung unterworfen wird, wie es z.B. bei Drücken gegenüberliegender Zähne
oder Zahnreihen auf es auftritt. Die Beanspruchung kann visuell mit Hilfe von Vorrichtungen
wie der Instrumentation der Fig. 3, siehe oben, beobachtet werden.
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Sie manifestiert sich durch sogenannte Ringe, die die beanspruchte
Fläche umschließen. Manchmal wird dieses als photoelastischer Effekt bezeichnet
und die Materialien, die diesen zeigen, werden dementsprechend als photoelastische
Materialien bezeichnet.
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Für den erfindungsgemäßen Zweck wird nicht nur dieser photoelastische
Effekt als solcher ausgenutzt, sondern auch noch eine weitere, spezielle Art desselben.
Sie beruht auf der Tatsache, daß bei bestimmten Materialien und physikalischen Konfigurationen
derartiger Materialien Zug aus angewandter Beanspruchung resultiert, der mehr oder
weniger proportional mit der-Beanspruchung über einen Anfangsbereich angewandter
Beanspruchung variiert, sich jedoch nachdem eine bestimmte Schwelle überschritten
ist, nicht weiter so verhält. Über dieser Schwelle ist die proportionale Abhängigkeit
nicht länger gegeben und das Material wird nicht vollständig von dem in ihm
produzierten
Spannungen befreit, sogar nachdem aufgehört wird, zu beanspruchen. Dieses Zurückhalten
von Zug, sogar nachdem die Beanspruchung beendet wurde, kann als "photo-elastisches
Gedächtnis" oder kurz "Photogedächtnis" bezeichnet werden. Dieser Restzug, der auf
das Photogedächtnis zurückgeführt werden kann, wird entsprechend der Erfindung eingesetzt.
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Die streifenähnlichen Abschnitte, Wie z.B. die weiter oben beschriebenen
Abschnitte 1 und 2/bilden etwas, was als Photogedächnis-Band bezeichnet werden könnte.
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Wenn, wie oben erklärt, das Photogedächnis-Band dem Biß eines Gebisses
ausgesetzt wird, liefern die lokalen Beanspruchungen durch die Kontaktpunkte gegenüberliegender
Zähne entsprechend lokale, zugbeanspruchte Stellen im Photogedächnis-Band (oder
Bändern, wenn mehr als eines verwandt:wird}.
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Die Materialart unaseine Dicke, sowie andere Paramete-, die weiter
unten diskutiert werden, werden derart ausgewählt, daß unter den besonderen Beißbedingungen
ein Grad lokaler Beanspruchung und resultierender Zugbeanspruchung entwickelt wird,
der das Material zur Entwicklung eines entsprechenden Rest-Photogedächnisses veranlaßt.
Die Zeitspanne, während der die Biß-Bedingungen und dementsprechend der Druck aufrecht
erhalten werden, kann zwischen sowenig wie zwei Sekunden bis zu einer Minute dauern,
je nach dem Typ und der Dicke des eingesetzte Materials.
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Nadh dem Herausholen des Bandes zwischen den zu untersuchenden Zähnen
oder Kiefern kann dieses Rest-Photogedächnis mit Hilfe der oben beschriebenen Instrumentierung
sichtbar
gemacht werden.
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Offensichtlich ist diese Instrumentierung per se, in etwa analog bekannten
Polariskopen gleich. Transmissionspolariskope entsprechen den in Fig. 3a und Reflexionspolariskope
den in Fig. 3b dargestellten. Nichtsdestoweniger sind Polariskope bisher weder zur
Untersuchung des Zahnbisses eingesetzt worden, noch zum Sichtbarmachen eines Rest-Photogedächnisses
in Photogedächnisbändern für Biß-Konditionen.
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Weiterhin ist die Scherenklammer verwendende Konstruktion nicht bekannt.
Diese Konstruktion ermöglicht es, die Abschnitte 1 und 2 zu halten, die das entsprechende
Photogedächnis der Kräfte, die auf dem Unter- und Oberkiefer gewirkt hatten, enthalten,
und gleichzeitig beide in der gleichen geometrischen Anordnung, die bei dem tatsächlich
untersuchten Gebiß auftraten, sichtbar zu machen.
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Falls nun z.B. eine Kuppe in einem Zahn, der Teil einer Zahnreihe
ist, perfekt in eine entsprechende Aussparung eines gegenüberliegenden Zahnes paßt,
werden die lokalen, ständigen Zugbeanspruchungen, die während des Bisses ausgebildet
werden, sehr uniform sein, und zu entsprechenden, sichtbaren Ring-Mustern führen.
Andererseits wird, falls eine lokale Fehl anordnung vorliegt oder irgendein unerwünschter
Vorsprung auf einer oder der anderen Seite, intensivere, konzentriertere lokale
dauernde Zugbeanspruchung im Gedächnisband hervorgerufen, die sich als lokale Verformungen
und Intensivierungen des Ringbildungs-Effekts manifestieren werden.
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Bei entsprechender Erfahrung im Betrachten derartiger visueller Effekte
wird es möglich, diese schnell und sicher vom Standpunkt von Biß-Korrekturen zu
interpretieren, deren Notwendigkeit durch sie angezeigt wird. Weiterhin kann durch
vorheriges Eichen der Gedächtnisbänder mit bekannten Kräften quantitative Information
der lokalen Kräfte über Sichtbarmachung durch "Zählen von Ringen" und Messen von
Ring-Flächen erhalten werden. In dieser Hinsicht ist das Verfahren dem konventionellen,
beim Polariskop verwendeten, analog.
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Weiterhin kann durch schrittweises Kippen der Bänder 1 und 2 aufeinander
zu oder voneinander weg ein visueller Effekt beobachtet werden, der überraschend
lebensähnlich ist und repräsentativ für die Änderungen ist, die tatsächlich während
der Bewegung der Zahnreihen aufeinander zu oder voneinander weg stattfinden. Dadurch
können wertvolle klinische Einsichten in die Beziehungen, die in dem untersuchten
Gebiß gelten, gewonnen werden.
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Bevorzugt werden die polarisierenden Filter 11 und 12 derart angebracht,
daß sie gleichzeitig mit den Gedächnisstreifen-Abschnitten 1 und 2 kippen, dementsprechend
können z.B. diese Filter auf den Scherenklammern derart angebracht sein, daß sie
mit' der Bewegung der Scherenklammern 15 verschoben werden.
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Es ist allgemein wünschenswert, auf jede Oberfläche eines Photogedächnisbandes
1 oder 2, die dem Kontakt von Gegenständen von außen ausgesetzt ist, z.B. den zu
untersuchenden Zähnen, eine Schutzschicht (Blatt oder ueberzug) eines Materials,
welches den Photogedächnis
-Effekt nicht in irgendeinem wesentlichen
Ausmaß zeigt, anzubringen. Dies benzeckt Kratzer und andere, unbeabsichtigte Deformationen
daran zu hindern, in das Photogedächnisband selbst eingedrückt zu werden.
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Dieses Band wird nur durch die beabsichtigten Beiß-Kräfte aktiviert.
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Wenn ein einzelnes Band 1 oder 2 eingesetzt wird, wird die Schutzschicht
bevorzugt auf beiden Seiten des Bandes angebracht.
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Wenn eine Sandwich-Struktur der Bänder 1 und 2 mit einer Trennschicht
3 verwendet wird, kann die Schutzschicht nur auf den exponierten Seiten der Bänder
1 und 2 gegenwärtig sein. Das Material der Schutzschicht kann Polyvinylchlorid sein,
wobei seine Dicke zwischen 0,01 und 1 mm sein kann.
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Die Trennschicht 3 kann, wie bereits bemerkt, aus Gummi sein, oder
auch auch Schaumstoff, Schwamm, Vergußmasse (Potty)> oder wachsähnlichem, nicht
elastischem Material bestehen. Seine Dicke bewegt sich bevorzugt zwischen 0,3 bis
3 mm.
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Es liegt natürlich im Anwendungsbereich der Erfindung, daß, obwohl
die Photogedächnis-Bänder bevorzugt isotrop vor dem Unterwerfen unter den Biß sind,
sie ebenfalls anfänglich anisotrop sein können, vorausgesetzt, daß diese Bedingung
im wesentlichen gleichmäßig im Band ist. In einem derartigen Fall wird das Muster,
wenn es sichtbar gemacht wurde, gegen einen allgemein einfarbigen- Untergrund hervortreten.
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Ein erfindungsgemäßes Photogedächnis-Band kann auch mit
einem
Überzug oder einer Folie kohleähnlichen Materials geliefert werden. Dadurch kann
die erfindungsgemäße Technik wirkungsmäßig mit bekannten Techniken kombiniert werden,
wie oben beschrieben, mit der Verwendung von Kohlepapier, um bestimmte Biß-Aspekte
zu bestimmen.
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In einem derartigen Fall kann die eingesetzte Kohlefolie als Schutzschicht
für die Photogedächnisbänder genutzt werden, die oben erwähnt wurden. Falls diese
Kohlefolie opak ist, muß sie vor Sichtbarmachen des Photogedächnis-Bandes abgezogen
werden. Nichtsdestoweniger kann ein dünner Überzug kohleähnlichen Materials angewandt
werden, der genügend lichtdurchlässig ist, daß keine Nachbehandlung vor der visuellen
Verwendung notwendig ist, wobei die kohleähnliche Schicht durch Lösungsmittel, Wasser
oder andere Flüssigkeiten, entfernt werden kann. Kohleähnliches Material kann eine
Malfarbe in weder Farbe sein, die Farbspuren auf den Zähnen beläßt, wenn sie mit
diesen in Kontakt gebracht wird.
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Weiterhin kann, wie in Fig. 8 gezeigt, eine reflektierende Farbschicht
23 auf dem Photogedächnis-Band 24 angebracht werden, weiterhin eine Kohleschicht
25 auf der reflektierenden Schicht 23. Eine derartige Vorrichtung kann mit Hilfe
eines Reflexions-Polariskops ohne Abziehen der Kohleschicht 25 analysiert werden.
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Die Gedächnisbänder sind so ausgebildet, daß sie die Fläche der zu
untersuchenden Zahnreihen bedecken. Bevorzugt wird die gesamte Zahnreihe durch das
Band über deckt. Die Fig. 6 zeigt eine mögliche Anordnung eines derartigen Bandes
20. Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform
eines Bandes 21 und
zeigt auch, daß das Band 21 in einem Halter 22 eingesetzt ist, mit dessen Hilfe
es geeignet eingeführt und an einer Stelle zwischen den zu untersuchenden Zahnreihen
gehalten werden kann.
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Es kann gesehen werden, daß der Halter 22 derart dimensioniert ist,daß
das Photogedächnis-Band 21 leicht gewölbt ist. Dieses ist als wünschenswert für
guten Sitz zwischen den Zahnreihen gefunden worden, und um weiterhin einen Raum
für die Zunge zu liefern, wenn es in einem menschlichen Mund eingesetzt wird.
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Es ist möglich, das Photogedächnis-Band selbst mit einem gedruckten
Liniennetz für einfache geometrische Zuordnung der visuellen Phänomene, die durch
seine Verwendung gegebenenfalls sichtbar gemacht werden, auszustatten. Es ist auch
möglich, andere wichtige Informationen, wie z.B. eine Zahn-Karte, zu überlagern.
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Es wird angenommen, daß das Sichtbarmachen und die Analyse von Photogedächnis-Bändern
nach der Erfindung normalerweise nach Entnahme der Bänder zwischen den zu untersuchenden
Zahnreihen stattfinden wird. Nichtsdestoweniger ist es auch möglich, eine derartige
Analyse in situ durchzuführen, indem die Zahnreihen geöffnet werden und ein Beflexions-Polariskop
angewandt wird.
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Zu diesem Zweck wird bevorzugt eine Vorrichtung, wie in Fig. 8 gezeigt,
verwendet, wobei die Reflexionsschicht 23 die Reflexion liefert, die von dem Reflexions-Polariskop
benötigt wird. Die Verwendung einer Kohleschicht 25 ist wahlweise möglich, insofern
als es sich auf die Analyse mit Hilfe des Polariskops selbst bezieht.
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Um permanente Aufzeichnungen der Abdrücke im Photogedächtnis
-Band
durch den Biß zu erhalten, kann das Band selbst aufbewahrt werden und sein Druck-Muster,
kann, wann auch immer benötigt, mit Hilfe eines Polariskops wieder sichtbar gemacht
werden. Alternativ dazu kann eine Photografie des sichtbargemachten Musters gemacht
werden, wie bereits oben beschrieben. Das sichtbargemachte Muster kann auch mit
Hilfe von Xerografie, wie in Fig. 9 gezeigt, aufgenommen werden. Dort ist auf einem
Photogedächtnisband 26 eine Reflexionsschicht 27 angebracht. Diese wird auf das
Bett 28 einer xerografischen Einrichtung gelegt, wobei das Band 26 in Richtung des
Bettes liegt, und ein polarisierender Filter 29 zwischen dem Band 26 und dem Bett
28 angeordnet ist. Der Filter 29 kann linear polarisierend sein, ist jedoch bevorzugt
zirkular polarisierend.
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Wenn das Band 26 während der Anfangsstufe des xerografischen Verfahrens
angestrahlt wird, wird das Muster der Zugbeanspruchungen in diesem sichtbar gemacht
und gleichzeitig xerografisch festgehalten. Andere optische Aufzeichnungsverfahren
können dementsprechend verwandt werden. Das sichtbargemachte Ringbild kann auch
vergrößert und auf eine Wand geworfen werden.
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Anschließend kann es von dieser Wand abphotografiert werden und weiterhin
auch von dem Schirm durch Verwendung eines Okulars oder Mikroskops weiter vergrößert
werden.
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Schirme wie z.B. Filmleinwände, von Projektoren und ähnlichem können
verwendet werden Die index vorstehenden Beschreibung der Zeichnung sowie in den
nachfolgenden Ansprüchen offenbarten Merkmale und Vorteile der Es windung können
sowohl einzeln als auch in beliebigen Soibinationen für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausrührungs£ormen wesentlich seine