Die Erfindung betrifft eine Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung mit einem Grundkörper und mit einem Zahnbehandlungs- oder Zahnuntersuchungsinstrument, welches drehbar in dem Grundkörper gelagert ist Die Zahnbehandlungs- oder Untersuchungsvorrichtung beinhaltet femer ein OCT-System zur Untersuchung eines Tiefenbereichs im Zahn, das eine Lichtleitfaser mit einem ersten Faserabschnitt und einem zweiten Faserabschnitt umfasst, in denen ein OCT-Mefistrahl führbar ist Der erste Faserabschnitt ist dem Grundkörper zugeordnet und der zweite Faserabschnitt ist mit dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchurigsinstrument verbunden. Der erste Faserabschnitt umfasst ein Austrittsende und der zweite Faserabschnitt weist ein Eintrittsende auf. Dabei sind das erste Austrittsende und das zweite Eintrittsende derart angeordnet, dass Licht des OCT- Messstrahls von dem Austrittsende in das Eintrittsende und umgekehrt transferierbar ist

Ein Zahn besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten, nämlich dem Dentin, auch Zahnbein genannt, dem Zahnschmelz, mit dem das Dentin zu dessen Schutz fiberzogen ist, sowie der Pulpa, auch Zahnmark oder umgangssprachlich Zahnnerv genannt, welche die Nervenfasern und Blutgefäße des Zahnes enthält. Die Pulpa lässt sich unterteilen in die Kronenpulpa, die durch die Zahnkrone verläuft, und die Wurzelpul pa, die durch die Wurzel verläuft. Das Pulpagewebe ist außerordentlich empfindlich, beispielsweise gegenüber thermischen Reizen. Temperaturen über 42° C können das Pulpagewebe thermisch schädigen, sodass es zum Absterben von Pulpagewebe kommen kann.

Für das Präparieren von Zähnen ist die Kenntnis der Größe und der Ausdehnung der

Kronenpulpa von Interesse, um ein unbeabsichtigtes öffnen der Kronenpulpa beim Präparieren eines Zahnes zu vermeiden. Zum Ermitteln der Pulpaausdchnung kommen oft radiologische Darstellungsmethodcn zur Anwendung. In radiologischen Darstellungen, wie beispielsweise bei Bissflügelaufhahmen, werden die tatsächlichen Abmessungen der Pulpa häufig aber nicht korrekt wiedergegeben. Insbesondere im Bereich der hinteren Backenzähne (Molaren) kann es zum Unterschätzen der Pulpaausdchnung kommen. Aus der DE 102005 044889 AI ist ein zahnmedizinisches Untersuchungs- und/oder Behandlungswerkzcug bekannt, welches ein Lumen aufweist, in dem ein Bildgebungskatheter zur Aufnahme von Bilddaten eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereiches angeordnet ist. Der Bildgebungskatheter wird zur Aufnahme von Bilddaten nach einer teilweisen

Pulpaentfernung im Wurzelkanal herangezogen. Insbesondere kann der Bildgebungskatheter ein OCT- Katheter sein, also ein Katheter zum Durchfuhren einer optischen Kohärenztomografie.

Aus der US 6 419 484 Bl ist eine weitere Zahnbehandlungsvorrichtung bekannt, die einen Grundkörper in Form eines Handgriffs und ein Zahnbehandlungsinstrument in Form eines Bohrers umfasst. Die Zahnbehandlungsvorrichtung beinhaltet ferner ein OCT-System zur Untersuchung eines Tiefenbereichs im Zahn. Eine Lichtleitfaser des O CT- Systems zur Führung eines OCT-Messstrahl ist in dem Grundkörper angeordnet und weist ein Austrittsende an einer Oberfläche des Grundkörpers auf. Das Austrittsende ist derart ausgestaltet, dass ein austretender OCT-Messstrahl vor dem Bohrer auf die zu untersuchende Oberfläche trifft.

Aus der DE 10 2007 063 419 AI ist eine Zahnbehandlungs- oder -Untersuchungsvorrichtung bekannt, welche einen Grundkörper in Form eines Bohrerkopfs und ein

ZahnDehandlungs Instrument in Form eines Bohrwerkzeugs umfasst. Mit Hilfe eines OCT- Systems lässt sich ein Tiefenbereich im Zahn untersuchen und insbesondere ein Abstand einer Grenze zwischen Dentin und Pulpa und der Oberfläche des Zahns feststellen, so dass sichergestellt ist, dass während einer Behandlung die Pulpa nicht geöffnet wird. In einer Ausgestaltungsform umfasst das OCT-System eine Lichtleitfaser zur Führung eines OCT- Messstrahls mit einem ersten Faserabschnitt, der in dem Grundkörper angeordnet ist, und einem zweiten Faserabschnitt, der in einer Rotationsachse des Bohrwerkzeugs geführt ist und im Betrieb mit dem Bohrwerkzeug rotiert Mit Hilfe eines nicht näher spezifierten Kopplers ist Licht des OCT-Messtrahls von einem Austrittsende des ersten Faserabschnitts in ein

Eintrittsende des rotierenden zweiten Faserabschnitts transferierbar.

Bei einer Anordnung eines Faserabschnitts in einem Zahnbehandlungs- oder - Untersuchungsinstrument, welches rotatorisch in einem Grundkörper gelagert ist, besteht ein Problem darin, einen OCT-Messstrahl im Betrieb zuverlässig und möglichst störungsfrei von dem feststehenden Grundkörper in das rotierende Instrument einzuleiten. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Zahnbehandlungs- oder - Untersuchungsvorrichtung mit einem drehbar gelagerten Zahnbehandlungs- oder

Untersuchungsinstrument bereitzustellen, welches sich durch eine besonders betriebssichere und zuverlässige Einleitung des OCT-Messstrahls in das Instrument auszeichnet.

Die Aufgabe wird durch eine Zahnbehandlungs- oder -Untersuchungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein optisches Element zwischen dem Austrittsende des ersten

Faserabschnitts und dem Eintrittsende des zweiten Faserabschnitts vorgesehen. Mit Hilfe des optischen Elements ist eine Strahlformung des OCT-Messstrahls bei einem Eintritt in den zweiten Faserabschnitt der Lichtleitfaser und damit eine Anpassung des OCT-Messtrahls an die räumlichen Gegebenheiten möglich.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das optische Element als Abbildungsoptik ausgebildet, mittels derer das Austrittsende des ersten Faserabschnitts auf das Eintrittsende des zweiten Faserabschnitts abbildbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass das Licht des OCT-Messstrahls möglichst vollständig in den zweiten Faserabschnitt einleitbar ist

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Austrinkende des ersten Faserabschnitts und das Eintrittsende des zweiten Faserab Schnitts beabstandet voneinander angeordnet. Damit sind das„ruhende" Faserende und das rotierende Faserende räumlich voneinander getrennt, so dass im Betrieb der OCT-Messstrahl rjcrührungsfrci von dem ersten Faserabschnitt in den zweiten Faserabschnitt transferierbar ist Insbesondere ist eine Gefahr einer

Schwingungsübertragung von dem ersten Faserabschnitt zum zweiten Faserabschnitt verringert, so dass ein störungsarmer Betrieb ermöglicht ist.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist das optische Element mit dem ersten

Faserabschnitt oder dem zweiten Faserabschnitt verbunden. Bei einer Verbindung des optischen Elements mit dem ersten Faserabschnitt ruht das optische Element im Betrieb relativ zu dem Zahnbehandlungs- oder -Untersuchungsinstrument, während es bei einer Anordnung im zweiten Faserabschnitt zumindest teilweise mit dem Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsinstrument rotiert. Die räumliche Trennung zwischen dem ersten Faserabschnitt und dem zweiten

Faserabschnitt bleibt dabei bestehen. Das optische Element kann dabei auch mittels einer entsprechenden Formgebung eines Austrittsquerschnitts des ersten Faserabschnitts oder eines Eintrittsquerschnitt des zweiten Faserabschnitts ausgeführt sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das optische Element als Grinlinse

ausgestaltet. Dadurch ist die Erfindung kompakt realisierbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als Zahnbehandlungs- oder - Untersuchungsinstrument ein Bohrkopf vorgesehen. Zahnbohrer werden typischerweise mit hohen Drehzahlen betrieben, und eine Signalübertragung von einem feststehenden Teil des Bohrers in den Bohrkopf ist insbesondere aufgrund der auftretenden Vibrationen schwierig zu realisieren. Durch die Strahlformung des OCT-Mess Strahls bei Eintritt in den zweiten

Faserabschnitt ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Qualitätsverbesserung bei der

Übertragung.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 eine Zahnbehandlungs- oder -Untersuchungsvorrichtung in Form eines schematischen

Blockschaltbilds,

Fig. 2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsform einer Zahnbehandlungsoder -untemtehungsvorrichtung und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zahnbehandlungs- oder

Zahnuntersuchungsvorrichtung.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Zahnbehandlungs- oder -untersuchungsvorrichtung, die als zahnmedizinischer Bohrer ausgeführt ist, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Der zahnmedizinische Bohrer um las st einen Grundkörpcr 1 mit einem Handstück 3 und einer Werkzeugaufnahme 6 sowie ein Zahnbehandlungs- oder -Untersuchungsinstrument in Form eines Bohrwerkzeugs 37. Der zahnmedizinische Bohrer beinhaltet ferner ein OCT- System mit einem Weißlichtinterferometer 7, einer Artalyseeinrichtung 9 sowie einer Steuereinheit 13. Die Analyseeinrichtung 9 und die Steuereinheit 13 sind mit dem Weißhchtinterferometer 7 zum Empfang des Interferometriesignals beziehungsweise zur Abgabe von Steuersignalen verbunden. Das Weißlichtinterferometer beinhaltet eine breitbandige Lichtquelle 15, welche eine kurze bis sehr kurze Kohärenzlänge aufweist Das von der Lichtquelle ausgesandte Licht wird im

Folgenden als Weißlicht bezeichnet, auch wenn das breitbandige Spektrum des Lichtes nicht unbedingt weißes Licht zu ergeben braucht. Von Bedeutung ist lediglich, dass die Lichtquelle breitbandig ist, da die zeitliche Kohärenz des Lichtes mit zunehmender Bandbreite geringer wird. Das Weißlichtinterferometer 7 umfasst außerdem einen Rcfcrenzstrahlzweig 17 und einen Messstrahlzweig 19, einen Aufteiler und ÜberlagereT 21, der im vorliegenden

Ausfuhrungsbeispiel als Strahlteiler dargestellt ist, und einen Detektor 23.

Im Weißlichtinterferometer 7 wird das von der breitbandigen Lichtquelle 15 ausgesendete Weißlicht vom Strahl teiler 21 in einen Messstrahl und einen Referenzstrahl aufgeteilt, die dann in den Messstrahlzweig 19 beziehungsweise den Referenzstrahl zwei g 17 eingekoppelt werden. Im Referenzzweig 17 wird der Referenzstrahl zu einem Reflektor 29 geleitet und von dort zurück zum Strahlteiler 21 gelenkt In ähnlicher Weise wird der Messstrahl durch eine

Lichtleitfaser 25 zu dem Bohrwerkzeug 37 geleitet und wie nachfolgend noch näher erläutert dort auf den Zahn gerichtet Ein Teil des Messstrahls wird von Strukturen im Zahn reflektiert und durch die Lichtleitfaser 25 zurück zum Strahlteiler 21 geleitet. Dort wird der reflektierte Messstrahl dem reflektierten Referenzstrahl überlagert und beide Strahlen werden dem Detektor 23 zugeleitet Im Detektor 23 wird mittels einer Fourier-Domain oder einer Time-Domain- Analyse ein Abstand der Struktur im Zahn von einer Oberfläche des Zahns ermittelt

In Figur 2 sind das Handstück 3 mit der Werkzeugaufnahme 6 und das Bohrwerkzeug 37 des zahnmedizinischen Bohrers aus Fig. 1 im Detail dargestellt

Ebenfalls in Figur 2 darstellt ist ein Zahn 39, bei dem die Pulpa 41, das Dentin 43 und der Zahnschmelz 45 zu erkennen sind. Das Bohrwerkzeug 37 findet dazu Verwendung,

Zahnschmelz 45 und Dentin 43 aufzubohren, beispielsweise um Karies zu entfernen. Dabei soll das Bohrwerkzeug 37 die empfindliche Pulpa 41 nicht erreichen. Mit Hilfe des OCT-Systems lässt sich ein Abstand zwischen eineT Oberfläche 47 des Zahns 39 und der Grenzschicht zwischen Pulpa 41 und Dentin 43 ermitteln, so dass bei einer Unterschreitung eines

Mindestabstands geeignete Maßnahmen zur Vermeidung einer Öffnung der Pulpa, zum Beispiel ein automatisches Anhalten des Bohrwerkzeugs 37 oder ein Erzeugen eines optischen oder akustischen Warnsignals, ergriffen werden können. Um den OCT-Messstrahl dem Zahn 39 zuzuführen, ist die Lichtleitfaser 25 des

Messstrahlzweiges 19 durch das Handstück 3, die Werkzeugaufnahme 6 und das Bohrwerkzeug 37 bis zu einer Austrittsöffhung 31 des Bohrwerkzeuges 37 geführt.

In Fig. 3 ist die erfÜKtungsgemäße Ausgestaltung der Lichtleitfaser 25 im Bereich der

Werkzeugaufnahme 6 und des Bohrwerkzeugs 37 dargestellt. In diesem Bereich umfasst die Lichtleitfaser 25 einen ersten Faserabschnitt 50 und einen zweiten Faserabschnitt 51.

Der erste Faserabschnitt 50 ist in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des Handgriffs 3 und der Werkzeugaufnahme 6 geführt und an einem Austrittsende 52 an einem Anschluss 53 der Werkzeugaufnahme 6 befestigt. In einem modifizierten Ausfuhrungsbeispiel ist der erste Faserabschnitt 50 zumindest teilweise innerhalb des Handgriffs 3 und oder der Werkzeugaufnahme 6 geführt, wie beispielsweise in Figur 2 gezeigt. In jedem Fall ist der erste Faserabschnitt 50 bevorzugt mit dem Handgriff 3 und/oder der Werkzeugaufnahme 6 fest verbunden, so dass Relativbewegungen zwischen dem ersten Faserabschnitt 50 und dem

Handgriff 3 beziehungsweise der Werkzeugaufnahme 6 weitgehend unterdrückt sind. Der erste Faserabschnitt 50 weist ein Austrittsende 52 auf, an dem der OCT-Messstrahl aus dem ersten Faserabschnitt ausleitbar ist.

Der zweite Faserabschnitt 51 ist entlang einer Rotationsachse 54 in dem Bohrwerkzeug 37 angeordnet und mit dem Bohrwerkzeug 37 verbunden, so dass er sich bei einer Rotation des Bohrwerkzeugs 37 mit diesem um die Rotationsachse 54 dreht An einem Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 ist der OCT-Messstrahl aus dem relativ zu dem zweiten

Faserabschnitt 51 ruhenden ersten Faserabschnitt 50 in den zweiten Faserabschnitt 51 des Lichtleiters 25 einleitbar. Der OCT-Messstrahl ist nachfolgend durch den zweiten Faserabschnitt 51 führbar. Über eine Austrittsöffhung 31 des Bohrwerkzeugs 37 lässt sich der OCT-Messstrahl wie oben bereits näher erläutert auf eine Zahnoberfläche richten. Zwischen dem Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 und dem Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 ist ein optisches Element in Form einer Abbildungsoptik 57 angeordnet, die in diesem Ausfuhrungsbeispiel fest mit der Werkzeugaufnahme 6 verbunden ist und die zwei Linsen 58, 59 umfasst. Über eine erste Linse 58 wird ein aus dem Austrittsende 52 des ersten Faserabschnitts 50 austretender OCT-Messstrahl kollimiert und über eine zweite Linse 59 auf das Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 abgebildet. Durch die Abbildung des Austrittsendes 52 auf das Eintrittsende 56 ist gewährleistet, dass das aus dem Austrittsende 52 austretende Licht nahezu vollständig in den zweiten Faserabschnitt 51 eingeleitet wird In umgekehrter Abbildungsrichtung ist durch diese Anordnung ferner sichergestellt, dass der an der Zahnoberfläche reflektierte und in den zweiten Faserabschnitt 51 zurück eingespeiste Teil des OCT-Messstrahls nahezu vollständig in den ersten Faserabschnitt 50 transferiert wird. Die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Anordnung der ersten Linse 58 und der zweiten Linse 59 bietet darüber hinaus den Vorteil, dass das Austrittsende 52 des ersten Fascrab Schnitts 50 und das Eintrittsende 56 des zweiten Faserabschnitts 51 mit einem räumlichen Abstand zueinander angeordnet sind, so dass ein mechanischer Kontakt zwischen dem ruhenden ersten

Faserabschnitt 50 und dem rotierenden zweiten Faserabschnitt 51 vermieden wird und die Gefahr einer Übertragung von Störungen zum Beispiel in Form von Schwingungen oder thermischen Lasten zwischen den beiden Faserabschnitten verringert ist. Die Linsen 58, 59 sind bevorzugt als Grin-Linsen ausgeführt.

In diesem Ausfuhrungsbeispiel umfasst die Abbildungsoptik zwei refraktive optische Elemente in Form von Linsen 58, 59. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit können zur Strahlformung beim Übertritt des OCT-Messstrahls von dem ersten Faserabschnitt in den zweiten

Faserabschnitt aber auch reflektive optische Elemente oder andere refraktive optische Elemente oder Kombinationen aus refraktiven und oder reflektiven optischen Elementen vorgesehen sein.

In einem modifizierten, nicht dargestellten Amfühnmgsbei spiel ist die erste Linse mit der Werkzeugaufhahme verbunden und ruht relativ zu dem zweiten Faserabschnitt, und die zweite Linse ist mit dem zweiten Faserabschnitt verbunden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das optische Element (gegebenenfalls mit den zwei Linsen) dem zweiten Faserabschnitt zugeordnet, so dass es beim Betrieb mit dem Bohrwerkzeug rotiert. Die räumliche Trennung zwischen dem ersten Faserabschnitt und dem zweiten Faserabschnitt bleibt dabei erhalten.

In weiteren modifizierten, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als reine Untersuchungsvorrichtung mit einem rotierenden

Untersuchungsinstrument ausgeführt, bei dem beispielsweise der OCT-Messstrahl unter einem Winkel zur Rotationsachse des Untersuchungsinstruments auf eine Zahnoberfläche gerichtet ist, so dass seitliche Begrenzungen eines Kanals in dem Zahn mittels OCT abtastbar sind. In wiederum einem weiteren, nicht dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist als

Zahnbehandlungsinstrument ein Polierkopf vorgesehen.

In einer erfindungsgemäßen Zahnbehandlungs- oder -Untersuchungsvorrichtung ist ein ruhender Fascrabschnitt von einem rotierenden Faserabschnitt räumlich getrennt und eine Übertragung eines OCT-MessstrahJs von dem ruhenden Faserabschnitt in den rotierenden Faserabschnitt und umgekehrt erfolgt über ein optisches Element Damit ist eine Obertragungsqualität des Signals verbessert und eine Gefahr einer Übertragung physikalischer Störungen beispielsweise in Form von Schwingungen zwischen den beiden Faserabschnitten ist verringert.