EINER SOLCHEN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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 2002/0064756 A1 zeigt ein zahnärztliches Handgerät zum Aufbereiten von Wurzelkanälen, mit dem ein Schneidinstrument reziprok periodisch bewegt wird.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine zahnärztliche Vorrichtung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen, umfassend: eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines dentalen oder endodontischen

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, die

Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehwinkel des Instruments abhängig von dem

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, dass

(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,

(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

(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.

Der Steuerparameter betrifft vorzugsweise entweder das während des Betriebs auf das Instrument aufgebrachte Drehmoment oder die Position des Instruments im Wurzelkanal.

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 endodontischen

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 weiteren

Parameters, der kennzeichnend für die Drehbewegung des Instruments ist, wobei das

Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass die Drehrichtung , die

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 das

Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass

(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,

(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

(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.

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 endodontischen

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 weiteren

Parameters, der kennzeichnend für die Drehbewegung des Instruments ist, wobei das Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass die Drehrichtung, die

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 das

Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass

(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,

(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

(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.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer zahnärztlichen

Vorrichtung (1) zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen, umfassend die Schritte:

Aufnehmen eines dentalen oder endodontischen Instruments in der zahnärztlichen Vorrichtung;

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 dass

(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,

(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

(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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Aufbereitung eines Wurzelkanals mit nur einer Feile.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Beschleunigung/Verzögerung des Instruments kann durch Sensoren ermittelt werden, die auf den Motor gerichtet sind.

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.

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.

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.

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.

Die Antriebseinrichtung kann ein Schrittmotor mit Winkeldecoder, ein Gleichstrommotor oder ein hydraulisch und/oder pneumatisch angetriebener Motor sein.

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.

Ferner kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der erste Drehwinkel des Instruments in die erste Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment abnimmt.

Weiterhin kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der zweite Drehwinkel des Instruments in die zweite Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment zunimmt.

Bevorzugt kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass ein Verhältnis des ersten Drehwinkels und des zweiten Drehwinkels vom Drehmoment abhängt.

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.

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.

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.

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.

Ferner kann das Steuerungssystem der zahnärztlichen Vorrichtung so ausgebildet sein, dass die erste Drehrichtung einer Drehung im Uhrzeigersinn entspricht.

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.

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.

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.

Weiterhin kann das Steuerungssystem drahtlos mit der zahnärztlichen Vorrichtung gekoppelt sein.

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.

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.

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.

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.

Ebenso kann bei dem Verfahren der erste Drehwinkel des Instruments in die erste Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment abnehmen.

Vorzugsweise kann bei dem Verfahren der zweite Drehwinkel des Instruments in die zweite Drehrichtung mit zunehmendem Drehmoment zunehmen.

Weiterhin kann bei dem Verfahren ein Verhältnis des erste Drehwinkels und des zweiten Drehwinkels vom Drehmoment abhängen.

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.

Ferner kann bei dem Verfahren das Instrument sich lediglich in die erste Drehrichtung drehen, falls das Drehmoment unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt.

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.

Weiterhin kann bei dem Verfahren die erste Drehrichtung einer vorbestimmten Arbeitsrichtung des Instruments entsprechen.

Ferner kann bei dem Verfahren die erste Drehrichtung einer Drehung im Uhrzeigersinn entsprechen.

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.

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.

Im Folgenden wird die Erfindung mittels einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine zahnärztliche Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung bei dentalen und/oder endodontischen Behandlungen;

Fig. 2 ein Schaltdiagramm des Steuerungssystems; und

Fig. 3 ein Diagramm, das die Eingangs- und Ausgangsvariablen des Steuerungssystems darstellt.

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.

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.

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.

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.

Üblicherweise wird das zu verwendende Instrument über die menugeführte Bedieneinheit 4 ausgewählt. Das Instrument könnte aber auch über einen entsprechenden Sensor erkannt werden.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Die oben genannten Bewegungsmuster können als Formel folgendermaßen dargestellt werden:

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).

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).

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 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.

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.

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.