Handgerät zur Abgabe eines pastösen Füllungsmaterials

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , welches insbesondere für dentale Zwecke vorgesehen ist und Mittel zur Abgabe eines pastösen Füllungsmaterials aufweist.

In der Medizintechnik ist es bekannt, Kavitäten in einem tierischen oder menschlichen Körperteil mit einem aushärtbaren Füllungsmaterial auszufüllen. Hierfür werden Füllungsmaterialien verwendet, welche in einem pastösen oder flüssigen Zustand in die Kavität eingebracht werden und anschließend aushärten bzw. ausgehärtet werden. Das Aushärten dieser Füllungsmaterialien kann dabei insbesondere durch Bestrahlung derselben mit Licht geeigneter Wellenlänge unterstützt werden.

Ein zahnärztliches Handgerät, welches zur Abgabe einer pastösen Füllmasse ausgestaltet ist, ist bspw. aus der WO 2006/136398 A2 bekannt. Hierbei wird unter anderem vorgeschlagen, die Füllmasse während der Abgabe mit Ultraschall zu beaufschlagen, was zur Folge hat, dass diese besser in die Kavität eingebracht werden kann.

üblicherweise erfolgt der Prozess der Einbringung der lichthärtenden Füllungsmaterialien schichtweise, um die Kavität in optimaler Weise auszufüllen. Hierbei wird jeweils eine geringe Menge des Füllungsmaterials in die Kavität einbracht und anschließend ausgehärtet, was bspw. mit Hilfe einer Lichtpolymerisationslampe erfolgen kann, wie sie in den Veröffentlichungen DE 196 19 154 Al und DE 196 19 155 Al beschrieben ist. In einem weiteren Arbeitsschritt wird dann wiederum Füllungsmaterial in die Kavität eingebracht und ausgehärtet, wobei sich dieser alternierende Vorgang solange wiederholt, bis die Kavität vollständig ausgefüllt wurde.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ein Handgerät, wie es bspw. aus der WO 2006/136398 A2 bekannt ist, derart weiterzuentwickeln, dass die Arbeitsvorgänge für einen Benutzer, insbesondere einen Zahnarzt erleichtern werden.

Die Aufgabe wird durch ein Handgerät mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Handgerät, insbesondere für dentale Zwecke vorgeschlagen, welches zunächst Mittel zur Abgabe eines pastösen Füllungsmaterials aufweist. Erfindungsgemäß ist das Handgerät dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Mittel zur Abgabe einer die Aushärtung das Füllungsmaterials bewirkenden Strahlung an dem Handgerät vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht also auf dem Gedanken, dass nunmehr ein Handgerät zur Verfügung gestellt wird, welches beide Zwecke - Abgabe des pastösen Füllungsmaterials und strahlungsinduzierte Aushärtung des Füllungsmaterials - erfüllt. Dies hat zur Folge, dass ein Zahnarzt bei dem Einbringen der Füllung in die Zahnkavität nicht dauerhaft zwischen zwei verschiedenen Geräten wechseln muss, sondern stattdessen über den gesamten Arbeitsvorgang hinweg ein einziges Gerät benutzen kann. Dies fuhrt nicht nur zu einer Erleichterung der Durchführung der Prozedur, sondern auch zu einer nicht unbeträchtlichen Zeitersparnis. Ferner kann die Qualität des Arbeitsvorgangs verbessert werden, da es nicht mehr erforderlich ist, in wiederholtem Male ein Handgerät neu an dem zu behandelnden Zahn anzusetzen.

Die Mittel zur Strahlungsabgabe sind vorzugsweise durch eine Lichtquelle gebildet. Ferner können die Mittel zur Abgabe des Füllungsmaterials eine am vorderen Ende des Handgeräts befindlichen Austrittsdüse umfassen. Diese kann bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bestandteil eines Verdichtungselements sein, welches über eine in dem Handgerät befindliche Antriebseinheit mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist. Der Zweck des Einsatzes der Ultraschallschwingungen kann dabei nicht nur darin liegen, wie in der WO 2006/136398 A2 beschrieben die Viskosität des Füllungsmaterials während des Ausbringens zu erhöhen. Stattdessen kann ferner auch mit Hilfe des

Verdichtungselements die in die Kavität eingebrachte Masse zunächst verdichtet werden, bevor diese lichtinduziert ausgehärtet wird.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Austrittsdüse nach dem Ausbringen des Füllungsmaterials mit einer Modellationsspitze versehen wird, welche dazu genutzt wird, vor dem endgültigen Aushärten des Materials dieses in eine gewünschte Form zu bringen, insbesondere Materialüberschüsse abzutragen. Es hat sich gezeigt, dass für den Fall, dass diese Spitze mit Schall- bzw. Ultraschall beaufschlagt wird, eine

besonders einfache aber genaue Bearbeitung des Materials ermöglicht wird, so dass letztendlich Füllungen mit einer sehr hohen Qualität erstellt werden können.

Die Austrittsdüse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Füllungsmaterials gegenüber einer Längsachse des Handgeräts seitlich abgegeben wird. In diesem Fall ist ferner vorgesehen, dass die Mittel zur Strahlungsabgabe derart ausgebildet sind, dass die Abgabe der Strahlung im Hinblick auf die Längsachse des Handgeräts versetzt, vorzugsweise um 90° versetzt gegenüber der Abgabe des Füllungsmaterials erfolgt. Bei einem Wechsel zwischen Abgabe des Füllungsmaterials und Aushärtung mit Hilfe des Lichts muss also das Handgerät lediglich um 90° verdreht werden, was die Handhabung besonders vereinfacht. Ferner ist aufgrund dieser speziellen Konfiguration sichergestellt, dass das Füllungsmaterial nicht bereits während des Ausbringens versehentlich ausgehärtet wird.

Andere Weiterbildungen der Erfindung betreffen Gedanken, durch welche die

Durchführung der Behandlung nochmals weiter verbessert werden kann. So kann bspw. vorgesehen sein, dass an dem Handgerät Mittel zur Auswahl und Veränderung der Viskosität des abgegebenen Füllungsmaterials vorgesehen sind. Hierbei kann also insbesondere die Viskosität des Materials während des Ausbringens eingestellt werden, was je nachdem, in welcher Weise die Kavität ausgestaltet ist, besondere Vorteile mit sich bringen kann. Insbesondere ist sichergestellt, dass die Kavität lückenfrei mit dem Material ausgefüllt werden kann.

Eine weitere Möglichkeit besteht ferner darin, dass in dem Handgerät Füllungsmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Farben vorgesehen sind. Mit Hilfe eines entsprechenden Auswahlmechanismus kann dann ein Material mit der gewünschten Eigenschaft ausgebracht werden, so dass je nach Bedarf eine Ausführung der Kavität in gewünschter Weise erfolgen kann.

Wie bereits zuvor erwähnt wurde, kann insbesondere vorgesehen sein, dass beim Ausbringen des Füllungsmaterials dieses mit Ultraschall beaufschlagt wird. Es wäre allerdings auch ein Ausbringen mit Hilfe eines mechanischen Stempels denkbar.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Handgeräts in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2a und 2b die bei der Ausfüllung einer Zahnkavität erforderlichen Arbeitsschritte unter Verwendung des erfindungsgemäßen Handgeräts;

Fig. 3a bis 3c die Arbeitsweise bei einer alternativen Form des Handgeräts, bei der als Zwischenschritt eine Verdichtung des eingebrachten Füllungsmaterials vorgesehen ist, und

Fig. 4a bis 4c die Arbeitsweise bei einer weiteren abgewandelten Form des Handgeräts.

Das in Fig. 1 dargestellte und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehene erfindungsgemäße Handgerät weist eine längliche Griffhülse 2 auf, an deren hinteren Ende Kupplungselemente 3 zur Verbindung mit einem Versorgungsschlauch 4 vorgesehen sind. Der Versorgungsschlauch 4 führt dabei zu einer - nicht näher dargestellten - Versorgungseinheit, über die dem Gerät 1 Versorgungsmedien, insbesondere Strom zur Verfügung gestellt werden.

Primäre Aufgabe des Handgeräts 1 ist es zunächst, ein pastöses Füllungsmaterial abzugeben bzw. zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe Kavitäten insbesondere in Zähnen ausgefüllt werden können. Hierzu ist am vorderen Ende des Handgeräts 1 ein Applikationselement 5 ausgebildet, welches eine gegenüber der Längsachse der Griffhülse 2 seitlich abstehende Austrittsdüse 6 aufweist. über diese Düse 6 wird das pastöse Füllungsmaterial bei Bedarf abgegeben.

Wie bereits aus der zuvor angesprochenen WO 2006/136398 A2 bekannt, kann vorgesehen sein, dass das Ausbringen des pastösen Füllungsmaterials durch Ultraschall unterstützt wird. Dies hat zur Folge, dass durch entsprechende Ultraschallbeaufschlagung der Austrittsdüse 6 das Material während des Ausbringens in einen viskosen Zustand überführt wird, der ein besonders effektives und genaues Einbringen des Füllungsmaterials ermöglicht. Innerhalb des Geräts 1 ist hierzu dementsprechend zumindest ein Vorratsbehälter mit dem Füllungsmaterial sowie ein entsprechender Ausbringmechanismus vorhanden. Ferner ist in diesem Fall auch ein Schwingungsgenerator zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen vorgesehen. Hinsichtlich der verschiedenen Möglichkeiten zum Ausbringen des Füllungsmaterials wird wiederum auf die zuvor angesprochene internationale Offenlegungsschrift verwiesen.

Wie der Darstellung in Fig. 1 ferner entnommen werden kann, sind an dem Handgerät 1 zwei Einstellringe vorgesehen. Ein erster, im vorderen Bereich angeordneter Einstellring 7 dient hierbei dazu, einen von dem Vorratsbehälter für das Füllungsmaterial zu der Austrittsdüse 6 führenden Ausbringkanal wahlweise zu öffnen bzw. zu verschließen, um zu verhindern, dass ungewollt entsprechendes Material austritt. Mit Hilfe des zweiten, hinteren Einstellrings 8 kann hingegen die Viskosität des abgegebenen Materials zwischen zumindest zwei verschiedenen Bereichen eingestellt werden. Eine wahlweise Veränderung der Viskosität, die bspw. durch eine entsprechende Ansteuerung des Schwingungsgenerators erfolgen kann, bringt insofern Vorteile mit sich, als die Viskosität an die entsprechende Form der auszufüllenden

Kavität angepasst werden kann. Insbesondere bei Kavitäten mit Bereichen, welche nur schwer zugängig sind, ist dabei die Einbringung eines Materials mit einer verhältnismäßig hohen Viskosität sinnvoll, da in diesem Fall die Kavität besser gefüllt werden kann.

Alternativ zu der Verwendung eines Ultraschallgenerators bei dem Ausbringen des Füllungsmaterials könnte allerdings auch vorgesehen sein, dass das Ausbringen maschinell über einen Stempel ohne Schallbeaufschlagung erfolgt.

Eine andere denkbare Weiterbildung wäre die Verwendung mehrerer Vorratsbehälter mit Füllungsmaterialien unterschiedlicher Eigenschaften, bspw. unterschiedlicher Farben. Je nach Bedarf kann dann durch eine entsprechende Einstellung des Auswahlrings 8 ein geeigneter Vorratsbehälter ausgewählt werden, dessen Material dann mit Hilfe eines geeigneten Ausbringmechanismusses über die Austrittsdüse 6 in die Kavität eingebracht werden kann. Hierdurch besteht die Möglichkeit, jederzeit ein Material einzusetzen, welches sich hinsichtlich seiner äußeren Gestaltung in optimaler Weise an den zu behandelnden Zahn anpasst. Dieser Gedanke der Auswahl aus verschiedenen Füllungsmaterialien, der beispielsweise in Form eines Revolvermechanismusses realisiert werden kann, könnte insbesondere auch unabhängig von dem nachfolgend beschriebenen Gedanken der Ergänzung des Geräts 1 mit Bestrahlungsmitteln eingesetzt werden.

Das bislang beschriebene Handgerät 1 dient also zum einen dazu, Füllungsmaterialien, mit deren Hilfe eine Zahnkavität ausgefüllt werden kann, zur Verfügung stellen. Wie bereits eingangs erwähnt wurde, weisen derartige Materialien oftmals die Eigenschaft auf, dass sie durch eine geeignete Bestrahlung effektiver ausgehärtet werden können. Um nunmehr während der Behandlung einen ständigen Wechsel zwischen unterschiedlichen Geräten zu vermeiden, ist das Handgerät 1 erfindungsgemäß mit Bestrahlungsmitteln ausgestattet, welche nachfolgend erläutert werden sollen.

Die in Fig. 1 lediglich schematisch angedeuteten Bestrahlungsmittel sind durch eine Lichtquelle 10 gebildet, über die Licht einer geeigneten Wellenlänge (z.B. im Bereich von etwa 320nm bis 550nm) abgegeben wird. Dieses Licht bewirkt eine Aushärtung des Füllungsmaterials, wie es bereits aus den Veröffentlichungen DE 196 19 154 Al und DE 196 19 155 Al bekannt ist. Wie der Darstellung ferner entnommen werden kann, ist die Lichtquelle 10, die beispielsweise durch eine LED oder eine Laser-Diode gebildet sein könnte, im vorderen Bereich der Griffhülse 2 angeordnet, allerdings derart, dass die Lichtabgabe im Hinblick auf die Längsachse des Geräts 1 gegenüber der Orientierung der Austrittsdüse 6 verdreht, vorzugsweise um 90° verdreht erfolgt. Dies hat zur Folge, dass sichergestellt ist, dass das Füllungsmaterial während des Ausbringens aus der Austrittsdüse 6 keinesfalls durch die Lichtquelle 10 bestrahlt werden und dementsprechend nicht vorzeitig aushärten kann. Es ist also sichergestellt, dass wie bislang in gewohnter Weise das Material in effektiver Weise ausgebracht werden kann.

Die sich bei dem erfindungsgemäßen Handgerät 1 ergebende Arbeitsweise sowie die sich hierbei ergebenden Vorteile sollen nachfolgend anhand der Fig. 2a und 2b bzw. 3 a bis 3c erläutert werden.

Die Fig. 2a und 2b zeigen dabei die verschiedenen Arbeitsschritte bei Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Handgeräts. Hierbei soll die Kavität 21 eines Zahns 20 ausgefüllt werden, wobei — wie bereits erwähnt - schichtweise Füllungsmaterial M in die Kavität 21 eingebracht und anschließend ausgehärtet wird. Fig. 2a zeigt hierbei den Schritt des Einbringens des Füllungsmaterials M, was wie zuvor erläutert über die Austrittsdüse 6 erfolgt. Der Darstellung in Fig. 2a kann hierbei entnommen werden, dass die Lichtquelle 10 im Hinblick auf die Düse 6 derart ausgerichtet bzw. orientiert ist, dass diese nicht die Kavität 21 beleuchtet. Das heißt, das von der Lichtquelle 10 abgegebene Licht beeinträchtigt nicht das effektive Ausfüllen der Kavität 21.

Nachdem eine bestimmte Menge des Füllungsmaterials M eingebracht wurde, muss dieses - bevor weiteres Material eingebracht wird — zunächst ausgehärtet werden. Hierzu muss der Zahnarzt wie in Fig. 2b dargestellt, das Handgerät 1 um etwa 90° verdrehen, was zur Folge hat, dass nunmehr die Lichtquelle 10 auf die Kavität 21 des Zahns 20 ausgerichtet ist und dementsprechend die Strahlung S zur Aushärtung des Füllungsmaterials M eingesetzt werden kann. Nach der erfolgten Aushärtung des Materials M wird das Handgerät 1 wieder in die Fig. 2a dargestellte Position gedreht und es kann von Neuem das Einbringen von Material M erfolgen.

Aus den vorstehenden Schilderungen ergibt sich, dass - ohne das Gerät wechseln zu müssen - problemlos alternierend Material in die Kavität eingebracht und ausgehärtet werden kann. Diese Vorgehensweise ist dementsprechend mit einer verhältnismäßig hohen Zeitersparnis verbunden. Ferner muss auch nicht jedes Mal von Neuem das Handstück an dem Zahn angesetzt werden, wodurch die Handhabung deutlich vereinfacht wird.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen die Verwendung eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Handgeräts 1. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass am vorderen Ende der Austrittsdüse 6 zusätzlich ein Verdichtungselement 9 in Form eines kugelförmigen Aufsatzes angeordnet ist. Dieser Aufsatz 9 wird ebenso wie die Düse 6 durch einen in dem Handgerät 1 befindlichen Generator mit Ultraschallschwingungen beaufschlagt.

Nachdem nunmehr entsprechend der Darstellung in Fig. 3 a Füllungsmaterial M in die Kavität 21 eingebracht wurde, wird dieses zunächst mit Hilfe des Verdichtungselements 9, welches in Ultraschallschwingungen versetzt wurde, verdichtet. Hierbei verändern sich die Eigenschaften des Füllungsmaterials M in positiver Weise. Anschließend wird wiederum nach Verdrehen des Handgeräts 1 die eingebrachte und verdichtete Füllmasse M beleuchtet und ausgehärtet. Die dargestellten Arbeitsschritte wiederholen sich wiederum mehrmals, bis die Kavität 21 des Zahns 20 vollständig ausgefüllt wurde.

Auch bei dieser alternativen Ausführungsform ist kein Wechsel zwischen mehreren unterschiedlichen Geräte erforderlich, was wiederum zu einer sehr einfachen Durchführung der Prozedur führt.

Eine dritte Variante eines erfindungsgemäßen Handgeräts 1 ist in den Figuren 4a bis 4c dargestellt, wobei hier lediglich der vordere Endbereich des Handgeräts 1 gezeigt ist. Wiederum wird zunächst die Kavität 21 eines Zahnes 20 mit dem Füllungsmaterial M aufgefüllt, wobei die Abgabe des Füllungsmaterials M in gleicher Weise wie zuvor über die Austrittsdüse 6 des Applikationselements 5 erfolgt und die Düse 6 während der Abgabe des Materials M mit Ultraschall beaufschlagt ist.

In einem weiteren Arbeitsschritt, der in Fig. 4c dargestellt ist, wird nunmehr das

Füllungsmaterial M zu der letztendlich gewünschten Form modelliert. Hierzu wird das vordere Ende der Austrittsdüse 6 mit einer — vorzugsweise konisch geformten - Modellationsspitze 15 versehen, mit deren Hilfe das Material bearbeitet wird. Die

Düse 6 und damit auch die Modellationsspitze 15 werden während dieses Bearbeitungsvorgangs wiederum mit Ultraschall beaufschlagt.

Diese besondere Vorgehensweise beruht auf der Erkenntnis, dass aufgrund der partiell sehr begrenzten Wärmeentwicklung und dem Aufbrechen chemischer Verbindungen mit Schall oder Ultraschallquellen derartige Komposite sehr leicht geschnitzt bzw. in Form gebracht werden können. Dieser Effekt wird nunmehr bei der Füllungstherapie ausgenutzt, um die hoch viskosen Füllungsmaterialien in die gewünschte anatomische Zahnform zu überführen.

Das vorgeschlagene Verfahren stellt gegenüber der bisherigen Vorgehensweise einen deutlichen Fortschritt dar. Bei bisherigen Verfahren ist es notwendig, Füllungsmaterialüberschüsse über die Präparationsränder - insbesondere im Okklusalbereich - mit einem Spatel zu verteilen und in einem dünnen Film auf der Okklusalfläche auslaufen zu lassen bzw. idealerweise komplett zu entfernen. Da dies nicht immer vollständig gelingt, bzw. bei der Entfernung das Material in seiner Oberflächenkontinuität geschädigt wird, ist es nach der Aushärtung des Materials notwendig, dieses mit einem Schleifkörper zu entfernen. Dies ist zeitaufwändig und häufig wird dabei gesunde Zahnsubstanz ebenfalls abgetragen. Des weiteren ist die Modellation schwierig durchzuführen, da nur durch ein "Verdrücken" der

Füllungsmasse die entsprechende anatomische Zahnform nur schwer wiederhergestellt werden kann.

Bei dem in den Figuren 4a bis 4c vorgeschlagenen Verfahren hingegen werden die Füllungsmaterialüberschüsse mit Hilfe der Modellationsspitze 15 sozusagen einfach „abgeschmolzen". Sollte die Okklusalfläche das Zahns 20 noch größtenteils vorhanden sein, so kann diese als Abstützung und "Leitbahn" benutzt werden, um eine anatomisch korrekte Gestaltung vorzunehmen. Hierbei ergibt sich auch ein Zeitvorteil, da bei geringeren oder keinen überständen die Okklusalfläche weniger oder gar nicht nachträglich eingeschliffen werden muss und der Gestaltungsvorgang sehr viel schneller abgeschlossen ist. Auch bei der Restauration von Frontzähnen ist eine sehr leichte Formgebung möglich, weil hier ebenfalls ein sehr glatter übergang von gesunder zu ersetzter Zahnsubstanz - schon während der Modellation im plastischen Zustand - möglich ist. Bei bisherigen Verfahren muss hier meist besonders stark - nach dem Aushärten des Materials - eingeschliffen werden.

Die Modellationsspitze 15 erfüllt im dargestellten Beispiel eine Doppelfunktion, da sie gleichzeitig auch als Verschlusskappe für die Komposite-Kartuschen eingesetzt

werden kann. Hierbei erfolgt die Transmission der Schall- oder Ultraschallwellen über die Kartusche an die Verschlusskappe.

Nach dem Bearbeiten des Füllungsmaterials M wird dieses dann ausgehärtet, wozu wiederum die an dem Handgerät 1 angeordnete - in den Figuren nicht dargestellte - Lichtquelle genutzt werden kann. Der in den Figuren 4a bis 4c dargestellte Gedanke könnte allerdings auch unabhängig davon zum Einsatz kommen, ob die Lichtquelle an dem Handgerät 1 selbst angebracht ist oder eine separate Lichtquelle für das Aushärten zum Einsatz kommt. Ferner könnte die Modellationsspitze 15 auch an einem von dem Handgerät zur Abgabe des Füllungsmaterials M unabhängigen Bearbeitungsgerät, welches die Beaufschlagung der Spitze 15 mit Schall- oder Ultraschallwellen ermöglicht, zum Einsatz kommen.

Insgesamt gesehen wird dementsprechend die Durchführung einer Behandlung für den Zahnarzt wesentlich vereinfacht. Ferner besteht aufgrund der unterschiedlichen

Auswahlmöglichkeiten hinsichtlich der Viskosität bzw. der Materialeigenschaften des Füllungsmaterials die Möglichkeit, den Zahn mit einem jeweils speziell geeigneten Material auszufüllen. Die Qualität der Behandlung wird hierbei also deutlich erhöht.