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Die
Erfindung betrifft ein Ultraschall-betriebenes zahnärztliches
Instrument und insbesondere ein Instrument, das zur Behandlung von
Zahnfleischtaschen dient, die für
eine Infektion des Zahnhalteapparates (Parodontium) charakteristisch
sind.
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Es
ist bekannt, dass, auch wenn Zahnstein für sich betrachtet kein pathogenes
Produkt ist, aufgrund seiner porösen
zelligen Beschaffenheit jedoch einen Träger darstellt, der eine mikrobielle
Fauna beherbergen und deren Entwicklung fördern kann.
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Wenn
der Zahnstein auf dem oberhalb des Zahnfleisches liegenden Bereich
des Zahnes, d.h. auf dessen Zahnschmelz, abgelagert ist, kann er leicht
mit Hilfe eines manuellen Instrumentes oder eines Ultraschall-betriebenen
Instrumentes entfernt werden.
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Dies
ist nicht der Fall, wenn er auf dem unter dem Zahnfleisch liegenden
Bereich des Zahnes, d.h. auf dessen Zement, abgelagert ist, und
zwar aufgrund dessen großer
Rauheit. In letzterem Fall begünstigt
der unter dem Zahnfleisch befindliche Zahnstein die Bildung von
Zahnbelag, der am Ende eine Erkrankung des Zahnhalteapparates, oder
Parodontitis, mit sich bringt, die sich im Vorhandensein der zuvor
erwähnten
Zahnfleischtasche manifestiert. Falls keine Behandlung erfolgt,
führt Parodontitis
dazu, dass der Zahn seinen Halt verliert, sowie zu einer Resorption
des Alveolarkaochens. Es ist daher sehr wichtig, die Zahnfleischtasche
zu behandeln.
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In
herkömmlicher
Weise erfolgt die Behandlung mit dem Ziel, die Oberfläche der
Zahnwurzel zu reinigen, um von dieser schädliche Ablagerungen zu entfernen,
und diese danach zu polieren, um eine glatte Oberfläche zu erhalten.
Eine derartige Behandlung, die als Oberflächen-Wurzelbehandlung bezeichnet
wird, wird für
kleine Zahnfleischtaschen "blind" durchgeführt. Im
gegenteiligen Fall führt
man einen Zahnfleischschnitt durch, der einen direkten Zugang zu
den von der Krankheit befallenen Wurzeloberflächen gestattet.
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Bei "blinder" Oberflächen-Wurzelbehandlung
benötigt
man eine besonders angepasste Instrumentenausstattung, zum einen
aufgrund der anatomischen Vielfältigkeit
der betroffenen Stellen und deren schwieriger Zugänglichkeit,
und zum anderen aufgrund der Verletzlichkeit der angetroffenen Gewebe.
Einige der zu diesem Zweck verwendeten Instrumente haben verschiedenste
Formen und werden entweder auf Zug oder auf Schub benutzt. Von den auf
Zug verwendeten Instrumenten seien insbesondere die Instrumente
vom Typ "Crane Kaplan
No. 6", "Goldman Fox No. 1" oder "MacCall" genannt. Einige Instrumente
von dem auf Schub arbeitenden Typ sind durch Meißel gebildete, die eine gerade,
ebene und zugeschärfte
(abgeschrägte)
Kante und eine durchgehende Klinge aufweisen (Zerfin-Meißel 6).
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Diese
Instrumente weisen alle kontusive Zonen auf, um deren "Greifen" auf dem Zahnstein
zu ermöglichen,
der auf dem Zement aufgrund dessen rauer Beschaffenheit fest anhaftet.
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Von
den am häufigsten
für diese
Oberflächen-Wurzelbehandlungen
verwendeten Instrumenten seien die als "Gracey" bezeichneten Küretten erwähnt, die sich in den meisten
Bereichen des Gebisses aufgrund ihres halbkreisförmigen Querschnitts leicht
einführen
lassen, um gleichzeitig einen Schabvorgang mit ihrer scharfen Zone
und einen Poliervorgang mit ihrer abgerundeten Zone durchzuführen. Dieser
Instrumententyp weist den Nachteil auf, dass bei ihm zahlreiche,
in periodischen Abständen
durchzuführende
Schleifvorgänge
erforderlich sind. Außerdem
ist es, wenn der kontusive Teil der Klinge auf ein Zahnsteinstück trifft,
erforderlich, eine erhebliche Kraft auf das Instrument aufzubringen,
was sich als gefährlich
für das
umgebende Gewebe erweisen kann.
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Im Übrigen kann
die Zeit, die für
die Durchführung
einer derartigen manuellen Behandlung mittels der zuvor erwähnten Instrumente
benötigt
wird, sehr lang werden, und aus diesem Grund wurde vorgeschlagen,
dieses Behandlungsverfahren zu mechanisieren, indem diese Instrumente
mittels Ultraschallerzeugungsvorrichtungen betrieben werden, wie
insbesondere im kanadischen Patent Nr. 597 313 vorgeschlagen wurde.
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Ein
weiterer Nachteil der zuvor erwähnten
Instrumente besteht darin, dass zur Durchführung einer Oberflächen-Wurzelbehandlung
bei ein und demselben Zahn die behandelnde Person gezwungen ist, die
Instrumente im Verlauf der Behandlung mehrmals zu wechseln, was
sowohl lästig
ist als auch einen Zeitverlust bedeutet.
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Auch
wenn die Ultraschall-betriebenen Instrumente eine starke Ermüdung der
behandelnden Person verhindern und ihr außerdem einen nicht vernachlässigbaren
Zeitgewinn gestatten, weisen sie jedoch einige Nachteile auf, die
im Wesentlichen darauf beruhen, dass die Instrumente dieses Typs
nicht die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse auf diesem Gebiet
berücksichtigen.
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Es
ist nämlich
bekannt, dass die zuvor erwähnte
Oberflächen-Wwzelbehandlung
darin besteht, den Zement und das Dentin an den befallenen Stellen
abzuheben, um diejenigen Teile von ihnen zu beseitigen, welche eine
mikrobielle Fauna enthalten. Unglücklicherweise hat diese Behandlung
auch zur Folge, Hypersensibilitätsphänomene oder
eine rezidivierende Pulpitis hervorzurufen und in der Folge ein Anhaften
von Bakterien auf den so behandelten Stellen zu begünstigen.
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Im
Moment werden offenbar gegenüber
den Oberflächen-Wurzelbehandlungen
Behandlungen bevorzugt, die als "Säuberung
der Zahnfleischtasche" bezeichnet
werden. Eine derartige Behandlung lässt, im Gegensatz zur vorhergehenden,
den Zement und das Dentin unversehrt.
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Sie
besteht darin, die Zahnfleischtasche zu öffnen, für eine Reinigung der Wurzel
zu sorgen und eine mechanische Entfernung der irritierenden Stoffe von
der Oberfläche
des Zahns und der Wurzel durchzuführen. Die Reinigung erfolgt
bis an das benachbarte nicht erkrankte Gewebe und verändert die
bestehende mikrobielle Organisation von Grund auf, um zu einem nicht
entzündlichen
Zustand des Gewebes zu führen.
Die Reinigung erlaubt das Erzielen einer vollständigen Vernarbung der Verletzung
durch Entgiftung des Gewebes sowie eine Neubildung von Zement.
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Eine
derartige Behandlung erfordert ein nicht kontusives Element, das
eine Reinigungs- und Glättungsbehandlung
ermöglicht,
die im Gegensatz zum Schab/Poliereffekt, der mit den herkömmlichen
Instrumenten einschließlich
auch der Ultraschall-betriebenen Instrumente erzielt wurde, sowohl
schnell als auch schonend erfolgt.
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Weiter
ist bekannt, dass die in der Zahnbehandlung verwendeten Ultraschallbetriebenen
Instrumente eine Kavitationswirkung hervorbringen, die man zur Beseitigung
von Zahnstein nutzt, der auf den unter dem Zahnfleisch befindlichen
Zahnoberflächen abgelagert
ist. Die zuvor beschriebenen Instrumente des Standes der Technik
erwiesen sich als nicht in der Lage, nur durch die von ihnen hervorgerufene Kavitationswirkung
von der Zahnwurzel die dort anhaftenden, unter dem Zahnfleisch befindlichen
Konkremente zu entfernen. Aus diesem Grund verfügen diese Instrumente über einen
kontusiven Teil, dessen Wirkung die Kavitationswirkung unterstützen soll,
um die zu beseitigenden Konkremente in gewisser Weise "spanabhebend" zu bearbeiten.
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So
ist aus dem Patent US-A-3 645 255 ein Zahnbehandlungs-Griffstück bekannt,
das durch einen Ultraschallwandler betrieben wird, wobei das Ende
dieses Griffstücks
mit Berieselungsflüssigkeit versorgt
wird und dieses Griffstück
in einem spitzen aktiven Ende endet.
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Ebenfalls
ist aus der Anmeldung PCT WO-96/00631 ein Griffstück bekannt,
bei dem das zugehörige
Werkzeug durch einen Ultraschallwandler angetrieben wird, der eine
mit Berieselungsflüssigkeit
versorgte hohle Zone aufweist, wobei das aktive Ende dieses Instrumentes
abgerundet ist und die Seitenwände,
welche die hohle Zone begrenzen, einen kontusiven oberen Teil aufweisen.
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Gegenstand
der Erfindung ist ein zahnärztliches
Instrument, mit dem eine Reinigungsbehandlung einer Zahnfleischtasche
mittels Ultraschall durchgeführt
werden kann, wobei dabei auf das Phänomen einer Kavitationsverstärkung zurückgegriffen wird,
wodurch die behandelnde Person kein Risiko mehr läuft, nicht
erkrankten Zement oder Dentin des Zahnes zu beschädigen.
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Es
wurde festgestellt, dass bei einigen speziellen Formgebungen eines
Instrumentes das erzeugte Kavitationsphänomen ausreicht, um eine Beseitigung
der Konkremente zu ermöglichen.
Es wurde ebenfalls festgestellt, dass dieser Effekt mittels Instrumenten
erzielt werden konnte, die keinen kontusiven Teil aufwiesen. Unter diesen
Umständen
läuft die
behandelnde Person keine Gefahr, die Unversehrtheit der Wurzel des
Zahnes zu beeinträchtigen.
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Und
zwar hat man festgestellt, dass durch Erzeugen einer akustischen
Kammer zwischen dem aktiven Ende des Instrumentes und dem auf der Oberfläche des
Zahnes abgelagerten zu beseitigenden Konkrement das Kavitationsphänomen bis
zu einem solchen Grad vergrößert werden
konnte, dass der auf diese Weise erzielte Kavitationspegel eine schnelle
Zerstörung
des Konkrementes erlaubte.
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Gegenstand
der Erfindung ist daher ein zahnärztliches
Instrument, das sich mit einem Griffstück, welches zur Übertragung
von Ultraschallschwingungen auf dieses geeignet ist, fest verbinden lässt, und
das vom Typ ist, der insbesondere zur Behandlung von parodontalen
Taschen bestimmt ist, und das aus wenigstens einem Arm gebildet
ist, der in einem aktiven Ende endet, dadurch gekennzeichnet, dass
- – das
aktive Ende wenigstens eine Seite aufweist, die mit einer sich entlang
ihrer Längsachse
erstreckenden ausgehöhlten
Zone versehen ist,
- – die
ausgehöhlte
Zone zum Aufnehmen einer Berieselungsflüssigkeitsspeisung geeignet
ist,
- – das
aktive Ende keine kontusive Zone aufweist.
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Vorzugsweise
sind die Einrichtungen zur Versorgung der hohlen Zone mit Berieselungsflüssigkeit
integraler Bestandteil des Instrumentes.
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Der
mit der Bildung einer akustischen Kammer verbundene Kavitationseffekt
wird noch weiter dadurch erhöht,
dass auf der gegenüberliegenden Seite
des Instrumentes eine zweite ausgehöhlte Zone vorgesehen ist, die
vorzugsweise zu ersterer bezüglich
einer Ebene symmetrisch ist und die selber mit Berieselungsflüssigkeit
versorgt wird. Diese Anordnung erhöht nicht nur den Kavitationseffekt
auf die Zahnfläche,
sondern erlaubt auch, dass die Berieselungsflüssigkeit, die aus der zweiten
ausgehöhlten Zone
des Instrumentes ausgestoßen
wird, durch deren Schwingungen auf das Zahnfleisch des Zahnes befördert wird,
wodurch dessen Reinigung bewirkt wird. Es kann also festgestellt
werden, dass ein derartiges Instrument bei einem Betrieb gleichzeitig
zwei Funktionen erfüllt,
und zwar sowohl das Losbrechen der Konkremente durch den vergrößerten Kavitationseffekt
als auch eine Reinigung des Sulcus, wodurch die behandelnde Person
Zeit gewinnt, da es ihr erlaubt, von einer Zahnfleischtasche zur
anderen interproximal fortzufahren.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die ausgehöhlte
Zone einen parabolischen Querschnitt, derart, dass sich ihr Brennpunkt
im Wesentlichen in einem Abstand zu ihrem Boden befindet, der im
Verlauf der Behandlung dem Ort der Konkrementoberfläche entspricht.
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Es
wurde festgestellt, dass es, dadurch dass dem aktiven Ende des Instrumentes
(d.h. demjenigen Teil von diesem, der im Behandlungsverlauf mit dem
Zahn in Kontakt kommen soll) eine bestimmte spezielle Form verliehen
wird, möglich
war, eine vollständige
Reinigungsbehandlung der Zahnfleischtasche auf allen Flächen des
Zahnes zu gewährleisten, ohne
dass die behandelnde Person im Verlauf der Behandlung einen Instrumentenwechsel
vorzunehmen braucht. Und zwar ist es, dadurch dass dem Instrument
diese bestimmte spezielle Form verliehen wird, sogar möglich, die
zuvor erwähnte
Behandlung bei allen Zähnen
eines Patienten mit einem einzigen Instrument durchzuführen. Unter
diesen Umständen hat
die behandelnde Person nicht nur den Vorteil einer größeren Behandlungsgeschwindigkeit
und eines größeren Arbeitskomforts,
sondern kann auch ihre Kosten beträchtlich verringern, dadurch,
dass ein einziges Instrument die bisher erforderlichen verschiedenen
Instrumente ersetzt. Das aktive Ende weist daher wenigstens eine
Seite von der generellen Form eines gleichschenkligen Trapezes auf,
dessen Symmetrieachse mit derjenigen des Armes, an den es anschließt, zusammenfällt und
dessen kleine Basis den vorderen Teil bildet.
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Das
Instrument gemäß der Erfindung
erlaubt außerdem,
die Sicherheit des Patienten zu verbessern, da es keine kontusive
Kante aufweist.
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Nachfolgend
werden beispielhaft und nicht einschränkend unterschiedliche Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen, welche zeigen:
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1 eine
Draufsicht einer chirurgischen Kombination, welche ein Instrument
gemäß der Erfindung
beinhaltet.
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2 eine
Draufsicht eines Beispiels eines zahnärztlichen Instrumentes gemäß der Erfindung.
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3 einen
vergrößerten Transversalquerschnitt
des aktiven Endes des zahnärztlichen
Instrumentes, und zwar entlang Linie III-III in 2.
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4 einen
vergrößerten Längsquerschnitt des
aktiven Endes des zahnärztlichen
Instrumentes, und zwar entlang Linie IV-IV in 2.
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5 einen
Transversalquerschnitt einer Ausführungsvariante des aktiven
Endes eines Instrumentes gemäß der Erfindung.
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6 einen
schematischen Querschnitt eines Instrumentes gemäß der Erfindung in seiner Arbeitsposition
zwischen dem Zement und dem Zahnfleisch eines Zahnes.
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7 einen
schematischen Querschnitt eines Ausführungsvariante eines Instrumentes
gemäß der Erfindung
in seiner Arbeitsposition zwischen dem Zement und dem Zahnfleisch
eines Zahnes.
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8 eine
partielle Draufsicht einer Ausführungsvariante
des aktiven Endes eines Instrumentes gemäß der Erfindung.
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9 einen
Längsschnitt
des in 8 dargestellten Instrumentes entlang Linie IX-IX
von dieser.
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10 einen
Transversalquerschnitt des in 8 dargestellten
Instrumentes entlang Linie X-X von dieser.
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Die
in 1 dargestellte chirurgische Kombination besteht
im Wesentlichen aus einem Griffstück 1 und einem Instrument 3.
Das Griffstück 1 besteht
aus einem zylindrischen Gehäuse 5,
das einen piezoelektrischen Wandler 7 enthält, der
mit nicht in der Zeichnung dargestellten elektrischen Stromversorgungseinrichtungen
verbunden ist. Der Wandler 7 endet in einem mit einem Gewinde
versehenen Endstück 9,
auf das sich die Buchse 11 des Instrumentes 3 aufschrauben
lässt.
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Letzteres,
das detaillierter in 2 dargestellt ist, besteht aus
einer zylindrischen Buchse 11, die sich in einem zylindrischen
Arm 13 von geringerem Durchmesser fortsetzt, dessen Längsachse
einen Winkel α von
ca. 40 Grad mit der Längsachse
xx' der Buche 11 bildet.
Dieser erste Arm 13 setzt sich in einem zweiten Arm 15 von
im Wesentlichen gleicher Länge
fort, der in umgekehrter Richtung abgewinkelt ist und einen Winkel β von ca.
90 Grad mit dem ersten Arm 13 bildet. Der zweite Arm 15 endet
in einem aktiven Ende 17, d.h. einem Teil, dessen verschiedene
Flächen
in Kontakt mit den verschiedenen zu behandelnden Zonen des Zahnes
in Kontakt gebracht werden sollen.
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Das
aktive Ende 17 wird durch spanende Bearbeitung des Armes 15 erzielt.
Wie in 3 dargestellt, besitzt es einen Querschnitt in
Form eines Halbmondes, dessen winklige Teile abgerundet sind, wodurch
eine ausgehöhlte
Zone 14 gebildet wird. Die Symmetrieebene Q des aktiven
Endes 17 ist senkrecht zu der durch die beiden Arme 13 und 15 gebildeten
Ebene P. Die Innenfläche 16 der
ausgehöhlten Zone 16 hat
im Wesentlichen die Form eines Kreisbogens.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung kann diese Fläche 16 parabolische
Form haben, wobei der Parabelbrennpunkt F sich dann in einem solchen
Abstand von dieser befindet, dass er sich in der Anwendungsposition
auf der Oberfläche
des Konkrementes 19 befindet, das man entfernen möchte.
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Es
ist bekannt, dass das Kavitationsphänomen nur unter Vorhandensein
einer Flüssigkeit
auftreten kann. Diese kann über
externe Einrichtungen zugeführt
werden, wird jedoch vorzugsweise durch das Instrument selbst zugeführt. Dazu
verfügt
das Griffstück 1 über Flüssigkeitsversorgungseinrichtungen 18,
die über
nicht in der Zeichnung dargestellte Verbindungseinrichtungen mit
einem Versorgungskanal 21 verbunden sind, der in der Mitte
des Instrumentes 3 vorgesehen ist und der in dessen ausgehöhlte Zone
einmündet.
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Es
wurde festgestellt, dass die Wirksamkeit der vergrößerten Kavitation
verbessert wurde, wenn das Instrument 3 zwei ausgehöhlte Zonen 14 besaß, die vorzugsweise
identisch und symmetrisch bezüglich
der Ebene P waren. Daher ist in 5 ein Instrument
vom Typ des in 3 dargestellten Instrumentes
dargestellt, das aber außerdem
bezüglich
einer durch die Arme 13 und 15 gebildeten Ebene
P symmetrisch ist. Eine derartige Anordnung wie dargestellt in 7 erlaubt
der behandelnden Person, während
sie mit dem Instrument eine Beseitigung der Konkremente 19 durchführt, dieses
so zu gebrauchen, dass sie die eine der ausgehöhlten Zonen auf das Konkrement
richtet, um eine akustische Kammer zu bilden, die das Erzeugen einer
vergrößerten Kavitation
erlaubt, und sie mit der gegenüberliegenden Seite
eine Reinigung des Zahnfleisches 10 durchführt.
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Bei
einer in den 8 bis 10 dargestellten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, die dazu dient, dem Instrument eine vielseitigere
Funktion zu verleihen, d.h. man damit nicht nur eine vollständige Behandlung
eines gegebenen Zahnes 8 durchführen kann, sondern auch diese
Behandlung an allen Zähnen
eines Patienten durchzuführen kann,
wurde eine spezielle Form seines aktiven Endes 17 konzipiert,
wobei dessen Form insgesamt, d.h. in einer Ansicht entlang der Ebene
P der zwei Arme 13 und 15, die eines gleichschenkligen
Trapezes ist, bei dem die kleine Basis und die große Basis abgerundete
Winkel aufweisen. Die große
Basis B des Trapezes ist etwas größer als der Durchmesser des
zweiten Armes 15 und liegt in der Größenordnung von 2,5 mm, seine
Höhe h
liegt in der Größenordnung
von 5 mm und seine kleine Basis B in der Größenordnung von 1 mm. Die beiden
ausgehöhlten Bereiche 14 des
Instrumentes sind symmetrisch bezüglich der Ebene P, welche durch
seine beiden Arme 13 und 15 definiert ist, und
alle Zonen des aktiven Endes des Instrumentes 3 sind abgerundet,
damit keine kontusive Kante vorhanden ist.
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Das
Instrument ist von einem Versorgungskanal 21 durchzogen,
der sich in der Nähe
der ausgehöhlten
Zonen 14 des aktiven Endes 17 in zwei sekundäre Kanäle 21' von geringerem
Durchmesser aufteilt, die bezüglich
der Ebene P geneigt sind und die jeweils in den in Strömungsrichtung
vorderen Teil einer jeden ausgehöhlten
Zone 14 einmünden,
wobei diese Kanäle
letztere mit der für
die Erzeugung des Kavitationsphänomens
erforderlichen Flüssigkeit versorgen.