ENDODONTISCHE VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN ENDODONTIC DEVICE AND METHOD FOR OPERATING
EINER SOLCHENSuch a thing
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen.The present invention relates to a dental device for use in dental and / or endodontic treatments and a method of operating such.
Zahnärztliche Vorrichtungen kommen bei unterschiedlichen Behandlungen, beispielsweise bei der Bearbeitung der Zahnkrone, um kariöses Zahnmaterial abzutragen oder bei Polierarbeiten, aber auch bei der Aufbereitung eines Zahnwurzelkanals zum Einsatz.Dental devices come in different treatments, for example in the processing of the tooth crown to abrade carious tooth material or during polishing, but also in the preparation of a tooth root canal used.
Die Zahnwurzelbehandlung ist eine komplexe und sehr zeitaufwendige Behandlung. Bei dieser Behandlung besteht das vorrangige Ziel darin, eine Extraktion des Zahnes bei entzündetem oder abgestorbenem Zahnmark zu vermeiden. Zunächst wird bei dieser Behandlung eine bereits in der Zahnkrone befindliche Füllung oder ein Inlay entfernt, oder die Zahnkrone wird soweit abgeschliffen, bis der Nervkanaleingang dargestellt werden kann. Danach wird das Innere des Nervkanals mit Instrumenten aufbereitet, gereinigt und desinfiziert. Bei der Aufbereitung des Zahnwurzelkanals mittels einer Feile, beispielsweise einer manuell zu betätigenden K-Feile oder Hedstroem-Feile, oder einem motorbetriebenen Zahnwurzelkanalbohrer, wird der Wurzelkanal von entzündetem Gewebe, bakteriellen Ablagerungen, etc. befreit. Anschließend wird der Zahnwurzelkanal mit einer Wurzelfüllung, beispielsweise Gutta-Percha, bis zur Wurzelspitze abgefüllt und danach wird der Zahn wieder aufgebaut.Tooth rooting is a complex and very time consuming treatment. In this treatment, the primary objective is to avoid extraction of the tooth in inflamed or dead dental pulp. First of all, a filling or an inlay already located in the tooth crown is removed during this treatment, or the tooth crown is ground down until the nerve canal input can be displayed. Thereafter, the interior of the nerve canal is prepared with instruments, cleaned and disinfected. In the preparation of the tooth root canal by means of a file, such as a manually operated K-file or Hedstroem file, or a motor-driven root canal drill, the root canal of inflamed tissue, bacterial deposits, etc. is released. Subsequently, the root canal is filled with a root filling, such as gutta percha, to the root tip and then the tooth is rebuilt.
In der Vergangenheit wurde der Wurzelkanal durch den Zahnarzt manuell aufbereitet. Dabei wurden Feilen in den Wurzelkanal eingebracht und händisch bewegt. Dies war sehr mühsam und erforderte große Erfahrung bzw. Kenntnis über sowohl die anatomischen Gegebenheiten als auch das verwendete Instrument, da der Wurzelkanal nicht zylinderförmig ist, sondern individuelle Einbuchtungen und Vorsprünge aufweist und insbesondere im Backenzahnbereich stark gekrümmt ist. Herkömmlicherweise waren zur Aufbereitung eines einzigen Wurzelkanals drei bis sechs aufeinander abgestimmte unterschiedliche Feilen notwendig, die aufgrund einer kontinuierliche Änderung der Feilenstärke und gegebenenfalls der Steigung des Feilenkonus, einer Überlastung einer Feile entgegenwirken. Eine Aufbereitung eines Zahnwurzelkanals mit nur einer einzigen Feile war aufgrund der hohen Bruchgefahr in der Vergangenheit nicht möglich. Die manuelle Technik ist demgemäß langwierig und fehleranfällig. Es wurde schnell erkannt, dass die Verwendung eines Handgerätes, welches die mechanischen Arbeitstechniken unterstützt, vorteilhaft ist. Dabei werden die z. B. aus einer Nickel-Titan-Legierung oder einem Edelstahl hergestellten flexiblen Feilen und Bohrer durch einen Motor in eine rotierende Bewegung versetzt.In the past, the root canal was manually processed by the dentist. Files were introduced into the root canal and moved by hand. This was very tedious and required great experience or knowledge of both the anatomical conditions and the instrument used, since the root canal is not cylindrical, but individual indentations and protrusions and is particularly curved in the molar region. Conventionally, three or six matched, different files were required to process a single root canal, which counteracted overloading of a file due to a continuous change in the file thickness and, optionally, the slope of the file cone. A preparation of a tooth root canal with only a single file was not possible due to the high risk of breakage in the past. The manual technique is therefore lengthy and error prone. It was quickly recognized that the use of a hand-held device that supports the mechanical working techniques is beneficial. The z. B. made of a nickel-titanium alloy or a stainless steel made flexible files and drills by a motor in a rotating motion.
Jedoch wird durch die Verwendung motorisch angetriebener Feilen das Gefühl (Taktilität) des Zahnarztes für den jeweiligen Arbeitsschritt verringert. Wird die Feile durch den Wurzelkanal übermäßig gebogen und/oder die Feile durch das umgebende Material mit einem hohen Drehmoment beaufschlagt, kommt es zu einer Materialermüdung der Feile. Dies kann dazu führen, dass die Feile, im ungünstigsten Fall im Wurzelkanal bricht und durch eine zeit- aufwändige und kostenintensive Operation aus dem Wurzelkanal entfernt werden muss, beziehungsweise der Zahn evtl. gezogen werden muss. Der Einsatz von rotierenden Instrumenten ist daher zwar einerseits effizienter als eine manuelle Aufbereitung des Wurzelkanals, andererseits jedoch mit einem höheren Risiko verbunden.However, the use of motorized files reduces the dentist's sense of tactility for the particular procedure. If the file is excessively bent by the root canal and / or the file is subjected to high torque by the surrounding material, the file will become fatigue-proof. This can lead to the file, in the worst case, breaking in the root canal and having to be removed from the root canal by a time-consuming and cost-intensive operation, or the tooth possibly has to be pulled. Although the use of rotating instruments is therefore more efficient than manual preparation of the root canal, it is also associated with a higher risk.
Es wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, Geräte und/oder Techniken zu entwickeln, die verhindern sollen, dass die Instrumente brechen. Einerseits wurden die Feilen anstatt mit einfachen Rotationsbewegungen mit elliptischen Bewegungsmustern bewegt, um die manuellen Behandlungsvorgänge zu imitieren.Various efforts have been made to develop devices and / or techniques to prevent the instruments from breaking. On the one hand, instead of simply rotating with elliptical motion patterns, the files were moved to mimic the manual handling procedures.
Andere Verbesserungen des Handgeräts beziehen sich auf die Steuerung der Motorparameter, insbesondere der Rotationsgeschwindigkeit des Instruments, die Begrenzung des an dem Instrument anliegenden Drehmoments, usw.Other improvements of the handset relate to the control of the motor parameters, in particular the rotational speed of the instrument, the limitation of the torque applied to the instrument, etc.
US 6,293,795 B1 offenbart ein Handgerät mit einem daran befestigten Instrument. Das Instrument wird durch einen Motor bewegt, wobei die Bewegung aus mehreren Bewegungsteilstücken zusammengesetzt ist. Hierbei wird das Instrument zuerst im Uhrzeigersinn und anschließend gegen den Uhrzeigersinn bewegt, wobei die Zeitdauer der Bewegung im Uhrzeigersinn länger als die Zeitdauer der Bewegung im Gegenuhrzeigersinn ist.US 6,293,795 B1 discloses a handset with an instrument attached thereto. The instrument is moved by a motor, the movement being composed of several movement sections. In this case, the instrument is first moved clockwise and then counterclockwise, with the time of the clockwise movement being longer than the counterclockwise period of time.
US 5,980,248 beschäftigt sich ebenfalls mit einer Motorsteuerung für ein zahnärztliches Handgerät. Das Handgerät weist einen Drehmomentsensor auf, mit dem das Drehmoment gemessen wird, das an der zahnärztlichen Feile anliegt. Ist das Drehmoment größer als ein vorbestimmtes Drehmoment, wird die Bewegung der Feile gestoppt und die Feile in entgegengesetzter Richtung bewegt.US 5,980,248 also deals with a motor control for a dental hand-held device. The handset has a torque sensor that measures the torque applied to the dental file. Is the torque greater than one predetermined torque, the movement of the file is stopped and the file is moved in the opposite direction.
US 2002/0064756 A1 zeigt ein zahnärztliches Handgerät zum Aufbereiten von Wurzelkanälen, mit dem ein Schneidinstrument reziprok periodisch bewegt wird.US 2002/0064756 A1 shows a dental hand device for processing root canals, with which a cutting instrument is reciprocally moved periodically.
US 2002/0182564 A1 zeigt eine zahnärztliche Vorrichtung mit einem rotierenden Instrument, wobei die Vorrichtung ein Ausgabemittel aufweist, das den Zahnarzt über das an dem Instrument anliegende Drehmoment informiert. Die Ausgabe erfolgt mittels eines visuellen und/oder akustischen Signals und/oder mittels Vibration.US 2002/0182564 A1 shows a dental device with a rotating instrument, wherein the device has an output means that informs the dentist about the torque applied to the instrument. The output takes place by means of a visual and / or acoustic signal and / or by means of vibration.
Diesen zahnärztlichen Handgeräten ist gemeinsam, dass sie im Hinblick auf die Gefahr eines Instrumentenbruchs im Wurzelkanal verbessert sind, da abgetragenes Material aus dem Zahnwurzelkanal durch Umkehrung der Drehrichtung des Instrumentes schneller abgeführt wird. Diese reziproke Umkehrung der Drehrichtung geht dabei allerdings zu Lasten der Taktilität der gesamten Vorrichtung.These dental hand tools have in common that they are improved in terms of the risk of instrument breakage in the root canal, as removed material from the tooth root canal is removed faster by reversing the direction of rotation of the instrument. However, this reciprocal reversal of the direction of rotation is at the expense of the tactility of the entire device.
Bei permanenter reziproker Umkehrung der Drehbewegung wird außerdem nicht nur die Taktilität beeinträchtigt sondern auch die Effizienz des Verfahrens erniedrigt, da in den Phasen der umgekehrten Drehbewegung das Instrument keinen Fortschritt beim Aufbereiten des Wurzelkanals machen kann. Auch hat sich gezeigt, dass diese Art des Betriebs einer Feile hinsichtlich der Spanförderung nicht effizient ist und den Abtransport von Debris aus dem Wurzelkanal behindert.In addition, with constant reciprocal reversal of the rotational motion, not only is the tactility impaired, but the efficiency of the procedure is also reduced because in the reverse rotational motion phases, the instrument can not make any progress in processing the root canal. It has also been found that this type of operation of a file is not efficient in terms of chip removal and hinders the removal of debris from the root canal.
Außerdem hat sich gezeigt, dass der Bruch des Instruments durch diese Vorgehensweise nicht vollständig vermieden werden kann. Blockiert nämlich nur die Spitze des Instruments im Wurzelkanal, so besteht die Gefahr, dass durch die hohe Elastizität des Instruments trotz reziproker Umkehrung der Drehbewegung keine Befreiung des Instruments erfolgt und daher nach kurzer Zeit ein Bruch des Instruments erfolgt.In addition, it has been shown that the breakage of the instrument can not be completely avoided by this approach. Blocked namely only the tip of the instrument in the root canal, so there is a risk that despite the reciprocal reversal of the rotational movement no relief of the instrument takes place due to the high elasticity of the instrument and therefore a break of the instrument takes place after a short time.
Im Hinblick auf diese Situation war es auch mit rotierenden Instrumenten in der Vergangenheit erforderlich zur Aufbereitung eines einzigen Wurzelkanals drei bis sechs aufeinander abgestimmte unterschiedliche Feilen zu verwenden. In der Vergangenheit war es mit keinem der bekannten rotierenden Instrumente möglich einen Wurzelkanal mit nur einer einzigen Feile vollständig aufzubereiten.In view of this situation, it has also been necessary with rotating instruments in the past to use three to six different matched files for processing a single root canal. In the past, with none of the known rotating instruments was it possible to have a root canal with only a single file completely reprocessed.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine zahnärztliche Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen bereitzustellen, bei der die Effizienz, d.h. die Zeitdauer für die Aufbereitung des Zahnwurzelkanals einschließlich der Entfernung von Debris, sowie die Taktilität gleichzeitig optimiert sind und der behandelnde Zahnarzt einer dieser beiden Eigenschaften je nach Bedarf eine höhere Priorität erteilen kann als der Anderen, und wobei das Risiko eines Bruchs der Feile soweit reduziert wird, dass es möglich wird, einen Wurzelkanal mit lediglich einer einzigen Feile vollständig aufzubereiten.It is therefore an object of the present invention to provide a dental device and a method of operating the same in which the efficiency, i. the duration of tooth root canal preparation, including the removal of debris, as well as the tactility are simultaneously optimized and the treating dentist can give one of these two properties a higher priority than others, as required, and thus reduce the risk of fracture of the file in that it becomes possible to completely reprocess a root canal with only a single file.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine zahnärztliche Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, die umfasst eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines dentalen oder endotontischen Instruments, eine Antriebseinrichtung für den Drehantrieb des Instruments in einer ersten und einer zweiten Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist, ein Steuerungssystem zum Steuern der Antriebseinrichtung und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von zumindest einem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und einem Parameter, der kennzeichnend für die Drehbewegung des Instruments ist.According to the invention this object is achieved by a dental device according to claim 1, which comprises a receiving device for receiving a dental or endotonic instrument, a drive device for the rotary drive of the instrument in a first and a second rotational direction, which is opposite to the first direction of rotation, a control system for Controlling the drive means and detecting means for detecting at least one torque applied to the instrument during operation and a parameter indicative of the rotational movement of the instrument.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen, umfassend: eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines dentalen oder endodontischenIn particular, the present invention relates to a dental device for use in dental and / or endodontic treatments, comprising: a receiving device for receiving a dental or endodontic treatment
Instruments; eine Antriebseinrichtung für den Drehantrieb des Instruments in einer ersten und einer zweiten Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist; ein Steuerungssystem zum Steuern der Antriebseinrichtung; und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von zumindest einem Steuerparameter und gegebenenfalls eines weiteren Parameters, der kennzeichnend für die Drehbewegung des Instruments ist, wobei das Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass die Drehrichtung, dieInstruments; a drive device for the rotary drive of the instrument in a first and a second rotational direction, which is opposite to the first direction of rotation; a control system for controlling the drive means; and a detection device for detecting at least one control parameter and possibly another parameter which is characteristic of the rotary movement of the instrument, wherein the control system is designed such that the direction of rotation, the
Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von demRotation speed and / or the rotation angle of the instrument depending on the
Steuerparameter sind, insbesondere dem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment oder der Position des Instruments im Wurzelkanal, sowie gegebenenfalls dem weiteren Parameter, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dassControl parameters are, in particular the torque applied to the instrument during operation or the position of the instrument in the root canal, and optionally the further parameter, characterized in that the Control system is designed such that
(i) das Instrument in eine erste Drehrichtung gedreht wird, die einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entspricht, um Material aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen, wenn zu Beginn der Behandlung der Steuerparameter unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt,(i) rotating the instrument in a first direction of rotation corresponding to a predetermined working direction of the instrument to remove material from the tooth root canal if, at the beginning of the treatment, the control parameter is below a first threshold,
(ii) die Drehrichtung umgekehrt wird und dann das Instrument sequenziell in die erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die zweite Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht wird, um einerseits Debris durch Drehung des Instruments in umgekehrter Drehrichtung aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen und andererseits weiteres Material durch Drehung des Instruments in der ursprünglichen Drehrichtung in dem Zahnwurzelkanal abzutragen, wenn im Verlauf der Behandlung der Steuerparameter größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, und(ii) reversing the direction of rotation and then rotating the instrument sequentially in the first rotational direction by a first rotational angle and then in the second rotational direction by a second rotational angle to remove debris from the tooth root canal by rotation of the instrument in the reverse direction of rotation; remove further material by rotation of the instrument in the original direction of rotation in the dental root canal, if during the treatment the control parameter is greater than or equal to the first threshold, and
(iii) das Instrument lediglich in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, um das Instrument zu befreien, wenn der Steuerparameter größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist.(iii) the instrument is rotated only in the opposite direction of rotation to free the instrument when the control parameter is greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold.
Der Steuerparameter betrifft vorzugsweise entweder das während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachte Drehmoment oder die Position des Instruments im Wurzelkanal.The control parameter preferably relates either to the torque applied to the instrument during operation or to the position of the instrument in the root canal.
In einer ersten speziellen Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung daher eine zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen, umfassend: eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines dentalen oder endodontischenIn a first specific embodiment, therefore, the present invention provides a dental device for use in dental and / or endodontic treatments, comprising: a receiving device for receiving a dental or endodontic treatment
Instruments; eine Antriebseinrichtung für den Drehantrieb des Instruments in einer ersten und einer zweiten Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist; ein Steuerungssystem zum Steuern der Antriebseinrichtung; und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von zumindest einem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoments und gegebenenfalls eines weiterenInstruments; a drive device for the rotary drive of the instrument in a first and a second rotational direction, which is opposite to the first direction of rotation; a control system for controlling the drive means; and detection means for detecting at least one torque applied to the instrument during operation and optionally another
Parameters, der kennzeichnend für die Drehbewegung des Instruments ist, wobei dasParameters that are indicative of the rotational movement of the instrument, the
Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass die Drehrichtung , dieControl system is designed such that the direction of rotation, the
Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und gegebenenfalls dem weiteren Parameter sind, dadurch gekennzeichnet, dass dasRotational speed and / or the rotation angle of the instrument depending on the torque applied to the instrument during operation and optionally the other parameter, characterized in that the
Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dassControl system is designed such that
(i) das Instrument in eine erste Drehrichtung gedreht wird, die einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entspricht, um Material aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen, wenn zu Beginn der Behandlung das am Instrument anliegende Drehmoment unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt,(i) rotating the instrument in a first direction of rotation corresponding to a predetermined working direction of the instrument to remove material from the tooth root canal when, at the beginning of the treatment, the torque applied to the instrument is below a first threshold,
(ii) die Drehrichtung umgekehrt wird und dann das Instrument sequenziell in die erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die zweite Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht wird, um einerseits Debris durch Drehung des Instruments in umgekehrter Drehrichtung aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen und andererseits weiteres Material durch Drehung des Instruments in der ursprünglichen Drehrichtung in dem Zahnwurzelkanal abzutragen, wenn im Verlauf der Behandlung das am Instrument anliegende Drehmoment größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, und(ii) reversing the direction of rotation and then rotating the instrument sequentially in the first rotational direction by a first rotational angle and then in the second rotational direction by a second rotational angle to remove debris from the tooth root canal by rotation of the instrument in the reverse direction of rotation; remove further material by rotation of the instrument in the original direction of rotation in the tooth root canal, if during the treatment the applied torque to the instrument is greater than or equal to the first threshold, and
(iii) das Instrument lediglich in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, um das Instrument zu befreien, wenn das am Instrument anliegende Drehmoment größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist.(iii) the instrument is rotated only in the opposite direction of rotation to free the instrument when the torque applied to the instrument is greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold.
In einer zweiten speziellen Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen, umfassend: eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines dentalen oder endodontischenIn a second specific embodiment, the present invention provides a dental device for use in dental and / or endodontic treatments, comprising: a receiving device for receiving a dental or endodontic treatment
Instruments; eine Antriebseinrichtung für den Drehantrieb des Instruments in einer ersten und einer zweiten Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist; ein Steuerungssystem zum Steuern der Antriebseinrichtung; und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von zumindest einer während des Betriebs erreichten Position des Instruments im Wurzelkanal und gegebenenfalls eines weiterenInstruments; a drive device for the rotary drive of the instrument in a first and a second rotational direction, which is opposite to the first direction of rotation; a control system for controlling the drive means; and a detection device for detecting at least one position of the instrument during operation in the root canal and possibly another one
Parameters, der kennzeichnend für die Drehbewegung des Instruments ist, wobei das Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass die Drehrichtung, dieParameters which is indicative of the rotational movement of the instrument, wherein the control system is designed such that the direction of rotation, the
Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und gegebenenfalls dem weiteren Parameter sind, dadurch gekennzeichnet, dass dasRotation speed and / or the rotation angle of the instrument depending on the torque applied to the instrument during operation and optionally the further parameter, characterized in that
Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dassControl system is designed such that
(i) das Instrument in eine erste Drehrichtung gedreht wird, die einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entspricht, um Material aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen, wenn zu Beginn der Behandlung die Position des Instruments im Wurzelkanal unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt,(i) rotating the instrument in a first direction of rotation corresponding to a predetermined working direction of the instrument to remove material from the tooth root canal if, at the beginning of treatment, the position of the instrument in the root canal is below a first threshold,
(ii) die Drehrichtung umgekehrt wird und dann das Instrument sequenziell in die erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die zweite Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht wird, um einerseits Debris durch Drehung des Instruments in umgekehrter Drehrichtung aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen und andererseits weiteres Material durch Drehung des Instruments in der ursprünglichen Drehrichtung in dem Zahnwurzelkanal abzutragen, wenn im Verlauf der Behandlung die Position des Instruments im Wurzelkanal größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, und(ii) reversing the direction of rotation and then rotating the instrument sequentially in the first rotational direction by a first rotational angle and then in the second rotational direction by a second rotational angle to remove debris from the tooth root canal by rotation of the instrument in the reverse direction of rotation; to remove further material by rotation of the instrument in the original direction of rotation in the tooth root canal if during the course of treatment the position of the instrument in the root canal is greater than or equal to the first threshold, and
(iii) das Instrument lediglich in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, um das Instrument zu befreien, wenn die Position des Instruments im Wurzelkanal größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist.(iii) the instrument is rotated only in the opposite direction of rotation to free the instrument when the position of the instrument in the root canal is greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer zahnärztlichenThe present invention also relates to a method of operating a dental
Vorrichtung (1) zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen, umfassend die Schritte:Device (1) for use in dental and / or endodontic treatments, comprising the steps:
Aufnehmen eines dentalen oder endodontischen Instruments in der zahnärztlichen Vorrichtung;Receiving a dental or endodontic instrument in the dental device;
Drehantreiben des Instruments in eine erste und eine zweite Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist, während zumindest ein Steuerparameter und gegebenenfalls ein für die Drehbewegung des Instruments kennzeichnender Parameter erfasst werden, wobei die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem Steuerparameter und gegebenenfalls dem Parameter sind, dadurch gekennzeichnet dassRotating the instrument in a first and a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation, while at least one control parameter and, if necessary, a characteristic for the rotational movement of the instrument parameters are detected, the direction of rotation, the rotational speed and / or the rotation angle of the instrument depending on the control parameter and optionally the parameter, characterized in that
(i) das Instrument in eine erste Drehrichtung gedreht wird, die einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entspricht, um Material aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen, wenn zu Beginn der Behandlung der Steuerparameter unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt,(i) rotating the instrument in a first direction of rotation that is predetermined Working direction of the instrument to remove material from the tooth root canal if, at the beginning of treatment, the control parameter is below a first threshold,
(ii) die Drehrichtung umgekehrt wird und dann das Instrument sequenziell in die erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die zweite Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht wird, um einerseits Debris durch Drehung des Instruments in umgekehrter Drehrichtung aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen und andererseits weiteres Material durch Drehung des Instruments in der ursprünglichen Drehrichtung in dem Zahnwurzelkanal abzutragen, wenn im Verlauf der Behandlung der Steuerparameter größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, und(ii) reversing the direction of rotation and then rotating the instrument sequentially in the first rotational direction by a first rotational angle and then in the second rotational direction by a second rotational angle to remove debris from the tooth root canal by rotation of the instrument in the reverse direction of rotation; remove further material by rotation of the instrument in the original direction of rotation in the dental root canal, if during the treatment the control parameter is greater than or equal to the first threshold, and
(iii) das Instrument lediglich in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, um das Instrument zu befreien, wenn der Steuerparameter größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist.(iii) the instrument is rotated only in the opposite direction of rotation to free the instrument when the control parameter is greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold.
Erfindungsgemäß sind in dem Steuerungssystem zwei Schwellenwerte des Steuerparameters vorgesehen, die, gegebenenfalls in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern, drei verschiedene Phasen der Behandlung definierten.According to the invention, two threshold values of the control parameter are provided in the control system which, if appropriate as a function of one or more parameters, define three different phases of the treatment.
In der ersten Phase zu Beginn der Behandlung wird das Instrument in eine erste Drehrichtung gedreht, die einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entspricht, um Material aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen, solange der Steuerparameter unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt. In dieser Phase arbeitet das Instrument effizient, insbesondere beim Abtransport von Debris, sowie mit hoher Taktilität, wobei die Drehmomentmessung ein Verklemmen des Instruments zu jedem Zeitpunkt erkennt und einen Bruch des Instruments verhindern hilft.In the first phase at the beginning of treatment, the instrument is rotated in a first direction of rotation corresponding to a predetermined working direction of the instrument to remove material from the tooth root canal as long as the control parameter is below a first threshold. In this phase, the instrument operates efficiently, especially when removing debris, and with high tactility, whereby the torque measurement helps to detect any jamming of the instrument at any time and prevent instrument breakage.
Sobald der Steuerparameter den ersten Schwellenwert erreicht, beginnt eine zweite Phase in der die Drehrichtung umgekehrt wird, und dann das Instrument sequenziell in eine Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die entgegengesetzte Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht wird, um einerseits Debris durch Drehung des Instruments in umgekehrter Drehrichtung aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen und andererseits weiteres Material durch Drehung des Instruments in der ursprünglichen Drehrichtung in dem Zahnwurzelkanal abzutragen. In dieser Phase arbeitet das Instrument zwar weniger effizient, es wird aber die Gefahr eines Bruchs des Instruments wirksam verhindert.As soon as the control parameter reaches the first threshold, a second phase in which the direction of rotation is reversed, and then the instrument is rotated sequentially in a direction of rotation by a first rotation angle and then in the opposite direction of rotation by a second rotation angle, on the one hand Debris by rotation of the Instruments in the reverse direction of the tooth root canal to remove and on the other hand remove further material by rotation of the instrument in the original direction of rotation in the tooth root canal. While the instrument may be less efficient at this stage, it risks breaking the instrument prevented.
Sobald der Steuerparameter größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist, wird das Instrument in der dritten Phase lediglich in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, um das Instrument zu befreien. Ein Bruch des Instruments ist in dieser Phase ausgeschlossen da sichergestellt werden kann, dass das Instrument vollständig befreit ist bevor ein neuer Zyklus beginnt.Once the control parameter is greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold, the third phase of the instrument is rotated only in the opposite direction of rotation to free the instrument. A rupture of the instrument is excluded at this stage as it can be ensured that the instrument is completely released before a new cycle begins.
Gleichzeitig ist das Steuerungssystem erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem während des Betriebs gemessenen Steuerparameter und gegebenenfalls dem weiteren Parameter sind. Ein besonders bevorzugter weiterer Parameter ist jeweils der andere von dem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachte Drehmoment oder der Position des Instruments im Wurzelkanal, die als Steuerparameter benutzt werden. Durch die Anpassung von Drehrichtung, Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments an den während des Betriebs gemessenen Steuerparameter und gegebenenfalls einen weiteren Parameter, wie die Arbeitslänge, kann die Effizienz und die Sicherheit weiter gesteigert werden.At the same time, the control system according to the invention is designed such that the direction of rotation, the rotational speed and / or the angle of rotation of the instrument are dependent on the measured during operation control parameters and optionally the other parameters. A particularly preferred further parameter is in each case the other of the torque applied to the instrument during operation or the position of the instrument in the root canal which are used as control parameters. By adjusting the direction of rotation, rotational speed and / or the angle of rotation of the instrument to the control parameters measured during operation and optionally another parameter, such as the working length, the efficiency and safety can be further increased.
Auf diese Weise lassen sich innerhalb jeder Phase der Behandlung die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel auf die jeweilige Situation anpassen. Der Zahnarzt/Anwender kann mittels dieser Art von Steuerung zu jedem Behandlungszeitpunkt zwischen maximaler Effizienz, d.h. maximaler Schneidwirkung des Instruments, und maximaler Sicherheit, d.h. Vermeidung der Gefahr des Abbrechens des Instruments, auswählen.In this way, the direction of rotation, the rotational speed and / or the angle of rotation can be adapted to the respective situation within each phase of the treatment. The dentist / user may, by means of this type of control, at any time between maximum efficiency, i. maximum cutting action of the instrument, and maximum safety, i. Avoid the risk of breaking off the instrument.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Zahnarzt/Anwender durch ein Signal über eine Annäherung an einen Schwellenwert, vorzugsweise einen Drehmomentschwellenwert, informiert. Auf diese Weise kann gezielt in einer bestimmten Phase gearbeitet werden oder auch gezielt die Phase gewechselt werden. Vorzugsweise wird ein akustisches Signal verwendet, beispielsweise ein Tonsignal, das sich bei Annäherung an einen Schwellenwert hinsichtlich Frequenz, Lautstärke oder eine andere Eigenschaft ändert und so einen Wechsel der Phase ankündigt. Ein solches Signal kann auch in Abhängigkeit von einem weiteren Parameter, wie der Arbeitslänge bereitgestellt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungssystem derart ausgebildet, dass beim Abschalten der schneidenden Drehung des Instruments durch den Zahnarzt/Anwender das Instrument eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung für eine vorbestimmte Zeit durchführt. Diese Drehung kann für jeden Fall des Abschaltens gleich sein. Bevorzugt ist jedoch, dass die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel auf die jeweilige Situation angepasst wird mit dem Ziel das Instrument zu befreien, so dass es ohne Widerstand aus dem Wurzelkanal entfernt werden kann. Zu diesem Zweck wird während der nichtschneidenden Drehung das am Instrument anliegende Drehmoment gemessen. Die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel werden dann in Abhängigkeit des gemesseneren Drehmoments gewählt. Beispielsweise kann die nichtschneidende Drehung solange fortgeführt werden, bis das Drehmoment unter einem bestimmten niedrigen Drehmomentschwellenwert liegt, der eine vollständige Befreiung des Instruments anzeigt.In a preferred embodiment, the dentist / user is informed by a signal about approaching a threshold, preferably a torque threshold. In this way it is possible to work in a specific phase in a targeted manner or to change the phase in a targeted manner. Preferably, an acoustic signal is used, for example a sound signal that changes in frequency, volume or some other property as it approaches a threshold, thus announcing a change of phase. Such a signal can also be provided as a function of another parameter, such as the working length. In a further preferred embodiment, the control system is configured such that when the interdental rotation of the instrument is shut off by the dentist / user, the instrument will rotate in the opposite direction for a predetermined time. This rotation can be the same for every case of shutdown. However, it is preferred that the rotational speed and / or the rotational angle is adapted to the respective situation with the aim of freeing the instrument, so that it can be removed without resistance from the root canal. For this purpose, the torque applied to the instrument is measured during the non-cutting rotation. The rotational speed and / or the angle of rotation are then selected as a function of the measured torque. For example, the non-cutting rotation may be continued until the torque is below a certain low torque threshold indicative of complete relief of the instrument.
Die erfindungsgemäße zahnärztliche Vorrichtung ist, ohne darauf beschränkt zu sein, besonders für die voranstehend beschriebene Aufbereitung des Zahnwurzelkanals geeignet. Allerdings kann sie auch bei der Revision eines bereits gefüllten Zahnwurzelkanals im Rahmen einer Folgebehandlung oder Folgeerkrankung eingesetzt werden. Ebenso kann sie bei der Reinigung bzw. Aktivierung einer Reinigungslösung für den Wurzelkanal verwendet werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen im Bereich der Behandlung der Zahnkrone, beispielsweise beim Polieren, oder sie kann bei der Zubereitung eines Wurzelstiftes eingesetzt werden.The dental device according to the invention is, but is not limited to, particularly suitable for the preparation of the tooth root canal described above. However, it can also be used in the revision of an already filled tooth root canal as part of a follow-up treatment or secondary disease. It can also be used to clean or activate a root canal cleaning solution. Other applications are in the field of treatment of the tooth crown, for example, when polishing, or it can be used in the preparation of a root post.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Aufbereitung eines Wurzelkanals mit nur einer Feile.The device according to the invention allows the preparation of a root canal with only one file.
Da das Steuerungssystem die Antriebseinrichtung und somit das Instrument abhängig von dem auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und gegebenenfalls einem weiteren Parameter ansteuert, wird die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel bei der Bewegung des Instruments optimal an die anatomischen Gegebenheiten angepasst, wodurch einerseits dem Bruch des Instruments vorgebeugt wird und andererseits das Abführen von abgetragenem Material (Debris) wirkungsvoll unterstützt wird.Since the control system controls the drive device and thus the instrument depending on the torque applied to the instrument and optionally another parameter, the direction of rotation, the rotational speed and / or the rotational angle is optimally adapted to the anatomical conditions during the movement of the instrument, whereby on the one hand the Rupture of the instrument is prevented and on the other hand, the removal of removed material (debris) is effectively supported.
Dadurch wird auf technische Weise diejenige Bewegung des Instruments nachgeahmt, die es ausführen würde, wenn es vom Zahnarzt manuell verwendet werden würde. Die sogenannte Taktilität, d.h. das manuelle „Gefühl" für das Instrument wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Steuerungssystems bei gleichzeitiger Ausnutzung der vollen Schneidwirkung bzw. Schneideffizienz, d.h. dem Abtrag von Dentin pro Zeiteinheit, des jeweils eingesetzten Instruments optimiert.This mimics, technically, that movement of the instrument that it would perform if it were to be manually used by the dentist. The so-called Tactility, ie the manual "feel" for the instrument is optimized by the inventive design of the control system while exploiting the full cutting action or cutting efficiency, ie the removal of dentin per unit time, each instrument used.
Die erfindungsgemäße Ansteuerung ermöglicht dem Zahnarzt bzw. Operateur die Wahl zwischen maximaler Effizienz und maximaler Sicherheit. Effizienz bedeutet eine Verkürzung der Behandlungsdauer durch maximale Ausnutzung der Schneidwirkung bzw. Schneideffizienz, und Sicherheit bedeutet die Vermeidung eines Bruches des Instruments beispielsweise im Zahnwurzelkanal mit der Folge, dass der im Zahnwurzelkanal zurückbleibende Teil des Instruments nur durch sehr viel Aufwand und damit verbundenen hohen Kosten beseitigt werden kann.The control according to the invention allows the dentist or surgeon to choose between maximum efficiency and maximum safety. Efficiency means shortening the treatment time through maximum utilization of the cutting action or cutting efficiency, and safety means avoiding breakage of the instrument, for example in the tooth root canal, with the result that the part of the instrument remaining in the tooth root canal is eliminated only by a great deal of effort and associated high costs can be.
Zusätzlich kann die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments von anderen Parametern, beispielsweise der Position des Instruments im Wurzelkanal, der Beschleunigung/Verzögerung des Instruments, von der Art des Instruments und dessen Benutzungsprofil in der Vergangenheit und/oder der Art der dentalen oder endodontischen Behandlung abhängig gemacht werden.In addition, the direction of rotation, the rotational speed and / or the rotation angle of the instrument of other parameters, such as the position of the instrument in the root canal, the acceleration / deceleration of the instrument, the type of instrument and its use profile in the past and / or the nature of the dental or endodontic treatment.
Die Position des Instruments im Wurzelkanal kann über Impedanz/Leitfähigkeitsmessungen bestimmt werden, wobei eine Erhöhung der Leitfähigkeit eine Annäherung des Instruments an die Wurzelkanalspitze andeutet. Die Messung kann nach einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfolgen, wie es in der DE 30 18 568, US 5,017,134, DE 10 2006 035 681 , oder US 6 425 875 beschrieben wird.The position of the instrument in the root canal can be determined via impedance / conductivity measurements, with an increase in conductivity indicating an approach of the instrument to the root canal tip. The measurement can be carried out by a method known from the prior art, as described in DE 30 18 568, US Pat. No. 5,017,134, DE 10 2006 035 681, or US Pat. No. 6,425,875.
Die Beschleunigung/Verzögerung des Instruments kann durch Sensoren ermittelt werden, die auf den Motor gerichtet sind.The acceleration / deceleration of the instrument can be detected by sensors directed to the engine.
Die Speicherung der Art des Instruments des Benutzungsprofils des Instruments in der Vergangenheit und/oder der Art der dentalen oder endodontischen Behandlung kann entweder durch eine manuelle Eingabe erfolgen oder durch automatisches Erkennen des speziellen Instruments durch die Steuereinheit anhand einer Kodierung. Die Eingabe kann von der Steuereinheit einem Eintrag in einer Datenbank oder Tabelle zugeordnet werden. Mittels des Steuerungssystems wird die Bewegung des Instruments vorzugsweise immer in Abhängigkeit vor mindestens zwei Parametern gesteuert, wodurch sich eine erhöhte Variabilität ergibt und die Balance zwischen Effizienz und Taktilität optimiert und bei Bedarf vom Zahnarzt verändert werden kann.The storage of the type of instrument of the profile of use of the instrument in the past and / or the type of dental or endodontic treatment can be done either by manual input or by automatic recognition of the particular instrument by the control unit based on coding. The input can be assigned by the control unit to an entry in a database or table. By means of the control system, the movement of the instrument is preferably always controlled in dependence on at least two parameters, which results in an increased variability and the balance between efficiency and tactility can be optimized and changed by the dentist if necessary.
Ebenso kann dadurch die Ansteuerung des vom Zahnarzt für die jeweilige Behandlung ausgewählten Instruments optimal an das Instrument angepasst sein. Mit anderen Worten, die Ansteuerung des Instruments, beispielsweise die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit, der Drehwinkel und das maximale Drehmoment erfolgt in Abstimmung mit der Art des Instruments, beispielsweise der Schneidengeometrie, der Torsionsfestigkeit des Instruments etc.Likewise, the activation of the instrument selected by the dentist for the respective treatment can thus be optimally adapted to the instrument. In other words, the control of the instrument, for example, the direction of rotation, the rotational speed, the rotation angle and the maximum torque takes place in coordination with the type of instrument, such as the cutting geometry, the torsional strength of the instrument, etc.
Überdies kann die Umkehrung der Drehrichtung innerhalb einer kürzeren Zeitspanne als die Reaktionszeit des Zahnarztes erfolgen, wodurch einer Beschädigung des Instruments und/oder einer Traumatisierung des Patienten vorgebeugt wird.Moreover, the reversal of the direction of rotation may occur within a shorter time than the dentist's response time, thereby preventing instrument damage and / or trauma to the patient.
Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des während des Betriebs an dem Instrument anliegenden Drehmomentes kann beispielsweise ein Drehmomentaufnehmer sein, der das Drehmoment über die Formänderung eines Messkörpers erfasst. Ebenso können Drehmomentaufnehmer verwendet werden, die nach einem piezoelektrischen, magnetoelastischen und/oder optischen Prinzip funktionieren. Üblicherweise wird das Drehmoment anhand der Drehzahl, der Höhe des Antriebsstromes und der Motorkennlinie berechnet. Der die Drehbewegung des Instruments kennzeichnende Parameter kann mittels verschiedener Sensoren erfasst werden. Solche Parameter können sein die Drehzahl, der Drehwinkel und die Drehdauer des Instruments. Diese Parameter können auch nach deren Erfassung einer Reihe von mathematischen Operationen unterzogen werden. So kann beispielsweise die erste oder die zweite Ableitung des Parameters (bzw. dessen Wertes) nach der Zeit oder dem Ort gebildet werden, oder es kann der Wert des Parameters über die Zeit oder den Ort gemittelt werden. Diese mathematischen Operationen können entweder in dem Steuerungssystem, der Erfassungseinrichtung oder einem weiteren elektronischen Bauteil durchgeführt werden.A detection device for detecting the torque applied to the instrument during operation may, for example, be a torque sensor which detects the torque via the change in shape of a measuring body. It is also possible to use torque transducers which function according to a piezoelectric, magnetoelastic and / or optical principle. Usually, the torque is calculated based on the speed, the height of the drive current and the motor characteristic. The parameter characterizing the rotational movement of the instrument can be detected by means of various sensors. Such parameters may be the speed, the angle of rotation and the duration of rotation of the instrument. These parameters can be subjected to a series of mathematical operations even after their detection. Thus, for example, the first or the second derivative of the parameter (or its value) may be formed according to the time or location, or the value of the parameter may be averaged over time or location. These mathematical operations can be performed either in the control system, the detection device or another electronic component.
Die Antriebseinrichtung kann ein Schrittmotor mit Winkeldecoder, ein Gleichstrommotor oder ein hydraulisch und/oder pneumatisch angetriebener Motor sein.The drive device may be a stepper motor with angle decoder, a DC motor or a hydraulically and / or pneumatically driven motor.
Das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das Instrument sequenziell in die erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die zweite Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht wird.The control system of the dental device may be configured such that the Instrument is rotated sequentially in the first direction of rotation by a first angle of rotation and then in the second direction of rotation by a second angle of rotation.
Ferner kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der erste Drehwinkel des Instruments in die erste Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment abnimmt.Further, the control system of the dental device may be configured such that the first rotation angle of the instrument in the first rotational direction decreases with increasing torque.
Weiterhin kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der zweite Drehwinkel des Instruments in die zweite Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment zunimmt.Furthermore, the control system of the dental device may be configured such that the second angle of rotation of the instrument in the second direction of rotation increases with increasing torque.
Bevorzugt kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass ein Verhältnis des ersten Drehwinkels und des zweiten Drehwinkels vom Drehmoment abhängt.Preferably, the control system of the dental device may be configured such that a ratio of the first rotation angle and the second rotation angle depends on the torque.
Ebenso kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die Drehrichtung und der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und dem Parameter sind, falls das Drehmoment größer oder gleich einem ersten Schwellenwert ist.Similarly, the control system of the dental device may be configured such that the direction of rotation and the angle of rotation of the instrument are dependent upon the torque applied to the instrument during operation and the parameter if the torque is greater than or equal to a first threshold.
Das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung ist ferner so ausgebildet, dass das Instrument sich lediglich in die erste Drehrichtung dreht, falls das Drehmoment unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt.The control system of the dental device is further configured so that the instrument rotates only in the first direction of rotation, if the torque is below the first threshold.
Vorzugsweise kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die Drehrichtung und der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und gegebenenfalls dem weiteren Parameter sind, falls das Drehmoment kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist.Preferably, the control system of the dental device may be configured such that the direction of rotation and the angle of rotation of the instrument are dependent on the torque applied to the instrument during operation and optionally the further parameter if the torque is less than or equal to a second threshold.
Weiterhin ist das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet, dass das Instrument sich lediglich in die zweite Drehrichtung dreht, falls das Drehmoment oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt. Ebenso ist das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet, dass die erste Drehrichtung einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entspricht.Furthermore, the control system of the dental device is designed so that the instrument rotates only in the second direction of rotation, if the torque is above the second threshold. Likewise, the control system of the dental device is designed so that the first direction of rotation corresponds to a predetermined working direction of the instrument.
Ferner kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die erste Drehrichtung einer Drehung im Uhrzeigersinn entspricht.Further, the control system of the dental device may be configured such that the first rotational direction corresponds to a clockwise rotation.
Bevorzugt ist das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der erste Schwellenwert und/oder der zweite Schwellenwert von der Art des verwendeten Instruments, der Art der dentalen und/oder endodontischen Behandlung, der vom Zahnarzt für die durchzuführende Behandlung gewünschten maximalen Drehung des Instruments in die erste und/oder zweite Drehrichtung oder der Position des Instruments im Wurzelkanal abhängt.Preferably, the control system of the dental device is configured so that the first threshold and / or the second threshold of the type of instrument used, the type of dental and / or endodontic treatment, the maximum rotation of the instrument desired by the dentist for the treatment to be performed in the first and / or second direction of rotation or the position of the instrument in the root canal depends.
Weiterhin kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der für die Drehbewegung des Instruments kennzeichnende Parameter der Drehwinkel, die Drehzeit, Umdrehungen pro Minute und/oder die Beschleunigung, Verzögerung des Instruments ist.Furthermore, the control system of the dental device may be configured such that the parameter indicative of the rotational movement of the instrument is the rotation angle, the rotation time, revolutions per minute and / or the acceleration, deceleration of the instrument.
Vorzugsweise umfasst die zahnärztliche Vorrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen des während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachten Drehmoments, wobei die Drehmomentbestimmungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Drehmoment anhand eines durch die Antriebseinheit fließenden Stroms und einer daran angelegten Spannung bestimmt wird.Preferably, the dental device comprises means for determining the torque applied to the instrument during operation, wherein the torque determining means is arranged to determine the torque based on a current flowing through the drive unit and a voltage applied thereto.
Weiterhin kann das Steuerungssystem drahtlos mit der zahnärztlichen Vorrichtung gekoppelt sein.Furthermore, the control system may be wirelessly coupled to the dental device.
Die zahnärztliche Vorrichtung kann vorzugsweise eine Einstell- und Anzeigeeinrichtung für den ersten und den zweiten Schwellenwert, die Art des Instruments, die Art der dentalen und/oder endodontischen Behandlung, die maximale Drehung des Instruments in die erste und/oder zweite Drehrichtung und/oder die Position des Instruments im Wurzelkanal umfassen.The dental device may preferably comprise a setting and display means for the first and the second threshold, the type of instrument, the type of dental and / or endodontic treatment, the maximum rotation of the instrument in the first and / or second direction of rotation and / or the Include position of the instrument in the root canal.
Weiterhin kann die zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung mit einem Zahnwurzelkanalbohrer und/oder einem Zahnwurzelkanalfräser ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Betreiben einer zahnärztlichen Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen vor.Furthermore, the dental device may be configured for use with a tooth root canal bur and / or a dental root canal cutter. The present invention further provides a method of operating a dental device for use in dental and / or endodontic treatments.
Das Verfahren umfasst das Aufnehmen eines dentalen oder endodontischen Instruments in der zahnärztlichen Vorrichtung; das Drehantreiben des Instruments in eine erste und eine zweite Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist, während zumindest ein auf das Instrument aufgebrachtes Drehmoment und ein für die Drehbewegung des Instruments kennzeichnender Parameter erfasst werden. Bei dem Verfahren ist die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem Drehmoment und dem Parameter.The method includes receiving a dental or endodontic instrument in the dental device; rotationally driving the instrument in a first and a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation while detecting at least one torque applied to the instrument and a parameter indicative of the rotational movement of the instrument. In the method, the direction of rotation, the rotational speed and / or the angle of rotation of the instrument is dependent on the torque and the parameter.
Ferner kann bei dem Verfahren das Instrument sequenziell in die erste Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel und anschließend in die zweite Drehrichtung um einen zweiten Drehwinkel gedreht werden.Further, in the method, the instrument may be sequentially rotated in the first rotational direction by a first rotational angle and then in the second rotational direction by a second rotational angle.
Ebenso kann bei dem Verfahren der erste Drehwinkel des Instruments in die erste Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment abnehmen.Likewise, in the method, the first angle of rotation of the instrument in the first direction of rotation may decrease with increasing torque.
Vorzugsweise kann bei dem Verfahren der zweite Drehwinkel des Instruments in die zweite Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment zunehmen.Preferably, in the method, the second angle of rotation of the instrument in the second direction of rotation may increase with increasing torque.
Weiterhin kann bei dem Verfahren ein Verhältnis des erste Drehwinkels und des zweiten Drehwinkels vom Drehmoment abhängen.Furthermore, in the method, a ratio of the first rotation angle and the second rotation angle may depend on the torque.
Bevorzugt kann bei dem Verfahren die Drehrichtung und der Drehwinkel des Instruments von dem auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und dem Parameter abhängen, falls das Drehmoment größer oder gleich einem ersten Schwellenwert ist.Preferably, in the method, the direction of rotation and the angle of rotation of the instrument may depend on the torque applied to the instrument and the parameter if the torque is greater than or equal to a first threshold.
Ferner kann bei dem Verfahren das Instrument sich lediglich in die erste Drehrichtung drehen, falls das Drehmoment unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt.Further, in the method, the instrument may only rotate in the first direction of rotation if the torque is below the first threshold.
Ebenso kann bei dem Verfahren die Drehrichtung und der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem auf das Instrument aufgebrachten Drehmoment und dem Parameter sein, falls das Drehmoment kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist. Vorzugsweise kann bei dem Verfahren das Instrument sich lediglich in die zweite Drehrichtung drehen, falls das Drehmoment oberhalb des ersten Schwellenwerts liegt.Similarly, in the method, the direction of rotation and the angle of rotation of the instrument may be dependent on the torque applied to the instrument and the parameter if the torque is less than or equal to a second threshold. Preferably, in the method, the instrument may only rotate in the second direction of rotation if the torque is above the first threshold.
Weiterhin kann bei dem Verfahren die erste Drehrichtung einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entsprechen.Furthermore, in the method, the first direction of rotation may correspond to a predetermined working direction of the instrument.
Ferner kann bei dem Verfahren die erste Drehrichtung einer Drehung im Uhrzeigersinn entsprechen.Further, in the method, the first rotational direction may correspond to a clockwise rotation.
Bevorzugt kann bei dem Verfahren der erste Schwellenwert und/oder der zweite Schwellenwert von der Art des verwendeten Instruments, der Art der dentalen und/oder endodontischen Behandlung, der vom Zahnarzt für die durchzuführende Behandlung gewünschten maximalen Drehung des Instruments in die erste und/oder zweite Drehrichtung oder der Position des Instruments in einem Wurzelkanal abhängen.Preferably, in the method, the first threshold and / or the second threshold of the type of instrument used, the type of dental and / or endodontic treatment, the maximum rotation of the instrument desired by the dentist for the treatment to be performed in the first and / or second Depending on the direction of rotation or the position of the instrument in a root canal.
Weiterhin kann bei dem Verfahren der für die Drehbewegung des Instruments kennzeichnende Parameter der Drehwinkel, die Drehzeit, Umdrehungen pro Minute und/oder die Beschleunigung, Verzögerung des Instruments sein.Furthermore, in the method, the parameter indicative of the rotational movement of the instrument may be the rotation angle, the rotation time, revolutions per minute and / or the acceleration, deceleration of the instrument.
Im Folgenden wird die Erfindung mittels einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:In the following, the invention will be described by means of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. Showing:
Fig. 1 eine zahnärztliche Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen;1 shows a dental device according to an embodiment of the invention for use in dental and / or endodontic treatments;
Fig. 2 ein Schaltdiagramm des Steuerungssystems; undFig. 2 is a circuit diagram of the control system; and
Fig. 3 ein Diagramm, das die Eingangs- und Ausgangsvariablen des Steuerungssystems darstellt.3 is a diagram illustrating the input and output variables of the control system.
Fig. 1 zeigt eine zahnärztliche Vorrichtung 1 , die ein Handgerät 3 und eine Bedieneinheit 4 umfasst. Ein dentales oder endodontisches Instrument 2, z. B. eine flexibler) Zahnwurzelkanalfeile oder -bohrer aus einer Nickel-Titan-Legierung ist in einer Aufnahmeeinrichtung 5 des Handgeräts, das gewöhnlich auch als zahnärztliches Handstück bezeichnet wird, so gehaltert, dass die Hauptachse des Instruments 2 einen Winkel, beispielsweise 90° zur Hauptachse des Handgeräts 3 einschließt. Diese Instrumentaufnahme 5 erlaubt es, das Instrument 2 lösbar mit einem Ende des Handgeräts 3 zu verbinden. Das Instrument 2 ist mittels der Instrumentaufnahme 5 relativ zum Handgerät 3 drehbeweglich gelagert. Die Aufnahmeeinrichtung 5 kann ein Spannfutter bzw. Spannzange, eine magnetische Halterung oder dergleichen sein. Das Handgerät 3 ist länglich, insbesondere ergonomisch ausgebildet, so dass es bequem von einem Zahnarzt in der Hand gehalten werden kann. Dazu weist das Handgerät 3 einen Griff bzw. ein Winkelstück 6 auf. Im Inneren des Handgeräts 3 ist ein Motor und evtl. ein Getriebe, dass den Motor mit dem Instrument 2 verbindet, vorgesehen. Alternativ kann das Winkelstück an eine Luftturbine angeschlossen oder mit einem Elektroantrieb gekoppelt werden, die über eine Drehmomentbegrenzung (z.B. über eine Magnet- oder Rutschkupplung) verfügen.1 shows a dental device 1, which comprises a hand-held device 3 and an operating unit 4. A dental or endodontic instrument 2, z. B. a flexible) tooth root canal file or drill bit made of a nickel-titanium alloy is in a receiving device 5 of the handset, which usually also as a dental handpiece is so held, that the main axis of the instrument 2 forms an angle, for example 90 ° to the main axis of the handset 3. This instrument holder 5 allows the instrument 2 to be detachably connected to one end of the handset 3. The instrument 2 is mounted rotatably relative to the handset 3 by means of the instrument holder 5. The receiving device 5 may be a chuck or a collet, a magnetic holder or the like. The handset 3 is elongated, in particular ergonomically designed so that it can be conveniently held by a dentist in the hand. For this purpose, the handset 3 a handle or an elbow 6. Inside the handset 3 is a motor and possibly a transmission that connects the engine with the instrument 2, is provided. Alternatively, the angle piece can be connected to an air turbine or coupled with an electric drive, which have a torque limiter (eg via a magnetic or slip clutch).
Zahnwurzelkanalfeilen oder -bohrer sind konisch ausgebildet und weisen, je nach Art der Anwendung, entsprechend ausgeformte Schneidkanten auf, die sich um die Längsachse des Instruments 2 winden. Gewöhnlich werden solche Feilen oder Bohrer zur Aufbereitung des Zahnwurzelkanals im Uhrzeigersinn gedreht. Bei einer gegenläufigen Drehung der Feile oder des Bohrers wird gewöhnlich eine Befreiung des Instruments von dem das Instrument umgebenden Material erreicht und abgetragenes Material (Debris) aus dem Zahnwurzelkanal gebracht Allerdings könnte die Schneidgeometrie des Instruments auch derart sein, dass bei einer Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn ein Abtrag von Material und bei einer Drehung im Uhrzeigersinn eine Befreiung des Instruments erfolgt. Dies könnte in Abhängigkeit davon erfolgen, ob das mit dem Instrument gekoppelte Handgerät rechtshändisch oder linkshändisch benutzt wird. Ebenso könnte der Drehantrieb des Instruments, beispielsweise im Uhrzeigersinn, in Abhängigkeit von mit dem Instrument zu erzielender Wirkungen erfolgen. Zum Beispiel könnte der Antrieb des Instruments so erfolgen, dass in einer Drehrichtung das im Wurzelkanal befindliche Gutta-Percha aufgeweicht wird, während das Gutta-Percha bei der Drehung in die entgegengesetzte Richtung aus dem Wurzelkanal heraus gefördert oder in kleinere Kanäle, die vom Hauptkanal des Wurzelkanals abzweigen, hinein gepresst wird. Dementsprechend kann der Antrieb optimal auf das Instrument abgestimmt sein.Tooth root canal files or bur are conical in shape and have, depending on the type of application, correspondingly shaped cutting edges which wind around the longitudinal axis of the instrument 2. Usually such files or drills are rotated clockwise to process the tooth root canal. With an opposite rotation of the file or the drill, a release of the instrument is usually achieved by the material surrounding the instrument and removed material (debris) from the tooth root canal However, the cutting geometry of the instrument could also be such that in a counterclockwise rotation, a removal of material and with a clockwise rotation a liberation of the instrument takes place. This could be done depending on whether the handset coupled to the instrument is right-handed or left-handed. Likewise, the rotary drive of the instrument, for example in a clockwise direction, could be effected as a function of effects to be achieved by the instrument. For example, the drive of the instrument could be such that in one direction of rotation the gutta-percha in the root canal is softened, while the gutta-percha in rotation in the opposite direction from the root canal promoted or smaller channels, which from the main channel of Branch root canal, is pressed into it. Accordingly, the drive can be optimally adapted to the instrument.
Die hier beschriebene zahnärztliche Vorrichtung 1 kann ebenso für Instrumente 2 zur Behandlung der Zahnkrone oder für Polierzwecke verwendet werden. Die Steuerung der Antriebseinrichtung bzw. des Motors ist im Handgerät 3 vorgesehen, kann aber auch in der Bedieneinheit 4 untergebracht sein.The dental device 1 described herein can also be used for instruments 2 for treating the dental crown or for polishing purposes. The control of the drive device or the motor is provided in the handset 3, but can also in the Operating unit 4 housed.
Die menügeführte Bedieneinheit 4 ermöglicht die Vorgabe der Art des zu verwendenden Instruments und/oder der Art der dentalen oder endodontischen Behandlung. Ferner können über die Bedieneinheit 4 mittels entsprechender Tasten 9 Parameter vorgegeben werden, welche die Drehbewegung des Instruments 2-bei der Behandlung kennzeichnen. Solche Parameter können die Drehzahl, die Beschleunigung/Verzögerung, der Drehwinkel und die Drehdauer des Instruments im Uhr- und Gegenuhrzeigersinn bei der Behandlung sein. Zusätzlich lassen sich Schwellenwerte für das bei der Behandlung an dem Instrument 2 anliegende Drehmoment festlegen. Diese Drehmomentschwellenwerte können variabel dahingehend sein, als dass sie von den voranstehend beschriebenen Größen, beispielsweise der Art des zu verwendenden Instruments und/oder der Art der dentalen oder endodontischen Behandlung abhängen und vom Anwender eingestellt werden können.The menu-guided operating unit 4 makes it possible to specify the type of instrument to be used and / or the type of dental or endodontic treatment. Furthermore, parameters can be preset via the operating unit 4 by means of corresponding keys 9, which characterize the rotational movement of the instrument 2 during the treatment. Such parameters may be the speed, the acceleration / deceleration, the angle of rotation and the rotation time of the instrument in the clockwise and counterclockwise directions during the treatment. In addition, threshold values for the torque applied to the instrument 2 during the treatment can be defined. These torque thresholds may be variable in that they may depend on the above-described quantities, for example the type of instrument to be used and / or the type of dental or endodontic treatment, and may be adjusted by the user.
Üblicherweise wird das zu verwendende Instrument über die menugeführte Bedieneinheit 4 ausgewählt. Das Instrument könnte aber auch über einen entsprechenden Sensor erkannt werden.Usually, the instrument to be used is selected via the menu-driven operating unit 4. The instrument could also be detected by a corresponding sensor.
Die Bedieneinheit 4 umfasst auch ein Display 8, das die vom Zahnarzt vorgenommenen Einstellungen visuell oder hörbar anzeigt. Zusätzlich kann die Bedieneinheit mit einem Apexlokator ausgestattet sein, der eine kombinierte Längenbestimmung während der Aufbereitung des Zahnwurzelkanals gestattet und bei Erreichen des Apex automatisch den Drehantrieb des Instruments 2 unterbricht. Ebenso kann die Bedieneinheit 4 mit einer nicht dargestellten Absaugvorrichtung ausgestattet sein, mittels derer Körperflüssigkeiten, beispielsweise Speichel und Blut, aus dem Mund des Patienten abgesaugt werden können und/oder mit einer Vorrichtung, die Spül-, Kühl- und/oder Schmiermittel dem Instrument zuführt.The operating unit 4 also comprises a display 8 which displays the settings made by the dentist visually or audibly. In addition, the operating unit can be equipped with an apex locator, which allows a combined length determination during the preparation of the tooth root canal and automatically interrupts the rotary drive of the instrument 2 when reaching the apex. Likewise, the operating unit 4 may be equipped with a suction device, not shown, by means of which body fluids, such as saliva and blood, can be sucked out of the mouth of the patient and / or with a device that supplies rinsing, cooling and / or lubricant to the instrument ,
Die Bedieneinheit kann mittels eines Kabels 7 mit dem Handgerät 3 verbunden sein. Das Handgerät 3 kann aber auch kabellos, beispielsweise über eine Infrarot- und/oder Bluetooth- Verbindung mit der Bedieneinheit 4 verbunden sein.The operating unit can be connected by means of a cable 7 to the handset 3. The handset 3 can also be wirelessly connected, for example via an infrared and / or Bluetooth connection with the control unit 4.
Zur Erfassung des während des Betriebs auf das Instrument 2 aufgebrachten Drehmoments ist ein oder sind mehrere Drehmomentsensoren vorgesehen, beispielsweise i-n der Aufnahme 5. Ebenso können Sensoren zur Erfassung derjenigen Parameter vorgesehen sein, welche die Drehbewegung des Instruments 2 kennzeichnen. Solche Parameter können die Drehzahl, der Drehwinkel, die Beschleunigung/Verzögerung, die Drehdauer des Instruments 2 in entsprechender Richtung (Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn) sein. Die Ausgangsdaten der Sensoren werden an die Steuerung übermittelt, die beispielsweise die Drehrichtung und den Drehwinkel des Instruments in Abhängigkeit des am Instrument während des Betriebs anliegenden Drehmoments und der weiteren Parameter steuert.To detect the torque applied to the instrument 2 during operation, one or more torque sensors are provided, for example in the receptacle 5. Similarly, sensors may be provided for detecting those parameters which characterize the rotational movement of the instrument 2. Such parameters may be the speed, the angle of rotation, the acceleration / deceleration, the rotation time of the instrument 2 in the corresponding direction (clockwise or counterclockwise). The output data of the sensors are transmitted to the controller, which controls, for example, the direction of rotation and the angle of rotation of the instrument as a function of the torque applied to the instrument during operation and the other parameters.
Wird beispielsweise vom Zahnarzt die Art der Behandlung sowie die Art des bei dieser Behandlung bevorzugten Instruments 2 an der Bedieneinheit 4 eingegeben, und wird vom Zahnarzt des Weiteren abhängig von den anatomischen Gegebenheiten eine bestimmte Drehzahl ausgewählt, so wird das Instrument 2 mithilfe der Motorsteuerung so angetrieben, dass die Drehrichtung und der Drehwinkel des Instruments 2 in Abhängigkeit des anliegenden Drehmoments reziprok geändert wird.For example, if the dentist enters the type of treatment and the type of instrument 2 preferred in this treatment on the operating unit 4, and if the dentist further selects a specific speed depending on the anatomical conditions, the instrument 2 is driven by the motor control in that the direction of rotation and the angle of rotation of the instrument 2 are reciprocally changed as a function of the applied torque.
Liegt beispielsweise, wie dem Ablaufdiagramm der Fig. 2 zu entnehmen ist, zu Beginn der Behandlung das am Instrument anliegende Drehmoment unterhalb eines ersten Schwellenwertes, wird das Instrument 2 im Uhrzeigersinn gedreht, um Material aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen. Ist im Verlauf der Behandlung das am Instrument 2 anliegende Drehmoment größer oder gleich dem ersten Schwellenwert, wird in zeitlich variablem Abstand die Drehrichtung umgekehrt, um einerseits Debris durch Drehung des Instruments im Gegenuhrzeigersinn aus dem Zahnwurzelkanal zu entfernen und andererseits weiteres Material durch Drehung des Instruments 2 im Uhrzeigersinn in dem Zahnwurzelkanal abzutragen. Der Drehwinkel im Uhrzeigersinn und der Drehwinkel im Gegenuhrzeigersinn ist dabei abhängig von dem am Instrument 2 anliegenden Drehmoment. Ist das am Instrument 2 anliegende Drehmoment größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert, der größer als der erste Schwellenwert ist, beispielsweise bei Erreichen eines stark gekrümmten Abschnittes des Zahnwurzelkanals, wird das Instrument lediglich im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Bei dieser Drehung wird das Instrument sozusagen befreit und die Gefahreines Bruches des Instruments vermieden.For example, as can be seen from the flowchart of FIG. 2, at the beginning of the treatment, the torque applied to the instrument is below a first threshold value, the instrument 2 is rotated clockwise to remove material from the tooth root canal. If, in the course of the treatment, the torque applied to the instrument 2 is greater than or equal to the first threshold value, the direction of rotation is reversed at a time-variable distance in order to remove debris from the tooth root canal by turning the instrument counterclockwise and, on the other hand, further material by rotation of the instrument 2 to be removed clockwise in the tooth root canal. The angle of rotation in the clockwise direction and the angle of rotation in the counterclockwise direction depends on the torque applied to the instrument 2. If the torque applied to the instrument 2 is greater than or equal to a second threshold, which is greater than the first threshold value, for example when a strongly curved section of the tooth root canal is reached, the instrument is only rotated counterclockwise. This rotation frees the instrument, so to speak, and avoids the danger of breakage of the instrument.
Der erste und/oder der zweite Schwellenwert kann ein Prozentsatz des maximalen Drehmoments, der durch die Torsionsfestigkeit des Instruments bestimmt ist, sein. Beispielsweise kann der erste untere Schwellenwert 40% und der zweite obere Schwellenwert 90% des maximalen Drehmoments betragen. Ist beispielsweise das an dem Instrument anliegende Drehmoment gleich 50% des maximalen Drehmoments, kann das Instrument um 270° im Uhrzeigersinn und anschließend um 30° im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden. Beträgt das am Instrument anliegende Drehmoment 80% des maximalen Drehmoments, kann das Instrument um 120° im Uhrzeigersinn und anschließend um 90° im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden.The first and / or second threshold may be a percentage of the maximum torque determined by the torsional strength of the instrument. For example, the first lower threshold may be 40% and the second upper threshold 90% of the maximum torque. For example, if the torque applied to the instrument equals 50% of the maximum torque, the instrument can be rotated 270 ° clockwise and then 30 ° counterclockwise. If the torque applied to the instrument is 80% of the maximum torque, the instrument can be rotated 120 ° clockwise and then 90 ° counterclockwise.
Die oben genannten Bewegungsmuster können als Formel folgendermaßen dargestellt werden:The above movement patterns can be represented as a formula as follows:
Die Teilkreisstrecke, die innerhalb einer Bewegungsperiode im Uhrzeigersinn zurückgelegt wird, wird mit Arc(Uhrzeigersinn) bezeichnet. Arc(Uhrzeigersinn) ist dabei größer oder gleich 0 und weist keinen vorgegebenen Maximalwert auf (0< Arc(Uhrzeigersinn)< unbeschränkt).The pitch circle path that is traveled clockwise within a motion period is called arc (clockwise). Arc (clockwise) is greater than or equal to 0 and has no predetermined maximum value (0 <Arc (clockwise) <unlimited).
Die Teilkreisstrecke, die innerhalb einer Bewegungsperiode im Gegenuhrzeigersinn zurückgelegt wird, wird mit arc(Gegenuhrzeigersinn) bezeichnet. arc(Gegenuhrzeigersinn) ist größer oder gleich Null und weist ebenfalls keinen vorgegebenen Maximalwert auf (0< arc(Gegenuhrzeigersinn)< unbeschränkt).The pitch circle path that is traveled counterclockwise within a motion period is called arc (counterclockwise). arc (counterclockwise) is greater than or equal to zero and also has no predetermined maximum value (0 <arc (counterclockwise) <unlimited).
In einem ersten Schritt wird festgestellt, ob das erfasste Drehmoment kleiner als eine erste Drehmomentschwelle ist (anliegendes Drehmoment < Drehmomentschwelle 1). Ist dies der Fall, so ist arc(Gegenuhrzeigersinn)=O°. Ist das erfasste Drehmoment größer oder gleich der ersten Drehmomentschwelle und kleiner oder gleich einer zweiten Drehmomentschwelle, so ist arc(Uhrzeigersinn) größer als arc(Gegenuhrzeigersinn), falls das erfasste Drehmoment in der Nähe des ersten Schwellenwertes liegt, und arc(Uhrzeigersinn) kleiner als arc(Gegenuhrzeigersinn), falls das erfasste Drehmoment in der Nähe des zweiten Schwellenwertes liegt. Zwischen beiden Schwellenwerten kann arc(Uhrzeigersinn) umgekehrt proportional zum Drehmoment und arc(Gegenuhrzeigersinn) proportional zum Drehmoment sein. Die Absolutwerte von arc(Uhrzeigersinn) und arc(Gegenuhrzeigersinn) können dabei abhängig vom Betrag der Schwellenwerte und dem anliegenden Drehmoment sein. Ist das erfasste Drehmoment größer als die zweite Drehmomentschwelle, so gilt arc(Uhrzeigersinn) gleich Null. Mit anderen Worten, das Instrument wird lediglich im Gegenuhrzeigersinn gedreht.In a first step, it is determined whether the detected torque is smaller than a first torque threshold (applied torque <torque threshold 1). If this is the case, then arc (counterclockwise) = 0 °. If the sensed torque is greater than or equal to the first torque threshold and less than or equal to a second torque threshold, then arc (counterclockwise) is greater than arc (counterclockwise) if the sensed torque is near the first threshold and arc (clockwise) is less than arc (counterclockwise) if the detected torque is close to the second threshold. Between both thresholds, arc (clockwise) may be inversely proportional to torque and arc (counterclockwise) proportional to torque. The absolute values of arc (clockwise) and arc (counterclockwise) can be dependent on the magnitude of the threshold values and the applied torque. If the detected torque is greater than the second torque threshold, then arc (clockwise) is equal to zero. In other words, the instrument is only rotated counterclockwise.
In dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm sind die (nicht abschließenden) Eingangs- und Ausgangsvariablen bzw. Parameter des Steuerungssystems dargestellt. Der Anwender kann Vorgaben über die Art des Instruments, die Art der Anwendung, das maximale Drehmoment oder Soll-Drehmoment, bestimmte anatomische Gegebenheiten machen und/oder eine Auswahl über das voranstehend beschriebene Verhältnis von Sicherheit vs. Effizienz treffen. Vom System werden während des Gebrauchs das momentan am Instrument anliegende Drehmoment (Ist-Drehmoment) sowie Parameter, welche die Bewegung des Instruments kennzeichnen, wie z.B. Drehzahl, Drehwinkel, Position im Wurzelkanal, Art des Instruments bei automatischer Erkennung des Instruments durch das System, gemessen. Vom System wird in Abhängigkeit dieser Eingangsvariablen die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel als Ausgangsvariable(n) ausgegeben. Ebenso können diese Ausgangsvariablen visuell angezeigt werden und bei Überschreitung entsprechender Grenzwerte, die ebenso vom Anwender vorgegeben werden können, durch einen hörbaren Ton angezeigt werden.In the diagram shown in Fig. 3 are the (non-terminating) input and Output variables or parameters of the control system shown. The user can make prescriptions about the type of instrument, the type of application, the maximum torque or nominal torque, certain anatomical conditions and / or a selection on the above-described ratio of safety vs. Efficiency. During use, the system measures the torque currently applied to the instrument (actual torque) and parameters that characterize the movement of the instrument, such as speed, rotation angle, position in the root canal, type of instrument when the instrument is automatically detected by the system , The system outputs the direction of rotation, the rotational speed and / or the angle of rotation as output variable (s) as a function of this input variable. Likewise, these output variables can be displayed visually and be displayed by an audible sound when appropriate limits, which can also be specified by the user.
Der Zahnarzt/Anwender kann mittels dieser Art von Steuerung zu jedem Behandlungszeitpunkt zwischen maximaler Effizienz, d.h. maximaler Schneidwirkung des Instruments, und maximaler Sicherheit, d.h. Vermeidung der Gefahr des Abbrechens des I nstru m e nts , a uswä h len . D iese Auswah l ka n n ü ber Ve rä n deru ng de r Drehmomentschwellenwerte, aber auch durch manuelle Veränderung von beispielsweise der Drehzahl, Beschleunigung/Verzögerung des Instruments an der Bedieneinheit 4 geschehen.The dentist / user may, by means of this type of control, at any time between maximum efficiency, i. maximum cutting action of the instrument, and maximum safety, i. Avoidance of the risk of breaking off the instrument, a. This selection has been made by varying the torque threshold values, but also by manually changing, for example, the speed, acceleration / deceleration of the instrument on the operating unit 4.
Von Bedeutung hierbei ist, dass die Drehbewegung des Instruments, d.h. Drehzahl, Frequenz, Beschleunigung/Verzögerung, Winkel und Drehrichtung, vorzugsweise in Abhängigkeit mindestens zweier Messwerte erfolgt. Einer dieser Messwerte ist das während des Betriebs am Instrument 2 anliegende Drehmoment, und der andere Messwert ist ein die Drehbewegung des Instruments 2 kennzeichnender Parameter, wie z.B. Drehdauer, Drehzahl, Winkel, Position des Instruments im Wurzelkanal. Durch Vorgabe der Art der vom Zahnarzt vorzunehmenden Behandlung sowie der Art des zu verwendenden Instruments kann die Drehbewegung des Instruments optimal auf die Konstruktion des Instruments und/oder auf die Art der Anwendung abgestimmt werden. Beispielsweise sind bei Revisionsbehandlungen die Drehzahlen höher, umso den Füllstoff Gutta-Percha schneller aufzuweichen und einfacher aus dem Zahnwurzelkanal entfernen zu können.Of importance here is that the rotational movement of the instrument, i. Speed, frequency, acceleration / deceleration, angle and direction of rotation, preferably in response to at least two measured values. One of these measurements is the torque applied to the instrument 2 during operation, and the other measurement is a parameter indicative of the rotational movement of the instrument 2, e.g. Rotation time, speed, angle, position of the instrument in the root canal. By specifying the type of treatment to be performed by the dentist as well as the type of instrument to be used, the rotational movement of the instrument can be optimally adapted to the design of the instrument and / or the nature of the application. For example, in revision treatments, the speeds are higher, so as to soften the filler Gutta percha faster and easier to remove from the tooth root canal can.