Die vorliegende Erfindung betrifft eine dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung zur Erkennung oder Unterscheidung von dentalem, insbesondere vitalem oder devitalem, Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe.

Eine Vorrichtung zur Erkennung oder Unterscheidung von biologischem Gewebe ist aus der Patentanmeldung WO 93/18402 A1 bekannt. Über Elektroden der Vorrichtung wird eine elektrische Spannung zum Anregen des biologischen Gewebes an das zu untersuchende Gewebe angelegt, um die feldabhängigen dielektrischen Eigenschaften des biologischen Materials zu ermitteln bzw. ein von diesen dielektrischen Eigenschaften des biologischen Materials abhängiges und für ein bestimmtes biologisches Material spezifisches Messsignal zu erzeugen. Diese bekannte impedanzbasierte Vorrichtung ist geeignet, Gewebe oder Parameter von Gewebszellen, das/die in einem Gefäß in einer Suspension vorliegt, zu bestimmen. Die Vorrichtung ist daher für in-vivo-Anwendungen, insbesondere direkt am Patienten, nicht geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung zur Erkennung oder Unterscheidung von dentalem, insbesondere vitalem oder devitalem, Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe basierend auf den feldabhängigen dielektrischen Eigenschaften des zu untersuchenden dentalen Gewebes zu schaffen, die für in-vivo-Anwendungen, insbesondere direkt am Patienten, in dessen Mundraum, geeignet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angeführt. Die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung umfasst: ein Handstück mit einer in Bewegung versetzbaren Werkzeughalterung, eine Antriebsvorrichtung zum in Bewegung versetzen der Werkzeughalterung und eine impedanzbasierte, insbesondere kapazitive, Detektionsvorrichtung, die ausgebildet ist, ein periodisches, insbesondere sinusförmiges, elektrisches Messsignal zu empfangen und zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe auszuwerten.

Durch die Schaffung einer dentalen oder dentalchirurgischen

Behandlungsvorrichtung, die eine impedanzbasierte Detektionsvorrichtung und ein Handstück aufweist oder miteinander integriert, ist es für einen Anwender in vorteilhafter Weise möglich, die impedanzbasierte Detektionsvomchtung in vivo, unmittelbar am Patienten, zu verwenden. Besonders bevorzugt ermöglicht die dentale oder dentalchirurgische

Behandlungsvorrichtung oder ist die Behandlungsvorrichtung ausgebildet, während der Behandlung, zum Beispiel während der Präparation einer Kavität oder der Entfernung von Zahnstein, Belägen etc., dentales Gewebe und / oder eine Anomalie an dentalem Gewebe zu erkennen. So ist es beispielhaft denkbar, dass ein Anwender Karies entfernt und während der Entfernung oder während einer kurzzeitigen Unterbrechung der Kariesentfernung mit der impedanzbasierten Detektionsvomchtung der dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtung bestimmt, ob oder wo noch Karies vorhanden ist, um diese anschließend zu entfernen. Gleiches ist zum Beispiel bei der Entfernung von Zahnstein, Plaque etc. denkbar. Insbesondere ermöglicht die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung somit dem Anwender aufgrund der Kombination der impedanzbasierten Detektionsvomchtung mit dem Handstück oder der Integration der impedanzbasierten Detektionsvomchtung in das Handstück einen erheblich vereinfachten Behandlungsverlauf und eine erheblich erhöhte Sicherheit, zum Beispiel ob tatsächlich das gesamte kariöse Gewebe, der gesamte Zahnstein etc. entfernt wurde oder dass vitales Gewebe nicht geschädigt wird.

Die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung ist zum Beispiel ausgebildet: Anomalien an dentalem Gewebe, wie zum Beispiel Karies, Zahnstein, Plaque, Beläge oder Biofilme zu erkennen; durch Erkennung und / oder Unterscheiden unterschiedlicher Gewebe(arten) die Entfernung zur Pulpa zu bestimmen; durch Erkennung und / oder Unterscheiden unterschiedlicher Gewebe(arten) die Eindringtiefe in einen dentalen Knochen, zum Beispiel in einen Kieferknochen bei der Präparation einer Implantatbohrung, oder die Länge eines Wurzelkanals, insbesondere während einer Wurzelkanalpräparation, zu bestimmen; durch Erkennung und / oder Unterscheiden unterschiedlicher Gewebe(arten) die Tiefe einer Zahnfleischtasche zu bestimmen.

Die impedanzbasierte Detektionsvomchtung ist insbesondere als kapazitive, impedanzbasierte Detektionsvomchtung ausgebildet, die vorzugsweise den kapazitiven Anteil der Impedanz zur Erkennung von dentalem, Gewebe und / oder einer Anomalie des dentalen Gewebes verwendet. Besonders bevorzugt ist die impedanzbasierte Detektionsvomchtung ausgebildet, ein von den dielektrischen Eigenschaften eines zu untersuchenden Gewebes abhängiges und für ein bestimmtes Gewebe spezifisches Messsignal zu generieren, zu empfangen und zur Erkennung von dentalem, Gewebe und / oder einer Anomalie des dentalen Gewebes auszuwerten.

Vorzugsweise weist die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung einen elektrischen Stromkreis oder Wechselstromkreis auf. Der elektrische Stromkreis umfasst zum Beispiel eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung zur Versorgung der ersten Messelektrode und der zweiten Messelektrode mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie (Wechselstrom), zum Beispiel einem elektrischen periodischen, insbesondere sinusförmigen, Anregungssignal. Die elektrische Energieversorgungsvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, eine grundharmonische Anregung oder ein grundharmonisches elektrisches Anregungssignal zu generieren und die Messelektroden damit zu versorgen.

Vorzugsweise weist der elektrische Stromkreis ein die erste Messelektrode und die zweite Messelektrode umfassendes Element mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität, das insbesondere in einem Ersatzschaltbild als (verlustbehafteter) Kondensator darstellbar ist, auf, wobei dieses Element mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität / der Kondensator einen kapazitiven Widerstand oder Blindwiderstand des elektrischen Stromkreises bildet. Das Dielektrikum oder die elektrisch schlecht leitende Komponente des Elements mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität / des Kondensators, welches(s) die beiden Messelektroden räumlich voneinander trennt, umfasst biologisches Material, zum Beispiel zumindest das zu untersuchende Gewebe, insbesondere den Zahnschmelz oder das Dentin, und / oder eine Anomalie an dem Gewebe oder des Gewebes, insbesondere kariöses Gewebe, Zahnstein oder Plaque. Werden die beiden Messelektroden mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie, insbesondere der grundharmonischen elektrischen Anregung, durch die elektrische Energieversorgungsvorrichtung versorgt, so entsteht in dem zu untersuchenden Gewebe ein elektrisches Feld. Aufgrund der spezifischen, von diesem elektrischen Feld abhängigen (im Folgenden als„feldabhängigen" bezeichneten) dielektrischen Eigenschaften des zu untersuchenden Gewebes und / oder der darauf basierenden (spezifischen) Impedanz (des nichtlinearen Verlaufs der Impedanz) des Gewebes und / oder des Elements mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität / des Kondensators kommt es zu einer Veränderung oder Wandlung der grundharmonischen elektrischen Anregung in ein Messsignal, das eine Phasenverschiebung und insbesondere Oberwellen(anteile) aufweist. Dieses für ein bestimmtes Gewebe spezifische Messsignal ist durch die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung, insbesondere durch eine Auswerteeinheit der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung, auswertbar und, zum Beispiel durch Vergleich mit in einem Speicher hinterlegten Datensätzen, einem bestimmten Gewebe zuordenbar. Das Handstück umfasst sowohl gerade als auch gebogene, oftmals als Winkelstück bezeichnete, mit einer Hand eines Anwenders greifbare Handstücke oder Handgriffe. Vorzugsweise umfasst das Handstück einen Handstückkopf, insbesondere an einem Ende des Handstücks, in dem die Werkzeughalterung angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst das Handstück anschließend an den Handstückkopf einen geraden oder gebogenen Griffteil. Vorzugsweise sind der Handstückkopf und / oder der Griffteil hohl ausgebildet, insbesondere um zumindest einen Teil der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung aufzunehmen. Die Werkzeughalterung ist insbesondere als formschlüssige und / oder reibschlüssige

Werkzeughalterung ausgebildet. Die Werkzeughalterung ist vorzugsweise derart in dem Handstück(kopf) angeordnet, dass sie in eine drehende, vibrierende, longitudinale oder oszillierende Bewegung versetzbar ist. Die Werkzeughalterung ist dazu insbesondere in Lagern, zum Beispiel Wälz- oder Gleitlagern, des Handstück(kopf)s gelagert. Die Werkzeughalterung ist insbesondere als lösbare Werkzeughalterung ausgebildet, so dass ein Werkzeug / die erste Messelektrode von dem Handstück(kopf) trennbar ist. An dem Handstück(kopf) ist vorzugsweise ein Betätigungselement, zum Beispiel eine Drucktaster, zum Lösen des Werkzeugs / der ersten Messelektrode von dem Handstück(kopf) vorgesehen.

Die Antriebsvorrichtung zum in Bewegung versetzen der Werkzeughalterung umfasst zum Beispiel zumindest eines der folgenden Komponenten: einen elektrisch betreibbaren Motor, einen pneumatisch betreibbaren Motor, zumindest eine Welle zum Übertragen einer Antriebsbewegung auf die Werkzeughalterung, ein Getriebe zum Übertragen einer Antriebsbewegung auf die Werkzeughalterung, ein pneumatisch betreibbares Laufrad, eine Fluidleitung zur Förderung eines Antriebsfluids.

Vorzugsweise weist die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung oder der elektrische Stromkreis eine erste Messelektrode und eine zweite Messelektrode auf, die von einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung mit einer periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Energie versorgbar sind. Vorzugsweise umfassen die erste Messelektrode und die zweite Messelektrode ein elektrisch leitendes Material. Vorzugsweise weist zumindest eine der beiden Messelektroden an zumindest einem Abschnitt ihrer Oberfläche ein elektrisch isolierendes Material auf, zum Beispiel eine Kunststoff hülle oder Kunststoffbeschichtung.

Vorzugsweise weist die erste Messelektrode ein dentales oder dentalchirurgisches

Werkzeug auf, das, insbesondere lösbar, in die Werkzeughalterung des Handstücks einsetzbar ist. Das Werkzeug / die erste Elektrode umfasst zum Beispiel ein in Drehung, Schwingung, Oszillation und / oder eine Längsbewegung versetzbares Werkzeug, ein Werkzeug mit zumindest eine Schneidkante, ein Werkzeug mit zumindest einem abrasiven Element oder Partikel, ein Werkzeug mit einer Öffnung zur Abgabe eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, ein zumindest eine Biegung aufweisendes Werkzeug, einen Bohrer, eine Fräse, einen Gewindeschneider, ein Scalertip, eine Feile, eine Sonde.

Vorzugsweise weist die zweite Messelektrode eine am Körper, insbesondere mit dem Mundraum, eines Patienten verbindbare Körperelektrode auf. Vorzugsweise weist die zweite Messelektrode ein Element oder einen Abschnitt zum Befestigen an dem Körper eines Patienten auf, zum Beispiel eine Biegung oder einen Haken.

Vorzugsweise umfasst die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung, insbesondere die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung oder das Handstück, zumindest eine Vorrichtung oder ein Element zur gesicherten Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals, insbesondere zur oder in Richtung der Auswerteinheit der Behandlungsvorrichtung. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Messsignal sehr schwach ist, zum Beispiel im Bereich von nur wenigen Millivolt, und / oder wenn das Messsignal während der Übertragung durch das Handstück und / oder die Antriebsvorrichtung geleitet wird und dabei störenden Einflüssen, zum Beispiel elektromagnetischen Feldern, ausgesetzt ist.

Vorzugsweise weist die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung oder der elektrische Stromkreis der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung auf: einen ersten elektrischen Leiter zur Versorgung der ersten Messelektrode mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie, einen zweiten elektrischen Leiter zur Versorgung der zweiten Messelektrode mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie, einen dritten elektrischen Leiter zur Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals, insbesondere an eine Auswerteinheit der impedanzbasierte Detektionsvorrichtung, und einen vierten elektrischen Leiter zur Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals, insbesondere an die Auswerteinheit der impedanzbasierte Detektionsvorrichtung. Vorzugsweise ist der dritte elektrische Leiter mit der ersten Messelektrode, wahlweise direkt oder über den ersten elektrischen Leiter, elektrisch verbunden. Vorzugsweise ist der vierte elektrische Leiter mit der zweiten Messelektrode, wahlweise direkt oder über den zweiten elektrischen Leiter, elektrisch verbunden. Vorzugsweise sind damit zwei elektrische Leiter

(der erste und der zweite Leiter) oder Versorgungsleiter vorgesehen, welche die periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Energie oder das grundharmonische Anregungssignal an die erste und zweite Messelektrode übertragen, und zwei weitere (separate) elektrische Leiter (der dritte und der vierte Leiter) oder Messleiter, die das Messsignal übertragen, vorgesehen. Dieses vier Leiter-System erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Übertragung des Messsignals, insbesondere eines sehr schwachen Messsignals, kompensiert und / oder reduziert Messfehler und bildet daher vorzugsweise eine im Vorstehenden beschriebene Vorrichtung zur gesicherten Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals.

Vorzugsweise weist die erste Messelektrode zumindest einen Teil des ersten und dritten elektrischen Leiters und die zweite Messelektrode zumindest einen Teil des zweiten und vierten elektrischen Leiters auf. Damit sind zwei kompakte, einfach zu handhabende Messelektroden geschaffen. Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt des in oder an der ersten Messelektrode vorgesehenen ersten und dritten elektrischen Leiters elektrisch isoliert, insbesondere von einem elektrischen Isolationsmaterial umgeben. Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt des in oder an der zweiten Messelektrode vorgesehenen zweiten und vierten elektrischen Leiters elektrisch isoliert, insbesondere von einem elektrischen Isolationsmaterial umgeben.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar die periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Energie, insbesondere die grundharmonische Anregung, und / oder das periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Messsignal über zumindest einen Teil der Werkzeughalterung und / oder zumindest einen Teil eines Antriebsstrangs des Handstücks, zum Beispiel einer Welle und / oder eines Getriebeelements, zu oder von der ersten Messelektrode zu übertragen. Vorzugsweise ist dazu die Werkzeughalterung und / oder zumindest einen Teil eines Antriebsstrangs elektrisch mit der ersten Messelektrode und / oder dem dritten elektrischen Leiter verbunden.

Vorzugsweise ist zumindest ein Teil des elektrischen Stromkreises oder einer Auswerteeinheit der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung in dem Handstück, insbesondere in einer hohle Hülse, zum Beispiel der Griff- oder Außenhülse, und / oder in dem hohlen Handstückkopf des Handstücks angeordnet. Damit ist ein besonders kompaktes und angenehm zu handhabendes Handstück geschaffen. Vorzugsweise ist das Handstück, insbesondere in einer hohle Hülse, aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt oder mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen, falls das Handstück oder die Hülse aus einem elektrisch leitenden Material, zum Beispiel Metall, beseht. Das elektrisch isolierende Material oder die elektrisch isolierende Beschichtung umfasst zum Beispiel ein keramisches Material, ein Kunststoffmaterial, Glas und / oder ein glaskeramisches Material. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil des ersten und / oder dritten elektrischen Leiters in dem Handstück angeordnet oder durch das Innere des Handstücks geführt und / oder an dem Handstück angeordnet, insbesondere befestigt. Die Verwendung eines derartigen Handstück ist für den Anwender vorteilhaft, da er während der Behandlung nicht durch entfernt vom Handstück verlaufende erste und / oder dritte elektrische Leiter gestört wird. Vorzugsweise umfasst das Handstück eine hohle Hülse, zum Beispiel Griff- oder Außenhülse, und / oder einen hohlen Handstückkopf, durch welche(n) zumindest ein Teil des ersten und / oder dritten elektrischen Leiters geführt sind. Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt des ersten und / oder dritten elektrischen Leiters elektrisch gegenüber dem Handstück(kopf) isoliert, insbesondere von einem elektrischen Isolationsmaterial umgeben.

Alternativ ist es natürlich auch möglich, den ersten und / oder dritten elektrischen Leiter entfernt oder unabhängig von dem Handstück vorzusehen. Insbesondere befindet sich in diesem Fall auch die Kontaktierung der ersten Messelektrode durch den ersten und / oder dritten elektrischen Leiter außerhalb des Handstücks.

Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt des zweiten und / oder vierten elektrischen Leiters elektrisch isoliert, insbesondere von einem elektrischen Isolationsmaterial umgeben. Vorzugsweise umfasst das Handstück eine Kupplungsvorrichtung, über die es lösbar mit einer Steuervorrichtung und / oder einer Versorgungsvorrichtung und / oder zumindest einem Teil der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung, insbesondere der Auswerteeinheit, verbunden ist. Besonders bevorzugt ist an der Kupplungsvorrichtung zumindest ein elektrischer Kontakt vorgesehen, der mit dem durch das Innere des Handstücks geführt und / oder an dem Handstück angeordnet ersten und / oder dritten elektrischen Leiter elektrisch verbunden ist, so dass der erste und / oder dritte elektrische Leiter über den elektrischen Kontakt mit der Steuervorrichtung und / oder einer Versorgungsvorrichtung und / oder zumindest einem Teil der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung verbindbar ist / sind, insbesondere zur Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals und / oder eines von dem Messsignal abgeleitetes oder darauf basierendes Steuersignal und / oder der periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Energie, insbesondere des grundharmonischen Anregungssignals.

Vorzugsweise weist das Handstück zumindest eines der folgenden Bauteile, das kommunikativ oder elektrisch mit der ersten Messelektrode und / oder mit dem dritten elektrischen Leiter verbunden ist, auf: einen Messsignal-Verstärker, einen Analog-Digital-

Wandler, einen Mikrocontroller. Diese genannten Bauteile sind somit insbesondere dazu ausgebildet, das periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Messsignal zu verstärken, zu wandeln, zu empfangen, zu verarbeiten, auszuwerten und / oder ein von dem Messsignal abgeleitetes oder darauf basierendes Steuersignal zu generieren und / oder die periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Energie für die Messelektroden aufzubereiten und / oder die grundharmonische Anregung oder das grundharmonische elektrische Anregungssignal zu generieren. Zumindest eines dieser Bauteile ist somit im Handstück, insbesondere im Handstückkopf und / oder in der Griff- oder Außenhülse, angeordnet oder als Teil des Handstücks ausgebildet. Vorzugsweise ist zumindest eines dieser Bauteile als Komponente der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung, insbesondere des elektrischen Stromkreises oder einer Auswerteeinheit der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung, ausgebildet, so dass, wie im Vorstehenden bereits beschrieben, zumindest ein Teil des elektrischen Stromkreises oder einer Auswerteeinheit der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung in dem Handstück angeordnet ist. Die Anordnung zumindest eines dieser Bauteile in dem Handstück verbessert die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Übertragung des Messsignals, insbesondere eines sehr schwachen Messsignals, und / oder generell die Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe, und bildet daher vorzugsweise eine im Vorstehenden beschriebene Vorrichtung zur gesicherten Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals. Vorzugsweise umfasst die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung eine

Auswerteeinheit, die insbesondere ausgebildet ist, das periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Messsignal zu empfangen, zu verarbeiten und auszuwerten. Vorzugsweise umfasst die Auswerteeinheit einen Mikrokontroller oder ist durch einen Mikrokontroller gebildet. Die Auswerteeinheit oder der Mikrokontroller umfassen zum Beispiel einen Messsignal-Verstärker, einen Analog-Digital-Wandler, einen Messsignal-Filter, einen Komparator und / oder ein Speicherelement. Vorzugsweise sind in dem Speicherelement einem bestimmten Gewebe zugeordnete Parameter und / oder Datensätze gespeichert. Der Mikrokontroller oder Komparator ist ausgebildet, diese gespeicherten Parameter und / oder Datensätze mit den von der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung gelieferten (und für ein bestimmtes Gewebe spezifischen) Messsignalen zu vergleichen, um dadurch dentales Gewebe und / oder eine Anomalie an dentalem Gewebe zu erkennen.

Vorzugsweise bestimmt die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung, insbesondere die Auswerteeinheit, zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe die Amplitude, insbesondere einen Amplitudenextremwert, der elektrischen Spannung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, an der ersten und zweiten Messelektrode anliegenden Messsignals und / oder die Phasenverschiebung der elektrischen Spannung und des elektrischen Stroms des periodischen, insbesondere sinusförmigen, an der ersten und zweiten Messelektrode anliegenden Messsignals.

Wie im Vorstehenden schon erwähnt, umfasst das periodische, insbesondere sinusförmige, Messsignal mehrere Oberwellen(anteile). Vorzugsweise wertet die impedanzbasierte Detektionsvornchtung, insbesondere die Auswerteeinheit, zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe zumindest einen Parameter zumindest einer Oberschwingung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignal aus, zum Beispiel die Amplitude oder den Amplitudenextremwert der zumindest einen Oberschwingung. Besonders bevorzugt wertet (oder vergleicht) die impedanzbasierte Detektionsvornchtung, insbesondere die Auswerteeinheit, zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe zumindest einen Parameter zumindest einer Oberschwingung in Relation zu zumindest einem Parameter der Grundschwingung der an die beiden Messelektroden übertragenen periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Energie oder des grundharmonischen Anregungssignals aus. Alternativ oder zusätzlich wertet (oder vergleicht) die impedanzbasierte Detektionsvornchtung, insbesondere die Auswerteeinheit, zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe zumindest einen Parameter zumindest einer ersten Oberschwingung in Relation zu zumindest einem Parameter einer zweiten Oberschwingung aus. Besonders bevorzugt umfasst der zumindest eine ausgewertete oder verglichene Parameter die Amplitude, insbesondere den Amplitudenextremwert, der Grundschwingung und der zumindest einen Oberschwingung.

Vorzugsweise ist die elektrische Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere der Mikrokontroller der impedanzbasierten Detektionsvornchtung, ausgebildet, die erste Messelektrode und die zweite Messelektrode mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie unterschiedlicher Frequenzen und / oder unterschiedlicher elektrischer Spannungen zu versorgen, um somit insbesondere Messsignale bei unterschiedlichen Frequenzen und / oder elektrischen Spannungen zu erhalten. Demgemäß ist die impedanzbasierte Detektionsvornchtung, insbesondere die Auswerteeinheit, ausgebildet, zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe Messsignale der unterschiedlichen Frequenzen und / oder unterschiedlicher elektrischer Spannungen gemäß dem Vorstehenden zu empfangen und auszuwerten. Damit steigt in vorteilhafter Weise die Anzahl der bestimmbaren Gewebe(arten) oder Anomalien und / oder die Erkennung von dentalem Gewebe und / oder von Anomalien wird genauer. Vorzugsweise liegt der Frequenzbereich der unterschiedlichen Frequenzen im ein- bis dreistelligen Kilohertz-Bereich. Vorzugsweise ist die impedanzbasierte Detektionsvorrichtung, insbesondere die Auswerteinheit, ausgebildet, das periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Messsignal mit nicht linearer, dielektrischer Impedanzspektroskopie und / oder Fourier- Transformation auszuwerten. Damit ist in vorteilhafter Weise der Oberwellen(anteile) oder die zumindest eine Oberschwingung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals detektierbar und auswertbar.

Vorzugsweise ist das Handstück ausgebildet, eine Flüssigkeit auf eine Behandlungsstelle oder ein in der Werkzeughalterung aufgenommenes dentales oder dentalchirurgisches Werkzeug oder die erste Messelektrode abzugeben oder ein in der Werkzeughalterung aufgenommenes dentales oder dentalchirurgisches Werkzeug oder die erste Messelektrode mit Flüssigkeit zu versorgen. Vorzugsweise umfasst die Flüssigkeit destilliertes oder deionisiertes Wasser. Unerwarteterweise konnte damit eine erhebliche Verbesserung der Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe erzielt werden. Vorzugsweise bewirkt die abgegebene und an die Spitze des Werkzeugs / der ersten Messelektrode und an die Behandlungsstelle gelangte Flüssigkeit eine Vergrößerung der Fläche des Elements mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität bzw. des insbesondere in einem Ersatzschaltbild als (verlustbehafteter) Kondensator darstellbaren Elements (d.h. die Flüssigkeit bildet einen Teil der Elektrodenfläche dieses Elements / des Kondensators), woraus die Verbesserung der Gewebe-Detektion resultiert.

Vorzugsweise umfasst die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung, insbesondere das Handstück, einen Anschluss an eine Flüssigkeitsquelle, insbesondere an eine Quelle deionisierten oder destillierten Wassers. Alternativ umfasst die Behandlungsvorrichtung selbst eine Flüssigkeitsquelle, insbesondere eine Quelle für deionisiertes oder destilliertes Wasser, zum Beispiel einen Behälter mit deionisiertem oder destilliertem Wasser. Vorzugsweise weist das Handstück eine Flüssigkeitsleitung auf, insbesondere in der hohlen Hülse, zum Beispiel der Griff- oder Außenhülse, und / oder in dem hohlen Handstückkopf, welche die Flüssigkeit entlang oder durch das Handstück leitet. Vorzugsweise ist das Handstück oder die Flüssigkeitsleitung über die Kupplungsvorrichtung des Handstücks mit der Flüssigkeitsquelle oder dem Anschluss an die Flüssigkeitsquelle verbunden. Vorzugsweise verbindet ein Flüssigkeitsschlauch das Handstück, die Flüssigkeitsleitung oder die Kupplungsvorrichtung mit der Flüssigkeitsquelle oder dem Anschluss.

Vorzugsweise umfasst das Handstück zumindest eine Öffnung oder Düse zur

Abgabe der Flüssigkeit auf die Behandlungsstelle, das dentale oder dentalchirurgische

Werkzeug oder die erste Messelektrode. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Handstück, insbesondere im Inneren des Handstücks, einen Übergabebereich, an dem die Flüssigkeit von der Flüssigkeitsleitung in oder an ein in der Werkzeughalterung aufgenommenes dentales oder dentalchirurgisches Werkzeug oder die erste Messelektrode übertragen wird. Der Übergabebereich umfasst zum Beispiel eine Kammer, welche von der Flüssigkeitsleitung des Handstücks mit Flüssigkeit versorgt wird und von der die Flüssigkeit entlang der Außenseite des Werkzeugs oder der ersten Messelektrode in Richtung der Behandlungsstelle fließt oder durch Öffnungen in dem Werkzeug oder der Messelektrode in eine Innenbohrung des Werkzeugs oder der Messelektrode fließt. Alternativ umfasst der Übergabebereich ein Ende des Werkzeugs oder der ersten Messelektrode mit einer Öffnung, die mit einer Innenbohrung des Werkzeugs oder der Messelektrode verbunden ist, so dass die Flüssigkeitsleitung des Handstücks durch die Öffnung in die Innenbohrung des Werkzeugs oder der Messelektrode ragt, so dass die Flüssigkeit unmittelbar aus der Flüssigkeitsleitung des Handstücks in die Innenbohrung des Werkzeugs oder der Messelektrode übertreten kann.

Vorzugsweise umfasst die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung eine Anzeige, insbesondere einen Monitor, an der zum Beispiel eine oder mehrere Arten des von der impedanzbasierten Detektionsvomchtung erkannten dentalen Gewebes und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe und / oder Messwerte der impedanzbasierten Detektionsvomchtung angezeigt wird / werden. Vorzugsweise ist die Anzeigevorrichtung mit der impedanzbasierten Detektionsvomchtung, insbesondere der Auswerteeinheit, kommunikativ verbunden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt die

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtung zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe;

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtung zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe;

Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtung zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe;

Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer dentalen oder dentalchirurgischen

Behandlungsvorrichtung zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe. Im Folgenden sind die gemeinsamen Merkmale der dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtungen 1 - 4 der Figuren 1 - 4 beschrieben.

Die dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtungen 1 - 4 der Figuren 1 - 4 sind jeweils im Betrieb, d.h. während einer Detektion von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe und / oder während einer Behandlung eines Zahns, dargestellt. Der Zahn 20 wird in-vivo behandelt, befindet sich also im Kiefer 21 oder Mundraum eines Patienten. Die dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtungen 1 - 4 umfassen jeweils ein Handstück 5 mit einer in Bewegung versetzbaren Werkzeughalterung 6, eine Antriebsvorrichtung 7 zum in Bewegung versetzen der Werkzeughalterung 6 und eine impedanzbasierte Detektionsvorrichtung 8, die ausgebildet ist, ein periodisches, insbesondere sinusförmiges, elektrisches Messsignal zu empfangen und zur Erkennung von dentalem Gewebe und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe auszuwerten. Die Antriebsvorrichtung 7 ist vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet, der entweder integral in dem Handstück 5 angeordnet ist oder ein separates, mit dem Handstück 5 verbindbares Bauteil bildet. Teil der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung 8 sind eine erste Messelektrode 9 und eine zweite Messelektrode 10, die von einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 1 mit einer periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Energie versorgbar sind. Die erste Messelektrode 9 und die zweite Messelektrode 10 bilden, vorzugsweise mit einer sich an den beiden Messelektroden 9, 10 befindenden Flüssigkeit, den elektrisch leitenden Teil eines Elements 19 mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität, insbesondere eines in einem Ersatzschaltbild als (verlustbehafteter) Kondensator darstellbaren Elements. Das Dielektrikum oder die elektrisch schlecht leitende Komponente dieses Elements / des Kondensators 19, welche(s) die beiden Messelektroden 9, 10 räumlich voneinander trennt, umfasst zumindest das zu untersuchende Gewebe, insbesondere zumindest ein Gewebe oder eine Gewebeart des Zahns 20, zum Beispiel den Zahnschmelz oder das Dentin, und / oder eine Anomalie an dem Zahn 20 oder des Zahns 20, zum Beispiel kariöses Gewebe, Zahnstein oder Plaque. Das Element mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität / der Kondensator 19 bildet einen kapazitiven Widerstand oder Blindwiderstand eines im Folgenden noch beschriebenen elektrischen Stromkreises 18.

Die erste Messelektrode 9 weist ein dentales oder dentalchirurgisches Werkzeug 12 auf, das in die Werkzeughalterung 6 des Handstücks 5 einsetzbar ist. Das Werkzeug 12 ist zum Beispiel als rotierender Bohrer ausgebildet. Die zweite Messelektrode 10 weist eine am Körper, insbesondere mit dem Mundraum oder dem Kiefer 21 , eines Patienten verbindbare Körperelektrode auf.

Die impedanzbasierte Detektionsvornchtung 8 umfasst einen elektrischen Stromkreis 18, der neben den im Vorstehenden Messelektroden 9, 10 bzw. dem Element mit vorwiegend kapazitiver Funktionalität / dem Kondensator 19 eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung 1 1 zur Versorgung der ersten Messelektrode 9 und der zweiten Messelektrode 10 mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie auf. Die elektrische Energieversorgungsvorrichtung 1 1 ist vorzugsweise mit einem Mikrokontroller 17 verbunden oder als Teil eines Mikrokontrollers 17 ausgebildet. Die elektrische Energieversorgungsvorrichtung 1 1 generiert insbesondere eine grundharmonische Anregung oder ein grundharmonisches, elektrisches Anregungssignal, mit dem die beiden Messelektroden 9, 10 über elektrische Leiter versorgbar sind. Vorzugsweise erzeugt die elektrische Energieversorgungsvorrichtung 1 1 grundharmonische, elektrische Anregungssignale mit zumindest zwei unterschiedlichen Frequenzen.

Die impedanzbasierte Detektionsvornchtung 8 umfasst des Weiteren eine Auswerteinheit 22, die mit dem elektrischen Stromkreis 18 elektrisch und / oder kommunikativ verbunden ist oder als Teil des elektrischen Stromkreis 18 ausgebildet ist. Die Auswerteeinheit 22, ist zum Beispiel dazu ausgebildet, das periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Messsignal zu empfangen, zu verarbeiten und auszuwerten und vorzugsweise ein von dem Messsignal abgeleitetes oder darauf basierendes Steuersignal zu generieren. Vorzugsweise umfasst die Auswerteeinheit 22 einen Mikrokontroller 17 oder ist durch einen Mikrokontroller 17 gebildet. Die Auswerteeinheit 22 oder der Mikrokontroller 17 umfassen zum Beispiel einen Messsignal-Verstärker, einen Analog-Digital-Wandler, einen Messsignal-Filter, einen Komparator und / oder ein Speicherelement. In dem Speicherelement der Auswerteeinheit 22 sind einem bestimmten Gewebe zugeordnete Parameter und / oder Datensätze gespeichert. Der Mikrokontroller 17 oder der Komparator ist ausgebildet, diese gespeicherten Parameter und / oder Datensätze mit den von der impedanzbasierten Detektionsvornchtung 8 gelieferten (und für ein bestimmtes Gewebe spezifischen) Messsignalen zu vergleichen, um dadurch dentales Gewebe und / oder eine Anomalie an dentalem Gewebe zu erkennen.

Die Auswerteeinheit 22 ist vorzugsweise mit einer Anzeige 23 verbunden oder weist eine derartige Anzeige 23 auf. Die Anzeige 23 umfasst zum Beispiel einen Monitor oder Leuchtelemente. Die Anzeige 23 ist insbesondere dazu ausgebildet, die Art des von der impedanzbasierten Detektionsvornchtung 8 erkannten dentalen Gewebes und / oder einer Anomalie an dentalem Gewebe und Messwerte der impedanzbasierten Detektionsvorrichtung 8 anzuzeigen.

Im Folgenden sind jene Merkmale beschrieben, in denen sich die dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtungen 1 - 4 der Figuren 1 - 4 unterscheiden.

Die dentale oder dentalchirurgische Behandlungsvorrichtung 1 der Figur 1 weist (nicht mehr als) zwei elektrische Leiter 24, 25 auf, die ausgebildet sind, sowohl die periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Energie, insbesondere die harmonische Anregung, an die beiden Messelektroden 9, 10 als auch das periodische, insbesondere sinusförmige, elektrische Messsignal an die Auswerteeinheit 22, insbesondere den Mikrokontroller 17. zu übertragen. Gemäß der Figur 1 ist der mit dem Werkzeug 12 bzw. der ersten Messelektrode 9 verbunden elektrische Leiter 24 in dem Handstück 5 und der Antriebsvorrichtung 7 angeordnet. Alternativ kann der elektrische Leiter 24 jedoch auch teilweise oder vollständig außerhalb des Handstücks 5 und / oder der Antriebsvorrichtung 7 angeordnet sein.

Davon abweichend sind bei den dentalen oder dentalchirurgischen Behandlungsvorrichtungen 2 - 4 der Figuren 2 - 4 jeweils vier elektrische Leiter vorgesehen: ein erster elektrischer Leiter 13 zur Versorgung der ersten Messelektrode 9 mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie, ein zweiter elektrischer Leiter 14 zur Versorgung der zweiten Messelektrode 10 mit periodischer, insbesondere sinusförmiger, elektrischer Energie, ein dritter elektrischer Leiter 15 zur Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals an die Auswerteeinheit 22, insbesondere den Mikrokontroller 17, und ein vierter elektrischer Leiter 16 zur Übertragung des periodischen, insbesondere sinusförmigen, elektrischen Messsignals an die Auswerteeinheit 22, insbesondere den Mikrokontroller 17. Vorzugsweise sind somit der erste und zweite elektrische Leiter 13, 14 direkt mit der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 1 und der dritte und vierte elektrische Leiter 15, 16 direkt mit der Auswerteeinheit 22, insbesondere den Mikrokontroller 17, elektrisch verbunden (siehe Figur 3).

Die elektrischen Leiter 13, 15 und 14, 16 können, so wie in den Figuren 2 - 4 dargestellt, völlig voneinander getrennt sein und insbesondere jeweils getrennt voneinander mit der ersten Messelektrode 9 bzw. der zweiten Messelektrode 10 verbunden sein. Alternativ sind nur die elektrischen Leiter 13, 14 unmittelbar mit der ersten Messelektrode 9 bzw. der zweiten Messelektrode 10 elektrisch verbunden und der elektrische Leiter 15 ist elektrisch mit dem elektrischen Leiter 13 und der elektrische Leiter 16 ist elektrisch mit dem elektrischen Leiter 14 verbunden.

Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 sind beide elektrischen Leiter 13, 15 in dem Handstück 5 angeordnet. Auch kontaktieren beide elektrischen Leiter 13, 15 getrennt voneinander die erste Messelektrode 9 oder die Werkzeughalterung 6 innerhalb des Handstücks 5, insbesondere innerhalb des Handstückkopfs. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 sind beide elektrischen Leiter 13, 15 außerhalb des Handstücks 5 angeordnet und es kontaktieren beide elektrischen Leiter 13, 15 getrennt voneinander die erste Messelektrode 9 außerhalb des Handstücks 5. Selbstverständlich ist auch eine Kombination dieser beiden Ausführungsbeispiele möglich, d.h. einer der beiden elektrischen Leiter 13, 15 ist in dem Handstück 5 angeordnet und kontaktiert die erste Messelektrode 9 oder die Werkzeughalterung 6 innerhalb des Handstücks 5, während der andere der beiden elektrischen Leiter 13, 15 außerhalb des Handstücks 5 angeordnet ist und die erste Messelektrode 9 außerhalb des Handstücks 5 kontaktiert.

Schließlich zeigt das Ausführungsbeispiel der Figur 2 noch, dass zumindest ein Teil der Auswerteeinheit 22, zum Beispiel ein Messsignal-Verstärker, einen Analog-Digital- Wandler, einen Messsignal-Filter oder ein Mikrokontroller 17, oder die gesamte Auswerteeinheit 22 in dem Handstück 5 angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Messsignal derart schwach ist, zum Beispiel im Bereich von nur wenigen Millivolt, dass eine Übertragung des Messsignals durch das Handstück 5 nicht möglich ist oder eine zu starke, unerwünschte Beeinflussung des Messsignals bewirken würde. Vorzugsweise sind auch die beiden elektrischen Leiter 14, 16 mit dem in dem Handstück 5 angeordneten Teil der Auswerteeinheit 22 oder der gesamten Auswerteeinheit 22 verbunden. Vorzugsweise ist somit zumindest ein Abschnitt der elektrischen Leiter 14, 16 in dem Handstück 5 angeordnet. Eine Anordnung eines Teils der Auswerteeinheit 22 oder der gesamten Auswerteeinheit 22 in dem Handstück 5 ist selbstverständlich auch bei einer Zwei- Leiter-Ausführung gemäß der Figur 1 möglich.

Die beschriebenen oder dargestellten Ausführungsbeispiele dienen insbesondere der Veranschaulichung der Erfindung. Die in einem Ausführungsbeispiel offenbarten Merkmale sind daher nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sind einzeln oder gemeinsam mit einem oder mehreren Merkmalen eines der anderen Ausführungsbeispiele kombinierbar.