DE69937461T2 - Mit diamantähnlichem kohlenstoff überzogenes zahnärztliches instrument - Google Patents

Mit diamantähnlichem kohlenstoff überzogenes zahnärztliches instrument Download PDF

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0089Implanting tools or instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1662Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans for particular parts of the body
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Werkzeugeinsatz für ein zahnärztliches Bohr-/Schneidesystem wie Bohreinsätze, Gewindeschneideeinsätze, Schneidespitzen von Osteotomen und Ähnliches, zur Verwendung insbesondere auf dem Gebiet der Oralchirurgie, genauer auf dem Gebiet der zahnärztlichen Implantologie.
  • Hintergrund und verwandter Stand der Technik
  • Zahnärztliche Implantate werden chirurgisch in den Kieferknochen eines Patienten implantiert, um Verankerungen für prothetische Einrichtungen wie künstliche Zähne, Kronen, Brücken, künstliche Gebisse und Ähnliches zu schaffen. Zahnärztliche Implantate ermöglichen es Menschen, die ihre Zähne verloren haben, wieder angenehm lächeln, sprechen und kauen können.
  • Typischerweise trägt das zahnärztliche Implantat, das in den Kieferknochen des Patienten implantiert wird, eine Schraubfassung. Diese Schraubfassung ist zugänglich durch das darüberliegende Zahnfleischgewebe zum Aufnehmen und Tragen von einem oder mehreren zahnärztlichen Einrichtungen oder Komponenten. Diese Komponenten wiederum sind nützlich zum Tragen der prothetischen Sanierung.
  • Der erste Schritt beim Einbringen eines Implantats besteht üblicherweise darin, einen Schnitt in den Gaumen oder das Zahnfleisch des Patienten zu setzen. Anschließend wird typischerweise ein Loch oder eine Osteotomie im Kieferknochen des Patienten gebildet. Dies kann die Erweiterung bestehender Vertiefungen oder die Bildung neuer umfassen. Das Implantat wird dann in der Osteotomie befestigt. Mehr als eine Osteotomie kann vorbereitet werden, um eine Mehrzahl von Implantaten zu aufzunehmen. Wenn das Implantat einmal gut in seiner unter dem Zahnfleisch angeordneten Position gesichert ist, wird in der Osteotomie eine Heilschraube stramm über das Implantat geschraubt.
  • Daran schließt sich eine Heilperiode an, in der der Knochen wachsen kann, so dass er das Implantat umgibt und hält. Dieser Vorgang wird „Osseointegration" genannt. Das Zahnfleischgewebe heilt auch über das Implantat und über die Heilschraube. Bei Implantaten in der Mandibula (Unterkiefer) benötigt das Heilen typischerweise ungefähr drei Monate; bei Implantaten in der Maxilla (Oberkiefer) dauert die Heilperiode normalerweise ungefähr sechs Monate.
  • Nachdem sich die Osseointegration eingestellt hat und das Zahnfleisch geheilt ist, wird das Zahnfleisch durch das Setzen eines Schnitts erneut geöffnet und die Heilschraube wird entfernt. Eine passende Heil-Stützeinrichtung wird an dem Implantat angebracht. Eine zweite Heilperiode schließt sich an, in der das Zahnfleischgewebe um die Heil-Stützeinrichtung herum heilen kann. Diese zweite Heilperiode dauert typischerweise zwischen 4 und 8 Wochen.
  • Nach der zweiten Heilperiode wird die Heil-Stützeinrichtung von dem Implantat entfernt. Typischerweise wird ein Abdruck vom Mund des Patienten genommen, um eine Prothese oder eine zahnärztliche Sanierung zu erzeugen. Eine Stützeinrichtung, die die endgültige Sanierung trägt, wird an dem Implantat angebracht. Schließlich wird die Sanierung an die Stützeinrichtung und/oder das Implantat zementiert oder geschraubt, um das Einrichten der prothetischen Sanierung im Mund des Patienten zu vervollständigen.
  • Der Schritt des Bildens einer Osteotomie umfasst typischerweise das Bohren eines Lochs im Kieferknochen des Patienten, wobei einer oder mehrere passende Bohreinsätze verwendet werden. Dies kann ein schwieriger Vorgang sein, der eine Beeinträchtigung des Wohlbefindens oder ein Trauma für den Patienten bewirken kann, die zumindest teilweise auf den Schmerz und den Schreck zurückzuführen sind, der damit verbunden ist, dass ein vergleichsweise großer Bohreinsatz in den Kieferknochen der Person eindringt. Das Bohren in Knochen mit hoher Dichte kann darüber hinaus reizen und die Vorbereitung der Osteotomie erschweren.
  • Die hohen Drehgeschwindigkeiten, mit denen das Bohren typischerweise verbunden ist, können darüber hinaus eine erhebliche Wärme erzeugen. Dies gilt insbesondere, weil die Osteotomie kein durchgehendes Loch ist. Die großen Hitzemengen sind nachteilig, weil sie eine „Nekrosis" des Knochens durch Verbrennen verursachen können. Wiederum trägt dies zum Trauma und Leiden des Patienten bei und kann die gewünschte Heilung des Knochens und die Osseointegration des Implantats behindern.
  • Die hohen Drehgeschwindigkeiten beim Bohren können ferner zu hohen Reibungskräften und Drehmomenten zwischen dem Knochen und dem Bohreinsatz führen. Dies erhöht uner wünschterweise das Risiko von Knochenbrüchen, was wiederum von Nachteil für den Patienten ist. Darüber hinaus können die hohen Reibungskräfte und Drehmomente einen Bruch des Bohreinsatzes verursachen. Dies ist von Nachteil, weil der Vorgang weiter erschwert wird und das Trauma des Patienten sich verstärkt.
  • In einigen Fällen werden zahnärztliche Senkwerkzeuge verwendet, um die Osteotomie für die Aufnahme eines speziell geformten Implantats anzusenken. Ebenfalls können zahnärztliche Gewindeschneider verwendet werden, um die Osteotomie für die Aufnahme eines Gewindeimplantats mit einem Gewinde zu versehen. Sowohl das Senkwerkzeug als auch der Gewindeschneider sind mit der Entfernung von Knochenmaterial verbunden und können einige oder alle der oben erwähnten Nachteile mit sich bringen.
  • In einigen Fällen wird ein Osteotom verwendet, um eine Osteotomie in weichem Knochen zu bilden. Ein Osteotom hat typischerweise eine Schneidespitze, die von dem Zahnarzt von Hand geführt wird, um das weiche knochenartige Material zu schneiden/komprimieren. Wiederum können bei der Verwendung üblicher Osteotome einige oder alle der oben genannten Nachteile auftreten.
  • US 52 999 37 offenbart einen Werkzeugeinsatz mit einer Beschichtung aus Hartkarbon, die weniger als 5% Wasserstoff als Fremdstoff umfasst.
  • Wie oben angedeutet kann es schwierig sein, den Vorgang des Herstellens einer Osteotomie wirksam und ohne größere Beeinträchtigung und Trauma für den Patienten durchzuführen. Darüber hinaus sind Bohreinsätze, Senkwerkzeuge, Gewindeschneider, und Schneidespitzen eines Osteotoms Reibungskräften und korrodierenden Umgebungen (im Mund des Patienten und möglicherweise während der Sterilisierung) ausgesetzt. Dies führt dazu, dass diese Instrumente in vielen Fällen häufig ausgewechselt werden müssen, da Abnutzung und Korrosion ihre Wirksamkeit vermindern. Dies ist von Nachteil, da es die Kosten des Implantiervorgangs erhöht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es ein Ziel und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, einige oder alle dieser Beschränkungen zu überwinden, indem ein mit einem Hartkarbon beschichteter Werkzeugeinsatz für ein zahnärztliches Bohr-/Schneidesystem gemäß Anspruch 1 vorgestellt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Beschichtung diamantähnliches Karbon (DLC). In anderen Ausführungsformen kann die Beschichtung kristallinen Diamant oder eine Kombination von zwei oder mehr aus der Gruppe diamantähnliches Karbon (DLC), amorpher Diamant und kristalliner Diamant umfassen. Der Werkzeugeinsatz umfasst vorzugsweise Bohreinsätze, Gewindeschneider, Senkwerkzeuge und Schneidespitzen von Osteotomen zum Vorbereiten einer Osteotomie in einem Kieferknochen eines Patienten. Das Werkzeug kann auch andere zahnärztliche Schneidewerkzeuge umfassen, wie beispielsweise eine Feile für einen Wurzelkanal.
  • Obwohl es eine große Vielzahl von kommerziell verfügbaren „Hartkarbon"-Beschichtungen gibt, stellt die vorliegende Erfindung bestimmte neue und einzigartige Vorteile und Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik auf dem Gebiet der Oralchirurgie und insbesondere auf dem Gebiet der zahnärztlichen Implantologie zur Verfügung, soweit sie einen Bezug zur Vorbereitung einer Osteotomie in dem Kieferknochen eines Patienten haben. Ein Vorteil der Hartkarbon-Beschichtung besteht darin, dass sie einen verminderten Reibungskoeffizienten (verbesserte Schmierfähigkeit) zwischen dem Werkzeugeinsatz und dem Kieferknochen bietet und die Schneideleistung in gewünschter Weise verbessert. Einige der anderen Vorzüge und Vorteile stellen eine Folge der Eigenschaften der Beschichtung dar, wie große mechanische Härte (Verschleißfestigkeit), Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion und gute Wärmeleitfähigkeit. Einige oder alle wünschenswerten Eigenschaften der Hartkarbonbeschichtung führen zu einer verminderten Beeinträchtigung des Patienten, geringerer Wahrscheinlichkeit von Unfällen, Knochenbruch und Knochen-Nekrosis, Vereinfachung der Operation für den Kieferchirurgen, Einsparung wertvoller Zeit und Verminderung der Kosten des Implantiervorgangs.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeugeinsatz für ein zahnärztliches Bohr-/Schneidesystem vorgestellt. Der Werkzeugeinsatz ist dazu ausgelegt, eine Osteotomie in einem Kieferknochen vorzubereiten. Der Werkzeugeinsatz umfasst im Allgemeinen einen Verbindungsschaft und einen Schneidekopf. Der Verbindungsschaft ist dazu bemessen und ausgelegt, mit einem Handstück eines zahnärztlichen Bohr-/Schneidesystems verbunden zu werden. Der Schneidekopf umfasst eine Mehrzahl von Schneidkanten-/Oberflächen zum drehenden Schneiden von Knochen-/Gewebematerial. Ein Hartkarbon, das zwischen 5 und ungefähr 35 atomischer Prozent Wasserstoff umfasst, ist auf den Schneidekopf aufgebracht. Dies vermindert die Reibung erheblich und erhöht die Schneideleistung des Werkzeugeinsatzes.
  • Um die Erfindung und die gegenüber dem Stand der Technik erreichten Vorteile zusammenzufassen, sind vorstehend bestimmte Ziele und Vorteile der Erfindung beschrieben worden. Selbstverständlich ist es einsichtig, dass nicht notwendigerweise alle Ziele und Vorteile mit jeder Ausführungsform der Erfindung erreicht werden. Der Fachmann wird daher beispielsweise erkennen, dass die Erfindung auf eine Weise ausgeführt oder verwirklicht werden kann, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen wie hier beschrieben erreicht, ohne notwendigerweise die anderen Vorteile, wie sie hier beschrieben oder angedeutet sind, erreicht werden.
  • Alle diese Ausführungsformen sollen vom Umfang der hier beschriebenen Erfindung umfasst sein. Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei die Erfindung nicht auf eine bestimmte der bevorzugte Ausführungsformen) beschränkt ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines zahnärztlichen Bohr-/Schneidesystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Beschichtung (nicht maßstabgetreu) auf dem Werkzeugeinsatz der 1;
  • 3 zeigt eine Draufsicht von vorne auf den Werkzeugeinsatz aus 1;
  • 4 zeigt eine Draufsicht von der Seite auf den Bohreinsatz der 1;
  • 5 zeigt eine Aufsicht von oben auf den Bohreinsatz der 1;
  • 6 zeigt eine geschnittene Ansicht entlang der Linie 6-6 der 4;
  • 7 zeigt eine Draufsicht von vorne auf den Gewindeschneider aus 1;
  • 8 zeigt eine Draufsicht von vorne auf das Senkwerkzeug aus 1;
  • 9 zeigt eine Draufsicht von vorne auf ein Osteotom gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endes der Schneidespitze des Osteotoms der 9.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines zahnärztlichen Bohr-/Schneidesystems oder -apparats 110 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Das Bohrsystem 110 umfasst im Allgemeinen eine Werkzeugeinsatz 10, der mit einem Bohrer oder Handstück 12 verbunden ist, um das Rotordrehmoment auf den Werkzeugeinsatz 10 zu übertragen. Das Handstück 12 kann mit einer großen Vielzahl von kommerziell verfügbaren Energiequellen betrieben sein, beispielsweise pneumatische, hydraulische oder elektrische Motoren, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Alternativ kann der Werkzeugeinsatz 10 für eine Hand- oder Fingerbetätigung ausgelegt sein. Das Bohrsystem 110 umfasst ferner eine Spülkanüle 14. Die Spülkanüle 14 wird von einem Trageelement 16 auf dem Handstück 12 gehalten. Die Spülkanüle 14 steht in Flüssigkeitsaustausch mit dem Werkzeugeinsatz 10 und stellt Flüssigkeit zum Reinigen und Kühlen zur Verfügung, wie es unten in näherem Detail beschrieben ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Teil des Werkzeugeinsatzes oder zahnärztlichen Instruments 10 (1) mit einer Schicht oder einem Film 20 von Hartkarbon beschichtet, wie es schematisch in 2 dargestellt ist. Die Beschichtung 20 kann beispielsweise umfassen, eine diamantähnliche (DLC) Beschichtung 20, eine diamantene Beschichtung 20, eine Beschichtung 20 von kristallinem Diamant oder eine Kombination einer beliebigen amorphen und kristallinen Diamantbeschichtung. Die Beschichtung 20 kann vielschichtig sein und eine oder mehrere Schichten umfassen. Der Begriff „Hartkarbon" wird hier verwendet, um einen oder alle der obigen zu bezeichnen, wobei gebührend zu beachten ist, ob eine oder alle Vorzüge und Vorteile der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beschichtung 20 (2) eine Beschichtung 20 von diamantähnlichem Karbon (DLC). In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Beschichtung 20 eine Diamantbeschichtung 20. Im Allgemeinen ist diamantähnliches Karbon (DLC) mit Wasserstoff versehen und dieses Merkmal unterscheidet es von amorphem Diamant, der einen vernachlässigbaren Anteil von Wasserstoff aufweist. Beide umfassen eine amorphe Anordnung von Atomen und einen überwiegenden oder erheblichen Anteil von sp3-Bindungen, was zu einer großen mechanischen Härte, niedrigen Reibung, chemischen Trägheit, verbesserten Wärmeleitung, und anderen wünschenswerten Eigenschaften führt. Diamantähnliches Karbon (DLC) und amorpher Diamant können auch einen gewissen Anteil von sp2-Bindungen umfassen. Im Allgemeinen umfasst die „Hartkarbon"-Beschichtung 20 der vorliegenden Erfindung (a) zumindest etwas sp3-Bindung, (b) etwas, vernachlässigbar wenig oder keine sp2-Bindungen und (c) etwas Hydrierung gemäß Anspruch 1. Eine Erläuterung der spn-Bindungs-Konfigurationen findet sich in vielen Referenzen, beispielsweise in „Synthetic Diamond: Emerging CVD Science and Technology," herausgegeben von K.E. Spear und J.P. Dismukes (gefördert von Electrochemical Society, Inc.), Wiley, New York, 1994. Obwohl es eine große Vielzahl von kommerziell erhältlichen „Hartkarbon"-Beschichtungen gibt, bietet die vorliegende Erfindung bestimmte neue und einzigartige Vorzüge und Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf dem Gebiet der Oralchirurgie und insbesondere auf dem Gebiet der zahnärztlichen Implantologie, soweit sie auf die Vorbereitung einer Osteotomie in dem Kieferknochen eines Patienten bezogen ist.
  • Wie es nachfolgend genauer erläutert ist, ist es ein Vorteil der Beschichtung 20 (2), dass sie einen verminderten Reibungskoeffizienten (verbesserte Schmierfähigkeit) zwischen dem Kieferknochen und dem erfindungsgemäßen, mit Hartkarbon beschichteten zahnärztlichen Instrument bietet und in wünschenswerter Weise die Schneideleistung verbessert. Einige der weiteren Vorzüge und Vorteile folgen aus weiteren Eigenschaften der Beschichtung 20 wie große mechanische Härte (Verschleißfestigkeit), Korrosionsbeständigkeit, und große thermische Leitfähigkeit. Einige oder alle dieser wünschenswerten Eigenschaft der Hartkarbonbeschichtung 20 führen zu verminderten Beeinträchtigungen des Patienten, verminderter Wahrscheinlichkeit von Unfällen, Knochenbruch und Knochen-Nekrosis, einem leichteren Operieren für den Kieferchirurgen, Einsparen von wertvoller Zeit und Verminderung der Kosten des Implantiervorgangs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform und mit Bezug auf die 3 bis 6 ist der Werkzeugeinsatz 10 (1) ein Bohreinsatz 10 zum Bilden einer implantat-aufnehmenden Osteotomie im Kieferknochen eines Patienten. Der Bohreinsatz 10 umfasst im Allgemeinen einen Verbindungsschaft 22 und einen Schneidekopf 24, die mit einem Zwischenglied 26 verbunden sind. Der Verbindungsschaft 22 ist allgemein zylinderförmig und umfasst ein proximales Ende oder eine Spannvorrichtung 28, die dazu bemessen und ausgelegt ist, von einem Handstück eines üblichen zahnärztlichen Bohrsystems aufgenommen zu werden, beispielsweise dem Handstück 12 des zahnärztlichen Bohrsystems 110, das in 1 gezeigt ist. Das Spannfutter 28 umfasst eine allgemein I-förmige flache Seite 50, die einen Absatz 52 und eine allgemein halbkreisförmige Scheibe 54 oberhalb und benachbart zu einer allgemein halbkreisförmigen Nut 50 bildet. Eine derartige Ausbildung des Spannfutters 28 wird in der zahnärztlichen Industrie typischerweise verwendet, um zahnärztliche Werkzeugeinsätze mit zahnärztlichen Bohrern oder Handstücken zu verbinden oder anzukoppeln.
  • In anderen Ausführungsformen können der Verbindungsschaft 22 und das Spannfutter 28 je nach Bedarf oder Wunsch auf vielfältige Weise zweckmäßig ausgelegt und bemessen sein, wobei das Ziel, den Bohreinsatz 10 mit einem zahnärztlichen Bohrsystem zu verbinden, hinreichend zu berücksichtigen ist. Der Verbindungsschaft 22 umfasst ferner einen longitudinalen Durchlass 30, der sich von dem proximalen Ende 28 zu dem Zwischenglied 26 erstreckt, wie es in 5 gezeigt ist. Der Durchlass 30 hat vorzugsweise allgemein eine Zylinderform und ist im Wesentlichen zentral in dem Verbindungsschaft 22 angeordnet. Der Durchlass 30 ist dazu bemessen und ausgelegt, die Spülkanüle 14 (1) aufzunehmen.
  • Gemäß den 3 bis 6 hat das Zwischenglied 26 allgemein eine Zylinderform und steht in mechanischer Verbindung mit dem Verbindungsschaft 22 und dem Schneidekopf 24. Während des Bohrens dreht sich das Zwischenglied 26 zusammen mit dem Schneidekopf 24 und dem Verbindungsschaft 22. Das Zwischenglied 26 umfasst ein seitliches durchgehendes Loch 32 (4). Das Loch 32 des Zwischenglieds 26 ist verbunden mit dem Durchlass 30 des Verbindungsschafts 22. In einer bevorzugten Ausführungsform ist auch das Zwischenglied 26 beschichtet mit einer Hartkarbonbeschichtung, vorzugsweise mit einer Beschichtung von diamantähnlichem Karbon (DLC), wie es mit der Beschichtung 20 (2) schematisch dargestellt ist. Die Beschichtung kann das Anhaften jeglicher Knochensplitter oder Verunreinigungen an das Zwischenglied 26 vermindern und es dadurch erleichtern, den Bohreinsatz 10 zu reinigen und zu sterilisieren. Die Beschichtung 20 verbessert darüber hinaus die Korrosionsbeständigkeit des Zwischenglieds 26.
  • In einer Ausführungsform nimmt das Loch 32 des Zwischenglieds 26 einen Einsatz oder Stecker (nicht gezeigt) auf. Der Stecker ist vorzugsweise aus Silikon gefertigt. Der Stecker umfasst ein allgemein longitudinal hindurchgehendes Loch und dient dazu, die Spülkanüle 14 (1) an ihrem Platz zu halten und eine ungewünschte Bewegung der Kanüle 14 während der Bohrtätigkeit zu verhindern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 umfasst der Schneidekopf 24 im allgemeinen eine Mehrzahl von Nuten, die eine Mehrzahl von Seiten-Schneidkanten 34 bilden und in einer Mehrzahl von End-Schneidkanten 36 enden. Die Seiten-Schneidkanten 34 erstrecken sich über die Länge des Schneidkopfs 24 und enden in den End-Schneidkanten 36. Die End-Schneidkanten enden, in dem sie eine Schneidspitze oder -Ende 38 des Schneidekopfs 24 bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schneidekopf 24 drei Seiten-Schneidekanten 34. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schneidekopf 24 drei End-Schneidekanten 36. In anderen Ausführungsformen kann der Schneidekopf 24, wie es für den Fachmann ersichtlich ist, je nach Bedarf oder Wunsch weniger oder mehr Seiten-Schneidkanten 34 und/oder End-Schneidkanten 36 umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der gesamte Schneidekopf 24 beschichtet mit einer Hartkarbon-Beschichtung, weiter vorzugsweise mit einer Beschichtung 20 aus diamantähnlichem Karbon (DLC), wie es schematisch durch die Beschichtung 20 (2) dargestellt ist. Die Beschichtung 20 kann beispielsweise durch physikalische Dampfphasenabscheidung (physical vapor deposition, PVD) und/oder chemische Dampfphasenabscheidung(chemical vapor deposition, CVD)-Technik aufgebracht sein, wobei je nach Bedarf oder Wunsch andere Beschichtungstechniken zweckmäßig angewendet werden können, wobei das Ziel, ein mit einer Hartkarbon-Beschichtung beschichtetes zahnärztliches Schneidewerkzeug mit verbesserter Leistungsfähigkeit vorzustellen, hinreichend zu berücksichtigen ist.
  • Nun wieder mit Bezug auf die 3 bis 6 umfasst der Schneidekopf 24 ferner einen longitudinalen Durchlass 40, der in Flüssigkeitsaustausch mit einer Mehrzahl von Öffnungen 42 steht, die nahe der Spitze 38 des Schneidkopfs angeordnet sind. Der Durchlass 40 steht ferner in Verbindung mit dem Loch 32 (4) des Zwischenglieds 26. Vorzugsweise ist der Durchlass 40 allgemein zylinderförmig und ist im wesentlichen zentral innerhalb des Schneidkopfs 24 allgemein in Ausrichtung mit dem Durchlass 30 angeordnet.
  • Der Durchlass 40 ist dazu bemessen und konfiguriert, die Spülkanüle 14 (1) aufzunehmen. Während der Bohrtätigkeit erstreckt sich die Spülkanüle 14 durch den Durchlass 30 des Verbindungsschafts, das Loch 32 im Zwischenglied und in den Durchlass 40 des Schneidekopfs, wodurch die Flüssigkeitskanüle 14 in Flüssigkeitsaustausch mit den Öffnungen 42 des Schneidekopfs steht. Die Spülkanüle 14 kann daher während der Bohrtätigkeit Flüssigkeit zur Verfügung stellen, um Knochenverunreinigungen/-splitter (und Gewebe) beiseite zu spülen und den Bohreinsatz 10 zu kühlen. Typischerweise wird eine Salzlösung oder steriles Wasser als Spülflüssigkeit verwendet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schneidekopf 24 (3 und 4) drei Öffnungen 42. In anderen Ausführungsformen kann der Schneidekopf 24, wie es für den Fachmann ersichtlich ist, je nach Bedarf oder Wunsch weniger oder mehr Öffnungen 42 umfassen.
  • Mit Bezug auf die 3 und 4 umfasst der Schneidekopf 24 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von tiefeanzeigenden Bändern 44. Die Bänder 44 sind ein optisches Anzeigemittel für die Tiefe der Knochendurchdringung und können in einer bevorzugten Ausführungsform durch ihre Farbe vom Rest der äußeren Oberfläche des Schneidekopfs 24 unterschieden werden. Die Bänder 44 können Nuten sein, die den Außenumfang des Schneidekopfs 24 teilweise oder vollständig umgeben. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schneidekopf 24 vier tiefeanzeigende Bänder 44. In anderen Ausführungsformen kann der Schneidekopf 24 je nach Bedarf oder Wunsch weniger oder mehr Bänder 44 umfassen, wobei dem Ziel, ein verlässliches tiefeanzeigendes Mittel bereit zu stellen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform und mit Bezug auf die 3 und 4 sind die tiefeanzeigenden Bänder 44 durch Laserätzen gebildet. In anderen Ausführungsformen können die Bänder 44 je nach Bedarf oder Wunsch gebildet sein durch eine Vielzahl von Vorgängen, wie chemisches Ätzen oder mechanische Mittel, wobei dem Ziel ein im Allgemein verlässliches tiefeanzeigendes Mittel bereit zu stellen, hinreichende Beachtung zu geben ist. Vorzugsweise werden die Bänder 44 gebildet, nachdem die Hartkarbon-Beschichtung auf das zahnärztliche Instrument aufgebracht ist, in alternativen Ausführungsformen können jedoch auch die Bänder 44 zuerst gebildet werden.
  • Mit Bezug insbesondere auf die 3 und 4 hat der Bohreinsatz 10 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Länge von ungefähr 38,1 mm (1,50 Zoll). In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Verbindungsschaft 22 eine Länge von ungefähr 14,5 mm (0,57 Zoll), der Schneidekopf 24 eine Länge von ungefähr 20,6 mm (0,81 Zoll), und das Zwischenglied 26 eine Länge von ungefähr 3,0 mm (0,12 Zoll). In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann der Bohreinsatz 10 in Abhängigkeit von der jeweiligen Art der zu bildenden Osteotomie je nach Bedarf oder Wunsch auf vielfältige Weise bemessen und ausgelegt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform und mit Bezug auf die 3 bis 6 ist der Schneidekopf 24 dazu bemessen und ausgelegt, einen Schnitt oder eine Osteotomie mit einem Durchmesser von ungefähr 3,8 mm (0,15 Zoll) zu erzeugen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Schneidekopf 24 dazu ausgelegt und bemessen, einen Schnitt oder eine Osteotomie mit einem Durchmesser im Bereich zwischen ungefähr 1,5 mm (0,06 Zoll) und ungefähr 6,0 mm (0,24 Zoll) zu erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schneidekopf 24 dazu bemessen, eine Osteotomie mit einer hinreichenden Tiefe zu bilden, um zahnärztliche Implantate (nicht gezeigt) mit Längen zwischen ungefähr 8 mm (0,31 Zoll) und ungefähr 18 mm (0,71 Zoll) aufzunehmen. In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann der Schneidekopf 24 in Abhängigkeit von der besonderen Art der zu bildenden Osteotomie und dem verwendeten Implantat je nach Bedarf oder Wunsch auf vielfältige Weise bemessen und ausgelegt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform haben die tiefeanzeigenden Bänder 44 (3 und 5) eine Breite von ungefähr 0,76 mm (0,03 Zoll) und eine Tiefe zwischen ungefähr 0,13 mm (0,005 Zoll) und ungefähr 0,25 mm (0,01 Zoll). In anderen bevorzugten Ausführungsformen können die Bänder 44 je nach Bedarf oder Wunsch auf vielfältige Weise bemessen und ausgelegt sein, wobei dem Ziel, ein im allgemeinen verlässliches tiefeanzeigendes Mittel zur Verfügung zu stellen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • Vorzugsweise ist der Bohreinsatz 10 (3 bis 6) aus rostfreiem Stahl gefertigt, weiter vorzugsweise aus UNS S45500 (ASTM-A564). In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Bohreinsatz 10 vor dem Aufbringen der Beschichtung 20 (2) wärmebehandelt, elektrolytisch poliert und passiviert. In anderen Ausführungsformen kann der Bohreinsatz je nach Bedarf oder Wunsch aus einer Vielzahl von Materialien gefertigt sein, wie andere Metalle, Legierungen, Keramiken, Kunststoffe, wobei dem Ziel, eine ver minderte Reibung und eine verbesserte Bohrwirksamkeit zur Verfügung zu stellen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • Der Bohreinsatz 10 (3 bis 6) ist vorzugsweise durch spanabhebende Schritte und/oder Schleifen gefertigt. In anderen Ausführungsformen kann der Bohreinsatz 10 neben anderen bekannten Fertigungstechniken durch Spritzgießen, Schmieden und/oder Gießen gefertigt sein.
  • Wie oben angedeutet ist vorzugsweise zumindest ein Teil des Bohreinsatzes 10 (3 bis 6) mit einer Schicht oder einem Film 20 aus diamantähnlichem Karbon (DLC) beschichtet (2). In einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl der Schneidekopf 24 als auch das Zwischenglied 26 mit einer Beschichtung 20 aus diamantähnlichem Karbon (DLC) beschichtet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist nur der Schneidekopf 24 mit einem Film 20 aus diamantähnlichem Karbon (DLC) beschichtet. Es ist bevorzugt, dass der Verbindungsschaft 22 nicht mit diamantähnlichem Karbon (DLC) beschichtet ist, um einen guten Reibungshalt aufrechtzuerhalten und die Bildung von unerwünschten Karbonpartikeln zu vermindern, wenn der Verbindungsschaft 22 mit dem Handstück oder Bohrer 12 (1) in Eingriff gebracht wird. In anderen Ausführungsformen kann der Verbindungsschaft 22 je nach Bedarf oder Wunsch teilweise oder insgesamt mit diamantähnlichem Karbon (DLC) beschichtet sein. In einer Ausführungsform ist das Spannfutter des Verbindungsschafts 22 mit diamantähnlichem Karbon (DLC) beschichtet. Dies ist vorteilhaft, weil die verminderte Reibung aufgrund der Beschichtung 20 auf dem Spannfutter 28 das Einführen/Entfernen des Bohreinsatzes 10 in das/aus dem Handstück 12 erleichtert.
  • Im Allgemeinen kann eine Hartkarbon-Beschichtung oder Film wie die Beschichtung 20 aus diamantähnlichem Karbon (DLC) (2) je nach Bedarf oder Wunsch in vielfältigen Anordnungen auf ausgewählte Oberflächen des Werkzeugeinsatzes 10 (1) aufgebracht werden, wobei dem Ziel, die Reibung zu vermindern und die Leistung zu verbessern, hinreichende Beachtung zu geben ist. Wie oben angedeutet wird die Beschichtung 20 durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVC) und/oder chemische Gasphasenabscheidung(CVD)-Technik erzeugt, wobei je nach Bedarf oder Wunsch auch andere Beschichtungstechniken sinnvoll eingesetzt werden können, wobei dem Ziel, ein mit einer Hartkarbonschicht versehenes zahnärztliches Schneidewerkzeug mit verbesserter Leistungsfähigkeit zur Verfügung zu stellen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezug auf 2 hat die Hartkarbonschichtung eine Dicke von ungefähr 1 Mikrometer (μm). In einer anderen bevorzugten Ausführungsform, hat die Hartkarbon-Beschichtung eine Dicke im Bereich zwischen ungefähr 0,5 μm und ungefähr 2 μm. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform hat die Hartkarbon-Beschichtung eine Dicke zwischen ungefähr 0,5 μm und ungefähr 100 μm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann die Dicke der Hartkarbonschicht je nach Bedarf oder Wunsch ausgewählt werden, wobei dem Ziel, eine verminderte Reibung und eine verbesserte Bohr-/Schneidewirksamkeit zu erreichen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • Wie oben angedeutet umfasst die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) zumindest etwas, vorzugsweise einen überwiegenden oder wesentlichen Anteil von chemischen sp3-Bindungen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hartkarbon-Beschichtung 20 zwischen ungefähr 70% und ungefähr 100% SP3-Bindungen. In anderen Ausführungsformen kann die Beschichtung je nach Bedarf oder Wunsch weniger sp3-Bindungen umfassen, wobei dem Ziel, einen oder mehrere der Vorzüge und Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erreichen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • Wie oben angedeutet umfasst die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) in einer bevorzugten Ausführungsform diamantähnliches Karbon (DLC), das etwas Hydrierung umfasst. Der Wasserstoffgehalt der Beschichtung 20 aus Hartkarbon oder DLC liegt zwischen ungefähr 5 und ungefähr 35 atomischen Prozent.
  • Im Allgemeinen kann die vorliegende Erfindung dazu verwendet werden, einige Eigenschaften der Hartkarbon-Beschichtung (2) einzustellen, indem die relativen Anteile von sp3- und sp2-Bindungen und dem Wasserstoffgehalt verändert werden. Diese Eigenschaften können umfassen den Reibungskoeffizienten, mechanische Härte, Korrosionsbeständigkeit, chemische Trägheit und thermische Leitfähigkeit sowie weitere. Auf diese Weise wird es durch „Feineinstellen" der Bindungs- und/oder chemischen Struktur der Hartkarbon-Beschichtung 20 möglich, die Beschichtung 20 individuell herzurichten, um sie optimal an die jeweilige zahnärztliche Anwendung anzupassen, in dem ein synergistischer Ausgleich zwischen einer oder mehreren wünschenswerten Eigenschaft der Hartkarbon-Beschichtung 20 geschaffen wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) einen Reibungskoeffizienten von ungefähr 0,1. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat die Hartkarbon-Beschichtung 20 einen Reibungskoef fizienten im Bereich zwischen ungefähr 0,01 und ungefähr 0,1. In anderen Ausführungsformen kann die Hartkarbon-Beschichtung je nach Bedarf oder Wunsch einen niedrigeren oder höheren Reibungskoeffizienten haben, wobei dem Ziel, einen oder mehrere der erfindungsgemäßen Vorteile zu erreichen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) eine Knoop-Härte von ungefähr 2000 kg/mm2. In anderen Ausführungsformen kann die Hartkarbon-Beschichtung 20 je nach Bedarf oder Wunsch eine niedrigere oder höhere Härte haben, wobei dem Ziel, einen oder mehrere der erfindungsgemäßen Vorteile zu erreichen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • Wie oben angedeutet kann die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) eine große Vielzahl von kommerziell verfügbaren „Hartkarbon"-Beschichtungen umfassen, inklusive jedoch nicht beschränkt auf diamantähnliches Karbon (DLC), kristalliner Diamant von amorphem und kristallinem Diamanten oder eine Kombination. Wenn beispielsweise ein Einschluss von einem bestimmten Anteil einer kristallinen Struktur für eine bestimmte zahnärztliche Anwendung vorteilhaft ist, kann die Beschichtung 20 eine bestimmte Menge von kristallinem Diamanten zusammen mit diamantähnlichem Karbon (DLC) und/oder amorphem Diamant umfassen. Darüber hinaus kann die Beschichtung 20 mit kleinen Mengen von anderen Materialien dotiert sein, um den gewünschten synergistischen Ausgleich gewünschter Eigenschaften der Hartkarbon-Beschichtung zu erreichen unter Berücksichtigung des Ziels, verbesserte zahnärztliche Schneidewerkzeuge zur Verfügung zu stellen, insbesondere für die Verwendung auf dem Gebiet der zahn ärztlichen Implantologie mit Bezug auf die Vorbereitung von Osteotomien in dem Kieferknochen eines Patienten.
  • Die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) kann durch eine Vielzahl von Techniken gebildet sein, beispielsweise Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) und Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD). Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) kann unter anderem Einzel-Ionen-Strahl-Sputtern, Zweifach-Ionen-Strahl-Sputtern und Radiofrequenz(RF)-Sputtern umfassen. Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) kann unter anderem umfassen Heiß-Fasern(hot-filament)-CVD, plasmaunterstützte CVD (PACVD), Gleichstrom(DC)-PACVD, Radiofrequenz(RF)-PACVD, thermische Gleichstrom(DC)-Plasma-CVD, thermische Radiofrequenz(RF)-Plasma-CVD und Flammen CVC.
  • Es ist wünschenswert, die Oberfläche des Werkzeugeinsatzes 10 (1) vor dem Aufbringen der Beschichtung 20 (2) zu reinigen. Dies erleichtert ein besseres Anhaften der Hartkarbonbeschichtung 20 auf der passivierten Oberfläche des Werkzeugeinsatzes 10. Vorzugsweise verwendet dieser Reinigungsprozess Ultraschall-Reinigung gefolgt von Plasma-Reinigung des Werkzeugeinsatzes. Der Schritt des Plasma-Reinigens umfasst das Bombardieren des Werkzeugeinsatzes 10 mit passenden Ionen wie beispielsweise Argonionen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Kombination der Techniken von physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD) und chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) verwendet, um die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) auf dem Werkzeugeinsatz 10 (1) zu bilden. Der Reinigungsvorgang und das Aufbringen der Beschichtung können von einem beliebigen aus einer Mehrzahl von kommerziellen Beschichtungsanbietern durchgeführt werden.
  • Ein Werkzeugeinsatz mit den Merkmalen und Vorzügen der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den speziellen Bohreinsatz 10 beschränkt, der in den 3 bis 6 gezeigt ist, sondern kann auch eine große Vielzahl von anderen Werkzeugeinsätzen umfassen, wie Spiral-Bohreinsätze, Pilot-Bohreinsätze, Führungs-Bohreinsätze, Tiefen-Bohreinsätze, sich verjüngende Bohreinsätze, neben anderen Bohreinsätzen, wie sie im Stand der Technik verwendet werden, wobei dem Ziel die Reibung zu vermindern und die Bohr-/Schneidleistung zu verbessern, hinreichende Beachtung zu geben ist. Wie es später genauer erörtert wird, umfasst der Werkzeugeinsatz in einer bevorzugten Ausführungsform eine Schneidespitze eines Osteotoms. Der Werkzeugeinsatz der vorliegenden Erfindung kann auch eine Wurzelkanalfeile umfassen, wie sie im Stand der Technik verwendet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Werkzeugeinsatz 10 (1 und 2) zusätzlich ein mit Hartkarbon beschichteter zahnärztlicher Gewindeschneider oder ein Gewindebohr-Einsatz 10' zum Bilden eines Gewindes in einer Osteotomie sein, wie es in 7 gezeigt ist. Die allgemeine Verwendung und Struktur von zahnärztlichen Gewindeschneidern ist im Stand der Technik bekannt. Die allgemeine Konstruktion des Gewindeschneiders 10' (7) ist derjenigen des Bohreinsatzes 10 ähnlich (3 und 4), außer dass der Schneide-/Gewindeschneidekopf 24' des Gewindeschneiders 10 dazu ausgelegt ist, eine Osteotomie mit einem Gewinde zu versehen, und Schneide-/Gewindeschneide-Kanten 34' umfasst. Vorzugsweise ist der Schneide-/Gewindeschneidekopf 24' des Gewindeschneiders 10' mit der Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) versehen, wobei andere Abschnitte (beispielsweise das Zwischenglied 26' und/oder der Verbindungsschaft 22') je nach Bedarf oder Wunsch ebenfalls mit ihr versehen sein können, wobei dem Ziel, einen oder mehrere der Vorzüge und Vorteile der vorliegenden Erfindung wie das Bereitstellen einer verminderten Reibung und einer verbesserten Leistungsfähigkeit neben anderen Vorzügen und Vorteilen zu erreichen, hinreichend zu beachten ist. Die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform diamantähnliches Karbon (DLC) und in einer anderen bevorzugten Ausführungsform amorphen Diamant. In anderen Ausführungsformen kann die Beschichtung 20 kristallinen Diamant oder eine Kombination von zwei oder mehr aus der Gruppe von diamantähnlichem Karbon (DLC) amorphem Diamant und kristallinem Diamant umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Gewindeschneider 10' (7) tiefeanzeigende Bänder 44' (7), die den tiefeanzeigenden Bändern der 3 und 4 ähnlich sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeugeinsatz 10 (1 und 2) ein mit einem Hartkarbon beschichteter dentaler Senkbohrer oder ein Senkwerkzeug 10', wie es in 8 gezeigt ist, zum Ansenken einer Osteotomie. Die allgemeine Verwendung und Struktur von zahnärztlichen Senkwerkzeugen ist im Stand der Technik bekannt. Die allgemeine Konstruktion des Senkwerkzeugs 10'' (8) ist derjenigen des Bohreinsatzes 10 (3 und 4) ähnlich, ausgenommen, dass der Schneide-/Senk-Kopf 24'' des Senkwerkzeugs 10'' dazu ausgelegt ist, eine Osteotomie anzusenken und Schneide-/Senk-Kanten oder -Nuten 34'' umfasst. Vorzugsweise umfasst der Schneide-/Senk-Kopf 24'' des Senkwerkzeugs 10'' die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) wobei je nach Bedarf oder Wunsch auch andere Abschnitte (beispielsweise das Zwischenglied 26'' und/oder der Verbin dungsschaft 22'' es umfassen können, wobei dem Ziel, einen oder mehrere Vorteile und Vorzüge der vorliegenden Erfindung, wie das Bereitstellen verminderter Reibung und verbesserter Leistungsfähigkeit neben anderen Vorzügen und Vorteilen zu erreichen, hinreichende Beachtung zu geben ist. Die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform diamantähnliches Karbon (DLC) und in einer anderen bevorzugten Ausführungsform amorphen Diamant. In anderen Ausführungsformen kann die Beschichtung 20 kristallinen Diamanten oder eine Kombination von zwei oder mehr aus der Gruppe umfassend diamantähnliches Karbon (DLC), amorpher Diamant und kristalliner Diamant umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Senkwerkzeug 10'' (1) tiefeanzeigende Bänder 44'' (8), die den in 3 und 4 gezeigten tiefeanzeigenden Bändern 44 ähnlich sind.
  • Im Allgemeinen kann die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) der vorliegenden Erfindung auf einer großen Vielzahl von zahnärztlichen Werkzeugen für die Vorbereitung von Osteotomien und anderen zahnärztlichen Schneidewerkzeugen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, verwendet werden, wobei dem Ziel, eine verminderte Reibung, verbesserte Schneideleistung und andere Vorteile und Vorzüge zu erreichen, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • Im Betrieb wird das zahnärztliche Bohrsystem 110 (1), einschließlich des Werkzeugeinsatzes 10 mit der Beschichtung 20, dem Handstück 12 und der Spülkanüle 14 zur Vorbereitung von einer oder mehrerer Osteotomien im Kieferknochen eines Patienten verwendet. Das mit einem Antrieb versehene Handstück 12 wird in der Hand des Operateurs gehalten und der Werkzeugeinsatz 10 wird am Ort der vorge sehenen Osteotomie positioniert. Das Handstück 12 versetzt den Werkzeugeinsatz 10 in eine Drehbewegung, um den Kieferknochen des Patienten zu durchdringen. Der Vorgang kann die Verwendung von einer oder mehrerer Arten von Werkzeugeinsätzen 10 umfassen, wie beispielsweise Spiralbohrereinsätze, Pilotbohreinsätze, Führungsbohreinsätze, Tiefenbohreinsätze, sich verjüngende Bohreinsätze neben anderen Arten von zahnärztlichen Bohreinsätzen, wie sie im Stand der Technik verwendet werden. Typischerweise umfasst der Vorgang die Verwendung von Werkzeugeinsätzen 10 von zunehmender Größe, um die Größe der Osteotomie schrittweise zu vergrößern. In späteren Stadien werden Tiefenbohreinsätze wie der Bohreinsatz 10 (3 und 4) mit tiefeanzeigenden Bändern 44 verwendet, um die endgültige Größe und Tiefe der Osteotomie zu erreichen. Während des Bohrens wird die Spülkanüle 14 dazu verwendet, eine Flüssigkeit (typischerweise eine Salzlösung oder steriles Wasser) zum Ort der Bohrung zuzuführen. Typischerweise wird während des Bohrens eine Hinein- und Herausbewegung durchgeführt, wobei der Bohreinsatz 10 in regelmäßigen Abständen aus dem Knochen herausgezogen wird, um es der Spülflüssigkeit zu ermöglichen, Knochensplitter-/Verunreinigungen (und Gewebe) wegzuspülen. Die Spülung unterstützt ferner die Kühlung des Werkzeugeinsatzes 10 und des Bereichs der Osteotomie. Eine oder mehrere Osteotomien können auf diese Weise vorbereitet werden, abhängig von den jeweiligen Bedürfnissen des Patienten. Wegen des verminderten Reibungskoeffizienten zeigt das mit Hartkarbon beschichtete zahnärztliche Instrument eine verminderte Neigung, an weichem Gewebe anzuhaften, wodurch das Instrument einfacher zu säubern ist.
  • In einigen Fällen wird nach der Anwendung der Bohreinsätze 10 (3 und 4) zum Bilden einer Osteotomie ein Senkbohrer 10'' (8) verwendet, um die Osteotomie anzusenken. Dieser Vorgang kann abgewendet werden, um die Osteotomie für den Einsatz einer besonderen Art von zahnärztlichem Implantat vorzubereiten, beispielsweise einen, dessen Durchmesser am gingivalen Ende größer ist. Vorzugsweise wird der Senkbohrer 10'' mit dem zahnärztlichen Bohrsystem 110 (1) verwendet.
  • Die Osteotomie kann dazu verwendet werden, ein zylinderförmiges Implantat oder ein mit einem Gewinde versehendes Implantat aufzunehmen. Diese Implantate sind im Stand der Technik wohlbekannt und brauchen daher an dieser Stelle nicht beschrieben zu werden. Im Fall von zylinderförmigen Implantaten wird das Implantat einfach in die Osteotomie hineingedrückt. Bei selbstschneidenden Gewindeimplantaten wird das Gewindeimplantat auf ähnliche Weise in die Osteotomie eingeschraubt.
  • Im Fall von nicht selbstschneidenden Gewindeimplantaten kann ein Gewindeschneider oder ein Gewindebohreinsatz 10' (7) zur Anwendung kommen, um Gewinde in der Osteotomie herzustellen. Das mit einem Gewinde versehene Implantat wird dann in seine Stellung in der mit einem Gewinde versehenen Osteotomie eingeschraubt. Vorzugsweise wird der Gewindeschneider 10' in Verbindung mit dem zahnärztlichen Bohrsystem 110 verwendet. Der Gewindeschneider 10' kann auch unter Verwendung einer Ratsche von Hand eingesetzt werden, wie es im Stand der Technik wohlbekannt ist.
  • Typischerweise wird der Werkzeugeinsatz/die Werkzeugeinsätze nach dem Vorbereiten der Osteotomie sterilisiert. Wie es im Stand der Technik bekannt ist, kann das Sterilisieren mittels Autoklavieren, Trockenheizen oder chemischem Klavieren durchgeführt werden. Vorzugsweise werden die Instrumente zunächst unter Verwendung einer Nadel und/oder einer Bürste von allen Knochensplittern und anderen Verunreinigungen gereinigt. Ein Vorteil besteht darin, dass die Hartkarbon-Beschichtung das Anhaften von solchen Verunreinigungen vermindert, so dass die Instrumente einfacher zu reinigen und zu sterilisieren sind.
  • Osteotome
  • Mit Bezug auf 9 umfasst das beschichtete zahnärztliche Instrument oder der Werkzeugeinsatz der vorliegenden Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform eine mit Hartkarbon beschichtete Schneidespitze 10a eines Osteotoms oder eines zahnärztlichen Schneidesystems-/Geräts 110a. Ein Osteotom unterstützt beim Anordnen von Implantaten in weichem Knochenmaterial, beispielsweise in weichem maxillarem Knochen. Osteotome drücken den Knochen zur Seite hin zusammen, wodurch eine dichtere Knochenschnittfläche erreicht wird, anstatt wertvollen Knochen aus dem Operationsgebiet zu entfernen.
  • Das zahnärztliche Werkzeug, Osteotom oder Diamotom 110a (9) umfasst ferner einen Griff oder Handstück 12a in mechanischer Verbindung mit der Schneidespitze oder dem Werkzeug 10a. Der Griff 12a bietet eine Angreif-/Halteoberfläche für den Zahnarzt, um das Osteotom 110a manuell handzuhaben. Die Schneidespitze 10a des Osteotoms 110a wird in das Knochenmaterial gedrückt, geschoben und/oder in einer Vorwärts- und Rückwärts-Rotations-/Drehbewegung bewegt, um eine Osteotomie zu bilden. Die Schneidespitze 10a schneidet und komprimiert das Knochenmaterial daher axial und/oder in Form einer Drehbewegung.
  • Nach dem Erzeugen der Osteotomie können andere Instrumente wie beispielsweise Gewindeschneider und Senkbohrer neben anderen je nach Bedarf oder Wunsch angewendet werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Art der zu bildenden Osteotomie und dem zu verwendenden Implantat.
  • Vorteilhafterweise bietet die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2), die auf der Oberfläche der Schneidefläche 10a des Osteotoms (9) ausgebildet ist, einen niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen dem Schneideinstrument 10a und dem Knochenmaterial. Dies verbessert die Wirksamkeit des Vorgangs, mit dem die Osteotomie vorbereitet wird, und vermindert die vom Zahnarzt aufzubringenden Anstrengungen. Ein anderer Vorzug der niedrigeren Reibung (verbesserten Schmierfähigkeit) besteht darin, dass das Anhaften von Knochen/Gewebe und anderen Verunreinigungen an der Schneidespitze 10a vermindert wird. Wie es gewünscht ist, erlaubt dies ein einfacheres Reinigen und Sterilisieren der Schneidespitze 10a (und des Osteotoms 110a).
  • Mit Bezug auf 9 umfasst die Schneidespitze 10a des Osteotoms im allgemeinen einen Verbindungsschaft 22a und einen Schneidekopf 24a, die durch ein Zwischen-/Abstandsglied 26a miteinander verbunden sind. Der Verbindungsschaft 22a umfasst einen allgemein zylinderförmigen Vorsprung 70, der von der Ausnehmung 71 des Griffs 12a aufgenommen wird, um die Schneidespitze 10a an dem Griff 12a anzubringen. Vorzugsweise ist der Vorsprung 70 derart bemessen und ausgelegt, dass er eine Presspassung in der Ausnehmung 71 bildet, so dass die Flanke 72 des Verbindungsschafts 22a bündig mit einer Stirnfläche 73 des Griffs 12a abschließt. In anderen Ausführungsformen können die Schneidespitze 10a und der Griff 12a auf verschiedenste Weise verbunden sein beispielsweise unter Verwendung von Schrauben, Klebern und ähnlichem. Die Schneidespitze 10a und der Griff 12a können auch als gemeinsame Einheit ausgebildet sein.
  • Das Zwischen-/Abstandsglied 26a (9) hat eine allgemein zylinderartige Form. Das Zwischenglied 26a verbindet den Schneidekopf 24a mit dem Verbindungsschaft 22a. Das Abstandsglied 26a hält ferner den Schneidekopf 24a auf Abstand von dem Griff 12a um einen vorbestimmten Abstand, je nachdem wie es verlangt oder gewünscht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform und mit Bezug auf die 9 und 10 hat der Schneidekopf 24a eine allgemein zylinderartige Form und umfasst ein distales Ende 74 mit einer gebördelten seitlichen Schneideoberfläche 34a und einer gebördelten End-/Schneideoberfläche 36a. Die gebördelte Seiten-Schneideoberfläche 34a hat eine allgemein frusto-konische Form und die gebördelte End-/Schneideoberfläche 36a hat eine allgemein konische Form. In anderen bevorzugten Ausführungsformen können je nach Bedarf oder Wunsch weniger oder mehr Schneideoberflächen sowie andersartig geformte Schneideoberflächen in sinnvoller Weise verwendet werden, wobei dem Ziel, die Schneideleistung zu verbessern, hinreichende Beachtung zu geben ist.
  • Im Allgemeinen wird je nach Bedarf oder Wunsch eine Hartkarbon-Beschichtung oder -Film auf ausgewählten Oberflächen der Schneidespitze 10a des Osteotoms angebracht in einer Vielzahl von Anordnungen, wobei dem Ziel, die Reibung zu vermindern und die Leistung zu verbessern, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist. Vorzugsweise umfasst der Schneidekopf 24a (9) der Schneidespitze 10a die Hart karbon-Beschichtung 20 (2), wobei andere Abschnitte (beispielsweise das Zwischen-/Abstandsglied 26a) es je nach Wunsch oder Bedarf ebenfalls umfassen können, wobei dem Ziel, eine oder mehrere Vorzüge und Vorteile der vorliegenden Erfindung wie verminderte Reibung und verbesserte Leistungsfähigkeit neben anderen Vorzügen und Vorteilen zu erlangen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist. Die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform diamantartiges Karbon (DLC).
  • In anderen Ausführungsformen kann die Beschichtung 20 kristallinen Diamanten oder eine Kombination von zwei oder mehr aus der Gruppe diamantartiges Karbon (DLC), amorpher Diamant und kristalliner Diamant umfasse.
  • Wie oben erörtert kann die Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) an der Schneidespitze 10a (9) durch eine Vielzahl von Technologien angebracht sein wie beispielsweise physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) und/oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) neben anderen. Ferner wird die Schneidespitze 10a wie oben angedeutet vor dem Aufbringen der Hartkarbon-Beschichtung passiviert und gereinigt. Vor der Passivierung wird das Zwischen-Abstandsglied 26a vorzugsweise glasperlgestrahlt, um eine satinartige Oberfläche zu erreichen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat die auf der Schneidespitze 10a (9) gebildete Hartkarbon-Beschichtung/-Film 20 eine Dicke von ungefähr 1 Mikrometer (μm). In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat die Hartkarbon-Beschichtung eine Dicke im Bereich zwischen ungefähr 0,5 μm und ungefähr 2,0 μm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Hartkarbon-Beschichtung 20 eine Dicke im Bereich zwischen ungefähr 0,5 μm und ungefähr 100 μm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann die Dicke der Hartkarbon-Beschichtung 20 je nach Wunsch oder Bedarf ausgewählt sein, wobei den Zielen, eine verminderte Reibung und eine verbesserte Schneidewirksamkeit und -leistung zu bieten, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • Vorzugsweise umfasst der Schneidekopf 24a (9) eine Mehrzahl von tiefeanzeigenden Bändern 44a. Die Bänder 44a sind eine optische Anzeige der Tiefe der Knochendurchdringung und sind vom Rest der äußeren Oberfläche des Schneidekopfs 24a vorzugsweise durch ihre Farbe unterscheidbar. Die Bänder 44a können Nuten sein, die den Umfang des Schneidekopfes 24a teilweise oder vollständig umgeben. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schneidekopf 24a sieben tiefenanzeigende Bänder 44a. In anderen Ausführungsformen kann der Schneidekopf 24a je nach Bedarf oder Wunsch weniger oder mehr Bänder 44a umfassen, wobei dem Ziel, ein allgemein verlässliches tiefeanzeigendes Mittel zur Verfügung zu stellen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die tiefeanzeigenden Bänder 44a (9) durch Laserätzen gebildet. In anderen Ausführungsformen können die Bänder 44a je nach Bedarf oder Wunsch durch eine große Vielzahl von Verfahren gebildet sein, wie beispielsweise chemisches Ätzen, mechanische Mittel, wobei dem Ziel, ein im allgemeinen verlässliches tiefeanzeigendes Mittel zur Verfügung zu stellen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist. Vorzugsweise werden die Bänder 44a gebildet, nachdem die Hartkarbon-Beschichtung auf das zahnärztliche Instrument aufgebracht ist, wobei in einer alternativen Ausführungsform auch die Bänder 44a zuerst gebildet werden können.
  • Mit Bezug auf 9 hat das Osteotom 110a in einer bevorzugten Ausführungsform eine Gesamtlänge von ungefähr 165 mm (6,5 Zoll) und einen größten Durchmesser von ungefähr 14,7 mm (0,58 Zoll). In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann das Osteotom 110a je nach Bedarf oder Wunsch abhängig von der jeweiligen Art der zu bildenden Osteotomie auf eine Vielzahl von Arten ausgelegt und bemessen sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Schneidespitze 10a (9) des Osteotoms eine Länge von ungefähr 88,9 mm (3,50 Zoll). In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Verbindungsschaft 22a eine Länge von ungefähr 14,2 mm (0,56 Zoll), der Schneidekopf 24a eine Länge von ungefähr 25,4 mm (1,00 Zoll) und das Zwischen-/Abstandsglied 26 eine Länge von ungefähr 49,3 mm (1,94 Zoll). In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann die Schneidespitze 10a je nach Bedarf oder Wunsch abhängig von der jeweiligen Art der zu bildenden Osteotomie auf verschiedenste Art bemessen und ausgelegt sein.
  • Mit Bezug auf 9 ist der Schneidekopf 24a des Osteotoms in einer bevorzugten Ausführungsform derart bemessen und ausgelegt, dass er einen Schneide- oder Osteotomie-Durchmesser in Bereich zwischen ungefähr 1,5 mm (0,06 Zoll) und ungefähr 6,0 mm (0,24 Zoll) bietet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schneidekopf 24a derart bemessen, dass er eine Osteotomie bildet, die eine hinreichende Tiefe hat, um zahnärztliche Implantate (nicht gezeigt) mit Längen im Bereich von ungefähr 8 mm (0,31 Zoll) bis 18 mm (0,71 Zoll) aufzunehmen. In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann der Schneidekopf 24a je nach Bedarf oder Wunsch auf verschiedenste Weisen bemessen und ausgelegt sein, abhängig von der jeweiligen Art der zu bildenden Osteotomie und dem zu verwendenden Implantat.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Griff 12a (9) des Osteotoms eine Gesamtlänge von ungefähr 88,9 mm (3,5 Zoll) und einen größten Durchmesser von ungefähr 14,7 mm (0,58 Zoll). In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann der Griff 12a je nach Bedarf oder Wunsch auf verschiedenste Weise bemessen und ausgelegt sein, wobei dem Ziel, ein verlässliches und einfach zu handhabendes Mittel zum Handhaben von Osteotomen zur Verfügung zu stellen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform haben die tiefeanzeigenden Bänder 44a (9) eine Breite von ungefähr 0,25 mm (0,1 Zoll) und eine Tiefe von ungefähr 0,08 mm (0,003 Zoll) bis ungefähr 0,15 mm (0,006 Zoll). In anderen bevorzugten Ausführungsformen können die Bänder 44a je nach Bedarf oder Wunsch auf verschiedenste Arten ausgelegt und bemessen sein, wobei dem Ziel ein allgemein verlässliches tiefeanzeigendes Mittel bereit zu stellen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • Vorzugsweise ist die Schneidespitze 10a des Osteotoms (9) aus einer Titanlegierung gefertigt, besonders bevozugt aus Ti-6AL-4V (UNS R56400 – AMS4928N oder AMS4967G). In anderen Ausführungsformen kann die Schneidespitze 10a je nach Bedarf oder Wunsch aus einer großen Vielzahl von Materialien gefertigt sein, wie beispielsweise andere Metalle, Legierungen, Keramiken, Kunststoffe, wobei dem Ziel, eine verbesserte Schneideleistung zu erreichen, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • Vorzugsweise ist der Griff 12a des Osteotoms (9) aus einer Titanlegierung gefertigt, besonders bevorzugt aus Ti-6AL-4V (UNS R56400 – AMS4928N oder AMS4967G). In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Griff 12a glasperlgestrahlt, um eine satinartige Oberfläche herzustellen, passiviert und dann eloxiert. In anderen Ausführungsformen kann der Griff 12a je nach Bedarf oder Wunsch aus einer großen Vielzahl von Materialien gefertigt sein, wie beispielsweise andere Metalle, Legierungen, Keramiken, Kunststoffe, wobei dem Ziel, ein angenehmes Greif-/Haltemittel zu bieten, hinreichende Aufmerksamkeit zu geben ist.
  • Das Osteotom 110a (9) wird vorzugsweise durch spanabhebende und/oder schleifende Bearbeitungsschritte gefertigt. In anderen Ausführungsformen kann das Osteotom 110a durch Spritzgießen, Schmieden und/oder Gießformen neben anderen bekannten Fertigungstechnologien gefertigt sein.
  • Vorteile
  • Der mit Hartkarbon beschichtete Werkzeugeinsatz oder das zahnärztliche Instrument gemäß der vorliegenden Erfindung weisen bestimmte Vorteile gegenüber bekannten zahnärztlichen Werkzeugeinsätzen auf. Wie es oben angedeutet ist, kann die Hartkarbonbeschichtung 20 (2) sein eine diamantartige Karbon (DLC)-Beschichtung, eine kristalline Diamantbeschichtung oder eine Kombination aus einer amorphen und einer kristallinen Diamantbeschichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Beschichtung 20 di amantartiges Karbon (DLC). Die vorliegende Erfindung nutzt einige oder alle der vorteilhaften Eigenschaften des Hartkarbons, um verbesserte zahnärztliche Schneidewerkzeuge zur Verfügung zu stellen, die insbesondere für das Feld der zahnärztlichen Implantologie ausgelegt sind, soweit sie zum Bilden einer Osteotomie im Kieferknochen eines Patienten bestimmt sind.
  • Es ist ein Vorteil der Beschichtung 20 (2), dass sie den Reibungskoeffizienten vermindert (oder die Schmierfähigkeit verbessert) zwischen dem beschichteten Werkzeugeinsatz und dem Knochenmaterial und dass sie auf gewünschte Weise die Schneidewirksamkeit des Werkzeugeinsatzes/der Werkzeugeinsätze erhöht. Durch die verminderte Reibung wird das Risiko von Knochenbrüchen und Brüchen des Werkzeugeinsatzes vermindert neben verschiedenen weiteren vorteilhaften Wirkungen. Die verbesserte Schneideleistung kann die Bohr-/Schneidezeit vermindern und dadurch die Operationszeit für den Patienten verkürzen. Dies vermindert nicht nur die physischen Unannehmlichkeiten des Patienten, sondern kann auch die für den Operationsvorgang erforderlichen monetären Aufwendungen vermindern.
  • Die verminderte Reibung (verbesserte Schmierfähigkeit) führt auch dazu, dass beim Bohren weniger Hitze erzeugt wird. Dies vermindert das Risiko einer Knochen-„Nekrosis" aufgrund Verbrennens. Es ist ein anderer vorteilhafter Effekt der verminderten Reibung, dass der Schmerz und der Schreck, der mit dem Eindringen des/der zahnärztlichen Werkzeugeinsatzes/Werkzeugeinsätze in den Kieferknochen des Patienten verbunden ist, vermindert wird. Ferner kann die verbesserte Schmierfähigkeit das Drehmoment zwischen dem Werkzeugeinsatz und dem Knochenmaterial ver mindern. Dies vermindert das Risiko eines Knochenbruchs und eines Bruchs des Werkzeugeinsatzes weiter und schützt dadurch den Patienten vor unnötigen Schmerzen und Traumata.
  • Die verminderte Reibung (verbesserte Schmierfähigkeit) erlaubt es dem Operateur ferner, einen verminderten axialen Druck und/oder Rotationskraft während des Rohrens/Schneidens aufzuwenden. Dies erleichtert dem Operateur den Vorgang des Vorbereitens der Osteotomie. Die Verminderung der Reibungskräfte zwischen dem mit einer Hartkarbon-Beschichtung versehenen zahnärztlichen Instrument und dem Knochenmaterial kann ferner die einsatzfähige Lebensdauer des Instruments erhöhen und dadurch die Kosten vermindern.
  • Ein weiterer Vorzug der verminderten Reibung (verbesserte Schmierfähigkeit), die von der Beschichtung 20 (2) geboten wird, besteht darin, dass das Anhaften von Gewebe/Knochen an dem erfindungsgemäßen Werkzeugeinsatz vermindert wird. In gewünschter Weise erlaubt dies ein einfacheres Reinigen des verwendeten Werkzeugeinsatzes/der Werkzeugeinsätze im Anschluss an einen Operationsvorgang. Im Fall von Gewindeschneidern (Gewindebohreinsätze) 10' (7) vermindert die durch die Beschichtung 20 gebotene niedrigere Reibung die Wahrscheinlichkeit, dass der Gewindeschneider 10' in der Osteotomie stecken bleibt.
  • Ein Vorteil der Hartkarbon-Beschichtung 20 (2) besteht darin, dass sie eine mechanische Grenze bildet, die ein Loslösen von Schwermetallen aus dem rostfreien Stahl-Material, aus dem der Werkzeugeinsatz oder das zahnärztliche Instrument gebildet ist, verhindert. Es ist bekannt, dass rostfreier Stahl ein in hohem Maße trombogenes Material ist, weil es Chrom und Nickel freisetzen kann, die Enzy me und/oder Proteine zerstören können. Ein weiterer Vorzug der Beschichtung 20 besteht darin, dass sie für Proteine nur eine geringe Haftung bietet, was es leichter macht, den Werkzeugeinsatz zu reinigen.
  • Die durch die Beschichtung 20 (2) gebotene verminderte Reibung kann ferner eine Bohr-, Senkbohr- und Gewindeschneidegeschwindigkeit (RPM) bieten, die höher sind als die mit üblichen zahnärztlichen Werkzeugeinsätzen erlaubten. Auf vorteilhafte Weise kann dies die zum Vorbereiten der Osteotomie erforderliche Zeit verkürzen und dadurch die Dauer des Operationsvorgangs vermindern.
  • Ein weiterer Vorzug der Beschichtung 20 (2) besteht darin, dass sie eine hohe thermische Leitfähigkeit hat und dadurch während des Bohr-/Schneidevorgangs die Wärme zügig abführt. Diese verbesserte Wärmeübertragung vermindert einen Hitzeaufbau und vermindert die Wahrscheinlichkeit einer Knochen-„Nekrosis” aufgrund Verbrennens.
  • Ein weiterer Vorteil der Beschichtung 20 (2) besteht darin, dass sie eine verbesserte Oberflächenhärte des Werkzeugeinsatzes bietet und die Verschleißbeständigkeitseigenschaften und Dauerhaftigkeit verbessert. Dies erhöht die Lebensdauer der Schneidekanten des Werkzeugeinsatzes beispielsweise der Seiten-Schneidekanten 34 (3 und 4) und der End-Schneidekanten (3 und 4) und vermindert dadurch das regelmäßige Auswechseln des Werkzeugeinsatzes und führt so zu einer Kostenverminderung.
  • Ein weiterer Vorteil der Beschichtung 20 (2) besteht darin, dass sie einen hohen Grad von Korrosionsbeständigkeit bietet. Das beschichtete zahnärztliche Instru ment ist einer korrosiven Umgebung ausgesetzt sowohl im Mund des Patienten als auch während des Sterilisierens, beispielsweise durch Autoklavieren und Trockenhitzen oder chemisches Klavieren. Die Beschichtung 20 erhöht die Lebensdauer und die Dauerhaftigkeit des Instruments und vermindert den regelmäßigen Austausch und reduziert so die Kosten.
  • Ein anderer Vorteil der Beschichtung 20 (2) besteht darin, dass sie chemisch inert und biokompatibel ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass der Werkzeugeinsatz sicher in Operationsvorgängen verwendet werden kann, die mit dem Vorbereiten einer Osteotomie im Kieferknochen eines Patienten verbunden ist.

Claims (17)

  1. Werkzeugeinsatz (10) für ein zahnärztliches Bohr-/Schneidesystem, das dazu ausgelegt ist, eine Osteotomie in einem Kieferknochen zu erzeugen, umfassend einen Verbindungsschaft (22), der dazu bemessen und ausgelegt ist, an ein Handstück (12) eines zahnärztlichen Bohr-/Schneidesystems (110) anzukoppeln, einen Schneidekopf (24) mit einer Mehrzahl von Schneidekanten/-oberflächen (34, 36) zum rotierenden Schneiden von Knochen-/Gewebematerial, und eine Beschichtung (20) umfassend Hartkarbon, die auf den Schneidekopf (24) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartkarbon zwischen 5 und ungefähr 35 atomische Prozent Wasserstoff umfasst.
  2. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz (10) einen Bohreinsatz umfasst.
  3. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz (10) einen Gewindeschneider umfasst.
  4. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz (10) ein Senkwerkzeug umfasst.
  5. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze (10) eine Schneidespitze eines Osteotoms umfasst.
  6. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) diamantähnliches Karbon (DLC) umfasst.
  7. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) kristallinen Diamant umfasst.
  8. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) zwei oder mehr Elemente aus der Gruppe diamantähnliches Karbon (DLC), amorpher Diamant und kristalliner Diamant umfasst.
  9. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) einen bedeutenden Anteil an sp3-Bindungen umfasst.
  10. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) eine Dicke im Bereich zwischen ungefähr 0,5 μm und ungefähr 100 μm hat.
  11. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) und/oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) erzeugt ist.
  12. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidekopf (24) eine Mehrzahl tiefeanzeigender Bänder (44) umfasst.
  13. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von tiefeanzeigenden Bändern (44) durch Laserätzen erzeugt ist.
  14. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz (10) ein Verbindungselement (26) zum Verbinden des Schneidekopfs (24) und des Verbindungsschafts (22) umfasst.
  15. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (26) mit einer Hartkarbon-Beschichtung beschichtet ist.
  16. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) eine Dicke von ungefähr 1 Mikrometer (μm) hat.
  17. Werkzeugeinsatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartkarbon zwischen ungefähr 70% und ungefähr 100% sp3-Bindungen umfasst.
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