DE4340598A1 - Ultraschall-Zahnbürste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Zähnen.

Bezweckt wird mit der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, mit der wenigstens alle Zähne eines Kiefers gleichzeitig zuverlässig ohne unmittelbare Abhängigkeit von benutzerseitigen Reinigungshandlungen gereinigt werden können.

Bei bisher bekannten Zahnreinigungsvorrichtungen besteht das Problem, daß eine totale Säuberung der Zähne bzw. der Mundhöhle vielfach nicht erreicht wird. Dies liegt vor allem daran, daß vorbekannte Vorrichtungen vom Benutzer eine korrekte und vollständige Anwendung verlangen, die nach der allgemeinen Lebenserfahrung nicht vom Benutzer konsequent durchgeführt wird. Karies und Entzündungen des Zahnfleisches können jedoch nur verhindert werden, wenn der Reinigungsgrad über 75% liegt. Elektrische Zahnbürsten und Mundduschen suggerieren dabei den folgenschweren Irrglauben, Mundgesundheit kaufen zu können. In der Praxis ist es aber so, daß auch elektrische Zahnbürsten und Mundduschen vom Geschick und der Motivation des Benutzers abhängen.

Neben dem Mindereinsatz kommt es in vielen Fällen auch zu Zahnreinigungen mit sehr guten Säuberungsresultaten, wobei jedoch gleichzeitig in nachteiliger Weise ein zu starker Abrieb am Hart- und Weichgewebe auftritt.

Es besteht demgemäß Bedürfnis nach Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Reinigung von Zähnen bzw. der Mundhöhle, das bzw. die schonend, effektiv und benutzerunabhängig in kurzer Zeit eine zuverlässige Reinigung ermöglicht.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Reinigung von Zähnen gemäß dem Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Reinigung gemäß Patentanspruch 5. Bevorzugte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind den jeweils nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine wirkungsvolle Reinigung aller Zähne wenigstens eines Kiefers konstant und schonend sowie benutzer­ unabhängig vorgenommen, wobei der Einsatz einer Zahncreme wegfällt und die Möglichkeit vorteilhaft eröffnet wird, auch den Gebrauch von Zahnhölzern und Zahnseide überflüssig zu machen.

Für die reinigende Behandlung der Zähne sind die Ultraschall­ beaufschlagungszeit sowie die Frequenz, Amplitude und die Leistung des Ultraschalls unterhalb des Schädigungswertes von Zellen/Gewebe und Zahnhartsubstanz zu regeln. Gemäß gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einem Doppelkanalmundstück werden alle Zähne mit gleichgerichteten stärkeren Schallwellen von innen nach außen oder umgekehrt zur Erzielung einer Schub- und Saugwirkung beaufschlagt.

Als Reinigungsmittel wird vorzugsweise Flüssigkeit eingesetzt, die an die Plaque angepaßt ist und die Plaque löst bzw. die Schallwellenabsorption verbessert sowie oberflächenaktive Substanzen und/oder Katalase- und Peroxidasehemmer und/oder Fluoreszenzverbindungen als Mikromolekül sowie bedarfsweise aufbauende, schützende Substanzen als Zusätze aufweist. Als Zusatz für Reinigungsflüssigkeit kann auch in günstiger Weise ein Marker vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung von Zähnen besteht grundsätzlich aus einem mit Reinigungsmittel versorgbaren Handstück, in dem vor wenigstens einem Reinigungsmittelauslaß ein Ultraschallschwinger angeordnet ist, und aus wenigstens einem Oberkiefer- und/oder Unterkiefermundstück, das mit jedem Reinigungsmittelauslaß des Handstücks koppelbar und durch das Reinigungsmittel einem nach außen abgeschlossenen Umgebungs­ bereich aller Zähne eines Ober- und/oder Unterkiefers zuführbar und mit Ultraschall beaufschlagbar ist.

Bevorzugt weist jedes Mundstück eine abformlöffelähnliche Form mit wenigstens einem Reinigungskanal auf, der sich von einem Anschlußabschnitt zu einer für die zu reinigenden Zähne gebilde­ ten Ausnehmung erstreckt, wobei der Reinigungskanal im vor­ gesehenen Zahnfleischanlagebereich mit einer Dichtlippe abge­ schlossen ist und zu der Ausnehmung Durchtrittsschlitze aufweist, welche vorzugsweise an den Seiten und dem Boden des Reinigungs­ kanals vorgesehen sind. Der Abstand der Durchtrittsschlitze ist für eine flächenhafte Beschallung der Zähne und der Mundschleim­ haut vorgesehen, und nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist der Reinigungskanal wenigstens teilweise im Be­ reich der Zahnseiten sowie an jedem Zahnreihenende Masonhörner auf.

Das Mundstück besitzt vorteilhaft wenigstens einen Reinigungs­ mittelkanal für die Zahninnenseite und wenigstens einen Reini­ gungsmittelkanal für die Zahnaußenseite, die zur Erzeugung einer druckunterstützten Saug- bzw. Schubfunktion abwechselnd mit Ultraschall beschickbar sind. Dabei kann die Druckunterstützung entweder bei Verwendung einer Flüssigkeit als Reinigungsmittel mittels zweier Pumpen und bei Verwendung eines gasförmigen Reinigungsmittels unter Verwendung wenigstens eines auslaßsteuer­ baren Druckgasvorrats erfolgen.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann das Mundstück auch zur gleichzeitigen Reinigung von Ober- und Unterkiefer vorgesehen sein, entweder als ein einziges Mundstück, das sowohl für den Oberkiefer als auch für den Unterkiefer eingesetzt wird, oder als einstückiges Doppelmundstück, das die gleichzeitige Reinigung von Ober- und Unterkiefer ermöglicht.

Für den sicheren Betrieb der Vorrichtung ist es zudem günstig, wenn an jedem Mundstück wenigstens ein Anlagesensor, beispiels­ weise im Aufbißbereich für die Zähne des Gegenkiefers, vorgesehen ist, nach dessen Aktivierung Reinigungsmittel in das Mundstück förderbar ist. Ferner ist an jedem Mundstück wenigstens ein Füllsensor vorgesehen, der vor Inbetriebnahme des Ultraschall­ schwingers ein vollständiges Füllen des bzw. der Reinigungskanäle gewährleistet und nach dessen Aktivierung jeder Reinigungs­ mittelkanal beschallbar ist.

Das Handstück weist einen vorzugsweise feuchtigkeitsgeschützten Betriebsschalter bzw. Sensorschalter auf, und besitzt eine Schnellkupplung mit Kugelventil zum Anschluß eines Mundstücks. Der im Handstück angeordnete Ultraschallschwinger besteht vorzugsweise aus einem Röhrenschwinger mit einer Resonanzfrequenz in Längsrichtung und aus einem großamplitudigen Schallwandler für etwa 30 kHz, wobei die Beaufschlagungszeit sowie die Frequenz und/oder die Leistung unterhalb des Schädigungswertes von Zellen und Zahnsegment regelbar sind.

Für die Versorgung mit Reinigungsmittel ist in vorteilhafter Weise ein Basisgerät mit einem Gehäuse vorgesehen, in dem wenigstens eine Reinigungsmittel Fördereinrichtung, eine Steuerungselektronik und eine Stromfassung angeordnet sind, wobei jede Reinigungs­ mittelfördereinrichtung mit einem Vorratsbehälter für Reinigungs­ mittel verbindbar ist.

Der Vorratbehälter für Reinigungsmittel ist dabei vorzugsweise auf das Gehäuse aufsetzbar und in seiner Aufsetzstellung über wenigstens einen Auslaß mit einem zugeordneten, vorzugsweise mittels eines Ventils schließbaren Einlaß einer elektrischen Heizeinrichtung in dem Gehäuse verbunden, deren Auslaß an wenigstens eine Reinigungsmittelfördereinrichtung angeschlossen ist. Vorzugsweise ist der der Vorratsbehälter als Deckel für das Gehäuse des Basisgerätes ausgebildet und trägt damit zu einer funktionell sinnvollen und kompakten Gestaltung der Vorrichtung bei. Außerdem kann das Basisgerät eine physikalische und/oder chemische Behandlungseinrichtung für Reinigungsmittel aufweisen, und die Steuerungselektronik besitzt eine Sensor-Abfragelogik und eine Zeitsteuerung, um den Betrieb der Vorrichtung sicher und zuverlässig in zahn- und zahnfleischschonender Weise durch­ zuführen. Die Abfragelogik dient dabei beispielsweise für einen Fühler einer Heizeinrichtung, für einen Fühler für eine Reini­ gungsflüssigkeitsenthärtung usw.

Das Handstück ist mittels einer vorzugsweise selbstaufwickelnden Anordnung aus wenigstens einem Spiralschlauch und Stromleitungen mit dem Basisgerät verbunden, und das Gehäuse des Basisgerätes besitzt optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtungen, wobei die Stromversorgung entweder über spannungsumschaltbare Netz­ spannung, eine Batterie oder ein Akkumulator erfolgt.

Im Deckelaufsatzbereich weist das Gehäuse des Basisgerätes nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung einen leistungs­ starken, vorzugsweise flächigen Ultraschallschwinger auf, durch den das Reinigungsmittel im Vorratsbehälter mit Ultraschall zu Reinigungszwecken beaufschlagbar ist.

Für die Durchführung des Verfahrens und die Verwendung der Vorrichtung ist es weiterhin günstig, wenn an das Gehäuse eine separate, vorzugsweise mit einem Deckel verschließbare Auf­ nahmekammer für Mundstücke mit einer optischen und/oder akusti­ schen Anzeige des Säuberungsbedarfs der Mundstücke und vorzugs­ weise eine Deaktivierungsschaltung für die Vorrichtung bei nicht erfolgter Säuberung angeformt ist. Außerdem kann an dem Gehäuse des Basisgerätes ein Vergrößerungsspiegel mit Fluoreszenzlampe und eine Fluoreszenzlösung-Entnahmeeinrichtung für eine Reini­ gungskontrolle vorgesehen sein. Die Aufnahmekammer für Mundstücke darüber hinaus kann eine Zähleinheit für durchgeführte Reinigungs­ vorgänge mit vorzugsweise optischer Anzeige an dem Gehäuse des Grundgerätes und ein Schlauch für Brackwasserentsorgung an dem Vorratsbehälter oder an dem Auslaß einer zweiten Pumpe im Basisgerät vorgesehen sein.

Die Mundstücke weisen eine umlaufende Dichtung für den Reini­ gungskanal zur Anlage an das Zahnfleisch sowie eine plastische Beschichtung mit integriertem Drucksensor zur Freigabe der Steuerungselektronik auf dem Abschnitt des Mundstücks auf, das auf den gegenüberliegenden Kiefer gerichtet ist. Hierdurch besteht vorteilhaft eine Fixationsmöglichkeit durch den Gegen­ kiefer. Die Zuführung von Reinigungsmittel, insbesondere von Reinigungsflüssigkeit erfolgt mittig in das Mundstück, wobei auch ein abgewandeltes Mundstück mit Zu- und Ableitungskanälen in einen inneren und einen äußeren Bereich im Mundstück eine Reinigung mit Schubwirkung ähnlich der Wirkung von Mundhölzern und Zahnseide erlaubt.

Durch die vorgesehene Heizung mit Fühler wird sichergestellt, daß die Reinigungsmitteltemperatur ihr Optimum für die beste Reinigungswirkung der Ultraschallwellen erreicht, wobei die Heizung den Reinigungsvorgang vorteilhaft beschleunigt und intensiviert, und wobei vorteilhaft der Effekt ausgelöst wird, daß die schlechte Wärmeleitfähigkeit der Zahnhartsubstanz dafür sorgt, daß die Pulpen der Zähne keinen Schaden nehmen können.

Das aus Gas, beispielsweise einer Ozonverbindung, oder aus Flüssigkeit bestehende Reinigungsmittel muß in seiner Art, Zusammensetzung und Temperatur der abzuwaschenden Verschmutzung, d. h. Plaque an den Zähnen mit Mundschleimhaut, optimal angepaßt sein. Das Reinigungsmittel bedarf einer Affinität zur Plaque und ihrer Proteinmatrix und muß eine chemische Verbindung zur Plaque angehen. Hierdurch oder durch Zugabe eines Katalysators des Reinigungsmittels kommt es in der Plaque zu O₂-Freisetzung bzw. Ablöserscheinungen der Plaque von den Zähnen bzw. der Mund­ schleimhaut, wobei auch ein Ausflocken denkbar ist. Zur Unter­ stützung der Ultraschallreinigung weist eine Reinigungsflüssig­ keit bevorzugt Zusätze in Form von oberflächenaktiven Substanzen, beispielsweise Tensiden, Katalase- und Peroxidasehemmer, beispielsweise Natriumperborat, Magnesiumperborat, sowie Fluoreszenzverbindungen als Mikromolekül für Lipidlöslichkeit und Permeabilität für Plaquematrix und außerdem noch aufbauende schützende Substanzen auf, beispielsweise Fluor, Selen, Stronti­ um, Xylolit, Kalziumphosphat, Vitamin A, Adstringentien, Amyloglucosidase und Glucoseoxidase, Meridol®, Chlorhexidin, Lipide, bakteriostatische Zusätze, Immunglobuline mit breitem Spektrum verschiedener Spezifität A, G, M, C3.

Für die Durchführung des Verfahrens und den Betrieb der Vor­ richtung ist es wichtig, daß die Umgebung der Zähne des jeweils zur reinigenden Kiefers mit gasförmigen und/oder flüssigen Reinigungsmittelmedium gefüllt ist.

Bei Verwendung von Reinigungsflüssigkeit wird hierzu über eine Pumpe im Basisgerät in etwa drei Sekunden über einen Schlauch durch das Mundstück Reinigungsmittel in das Mundstück gepumpt, wobei dieses Pumpen vorteilhaft nur dann möglich ist, wenn das Mundstück bereits auf dem Ober- oder Unterkiefer leicht angepreßt sitzt. Dabei sorgt eine umlaufende Dichtung am Mundstück dafür, daß keine Reinigungsflüssigkeit austritt, wobei vorteilhaft dafür Sorge getragen ist, daß der Zufluß geringfügig höher als der Abfluß ist. Bei Bedarf kann zudem ein Ventil vorgesehen sein, das nach Komplettfüllung der Mundstückkammer bzw. des Reinigungs­ kanals im Mundstück gegen Rückfluß sichert. Aufgrund des vorgesehenen Füllstandsensors kann eine Beschallung erst einsetzen, wenn der Reinigungsmittelkanal im Mundstück voll­ ständig mit Reinigungsmittel gefüllt ist. Diese Maßnahme ist für ausreichende Kühlung wichtig.

An dem Handstück und/oder an dem Basisgerät ist ein weiterer Betriebsschalter bzw. Sensorknopf vorgesehen, mit dem vom Normalbetrieb mit "weicher" Amplitude auf "Schubwirkung" umgestellt werden kann, um größere eingebissene Speisereste aus den Zahnnischen herauszulösen. Hierzu ist eine oben bereits erwähnte getrennte Ultraschallbeschallung und Zufuhr von Reinigungsmittel von innen nach außen und umgekehrt mit einem zweiten Aggregat in einem abgewandelten Mundstück mit einem oder mehreren Ableitungskanälen erforderlich. Dabei ist vorgesehen, daß abwechselnd der äußere und dann der innere Mundstückreini­ gungskanal mit HF-Energie beschickt wird.

Für den schonenden Betrieb der Vorrichtung ist es weiterhin günstig, wenn ein Signalton oder eine optische Anzeige das Ende einer zeitgesteuerten und vorzugsweise programmierbaren Reinigung angibt. Nach Abnahme des Mundstücks von der Zahnreihe wird dann das Brackwasser über dem Waschbecken ausgespieen. Alternativ kann das Brackwasser auch durch einen Schlauch in ein Waschbecken mittels einer separaten Pumpe vor Abnahme des Mundstücks entsorgt werden. Bei solch einer Ausgestaltung ist auch eine Spülung zwischen einem ersten und unmittelbar zweiten Reinigungsvorgang möglich.

Das Mundstück wird vorteilhaft nach Benutzung in die Aufbewah­ rungskammer für Mundstücke in speziell dafür vorgesehene Halter gesteckt, wobei eine Zähleinheit die Zahl der Reinigungsvorgänge registriert und nach einer festgelegten Zahl von Reinigungsgängen den Betreiber durch ein akustisches und/oder optisches Signal zum Säubern der Mundstücke auffordert. Wenn dies unterbleibt, ist noch eine bestimmte Anzahl von Reinigungsgängen möglich, ehe das Gerät sich inaktiviert und erst nach Säuberung der Mundstücke wieder reaktiviert.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Reinigen der Mundstücke selbst durch das Aufsetzen des für das Reinigungsmittel vorgesehenen Vorratsbehälters auf das Gehäuse des Basisgerätes. Die zu reinigenden Mundstücke werden in die Flüssigkeit gelegt, wobei sie vollständig von Flüssigkeit bedeckt sind. Durch einen Schalter am Basisgerät wird ein großflächiger leistungsstarker Ultraschallschwinger, der direkt am oberen Gehäuserand sitzt und als Masonhorn ausgebildet sein kann, in Schwingung versetzt und überträgt die Schwingung über den Behälterboden in den Behälter. Gleichzeit kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Steuerungselektronik das Handstück stromlos schaltet. Die in dem Vorratsbehälter befindlichen Mundstücke werden nun über eine vorgegebene Zeit, beispielsweise 30 Sekunden, mit Ultraschall gereinigt, und die Steuerungselek­ tronik schaltet dann unter Signalgabe aus. Bei Bedarf kann eine Wiederholung des Reingungsvorgangs erfolgen, und nach erfolgter Reinigung der Mundstücke wird die Zähleinrichtung bzw. Memory- Zählfunktion wieder auf Null gesetzt, vorzugsweise durch einen Resetimpuls.

Der Benutzer hat nach der Zahnreinigung die Möglichkeit, mit Hilfe eines Vergrößerungsspiegels am Basisgerät mit Fluoreszenz­ lampe und Nachspülen mit Fluoreszenzlösung das Reinigungsergebnis zu kontrollieren.

Der in dem Handstück vorgesehene Generator liefert HF-Energie für den Schallwandler, der mit einer Frequenz von etwa 30 kHz und mit großen Amplituden arbeitet. Die Frequenz kann durch Quartze, beispielsweise PZT4-Schwinger (Blei-Zirkonat-Titanat) oder durch die Steuerungselektronik bestimmt werden. Durch die vorgesehene Leistungsregelung ist es vorteilhaft möglich, die durchschnitt­ lichen Abrasionswerte im Vergleich zum Putzen mit einer Zahnbür­ ste zu unterbieten, weil stets an allen Zähnen eine konstante Säuberung stattfindet. Aufgrund der vorgesehenen niedrigen Ultraschalleistung wird vorteilhaft der täglich sich bildende Zahnbelag gelöst und entfernt. Schädliche Einwirkungen sind jedoch ausgeschlossen. Die Impulse dauern etwa 1/1000 einer Warteperiode, um eine übermäßige Erwärmung zu vermeiden, und die Abfragelogik schaltet bei Fehlfunktion, beispielsweise bei Überschreiten eines Sicherheitswertes ab. Vorgesehen ist weiterhin, vorzugsweise im Zusammenhang mit der Steuerungselek­ tronik, eine automatische Frequenzabstimmung, die dafür sorgt, daß die anregende elektrische Frequenz jeweils genau der mechanischen Resonanzfrequenz des flüssigkeitsgefüllten Mund­ stückes entspricht. Die Schallstrahlung wird dabei so gewählt, daß sie größte Wirkung hat. Dies ist der Energiebereich, in dem die bestrahlten Zähne bzw. die Mundschleimhaut ein Absorptions­ maximum haben. Kavitationen treten bevorzugt bei niedrigen Frequenzen, hohen Amplitudenmaxima, bei niedrigem Gewebedruck und einer hohen Sättigung mit Gasen auf. Dieser Effekt wird gezielt bei Zahnlückenreinigungen mit Saug- und Schubfunktion ausgenutzt, wozu Ultraschall mit "weichen" Amplituden in Ultraschall mit "harten" Amplituden aufbereitet wird. Hinzu kommt eine wechselnde Beschallung von Reinigungskanälen, so daß einmal der äußere und dann der innere Mundstückkanal mit HF-Energie beschickt wird. Das Mundstück liegt nah am Handstück mit dem Generator, um die Übertragungsstrecke kurz zu halten mit geringem Energieverlust.

Das Handstück ist ergonomisch ausgeformt und besitzt zum Schutz gegen Spritzwasser einen folienüberzogenen Betriebsschalter bzw. Sensorknopf. Hierdurch wird ein gewünschter Reinigungsvorgang eingeleitet bzw. abgebrochen. Ein Abbrechen kommt beispielsweise dann in Frage, wenn beim Würgen das Mundstück gelöst wird. Zudem ist durch das vorgesehene Kugelventil der Schnellkupplung zwischen Hand- und Mundstück bei Lösen des Mundstücks gewähr­ leistet, daß kein weiterer Zu- und/oder Abfluß erfolgt. Das Handstück kann weiterhin einen zweiten Sensorknopf, beispiels­ weise in Form eines Kippschalters, für die Umschaltung auf Schub- Saugfunktion besitzen. Außerdem kann mit dem Mundstück und/oder dem Handstück und/oder am Basisgerät ein Brackwasserschlauch zum Abführen von benutzter Reinigungsflüssigkeit nebst etwaigen Speiseresten vorgesehen sein.

Für die Durchführung des Verfahrens wird das Mundstück vor­ teilhaft über die Schnellkupplung an das Handstück angeflanscht und auf den jeweiligen Kiefer leicht angepreßt plaziert und mit dem Gegenkiefer fixiert. Bevorzugt ist ein Mundstück für den Oberkiefer und ein weiteres Mundstück für den Unterkiefer vorgesehen. Das Material des Mundstücks ist Vorschriften entsprechend nicht toxisch, ferner dauerfest und für Ultraschall geeignet. Die in den Reinigungskanälen vorgesehenen Durchtritts­ schlitze ermöglichen eine flächenhafte Beschallung der Zähnen/ Mundschleimhaut, wobei vorzugsweise die Durchtrittsschlitze den Zahnlücken gegenüberliegen. Im Fall einer längeren Wellenüber­ lagerung und der damit verbundenen Gefahr durch Aufschaukeln von Wellen unterbricht die permanentaktive Sensor-Abfragelogik den Säuberungsvorgang. Jedes Mundstück hat zudem in seinen drei Reinigungskanalwandungen, also am Boden und an den Seiten Durchtrittsschlitze und besitzt im Endteil beim Weisheitszahn bzw. retromolar gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ein Masonhorn um eine gezielte Säuberung zu ermöglichen. Masonhörner können jedoch auch nicht nur retromolar, sondern grundsätzlich auch in vergleichbarer Anordnung wie für den Weisheitszahn über das gesamte Mundstück wenigstens teilweise ausgebildet sein. Dadurch wird insbesondere die Reinigung pathogener Taschen bis hin zum gesunden Sulcus unterstützt.

Für die Erstellung der individuellen Mundstücke wird beispiels­ weise vom Zahnarzt eine Abformung der Kiefer vorgenommen, wobei die daraus gewonnenen Gipsmodelle vorzugsweise von einer Maschine mit Automatik über Tastfühler abgetastet werden. Aufgrund der gewonnenen Informationen lassen sich die Mundstücke problemlos fertigen und besitzen damit eine dem individuellen Gebiß entsprechende Form. Alternativ können auch Standardmundstücke für verschiedene Gebißtypen vorgesehen sein, die in einem bestimmten Umfang individuell adaptierbar sind.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung wird zudem vorteilhaft eine Stimulation der Kollagensynthese der Mundschleimhaut erreicht, und nach Beendigung der Reinigung kann in vorteilhafter Weise auch vorgesehen sein, daß über das Mundstück von dem Basisgerät Fluoreszenzlösung zur Reinigungskon­ trollzwecken nach vorheriger Entfernung des Reinigungsmittels zugeführt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise schematisierte und geschnittene Seiten­ ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Reinigung von Zähnen;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Handstücks in schematisierter teilgeschnittener Darstellung;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Handstücks in schematisierter teilgeschnittener Darstellung mit zwei Reinigungsmittelkanalauslässen;

Fig. 4 eine schematisierte Draufsicht auf ein Unterkiefer- Mundstück;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Unterkiefer-Mundstücks gemäß Fig. 4;

Fig. 6 ein modifiziertes Unterkiefermundstück mit zwei separaten Reinigungsmittelkanälen zur Verwendung mit dem Handstück gemäß Fig. 3;

Fig. 7 eine schematisierte Draufsicht auf ein Oberkiefer- Mundstück;

Fig. 8 einen Schnitt durch das Oberkiefer-Mundstück entlang der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7 zur Darstellung näherer Einzelheiten; und

Fig. 9 ein Schnitt gemäß Fig. 8, jedoch in Anlage an den Oberkiefer.

Fig. 1 zeigt schematisch den Gesamtaufbau einer bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem Basisgerät 11, das in einem Gehäuse 12 untergebracht ist, einem auf dem Gehäuse 12 aufgesetz­ ten Vorratsbehälter 13 für die Reinigungsflüssigkeit 14, einer an dem Gehäuse 12 angeformten Aufnahmekammer 15, die an ihrer Oberseite mit einem Klappdeckel 16 verschließbar ist, und aus einem Handstück 17, das über eine Spiralanordnung 18 aus Stromleitungen (38 in Fig. 3) und wenigstens einem Leitungs­ schlauch (37 in Fig. 3) mit dem Basisgerät 11 verbunden ist und das an seiner Vorderseite mit einem Mundstück 19 abgedichtet koppelbar ist.

Der Vorratsbehälter 13 ist passend auf das Gehäuse 12 des Basisgerätes 11 aufsetzbar, wobei der Vorratsbehälter 13 einen mit einem Ventil verschließbaren bodenseitigen Auslaß 20 besitzt. Das Ventil des Auslaß 20 wird beim passenden Aufsetzen des Vorratsbehälters 13 auf das Gehäuse 12 durch nicht dargestellte Stößel oder dergleichen in an sich bekannter Weise geöffnet.

Das Gehäuse 12 ist im Aufsetzbereich des Vorratsbehälters 13 einem leistungsstarken Ultraschallschwinger 22 versehen, der großflächig indirekt oder unmittelbar an dem Boden des Vorrats­ behälters 13 anliegt und dazu dient, im Rahmen einer separaten Reinigung von mit Reinigungsflüssigkeit bedeckten Mundstücken 19 im Vorratsbehälter 13 über den Boden 23 Ultraschallwellen zu Säuberungszwecken in die Reinigungsflüssigkeit zu liefern, wie später noch näher erläutert wird.

In dem Gehäuse 12 sind eine Steuerungselektronik 24 mit Sensor­ abfragelogik, einer automatischer Frequenzabstimmung und einer Zeitsteuerung sowie einem Zähler eingebaut, die mit einer Stromversorgung 25, beispielsweise in Form eines Netzteils oder eines Akkus, verbunden ist. Die Steuerungselektronik 24 ist andererseits mit einer Heizung 26 und ggf. in nicht dargestellter Weise mit einer physikalischen und/oder chemischen Behandlungs­ einrichtung für Reinigungsmittel, beispielsweise einer Wasser­ enthärtung, über dort jeweils vorgesehene nicht dargestellte Sensoren und jeweiligen Steuereingängen verbunden. Der Heizung 26 ist wenigstens eine Pumpe 27 nachgeordnet, die ebenfalls elektrisch über eine Sensor und mittels einer Steuerleitung mit der Steuerelektronik 24 in Verbindung steht und über einen Schalten 28 am Gehäuse 12 und, wie später noch erläutert wird, vom Handstück selbst mittels eines Schalters (43, 44 in Fig. 2) betätigbar ist. Die Pumpe 27 ist mit dem Handstück 17 über die Spiralanordnung 18 verbunden, wobei die Leitungsdrähte der Spiralanordnung 18 auch mit der Steuerungselektronik 24 verbunden sind.

An der Außenseite des Gehäuses 12 befinden sich weiterhin ein Schalter 29 für Reinigungsbeginn des Mundstücks, ein akustischer Signalgeber 30 sowie mehrere LED-Anzeigen 31. Das Gehäuse 12 steht weiterhin auf ggf. höheneinstellbaren Fußelementen 32. Für das Handstück 17 ist unterhalb der Aufnahmekammer 15 ein Aufnahmeraum 33 gebildet, in dem sowohl die sich selbst auf­ wickelnde Spiralanordnung 18 als auch das Handstück 17 sicher aufbewahrt und problemlos entnommen werden können. In der Aufnahmekammer 15 sind in nicht dargestellter Weise Halterungen für Mundstücke für Ober- und Unterkiefer angeordnet, die über Sensoren ebenfalls mit der Steuerungselektronik und einem angeschlossenen Zähler verbunden sind, um eine Reinigungsbedarf zu überwachen. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, über die optischen Anzeigen 31 des Basisgerätes 11 die Zahl der bereits zu reinigenden Mundstücke und die Zahl der noch vorhandenen Mundstücke darzustellen und rechtzeitig vor Benutzung des letzten Mundstücks automatisch auf die dringend erforderliche Reinigung benutzter Mundstücke hinzuweisen und/oder die Vorrichtung zu deaktivieren.

Fig. 2 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiel eines Handstücks 17, das aus einem ergonomisch geformten Gehäuse 35, das im Seitenquerschnitt beispielsweise oval oder rechteckförmig mit abgerundeten Kanten ausgebildet ist. Am hinteren Ende 36 des Gehäuse 35 ist die Spiralanordnung 18 in das Gehäuse 35 eingeführt, in der eine Schlauchleitung 37 und elektrische Leiter 38 sowie spiralförmige elastische Stabilisierungelement angeordnet sind. Der Schlauch 37 führt durch das Gehäuse 35 bis zum gegenüberliegenden Kupplungsende 39, an dem ein Mundstück, beispielsweise das Mundstück 19, dicht und verrastbar anschließbar ist. Im Kupp­ lungsabschnitt 39 befindet sich nicht nur eine nicht dargestellte Dichtung, sondern auch ein Sensor 40 und ein Sensorventil 41. Der Sensor 40 spricht auf das Vorhandensein eines angeschlossenen Mundstücks an, und das Sensorventil 41 vermag den Schlauchquer­ schnitt zu sperren, beispielsweise beim Abnehmen des Mundstücks. Beide Sensoren sind mit einer Elektronik 42 verbunden, die ihrerseits mit den Leitungen 38 in Verbindung steht. An dem Gehäuse 35 befinden sich weiterhin spritzwassergeschützte Schalter 43 und 44 für die Betriebssteuerung sowie ein Röhren­ schwinger 45 mit großamplitudigen Schallwandler für etwa 30 kHz.

Fig. 3 zeigt ein modifiziertes Handstück 17′, das sich von dem Handstück 17 gemäß Fig. 2 im wesentlichen durch die modifizierte Ausgestaltung des Kupplungsabschnitts 39 mit zwei Auslaßkanälen 45 und 46 unterscheidet, denen jeweils Sensorventile 47 und 48 zugeordnet sind. Dieses Handstück 17′ ist für das in Fig. 6 dargestellte Oberkiefermundstück mit zwei unterschiedlichen Reingungskanälen vorgesehen.

Fig. 4 zeigt schematisiert eine Draufsicht auf ein Unterkiefer- Mundstück 50, dessen näherer Aufbau im Zusammenhang mit dem Schnitt von Fig. 5 ersichtlich ist. Das Unterkiefer-Mundstück besitzt einen Kupplungsabschnitt 51 mit einem integriertem Reinigungsmittelanschluß 52, der sich in dem Kupplungsabschnitt 51 in eine Reinigungsmittelleitung 53 und eine Reinigungsmittel­ leitung 54 verzweigt. Die Reinigungmittelleitung 54 führt zu einem äußeren Reinigungsmittelkanal 55, der für die Zahnaußen­ seite des Unterkiefers vorgesehen ist, während die Reinigungs­ mittelleitung 53 zu einem Reinigungsmittelkanal 56 führt, der für die Zahninnenseite dienen soll. Die Reinigungskanäle 55 und 56 sind jeweils im Bereich hinter den Weisheitszähnen mittels eines Kanals 57 bzw. 58 verbunden. Abgeschlossen werden die Reinigungs­ kanäle 55 und 56 für die dichtende Anlage im Zahnfleischbereich mittels einer elastischen hohlprofiligen Dichtlippe 60, die die Reinigungsmittelkanäle 55 und 56 umlaufend abschließt und einen rohrförmigen Querschnitt aufweist, wie in Fig. 5 gezeigt. Fig. 5 zeigt weiterhin einen mit der Steuerungselektronik verbundenen Aufbißsensor 61 sowie seitliche Durchtrittsschlitze 62 und 63 sowie einen oberen Durchtrittsschlitz 64. Erkennbar sind in den Fig. 4 und 5 weiterhin Masonhörner 65. Ein üblicherweise vorgesehener Füllsensor ist zur Vereinfachung weggelassen worden.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht eines modifizierten Unterkiefer-Mundstücks 50′, das sich von dem Mundstück gemäß Fig. 4 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß es zwei separate Reinigungsmittelanschlüsse 52′ und 52′′ in einem modifierten Kupplungsabschnitt 51′ aufweist, die unabhängig voneinander mit Reinigungsmittel und Ultraschall beschickbar sind, um die oben beschriebene Schub- und Druckwirkung für starken Reinigungsbedarf nach entsprechender Schaltung der Vorrichtung zu erzielen.

Fig. 7 offenbart eine schematisierte Draufsicht auf ein Oberkiefer-Mundstück 68, dessen Aufbau dem Unterkiefer-Mundstück bis auf die Radien der Zahnbodenkrümmungen entspricht.

Fig. 8 veranschaulicht in einem vergrößerten Schnitt entlang der Schnittlinie VIII-VIII von Fig. 7 die Ausbildung des Mundstücks 68 im Bereich hinter den letzten Zähnen einer Zahnreihe bzw. der Weisheitszähne. Gut erkennbar sind der Verbindungskanal 58′, der im Aufbißbereich vorgesehene Sensor 61′, die Seitenwandschlitze 62′, der Durchtrittsschlitz 64′ sowie das Masonhorn 65′. Die elastische Dichtlippe 60′ ist an dem Mundstück mittels einer Eingriffsprofilgestaltung 69 verbunden, wobei hier noch eine sichernde Verklebung vorgesehen sein kann.

Die Anlageverhältnisse des Oberkiefer-Mundstücks 68 nach Ansetzen an das Oberkiefer zeigt Fig. 9 schematisiert. Deutlich erkennbar ist, daß die Dichtlippe 60′ am Oberkiefer mit Abstand von dem Beginn des Zahnfleisches dichtend anliegt und durch das Masonhorn 65′ auch Zahnfleischtaschen (Sulcus) wirksam behandelt werden können.

Zur Benutzung der Vorrichtung 10 wird ein Mundstück über eine nicht dargestellte Schnellkupplung im Kupplungsanschlußabschnitt an das Handstück angeflanscht, das Mundstück auf den jeweiligen Kiefer leicht angepreßt plaziert und mit dem Gegenkiefer fixiert. Dabei weist das Mundstück eine plastische Beschichtung auf dem Dach auf. Sobald das Mundstück richtig anliegt, erfolgt über etwa drei Sekunden ein Befüllen der Reinigungskanäle über das Handstück, und anschließend wird die Reinigungsflüssigkeit während eines vorgebbaren Zeitintervalls gesteuert und kon­ trolliert mit Ultraschall beaufschlagt, um die Reinigungswirkung zu erzielen. Nach Ablauf dies Zeitintervalls gibt ein optisches und/oder akustisches Signal dem Benutzer Nachricht, daß das Reinigen abgeschlossen ist, und er kann nun das benutzte Reinigungsmittel entweder unmittelbar ausspeien oder über einen Brackwasserschlauch abführen. Die Behandlung wird nun anschlie­ ßend für den gegengesetzten Kiefer in gleicher Weise durchge­ führt. Nach Abschluß der Reinigung des Oberkiefers und des Unterkiefers werden die Mundstücke in den Vorratsbehälter als gebraucht abgelegt, und nach Ansetzen eines Mundstücks ist die Vorrichtung zum erneuten Gebrauch bereit. Falls kein Mundstück angesetzt ist, kann aufgrund der vorhandenen Sensoren weder die Reinigungsflüssigkeit zugeführt noch die Ultraschalleistung abgegeben werden. Das gleiche gilt für die mangelnde Füllung der Reinigungskanäle der Mundstücke. Für hartnäckig festsitzende Speisereste kann zudem bei modifizierter Version von Handstück und Mundstück eine Schub- und Druckwirkung auf die Zähne, insbesondere auf die Zahnlücken ausgeübt werden. Hierzu kann auch vorgesehen sein, daß das hintere Ende des Handstücks ebenfalls mit einer Kupplungseinrichtung für die Spiralanordnung vorgesehen ist, um dieses Handstück gegen ein modifiziertes Handstück auszuwechseln. Andererseits kann auch gleich ein modifiziertes Handstück vorgesehen sein, bei dem beide Kanäle gleichmäßig beschallt werden.

Claims (28)

1. Verfahren zur Reinigung von Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges und/oder gasförmiges Reinigungsmittel einem nach außen abgeschlossenen Umgebungsbereich aller Zähne eines Ober- und/oder Unterkiefers zugeführt und mit Ul­ traschall beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallbeaufschlagungszeit, die Amplitude sowie die Frequenz und die Leistung des Ultraschalls unterhalb des Schädigungswertes von Zellen/Gewebe und Zahnhartsub­ stanz geregelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zähne mit gleichgerichteten stärkeren Schallwellen von innen nach außen oder umgekehrt zur Erzielung einer Schub- und Saugwirkung beaufschlagt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Reinigungsmittel Flüssigkeit eingesetzt wird, die an die Plaque angepaßt ist und oberflächenaktive Substanzen und/oder Katalase- und Peroxidasehemmer und/oder Fluo­ reszenzverbindungen als Mikromolekül sowie bedarfsweise aufbauende schützende Substanzen als Zusätze aufweist.

5. Vorrichtung zur Reinigung von Zähnen, bestehend aus einem mit Reinigungsmittel (14) versorgbaren Handstück (17, 17′), in dem vor wenigstens einem Reinigungsmittelauslaß ein Ultraschallschwinger (45) angeordnet ist, und aus wenigstens einem Oberkiefer- und/oder Unterkiefermundstück (19, 50, 50′, 68), das mit jedem Reinigungsmittelauslaß des Handstücks (17, 17′) koppelbar und durch das Reinigungs­ mittel (14) einem nach außen abgeschlossenen Umgebungs­ bereich aller Zähne eines Ober- und/oder Unterkiefers zuführbar und mit Ultraschall beaufschlagbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Mundstück (17, 17′) eine abformlöffelähnliche Form mit wenigstens einem Reinigungsmittelkanal (55-58, 55′-58′) aufweist, der sich von einem Anschlußabschnitt (51, 51′) zu einer für die zu reinigenden Zähne gebildeten Ausnehmung erstreckt, wobei der Reinigungskanal im vor­ gesehenen Zahnfleischanlagebereich mit einer Dichtlippe (60, 60′) abgeschlossen ist und zu der Ausnehmung Durch­ trittsschlitze (62-64, 62′-64′)aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsmittelkanal (55-58, 55′-58′) an seinen Seiten und im Boden Durchtrittsschlitze (62-64, 62′-64′) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Durchtrittsschlitze (62-64, 62′-64′) für eine flächenhafte Beschallung der Zähne und der Mund­ schleimhaut vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsmittelkanal (55-58, 55′-58′) wenigstens teilweise im Bereich der Zahnseiten sowie an jedem Zahnrei­ henende Masonhörner aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (19, 50, 50′, 68) wenigstens einen Reinigungsmittelkanal (56, 56′) für die Zahninnenseite und wenigstens einen Reinigungsmittelkanal (57, 57′) für die Zahnaußenseite aufweist, die zur Erzeugung einer druck­ unterstützten Saug- bzw. Schubfunktion abwechselnd mit Ultraschall beschickbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mundstück zur gleichzeitigen Reinigung von Ober- und Unterkiefer vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Mundstück (19, 50, 50′, 68) wenigstens ein Anlagesensor (61, 61′) vorgesehen ist, nach dessen Aktivie­ rung Reinigungsmittel (14) in das Mundstück förderbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Mundstück (19, 50, 50′, 68) wenigstens ein Füllsensor vorgesehen ist, nach dessen Aktivierung jeder Reinigungsmittelkanal (55-58, 55′-58′) beschallbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der im Handstück (17, 17′) angeordnete Ultraschall­ schwinger (45) aus einem Röhrenschwinger mit einer Reso­ nanzfrequenz in Längsrichtung und aus einem großamplitudi­ gen Schallwandler für etwa 30 kHz besteht, wobei die Beauf­ schlagungszeit sowie die Frequenz und/oder die Leistung unterhalb des Schädigungswertes von Zellen und Zahnhartsub­ stanz regelbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (17, 17′) wenigstens einen vorzugsweise feuchtigkeitsgeschützten Betriebsschalter (43, 44) auf­ weist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (17, 17′) eine Schnellkupplung mit Kugelventil (41, 48, 49) zum Anschluß eines Mundstücks (19, 50, 50′, 68) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß für die Versorgung mit Reinigungsmittel (14) ein Basisgerät (11) mit einem Gehäuse (12) vorgesehen ist, in dem wenigstens eine Reinigungsmittelfördereinrichtung (27), eine Steuerungselektronik (24) und eine Stromversorgung an­ geordnet sind, wobei jede Reinigungsmittelfördereinrichtung (27) mit einem Vorratsbehälter (13) für Reinigungsmittel (14) verbindbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (13) für Reinigungsmittel (14) auf das Gehäuse (12) aufsetzbar und in seiner Aufsetzstellung über wenigstens einen Auslaß (20) mit einem zugeordneten vorzugsweise mittels eines Ventils schließbaren Einlaß einer elektrischen Heizeinrichtung (26) in dem Gehäuse (12) verbunden ist, deren Auslaß an wenigstens eine Reinigungs­ mittelfördereinrichtung (27) angeschlossen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (13) als Deckel für das Gehäuse (12) des Basisgerätes (11) ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reinigungsmittelfördereinrichtung (27) bei flüssi­ gem Reinigungsmittel aus wenigstens einer Pumpe und bei gasförmigen Reinigungsmittel aus wenigstens einem auslaß­ steuerbaren Druckgasvorrat besteht.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisgerät (11) eine physikalische und/oder chemi­ sche Behandlungseinrichtung für Reinigungsmittel (14) aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungselektronik (24) eine Sensor-Abfragelogik, eine automatische Frequenzabstimmung und eine Zeitsteuerung aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (17, 17′) mittels einer vorzugsweise selbstaufwickelnden Anordnung (18) aus wenigstens einem Spiralschlauch (37) und Stromleitungen (38) mit dem Basis­ gerät (11) verbunden ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) des Basisgerätes (11) optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtungen (30, 31) aufweist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) des Basisgerätes (11) im Deckelauf­ satzbereich einen leistungsstarken, vorzugsweise flächigen Ultraschallschwinger (22) aufweist, durch den das Reini­ gungsmittel (14) im Vorratsbehälter (13) mit Ultraschall zu Reinigungszwecken beaufschlagbar ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an das Gehäuse (12) eine separate, vorzugsweise mit einem Klappdeckel (16) verschließbare Aufnahmekammer (15) für Mundstücke (19, 50, 50′, 68) mit einer optischen und/oder akustischen Anzeige des Säuberungsbedarfs der Mundstücke und vorzugsweise eine Deaktivierungsschaltung für die Vorrichtung bei nicht erfolgter Säuberung angeformt ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (12) des Basisgerätes (11) ein Ver­ größerungsspiegel mit Fluoreszenzlampe und eine Fluores­ zenzlösung-Entnahmeeinrichtung für eine Reinigungskontrolle vorgesehen sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel (14) aus einer an die Plaque angepaßten, die Plaque lösenden bzw. die Schallwellen­ absorption verbessernden Flüssigkeit besteht und ober­ flächenaktive Substanzen und/oder Katalase- und Peroxidase­ hemmer und/oder Fluoreszenzverbindungen als Mikromolekül sowie bedarfsweise aufbauende schützende Substanzen als Zusätze aufweist.