HILFSVORRICHTUNG FÜR DIE ZAHNÄRZTLICHE BEHANDLUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung insbesondere zur Hilfe bei der zahnärztlichen Behandlung.
Bezweckt wird die Schaffung einer Hilfsvorrichtung, die es ei¬ nem Zahnarzt ermöglicht, Behandlungen auch ohne Assistenz durch eine Helferin vornehmen zu können.
Bei der Zahnbehandlung ist es bisher üblich, daß beispielswei¬ se bei Bohrvorgängen oder zum Härten von eingebrachtem Kunst¬ stoff eine Helferin einen Saugansatz an eine geeignete Stelle im Mundraum hält bzw. den Lichtkopf einer UV-Lampe unmittelbar über den zu härtenden Kunststoff anordnet. Angesichts steigen¬ der Personalkosten und dem Bestreben, wirkungsvolle Beiträge zur Kostendämpfung im Gesundheitswesen zu leisten, besteht da¬ her ein Bedürfnis nach apparativem Ersatz einer Helferin zu¬ mindest bei den oben erwähnten Tätigkeiten.
Demgemäß macht die Erfindung eine insbesondere für die zahn¬ ärztliche Behandlung vorgesehene Vorrichtung verfügbar, die aus einem mehrteiligen Gelenkarm besteht, dessen hinteres Ende stationär gehalten ist und dessen vorderes Ende wenigstens eine Aufnahme für den Anschluß eines gummielastischen Saugan¬ satzes aufweist und bedarfsgerecht räumlich plaziert haltbar ist.
Hierdurch wird in günstiger Weise zumindest das Absaugen von Speichel und dergleichen aus dem Mundraum sowie das Abhalten von Zunge und Wange ohne personelle Hilfe ermöglicht, wobei der Saugansatz selbst aus Sicherheitsgründen gummielastisch ist, um bei Bewegungen des Kopfes keine Verletzungen hervor¬ zurufen. Der Gelenkarm läßt sich in die jeweils gewünschte Stellung im Behandlungsbereich problemlos führen und beharrt in dieser für das gewünschte Absaugen, wobei er sich an seinem hinteren Ende stationär abstützt.
Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für die Steigerung des bedarfsgerechten räumlich plazier¬ ten Haltens des vorderen Endes des Gelenkarms bzw. des daran angeschlossenen gummielastischen Saugansatzes eine auf das Arbeitsfeld gerichtete Kamera vorgesehen, die vorzugsweise in die ohnehin vorhandene OP-Leuchte integriert ist. Über diese Kamera ist in günstiger Weise eine Nachführsteuerung für das vordere Ende des Gelenkarms bzw. des Saugansatzes bei Änderung des zu behandelnden Zahns und/oder bei Patientenlageänderung vorgesehen. Hierdurch wird in vorteilhafterweise Lageverände¬ rungen sei es im Bereich der Zahnfläche, sei es seitens des Patienten, in idealer Weise Rechnung getragen, um stets die vorgesehene optimale Behandlungslage mit zugeordneter Saugan- satzposition erreichen zu können. Dabei kann vorteilhaft auch eine sogenannte Lagerungskamera, die für die Kontrolle der Lage des Patienten auf dem Behandlungsstuhl dient, zur Nach¬ führsteuerung verwendet werden, wobei gleichzeitig die Posi¬ tion Saugansatz zu Weichgewebe/Zähnen über die Gelenkarmstel¬ lung mit erfaßt werden kann.
Die Aufnahme für den Anschluß des Saugansatzes ist vorzugswei¬ se mit wenigstens einem in dem Gelenkarm integrierten Saug¬ schlauch verbunden, der zu wenigstens einer Saugeinrichtung führt, welche bevorzugt im Bereich des hinteren Gelenkarmendes angeordnet ist. Statt eines Schlauchs können auch zwei oder mehrere Schläuche mit ggf. unterschiedlich großen Querschnit¬ ten vorgesehen sein.
Der Saugansatz ist gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestal¬ tung der Erfindung mit einem gummielastischen Zungenabhalte- schild in Form einer Abformlöffelwand verbunden, wobei die Ab¬ formlöffelwand mehr in der Höhe als in der Breite extendiert ist und durch ihre Formgebung sicherstellt, daß die Zunge zu¬ verlässig abgehalten wird. Gleichzeitig kann das Zungenabhal- teschild auch zum Abhalten der Wange eingesetzt werden, wobei
auch die reine Abhaltefunktion ohne Absaugfunktion realisiert werden kann.
Alternativ kann der gummielastische Saugansatz beispielsweise zum Zahnsteinentfernen mit einem als Spiegel ausgeprägtem Schild versehen sein, und die Öffnung des Saugansatzes, die mit dem Schildgummi elastisch verbunden ist, ist trichterför¬ mig überwiegend in der Breite extendiert ausgebildet.
Vorzugweise ist der Saugbetrieb optisch oder akustisch bevor¬ zugt sprachgesteuert, betätigbar, um dem behandelnden Zahnarzt von einer Betätigung durch Hände oder Füße zu entlasten.
Für die Steuerung des Saugbetriebs sind vorzugsweise Sprachbe¬ fehle, eine optische Erfassung von Flüssigkeitsaustritt aus einem Winkelstück, entweder durch eine Lichtschranke oder durch die vorgesehene Kamera, eine Koppelung mit einer Spray¬ funktion, ein Mundfeuchtigkeitssensor und/oder ein Antriebs¬ motor-Geräuschsensor vorgesehen.
Das vordere Ende des Gelenkarms kann weiterhin eine Aufnahme zum Anschluß eines Mundspiegeladapters aufweisen, die vorzugs¬ weise die selbe Ausgestaltung wie die Aufnahme für den An¬ schluß des Saugansatzes besitzt und demgemäß alternativ ein¬ setzbar ist.
Des weiteren kann das vordere Ende des Gelenkarms vorteilhaft eine Aufnahme zum Anschluß eines Lichtkopfes, vorzugsweise für UV-Licht, aufweisen, wobei bevorzugt der Lichtkopfanschluß mit wenigstens einem in dem Gelenkarm integrierten optischen Wel¬ lenleiter verbunden ist, der zu wenigstens einer Lichtquelle führt. Diese Lichtquelle ist vorzugsweise im Bereich des hin¬ teren Endes des Gelenkarmes vorgesehen.
Wenn nach einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfin¬ dung der Lichtkopf im Bereich der Ansaugöffnug des Saugansat¬ zes mündet, insbesondere, wenn der Lichtkopf über ein Schlauchstück oder Saugansatzstück mit dem Abhalteschild ver¬ bunden ist, können in einem einzigen anschließbaren Element die Funktionen "Absaugen", "Abhalten" und "Härten" vorteilhaft vereinigt sein.
Eine deutliche Bedienungserleichterung ergibt sich für den be¬ handelnden Arzt weiterhin dann, wenn der Betrieb des Lichtkop¬ fes optisch oder akustisch, vorzugsweise sprachgesteuert betä¬ tigbar ist.
Das vordere Ende des Gelenkarms besitzt vorzugsweise eine Auf¬ nahme zum Anschluß eines saugerlosen AufSteckstücks mit Schild und einer bevorzugt mindestens zahnflächenwirksa en Lichthär¬ teeinrichtung für gleichzeitige vestibuläre als auch orale Be¬ handlung, wobei die Lichthärteeinrichtung zwei biegsame Wel¬ lenleiter und/oder eine Spreizoptik und/oder eine Spiegel- Prismaanordnung aufweist.
Die Anschlußaufnahme am vorderen Ende des Gelenkarmes besitzt vorzugsweise eine Arretierungseinrichtung, die mittels eines Arretierungsknopfes lösbar ist. Hierdurch wird eine einfache Handhabung und ein schneller Wechsel von Ansätzen ermöglicht, die für jeden neuen Patienten sterilisiert sein müssen.
Der Gelenkarm weist für die Verstellung jedes Gelenks einen motorischen Antrieb auf, wobei vorzugsweise für jeden motori¬ schen Antrieb eine Stellungsregelungseinrichtung vorgesehen ist und alle Stellungsregelungseinrichtungen mit einer zentra¬ len Steuerungseinrichtung verbunden sind.
Der motorische Antrieb kann pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch, beispielsweise mittels kleinbauender Schrittmoto¬ ren realisiert sein, die mit Gelenkgetrieben zusammenarbeiten, wobei die Relativstellung der beiden Gelenkhälften bezüglich der Gelenkachse durch Sensoren der Stellungsregelungseinrich- tung abfühlbar sind. Hierdurch läßt sich in günstiger Weise eine Roboterarmsteuerung realisieren, wobei weiterhin günstig ist, wenn die Steuerungseinrichtung für die individuelle An- steuerung für den motorischen Antrieb einen vorzugsweise pro¬ grammierbaren Speicher aufweist. Hierdurch können patienten- spezifische Positionen abgespeichert und wunschgemäß wieder von dem vorderen Gelenkarmende eingenommen werden. Außerdem wird dadurch die Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Stel¬ lung der einzelnen Gelenke beim manuellen Heranführen des vor¬ deren Endes des Gelenkarmes im Sinne eines sog. "Teach-in" erfaßt und gespeichert werden.
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung mit der Kamera ver¬ bunden, wobei die Lagebeziehung zwischen Mundweichteilen/Zäh¬ nen zu dem Saugansatz speicherbar und mit Hilfe der Kamera kontrollierbar ist. Darüberhinaus ist es aus Gründen der Kon¬ trolle des Gelenkarms zwecks Vermeidung von Verletzungen gün¬ stig, wenn der Gelenkarm Sensoren für die Kraft der Bewegung des Saugansatzes und deren Begrenzung aufweist. Diese Sensoren können zudem vorteilhaft noch mit der Steuereinrichtung mit der Folge verbunden sein, daß bei starker Bewegung des Saug¬ ansatzes ein automatisches Stoppen erfolgt.
Günstig ist es weiterhin, wenn der Saugansatz für das Beibe¬ halten eines bestimmten Abstandes zu den Weichgeweben/Zähnen wenigstens einen Abstandssensor aufweist, durch den/die auch ein vorzugsweise mikroprozessorgesteuertes motorisches Heraus¬ bewegen des Saugansatzes aus der Mundhöhle veranlaßbar. Hier¬ durch braucht der Saugansatz nicht manuell aus dem Mund ent¬ fernt werden, wenn beispielsweise der Patient den Kopf dreht
oder irgendeine kritische Behandlungssituation ein schnelles Herausbewegen des Saugansatzes zur Vermeidung einer Verletzung des Mundraums erfordert. Gleichzeitig wird durch den wenig¬ stens einen Abstandssensor der beispielsweise mit Ultraschall, Infrarot oder Wärme arbeitet, stets ein Sicherheitsabstand gewährleistet.
Um alle gebräuchlichen Behandlungspositionen räumlich einneh¬ men zu können, besitzt der Gelenkarm wenigstens zwei Gelenke mit jeweils unterschiedlich orientierten Drehachsen, wobei alternativ auch zwei oder mehr Schwenkgelenkfunktionen in spe¬ ziellen Gelenken, insbesondere Universalgelenken, vereinigt sein können. Günstig ist es dabei, wenn das Innere des Gelen¬ karms bzw. seine Elemente, einschl. der Gelenke, hohl ausge¬ bildet ist und einen Durchlaß für ein oder mehrere Saugschläu¬ che sowie optische Wellenleiter usw. aufweist.
Günstig ist es weiterhin, wenn der Gelenkarm wenigstens einen verlängerbaren, vorzugsweise teleskopierbaren Abschnitt auf¬ weist, welcher vorzugsweise eine stellungsregelbaren motori¬ schen Antrieb besitzt, welcher mit der zentralen Steuerungs¬ einrichtung verbunden ist. Hierdurch wird die Roboterarmfunk¬ tion in ihrem Aktionsumfeld vorteilhaft vergrößert.
Das hintere Ende des Gelenkarms ist gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einer Stativbox ver¬ bunden, in der wenigstens die Saugeinrichtung, vorzugsweise auch die Lichtquelle und die Steuerungseinrichtung unterge¬ bracht sind. Falls die Kamera nicht bereits in der OP-Leuchte integriert ist, könnte diese auch stationär an der Stativbox mittels eines Halters angebracht sein. Der Gelenkarm bildet dann mit der Stativbox, deren vorgesehenen Saugeinrichtung, Lichtquelle und Steuerungseinrichtung eine in sich geschlosse¬ ne Einheit mit der Nachführ- und Kontrollkamera, was für be¬ stimmte Nachrüstungsvorhaben bei Zahnarztpraxen sowie auch unter dem Gesichtspunkt Renondenz günstig ist. Dabei kann die
Kamera auch in ihrer Montage an der Stativbox wiederum in ei¬ ner OP-Leuchte integriert sein.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beige¬ fügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.l eine teilweise schematisierte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vor¬ richtung für die zahnärztliche Behandlung;
Fig.2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Saug¬ ansatzes;
Fig.3 eine perspektivische Ansicht des vorderen Endes des Gelenkarms; und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Adapters für ei¬ nen Mundspiegel.
In Fig. 1 weist das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung 10 einen Gelenkarm 11 auf, dessen hinteres Ende 12 stationär in einer schematisiert angedeuteten Stativ¬ box 13 verbunden ist. Der Gelenkarm 11 besitzt ein vorderes Ende 14 das, wie in Fig. 3 vereinfacht dargestellt, eine Auf¬ nahme für den Anschluß eines in Fig. 2 vergrößert dargestell¬ ten gummielastischen Saugansatzes 16 aufweist.
Der Gelenkarm 11 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform einen sich von seinem hinteren Ende 12 vertikal nach oben er¬ streckendes gerades Gelenkteil 17, das mit der Stativbox 13 über ein Drehgelenk verbunden sein kann. In nicht dargestell¬ ter Weise kann das Gelenkelement 17 auch längenveränderbar sein, insbesondere nach Art eines Teleskops ausgebildet sein wobei in nicht dargestellter Weise auch ein stellungsregelba¬ rer motorischer Antrieb vorhanden ist.
Das obere Ende des geraden Gelenkelements 17 ist über ein Drehgelenk 18 mit einem abgewinkelten Gelenkelement 19 verbun¬ den, das seinerseits über ein nach einer Abwinkelung nach
unten vorgesehenes Drehgelenk 20 mit einem Winkelelement 21 in Verbindung steht. Das Winkelelement 21 ist etwa um 45° abge¬ winkelt und über ein Drehgelenk 22 mit einem geradlinigen Ge¬ lenkelement 23 verbunden. Das geradlinige Element 23 geht an seinem vorderen Ende, d.h. an dem dem Gelenk 22 abgewandten Ende in einen um 90° abgewinkelten Abschnitt 24 mit ver¬ gleichsweise geringem Durchmesser über, der seinerseits über eine Abwinkelung von etwa 45° schließlich am vorderen Ende 14 des Gelenkarms 11 mündet.
Der Gelenkarm 11 weist für die Verstellung jedes seiner Gelen¬ ke einen nicht dargestellten motorischen Antrieb auf, wobei für jeden motorischen Antrieb eine nicht dargestellte Stel- lungsregelungseinrichtung vorgesehen ist und alle Stellungs- regelungseinrichtungen mit einer zentralen, ebenfalls nicht gezeigten Steuerungseinrichtung verbunden sind, die in der Stativbox 13 zweckmäßigerweise untergebracht ist. Die Steue¬ rungseinrichtung erlaubt eine bedarfsgerechte individuelle Ansteuerung jedes motorischen Antriebs unter Berücksichtigung der Wirkung von üblichen relativen Gelenkstellungssensoren, die zu der Stellungsregelungseinrichtung gehören. Zusätzlich ist zweckmäßigerweise in der Stativbox 13 ebenfalls ein Spei¬ cher der Steuerungseinrichtung zugeordnet, in der einerseits angefahrene räumliche Positionen hinsichtlich der Stellung jedes Gelenks zu sprengen vermag (Teach-in) und darüber hinaus auch programmierbar ist um bestimmte vorgegebene Positionen auf Befehl automatisch anzufahren.
Die Steuerungseinrichtung ist entweder optisch oder akustisch, im vorliegenden Fall per Sprache ansteuerbar, wobei auch durch bestimmte Worte weitere Funktionen wie beispielsweise Saugbe¬ trieb, Bewegungsfreigäbe des Gelenkarms, sowie Lichtführung steuerbar sind.
Der Gelenkarm 11 ist durchgehend hohl ausgebildet und nimmt einen Saugschlauch 25 auf, der von dem Saugansatz 16 bis zu einer in der Stativbox 13 angeordneten Saugeinrichtung führt. Außerdem ist in dem hohlen Gelenkarm 11 ein optischer Wellen¬ leiter in Form einer Lichtfaser (vgl. Fig. 3) 27 angeordnet, die bis zu einer UV-Lichtquelle 28 führt, die ebenfalls in der Stativbox 13 untergebracht sind. Sowohl die Gelenkelemente 17 und 19 als auch das Gelenkelement 23 können jeweils einen ver¬ längerbaren vorzugsweise teleskopierbaren Abschnitt aufweisen, für den ein stellungsregelbarer motorischer Antrieb vorgesehen ist, welche mit der zentralen Steuerungseinrichtung verbunden ist.
Der in Fig. 2 gezeigte Saugansatz 16 besteht aus einem gummie¬ lastischen Schlauchstück 30, auf dem eine Lichtleitung 31 be¬ festigt ist, die am vorderen Ende in einem Lichtkopf 32 par¬ allel zur Mündung 33 des Schlauchstücks 30 endet. Vorgesehen ist weiterhin ein Zungenabhalteschild 34, das auch zur Abhal¬ tung der Wange dienen kann und die Form einer Abformlöffelwand aufweist. Das Zungenabhalteschild ist ebenfalls gummielastisch ausgebildet und mehr in der Höhe als in der Breite extendiert damit die Zunge bzw. die Wange sicher abgehalten wird. Das hintere Ende des Saugansatzes 16 ist in nicht dargestellter Weise mit Anschlußmitteln versehen, um es an das vordere Ende 14 des Gelenkarms 11 lösbar, luftdicht und bezüglich des opti¬ schen Wellenleiters lichtgekoppelt anzuschließen. In Fig. 3 ist ein Betätigungsknopf 35 angedeutet, durch den eine Rastmi¬ mik zum Festhalten des Sauganschlusses 16 lösbar ist.
Statt des Saugansatzes 16 kann an dem vorderen Ende 14 des Ge¬ lenkarms 11 auch ein Adapter 36 für einen Mundspiegel in glei¬ cher Weise angebracht werden. In Fig. 4 ist bei 37 eine Öff¬ nung zur Aufnahme des Mundspiegels angedeutet, wobei der Betä¬ tigungsknopf 35 ebenfalls den Mundspiegelhalter mit lösbarer Arretierung zu halten vermag.
Zur Benutzung wird der mehrteilige motorgetriebene Gelenkarm 11 an die Position der Kopfstütze des Behandlungssessels mit Sicherheitsabstand programmiert, aufgrund eines Sprachbefehls herangefahren. Der Zahnarzt bringt dann den Saugansatz in die jeweilige ideale Position im Mund des Patienten und steuert über Sprache den Arm dann beispielsweise mit dem Wort "Fixie¬ ren" an. Hierauf hält der Gelenkarm die angefahrene Stellung, wobei der gummielastische Saugansatz 16 bei Änderung der Posi¬ tionierung des Patientenkopfes mit Hilfe der Kamera nachge¬ führt wird. Bei geringfügigen Bewegungen des Patientenkopfes besteht auch die Möglichkeit, daß der Saugansatz 16 aufgrund seiner Eigenelastizität federnd ausweicht. Wenn der Patient beispielsweise Würgen muß, spricht der Behandler "Lösen", und der Patient kann reflexartig den Kopf wegziehen, wobei auf¬ grund des Sprachbefehls "Lösen" auch die kameragestützte Nach¬ führung ausgeschaltet wird. Weitere Spracheingaben wären "Ein" und "Aus" für die Saugfunktion, "On" bzw. "Off" für den Be¬ trieb der UV-Lampe 28 sowie "Arm heran" worauf sich der Gelen¬ karm bis auf einen Sicherheitsabstand zur Kopfstütze des Pa¬ tientenbehandlungsstuhls nähert, bzw. "Arm weg", woraufhin der Arm zurück in eine Null-Position bzw. Ausgangsstellung über der Stativbox 13 zurückschwenkt.
Bei dem Betrieb der Vorrichtung ist der Saugansatz 16 absolut über den Arretierknopf 35 sichergehalten und kann in einfacher Weise bei Wechsel des Patienten ausgetauscht werden. Der Ge¬ lenkarm 11 läßt sich auch zur Seite schieben, falls die Be¬ handlung des Patienτen die Mitwirkung einer Helferin erforder¬ lich macht.
Die Helferin kann dann mit einem herkömmlichen Schlauch absau¬ gen, der aus der Stativbox 13 separat und verschließbar für diesen Fall herausgeführt ist, wobei die Austrittsöffnung für den herkömmlichen Saugschlauch im Bereich der Befestigung des Gelenkarms 11 an der Stativbox 17 in nicht dargestellter Weise vorgesehen ist.