WO2008019869A1 - Arzneimittel, verwendung eines photoreaktiven wirkstoffs zur herstellung eines arzneimittels, sowie behandlungsinstrument zur behandlung von oberflächlichen keim-, bakterien- und virenerkrankungen unter verwendung eines solchen arzneimittels - Google Patents

Arzneimittel, verwendung eines photoreaktiven wirkstoffs zur herstellung eines arzneimittels, sowie behandlungsinstrument zur behandlung von oberflächlichen keim-, bakterien- und virenerkrankungen unter verwendung eines solchen arzneimittels Download PDF

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Johann Pingitzer
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Bruno Pregenzer
Alfred Konzett
Johann Wernisch
Johann Pingitzer
Sebastian Geiger
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Definitions

  • the present invention relates to a pharmaceutical composition and to the use of a photoreactive and / or catalysable active ingredient for the production of such a medicament for the treatment of superficial fungal, bacterial and / or viral diseases.
  • the invention further relates to a treatment instrument for the treatment of superficial fungal, bacterial and viral diseases using such a medicament.
  • bleaches for cosmetically brightening dental discolorations that can occur on teeth due to different dietary habits (eg tea or coffee consumption), tobacco consumption, or in part as a result of surgery, inflammation in the dental field, or after apicectomy.
  • dietary habits eg tea or coffee consumption
  • tobacco consumption or in part as a result of surgery, inflammation in the dental field, or after apicectomy.
  • a bleaching agent acts on the tooth surface, which brightens the tooth by redox reactions with the substances causing the discoloration.
  • substances are used that release radicals or, for example, atomic oxygen, such as peroxides, wherein the expulsion of active oxygen or radicals from the actual active ingredient (usually strong peroxide) done by chemical or chemical and photothermal path through the use of lamps can.
  • the bleaching time can be shortened. Nevertheless, one can observe that the enamel is attacked by the chemicals. Additional thermal support by lamps is called photothermal bleaching. By additionally warming the active ingredient, which is often applied as a gel, the strong peroxide compounds are degraded more rapidly, which additionally shortens the duration of the bleaching process.
  • the shortened bleaching time is basically positive for the enamel, one can still occasionally observe damage to the tooth enamel. Compared to conventional chemical processes, damage to the enamel is still significantly reduced in photothermal processes.
  • special lamps, especially in the form of lasers are required.
  • the bleaching material must be tuned exactly to the laser, for example, the absorption coefficient of the active ingredient in conjunction with the peroxidic component, so that there is no thermal overload of the tooth, in particular the pulp.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an improved drug and an improved treatment instrument of the type mentioned, avoid the disadvantages of the prior art and further develop the latter in an advantageous manner.
  • a time-saving, simple and gentle fungus, virus and bacteria control should be achieved.
  • this object is achieved by a medicament according to claim 1, the use of a photoreactive and / or catalysable active ingredient as a medicament according to claim 8, and by a treatment instrument according to claim 27.
  • Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the present invention proposes, in particular superficial fungal, bacterial and / or viral diseases with a photoreactive agent, which in itself so far as Tooth whitening agent has been used to treat which contains a photocatalyst.
  • a photoreactive agent which in itself so far as Tooth whitening agent has been used to treat which contains a photocatalyst.
  • the photoreactive effect of the active ingredient can be brought about even with relatively weak light irradiation, whereby nevertheless a short reaction time and thus short exposure time can be achieved. This favors a tissue-sparing yet highly effective treatment.
  • the Whipped drugs are also used in caries after the preparation of the tooth to kill germs in the drilled tooth hole before closing it or disable it.
  • the active ingredient used contains a radical and / or oxygen, in particular atomic oxygen, releasing substance.
  • the released radicals or the released oxygen cause efficient killing or deactivation of the germs, i. Fungi, bacteria and / or viruses.
  • Nanoparticles have the advantage that they have a large surface area and thus have favorable catalytic properties. In addition, they are available in large quantities and because of their small size they have no negative mechanical properties for the tissue to be treated. Nanoparticles are particles with a diameter of about 1 nanometer to several hundred nanometers.
  • the photocatalyst is a semiconductor, wherein it has proven to be favorable in this case, when the nanoparticles or semiconductors from the group ZnO 2 , Si, ⁇ -Sn or TiO 2 come.
  • the nanoparticles are anatase.
  • Anatase is titanium dioxide with a tetragonal lattice, which has particularly favorable properties for the production of active oxygen.
  • particles in the form of rutile and / or brookite can be used.
  • the nanoparticles have a diameter of about 1 nm to 1 .mu.m, preferably about 60 nm to 500 nm. Due to the skin structure, nanoparticles with a diameter of about 100 to 200 nanometers have proven to be particularly accessible and exposed as ideal photocatalysts for the release of active oxygen or reactive radicals.
  • the free-radical generator is preferably hydrogen peroxide or a Peroxydabspalter, it is advantageous if in the active ingredient, the hydrogen peroxide in the form of an aqueous solution in a concentration of 0.1% to 10%, preferably from about 1% to 10% and more preferably from about 1% to 5%.
  • the therapeutic agent containing the previously used as a bleach substance already having the described characteristics excellent properties it is still favorable, if also a thickener is present, wherein it is provided in particular that the thickener is of a polyacrylic type.
  • a thickener makes it possible to form the active ingredient as a gel or paste which is applied to the tissue surface to be treated.
  • the, for example, peroxidic substance can settle in the matrix of the gel and be ideally released there due to the photocatalytic reaction.
  • alkaline component or a buffer substance Due to the strong oxidative reaction of hydrogen peroxide, it has proven to be advantageous if an alkaline component or a buffer substance to increase the pH is present, it is advantageous if the alkaline component or buffer substance Na 2 CO 3 , since sodium carbonate on the one hand only weakly alkaline and has excellent buffering properties and is also tasteless.
  • Peroxides have a strong tendency to decompose under high heat development: eg 2H 2 O 2 -> 2H 2 O + O 2 + 196.2 kJ. At room temperature, however, the decay rate is extremely low. One speaks of a practical resistance or a metastable state. Upon heating to higher temperatures, the peroxide decomposes rapidly, possibly explosively. onsartig. The large decay inhibition of H 2 O 2 is based on the fact that the first step of the thermolysis consists in an energy-consuming molecular cleavage in 2HO radicals (HOOH + 211 kJ -> 2HO).
  • H 2 O 2 HO + H 2 O 2 -> H 2 O + HO 2 , HO 2 + H 2 O 2 -> H 2 O + O 2 + HO
  • the decomposition rate of hydrogen peroxide can be greatly increased, so that may occur at room temperature stormy oxygen evolution and high-concentration solutions because of the strong caused by the H 2 O 2 -Thermolyse temperature increases even explosive decay.
  • the characteristic property of H 2 O 2 is in particular its oxidizing effect: H 2 O 2 -> H 2 O + O or H 2 O 2 + 2H + + 2e " -> 2H 2 O.
  • H 2 O 2 The normal potentials for H 2 O 2 are in acidic solution + 1, 76 volts, in alkaline solution + 0.87 volt. therefore, it is advantageous that the bleach material is located during use in the alkaline range and, therefore, causes only a slight chemical attack.
  • the H 2 O 2 in the gel in the specific case strongly diluted (about 5%), whereby a chemical attack is excluded even after very long treatment (over 1 hour) according to previous studies.
  • H 2 O 2 - + 2H + O 2 or H 2 O 2 -> 2H + + O 2 + 2e The normal potentials for H 2 O 2 in acidic solution be +0.68 volts and -0.07 volts in an alkaline solution. the reducing effect therefore occurs only over expressed oxidants. primarily the atomic oxygen produced during the decomposition of the H 2 O 2 is responsible for the bleaching of the teeth.
  • the standard electrode potentials for atomic oxygen in acidic solutions are at 2.42 volts, in basic solutions at 1.59 volts
  • a low value of the normal potential for H 2 O 2 and a high value of the normal potential for oxygen are present in the basic range
  • a low proportion of the chemical attack of the tissue substance is to be expected, but a high oxidation rate for the destruction of fungal infestation is given.
  • the nanoparticles based on the anhydrous active ingredient in a content (mass / mass) of about 1 to 90%, preferably in a content of 60 to 80%. More preferably, the mass fraction is about 75%. It has been found that with such high concentrations of nanoparticles, the oxygen delivery can be faster and thus the duration of treatment can be shortened.
  • the thickening agent is present in a content of 10 to 20%, preferably about 17%. This is a cheap amount to make an ideal gel.
  • the alkaline component is present in a content of less than 10%.
  • the light source may also be an argon laser, a KTP laser, a diode laser or a Nd-Yag laser or a CO 2 laser whose light is transmitted to the working head via suitable optical fiber cables intended soft structure is passed.
  • the aforementioned LED solution is preferred.
  • anatase particles are irradiated with light of a wavelength in the UV-near range, preferably at a wavelength of 380 to 500 nanometers, more preferably at a wavelength of about 460 to 470 nanometers.
  • Thermal damage to the surrounding tissue can not occur when the power of the required light sources is in the milliwatt to watt range.
  • the gel used for the catalytic fungal control is not changed during such irradiation.
  • the present in the drug nanoparticles with semiconductor properties act as catalysts that serve to generate active oxygen when irradiated.
  • the wavelength of the radiation is out
  • the energy gap of the semiconductor is determined and depends on how much energy must be expended to excite an electron from the non-conductive band of the semiconductor in the conductive band of the semiconductor.
  • the energy consumed must be higher than this bandgap energy.
  • the best wavelength at 380 to 500 nanometers is preferably 450 to 480 nanometers, which can be produced with LEDs on the market.
  • the performance of these LEDs are in the milliwatt range and are sufficient to produce the required for the bleaching active oxygen.
  • a conventional curing lamp for so-called composites was used in the investigations carried out.
  • the treatment results are comparable, ie conventional curing lamps can be used.
  • the following semiconductors or their nanoparticles are suitable for use in the medicament:
  • Zinc oxide (band gap 3.2 eV) with an excitation wavelength of about 387 nanometers.
  • the laser radiation used must be energetically higher than the band gap energy of the nanoparticles, ie the gel is excited at a lower wavelength than the bandgap energy.
  • conventional lasers could also be used for the above nanoparticles.
  • argon lasers (488 to 514 nanometers), KTP lasers (532 nanometers), diode lasers (805 nanometers) and Nd-Yag lasers (1064 nanometers) are available.
  • argon lasers (488 to 514 nanometers
  • KTP lasers (532 nanometers)
  • diode lasers (805 nanometers)
  • Nd-Yag lasers (1064 nanometers
  • a treatment instrument In order to be able to optimally activate the active substance under various conditions of use without having to have a large number of different treatment instruments, a treatment instrument is proposed according to the invention, whose working head has a tool changer for irradiating the active substance, by means of which different molds adapted to different surfaces to be treated are obtained Tools are fastened to the working head.
  • the lighting device is integrated into the working head, so that the tool can be changed without having to change the remaining on the working head lighting device with.
  • the tool changing device includes a releasable light coupling device, by means of which the light emitted by the illumination device light can be coupled into the respective patch tool and / or its light guide.
  • a root canal treatment tool having a mandrel or needle-shaped introducer adapted to a tooth root canal for preparing root canals may be attached to the working head to kill or deactivate germs present in a root canal.
  • a periodontal pocket treatment tool with a form-fitting, preferably saber-shaped, curved insertion projection adapted to a periodontal pocket for treating bacterial, fungal and / or viral infestation in periodontal pockets may be provided.
  • the insertion projection is in each case advantageously designed as a light guide in order to achieve effective light irradiation of the active substance directly in the channels, pockets or intermediate spaces to be treated.
  • a skin surface treatment tool can be provided with an irradiation head having a substantially planar butt surface be attached to the working head, wherein the irradiation head forms or has a light guide and the blunt surface forms a light exit surface.
  • a tongue-treatment tool can be mounted with protrusions on the working head.
  • the elevations are preferably designed to be flexible and / or formed of bristle tufts and as far as adapted to the provided on the tongue papilla, that a light irradiation of the introduced drug can take place.
  • a point-treatment tool with at least one substantially tapered treatment projection preferably a grid-like array of each substantially tapered treatment projections find use.
  • a plastic treatment tool having a bristle-field and / or sponge-like soft structure for dispensing and triturating the medicament can also be particularly advantageous.
  • the active ingredient application and its activation can be combined in a single-stage process in which the drug is triturated on the surface to be treated and activated at the same time.
  • the possibly bulge-like soft structure is advantageously suitable for receiving a sufficient amount of the preferably pasty or gelatinous medicament and applying and rubbing it by agitating the soft structure.
  • the pressure-compliant soft structure is flexurally and elastically pressure designed to gently rub the medicine and to prevent irritation or even damage to the tissue to be treated.
  • the active substance is activated simultaneously by the illumination device integrated into the working head or the soft structure and the light emitted by it.
  • the light which brings about the activation of the active substance is at least partially passed through the soft structure. directed and radiated from the soft structure in particular at the working surface.
  • the soft structure may comprise a bristle field with a plurality of bristle tufts, wherein at least a portion of the bristle tufts or bristles combined into bristle tufts are designed as optical fibers.
  • the soft structure or the bristle field forms, as it were, a part of the illumination device. The latter is such that at least a portion of the light is coupled into the bristle tuft formed as a light guide, so that it can be forwarded by these and emitted at the free ends.
  • the entire bristle tufts can be used to transmit light and the light can be distributed evenly over the bristle tuft field.
  • an uneven light distribution over the bristle tuft field or the correspondingly formed soft structure may be provided, for example, at the edges of the soft structure, a lower light intensity can be provided as in the center of the soft structure, to that with the edges of the soft structure to irradiate less frequently surrounding non-treated surrounding tissue.
  • the soft structure has light channels in the form of preferably has fireplace-shaped recesses into which the illumination device also radiates light to activate the active substance therein.
  • the chimney-shaped recesses need not have a geometrically regular shape as in a fireplace in the strict sense, but it may also be provided irregularly shaped light channels, which advantageously at least for Working surface of the soft structure are formed open, so that the drug stored therein can be delivered.
  • the free spaces or recesses remaining between the bristle tufts can be used as light channels, ie the illumination device advantageously emits the light not only into the bristles but also into the intermediate spaces.
  • the illumination device advantageously emits the light not only into the bristles but also into the intermediate spaces.
  • the invention may be provided for this purpose at the bottom of the soft structure in the working head light exit openings, which may be formed in the form of material recesses, but especially in the form of translucent wall portions of the working head.
  • different soft structure segments may have different heights, for example in the form of bristles or bristle tufts of different lengths. This also allows a light emission can be achieved in different levels.
  • the light for activating the active substance can basically be brought to the tool attachment of the working head in various ways.
  • the illumination device may have a light source integrated into the working head.
  • at least one light source can be arranged under a support plate bearing the soft structure on the working head.
  • the lying under the support plate of the tool attachment light source can thereby radiate directly into the advantageously passing through the support plate tool segments.
  • the support plate of the soft structure may be at least partially translucent, so that the light emitted by the light source can pass through the support plate into the overlying tool segment.
  • the light source may comprise at least one LED, which is arranged in the working head.
  • the light source may comprise at least one LED, which is arranged in the working head.
  • several LEDs can be used, in particular if the tool has a larger area and / or a larger area is to be exposed to light.
  • the illumination device may have a reflector which throws the light emitted by the at least one light source largely completely onto or into the tool attachment.
  • the reflector may for example consist of a mirrored film.
  • the reflector is arranged on a side facing away from the tool attachment of the light source, so as to hinscheulenken in the wrong direction light to the working side.
  • the lighting device may also have a light source in the handle or in a brush tube between the handle and the working head, advantageously with a light guide operatively connected to the light source between the light source and the working head is provided to the of Light emitted light directed to the working head.
  • This optical waveguide can in principle be designed differently, for example in the form of optical fibers integrated in the handle.
  • the light guide may also be formed by the handle and / or the brush tube itself.
  • the power supply of the light source advantageously takes place from the handle forth.
  • a power supply may be arranged, which is connected via suitable electrical connection means with the light source.
  • the power supply can for example consist of a preferably rechargeable power source in the handle. Alternatively, however, it may be an external power supply, so that In this case, the power supply arranged in the handle essentially consists of a cable connection and possibly a voltage converter or regulator.
  • the illumination device is adapted to the active ingredient used with regard to its wavelength range and its light intensity in order to activate it in the desired manner. Basically, depending on the active ingredient, different wavelength ranges may be required. According to a preferred embodiment of the invention, the illumination device emits light in a wavelength range of 450 to 480 nanometers, preferably about 460 nanometers. In this wavelength range, a cooling of the irradiated drug occurs; a rash decay causing warming can be avoided.
  • 1 is a schematic flow chart for explaining the operation of the photocatalyst-provided drug and its reaction to light irradiation;
  • FIG. 2 is a perspective, schematic representation of a treatment instrument according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of the working head of the treatment instrument of FIG. 2, showing the light source disposed therein beneath the replaceable tool carrier, with a brush head mounted on the working head as a tool;
  • FIG. 4 shows a schematic side view of a root canal cannula mountable on the working head of the treatment instrument from FIG. Treatment tool for the preparation of tooth root canals and killing or deactivation of germs therein,
  • FIG. 5 shows a schematic side view of a periodontal pocket treatment tool that can be mounted on the working head of the treatment instrument of FIG. 2 for the treatment of microbial attack in periodontal pockets, FIG.
  • FIG. 6 shows a schematic side view of a tongue treatment tool which can be mounted on the working head of the treatment instrument from FIG. 2 for the treatment of fungal and bacterial attack on the tongue, FIG.
  • FIG. 7 is a schematic side view of a skin surface treatment tool for treating herpes, mountable on the working head of the treatment instrument of FIG. 2; FIG.
  • FIG. 8 shows a schematic side view of a skin surface treatment tool for the treatment of athlete's foot which can be mounted on the working head of the treatment instrument from FIG. 2, FIG.
  • FIG. 9 shows a schematic side view of a point treatment tool which can be mounted on the working head of the treatment instrument from FIG. 2 for the punctual treatment of tissue surfaces.
  • Fig. 1 The process shown in Fig. 1 is intended to illustrate the reaction mechanism or the catalytic cycle required for germ killing or deactivation.
  • a first step light in the UV-near region strikes, for example, an anatase particle. Due to the semiconductor property and the excitation by the light, an electron is excited from the non-conducting band into the conducting band. It comes to the formation of an electron in the Leitband and a Holes in the non-conductive band. Both the electron and the electron gap migrate to the surface. There may be a transfer of the electron to atmospheric oxygen and the formation of a Superoxidradikals or the electron gap accepts an electron of a hydroxyl ion in aqueous solution.
  • the hydroxyl ions are present in sufficient amount due to the autoprotolysis of water or the basic component. Subsequently, this hydroxyl radical catalyzes the H 2 ⁇ 2 decay. Now, if a basic component is present, the left side of the figure, so the formation of the hydroxyl radical is favored. The reaction with the superoxide radical O 2 is of secondary importance. If the nanoparticles are too large, recombinations of the electrons and electron-hole or gap pairs occur within the particles and thus the generation of radicals in the solution is prevented. Therefore, even larger particles, for example when using conventionally purchased finely powdered titanium dioxide, have no fungicidal effect. The lifetime of radicals in basic solution is also higher than in an acidic environment. Therefore, the light basic environment is more preferable. Titanium dioxide nanoparticles are semiconductors with a bandgap energy of about 3 eV, which corresponds to an excitation wavelength of about 400 nanometers.
  • nanoparticles of the invention proper species (eg anatase) on a specific surface area of 70 to 120 m 2 / g. The process runs completely without heating and therefore there are no thermal damage to the tooth or gums.
  • the activation of the active ingredient can advantageously be effected by a treatment instrument 1, as shown in FIG. 2.
  • This treatment instrument 1 comprises a handpiece 3, which is connected via a tubular or rod-shaped working head support 4 with a working head 5.
  • Said working head 5 carries as a treatment tool 6, a soft structure in the form of a bristle field 7, which in the illustrated embodiment has a substantially round contour and a plurality of bristle tufts 8 comprises.
  • the bristle tufts 8 mentioned are fastened on a substantially plate-shaped bristle carrier 9 which is circular in the illustrated embodiment and which is movably mounted on the working head carrier 4 or the associated working head 5.
  • the bristle carrier 9 can be rotatable about an axis of rotation which extends transversely to the longitudinal direction of the working head carrier 4 and substantially parallel to the longitudinal direction of the bristle tufts 8.
  • a non-illustrated drive may have an electric motor in the handpiece 3, which is powered by a likewise housed in the handset 3 rechargeable battery ago and on the other hand connected via a transformer, also not shown in the working head carrier 4 with the bristle carrier 9 to this oscillating rotationally to drive the said axis of rotation 10.
  • a light source 11 of a lighting device 12 by means of which the bristle field 9 and thus to be treated on the treatment surface by the bristle carrier 9 is irradiated therethrough with activating light.
  • the light source 11 comprises a plurality of LEDs 13 which are arranged on a common carrier plate.
  • the named light source 11 is in this case via a supply line 14 with electrical supplied with energy. Said supply line 14 can extend in the working head support 4 and run into the handpiece 3 in order to be connected there to the power source provided therein.
  • the light source 11 integrated in the working head 5 irradiates the underside of the bristle carrier 9.
  • light is thereby coupled into the bristle tufts 8.
  • the bristle tufts 8 are fastened in passage openings in the bristle carrier 9, for example glued or welded therein.
  • the light source 11 facing ends of the bristle tufts 8 serve as light entrance, while the free ends of the bristle tufts 8 serve as a light output, from which the injected light is emitted.
  • the bristle tufts 8 themselves serve as optical fibers.
  • the bristle carrier 9 itself at least partially, in particular between the bristle tufts 8 translucent and / or light-conducting, so that from the light source 11 and the remaining between the bristle tufts 8 spaces of the bristle field 7 are illuminated with light.
  • the bristle tufts 8 stored drug can be activated, while the bristle field 7, the agent is rubbed on the surface to be treated.
  • a reflector 15 is integrated in development of the invention in the working head 5, in the illustrated embodiment on the side facing away from the bristle field 7 of the light source 11th
  • the reflector 15 may consist of a mirrored coating on the inside, for example in the form of a coated film.
  • the bristle carrier 9 is made interchangeable with the attached bristle field 7. It can have a coupling section 20a. sen, by means of which it is detachably fastened to the working head 5, which for this purpose has an advantageously complementary coupling portion 20b.
  • the two preferably positively and / or non-positively acting coupling portions together form a tool changing device 20, which allows different treatment tools 6 to be adapted to different treatment tasks forms and / or materials on the instrument handset and thus the treatment instrument quickly and easily to the many uses of the drug.
  • the illumination device 12 together with the light source 1 1 advantageously remains in the working head 5, so that only the tool attachment 6 is exchanged. There is no need to have complete treatment tools available for all different treatment options.
  • the tool changing device 20 can provide a plug and / or snap connection between the respective tool attachment and the working head 5, but other positive connections such as a bayonet lock or a screw can be provided.
  • the various tool attachments as shown in FIG. 3, Figs. 4 to 9, advantageously comprise not only the mechanical coupling portion 20a for attachment to the tool head 5, but advantageously also Lichteinkopplungsstoff 26 through which the radiated light from the light source 1 1 in the light-conducting tool attachments can be coupled in, so that the light for activating the treatment agent can be dispensed through the various tool attachments.
  • Fig. 4 shows such another tool attachment in the form of a root canal treatment tool 6 with a mandrel or needle-shaped, to a tooth root canal form-fitting insertion projection 21 for the preparation of dental root canals.
  • coupling portion 20b of the working head 5 coupling portion 20a at its base body of the tool attachment to the working head (5) can be fastened.
  • the entire tool body is advantageous here. Proven light-conducting, so that the light introduced via the base surface of the base body light is discharged through the inserted into the root canal insertion projection 21 deep in the root canal to activate the imported there drug and to kill or disable bacteria, viruses and fungi located therein.
  • a tool attachment in the form of a gingival pocket treatment tool 6 with a saccularly curved insertion projection 21 adapted to a periodontal pocket for germination or deactivation in periodontal pockets, which can be fastened to the working head 5 in a corresponding manner as an alternative to the tools previously shown .
  • the curved insertion projection 21 can be inserted particularly favorably into the periodontal pockets at the edges of the tooth flanks in order there to effect a light irradiation of the undesired organisms killing active substance.
  • the insertion projection 21 of this tool attachment is advantageously designed as a light guide
  • the treatment instrument can be provided with a tongue treatment tool 6, as shown in FIG. 6.
  • This tool attachment has in the illustrated embodiment spaced apart, preferably arranged in rows elevations 24 which are shaped so that they can penetrate into papillae on the tongue surface can.
  • the elevations 24 form a light guide in order to be able to activate active substance introduced into the tongue recesses with light via the photocatalyst contained.
  • the elevations 24 are flexible and / or formed of bristle tufts, so that they can penetrate cuddly in the recesses on the tongue surface. As shown in FIG.
  • the elevations 24 may be formed by bristles, which are graduated in their length to one another.
  • the bristles of a tuft may be shorter towards the edge of the tuft, so that a tuft or tuft row has a tip which tapers in particular approximately in the form of a V. sitting.
  • the tool carrier is fastened to the working head 5 in the manner described above.
  • a skin surface treatment tool 6 can be attached to the working head 5 with an irradiation head 23 which has a substantially flat stump surface 7, or 8.
  • the irradiation head 23 forms an optical waveguide, whose light exit surface forms said truncated surface 22.
  • the surface of the truncated surface 22 is advantageously adapted to the size of the surface area to be treated by the irradiation head
  • the blunt surface 22 is adapted in size to the approximately usual size of cold sores, ie it can advantageously correspond approximately to its maximum size, so that only the bef All skin is irradiated.
  • the blunt surface 22 is sized larger to achieve a larger area treatment, for example in athlete's foot.
  • the irradiation head 23 of the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 can basically consist of different materials, for example made of pressure-resistant, form-containing materials.
  • the irradiation head 23, at least in sections, in particular in the region of the blunt surface 22, also consist of a resilient, for example sponge-like, tile-like or rubber-like soft structure.
  • FIG. 9 shows a point treatment tool 6 with a plurality of optionally substantially tapered treatment projections 25 for punctual surface treatment, each arranged in a grid-like field, each of which being light-conducting in order to achieve light irradiation of the applied active substance at specific points. This may possibly also then, if the drug can not be applied locally to a narrow limit, a punctual, precise treatment can be achieved.
  • the embodiments of the treatment tools 6 shown in the figures may possibly also be particularly advantageous in their own right and, even in the case of rigid mounting on the handpiece of the treatment instrument, be the subject of the invention, i. They can also allow without a tool changer advantageous fungus, bacteria and / or virus control using the said active ingredient.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arzneimittel sowie die Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs zur Herstellung eines solchen Arzneimittels zur Behandlung von oberflächlichen Pilz-, Bakterien und/oder Virenerkrankungen. Die Erfindung betrifft ferner ein Behandlungsinstrument zur Behandlung von oberflächlichen Keim-, Bakterien- und Virenerkrankungen unter Verwendung eines solchen Arzneimittels. Anstelle wie beim Stand der Technik die Effizienz der Keimtötung durch lange Einwirkzeiten, starke Wirkstoffkonzentrationen bzw. starke Bestrahlungen zu erreichen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, insbesondere oberflächliche Keim-, Bakterien- und/oder Virenerkrankungen mit einem photoreaktiven Wirkstoff zu behandeln, welcher einen Photokatalysator enthält. Hierdurch kann die photoreaktive Wirkung des Wirkstoffs auch mit relativ schwacher Lichtbestrahlung herbeigeführt werden, wobei dennoch eine kurze Reaktionszeit und damit kurze Einwirkzeit erreicht werden kann. Dies begünstigt eine für das Gewebe schonende und dennoch hochwirksame Behandlung. Besonders effizient kann hierdurch oberflächlicher Pilz-, Bakterien- bzw. Virenbefall der Haut, beispielsweise Herpes, Fußpilz, Akne, Schuppenflechten, Nagelpilz oder Nagelbettentzündungen, und entsprechende Erkrankungen im Mundhöhlenbereich, insbesondere Keimbefall in Zahnfleischtaschen und Zahnwurzelkanälen, bekämpft werden. Um das Arzneimittel unter verschiedenen Einsatzbedingungen jeweils optimal aktivieren zu können, ohne eine Vielzahl verschiedener Behandlungsinstrumente bereithalten zu müssen, wird erfindungsgemäß ein Behandlungsinstrument vorgeschlagen, dessen eine Beleuchtungseinrichtung zum Bestrahlen des Arzneimittels aufweisender Arbeitskopf eine Werkzeugwechseleinrichtung aufweist, mittels derer verschiedene, an unterschiedliche zu behandelnde Flächen formangepaßte Werkzeuge an dem Arbeitskopf befestigbar sind. Vorteilhafterweise ist dabei die Beleuchtungseinrichtung in den Arbeitskopf integriert, so daß das Werkzeug gewechselt werden kann, ohne die am Arbeitskopf verbleibende Beleuchtungseinrichtung mit wechseln zu müssen.

Description

Arzneimittel,
Verwendung eines photoreaktiven Wirkstoffs zur Herstellung eines solchen Arzneimittels sowie Behandlungsinstrument zur Behandlung von oberflächlichen Pilz-, Bakterien- und Virenerkrankungen unter Verwendung eines solchen Arzneimittels
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arzneimittel sowie die Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs zur Herstellung eines solchen Arzneimittels zur Behandlung von oberflächlichen Pilz-, Bakterien und/oder Virenerkrankungen. Die Erfindung betrifft ferner ein Behandlungsinstrument zur Behandlung von oberflächlichen Pilz-, Bakterien- und Virenerkrankungen unter Verwendung eines solchen Arzneimittels.
Es ist bekannt, Bleichmittel zur kosmetischen Aufhellung von Zahnverfärbungen einzusetzen, die aufgrund unterschiedlicher Ernährungsgewohnheiten (z.B. durch Tee- oder Kaffeekonsum), durch Tabakkonsum oder teilweise als Folge von operativen Eingriffen, Entzündungen im Dentalbereich oder nach einer Wurzelspitzenresektion usw. an Zähnen auftreten können. Dabei haben sich in den vergangenen Jahren insbesondere Verfahren zum Bleichen bzw. Aufhellen von Zähnen etabliert, bei denen auf die Zahnoberfläche ein Bleichmittel einwirkt, welches durch Redoxreaktionen mit den die Verfärbung verursachenden Substanzen den Zahn wieder aufhellt. Häufig werden dabei Substanzen eingesetzt, die Radikale oder beispielsweise atomaren Sauerstoff freisetzen, wie z.B. Peroxide, wobei das Austreiben des aktiven Sauerstoffs bzw. der Radikale aus dem eigentlichen Wirkstoff (meist starke Peroxidverbindungen) auf chemischem oder chemischem und photothermischem Weg durch den Einsatz von Lampen erfolgen kann. Bei Verwendung starker Peroxidverbindungen kann die Bleichdauer verkürzt werden. Dennoch kann man beobachten, daß der Zahnschmelz von den Chemikalien angegriffen wird. Bei zusätzlicher thermischer Unterstützung durch Lampen spricht man von so genannten photothermischen Bleachingverfahren. Durch zusätzliches Aufwärmen des Wirkstoffs, das häufig als Gel aufgetragen wird, werden die starken Peroxidverbindungen rascher abgebaut, was die Dauer des Bleichverfahrens zusätzlich verkürzt. Wenngleich die verkürzte Bleichdauer grundsätzlich positiv für den Zahnschmelz ist, kann man dennoch vereinzelt Schädigungen am Zahnschmelz beobachten. Im Vergleich zu herkömmlichen chemischen Verfahren sind die Schädigungen am Zahnschmelz bei photothermischen Verfahren dennoch deutlich verringert. Nachteilig ist allerdings, daß spezielle Lampen, insbesondere in Form von Lasern erforderlich sind. Außerdem muß das Bleichmaterial genau auf den Laser abgestimmt werden, z.B. der Absorptionskoeffizient des Wirkstoffs in Verbindung mit der peroxidischen Komponente, damit es zu keiner thermischen Überbelastung des Zahnes, insbesondere der Pulpa, kommt.
Ähnliche Probleme treten bei der Bekämpfung von oberflächlichen Pilz- und Bakterienerkrankungen an der Haut wie Herpes und Fußpilz oder im Schleimhaut- bzw. Mundhöhlenbereich wie zum Beispiel Keimbefall in Zahnfleischtaschen auf. Werden zur Pilz- und Bakterientötung starke Wirkstoff eingesetzt, kann es zu Schädigungen und Irritationen des den Pilzen, Viren oder Bakterien als Nährboden dienenden Gewebes und der umgebenden Gewebebereiche kommen. Im Mundhöhlenbereich kann es zu Beeinträchtigungen an der Schleimhaut oder Schädigungen der Geschmacksrezeptoren auf der Zunge kommen. Bei Herpes- oder Fußpilzbehandlungen können Hautrötungen oder Schädigungen der oberen Hautschichten auftreten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Arzneimittel sowie ein verbessertes Behandlungsinstrument der genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Insbesondere soll eine zeitsparende, einfache und schonende Pilz-, Viren- und Bakterienbekämpfung erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Arzneimittel gemäß Anspruch 1 , die Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs als Arzneimittel gemäß Anspruch 8, sowie durch ein Behandlungsinstrument gemäß Anspruch 27 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Anstelle wie beim Stand der Technik die Effizienz der Keimtötung durch lange Einwirkzeiten, starke Wirkstoffkonzentrationen bzw. starke Bestrahlungen zu erreichen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, insbesondere oberflächliche Pilz-, Bakterien- und/oder Virenerkrankungen mit einem photoreaktiven Wirkstoff, der an sich bislang als Wirkstoff zur Zahnaufhellung eingesetzt wurde, zu behandeln, welcher einen Photokatalysator enthält. Hierdurch kann die photoreaktive Wirkung des Wirkstoffs auch mit relativ schwacher Lichtbestrahlung herbeigeführt werden, wobei dennoch eine kurze Reaktionszeit und damit kurze Einwirkzeit erreicht werden kann. Dies begünstigt eine für das Gewebe schonende und dennoch hochwirksame Behandlung. Besonders effizient können hierdurch oberflächlicher Pilz-, Bakterien- bzw. Virenbefall der Haut, beispielsweise Herpes, Fußpilz, Akne, Schuppenflechten oder auch Nagelpilz und Nagelbettentzündungen, sowie entsprechende Erkrankungen im Mundhöhlenbereich, insbesondere Keimbefall am Zahnfleisch und in Zahnfleischtaschen, oder im Zahnwurzelkanal, bekämpft werden. Vorteilhafterweise kann das vor- geschlagene Arzneimittel auch bei Kariesbefall nach der Päparation des Zahnes eingesetzt werden, um Keime im ausgebohrten Zahnloch vor dem Verschließen desselben zu töten bzw. zu deaktivieren.
Insbesondere enthält der verwendete Wirkstoff eine Radikale und/oder Sauerstoff, insbesondere atomaren Sauerstoff, abspaltende Substanz. Die freigesetzten Radikale bzw. der freigesetzte Sauerstoff bewirken eine effiziente Tötung bzw. Deaktivierung der Keime, d.h. Pilze, Bakterien und/oder Viren.
Besonders günstig ist es, wenn der Photokatalysator des Wirkstoffs als Nano- partikel ausgebildet ist. Nanopartikel haben den Vorteil, daß sie eine große Oberfläche aufweisen und damit günstige katalytische Eigenschaften besitzen. Darüber hinaus sind sie in großen Mengen verfügbar und aufgrund ihrer geringen Größe weisen sie keine negativen mechanischen Eigenschaften für das zu behandelnde Gewebe auf. Unter Nanopartikel versteht man Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 Nanometer bis mehrere hundert Nanometer.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Photokatalysator ein Halbleiter ist, wobei es sich in diesem Fall als günstig herausgestellt hat, wenn die Nanopartikel bzw. Halbleiter aus der Gruppe ZnO2, Si, σ-Sn oder TiO2 kommen.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die Nanopartikel Anatas sind. Bei Anatas handelt es sich um Titandioxid mit einem tetragonalen Gitter, das besonders günstige Eigenschaften zur Erzeugung von Aktivsauerstoff aufweist. Alternativ oder zusätzlich können Partikel in Form von Rutil und/oder Brookit Verwendung finden.
Weiters ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Nanopartikel einen Durchmesser von etwa 1 nm bis 1 μm, vorzugsweise etwa 60 nm bis 500 nm, aufweisen. Aufgrund der Hautstruktur haben sich Nanopartikel mit dem Durchmesser von etwa 100 bis 200 Nanometer als besonders zugänglich erwiesen und als ideale Photokatalysatoren zum Freisetzen von Aktivsauerstoff bzw. reaktiven Radikalen herausgestellt.
Weiters ist vorgesehen, daß der Radikalbildner bevorzugt Wasserstoffperoxid oder ein Peroxydabspalter ist, wobei es günstig ist, wenn im Wirkstoff das Wasserstoffperoxid in Form einer wässrigen Lösung in einer Konzentration von 0,1 % bis 10 %, vorzugsweise von etwa 1 % bis 10 % und weiter vorzugsweise von etwa 1 % bis 5% vorliegt.
Wenngleich der therapeutische Wirkstoff enthaltend die an sich bislang als Bleichmittel eingesetzte Substanz bereits mit den beschriebenen Merkmalen ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, ist es dennoch günstig, wenn außerdem ein Verdickungsmittel vorhanden ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß das Verdickungsmittel von einem Polyacryltyp ist. Durch das Vorhandensein eines Verdickungsmittels ist es möglich, den Wirkstoff als Gel oder Paste auszubilden, das auf die zu behandelnde Gewebeoberfläche aufgetragen wird. Günstigerweise kann sich die beispielsweise peroxidische Substanz in der Matrix des Gels festsetzen und dort aufgrund der photokatalytischen Reaktion ideal freigesetzt werden.
Aufgrund der starken oxidativen Reaktion von Wasserstoffperoxid hat es sich als günstig erwiesen, wenn eine alkalische Komponente oder eine Puffersubstanz zur Erhöhung des pH-Wertes vorhanden ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn die alkalische Komponente oder Puffersubstanz Na2CO3 ist, da Natrium- carbonat einerseits nur schwach alkalisch ist und ausgezeichnete Puffereigenschaften hat und darüber hinaus geschmacksneutral ist.
Peroxide haben ein starkes Bestreben, unter großer Wärmeentwicklung zu zerfallen: z.B. 2H2O2 --> 2H2O + O2 + 196,2 kJ. Bei Zimmertemperatur ist die Zerfallsgeschwindigkeit allerdings extrem gering. Man spricht von einer praktischen Beständigkeit oder einem metastabilen Zustand. Bei Erwärmen auf höhere Temperaturen zersetzt sich das Peroxid rasch, unter Umständen explosi- onsartig. Die große Zerfallshemmung von H2O2 beruht hierbei darauf, daß der erste Schritt der Thermolyse in einer energieaufwändigen Molekülspaltung in 2HO-Radikale besteht (HOOH + 211 kJ --> 2HO). Diese setzen sich dann unter Auslösen einer Radikalkettenreaktion weiter mit Wasserstoffperoxid um (HO + H2O2 --> H2O + HO2; HO2 + H2O2 --> H2O + O2 + HO). Durch geeignete Katalysatoren läßt sich die Zersetzungsgeschwindigkeit von Wasserstoffperoxid stark erhöhen, sodaß gegebenenfalls bei Raumtemperatur stürmische Sauerstoffentwicklung und bei hochkonzentrierten Lösungen wegen der starken durch die H2O2-Thermolyse bedingten Temperatursteigerungen sogar explosionsartiger Zerfall eintreten kann. Die charakteristische Eigenschaft von H2O2 ist insbesondere seine oxidierende Wirkung: H2O2 -- > H2O + O bzw. H2O2 + 2H+ + 2e" --> 2H2O. Die Normalpotentiale für H2O2 in saurer Lösung betragen + 1 ,76 Volt, in alkalischer Lösung + 0,87 Volt. Daher ist es günstig, daß das Bleichmaterial während der Anwendung im alkalischen Bereich liegt und daher nur einen geringen chemischen Angriff bewirkt. Zudem wird das H2O2 im Gel im konkreten Fall stark verdünnt (etwa 5 %), wodurch ein chemischer Angriff auch bei sehr langer Behandlungsdauer (über 1 Stunde) nach den bisherigen Untersuchungen auszuschließen ist.
Weniger ausgeprägt ist die reduzierende Wirkung von H2O2: H2O2 -+ 2H + O2 bzw. H2O2 --> 2H+ + O2 + 2e". Die Normalpotentiale für H2O2 in saurer Lösung betragen +0,68 Volt und in alkalischer Lösung -0,07 Volt. Die reduzierende Wirkung tritt also nur gegenüber ausgesprochenen Oxidationsmitteln auf. Für das Bleichen der Zähne ist primär der beim Zerfall des H2O2 entstehende atomare Sauerstoff verantwortlich. Die Normalpotentiale für atomaren Sauerstoff in sauren Lösungen liegen bei 2,42 Volt, in basischen Lösungen bei 1 ,59 Volt. Bei einem erfindungsgemäßen Wirkstoff liegt bei Arbeiten im basischen Bereich ein niedriger Wert des Normalpotentials für H2O2 und ein hoher Wert des Normalpotentials für Sauerstoff vor. Damit ist ein niedriger Anteil des chemischen Angriffs der Gewebesubstanz zu erwarten, jedoch eine hohe Oxidations- rate für die Zerstörung des Pilzbefalls gegeben. Weiters ist vorgesehen, daß die Nanopartikel bezogen auf den wasserfreien Wirkstoff in einem Gehalt (Masse/Masse) von etwa 1 bis 90 %, vorzugsweise in einem Gehalt von 60 bis 80 % vorliegen. Besonders bevorzugt beträgt der Massenanteil etwa 75 %. Es hat sich herausgestellt, daß bei derartig hohen Konzentrationen an Nanopartikeln die Sauerstoffabgabe rascher erfolgen und damit die Behandlungsdauer verkürzt werden kann.
Bei der Verwendung eines Verdickungsmittels ist vorgesehen, daß das Verdik- kungsmittel in einem Gehalt von 10 bis 20 % vorliegt, bevorzugt etwa 17 % beträgt. Dies ist eine günstige Menge, um ein ideales Gel zu bilden.
Weiters ist vorgesehen, daß die alkalische Komponente in einem Gehalt von unter 10 % vorliegt.
Insbesondere ist vorgesehen bei der Verwendung eines Halbleiters, daß Licht mit einer Wellenlänge entsprechend der Bandlücke des Halbleiters verwendet wird. Alternativ zu den vorgenannten LEDs kann als Lichtquelle ggf. auch ein Argonlaser, ein KTP-Laser, ein Diodenlaser oder ein Nd-Yag-Laser oder ein CO2-Laser verwendet werden, deren Licht beispielsweise über geeignete Lichtfaserkabel in den Arbeitskopf bzw. die dort vorgesehene Weichstruktur geleitet wird. Bevorzugt ist jedoch die vorgenannte LED-Lösung.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß Anataspartikel mit Licht einer Wellenlänge im UV-nahen Bereich, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 380 bis 500 Nanometer, besonders bevorzugt bei einer Wellenlänge von etwa 460 bis 470 Nanometer, bestrahlt werden. Eine thermische Schädigung des umliegenden Gewebes kann dann nicht eintreten, wenn die Leistung der benötigten Lichtquellen im Milliwatt- bis Wattbereich liegt. Das für die katalytische Pilzbekämpfung verwendete Gel wird bei einer solchen Bestrahlung nicht verändert. Die im Wirkstoff vorhandenen Nanopartikel mit Halbleitereigenschaften wirken als Katalysatoren, die bei Bestrahlung zur Erzeugung von aktivem Sauerstoff dienen. Die Wellenlänge der Strahlung wird aus der Energielücke des Halbleiters ermittelt und hängt davon ab, wieviel Energie aufgewendet werden muß, um ein Elektron aus dem nichtleitenden Band des Halbleiters in das leitende Band des Halbleiters anzuregen. Die aufgewendete Energie muß höher als diese Bandlückenenergie sein. Bei der Verwendung von Anatasnanopartikel hat es sich z.B. herausgestellt, daß die günstigste Wellenlänge bei 380 bis 500 Nanometer vorzugsweise 450 bis 480 Nanometer liegt, die man mit am Markt befindlichen Leuchtdioden (LED) erzeugen kann. Die Leistungen dieser LEDs liegen im Milliwattbereich und sind ausreichend zur Erzeugung des für das Bleichen notwendigen Aktivsauerstoffs. Bei den durchgeführten Untersuchungen wurde neben LEDs mit verschiedenen Wellenlängen zwischen 320 und 500 Nanometer auch eine herkömmliche Aushärtelampe für so genannte Komposits eingesetzt. Die Behandlungsergebnisse sind vergleichbar, d.h. es können auch herkömmliche Aushärtelampen verwendet werden. Es bieten sich darüber hinaus folgende Halbleiter bzw. deren Nano- partikel für die Verwendung in dem Arzneimittel an:
Zinkoxid (Bandlücke 3,2 eV) mit einer Anregungswellenlänge von etwa 387 Nanometer.
Silicium (Bandlückenenergie 1 ,1 eV) entsprechend einer Anregungswellenlänge von 1127 Nanometer. σ-Zinn (mit einer Bandlückenenergie von etwa 0,08 eV) entsprechend einer Anregungswellenlänge von ca. 15 μm.
Bei der Behandlung muß die verwendete Laserstrahlung energetisch höher sein als die Bandlückenenergie der Nanopartikel, d.h. das Gel wird mit einer niedrigeren Wellenlänge als die Bandlückenenergie angeregt. So könnten beispielsweise auch herkömmliche Laser für die oben genannten Nanopartikel verwendet werden. Es bieten sich z.B. Argonlaser (488 bis 514 Nanometer), KTP-Laser (532 Nanometer), Diodenlaser (805 Nanometer) und Nd-Yag-Laser (1064 Nanometer) an. Mit einem CO2-Laser (10600 nm) könnte ein a- Zinnnanopartikel angeregt werden. Um den Wirkstoff unter verschiedenen Einsatzbedingungen jeweils optimal aktivieren zu können, ohne eine Vielzahl verschiedener Behandlungsinstrumente bereithalten zu müssen, wird erfindungsgemäß ein Behandlungsinstrument vorgeschlagen, dessen eine Beleuchtungseinrichtung zum Bestrahlen des Wirkstoffs aufweisender Arbeitskopf eine Werkzeugwechseleinrichtung aufweist, mittels derer verschiedene, an unterschiedliche zu behandelnde Flächen formangepaßte Werkzeuge an dem Arbeitskopf befestigbar sind. Vorteilhafterweise ist dabei die Beleuchtungseinrichtung in den Arbeitskopf integriert, so daß das Werkzeug gewechselt werden kann, ohne die am Arbeitskopf verbleibende Beleuchtungseinrichtung mit wechseln zu müssen. Vorteilhafterweise schließt die Werkzeugwechseleinrichtung eine lösbare Lichteinkopplungseinrichtung ein, mittels derer von der Beleuchtungseinrichtung abgegebenes Licht in das jeweils aufgesetzte Werkzeug und/oder dessen Lichtleiter einkoppelbar ist.
Hierdurch können die unterschiedlichsten Werkzeuge verwendet werden. Beispielsweise kann vorteilhafterweise ein Wurzelkanal-Behandlungswerkzeug mit einem dorn- oder nadeiförmigen, an einen Zahnwurzelkanal formangepaßten Einführvorsprung zur Aufbereitung von Wurzelkanälen an dem Arbeitskopf befestigt werden, um in einem Wurzelkanal befindliche Keime zu töten bzw. zu deaktivieren.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Zahnfleischtaschen-Behandlungswerkzeug mit einem an eine Zahnfleischtasche formangepaßten, vorzugsweise säbelförmig gekrümmten Einführvorsprung zur Behandlung von Bakterien-, Pilz- und/oder Virenbefall in Zahnfleischtaschen vorgesehen werden.
Der Einführvorsprung ist dabei jeweils vorteilhafterweise als Lichtleiter ausgebildet, um eine effektive Lichtbestrahlung des Wirkstoffs unmittelbar in den zu behandelnden Kanälen, Taschen oder Zwischenräumen zu erreichen.
Weiter alternativ oder zusätzlich kann ein Hautoberflächen-Behandlungswerkzeug mit einem eine im wesentlichen plane Stumpffläche aufweisenden Bestrahlkopf an dem Arbeitskopf befestigt werden, wobei der Bestrahlkopf einen Lichtleiter bildet oder aufweist und die Stumpffläche eine Lichtaustrittsfläche bildet.
Ferner kann ein Zungen-Behandlungswerkzeug mit Erhebungen an dem Arbeitskopf montiert werden. Die Erhebungen sind vorzugsweise flexibel ausgebildet und/oder von Borstenbüscheln gebildet und soweit an die auf der Zunge vorgesehenen Papillen formangepaßt, daß eine Lichtbestrahlung des darin eingebrachten Wirkstoffs erfolgen kann.
Um eine punktuelle Behandlung zu erreichen, kann ein Punkt- Behandlungswerkzeug mit zumindest einem im wesentlichen spitz zulaufenden Behandlungsvorsprung, vorzugsweise einem rasterartig angeordneten Feld von jeweils im wesentlichen spitz zulaufenden Behandlungsvorsprüngen Verwendung finden.
Besonders vorteilhaft kann weiterhin für bestimmte Anwendungen ein Weichbe- handlungswerkzeug mit einer borstenfeld- und/oder schwammartigen Weichstruktur zum Ausbringen und Verreiben des Arzneimittels sein. Hierdurch kann insbesondere der Wirkstoffauftrag und dessen Aktivierung in einem einstufigen Prozeß zusammengefaßt werden, bei dem das Arzneimittel auf der zu behandelnden Fläche verrieben und gleichzeitig aktiviert wird. Die ggf. bauschartige Weichstruktur ist vorteilhafterweise geeignet, eine ausreichende Menge des vorzugsweise pastösen oder gelartigen Arzneimittels aufzunehmen und durch Hin- und Herbewegen der Weichstruktur aufzutragen und zu verreiben. Vorteilhafterweise ist die drucknachgiebige Weichstruktur biege- und druckelastisch ausgebildet, um das Arneimittel sanft zu verreiben und Irritationen oder gar Schädigungen am zu behandelnden Gewebe zu verhindern. Dabei wird durch die in den Arbeitskopf bzw. die Weichstruktur integrierte Beleuchtungseinrichtung und das davon abgestrahlte Licht der Wirkstoff gleichzeitig aktiviert.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung wird das die Aktivierung des Wirkstoffs bewirkende Licht zumindest teilweise durch die Weichstruktur hindurch- geleitet und von der Weichstruktur insbesondere an dessen Arbeitsfläche abgestrahlt. Bei Ausbildung der Weichstruktur in Form eines Borstenfeldes kann das Licht durch die Borsten hindurchgeleitet werden und an den Borstenenden abgestrahlt werden. In Weiterbildung der Erfindung kann die Weichstruktur dabei ein Borstenfeld mit einer Vielzahl von Borstenbüscheln umfassen, wobei zumindest ein Teil der Borstenbüschel bzw. der zu Borstenbüscheln zusammengefaßten Borsten als Lichtleiter ausgebildet sind. Die Weichstruktur bzw. das Borstenfeld bildet dabei sozusagen ein Teil der Beleuchtungseinrichtung. Letztere ist dabei derart beschaffen, daß zumindest ein Teil des Lichts in die als Lichtleiter ausgebildeten Borstenbüschel eingekoppelt wird, so daß es von diesen weitergeleitet und an den freien Enden abgestrahlt werden kann.
Grundsätzlich kann dabei das gesamte Borstenbüschel zur Lichtübertragung genutzt und das Licht gleichmäßig verteilt über das Borstenbüschelfeld abgegeben werden. Nach einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann jedoch auch eine ungleiche Lichtverteilung über das Borstenbüschelfeld bzw. die entsprechend ausgebildete Weichstruktur vorgesehen sein, beispielsweise kann an den Rändern der Weichstruktur eine geringere Lichtintensität vorgesehen werden als im Zentrum der Weichstruktur, um das mit den Rändern der Weichstruktur häufiger in Berührung kommende nicht zu behandelnde umliegende Gewebe weniger stark zu bestrahlen.
Um nicht nur das zwischen der Oberfläche der Behandlungspartie und der Arbeitsfläche der Weichstruktur befindliche Arzneimittel zu bestrahlen, sondern auch in der Weichstruktur eingelagerten, erst nach und nach abgegebenen Wirkstoff zu aktivieren, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Weichstruktur Lichtkanäle in Form von vorzugsweise kaminförmigen Aussparungen aufweist, in die die Beleuchtungseinrichtung ebenfalls Licht hineinstrahlt, um den darin befindlichen Wirkstoff zu aktivieren. Die kaminförmigen Aussparungen brauchen dabei keine geometrisch regelmäßige Form wie bei einem Kamin im engeren Sinne besitzen, sondern es können auch unregelmäßig geformte Lichtkanäle vorgesehen sein, die vorteilhafterweise zumindest zur Arbeitsfläche der Weichstruktur hin offen ausgebildet sind, so daß der darin eingelagerte Wirkstoff abgegeben werden kann. Bei Ausbildung der Weichstruktur in Form eines Borstenfeldes können die zwischen den Borstenbüscheln verbleibenden Freiräume bzw. Aussparungen als Lichtkanäle genutzt werden, d.h. die Beleuchtungseinrichtung gibt das Licht vorteilhafterweise nicht nur in die Borsten, sondern auch in die Zwischenräume hinein ab. In Weiterbildung der Erfindung können hierzu am Boden der Weichstruktur in dem Arbeitskopf Lichtaustrittsöffnungen vorgesehen sein, die in Form von Materialaussparungen, insbesondere jedoch auch in Form von lichtdurchlässigen Wandungsabschnitten des Arbeitskopfes gebildet sein können.
Alternativ oder zusätzlich können unterschiedliche Weichstruktursegmente unterschiedliche Höhen aufweisen, beispielsweise in Form unterschiedlich langer Borsten bzw. Borstenbüschel. Auch hierdurch kann ein Lichtaustrag in unterschiedlichen Ebenen erreicht werden.
Das Licht zur Aktivierung des Wirkstoffs kann grundsätzlich auf verschiedenem Wege zu dem Werkzeugaufsatz des Arbeitskopfes gebracht werden. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die Beleuchtungseinrichtung eine in den Arbeitskopf integrierte Lichtquelle aufweisen. Insbesondere kann zumindest eine Lichtquelle unter einer die Weichstruktur tragenden Trägerplatte an dem Arbeitskopf angeordnet sein. Hierdurch können der Aufwand einer Lichtleitung zum Arbeitskopf und die dabei auftretenden Verluste vermieden werden. Die unter der Trägerplatte des Werkzeugaufsatzes liegende Lichtquelle kann das Licht dabei unmittelbar in die vorteilhafterweise durch die Trägeplatte hindurchtretenden Werkzeugsegmente hineinstrahlen. Alternativ oder zusätzlich kann die Trägerplatte der Weichstruktur zumindest abschnittsweise lichtdurchlässig ausgebildet sein, so daß das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht durch die Trägerplatte hindurch in das darüberliegende Werkzeugsegment gelangen kann. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die Lichtquelle zumindest ein LED umfassen, daß im Arbeitskopf angeordnet ist. Vorzugsweise können mehrere LEDs Verwendung finden, insbesondere wenn das Werkzeug eine größere Fläche besitzt und/oder eine größere Fläche mit Licht beaufschlagt werden soll.
Um auch mit kleinbauenden und weniger lichtstarken Lichtquellen eine ausreichende Lichtintensität zu erreichen, kann in Weiterbildung der Erfindung die Beleuchtungseinrichtung einen Reflektor aufweisen, der das von der zumindest eine Lichtquelle abgegebene Licht weitestgehend vollständig auf den bzw. in den Werkzeugaufsatz wirft. Der Reflektor kann beispielsweise aus einer verspiegelten Folie bestehen. Vorteilhafterweise ist der Reflektor auf einer dem Werkzeugaufsatz abgewandten Seite der Lichtquelle angeordnet, um sozusagen in die falsche Richtung geworfenes Licht zur Arbeitsseite hinzulenken.
Alternativ zu einer solchen unmittelbar im Arbeitskopf angeordneten Lichtquelle kann die Beleuchtungseinrichtung auch eine Lichtquelle im Handgriff oder in einem Bürstenrohr zwischen dem Handgriff und dem Arbeitskopf aufweisen, wobei vorteilhafterweise ein mit der Lichtquelle wirkverbundener Lichtleiter zwischen der Lichtquelle und dem Arbeitskopf vorgesehen ist, um das von der Lichtquelle abgegebene Licht gezielt zum Arbeitskopf zu lenken. Dieser Lichtleiter kann grundsätzlich verschieden ausgebildet sein, beispielsweise in Form von in den Handgriff integrierten Lichtleitfasern. Alternativ kann der Lichtleiter auch von dem Handgriff und/oder dem Bürstenrohr selbst gebildet sein.
Ungeachtet der Anordnung der Lichtquelle im Arbeitskopf oder davon beabstandet im Handgriff bzw. Bürstenrohr erfolgt die Stromversorgung der Lichtquelle vorteilhafterweise vom Handgriff her. In dem Handgriff kann eine Stromversorgung angeordnet sein, die über geeignete elektrische Verbindungsmittel mit der Lichtquelle verbunden ist. Die Stromversorgung kann dabei beispielsweise aus einer vorzugsweise aufladbaren Stromquelle im Handgriff bestehen. Alternativ kann jedoch auch eine externe Stromversorgung sein, so daß in die- sem Fall die im Handgriff angeordnete Stromversorgung im wesentlichen aus einem Kabelanschluß und gegebenenfalls einem Spannungswandler bzw. -regier besteht.
Die Beleuchtungseinrichtung ist hinsichtlich ihres Wellenlängenbereiches und ihrer Lichtintensität an den verwendeten Wirkstoff angepaßt, um diesen in der gewünschten Weise zu aktivieren. Grundsätzlich können hierzu je nach Wirkstoff verschiedene Wellenlängenbereiche erforderlich sein. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung strahlt die Beleuchtungseinrichtung Licht in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 480 Nanometer, vorzugsweise etwa 460 Nanometer ab. In diesem Wellenlängenbereich tritt eine Abkühlung des bestrahlten Wirkstoffs ein; eine vorschnellen Zerfall bewirkende Erwärmung kann vermieden werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 : ein schematisches Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des mit einem Photokatalysator versehenen Wirkstoffs und dessen Reaktion bei Lichtbestrahlung,
Fig. 2: eine perspektivische, schematische Darstellung eines Behandlungsinstruments nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung,
Fig. 3: eine Schnittansicht des Arbeitskopfs des Behandlungsinstruments aus Fig. 2, die die darin angeordnete Lichtquelle unter dem wechselbaren Werkzeugträger zeigt, wobei als Werkzeug ein Bürstenkopf auf den Arbeitskopf montiert ist,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines auf den Arbeitskopf des Behandlungsinstruments aus Fig. 2 montierbaren Wurzelkanal- Behandlungswerkzeugs zur Aufbereitung von Zahnwurzelkanälen und Tötung bzw. Deaktivierung darin befindlicher Keime,
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines auf den Arbeitskopf des Behandlungsinstruments aus Fig. 2 montierbaren Zahnfleischtaschen- Behandlungswerkzeugs zur Behandlung von Keimbefall in Zahnfleischtaschen,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines auf den Arbeitskopf des Behandlungsinstruments aus Fig. 2 montierbaren Zungen- Behandlungswerkzeugs zur Behandlung von Pilz- und Bakterienbefall auf der Zunge,
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines auf den Arbeitskopf des Behandlungsinstruments aus Fig. 2 montierbaren Hautoberflächen- Behandlungswerkzeugs zur Behandlung von Herpes,
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht eines auf den Arbeitskopf des Behandlungsinstruments aus Fig. 2 montierbaren Hautoberflächen- Behandlungswerkzeugs zur Behandlung von Fußpilz,
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht eines auf den Arbeitskopf des Behandlungsinstruments aus Fig. 2 montierbaren Punkt- Behandlungswerkzeugs zur punktuellen Behandlung von Gewebeoberflächen.
Der in Fig. 1 gezeigte Ablauf soll den Reaktionsmechanismus bzw. den zur Keimtötung bzw. -deaktivierung erforderlichen katalytischen Zyklus verdeutlichen. In einem ersten Schritt trifft Licht im UV-nahen Bereich auf beispielsweise ein Anatasteilchen. Aufgrund der Halbleitereigenschaft und der Anregung durch das Licht wird ein Elektron aus dem nichtleitenden Band in das leitende Band angeregt. Es kommt zur Bildung eines Elektrons im Leitband und eines Lochs im nichtleitenden Band. Sowohl das Elektron als auch die Elektronenlücke wandern an die Oberfläche. Dort kann es zu einer Übertragung des Elektrons an Luftsauerstoff kommen und zur Bildung eines Superoxidradikals bzw. nimmt die Elektronenlücke ein Elektron eines Hydroxylions in wässriger Lösung auf. Die Hydroxylionen liegen aufgrund der Autoprotolyse von Wasser bzw. der basischen Komponente in ausreichender Menge vor. In weiterer Folge katalysiert dieses Hydroxylradikal den H2θ2-Zerfall. Wenn nun noch eine basische Komponente anwesend ist, wird die linke Seite der Figur, also die Bildung des Hydroxylradikals begünstigt. Die Reaktion mit dem Superoxidradikal 02 ist von untergeordneter Bedeutung. Sind die Nanoteilchen zu groß, so kommt es innerhalb der Partikel zu Rekombinationen der Elektronen und Elektronenloch- bzw. -lückenpaare und damit wird die Erzeugung von Radikalen in der Lösung unterbunden. Daher haben auch größere Partikel, z.B. bei der Verwendung von herkömmlich gekauftem feinpulvrigem Titandioxid, keinen Pilztötenden Effekt. Die Lebensdauer der Radikale in basischer Lösung ist darüber hinaus höher als in saurem Milieu. Daher ist das leichtbasische Milieu weiter bevorzugt. Ti- tandioxidnanopartikel sind Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von ca. 3 eV, was einer Anregungswellenlänge von etwa 400 Nanometer entspricht.
Wie bereits beschrieben, können kleine Teilchen bereits den H2θ2-Zerfall und die thermische Anregung eines Zerfalls des H2O2 bewirken. Dieser Zerfall kann technisch auf einfache Weise nicht gesteuert werden. Abgesehen vom chemischen Angriff auf das Gewebe würde bereits vor dem Auftragen des Gels der Zerfall des H2O beginnen und der gewünschte pilz-, viren- bzw. bakterientötende Effekt würde nicht mehr ausreichend gewährleistet sein. Bei einer erfindungsgemäßen Anwendung mit 5 %igem H2O2 und Anatasnanopartikel wird bei normalen Bedingungen kein Zerfall beobachtet. Wird hingegen das Gel mit UV-nahem Licht bestrahlt, beginnt der Zerfall nach einigen Sekunden, d.h. der quantitative Zerfall kann gesteuert werden durch die entsprechende Steuerung der Lichtzufuhr bzw. der Lichtleistung und Lichtenergie. Eine Steuerung ist einerseits durch die Optimierung der Wellenlänge und den prozentualen Anteil der Nanopartikel möglich. Typischerweise weisen Nanopartikel der erfindungs- gemäßen Art (z.B. Anatas) eine spezifische Oberfläche von 70 bis 120 m2/g auf. Das Verfahren läuft vollständig ohne Erwärmung und daher treten auch keine thermischen Schädigungen des Zahns oder Zahnfleisches auf.
Die Aktivierung des Wirkstoffs kann dabei vorteilhafterweise durch ein Behandlungsinstrument 1 erfolgen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Dieses Behandlungsinstrument 1 umfaßt einen Handteil 3, der über einen röhr- bzw. stabförmigen Arbeitskopfträger 4 mit einem Arbeitskopf 5 verbunden ist. Der genannte Arbeitskopf 5 trägt dabei als Behandlungswerkzeug 6 eine Weichstruktur in Form eines Borstenfelds 7, das in der gezeichneten Ausführung im wesentlichen eine runde Kontur besitzt und eine Vielzahl von Borstenbüscheln 8 umfaßt. Die genannten Borstenbüschel 8 sind dabei auf einem im wesentlichen plattenför- migen, in der gezeichneten Ausführung kreisrunden Borstenträger 9 befestigt, der an dem Arbeitskopfträger 4 bzw. dem damit verbundenen Arbeitskopf 5 beweglich gelagert ist. Insbesondere kann der Borstenträger 9 um eine Drehachse drehbar sein, die sich quer zur Längsrichtung des Arbeitskopfträgeres 4 und im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Borstenbüschel 8 erstreckt.
Ein nicht näher dargestellter Antrieb kann einen Elektromotor in dem Handteil 3 aufweisen, der von einem ebenfalls in dem Handteil 3 untergebrachten Akku her energieversorgt wird und andererseits über einen ebenfalls nicht gezeigten Übertrager in dem Arbeitskopfträger 4 mit dem Borstenträger 9 verbunden ist, um diesen rotatorisch oszilierend um die genannte Drehachse 10 anzutreiben.
Wie Fig. 3 zeigt, sitzt in dem Arbeitskopf 5 unterhalb des Borstenträgers 9, d.h. auf der dem Borstenfeld 7 abgewandten Seite des Borstenträgers 9 eine Lichtquelle 11 einer Beleuchtungseinrichtung 12, mit Hilfe derer das Borstenfeld 9 und der damit auf der Behandlungsoberfläche zu verreibende Wirkstoff durch den Borstenträger 9 hindurch mit aktivierendem Licht bestrahlt wird. In der gezeichneten Ausführungsform umfaßt die Lichtquelle 11 eine Mehrzahl von LEDs 13, die auf einer gemeinsamen Trägerplatte angeordnet sind. Die genannte Lichtquelle 11 wird dabei über eine Versorgungsleitung 14 mit elektri- scher Energie versorgt. Die genannte Versorgungsleitung 14 kann sich im Arbeitskopfträger 4 erstrecken und in das Handteil 3 hineinverlaufen, um dort mit der darin vorgesehenen Stromquelle verbunden zu sein.
Wie Fig. 3 zeigt, bestrahlt die in den Arbeitskopf 5 integrierte Lichtquelle 11 die Unterseite des Borstenträgers 9. Einerseits wird hierdurch Licht in die Borstenbüschel 8 eingekoppelt. Die Borstenbüschel 8 sind in Durchgangsausnehmun- gen in dem Borstenträger 9 befestigt, beispielsweise darin eingeklebt oder verschweißt. Die der Lichtquelle 11 zugewandten Enden der Borstenbüschel 8 dienen als Lichteingang, während die freien Enden der Borstenbüschel 8 als Lichtausgang dienen, von dem das eingekoppelte Licht abgestrahlt wird. Die Borstenbüschel 8 selbst dienen als Lichtleiter.
Andererseits ist der Borstenträger 9 selbst zumindest bereichsweise, insbesondere zwischen den Borstenbüscheln 8 lichtdurchlässig und/oder lichtleitend ausgebildet, so daß von der Lichtquelle 11 auch die zwischen den Borstenbüscheln 8 verbleibenden Zwischenräume des Borstenfeldes 7 mit Licht beschienen werden. Hierdurch kann zwischen den Borstenbüscheln 8 eingelagertes Arzneimittel aktiviert werden, während mit dem Borstenfeld 7 das Mittel auf der zu behandelnden Oberfläche verrieben wird.
Um die Lichtbeaufschlagung des Borstenträgers 9 bzw. des Borstenfeldes 7 auch bei begrenzter Leistung der Lichtquelle 11 zu optimieren, ist in Weiterbildung der Erfindung in dem Arbeitskopf 5 ein Reflektor 15 integriert, der in der gezeichneten Ausführung auf der dem Borstenfeld 7 abgewandten Seite der Lichtquelle 11 angeordnet ist und an sich „falsch" abgestrahltes Licht auf den Borstenträger 9 bzw. das Borstenfeld 7 zu lenken. Der Reflektor 15 kann aus einer auf der Innenseite verspiegelten Schale beispielsweise in Form einer beschichteten Folie bestehen.
Vorteilhafterweise ist der Borstenträger 9 mit dem daran befestigten Borstenfeld 7 auswechselbar gestaltet. Er kann einen Kupplungsabschnitt 20a aufwei- sen, mittels dessen er lösbar am Arbeitskopf 5 befestigbar ist, der hierzu einen vorteilhafterweise komplementären Kupplungsabschnitt 20b aufweist. Die beiden vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig wirkenden Kupplungsabschnitte bilden zusammen eine Werkzeugwechseleinrichtung 20, die es erlaubt, verschiedene Behandlungswerkzeuge 6 mit an verschiedene Behandlungsaufgaben angepaßten Formen und/oder Materialien auf den Instrumentenhandteil zu setzen und hierdurch das Behandlungsinstrument rasch und einfach an die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Arzneimittels anzupassen. Die Beleuchtungseinrichtung 12 mitsamt der Lichtquelle 1 1 verbleibt dabei vorteilhafterweise im Arbeitskopf 5, so daß lediglich der Werkzeugaufsatz 6 getauscht wird. Es müssen nicht für alle verschiedenen Behandlungsoptionen komplette Behandlungsinstrumente bereitgehalten werden. Um einen einfachen Werkzeugwechsel zu erlauben, kann die Werkzeugwechseleinrichtung 20 eine Steck- und/oder Rastverbindung zwischen dem jeweiligen Werkzeugaufsatz und dem Arbeitskopf 5 vorsehen, wobei jedoch auch andere formschlüssige Verbindungen wie beispielsweise ein Bajonettverschluß oder eine Schraubverbindung vorgesehen sein kann.
Die verschiedenen Werkzeugaufsätze, wie sie neben Fig. 3 die Fig. 4 bis 9 zeigen, umfassen dabei vorteilhafterweise nicht nur den mechanischen Kupplungsabschnitt 20a zur Befestigung am Werkzeugkopf 5, sondern vorteilhafterweise auch Lichteinkopplungsmittel 26, über die das von der Lichtquelle 1 1 abgestrahlte Licht in die lichtleitend ausgebildeten Werkzeugaufsätze einkop- pelbar ist, so daß das Licht zur Aktivierung des Behandlungsmittels durch die verschiedenen Werkzeugaufsätze abgegeben werden kann.
Fig. 4 zeigt einen solchen weiteren Werkzeugaufsatz in Form eines Wurzelkanal- Behandlungswerkzeugs 6 mit einem dorn- oder nadeiförmigen, an einen Zahnwurzelkanal formangepaßten Einführvorsprung 21 zur Aufbereitung von Zahnwurzelkanälen. Durch einen an den Kupplungsabschnitt 20b des Arbeitskopfes 5 angepaßten Kupplungsabschnitt 20a an seinem Grundkorpus ist der Werkzeugaufsatz an dem Arbeitskopf (5) befestigbar. Dabei ist der gesamte Werkzeugkorpus vorteil- hafterweise lichtleitend ausgebildet, so daß das über die Basisfläche des Grundkorpus eingeleitete Licht über den in den Wurzelkanal eingeschobenen Einführvorsprung 21 tief im Wurzelkanal abgegeben wird, um den dorthin eingeführte Wirkstoff zu aktivieren und darin befindliche Bakterien, Viren und Pilze zu töten bzw. zu deaktivieren.
Fig. 5 zeigt hingegen einen Werkzeugaufsatz in Form eines Zahnfleischtaschen- Behandlungswerkzeugs 6 mit einem an eine Zahnfleischtasche formangepaßten, säbelförmig gekrümmten Einführvorsprung 21 zur Keimtötung bzw. -deaktivierung in Zahnfleischtaschen, das in entsprechender Weise alternativ zu den zuvor gezeigten Werkzeugen an dem Arbeitskopf 5 befestigbar ist. Der gekrümmte Einführvorsprung 21 kann besonders günstig in die Zahnfleischtaschen an den Rändern der Zahnflanken eingeführt werden, um dort eine Lichtbestrahlung des unerwünschte Organismen tötenden Wirkstoffs zu bewirken. Auch der Einführvorsprung 21 dieses Werkzeugaufsatzes ist vorteilhafterweise als Lichtleiter ausgebildet
Um einen häufig Mundgeruch verursachenden Pilz- bzw. Bakterienbefall auf der Zungenoberfläche bekämpfen zu können, kann das Behandlungsinstrument mit einem Zungen-Behandlungswerkzeug 6 versehen werden, wie es Fig. 6 zeigt. Dieser Werkzeugaufsatz besitzt in der gezeichneten Ausführung voneinander beab- standete, vorzugsweise in Reihen angeordnete Erhebungen 24, die derart geformt sind, daß sie in Papillen auf der Zungenoberfläche eindringen zu können. Die Erhebungen 24 bilden dabei jeweils einen Lichtleiter, um in die Zungenvertiefungen eingebrachten Wirkstoff mit Licht über den enthaltenen Photokatalysator aktivieren zu können. Vorteilhafterweise sind die Erhebungen 24 flexibel ausgebildet und/oder von Borstenbüscheln gebildet, so daß sie anschmiegsam in die Vertiefungen auf der Zungenoberfläche eindringen können. Wie Fig. 6 zeigt, können die Erhebungen 24 von Borsten gebildet sein, die in ihrer Länge zueinander abgestuft sind. In der in der Zeichnung Zeichnung dargestellten Ausführung können die Borsten eines Büschels zum Büschelrand hin kürzer sein, so daß ein Büschel bzw. eine Büschelreihe eine sich insbesondere etwa V-förmig verjüngende Spitze be- sitzt. Der Werkzeugträger ist dabei in der zuvor beschriebenen Weise an dem Arbeitskopf 5 befestigbar.
Um Pilz-, Bakterien- und Virenbefall auf „normalen" an sich zumindest einigermaßen ebenen Haut- bzw. Gewebepartien effizient bekämpfen zu können, kann ein Hautoberflächen-Behandlungswerkzeug 6 mit einem eine im wesentlichen plane Stumpffläche 22 aufweisenden. Bestrahlkopf 23 an dem Arbeitskopf 5 befestigt werden, wie es Fig. 7 oder Fig. 8 zeigt. Vorteilhafterweise bildet der Bestrahlkopf 23 einen Lichtleiter, dessen Lichtaustrittsfläche die genannte Stumpffläche 22 bildet. Die Fläche der Stumpffläche 22 ist dabei vorteilhafterweise an die Größe der zu behandelnden Oberflächenpartie angepaßt, indem sich der Bestrahlkopf 23 von seiner durch den Kupplungsabschnitt 20a vorgegeben Basis entsprechend verjüngt oder gegebenenfalls auch erweitert. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführung ist die Stumpffläche 22 in ihrer Größe an die etwa üblich Größe von Herpesbläschen angepaßt, d.h. sie kann vorteilhafterweise in etwa deren Maximalgröße entsprechen, so daß nur die befallene Hautpartie bestrahlt wird. Bei der Ausführung nach Fig. 8 ist die Stumpffläche 22 größer bemessen, um eine großflächigere Behandlung zu erreichen, beispielsweise bei Fußpilzbefall.
Der Bestrahlkopf 23 der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungen kann grundsätzlich aus verschiedenen Materialen bestehen, beispielsweise aus druckfesten, formhaltigen Materialien. Nach einer alternativen vorteilhaften Ausführung kann der Bestrahlkopf 23, zumindest abschnittsweise insbesondere im Bereich der Stumpffläche 22, auch aus einer nachgiebigen, beispielsweise schwammartigen, fliesartigen oder gummiartigen Weichstruktur bestehen. Hierdurch kann ggf. ein verbesserter Arzneimittelauftrag und eine schonendere Behandlung erreicht werden.
Schließlich zeigt Fig. 9 ein Punkt-Behandlungswerkzeug 6 mit mehreren ggf. in einem einem rasterartigen Feld angeordneten jeweils im wesentlichen spitz zulaufenden Behandlungsvorsprüngen 25 zur punktuellen Oberflächenbehandlung, die jeweils lichtleitend ausgebildet sind, um gezielt an einzelnen Punkten eine Lichtbestrahlung des aufgetragenen Wirkstoffs zu erreichen. Hierdurch kann ggf. auch dann, wenn das Wirkstoff nicht lokal eng begrenzt aufgebracht werden kann, eine punktuelle, präzise Behandlung erreicht werden.
Die in den Figuren gezeigten Ausbildungen der Behandlungswerkzeuge 6 können dabei ggf. auch für sich besonders vorteilhaft sein und auch bei starrer Montage an dem Handteil des Behandlungsinstruments Gegenstand der Erfindung sein, d.h. sie können auch ohne eine Werkzeugwechseleinrichtung eine vorteilhafte Pilz-, Bakterien- und/oder Virenbekämpfung unter Verwendung des genannten Wirkstoffs ermöglichen.

Claims

Arzneimittel, Verwendung eines photoreaktiven Wirkstoffs zur Herstellung eines Arzneimittels, sowieBehandlungsinstrument zur Behandlung von oberflächlichen Keim-, Bakterien- und Virenerkrankungen unter Verwendung eines solchen ArzneimittelsPatentansprüche
1. Arzneimittel insbesondere zur Behandlung oberflächlicher Keim-, Bakterien- und/oder Virenerkrankungen, enthaltend einen photoreaktiven und/oder - katalysierbaren Wirkstoff mit einem Photokatalysator.
2. Arzneimittel nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Wirkstoff wenigstens eine Radikale und/oder Sauerstoff, insbesondere atomaren Sauerstoff, freisetzende Substanz enthält.
3. Arzneimittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Photokatalysator als Nanopartikel ausgebildet ist.
4. Arzneimittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Photokatalysator ein Halbleiter ist.
5. Arzneimittel nach Anspruch 3 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei die Nanopartikel aus der Gruppe ZnO2, Si, σ-Sn oder TiO2 stammen.
6. Arzneimittel nach Anspruch 3 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei als Anatas, Rutil und/oder Brookit ausgebildete Nanopartikel verwendet werden.
7. Arzneimittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wirkstoff als Radikalbildner Wasserstoffperoxyd enthält.
8. Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs enthaltend einen Photokatalysator zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von oberflächlichen Bakterien-, Pilz- und/oder Virenerkrankungen.
9. Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs enthaltend einen Photokatalysator zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Haut- und Schleimhauterkrankungen.
10. Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs enthaltend einen Photokatalysator zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Herpes.
11. Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs enthaltend einen Photokatalysator zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Fußpilz.
12. Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs enthaltend einen Photokatalysator zur Herstellung eines Arzneimittels zur Aufbereitung von Zahnwurzelkanälen.
13. Verwendung eines photoreaktiven und/oder -katalysierbaren Wirkstoffs enthaltend einen Photokatalysator zur Herstellung eines Arzneimittels zur Bakterien-, Pilz- und/oder Virentötung und/oder -deaktivierung in Zahnausbohrungen nach der Zahnpräparation bei Kariesbefall und/oder in Zahnfleischtaschen.
14. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, wobei der Wirkstoff wenigstens eine Radikale und/oder Sauerstoff, insbesondere atomaren Sauerstoff, freisetzende Substanz enthält.
15. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, wobei der Photokatalysator als Nanopartikel ausgebildet ist.
16. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 15, wobei der Photokatalysator ein Halbleiter ist.
17. Verwendung nach Anspruch 15 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei die Nanopartikel aus der Gruppe ZnÜ2, Si, σ-Sn oder TiÜ2 stammen.
18. Verwendung nach Anspruch 15 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei als Anatas ausgebildete Nanopartikel verwendet werden.
19. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 18, wobei der Wirkstoff als Radikalbildner Wasserstoffperoxid und/oder einen Peroxy- dabspalter enthält.
20. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Wasserstoffperoxyd in Form einer wäßrigen Lösung in einer Konzentration von 1 bis 10 %, vorzugsweise 1 bis 5 % vorliegt.
21. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 20, wobei der Wirkstoff ein Verdickungsmittel oder einen Gelbildner enthält.
22. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verdickungsmittel eine Polyacryltype ist.
23. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 22, wobei der Wirkstoff eine alkalische Komponente oder eine Puffersubstanz zur Erhöhung des pH-Wertes enthält.
24. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die alkalische Komponente oder Puffersubstanz Natriumcarbonat (Na2COa) ist.
25. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 24, wobei der Photokatalysator bezogen auf den wasserfreien Wirkstoff in einer Konzentration von etwa 1 bis 90 Masseprozent, vorzugsweise in einer Konzentration von 60 bis 80 Masseprozent vorliegt.
26. Verwendung des Arzneimittels nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Deaktivierung und/oder Tötung von Bakterien, Pilzen und/oder Viren.
27. Behandlungsinstrument zur Behandlung von oberflächlichen Bakterien-, PiIz- und/oder Virenerkrankungen unter Verwendung eines photoreaktiven und/oder katalysierbaren Wirkstoffs, mit einem in eine Mundhöhle einführbaren, mit einem Handgriff verbindbaren Arbeitskopf (5), der eine Beleuchtungseinrichtung (12) zum Bestrahlen des Wirkstoffs mit den Wirkstoff aktivierendem Licht sowie ein an die zu behandelnde Fläche formangepaßtes Werkzeug zum Ausbringen und/oder Verteilen des Wirkstoffs und/oder Positionieren der Beleuchtungseinrichtung an der zu behandelnden Fläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (5) eine Werkzeugwechseleinrichtung (20) aufweist, mittels derer verschiedene, an unterschiedliche zu be- handelnde Flächen formangepaßte Werkzeuge (6) an dem Arbeitskopf (5) befestigbar sind.
28. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Beleuchtungseinrichtung (12) in den Arbeitskopf (5) integriert ist und das Werkzeug unabhängig von der am Arbeitskopf (5) verbleibenden Beleuchtungseinrichtung (12) wechselbar ist.
29. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 28, wobei zumindest ein auf den Arbeitskopf (5) setzbares Werkzeug (6) einen Lichtleiter zum Ausbringen des von der Beleutungseinrichtung bereitgestellten Lichts aufweist und/oder bildet, und die Werkzeugwechseleinrichtung (20) eine lösbare Lichteinkopplungseinrichtung aufweist, mittels derer von der Beleuchtungseinrichtung (12) abgegebenes Licht in das jeweils aufgesetzte Werkzeug (6) und/oder dessen Lichtleiter einkoppelbar ist.
30. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 - 29, wobei ein Wurzelkanal-Behandlungswerkzeug (6) mit einem dorn- oder nadeiförmigen, an einen Zahnwurzelkanal formangepaßten Einführvorsprung (21 ) zur Aufbereitung von Zahnwurzelkanälen an dem Arbeitskopf (5) befestigbar ist.
31. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 - 30, wobei ein Zahnfleischtaschen-Behandlungswerkzeug (6) mit einem an eine Zahnfleischtasche formangepaßten, vorzugsweise säbelförmig gekrümmten Einführvorsprung (21 ) zur Behandlung von Zahnfleischtaschen an dem Arbeitskopf (5) befestigbar ist.
32. Behandlungsinstrument nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einführvorsprung als Lichtleiter ausgebildet ist.
33. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 - 32, wobei ein Hautoberflächen-Behandlungswerkzeug (6) mit einem eine im wesentlichen plane Stumpffläche (22) aufweisenden Bestrahlkopf (23) an dem Arbeitskopf (5) befestigbar ist, wobei der Bestrahlkopf (23) einen Lichtleiter bildet oder aufweist und die Stumpffläche (22) eine Lichtaustrittsfläche bildet.
34. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 - 33, wobei ein Zungen-Behandlungswerkzeug (6) mit voneinander beabstandeten, vorzugsweise in Reihen angeordneten Erhebungen (24), die an die auf der Zungenoberfläche vorgesehenen Geschmacksbecher und/oder Taschen formangepaßt sind und einen Lichtleiter bilden, an dem Arbeitskopf (5) befestigbar sind.
35. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Erhebungen (24) flexibel ausgebildet sind und/oder von Borstenbüscheln gebildet sind.
36. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 - 35, wobei ein Punkt-Behandlungswerkzeug (6) mit zumindest einem im wesentlichen spitz zulaufenden Behandlungsvorsprung (25), vorzugsweise einem rasterartig angeordneten Feld von jeweils im wesentlichen spitz zulaufenden Behandlungsvorsprüngen (25), zur punktuellen Oberflächenbehandlung an dem Arbeitskopf (5) befestigbar ist.
37. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 - 36, wobei ein Weichbehandlungswerkzeug (6) mit einer borstenfeld- und/oder schwammartigen Weichstruktur (6) zum Ausbringen und Verreiben des Wirkstoffs an dem Arbeitskopf (5) befestigbar ist.
38. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Weichstruktur (6) zumindest teilweise lichtleitend ausgebildet ist.
39. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Weichstruktur (6) ein Borstenfeld (7) mit Borstenbüscheln (8) aufweist, wobei zumindest ein Teil der Borstenbüschel (8) als Lichtleiter ausgebildet ist und die Beleuchtungseinrichtung (12) derart beschaffen ist, daß zumindest ein Teil des Lichts in die als Lichtleiter ausgebildeten Borstenbüschel (8) eingespeist, von diesen weitergeleitet und an den freien Enden der Borstenbüschel (8) abgestrahlt wird.
40. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei verschiedenen Borstenbüschel (8) verschieden stark lichtleitend ausgebildet sind und/oder in verschiedene Borstenbüschel (8) verschieden intensives Licht einspeisbar ist.
41. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 37 - 40, wobei die Weichstruktur (6) Lichtkanäle in Form von kaminförmigen Aussparungen aufweist und die Beleuchtungseinrichtung (12) Licht in die genannte Lichtkanäle strahlt.
42. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch in Verbindung mit Anspruch 39, wobei die Lichtkanäle sich etwa parallel zu einer Borstenbü- schellängsrichtung erstrecken und am Fuße der Borstebüschel (8) Lichteinspeisemittel zum Einspeisen von Licht in die Lichtkanäle vorgesehen sind.
43. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 - 42, wobei die Beleuchtungseinrichtung (12) Licht im Wellenlängenbereich von 450 bis 480, vorzugsweise etwa 460 Nanometer abgibt.
44. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 43, wobei die Beleuchtungseinrichtung (12) zumindest eine Lichtquelle (11 ) aufweist, die unter einer das Werkzeug (6) tragenden Trägerplatte an dem Arbeitskopf (5) angeordnet ist.
45. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Trägerplatte zumindest teilweise lichtdurchlässig und/oder lichtleitend ausgebildet ist.
46. Behandlungsinstrument nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (11 ) zumindest ein LED (13) umfaßt, welches im Arbeitskopf (5) in oder unter einer Werkzeugaufnahme der Werkzeugwechseleinrichtung (20) angeordnet ist.
47. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis
46, wobei die Beleuchtungseinrichtung (12) einen Reflektor (15) aufweist, der auf einer dem Behandlungswerkzeug (6) abgewandten Seite der Lichtquelle (11 ) angeordnet ist und/oder von der Lichtquelle (11 ) abgestrahltes Licht auf die und/oder in das Behandlungswerkzeug (6) lenkt.
48. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis
47, wobei die Beleuchtungseinrichtung (12) eine in einem Handgriff oder einem Arbeitskopfträger (4), der den Handgriff mit dem Arbeitskopf (5) verbindet, angeordnete Lichtquelle sowie einen mit der Lichtquelle wirkverbundenen Lichtleiter zur Leitung des Lichts zum Arbeitskopf (5) aufweist.
49. Behandlungsinstrument nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Lichtleiter in den Handgriff und/oder in das Bürstenrohr integriert ist, insbesondere von dem Handgriff und/oder der Bürstenrohr (4) gebildet ist.
50. Behandlungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 49, wobei die Beleuchtungseinrichtung (12) eine Stromversorgung aufweist, die zumindest teilweise in dem Handgriff angeordnet ist.
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