DE19541032A1

DE19541032A1 - Dentales Werkzeug

Info

Publication number: DE19541032A1
Application number: DE19541032A
Authority: DE
Inventors: Ivo Krejci; Felix Lutz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-03
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 1997-05-07
Also published as: WO1997017036A1; AU7561896A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft dentale Werkzeuge, insbesondere durch Schall- bzw. Ultraschall-Dentalhandstücke antreibbare Werkzeuge zur Bearbeitung von Zahnkavitäten.

Bei der herkömmlichen Kavitätenbearbeitung wird zuerst ein Zugang zu den kariösen Stellen eröffnet und die kariösen Läsionen werden exkaviert. Danach wird eine Widerstands- und Retentionsform präpariert und abschließend wird die Kavität finiert. Die Präparation und das Finieren von Zahnkavitäten erfolgt herkömmlicherweise mit rotierenden Instrumenten. Rotierende Instrumente haben jedoch entscheidende Nachteile. Durch den hohen Wirkungsgrad ist es nicht möglich Destruktionen an gesundem Zahnmaterial zu vermeiden. Auch bei kleinen kariösen Stellen ist die Bereitstellung großer Zugangskanäle erforderlich. Durch die hohe Reibung kommt es zu einer starken Wärmeentwicklung, die eine Zufuhr großer Mengen von Kühlfüßigkeit erforderlich macht. Der Kopf von rotierenden Instrumenten muß daher groß dimensioniert sein, um gleichzeitig die Kühlflüssigkeitsdüsen und den Antrieb des Bohrers unterzubringen. Dadurch wird die Sicht und die Bewegungsfreiheit des Arztes eingeschränkt. Bei rotierenden Instrumenten ist zusätzlich der Winkel zwischen der Bohrerachse und dem Handteil fest vorgegeben, was die Einsatzmöglichkeiten dieser Instrumente weiter einschränkt. Im Approximalbereich werden die Präparation und insbesondere das Finieren durch den Nachbarzahn stark behindert. Dadurch wird der Nachbarzahn in den meisten Fällen geschädigt. Deshalb wurde vorgeschlagen, das Finieren nach vollendeter herkömmlicher Grobprä paration mit Hilfe von Handinstrumenten durchzuführen. In der Folge wurde jedoch gezeigt, daß Handinstrumente unakzeptable Randdestruktionen hinterlassen. Andererseits sind zum Finieren flexible diamantierte Feilen bekannt, wobei es jedoch durch die Spitze der Feile, bei Verwendung eines langen Hubs, zu Verletzungen des Schmelzmantels kommen kann. Ein reduzierter Hub kann dieses Phänomen höchstens verringern, aber nicht eliminieren. Außerdem kommt es bei dieser Methode zu unakzeptablen Randdefekten. Diese können in manchen Fällen durch ein erneutes Nachfinieren mit einem rotierenden Diamanten reduziert werden. In Richtung der aproximo-zervikalen Kurvatur ist dieses Vorgehen jedoch aus Platzgründen nicht möglich.

Der Zeitaufwand für die Kavitätenbearbeitung, insbesondere im Approximalbereich, ist bei Verwendung von herkömmlichen dentalen Werkzeugen hoch. Das liegt daran, daß die rotierenden Instrumente gegebenenfalls gewechselt werden müssen oder daß nachfiniert werden muß.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug zur Bearbeitung von Zahnkavitäten bereitzustellen, das im Approximalbereich den Nachbarzahn nicht beschädigt, noch von diesem behindert wird und, das bei einfacher Handhabung eine schnelle Behandlung erlaubt und eine hervorragende Randqualität unter weitestgehender Schonung gesunden Zahnmaterials gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem durch ein Schall- oder Ultraschall- Dentalhandstück antreibbares Werkzeug zur Bearbeitung von Zahnkavitäten gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäßen Werkzeuge sind bei der Kavitätenbearbeitung selbstführend und selbstlimitierend und ermöglichen eine Kavitätenbearbeitung mit einer hohen Randqualität, insbesondere im approximalen Kavitätenbereich. Durch die besondere Ausgestaltung können gleichzeitig mehrere Kavitäteninnenflächen bearbeitet werden. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Werkzeuge einfach zu handhaben und führen durch ein modifiziertes Bearbeitungsverfahren zu einer beträchtlichen Zeitersparnis.

Die erfindungsgemäßen Werkzeuge arbeiten mit einem nur kleinen Schwingungs moment, wodurch der Bearbeitungsklotz je nach Dentalhandstück bei einer Kraftanwendung von beispielsweise über 1,5 N zum Stillstand kommt. Dadurch wird eine destruktive oder thermisch schädigende Präparationstechnik automatisch verhindert. Durch das niedrige Moment wird bevorzugt weicheres kariöses Zahnmaterial abgetragen. Dagegen werden Destruktionen an gesundem Zahnmaterial weitgehend verhindert. Dadurch ist nicht nur die Schädigung des zu präparierenden Zahnes praktisch ausgeschlossen: Dank der besonderen Instrumen tenform kann auch der Nachbarzahn nicht anpräpariert werden. Außerdem wirken die erfindungsgemäßen Werkzeuge einer bei der konventionellen Präparation häufig beobachteten exzessiven Erweiterung der Kavität entgegen.

Die erfindungsgemäßen Werkzeuge ermöglichen ein modifiziertes Vorgehen bei der Kavitätenbearbeitung. Die Abfolge besteht nicht wie im Stand der Technik aus den vier Stufen: (1) Eröffnen, (2) Exkavieren, (3) Präparation der Widerstands- und Retentionsform und (4) Finieren. Sie beschränkt sich vielmehr auf drei Stufen: (1) Eröffnen, (2) definitive Präparation mit gleichzeitigem Finieren und (3) Exkavieren. Nur in seltenen Fällen ist ein Nachfinieren erforderlich. Dank der variablen Intensität der Arbeitsbewegung können die Präparation und das Finieren mit einem einzigen Instrumentensatz bewerkstelligt werden, ohne auf unterschiedliche Diamantkorn größen und damit auf mehrere Instrumentenansätze zurückgreifen zu müssen. Die Benutzung des Luftdruckanschlusses oder des Ultraschallansatzes im zahnärztlichen Unit bietet den Vorteil, daß konservative Kavitäten mit Mikromotoren präpariert und exkaviert werden können, wobei der normalerweise für den Airotor reservierte Luftdruckanschluß, bzw. der für die Zahnsteinentfernung vorgesehene Ultra schallanschluß mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug belegt wird. Wird am ersten Mikromotor ein rotes Winkelstück mit einem kugelförmigen Diamanten eingespannt und wird der zweite Mikromotor mit einem Rosenbohrer im blauen Winkelstück bestückt, ist während der gesamten Behandlung kein einziger Instrumentenwechsel nötig. Diese Faktoren erlauben neben der beträchtlichen Zeitreduktion eine optimale Ergonomie.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Bereiche des Bearbeitungsklotzes, die mit den Nachbar- bzw. Gegenzähnen, bzw. Restaurationen in Berührung kommen können, Flächen auf, die nicht-abradierend sind. Dadurch wird eine Beschädigung anderer Zähne und Restaurationen durch diese Bereiche vollständig ausgeschlossen. In einer anderen Ausführungsform kann der Adaptierschaft einen Innenkanal und eine Austrittsöffnung für Kühlflüssigkeit aufweisen, um einen Wärmestau zu verhindern, Schleifstaub abzuführen oder den zu bearbeitenden Stellen eine Flüssigkeit und/oder Hilfsstoffe zuzuführen. Weiterhin ist es denkbar, daß die Arbeitsflächen des mit dem Adaptierschaft an das Handstück adaptierten Bearbeitungsklotzes in einem Winkel zur Längsachse des Handstücks stehen. Da durch kann eine optimale Ergonomie des Werkzeugs erreicht werden. Weiterhin ist es möglich, daß der Bearbeitungsklotz eine an die spezifisch zu bearbeitende Fläche optimal angepaßte Form aufweist. Die Arbeitsflächen des erfindungsgemäßen Werk zeugs können mit natürlichem oder künstlichem Diamantkorn, kubischem Borkarbid oder ähnlichen Abrasivstoffen besetzt sein, wobei je nach Indikation die Korngröße unterschiedlich sein kann.

Es werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Werkzeuge anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugs;

Fig. 1b eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs;

Fig. 2 eine perspektivische a) Vorder- bzw. b) Rückteilansicht des Werkzeugs.

Fig. 3a bis f Quer- bzw. Längsschnitte weiterer abgewandelter Ausführungsformen des Werkzeugs;

Fig. 4 eine erste Ausführungsform einer Kupplung des erfindungsgemäßen Werkzeug; und

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Kupplung des erfindungsgemäßen Werkzeugs.

In Fig. 1a wird ein erfindungsgemäßes Werkzeug gezeigt. Ein Bearbeitungsklotz (1) ist an einem Ende eines Adaptierschaftes (2) angeordnet. Die Verbindung zwischen Bearbeitungsklotz (1) und Adaptierschaft (2) kann durch jede Verbindungsmethode, wie Löten, Kleben und dergleichen, bereitgestellt werden, solange die Verbindung eine für den gewünschten Zweck ausreichende Festigkeit aufweist. Darüberhinaus ist es möglich, daß die Einheit aus Bearbeitungsklotz und Adaptierschaft einstückig hergestellt wird, ohne daß eine Verbindung zwischen dem Bearbeitungsklotz (1) und dem Adaptierschaft (2) notwendig ist. Der Bearbeitungsklotz (1) umfaßt ein im wesentlichen quaderförmiges Formstück, das Arbeitsflächen aufweist, die mit abradierendem Material belegt sind. Der Adaptierschaft (2), an dem der Bearbeitungsklotz (1) vorgesehen ist, umfaßt eine gekrümmte Röhre, die sich gegebenenfalls in Richtung des Bearbeitungsklotzes verjüngt. Die Krümmung der Röhre ist so ausgebildet, daß zwei im wesentlichen gerade Bereiche des Adaptierschaftes in einem Winkel zueinander stehen. Die beiden im wesentlichen geraden Bereiche des Adaptierschaftes weisen eine unterschiedliche Länge auf, wobei der kürzere Bereich mit dem Bearbeitungsklotz verbunden ist. In dem Adaptierschaft (2) erstreckt sich ein Innenkanal (3). Der Innenkanal (3) ist so ausgebildet, daß eine Flüssigkeit zu den zu bearbeitenden Flächen geleitet werden kann. Dazu weist der Adaptierschaft (2) eine schlitzförmige Austrittsöffnung (4) in der Nähe des Bearbeitungsklotzes (1) auf. Der Adaptierschaft (2) wird mit einer für Dentalhandstücke üblichen Verbindungseinrichtung an ein nicht gezeigtes übliches Dentalhandstück angekoppelt. Da in dieser Ausführungsform der Bearbeitungsklotz und der Adaptierschaft eine Einheit bilden, muß nach Abrasion des Diamantkorns die gesamte Einheit aufbereitet oder entsorgt werden. Es bietet sich deshalb an, nicht nur den Bearbeitungsklotz sondern auch den Adaptierschaft kostengünstig zu konstruieren.

Die in Fig. 1b gezeigte Ausführung des Bearbeitungsklotzes (1) und der Umriß des Adaptierschaftes (2) sind der in Fig. 1a gezeigten Ausführungsform ähnlich. Der Unterschied besteht in einem arretierbaren Drehmechanismus (5), mit dem der Adaptierschaft in zwei Teile zerlegt werden kann. Der erste Teil umfaßt den Bearbeitungsklotz (1). Ein zweiter Teil (7) umfaßt den Teil des Adaptierschaft, der an das Dentalhandstück angekoppelt wird. In dieser Ausführungsform kann der Bearbeitungsklotz durch Lösen des arretierbaren Drehmechanismus (5) getrennt werden. Sobald es möglich ist, den Bearbeitungsklotz getrennt zu entsorgen, kann der Adaptierschaft sehr hochwertig und teuer konstruiert sein, da er nur selten gewechselt werden muß. Demgegenüber sollte in dieser Ausführung der Bearbei tungsklotz möglichst kostengünstig gefertigt werden können.

In Fig. 2 wird ein erfindungsgemäßer Bearbeitungsklotz in einer perspektivischen Darstellung von (a) vorne bzw. von (b) hinten gezeigt. Der Bearbeitungsklotz (21) besteht aus einem im wesentlichen quaderförmigen Formstück. Das quaderförmige Formstück weist an der oberen Stirnfläche (23) eine zylindrische Bohrung (25) auf. Drei Seitenflächen des Bearbeitungsklotzes (21) sind als mit abradierendem Material besetzte Arbeitsflächen ausgebildet. Die untere Stirnfläche (nicht gezeigt) des Bearbeitungsklotzes ist ebenfalls mit abradierendem Material besetzt. Alle übrigen Flächen, d. h. die obere Stirnfläche und eine Seitenfläche, sind als nicht abrasive Flächen ausgebildet. Auf der Seitenfläche (27) ist ein zur Längsachse des Bearbeitungsklotzes senkrecht stehender Schlitz (29) vorgesehen. Dieser Schlitz (29) dient als Retentionselement für den Adaptierschaft, der durch die zylindrische Bohrung (25) in den Bearbeitungsklotz eingeführt wird. Dazu erstreckt sich der Schlitz (29) von der Fläche (27) im wesentlichen senkrecht zur zylindrische Bohrung (25) und mündet in diese ein. Der Winkel α, der jeweils zwischen zwei benachbarten Seitenflächen gebildet wird kann der jeweiligen Indikation angepaßt werden. Ein typischer Wert für einen Bearbeitungsklotz für eine Approximalkavität beträgt α= 120°. Der quaderförmige Bearbeitungsklotz dient zur Kavitätenbearbeitung im approximalen Bereich. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bearbei tungsklotzes kann der Nachbarzahn nicht beschädigt werden, da die dem Nach barzahn zugewandte Fläche nicht abrasiv ist. Der in Fig. 2 dargestellte Be arbeitungsklotz ist zur Verwendung in der in Fig. 1b dargestellten Ausführungsform geeignet.

Fig. 3a-d zeigen weitere Beispiele von Querschnitten von Bearbeitungsklötzen. Der Querschnitt kann eine Trapezform, gegebenenfalls mit abgerundeten Ecken, aufweisen (Fig. 3a). Weiterhin ist eine halbrunde Querschnittsform (Fig. 3b), ein im wesentlichen rechteckiger Querschnitt mit abgerundeten Ecken (Fig. 3c), sowie ein elliptischer Querschnitt (Fig. 3d) möglich. Dabei liegt die zylindrische Bohrung vorzugsweise im Zentrum der Querschnittsform. Eine Anordnung der zylindrischen Bohrung in einem anderen Bereich der Querschnittsform ist jedoch ebenfalls möglich. Die erfindungsgemäßen Bearbeitungsklötze können ferner eine im wesentlichen rechteckige (Fig. 3e), sowie eine halbelliptische oder parabolische Längsschnittform (Fig. 3f) aufweisen. Im Falle einer parabolischen Längsschnitt form eignet sich der Bearbeitungsklotz nicht nur vorzüglich zur Bearbeitung von Kavitäten, sondern auch zur Bearbeitung der Kavitätenränder oder der Füllungsober flächen.

Fig. 4a zeigt eine Ausführungsform für eine im wesentlichen formschlüssige lösbare Verbindung zwischen Adaptierschaft (42) und einem Bearbeitungsklotz (41). Bei dieser Ausführungsform ist eine von oben in den Bearbeitungsklotz gefräste zylindrische Bohrung (43) vorgesehen, welche am Boden durch einen Schlitz (44) ähnlich dem in Fig. 2b begrenzt wird, der in einem Winkel von 90° zur Bohrachse steht. Die Länge des Schlitzes (44) ist etwas breiter als der Durchmesser der Bohrung (43). Wie in der Draufsicht (Fig. 4b) erkennbar ist, weist der Eingang der Bohrung einen oder mehrere Führungsrillen (45) auf. Das dem Bearbeitungsklotz zugewandte Ende des Adapterschaftes besteht aus einem hohlen, geschlitzten Röhrchen von gleichem oder leicht größerem Durchmesser als die Bohrung im Bearbeitungsklotz. Dieses Röhrchen (Fig. 4d) verjüngt sich an einem Ende konisch und weist an der Spitze eine Verdickung wie beispielsweise eine "Umschlagfalte", auf. Das Röhrchen kann aus federndem Metall gefertigt werden. An der Außenwand des Röhrchens wird eine Führungsschiene (46) vorgesehen, welche in die Führungsrille (45) des Bearbeitungsklotzes (41) paßt. Für die Verbindung zwischen Bear beitungsklotz (41) und Adaptierschaft (42) wird das geschlitzte Röhrchen, gegebenenfalls mit einer Spezialzange, zusammengedrückt und in die Bohrung des Bearbeitungsklotzes eingeführt, bis es mit seiner "Umschlagsfalte" im Schlitz (44) einrastet. Der Positionswinkel des Bearbeitungsklotzes gegenüber der Adaptier schaftachse und die Sicherung gegen unbeabsichtigtes Drehen des Bearbeitungs kopfes um seine Achse wird mit der Führungsschiene (46) in Zusammenhang mit der entsprechenden Führungsrille (45) gewährleistet. Um die Verbindung zu lösen muß das geschlitzte Röhrchen, gegebenenfalls wieder mit einer Spezialzange, zu sammengedrückt werden, worauf es aus der Bohrung des Bearbeitungsklotzes her ausgezogen werden kann.

In Fig. 5a wird eine zweite Ausführungsform für eine kraftschlüssige, lösbare Verbindung zwischen Bearbeitungsklotz (51) und Adaptierschaft (52) gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weist der Bearbeitungsklotz ebenfalls eine zylindrische Bohrung (53) von oben in den Bearbeitungsklotz auf. Das dem Bearbeitungsklotz zugewandte Ende des Adaptierschaftes besteht aus einem hohlen, geschlitzten Röhrchen (Fig. 5d) von gleichem oder leicht größerem Durchmesser, als die Bohrung im Bearbeitungsklotz. Dieses Röhrchen weist paralelle Wände auf (Fig. 5d) und kann aus federndem Metall gefertigt werden. Für die Verbindung zwischen Bearbeitungsklotz (51) und dem Adaptierschaft (52) wird das geschlitzte Röhrchen, gegebenenfalls mit einer Spezialzange, zusammengedrückt und in die Bohrung des Bearbeitungsklotzes eingeführt. Um die Verbindung zu lösen, muß das geschlitzte Röhrchen, gegebenenfalls mit einer Spezialzange, wieder zusammengedrückt werden, worauf es aus der Bohrung des Bearbeitungsklotzes herausgezogen werden kann.

Der Bearbeitungsklotz ist in seiner Gestalt an die Gestalt einer Zahnkavität ange paßt, so daß mehrere Flächen einer Zahnkavität gleichzeitig bearbeitbar sind. Dabei kann der Bearbeitungsklotz als Universal-Bearbeitungsklotz ausgeführt sein. Er ist dabei so klein, daß er in die kleinsten üblichen Kavitäten paßt. Wenn mit einem solchen kleinen Universal-Bearbeitungsklotz große Kavitäten bearbeitet werden sollen, so muß der Universal-Bearbeitungsklotz in der Kavität herumgeführt werden, dergestalt daß unterschiedliche Arbeitsflächen oder Gruppen von Arbeitsflächen nacheinander wirksam werden. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, eine Familie von Bearbeitungsklötzen vorzusehen, die nach Größe und Gestalt an unterschiedli che Kavitätentypen angepaßt sind.

Im folgenden soll die Gestalt des Bearbeitungsklotzes allgemein beschrieben werden. Die dem Adaptierschaft zugewandte Fläche wird als Proximalfläche bezeichnet. Die dem Adaptierschaft abgewandte Fläche wird als Distalfläche bezeich net. Alle anderen Flächen werden als Seitenflächen bezeichnet.

Eine sich durch die Proximalfläche und die Distalfläche erstreckende Achse wird als Längsachse bezeichnet. Der Bearbeitungsklotz kann seine größte Abmessung (Länge) in Richtung der Längsachse haben. Vorzugsweise beträgt die Länge 1 bis 7 mm, speziell 2 bis 4 mm. Die große Abmessung des Bearbeitungsklotzes in einer die Längsachse orthogonal schneidenden Querebene wird als Breite bezeichnet. Die Breite kann über die gesamte Länge des Bearbeitungsklotzes gleich sein. Sie kann aber auch über die Länge variieren. Sie kann von der Proximalfläche zur Distalfläche abnehmen (z. B. bei einem Rotationsparaboloid gegen Null). Sie kann aber auch von der Proximalfläche zur Distalfläche hin zunehmen. Das Verhältnis der Länge zur Breite (im Falle einer Breitenvariation über die Länge: zur maximalen Breite) des Be arbeitungsklotzes beträgt vorzugsweise 1 : 1 bis 4 : 1 und speziell 1 : 1 bis 3 : 1.

Die größte Abmessung des Bearbeitungsklotzes in einer zur Breite orthogonalen Richtung in der Querebene wird als "Dicke" bezeichnet. Diese kann (wie die Breite) über die Länge des Bearbeitungsklotzes variieren oder gleich bleiben. Das Verhält nis der (maximalen) Dicke zur (maximalen) Breite beträgt vorzugsweise 1 : 3 bis 3 : 1 und speziell 1 : 2 bis 2 : 1.

Der Bearbeitungsklotz eignet sich nicht nur zur Bearbeitung von Kavitäten, sondern auch zur Bearbeitung von Kavitätenrändern und als Nebenindikation auch zum Schleifen von Flächen.

Der Bearbeitungsklotz entspricht in einer Ausführungsform in der Frontalansicht einem Quader mit halbrunder Basis. Im Horizontalschnitt gleicht er einem gleichschenkligen Trapez, was ein optimales Anschneiden der Schmelzmantel prismen ermöglicht. Die Diamantierung umfaßt neben der Peripherie die pulpa zugewandte Fläche. Die Diamantierung kann ein Korn in einem Bereich von 5-200 µm, vorzugsweise 20-60 µm, umfassen. Die dem Interdentalraum zugewandte Fläche ist glattpoliert, was Destruktionen am Nachbarzahn ausschließt. Zur effizienten Kühlung und zum Abführen des Schleifschlamms kann eine Intra-Wasserspray kühlung vorgesehen werden. Weiterhin kann eine optimale Sicht über eine integrierte Beleuchtung des Handstücks sichergestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform, die als Universalausführung verwendet werden kann, besteht das Arbeitsende aus einem Quader mit gerundeten Übergängen von den Axialwänden zur zervikalen Fläche. Die Peripherie wird vorzugsweise mit 40 µm Diamantkorn belegt. Die pulpale und die approximale Fläche sind ohne Diamant belag. Die Ausführungsform kann sowohl im mesialen als auch im distalen Kasten großer, konventionell präparierter Kavitäten eingesetzt werden.

Der Adaptierschaft der erfindungsgemäßen Werkzeuge überträgt die Schwingung des Handstückes auf den Bearbeitungsklotz. Der Adaptierschaft kann mit einer Schwingungscharakteristik bereitgestellt werden, durch die die zu übertragende Schwingung des Handstückes verändert wird. Durch Wahl einer geeigneten Schwingungscharakteristik des Adaptierschaftes ist es daher möglich, die Bewegung des Bearbeitungsklotzes auf die jeweilige Aufgabe anzupassen. Mehrere verschiedene Adaptierschäfte können für unterschiedliche Aufgaben bereit gestellt werden. Der Adaptierschaft wirkt dadurch nicht nur als Kupplungsglied zwischen Handstück und Bearbeitungsklotz, sondern als Schwingungstransformator, mit dem eine optimale Bewegung des Bearbeitungsklotzes eingestellt werden kann. Die Abwinklung des Adaptierschaftes kann so gewählt werden, daß die erfindungsge mäßen Werkzeuge speziell im mesialen bzw. distalen Approximalkasten zum Einsatz kommen können. Mit einem speziellen Mesialadaptierschaft können sämtliche Me sialflächen aller vier Quadranten erreicht werden. Entsprechend können mit einem speziellen Distalansatz sämtliche Distalflächen aller vier Quadranten erreicht werden.

Die erfindungsgemäßen Werkzeuge können aus allen medizinisch unbedenklichen Materialien hergestellt werden, die für die Kavitätenbearbeitung geeignete Eigenschaften aufweisen. Insbesondere Metalle und Metallegierungen kommen für diesen Zweck in Frage. Die Verwendung von Kunststoffen ist ebenfalls denkbar.

Als Antriebseinheit kommen Schall- oder Ultraschalldentalhandstücke in Frage. Die Schall-bzw. Ultraschallschwingung sollte so beschaffen sein, daß alle Arbeitsflächen des Instrumentes optimal arbeiten können. Für die meisten Anwendungen sind elliptische oder kreisrunde Schwingungen besser geeignet als eindimensionale Schwingungen. Dabei wird vorzugsweise eine Schwingungsamplitude von weniger als 0.2 mm gewählt. Ein Beispiel für ein Schallhandstücks, das eine elliptische Schwingung bereitstellt, ist die SonicFlex Lux 2000L (KaVo GmbH, Biberach, D), die eine elliptische Schwingbewegung mit einer Frequenz von 65 kHz ausführt. Die Schwingungsamplitude kann bei diesem Gerät über den Luftdruck reduziert werden, was einen Feinbearbeitungsmodus zuläßt. Ein Beispiel für ein Schallhandstück, das eine kreisrunde Schwingung bereitstellt, ist das Odontoson-M-Ultraschallgerät (Firma A/S L. Goof, Dänemark). Aufgrund der besonderen Kinematik bei einer elliptischen oder kreisrunden Schwingung ist die simultane, dreidimensionale Bearbeitung sämtlicher Kavitätenwände des Approximalkastens möglich.

Als Restaurationsmaterial für die mit den erfindungsgemäßen Werkzeugen präparierten Kavitäten eignen sich alle herkömmlichen Restaurationsmaterialien. Gegenwärtig wird zu diesem Zweck Komposit favorisiert. Es ist aber auch denkbar, daß weiterentwickelte Kompomere verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, nach der Kavitätenpreparation mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug einen kongruenten, vorgefertigten Paßkörper aus Keramik, Komposit, Ormoceren oder anderen Dentalmaterialien in die Kavität einzuzementieren.

Als Kühlmedium sind neben Wasser auch Flüssigkeiten geeignet, die Abrasivstoffe und/oder Karieskontraststoffe und/oder desinfizierende und/oder mineralisierende Zusätze enthalten.

Für das Arbeiten mit den diamantierten Ansätzen wurde eine modifizierte, vereinfachte Kavitätenbearbeitungstechnik entwickelt. Als erstes wird in der Randleiste mit einem kugelförmigen Diamanten Zugang zur approximalen Kariesläsion geschaffen. Die verbliebene transversale Schmelzlamelle wird mit einem Handinstrument entfernt. Anstelle der ansonsten üblichen Kariesentfernung wird nun der neuentwickelte Ansatz an die okklusale Öffnung der Läsion angesetzt und bei voller Leistung mit leichtem Druck in die Kavität eingeführt. Das Instrument bahnt sich von selbst den richtigen Weg, eine aktive Führung ist nicht erforderlich. Nach einigen kurzen vertikalen Sägebewegungen mit reduzierter Leistung sind die Präparation und das Finieren der Kavitätenränder beendet. Als nächstes erfolgt das Exkavieren der Dentinkaries mit langsam rotierenden Rosenbohrern, vorzugsweise unter Einsatz von Kaltlicht und Lupenbrille. Wenn notwendig, wird nach vollendeter Kariesentfernung nochmals kurz mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug nachbearbeitet.

Für die Beurteilung der Randqualität und der Effizienz wurden 15 extrahierte, möglichst gleich große menschliche Oberkiefermolaren ausgewählt, welche vom Zeitpunkt der Extraktion an bis zum Versuchsbeginn in 0,1-%iger Thymollösung gelagert worden waren. Als erstes wurden ihre Zahnwurzeln mit einem Scaler von Desmodontresten befreit. Nach der Reinigung der Kronen mit einem Bimsstein pulver-Wassergemisch auf rotierenden Bürstchen wurden sie mit einem kaltpoly merisierenden Kunststoff (Paladur, Kulzer GmbH, Wehrheim, D) auf spezielle Probenträger eingebettet.

In der Kontrollgruppe wurden in fünf nach Zufall ausgewählte Versuchszähne zehn kastenförmige, konventionelle mesiale (M-) bzw. distale (D-) Kavitäten präpariert. Die oro-faciale Breite betrug 3,0 mm, die mesio-distale Tiefe umfaßte 2,2 mm und die Höhe war 3,5 mm. Die Grobpräparation erfolgte mit rotierenden 80 µm- Diamant schleifern im roten Winkelstück (Micro Mega SA, Geneve-Acacias, CH) unter Wasser spraykühlung. Unter dem Stereomikroskop (M5A, Wild-Leitz AG, Heerbrugg, CH) wurde anschließend mit rotierenden 25 µm-Diamantschleifern (Universal Prep-Set, Intensiv SA, Lugano, CH) feucht finiert. Die zur Bearbeitung benötigte Zeit wurde nicht protokolliert.

Je fünf M- und D-Kavitäten der Cavishapegruppe (Intensiv SA, Lugano, CH), bzw. der Gruppe mit den neuentwickelten Ansätzen wurden nach Zufall so auf die restlichen zehn Zähne verteilt, daß an jedem Zahn jeweils beide Gruppen vertreten waren. Zur Simulation der Approximalkaries wurden mesial und distal mit einem kugelförmigen Diamantschleifer unter ständiger Wasserkühlung standardisierte, sphärische "Approximalläsionen" präpariert. Danach wurden die Testzähne in ein Dentiform eingesetzt, welches die Nachbarzahnverhältnisse im Zahnbogen simulierte.

In der Cavishapegruppe wurden die "ApproximaIläsionen" mit einem rotierenden Diamanten (Piccolo-Präparationsset, Intensiv SA, Lugano, CH) im roten Winkelstück (Micro Mega SA, Geneve-Acacias, CH) unter Wasserspraykühlung von okklusal her eröffnet. Die verbliebene transversale Schmelzleiste wurde mit einem Handinstrument enffernt. Nachdem der Nachbarzahn mit einer Metallmatrize (Hawe Matrizenband Sigveland 0,05 mm, Hawe Neos Dental, Gentillino, CH) geschützt worden war, wurden der okklusale Bereich sowie die zervikale Stufe mit einem birnenförmigen 15 µm-Diamanten (Picolo Set, Intensiv SA) finiert. Als nächstes wurden die axialen Ränder, sowie die axio-zervikalen Kurvaturen mit einer flexiblen Feile (Cavishape 25 µm) im EVA-Winkelstück mit fixierbarem Kopf und 0,4 mm Hub (KaVo GmbH, Biberach, D) unter Wasserspraykühlung bearbeitet. Die Zeit vom Ansetzen des Finierdiamanten bis zur Fertigstellung der Kavität wurde protokolliert.

In der Gruppe der erfindungsgemäßen Werkzeuge wurde mit einem Bearbeitungs klotz gearbeitet, der in der Frontalansicht einem Quader mit halbrunder Basis glich. Der Horizontalschnitt entsprach einem gleichschenkligen Trapez. Es wurde gemäß der modifizierten Kavitätenbearbeitungstechnik verfahren. Die Zeitmessung erfolgte vom Ansetzen des Instrumentes an die transversale Schmelzleiste bis zur Fertig stellung der Kavität.

Für die Untersuchung der Kavitätenrandmorphologie wurden die Kavitäten mit einer dünnfließenden, additionsvernetzenden Silikonabdruckmasse (President light body, Coltene AG, Altstätten, CH) repliziert. Die Replikas wurden 24 h später unter Vakuum mit Epoxyharz (Stycast 1266, Emerson & Cuming Europe, Westerlo- Oevel, B) ausgegossen. Die quantiative Randanalyse erfolgte an den mit Gold bedampften (Balzers SCD 030, Balzers Union AG, Balzers, FL) Epoxyharzpositiven computergestützt bei 200-facher Vergrößerung im Rasterelektronenmikroskop (Amray 1810/T, Amray Inc., Bedford, MA, USA), wobei nach frakturfreiem Präparationsrand, Schmelzrandabsplitterungen < 50 µm und Schmelzrandabsplitterungen < 50 µm unterschieden wurde.

In der Tabelle I sind die Prozentsätze an frakturfreiem Rand dargestellt. Für die gesamte approximale Randlänge (Total) konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Methoden gefunden werden (Kruskall-Wallis; p < 0,05). Auch an den axialen Randbezirken waren keine signifikanten Unterschiede feststellbar (Kruskall-Wallis; p < 0,05). Dagegen schnitten die Cavishape-lnstrumente im zervikalen Randbereich gegenüber den rotierenden Diamanten signifikant (Kruskal- Wallis, Mann-Whitney; p < 0,05) und gegenüber den erfindungsgemäßen Instrumen ten hochsignifikant (Kruskal-Wallis, Mann-Whitney; p < 0,001) schlechter ab. Das destruktive Potential der Cavishapeansätze auf der zervikalen Stufe spiegelte sich auch in den hohen Werten der Schmelzabsplitterungen wieder (Tab. II), wobei hier insbesondere die größeren Defekte (< 50 µm) imponierten. Neben der prozentualen Verteilung wurde auch die absolute Zahl der Schmelzabsplit terungen aufgezeichnet. Die entsprechenden Werte können der Tabelle III entnom men werden.

Die für die Bearbeitung der Kavitäten benötigten Zeiten sind in der Tabelle IV aufgeführt. Dabei wurde deutlich, daß die erfindungsgemäßen Werkzeuge signifikant kürzere Bearbeitungszeiten erlaubten, als die Cavishape-Instrumente (ungepaar ter t-Test; p < 0,001).

Am Beispiel einer Approximalkavität wurde die mit schallbetriebenen Instrumenten erzeugte Randqualität mit Hilfe der quantitativen rasterelektronenoptischen Randanalyse im Vergleich zu rotierenden Diamanten, bzw. flexiblen diamantierten Feilen untersucht. Im weiteren wurde die zur Präparation und zum Finieren benötigte Zeit ermittelt.

Im zervikalen Randbereich waren die erfindungsgemäßen Werkzeuge mit 86,8 + 12,5% an "frakturfreiem Randverlauf" den anderen beiden Verfahren signifi kant (p < 0,05) überlegen. Axial wurden mit Werten zwischen 86,1 + 9,8 und 94,2 + 5,2% keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Methoden fest gestellt.

Die total für die Kavitätenpräparation und das Finieren benötigte Zeit war bei den schallbetriebenen Werkzeugen mit 75,5 + 0,2 s signifikant (p < 0,05) kürzer, als bei den flexiblen Feilen mit 137,2 + 26,5 s. Da die erfindungsgemäßen Werkzeuge neben ihrer Nondestruktivität und ihrer Schnelligkeit auch einfach zu handhaben sind, erscheinen sie neben vielen anderen Aufgaben insbesondere für die Bearbeitung von kleinen Approximalkavitäten als die Instrumente der Wahl.

Tabelle 1

Prozentsätze an frakturfreiem Kavitätenrand (n = 10; Durchschnittswert + SD). Total = gesamter approximaler Kavitätenrand; axial = axiale Kavitätenwände; zervikal = zervikale Kavitätenstufe

Tabelle II

a) Anteil an Schmelzrandabsplitterungen < 50 µm an der Kavitätenrandlänge in Prozent (n = 10; Durchschnittswert ± SD). Total = gesamter approximaler Kavitätenrand; axial = axiale Kavitätenwände; zervikal = zervikale Kavitätenstufe

b) Anteil an Schmelzrandabsplitterungen < 50 µm an der Kavitätenrandlänge in Prozent (n = 10; Durchschnittswert ± SD). Total = gesamter approximaler Kavitätenrand; axial = axiale Kavitätenwände; zervikal = zervikale Kavitätenstufe

Tabelle III

Absolute Zahl an Schmelzrandabsplitterungen (n = 10; Durchschnittswert ± SD): < 50 µm/ < 50 µm. Total = gesamter approximaler Kavitätenrand; axial = axiale Kavitätenwände; zervikal = zervikale Kavitätenstufe

Tabelle IV

Zeitbedarf in Sekunden für die neuentwickelten Instrumente und für das Cavishape- Verfahren

Claims

1. Durch ein Schall- oder Ultraschall-Dentalhandstück antreibbares Werkzeug zur Bearbeitung von Zahnkavitäten, gekennzeichnet durch einen Bearbeitungsklotz (1, 21, 41, 51), der mit einem Adaptierschaft (2, 22, 42, 52) verbunden oder lösbar verbindbar ist, dessen den Innenflächen der Kavität zugewandte Arbeitsflächen mit abradierendem Material besetzt sind, und dessen Gestalt so an die Gestalt der Kavität angepaßt ist, daß mehrere bis alle unterschiedlich orientierte Innenflächen der Kavität gleichzeitig bearbeitbar sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbei tungsklotz (1, 21, 41, 51) auf einer einem Nachbarzahn zuwendbaren Fläche nicht abradierend ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adaptierschaft (2, 22, 42, 52) einen Innenkanal (3, 43) und eine Austrittsöffnung für Kühlflüssigkeit aufweist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Arbeitsfläche des Bearbeitungsklotzes (1, 21, 41, 51) in einem Winkel zur Längsachse des Handstücks steht.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Arbeitsfläche mit natürlichem oder künstlichem Diamantkorn oder kubischem Borkarbid besetzt ist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der lösbar mit dem Bearbeitungsklotz (1, 21, 41, 51) verbundene Adaptierschaft an seinem klotz-seitigen Ende als längs-geschlitztes Rohrende (42′) ausgebildet ist, das mit einem terminalen Wulst oder Falz (48) in einen Querschlitz (49) einrastet, der einen Längskanal (43) im Bearbeitungsklotz (1, 21, 41, 51) für die Einführung des Rohrendes (42′) des Adaptierschaftes (42) schneidet.

7. Adaptierschaft für ein Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6.